JPH08122557A - 光波長合分波器 - Google Patents
光波長合分波器Info
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- JPH08122557A JPH08122557A JP25534594A JP25534594A JPH08122557A JP H08122557 A JPH08122557 A JP H08122557A JP 25534594 A JP25534594 A JP 25534594A JP 25534594 A JP25534594 A JP 25534594A JP H08122557 A JPH08122557 A JP H08122557A
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- side slab
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/12007—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer
- G02B6/12009—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer comprising arrayed waveguide grating [AWG] devices, i.e. with a phased array of waveguides
- G02B6/12016—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer comprising arrayed waveguide grating [AWG] devices, i.e. with a phased array of waveguides characterised by the input or output waveguides, e.g. tapered waveguide ends, coupled together pairs of output waveguides
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 クロストークが悪化することなく、３ｄＢ帯
域幅が拡大された波長分割多重伝送用の光波長合分波器
を提供する。 【構成】 基板１０１と、基板１０１上に形成された１
本又は複数本の入力導波路１０２と、入力導波路１０２
に接続され平板構造を有する入力側スラブ導波路１０３
と、入力側スラブ導波路１０３に接続され導波路長がＬ
ｉ（ｉ＝１，２，３，…）の複数のチャネル導波路１１
５〜１１７からなるアレイ導波路回折格子１０４と、ア
レイ導波路回折格子１０４に接続された出力側スラブ導
波路１０５と、出力側スラブ導波路１０５に接続された
複数本の出力導波路１０６〜１０８とを備えた光波長合
分波器において、入力導波路１０２と入力側スラブ導波
路１０３との接続部で入力導波路１０２又は入力側スラ
ブ導波路１０３上にスリット１１２を形成したことを特
徴としている。
域幅が拡大された波長分割多重伝送用の光波長合分波器
を提供する。 【構成】 基板１０１と、基板１０１上に形成された１
本又は複数本の入力導波路１０２と、入力導波路１０２
に接続され平板構造を有する入力側スラブ導波路１０３
と、入力側スラブ導波路１０３に接続され導波路長がＬ
ｉ（ｉ＝１，２，３，…）の複数のチャネル導波路１１
５〜１１７からなるアレイ導波路回折格子１０４と、ア
レイ導波路回折格子１０４に接続された出力側スラブ導
波路１０５と、出力側スラブ導波路１０５に接続された
複数本の出力導波路１０６〜１０８とを備えた光波長合
分波器において、入力導波路１０２と入力側スラブ導波
路１０３との接続部で入力導波路１０２又は入力側スラ
ブ導波路１０３上にスリット１１２を形成したことを特
徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、通過帯域が広帯域であ
るアレイ導波路型光波長合分波器に関する。
るアレイ導波路型光波長合分波器に関する。
【０００２】
【従来の技術】光通信の分野において、複数の信号を異
なる波長の光に載せ、１本の光ファイバで伝送すること
により情報容量を拡大する方法（波長分割多重方式）が
検討されている。この方法において異なる波長の光を回
折格子による合波又は分波を行う合分波器が重要な役割
を果たしている。なかでもアレイ導波路回折格子を用い
た光波長合分波器は狭い波長間隔で通信容量の多重数を
大きくすることができ、有望視されている。
なる波長の光に載せ、１本の光ファイバで伝送すること
により情報容量を拡大する方法（波長分割多重方式）が
検討されている。この方法において異なる波長の光を回
折格子による合波又は分波を行う合分波器が重要な役割
を果たしている。なかでもアレイ導波路回折格子を用い
た光波長合分波器は狭い波長間隔で通信容量の多重数を
大きくすることができ、有望視されている。
【０００３】また、近年、波長分割多重伝送システムに
おいて多重数を増やし伝送容量を飛躍的に増大させよう
とする試みがなされている。
おいて多重数を増やし伝送容量を飛躍的に増大させよう
とする試みがなされている。
【０００４】その実現には波長間隔が１ｎｍ程度か又は
それ以下の複数の信号光を合波・分波できる合分波器が
必要である。
それ以下の複数の信号光を合波・分波できる合分波器が
必要である。
【０００５】しかしながら、従来の回折格子を用いた光
波長合分波器では、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１ｎｍ以
下にすることができなかった。
波長合分波器では、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１ｎｍ以
下にすることができなかった。
【０００６】そこで、アレイ導波路回折格子を用いた方
法が提案されている（特開平４−１１６６０７号、特開
平４−１６３４０６号、特開平４−２２０６２号、特開
平４−３２６３０８号、特開平５−１５７９２０号公
報）。
法が提案されている（特開平４−１１６６０７号、特開
平４−１６３４０６号、特開平４−２２０６２号、特開
平４−３２６３０８号、特開平５−１５７９２０号公
報）。
【０００７】図９はアレイ導波路回折格子を用いた従来
の１入力、Ｎ出力の光合分波器の平面図、図１０（ａ）
は図９のＡ−Ａ線断面図、図１０（ｂ）は図９のＢ−Ｂ
線断面図、図１０（ｃ）は図９のＤ−Ｄ線断面図をそれ
ぞれ示している。
の１入力、Ｎ出力の光合分波器の平面図、図１０（ａ）
は図９のＡ−Ａ線断面図、図１０（ｂ）は図９のＢ−Ｂ
線断面図、図１０（ｃ）は図９のＤ−Ｄ線断面図をそれ
ぞれ示している。
【０００８】図９及び図１０において、基板２０１上に
は、１本の入力導波路２０２と、入力導波路２０２に接
続された入力側スラブ導波路２０３と、入力側スラブ導
波路２０３の複数の出力に各々接続されたアレイ導波路
回折格子２０４と、アレイ導波路回折格子２０４の出力
に接続された出力側スラブ導波路２０５と、出力側スラ
ブ導波路２０５の出力側に接続されたＮ本の出力導波路
２０６〜２０８とが形成されている。
は、１本の入力導波路２０２と、入力導波路２０２に接
続された入力側スラブ導波路２０３と、入力側スラブ導
波路２０３の複数の出力に各々接続されたアレイ導波路
回折格子２０４と、アレイ導波路回折格子２０４の出力
に接続された出力側スラブ導波路２０５と、出力側スラ
ブ導波路２０５の出力側に接続されたＮ本の出力導波路
２０６〜２０８とが形成されている。
【０００９】この光波長合分波器は、基板２０１上にバ
ッファ層２０９を形成し、このバッファ層２０９上にバ
ッファ層２０９よりもわずかに屈折率の高い材料からな
