JPH09200187A - 導波路格子式光デマルチプレクサ及びその使用法 - Google Patents
導波路格子式光デマルチプレクサ及びその使用法Info
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- JPH09200187A JPH09200187A JP8349654A JP34965496A JPH09200187A JP H09200187 A JPH09200187 A JP H09200187A JP 8349654 A JP8349654 A JP 8349654A JP 34965496 A JP34965496 A JP 34965496A JP H09200187 A JPH09200187 A JP H09200187A
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-
- G—PHYSICS
- 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】 最高にコンパクト化された波長デマルチプレ
クサを提供する。 【解決手段】 デマルチプレクサは、長さがすべて異な
る導波路の格子によって互いに接続される二個のカップ
ラを含む。次数が小さい小型の格子成分を構成するため
に、各導波路は、隣接する三つのセグメント（Ｔ1、
Ｔ2、Ｔ3）を含み、各セグメントは正、負、正の曲率半
径を有する。特に同時送受光通信システムに適用され
る。
クサを提供する。 【解決手段】 デマルチプレクサは、長さがすべて異な
る導波路の格子によって互いに接続される二個のカップ
ラを含む。次数が小さい小型の格子成分を構成するため
に、各導波路は、隣接する三つのセグメント（Ｔ1、
Ｔ2、Ｔ3）を含み、各セグメントは正、負、正の曲率半
径を有する。特に同時送受光通信システムに適用され
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】一般に集積成分で構成されるこれらの装
置は、複数の波長を用いた光通信システムに数多く用い
られる。ここでは特に、広帯域光デマルチプレクサすな
わち比較的離れた波長を分離するための光デマルチプレ
クサを考慮する。こうした装置はまた、同時送受方式の
双方向通信用送受信機で送受切換器として用いることが
できる。
置は、複数の波長を用いた光通信システムに数多く用い
られる。ここでは特に、広帯域光デマルチプレクサすな
わち比較的離れた波長を分離するための光デマルチプレ
クサを考慮する。こうした装置はまた、同時送受方式の
双方向通信用送受信機で送受切換器として用いることが
できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】とりわけ有効なマルチ
プレクサまたはデマルチプレクサのタイプは、長さが全
く異なる導波路格子によって相互接続された二つの星形
カップラから構成される。ところで、このタイプの広帯
域デマルチプレクサを構成するためには、次数（ｏｒｄ
ｒｅ）が低い格子を選択しなければならない。事実、次
数ｍは、ｍ＝ｎ△Ｌ／λｏと定義される。ここでｎは導
波路を構成する環境の有効屈折率であり、△Ｌは格子の
ピッチすなわち二つの隣接する導波路の長さの差であ
り、λｏは多重入射光の真空中における平均波長であ
る。
プレクサまたはデマルチプレクサのタイプは、長さが全
く異なる導波路格子によって相互接続された二つの星形
カップラから構成される。ところで、このタイプの広帯
域デマルチプレクサを構成するためには、次数（ｏｒｄ
ｒｅ）が低い格子を選択しなければならない。事実、次
数ｍは、ｍ＝ｎ△Ｌ／λｏと定義される。ここでｎは導
波路を構成する環境の有効屈折率であり、△Ｌは格子の
ピッチすなわち二つの隣接する導波路の長さの差であ
り、λｏは多重入射光の真空中における平均波長であ
る。
【０００４】一方、端にある波長の差△λは格子の次数
ｍに逆比例するので、小さい次数たとえば２または３を
選択しなければならない。その結果、ピッチ△Ｌは小さ
く、そのため導波路の線形が形成しにくくなる。
ｍに逆比例するので、小さい次数たとえば２または３を
選択しなければならない。その結果、ピッチ△Ｌは小さ
く、そのため導波路の線形が形成しにくくなる。
【０００５】米国特許第５２１２７５８号は、ピッチの
小さい導波路格子を構成するために一つの解決法を示し
ている。この解決法はいわゆる「Ｓ」字型構成にあり、
三つの異なる区間を含み、湾曲した中央区間の両側に二
