JP3895480B2 - 光波長合分波器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば光波長多重通信に用いられる光波長合分波器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、波長多重伝送システムにおいて、波長多重の多重度を増やし、光伝送量を増大させようとする試みがなされている。その実現には、波長間隔が１ｎｍ以下の複数の信号光を光合分波できる光波長合分波器が必要であり、例えば、１．５５μｍ帯の波長多重通信においては、約０．８ｎｍの波長間隔（周波数にして１００ＧＨｚ間隔）の複数の光信号を合波あるいは分波できる光波長合分波器が求められている。
【０００３】
ところで、光波長合分波器の一例として回折格子がある。従来の回折格子を用いた光合分波器では、利用できる回折次数に制限があり、十分な分散が得られないことから、波長間隔を１ｎｍ以下にすることができなかったが、特願平１−６５５８８号に、回折格子としてアレイ型導波路回折格子を用いることによって、波長分解能を向上させ、前記波長間隔を狭くする光波長合分波器が提案された。
【０００４】
この提案の光波長合分波器は、図６の（ａ）に示すように、基板１上に、同図に示す導波路パターンを形成した導波路チップを有するものである。前記導波路パターンは、１本以上の並設された光入力導波路２の出射側に、第１のスラブ導波路としての入力側スラブ導波路３が接続され、入力側スラブ導波路３の出射側には、複数の並設されたアレイ導波路４が接続され、複数のアレイ導波路４の出射側には第２のスラブ導波路としての出力側スラブ導波路５が接続され、出力側スラブ導波路５の出射側には複数の並設された光出力導波路６が接続されてが形成されている。
【０００５】
前記アレイ導波路４は、入力側スラブ導波路３から導出された光を伝播するものであり、互いに異なる長さに形成されている。なお、光入力導波路２や光出力導波路６は、例えば光波長合分波器によって分波される互いに異なる波長の信号光の数に対応させて設けられるものであり、アレイ導波路４は、通常、例えば１００本といったように多数設けられるが、同図においては、図の簡略化のために、これらの各導波路２，４，６の本数を簡略的に示してある。
【０００６】
光入力導波路２には、送信側の光ファイバが接続されて、波長多重光が導入されるようになっており、光入力導波路２を通って入力側スラブ導波路３に導入された光は、その回折効果によって広がって複数の各アレイ導波路４に入射し、各アレイ導波路４を伝播する。この各アレイ導波路４を伝播した光は、出力側スラブ導波路５に達し、さらに、光出力導波路６に集光されて出力されるが、各アレイ導波路４の長さが互いに異なることから、各アレイ型導波路４を伝播した後に個々の光の位相にずれが生じ、このずれ量に応じて集束光の波面が傾き、この傾き角度により集光する位置が決まるため、その位置に光出力導波路６を形成することによって、波長の異なった光を各波長ごとに異なる光出力導波路６から出力できる。
【０００７】
例えば、図６の（ｂ）に示すように、出力側スラブ導波路５を通って集光される波長λの信号（信号光）１は、＃１に示す出力側導波路６の入射端７に集光され、出力側スラブ導波路５を通って集光される波長（λ＋Δλ）の信号２は、＃２に示す出力側導波路６の入射端７に集光され、出力側スラブ導波路５を通って集光される波長（λ＋２Δλ）の信号３は、＃３に示す出力側導波路６の入射端７に集光され、それぞれの入射端７から光出力導波路６に入射し、それぞれの光出力導波路６を通って、光出力導波路６の出射端８から出力される。
【０００８】
そこで、図７に示すように、各光出力導波路６の出射端８に光出力用の光ファイバ１０を接続することにより、この光ファイバを介して、前記各波長の光を取り出すことができる。なお、上記光波長合分波器においては、通常、光出力導波路６の出射端８に光ファイバ１０を接続しやすいように、光出力導波路６の出射端８の配列ピッチφは、光ファイバ１０の径φと等しい約２５０μｍに形成されており、光出力導波路６の出射端８の配列ピッチは、光出力導波路６の入射端７の配列ピッチよりも大きく形成されている。
【０００９】
このアレイ型導波路回折格子の光波長合分波器においては、回折格子１４の波長分解能が回折格子を構成する各アレイ導波路４の長さの差（ΔＬ）に比例するために、ΔＬを大きく設計することにより、従来の回折格子では実現できなかった波長間隔の狭い波長多重光の光合分波が可能となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなアレイ導波路回折格子の光波長合分波器においては、作製された導波路パターンの膜厚、導波路幅、屈折率などのばらつきによって、光波長合分波器の波長特性にずれが生じると、出力側スラブ導波路５を通って集光される各波長の信号光が、例えば＃１、＃２、＃３に示した光出力導波路６の入射端７に集光せずに、図６の（ｂ）の９に示す位置に集光してしまうといったように、波長に換算して最大±０．５ｎｍ程度になるほど、光出力導波路６の入射端７から外れた位置に各波長の光が集光してしまうために、各波長の光を光出力導波路６に入射させることができなかった。
【００１１】
なお、このような光波長合分波器により分波される波長ずれの問題を軽減する手段として、導波路チップに温度制御装置を組み合わせ、光導波路を形成する材質の屈折率の温度依存性を利用して、光出力導波路６の入射端７に集光される波長をシフトさせる方法が提案されているが、この方法を用いた場合は、±０．０５ｎｍといった極めて狭い範囲でしか通過波長を制御できないため、分波される波長がこの範囲を越えてずれてしまっている光波長合分波器は不良品となってしまう。したがって、このような方法を用いたとしても、上記のようなアレイ導波路回折格子を用いた光波長合分波器は、その製造歩留まりが低く、このことが、アレイ導波路回折格子を用いた光波長合分波器のコストアップを招き、実用化を妨げる要因となっていた。
【００１２】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、製造ばらつきなどに起因する波長特性のずれが生じても不良品となることが少なく、製造歩留まりの向上を図ることができる光波長合分波器を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成をもって課題を解決するための手段としている。すなわち、本第１の発明は、１本以上の並設された光入力導波路の出射側に第１のスラブ導波路が接続され、該第１のスラブ導波路の出射側には該第１のスラブ導波路から導出された光を伝播する互いに異なる長さの複数の並設されたアレイ導波路が接続され、該複数のアレイ導波路の出射側には第２のスラブ導波路が接続され、該第２のスラブ導波路の出射側には複数の並設された光出力導波路が接続されて成る導波路パターンを有し、前記光入力導波路から入力された互いに異なる波長の複数の光信号を、前記アレイ導波路によって各波長ごとに位相差をつけて伝播させて各波長ごとに異なる光出力導波路に入射させ、互いに異なる波長の光を異なる光出力導波路から出力する光波長合分波器であって、前記複数の光出力導波路の各入射端は前記第２のスラブ導波路を通って集光すると予測される前記各波長の光の集光予測位置と、該各集光予測位置に対して集光位置を隣りの波長の集光予測位置となる方向にずらした集光予測補正位置とに設けられて、前記複数の集光予測位置は等ピッチ間隔で配置され、また、集光予測補正位置も同じ等ピッチ間隔で配置されていて、集光予測位置と集光予測補正位置とは交互に配列配置されており、前記複数の光出力導波路は各集光予測位置と各集光予測補正位置から等間隔に引き出されている直線導波路の部位を介した後に間隔を広げて出射端に導出されており、前記光入力導波路から導入された波長多重光の各波長光は前記集光予測位置と集光予測補正位置とのうちの実際に集光される一方側のみの光出力導波路の出射端に接続された光ファイバを通して取り出されている構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１４】
また、本第２の発明は、上記本第１の発明の構成に加え、前記光出力導波路の出射端の配列ピッチを該光出力導波路の出射端側に接続される光ファイバの径に対して複数分の１の大きさとし、入射端を集光予測位置とした光出力導波路の出射端の配列ピッチと入射端を集光予測補正位置とした光出力導波路の出射端の配列ピッチとは等しい構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１５】
さらに、本第３の発明は、上記本第１または第２の発明の構成に加え、前記集光予測位置に設けられている光出力導波路を第１の光出力導波路とし、集光予測補正位置に設けられている光出力導波路を第２の光出力導波路としたとき、これらの第１と第２の光出力導波路の入射端が等ピッチで交互に設けられている構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１６】
