JP3682000B2 - 導波路型光合分波回路 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導波路型光合分波回路に関し、より詳細には、光結合器と遅延回路が交互に従属接続したラティス型光合分波回路（光フィルタ）において、光結合器の波長依存性を解消することによって光合分波回路の帯域拡大を得るようにした導波路型光合分波回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、通信容量の拡大のために複数の光波長を用いた光波長多重通信システムの開発が盛んである。この光波長多重通信システムにおいて、送信機側で複数の波長の光信号を合波したり、受信機側で１本の光ファイバ中の複数の光信号を異なるポートに分波する光波長合分波回路として、また、減衰した光信号を増幅する光アンプの等化回路として、更にまた、群遅延の分散を等化するための分散等化回路としてラティス構成のフィルタが広く使用されている。
【０００３】
図１は、従来のラティス型光合分波回路の構成図で、図中符号１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃは光結合器で、この光結合器の各々の結合率は５０％，２５％，６．７％である。１０３ａ，１０３ｂは遅延回路で、この遅延回路１０３ａ，１０３ｂの光路長差は、ΔＬ，２ΔＬで、次式によって与えられる。
【０００４】
【数１】
【０００５】
ここで、Δｆは合分波のチャネル間隔、ｃは自由空間の光速、ｎｇは光導波路の群屈折率である。
【０００６】
このようなラティス型光合分波回路は、文献“Optical half band filters ”，K. Jinguji and M. Oguma, IEEE journal of Lightwave Technol., vol. 18, no. 2, pp. 252-259, 2000 に示す通り、入力導波路１０１より入射した波長多重信号を、出力導波路１０４ａ，１０４ｂより偶チャネルと奇チャネルの光信号に群分波する機能を有する。
【０００７】
従来、このようなラティス型光合分波回路を構成する光結合器としては、図２（ａ）に示すような方向性結合器が用いられてきた。入力導波路２０１より入力した光は、隣接した２本の光導波路からなる結合部２０２を通過する際、パワーの一部が移行し、２本の出力導波路２０３ａ，２０３ｂより出力する。図２（ｂ）は、ビーム伝搬法（ＢＰＭ）により算出した方向性結合器を伝搬する導波光の様子である。上述した光結合の様子が確認できる。
【０００８】
図３は、結合長（結合部の長さ）に対する結合率の依存性を示す図で、結合率は、結合長に対して正弦的に変化するので、図１に示したように、５０％，２５％，６．７％の結合器は、結合長を変化させることによって実現することが出来る。また、図４は、波長１５５０ｎｍで設計した５０％，２５％，６．７％の結合器について結合率の波長依存性を示す図で、結合率は、波長１５００ｎｍから１６００ｎｍの範囲で直線的に変動し、例えば、５０％の光結合器は、結合率が１８％程度変化する。
【０００９】
図５は、図１に示したラティス型光合分波回路の透過特性を示す図で、Ｐ１，Ｐ２は、図１の出力導波路１０４ａ，１０４ｂの出力を表す。２０ｎｍのチャネル間隔で群分波されていることが確認できる。０．５ｄＢ透過幅は１２．０ｎｍ、１ｄＢ透過幅は１４．５ｎｍである。波長１５１０ｎｍ，１５９０ｎｍ近傍でＰ２が十分に消光しないのは、前述した方向性結合器の波長依存性に起因する。すなわち、従来技術においては、方向性結合器の波長依存性のためラティス型光合分波回路の透過特性が劣化するという欠点を有していた。
【００１０】
さらに、この問題を解消するため、ラティス型光合分波回路を縦続接続するという構成が用いられるが、回路サイズが大きくなり、生産性が悪くなるという２次的な問題点を有していた。また、方向性結合器の結合率は、結合部の隣接導波路の構造に大きく依存するため、製造偏差の影響を受けやすいという問題も有している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のラティス型光合分波回路は、解決すべき課題を有していた。すなわち、結合器の波長依存性による特性劣化という課題や波長依存性解消による生産性劣化、製造偏差の影響を受けやすいことによる特性劣化という課題があった。
【００１２】
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、結合器の波長依存性による特性劣化がなく、波長依存性解消による生産性劣化や製造偏差の影響を受けない導波路型光合分波回路を提供することにある。
【００１３】
【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、入力導波路から入射された波長多重光信号を５０％の結合率で伝搬させスルーポート及びクロスポートに出力する第１の多モード干渉型光結合器と、該第１の多モード干渉型光結合器のスルーポート及びクロスポートからの光信号をそれぞれ遅延させるための第１のアーム及び第２のアームを有する遅延回路であって、第２のアームが第１のアームより長く、第１の光路長差を有する第１の遅延回路と、該第１の遅延回路の第１のアーム及び第２のアームからの光信号を８５％の結合率で伝搬させ、第１のアームに対するスルーポート及びクロスポートに出力する第２の多モード干渉型光結合器と、該第２の多モード干渉型光結合器のスルーポート及びクロスポートからの光信号をそれぞれ遅延させるための第３のアーム及び第４のアームを有する遅延回路であって、第４のアームが第３のアームより長く、第１の遅延回路の２倍の光路長差を有する第２の遅延回路と、該第２の遅延回路の第３のアーム及び第４のアームからの光信号を８５％の結合率で伝搬させる第３の多モード干渉型光結合器とを備えることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、入力導波路から入射された波長多重光信号を５０％の結合率で伝搬させスルーポート及びクロスポートに出力する第１の多モード干渉型光結合器と、該第１の多モード干渉型光結合器のスルーポート及びクロスポートからの光信号をそれぞれ遅