つの半円区間を配置している。この解決法は所望の結果
を得ることができるが、格子の小型化という見地からは
最適ではない。
小さい導波路格子を構成するために一つの解決法を示し
ている。この解決法はいわゆる「Ｓ」字型構成にあり、
三つの異なる区間を含み、湾曲した中央区間の両側に二
つの半円区間を配置している。この解決法は所望の結果
を得ることができるが、格子の小型化という見地からは
最適ではない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このようなコンパクトさ
を最適化するために、本発明の目的は、第１および第２
の星形カップラと、長さがすべて異なる導波路格子とを
含み、各カップラが、円筒形の結合面を含み、前記導波
路が、第１および第２のカップラの結合面と垂直に複数
の点で前記結合面にそれぞれ接続される第１および第２
の端を含み、各面における点の位置が前記長さの一次関
数を示す波長デマルチプレクサであり、各導波路の線形
が、それぞれ正、負、正の曲率半径をもつ第１、第２、
第３の隣接セグメントを連続して有し、最も長い導波路
の前記第１および第３のセグメントの凹面が格子の他の
導波路に向けて配向されることを特徴とする。
を最適化するために、本発明の目的は、第１および第２
の星形カップラと、長さがすべて異なる導波路格子とを
含み、各カップラが、円筒形の結合面を含み、前記導波
路が、第１および第２のカップラの結合面と垂直に複数
の点で前記結合面にそれぞれ接続される第１および第２
の端を含み、各面における点の位置が前記長さの一次関
数を示す波長デマルチプレクサであり、各導波路の線形
が、それぞれ正、負、正の曲率半径をもつ第１、第２、
第３の隣接セグメントを連続して有し、最も長い導波路
の前記第１および第３のセグメントの凹面が格子の他の
導波路に向けて配向されることを特徴とする。
【０００７】使用する技術、とりわけ導波路の構造の選
択により、絶対値の限界は、これらの導波路の半径が取
り得る値よりも小さくなければならない。従って、上記
の三個のセグメントだけではこの最小値が線形を構成で
きない場合には、導波路の第１および／または第２の端
を直線にすることができる。
択により、絶対値の限界は、これらの導波路の半径が取
り得る値よりも小さくなければならない。従って、上記
の三個のセグメントだけではこの最小値が線形を構成で
きない場合には、導波路の第１および／または第２の端
を直線にすることができる。
【０００８】本発明の他の特徴によれば、導波路の線形
の計算を単純化することを目的とし、導波路は一つの平
面に関して対称であるように構成する。
の計算を単純化することを目的とし、導波路は一つの平
面に関して対称であるように構成する。
【０００９】さらに、格子の最も長い導波路の中央セグ
メントが直線であれば、装置のコンパクトさは改善され
る。このため、こうした最も長い導波路の第１および第
３のセグメントの曲率半径は、この導波路に光波を導く
特性を保持する最小値を有する。
メントが直線であれば、装置のコンパクトさは改善され
る。このため、こうした最も長い導波路の第１および第
３のセグメントの曲率半径は、この導波路に光波を導く
特性を保持する最小値を有する。
【００１０】一変形例では、反射式に機能する導波路格
子を用いたデマルチプレクサを構成することも可能であ
る。本発明によるこの変形例によれば、星形カップラ
と、長さがすべて異なり反射面まで伸びる導波路の格子
とを含み、前記カップラが円筒形の結合面を含み、前記
導波路が、複数の点で前記結合面に垂直に接続される端
を含み、前記面における点の位置が前記長さの一次関数
を示すデマルチプレクサにおいて、各導波路の線形が、
それぞれ正と負の曲率半径をもつ二つの隣接セグメント
を含み、その結果、前記反射面が同一面にあることを特
徴とする。
子を用いたデマルチプレクサを構成することも可能であ
る。本発明によるこの変形例によれば、星形カップラ
と、長さがすべて異なり反射面まで伸びる導波路の格子
とを含み、前記カップラが円筒形の結合面を含み、前記
導波路が、複数の点で前記結合面に垂直に接続される端
を含み、前記面における点の位置が前記長さの一次関数
を示すデマルチプレクサにおいて、各導波路の線形が、
それぞれ正と負の曲率半径をもつ二つの隣接セグメント
を含み、その結果、前記反射面が同一面にあることを特
徴とする。
