JPH0627337A

JPH0627337A - 光フィルタ及びその出射光の周波数調整方法

Info

Publication number: JPH0627337A
Application number: JP17984292A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Imoto; 克之井本
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 1992-07-07
Filing date: 1992-07-07
Publication date: 1994-02-04
Anticipated expiration: 2014-02-10
Also published as: JP2855976B2

Abstract

(57)【要約】【目的】低損失、低偏光依存性で、出射光の波長のチ
ューニング範囲の広い光フィルタ及びその出射光の周波
数調整方法を提供することにある。【構成】２つの方向性結合器１２ａ、１２ｂ間を、２
つの異なる長さの導波路１３ａ、１３ｂで接続したマッ
ハツェンダ型の光フィルタの出力端Ｐｂ、Ｐｃより出射
する出射光の周波数を調整する調整方法において、両導
波路１３ａ、１３ｂの成分がＳｉＯｘＮｙＨｚからな
り、かつ、一方の導波路１３ａの組成比と他方の導波路
１３ｂの組成比とが異なっている導波路のいずれか一方
又は両方の上面に、クラッド１１を介してＡｒガスレー
ザ等のレーザ光を照射することにより出射光の周波数を
調整することを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板上に設けられたク
ラッド内に形成した２つの方向性結合器間を、２つの異
なる長さの導波路で接続したマッハツェンダ型の光フィ
ルタ及びこの光フィルタの出力端より出射する出射光の
周波数を調整する調整方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】将来の光通信方式として光周波数分割多
重伝送（以下ＦＤＭ伝送）が期待されている。これは一
つの波長領域に５０波以上の光信号を波長多重化する方
式である。このＦＤＭ伝送においてはＧＨｚオーダの光
波を低損失で合分波可能な光フィルタの開発が不可欠で
ある。この光フィルタとしては、２つの方向性結合器間
を、２つの異なる長さの導波路で接続したマッハツェン
ダ型の光フィルタが知られている。

【０００３】ところで、このマッハツェンダ型の光フィ
ルタは、構造パラメータ（導波路の長さ、厚さ、幅、比
屈折率等）のわずかな偏差によって２つの出力端から出
力される光の波長が設計値からずれてしまうという問題
点があった。

【０００４】そこで、本発明者は光フィルタの波長のず
れを調整（チューニング）する方法を提案した。

【０００５】図９は従来の光フィルタの波長のずれを調
整する方法を説明するための説明図である。

【０００６】同図（ａ）は、光フィルタの平面図であ
り、同図（ｂ）は方向性結合部（図中実線楕円で示す）
の断面図である。

【０００７】光フィルタは導波路構造を有しており、導
波路１ａ、１ｂはＳｉＯ₂を含む基板２上に形成され、
その断面は略矩形状である。導波路１ａ、１ｂは、高屈
折率ｎ_Wのコア（ＳｉＯ₂−ＴｉＯ₂系ガラス）が低屈
折率ｎ_C（ｎ_C＜ｎ_W）のクラッド（ＳｉＯ₂−Ｐ₂Ｏ
₅−Ｂ₂Ｏ₃系ガラス）３で覆われた構造を有してい
る。

【０００８】光フィルタは、２つの方向性結合器（結合
度３ｄＢ）４ａ、４ｂの間を２つの異なる長さの導波路
（以下アーム部）１ｃ、１ｄで接続したものであり、入
力側の方向性結合器４ａの入力端Ｐ₁に入射した波長λ
₁、λ₂の光信号ｖ₁、ｖ₂を分波して、出力側の方向
性結合器４ｂの出力端Ｐ₃、Ｐ₄にそれぞれ出力するよ
うになっている。

【０００９】例えば、入射される光信号ｖ₁の波長λ₁
を１．２９μｍとし、光信号ｖ₂の波長λ₂を１．３１
μｍとして光フィルタを設計した場合、その損失波長特
性は同図（ｃ）に示すようになる。同図（ｃ）は出射光
の波長と損失との関係を示す図であり、横軸は出射光の
波長、縦軸は損失、破線は設計値、実線は実測値をそれ
ぞれ示す。

