JPH09129958A

JPH09129958A - 波長可変素子

Info

Publication number: JPH09129958A
Application number: JP28272595A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Okayama; 秀彰岡山
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1995-10-31
Filing date: 1995-10-31
Publication date: 1997-05-16
Anticipated expiration: 2015-10-31
Also published as: JP3219983B2

Abstract

(57)【要約】【課題】波長可変幅が従来と少なくとも同等でかつ波
長選択時の制御が従来より簡単な波長可変素子を提供す
る。【解決手段】導波路１３ａに、反射波長が可変可能な
第１の超周期グレーティング２３と、反射波長が可変可
能でかつ前記第１の超周期グレーティング２３と中心波
長が同じとされている第２の超周期グレーティング２５
と、これら第１および第２の超周期グレーティングを、
前記中心波長に対応するグレーティングの周期の４分の
１分ずらした状態で接続している４分の１周期シフト構
造２７とを具える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、発振波長を可変
できる半導体レーザあるいは選択波長を可変できる波長
フィルタ等として用い得る波長可変素子に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】この種の波長可変素子の従来例として例
えば文献Ｉ（フォトニクステクノロシ゛レタース゛(Photonics Thechono
logy Letters)Vol.5,No.6,pp.613-615(1993 June))に開
示されている波長可変レーザがあった。このレーザは、
第１の超周期グレーティングと、活性域と、位相調整域
と、前記第１の超周期グレーティングとは周期の異なる
第２の超周期グレーティングとを従属接続して構成され
たＤＢＲ型の構造を有したものであった（例えば文献Ｉ
のＦｉｇ．３）。さらに、第１の超周期グレーティン
グ、活性域、位相調整域および第２の超周期グレーティ
ングそれぞれが個別の電極により制御される構造のもの
であった。第１および第２の二つのグレーティングは、
波長に対してそれぞれ櫛状の反射ピークを示すので、バ
ーニア目盛効果を利用できる。そのためこの波長可変レ
ーザでは、広帯域波長可変特性が実現されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの構造
では、活性域が二つのグレーティングの間に存在する構
造となっているので、発振波長を制御するに当たって
は、反射波長を調整するための電極および共振モードの
位相を調整するための電極の双方の注入電流の制御をし
なければならず、制御が複雑であるという欠点を有して
いた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明の波長
可変素子によれば、反射波長が可変可能な第１の超周期
グレーティングと、反射波長が可変可能でかつ前記第１
の超周期グレーティングと中心波長が同じとされている
第２の超周期グレーティングと、これら第１および第２
の超周期グレーティングを、前記中心波長に対応するグ
レーティングの周期の４分の１分ずらした状態で接続し
ている４分の１周期シフト構造とを具えたことを特徴と
する。

【０００５】なお、この発明において、超周期グレーテ
ィングの代わりに反射波長が可変可能な第１のサンプル
グレーティングを具え、かつ、前記第２の超周期グレー
ティングの代わりに、反射波長が可変可能でかつ前記第
１のサンプルグレーティングと中心波長が同じとされた
第２のサンプルグレーティングを具えた構成としても良
い。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態について説明する。なお、説明に用いる各図
はこの発明を理解出来る程度に各構成成分の寸法、形状
および配置関係を概略的に示してある。また、各図にお
いて同様な構成成分については同一の番号を付して示し
てある。

【０００７】１．第１の実施の形態図１〜図４はこの発明の第１の実施の形態を説明する図
である。特に、図１は第１の実施の形態の波長可変素子
の斜視図、図２（Ａ）は図１のＩ−Ｉ線に沿った断面図
（ただし、超周期グレーテイングを用いた例の図）、図
２（Ｂ）は図２（Ａ）中のＰ部分の拡大図、図３は動作
説明に供する図、また、図４はサンプルグレーティグを
用いた場合の図２に対応する図である。

