JPH05313029A - 光合分波器 - Google Patents
光合分波器Info
- Publication number
- JPH05313029A JPH05313029A JP12021492A JP12021492A JPH05313029A JP H05313029 A JPH05313029 A JP H05313029A JP 12021492 A JP12021492 A JP 12021492A JP 12021492 A JP12021492 A JP 12021492A JP H05313029 A JPH05313029 A JP H05313029A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveguide
- output
- demultiplexer
- diffraction grating
- waveguides
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
多重光通信用の光合分波器を得る。 【構成】 1つあるいは複数の入力導波路2と、第1の
凹面型スラブ導波路3と、長さの異なる複数のチャンネ
ル導波路からなるアレー導波路回折格子4と、第2の凹
面型スラブ導波路5と、1つあるいは複数の出力導波路
6が順次接続された形状でシリコン基板1上に作製され
るアレー導波路回折格子型光合分波器において、該出力
導波路6と第2の凹面スラブ導波路5との接続部にテー
パ形状を有する導波路が設けられている。
Description
分波できる光合分波器に関し、特に、波長分割多重光通
信に用いられるアレー導波路回折格子型光合分波器の通
過波長範囲の拡大手段に関するものである。
て、多重度を増やし伝送量を飛躍的に増大させようとす
る試みがなされている。その実現には、波長間隔が1ナ
ノメートル程度、あるいはそれ以下の複数の信号光を光
合成及び光分波(以下、光合分波と称す)できる光合分
波器が必要である。しかし、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1ナノメートル
以下にすることができなかった。
アレー導波路回折格子を用いる方法が知られている('A
rrayed-waveguide grating for wavelength division m
ulti/demultiplexer with nanometer resolution';Elec
tronics Letters, vol.26, pp.87-88,1990.および特願
平1−65588を参照のこと)。図3は、アレー導波
路回折格子を用いた光合分波器の概略構成を示す模式図
である。図3において、1はシリコン基板、2は入力導
波路、3は入力側スラブ導波路、4はチャンネル導波路
からなるアレー導波路回折格子、5は出力側スラブ導波
路、6は出力導波路である。
バが接続された波長多重光が導入される。前記入力側ス
ラブ導波路3において、回折効果により広がった光は、
アレー導波路回折格子4を構成する複数のチャンネル導
波路内に入り伝搬し出力側スラブ導波路5に達する。
ように、出力導波路付近を曲率中心とする扇型であり、
アレー導波路回折格子4からの光は、その曲率中心付近
に集光される。ところが、アレー導波路回折格子4を構
成する個々のチャンネル導波路の長さが異なるため、チ
ャンネル導波路を伝搬後の個々の光の位相にずれが生じ
集束光の波面は傾いている。また、位相ずれ量は波長に
依存するので、集光する位置は波長により異なり、波長
別に異なった出力導波路から信号光が取り出される。
長分解能がアレー導波路回折格子4を構成するチャンネ
ル導波路の長さの差(以降ΔLと称する)に比例するこ
とである。すなわち、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
い多重光の光合分波が可能となる。
の光合分波器の特性を波長1.55μm付近で測定した
結果である。各出力導波路の通過波長が1nmずつ異な
り、良好な光合分波特性が得られている。
必要な入出力系、集光系、回折格子などすべての機能が
光導波回路を用いて一括して基板上に作製できるので、
レンズや回折格子を組み立てるバルク型と比較して、量
産性、特性の安定性、低価格などの点においても有利で
ある。
来型のアレー導波路回折格子型光合分波器においては、
通過波長範囲が狭いという問題があった。これは、光源
の波長変動により光合分波器からの出力パワーが変動す
る広帯域の変調信号の波形が歪むといった問題の原因と
なる。
るために成されたものであり、本発明の目的は、通過波
長範囲を広げ、より実用的な波長分割多重光通信用の光
合分波器を提供することにある。
規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明ら
かにする。
に、本発明の光合分波器は、1つあるいは複数の入力導
波路と、第1の凹面型スラブ導波路と、長さの異なる複
数のチャンネル導波路からなるアレー導波路回折格子
と、第2の凹面型スラブ導波路と、1つあるいは複数の
出力導波路が順次接続された形状で基板上に作製される
アレー導波路回折格子型光合分波器において、該出力導
波路と第2の凹面スラブ導波路との接続部にテーパ形状
を有する導波路が設けられていることを最も主要な特徴
とする。
路から出力導波路に向かうに従い徐々に狭まり、幅減少
率(テーパ)はモード変換損失が問題とならない程度の
小さな値である。
力導波路と出力側スラブ導波路を接続すると、出力導波
路内の集束光が出力導波路へ結合する効率の集束光位置
に対する依存性が小さくなる。すなわち、トレランスカ
ーブがゆるやかになる。したがって、通過波長範囲を拡
大することができる。ここで、重要なことは入力側スラ
ブ導波路と入力導波路の間には、テーパ導波路が挿入さ
れていないことであり、入力導波路の基本モードのスポ
ットサイズとテーパを用いて広げられた出力導波路のス
ポットサイズの違いが本発明の作用を生み出しているの
である。
詳細に説明する。
を基本とした波長分割多重光通信用の光合分波器の光導
波回路の概略構成は、図3に示すアレー導波路回折格子
用いた光合分波器の光導波回路において、13本の入力
導波路2、入力側スラブ導波路3、81本のチャンネル
導波路からなるアレー導波路回折格子4、出力側スラブ
導波路5、13本の出力導波路6が順次接続された構成