【００１１】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。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、導波路格子式デマルチプ
レクサの概略上面図である。
レクサの概略上面図である。
【００１３】このデマルチプレクサは、星形の第１の星
形カップラＣｅから構成され、その入力Ａは入力導波路
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の面は結合面Ｚｅを構成し、この結合面Ｚｅ
は、導波路ｇl、．．．ｇi、．．．ｇMからなる格子Ｇ
Ｒの入力に接続される。格子ＧＲの他端は第２の星形カ
ップラＣｓの他の結合面Ｚｓに接続される。結合面Ｚｓ
と反対側にある面Ｚｆは、出力導波路Ｇ１、Ｇ２に接続
される集束面を構成する。導波路Ｇ１、Ｇ２はそれぞ
れ、波長λ１、λ２の出力信号Ｓ１、Ｓ２を供給する。
形カップラＣｅから構成され、その入力Ａは入力導波路
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の面は結合面Ｚｅを構成し、この結合面Ｚｅ
は、導波路ｇl、．．．ｇi、．．．ｇMからなる格子Ｇ
Ｒの入力に接続される。格子ＧＲの他端は第２の星形カ
ップラＣｓの他の結合面Ｚｓに接続される。結合面Ｚｓ
と反対側にある面Ｚｆは、出力導波路Ｇ１、Ｇ２に接続
される集束面を構成する。導波路Ｇ１、Ｇ２はそれぞ
れ、波長λ１、λ２の出力信号Ｓ１、Ｓ２を供給する。
【００１４】集積化した実施例では、カップラと導波路
とが、装置の他の寸法に比べて薄い導波路層から構成さ
れる。
とが、装置の他の寸法に比べて薄い導波路層から構成さ
れる。
【００１５】幾何的には、導波路に接続される各カップ
ラの相対する二面は円筒形で、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。
ラの相対する二面は円筒形で、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。
【００１６】デマルチプレクサの機能を得るために、導
波路ｇiの長さＬiはすべて異なり、結合点Ｅiは面Ｚ
ｅ、Ｚｆ上に位置し、これらの長さの一次関数を示す。
小型化および単純化のために、全体は対称であり、結合
点Ｅiは結合面Ｚｅ、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Ｌi＝Ｌｏ＋
（ｉ−１）△Ｌであり、ここでＬｏは最も短い導波路ｇ
1の長さであり、△Ｌは格子のピッチである。
波路ｇiの長さＬiはすべて異なり、結合点Ｅiは面Ｚ
ｅ、Ｚｆ上に位置し、これらの長さの一次関数を示す。
小型化および単純化のために、全体は対称であり、結合
点Ｅiは結合面Ｚｅ、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Ｌi＝Ｌｏ＋
（ｉ−１）△Ｌであり、ここでＬｏは最も短い導波路ｇ
1の長さであり、△Ｌは格子のピッチである。
【００１７】入力多重光の真空中の平均波長をλｏとす
ると、△Ｌ＝ｍλｏ／ｎが選択される。ここでｍは格子
の次数であり、ｎは格子の導波層の有効屈折率である。
ると、△Ｌ＝ｍλｏ／ｎが選択される。ここでｍは格子
の次数であり、ｎは格子の導波層の有効屈折率である。
【００１８】デマルチプレクサにおける機能において、
多重光ｅは、入力導波路Ｇｅを介して第１のカップラＣ
ｅに入る。多重光を構成する異なる波長は、出力導波路
Ｇ１、Ｇ２の入力に集束する。
多重光ｅは、入力導波路Ｇｅを介して第１のカップラＣ
ｅに入る。多重光を構成する異なる波長は、出力導波路
Ｇ１、Ｇ２の入力に集束する。
【００１９】この装置の波長を分離するという特徴は伝
送方向とは独立しているので、「全二重（full duple
x）」すなわち単一ファイバで同時に伝送する双方向通
信システムにおける送受信機の送受切換器としてこの装
置を用いることができる。この場合、たとえば波長λ１
で搬送された受信信号は、導波路ＧｅからカップラＣｅ
に入力され、導波路Ｇ１の出力で検出される。波長λ２
によって搬送された送信信号は、導波路Ｇ２からカップ
ラＣｓに入力され、次に導波路Ｇｅから送信される。
送方向とは独立しているので、「全二重（full duple
x）」すなわち単一ファイバで同時に伝送する双方向通
信システムにおける送受信機の送受切換器としてこの装
置を用いることができる。この場合、たとえば波長λ１
で搬送された受信信号は、導波路ＧｅからカップラＣｅ
に入力され、導波路Ｇ１の出力で検出される。波長λ２