さらに、本第４の発明は、上記本第１または第２の発明の構成に加え、前記集光予測位置に設けられている光出力導波路を第１の光出力導波路とし、集光予測補正位置に設けられている光出力導波路を第２の光出力導波路としたとき、これらの第１と第２の光出力導波路は交互に設けられて前記第１の光出力導波路同士は入射端が互いに等ピッチで配列し、かつ、前記第２の光出力導波路同士も入射端が互いに等ピッチで配列し、さらに、第１の光出力導波路の入射端と該第１の光出力導波路に隣り合う一方側の第２の光出力導波路の入射端との間隔は、該第１の光出力導波路に隣り合う他方側の第２の光出力導波路の入射端との間隔と異なる間隔と成している構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１７】
さらに、本第５の発明は、上記本第１または第２の発明の構成に加え、前記集光予測位置に設けられている光出力導波路を第１の光出力導波路とし、集光予測補正位置に設けられている光出力導波路を第２の光出力導波路としたとき、前記第１の光出力導波路同士は入射端が互いに等ピッチで配列し、該第１の光出力導波路のピッチ間に複数の第２の光出力導波路が配列しており、各第１の光出力導波路に対して同じ配列順番目同士の第２の光出力導波路の入射端も第１の光出力導波路の入射端の配列ピッチと等しいピッチ間隔で配列されており、光入力導波路から導入された波長多重光の各波長光は前記第１の光出力導波路と該第１の光出力導波路に対して同じ配列順番目同士の第２の光出力導波路とのうちの実際に集光される一方側のみの光出力導波路の出射端に接続された光ファイバを通して取り出されている構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１８】
上記構成の本発明において、複数の光出力導波路の各入射端は、光がアレイ導波路によって各波長ごとに位相差がつけられて伝播した後に第２のスラブ導波路を通って集光すると予測される各波長の光の集光予測位置と、この集光予測位置に対して集光位置をずらした集光予測補正位置とに設けられている。
【００１９】
そして、導波路パターンの膜厚、導波路幅、屈折率などがほぼ設計どおりに作製された場合には、第２のスラブ導波路を通って集光される各波長の光は、前記集光予測位置に集光し、この位置に入射端を形成した光出力導波路を通って出力され、一方、導波路パターンの膜厚、導波路幅、屈折率などがほぼ設計どおりに作製されずに、光波長合分波器の波長特性にずれが生じたときに、そのずれ量によっては、前記各波長の光は、前記集光予測補正位置に集光し、この位置に入射端を形成した光出力導波路を通って出力される。
【００２０】
そのため、例えば、導波路パターンの膜厚、導波路幅、屈折率などがほぼ設計どおりに作製されて、光が集光予測位置に入射端を形成した光出力導波路を通って出力されるときには、この光出力導波路の出射端に光ファイバ等を接続して、この光出力導波路から出力される光を取り出し、一方、導波路パターンの膜厚、導波路幅、屈折率などがほぼ設計どおりに作製されずに、光波長合分波器の波長特性にずれが生じ、集光予測補正位置に入射端を形成した光出力導波路を通って出力されるときには、この光出力導波路の出射端に光ファイバ等を接続して、この光出力導波路から出力される光を取り出すことにより、前記の如くアレイ導波路によって各波長ごとに位相差がつけられて伝播し、第２のスラブ導波路を通って集光する各波長の光を、光出力導波路を介して取り出せる確率が高くなり、製造ばらつきなどに起因する波長特性のずれが生じても不良品となることが少なく、製造歩留まりの向上が図られ、上記課題が解決される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態例の説明において、従来例と同一名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略する。図１の（ａ）には、本発明に係る光波長合分波器の第１実施形態例が示されており、同図の（ｂ）には、同図の（ａ）の破線枠Ａ内の一部が拡大して示されている。本実施形態例は図６に示した従来例の光波長合分波器とほぼ同様に構成されており、本実施形態例が従来例と異なる特徴的なことは、光出力導波路の入力端７を、出力側スラブ導波路５を通って集光すると予測される各波長の光の集光予測位置と、集光予測位置に対して集光位置をずらした集光予測補正位置とに設けたことである。
【００２２】
なお、同図においては、７ａが集光予測位置に形成された入力端を示し、７ｂが集光予測補正位置に形成された入力端を示しており、入力端７ａを有する光出力導波路６は、従来例の光波長合分波器に形成された光出力導波路６と同様であり、本実施形態例は、従来例の光出力導波路６と同様に形成された、入力端７ａを有する第１の光出力導波路６（＃Ａ１、＃Ａ２、＃Ａ３、・・・）の間に間隔を介し、入力端７ｂを有する第２の光出力導波路６（＃Ｂ１、＃Ｂ２、＃Ｂ３、・・・）を設けて構成されている。
【００２３】
図２に示すように、本実施形態例において、各光出力導波路６の幅Ｗは、６．５μｍであり、第１の光出力導波路６（＃Ａ１、＃Ａ２、＃Ａ３、・・・）の入射端７ａと第２の光出力導波路６（＃Ｂ１、＃Ｂ２、＃Ｂ３、・・・）の入射端７ｂは、交互に等ピッチで配列しており、この配列ピッチδｘは、１５μｍである。また、第１の光出力導波路６（＃Ａ１、＃Ａ２、＃Ａ３、・・・）の入射端７ａと第２の光出力導波路６（＃Ｂ１、＃Ｂ２、＃Ｂ３・・・）の入射端７ｂの間隔ｓは８．５μｍである。なお、第１の光出力導波路６同士の入射端７ａの配列ピッチΔｘは、３０μｍである。
【００２４】
第１の光出力導波路６（＃Ａ１、＃Ａ２、＃Ａ３）の入射端７ａにはそれぞれ、波長λの信号１、波長（λ＋Δλ）の信号２、波長（λ＋２Δλ）の信号３が入射し、さらに、第１の光出力導波路６(＃Ａｎ)の入射端７ａには、波長[λ＋(ｎ−１)Δλ]の信号光が順に入射するように設計され、第２の光出力導波路６（＃Ｂ１、＃Ｂ２、＃Ｂ３）の入射端７ｂには、それぞれ、波長（λ＋０．５λ）の信号光、波長（λ＋１．５Δλ）の信号光、波長（λ＋２．５Δλ）の信号光が入射し、さらに、第２の光出力導波路６(＃Ｂｎ)の入射端７ｂには、波長[λ＋{(ｎ−１)＋０．５}Δλ] の信号光が順に入射するように設計されている(ｎは整数)。また、波長１．５５μｍ帯の波長多重通信における光波長合分波器への要求性能に対応させて、Δλは、０．８ｎｍに設計されている。
【００２５】
各光出力導波路６の隣り合う光出力導波路６との間隔は、入力端７（７ａ，７ｂ）から曲がり角部１３までの部位においては等しく形成されており、光出力導波路６の曲がり角部１３から出射端８にかけて、隣り合う光出力導波路６との間隔が徐々に広くなるように形成されている。そして、図３に示すように、光出力導波路６の出射端８の配列ピッチは、出射端８に接続される光ファイバ１０の径φの２分の１の値、すなわち、約１２５μｍと成しており、第１の光出力導波路６（＃Ａ１、＃Ａ２、＃Ａ３、＃Ａ４、・・・）同士の出射端８のピッチは約２５０μｍ、第２の光出力導波路６（＃Ｂ１、＃Ｂ２、＃Ｂ３、＃Ｂ４、・・・）同士の出射端８のピッチも約２５０μｍと成している。
【００２６】
本実施形態例は以上のように構成されており、本実施形態例でも従来例と同様に、光入力導波路２には、送信側の光ファイバが接続されて、波長多重光が導入されるようになっており、光入力導波路２を通って入力側スラブ導波路３に導入された光は、その回折効果によって広がって複数の各アレイ導波路４に入射し、各アレイ導波路４を伝播し、個々の光の位相にずれが生じ、出力側スラブ導波路５を通って集光する。
【００２７】
そして、本実施形態例でも、例えば、図１の（ｂ）に示すように、導波路パターンの膜厚、導波路幅、屈折率などがほぼ設計どおりに作製されていれば、出力側スラブ導波路５を通って集光される波長λの信号１は、＃Ａ１に示す出力側導波路６の入射端７に集光され、波長（λ＋Δλ）の信号２は、＃Ａ２に示す出力側導波路６の入射端７に集光され、波長（λ＋２Δλ）の信号３は、＃Ａ３に示す出力側導波路６の入射端７ａに集光されるといったように、各波長の光が第１の光出力導波路６（＃Ａ１、＃Ａ２、＃Ａ３、・・・）の入射端７ａに集光し、第１の光出力導波路６（＃Ａ１、＃Ａ２、＃Ａ３、・・・）を通って出力される。
【００２８】
また、導波路パターンの膜厚、導波路幅、屈折率などがほぼ設計どおりに作製されずに、光波長合分波器の波長特性にずれが生じたときには、出力側スラブ導波路５を通って集光される各波長（λ、λ＋Δλ、λ＋２Δλ）の信号１，２，３は、光出力導波路６の入力端７ａからずれた集光位置に集光し、前記波長特性のずれが、Δλ（＝０．８ｎｍ）の半分程度である±約０．４ｎｍのときには、各信号１，２，３は、それぞれ、第２の光出力導波路６（＃Ｂ１、＃Ｂ２、＃Ｂ３、・・・）の入射端７ｂに集光されるといったように、各波長の光が第２の光出力導波路６（＃Ｂ１、＃Ｂ２、＃Ｂ３、・・・）の入射端７ｂに集光し、第２の光出力導波路６（＃Ｂ１、＃Ｂ２、＃Ｂ３、・・・）を通って出力される。
【００２９】
そして、図３の（ａ）に示すように、光が第１の光出力導波路６（＃Ａ１、＃Ａ２、＃Ａ３、・・・）を通って出力されるときには、光ファイバ１０を第１の光出力導波路６（＃Ａ１、＃Ａ２、＃Ａ３、＃Ａ４・・・）の出射端８に接続し、光が第２の光出力導波路６（＃Ｂ１、＃Ｂ２、＃Ｂ３、＃Ｂ４、・・・）を通って出力されるときには、同図の（ｂ）に示すように、光ファイバ１０を第２の光出力導波路６（＃Ｂ１、＃Ｂ２、＃Ｂ３、＃Ｂ４、・・・）の出射端８に接続することにより、光ファイバを介して各波長の光を取り出す。