になっている。
信で用いられる波長1.55μm帯において、波長多重
間隔1nmを得られるようにした。
付近の詳細図である。図1において、クロストークを防
ぐため出力側スラブ導波路端における出力導波路6の間
隔は25μmとし、線分散は25μm/nmである。ま
た、アレー導波路を構成するチャンネル導波路間の光路
長差ΔLは122μmである。アレー導波路回折格子4
のピッチ(アレー導波路を構成するチャンネル導波路の
スラブ導波路端における間隔)dは25μm、スラブ導
波路の曲率半径(焦点距離)fは7766μmである。
アレー導波路回折格子4と出力側スラブ導波路5の接続
部には、傾斜1/250のテーパ導波路7が設けられて
いる。このテーパ導波路7の開口幅はピッチと一致して
いて、出力側スラブ導波路5で回折により水平方向に広
がった光を漏れなく受光し、損失を低減している。
との接続部にもテーパ導波路8が設けられているが、こ
の目的は本発明の特徴である通過波長範囲を拡大するこ
とである。テーパ導波路8の開口幅は25μmであり、
1/250のテーパで徐々に細くなり最終的に出力導波
路幅7μmとなる。なお、入力側においては、入力導波
路と入力側スラブ導波路の接続にはテーパ導波路が設け
られていないが、その他の寸法や形状などは出力側と同
様である。
用する際には、波長多重された光が送られてくる送信側
光ファイバが入力導波路の1つに接続され、出力導波路
には複数の受信側ファイバが接続され、波長別に分波さ
れる。光合波器として使用するときには複数の送信側フ
ァイバが入力導波路に接続され、合波された光は出力導
波路の1つに接続された受信側ファイバから得られる。
この場合、入出力が入れ替わっただけであり、損失の波
長依存性は光分波器として用いる場合と同様である。
おいては、送信側ファイバを中央の入力導波路に接続
し、損失を測定した。
の損失特性の測定結果を示す図であり、白丸は本実施例
の出力導波路と出力側スラブ導波路の間にテーパ導波路
を有する場合のもの、また、黒丸は比較のため測定した
従来型の場合である。横軸は相対波長、縦軸は過剰損失
で、従来型の通過波長の損失を基準値0dBとした。本
実施例の場合、通過波長範囲は0.6nmであり、従来
型の0.3nmの2倍の値が得られた。
も2dB増加しているが、これは出力側スラブ導波路に
おける集束光のスポットサイズと、開口幅25μmのテ
ーパ導波路における基本モードのスポットサイズが一致
していないためである。
側あるいは受信側にファイバアンプなどの増幅装置を接
続し、損失を補償すれば良い。
性の測定結果であるが、その他の12の出力導波路にお
いても測定を行った結果、同様の通過波長範囲の拡大効
果が得られた。
は、シリコン基板上に火炎堆積法を用いて、まず石英ガ
ラスのアンダークラッド膜を堆積し、次に、ゲルマニウ
ムが添加された屈折率の高い石英ガラスのコア膜を堆積
した。次に、フォトリソグラフィとドライエッチングを
用いてコア膜の不要部分を削り、図3に示した導波路形
状を作製した。最後に再び火炎堆積法を用いて石英ガラ
スのオーバークラッド膜を堆積した。導波路コア膜の屈
折率はクラッド膜と比較して0.75%高い。コアの断
面形状は7μm×7μmである。
の開口幅は出力導波路の間隔と一致する25μmであっ
たが、本発明は、この寸法に限定される必要はない。出
力導波路の間隔より開口幅を小さくした場合には、本実
施例よりは通過波長範囲拡大の効果は少なくはなるが、
従来型よりは広い通過波長範囲が得られることは容易に
予測することができる。
材料としてシリコン基板上に作製したGeドープの石英
系ガラスを用いているが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、イオン交換法あるいはプロトン交換法で
作製したガラス導波路、ニオブ酸リチウム等の誘電体
結晶導波路、GaAs,InP等の半導体導波路、
PMMA等の有機材料系の導波路の場合にも適用でき
る。
よれば、テーパ導波路7を介してアレー導波路回折格子
4と出力側スラブ導波路5を接続し、出力側スラブ導波
路5と出力導波路6を接続すると、出力側スラブ導波路
5内の集束光が出力導波路6へ結合する効率の集束光位
置に対する依存性が小さくなり、通過波長範囲を広げる
ことができるので、送信側の光源の波長が変動した際の
光合分波器からの出力変動を低減することができる。
変調信号の波形劣下を防止することもできる。
長分割多重(あるいは周波数分割多重)の光通信システ
ムを構築する上で、非常に大きな利点を有している。
明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更し得
ることはいうまでもない。
ば、アレー導波路回折格子型光合分波器の出力導波路を
テーパ形状を用いて広げることにより、出力導波路内の
集束光が出力導波路へ結合する効率の集束光位置に対す
る依存性が小さくなり、通過波長範囲を広げることがで
きるので、送信側の光源の波長が変動した際の光合分波
器からの出力変動を低減することができる。
変調信号の波形劣下を防止することもできる。
長分割多重(あるいは周波数分割多重)の光通信システ
ムを構築する上で、非常に大きな利点を有している。
の出力側スラブ導波路付近の詳細図。
回折格子を用いた光合分波器の通過波長付近の損失と相
対波長の関係の測定結果を示す図。
回折格子を用いた光合分波器の導波回路の概略構成を示
す模式図。
の入力及び出力側スラブ導波路付近の詳細図。
依存性測定結果を示す図。
導波路、4…アレー導波路回折格子、5…出力側スラブ
導波路、6…出力導波路、7…テーパ導波路、8…テー
パ導波路。
Claims (1)
- 【請求項1】 1つあるいは複数の入力導波路と、第1
の凹面型スラブ導波路と、長さの異なる複数のチャンネ
ル導波路からなるアレー導波路回折格子と、第2の凹面
型スラブ導波路と、1つあるいは複数の出力導波路が順
次接続された形状で基板上に作製されるアレー導波路回
折格子型光合分波器において、該出力導波路と第2の凹
面スラブ導波路との接続部にテーパ形状を有する導波路