延させるための第１のアーム及び第２のアームを有する遅延回路であって、第２のアームが第１のアームより長く、第１の光路長差を有する第１の遅延回路と、該第１の遅延回路の第１のアーム及び第２のアームからの光信号を５０％の結合率で伝搬させ、第１のアームに対するスルーポート及びクロスポートに出力する第２の多モード干渉型光結合器と、該第２の多モード干渉型光結合器のスルーポート及びクロスポートからの光信号をそれぞれ遅延させるための第３のアーム及び第４のアームを有する遅延回路であって、第３のアームが第４のアームより長く、第１の遅延回路の２倍の光路長差を有する第２の遅延回路と、該第２の遅延回路の第３のアーム及び第４のアームからの光信号を８５％の結合率で伝搬させ、第３のアームに対するスルーポート及びクロスポートに出力する第３の多モード干渉型光結合器と、該第３の多モード干渉型光結合器のスルーポート及びクロスポートからの光信号をそれぞれ遅延させるための第５のアーム及び第６のアームを有する遅延回路であって、第５のアームが第６のアームより長く、第１の遅延回路の２倍の光路長差を有する第３の遅延回路と、該第３の遅延回路の第５のアーム及び第６のアームからの光信号を８５％の結合率で伝搬させ、第５のアームに対するスルーポート及びクロスポートに出力する第４の多モード干渉型光結合器と、該第４の多モード干渉型光結合器のスルーポート及びクロスポートからの光信号をそれぞれ遅延させるための第７のアーム及び第８のアームを有する遅延回路であって、第７のアームが第８のアームより長く、第１の遅延回路の２倍の光路長差を有する第４の遅延回路と、該第４の遅延回路からの光信号を５０％の結合率で伝搬させる第５の多モード干渉型光結合器とを備えることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記光導波路が、シリコン基板上の石英ガラス導波路で構成されていることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
本発明は、上述した課題を解決するために、光結合器として結合率が波長に依存しない波長無依存光結合器を用いる。第１の手段として、多モード干渉型光結合器を用いる。
【００２２】
図６（ａ），（ｂ）は、多モード干渉型光結合器の回路構成と光伝搬の様子を示す図で、図６（ａ）は、多モード干渉型光結合器の構造を示す図である。入力導波路６０１より入射した光は、多モード導波路６０２において基本モードと共に高次モードを励振することによって、多モード導波路内を干渉しながら伝搬した後、出力側の端において結像し、出力導波路６０３ａ，６０３ｂに分波される。
【００２３】
図６（ｂ）は、ＢＰＭによって算出した多モード干渉型光結合器を伝搬する光の様子を示す図である。入力導波路６０１から入射した光が多モード導波路６０２で干渉した後、出力導波路６０３ａ，６０３ｂより分波されている様子が確認できる。
【００２４】
図７（ａ），（ｂ）は、多モード干渉型光結合器の結合率と過剰損失の波長依存性を示す図で、図７（ａ）に示す光結合器は、１５００〜１６００ｎｍの波長範囲において結合率５０％で一定、過剰損失は０．２ｄＢ以下の特性を示す。一方、図７（ｂ）に示す光結合器は、１５００〜１６００ｎｍの波長範囲において結合率８５％で一定、過剰損失は０．３ｄＢ以下の特性を示す。
【００２５】
図８（ａ），（ｂ）は、多モード干渉型光結合器（図７（ｂ）に相当）の構造パラメータ依存性を示す図で、図８（ａ）は、結合率と過剰損失の多モード導波路の長さＬｍに対する依存性を示す図、また、図８（ｂ）は、多モード導波路の入出力間隔Ｇｍに対する依存性を示す図である。両者の結合率は、構造パラメータに間隔無く８５％で一定、過剰損失はＬｍ，Ｇｍに対して２次方程式の関係にある。
【００２６】
図９は、多モード干渉型光結合器（図７（ａ）に相当）の結合率と過剰損失の多モード導波路の長さＬｍに対する依存性を示す図で、結合率は、構造パラメータに関係無く５０％で一定、過剰損失はＬｍ，Ｇｍに対して２次方程式の関係にある。
【００２７】
図８及び図９の関係より、多モード干渉型光結合器は結合率の波長依存性と構造パラメータ依存性が小さいため、従来技術の課題であった光結合器の波長依存性による特性劣化を解決するとともに、製造偏差の影響を受けにくいため生産性の向上が期待できる。
【００２８】
また、上述した課題を解決するための第２の手段として、波長無依存カプラ（ＷＩＮＣ：Wavelength INsensitive Coupler) を用いる。
図１０（ａ），（ｂ）は、ＷＩＮＣの回路構成とその原理を説明するための図で、図１０（ａ）は、ＷＩＮＣの構造を示す図である。入力導波路１００１より入射した光は、方向性結合器１００２ａで分波し、２本の非対称アーム導波路１００３ａ，１００３ｂを通過し、再び方向性結合器１００２ｂで合波し、出力導波路１００４ａ，１００４ｂより出力光を得る。非対称アーム導波路１００３ａ，１００３ｂの光路長差Δ１は、方向性結合器１０２ａ，１０２ｂの波長依存性を相殺するように設定されている。
【００２９】
図１０（ｂ）は、結合率５０％のＷＩＮＣとＷＩＮＣを構成する２つの方向性結合器の波長特性を示す図で、ＷＩＮＣの結合率は、波長１５００〜１６００ｎｍの範囲で５０％で一定、２つの方向性結合器の波長依存性が相殺されている様子が確認できる。
【００３０】
図１１は、ＷＩＮＣ構成の５０％，２５％，６．７％の光結合器の波長特性を示す図で、いずれの光結合器に対しても１５００〜１６００ｎｍの範囲で±１％以下の結合率偏差が実現できる。
【００３１】
以上、上述した課題を解決するための２つの手段、すなわち、多モード干渉型光結合器及びＷＩＮＣを光結合器として採用することによりラティス型光合分波回路の波長依存性による特性劣化という課題解決が可能となる。
【００３２】
[第１実施形態]
図１２は、本発明における導波路の作製方法を説明するための工程図で、ここではシリコン基板上に石英系ガラス導波路を形成する場合について説明する。まず、シリコン基板１２０１上に、火炎堆積法でＳｉＯ２を主体にした下部クラッドガラススート１２０２、ＳｉＯ２にＧｅＯ２を添加したコアガラススート１２０３を堆積する（図１２（ａ））。
【００３３】