【００３０】
本実施形態例によれば、光出力導波路の入力端７を、出力側スラブ導波路５を通って集光すると予測される各波長の光の集光予測位置（７ａ）と、集光予測位置に対して集光位置をずらした集光予測補正位置（７ｂ）とに設けることにより、導波路パターンの膜厚、導波路幅、屈折率などがほぼ設計どおりに作製されたときはもちろんのこと、導波路パターンの膜厚などが設計どおりに作製されずに、光波長合分波器の波長特性にずれが生じたときにも、そのずれが、波長にして±０．４ｎｍ程度のときには、各波長の光を光波長合分波器から取り出すことができるために、各波長の光を、光出力導波路を介して取り出せる確率が高くなり、製造ばらつきなどに起因する波長特性のずれが生じても不良品となることを少なくし、製造歩留まりを向上させることができる。
【００３１】
なお、前記の如く、導波路チップに温度制御装置を組み合わせ、光導波路を形成する材質の屈折率の温度依存性を利用して、光出力導波路６の入射端７に集光される波長をシフトさせる方法を用いることにより、波長のずれを±０．０５ｎｍの範囲内で補正することができるため、この方法を本実施形態例に適用することにより、波長のずれが±０．０５ｎｍ以内のときには信号光を第１の光出力導波路６の入射端７ａに入射させることができ、波長のずれが±（０．４±０．０５）ｎｍの範囲にあれば、第２の光出力導波路６の入射端７ｂに入射させることができる。
【００３２】
そのため、光波長合分波器の製造ばらつきによる波長ずれ量の確率分布を標準偏差σ＝０．２ｎｍの正規分布とすると、出力側スラブ導波路５を通って集光される信号光が第１と第２の光出力導波路６のいずれかの入射端７ａ，７ｂに入射する確率（本実施形態例の光波長合分波器が製品として合格する確率）は２５．３％となり、従来の光波長合分波器のように、波長のずれが±０．０５ｎｍ以内のときにのみ製品として合格する確率の１９．７％と比較すると、製造歩留まりを５．６％向上させることができる。
【００３３】
また、本実施形態例によれば、光出力導波路６の出射端８の配列ピッチを、出射端８に接続される光ファイバ１０の径φの２分の１の値とすることにより、第１の光出力導波路６（＃Ａ１、＃Ａ２、＃Ａ３、＃Ａ４、・・・）同士の出射端８のピッチは約２５０μｍ、第２の光出力導波路６（＃Ｂ１、＃Ｂ２、＃Ｂ３、＃Ｂ４、・・・）同士の出射端８のピッチも約２５０μｍと成しており、第１の光出力導波路６同士の出射端８のピッチと、第１の光出力導波路６同士の出射端８のピッチは、いずれも、光出力導波路６の出射端８に接続される光ファイバ１０の径と同じ値であるために、図３に示したようにして、光出力導波路６の出射端８に光ファイバ１０を接続する作業も非常に簡便に行うことができる。
【００３４】
すなわち、光波長合分波器に接続する光ファイバ１０を備えた光ファイバアレイの接続位置を、場合に応じて、光出力導波路６の出射端８の配列方向に適当量ずらして、光ファイバ１０の先端側（接続端面側）を約１２５μｍずらすだけで、光が第１の光出力導波路６から出力されるときでも第２の光出力導波路６から出力されるときでも、非常に簡便に光波長合分波器と光ファイバ１０とを接続することができる。
【００３５】
次に、本発明に係る光波長合分波器の第２実施形態例について説明する。本第２実施形態例は、上記第１実施形態例とほぼ同様に構成されており、本第２実施形態例が上記第１実施形態例と異なる特徴的なことは、図４に示すように、第１の光出力導波路６（例えば＃Ａ２）の入射端７ａと、この第１の光出力導波路６（例えば＃Ａ２）に隣り合う一方側の第２の光出力導波路６（例えば＃Ｂ１）の入射端７ｂとの間隔を、この第１の光出力導波路６（例えば＃Ａ２）に隣り合う他方側の第２の光出力導波路６（例えば＃Ｂ２）の入射端７ｂとの間隔と異なる間隔としたことである。
【００３６】
なお、本第２実施形態例でも、上記第１実施形態例と同様に、第１の光出力導波路６（＃Ａ１、＃Ａ２、＃Ａ３、・・・）と第２の光出力導波路６（＃Ｂ１、＃Ｂ２、＃Ｂ３、＃Ｂ４、・・・）は交互に設けられており、第１の光出力導波路６同士は入射端７ａが互いに等ピッチで配列し、かつ、第２の光出力導波路６同士の入射端７ｂも互いに等ピッチで配列し、これらの配列ピッチΔｘは共に４０μｍである。
【００３７】
そして、第２の光出力導波路６（＃Ｂ１、＃Ｂ２、＃Ｂ３、・・・）は、対応する第１の光出力導波路６（＃Ａ１、＃Ａ２、＃Ａ３、・・・）に対して、図の左側に、配列ピッチδｘ＝１５μｍで形成されており、したがって、例えば第１の光出力導波路６（例えば＃Ａ２）の左側には、この第１の光出力導波路６（＃Ａ２）に対応する第２の光出力導波路６（＃Ｂ２）が１５μｍのピッチで配列され、第１の光出力導波路６（＃Ａ２）の右側には、第２の光出力導波路６（＃Ｂ１）が２５μｍのピッチで配列されている。また、第１の光出力導波路６（＃Ａ１、＃Ａ２、＃Ａ３、・・・）の入射端７ａと対応する第２の光出力導波路６（＃Ｂ１、＃Ｂ２、＃Ｂ３、・・・）の入射端７ｂとの間隔ｓは、８．５μｍである。
【００３８】
第１の光出力導波路６の出射端８と第２の光出力導波路６の出射端８との配列ピッチは、例えば第１の光出力導波路６（＃Ａ１）の出射端８と、この第１の光出力導波路６（＃Ａ１）に対応する第２の光出力導波路６（＃Ｂ１）の出射端８との配列ピッチが１００μｍであるといったように、第１の光出力導波路６の出射端８と、対応する第２の光出力導波路６の出射端８とのピッチが１００μｍと成している。なお、上記第１実施形態例と同様に、第１の光出力導波路６の出射端８同士の配列ピッチは２５０μｍ、第２の光出力導波路６の出射端８同士の配列ピッチは２５０μｍと成している。
【００３９】
本第２実施形態例は以上のように構成されており、本第２実施形態例も上記第１実施形態例とほぼ同様に動作し、同様の効果を奏することができる。
【００４０】
なお、本第２実施形態例では、上記のように、第１の光出力導波路６の入射端７ａと、この第１の光出力導波路６に隣り合う一方側の第２の光出力導波路６の入射端７ｂとのピッチを１５μｍ、この第１の光出力導波路６に隣り合う他方側の第２の光出力導波路６の入射端７ｂとのピッチを２５μｍと成しているために、前記波長ずれが、＋０．３±０．０５ｎｍと、−０．５±０．０５ｎｍの範囲にあっても製品が合格となるため、標準偏差σ＝０．２ｎｍの正規分布では、製品が合格する確率は２７．２％となり、従来例に比べて７．５％の製造歩留まり向上を図ることができる。
【００４１】
次に、本発明に係る光波長合分波器の第３実施形態例について説明する。本第３実施形態例は、上記第１実施形態例とほぼ同様に構成されており、本第３実施形態例が上記第１実施形態例と異なる特徴的なことは、図５に示すように、入射端７ａが互いに等ピッチ（Δｘ＝４５μｍ）で配列している第１の光出力導波路６（＃Ａ１、＃Ａ２、＃Ａ３、・・・）同士のピッチ間に、複数の第２の光出力導波路６（＃Ｂ１、＃Ｂ２、・・・、＃Ｃ３、＃Ｃ４、・・・）が配列していることである。
【００４２】
なお、本実施形態例では、第２の光出力導波路６は、＃Ｂで示す光出力導波路６と＃Ｃで示す光出力導波路６とが交互に配列しており、＃Ｂで示す光出力導波路６の入射端７ｂ同士は互いに等ピッチ（Δｘ＝４５μｍ）で配列し、＃Ｃで示す光出力導波路６の入射端７ｃ同士も互いに等ピッチ（Δｘ＝４５μｍ）で配列している。そして、＃Ａ、＃Ｂ、＃Ｃで示す光出力導波路６の入射端７ａ，７ｂ，７ｃの隣り合う光出力導波路６の入射端７ａ，７ｂ，７ｃとの配列ピッチδｘは、１５μｍと成している。また、、＃Ａ、＃Ｂ、＃Ｃで示す光出力導波路６の入射端７ａ，７ｂ，７ｃの隣り合う光出力導波路６の入射端７ａ，７ｂ，７ｃとの間隔ｓは、８．５μｍと成している。
【００４３】
また、第１の光出力導波路６（＃Ａ１、＃Ａ２、＃Ａ３、・・・）の出射端８同士の配列ピッチは２５０μｍと成しており、＃Ｂで示す第２の光出力導波路６の出射端８同士の配列ピッチは２５０μｍ、＃Ｃで示す第２の光出力導波路６の出射端８同士の配列ピッチも２５０μｍと成しており、第１の光出力導波路６（＃Ａ１、＃Ａ２、＃Ａ３、・・・）の出射端８と第２の光出力導波路（＃Ｂ１、＃Ｂ２、＃Ｂ３、・・・）の出射端８とのピッチは、約８０μｍ、第１の光出力導波路６（＃Ａ１、＃Ａ２、＃Ａ３、・・・）の出射端８と第２の光出力導波路（＃Ｃ１、＃Ｃ２、＃Ｃ３、・・・）の出射端８とのピッチは、約１６０μｍと成している。
【００４４】
言い換えれば、＃Ａ、＃Ｂ、＃Ｃで示す光出力導波路６の出射端８の隣り合う光出力導波路６の出射端８との配列ピッチは、約８０μｍと成しており、光出力導波路６の出射端８側に接続される光ファイバ１０の径の３分の１と成している。
【００４５】
本第３実施形態例は以上のように構成されており、本第３実施形態例も上記第１、第２実施形態例とほぼ同様に動作し、同様の効果を奏することができる。
【００４６】
なお、本第３実施形態例では、上記のように、第１の光出力導波路６の入射端７ａの配列ピッチ間に、複数の第２の光出力導波路６（＃Ｂ１、＃Ｂ２、・・・、＃Ｃ３、＃Ｃ４、・・・）が配列して、＃Ａ、＃Ｂ、＃Ｃで示す光出力導波路６の入射端７ａ，７ｂ，７ｃの隣り合う光出力導波路６の入射端７ａ，７ｂ，７ｃとの配列ピッチδｘは、１５μｍと成しているために、前記波長ずれが、＋０．２７±０．０５ｎｍと、−０．５３±０．０５ｎｍの範囲にあれば、出力側スラブ導波路５を通った光が＃Ｂで示す第２の光出力導波路６に入射し、前記波長ずれが、−０．２７±０．０５ｎｍと、＋０．５３±０．０５ｎｍの範囲にあれば、出力側スラブ導波路５を通った光が＃Ｃで示す第２の光出力導波路６に入射する。
