JP4477560B2

JP4477560B2 - 広帯域波長合分波フィルタ

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Publication number: JP4477560B2
Application number: JP2005233470A
Authority: JP
Inventors: 一孝奈良
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 2005-08-11
Filing date: 2005-08-11
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2025-08-11
Also published as: JP2007047593A

Description

本発明は、例えば光通信分野に用いられる広帯域波長合分波フィルタに関するものである。

近年、インターネットは一般家庭にも普及し、ADSLやFTTHによる常時接続、メガクラスの伝送スピード、月額数千円といった高速かつ低価格なサービスが浸透し、ブロードバンドならではの大容量コンテンツ配信やビデオチャット等が普及しつつある。

このようなブロードバンド化に向けて、ピーク時100Mbpsの高速データ通信と最大500ｃｈ（チャンネル）の多チャンネル映像配信を１心の光ファイバで同時に提供できるB-PONシステムがITU-Tにて世界標準とされた。このシステムの構成例を図６に示す。

なお、同図において、センターオフィス４０は、通信用の光ファイバ４５を介して利用者（Subscriber）宅４１に接続されている。図中、ＯＮＵはデータ系宅内装置、ＷＤＭフィルタは波長合分波フィルタ、Ｖ−ＯＮＵは映像系宅内装置、ＯＬＴはデータ系所内装置、Ｖ−ＯＬＴは映像系所内装置を示す。

このシステムの大きな特徴は、新しい光波長配置により高速データ通信の送受信で使用している２つの波長に加え、さらにもう1つの光波長を重畳して、多チャンネルの映像配信を同時に視聴できる点である。通常は、送受信する高速データ通信波長は下りが1．49μm帯(1．48〜1．50μm)、上りが1．31μm帯(1．26〜1．36μm)であり、EDFAの増幅帯である1．55μm帯(1．55〜1．56μm)で映像の分配を行う。

B-PONシステムでは１心の光ファイバを用いて３種類の波長の光信号を伝送するため、波長合分波機能と、映像信号を等しい光強度で分配する機能が必要である。なお、波長合分波（光の合分波と称することもある）とは、複数波長をもった光から１つ以上の波長を分波することと、１つ以上の波長を持った光を合波することの少なくとも一方のことを表し、B-PONシステムにおいて必要な波長合分波機能は、これら合波と分波の両方の機能である。

波長合分波機能を有する波長合分波（ＷＤＭ）フィルタとして、誘電体多層膜フィルタを用いたものがあり、誘電体多層膜フィルタをＷＤＭフィルタとして適用したものは、例えば、前記1．49μm帯、1．31μm帯、1．55μm帯の全波長帯域において低損失、かつ、低損失リップルを実現できる特長を有している。（例えば、非特許文献１、参照）。

また、ＷＤＭフィルタを例えばセンターオフィス４０で用いる場合に、経済化の観点からＷＤＭフィルタのアレイ化が望まれ、このアレイ化の観点では、平面光波回路（silica-based planar Lightwave circuits）技術を応用したＷＤＭフィルタが有望である。その一つとして、石英系ＰＬＣ（Planar Lightwave Circuits）により形成された交差導波路の交点に、誘電体多層膜フィルタを挿入したＷＤＭフィルタが検討されている（例えば、非特許文献２、参照）。

さらに、マッハツェンダ光干渉計（Mach Zehnder Interferometer；ＭＺＩ）を基本とした平面光波回路を基板上に形成してなるＷＤＭフィルタも検討されており、その一例として、図７に示すような構成の回路がある（例えば、非特許文献３、参照。）。

図７に示す回路は、第１の光導波路１と第２の光導波路２とを互いに間隔を介して並設されており、２つの同一の回路１３（１３ａ，１３ｂ）を、その接続中心点Ａに対し、点対称に縦列接続した点対称接続光干渉計回路である。回路１３ａ，１３ｂは、前記第１の光導波路１と第２の光導波路２とにより形成した４つの方向性結合器６を光導波路１，２の長手方向に互いに間隔を介して配置し、隣り合う方向性結合器６に挟まれた位相部分１９（１９ａ〜１９ｃ）を有して形成されている。