る導波路（コア）２１０を形成し、さらにコア２１０
を、コア２１０よりもわずかに屈折率の低いクラッド２
１１で埋め込んだものである。
ッファ層２０９を形成し、このバッファ層２０９上にバ
ッファ層２０９よりもわずかに屈折率の高い材料からな
る導波路（コア）２１０を形成し、さらにコア２１０
を、コア２１０よりもわずかに屈折率の低いクラッド２
１１で埋め込んだものである。
【００１０】また、アレイ導波路回折格子２０４は、長
さがΔＬずつ異なる複数本のチャネル導波路２１２〜２
１４により構成されている。入力側スラブ導波路２０
３、出力側スラブ導波路２０５は膜厚方向にのみ閉じ込
め効果をもつ平板構造を有している。
さがΔＬずつ異なる複数本のチャネル導波路２１２〜２
１４により構成されている。入力側スラブ導波路２０
３、出力側スラブ導波路２０５は膜厚方向にのみ閉じ込
め効果をもつ平板構造を有している。
【００１１】図１１は出力用スラブ導波路端面での集光
位置と波長との関係を示す図である。
位置と波長との関係を示す図である。
【００１２】図９及び図１１を参照してアレイ導波路回
折格子型波長合分波器の動作原理を説明する。
折格子型波長合分波器の動作原理を説明する。
【００１３】波長λ1 〜λN のＮ波が多重されている波
長多重光２１００は、入力導波路２０２に続く入力側ス
ラブ導波路２０３において回折効果により広げられた
後、さらに入力側スラブ導波路２０３に続くアレイ導波
路回折格子２０４を構成する複数本のチャネル導波路２
１２、…、２１４内に伝搬され、アレイ導波路回折格子
２０４に接続された出力側スラブ導波路２０５に導入さ
れる。
長多重光２１００は、入力導波路２０２に続く入力側ス
ラブ導波路２０３において回折効果により広げられた
後、さらに入力側スラブ導波路２０３に続くアレイ導波
路回折格子２０４を構成する複数本のチャネル導波路２
１２、…、２１４内に伝搬され、アレイ導波路回折格子
２０４に接続された出力側スラブ導波路２０５に導入さ
れる。
【００１４】ここでアレイ導波路回折格子２０４に導入
された光は、各チャネル導波路２１２、…、２１４の長
さが異なるために光束の位相がずれる。この位相ずれは
波長分散をもつため、出力側スラブ導波路端面２１４０
において、各波長の集光ビーム２１５、２１６、…、２
１７はそれぞれｘ1 、ｘ2 、ｘ3 、…、ｘN に分波する
ことができる。
された光は、各チャネル導波路２１２、…、２１４の長
さが異なるために光束の位相がずれる。この位相ずれは
波長分散をもつため、出力側スラブ導波路端面２１４０
において、各波長の集光ビーム２１５、２１６、…、２
１７はそれぞれｘ1 、ｘ2 、ｘ3 、…、ｘN に分波する
ことができる。
【００１５】図１２は集光ビームと導波モードとの関係
を示し、図１３は出力導波路の波長損失特性を示す図で
ある。図１２において横軸は集光位置を示し、縦軸は光
強度を示し、図１３において横軸は波長を示し、縦軸は
損失をそれぞれ示している。
を示し、図１３は出力導波路の波長損失特性を示す図で
ある。図１２において横軸は集光位置を示し、縦軸は光
強度を示し、図１３において横軸は波長を示し、縦軸は
損失をそれぞれ示している。
【００１６】以下、例として第ｉ出力導波路の波長損失
特性について説明する。スラブ導波路端面２１４０にお
ける集光ビーム２１８はその波長により集光位置ｘがシ
フトする。このとき、出力導波路に結合する光強度は、
第（ｉ）出力導波路における光２１９の電界分布と集光
ビーム２１８の電界分布との重畳積分となる。そのた
め、波長と共に集光位置がシフトすると、徐々に重畳積
分の部分２２０が大きくなり、損失が小さくなる。集光
位置がさらにシフトすると、波長λj で最小となり、そ
の後は徐々に大きくなる。そのため、損失波長特性曲線
２２１は波長λｊで最小値をもつような形状となる。
特性について説明する。スラブ導波路端面２１４０にお
ける集光ビーム２１８はその波長により集光位置ｘがシ
フトする。このとき、出力導波路に結合する光強度は、
第（ｉ）出力導波路における光２１９の電界分布と集光
ビーム２１８の電界分布との重畳積分となる。そのた
め、波長と共に集光位置がシフトすると、徐々に重畳積
分の部分２２０が大きくなり、損失が小さくなる。集光
位置がさらにシフトすると、波長λj で最小となり、そ
の後は徐々に大きくなる。そのため、損失波長特性曲線
２２１は波長λｊで最小値をもつような形状となる。
【００１７】ここで図１３を用いて、以下のように用語
を定義する。
を定義する。
【００１８】損失が最小となる波長を「中心波長」２２
２、損失が３ｄＢ増加したところの帯域幅を「３ｄＢ帯
域幅」２２３とする。また、第（ｉ−１）出力導波路の
損失波長特性曲線２２４や第（ｉ＋１）出力導波路の損
失波長特性曲線２２５と比較したとき、第（ｉ）出力導
波路の使用波長帯域２２６内における第（ｉ）出力導波
路の損失の最小値と、第（ｉ）出力導波路や第（ｉ＋
１）出力導波路などの他の出力導波路の損失の最小値と
の差を「クロストーク」２２７とする。
２、損失が３ｄＢ増加したところの帯域幅を「３ｄＢ帯
域幅」２２３とする。また、第（ｉ−１）出力導波路の
損失波長特性曲線２２４や第（ｉ＋１）出力導波路の損
失波長特性曲線２２５と比較したとき、第（ｉ）出力導
波路の使用波長帯域２２６内における第（ｉ）出力導波
路の損失の最小値と、第（ｉ）出力導波路や第（ｉ＋
１）出力導波路などの他の出力導波路の損失の最小値と
の差を「クロストーク」２２７とする。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、光波長合分
波器は、３ｄＢ帯域幅を改善しようとすると、クロスト
ークが悪化するという問題があった。
波器は、３ｄＢ帯域幅を改善しようとすると、クロスト
ークが悪化するという問題があった。
【００２０】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、クロストークが悪化することなく、３ｄＢ帯域幅が
拡大された波長分割多重伝送用の光波長合分波器を提供
することにある。
し、クロストークが悪化することなく、３ｄＢ帯域幅が
拡大された波長分割多重伝送用の光波長合分波器を提供
することにある。
【００２１】
【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、基板と、基板上に形成された１本又は複数
本の入力導波路と、入力導波路に接続され平板構造を有
する入力側スラブ導波路と、入力側スラブ導波路に接続
され導波路長がＬｉ（ｉ＝１，２，３，…）の複数のチ
ャネル導波路からなるアレイ導波路回折格子と、アレイ
導波路回折格子に接続された出力側スラブ導波路と、出
力側スラブ導波路に接続された複数本の出力導波路とを
備えた光波長合分波器において、入力導波路と入力側ス
ラブ導波路との接続部で入力導波路又は入力側スラブ導
波路上にスリットを形成したものである。
に本発明は、基板と、基板上に形成された１本又は複数
本の入力導波路と、入力導波路に接続され平板構造を有
する入力側スラブ導波路と、入力側スラブ導波路に接続
され導波路長がＬｉ（ｉ＝１，２，３，…）の複数のチ
ャネル導波路からなるアレイ導波路回折格子と、アレイ
導波路回折格子に接続された出力側スラブ導波路と、出
力側スラブ導波路に接続された複数本の出力導波路とを
備えた光波長合分波器において、入力導波路と入力側ス
ラブ導波路との接続部で入力導波路又は入力側スラブ導
波路上にスリットを形成したものである。
【００２２】上記目的を達成するために本発明は、基板
と、基板上に形成された１本又は複数本の入力導波路
と、入力導波路に接続され平板構造を有する入力側スラ
ブ導波路と、入力側スラブ導波路に接続され導波路長が
Ｌｉ（ｉ＝１，２，３，…）の複数のチャネル導波路か
らなるアレイ導波路回折格子と、アレイ導波路回折格子