【０００８】図１および図２において、１１は化合物半
導体基板、１３は活性導波路、１５は第１のクラッド、
１７は第２のクラッド、１９ａは第１電極、１９ｂは第
２電極、１９ｃは第３電極、１９ｄは第４電極、２１は
絶縁膜をそれぞれ示す。さらに、２３はこの発明でいう
第１の超周期グレーティング、２５はこの発明でいう第
２の超周期グレーティング、２７はこの発明でいう４分
の１周期シフト構造をそれぞれ示す。

【０００９】ここで、活性導波路１３は、この場合、第
１の導波路１３ａおよび第２の導波路１３ｂで構成して
ある。第１の導波路１３ａは屈折率調整用の導波路とし
て機能し、第２の導波路１３ｂは増幅機能を有する導波
路として機能する。そして、第２の導波路１３ｂ、第２
のクラッド１７、第１の導波路１３ａおよび第１のクラ
ッド１５を、基板１１上に、この順に積層した構造とし
てある。ただし、第２の導波路１３ｂ、第１の導波路１
３ａおよび第１のクラッド１５はいずれもストライプ状
の層としてある。また、絶縁層２１を、基板１１上であ
って、第２の導波路１３ｂの脇に当たる部分上に、第２
の導波路１３ｂの厚さと同程度の厚さで設けてある。そ
して、上記第２のクラッド１７は、この絶縁層２１上に
まで及んで設けてある。

【００１０】また、第１の超周期グレーティング２３、
第２の超周期グレーティング２５および、４分の１周期
シフト構造２７それぞれは、この場合第１の導波路１３
ａの表面に形成してある（詳細は後述する）。

【００１１】また、第１〜第３電極１９ａ〜１９ｃは互
いに電気的に独立しているものである。そして、第１電
極１９ａは、第１のクラッド１５上であって第１の超周
期グレーティング２３と対向する部分上に設けてあり、
第１電極１９ｂは、第１のクラッド１５上であって第２
の超周期グレーティング２５と対向する部分上に設けて
あり、第３電極１９ｃは、第１のクラッド１５上であっ
て４分の１周期シフト構造２７と対向する部分上に設け
てある。ただし、第３電極１９ｃは第１および第２の超
周期グレーティングと対向する部分上に一部かかって設
けてある。また、第４電極１９ｄは基板１１の裏面に設
けてある。そして、第２のクラッド１７を、第１〜第４
電極１９ａ〜１９ｄの共通の対向電極として機能するよ
うに、接地電位としている。

【００１２】なお、図１および図２を用い説明した波長
可変素子における各構成成分は、設計に応じた任意好適
な材料で構成出来る。これに限られないが、化合物半導
体基板１１の構成材料としては例えば第１導電型（例え
ばｎ型）ＩｎＰ基板を、また第２のクラッド１７の構成
材料としては例えば第２導電型ＩｎＰ層を、また第１の
クラッド１５の構成材料としては第１導電型ＩｎＰ層
を、また第１および第２導波路１３ａ，１３ｂの構成材
料としてはそれぞれ所定の組成（第１および第２の導波
路の目的に適した組成）の四元系材料例えばＩｎＧａＡ
ｓＰ層を、それぞれ挙げることが出来る。

【００１３】次に、図２を主に参照して第１および第２
の超周期グレーティング２３および２５と、４分の１周
期シフト構造２７とについて、さらに詳細に説明する。

【００１４】第１の超周期グレーティング２３は、凹凸
の周期が徐々に変化（例えばΛ₁ からΛ_n に徐々に変
化）している部分（チャーピングされている部分）を周
期Ｘ₁で繰り返し具えた構成となっている。一方、第２
の超周期グレーティング２５は、凹凸の周期が第１の超
周期グレーティングと同じに徐々に変化している部分を
周期Ｘ₂ で繰り返し具えた構成となっている（Ｘ₁ ≠Ｘ
₂ ）。これら第１および第２の超周期グレーティング２
３、２５それぞれは、図３に示したように、一定間隔ご
との波長の光を反射する特性を示すものになる。ただ
し、反射波長間の間隔ａ，ｂは、超周期グレーティング
２３、２５における長い周期（上記のＸ₁ やＸ₂ ）が異
なるので、異なったものになる。また、両グレーティン
グ２３、２５共に、凹凸の変化具合が同じとしてあるの
で、両グレーティング２３、２５の中心波長（例えば電
極への注入電流が０のときの上記一定間隔の複数の反射
波長の平均値）は同じとなる。