２つの回路１３（１３ａ，１３ｂ）に形成されている位相部分１９ａ，１９ｃは、それぞれ、第１の光導波路１の長さと第２の光導波路２の長さとの差がΔＬ_０であり、位相部分１９ｂは、第１の光導波路１の長さと第２の光導波路２の長さとの差がΔＬ_１である。

西脇賢治,野口善清,松浦隆明,細谷英行,"アクセス系向け簡易構造WDM部品の開発",電子情報通信学会２００３年ソサイエティ大会、Ｃ−３−１０１． M. Yanagisawa, Y. Inoue, M. Ishii, T.Oguchi, Y. Hida, H. Izumita, N. Araki and T. Sugie, "Low-loss and compact TFF-embeddedsilica-waveguide WDM filter for video distribution services in FTTH systems", OFC2004, Technical Digest TuI4. K. Nara, H. Urabe, J. Hasegawa, N. Matsubara and H. Kawashima, "MZI-based 8-channel wideband WDM filter arraywith low loss ripple and high isolation using silica-based PLC", OFC/NFOEC2005, Technical Digest OThV5.

しかしながら、上記従来のＷＤＭフィルタは、それぞれ、以下に示すような問題があった。つまり、誘電体多層膜フィルタをＷＤＭフィルタとした場合、このフィルタはアレイ化して用いることが難しいため、アレイ化による経済的な効果（コストダウン）の要求に対して十分に対応することができないといった問題があった。

また、石英系ＰＬＣで形成された交差導波路の交点に誘電体多層膜フィルタを挿入したＷＤＭフィルタは、フィルタ挿入のためのスリット形成および、フィルタ挿入・固定といった工程の煩雑さがあり、このように製造工程が煩雑になると、コストが高くなるため、上記と同様に、経済化という観点で十分でないといった問題があった。

さらに、図７に示したような石英系ＰＬＣ−ＭＺＩ型のＷＤＭフィルタは、その光回路のみで特性を実現するため、上記のような、スリット形成やフィルタ挿入・固定工程等は必要が無く、経済化の観点では最も適した方法であると思われるが、例えば、図７に示した回路を用いて８ｃｈ（チャンネル）アレイのＷＤＭフィルタの波長特性を調べたところ、波長特性に不十分な点があることが分かった。

例えば、図８、図９（ａ）〜（ｃ）において、特性線ａはスルー伝搬光（ここでは、第１の光導波路１の一端側１６から入力されてスルーポート１７から出力される光）の特性の実測値を示し、特性線ｂはクロス伝搬光（ここでは、第１の光導波路１の一端側１６から入力されてクロスポート１８から出力される光）の特性の実測値を示すものである。これらの図から分かるように、波長１.31μm帯と波長１．55μm帯ではフラットな波特性が得られているものの、波長１.49μm帯において、約０．３〜０．４ｄＢの損失リップルが存在している。

これは、回路の設計上発生する原理的な損失リップルであり、低損失の要求されるＷＤＭフィルタにとっては、誘電体多層膜フィルタ等の他の技術を用いたフィルタと比較して不利である。

本発明は、上記従来の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、使用対象となる複数の波長帯域において、いずれも、低損失、低損失リップルを実現でき、簡単に製造可能でコストが安い広帯域波長合分波フィルタを提供することにある。

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、本発明は、基板上に、互いに間隔を介して並設された第１と第２の光導波路から成る２つの光合分波回路を点対称に縦列接続した光導波回路を形成し、前記光合分波回路はそれぞれ前記第１の光導波路と第２の光導波路から成る２つの光カプラ回路を光導波路長手方向に互いに間隔を介して点対称に配置して、該間隔に前記第１と第２の光導波路の長さを互いに異なる長さとした第１の位相部分を形成してなり、前記光カプラ回路はそれぞれ第１の光導波路と第２の光導波路から成る２つのマッハツェンダ光干渉計回路を光導波路長手方向に互いに間隔を介して点対称に配置して、該間隔に前記第１と第２の光導波路の長さを互いに異なる長さとした第２の位相部分を形成してなり、前記マッハツェンダ光干渉計回路は第１の光導波路と第２の光導波路から成る同一の２つの方向性結合器を光導波路長手方向に互いに間隔を介して配置して該間隔に前記第１と第２の光導波路の長さを互いに異なる長さとした第３の位相部分を形成してなり、前記第１と第２の光導波路のいずれか一方の一端側から入力される複数の信号光を分波して前記第１と第２の光導波路の他端側からそれぞれ出力するか、あるいは、前記第１と第２の光導波路の他端側からそれぞれ入力された異なる波長帯の信号光を合波して前記第１と第２の光導波路のいずれか一方の一端側から出力する機能を備え、合分波される異なる波長帯のすべてにおいて帯域を拡大するように、第１の位相部分における第１と第２の光導波路長差（ΔＬ _２）、第２の位相部分における第１と第２の光導波路長差（ΔＬ _１）、第３の位相部分における第１と第２の光導波路長差（Ｌ _０）および方向性結合器の結合効率（κ）が定め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。