【００１０】同図において光フィルタの実測値が設計値
からずれるのは前述したように構造パラメータのわずか
な偏差で生じるからである。

【００１１】そこで、本発明者はこの設計値からの波長
のずれをチューニングによって調整する方法として、ア
ーム部１ｃの破線で示す領域にクラッド３の上側から
（紙面に垂直方向に）コアへ炭酸ガスレーザビームを照
射する方法を提案した。この方法によれば広い波長領域
にわたってチューニングを行うことができる。これは炭
酸ガスレーザビームの照射によってクラッド３に含まれ
る屈折率制御用のドーパントであるＰ及びＢを拡散、揮
発させ、アーム部１ｃ上のコア及びクラッドの比屈折率
差を変化させることによってチューニングを行う方法で
ある。この炭酸ガスレーザビームを照射した後の損失と
出射光の波長との関係は図９（ｃ）に示した破線（設計
値）に略等しくなる。このチューニング方法によれば、
波長を数十ｎｍ程度調節することができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たチューニング方法には次のような問題点がある。

【００１３】(1) 炭酸ガスレーザビームの照射回数を増
やすことによって出射光の波長のチューニング範囲を広
げることができるが、それにつれて光フィルタの損失も
増大する（図１０参照）。尚、図１０はレーザ光の照射
回数と損失との関係を示す図である。

【００１４】(2) チューニングの回数を増やすにつれて
クラッドの表面が凹凸に変形する。

【００１５】(3) クラッド中のドーパントであるＰ、Ｂ
の揮発により熱膨張係数が局部的に変化して偏光依存性
も生じる。

【００１６】(4) 導波路のコア、クラッド及び基板の熱
膨張係数が異なっているため導波路形成時に基板に反り
が生じ、偏光依存性を生じる原因になる。

【００１７】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、低損失、低偏光依存性で、出射光の波長のチューニ
ング範囲の広い光フィルタ及びその出射光の周波数調整
方法を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、２つの方向性結合器間を、２つの異なる長
さの導波路で接続したマッハツェンダ型の光フィルタの
出力端より出射する出射光の周波数を調整する調整方法
において、両導波路の成分がＳｉＯｘＮｙＨｚからな
り、かつ、一方の導波路の組成比と他方の導波路の組成
比とが異なっている導波路のいずれか一方又は両方の上
面に、クラッドを介してＣＯ₂レーザ、ＹＡＧレーザ、
Ａｒガスレーザ等のレーザ光を照射することにより出射
光の周波数を調整するようにしたものである。

【００１９】本発明は、基板上に設けられたクラッド内
に形成した２つの方向性結合器間を、２つの異なる長さ
の導波路で接続したマッハツェンダ型の光フィルタにお
いて、両導波路の成分がＳｉＯｘＮｙＨｚからなり、か
つ、一方の導波路の組成比と他方の導波路の組成比とが
異なっているようにしたものである。

【００２０】

【作用】上記構成によれば、光フィルタの２つの導波路
の成分が、ＳｉＯｘＮｙＨｚからなり、かつ、一方の導
波路の組成比と他方の導波路の組成比とが異なるため、
２つの導波路の等価屈折率が異なり、各導波路の成分中
のＮ及びＨの含有量を調節することにより各導波路の屈
折率を容易に制御することができる。このため、２つの
導波路のいずれか一方又は両方の上面に、クラッドを介
してＣＯ₂レーザ、ＹＡＧレーザ、Ａｒガスレーザ等の
レーザ光を照射することにより、導波路の屈折率が低下
して光フィルタの出力端より出射する出射光の周波数を
調整することができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。

【００２２】図１（ａ）は本発明の光フィルタの一実施
例の平面図、図１（ｂ）は、そのＢ−Ｂ線断面図であ
る。尚、説明を簡単にするため２つの方向性結合器の結
合係数をＴとし、２つの導波路の伝搬損失は無視する。

【００２３】同図（ａ）及び（ｂ）において、光フィル
タは基板１０上に設けられたクラッド１１内に形成した
２つの方向性結合器（実線楕円で示す）１２ａ、１２ｂ
間を、２つの異なる長さの導波路１３ａ、１３ｂで接続
したマッハツェンダ型の光フィルタであって、両導波路
１３ａ、１３ｂの成分がＳｉＯｘＮｙＨｚからなり、か
つ、一方の導波路１３ａの組成比と他方の導波路１３ｂ
の組成比とが異なるようにしたものである。