【００４７】
したがって、標準偏差σ＝０．２ｎｍの正規分布では、製品が合格する確率は３７．５％となり、従来例に比べて１７．８％の製造歩留まり向上を図ることができる。
【００４８】
なお、本発明は上記実施形態例に限定されることはなく様々な実施の態様を採り得る。例えば、第１の光出力導波路６と第２の光出力導波路６の配列形態や配列間隔は必ずしも上記各実施形態例のようにするとは限らず、本発明は、複数の第１の光出力導波路６の各入射端７ａが、出力側スラブ導波路５を通って集光すると予測される各波長の光の集光予測位置に形成され、第２の光出力導波路６の各入射端７（例えば７ｂや７ｃ）が、集光予測位置に対して集光位置をずらした集光予測補正位置にとに設けられていればよい。
【００４９】
また、光出力導波路６の出射端８の配列ピッチも、上記各実施形態例に限定されるものではなく、適宜設定されるものである。
【００５０】
ただし、上記各実施形態例のように、第１の光出力導波路６の出射端８の配列ピッチを、出射端８側に接続される光ファイバ１０の径とほぼ同じ値とし、上記第１、第２実施形態例のように、＃Ｂ群の第２の光出力導波路６の出射端８同士の配列ピッチを、前記光ファイバ２０の径とほぼ同じ値とし、上記第３実施形態例のように、＃Ｂ群、＃Ｃ群の光出力導波路６のそれぞれの出射端８同士の配列ピッチを、前記光ファイバ２０の径とほぼ同じ値とすれば、出力される光の経路（すなわち、どの光出力導波路６から出力するか）に対応させて、光ファイバ１０を光波長合分波器に接続するときに、例えば図３に示したように、光ファイバ１０を並設した光ファイバアレイをまとめてずらすことにより、非常に容易に接続することができる。
【００５１】
さらに、上記各実施形態例では、光出力導波路６の幅をいずれも６．５μｍとしたが、光出力導波路６の幅など、光波長合分波器の大きさは特に限定されるものではなく、適宜設定されるものである。
【００５２】
さらに、上記各実施形態例は、光ファイバ１０を接続する前の状態の光部品としたが、本発明の光波長合分波器は、上記各実施形態例に示したような導波路チップに光ファイバ１０を接続した状態の光部品としてもよい。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、例えば、導波路パターンの膜厚、導波路幅、屈折率などがほぼ設計どおりに作製されたときには、第２のスラブ導波路を通って集光される各波長の光を、集光予測位置に入射端を形成した光出力導波路に入射させ、一方、導波路パターンの膜厚、導波路幅、屈折率などがほぼ設計どおりに作製されずに、光波長合分波器の波長特性にずれが生じたときには、そのずれ量によっては、前記各波長の光を、集光予測補正位置に入射端を形成した光出力導波路に入射させることができるために、これらのいずれかの光出力導波路の出射端に光ファイバ等を接続して、この光出力導波路から出力される光を取り出すことにより、第２のスラブ導波路を通って集光する各波長の光を、光出力導波路を介して取り出せる確率を向上させることができる。
【００５４】
したがって、本発明によれば、製造ばらつきなどに起因する波長特性のずれが生じても不良品となることが少なく、製造歩留まりの向上を図ることができる。
【００５５】
また、光出力導波路の出射端の配列ピッチを該光出力導波路の出射端側に接続される光ファイバの径に対して複数分の１の大きさとした構成のものにあっては、光出力導波路の出射端側に光ファイバを接続するときに、光ファイバを光ファイバアレイとしてまとめて光出力導波路と位置合わせし、例えばこれらの光ファイバアレイをまとめてスライド移動させることにより、光ファイバを複数の光出力導波路の内１本おきの光出力導波路または複数本おきの光出力導波路に接続できるために、光出力導波路への光ファイバ接続を非常に行ないやすくすることができ、非常に容易に光波長合分波器を形成することができる。
【００５６】
さらに、集光予測位置に設けられている光出力導波路を第１の光出力導波路とし、集光予測補正位置に設けられている光出力導波路を第２の光出力導波路としたとき、これらの第１と第２の光出力導波路の入射端が等ピッチで交互に設けられている構成のものにあっては、光出力導波路の配列形態をこのようにすることで、非常に容易に、上記のような優れた効果を奏する光波長合分波器を形成することができる。
【００５７】
さらに、前記第１と第２の光出力導波路は交互に設けられて前記第１の光出力導波路同士は入射端が互いに等ピッチで配列し、かつ、前記第２の光出力導波路同士も入射端が互いに等ピッチで配列し、さらに、第１の光出力導波路の入射端と該第１の光出力導波路に隣り合う一方側の第２の光出力導波路の入射端との間隔は、該第１の光出力導波路に隣り合う他方側の第２の光出力導波路の入射端との間隔と異なる間隔と成している構成のものにあっては、第２のスラブ導波路を通って集光する光が第１の光出力導波路からずれた場合に、第１の光出力導波路に隣り合う一方側の第２の光出力導波路の入射端側にずれた場合と、この第１の光出力導波路に隣り合う他方側の光出力導波路の入射端側にずれた場合との両方の場合に、光波長合分波器を合格品とすることができるために、製造ばらつきなどに起因する波長特性のずれが生じても不良品となることをより一層少なくすることができ、製造歩留まりの向上を図ることができる。
【００５８】
さらに、前記第１の光出力導波路同士は入射端が互いに等ピッチで配列し、該第１の光出力導波路のピッチ間に複数の第２の光出力導波路が配列している構成のものにあっては、第２のスラブ導波路を通って集光する光が、第１の光出力導波路のピッチ間に複数の第２の光出力導波路のいずれかにずれた場合には、光波長合分波器を合格品とすることができるために、製造ばらつきなどに起因する波長特性のずれが生じても不良品となることをより一層少なくすることができ、製造歩留まりの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光波長合分波器の実施形態例を示す要部構成図（ａ）と、この光波長合分波器の動作を（ａ）の破線枠Ａ内の一部拡大図により示す説明図（ｂ）である。
【図２】本発明に係る光波長合分波器の第１実施形態例における光出力導波路６の配列状態を示す説明図である。
【図３】上記第１実施形態例の光波長合分波器に光出力用の光ファイバを接続する時の接続方法を示す説明図である。
【図４】本発明に係る光波長合分波器の第２実施形態例における光出力導波路６の配列状態を示す説明図である。
【図５】本発明に係る光波長合分波器の第３実施形態例における光出力導波路６の配列状態を示す説明図である。
【図６】従来のアレイ導波路回折格子の光波長合分波器を示す説明図（ａ）と、その動作を（ａ）の破線枠Ａ内の拡大図により示す説明図（ｂ）である。
【図７】図６に示した従来の光波長合分波器に光出力用の光ファイバを接続する方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ 光入力導波路
３ 入力側スラブ導波路
４ アレイ導波路
５ 出力側スラブ導波路
６ 光出力導波路
７，７ａ，７ｂ，７ｃ 入射端
８ 出射端
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば光波長多重通信に用いられる光波長合分波器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、波長多重伝送システムにおいて、波長多重の多重度を増やし、光伝送量を増大させようとする試みがなされている。その実現には、波長間隔が１ｎｍ以下の複数の信号光を光合分波できる光波長合分波器が必要であり、例えば、１．５５μｍ帯の波長多重通信においては、約０．８ｎｍの波長間隔（周波数にして１００ＧＨｚ間隔）の複数の光信号を合波あるいは分波できる光波長合分波器が求められている。
【０００３】
ところで、光波長合分波器の一例として回折格子がある。従来の回折格子を用いた光合分波器では、利用できる回折次数に制限があり、十分な分散が得られないことから、波長間隔を１ｎｍ以下にすることができなかったが、特願平１−６５５８８号に、回折格子としてアレイ型導波路回折格子を用いることによって、波長分解能を向上させ、前記波長間隔を狭くする光波長合分波器が提案された。
【０００４】
この提案の光波長合分波器は、図６の（ａ）に示すように、基板１上に、同図に示す導波路パターンを形成した導波路チップを有するものである。前記導波路パターンは、１本以上の並設された光入力導波路２の出射側に、第１のスラブ導波路としての入力側スラブ導波路３が接続され、入力側スラブ導波路３の出射側には、複数の並設されたアレイ導波路４が接続され、複数のアレイ導波路４の出射側には第２のスラブ導波路としての出力側スラブ導波路５が接続され、出力側スラブ導波路５の出射側には複数の並設された光出力導波路６が接続されてが形成されている。
【０００５】
前記アレイ導波路４は、入力側スラブ導波路３から導出された光を伝播するものであり、互いに異なる長さに形成されている。なお、光入力導波路２や光出力導波路６は、例えば光波長合分波器によって分波される互いに異なる波長の信号光の数に対応させて設けられるものであり、アレイ導波路４は、通常、例えば１００本といったように多数設けられるが、同図においては、図の簡略化のために、これらの各導波路２，４，６の本数を簡略的に示してある。