によって搬送された送信信号は、導波路Ｇ２からカップ
ラＣｓに入力され、次に導波路Ｇｅから送信される。
【００２０】製造技術ならびに導波路の構造を選択する
と、送受切換器の寸法設定は主に、分離しようとする波
長の極値によって条件づけられる。さらに、格子の導波
路数Ｍは、分離する隣接波長の差に応じて、出力信号の
スペクトル応答を最適化するように選択される。
と、送受切換器の寸法設定は主に、分離しようとする波
長の極値によって条件づけられる。さらに、格子の導波
路数Ｍは、分離する隣接波長の差に応じて、出力信号の
スペクトル応答を最適化するように選択される。
【００２１】従って、送受切換器として装置を用いたい
場合、たとえば以下のようになる。
場合、たとえば以下のようになる。
【００２２】λ１＝１．３１μｍ λ２＝１．５５μｍ △λ＝λ２−λ１＝０．２４μｍ Ｍ＝６〜１０ λｏ＝１．４６μｍ また、装置において規定される幾何的パラメータは以下
の通りである。
の通りである。
【００２３】ｒ＝結合面Ｚｅと集束面Ｚｆの半径 ａ＝カップラレベルにおける格子の導波路の中心間の差 ｂ＝出力カップラに関して波長の極値に対応する出力導
波間の中心間の距離 ｍ＝格子の次数 この線形の計算方法を説明する前に、図２を参照しなが
ら格子の導波路ｇiの構造を示す。この構造は、リン化
インジウム基板に集積された「リッジ（ｒｉｄｇｅ）」
型である。導波路層２は最初、垂直閉込め層に埋め込ま
れる。導波路を形成するために、導波路層２の上に位置
するエッチング隔壁層まで閉込め層の側面エッチングを
行った。エッチング後に残る閉込め層部分３により、層
２に光波の側面導波特性をもたらす側方面閉込めが行わ
れる。
波間の中心間の距離 ｍ＝格子の次数 この線形の計算方法を説明する前に、図２を参照しなが
ら格子の導波路ｇiの構造を示す。この構造は、リン化
インジウム基板に集積された「リッジ（ｒｉｄｇｅ）」
型である。導波路層２は最初、垂直閉込め層に埋め込ま
れる。導波路を形成するために、導波路層２の上に位置
するエッチング隔壁層まで閉込め層の側面エッチングを
行った。エッチング後に残る閉込め層部分３により、層
２に光波の側面導波特性をもたらす側方面閉込めが行わ
れる。
【００２４】寸法に関しては、たとえば次のようにな
る。
る。
【００２５】導波路層２の厚さ＝０．３μｍ 部分３の幅＝１．５μｍ エッチング深さ＝０．９μｍ 層２と導波路上部との距離＝１μｍ このような構造では、有効屈折率ｎは約３．２５であ
り、導波路の最小曲率半径は約１．２ｍｍである。
り、導波路の最小曲率半径は約１．２ｍｍである。
【００２６】実際には、導波路が十分に隔てられてから
湾曲を示すのが望ましい。そのためには、図３に示した
ように、導波路の直線端Ｅｇiによりカップラを延長す
ることができる。これらの端が同じ長さである場合、導
波路の湾曲部分は入力Ａに中心をおく半径Ｌの円弧Ｋか
ら始まる。たとえば、角度αiに配向された導波路ｇiに
対して、湾曲部分は弧Ｋに位置する点Ａiで始まる。
湾曲を示すのが望ましい。そのためには、図３に示した
ように、導波路の直線端Ｅｇiによりカップラを延長す
ることができる。これらの端が同じ長さである場合、導
波路の湾曲部分は入力Ａに中心をおく半径Ｌの円弧Ｋか
ら始まる。たとえば、角度αiに配向された導波路ｇiに
対して、湾曲部分は弧Ｋに位置する点Ａiで始まる。
【００２７】しかしながら、導波路の閉込め率を増すこ
とによりこれらの直線端をなくすことができる。さら
に、閉込め率を増すことにより、曲率半径の許容最小値
を小さくすることができる。そのためには、たとえば導
波路層の下にエッチング隔壁層を位置づけるだけでよ
い。
とによりこれらの直線端をなくすことができる。さら
に、閉込め率を増すことにより、曲率半径の許容最小値
を小さくすることができる。そのためには、たとえば導
波路層の下にエッチング隔壁層を位置づけるだけでよ
い。
【００２８】さらにまた、これらの直線部分の長さが異
なり、その幾つかが零になるように構成することもでき
る。
なり、その幾つかが零になるように構成することもでき
る。
【００２９】次に図４を参照しながら導波路の線形につ
いて説明する。導波路は全体でＭ個であり、それらの直
線端は図に示されたように配置されている。まず第一
に、導波路の対称面の線に対応する直線△を位置づけ
る。この位置付けは、当然任意であるが、格子の線形全
体が、一つまたは複数の導波路の交差といった不可能な
状態に達する場合は変えることができる。たとえば第１