【００２４】ここで、一方の導波路１３ａの等価屈折率
をｎ₁、その導波路長をＬ₁、他方の導波路１３ｂの等
価屈折率をｎ₂、その導波路長をＬ₂とする。

【００２５】入力端Ｐａに入射した波長λ₁及びλ₂の
成分を有する光信号ｖ₁は入力側方向性結合器１２ａの
コア内に入射する。このとき、光信号ｖ₁は数１で表わ
される。

【００２６】

【数１】ｖ₁＝ｓｉｎωｔこの光信号ｖ₁は、入力側方向性結合器１２ａにより２
つの光信号に分岐され、導波路１３ａ、１３ｂ内を伝搬
する。導波路１３ａ、１３ｂを伝搬した光信号は、出力
側方向性結合器１２ｂに入り、それぞれ互いに２波に分
岐されて、出力端Ｐｂからは光信号ｖ₀₁、出力端Ｐｃか
らは光信号ｖ₀₂として出力される。

【００２７】光信号ｖ₀₁は数２のように表わされ、光信
号ｖ₀₂は数３のように表わされる。

【００２８】

【数２】ｖ₀₁＝√２Ｔ²√（１−ｃｏｓ（β₁Ｌ₁−β
₂Ｌ₂））ｓｉｎ（ωｔ＋φ₁）

【００２９】

【数３】ｖ₀₂＝√２Ｔ²√（１＋ｃｏｓ（β₁Ｌ₁−β
₂Ｌ₂））ｃｏｓ（ωｔ＋φ₂）ただし、数２及び数３中のβ₁、β₂、φ₁及びφ₂は
以下の数４から数７で表わされる。

【００３０】

【数４】β₁＝２πｎ₁ｆ／Ｃ

【００３１】

【数５】β₂＝２πｎ₂ｆ／Ｃ

【００３２】

【数６】φ₁＝ｔａｎ^-1（ｓｉｎβ₁Ｌ₁−ｓｉｎβ₂
Ｌ₂）／（ｃｏｓβ₁Ｌ₁−ｃｏｓβ₂Ｌ₂）

【００３３】

【数７】φ₁＝ｔａｎ^-1（ｓｉｎβ₁Ｌ₁＋ｓｉｎβ₂
Ｌ₂）／（ｃｏｓβ₁Ｌ₁＋ｃｏｓβ₂Ｌ₂）ただし、Ｃは真空中の光速、ｆは光の周波数をそれぞれ
示す。

【００３４】また、数２のｖ₀₁に光周波数ｆ₁が表われ
ると共に、数３のｖ₀₂に光周波数ｆ₁が表われないよう
にするには数３において、数８（すなわち数９及び数１
０）を満足しなければならない。

【００３５】

【数８】１＋ｃｏｓ（β₁Ｌ₁−β₂Ｌ₂）＝０

【００３６】

【数９】β₁Ｌ₁−β₂Ｌ₂＝π（２ｍ＋１）

【００３７】

【数１０】ｆ₁＝（２ｍ＋１）Ｃ／２（ｎ₁Ｌ₁−ｎ₂Ｌ₂）ただし、ｍ＝０，１，２，３，…である。

【００３８】他方、数２のｖ₀₁に光周波数ｆ₂が表われ
ないと共に、数３のｖ₀₂に光周波数ｆ₂が表われるよう
にするには数２において、数１１（すなわち数１２及び
数１３）を満足しなければならない。

【００３９】

【数１１】１−ｃｏｓ（β₁Ｌ₁−β₂Ｌ₂）＝０

【００４０】

【数１２】β₁Ｌ₁−β₂Ｌ₂＝２πｍ

【００４１】

【数１３】ｆ₂＝Ｃ／２（ｎ₁Ｌ₁−ｎ₂Ｌ₂）本発明者の解析結果によれば、数１０、数１３を満足す
るように屈折率ｎ₁、ｎ₂、導波路長Ｌ₁及びＬ₂を選
択することによって、入力端Ｐａに入った光周波数ｆ₁
及びｆ₂の光信号ｖ₁、ｖ₂を分岐してそれぞれ出力端
Ｐｂ、Ｐｃから光周波数ｆ₁及びｆ₂を有する光信号と
して取り出すことができる。

【００４２】このような光フィルタは、例えば、プラズ
マ気相化学蒸着法（ＣＶＤ法）によってＳｉＨ₄とＮ₂
ＯとＮ₂ガスをプラズマ雰囲気中に送り込み、低温（約
１５０℃〜４００℃）に加熱された基板上に膜を形成
し、フォトリソグラフィ、ドライエッチングプロセスを
用いて略矩形状のパターンを形成し、最後にＳｉＯ₂層
を設けることにより形成することができる。