【０００６】
光入力導波路２には、送信側の光ファイバが接続されて、波長多重光が導入されるようになっており、光入力導波路２を通って入力側スラブ導波路３に導入された光は、その回折効果によって広がって複数の各アレイ導波路４に入射し、各アレイ導波路４を伝播する。この各アレイ導波路４を伝播した光は、出力側スラブ導波路５に達し、さらに、光出力導波路６に集光されて出力されるが、各アレイ導波路４の長さが互いに異なることから、各アレイ型導波路４を伝播した後に個々の光の位相にずれが生じ、このずれ量に応じて集束光の波面が傾き、この傾き角度により集光する位置が決まるため、その位置に光出力導波路６を形成することによって、波長の異なった光を各波長ごとに異なる光出力導波路６から出力できる。
【０００７】
例えば、図６の（ｂ）に示すように、出力側スラブ導波路５を通って集光される波長λの信号（信号光）１は、＃１に示す出力側導波路６の入射端７に集光され、出力側スラブ導波路５を通って集光される波長（λ＋Δλ）の信号２は、＃２に示す出力側導波路６の入射端７に集光され、出力側スラブ導波路５を通って集光される波長（λ＋２Δλ）の信号３は、＃３に示す出力側導波路６の入射端７に集光され、それぞれの入射端７から光出力導波路６に入射し、それぞれの光出力導波路６を通って、光出力導波路６の出射端８から出力される。
【０００８】
そこで、図７に示すように、各光出力導波路６の出射端８に光出力用の光ファイバ１０を接続することにより、この光ファイバを介して、前記各波長の光を取り出すことができる。なお、上記光波長合分波器においては、通常、光出力導波路６の出射端８に光ファイバ１０を接続しやすいように、光出力導波路６の出射端８の配列ピッチφは、光ファイバ１０の径φと等しい約２５０μｍに形成されており、光出力導波路６の出射端８の配列ピッチは、光出力導波路６の入射端７の配列ピッチよりも大きく形成されている。
【０００９】
このアレイ型導波路回折格子の光波長合分波器においては、回折格子１４の波長分解能が回折格子を構成する各アレイ導波路４の長さの差（ΔＬ）に比例するために、ΔＬを大きく設計することにより、従来の回折格子では実現できなかった波長間隔の狭い波長多重光の光合分波が可能となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなアレイ導波路回折格子の光波長合分波器においては、作製された導波路パターンの膜厚、導波路幅、屈折率などのばらつきによって、光波長合分波器の波長特性にずれが生じると、出力側スラブ導波路５を通って集光される各波長の信号光が、例えば＃１、＃２、＃３に示した光出力導波路６の入射端７に集光せずに、図６の（ｂ）の９に示す位置に集光してしまうといったように、波長に換算して最大±０．５ｎｍ程度になるほど、光出力導波路６の入射端７から外れた位置に各波長の光が集光してしまうために、各波長の光を光出力導波路６に入射させることができなかった。
【００１１】
なお、このような光波長合分波器により分波される波長ずれの問題を軽減する手段として、導波路チップに温度制御装置を組み合わせ、光導波路を形成する材質の屈折率の温度依存性を利用して、光出力導波路６の入射端７に集光される波長をシフトさせる方法が提案されているが、この方法を用いた場合は、±０．０５ｎｍといった極めて狭い範囲でしか通過波長を制御できないため、分波される波長がこの範囲を越えてずれてしまっている光波長合分波器は不良品となってしまう。したがって、このような方法を用いたとしても、上記のようなアレイ導波路回折格子を用いた光波長合分波器は、その製造歩留まりが低く、このことが、アレイ導波路回折格子を用いた光波長合分波器のコストアップを招き、実用化を妨げる要因となっていた。
【００１２】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、製造ばらつきなどに起因する波長特性のずれが生じても不良品となることが少なく、製造歩留まりの向上を図ることができる光波長合分波器を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成をもって課題を解決するための手段としている。すなわち、本第１の発明は、１本以上の並設された光入力導波路の出射側に第１のスラブ導波路が接続され、該第１のスラブ導波路の出射側には該第１のスラブ導波路から導出された光を伝播する互いに異なる長さの複数の並設されたアレイ導波路が接続され、該複数のアレイ導波路の出射側には第２のスラブ導波路が接続され、該第２のスラブ導波路の出射側には複数の並設された光出力導波路が接続されて成る導波路パターンを有し、前記光入力導波路から入力された互いに異なる波長の複数の光信号を、前記アレイ導波路によって各波長ごとに位相差をつけて伝播させて各波長ごとに異なる光出力導波路に入射させ、互いに異なる波長の光を異なる光出力導波路から出力する光波長合分波器であって、前記複数の光出力導波路の各入射端は前記第２のスラブ導波路を通って集光すると予測される前記各波長の光の集光予測位置と、該各集光予測位置に対して集光位置を隣りの波長の集光予測位置となる方向にずらした集光予測補正位置とに設けられて、前記複数の集光予測位置は等ピッチ間隔で配置され、また、集光予測補正位置も同じ等ピッチ間隔で配置されていて、集光予測位置と集光予測補正位置とは交互に配列配置されており、前記複数の光出力導波路は各集光予測位置と各集光予測補正位置から等間隔に引き出されている直線導波路の部位を介した後に間隔を広げて出射端に導出されており、前記光入力導波路から導入された波長多重光の各波長光は前記集光予測位置と集光予測補正位置とのうちの実際に集光される一方側のみの光出力導波路の出射端に接続された光ファイバを通して取り出されている構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１４】
また、本第２の発明は、上記本第１の発明の構成に加え、前記光出力導波路の出射端の配列ピッチを該光出力導波路の出射端側に接続される光ファイバの径に対して複数分の１の大きさとし、入射端を集光予測位置とした光出力導波路の出射端の配列ピッチと入射端を集光予測補正位置とした光出力導波路の出射端の配列ピッチとは等しい構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１５】
さらに、本第３の発明は、上記本第１または第２の発明の構成に加え、前記集光予測位置に設けられている光出力導波路を第１の光出力導波路とし、集光予測補正位置に設けられている光出力導波路を第２の光出力導波路としたとき、これらの第１と第２の光出力導波路の入射端が等ピッチで交互に設けられている構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１６】
さらに、本第４の発明は、上記本第１または第２の発明の構成に加え、前記集光予測位置に設けられている光出力導波路を第１の光出力導波路とし、集光予測補正位置に設けられている光出力導波路を第２の光出力導波路としたとき、これらの第１と第２の光出力導波路は交互に設けられて前記第１の光出力導波路同士は入射端が互いに等ピッチで配列し、かつ、前記第２の光出力導波路同士も入射端が互いに等ピッチで配列し、さらに、第１の光出力導波路の入射端と該第１の光出力導波路に隣り合う一方側の第２の光出力導波路の入射端との間隔は、該第１の光出力導波路に隣り合う他方側の第２の光出力導波路の入射端との間隔と異なる間隔と成している構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１７】
さらに、本第５の発明は、上記本第１または第２の発明の構成に加え、前記集光予測位置に設けられている光出力導波路を第１の光出力導波路とし、集光予測補正位置に設けられている光出力導波路を第２の光出力導波路としたとき、前記第１の光出力導波路同士は入射端が互いに等ピッチで配列し、該第１の光出力導波路のピッチ間に複数の第２の光出力導波路が配列しており、各第１の光出力導波路に対して同じ配列順番目同士の第２の光出力導波路の入射端も第１の光出力導波路の入射端の配列ピッチと等しいピッチ間隔で配列されており、光入力導波路から導入された波長多重光の各波長光は前記第１の光出力導波路と該第１の光出力導波路に対して同じ配列順番目同士の第２の光出力導波路とのうちの実際に集光される一方側のみの光出力導波路の出射端に接続された光ファイバを通して取り出されている構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１８】
上記構成の本発明において、複数の光出力導波路の各入射端は、光がアレイ導波路によって各波長ごとに位相差がつけられて伝播した後に第２のスラブ導波路を通って集光すると予測される各波長の光の集光予測位置と、この集光予測位置に対して集光位置をずらした集光予測補正位置とに設けられている。
【００１９】