【００１５】また、４分の１周期シフト構造２７は、第
１および第２の超周期グレーティング２３、２５を、上
記中心波長に対応するグレーティングの周期の４分の１
分ずらした状態で接続するものである。ここでは、図２
（Ｂ）に示したように、第１の超周期グレーティング２
３の凹凸部分と、第２の超周期グレーティング２５の凹
凸部分とが、中心波長に対応するグレーテイング周期Λ
_X の４分の１に当たる分ずれた状態で接続されるように
して、４分の１周期構造２７を構成している。ただし、
Λ_X とは、中心波長をλ_X と表したとした場合、λ_X ＝
２ｎΛ_X （ブラッグ反射条件）を満足する周期である。
なお、２つの超周期グレーテイング２３、２５をそれぞ
れのどの部分において４分の１周期シフトにより接続す
るかは、設計に応じ決める。具体的には、：長い周期
Ｘ₁ 、Ｘ₂ の終端同士を４分の１周期シフト構造２７で
接続する場合、：長い周期Ｘ₁ 、Ｘ₂ の途中同士を４
分の１周期シフト構造２７で接続する場合、：一方の
グレーティングは長い周期Ｘ₁ またはＸ₂ の終端におい
て、他方のグレーティングは長い周期Ｘ₁ またはＸ₂ の
途中において、４分の１周期シフト構造２７で接続する
場合のいずれか好適な接続構造とする。

【００１６】次に、この第１の実施の形態の波長可変素
子の動作について説明する。図３を用いて既に説明した
が、この波長可変素子に具わる第１の超周期グレーティ
ング２３および第２の超周期グレーティング２５それぞ
れは、一定間隔の波長で反射する特性を有するものとな
る。しかも、両グレーティング２３、２５における長い
方の周期（上記のＸ₁ 、Ｘ₂ ）を異ならせてあるのでピ
ーク間の波長間隔は両グレーティングで異なるものとな
る。両グレーティング２３，２５それぞれが同一の波長
（λ₀ ）で反射する時には導波路１３全体で共振器を構
成する。そして４分の１周期シフト構造２７を設けてい
るので、λ₀ 中心の４分の１シフト構造のＤＦＢと同一
構造となる。したがって、半導体レーザとする場合はλ
₀ の波長で発振し、波長フィルタとする場合は波長λ₀
の光を選択できる。ここで発振波長（波長フィルタとす
る場合であれば選択波長）の制御は、電極１９ａを介し
この波長可変素子に供給される制御電流Ｉｔ１と、電極
１９ｂを介しこの波長可変素子に供給される制御電流Ｉ
ｔ２とによって、各サンプルグレーテイング２３、２５
の反射波長を可変制御することにより、行なえる。すな
わち、波長λ₀ が重なるよう両グレーテイングを制御す
る（図３参照）。後は電極１９ｃを介しこの波長可変素
子に供給される電流Ｉｐによる位相の微調整を行なう
が、４分の１周期シフト構造２７を設けているので、両
グレーティング２３、２５の波長チューニングを行って
も位相は大きくは変化しないために、Ｉｐの制御は殆ど
波長チューニングとは関係せず行なえる。このため、波
長選択制御は２つの電極の制御で良いので従来に比べ容
易となる。また、Ｉｐによる制御自体が無用（電極１９
ｃ自体が無用）になる場合も考えられる。これらのこと
から、バーニア目盛効果を利用した波長可変素子であっ
て波長選択の制御が従来に比べ容易な波長可変素子が得
られる。なお、この実施の形態の素子の場合、第４の電
極１９ｄを介し第２の導波路１３ｂに電流Ｉａを注入す
ることにより光の増幅率を調整することができるので、
この点でも便宜である。