に接続された出力側スラブ導波路と、出力側スラブ導波
路に接続された複数本の出力導波路とを備えた光波長合
分波器において、出力導波路と出力側スラブ導波路との
接続部で出力導波路又は出力側スラブ導波路上にスリッ
トを形成したものである。
と、基板上に形成された１本又は複数本の入力導波路
と、入力導波路に接続され平板構造を有する入力側スラ
ブ導波路と、入力側スラブ導波路に接続され導波路長が
Ｌｉ（ｉ＝１，２，３，…）の複数のチャネル導波路か
らなるアレイ導波路回折格子と、アレイ導波路回折格子
に接続された出力側スラブ導波路と、出力側スラブ導波
路に接続された複数本の出力導波路とを備えた光波長合
分波器において、出力導波路と出力側スラブ導波路との
接続部で出力導波路又は出力側スラブ導波路上にスリッ
トを形成したものである。
【００２３】上記構成に加え本発明は、アレイ導波路回
折格子のチャネル導波路の導波路長Ｌｉ（ｉ＝１，２，
３，…）の導波路長差ΔＬが数１式を満たすようにする
と共に、
折格子のチャネル導波路の導波路長Ｌｉ（ｉ＝１，２，
３，…）の導波路長差ΔＬが数１式を満たすようにする
と共に、
【００２４】
【数１】ΔＬ＝λ・ｍ／ｎeff （但し、λ：使用波長、ｎeff ：実効屈折率、ｍ：正の
整数） チャネル導波路を長さの順に配置したものである。
整数） チャネル導波路を長さの順に配置したものである。
【００２５】上記構成に加え本発明は、アレイ導波路回
折格子のチャネル導波路のコア寸法を、使用波長域でシ
ングルモード条件が成り立つような寸法としたものであ
る。
折格子のチャネル導波路のコア寸法を、使用波長域でシ
ングルモード条件が成り立つような寸法としたものであ
る。
【００２６】上記構成に加え本発明は、アレイ導波路回
折格子のチャネル導波路が、入出力側スラブ導波路との
接続部でそのチャネル導波路のコア幅がスラブ導波路の
方向に緩やかに増加するようなテーパ構造としたもので
ある。
折格子のチャネル導波路が、入出力側スラブ導波路との
接続部でそのチャネル導波路のコア幅がスラブ導波路の
方向に緩やかに増加するようなテーパ構造としたもので
ある。
【００２７】上記構成に加え本発明は、入出力側スラブ
導波路の端面が、アレイ導波路回折格子との接続部で円
弧形状であり、アレイ導波路回折格子をその円弧形状端
面に沿って放射状に配置したものである。
導波路の端面が、アレイ導波路回折格子との接続部で円
弧形状であり、アレイ導波路回折格子をその円弧形状端
面に沿って放射状に配置したものである。
【００２８】上記構成に加え本発明は、入力導波路及び
出力導波路の双方又はいずれか一方が入出力側スラブ導
波路との接続部でコア幅が入出力側スラブ導波路の方向
に緩やかに変化するテーパ構造としたものである。
出力導波路の双方又はいずれか一方が入出力側スラブ導
波路との接続部でコア幅が入出力側スラブ導波路の方向
に緩やかに変化するテーパ構造としたものである。
【００２９】上記構成に加え本発明は、出力導波路と入
出力側スラブ導波路との接続部で出力導波路又はスラブ
導波路上にスリットを形成したものである。
出力側スラブ導波路との接続部で出力導波路又はスラブ
導波路上にスリットを形成したものである。
【００３０】上記構成に加え本発明は、スリットが入力
導波路又は出力導波路のコアの中心軸上に、光の進行方
向に沿って形成されたものである。
導波路又は出力導波路のコアの中心軸上に、光の進行方
向に沿って形成されたものである。
【００３１】上記構成に加え本発明は、スリットの形状
が基板の上方からみて入出力側スラブ導波路に向かって
緩やかに拡大する三角形又は台形形状を有しているもの
である。
が基板の上方からみて入出力側スラブ導波路に向かって
緩やかに拡大する三角形又は台形形状を有しているもの
である。
【００３２】上記構成に加え本発明は、入力導波路又は
出力導波路でスリットが形成された部分のコア幅が、シ
ングルモード条件を満足するコア幅の略１倍から３倍で
あり、スリットの幅はそのコア幅の１／５倍から３／５
倍の部分を占めているものである。
出力導波路でスリットが形成された部分のコア幅が、シ
ングルモード条件を満足するコア幅の略１倍から３倍で
あり、スリットの幅はそのコア幅の１／５倍から３／５
倍の部分を占めているものである。
【００３３】
【作用】上記構成によれば、ガウス分布型の波長多重光
が入力導波路に入力すると、スリットで２つに分割され
た後回折して２つの極大値を有する電界分布が形成され
る。スリットの幅がコア幅全体の１／５〜３／５ある場
合には電界分布は完全に分離されず、中央部にリップル
をもつような分布となる。
が入力導波路に入力すると、スリットで２つに分割され
た後回折して２つの極大値を有する電界分布が形成され
る。スリットの幅がコア幅全体の１／５〜３／５ある場
合には電界分布は完全に分離されず、中央部にリップル
をもつような分布となる。
【００３４】この波長多重光が入力側スラブ導波路に入
力すると、入力側スラブ導波路には横方向（紙面に平行
な方向）の閉じ込め効果がないので、回折効果によりス
ポットサイズが拡大されることになる。このとき遠方に
おける電界分布が、入力したときの電界分布のフーリエ
変換となるため、波長の順に広がり入力側スラブ導波路
のアレイ導波路格子側端面での電界分布はサイドローブ
をもつ形状となる。
力すると、入力側スラブ導波路には横方向（紙面に平行
な方向）の閉じ込め効果がないので、回折効果によりス
ポットサイズが拡大されることになる。このとき遠方に
おける電界分布が、入力したときの電界分布のフーリエ
変換となるため、波長の順に広がり入力側スラブ導波路
のアレイ導波路格子側端面での電界分布はサイドローブ
をもつ形状となる。
【００３５】このような電界分布をもつ光は、アレイ導
波路回折格子のテーパ部において、複数のチャネル導波
路に低損失で分配される。このとき、アレイ導波路回折
格子の電界分布は、個々のチャネル導波路ではガウス型
分布になっている。しかし包絡線の形状は入力側スラブ
導波路のアレイ導波路回折格子側端面での電界分布を保
存している。アレイ導波路回折格子を構成するチャネル
導波路は、長さがそれぞれ異なっているため、出力側ス
ラブ導波路のアレイ導波路回折格子側端面において、そ
れぞれのチャネル導波路を通る光の位相が異なる。この
位相ずれは波長分散をもつため、出力側スラブ導波路端
面において各波長の集光ビームはそれぞれ異なる位置に
配置された出力導波路に分波することができる。
波路回折格子のテーパ部において、複数のチャネル導波
路に低損失で分配される。このとき、アレイ導波路回折
格子の電界分布は、個々のチャネル導波路ではガウス型
分布になっている。しかし包絡線の形状は入力側スラブ
導波路のアレイ導波路回折格子側端面での電界分布を保
存している。アレイ導波路回折格子を構成するチャネル
導波路は、長さがそれぞれ異なっているため、出力側ス
ラブ導波路のアレイ導波路回折格子側端面において、そ
れぞれのチャネル導波路を通る光の位相が異なる。この
位相ずれは波長分散をもつため、出力側スラブ導波路端
面において各波長の集光ビームはそれぞれ異なる位置に
配置された出力導波路に分波することができる。
【００３６】他方、出力側スラブ導波路の出力側導波路
端面での電界分布は、波長と共にその集光位置がシフト
する。出力導波路に結合する光のパワーは、出力側スラ
ブ導波路の出力側導波路端面での電界分布と出力導波路
の電界分布との重畳積分となる。出力側導波路端面での
電界分布が中央部にリップルをもつような形状であるた
め、損失波長特性曲線は中心波長付近で平坦な形状とな
り、３ｄＢ帯域幅が大きくなる。
端面での電界分布は、波長と共にその集光位置がシフト
する。出力導波路に結合する光のパワーは、出力側スラ
ブ導波路の出力側導波路端面での電界分布と出力導波路
の電界分布との重畳積分となる。出力側導波路端面での