そして、導波路パターンの膜厚、導波路幅、屈折率などがほぼ設計どおりに作製された場合には、第２のスラブ導波路を通って集光される各波長の光は、前記集光予測位置に集光し、この位置に入射端を形成した光出力導波路を通って出力され、一方、導波路パターンの膜厚、導波路幅、屈折率などがほぼ設計どおりに作製されずに、光波長合分波器の波長特性にずれが生じたときに、そのずれ量によっては、前記各波長の光は、前記集光予測補正位置に集光し、この位置に入射端を形成した光出力導波路を通って出力される。
【００２０】
そのため、例えば、導波路パターンの膜厚、導波路幅、屈折率などがほぼ設計どおりに作製されて、光が集光予測位置に入射端を形成した光出力導波路を通って出力されるときには、この光出力導波路の出射端に光ファイバ等を接続して、この光出力導波路から出力される光を取り出し、一方、導波路パターンの膜厚、導波路幅、屈折率などがほぼ設計どおりに作製されずに、光波長合分波器の波長特性にずれが生じ、集光予測補正位置に入射端を形成した光出力導波路を通って出力されるときには、この光出力導波路の出射端に光ファイバ等を接続して、この光出力導波路から出力される光を取り出すことにより、前記の如くアレイ導波路によって各波長ごとに位相差がつけられて伝播し、第２のスラブ導波路を通って集光する各波長の光を、光出力導波路を介して取り出せる確率が高くなり、製造ばらつきなどに起因する波長特性のずれが生じても不良品となることが少なく、製造歩留まりの向上が図られ、上記課題が解決される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態例の説明において、従来例と同一名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略する。図１の（ａ）には、本発明に係る光波長合分波器の第１実施形態例が示されており、同図の（ｂ）には、同図の（ａ）の破線枠Ａ内の一部が拡大して示されている。本実施形態例は図６に示した従来例の光波長合分波器とほぼ同様に構成されており、本実施形態例が従来例と異なる特徴的なことは、光出力導波路の入力端７を、出力側スラブ導波路５を通って集光すると予測される各波長の光の集光予測位置と、集光予測位置に対して集光位置をずらした集光予測補正位置とに設けたことである。
【００２２】
なお、同図においては、７ａが集光予測位置に形成された入力端を示し、７ｂが集光予測補正位置に形成された入力端を示しており、入力端７ａを有する光出力導波路６は、従来例の光波長合分波器に形成された光出力導波路６と同様であり、本実施形態例は、従来例の光出力導波路６と同様に形成された、入力端７ａを有する第１の光出力導波路６（＃Ａ１、＃Ａ２、＃Ａ３、・・・）の間に間隔を介し、入力端７ｂを有する第２の光出力導波路６（＃Ｂ１、＃Ｂ２、＃Ｂ３、・・・）を設けて構成されている。
【００２３】
図２に示すように、本実施形態例において、各光出力導波路６の幅Ｗは、６．５μｍであり、第１の光出力導波路６（＃Ａ１、＃Ａ２、＃Ａ３、・・・）の入射端７ａと第２の光出力導波路６（＃Ｂ１、＃Ｂ２、＃Ｂ３、・・・）の入射端７ｂは、交互に等ピッチで配列しており、この配列ピッチδｘは、１５μｍである。また、第１の光出力導波路６（＃Ａ１、＃Ａ２、＃Ａ３、・・・）の入射端７ａと第２の光出力導波路６（＃Ｂ１、＃Ｂ２、＃Ｂ３・・・）の入射端７ｂの間隔ｓは８．５μｍである。なお、第１の光出力導波路６同士の入射端７ａの配列ピッチΔｘは、３０μｍである。
【００２４】
第１の光出力導波路６（＃Ａ１、＃Ａ２、＃Ａ３）の入射端７ａにはそれぞれ、波長λの信号１、波長（λ＋Δλ）の信号２、波長（λ＋２Δλ）の信号３が入射し、さらに、第１の光出力導波路６(＃Ａｎ)の入射端７ａには、波長[λ＋(ｎ−１)Δλ]の信号光が順に入射するように設計され、第２の光出力導波路６（＃Ｂ１、＃Ｂ２、＃Ｂ３）の入射端７ｂには、それぞれ、波長（λ＋０．５λ）の信号光、波長（λ＋１．５Δλ）の信号光、波長（λ＋２．５Δλ）の信号光が入射し、さらに、第２の光出力導波路６(＃Ｂｎ)の入射端７ｂには、波長[λ＋{(ｎ−１)＋０．５}Δλ] の信号光が順に入射するように設計されている(ｎは整数)。また、波長１．５５μｍ帯の波長多重通信における光波長合分波器への要求性能に対応させて、Δλは、０．８ｎｍに設計されている。
【００２５】
各光出力導波路６の隣り合う光出力導波路６との間隔は、入力端７（７ａ，７ｂ）から曲がり角部１３までの部位においては等しく形成されており、光出力導波路６の曲がり角部１３から出射端８にかけて、隣り合う光出力導波路６との間隔が徐々に広くなるように形成されている。そして、図３に示すように、光出力導波路６の出射端８の配列ピッチは、出射端８に接続される光ファイバ１０の径φの２分の１の値、すなわち、約１２５μｍと成しており、第１の光出力導波路６（＃Ａ１、＃Ａ２、＃Ａ３、＃Ａ４、・・・）同士の出射端８のピッチは約２５０μｍ、第２の光出力導波路６（＃Ｂ１、＃Ｂ２、＃Ｂ３、＃Ｂ４、・・・）同士の出射端８のピッチも約２５０μｍと成している。
【００２６】
本実施形態例は以上のように構成されており、本実施形態例でも従来例と同様に、光入力導波路２には、送信側の光ファイバが接続されて、波長多重光が導入されるようになっており、光入力導波路２を通って入力側スラブ導波路３に導入された光は、その回折効果によって広がって複数の各アレイ導波路４に入射し、各アレイ導波路４を伝播し、個々の光の位相にずれが生じ、出力側スラブ導波路５を通って集光する。
【００２７】
そして、本実施形態例でも、例えば、図１の（ｂ）に示すように、導波路パターンの膜厚、導波路幅、屈折率などがほぼ設計どおりに作製されていれば、出力側スラブ導波路５を通って集光される波長λの信号１は、＃Ａ１に示す出力側導波路６の入射端７に集光され、波長（λ＋Δλ）の信号２は、＃Ａ２に示す出力側導波路６の入射端７に集光され、波長（λ＋２Δλ）の信号３は、＃Ａ３に示す出力側導波路６の入射端７ａに集光されるといったように、各波長の光が第１の光出力導波路６（＃Ａ１、＃Ａ２、＃Ａ３、・・・）の入射端７ａに集光し、第１の光出力導波路６（＃Ａ１、＃Ａ２、＃Ａ３、・・・）を通って出力される。
【００２８】
また、導波路パターンの膜厚、導波路幅、屈折率などがほぼ設計どおりに作製されずに、光波長合分波器の波長特性にずれが生じたときには、出力側スラブ導波路５を通って集光される各波長（λ、λ＋Δλ、λ＋２Δλ）の信号１，２，３は、光出力導波路６の入力端７ａからずれた集光位置に集光し、前記波長特性のずれが、Δλ（＝０．８ｎｍ）の半分程度である±約０．４ｎｍのときには、各信号１，２，３は、それぞれ、第２の光出力導波路６（＃Ｂ１、＃Ｂ２、＃Ｂ３、・・・）の入射端７ｂに集光されるといったように、各波長の光が第２の光出力導波路６（＃Ｂ１、＃Ｂ２、＃Ｂ３、・・・）の入射端７ｂに集光し、第２の光出力導波路６（＃Ｂ１、＃Ｂ２、＃Ｂ３、・・・）を通って出力される。
【００２９】
そして、図３の（ａ）に示すように、光が第１の光出力導波路６（＃Ａ１、＃Ａ２、＃Ａ３、・・・）を通って出力されるときには、光ファイバ１０を第１の光出力導波路６（＃Ａ１、＃Ａ２、＃Ａ３、＃Ａ４・・・）の出射端８に接続し、光が第２の光出力導波路６（＃Ｂ１、＃Ｂ２、＃Ｂ３、＃Ｂ４、・・・）を通って出力されるときには、同図の（ｂ）に示すように、光ファイバ１０を第２の光出力導波路６（＃Ｂ１、＃Ｂ２、＃Ｂ３、＃Ｂ４、・・・）の出射端８に接続することにより、光ファイバを介して各波長の光を取り出す。
【００３０】
本実施形態例によれば、光出力導波路の入力端７を、出力側スラブ導波路５を通って集光すると予測される各波長の光の集光予測位置（７ａ）と、集光予測位置に対して集光位置をずらした集光予測補正位置（７ｂ）とに設けることにより、導波路パターンの膜厚、導波路幅、屈折率などがほぼ設計どおりに作製されたときはもちろんのこと、導波路パターンの膜厚などが設計どおりに作製されずに、光波長合分波器の波長特性にずれが生じたときにも、そのずれが、波長にして±０．４ｎｍ程度のときには、各波長の光を光波長合分波器から取り出すことができるために、各波長の光を、光出力導波路を介して取り出せる確率が高くなり、製造ばらつきなどに起因する波長特性のずれが生じても不良品となることを少なくし、製造歩留まりを向上させることができる。
【００３１】
なお、前記の如く、導波路チップに温度制御装置を組み合わせ、光導波路を形成する材質の屈折率の温度依存性を利用して、光出力導波路６の入射端７に集光される波長をシフトさせる方法を用いることにより、波長のずれを±０．０５ｎｍの範囲内で補正することができるため、この方法を本実施形態例に適用することにより、波長のずれが±０．０５ｎｍ以内のときには信号光を第１の光出力導波路６の入射端７ａに入射させることができ、波長のずれが±（０．４±０．０５）ｎｍの範囲にあれば、第２の光出力導波路６の入射端７ｂに入射させることができる。
【００３２】
そのため、光波長合分波器の製造ばらつきによる波長ずれ量の確率分布を標準偏差σ＝０．２ｎｍの正規分布とすると、出力側スラブ導波路５を通って集光される信号光が第１と第２の光出力導波路６のいずれかの入射端７ａ，７ｂに入射する確率（本実施形態例の光波長合分波器が製品として合格する確率）は２５．３％となり、従来の光波長合分波器のように、波長のずれが±０．０５ｎｍ以内のときにのみ製品として合格する確率の１９．７％と比較すると、製造歩留まりを５．６％向上させることができる。
【００３３】