本発明において、基板上に形成される上記構成の光導波回路は、第３の位相部分を有するマッハツェンダ光干渉計回路を第２の位相部分を介して点対称に配置して光カプラ回路を形成し、この光カプラ回路を第１の位相部分を介して点対称に配置した光合分波回路を点対称に接続してなるものである。つまり、本発明における光導波回路は、光導波路長手方向に互いに間隔を介して配置されたマッハツェンダ光干渉計回路を基本とし、第１と第２の光導波路の長さを互いに異なる長さとした第１、第２、第３の位相部分をそれぞれ対応するマッハツェンダ光干渉計回路同士の間隔に形成したものである。

そのため、上記光導波回路の波長特性は、第１、第２、第３の位相部分の長さによって適宜決定されるものであり、第１、第２、第３の位相部分の長さを適切に決定することにより、互いに異なる複数（例えば使用対象となる３つ）の波長帯帯域における波長の光を低損失、低損失リップルで合分波できる広帯域波長合分波フィルタを実現できる。

また、本発明は、基板上に光導波回路を形成して構成されるので、簡単に製造可能でコストが安い広帯域波長合分波フィルタを形成することができる。そのため、本発明を適用することにより、例えばデータ通信と多チャンネル映像配信とを１心の光ファイバで同時に提供できるシステムの構築を、良好に、低コストで実現できる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。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または簡略化する。

図１には、本発明に係る広帯域波長合分波フィルタの一実施形態例が示されている。本実施形態例の広帯域波長合分波フィルタは、基板１５上に、同図に示すような光導波回路１０を形成して成る。この光導波回路１０は、互いに間隔を介して並設された第１と第２の光導波路１，２から成る２つの同一の光合分波回路３ａ，３ｂを、その接続中心点Ａに対し、点対称に縦列接続して形成されている。なお、図１では、光合分波回路３ａ，３ｂを接続中心点Ａに対し、完全点対称とした。

光合分波回路３ａ，３ｂは、それぞれ、前記第１の光導波路１と第２の光導波路２から成る２つの光カプラ回路４ａ，４ｂを光導波路長手方向に互いに間隔を介し、点Ｂに対して点対称に配置して、該間隔に前記第１と第２の光導波路１，２の長さを互いに異なる長さとした第１の位相部分７を形成してなる。なお、図１では、光カプラ回路４ａ，４ｂを点Ｂに対して完全点対称に配置した。

また、光カプラ回路４ａ，４ｂは、それぞれ、第１の光導波路１と第２の光導波路２から成る２つのマッハツェンダ光干渉計回路５ａ，５ｂを光導波路長手方向に互いに間隔を介し、点Ｄに対して点対称に配置して、該間隔に前記第１と第２の光導波路１，２の長さを互いに異なる長さとした第２の位相部分８を形成してなる。なお、図１では、マッハツェンダ光干渉計回路５ａ，５ｂを点Ｄに対して完全点対称に配置した。

マッハツェンダ光干渉計回路５ａ，５ｂは、それぞれ第１の光導波路１と第２の光導波路２から成る同一の２つの方向性結合器６を光導波路長手方向に互いに間隔を介して配置して、該間隔に前記第１と第２の光導波路１，２の長さを互いに異なる長さとした第３の位相部分９を形成してなる。

前記第１の位相部分７における第１の光導波路１と第２の光導波路２との長さの差はΔＬ_２、第２の位相部分８における第１の光導波路１と第２の光導波路２との長さの差はΔＬ_１、第３の位相部分９における第１の光導波路１と第２の光導波路２との長さの差はΔＬ_０と成しており、これらの値は、互いに異なる長さとしてもよいし、同じ長さとなるものがあってもよい。