【００１７】なお、上述においては超周期グレーティン
グを用いた例を説明した。しかし、第１の超周期グレー
ティング２３の代わりに反射波長が可変可能な第１のサ
ンプルグレーティングを用い、かつ、第２の超周期グレ
ーティング２５の代わりに、反射波長が可変可能でかつ
第１のサンプルグレーティングと中心波長が同じとされ
ている第２のサンプルグレーティングを用いても、上述
の波長可変素子と同様な効果が得られる。この場合の構
成例を図４に図２に対応する表記方法で示した。この場
合は、第１のサンプルグレーティング３１は、周期Λで
凹凸が連続する部分３１ａと凹凸の無い部分３１ｂとか
らなる１単位部分を周期Ｘ₁ で繰り返し具えた構成とな
っている。一方、第２のサンプルグレーティング３３
は、周期Λで凹凸が連続する部分３３ａと凹凸の無い部
分３３ｂとからなる１単位部分を周期Ｘ₂ で繰り返し具
えた構成となっている（Ｘ₁ ≠Ｘ₂ ）。そして、この第
１のサンプルグレーティング３１の凹凸部分と第２のサ
ンプルグレーティング３３の凹凸部分とが中心波長に対
応するグレーテイング周期Λ_X の４分の１に当たる分ず
れた状態で接続されるように、４分の１周期構造２７を
設けてある。この図４に示した素子の場合も、第１およ
び第２のサンプルグレーティング３１、３３は、上述の
超周期グレーティングを用いた素子同様、一定間隔ごと
の波長の光を反射する特性を示すグレーティングとな
る。また、反射波長間の間隔は、サンプルグレーティン
グ３１、３３における長い周期（上記のＸ₁ やＸ₂ ）が
異なるので、異なったものになる。また、両グレーティ
ング３１、３３共に、凹凸の周期がΛと同じとしてある
ので、両グレーティング３１、３３の中心波長（上記一
定間隔の複数の反射波長の平均値）は同じとなる。この
ため、この素子も、図２に示した素子と同様な動作をす
る。

【００１８】次に、数式を用いて、この発明の波長変換
素子の動作についてさらに説明する。なお、この説明の
際の基となる解析は文献II（アイイーアイシーイートランサ゛クション
ス゛オンエレクトロニクス(IEICE Transactions on エレクトロニクス)vol.
E76-C,pp.1683-1689(1993.November))、文献III(インテク゛レ
イテット゛オフ゜チクス(Integrated Optics),R.Marz 著(1994)，A
rtech House社）に説明されている。

【００１９】文献IIより、超周期グレーティングのグレ
ーティングによる屈折率変化Δｎはフーリエ級数により
次式で表される。

【００２０】Δｎ＝ｎ₁ Ｒｅ｛ΣＦ_k ｅｘｐ［ｉ２（ｋ
β_s ＋β₀ ）ｚ］｝ここではｎ₁ は変調の大きさを表す係数である。また、
Ｆ_k はフーリエ変換の係数である。また、β₀ は平均の
ブラッグ波長である。また、β_s ＝２π／Ｘであり、ま
た、このＸは超周期グレーティングの超周期（図２中の
Ｘ₁ やＸ₂ ）、あるいはサンプルグレーティングを用い
る場合ではサンプル周期（図４中のＸ₁やＸ₂ ）に対応
する。文献IIより、反射波Ｒと前進波Ｓとの間の結合方
程式は次式となる。

