JP3743249B2 - アレイ導波路格子の位相調整用マスク及びそれを用いたアレイ導波路格子の製造方法 - Google Patents
アレイ導波路格子の位相調整用マスク及びそれを用いたアレイ導波路格子の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3743249B2 JP3743249B2 JP2000058665A JP2000058665A JP3743249B2 JP 3743249 B2 JP3743249 B2 JP 3743249B2 JP 2000058665 A JP2000058665 A JP 2000058665A JP 2000058665 A JP2000058665 A JP 2000058665A JP 3743249 B2 JP3743249 B2 JP 3743249B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arrayed
- waveguide
- mask
- waveguide grating
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、アレイ導波路格子の位相調整用マスク及びそれを用いたアレイ導波路格子の製造方法に関するものである。
更に詳述すると、本発明は、基板上に形成され、複数の光入射端、分岐部、合波部、複数の光出射端、前記分岐部と前記合波部に挟まれた複数のアレイ導波路から構成され、各光入射端からの入射光を分波してそれぞれの光出射端より出射するアレイ導波路格子に対して、アレイ導波路間の位相値の設計値からのずれを外的に制御することでチャンネル間のクロストークが小さなアレイ導波路格子を作製することに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
アレイ導波路格子では、各アレイ導波路の長さは一定のピッチで増加することが基本である。実際には、作製後の各アレイ導波路間の光路差は設計値からわずかにずれており、この設計値からのずれが位相誤差となる。各アレイ導波路に位相誤差が発生すると、これがチャンネル間のクロストークを劣化させる要因になる。
【0003】
アレイ導波路の本数をNとして、k(=1,2,,N)番目のアレイ導波路の位相の設計値からのずれをφk とする。チャンネル間隔が10GHzのアレイ導波路格子の典型的な位相誤差分布を図1に示す。ここで、N=81であり、k=1,81は導波路長がそれぞれ最小及び最大となるアレイ導波路を示すものとする。
【0004】
このように、位相誤差は−0.5rad から1rad まで大幅に変化し、この結果、図2に示すように、主ピークの周辺に−22dBに相当するサイドローブ1が発生してしまい、これがチャンネル間のクロストークを増大させる原因となる。
【0005】
このサイドローブ1を低減するためには、図1に示した直線のごとく、各アレイ導波路の位相誤差φk を一定値Φ(図ではΦ=1rad )に外的に変化させることが必要である。すなわち、Φ−φk なる量の位相を新たにk番目のアレイ導波路に誘起させる必要がある。
【0006】
アレイ導波路の位相誤差を外的に変化させるには、紫外線照射によって光導波路の屈折率が変化する紫外光誘起屈折率変化を利用してアレイ導波路の位相を制御する技術を利用する。この紫外光誘起屈折率変化のメカニズムは完全には解明されていないが、クラマースークローニッヒ機構を中心とするいくつかの現象が複合して屈折率変化が生じていると考えられている。この現象は、Ge添加コアファイバの屈折率変化を用いて光ファイバ上にブラッグ回折格子を作製する技術に応用されている。
【0007】
本効果によれば、導波路に紫外線を照射しただけで照射部分の屈折率が変化するため、従来のアレイ導波路格子の位相制御方法は、図3に示すごとく、アレイ導波路格子2の各アレイ導波路3に、集光レンズ5で紫外線ビーム4を集光させる。目標とする位相誤差Φになった時点でレーザ照射を止めて次のアレイ導波路3に紫外線を照射する。
【0008】
すなわち、ここで示した従来の方法では、
(1)アレイ導波路3に紫外線ビーム4を集光レンズ5で集光させる、
(2)アレイ導波路3の位相を逐次モニターしながら、位相誤差が一定値になるまで紫外線ビーム4を照射する、
との2行程をアレイ導波路一本一本につき行う必要があった。
【0009】
【発明が解決しよとする課題】
ところで、導波路の幅は10ミクロン程度であるので、紫外線をアレイ導波路3に集光させることはかなり難しく、また、すべてのアレイ導波路3の位相誤差を測定するにもかなりの時間が必要なため、紫外線をアレイ導波路3の一本ずつに照射してその位相誤差を調整することはかなりの労力と時間を必要としてきた。
【0010】
本発明は、上記従来技術に鑑み、アレイ導波路の位相を同時に簡単に調節することができるようにした、アレイ導波路格子の位相調整用マスク及びそれを用いたアレイ導波路格子の製造方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の構成は、照射すべきアレイ導波路部以外の部分は紫外線をカットする金属薄膜プレートでマスクし、露呈した部分のみを紫外線平行ビームで照射することにより、全アレイ導波路の位相値を同時に制御することを特徴とする。この結果、紫外線光の照射系の簡素化と位相調整時間の低減が可能となる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
本発明の実施の形態にかかるアレイ導波路格子のチャンネル間隔は10GHz、チャンネル数は32であり、その位相誤差分布と透過特性はそれぞれ図1と図2に示されている。図1において、アレイ導波路全部の位相誤差が1rad 、すなわちΦk =1(k=1,2,,81)とする事を目的とした。
【0013】