その後、１０００℃以上の高温でガラス透明化を行う。この時に、下部クラッドガラス層１２０４は３０ミクロン厚、コアガラス１２０５は７ミクロン厚となるように、ガラスの堆積を行っている（図１２（ｂ））。
【００３４】
引き続き、フォトリソグラフィ技術を用いて、コアガラス１２０５上にエッチングマスクを形成し（図１２（ｃ））、反応性イオンエッチングによってコアガラス１２０４のパターン化を行う（図１２（ｄ））。
【００３５】
エッチングマスク１２０６を除去した後、上部クラッドガラス１２０７を再度火炎堆積法で形成する。上部クラッドガラス１２０７には、Ｂ２Ｏ３やＰ２Ｏ５などのドーパントを添加してガラス転移温度を下げ、それぞれのコアガラス１２０５とコアガラス１２０５の狭い隙間にも上部クラッドガラス１２０７が入り込むようにしている（図１２（ｅ））。
【００３６】
図１３は、本発明における導波路型光合分波回路の第１実施形態の回路構成図で、光結合器として多モード干渉型光結合器を用いた場合について示してある。図中符号１３０１は入力導波路、１３０２ａは結合率５０％の多モード干渉型光結合器、１３０２ｂ，１３０２ｃは共に結合率８５％の多モード干渉型光結合器である。これらの多モード干渉型光結合器は、上述した波長無依存な結合特性と製造偏差に強いという特長を備えている。１３０３ａ，１３０３ｂは各々が光路長差ΔＬ，２ΔＬの遅延回路、１３０４ａ，１３０４ｂは出力導波路である。なお、結合率５０％の光結合器とは３ｄＢカプラを意味している。
【００３７】
このような構成により、入力導波路１３０１より入射した波長多重光信号は、本発明の導波路型光合分波回路によって出力導波路１３０４ａ，１３０４ｂより偶チャネルと奇チャネルに群分波されて出力される。つまり、入力導波路１３０１から入射された波長多重光信号λ１，λ２，λ３，λ４，λ５は、結合率５０％の多モード干渉型光結合器１３０２ａと、光路長差ΔＬの遅延回路１３０３ａと、結合率８５％の多モード干渉型光結合器１３０２ｂと、光路長差２ΔＬの遅延回路１３０３ｂと、結合率８５％の多モード干渉型光結合器１３０２ｃを介して出力導波路１３０４ａ，１３０４ｂより偶チャネル（λ２，λ４）と奇チャネル（λ１，λ３，λ５）に群分波されて出力される。これにより、広帯域化，小型化，製造偏差に対するトレランス緩和などの効果が得られる。
【００３８】
図１４は、第１実施形態の透過特性を示す図で、Ｐ１，Ｐ２は、図１３に示した出力導波路１３０４ａ，１３０４ｂの出力を表す。２０ｎｍのチャネル間隔で群分波されていることが確認できる。０．５ｄＢ透過幅は１１．５ｎｍ、１ｄＢ透過幅は１４．２ｎｍである。波長１５００〜１６００の範囲において２５ｄＢ以上の消光比が得られるとともに、波長による特性劣化のないことが確認できた。
【００３９】
[第２実施形態]
図１５は、本発明における導波路型光合分波回路の第２実施形態の回路構成図で、第２実施形態の回路は、第１実施形態に比較して遅延回路の段数が２段から２倍の４段とすることにより、より急峻な透過特性を得るものである。図中符号１５０１は入力導波路、１５０２ａ，１５０２ｂは結合率５０％の多モード干渉型光結合器、１５０２ｃ，１５０２ｄ，１５０２ｅは共に結合率８５％の多モード干渉型光結合器である。これらの多モード干渉型光結合器は、上述した波長無依存な結合特性と製造偏差に強いという特長を備えている。
【００４０】
さらに、１５０３ａ，１５０３ｂ，１５０３ｃ，１５０３ｄは遅延回路、１５０４ａ，１５０４ｂは出力導波路である。入力導波路１５０１より入射した波長多重光信号は、本実施例の４段構成のラティス型光フィルタによって出力導波路１５０４ａ，１５０４ｂより偶チャネルと奇チャネルに群分波されて出力される。
【００４１】
図１６は、第２の実施形態の透過特性を示す図で、Ｐ１，Ｐ２は、図１５に示した出力導波路１５０４ａ，１５０４ｂの出力を表す。２０ｎｍのチャネル間隔で群分波されていることが確認できる。０．５ｄＢ透過幅は１５．４ｎｍ、１ｄＢ透過幅は１６．８ｎｍである。この値は、第１の実施例の０．５ｄＢ通過帯域幅に比較して３０％程度拡大することが出来た。また、波長１５００〜１６００の範囲において１５ｄＢ以上の消光比が得られるとともに、波長による特性劣化のないことが確認できた。
【００４２】
[第３実施形態]
図１７は、本発明における導波路型光合分波回路の第３実施形態の回路構成図で、この第３実施形態の回路は、第１実施形態に比較して、光結合器の回路構成をＷＩＮＣにすることによって実現したものである。図中符号１７０１は入力導波路、１７０２ａは結合率５０％のＷＩＮＣ、１７０２ｂ，１７０２ｃはそれぞれ結合率２５％，６．７％のＷＩＮＣである。これらの、ＷＩＮＣは、上述した波長無依存な結合特性という特長を備えている。
【００４３】
さらに、１７０３ａ，１７０３ｂは、各々が光路長差ΔＬ，２ΔＬの遅延回路、１７０４ａ，１７０４ｂは出力導波路である。入力導波路１７０１より入射した波長多重光信号は、本発明の導波路型光合分波回路によって出力導波路１７０４ａ，１７０４ｂより偶チャネルと奇チャネルに群分波されて出力される。
【００４４】
つまり、すべての光結合器は、非対称マッハツェンダ干渉型合分波器で構成されているとともに、この非対称マッハツェンダ干渉型合分波器を構成する２つの光結合器の結合率の波長依存性を相殺するように、非対称アームの光路長差を与えるように構成されている。
【００４５】
図１８は、第３実施形態の透過特性を示す図で、Ｐ１，Ｐ２は、図１７に示した出力導波路１７０４ａ，１７０４ｂの出力を表す。２０ｎｍのチャネル間隔で群分波されていることが確認できる。０．５ｄＢ透過幅は１１．５ｎｍ、１ｄＢ透過幅は１４．２ｎｍである。波長１５００〜１６００の範囲において４０ｄＢ以上の消光比が得られるとともに、波長による特性劣化のないことが確認できた。
【００４６】
以上説明したように、本発明の各実施形態では、シリコン基板上の石英系ガラス導波路を用いた光結合器と遅延回路を多段に縦続接続したラティス型光フィルタを示したが、その導波路材料が、ポリイミド，シリコーン，半導体，ＬｉＮｂＯ３などであっても本発明は適用可能である。また、基板もシリコンに限定するものではない。
【００４７】