図１に示す回路構成を備えた本実施形態例の広帯域波長合分波フィルタは、第１と第２の光導波路１，２の少なくとも一方の一端側から入力される信号光を合分波して前記第１と第２の光導波路１，２の少なくとも一方の他端側から出力する機能を備えている。

例えば、本実施形態例では、１.31μm帯と１．55μm帯と波長１.49μm帯の光を第１の光導波路１の一端側（入力端）１６から入力したときに、第１の光導波路１の他端側（スルーポート）１７から１.31μm帯と１.49μm帯の光を出力し、第２の光導波路２の他端側（クロスポート）１８から波長１.55μｍ帯の光を出力する機能を有する。

ここで、上記機能を発揮できるようにするための、光導波回路１０の具体的な長さ構成の決定方法について述べる。

方向性結合器６の結合効率をκとし、波長をλ、光導波路のコアの実行屈折率をｎ_ｅｆｆとし、光合分波回路３ａ，３ｂの結合効率をη、光カプラ回路４ａ，４ｂの結合効率をＣ、マッハツェンダ光干渉計回路５ａ，５ｂの結合効率をＲとすると、光導波回路１０の結合効率Ｐと、前記各結合効率η、Ｃ、Ｒは、それぞれ以下の式（数１）〜（数４）により表される。

ここで、ステップ１として、例えば、第１の光導波路１の入力側１６から上記波長の光を入力し、その他端側（スルーポート）１７から波長１.31μｍ帯と波長１.49μｍ帯の光を出力するように、光導波回路１０を形成するために、Ｐ＝０とすると、（数１）からη≒０もしくは、η≒１が得られる。ここでは、η≒０を選択すると、（数２）から４Ｃ（１−Ｃ）≒０とcos^２（πｎ_ｅｆｆΔＬ_２／λ）≒０の少なくとも一方を満たせばよいことが分かる。cos^２（πｎ_ｅｆｆΔＬ_２／λ）≒０を満たすための条件として、λ＝１．３１μｍ、１．４９μｍ、ΔＬ_２＝１０．７７μｍが得られる。

次に、ステップ２として、４Ｃ（１−Ｃ）≒０とcos^２（πｎ_ｅｆｆΔＬ_２／λ）≒０を同時に満たすことを考える。こうすると、η≒０の波長による変化を鈍くし、広帯域が図れる。４Ｃ（１−Ｃ）≒０を満たすためには、Ｃ≒０もしくはＣ≒１となればよいので、ここで、Ｃ≒０を選択する。すると、（数３）より、４Ｒ（１−Ｒ）≒０とcos^２（πｎ_ｅｆｆΔＬ_１／λ）≒０の少なくとも一方を満たせばよいことが分かる。cos^２（πｎ_ｅｆｆΔＬ_１／λ）≒０から、λ＝１．４９μｍ、ΔＬ_１＝１０．７７μｍが得られる。

さらに、ステップ３として、ステップ２と同様に、４Ｒ（１−Ｒ）≒０からＲ≒０を選択すると、（数４）から４κ（１−κ）≒０とcos^２（πｎ_ｅｆｆΔＬ_０／λ）≒０の少なくとも一方を満たせばよいことが分かる。cos^２（πｎ_ｅｆｆΔＬ_０／λ）≒０から、λ＝１．３１μｍ、ΔＬ_０＝０．４５μｍが得られる。

ここで、注目すべきことは、ステップ２とステップ３とで決定されるように、光導波回路１０の長さ構成の決定に際し、第２と第３の位相部分８，９における導波路長差ΔＬ_１とΔＬ_０の２つの条件があり、これらの導波路長によって決定される位相情報が２条件あるので、波長１.31μｍ帯での帯域拡大と、波長１.49μｍ帯での帯域拡大とを同時に独立に行うことができる。

つまり、図７に示したような回路構成の従来の波長合分波フィルタにおいては、決定される位相部分の導波路長差が１条件であり、１.31μｍ帯での帯域拡大のみしか行うことができなかったために、波長１.49μｍにおける帯域拡大ができなかったのに対し、本実施形態例では、前記の如く、波長１.31μｍ帯での帯域拡大と、波長１.49μｍ帯での帯域拡大とを同時に独立に行うことができるのである。