が設けられていることを特徴とする光合分波器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12021492A JP3139571B2 (ja) | 1992-05-13 | 1992-05-13 | 光合分波器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12021492A JP3139571B2 (ja) | 1992-05-13 | 1992-05-13 | 光合分波器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05313029A true JPH05313029A (ja) | 1993-11-26 |
JP3139571B2 JP3139571B2 (ja) | 2001-03-05 |
Family
ID=14780721
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12021492A Expired - Lifetime JP3139571B2 (ja) | 1992-05-13 | 1992-05-13 | 光合分波器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3139571B2 (ja) |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2742882A1 (fr) * | 1995-12-22 | 1997-06-27 | Corning Inc | Demultiplexeur de longueurs d'onde, realise en optique integree |
US6141152A (en) * | 1996-07-01 | 2000-10-31 | Corning Incorporated | Multiplexer/demutiplexer with flattened spectral response |
FR2793563A1 (fr) * | 1999-05-11 | 2000-11-17 | Samsung Electronics Co Ltd | Multiplexeur/demultiplexeur de longueur d'onde optique comportant une structure de reseau de diffraction a groupement de guides d'ondes |
EP1113297A2 (en) * | 1999-12-27 | 2001-07-04 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Arrayed waveguide grating multiplexer with tapered waveguides |
EP1148358A2 (en) * | 2000-04-18 | 2001-10-24 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | An arrayed waveguide grating type optical multiplexer/demultiplexer |
EP1219989A2 (en) * | 2000-12-28 | 2002-07-03 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Arrayed waveguide grating type optical multiplexer/demultiplexer |
WO2002052319A1 (en) * | 2000-12-22 | 2002-07-04 | Alcatel Optronics Uk Limited | Arrayed waveguide grating |
US6434303B1 (en) | 2000-07-14 | 2002-08-13 | Applied Wdm Inc. | Optical waveguide slab structures |
US6493487B1 (en) | 2000-07-14 | 2002-12-10 | Applied Wdm, Inc. | Optical waveguide transmission devices |
US6553165B1 (en) | 2000-07-14 | 2003-04-22 | Applied Wdm, Inc. | Optical waveguide gratings |
WO2003083535A1 (fr) * | 2002-03-28 | 2003-10-09 | Hitachi Chemical Co.,Ltd. | Guide d'ondes optique et multiplexeur/demultiplexeur optique |
WO2004077117A1 (ja) * | 2003-02-26 | 2004-09-10 | Fujitsu Limited | アレイ導波路型波長合分波器および光伝送装置 |
US6842560B2 (en) | 2001-02-27 | 2005-01-11 | Ntt Electronics Corporation | Optical multiplexing circuit and optical multiplexer |
US6898349B2 (en) | 2001-04-25 | 2005-05-24 | Nhk Spring Co., Ltd. | Optical multi-demultiplexer |
US6920265B2 (en) | 2000-12-28 | 2005-07-19 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Arrayed waveguide grating type optical multiplexer/demultiplexer |
KR100520027B1 (ko) * | 1997-03-07 | 2005-10-10 | 텔레폰악티에볼라겟엘엠에릭슨(펍) | 적어도 하나의 브래그-격자 구조체를 포함하는 광 파장 선택 디바이스 |
-
1992
- 1992-05-13 JP JP12021492A patent/JP3139571B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0811281A1 (en) * | 1995-12-22 | 1997-12-10 | Corning Incorporated | Wavelength demultiplexer constructed using integrated optics |