【００４３】尚、コア及びクラッドの比屈折率差Δは約
０．５〜１０％の範囲から選ばれる。入力側方向性結合
器１２ａ及び出力側方向性結合器１２ｂは、光信号を略
２等分するための３ｄＢカプラである。導波路１３ａ及
び導波路１３ｂの等価屈折率ｎ₁、ｎ₂は、ｎ₁≠ｎ₂
を満足するように選択される。導波路１３ａの長さと導
波路１３ｂの長さとの間にもＬ₁≠Ｌ₂（Ｌ₁＞Ｌ₂）
の関係を満足するように選択される。

【００４４】ここで、本願の第１の発明は、前述したよ
うに一方の導波路１３ａの長さＬ ₁と他方の導波路１３
ｂの長さＬ₂とが異なっていることと、導波路１３ａの
コアの組成比と導波路１３ｂのコアの組成比とが異なっ
ていることを特徴としている。

【００４５】また、２つの導波路１３ａ、１３ｂのコア
にＳｉＯｘＮｙＨｚを用いた理由は、ＮとＨの含有量を
調節することによって屈折率を約１．４６５から１．５
８付近まで容易に調整することができるが、屈折率はで
きるだけ高い値の方が好ましい。このＳｉＯｘＮｙＨｚ
はＳｉＯ₂基板１０の上に形成してもほとんど基板の反
りが生じないことから偏光依存性の極めて少ない光フィ
ルタを実現できる。また上述のように高屈折率を実現す
ることができることから、コアの屈折率とクラッドの屈
折率との比屈折率差Δを大きくすることができ、その結
果、光フィルタを小型化することができる。これにより
光伝搬損失の小さい光フィルタを実現することが可能で
ある。さらに、コアにＳｉＯｘＮｙＨｚを用いると、こ
のコア層をフォトリソグラフィ、ドライエッチングプロ
セス等によりパターニングする際にエッチングによるコ
ア側面の荒れがほとんど生じないため、散乱損失の低い
導波路を実現することができる。

【００４６】次に実施例の作用を述べる。

【００４７】光フィルタの２つの導波路１３ａ、１３ｂ
の成分が、ＳｉＯｘＮｙＨｚからなり、かつ、一方の導
波路１３ａの組成比と他方の導波路１３ｂの組成比とが
異なるため、２つの導波路１３ａ、１３ｂの等価屈折率
が異なり、各導波路１３ａ、１３ｂの成分中のＮ及びＨ
の含有量を調整することにより各導波路１３ａ、１３ｂ
の屈折率を容易に制御することができる。このため、導
波路１３ａ上の領域Ｓ₁及び、導波路１３ｂ上の領域Ｓ
₂のいずれか一方か、又は両方にＣＯ₂レーザ、ＹＡＧ
レーザ、Ａｒガスレーザ等のレーザ光を照射することに
より、導波路１３ａ、１３ｂの屈折率が低下して光フィ
ルタの出力端Ｐｂ、Ｐｃより出射する光信号ｖ₀₁、ｖ₀₂
の周波数の設計値からのずれを調整することができる。

【００４８】すなわち、周波数間隔Δｆが設計値よりも
狭い場合には、一方の導波路の領域をレーザ照射し、コ
アの屈折率を下げることにより周波数間隔Δｆを設計値
に合わせることができる。逆に周波数間隔Δｆが設計値
よりも広い場合には他方の導波路の領域をレーザ照射
し、コアの屈折率を下げることによって周波数間隔Δｆ
を設計値に合わせることができる。

【００４９】ここで、コアの屈折率は、図３に示すよう
に、コアにレーザ光を照射することによって連続的、か
つ、大幅に低下させることができる。この屈折率の低下
量は、レーザ光の照射パワーや照射時間を加減すること
によって調整することができる。尚、屈折率の低下の度
合いはＳｉＯｘＮｙＨｚの中のＮの含有量が少ない程大
きく、逆にＮの含有量が多い程小さい。これはＳｉとＮ
との結合の強さに依存して起こっているものと推測され
る。尚、図３は図１に示した光フィルタをレーザ光照射
したときのレーザ光照射による熱処理温度と屈折率との
関係を示す図であり、横軸は熱処理温度、縦軸は屈折率
を示す。