そして、ステップ４として、第２の光導波路２の他端側（クロスポート）１８から波長１.55μｍ帯の光を出力するために、Ｐ＝１とする。（数１）から、η≒０．５が得られる。ここで、λ＝１.55μｍとし、前記ステップ１〜３で求めたΔＬ_０、ΔＬ_１、ΔＬ_２の値と、（数２）〜（数４）により、方向生結合器６の結合効率κが決定される。ΔＬ_０、ΔＬ_１、ΔＬ_２の値がそれぞれ上記値の時、結合効率κは、０．０７（λ＝1.31μｍ）、０．１６（λ＝1.49μｍ）、０．２０（λ＝1.55μｍ）となる。

本実施形態例は以上のように構成されており、上記条件の下、比屈折率差Δ＝０．８％、第１と第２の光導波路１，２のコアの幅を６．５μｍ、高さを６．５μｍとした石英系ＰＬＣで作製すると、図２に示す波長特性を得ることができる。ここで、特性線ａは、例えば第１の光導波路１の一端側１６から入力したときに、第１の光導波路１の他端側（スルーポート）１７から出力される光の特性を示し、特性線ｂは、第１の光導波路１の一端側（入力端）１６から入力したときに、第２の光導波路２の他端側（クロスポート）１９から出力される光の特性を示す。なお、これら特性線ａ、ｂは、シミュレーションにより求めたものである。

この特性線ａから明らかなように、１.31μm帯と１.49μm帯において光損失が小さくなっており、また、特性線ｂに示すように、１.55μm帯において光損失が小さくなっている。

したがって、第１の光導波路１の一端側１６から、例えば、波長１.31μm帯、１.49μm帯、１.55μｍ帯の光を入力すると、波長１.31μm帯、１.49μm帯の光は、スルーポート１７から低損失で出力することができ、波長１.55μｍ帯の光は、クロスポート１８から低損失で出力できることになる。

なお、上記と逆に、スルーポート１７から波長1.31μm帯、1．49μm帯を、クロスポート１８から波長１.55μｍ帯の光を入力した場合は、上記と逆の経路を通って、これらの波長帯の光が合波されて第１の光導波路１の一端側１６から低損失で出力される。

また、本実施形態例は、基板上に光導波回路を形成して構成されるので、簡単に製造可能でコストが安い広帯域波長合分波フィルタを形成することができる。

（実施例）
以下のようにして広帯域波長合分波フィルタを作製した。つまり、まず、火炎加水分解堆積法を用いて、シリコン基板１５上に、石英系ガラスのアンダークラッド膜と、GeO₂をドープした石英系ガラスのコア膜を形成した。このとき、コアのクラッドに対する比屈折率差Δ=0．８%とし、コア膜厚を６．5μmとした。

続いて、上記図１で示した広帯域波長合分波フィルタの回路が描かれたフォトマスクを介してフォトリソグラフィー、反応性イオンエッチング法にてコアに光回路パターンを転写し、コア幅６．５μｍの光導波回路を形成した。その後、再度、火炎加水分解堆積法を用いて石英系ガラスのオーバークラッド膜を形成し、図１の回路構成をコアの光導波路により形成した広帯域波長合分波フィルタを作製した。

この例において、位相部分７，８，９の導波路長差は、それぞれ、ΔＬ_２＝１０．７７μｍ、ΔＬ_１＝１０．７７μｍ、ΔＬ_０＝０．４５μｍとし、方向性結合器６のピッチ（図３に示すように、第１の光導波路１の中心と第２の光導波路２の中心との距離）は、９．４μm、方向性結合器６の結合部長は、２８０μmとした。

この実施例の広帯域波長合分波フィルタの特性は、図４および図５（ａ）〜（ｃ）の特性線ａ、ｂに示すようになった。なお、これらの図４および図５（ａ）〜（ｃ）において、特性線ａは、スルー伝搬光の特性、つまり、第１の光導波路１の一端側１６から入力されてスルーポート１７から出力される光の特性の実測値であり、特性線ｂは、クロス伝搬光の特性、つまり、第１の光導波路１の一端側１６から入力されてクロスポート１８から出力される光の特性の実測値である。