図4に示すごとく、アレイ導波路格子の分岐部6の付近では、各アレイ導波路7が発散状に広がっている。この分岐部6と各アレイ導波路k(=1,2,,81)の接点をPk と決め、C=1,000として、k番目のアレイ導波路上でPk との距離がC(Φk −φk )(ミクロン)となる点Qk を求めた。次に、厚さ20ミクロンで20mm×20mmの金属薄膜を用意し、この金属薄膜から、閉曲線Σ({Φk })で囲まれた部分をエッチングで除去した。
【0014】
このようにして作製した位相調整用マスクの外観を図5に示す。ここで、8は金属薄膜プレート、9はエッチングで除去された部分、すなわちマスクの窓である。
【0015】
アレイ導波路上の各点{P1 ,P2 ,,PN-1 ,PN },{QN ,QN-1 ,,Q2 ,Q1 }と、マスク上の各点が一致するようにこのマスクをアレイ導波路格子上に設置し、接着剤で固定した。
【0016】
図6に位相調整系を示し、図7にマスク部とアレイ導波路を拡大して示す。紫外線光源には波長193nmのArFのエキシマーレーザを用いた。このレーザ光源からの紫外線レーザビーム10の断面の寸法は約1cm×2cmの矩形であり、位相調整用マスク11の窓9の部分よりもかなり広がっていたので、この紫外線レーザビーム10をマスク11に対して垂直に照射した。
【0017】
スペクトル幅の広い光源12からの出射光を光ファイバ13を介してこのアレイ導波路格子2に16番目のポートから入射させ、その16番目の出射ポートからの出射光を光ファイバ14で取り出し、光スペクトラムアナライザ15で透過スペクトルを観測した。
【0018】
図8は、紫外線照射時間に対するサイドローブ(図2の1の部分)の変化を測定した結果を示す。照射時間とともにサイドローブはほぼ直線的に減少し、95分間の照射でサイドローブは−22dBから−30dBまで変化した。
【0019】
図9は、95分間の照射でサイドローブが低減されたアレイ導波路格子の32ポートからの透過バンドをすべて測定した結果を示す。なお、♯1と♯32はそれぞれ、1番目と32番目の出射ポートからのバンド波形を示す。32個の透過バンドのクロストークは位相調整前に−22〜−20dBの範囲であったが、位相調整後には−33〜−28dBの範囲に低減された。
【0020】
また、位相誤差分布がアレイ導波路の番号であるkとともに急激に変化する場合には、エッチング技術を用いても薄膜金属からこの閉曲線のパターンを正確に取り除くことは難しくなる。この場合には、閉曲線を数学的に平滑化して滑らかな閉曲線を導出し、この閉曲線のパターンを金属薄膜から取り除けば良い。
【0021】
【発明の効果】
各アレイ導波路の位相誤差を外的に制御するための従来の方法では、紫外線ビームをアレイ導波路一本一本に集光して照射し、レーザ照射中に各アレイ導波路の位相誤差を測定することが不可欠であった。
これに対して本発明によれば、次のような効果を奏する。
(1)アレイ導波路部に設置されたマスクの部分に紫外線平行ビームを照射するだけで良い。
(2)紫外線レーザの照射系が簡素化される。
(3)全アレイ導波路の位相を同時に調整できるので調整時間の短縮が可能となる、等の利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】チャンネル間隔が10GHzのアレイ導波路格子の位相誤差分布を示す特性図。
【図2】チャンネル間隔が10GHzのアレイ導波路格子の透過バンド波形を示す特性図。
【図3】紫外線ビーム照射によるアレイ導波路格子の位相調整系の従来例を示す構成図。
【図4】アレイ導波路格子の分岐部付近のアレイ導波路の配置を示す説明図。
【図5】作製した位相調整用マスクの外観を示す構成図。
【図6】本発明による位相調整系を示す構成図。
【図7】位相調整用マスクとアレイ導波路を示す拡大図。
【図8】位相調整用マスクを介して、チャンネル間隔10GHzのアレイ導波路格子に紫外線を照射したときのサイドローブの時間変化を示す特性図。
【図9】位相調整されたチャンネル間隔10GHzのアレイ導波路格子の32チャンネルのバンド波形図。
【符号の説明】
1 サイドローブ
2 アレイ導波路格子
3 アレイ導波路
4 紫外線ビーム
5 集光レンズ
6 アレイ導波路格子の分岐部
7 アレイ導波路
8 薄膜金属プレート
9 マスクの窓
10 紫外線レーザビーム
11 位相調整用マスク
12 光源
13 光ファイバ
14 光ファイバ
15 光スペクトラムアナライザ
P1〜P6 アレイ導波路格子の分岐部とアレイ導波路との交点
Q1 ,Q2 ,Q3 アレイ導波路上の点
Claims (5)
- 基板上に形成され、複数の光入射端、分岐部、合波部、複数の光出射端、前記分岐部と前記合波部に挟まれた複数のアレイ導波路から構成され、各光入射端からの入射光を分波してそれぞれの光出射端より出射するアレイ導波路格子の該アレイ導波路の一部のみを露呈させることを目的とするマスクであって、
該アレイ導波路の本数をN、k(=1,2,,N)番目のアレイ導波路の設計値からの位相のずれをφk、N個の実数の組を{Φk}(k=1,2,,N)、k番目のアレイ導波路上の特定の地点をPk、Cをある定数として、点Pkからk番目の導波路に沿ってC(Φk−φk)の距離にある地点Qkに対して、点{P1,P2,,PN-1,PN}と{QN,QN-1,,Q2,Q1}を順次結んで得られる閉曲線Σ({Φk})に対して、その表面が該閉曲線よりも広く紫外線を遮断する金属薄膜プレート上で、該閉曲線Σ({Φk})を平滑化し、前記複数の光出射端間の透過バンドのクロストークを−33〜−28dBに低減するように滑らかな閉曲線で囲まれた部分を除去してできる間隙を窓として有し、
前記窓の一部が複数のアレイ導波路の端部、即ちスラブ導波路との境界部に一致するように設置することを特徴とするアレイ導波路格子の位相調整用マスク。 - 基板上に形成され、複数の光入射端、分岐部、合波部、複数の光出射端、前記分岐部と前記合波部に挟まれた複数のアレイ導波路から構成され、各光入射端からの入射光を分波してそれぞれの光出射端より出射するアレイ導波路格子の該アレイ導波路の一部のみを露呈させることを目的とするマスクであって、