【００５０】以上において本実施例によれば、２つの方
向性結合器１２ａ、１２ｂ間を、２つの異なる長さの導
波路１３ａ、１３ｂで接続したマッハツェンダ型の光フ
ィルタの出力端Ｐｂ、Ｐｃより出射する出射光の周波数
を調整する調整方法において、両導波路１３ａ、１３ｂ
の成分がＳｉＯｘＮｙＨｚからなり、かつ、一方の導波
路１３ａの組成比と他方の導波路１３ｂの組成比とが異
なっている導波路１３ａ、１３ｂのいずれか一方又は両
方の上面に、クラッド１１を介してＣＯ₂レーザ、ＹＡ
Ｇレーザ、Ａｒガスレーザ等のレーザ光を照射すること
により出射光の周波数を調整するので、低損失、低偏光
依存性で、出射光の波長のチューニング範囲の広い光フ
ィルタを実現することができる。

【００５１】尚、一つの基板１０上に導波路構造で光フ
ィルタを形成すれば量産による低コスト化を図ることが
できる。また、コアにＳｉＯｘＮｙＨｚを用い、クラッ
ドにＳｉＯ₂を用いると、前述したように基板の反りが
ほとんど生じないので、偏光依存性の少ない光フィルタ
を形成することができ、従来のように、屈折率調整用の
添加物であるＰ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｂ、Ａｌ等をコアに多量
に添加して調整するのに対して、本願はＮ及びＨの量を
調整して屈折率を制御するので、添加物により吸収及び
散乱損失を大幅に低減することができる。さらに、クラ
ッド１１がＳｉＯ₂であるので、レーザ光を照射しても
クラッド１１上面の変形が少なく、損失依存性等の問題
も起きにくい。

【００５２】ここで光フィルタから出射する光信号
ｖ₀₁、ｖ₀₂の周波数ｆ₁とｆ₂との差Δｆを制御する方
法について述べる。数１０と数１３とからΔｆは数１４
で表わすことができる。

【００５３】

【数１４】 Δｆ＝ｆ₁−ｆ₂＝Ｃ／２（ｎ₁Ｌ₁−ｎ₂Ｌ₂）２つの導波路のうちいずれか一方、あるいは両方のコア
上面のクラッド上面にレーザ光を照射して屈折率ｎ₁、
ｎ₂が変化したとすると、ｄ（Δｆ）／ｄｎ₁、ｄ（Δ
ｆ）／ｄｎ₂は数１５及び数１６で表わされる。

【００５４】

【数１５】ｄ（Δｆ）／ｄｎ₁＝−２（Ｌ₁／Ｃ）Δｆ²

【００５５】

【数１６】ｄ（Δｆ）／ｄｎ₂＝２（Ｌ₂／Ｃ）Δｆ² 数１５、数１６からｎ₁、ｎ₂に偏差を与えることによ
ってΔｆを制御できることがわかる。

【００５６】図２は、これらの屈折率ｎ₁、ｎ₂の偏差
と、光信号ｖ₀₁、ｖ₀₂の周波数の偏差Δｆとの関係を示
す図であり、横軸は屈折率の偏差、縦軸は出射光の周波
数の偏差を示す。

【００５７】同図において、屈折率ｎ₁を小さくすると
周波数偏差Δｆを大きくすることができ、屈折率ｎ₂を
小さくすると周波数偏差Δｆを小さくすることができる
ことが示されている。この周波数偏差Δｆは屈折率
ｎ₁、ｎ₂を変化させることにより連続的に広範囲に変
化させることができる。

【００５８】図３は、レーザ光照射による熱処理温度と
屈折率との関係を示す図であり、横軸は温度、縦軸は屈
折率を示す。

【００５９】同図において、２つの導波路のコア上面に
レーザ光を照射することによってコアの屈折率が変化す
ることが示されており、レーザ光照射によって熱エネル
ギーが生じ、それによってＳｉＯｘＮｙＨｚ中のｘ、
ｙ、ｚの値が変化して屈折率が変化したものと推測され
る。すなわち、ｙが減少することによってｘが増加し、
屈折率が減少したものと推測される。

【００６０】さらにまた、一方の導波路及び他方の導波
路のいずれか一方のコアの一部又は両方の導波路のコア
にレーザ光照射するように形成してもよい。レーザ光の
照射領域はΔｆの制御量によって変化する。すなわち、
Δｆを大きく調整する場合には広い領域に渡って照射
し、逆にΔｆをわずかだけ調整する場合には狭い領域だ
け照射すればよい。