また、本実施形態例によれば、光出力導波路６の出射端８の配列ピッチを、出射端８に接続される光ファイバ１０の径φの２分の１の値とすることにより、第１の光出力導波路６（＃Ａ１、＃Ａ２、＃Ａ３、＃Ａ４、・・・）同士の出射端８のピッチは約２５０μｍ、第２の光出力導波路６（＃Ｂ１、＃Ｂ２、＃Ｂ３、＃Ｂ４、・・・）同士の出射端８のピッチも約２５０μｍと成しており、第１の光出力導波路６同士の出射端８のピッチと、第１の光出力導波路６同士の出射端８のピッチは、いずれも、光出力導波路６の出射端８に接続される光ファイバ１０の径と同じ値であるために、図３に示したようにして、光出力導波路６の出射端８に光ファイバ１０を接続する作業も非常に簡便に行うことができる。
【００３４】
すなわち、光波長合分波器に接続する光ファイバ１０を備えた光ファイバアレイの接続位置を、場合に応じて、光出力導波路６の出射端８の配列方向に適当量ずらして、光ファイバ１０の先端側（接続端面側）を約１２５μｍずらすだけで、光が第１の光出力導波路６から出力されるときでも第２の光出力導波路６から出力されるときでも、非常に簡便に光波長合分波器と光ファイバ１０とを接続することができる。
【００３５】
次に、本発明に係る光波長合分波器の第２実施形態例について説明する。本第２実施形態例は、上記第１実施形態例とほぼ同様に構成されており、本第２実施形態例が上記第１実施形態例と異なる特徴的なことは、図４に示すように、第１の光出力導波路６（例えば＃Ａ２）の入射端７ａと、この第１の光出力導波路６（例えば＃Ａ２）に隣り合う一方側の第２の光出力導波路６（例えば＃Ｂ１）の入射端７ｂとの間隔を、この第１の光出力導波路６（例えば＃Ａ２）に隣り合う他方側の第２の光出力導波路６（例えば＃Ｂ２）の入射端７ｂとの間隔と異なる間隔としたことである。
【００３６】
なお、本第２実施形態例でも、上記第１実施形態例と同様に、第１の光出力導波路６（＃Ａ１、＃Ａ２、＃Ａ３、・・・）と第２の光出力導波路６（＃Ｂ１、＃Ｂ２、＃Ｂ３、＃Ｂ４、・・・）は交互に設けられており、第１の光出力導波路６同士は入射端７ａが互いに等ピッチで配列し、かつ、第２の光出力導波路６同士の入射端７ｂも互いに等ピッチで配列し、これらの配列ピッチΔｘは共に４０μｍである。
【００３７】
そして、第２の光出力導波路６（＃Ｂ１、＃Ｂ２、＃Ｂ３、・・・）は、対応する第１の光出力導波路６（＃Ａ１、＃Ａ２、＃Ａ３、・・・）に対して、図の左側に、配列ピッチδｘ＝１５μｍで形成されており、したがって、例えば第１の光出力導波路６（例えば＃Ａ２）の左側には、この第１の光出力導波路６（＃Ａ２）に対応する第２の光出力導波路６（＃Ｂ２）が１５μｍのピッチで配列され、第１の光出力導波路６（＃Ａ２）の右側には、第２の光出力導波路６（＃Ｂ１）が２５μｍのピッチで配列されている。また、第１の光出力導波路６（＃Ａ１、＃Ａ２、＃Ａ３、・・・）の入射端７ａと対応する第２の光出力導波路６（＃Ｂ１、＃Ｂ２、＃Ｂ３、・・・）の入射端７ｂとの間隔ｓは、８．５μｍである。
【００３８】
第１の光出力導波路６の出射端８と第２の光出力導波路６の出射端８との配列ピッチは、例えば第１の光出力導波路６（＃Ａ１）の出射端８と、この第１の光出力導波路６（＃Ａ１）に対応する第２の光出力導波路６（＃Ｂ１）の出射端８との配列ピッチが１００μｍであるといったように、第１の光出力導波路６の出射端８と、対応する第２の光出力導波路６の出射端８とのピッチが１００μｍと成している。なお、上記第１実施形態例と同様に、第１の光出力導波路６の出射端８同士の配列ピッチは２５０μｍ、第２の光出力導波路６の出射端８同士の配列ピッチは２５０μｍと成している。
【００３９】
本第２実施形態例は以上のように構成されており、本第２実施形態例も上記第１実施形態例とほぼ同様に動作し、同様の効果を奏することができる。
【００４０】
なお、本第２実施形態例では、上記のように、第１の光出力導波路６の入射端７ａと、この第１の光出力導波路６に隣り合う一方側の第２の光出力導波路６の入射端７ｂとのピッチを１５μｍ、この第１の光出力導波路６に隣り合う他方側の第２の光出力導波路６の入射端７ｂとのピッチを２５μｍと成しているために、前記波長ずれが、＋０．３±０．０５ｎｍと、−０．５±０．０５ｎｍの範囲にあっても製品が合格となるため、標準偏差σ＝０．２ｎｍの正規分布では、製品が合格する確率は２７．２％となり、従来例に比べて７．５％の製造歩留まり向上を図ることができる。
【００４１】
次に、本発明に係る光波長合分波器の第３実施形態例について説明する。本第３実施形態例は、上記第１実施形態例とほぼ同様に構成されており、本第３実施形態例が上記第１実施形態例と異なる特徴的なことは、図５に示すように、入射端７ａが互いに等ピッチ（Δｘ＝４５μｍ）で配列している第１の光出力導波路６（＃Ａ１、＃Ａ２、＃Ａ３、・・・）同士のピッチ間に、複数の第２の光出力導波路６（＃Ｂ１、＃Ｂ２、・・・、＃Ｃ３、＃Ｃ４、・・・）が配列していることである。
【００４２】
なお、本実施形態例では、第２の光出力導波路６は、＃Ｂで示す光出力導波路６と＃Ｃで示す光出力導波路６とが交互に配列しており、＃Ｂで示す光出力導波路６の入射端７ｂ同士は互いに等ピッチ（Δｘ＝４５μｍ）で配列し、＃Ｃで示す光出力導波路６の入射端７ｃ同士も互いに等ピッチ（Δｘ＝４５μｍ）で配列している。そして、＃Ａ、＃Ｂ、＃Ｃで示す光出力導波路６の入射端７ａ，７ｂ，７ｃの隣り合う光出力導波路６の入射端７ａ，７ｂ，７ｃとの配列ピッチδｘは、１５μｍと成している。また、、＃Ａ、＃Ｂ、＃Ｃで示す光出力導波路６の入射端７ａ，７ｂ，７ｃの隣り合う光出力導波路６の入射端７ａ，７ｂ，７ｃとの間隔ｓは、８．５μｍと成している。
【００４３】
また、第１の光出力導波路６（＃Ａ１、＃Ａ２、＃Ａ３、・・・）の出射端８同士の配列ピッチは２５０μｍと成しており、＃Ｂで示す第２の光出力導波路６の出射端８同士の配列ピッチは２５０μｍ、＃Ｃで示す第２の光出力導波路６の出射端８同士の配列ピッチも２５０μｍと成しており、第１の光出力導波路６（＃Ａ１、＃Ａ２、＃Ａ３、・・・）の出射端８と第２の光出力導波路（＃Ｂ１、＃Ｂ２、＃Ｂ３、・・・）の出射端８とのピッチは、約８０μｍ、第１の光出力導波路６（＃Ａ１、＃Ａ２、＃Ａ３、・・・）の出射端８と第２の光出力導波路（＃Ｃ１、＃Ｃ２、＃Ｃ３、・・・）の出射端８とのピッチは、約１６０μｍと成している。
【００４４】
言い換えれば、＃Ａ、＃Ｂ、＃Ｃで示す光出力導波路６の出射端８の隣り合う光出力導波路６の出射端８との配列ピッチは、約８０μｍと成しており、光出力導波路６の出射端８側に接続される光ファイバ１０の径の３分の１と成している。
【００４５】
本第３実施形態例は以上のように構成されており、本第３実施形態例も上記第１、第２実施形態例とほぼ同様に動作し、同様の効果を奏することができる。
【００４６】
なお、本第３実施形態例では、上記のように、第１の光出力導波路６の入射端７ａの配列ピッチ間に、複数の第２の光出力導波路６（＃Ｂ１、＃Ｂ２、・・・、＃Ｃ３、＃Ｃ４、・・・）が配列して、＃Ａ、＃Ｂ、＃Ｃで示す光出力導波路６の入射端７ａ，７ｂ，７ｃの隣り合う光出力導波路６の入射端７ａ，７ｂ，７ｃとの配列ピッチδｘは、１５μｍと成しているために、前記波長ずれが、＋０．２７±０．０５ｎｍと、−０．５３±０．０５ｎｍの範囲にあれば、出力側スラブ導波路５を通った光が＃Ｂで示す第２の光出力導波路６に入射し、前記波長ずれが、−０．２７±０．０５ｎｍと、＋０．５３±０．０５ｎｍの範囲にあれば、出力側スラブ導波路５を通った光が＃Ｃで示す第２の光出力導波路６に入射する。
【００４７】
したがって、標準偏差σ＝０．２ｎｍの正規分布では、製品が合格する確率は３７．５％となり、従来例に比べて１７．８％の製造歩留まり向上を図ることができる。
【００４８】
なお、本発明は上記実施形態例に限定されることはなく様々な実施の態様を採り得る。例えば、第１の光出力導波路６と第２の光出力導波路６の配列形態や配列間隔は必ずしも上記各実施形態例のようにするとは限らず、本発明は、複数の第１の光出力導波路６の各入射端７ａが、出力側スラブ導波路５を通って集光すると予測される各波長の光の集光予測位置に形成され、第２の光出力導波路６の各入射端７（例えば７ｂや７ｃ）が、集光予測位置に対して集光位置をずらした集光予測補正位置にとに設けられていればよい。
【００４９】
また、光出力導波路６の出射端８の配列ピッチも、上記各実施形態例に限定されるものではなく、適宜設定されるものである。
【００５０】
ただし、上記各実施形態例のように、第１の光出力導波路６の出射端８の配列ピッチを、出射端８側に接続される光ファイバ１０の径とほぼ同じ値とし、上記第１、第２実施形態例のように、＃Ｂ群の第２の光出力導波路６の出射端８同士の配列ピッチを、前記光ファイバ２０の径とほぼ同じ値とし、上記第３実施形態例のように、＃Ｂ群、＃Ｃ群の光出力導波路６のそれぞれの出射端８同士の配列ピッチを、前記光ファイバ２０の径とほぼ同じ値とすれば、出力される光の経路（すなわち、どの光出力導波路６から出力するか）に対応させて、光ファイバ１０を光波長合分波器に接続するときに、例えば図３に示したように、光ファイバ１０を並設した光ファイバアレイをまとめてずらすことにより、非常に容易に接続することができる。
【００５１】
さらに、上記各実施形態例では、光出力導波路６の幅をいずれも６．５μｍとしたが、光出力導波路６の幅など、光波長合分波器の大きさは特に限定されるものではなく、適宜設定されるものである。