電界分布が中央部にリップルをもつような形状であるた
め、損失波長特性曲線は中心波長付近で平坦な形状とな
り、３ｄＢ帯域幅が大きくなる。
【００３７】
【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。
て詳述する。
【００３８】図１は本発明の光波長合分波器の一実施例
の平面図、図２は入力導波路のスリット部拡大図、図３
は出力側スラブ導波路の部分拡大図である。図４（ａ）
は図１のＡ−Ａ線断面図、図４（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線
断面図、図４（ｃ）は図１のＣ−Ｃ線断面図、図４
（ｄ）は図１のＤ−Ｄ線断面図である。
の平面図、図２は入力導波路のスリット部拡大図、図３
は出力側スラブ導波路の部分拡大図である。図４（ａ）
は図１のＡ−Ａ線断面図、図４（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線
断面図、図４（ｃ）は図１のＣ−Ｃ線断面図、図４
（ｄ）は図１のＤ−Ｄ線断面図である。
【００３９】図１に示す光波長合分波器は波長間隔ΔＬ
の光信号を合分波するためのアレイ導波路回折格子を用
いた光波長合分波器である。
の光信号を合分波するためのアレイ導波路回折格子を用
いた光波長合分波器である。
【００４０】図１及び図４（ａ）〜図４（ｄ）に示すよ
うに、基板１０１上に、１本の入力導波路１０２と、入
力導波路１０２に接続された入力側スラブ導波路１０３
と、入力側スラブ導波路１０３に接続されたアレイ導波
路回折格子１０４と、アレイ導波路回折格子１０４に接
続された出力側スラブ導波路１０５と、出力側スラブ導
波路１０５に接続された複数の出力導波路１０６、１０
７、…、１０８とが配置されている。
うに、基板１０１上に、１本の入力導波路１０２と、入
力導波路１０２に接続された入力側スラブ導波路１０３
と、入力側スラブ導波路１０３に接続されたアレイ導波
路回折格子１０４と、アレイ導波路回折格子１０４に接
続された出力側スラブ導波路１０５と、出力側スラブ導
波路１０５に接続された複数の出力導波路１０６、１０
７、…、１０８とが配置されている。
【００４１】この光波長合分波器は、基板１０１上に、
バッファ層１０９を形成し、このバッファ層１０９の上
にバッファ層１０９よりもわずかに屈折率の高い材料で
導波路（コア）１１０を形成し、さらにコア１１０をコ
ア１１０よりもわずかに屈折率の低いクラッド１１１で
埋め込んだものである。
バッファ層１０９を形成し、このバッファ層１０９の上
にバッファ層１０９よりもわずかに屈折率の高い材料で
導波路（コア）１１０を形成し、さらにコア１１０をコ
ア１１０よりもわずかに屈折率の低いクラッド１１１で
埋め込んだものである。
【００４２】入力導波路１０２は、矩形断面構造をもつ
チャネル導波路で、入力側スラブ導波路１０３の直前に
おいて、コア幅が入力側スラブ導波路１０３に向かって
緩やかに拡大するようなテーパ構造を有している。コア
の中心軸上には、基板１０１の上方から見て台形形状の
スリット１１２が形成されている。このスリット１１２
の幅は、入力側スラブ導波路１０３に向かって徐々に拡
大するように形成されている。
チャネル導波路で、入力側スラブ導波路１０３の直前に
おいて、コア幅が入力側スラブ導波路１０３に向かって
緩やかに拡大するようなテーパ構造を有している。コア
の中心軸上には、基板１０１の上方から見て台形形状の
スリット１１２が形成されている。このスリット１１２
の幅は、入力側スラブ導波路１０３に向かって徐々に拡
大するように形成されている。
【００４３】入力側スラブ導波路１０３は、横方向に閉
じ込め構造がない平板構造である。アレイ導波路回折格
子１０４側の端面１１３は、入力導波路１０２と入力側
スラブ導波路１０３との接続点に曲率中心１１４をもつ
円弧形状を有している。
じ込め構造がない平板構造である。アレイ導波路回折格
子１０４側の端面１１３は、入力導波路１０２と入力側
スラブ導波路１０３との接続点に曲率中心１１４をもつ
円弧形状を有している。
【００４４】アレイ導波路回折格子１０４は、矩形断面
をもつ複数のチャネル導波路１１５、１１６、…、１１
７で構成されている。各チャネル導波路１１５、１１
６、…、１１７の長さはΔＬ（一定値）ずつ異なり、長
さの順に配置されている。
をもつ複数のチャネル導波路１１５、１１６、…、１１
７で構成されている。各チャネル導波路１１５、１１
６、…、１１７の長さはΔＬ（一定値）ずつ異なり、長
さの順に配置されている。
【００４５】ここで、アレイ導波路回折格子のチャネル
導波路の導波路長Ｌｉ（ｉ＝１，２，３，…）の導波路
長差ΔＬは、数１式を満たす。
導波路の導波路長Ｌｉ（ｉ＝１，２，３，…）の導波路
長差ΔＬは、数１式を満たす。
【００４６】
【数１】ΔＬ＝λ・ｍ／ｎeff （但し、λ：使用波長、ｎeff ：実効屈折率、ｍ：正の
整数） また、これらのチャネル導波路１１５、１１６、…、１
１７の寸法は、使用する波長帯域において、シングルモ
ード条件を満足するように設計されている。
整数） また、これらのチャネル導波路１１５、１１６、…、１
１７の寸法は、使用する波長帯域において、シングルモ
ード条件を満足するように設計されている。
【００４７】入力側スラブ導波路１０３の付近では、コ
アはその幅が入力側スラブ導波路１０３に向かって緩や
かに拡大するようなテーパ構造を有すると共に、コアは
入力側スラブ導波路１０３のアレイ導波路回折格子１０
４側の端面１１３の曲率中心１１４から放射状に配置さ
れている。
アはその幅が入力側スラブ導波路１０３に向かって緩や
かに拡大するようなテーパ構造を有すると共に、コアは
入力側スラブ導波路１０３のアレイ導波路回折格子１０
４側の端面１１３の曲率中心１１４から放射状に配置さ
れている。
【００４８】出力側スラブ導波路１０５の付近において
も、同様にコアはその幅が出力側スラブ導波路１０５に
向かって緩やかに拡大するようなテーパ構造を有すると
共に、コアは出力側スラブ導波路１０５のアレイ導波路
回折格子側の端面１１８の曲率中心１１９から放射状に
配置されている。
も、同様にコアはその幅が出力側スラブ導波路１０５に
向かって緩やかに拡大するようなテーパ構造を有すると
共に、コアは出力側スラブ導波路１０５のアレイ導波路
回折格子側の端面１１８の曲率中心１１９から放射状に
配置されている。
【００４９】出力側スラブ導波路１０５は、入力側スラ
ブ導波路１０３と同様に、横方向に閉じ込め構造がない
平板構造である。アレイ導波路回折格子側の端面１１８
は、出力導波路１０６、１０７、…、１０８と出力側ス
ラブ導波路１０５との接続面（出力導波路側の端面）１
２０に曲率中心１１９をもつ円弧形状を有している。ま
た、出力導波路側の端面１２０は、アレイ導波路回折格
子側の端面１１８上に曲率中心１２１をもつような円弧
形状を有している。
ブ導波路１０３と同様に、横方向に閉じ込め構造がない
平板構造である。アレイ導波路回折格子側の端面１１８
は、出力導波路１０６、１０７、…、１０８と出力側ス
ラブ導波路１０５との接続面（出力導波路側の端面）１
２０に曲率中心１１９をもつ円弧形状を有している。ま
た、出力導波路側の端面１２０は、アレイ導波路回折格
子側の端面１１８上に曲率中心１２１をもつような円弧
形状を有している。
【００５０】出力導波路１０６、１０７、…、１０８
は、矩形断面形状のＮ本のチャネル導波路で構成されて
いる。出力導波路１０６、１０７、…、１０８は出力側
スラブ導波路１０５の付近では直線形状をもち、出力導
波路側の端面１２０に沿って、角度Δθの間隔で、その
曲率中心１２１から放射状に配置されている。
は、矩形断面形状のＮ本のチャネル導波路で構成されて
いる。出力導波路１０６、１０７、…、１０８は出力側
スラブ導波路１０５の付近では直線形状をもち、出力導
