JP7109024B2 - モード間損失差補償デバイス - Google Patents
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Description
LP01モード及びLP11モードを第1の導波路の第1ポートから入射し、
LP01モードを結合部において第2の導波路に結合させ、
LP01モード及びLP11モードを第1の導波路の第3ポートから出射するモード間損失差補償デバイスにおいて、
2つの前記結合部と、
2つの前記結合部の間に配置されている第1及び第2の導波路に導波路長差ΔLを生じさせる遅延部と、を設ける。
本開示では、結合部の平行導波路長Lcを調整することで、前記第1の導波路を伝搬するLP11モードの前記第2の導波路への移行を防ぐ。
また本開示では、遅延部で発生する前記第1の導波路と前記第2の導波路の導波路間でのLP01モードの導波路間位相差Δθを調整することで、第3ポートから出射されるLP01モードのパワーを減衰させる。
これにより、本開示は、LP01モードとLP11モードとのモード間損失差を補償する。
LP01モード、LP11aモード及びLP11bモードを伝搬可能な第1及び第2の導波路と、
前記第1の導波路及び前記第2の導波路が近接した平行導波路構造を有し、前記第1の導波路を伝搬するLP01モードと前記第2の導波路を伝搬するLP01モードとが結合する2つの結合部と、
を備え、
前記2つの結合部における前記第1の導波路及び前記第2の導波路の構造は同一であり、
前記2つの結合部は、前記第1の導波路を伝搬するLP11aモード及びLP11bモードの前記第2の導波路への移行を防ぐ平行導波路長を有し、
前記2つの結合部の間に、前記第1の導波路と前記第2の導波路とが導波路長差を有する遅延部を備え、
前記遅延部は、LP01モードに対し、前記第1の導波路と前記第2の導波路の導波路との間に、0超π未満の導波路間位相差を生じさせる。
ここで、m=2、l=6、n=1を含む。
ここで、前記屈折率制御部は、導波路に熱を付与し、LP01モードの減衰量を制御してもよい。
本開示の第1の実施例について説明する。本開示は、平面導波路を用いたモード間損失差補償デバイスであり、既存のPLC(Planar Lightwave Circuit)技術を用いることで、量産性の高いコンパクトなデバイスを実現することができる。PLCを用いたモード制御としては、図1に示す非対称平行導波路型が用いられている。本図では、平行導波路を用いた2モード合分波器の構成を示している。
(数1)
Lc=L(LP11a)×l
=L(LP11b)×m
=L(LP01)×(n+0.5) (1)
であればよいことになる。
なお、Δδは、熱を付与しない場合において、導波路101及び102の間で生じる導波路間位相差であり、導波路101及び102が同一構造である場合は、直線導波区間以外の曲げ部Ldなどによって生じる導波路長差によって生じる位相差である。
図12の導波路構造における各モードの透過特性を計算したものを図13に示す。図10の結果では、遅延部201の導波路102の部分への熱の付与によるLP01モードの透過特性変化は小さいものであったが、図13の結果では遅延部201の導波路102の部分への0~40°Cの変化の範囲においてもLP01モードの透過特性の変化が生じていることがわかる。
103、104、203、204:結合部
105、106:屈折率制御部
201:遅延部
Claims (6)
- LP01モード、LP11aモード及びLP11bモードを伝搬可能な第1及び第2の導波路と、
前記第1の導波路及び前記第2の導波路が近接した平行導波路構造を有し、前記第1の導波路を伝搬するLP01モードと前記第2の導波路を伝搬するLP01モードとが結合する2つの結合部と、
を備え、
前記2つの結合部における前記第1の導波路及び前記第2の導波路の構造は同一であり、
前記2つの結合部は、前記第1の導波路を伝搬するLP11aモード及びLP11bモードの前記第2の導波路への移行を防ぐ平行導波路長を有し、
前記2つの結合部の間に、前記第1の導波路と前記第2の導波路とが導波路長差を有する遅延部を備え、
前記遅延部は、LP01モードに対し、前記第1の導波路と前記第2の導波路の導波路との間に、0超π未満の導波路間位相差を生じさせる、
モード間損失差補償デバイス。 - 前記結合部におけるLP01モード、LP11aモード及びLP11bモードの結合長が、それぞれL(LP01)、L(LP11a)、L(LP11b)である場合、l、mを正の偶数、nを自然数として、前記平行導波路長Lcが
(数C1)
Lc=L(LP11a)×l
=L(LP11b)×m
=L(LP01)×(n+0.5) (C1)
の関係を満たす、
請求項1に記載のモード間損失差補償デバイス。 - m=2、l=6、n=1である、
請求項2に記載のモード間損失差補償デバイス。 - 前記遅延部は、前記第1の導波路の伝搬定数が前記第2の導波路の伝搬定数よりも小さい、
請求項1から3のいずれかに記載のモード間損失差補償デバイス。 - 前記遅延部における前記第1の導波路又は前記第2の導波路の少なくとも一方の屈折率を変化させ、LP01モードの前記第1の導波路と前記第2の導波路との導波路間位相差を0超π未満の範囲で可変とする屈折率制御部をさらに備える、
請求項1から4のいずれかに記載のモード間損失差補償デバイス。 - 前記屈折率制御部は、導波路に熱を付与し、LP01モードの減衰量を制御する、
請求項5に記載のモード間損失差補償デバイス。
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