【００２１】 −Ｒ’＋ａＲ＝ΣｉｘＦ_k ^* ｅｘｐ（ｉ２δ_k ｚ）ＳＳ’＋ａＳ＝ΣｉｘＦ_k ｅｘｐ（−ｉ２δ_k ｚ）Ｒここでａは吸収係数、ｘは結合係数であり δ_k ＝β−ｋβ_s −β₀ β＝２ｎ_w π／λ ｎ_w ：導波光の等価屈折率である。これから、δ_K ＝０となるｋ＝１、２、３……
に対応した各波長においてｋ＝０の通常のブラッグ反射
波長の場合とまったく同一の状態になることが理解され
る。従って、位相は通常のブラッグ反射と同様に反射波
長では反射波は進行波に対してδ_k ＝０のとき、φ＝ａ
ｔａｎ（ｑ_k ／δ_k ）→π／２（｜ｘＦ_k｜Ｌ→∞のと
き）で表される。従って、その位相は通常のブラッグ反
射と変わりがない。４分の１周期シフト構造２７による
位相は φ₄ ＝πβ／（２β₀ ）であるが、反射ピークではδ_k ＝０よりβ＝ｋβ_s ＋β
₀ であり φ₄ ＝π／２＋πｋβ_s ／（２β₀ ）となる。ｋ＝０と同一の位相となるには πｋβ_s ／（２β₀ ）＝２πｍｍ：整数 β_s ＝４β₀ ｍ’ ｍ’：整数＝ｋ／ｍとなる必要がある。以上は同一の超周期グレーティング
の間の４分の１周期シフト構造での話であったが、この
ような条件であれば φ₄ ＝π／２＋２πｋｍ’ となってφ₄ は２πの不定性を除いてはｋによらなくな
る。したがって異なる超周期グレーティングの間の４分
の１周期シフト構造も、同一の超周期グレーティングの
間の４分の１周期シフト構造同様に動作する。

【００２２】次に光の振幅を求めてみる。反射波の成分
をＢｔ、透過波の成分をＡｔとおき、簡単のため吸収係
数ａ＝０とすると反射波長域ではＡｔ＝ＡＡ’ｅｘｐ（ｉφ₄ ）＋ＢＢ’^* ｅｘｐ（−ｉ
φ₄ ）Ｂｔ＝Ｂ^* Ａ’ｅｘｐ（ｉφ₄ ）＋Ａ^* Ｂ’^* ｅｘｐ
（−ｉφ₄ ）ただし、Ａ，ＢはＡ＝ｃｏｓｈ（｜ｑ_k ｜Ｌ）−ｉδ_k ｓｉｎｈ（｜ｑ_k
｜Ｌ）／｜ｑ_k ｜Ｂ＝ｉｘＦ_k ｓｉｎｈ（｜ｑ_k ｜Ｌ）／｜ｑ_k ｜であり、またｑ_k ² ＝４ｘＦ_k ² −δ_k ²である。また、
Ａ’、Ｂ’は上記Ａ、Ｂにおいてδ₄ ’、ｘＦ_k ’とし
たものである。Ａ’、Ｂ’とＡ、Ｂはそれぞれ前段、後
段の透過振幅、反射振幅となっている。δ_k ＝δ_k ’＝
０の反射ピーク中心においてはＡｔ＝ｉ［ｃｏｓｈ（｜ｘＦ_k ｜Ｌ）ｃｏｓｈ（｜ｘＦ
_k ’｜Ｌ）＋ｓｉｎｈ（｜ｘＦ_k ｜Ｌ）ｓｉｎｈ（｜ｘ
Ｆ_k ’｜Ｌ）］Ｂｔ＝ｓｉｎｈ（｜ｘＦ_k ｜Ｌ）ｃｏｓｈ（｜ｘＦ_k ’
｜Ｌ）−ｃｏｓｈ（｜ｘＦ_k ｜Ｌ）ｓｉｎｈ（｜ｘＦ
_k ’｜Ｌ）］となる。したがってｘＦ_k とｘＦ_k ’がほぼ同一であれ
ば、通常の（均一グレーティング型の）４分の１の波長
シフトＤＦＢと同様に各ブラッグ波長（δ_k ＝δ_k ’＝
０となる波長）で透過（Ａｔ＝ｉ、Ｂｔ＝０）となる。

【００２３】２．第２の実施の形態上述においては、第１のグレーティングおよび第２のグ
レーティングの超周期やサンプル周期（Ｘ₁ やＸ₂ ）が
異なる場合の例を説明した。しかし、この発明は第１の
超周期グレーティング２３と第２の超周期グレーティン
２５グとが同じ構造の場合、また、第１のサンプルグレ
ーティング３１と第２のサンプルグレーティング３３と
が同じ構造の場合にも、それぞれ適用出来る。すなわ
ち、図２や図４を用いて説明した構成においてＸ₁ ＝Ｘ
₂ の場合にもそれぞれ適用できる。この第２の実施の形
態はその例である。以下これについて説明する。この説
明を図５〜図７を参照して説明する。ここで、図５は第
２の実施の形態の素子の全体を示した斜視図、図６は図
５のII−II線における断面図（ただし、サンプルグレー
ティングを用いた例の図）、図７は動作説明に供する図
である。

【００２４】図２や図４を用いて説明した構成において
単にＸ₁ およびＸ₂ をＸ₁ ＝Ｘ₂ となるように変更する
のみであると、発振波長（フィルタを構成する場合は選
択波長）の制御の際に、複数の反射波長に対応する発振
波長で発振したり複数の選択波長でフィルタリングが行
なわれてしまう。なぜなら第１および第２のグレーティ
ングが同じ構造ゆえ、両グレーティングは同じ反射特性
をもつからである。そこでこの場合は、図５および図６
に示したように、第１および第２の超周期グレーティン
グ（或は第１および第２のサンプルグレーティング）を
同じ構造のグレーテイング４１、４３とし、かつ、これ
らを４分の１周期シフト構造２７で接続した構成とする
と共に、これらグレーティング４１、４３が作り込まれ
た導波路１３ａとは別に、この導波路１３ａとは等価屈
折率の異なる（屈折率差Δｎ）導波路１３ｘをさらに設
ける。具体的には、この第２の実施の形態では、第１の
実施の形態で説明した第２の導波路１３ｂを設けていた
位置に、これの代わりに、第１の導波路１３ａとは透過
屈折率の異なる導波路１３ｘを設けている。またさらに
この第２の実施の形態では、波長可変の便宜のため導波
路１３ｘは第３のグレーティング４５を具えたものとし
てある（詳細は後述する。）。

【００２５】次に、この第２の実施の形態の波長可変素
子の理解を深めるためにその動作について説明する。構
造が互いに同じとされた第１および第２のサンプルグレ
ーティング４１、４３それぞれは、図７の上部分に示し
たように、一定間隔の波長で反射する特性を有すること
になる。また、第３のグレーティング４５による波長選
択特性は、図７の下部分に示したように、ある波長（た
だし第４電極によってある程度可変される）にピークを
持つものとなる。第１〜第３のグレーティング４１、４
３、４５で同一の波長（λ₀ ）で反射するときには、第
１の導波路１３ａと、この第１の導波路１３とは透過屈
折率の異なる導波路１３ｘとからなる活性導波路１３全
体で、共振器を構成する。また、４分の１周期シフト構
造を設けているのでこの第２の実施の形態の素子も第１
の実施の形態同様λ₀ 中心の４分の１シフト構造のＤＦ
Ｂと同一構造になる。したがって、λ₀ の波長で発振す
る。ここで、発振波長の制御は第１及び第２のグレーテ
ィング４１、４３を制御する制御電流Ｉｔ３と、第３の
グレーティングを制御する制御電流Ｉｔ４とで済む。後
は電極１９ｃを介しこの波長可変素子に供給される電流
Ｉｐによる位相の微調整が入るが、４分の１周期シフト
構造２７を設けているので、両グレーティング４１、４
３の波長チューニングを行っても位相は大きくは変化し
ないために、Ｉｐの制御は殆ど波長チューニングとは関
係せず制御は容易となる。すなわち、発振波長の制御は
２つの電極の制御で済む。

【００２６】なお、発振波長の制御において第２のグレ
ーティング４１、４３は選択波長の微調整に寄与する。
制御電流Ｉｔ３による屈折率変化をδｎとすると、第１
および第２のグレーテイング４１、４３での選択波長の
変化率はδｎ／ｎである。ただし、ｎは第１の導波路１
３ａの透過屈折率である。また、第１及び第２のグレー
テイング４１，４３による波長選択の半値幅は、波長を
λとし波長選択素子の素子長をＬとした場合、λ² ／
（２ｎＬ）程度である。したがって、Ｌ＝５００μｍの
場合でかつ扱う波長帯が１５００ｎｍ前後である場合で
かつ第１導波路の屈折率がＩｎＰによるものである場
合、上記半値幅は０．７ｎｍ程度となる。一方、第３の
グレーティング４５での選択波長の変化は、制御電流Ｉ
ｔ４による導波路１３ｘの屈折率変化をδｎとすると、
δｎ／Δｎ程度である。ここで、Δｎは既に述べたよう
に導波路１３ａと１３ｘとの等価屈折率差である。した
がって、導波路１３ｘにおけるδｎを１０^-2、Δｎを１
０^-1とすれば、第３のグレーティング４５での選択波長
の変化は１００ｎｍ以上となるので、この第２の実施の
形態の場合も、波長可変幅が広く、かつ、動作時の制御
が従来より簡単な波長可変素子が得られる。

【００２７】

【発明の効果】上述した説明から明らかなようにこの発
明の波長可変素子によれば、反射波長が可変可能な第１
の超周期（またはサンプル）グレーティングと、反射波
長が可変可能でかつ前記第１のグレーティングと中心波
長が同じとされている第２の超周期（またはサンプル）
グレーティングと、所定の４分の１周期シフト構造とを
具えたので、波長選択制御は第１及び第２のグレーティ
ングについの制御のみで良くなる。このため、波長可変
幅は従来と少なくとも同等でかつ波長選択制御は従来よ
り簡単な波長可変素子が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の説明図（その１）であり、
第１の実施の形態の素子の斜視図である。

【図２】第１の実施の形態の説明図（その２）であり、
第１の実施の形態の素子の断面図および要部説明図であ
る。

【図３】第１の実施の形態の説明図（その３）であり、
第１の実施の形態の素子の動作説明に供する図である。

【図４】第１の実施の形態の説明図（その４）であり、
グレーティングをサンプルグレーティングとした場合の
素子の断面図および要部説明図である。

【図５】第２の実施の形態の説明図（その１）であり、
第２の実施の形態の素子の斜視図である。

【図６】第２の実施の形態の説明図（その２）であり、
第２の実施の形態の素子の断面図および要部説明図であ
る。

【図７】第２の実施の形態の説明図（その３）であり、
第２の実施の形態の素子の動作説明に供する図である。

【符号の説明】

１１：化合物半導体基板１３：活性導波路１３ａ：第１の導波路１３ｂ：第２の導波路１３ｘ：グレーティングが作り込まれた導波路とは等価
屈折率が異なる導波路１５：第１のクラッド１７：第２のクラッド１９ａ：第１電極１９ｂ：第２電極１９ｃ：第３電極１９ｄ：第４電極２１：絶縁膜２３：第１の超周期グレーティング２５：第２の超周期グレーティング２７：４分の１周期シフト構造３１：第１のサンプルグレーティング３３：第２のサンプルグレーティング４１：第１の超周期（又はサンプル）グレーティング４３：第１のグレーティング４１と同じ構造の第２の超
周期（又はサンプル）グレーティング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】反射波長が可変可能な第１の超周期グレ
ーティングと、反射波長が可変可能でかつ前記第１の超周期グレーティ
ングと中心波長が同じとされている第２の超周期グレー
ティングと、これら第１および第２の超周期グレーティングを、前記
中心波長に対応するグレーティングの周期の４分の１分
ずらした状態で接続している４分の１周期シフト構造と
を具えたことを特徴とする波長可変素子。
【請求項２】請求項１に記載の波長可変素子におい
て、前記第１および第２の超周期グレーテイングが同じ構造
のものの場合、これら第１および第２の超周期グレーティングが作り込
まれた導波路とは別に該導波路とは等価屈折率の異なる
導波路をさらに具えたことを特徴とする波長可変素子。
【請求項３】請求項１または２に記載の波長可変素子
において、前記第１の超周期グレーティングの代わりに反射波長が
可変可能な第１のサンプルグレーティングを具え、前記第２の超周期グレーティングの代わりに、反射波長
が可変可能でかつ前記第１のサンプルグレーティングと
中心波長が同じとされている第２のサンプルグレーティ
ングを具えたことを特徴とする波長可変素子。