該アレイ導波路の本数をN、k(=1,2,,N)番目のアレイ導波路の設計値からの位相のずれをφk、N個の実数の組を{Φk}(k=1,2,,N)、k番目のアレイ導波路上の特定の地点をPk、Cをある定数とすると共に、すべてのk(=1,2,,N)に関してN個の実数の組{Φk}が定数であるとして、点Pkからk番目の導波路に沿ってC(Φk−φk)の距離にある地点Qkに対して、点{P1,P2,,PN-1,PN}と{QN,QN-1,,Q2,Q1}を順次結んで得られる閉曲線Σ({Φk})に対して、その表面が該閉曲線よりも広く紫外線を遮断する金属薄膜プレート上で、該閉曲線Σ({Φk})を平滑化し、前記複数の光出射端間の透過バンドのクロストークを−33〜−28dBに低減するように滑らかな閉曲線で囲まれた部分を除去してできる間隙を窓として有し、
前記窓の一部が複数のアレイ導波路の端部、即ちスラブ導波路との境界部に一致するように設置することを特徴とするアレイ導波路格子の位相調整用マスク。 - 基板上に形成され、複数の光入射端、分岐部、合波部、複数の光出射端、前記分岐部と前記合波部に挟まれた複数のアレイ導波路から構成され、各光入射端からの入射光を分波してそれぞれの光出射端より出射するアレイ導波路格子の該アレイ導波路の一部のみを露呈させることを目的とするマスクであって、
該アレイ導波路の本数をN、k(=1,2,,N)番目のアレイ導波路の設計値からの位相のずれをφk、N個の実数の組を{Φk}(k=1,2,,N)、k番目のアレイ導波路上の特定の地点をPk、Cをある定数として、点Pkからk番目の導波路に沿ってC(Φk−φk)の距離にある地点Qkに対して、点{P1,P2,,PN-1,PN}と{QN,QN-1,,Q2,Q1}を順次結んで得られる閉曲線Σ({Φk})を滑らかに平滑化し、前記複数の光出射端間の透過バンドのクロストークを−33〜−28dBに低減するようにした閉曲線に対して、その表面が前記閉曲線よりも広く紫外線を遮断する金属薄膜プレート上で、前記閉曲線で囲まれた部分を除去してできる間隙を窓として有し、
前記窓の一部が複数のアレイ導波路の端部、即ちスラブ導波路との境界部に一致するように設置することを特徴とするアレイ導波路格子の位相調整用マスク。 - 基板上に形成され、複数の光入射端、分岐部、合波部、複数の光出射端、前記分岐部と前記合波部に挟まれた複数のアレイ導波路から構成され、各光入射端からの入射光を分岐してそれぞれの光出射端より出射するアレイ導波路格子に対して、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載した位相調整用マスクを作製し、前記窓の一部が複数のアレイ導波路の端部、即ちスラブ導波路との境界部に一致するように設置するために、該位相調整用マスク上の閉曲線で囲まれた窓が、前記アレイ導波路上の点{P1,P2,,PN-1,PN}及び{QN,QN-1,,Q2,Q1}と重なるように該位相調整用マスクを該アレイ導波路格子上に設置し、該マスク上の窓全体を紫外線で照射し、前記複数の光出射端間の透過バンドのクロストークを−33〜−28dBに低減した後に、該位相調整用マスクを除去する工程を特徴とするアレイ導波路格子の製造方法。
- 請求項4に記載されたアレイ導波路格子の製造方法に関わり、前記2N個の点{P1,P2,,PN-1,PN}及び{QN,QN-1,,Q2,Q1}が、アレイ導波路格子の前記分岐部または合波部の近辺、または該分岐部と合波部を両端とした時の中心付近に位置するように前記パラメータであるC及び{Φk}(k=1,2,,N)を選び、これらのパラメータを用いて請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載した位相調整用マスクを作製し、前記窓の一部が複数のアレイ導波路の端部、即ちスラブ導波路との境界部に一致するように該位相調整用マスクを該アレイ導波路格子上に設置し、該マスク上の窓全体を紫外線で照射し、前記複数の光出射端間の透過バンドのクロストークを−33〜−28dBに低減した後に、該位相調整用マスクを除去する工程を特徴とするアレイ導波路格子の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000058665A JP3743249B2 (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | アレイ導波路格子の位相調整用マスク及びそれを用いたアレイ導波路格子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000058665A JP3743249B2 (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | アレイ導波路格子の位相調整用マスク及びそれを用いたアレイ導波路格子の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001249243A JP2001249243A (ja) | 2001-09-14 |
JP3743249B2 true JP3743249B2 (ja) | 2006-02-08 |
Family
ID=18579230