波路側の端面１２０に沿って、角度Δθの間隔で、その
曲率中心１２１から放射状に配置されている。
【００５１】次に実施例の作用を述べる。
【００５２】図５（ａ）〜図５（ｆ）は図１に示した光
波長合分波器の各導波路における光信号の電界分布を示
す図である。図５（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、図５
（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線断面図、図５（ｃ）は図１のＣ
−Ｃ線断面図、図５（ｄ）は図１のＤ−Ｄ線断面図、図
５（ｅ）は図１のＥ−Ｅ線断面図、図５（ｆ）は図１の
Ｆ−Ｆ線断面図となっている。
波長合分波器の各導波路における光信号の電界分布を示
す図である。図５（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、図５
（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線断面図、図５（ｃ）は図１のＣ
−Ｃ線断面図、図５（ｄ）は図１のＤ−Ｄ線断面図、図
５（ｅ）は図１のＥ−Ｅ線断面図、図５（ｆ）は図１の
Ｆ−Ｆ線断面図となっている。
【００５３】光ファイバ１２２からの波長多重光１２３
０は、入力導波路１０２中を伝搬する。入力導波路１０
２は矩形断面形状のため、入力導波路１０２での電界分
布１２４は、図５（ａ）のようなガウス型分布となる。
入力導波路１０２のスリット１１２では、コアが２つあ
る構造と等価であるため、電界分布１２５は２つの極大
値を有する。但し、スリット１１２の幅がコア幅全体の
１／５〜３／５であるので、電界分布は完全に分離され
ず、図５（ｂ）に示すように、中央部にリップル１２６
を有する分布となる。
０は、入力導波路１０２中を伝搬する。入力導波路１０
２は矩形断面形状のため、入力導波路１０２での電界分
布１２４は、図５（ａ）のようなガウス型分布となる。
入力導波路１０２のスリット１１２では、コアが２つあ
る構造と等価であるため、電界分布１２５は２つの極大
値を有する。但し、スリット１１２の幅がコア幅全体の
１／５〜３／５であるので、電界分布は完全に分離され
ず、図５（ｂ）に示すように、中央部にリップル１２６
を有する分布となる。
【００５４】この波長多重光１２３０が入力側スラブ導
波路１０３に入力されると、入力側スラブ導波路１０３
には横方向の閉じ込め効果がないので、回折効果により
スポットサイズが拡大されることになる。このとき、遠
方における光の電界分布が、入力されたときの光の電界
分布のフーリエ変換となることが知られている。そのた
め、入力側スラブ導波路１０３のアレイ導波路回折格子
側の端面１１３での電界分布１２７は、図５（ｃ）に示
すようなサイドローブ１２８をもつような形状となる。
波路１０３に入力されると、入力側スラブ導波路１０３
には横方向の閉じ込め効果がないので、回折効果により
スポットサイズが拡大されることになる。このとき、遠
方における光の電界分布が、入力されたときの光の電界
分布のフーリエ変換となることが知られている。そのた
め、入力側スラブ導波路１０３のアレイ導波路回折格子
側の端面１１３での電界分布１２７は、図５（ｃ）に示
すようなサイドローブ１２８をもつような形状となる。
【００５５】この電界分布１２７は、アレイ導波路回折
格子１０４のテーパ部において、複数のチャネル導波路
１１５、１１６、…、１１７に低損失で分配される。こ
のとき、アレイ導波路回折格子１０４の電界分布１２９
は、図３（ｄ）に示すように個々のチャネル導波路では
ガウス型分布となる。しかし、包絡線１３０の形状は、
入力側スラブ導波路１０３のアレイ導波路回折格子側の
端面１１３での電界分布１２３を保存している。アレイ
導波路回折格子１０４を構成する複数のチャネル導波路
１１５、１１６、…、１１７は長さがそれぞれ異なるた
めに、出力側スラブ導波路のアレイ導波路回折格子側の
端面１１８において、それぞれのチャネル導波路１１
５、１１６、…、１１７の位相が異なる。アレイ導波路
回折格子１０４の導波路長差をΔＬとすると、隣接する
チャネル導波路間での位相差φは数２式となり、波長多
重光の波長に依存することがわかる。
格子１０４のテーパ部において、複数のチャネル導波路
１１５、１１６、…、１１７に低損失で分配される。こ
のとき、アレイ導波路回折格子１０４の電界分布１２９
は、図３（ｄ）に示すように個々のチャネル導波路では
ガウス型分布となる。しかし、包絡線１３０の形状は、
入力側スラブ導波路１０３のアレイ導波路回折格子側の
端面１１３での電界分布１２３を保存している。アレイ
導波路回折格子１０４を構成する複数のチャネル導波路
１１５、１１６、…、１１７は長さがそれぞれ異なるた
めに、出力側スラブ導波路のアレイ導波路回折格子側の
端面１１８において、それぞれのチャネル導波路１１
５、１１６、…、１１７の位相が異なる。アレイ導波路
回折格子１０４の導波路長差をΔＬとすると、隣接する
チャネル導波路間での位相差φは数２式となり、波長多
重光の波長に依存することがわかる。
【００５６】
【数２】φ＝２πｎe ΔＬ／λ （但し、ｎe はチャネル導波路の実効屈折率） 数２式を波長λで微分すると、数３式となり、位相差の
波長依存性はδφが波長変化δλに比例することがわか
る。
波長依存性はδφが波長変化δλに比例することがわか
る。
【００５７】
【数３】δφ＝−２πｎe ΔＬδλ／λ２ アレイ導波路回折格子１０４の各チャネル導波路１１
５、１１６、…、１１７の電界分布１２４は、テーパ部
により、一つに結合され、出力側スラブ導波路１０５に
出力される。このとき、各チャネル導波路間で位相差が
あるため、等位相面１３１はアレイ導波路回折格子側の
端面１１８に対して傾きを生じる。また、位相差φが波
長依存性をもつため、等位相面１３１の傾きも波長依存
性をもち、アレイ導波路回折格子１０４を構成する各チ
ャネル導波路の、円弧上での間隔をｓとすると、各波長
間（δλ）の位相面の傾きδθは数３式より数４式とな
る。
５、１１６、…、１１７の電界分布１２４は、テーパ部
により、一つに結合され、出力側スラブ導波路１０５に
出力される。このとき、各チャネル導波路間で位相差が
あるため、等位相面１３１はアレイ導波路回折格子側の
端面１１８に対して傾きを生じる。また、位相差φが波
長依存性をもつため、等位相面１３１の傾きも波長依存
性をもち、アレイ導波路回折格子１０４を構成する各チ
ャネル導波路の、円弧上での間隔をｓとすると、各波長
間（δλ）の位相面の傾きδθは数３式より数４式とな
る。
【００５８】
【数４式】δθ＝−ｔａｎ−１｛ΔＬδλ／（ｓλ）｝ したがって、波長間隔δλの波長多重光λ1 〜λN は、
角度間隔δθずつ異なった方向に伝搬される。
角度間隔δθずつ異なった方向に伝搬される。
【００５９】ここで、出力側スラブ導波路１０５のアレ
イ導波路回折格子側の端面１１８での電界分布１３２
は、位相面は傾いているものの、入力側スラブ導波路１
０３のアレイ導波路回折格子側の端面１１３での電界分
布１２７と同じ形状となる。また、出力側スラブ導波路
１０５のアレイ導波路回折格子側の端面１１８が、円弧
形状であり、その曲率中心１１９が出力側スラブ導波路
１０５の出力導波路側の端面１２０上にあるため、波長
多重光λ1 〜λN はそれぞれ、出力側スラブ導波路１０
５の出力導波路側の端面１２０に集光される。このと
き、出力側スラブ導波路１０５のアレイ導波路回折格子
側の端面１１８での電界分布１３２が図５（ｅ）に示す
ようなサイドローブ１３３をもつ形状であるため、出力
導波路側の端面１２０での電界分布１３４は、図５
（ｆ）に示すように中央にリップル１３５０を有するよ
うな分布となる。また、集光位置は波長毎に異なってい
る。
イ導波路回折格子側の端面１１８での電界分布１３２