これらの特性線ａ、ｂから明らかなように、各波長１.31μm帯、１.49μm帯、１.55μm帯における挿入損失は約１．３ｄＢ、損失リップルは、波長1.31μm帯で０．０２ｄＢ以下、波長１.49μm帯で０．０３ｄＢ以下、波長１.55μm帯で０．０６ｄＢ以下となり、従来例に比べて大幅に低減している。つまり、この実施例は、ほぼ設計値通りの特性を示しており、本発明の有効性が確認できた。

なお、本発明は上記各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。例えば上記実施例では、コアのクラッドに対する比屈折率差Δを０．８％としたが、上記比屈折率差Δは例えば０．４５%としてもよく、適宜設定されるものである。また、コア膜厚やコア幅の値も特に限定されるものでなく、適宜設定されるものである。

また、マッハツェンダ光干渉計回路３の方向性結合器６の結合部長やピッチ、各位相部分７〜９の光導波路長差等も特に限定されるものでなく適宜設定されるものであり、要求される波長合分波特性に対応させて適宜形成すればよい。

さらに、上記説明は、第１の光導波路１の一端側１６ら入力される複数波長の光を分波してスルーポート１７とクロスポート１８からそれぞれ出力する例について述べたが、上記と逆に、スルーポート１７とクロスポート１８からそれぞれ異なる波長帯の光を入力し、上記説明と逆の経路を通して、第１の光導波路１の一端側１６を複数波長光の出力部と成すこともできる。

本発明に係る広帯域波長合分波フィルタの一実施形態例の回路構成を模式的に示す要部構成図である。上記実施形態例の波長特性例を示すグラフである。方向性結合器の構成例を模式的に示す説明図である。上記実施形態例の実施例の波長特性を示すグラフである。上記実施形態例の実施例の３つの波長帯における波長特性をそれぞれ示すグラフである。Ｂ−ＰＯＮシステムの構成例を示す説明図である。従来提案されている広帯域波長光合分波器フィルタの回路構成例を示す説明図である。図７に示した広帯域波長光合分波器フィルタの波長特性例を示すグラフである。図７に示した広帯域波長光合分波器フィルタの３つの波長帯における波長特性をそれぞれ示すグラフである。

符号の説明

１第１の光導波路
２第２の光導波路
３ａ，３ｂ光合分波回路
４ａ，４ｂ光カプラ回路
５ａ，５ｂマッハツェンダ光干渉計回路
６方向性結合器
７第１の位相部分
８第２の位相部分
９第３の位相部分
１０光導波回路
１５基板
１６一端側
１７スルーポート
１８クロスポート

Claims

基板上に、互いに間隔を介して並設された第１と第２の光導波路から成る２つの光合分波回路を点対称に縦列接続した光導波回路を形成し、前記光合分波回路はそれぞれ前記第１の光導波路と第２の光導波路から成る２つの光カプラ回路を光導波路長手方向に互いに間隔を介して点対称に配置して、該間隔に前記第１と第２の光導波路の長さを互いに異なる長さとした第１の位相部分を形成してなり、前記光カプラ回路はそれぞれ第１の光導波路と第２の光導波路から成る２つのマッハツェンダ光干渉計回路を光導波路長手方向に互いに間隔を介して点対称に配置して、該間隔に前記第１と第２の光導波路の長さを互いに異なる長さとした第２の位相部分を形成してなり、前記マッハツェンダ光干渉計回路は第１の光導波路と第２の光導波路から成る同一の２つの方向性結合器を光導波路長手方向に互いに間隔を介して配置して該間隔に前記第１と第２の光導波路の長さを互いに異なる長さとした第３の位相部分を形成してなり、前記第１と第２の光導波路のいずれか一方の一端側から入力される複数の信号光を分波して前記第１と第２の光導波路の他端側からそれぞれ出力するか、あるいは、前記第１と第２の光導波路の他端側からそれぞれ入力された異なる波長帯の信号光を合波して前記第１と第２の光導波路のいずれか一方の一端側から出力する機能を備え、合分波される異なる波長帯のすべてにおいて帯域を拡大するように、第１の位相部分における第１と第２の光導波路長差（ΔＬ _２）、第２の位相部分における第１と第２の光導波路長差（ΔＬ _１）、第３の位相部分における第１と第２の光導波路長差（Ｌ _０）および方向性結合器の結合効率（κ）が定められていることを特徴とする広帯域波長合分波フィルタ。