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000058665A Expired - Fee Related JP3743249B2 (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | アレイ導波路格子の位相調整用マスク及びそれを用いたアレイ導波路格子の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3743249B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110085761A1 (en) * | 2009-05-26 | 2011-04-14 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Arrayed waveguide grating and method of manufacturing arrayed waveguide grating |
-
2000
- 2000-03-03 JP JP2000058665A patent/JP3743249B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001249243A (ja) | 2001-09-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3243102B2 (ja) | 光導波路に回折格子を形成する方法 | |
KR100425568B1 (ko) | 광회절격자 | |
US5837169A (en) | Creation of bragg reflactive gratings in waveguides | |
JPH10319254A (ja) | 導波路中にブラッグ反射格子を形成する方法及びその方法によって形成されるブラッグ反射格子 | |
US5178978A (en) | Fabricating integrated optics | |
AU5306499A (en) | Apparatus for manufacturing long-period fiber gratings and apparatus for manufacturing two-band long-period fiber gratings using the same | |
JP3743249B2 (ja) | アレイ導波路格子の位相調整用マスク及びそれを用いたアレイ導波路格子の製造方法 | |
KR100334812B1 (ko) | 아포다이즈드 광섬유 격자 제작장치 | |
US7110644B2 (en) | Mode coupling devices with complex spectral profile | |
JP2000249859A (ja) | グレーティング付き光導波路の製造方法 | |
JPH1184152A (ja) | 位相マスクを用いた短周期反射ブラッグ回析格子の書き込み法 | |
WO2020248541A1 (zh) | 一种多输入型阵列波导光栅及其制作方法 | |
JP3813059B2 (ja) | グレーティングの作製方法 | |
US6519389B1 (en) | Method of making diffraction grating device, diffraction grating device, and apparatus for making the same | |
KR20020085909A (ko) | 광 부호 분할 다중화 방식에 사용하기 위한 광섬유 격자부호화기와 그 제조방법 및 장치 | |
JP3485259B2 (ja) | アレイ導波路型回折格子の製造方法 | |
JP3632851B2 (ja) | アレイ導波路格子の位相調整用マスクおよびそれを用いたアレイ導波路格子の製造方法 | |
JP2001124944A (ja) | 光合分波回路 | |
US6819833B1 (en) | In-fiber continuously chirped gain flattening filters and method | |
US6868208B2 (en) | Apodization method for a bragg grating | |
JPH11295541A (ja) | 導波路型回折格子の製造方法及び導波路型回折格子製造装置 | |
JP4034041B2 (ja) | 光導波路グレーティングの製造方法 | |
JPH10133039A (ja) | 屈折率分布の形成方法 | |
JPH10332971A (ja) | 光回路の製造方法 | |
JP2003202433A (ja) | ファイバーブラッググレーティングの形成装置および形成方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030422 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051107 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091125 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101125 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101125 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111125 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111125 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121125 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121125 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131125 Year of fee payment: 8 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |