JP6134713B2 - 波長合分波器、光モジュールおよびそれを用いたサーバ - Google Patents
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Description
本発明による波長分波機能について図1を用いて説明する。本発明はエッシェルグレーティング、すなわち回折次数は2以上の回折格子を用いた波長合分波器である。波長λ1、λ2、λ3、λ4の光は入力のための光導波路1から空気コアにより構成されるスラブ導波路2に入射される。スラブ導波路に入射した光は図1(a)面内で回折により広がり、回折格子3にθiの角度で入射する。回折格子3に入射した光は、式(1)に従い波長ごとにθdの角度で回折し、それぞれの波長に対応した出力のための光導波路4に入射する。この時、波長と回折角との関係は以下のとおりである。
本発明の第2の実施例を、図6を用いて説明する。図6は、本発明の第2の実施例である波長合分波器の構造図である。図6(a)は上面図、図6(b)は図6(a)のA−A断面図である。
本発明の第3の実施例を、図7を用いて説明する。図7(a)は、本発明の第3の実施例である波長合分波器を用いた送受信器の構造図、図7(b)はグレーティングカップラ24の上面図、図7(c)はグレーティングカップラ24と光ファイバ23の接続部の断面拡大図である。
本発明の第4の実施例を、図8を用いて説明する。図8は、本発明の第4の実施例である波長合分波器を用いた送受信器によるバックプレーンの光インターコネクションを用いたサーバやパケット光トランスポート装置の構造図である。
本実施例による装置は、複数のインターフェースカード29、スイッチカード30から構成されており、それらがバックプレーンにおいてファイバ32により接続され、信号が送受されている。具体的には、装置外部から光ファイバ33を介して入力された信号は光送受信器34により電気信号に変換され、集積回路35により信号処理される。この信号処理された電気信号は光送受信器31により光信号に変換され、光ファイバ32を介してスイッチカード30に送られる。スイッチカード30上の送受信器31により電気信号に変換された信号はスイッチング素子36により信号に応じた経路にスイッチされ、その出力は送受信器31により光信号に変換され、光ファイバ31を介してインターフェースカード29に入力する。この光信号は、光送受信器31により電気信号に変換され、その後集積回路35により信号処理され、再度光り送受信器34により光信号に変換され、光ファイバ33を介して出力される。このときの光送受信器31は、実施例4において説明した波長合分波器を用いた温度調節不要な光送受信器31を用いている。
2、12…スラブ導波路、
3、13…回折格子、
4、11、21、27…出力のための光導波路、
5…空気コア、
6…金属、
7…シリコン、
8…シリコン酸化膜、
9…金属薄膜、
10…犠牲層、
16…窒化シリコンコア、
17…SOI基板、
18…半導体レーザアレイ、
20…波長合波器、
22、24…グレーティングカップラ、
23、32、33…光ファイバ、
26…波長分波器、
28…フォトダイオードアレイ、
29…インターフェースカード、
30…スイッチカード、
31、34…光送受信器
35…集積回路
36…スイッチング素子
Claims (11)
- 基板と、
前記基板上に設けられ、複数の入射口と1の出射口とを有し、前記入射口と対向する側の内壁に第1の回折格子が形成された第1のスラブ導波路と、
前記基板上に設けられ、1の入射口と複数の出射口とを有し、前記入射口と対抗する側の内壁に第2の回折格子が形成された第2のスラブ導波路と、
前記基板上に設けられ、前記第1のスラブ導波路に光を入射する、それぞれ波長の異なる複数の発光素子と、
前記基板上に設けられ、前記第2のスラブ導波路から出射された波長の異なる光を受光する、複数の受光素子とを有し、
前記第1のスラブ導波路に入射した光は、スラブ導波路内の第1の回折格子で反射して合波され、前記第1のスラブ導波路の前記出射口から出射され、
前記第2のスラブ導波路に入射した光は、前記第2のスラブ導波路内の第2の回折格子で反射して分波され、前記第2のスラブ導波路の前記出射口から出射される波長合分波器において、
前記基板として、シリコン基板とシリコン層の間に酸化シリコンを挿入した構造の基板(SOI基板)が用いられ、前記第1及び第2のスラブ導波路のコアが空気によって構成されることを特徴とする波長合分波器。 - 請求項1に記載の波長合分波器において、上記スラブ導波路を構成するコアが金属または誘電体多層膜による平行平板によりはさまれていることを特徴とする波長合分波器。
- 請求項1乃至2のいずれかに記載の波長合分波器において、上記回折格子は上記スラブ導波路に隣接して形成されていることを特徴とする波長合分波器。
- 請求項3に記載の波長合分波器において、上記回折格子はシリコンを食刻することにより形成されたことを特徴とする波長合分波器。
- 請求項4に記載の波長合分波器において、上記回折格子の表面には上記金属または誘電体多層膜が形成されていることを特徴とする波長合分波器。
- 請求項1乃至5のいずれかに記載の波長合分波器において、上記回折格子は半径2Rの曲率を有し、且、上記光導波路と上記スラブ導波路は上記回折格子が構成する半径2Rの円の一部に接している半径Rの円上で光学的に接続されていることを特徴とする波長合分波器。
- 請求項1乃至6のいずれかに記載の波長合分波器において、上記回折格子の回折次数は2以上であることを特徴とする波長合分波器。
- 請求項1乃至7のいずれかに記載の波長合分波器と同一の基板上に、少なくとも1以上の第3の回折格子からなる結合素子が集積されていることを特徴とする波長合分波器。
- 請求項1乃至8のいずれかに記載の波長合分波器が同一の基板上に、2以上集積されていることを特徴とする光集積基板。
- 請求項9に記載の光集積基板上の波長合分波器の少なくとも1つが他の波長合分波器と異なる大きさであることを特徴とする光集積基板。
- 請求項1乃至10のいずれかに記載の波長合分波器から構成される光モジュールを搭載したサーバ。
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