つまり、本発明の本質は、光結合器に着目し、結合率が波長依存しない多モード干渉型光結合器、ＷＩＮＣを光結合器として適用することによって、広い波長範囲において特性劣化のないラティス型フィルタを実現したことにある。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、入力導波路から入射された波長多重光信号を５０％の結合率で伝搬させスルーポート及びクロスポートに出力する第１の多モード干渉型光結合器と、第１の多モード干渉型光結合器のスルーポート及びクロスポートからの光信号をそれぞれ遅延させるための第１のアーム及び第２のアームを有する遅延回路であって、第２のアームが第１のアームより長く、第１の光路長差を有する第１の遅延回路と、第１の遅延回路の第１のアーム及び第２のアームからの光信号を８５％の結合率で伝搬させ、第１のアームに対するスルーポート及びクロスポートに出力する第２の多モード干渉型光結合器と、第２の多モード干渉型光結合器のスルーポート及びクロスポートからの光信号をそれぞれ遅延させるための第３のアーム及び第４のアームを有する遅延回路であって、第４のアームが第３のアームより長く、第１の遅延回路の２倍の光路長差を有する第２の遅延回路と、第２の遅延回路の第３のアーム及び第４のアームからの光信号を８５％の結合率で伝搬させる第３の多モード干渉型光結合器とを備え、第３の多モード干渉型光結合器からの光信号を出力導波路より偶チャネルと奇チャネルに群分波されて出力されるようにしたので、従来技術に比べてラティス型光フィルタの広帯域化，小型化，製造偏差に対するトレランス緩和などの効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のラティス型光合分波回路の構成図である。
【図２】従来の方向性結合器の回路構成と光伝搬の様子を示す図である。
【図３】従来の方向性結合器の結合率の結合長に対する依存性を示す図である。
【図４】従来の方向性結合器の結合率の波長依存性を示す図である。
【図５】従来のラティス型光合分波回路の透過特性を示す図である。
【図６】本発明における多モード干渉型光結合器の回路構成と光伝搬の様子を示す図である。
【図７】本発明における多モード干渉型光結合器の結合率と過剰損失の波長依存性を示す図である。
【図８】本発明における多モード干渉型光結合器の構造パラメータ依存性（結合率：８５％）を示す図である。
【図９】本発明における多モード干渉型光結合器の構造パラメータ依存性（結合率：５０％）を示す図である。
【図１０】本発明におけるＷＩＮＣの回路構成と原理を説明するための図である。
【図１１】本発明におけるＷＩＮＣの結合率の波長依存性を示す図である。
【図１２】本発明における導波路の作製方法を説明するための工程図である。
【図１３】本発明における導波路型光合分波回路の第１実施形態の回路構成図である。
【図１４】第１実施形態の透過特性を示す図である。
【図１５】本発明における導波路型光合分波回路の第２実施形態の回路構成図である。
【図１６】第２実施形態の透過特性を示す図である。
【図１７】本発明における導波路型光合分波回路の第３実施形態の回路構成図である。
【図１８】第３実施形態の透過特性を示す図である。
【符号の説明】
１０１ 入力導波路
１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ 光結合器
１０３ａ，１０３ｂ 遅延回路
１０４ 出力導波路
２０１ 入力導波路
２０２ 結合部
２０３ａ，２０３ｂ 出力導波路
６０１ 入力導波路
６０２ 多モード導波路
６０３ａ，６０３ｂ 出力導波路
１００１ 入力導波路
１００２ａ，１００２ｂ 方向性結合器
１００３ａ，１００３ｂ 非対称アーム導波路
１００４ａ，１００４ｂ 出力導波路
１２０１ シリコン基板
１２０２ 下部クラッドスート
１２０３ コアガラススート
１２０４ 下部クラッドガラス層
１２０５ コアガラス
１２０６ エッチングマスク
１２０７ 上部クラッドガラス
１３０１ 入力導波路
１３０２ａ，１３０２ｂ，１３０２ｃ 多モード干渉型光結合器
１３０３ａ，１３０３ｂ 遅延回路
１３０４ａ，１３０４ｂ 出力導波路
１５０１ 入力導波路
１５０２ａ，１５０２ｂ，１５０２ｃ，１５０２ｄ，１５０２ｅ 多モード干渉型光結合器
１５０３ａ，１５０３ｂ，１５０３ｃ，１５０３ｄ 遅延回路
１５０４ａ，１５０４ｂ 出力導波路
１７０１ 入力導波路
１７０２ａ，１７０２ｂ，１７０２ｃ ＷＩＮＣ
１７０３ａ，１７０３ｂ 遅延回路
１７０４ａ，１７０４ｂ 出力導波路
【発明の属する技術分野】
本発明は、導波路型光合分波回路に関し、より詳細には、光結合器と遅延回路が交互に従属接続したラティス型光合分波回路（光フィルタ）において、光結合器の波長依存性を解消することによって光合分波回路の帯域拡大を得るようにした導波路型光合分波回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、通信容量の拡大のために複数の光波長を用いた光波長多重通信システムの開発が盛んである。この光波長多重通信システムにおいて、送信機側で複数の波長の光信号を合波したり、受信機側で１本の光ファイバ中の複数の光信号を異なるポートに分波する光波長合分波回路として、また、減衰した光信号を増幅する光アンプの等化回路として、更にまた、群遅延の分散を等化するための分散等化回路としてラティス構成のフィルタが広く使用されている。
【０００３】
図１は、従来のラティス型光合分波回路の構成図で、図中符号１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃは光結合器で、この光結合器の各々の結合率は５０％，２５％，６．７％である。１０３ａ，１０３ｂは遅延回路で、この遅延回路１０３ａ，１０３ｂの光路長差は、ΔＬ，２ΔＬで、次式によって与えられる。
【０００４】
【数１】
ここで、Δｆは合分波のチャネル間隔、ｃは自由空間の光速、ｎｇは光導波路の群屈折率である。
【０００６】
このようなラティス型光合分波回路は、文献“Optical half band filters ”，K. Jinguji and M. Oguma, IEEE journal of Lightwave Technol., vol. 18, no. 2, pp. 252-259, 2000 に示す通り、入力導波路１０１より入射した波長多重信号を、出力導波路１０４ａ，１０４ｂより偶チャネルと奇チャネルの光信号に群分波する機能を有する。
