JPH09189825A - 波長デマルチプレクサ - Google Patents
波長デマルチプレクサInfo
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- JPH09189825A JPH09189825A JP8351041A JP35104196A JPH09189825A JP H09189825 A JPH09189825 A JP H09189825A JP 8351041 A JP8351041 A JP 8351041A JP 35104196 A JP35104196 A JP 35104196A JP H09189825 A JPH09189825 A JP H09189825A
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- grating
- wavelength demultiplexer
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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
- G02B6/12011—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 arrayed waveguides, e.g. comprising a filled groove in the array section
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エッチング格子式にも導波路格子式にも適用
でき、出力波のスペクトル応答が入力導波路の側面位置
に応じた入力波の振幅変化を示す曲線とほぼ同形の曲線
によって示されるデマルチプレクサを提供する。 【解決手段】 波長デマルチプレクサは、格子（Ｒ）に
接続された受信面（Ｚｅ）によって決定される回折空間
（Ｃｅ）を含む。スペクトル応答が平面である出力波
（Ｓｋ）を得るために、入力導波路（Ｇｅ）と受信面
（Ｚｅ）とは、入力波（ｅ）が複数の二次ローブを有し
ながらこの面（Ｚｃ）で回折するように寸法設定され
る。特に波長多重光通信システム用に適用される。
でき、出力波のスペクトル応答が入力導波路の側面位置
に応じた入力波の振幅変化を示す曲線とほぼ同形の曲線
によって示されるデマルチプレクサを提供する。 【解決手段】 波長デマルチプレクサは、格子（Ｒ）に
接続された受信面（Ｚｅ）によって決定される回折空間
（Ｃｅ）を含む。スペクトル応答が平面である出力波
（Ｓｋ）を得るために、入力導波路（Ｇｅ）と受信面
（Ｚｅ）とは、入力波（ｅ）が複数の二次ローブを有し
ながらこの面（Ｚｃ）で回折するように寸法設定され
る。特に波長多重光通信システム用に適用される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光子部品の分野に関
し、特に波長デマルチプレクサに関する。
し、特に波長デマルチプレクサに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に集積部品で構成されるこうした装
置は、波長分割多重化（ＷＤＭ）を用いた光通信システ
ムに数多く用いられる。
置は、波長分割多重化（ＷＤＭ）を用いた光通信システ
ムに数多く用いられる。
【０００３】既知の受動式波長マルチプレクサまたは波
長デマルチプレクサのさまざまなタイプの中からここで
取り上げるのは、エッチング回折格子または長さが異な
る導波路から形成される格子からなる角分散素子を用い
た装置である。
長デマルチプレクサのさまざまなタイプの中からここで
取り上げるのは、エッチング回折格子または長さが異な
る導波路から形成される格子からなる角分散素子を用い
た装置である。
【０００４】エッチング格子をもつ波長デマルチプレク
サの一例は、C. Cremer 他の論文「Grating spectrogra
ph in InGaAsP/InP for dense wavelength division mu
ltiplexing」、Applied Physics Letters、59(6) 1991
年８月５日、６２７〜６２８ページに記載されている。
サの一例は、C. Cremer 他の論文「Grating spectrogra
ph in InGaAsP/InP for dense wavelength division mu
ltiplexing」、Applied Physics Letters、59(6) 1991
年８月５日、６２７〜６２８ページに記載されている。
【０００５】導波路格子をもつ波長デマルチプレクサの
一実施例は米国特許第５２１２７５８号に記載されてい
る。
一実施例は米国特許第５２１２７５８号に記載されてい
る。
【０００６】光通信システムに適用するために、これら
二つのタイプの装置は、集積化して形成可能であるとい
う長所を有し、これにより接続損失を制限することがで
きる。しかしながら光通信システムへの適用で問題とな
るのは、入力多重によって生じる波長のわずかなずれが