は、位相面は傾いているものの、入力側スラブ導波路１
０３のアレイ導波路回折格子側の端面１１３での電界分
布１２７と同じ形状となる。また、出力側スラブ導波路
１０５のアレイ導波路回折格子側の端面１１８が、円弧
形状であり、その曲率中心１１９が出力側スラブ導波路
１０５の出力導波路側の端面１２０上にあるため、波長
多重光λ1 〜λN はそれぞれ、出力側スラブ導波路１０
５の出力導波路側の端面１２０に集光される。このと
き、出力側スラブ導波路１０５のアレイ導波路回折格子
側の端面１１８での電界分布１３２が図５（ｅ）に示す
ようなサイドローブ１３３をもつ形状であるため、出力
導波路側の端面１２０での電界分布１３４は、図５
（ｆ）に示すように中央にリップル１３５０を有するよ
うな分布となる。また、集光位置は波長毎に異なってい
る。
【００６０】さらに、出力導波路側の端面１２０での電
界分布１３４は、出力導波路側の端面１２０に、曲率中
心１２１を中心に、角度間隔Δθで配置された出力導波
路１０６、１０７、…、１０８に入力される。
界分布１３４は、出力導波路側の端面１２０に、曲率中
心１２１を中心に、角度間隔Δθで配置された出力導波
路１０６、１０７、…、１０８に入力される。
【００６１】図６（ａ）は、出力側スラブ導波路の出力
導波路側端面での電界分布と、出力導波路の電界分布と
の関係を示す図であり、図６（ｂ）は損失波長特性を示
す図である。
導波路側端面での電界分布と、出力導波路の電界分布と
の関係を示す図であり、図６（ｂ）は損失波長特性を示
す図である。
【００６２】以下図６（ａ）、（ｂ）を参照して損失波
長特性を説明する。
長特性を説明する。
【００６３】出力側スラブ導波路１０５の出力導波路側
端面１２０での電界分布１３４は、前述したように波長
と共にその集光位置がシフトする。出力導波路１０６、
１０７、…、１０８に結合する光のパワーは、出力導波
路側端面１２０での電界分布１３４と出力導波路の電界
分布１３５との重畳積分１３６となる。
端面１２０での電界分布１３４は、前述したように波長
と共にその集光位置がシフトする。出力導波路１０６、
１０７、…、１０８に結合する光のパワーは、出力導波
路側端面１２０での電界分布１３４と出力導波路の電界
分布１３５との重畳積分１３６となる。
【００６４】ここで、出力導波路側端面１２０での電界
分布１３４が中央部分にリップルをもつような形状であ
るため、損失波長特性曲線１３７は中心波長１３８付近
で平坦な形状となり、３ｄＢ帯域幅１３９も大きくな
る。
分布１３４が中央部分にリップルをもつような形状であ
るため、損失波長特性曲線１３７は中心波長１３８付近
で平坦な形状となり、３ｄＢ帯域幅１３９も大きくな
る。
【００６５】図７は、図１に示した光波長合分波器の波
長損失特性を示す図である。
長損失特性を示す図である。
【００６６】同図において横軸は波長を示し、縦軸は損
失を示している。
失を示している。
【００６７】中心波長間隔１４０は約１．０ｎｍであ
る。このとき、３ｄＢ帯域幅１４１は０．８ｎｍと従来
の３ｄＢ帯域幅の約２倍となった。
る。このとき、３ｄＢ帯域幅１４１は０．８ｎｍと従来
の３ｄＢ帯域幅の約２倍となった。
【００６８】ここで、最適条件について述べる。
【００６９】図８（ａ）は図１に示した光波長合分波器
の入力導波路のスリット幅とコア幅との比と３ｄＢ帯域
幅との関係を示す図であり、横軸がスリット幅ｇ／コア
幅ｗを示し、縦軸は３ｄＢ帯域幅／波長間隔を示してい
る。図８（ｂ）〜図８（ｄ）は波長と損失との関係を示
す図であり、横軸が波長を示し、縦軸が損失を示してい
る。
の入力導波路のスリット幅とコア幅との比と３ｄＢ帯域
幅との関係を示す図であり、横軸がスリット幅ｇ／コア
幅ｗを示し、縦軸は３ｄＢ帯域幅／波長間隔を示してい
る。図８（ｂ）〜図８（ｄ）は波長と損失との関係を示
す図であり、横軸が波長を示し、縦軸が損失を示してい
る。
【００７０】図８（ａ）に示すように３ｄＢ帯域幅は、
入力導波路のコア幅ｗに占めるスリット幅ｇに伴って大
きくなる。すなわちスリット幅ｇが狭いと損失特性曲線
の中心付近が急峻となり（図８（ａ）、（ｂ））、スリ
ット幅ｇが大きくなりすぎると損失特性曲線の中心付近
でリップルが大きくなり、３ｄＢ帯域幅は急激に小さく
なる（図８（ａ）、（ｄ））。
入力導波路のコア幅ｗに占めるスリット幅ｇに伴って大
きくなる。すなわちスリット幅ｇが狭いと損失特性曲線
の中心付近が急峻となり（図８（ａ）、（ｂ））、スリ
ット幅ｇが大きくなりすぎると損失特性曲線の中心付近
でリップルが大きくなり、３ｄＢ帯域幅は急激に小さく
なる（図８（ａ）、（ｄ））。
【００７１】スリット幅ｗが１０μｍのときは、コア幅
ｇ／スリット幅ｗ＝０．４（スリット幅４μｍ）で３ｄ
Ｂ帯域幅／波長間隔は０．８で最大となる（図８
（ａ）、（ｃ））。他のコア幅ｗについては、極大とな
る位置が多少変化するが、傾向は同じであり、０．２＜
ｇ／ｗ＜０．６の範囲にある。
ｇ／スリット幅ｗ＝０．４（スリット幅４μｍ）で３ｄ
Ｂ帯域幅／波長間隔は０．８で最大となる（図８
（ａ）、（ｃ））。他のコア幅ｗについては、極大とな
る位置が多少変化するが、傾向は同じであり、０．２＜
ｇ／ｗ＜０．６の範囲にある。
【００７２】以上において本実施例によれば、波長間隔
に対する３ｄＢ帯域幅を大きくすることができ、光源の
波長変動に対する損失変動を低減することができる。そ
のため、光源の波長制御が容易となり、波長多重を利用
した光通信システムが効率的に利用できる。すなわち、
クロストークが悪化することなく、３ｄＢ帯域幅が拡大
された波長分割多重伝送用の光波長合分波器を実現する
ことができる。
に対する３ｄＢ帯域幅を大きくすることができ、光源の
波長変動に対する損失変動を低減することができる。そ
のため、光源の波長制御が容易となり、波長多重を利用
した光通信システムが効率的に利用できる。すなわち、
クロストークが悪化することなく、３ｄＢ帯域幅が拡大
された波長分割多重伝送用の光波長合分波器を実現する
ことができる。
【００７３】尚、本実施例の光波長合分波器はガラス基
板に形成したものであるが、これに限定されるものでは
なく半導体基板等にも形成することができる。また、コ
ア、クラッド、バッファ層についてもガラス系の材料だ
けでなく半導体材料等、光学系的に透明な材料を用いて
形成してもよい。さらに入力導波路に形成したスリット
を出力導波路側に形成してもよい。
板に形成したものであるが、これに限定されるものでは
なく半導体基板等にも形成することができる。また、コ
ア、クラッド、バッファ層についてもガラス系の材料だ
けでなく半導体材料等、光学系的に透明な材料を用いて
形成してもよい。さらに入力導波路に形成したスリット
を出力導波路側に形成してもよい。
【００７４】
【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。
な優れた効果を発揮する。
【００７５】チャネル導波路と入出力側スラブ導波路と
の接続部でチャネル導波路又は入出力側スラブ導波路上
にスリットを形成したので、クロストークが悪化するこ
となく、３ｄＢ帯域幅が拡大された波長分割多重伝送用
の光波長合分波器を実現することができる。
の接続部でチャネル導波路又は入出力側スラブ導波路上
にスリットを形成したので、クロストークが悪化するこ
となく、３ｄＢ帯域幅が拡大された波長分割多重伝送用
の光波長合分波器を実現することができる。
【図１】波長間隔ΔＬの光信号を合分波するためのアレ
イ導波路回折格子を用いた光波長合分波器である。
イ導波路回折格子を用いた光波長合分波器である。
【図２】入力導波路のスリット部拡大図である。
【図３】出力側スラブ導波路の部分拡大図である。
【図４】（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図１
のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は図１のＣ−Ｃ線断面図、
（ｄ）は図１のＤ−Ｄ線断面図である。
のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は図１のＣ−Ｃ線断面図、
（ｄ）は図１のＤ−Ｄ線断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｆ）は図１に示した光波長合分波器
の各導波路における光信号の電界分布を示す図である。
の各導波路における光信号の電界分布を示す図である。
【図６】（ａ）は、出力側スラブ導波路の出力導波路側
端面での電界分布と、出力導波路の電界分布との関係を
示す図であり、（ｂ）は損失波長特性を示す図である。
端面での電界分布と、出力導波路の電界分布との関係を
示す図であり、（ｂ）は損失波長特性を示す図である。
【図７】図１に示した光波長合分波器の波長損失特性を
示す図である。
示す図である。
【図８】（ａ）は図１に示した光波長合分波器の入力導
波路のスリット幅とコア幅との比と３ｄＢ帯域幅との関
係を示す図であり、（ｂ）〜（ｄ）は波長と損失との関
係を示す図である。
波路のスリット幅とコア幅との比と３ｄＢ帯域幅との関
係を示す図であり、（ｂ）〜（ｄ）は波長と損失との関
係を示す図である。
【図９】アレイ導波路回折格子を用いた従来の１入力、
Ｎ出力の光合分波器の平面図である。
Ｎ出力の光合分波器の平面図である。
【図１０】（ａ）は図９のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図
９のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は図９のＤ−Ｄ線断面図を
それぞれ示している。
９のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は図９のＤ−Ｄ線断面図を
それぞれ示している。
【図１１】出力用スラブ導波路端面での集光位置と波長
との関係を示す図である。
との関係を示す図である。
【図１２】集光ビームと導波モードとの関係を示す図で
ある。
ある。
【図１３】出力導波路の波長損失特性を示す図である。
１０１ 基 板 １０２ 入力導波路 １０３ 入力側スラブ導波路 １０４ アレイ導波路回折格子 １０５ 出力側スラブ導波路 １０６〜１０８ 出力導波路 １１２ スリット １１５〜１１７ チャネル導波路
【手続補正書】
【提出日】平成７年１月９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】 図９はアレイ導波路回折格子を用いた従
来の１入力、Ｎ出力の光合分波器の平面図、図１０
（ａ）は図９のＡ−Ａ線断面図、図１０（ｂ）は図９の
Ｂ−Ｂ線断面図、図１０（ｃ）は図９のＣ−Ｃ線断面
図、図１０（ｄ）は図９のＤ−Ｄ線断面図をそれぞれ示
している。
来の１入力、Ｎ出力の光合分波器の平面図、図１０
（ａ）は図９のＡ−Ａ線断面図、図１０（ｂ）は図９の
Ｂ−Ｂ線断面図、図１０（ｃ）は図９のＣ−Ｃ線断面
図、図１０（ｄ）は図９のＤ−Ｄ線断面図をそれぞれ示
している。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１０】 （ａ）は図９のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は
図９のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は図９のＣ−Ｃ線断面
図、（ｄ）は図９のＤ−Ｄ線断面図をそれぞれ示してい
る。
図９のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は図９のＣ−Ｃ線断面
図、（ｄ）は図９のＤ−Ｄ線断面図をそれぞれ示してい
る。
Claims (10)
- 【請求項１】 基板と、該基板上に形成された１本又は
複数本の入力導波路と、該入力導波路に接続され平板構
造を有する入力側スラブ導波路と、該入力側スラブ導波
路に接続され導波路長がＬｉ（ｉ＝１，２，３，…）の
複数のチャネル導波路からなるアレイ導波路回折格子
と、該アレイ導波路回折格子に接続された出力側スラブ
導波路と、該出力側スラブ導波路に接続された複数本の
出力導波路とを備えた光波長合分波器において、上記入
力導波路と上記入力側スラブ導波路との接続部で上記入
力導波路又は上記入力側スラブ導波路上にスリットを形
成したことを特徴とする光波長合分波器。 - 【請求項２】 基板と、該基板上に形成された１本又は
複数本の入力導波路と、該入力導波路に接続され平板構
造を有する入力側スラブ導波路と、該入力側スラブ導波
路に接続され導波路長がＬｉ（ｉ＝１，２，３，…）の
複数のチャネル導波路からなるアレイ導波路回折格子
と、該アレイ導波路回折格子に接続された出力側スラブ
導波路と、該出力側スラブ導波路に接続された複数本の
出力導波路とを備えた光波長合分波器において、上記出
力導波路と上記出力側スラブ導波路との接続部で上記出
力導波路又は上記出力側スラブ導波路上にスリットを形
成したことを特徴とする光波長合分波器。 - 【請求項３】 上記アレイ導波路回折格子のチャネル導
波路の導波路長Ｌｉ（ｉ＝１，２，３，…）の導波路長
差ΔＬが数１式を満たすようにすると共に、 【数１】ΔＬ＝λ・ｍ／ｎeff （但し、λ：使用波長、ｎeff ：実効屈折率、ｍ：正の
整数） 上記チャネル導波路を長さの順に配置した請求項１又は
２記載の光波長合分波器。 - 【請求項４】 上記アレイ導波路回折格子を構成するチ
ャネル導波路のコア寸法を、使用波長域でシングルモー
ド条件が成り立つような寸法とした請求項１から３のい
ずれか一項記載の光波長合分波器。 - 【請求項５】 上記アレイ導波路回折格子を構成する導
波路が、上記入出力側スラブ導波路との接続部でその導
波路のコア幅が上記入出力側スラブ導波路の方向に緩や
かに増加するようなテーパ構造とした請求項１から４の
いずれか一項記載の光波長合分波器。 - 【請求項６】 上記入出力側スラブ導波路の端面が、上
記アレイ導波路回折格子との接続部で円弧形状であり、
上記アレイ導波路回折格子をその円弧形状端面に沿って
放射状に配置した請求項１から５のいずれか一項記載の
光波長合分波器。 - 【請求項７】 上記入力導波路及び上記出力導波路の双
方又はいずれか一方が上記入出力側スラブ導波路との接
続部でコア幅が上記入出力側スラブ導波路の方向に緩や
かに変化するテーパ構造とした請求項１から６のいずれ
か一項記載の光波長合分波器。 - 【請求項８】 上記スリットが上記入力導波路又は上記
出力導波路のコアの中心軸上に、光の進行方向に沿って
形成された請求項１から７いずれか一項記載の光波長合
分波器。 - 【請求項９】 上記スリットの形状が基板の上方からみ
て上記入出力側スラブ導波路に向かって緩やかに拡大す
る三角形又は台形形状を有している請求項７又は８記載
の光波長合分波器。 - 【請求項１０】 上記入力導波路又は上記出力導波路で
上記スリットが形成された部分のコア幅が、上記シング
ルモード条件を満足するコア幅の略１倍から３倍であ
り、上記スリットの幅はそのコア幅の１／５倍から３／
５倍の部分を占めている請求項７から９のいずれか一項
記載の光波長合分波器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25534594A JPH08122557A (ja) | 1994-10-20 | 1994-10-20 | 光波長合分波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25534594A JPH08122557A (ja) | 1994-10-20 | 1994-10-20 | 光波長合分波器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08122557A true JPH08122557A (ja) | 1996-05-17 |