【０００７】
従来、このようなラティス型光合分波回路を構成する光結合器としては、図２（ａ）に示すような方向性結合器が用いられてきた。入力導波路２０１より入力した光は、隣接した２本の光導波路からなる結合部２０２を通過する際、パワーの一部が移行し、２本の出力導波路２０３ａ，２０３ｂより出力する。図２（ｂ）は、ビーム伝搬法（ＢＰＭ）により算出した方向性結合器を伝搬する導波光の様子である。上述した光結合の様子が確認できる。
【０００８】
図３は、結合長（結合部の長さ）に対する結合率の依存性を示す図で、結合率は、結合長に対して正弦的に変化するので、図１に示したように、５０％，２５％，６．７％の結合器は、結合長を変化させることによって実現することが出来る。また、図４は、波長１５５０ｎｍで設計した５０％，２５％，６．７％の結合器について結合率の波長依存性を示す図で、結合率は、波長１５００ｎｍから１６００ｎｍの範囲で直線的に変動し、例えば、５０％の光結合器は、結合率が１８％程度変化する。
【０００９】
図５は、図１に示したラティス型光合分波回路の透過特性を示す図で、Ｐ１，Ｐ２は、図１の出力導波路１０４ａ，１０４ｂの出力を表す。２０ｎｍのチャネル間隔で群分波されていることが確認できる。０．５ｄＢ透過幅は１２．０ｎｍ、１ｄＢ透過幅は１４．５ｎｍである。波長１５１０ｎｍ，１５９０ｎｍ近傍でＰ２が十分に消光しないのは、前述した方向性結合器の波長依存性に起因する。すなわち、従来技術においては、方向性結合器の波長依存性のためラティス型光合分波回路の透過特性が劣化するという欠点を有していた。
【００１０】
さらに、この問題を解消するため、ラティス型光合分波回路を縦続接続するという構成が用いられるが、回路サイズが大きくなり、生産性が悪くなるという２次的な問題点を有していた。また、方向性結合器の結合率は、結合部の隣接導波路の構造に大きく依存するため、製造偏差の影響を受けやすいという問題も有している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のラティス型光合分波回路は、解決すべき課題を有していた。すなわち、結合器の波長依存性による特性劣化という課題や波長依存性解消による生産性劣化、製造偏差の影響を受けやすいことによる特性劣化という課題があった。
【００１２】
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、結合器の波長依存性による特性劣化がなく、波長依存性解消による生産性劣化や製造偏差の影響を受けない導波路型光合分波回路を提供することにある。
【００１３】
【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、入力導波路から入射された波長多重光信号を５０％の結合率で伝搬させスルーポート及びクロスポートに出力する第１の多モード干渉型光結合器と、該第１の多モード干渉型光結合器のスルーポート及びクロスポートからの光信号をそれぞれ遅延させるための第１のアーム及び第２のアームを有する遅延回路であって、第２のアームが第１のアームより長く、第１の光路長差を有する第１の遅延回路と、該第１の遅延回路の第１のアーム及び第２のアームからの光信号を８５％の結合率で伝搬させ、第１のアームに対するスルーポート及びクロスポートに出力する第２の多モード干渉型光結合器と、該第２の多モード干渉型光結合器のスルーポート及びクロスポートからの光信号をそれぞれ遅延させるための第３のアーム及び第４のアームを有する遅延回路であって、第４のアームが第３のアームより長く、第１の遅延回路の２倍の光路長差を有する第２の遅延回路と、該第２の遅延回路の第３のアーム及び第４のアームからの光信号を８５％の結合率で伝搬させる第３の多モード干渉型光結合器とを備えることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、入力導波路から入射された波長多重光信号を５０％の結合率で伝搬させスルーポート及びクロスポートに出力する第１の多モード干渉型光結合器と、該第１の多モード干渉型光結合器のスルーポート及びクロスポートからの光信号をそれぞれ遅延させるための第１のアーム及び第２のアームを有する遅延回路であって、第２のアームが第１のアームより長く、第１の光路長差を有する第１の遅延回路と、該第１の遅延回路の第１のアーム及び第２のアームからの光信号を５０％の結合率で伝搬させ、第１のアームに対するスルーポート及びクロスポートに出力する第２の多モード干渉型光結合器と、該第２の多モード干渉型光結合器のスルーポート及びクロスポートからの光信号をそれぞれ遅延させるための第３のアーム及び第４のアームを有する遅延回路であって、第３のアームが第４のアームより長く、第１の遅延回路の２倍の光路長差を有する第２の遅延回路と、該第２の遅延回路の第３のアーム及び第４のアームからの光信号を８５％の結合率で伝搬させ、第３のアームに対するスルーポート及びクロスポートに出力する第３の多モード干渉型光結合器と、該第３の多モード干渉型光結合器のスルーポート及びクロスポートからの光信号をそれぞれ遅延させるための第５のアーム及び第６のアームを有する遅延回路であって、第５のアームが第６のアームより長く、第１の遅延回路の２倍の光路長差を有する第３の遅延回路と、該第３の遅延回路の第５のアーム及び第６のアームからの光信号を８５％の結合率で伝搬させ、第５のアームに対するスルーポート及びクロスポートに出力する第４の多モード干渉型光結合器と、該第４の多モード干渉型光結合器のスルーポート及びクロスポートからの光信号をそれぞれ遅延させるための第７のアーム及び第８のアームを有する遅延回路であって、第７のアームが第８のアームより長く、第１の遅延回路の２倍の光路長差を有する第４の遅延回路と、該第４の遅延回路からの光信号を５０％の結合率で伝搬させる第５の多モード干渉型光結合器とを備えることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記光導波路が、シリコン基板上の石英ガラス導波路で構成されていることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