の導波路ｇiの直線端に垂直で入力Ａから距離Ｄのとこ
ろにある配向するように選択する。距離Ｄは、導波路の
最小半径に相当する長さである。
いて説明する。導波路は全体でＭ個であり、それらの直
線端は図に示されたように配置されている。まず第一
に、導波路の対称面の線に対応する直線△を位置づけ
る。この位置付けは、当然任意であるが、格子の線形全
体が、一つまたは複数の導波路の交差といった不可能な
状態に達する場合は変えることができる。たとえば第１
の導波路ｇiの直線端に垂直で入力Ａから距離Ｄのとこ
ろにある配向するように選択する。距離Ｄは、導波路の
最小半径に相当する長さである。
【００３０】対称性を考慮すると、各導波路の半分の線
形を決定し、次に直線△に関して対称に補完すればよ
い。
形を決定し、次に直線△に関して対称に補完すればよ
い。
【００３１】さらに導波路の湾曲部分は連続する円弧か
ら構成され、これらの円弧は互いに接し、曲率半径の正
負が逆でなければならない。また、各導波路の第１の円
弧はその直線部で接し、すなわち弧Ｋ（面Ｚｅによって
形成される弧）に垂直でなければならない。同様に、第
２の円弧は直線△に垂直である。各導波路ｇiは、直線
△の垂線に対する直線部分の角度αiと、連続する二つ
の弧ＡiＢiとＢiＣiとによって決定される。弧ＡiＢiは
それ自体が中心０i、半径Ｒi、中心の角度βiとによっ
て決定される。弧ＢiＣiは、中心Ｐi、半径Ｒ’i、中心
の角度γiによって決定される。
ら構成され、これらの円弧は互いに接し、曲率半径の正
負が逆でなければならない。また、各導波路の第１の円
弧はその直線部で接し、すなわち弧Ｋ（面Ｚｅによって
形成される弧）に垂直でなければならない。同様に、第
２の円弧は直線△に垂直である。各導波路ｇiは、直線
△の垂線に対する直線部分の角度αiと、連続する二つ
の弧ＡiＢiとＢiＣiとによって決定される。弧ＡiＢiは
それ自体が中心０i、半径Ｒi、中心の角度βiとによっ
て決定される。弧ＢiＣiは、中心Ｐi、半径Ｒ’i、中心
の角度γiによって決定される。
【００３２】これらの記号および先に定義した記号を考
慮に入れると、すべてのｉについて以下の条件が確認さ
れなければならない。
慮に入れると、すべてのｉについて以下の条件が確認さ
れなければならない。
【００３３】（１）αi−αi-1＝ε、εは定数 （２）Ｌi＝Ｌｏ＋（ｉ−１）△Ｌ （３）Ｌi-1＝Ｌi−△Ｌ （４）Ｌi＝２（Ｌ−ｒ＋Ｒiβi＋Ｒ’iγi） （５）Ｌｃｏｓαi＋Ｒi［ｓｉｎ（βi−γi）＋ｓｉｎ
γi］＋Ｒ’iｓｉｎγi＝Ｄ （６）βi−γi＝αi （７）Ｒiβi＋Ｒ’iγi＝Ｒi-1βi-1＋Ｒ’i-1γi-1＋
△Ｌ ここで示されたすべての値は正である。
γi］＋Ｒ’iｓｉｎγi＝Ｄ （６）βi−γi＝αi （７）Ｒiβi＋Ｒ’iγi＝Ｒi-1βi-1＋Ｒ’i-1γi-1＋
△Ｌ ここで示されたすべての値は正である。
【００３４】実際には、最も長い導波路ｇMの線を引く
ことから始める。半径ＲMの値としては、導波路の構造
によって許容される曲率半径の最小値を選択する。一方
で半径Ｒ’Mは無限である。これら二つの条件から中心
０Mを決め、弧ＡMＢM、ＢMＣMを規定する。
ことから始める。半径ＲMの値としては、導波路の構造
によって許容される曲率半径の最小値を選択する。一方
で半径Ｒ’Mは無限である。これら二つの条件から中心
０Mを決め、弧ＡMＢM、ＢMＣMを規定する。
【００３５】次の導波路ｇiの線形に対しては、中心０i
として、弧ＫのＡiにおける接線と、０Mを通る△に平行
な線との交点を選択する。中心βiにおける弧は式
（７）を用いて計算され、Ｒ’iは式（５）によってβi
の関数で与えられる。
として、弧ＫのＡiにおける接線と、０Mを通る△に平行
な線との交点を選択する。中心βiにおける弧は式
（７）を用いて計算され、Ｒ’iは式（５）によってβi
の関数で与えられる。
【００３６】同様に、次の弧ｇi-1を決定するために
は、中心０i-1として弧ＫのＡi-1の接線と直線０iＢiと
の交点を選択する。角度βi-1も同様に、式（７）によ
って計算され、Ｒ’i-1は式（５）によってβi-1の関数
で与えられる。
は、中心０i-1として弧ＫのＡi-1の接線と直線０iＢiと
の交点を選択する。角度βi-1も同様に、式（７）によ
って計算され、Ｒ’i-1は式（５）によってβi-1の関数
で与えられる。
【００３７】この方法により、幾つかの導波路が交差す
るかあるいは近すぎることが判明した場合、△の位置を
変えるのが適切である。