Family
ID=17277504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25534594A Pending JPH08122557A (ja) | 1994-10-20 | 1994-10-20 | 光波長合分波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08122557A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000011508A1 (en) * | 1998-08-24 | 2000-03-02 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Array waveguide diffraction grating optical multiplexer/demultiplexer |
| US6069990A (en) * | 1997-11-27 | 2000-05-30 | Hitachi Cable Ltd. | Optical wavelength multiplexer/demultiplexer |
| WO2000034811A1 (fr) * | 1998-12-09 | 2000-06-15 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Multiplexeur et demultiplexeur a reseau de diffraction de guides d'ondes |
| JP2001042146A (ja) * | 1999-07-30 | 2001-02-16 | Furukawa Electric Co Ltd:The | アレイ導波路回折格子 |
| WO2002044772A1 (en) * | 2000-11-28 | 2002-06-06 | Bookham Technology Plc | Integrated optical waveguide device |
| US6671433B2 (en) | 2000-04-18 | 2003-12-30 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Arrayed waveguide grating type optical multiplexer/demultiplexer |
| US6836591B2 (en) | 1999-12-27 | 2004-12-28 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Arrayed waveguide grating type optical multiplexer/demultiplexer and optical waveguide circuit |
| WO2013141677A1 (ko) | 2012-03-23 | 2013-09-26 | 주식회사 엘지화학 | 유기전자소자용 기판 |
| JP2019101315A (ja) * | 2017-12-06 | 2019-06-24 | Ｎｔｔエレクトロニクス株式会社 | 光波長合分波器 |
| US11543646B2 (en) | 2010-10-28 | 2023-01-03 | Endochoice, Inc. | Optical systems for multi-sensor endoscopes |
-
1994
- 1994-10-20 JP JP25534594A patent/JPH08122557A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6069990A (en) * | 1997-11-27 | 2000-05-30 | Hitachi Cable Ltd. | Optical wavelength multiplexer/demultiplexer |
| WO2000011508A1 (en) * | 1998-08-24 | 2000-03-02 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Array waveguide diffraction grating optical multiplexer/demultiplexer |
| US6195481B1 (en) | 1998-08-24 | 2001-02-27 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Array waveguide diffraction grating optical multiplexer/demultiplexer |
| US6404946B1 (en) | 1998-12-09 | 2002-06-11 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Arrayed waveguide grating type optical multiplexer/demultiplexer |
| WO2000034811A1 (fr) * | 1998-12-09 | 2000-06-15 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Multiplexeur et demultiplexeur a reseau de diffraction de guides d'ondes |
| JP2001042146A (ja) * | 1999-07-30 | 2001-02-16 | Furukawa Electric Co Ltd:The | アレイ導波路回折格子 |
| US6836591B2 (en) | 1999-12-27 | 2004-12-28 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Arrayed waveguide grating type optical multiplexer/demultiplexer and optical waveguide circuit |
| US6671433B2 (en) | 2000-04-18 | 2003-12-30 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | 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 |
| WO2002044772A1 (en) * | 2000-11-28 | 2002-06-06 | Bookham Technology Plc | Integrated optical waveguide device |
| US11543646B2 (en) | 2010-10-28 | 2023-01-03 | Endochoice, Inc. | Optical systems for multi-sensor endoscopes |
| WO2013141677A1 (ko) | 2012-03-23 | 2013-09-26 | 주식회사 엘지화학 | 유기전자소자용 기판 |
| JP2019101315A (ja) * | 2017-12-06 | 2019-06-24 | Ｎｔｔエレクトロニクス株式会社 | 光波長合分波器 |
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