EP0811281A4 (en) * | 1995-12-22 | 1999-03-10 | Corning Inc | WAVELENGTH MULTIPLEXER WITH INTEGRATED OPTICS |
FR2742882A1 (fr) * | 1995-12-22 | 1997-06-27 | Corning Inc | Demultiplexeur de longueurs d'onde, realise en optique integree |
US6141152A (en) * | 1996-07-01 | 2000-10-31 | Corning Incorporated | Multiplexer/demutiplexer with flattened spectral response |
KR100520027B1 (ko) * | 1997-03-07 | 2005-10-10 | 텔레폰악티에볼라겟엘엠에릭슨(펍) | 적어도 하나의 브래그-격자 구조체를 포함하는 광 파장 선택 디바이스 |
FR2793563A1 (fr) * | 1999-05-11 | 2000-11-17 | Samsung Electronics Co Ltd | Multiplexeur/demultiplexeur de longueur d'onde optique comportant une structure de reseau de diffraction a groupement de guides d'ondes |
US6836591B2 (en) | 1999-12-27 | 2004-12-28 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Arrayed waveguide grating type optical multiplexer/demultiplexer and optical waveguide circuit |
EP1113297A2 (en) * | 1999-12-27 | 2001-07-04 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Arrayed waveguide grating multiplexer with tapered waveguides |
EP1113297A3 (en) * | 1999-12-27 | 2004-04-07 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Arrayed waveguide grating multiplexer with tapered waveguides |
EP1148358A2 (en) * | 2000-04-18 | 2001-10-24 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | An arrayed waveguide grating type optical multiplexer/demultiplexer |
EP1148358A3 (en) * | 2000-04-18 | 2004-03-31 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | An arrayed waveguide grating type optical multiplexer/demultiplexer |
US6816651B2 (en) | 2000-04-18 | 2004-11-09 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Arrayed waveguide grating optical multiplexer/demultiplexer and method for manufacturing the same |
US6493487B1 (en) | 2000-07-14 | 2002-12-10 | Applied Wdm, Inc. | Optical waveguide transmission devices |
US6553165B1 (en) | 2000-07-14 | 2003-04-22 | Applied Wdm, Inc. | Optical waveguide gratings |
US6434303B1 (en) | 2000-07-14 | 2002-08-13 | Applied Wdm Inc. | Optical waveguide slab structures |
WO2002052319A1 (en) * | 2000-12-22 | 2002-07-04 | Alcatel Optronics Uk Limited | Arrayed waveguide grating |
US7058262B2 (en) | 2000-12-22 | 2006-06-06 | Michael Lanker | Arrayed waveguide grating |
EP1219989A2 (en) * | 2000-12-28 | 2002-07-03 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Arrayed waveguide grating type optical multiplexer/demultiplexer |
US6920265B2 (en) | 2000-12-28 | 2005-07-19 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Arrayed waveguide grating type optical multiplexer/demultiplexer |
EP1219989A3 (en) * | 2000-12-28 | 2004-04-07 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Arrayed waveguide grating type optical multiplexer/demultiplexer |
US6842560B2 (en) | 2001-02-27 | 2005-01-11 | Ntt Electronics Corporation | Optical multiplexing circuit and optical multiplexer |