【００６１】また照射時間は熱処理温度に依存するの
で、屈折率を大きくさせたいときには、照射時間を長く
すればよい。

【００６２】レーザ光源としては、より安全で取扱いの
容易なＡｒガスレーザを用いたが、これに限定されるも
のではなく、炭酸ガスレーザ、窒素ガスレーザ、エキシ
マレーザ、ヘリウムカドミウムレーザ等を熱源として用
いてもよい。さらに、レーザの代わりにマイクロトーチ
を用いてもよい。

【００６３】図４は本発明の光フィルタの第２の実施例
の断面図である。

【００６４】図１に示した光フィルタとの相違点は、基
板１０とクラッド１１との間にバッファ層１４を設けた
点にある。このバッファ層１４は導波路１３ａ、１３ｂ
のコアから基板１０内への光の漏れ込みを防止し、損失
を低下させるためのものである。バッファ層１４の材質
は、ＳｉＯ₂以外にＳｉＯ₂に屈折率制御用の添加物
（Ｂ、Ｐ、Ｆ等）を含んだものを用いることができる。
またこのバッファ層１４の厚さは数μｍから数十μｍの
範囲が好ましく、その屈折率ｎ_bはコアの屈折率ｎ_Wよ
りも低い値となるように選択される。クラッドの材質
は、ＳｉＯ₂−Ｐ₂Ｏ₅−Ｂ₂Ｏ₃以外に、ＳｉＯ₂に
屈折率調整用の添加物を少なくとも１種類含んだものを
用いることができる。

【００６５】図５は本発明の光フィルタの第２の実施例
の他の構成例の断面図である。

【００６６】図１に示した光フィルタとの相違点は、基
板１０上にバッファ層１４を設け、このバッファ層１４
の上に設けたクラッド１１ａの厚さが導波路１３ａ、１
３ｂの近傍以外の部分で薄い（数μｍ）、いわゆるリッ
ジ型の導波路構造を有している点である。リッジ型の導
波路構造を有することにより、クラッド層１１ａの形成
時間を短縮することができる。

【００６７】図６は本発明の光フィルタの第３の実施例
の断面図であり、図７はその変形例の断面図である。

【００６８】図１に示した光フィルタとの相違点は、ク
ラッド１１の上面（図６）又は基板１０の下面（図７）
にヒータ１５ａ（１５ｂ）を設けた点である。

【００６９】これらのヒータ１５ａ（１５ｂ）に所定の
電圧を印加することにより、環境の変化によるΔｆの変
化を抑制することができる。ヒータ１５ａ（１５ｂ）に
は例えばセラミックヒータが用いられる。

【００７０】図８は本発明の光フィルタの他の構成例を
示す平面図である。

【００７１】図１に示した光フィルタとの相違点は、一
つの基板２０に３つの光フィルタ２１ａ、２１ｂ、２１
ｃを形成し、導波路２２ａ、２２ｂで接続した点であ
る。周波数ｆ₁、ｆ₂、ｆ₃及びｆ₄の光信号が、入力
端Ｐ₂₀から入射すると方向性結合器２３ａ〜２３ｆによ
り分波され、出力端Ｐ₂₁から周波数ｆ₁の光信号、出力
端Ｐ₂₂から周波数ｆ₂の光信号、出力端Ｐ₂₃から周波数
ｆ₃の光信号、出力端Ｐ₂₄から周波数ｆ₄の光信号が出
射するようになっている。尚、本実施例では１つの基板
上に３つの光フィルタ２１ａ、２１ｂ、２１ｃが形成さ
れているが、これに限定されるものではなく、１つの基
板上に２波、４波分波用以外に８波、１６波、３２波…
等複数の光フィルタを形成してもよい。

【００７２】また、上述した各実施例において、コアの
材質としてＳｉＯｘＮｙＨｚを用いたが、これに限定さ
れずＰやＧｅ等の添加物が約０．１重量％から１０数重
量％含まれていてもよい。またクラッドの上には環境変
化に追従しにくい材料（例えばコーティング材、断熱材
等）で覆ってもよい。さらに一方の導波路あるいは他方
の導波路にリング共振器を結合して２つの光信号間のア
イソレーションを大きくとるように形成してもよい。さ
らに本実施例ではコアの材質として、ＳｉＯｘＮｙＨｚ
を用いているが、Ｈの含有量は約０．００１重量％から
数重量％しかない。このＨは塩素雰囲気下で処理し、Ｓ
ｉＯｘＮｙにして用いると、より低損失化を図ることが
できる。