本発明は、上述した課題を解決するために、光結合器として結合率が波長に依存しない波長無依存光結合器を用いる。第１の手段として、多モード干渉型光結合器を用いる。
【００２２】
図６（ａ），（ｂ）は、多モード干渉型光結合器の回路構成と光伝搬の様子を示す図で、図６（ａ）は、多モード干渉型光結合器の構造を示す図である。入力導波路６０１より入射した光は、多モード導波路６０２において基本モードと共に高次モードを励振することによって、多モード導波路内を干渉しながら伝搬した後、出力側の端において結像し、出力導波路６０３ａ，６０３ｂに分波される。
【００２３】
図６（ｂ）は、ＢＰＭによって算出した多モード干渉型光結合器を伝搬する光の様子を示す図である。入力導波路６０１から入射した光が多モード導波路６０２で干渉した後、出力導波路６０３ａ，６０３ｂより分波されている様子が確認できる。
【００２４】
図７（ａ），（ｂ）は、多モード干渉型光結合器の結合率と過剰損失の波長依存性を示す図で、図７（ａ）に示す光結合器は、１５００〜１６００ｎｍの波長範囲において結合率５０％で一定、過剰損失は０．２ｄＢ以下の特性を示す。一方、図７（ｂ）に示す光結合器は、１５００〜１６００ｎｍの波長範囲において結合率８５％で一定、過剰損失は０．３ｄＢ以下の特性を示す。
【００２５】
図８（ａ），（ｂ）は、多モード干渉型光結合器（図７（ｂ）に相当）の構造パラメータ依存性を示す図で、図８（ａ）は、結合率と過剰損失の多モード導波路の長さＬｍに対する依存性を示す図、また、図８（ｂ）は、多モード導波路の入出力間隔Ｇｍに対する依存性を示す図である。両者の結合率は、構造パラメータに間隔無く８５％で一定、過剰損失はＬｍ，Ｇｍに対して２次方程式の関係にある。
【００２６】
図９は、多モード干渉型光結合器（図７（ａ）に相当）の結合率と過剰損失の多モード導波路の長さＬｍに対する依存性を示す図で、結合率は、構造パラメータに関係無く５０％で一定、過剰損失はＬｍ，Ｇｍに対して２次方程式の関係にある。
【００２７】
図８及び図９の関係より、多モード干渉型光結合器は結合率の波長依存性と構造パラメータ依存性が小さいため、従来技術の課題であった光結合器の波長依存性による特性劣化を解決するとともに、製造偏差の影響を受けにくいため生産性の向上が期待できる。
【００２８】
また、上述した課題を解決するための第２の手段として、波長無依存カプラ（ＷＩＮＣ：Wavelength INsensitive Coupler) を用いる。
図１０（ａ），（ｂ）は、ＷＩＮＣの回路構成とその原理を説明するための図で、図１０（ａ）は、ＷＩＮＣの構造を示す図である。入力導波路１００１より入射した光は、方向性結合器１００２ａで分波し、２本の非対称アーム導波路１００３ａ，１００３ｂを通過し、再び方向性結合器１００２ｂで合波し、出力導波路１００４ａ，１００４ｂより出力光を得る。非対称アーム導波路１００３ａ，１００３ｂの光路長差Δ１は、方向性結合器１０２ａ，１０２ｂの波長依存性を相殺するように設定されている。
【００２９】
図１０（ｂ）は、結合率５０％のＷＩＮＣとＷＩＮＣを構成する２つの方向性結合器の波長特性を示す図で、ＷＩＮＣの結合率は、波長１５００〜１６００ｎｍの範囲で５０％で一定、２つの方向性結合器の波長依存性が相殺されている様子が確認できる。
【００３０】
図１１は、ＷＩＮＣ構成の５０％，２５％，６．７％の光結合器の波長特性を示す図で、いずれの光結合器に対しても１５００〜１６００ｎｍの範囲で±１％以下の結合率偏差が実現できる。
【００３１】
以上、上述した課題を解決するための２つの手段、すなわち、多モード干渉型光結合器及びＷＩＮＣを光結合器として採用することによりラティス型光合分波回路の波長依存性による特性劣化という課題解決が可能となる。
【００３２】
[第１実施形態]
図１２は、本発明における導波路の作製方法を説明するための工程図で、ここではシリコン基板上に石英系ガラス導波路を形成する場合について説明する。まず、シリコン基板１２０１上に、火炎堆積法でＳｉＯ２を主体にした下部クラッドガラススート１２０２、ＳｉＯ２にＧｅＯ２を添加したコアガラススート１２０３を堆積する（図１２（ａ））。
【００３３】
その後、１０００℃以上の高温でガラス透明化を行う。この時に、下部クラッドガラス層１２０４は３０ミクロン厚、コアガラス１２０５は７ミクロン厚となるように、ガラスの堆積を行っている（図１２（ｂ））。
【００３４】
引き続き、フォトリソグラフィ技術を用いて、コアガラス１２０５上にエッチングマスクを形成し（図１２（ｃ））、反応性イオンエッチングによってコアガラス１２０４のパターン化を行う（図１２（ｄ））。
【００３５】
エッチングマスク１２０６を除去した後、上部クラッドガラス１２０７を再度火炎堆積法で形成する。上部クラッドガラス１２０７には、Ｂ２Ｏ３やＰ２Ｏ５などのドーパントを添加してガラス転移温度を下げ、それぞれのコアガラス１２０５とコアガラス１２０５の狭い隙間にも上部クラッドガラス１２０７が入り込むようにしている（図１２（ｅ））。
【００３６】
図１３は、本発明における導波路型光合分波回路の第１実施形態の回路構成図で、光結合器として多モード干渉型光結合器を用いた場合について示してある。図中符号１３０１は入力導波路、１３０２ａは結合率５０％の多モード干渉型光結合器、１３０２ｂ，１３０２ｃは共に結合率８５％の多モード干渉型光結合器である。これらの多モード干渉型光結合器は、上述した波長無依存な結合特性と製造偏差に強いという特長を備えている。１３０３ａ，１３０３ｂは各々が光路長差ΔＬ，２ΔＬの遅延回路、１３０４ａ，１３０４ｂは出力導波路である。なお、結合率５０％の光結合器とは３ｄＢカプラを意味している。
【００３７】
このような構成により、入力導波路１３０１より入射した波長多重光信号は、本発明の導波路型光合分波回路によって出力導波路１３０４ａ，１３０４ｂより偶チャネルと奇チャネルに群分波されて出力される。つまり、入力導波路１３０１から入射された波長多重光信号λ１，λ２，λ３，λ４，λ５は、結合率５０％の多モード干渉型光結合器１３０２ａと、光路長差ΔＬの遅延回路１３０３ａと、結合率８５％の多モード干渉型光結合器１３０２ｂと、光路長差２ΔＬの遅延回路１３０３ｂと、結合率８５％の多モード干渉型光結合器１３０２ｃを介して出力導波路１３０４ａ，１３０４ｂより偶チャネル（λ２，λ４）と奇チャネル（λ１，λ３，λ５）に群分波されて出力される。これにより、広帯域化，小型化，製造偏差に対するトレランス緩和などの効果が得られる。