【００５２】
さらに、上記各実施形態例は、光ファイバ１０を接続する前の状態の光部品としたが、本発明の光波長合分波器は、上記各実施形態例に示したような導波路チップに光ファイバ１０を接続した状態の光部品としてもよい。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、例えば、導波路パターンの膜厚、導波路幅、屈折率などがほぼ設計どおりに作製されたときには、第２のスラブ導波路を通って集光される各波長の光を、集光予測位置に入射端を形成した光出力導波路に入射させ、一方、導波路パターンの膜厚、導波路幅、屈折率などがほぼ設計どおりに作製されずに、光波長合分波器の波長特性にずれが生じたときには、そのずれ量によっては、前記各波長の光を、集光予測補正位置に入射端を形成した光出力導波路に入射させることができるために、これらのいずれかの光出力導波路の出射端に光ファイバ等を接続して、この光出力導波路から出力される光を取り出すことにより、第２のスラブ導波路を通って集光する各波長の光を、光出力導波路を介して取り出せる確率を向上させることができる。
【００５４】
したがって、本発明によれば、製造ばらつきなどに起因する波長特性のずれが生じても不良品となることが少なく、製造歩留まりの向上を図ることができる。
【００５５】
また、光出力導波路の出射端の配列ピッチを該光出力導波路の出射端側に接続される光ファイバの径に対して複数分の１の大きさとした構成のものにあっては、光出力導波路の出射端側に光ファイバを接続するときに、光ファイバを光ファイバアレイとしてまとめて光出力導波路と位置合わせし、例えばこれらの光ファイバアレイをまとめてスライド移動させることにより、光ファイバを複数の光出力導波路の内１本おきの光出力導波路または複数本おきの光出力導波路に接続できるために、光出力導波路への光ファイバ接続を非常に行ないやすくすることができ、非常に容易に光波長合分波器を形成することができる。
【００５６】
さらに、集光予測位置に設けられている光出力導波路を第１の光出力導波路とし、集光予測補正位置に設けられている光出力導波路を第２の光出力導波路としたとき、これらの第１と第２の光出力導波路の入射端が等ピッチで交互に設けられている構成のものにあっては、光出力導波路の配列形態をこのようにすることで、非常に容易に、上記のような優れた効果を奏する光波長合分波器を形成することができる。
【００５７】
さらに、前記第１と第２の光出力導波路は交互に設けられて前記第１の光出力導波路同士は入射端が互いに等ピッチで配列し、かつ、前記第２の光出力導波路同士も入射端が互いに等ピッチで配列し、さらに、第１の光出力導波路の入射端と該第１の光出力導波路に隣り合う一方側の第２の光出力導波路の入射端との間隔は、該第１の光出力導波路に隣り合う他方側の第２の光出力導波路の入射端との間隔と異なる間隔と成している構成のものにあっては、第２のスラブ導波路を通って集光する光が第１の光出力導波路からずれた場合に、第１の光出力導波路に隣り合う一方側の第２の光出力導波路の入射端側にずれた場合と、この第１の光出力導波路に隣り合う他方側の光出力導波路の入射端側にずれた場合との両方の場合に、光波長合分波器を合格品とすることができるために、製造ばらつきなどに起因する波長特性のずれが生じても不良品となることをより一層少なくすることができ、製造歩留まりの向上を図ることができる。
【００５８】
さらに、前記第１の光出力導波路同士は入射端が互いに等ピッチで配列し、該第１の光出力導波路のピッチ間に複数の第２の光出力導波路が配列している構成のものにあっては、第２のスラブ導波路を通って集光する光が、第１の光出力導波路のピッチ間に複数の第２の光出力導波路のいずれかにずれた場合には、光波長合分波器を合格品とすることができるために、製造ばらつきなどに起因する波長特性のずれが生じても不良品となることをより一層少なくすることができ、製造歩留まりの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光波長合分波器の実施形態例を示す要部構成図（ａ）と、この光波長合分波器の動作を（ａ）の破線枠Ａ内の一部拡大図により示す説明図（ｂ）である。
【図２】本発明に係る光波長合分波器の第１実施形態例における光出力導波路６の配列状態を示す説明図である。
【図３】上記第１実施形態例の光波長合分波器に光出力用の光ファイバを接続する時の接続方法を示す説明図である。
【図４】本発明に係る光波長合分波器の第２実施形態例における光出力導波路６の配列状態を示す説明図である。
【図５】本発明に係る光波長合分波器の第３実施形態例における光出力導波路６の配列状態を示す説明図である。
【図６】従来のアレイ導波路回折格子の光波長合分波器を示す説明図（ａ）と、その動作を（ａ）の破線枠Ａ内の拡大図により示す説明図（ｂ）である。
【図７】図６に示した従来の光波長合分波器に光出力用の光ファイバを接続する方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ 光入力導波路
３ 入力側スラブ導波路
４ アレイ導波路
５ 出力側スラブ導波路
６ 光出力導波路
７，７ａ，７ｂ，７ｃ 入射端
８ 出射端
Claims (5)
- １本以上の並設された光入力導波路の出射側に第１のスラブ導波路が接続され、該第１のスラブ導波路の出射側には該第１のスラブ導波路から導出された光を伝播する互いに異なる長さの複数の並設されたアレイ導波路が接続され、該複数のアレイ導波路の出射側には第２のスラブ導波路が接続され、該第２のスラブ導波路の出射側には複数の並設された光出力導波路が接続されて成る導波路パターンを有し、前記光入力導波路から入力された互いに異なる波長の複数の光信号を、前記アレイ導波路によって各波長ごとに位相差をつけて伝播させて各波長ごとに異なる光出力導波路に入射させ、互いに異なる波長の光を異なる光出力導波路から出力する光波長合分波器であって、前記複数の光出力導波路の各入射端は前記第２のスラブ導波路を通って集光すると予測される前記各波長の光の集光予測位置と、該各集光予測位置に対して集光位置を隣りの波長の集光予測位置となる方向にずらした集光予測補正位置とに設けられて、前記複数の集光予測位置は等ピッチ間隔で配置され、また、集光予測補正位置も同じ等ピッチ間隔で配置されていて、集光予測位置と集光予測補正位置とは交互に配列配置されており、前記複数の光出力導波路は各集光予測位置と各集光予測補正位置から等間隔に引き出されている直線導波路の部位を介した後に間隔を広げて出射端に導出されており、前記光入力導波路から導入された波長多重光の各波長光は前記集光予測位置と集光予測補正位置とのうちの実際に集光される一方側のみの光出力導波路の出射端に接続された光ファイバを通して取り出されていることを特徴とする光波長合分波器。
- 光出力導波路の出射端の配列ピッチを該光出力導波路の出射端側に接続される光ファイバの径に対して複数分の１の大きさとし、入射端を集光予測位置とした光出力導波路の出射端の配列ピッチと入射端を集光予測補正位置とした光出力導波路の出射端の配列ピッチとは等しいことを特徴とする請求項１記載の光波長合分波器。
- 集光予測位置に設けられている光出力導波路を第１の光出力導波路とし、集光予測補正位置に設けられている光出力導波路を第２の光出力導波路としたとき、これらの第１と第２の光出力導波路の入射端が等ピッチで交互に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の光波長合分波器。
- 集光予測位置に設けられている光出力導波路を第１の光出力導波路とし、集光予測補正位置に設けられている光出力導波路を第２の光出力導波路としたとき、これらの第１と第２の光出力導波路は交互に設けられて前記第１の光出力導波路同士は入射端が互いに等ピッチで配列し、かつ、前記第２の光出力導波路同士も入射端が互いに等ピッチで配列し、さらに、第１の光出力導波路の入射端と該第１の光出力導波路に隣り合う一方側の第２の光出力導波路の入射端との間隔は、該第１の光出力導波路に隣り合う他方側の第２の光出力導波路の入射端との間隔と異なる間隔と成していることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の光波長合分波器。
- 集光予測位置に設けられている光出力導波路を第１の光出力導波路とし、集光予測補正位置に設けられている光出力導波路を第２の光出力導波路としたとき、前記第１の光出力導波路同士は入射端が互いに等ピッチで配列し、該第１の光出力導波路のピッチ間に複数の第２の光出力導波路が配列しており、各第１の光出力導波路に対して同じ配列順番目同士の第２の光出力導波路の入射端も第１の光出力導波路の入射端の配列ピッチと等しいピッチ間隔で配列されており、光入力導波路から導入された波長多重光の各波長光は前記第１の光出力導波路と該第１の光出力導波路に対して同じ配列順番目同士の第２の光出力導波路とのうちの実際に集光される一方側のみの光出力導波路の出射端に接続された光ファイバを通して取り出されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の光波長合分波器。
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