【００７３】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。

【００７４】(1) 低損失特性の光フィルタを実現するこ
とができる。

【００７５】(2) 周波数調整時に基板の反りがほとんど
生じない。

【００７６】(3) 偏光依存性が小さい。

【００７７】(4) 比屈折率差を約１０％近くまで大きく
とることができるので、小型化が容易であり、低損失化
及び低コスト化が可能である。

【００７８】(5) ヒータを設けることにより温度の変化
によるΔｆの変動を抑制することができる。

【００７９】(6) ２つの導波路のいずれか一方、あるい
は両方にレーザ光照射することにより設計値からのΔｆ
のずれを広範囲にわたって容易に調整することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の光フィルタの一実施例の平面
図、（ｂ）は、そのＢ−Ｂ線断面図である。

【図２】図１に示した光フィルタの屈折率ｎ₁、ｎ₂の
偏差と、光信号ｖ₀₁、ｖ₀₂の周波数の偏差Δｆとの関係
を示す図である。

【図３】図１に示した光フィルタをレーザ光照射したと
きのレーザ光照射による熱処理温度と屈折率との関係を
示す図である。

【図４】本発明の光フィルタの第２の実施例の断面図で
ある。

【図５】本発明の光フィルタの第２の実施例の他の構成
例の断面図である。

【図６】本発明の光フィルタの第３の実施例の断面図で
ある。

【図７】図６に示した光フィルタの他の変形例の断面図
である。

【図８】本発明の光フィルタの他の構成例を示す平面図
である。

【図９】（ａ）は、従来の光フィルタの平面図であり、
（ｂ）は方向性結合部の断面図であり、（ｃ）は出射光
の波長と損失との関係を示す図である。

【図１０】従来の方法によるレーザ光の照射回数と損失
との関係を示す図である。

【符号の説明】

１０基板１１クラッド１２ａ、１２ｂ方向性結合器１３ａ、１３ｂ導波路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２つの方向性結合器間を、２つの異なる
長さの導波路で接続したマッハツェンダ型の光フィルタ
の出力端より出射する出射光の周波数を調整する調整方
法において、前記両導波路の成分がＳｉＯｘＮｙＨｚか
らなり、かつ、一方の導波路の組成比と他方の導波路の
組成比とが異なっている前記導波路のいずれか一方又は
両方の上面に、クラッドを介してＡｒガスレーザ等のレ
ーザ光を照射することにより出射光の周波数を調整する
ことを特徴とする光フィルタの出射光の周波数調整方
法。
【請求項２】基板上に設けられたクラッド内に形成し
た２つの方向性結合器間を、２つの異なる長さの導波路
で接続したマッハツェンダ型の光フィルタにおいて、両
導波路の成分がＳｉＯｘＮｙＨｚからなり、かつ、一方
の導波路の組成比と他方の導波路の組成比とが異なって
いることを特徴とする光フィルタ。
【請求項３】前記各導波路を取り囲むクラッドが、前
記導波路の屈折率より低い屈折率を有すると共に、その
クラッドの成分にＳｉＯ₂を用いたことを特徴とする請
求項１に記載の光フィルタ。
【請求項４】前記各導波路の成分が、ＳｉＯｘＮｙＨ
ｚの他にＰ、Ｇｅ等を含むことを特徴とする請求項１又
は請求項２に記載の光フィルタ。
【請求項５】前記導波路の成分であるＳｉＯｘＮｙＨ
ｚのＨを微量に含んだものからなり、これを塩素雰囲気
中で処理して導波路成分をＳｉＯｘＮｙにすることを特
徴とする請求項１に記載の光フィルタ。
【請求項６】前記基板と前記クラッドとの間に、Ｓｉ
Ｏ₂の他Ｂ、Ｐ、Ｆ等からなるバッファ層を設けたこと
を特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項
に記載の光フィルタ。
【請求項７】前記基板の下または前記クラッドの上に
ヒータを設けたことを特徴とする請求項１から請求項５
までのいずれか１項に記載の光フィルタ。