【００３８】
図１４は、第１実施形態の透過特性を示す図で、Ｐ１，Ｐ２は、図１３に示した出力導波路１３０４ａ，１３０４ｂの出力を表す。２０ｎｍのチャネル間隔で群分波されていることが確認できる。０．５ｄＢ透過幅は１１．５ｎｍ、１ｄＢ透過幅は１４．２ｎｍである。波長１５００〜１６００の範囲において２５ｄＢ以上の消光比が得られるとともに、波長による特性劣化のないことが確認できた。
【００３９】
[第２実施形態]
図１５は、本発明における導波路型光合分波回路の第２実施形態の回路構成図で、第２実施形態の回路は、第１実施形態に比較して遅延回路の段数が２段から２倍の４段とすることにより、より急峻な透過特性を得るものである。図中符号１５０１は入力導波路、１５０２ａ，１５０２ｂは結合率５０％の多モード干渉型光結合器、１５０２ｃ，１５０２ｄ，１５０２ｅは共に結合率８５％の多モード干渉型光結合器である。これらの多モード干渉型光結合器は、上述した波長無依存な結合特性と製造偏差に強いという特長を備えている。
【００４０】
さらに、１５０３ａ，１５０３ｂ，１５０３ｃ，１５０３ｄは遅延回路、１５０４ａ，１５０４ｂは出力導波路である。入力導波路１５０１より入射した波長多重光信号は、本実施例の４段構成のラティス型光フィルタによって出力導波路１５０４ａ，１５０４ｂより偶チャネルと奇チャネルに群分波されて出力される。
【００４１】
図１６は、第２の実施形態の透過特性を示す図で、Ｐ１，Ｐ２は、図１５に示した出力導波路１５０４ａ，１５０４ｂの出力を表す。２０ｎｍのチャネル間隔で群分波されていることが確認できる。０．５ｄＢ透過幅は１５．４ｎｍ、１ｄＢ透過幅は１６．８ｎｍである。この値は、第１の実施例の０．５ｄＢ通過帯域幅に比較して３０％程度拡大することが出来た。また、波長１５００〜１６００の範囲において１５ｄＢ以上の消光比が得られるとともに、波長による特性劣化のないことが確認できた。
【００４２】
[第３実施形態]
図１７は、本発明における導波路型光合分波回路の第３実施形態の回路構成図で、この第３実施形態の回路は、第１実施形態に比較して、光結合器の回路構成をＷＩＮＣにすることによって実現したものである。図中符号１７０１は入力導波路、１７０２ａは結合率５０％のＷＩＮＣ、１７０２ｂ，１７０２ｃはそれぞれ結合率２５％，６．７％のＷＩＮＣである。これらの、ＷＩＮＣは、上述した波長無依存な結合特性という特長を備えている。
【００４３】
さらに、１７０３ａ，１７０３ｂは、各々が光路長差ΔＬ，２ΔＬの遅延回路、１７０４ａ，１７０４ｂは出力導波路である。入力導波路１７０１より入射した波長多重光信号は、本発明の導波路型光合分波回路によって出力導波路１７０４ａ，１７０４ｂより偶チャネルと奇チャネルに群分波されて出力される。
【００４４】
つまり、すべての光結合器は、非対称マッハツェンダ干渉型合分波器で構成されているとともに、この非対称マッハツェンダ干渉型合分波器を構成する２つの光結合器の結合率の波長依存性を相殺するように、非対称アームの光路長差を与えるように構成されている。
【００４５】
図１８は、第３実施形態の透過特性を示す図で、Ｐ１，Ｐ２は、図１７に示した出力導波路１７０４ａ，１７０４ｂの出力を表す。２０ｎｍのチャネル間隔で群分波されていることが確認できる。０．５ｄＢ透過幅は１１．５ｎｍ、１ｄＢ透過幅は１４．２ｎｍである。波長１５００〜１６００の範囲において４０ｄＢ以上の消光比が得られるとともに、波長による特性劣化のないことが確認できた。
【００４６】
以上説明したように、本発明の各実施形態では、シリコン基板上の石英系ガラス導波路を用いた光結合器と遅延回路を多段に縦続接続したラティス型光フィルタを示したが、その導波路材料が、ポリイミド，シリコーン，半導体，ＬｉＮｂＯ３などであっても本発明は適用可能である。また、基板もシリコンに限定するものではない。
【００４７】
つまり、本発明の本質は、光結合器に着目し、結合率が波長依存しない多モード干渉型光結合器、ＷＩＮＣを光結合器として適用することによって、広い波長範囲において特性劣化のないラティス型フィルタを実現したことにある。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、入力導波路から入射された波長多重光信号を５０％の結合率で伝搬させスルーポート及びクロスポートに出力する第１の多モード干渉型光結合器と、第１の多モード干渉型光結合器のスルーポート及びクロスポートからの光信号をそれぞれ遅延させるための第１のアーム及び第２のアームを有する遅延回路であって、第２のアームが第１のアームより長く、第１の光路長差を有する第１の遅延回路と、第１の遅延回路の第１のアーム及び第２のアームからの光信号を８５％の結合率で伝搬させ、第１のアームに対するスルーポート及びクロスポートに出力する第２の多モード干渉型光結合器と、第２の多モード干渉型光結合器のスルーポート及びクロスポートからの光信号をそれぞれ遅延させるための第３のアーム及び第４のアームを有する遅延回路であって、第４のアームが第３のアームより長く、第１の遅延回路の２倍の光路長差を有する第２の遅延回路と、第２の遅延回路の第３のアーム及び第４のアームからの光信号を８５％の結合率で伝搬させる第３の多モード干渉型光結合器とを備え、第３の多モード干渉型光結合器からの光信号を出力導波路より偶チャネルと奇チャネルに群分波されて出力されるようにしたので、従来技術に比べてラティス型光フィルタの広帯域化，小型化，製造偏差に対するトレランス緩和などの効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のラティス型光合分波回路の構成図である。
【図２】従来の方向性結合器の回路構成と光伝搬の様子を示す図である。
【図３】従来の方向性結合器の結合率の結合長に対する依存性を示す図である。
【図４】従来の方向性結合器の結合率の波長依存性を示す図である。
【図５】従来のラティス型光合分波回路の透過特性を示す図である。