US6898349B2 (en) | 2001-04-25 | 2005-05-24 | Nhk Spring Co., Ltd. | Optical multi-demultiplexer |
WO2003083535A1 (fr) * | 2002-03-28 | 2003-10-09 | Hitachi Chemical Co.,Ltd. | Guide d'ondes optique et multiplexeur/demultiplexeur optique |
CN1318868C (zh) * | 2002-03-28 | 2007-05-30 | 日立化成工业株式会社 | 光波导和光合/分波器 |
US7606493B2 (en) | 2002-03-28 | 2009-10-20 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | Optical waveguide and optical multiplexer-demultiplexer |
WO2004077117A1 (ja) * | 2003-02-26 | 2004-09-10 | Fujitsu Limited | アレイ導波路型波長合分波器および光伝送装置 |
US6985657B2 (en) * | 2003-02-26 | 2006-01-10 | Fujitsu Limited | Arrayed waveguide wavelength multiplexing apparatus and optical transmitter |
GB2410095B (en) * | 2003-02-26 | 2007-08-08 | Fujitsu Ltd | Array waveguide wavelength multiplexing apparatus and optical transmitter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3139571B2 (ja) | 2001-03-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1226461B1 (en) | Phasar with flattened pass-band | |
CA2198836C (en) | Optical wavelength multiplexer/demultiplexer | |
JP2858656B2 (ja) | 光波長合分波器 | |
JP3139571B2 (ja) | 光合分波器 | |
US6404946B1 (en) | Arrayed waveguide grating type optical multiplexer/demultiplexer | |
JP2002236227A (ja) | 単一エシェル導波路回折格子をベースとする双方向マルチプレクサおよびデマルチプレクサ | |
WO2000011508A1 (en) | Array waveguide diffraction grating optical multiplexer/demultiplexer | |
JP3039491B2 (ja) | 光波長合分波器 | |
US6741772B2 (en) | Optical multiplexer/demultiplexer and waveguide type optical coupler | |
JP2861996B1 (ja) | 光波長合分波器 | |
US7190855B2 (en) | Dual-band wavelength division multiplexer | |
Okamoto | Planar lightwave circuits (PLCs) | |
KR100722250B1 (ko) | 어레이 도파로 격자형 광 합/분파 회로 | |
JPH11160555A (ja) | 光波長合分波器 | |
US6134361A (en) | Optical multiplexer/demultiplexer | |
EP1249718A2 (en) | Optical multiplexer based on interferometer with couplers | |
JP3042664B2 (ja) | 光周波数選択スイッチ | |
JP3931834B2 (ja) | 光波長合分波器 | |
JP2798124B2 (ja) | 光導波路デバイス及びその製造方法 | |
JP2600507B2 (ja) | 光合分波器 | |
JPH05157920A (ja) | 導波路回折格子 | |
JPH0196605A (ja) | 波長多重分波素子 | |
US7058262B2 (en) | Arrayed waveguide grating | |
JP2002258073A (ja) | 光波長合分波器 | |
JP2002341158A (ja) | アレイ導波路格子型光波長合分波器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071215 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081215 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091215 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101215 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101215 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111215 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111215 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121215 Year of fee payment: 12 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121215 Year of fee payment: 12 |