出力で供給される光波の出力損失となって現れないよう
にすることである。従って、デマルチプレクサの各出力
波の応答が、この出力で与えられた波長近傍でできるだ
け一定の波長の関数であることが望ましい。換言すれ
ば、この応答を示す曲線の形は、できるだけ矩形に近い
ものでなければならない。第１の解決法は、M.R.Amersf
oort他の論文「Phased-array wavelength demultiplexe
r with flattened wavelength response」、ELECTRONIC
S LETTERS、１９９４年２月１７日、vol. 30、No.4、３
００〜３０２ページで提案された。この論文は、二つの
星形カップラを異なる長さの導波路格子で接続した集積
デマルチプレクサを記載している。スペクトル応答が平
面であるためには、複数のモードを再結合することがで
きるマルチモード出力導波路の使用が提案されている。
だが、この解決法は、出力を一つの光ファイバまたは単
一モード導波路に接続しようとすると使えないので、ラ
インの終端に検出器を備えた部品に対しては有効ではな
い。
二つのタイプの装置は、集積化して形成可能であるとい
う長所を有し、これにより接続損失を制限することがで
きる。しかしながら光通信システムへの適用で問題とな
るのは、入力多重によって生じる波長のわずかなずれが
出力で供給される光波の出力損失となって現れないよう
にすることである。従って、デマルチプレクサの各出力
波の応答が、この出力で与えられた波長近傍でできるだ
け一定の波長の関数であることが望ましい。換言すれ
ば、この応答を示す曲線の形は、できるだけ矩形に近い
ものでなければならない。第１の解決法は、M.R.Amersf
oort他の論文「Phased-array wavelength demultiplexe
r with flattened wavelength response」、ELECTRONIC
S LETTERS、１９９４年２月１７日、vol. 30、No.4、３
００〜３０２ページで提案された。この論文は、二つの
星形カップラを異なる長さの導波路格子で接続した集積
デマルチプレクサを記載している。スペクトル応答が平
面であるためには、複数のモードを再結合することがで
きるマルチモード出力導波路の使用が提案されている。
だが、この解決法は、出力を一つの光ファイバまたは単
一モード導波路に接続しようとすると使えないので、ラ
インの終端に検出器を備えた部品に対しては有効ではな
い。
【０００７】同じ型の分波器を用いた別の解決法は、K.
Okamoto および H. Yamadaの論文「Arrayed-waveguide
grating multiplexer with flat spectral respons
e」、OPTICS LETTERS、１９９５年１月１日、vol.20、N
o.1、４３〜４５ページに記載されている。
Okamoto および H. Yamadaの論文「Arrayed-waveguide
grating multiplexer with flat spectral respons
e」、OPTICS LETTERS、１９９５年１月１日、vol.20、N
o.1、４３〜４５ページに記載されている。
【０００８】この記事によれば、格子の導波路の両端
は、それらが受光する光部分を多少とも受けるように異
なる幅を有する。基本正弦によるエネルギ配分を行うこ
とにより、装置の各出力波のスペクトル応答はほぼ矩形
になる。
は、それらが受光する光部分を多少とも受けるように異
なる幅を有する。基本正弦によるエネルギ配分を行うこ
とにより、装置の各出力波のスペクトル応答はほぼ矩形
になる。
【０００９】この方法の主な欠点は、装置の損失がやや
増えることにある（約２ｄＢ）。さらに、格子の導波路
の幅がいろいろであるため、これらの各導波路における
位相制御が極めて難しい。
増えることにある（約２ｄＢ）。さらに、格子の導波路
の幅がいろいろであるため、これらの各導波路における
位相制御が極めて難しい。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の既知の解決法の欠点がなく、エッチング格子式デマル
チプレクサにも導波路格子式デマルチプレクサにも適用
できる他の解決法を提案することにある。この二つのタ
イプの装置の作用を詳しく分析すると、出力波は、連続
する二つの操作によって入力波から得られる。第１の作
用は、カップラにおける光波の回折である。第２の作用
は、エッチング格子または導波路格子による角分散であ
る。ところで、数学的には、適切に寸法設定されている
として、第１の作用（回折）は、一次元の自由空間でフ
ーリエ変換の一次近似と同一視することができる。第２
の作用（分散）はその場合、空間ならびに長さ領域にお
ける回折波の逆フーリエ変換とみなすことができる。
の既知の解決法の欠点がなく、エッチング格子式デマル
チプレクサにも導波路格子式デマルチプレクサにも適用
できる他の解決法を提案することにある。この二つのタ
イプの装置の作用を詳しく分析すると、出力波は、連続
する二つの操作によって入力波から得られる。第１の作
