JP4634733B2 - 波長フィルタ及び波長可変フィルタ - Google Patents
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(実施形態1)
図1は、本発明に係るラダー干渉型波長フィルタを説明するための構成図で、図中符号11は入力導波路、12−1〜12−Nは入力導波路側の光結合器、13−1〜13−Nはアレー導波路、14は出力導波路、15−1〜15−Nは出力導波路側の光結合器を示している。なお、Nはアレー導波路の本数を示している。
λ0=(neffΔS)/m
本発明の実施形態2について以下に説明する。上述した実施形態1で説明したラダー干渉型波長フィルタでは、光結合器のkを制御することにより、アレー導波路本数に相当する帯域可変動作が実現したが、アレー導波路本数に対するフィルタ波長スペクトルの帯域変化は比較的に小さい。
図12は、本発明に係るラダー干渉型波長フィルタの実施形態3を説明するための構成図で、波長可変動作のために、電極による電流注入構造を設けたラダー干渉型波長フィルタの構造図である。図中符号121は入力導波路、121aは入力導波路側の波長可変制御用電極、122−1〜122−Nは入力側導波路の光結合器、123−1〜123−Nはアレー導波路、124は出力導波路、124aは出力導波路側の波長可変制御用電極、125−1〜125−Nは出力側導波路の光結合器を示している。
本発明の実施形態4について以下に説明する。上述した実施形態1乃至3で示したラダー干渉型波長フィルタの場合、帯域可変特性は得られたものの、フィルタスペクトルの平坦性を得ることはできない。ラダー干渉型波長フィルタの周波数応答はAWG型フィルタと同様にガウス関数型になるため、矩形に近い周波数応答を得ることが困難である。しかし、本実施形態4で用いるラダー干渉型波長フィルタではN個のアレー導波路を経由して従属接続されたラダー干渉計からなる入出力伝達関数を変化させることにより、矩形に近い周波数応答を可能にしている。
図19は、本発明に係るラダー干渉型波長可変フィルタの実施形態5を説明するための構成図で、平坦性波長スペクトルを有する帯域可変ラダー干渉型波長フィルタの構造を表わしている。図中符号191は入力導波路、192−1〜192−Nは入力側導波路の光結合器、193−1〜193−Nはアレー導波路、194は出力導波路、195−1〜195−Nは出力側導波路の光結合器を示している。
図22は、本発明に係るラダー干渉型波長可変フィルタの実施形態6を説明するための構成図で、波長可変動作のために、電極による電流注入構造を設けたラダー干渉型波長フィルタの構造である。図中符号221は入力導波路、221aは入力導波路側の波長可変制御用電極、222−1〜222−Nは入力側導波路の光結合器、223−1〜223−Nはアレー導波路、224は出力導波路、224aは出力導波路側の波長可変制御用電極、225−1〜225−Nは出力側導波路の光結合器を示している。
12−1〜12−N,52−1〜52−N,72−1〜72−N,102−1〜102−N,122−1〜122−N,172−1〜172−N,192−1〜192−N,222−1〜222−N 入力側導波路の光結合器
13−1〜13−N,53−1〜53−N,73−1〜73−N,103−1〜103−N,123−1〜123−N,173−1〜173−N,193−1〜193−N,223−1〜223−N アレー導波路
14,54,74,104,124,174,194,224 出力導波路
15−1〜15−N,55−1〜55−N,75−1〜75−N,105−1〜105−N,125−1〜125−N,175−1〜175−N,195−1〜195−N,225−1〜225−N 出力側導波路の光結合器
31 光導波路
31a 屈折率変化領域
32 3dB結合器
121a,221a 入力導波路側の波長可変制御用電極
124a,224a 出力導波路側の波長可変制御用電極
131 InP基板
132 n型InP層
133 GaInAsP層(λg=1.4μm)
134 p--InP層
135 p+-InP層
136 p+-InGaAs層
Claims (5)
- 第1及び第2の端部を有する入力導波路であって、前記第1の端部は光が入射される入射端である入力導波路と、
第3及び第4の端部を有する出力導波路であって、前記第4の端部は光が出射される出射端である出力導波路と、
前記入力導波路に一定の間隔で配置されたN個(Nは2以上の自然数)の光結合器で構成された第1の組の光結合器と、
前記出力導波路に一定の間隔で配置されたN個の光結合器で構成された第2の組の光結合器と、
前記第1の組の光結合器を構成する各光結合器と前記第2の組の光結合器を構成する各光結合器とを、前記入力導波路の前記入射端および前記出力導波路の前記第3の端部の側から、前記入力導波路の第2の端部および前記出力導波路の前記出射端の側にかけて順次一対一に接続するN個のアレー導波路と
を備え、
前記N個のアレー導波路の長さは、前記入力導波路の前記入射端および前記出力導波路の前記第3の端部の側から、前記入力導波路の第2の端部および前記出力導波路の前記出射端の側にかけて、順番に同じ長さの差で増加あるいは減少し、
前記第1および第2の組の光結合器を構成する各光結合器として結合率可変カプラを用いることにより、フィルタ帯域が可変できるようにしたことを特徴とする波長フィルタ。 - 熱、電圧引加あるいは電流注入により、前記入力導波路及び出力導波路の屈折率を変化させることで選択波長が可変で、かつ選択波長可変動作及び帯域可変動作を独立に行うことができるようにしたことを特徴とする請求項1に記載の波長フィルタ。
- N段目のアレー導波路と(N−1)段目のアレー導波路との間の光路長差のみを前記同じ長さの差より整数倍(0倍および1倍を除く。)大きくあるいは小さく設定することにより、フィルタ周波数スペクトル特性が平坦性を有することを特徴とする請求項1に記載の波長フィルタ。
- 前記結合率可変カプラを用いることにより、平坦性フィルタスペクトル特性を保ちながら、選択波長の透過帯域が可変できるようにしたことを特徴とする請求項3に記載の波長フィルタ。
- 請求項3又は4に記載の波長フィルタにおいて、熱、電圧引加あるいは電流注入により、前記入力導波路及び出力導波路の屈折率を変化させることで選択波長が可変で、かつ屈折率変化領域長をアレー導波路間の光路長差に比例して調整することにより波長可変動作の際に平坦性スペクトル波長特性が一定に保てること、及び選択波長可変動作及び帯域可変動作を独立に行うことができるようにしたことを特徴とする波長可変フィルタ。
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