【図６】本発明における多モード干渉型光結合器の回路構成と光伝搬の様子を示す図である。
【図７】本発明における多モード干渉型光結合器の結合率と過剰損失の波長依存性を示す図である。
【図８】本発明における多モード干渉型光結合器の構造パラメータ依存性（結合率：８５％）を示す図である。
【図９】本発明における多モード干渉型光結合器の構造パラメータ依存性（結合率：５０％）を示す図である。
【図１０】本発明におけるＷＩＮＣの回路構成と原理を説明するための図である。
【図１１】本発明におけるＷＩＮＣの結合率の波長依存性を示す図である。
【図１２】本発明における導波路の作製方法を説明するための工程図である。
【図１３】本発明における導波路型光合分波回路の第１実施形態の回路構成図である。
【図１４】第１実施形態の透過特性を示す図である。
【図１５】本発明における導波路型光合分波回路の第２実施形態の回路構成図である。
【図１６】第２実施形態の透過特性を示す図である。
【図１７】本発明における導波路型光合分波回路の第３実施形態の回路構成図である。
【図１８】第３実施形態の透過特性を示す図である。
【符号の説明】
１０１ 入力導波路
１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ 光結合器
１０３ａ，１０３ｂ 遅延回路
１０４ 出力導波路
２０１ 入力導波路
２０２ 結合部
２０３ａ，２０３ｂ 出力導波路
６０１ 入力導波路
６０２ 多モード導波路
６０３ａ，６０３ｂ 出力導波路
１００１ 入力導波路
１００２ａ，１００２ｂ 方向性結合器
１００３ａ，１００３ｂ 非対称アーム導波路
１００４ａ，１００４ｂ 出力導波路
１２０１ シリコン基板
１２０２ 下部クラッドスート
１２０３ コアガラススート
１２０４ 下部クラッドガラス層
１２０５ コアガラス
１２０６ エッチングマスク
１２０７ 上部クラッドガラス
１３０１ 入力導波路
１３０２ａ，１３０２ｂ，１３０２ｃ 多モード干渉型光結合器
１３０３ａ，１３０３ｂ 遅延回路
１３０４ａ，１３０４ｂ 出力導波路
１５０１ 入力導波路
１５０２ａ，１５０２ｂ，１５０２ｃ，１５０２ｄ，１５０２ｅ 多モード干渉型光結合器
１５０３ａ，１５０３ｂ，１５０３ｃ，１５０３ｄ 遅延回路
１５０４ａ，１５０４ｂ 出力導波路
１７０１ 入力導波路
１７０２ａ，１７０２ｂ，１７０２ｃ ＷＩＮＣ
１７０３ａ，１７０３ｂ 遅延回路
１７０４ａ，１７０４ｂ 出力導波路
Claims (3)
- 入力導波路から入射された波長多重光信号を５０％の結合率で伝搬させスルーポート及びクロスポートに出力する第１の多モード干渉型光結合器と、
該第１の多モード干渉型光結合器のスルーポート及びクロスポートからの光信号をそれぞれ遅延させるための第１のアーム及び第２のアームを有する遅延回路であって、第２のアームが第１のアームより長く、第１の光路長差を有する第１の遅延回路と、
該第１の遅延回路の第１のアーム及び第２のアームからの光信号を８５％の結合率で伝搬させ、第１のアームに対するスルーポート及びクロスポートに出力する第２の多モード干渉型光結合器と、
該第２の多モード干渉型光結合器のスルーポート及びクロスポートからの光信号をそれぞれ遅延させるための第３のアーム及び第４のアームを有する遅延回路であって、第４のアームが第３のアームより長く、第１の遅延回路の２倍の光路長差を有する第２の遅延回路と、
該第２の遅延回路の第３のアーム及び第４のアームからの光信号を８５％の結合率で伝搬させる第３の多モード干渉型光結合器と
を備えることを特徴とする導波路型光合分波回路。 - 入力導波路から入射された波長多重光信号を５０％の結合率で伝搬させスルーポート及びクロスポートに出力する第１の多モード干渉型光結合器と、
該第１の多モード干渉型光結合器のスルーポート及びクロスポートからの光信号をそれぞれ遅延させるための第１のアーム及び第２のアームを有する遅延回路であって、第２のアームが第１のアームより長く、第１の光路長差を有する第１の遅延回路と、
該第１の遅延回路の第１のアーム及び第２のアームからの光信号を５０％の結合率で伝搬させ、第１のアームに対するスルーポート及びクロスポートに出力する第２の多モード干渉型光結合器と、
該第２の多モード干渉型光結合器のスルーポート及びクロスポートからの光信号をそれぞれ遅延させるための第３のアーム及び第４のアームを有する遅延回路であって、第３のアームが第４のアームより長く、第１の遅延回路の２倍の光路長差を有する第２の遅延回路と、
該第２の遅延回路の第３のアーム及び第４のアームからの光信号を８５％の結合率で伝搬させ、第３のアームに対するスルーポート及びクロスポートに出力する第３の多モード干渉型光結合器と、
該第３の多モード干渉型光結合器のスルーポート及びクロスポートからの光信号をそれぞれ遅延させるための第５のアーム及び第６のアームを有する遅延回路であって、第５のアームが第６のアームより長く、第１の遅延回路の２倍の光路長差を有する第３の遅延回路と、
該第３の遅延回路の第５のアーム及び第６のアームからの光信号を８５％の結合率で伝搬させ、第５のアームに対するスルーポート及びクロスポートに出力する第４の多モード干渉型光結合器と、
該第４の多モード干渉型光結合器のスルーポート及びクロスポートからの光信号をそれぞれ遅延させるための第７のアーム及び第８のアームを有する遅延回路であって、第７のアームが第８のアームより長く、第１の遅延回路の２倍の光路長差を有する第４の遅延回路と、
該第４の遅延回路からの光信号を５０％の結合率で伝搬させる第５の多モード干渉型光結合器と
を備えることを特徴とする導波路型光合分波回路。 - 前記光導波路が、シリコン基板上の石英ガラス導波路で構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の導波路型光合分波回路。
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| JP2001211327A JP3682000B2 (ja) | 2001-07-11 | 2001-07-11 | 導波路型光合分波回路 |
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