用は、カップラにおける光波の回折である。第２の作用
は、エッチング格子または導波路格子による角分散であ
る。ところで、数学的には、適切に寸法設定されている
として、第１の作用（回折）は、一次元の自由空間でフ
ーリエ変換の一次近似と同一視することができる。第２
の作用（分散）はその場合、空間ならびに長さ領域にお
ける回折波の逆フーリエ変換とみなすことができる。
【００１１】従って、後述する寸法設定条件を遵守する
ことにより、各出力波のスペクトル応答は、入力導波路
の側面位置に応じた入力波の振幅変化を示す曲線とほぼ
同形の曲線によって示される。
ことにより、各出力波のスペクトル応答は、入力導波路
の側面位置に応じた入力波の振幅変化を示す曲線とほぼ
同形の曲線によって示される。
【００１２】
【課題を解決するための手段】より詳しくは、本発明
は、回折空間と、格子と、集束面とを含み、前記回折空
間は、入力導波路に接続された少なくとも一つの入力
と、前記入力の反対側に位置し格子に接続された受信面
とを含み、前記入力導波路は、回折空間に入力光波を入
力し、前記格子は、入力波の波長に応じた位置で集束面
に出力波を集束するように構成される波長デマルチプレ
クサにおいて、前記入力導波路と前記受信面が、入力光
波に応じて受信面に回折波を形成するように寸法設定さ
れ、回折波の振幅は、受信面の位置に応じて少なくとも
一部分が複数の二次ローブを有することを特徴とする。
は、回折空間と、格子と、集束面とを含み、前記回折空
間は、入力導波路に接続された少なくとも一つの入力
と、前記入力の反対側に位置し格子に接続された受信面
とを含み、前記入力導波路は、回折空間に入力光波を入
力し、前記格子は、入力波の波長に応じた位置で集束面
に出力波を集束するように構成される波長デマルチプレ
クサにおいて、前記入力導波路と前記受信面が、入力光
波に応じて受信面に回折波を形成するように寸法設定さ
れ、回折波の振幅は、受信面の位置に応じて少なくとも
一部分が複数の二次ローブを有することを特徴とする。
【００１３】受信面上にある間隔の狭い二次ローブの存
在は、入力波を十分に側面で閉じ込めることによって条
件づけられ、閉込めの大きさは通常、「閉込め率」によ
って測定され、この閉込め率は、導波路により画定され
る波動部分の光出力と導波路および導波路を取り囲む領
域に含まれる光出力全体との光出力比として定義され
る。同様に、「側方閉込め率」は、導波路の側縁が画定
する空間に含まれる光出力と光出力全体との比として定
義される。
在は、入力波を十分に側面で閉じ込めることによって条
件づけられ、閉込めの大きさは通常、「閉込め率」によ
って測定され、この閉込め率は、導波路により画定され
る波動部分の光出力と導波路および導波路を取り囲む領
域に含まれる光出力全体との光出力比として定義され
る。同様に、「側方閉込め率」は、導波路の側縁が画定
する空間に含まれる光出力と光出力全体との比として定
義される。
【００１４】従って、本発明の特徴によれば、入力導波
路は導波路層を含み、この層は、導波路層よりも小さい
屈折率の媒体によって横方向が画定され、また導波路層
の横断面の寸法と前記屈折率の値とは入力導波路の側方
閉込め率が少なくとも９５％となるように選択される。
路は導波路層を含み、この層は、導波路層よりも小さい
屈折率の媒体によって横方向が画定され、また導波路層
の横断面の寸法と前記屈折率の値とは入力導波路の側方
閉込め率が少なくとも９５％となるように選択される。
【００１５】本発明の他の特徴によれば、入力ウェーブ
ガイドは、側面エッチングを行った埋込み導波路層から
形成される。このような構成では、導波路層を横方向に
決定する環境は空気であり、そのため最大の屈折率ステ
ップを確保できる。その結果、側方閉込め率は、導波路
層の所定の構造および成分に対して最大となる。
ガイドは、側面エッチングを行った埋込み導波路層から
形成される。このような構成では、導波路層を横方向に
決定する環境は空気であり、そのため最大の屈折率ステ
ップを確保できる。その結果、側方閉込め率は、導波路
層の所定の構造および成分に対して最大となる。
【００１６】本発明の他の特徴ならびに長所は、以下の
添付図面から明らかになろう。
添付図面から明らかになろう。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１は、導波路格子式デマルチプ
レクサの概略的な上面図である。これは第１の星形カッ
プラＣｅから構成され、その入力Ａは入力案内Ｇｅに接
続される。入力導波路Ｇｅの反対側にあるカップラＣｅ
の面は、導波路Ｇｅから入る入力波ｅの受信面Ｚｅを構
成する。
レクサの概略的な上面図である。これは第１の星形カッ
プラＣｅから構成され、その入力Ａは入力案内Ｇｅに接
続される。入力導波路Ｇｅの反対側にあるカップラＣｅ
の面は、導波路Ｇｅから入る入力波ｅの受信面Ｚｅを構
成する。
【００１８】受信面Ｚｅは、導波路ｇ１、．．．ｇ
ｉ、．．．ｇｍからなる格子Ｒの入力に接続される。格
子Ｒの他端は第２の星形カップラＣｓの入力面Ｚｓに接
続される。入力面Ｚｓと反対側にある面は、複数の出力
導波路Ｇｋに接続される集束面Ｚｆを構成する。各導波
路Ｇｋは所定の波長で割り当てられる。
ｉ、．．．ｇｍからなる格子Ｒの入力に接続される。格
子Ｒの他端は第２の星形カップラＣｓの入力面Ｚｓに接
続される。入力面Ｚｓと反対側にある面は、複数の出力
導波路Ｇｋに接続される集束面Ｚｆを構成する。各導波
路Ｇｋは所定の波長で割り当てられる。
【００１９】集積化した実施例では、カップラと導波路
は薄い導波路層から構成される。
は薄い導波路層から構成される。
【００２０】幾何学的には、導波路に接続される各カッ
プラの相対する二つの面は円筒形で、半径が同じであ
る。一般に二つのカップラは同一半径の面を有する。
プラの相対する二つの面は円筒形で、半径が同じであ
る。一般に二つのカップラは同一半径の面を有する。
【００２１】デマルチプレクサの機能を得るために、格
子の導波路はすべて光学長が異なり、導波路によって形
成される相対的な位相のずれは、受信面Ｚｅの入力位置
ｙの一次関数を実証する。小型化および単純化するため
に、導波路ｇｉの入力は、受信面Ｚｅに沿って規則正し
く隔てられている。出力もまた、二次カップラＣｓの入
力面Ｚｓに沿って規則正しく隔てられている。列ｉの導
波路ｇｉの長さはこの場合Ｌｏ＋（ｉ−１）△Ｌであ
り、ここでＬｏは最も短い導波路ｇ１の長さであり、△
Ｌは格子のピッチである。
子の導波路はすべて光学長が異なり、導波路によって形
成される相対的な位相のずれは、受信面Ｚｅの入力位置
ｙの一次関数を実証する。小型化および単純化するため
に、導波路ｇｉの入力は、受信面Ｚｅに沿って規則正し
く隔てられている。出力もまた、二次カップラＣｓの入
力面Ｚｓに沿って規則正しく隔てられている。列ｉの導
波路ｇｉの長さはこの場合Ｌｏ＋（ｉ−１）△Ｌであ
り、ここでＬｏは最も短い導波路ｇ１の長さであり、△
Ｌは格子のピッチである。
【００２２】第２のカップラの集束面Ｚｆの中心に集束
したい波長の真空中の値をλ０とすると、△Ｌ＝ｍλｏ
／ｎが選択され、ここでｍは格子の次数であり、ｎは格
子の導波路層の有効屈折率である。
したい波長の真空中の値をλ０とすると、△Ｌ＝ｍλｏ
／ｎが選択され、ここでｍは格子の次数であり、ｎは格
子の導波路層の有効屈折率である。
【００２３】機能において、単一モードと仮定したデマ
ルチプレクサの光波ｅは、入力導波路Ｇｅを介して第１
のカップラＣｅに入る。多重化を構成する異なる波長の
光波は、別々の位置で面Ｚｆに集束し、対応する出力波
Ｓｋは出力ウェーブガイドＧｋによって受光される。
ルチプレクサの光波ｅは、入力導波路Ｇｅを介して第１
のカップラＣｅに入る。多重化を構成する異なる波長の
光波は、別々の位置で面Ｚｆに集束し、対応する出力波
Ｓｋは出力ウェーブガイドＧｋによって受光される。
【００２４】各カップラを二次元の自由空間とすると、
入力導波路Ｇｅの横方向の位置ｘに応じた入力波ｅの振
幅が図２の矩形によって示される場合、各出力波に対し
て矩形のスペクトル応答を得ることができ、ここでｅは
振幅の相対値であり、ｗは導波路の幅である。受信面Ｚ
ｅに現れる回折波Ｅの振幅は、受信面の位置ｙに応じて
図３による基本正弦則を実証し、ここでＥは振幅の相対
値である。面Ｚｅ、Ｚｓの寸法が、回折波Ｅを示す振幅
の二次ローブ(lobes secondaires)をすべて受けるのに
十分である場合、出力では矩形のスペクトル応答が得ら
れる。
入力導波路Ｇｅの横方向の位置ｘに応じた入力波ｅの振
幅が図２の矩形によって示される場合、各出力波に対し
て矩形のスペクトル応答を得ることができ、ここでｅは
振幅の相対値であり、ｗは導波路の幅である。受信面Ｚ
ｅに現れる回折波Ｅの振幅は、受信面の位置ｙに応じて
図３による基本正弦則を実証し、ここでＥは振幅の相対
値である。面Ｚｅ、Ｚｓの寸法が、回折波Ｅを示す振幅
の二次ローブ(lobes secondaires)をすべて受けるのに
十分である場合、出力では矩形のスペクトル応答が得ら
れる。
【００２５】このような理想的な場合は、しかしながら
実際には実現されず、というのも図２の矩形は物理的に
不可能であるからである。その上、面Ｚｅ、Ｚｓの寸法
は必然的に限られており、これらの面が受ける二次ロー
ブの数自体が制限される。
実際には実現されず、というのも図２の矩形は物理的に
不可能であるからである。その上、面Ｚｅ、Ｚｓの寸法
は必然的に限られており、これらの面が受ける二次ロー
ブの数自体が制限される。
【００２６】図４は、入力導波路における光波の閉込め
が非常に大きいために実際に実現可能な入力波形を示
す。その結果生ずる回折波Ｅは図５に示されている。こ
こで、主ローブは図３の場合よりも大きいことが分か
る。しかし、シミュレーションおよび実験の示すところ
によれば、格子Ｒに少なくとも二つの導波路を設置し、
主ローブの両側に位置する二つの二次ローブの一部を受
けるようにすれば、スペクトル応答は著しく改善するこ
とができる。従って、図６に示されたような、格子が３
６個の導波路を含む構造を用いた特定の実施例では、出
力波Ｓｋのひとつのスペクトル応答は図８のような形に
なる。反対に、通常の閉込め率すなわち９５％未満の閉
込め率の入力導波路を有する従来の装置を用いた場合、
スペクトル応答は図７のような形になる。
が非常に大きいために実際に実現可能な入力波形を示
す。その結果生ずる回折波Ｅは図５に示されている。こ
こで、主ローブは図３の場合よりも大きいことが分か
る。しかし、シミュレーションおよび実験の示すところ
によれば、格子Ｒに少なくとも二つの導波路を設置し、
主ローブの両側に位置する二つの二次ローブの一部を受
けるようにすれば、スペクトル応答は著しく改善するこ
とができる。従って、図６に示されたような、格子が３
６個の導波路を含む構造を用いた特定の実施例では、出
力波Ｓｋのひとつのスペクトル応答は図８のような形に
なる。反対に、通常の閉込め率すなわち９５％未満の閉
込め率の入力導波路を有する従来の装置を用いた場合、
スペクトル応答は図７のような形になる。
【００２７】次に、図６に示されたマルチプレクサの実
施例の詳細な特徴について説明する。
施例の詳細な特徴について説明する。
【００２８】Ｉｎｐ基板 導波路層の成分：ＩｎＧａＡｓＰ（インジウム、ガリウ
ム、ヒ素、リン） 有効屈折率ｎ＝３．２２ 格子の導波路数＝３６個 面Ｚｅ、Ｚｓの半径＝８５μｍ 入力導波路の幅ｗ＝２μｍ カップラにおける導波路の軸の距離＝２．７μｍ λｏ＝１．５４μｍ 格子の次数ｍ＝１４６ この実施例は、格子の導波路は主ローブと、実際には二
個の隣接二次ローブとを考慮している。カップラＣｅの
入力Ａに中心を合わせ、面Ｚｅを覆う領域の角度は、こ
の場合６５゜以上である。カップラＣｓはカップラＣｅ
と同じである。
ム、ヒ素、リン） 有効屈折率ｎ＝３．２２ 格子の導波路数＝３６個 面Ｚｅ、Ｚｓの半径＝８５μｍ 入力導波路の幅ｗ＝２μｍ カップラにおける導波路の軸の距離＝２．７μｍ λｏ＝１．５４μｍ 格子の次数ｍ＝１４６ この実施例は、格子の導波路は主ローブと、実際には二
個の隣接二次ローブとを考慮している。カップラＣｅの
入力Ａに中心を合わせ、面Ｚｅを覆う領域の角度は、こ
の場合６５゜以上である。カップラＣｓはカップラＣｅ
と同じである。
【００２９】一般に、二個の二次ローブを覆うために、
上記に定義された領域の角度の最小値αｍをαｍ＝４λ
ｏ／（ｎ，ｗ）によって推定することができ、ここでλ
ｏは、処理する多重化の真空中の平均波長であり、ｎは
導波路層の有効屈折率、ｗは案内幅である。
上記に定義された領域の角度の最小値αｍをαｍ＝４λ
ｏ／（ｎ，ｗ）によって推定することができ、ここでλ
ｏは、処理する多重化の真空中の平均波長であり、ｎは
導波路層の有効屈折率、ｗは案内幅である。
【００３０】また、デマルチプレクサは対称であり、出
力導波路と同数の入力導波路を含むことに留意された
い。従って、入力および出力を交換することができる。
さらに、一つまたは複数の入力導波路が故障した場合に
有効化する冗長度が確保される。
力導波路と同数の入力導波路を含むことに留意された
い。従って、入力および出力を交換することができる。
さらに、一つまたは複数の入力導波路が故障した場合に
有効化する冗長度が確保される。
【００３１】図９は、実際に使用可能なあらゆる型の材
料に対してたとえば９９％以上の非常に高い閉込め率を
有する入力導波路Ｇｅの実施例を示す。この実施例によ
れば、ＩｎＧａＡｓＰの四つの成分からなる合金から導
波路層２を構成し、これをリン化インジウム基板に埋め
込んである。次に導波路を形成するために、導波路層２
の下に位置するエッチング隔壁層５まで側面エッチング
を行った。この結果、層２は側面が空気で取り囲まれ、
またリン化インジウムの下部閉じ込め層３と上部閉じ込
め層４とによって区切られている。
料に対してたとえば９９％以上の非常に高い閉込め率を
有する入力導波路Ｇｅの実施例を示す。この実施例によ
れば、ＩｎＧａＡｓＰの四つの成分からなる合金から導
波路層２を構成し、これをリン化インジウム基板に埋め
込んである。次に導波路を形成するために、導波路層２
の下に位置するエッチング隔壁層５まで側面エッチング
を行った。この結果、層２は側面が空気で取り囲まれ、
またリン化インジウムの下部閉じ込め層３と上部閉じ込
め層４とによって区切られている。
【００３２】寸法設定に関しては、たとえば次のように
なる。
なる。
【００３３】 導波路層２の厚さ＝０．８μｍ 導波路層２の幅＝２μｍ 下部層３の厚さ＝０．４μｍ 上部層４の厚さ＝０．９μｍ もちろん本発明は、適切な光学特性を有する他の材料で
集積化することもできる。たとえば、ヒ化ガリウム、シ
リコンまたはシリカ、アルミナ、ニオブ酸リチウムなら
びに幾つかの重合体が挙げられる。
集積化することもできる。たとえば、ヒ化ガリウム、シ
リコンまたはシリカ、アルミナ、ニオブ酸リチウムなら
びに幾つかの重合体が挙げられる。
【００３４】変化例では、反射導波路格子を用いること
もできる。この場合は第１のカップラＣｅだけを用い、
これを、反射面まで及ぶ異なる長さの導波路格子に出力
で接続する。上記の実施例のように、格子の導波路は、
受信面Ｚｅで複数の二次ローブを形成する少なくとも一
部を受けるように位置づけられる。
もできる。この場合は第１のカップラＣｅだけを用い、
これを、反射面まで及ぶ異なる長さの導波路格子に出力
で接続する。上記の実施例のように、格子の導波路は、
受信面Ｚｅで複数の二次ローブを形成する少なくとも一
部を受けるように位置づけられる。
【００３５】本発明の他の変化例では、図１０に概略的
に示されたエッチング格子式デマルチプレクサを用いる
ことができる。反射エッチング格子Ｒは、上記変化例の
導波路格子と機能的に同等である。
に示されたエッチング格子式デマルチプレクサを用いる
ことができる。反射エッチング格子Ｒは、上記変化例の
導波路格子と機能的に同等である。
【００３６】第１の実施例とは逆に、反射により機能す
る格子は、入力多重化において、カップラの入力点Ａで
集束する波長を用いることはできない。
る格子は、入力多重化において、カップラの入力点Ａで
集束する波長を用いることはできない。
【図１】本発明による導波路格子式デマルチプレクサの
概略図である。
概略図である。
【図２】本発明によるデマルチプレクサの機能を説明す
る曲線である。
る曲線である。
【図３】本発明によるデマルチプレクサの機能を説明す
る曲線である。
る曲線である。
【図４】本発明によるデマルチプレクサの機能を説明す
る曲線である。
る曲線である。
【図５】本発明によるデマルチプレクサの機能を説明す
る曲線である。
る曲線である。
【図６】本発明によるデマルチプレクサの特定の実施例
の全体図である。
の全体図である。
【図７】従来の格子式デマルチプレクサにより得られる
スペクトル応答曲線である。
スペクトル応答曲線である。
【図８】本発明によるデマルチプレクサにより得られる
スペクトル応答曲線である。
スペクトル応答曲線である。
【図９】本発明による実施例の入力導波路の横断面図で
ある。
ある。
【図１０】本発明を同様に実施することができるエッチ
ング格子式デマルチプレクサの概略図である。
ング格子式デマルチプレクサの概略図である。
Ｒ 格子 Ｚｅ 受信面 Ｃｅ 回折空間 Ｓｋ 出力波 Ｇｅ 入力ウェーブガイド ｅ 入力波
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ローラン・マエストリク フランス国、75014・パリ、アブニユ・ド ユ・メンヌ・124 (72)発明者 クリスチヤン・デユシエ フランス国、91460・マルクシス、リユ・ アルフレ・デユブワ・76
Claims (9)
- 【請求項１】 回折空間（Ｃｅ）と、格子（Ｒ）と、集
束面（Ｚｆ）とを含み、前記回折空間（Ｃｅ）が、入力
導波路（Ｇｅ）に接続された少なくとも一つの入力
（Ａ）と、前記入力（Ａ）の反対側に位置して格子
（Ｒ）に接続された受信面（Ｚｅ）とを含み、前記入力
導波路（Ｇｅ）が、回折空間（Ｃｅ）に入力光波（ｅ）
を導き、前記格子（Ｒ）が、入力波（ｅ）の波長に応じ
た位置で集束面（Ｚｆ）に出力波（Ｓｋ）を集束するよ
うに構成される波長デマルチプレクサにおいて、前記入
力導波路（Ｇｅ）と前記受信面（Ｚｅ）が、入力光波
（ｅ）に応じて受信面（Ｚｅ）に回折波（Ｅ）を形成す
るように寸法設定され、回折波（Ｅ）の振幅は、受信面
（Ｚｅ）の位置に応じて少なくとも一部分が複数の二次
ローブを有することを特徴とする波長デマルチプレク
サ。 - 【請求項２】 入力ウェーブガイド（Ｇｅ）が導波路層
（２）を含み、この層は、導波路層よりも小さい屈折率
の環境によって横方向に決定され、導波路層の横断面の
寸法及び前記屈折率の値が、入力導波路（Ｇｅ）の側方
閉込め率が少なくとも９５％となるように選択されるこ
とを特徴とする請求項１に記載の波長デマルチプレク
サ。 - 【請求項３】 入力ウェーブガイド（Ｇｅ）が、側面エ
ッチングを行った埋込み導波路層から形成されることを
特徴とする請求項１または２に記載の波長デマルチプレ
クサ。 - 【請求項４】 前記回折空間が、長さが異なるウェーブ
ガイド（ｇｉ）の格子（Ｒ）を介して第２の星形カップ
ラ（Ｃｓ）の出力に接続される第１の星形カップラ（Ｃ
ｅ）であり、前記集束面（Ｚｆ）が、第２のカップラ
（Ｃｓ）を決定するとともに格子（Ｒ）と反対側に位置
する面から構成され、前記格子が、前記二次ローブの少
なくとも一部を受信する位置にある導波路を含むことを
特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の波長
デマルチプレクサ。 - 【請求項５】 前記回折空間が、長さが異なるウェーブ
ガイド（ｇｉ）の格子（Ｒ）の出力に接続されて反射面
まで延びる星形カップラ（Ｃｅ）であり、前記格子が、
前記二次ローブの少なくとも一部を受信する位置にある
導波路を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれ
か一項に記載の波長デマルチプレクサ。 - 【請求項６】 前記回折空間がカップラ（Ｃｅ）であ
り、前記入力（Ｅ）の反対面が前記受信面（Ｚｅ）と前
記格子（Ｒ）とを同時に構成するエッチング反射格子で
あることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に
記載の波長デマルチプレクサ。 - 【請求項７】 半導体材料中に集積されていることを特
徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の波長デ
マルチプレクサ。 - 【請求項８】 前記半導体材料がリン化インジウムであ
ることを特徴とする請求項７に記載の波長デマルチプレ
クサ。 - 【請求項９】 シリコン中に集積されていることを特徴
とする請求項１から６のいずれか一項に記載の波長デマ
ルチプレクサ。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9515657A FR2743234B1 (fr) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | Demultiplexeur de longueurs d'onde |
| FR9515657 | 1995-12-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09189825A true JPH09189825A (ja) | 1997-07-22 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8351041A Pending JPH09189825A (ja) | 1995-12-28 | 1996-12-27 | 波長デマルチプレクサ |
Country Status (5)
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|---|---|
| US (1) | US5751872A (ja) |
| EP (1) | EP0783118A1 (ja) |
| JP (1) | JPH09189825A (ja) |
| CA (1) | CA2194086A1 (ja) |
| FR (1) | FR2743234B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6768840B2 (en) | 2001-01-16 | 2004-07-27 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Arrayed waveguide grating and method for manufacturing the same |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6023544A (en) * | 1997-12-24 | 2000-02-08 | Lucent Technologies Inc. | Monitoring with an optical wavelength router |
| KR100327898B1 (ko) | 1998-11-12 | 2002-08-21 | 한국전자통신연구원 | 직선형광도파로를구비한파장역다중화소자 |
| KR100322133B1 (ko) * | 1999-02-01 | 2002-02-04 | 윤종용 | 손실이 균일한 광파장 분할기/다중화기 |
| KR100293954B1 (ko) * | 1999-05-11 | 2001-06-15 | 윤종용 | 평탄한 주파수 응답을 가진 저손실 광파장 분할기 |
| US6298186B1 (en) * | 2000-07-07 | 2001-10-02 | Metrophotonics Inc. | Planar waveguide grating device and method having a passband with a flat-top and sharp-transitions |
| JP3539369B2 (ja) * | 2000-08-23 | 2004-07-07 | 日立電線株式会社 | アレイ導波路型光波長合分波器およびその製造方法 |
| US6697552B2 (en) | 2001-02-23 | 2004-02-24 | Lightwave Microsystems Corporation | Dendritic taper for an integrated optical wavelength router |
| US6853769B2 (en) * | 2001-03-16 | 2005-02-08 | Lightwave Microsystems Corporation | Arrayed waveguide grating with waveguides of unequal widths |
| US6853773B2 (en) * | 2001-04-30 | 2005-02-08 | Kotusa, Inc. | Tunable filter |
| US6850670B2 (en) * | 2001-06-28 | 2005-02-01 | Lightwave Microsytstems Corporation | Method and apparatus for controlling waveguide birefringence by selection of a waveguide core width for a top clad |
| EP1425745A2 (en) * | 2001-08-27 | 2004-06-09 | Gracenote, Inc. | Playlist generation, delivery and navigation |
| JP3775673B2 (ja) * | 2002-12-27 | 2006-05-17 | 日本電信電話株式会社 | アレイ導波路格子型光合分波回路 |
| US7609917B2 (en) * | 2005-10-11 | 2009-10-27 | Lightwave Microsystems Corporation | Method and apparatus for controlling waveguide birefringence by selection of a waveguide core width for a top cladding |
| WO2011146363A2 (en) | 2010-05-17 | 2011-11-24 | Neophotonics Corporation | Hybrid fiber coaxial network optical transport system with distortion control |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5136671A (en) * | 1991-08-21 | 1992-08-04 | At&T Bell Laboratories | Optical switch, multiplexer, and demultiplexer |
| US5212758A (en) | 1992-04-10 | 1993-05-18 | At&T Bell Laboratories | Planar lens and low order array multiplexer |
| DE69325309T2 (de) * | 1992-04-29 | 2000-01-27 | At & T Corp., New York | Effizienter optische Reflexionsmultiplexer und -demultiplexer |
| US5243672A (en) * | 1992-08-04 | 1993-09-07 | At&T Bell Laboratories | Planar waveguide having optimized bend |
| US5339157A (en) * | 1993-02-19 | 1994-08-16 | At&T Bell Laboratories | Rapidly tunable integrated optical filter |
| US5367586A (en) * | 1993-03-26 | 1994-11-22 | At&T Bell Laboratories | Optical delay line |
| US5617234A (en) * | 1994-09-26 | 1997-04-01 | Nippon Telegraph & Telephone Corporation | Multiwavelength simultaneous monitoring circuit employing arrayed-waveguide grating |
-
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-
1996
- 1996-12-19 EP EP96402815A patent/EP0783118A1/fr not_active Withdrawn
- 1996-12-24 US US08/772,527 patent/US5751872A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-12-27 JP JP8351041A patent/JPH09189825A/ja active Pending
- 1996-12-27 CA CA002194086A patent/CA2194086A1/fr not_active Abandoned
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6768840B2 (en) | 2001-01-16 | 2004-07-27 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Arrayed waveguide grating and method for manufacturing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2743234A1 (fr) | 1997-07-04 |
| EP0783118A1 (fr) | 1997-07-09 |
| FR2743234B1 (fr) | 1998-01-23 |
| US5751872A (en) | 1998-05-12 |
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