るかあるいは近すぎることが判明した場合、△の位置を
変えるのが適切である。
【００３８】図５は、例として、前記送受切換器で上記
の方法を用いて得られた線形を示す。ここで、 ａ＝２．２μｍ ｂ＝３．０μｍ ｒ＝４５μｍ △Ｌ＝０．８８μｍ Ｍ＝６ ｍ＝２ とすると、全体の長さは２．５ｍｍ、幅は２５０μｍで
ある。
の方法を用いて得られた線形を示す。ここで、 ａ＝２．２μｍ ｂ＝３．０μｍ ｒ＝４５μｍ △Ｌ＝０．８８μｍ Ｍ＝６ ｍ＝２ とすると、全体の長さは２．５ｍｍ、幅は２５０μｍで
ある。
【００３９】図６は、同じ特徴を有するが先行技術の方
法を用いた送受切換器の線形との比較を示す。
法を用いた送受切換器の線形との比較を示す。
【００４０】一変形実施例は、反射導波格子を用いるこ
とからなる。この場合は、一個のカップラと、反射面ま
で延びる半格子の導波路とを用いる。上記の線形法を用
いることにより、反射面は、直線△に沿って成分を切り
離すだけで構成することができる。
とからなる。この場合は、一個のカップラと、反射面ま
で延びる半格子の導波路とを用いる。上記の線形法を用
いることにより、反射面は、直線△に沿って成分を切り
離すだけで構成することができる。
【００４１】本発明は、記載した実施例だけに制限され
るものではない。従って格子のピッチは一定でなくとも
よい。同様に、零または無視できる光出力を受信する導
波路を構成することはない。
るものではない。従って格子のピッチは一定でなくとも
よい。同様に、零または無視できる光出力を受信する導
波路を構成することはない。
【００４２】最後に、導波路の長さを光路とみなし、構
造における有効屈折率ｎの変化を考慮に入れることがで
きる。
造における有効屈折率ｎの変化を考慮に入れることがで
きる。
【図１】本発明が適用される導波路格子式デマルチプレ
クサの概略図である。
クサの概略図である。
【図２】導波路格子式実施例の横断面図である。
【図３】導波路の直線端に接続されたカップラの一つを
示す図である。
示す図である。
【図４】格子の導波路の線形を構成するために利用可能
な方法の説明図である。
な方法の説明図である。
【図５】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６】従来技術による同等のデマルチプレクサの線形
を示す図である。
を示す図である。
Ｃｅ、Ｃｓ 星形カップラ ｇi 導波路 ＧＲ 格子 Ｔ1、Ｔ2、Ｔ3 セグメント Ｚｅ 結合面
Claims (10)
- 【請求項１】 第１および第２の星形カップラ（Ｃｅ、
Ｃｓ）と、長さ（Ｌi）がすべて異なる導波路（ｇi）の
格子（ＧＲ）とを含み、各カップラ（Ｃｅ、Ｃｓ）が、
円筒形の結合面（Ｚｅ、Ｚｓ）を含み、前記導波路（ｇ
i）が、前記第１および第２のカップラ（Ｃｅ、Ｃｓ）
の結合面（Ｚｅ、Ｚｓ）と垂直に複数の点（Ｅi）でそ
れぞれ前記結合面に接続される第１および第２の端（Ｅ
ｇi）を含み、各面（Ｚｅ、Ｚｓ）における点の位置が
前記波長（Ｌi）の一次関数を示す波長デマルチプレク
サにおいて、各導波路（ｇi）の線形が、それぞれ正、
負、正の曲率半径（Ｒi、Ｒ’i）をもつ第１、第２、第
３の隣接セグメント（Ｔ1、Ｔ2、Ｔ3）を連続して有
し、最も長い導波路（ｇM）の前記第１および第３のセ
グメント（Ｔ1、Ｔ3）の凹面が格子（ＧＲ）の他の導波
路に向けて配向されることを特徴とするデマルチプレク
サ。 - 【請求項２】 前記第１および第２の端（Ｅｇi）の両
方あるいはいずれか一方が直線であることを特徴とする
請求項１に記載のデマルチプレクサ。 - 【請求項３】 前記導波路（ｇi）が、面（△）に関し
て対称であることを特徴とする請求項１または２に記載
のデマルチプレクサ。 - 【請求項４】 格子のうち最も長い導波路（ｇM）が、
曲率半径が無限の中央区間を含むことを特徴とする請求
項３に記載のデマルチプレクサ。 - 【請求項５】 前記最も長い導波路（ｇM）の第１およ
び第３のセグメントの曲率半径（ＲM）が、前記導波路
に光波を導く特性を保持する最小値を有することを特徴
とする請求項４に記載のデマルチプレクサ。 - 【請求項６】 星形カップラ（Ｃｅ）と、長さが全く異
なり反射面まで延びる導波路（ｇi）の格子（ＧＲ）と
を含み、前記カップラ（Ｃｅ）が円筒形の結合面（Ｚ
ｅ）を含み、前記導波路（ｇi）が、点（Ｅi）で前記結
合面（Ｚｅ）に垂直に接続される端（Ｅｇi）を含み、
前記面（Ｚｅ）における点の位置が前記長さの一次関数
を示す波長デマルチプレクサにおいて、各導波路
（ｇi）の線形が、それぞれ正と負の曲率半径（Ｒi、
Ｒ’i）をもつ二つの隣接セグメントを含み、その結
果、前記反射面が同一面にあることを特徴とする波長デ
マルチプレクサ。 - 【請求項７】 前記端（Ｅｇi）が直線であることを特
徴とする請求項６に記載のデマルチプレクサ。 - 【請求項８】 格子の最も長い導波路（ｇM）が、曲率
半径が無限の第２のセグメントを有することを特徴とす
る請求項６または７に記載のデマルチプレクサ。 - 【請求項９】 前記最も長い導波路（ｇM）の第１のセ
グメントの曲率半径（ＲM）が、前記導波路（ｇM）に光
波を導く特性を保持する最小値を有することを特徴とす
る請求項８に記載のデマルチプレクサ。 - 【請求項１０】 同時送受光通信システムで双方向送受
信機を構成するための請求項１から９のいずれか一項に
記載のデマルチプレクサの使用法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9515658A FR2743152B1 (fr) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | Demultiplexeur optique a reseau de guides |
| FR9515658 | 1995-12-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09200187A true JPH09200187A (ja) | 1997-07-31 |
Family
ID=9486083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8349654A Pending JPH09200187A (ja) | 1995-12-28 | 1996-12-27 | 導波路格子式光デマルチプレクサ及びその使用法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5822481A (ja) |
| EP (1) | EP0782021A1 (ja) |
| JP (1) | JPH09200187A (ja) |
| CA (1) | CA2194088A1 (ja) |
| FR (1) | FR2743152B1 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2858656B2 (ja) * | 1997-02-14 | 1999-02-17 | 日立電線株式会社 | 光波長合分波器 |
| FR2772145B1 (fr) * | 1997-12-08 | 2003-06-27 | France Telecom | Composant optique de type a spectrographe a reseau de guides, a canaux de sortie centres |
| FR2772143B1 (fr) * | 1997-12-08 | 2001-12-28 | France Telecom | Composant optique a spectrographe a reseau de guides, a geometrie de reseau amelioree |
| US6058233A (en) * | 1998-06-30 | 2000-05-02 | Lucent Technologies Inc. | Waveguide array with improved efficiency for wavelength routers and star couplers in integrated optics |
| US6219471B1 (en) | 1999-01-15 | 2001-04-17 | Lucent Technologies Inc. | Optical device having equal length waveguide paths |
| US6493487B1 (en) | 2000-07-14 | 2002-12-10 | Applied Wdm, Inc. | Optical waveguide transmission devices |
| US6434303B1 (en) | 2000-07-14 | 2002-08-13 | Applied Wdm Inc. | Optical waveguide slab structures |
| US6553165B1 (en) * | 2000-07-14 | 2003-04-22 | Applied Wdm, Inc. | Optical waveguide gratings |
| US6690025B2 (en) | 2001-05-11 | 2004-02-10 | Lightwave Microsystems Corporation | Devices for etch loading planar lightwave circuits |
| JP2003075666A (ja) * | 2001-06-22 | 2003-03-12 | Furukawa Electric Co Ltd:The | アレイ導波路回折格子型光合分波器 |
| GB0125260D0 (en) * | 2001-10-20 | 2001-12-12 | Qinetiq Ltd | Optical multiplexer and demultiplexer |
| WO2004083922A1 (en) * | 2003-03-21 | 2004-09-30 | Ignis Technologies As | Optical muliplexer based on arrayed waveguide grating |
| US6956993B2 (en) * | 2003-06-27 | 2005-10-18 | Lucent Technologies Inc. | Arrayed waveguide gratings with improved transmission efficiency |
| US7382953B1 (en) * | 2007-02-09 | 2008-06-03 | Gemfire Corporation | Folded AWG architecture |
| US7702200B2 (en) * | 2008-02-28 | 2010-04-20 | Corrado Pietro Dragone | Waveguide grating optical router suitable for CWDM |
| US9723387B2 (en) * | 2012-09-27 | 2017-08-01 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical signal processing device with an array waveguide coupled to a slab waveguide with two arcs |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5212758A (en) * | 1992-04-10 | 1993-05-18 | At&T Bell Laboratories | Planar lens and low order array multiplexer |
| US5396507A (en) * | 1993-11-15 | 1995-03-07 | At&T Corp. | Reflective digitally tunable laser |
| US5412744A (en) * | 1994-05-02 | 1995-05-02 | At&T Corp. | Frequency routing device having a wide and substantially flat passband |
-
1995
- 1995-12-28 FR FR9515658A patent/FR2743152B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-12-19 EP EP96402813A patent/EP0782021A1/fr not_active Withdrawn
- 1996-12-24 US US08/772,529 patent/US5822481A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-12-27 CA CA002194088A patent/CA2194088A1/fr not_active Abandoned
- 1996-12-27 JP JP8349654A patent/JPH09200187A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2743152A1 (fr) | 1997-07-04 |
| EP0782021A1 (fr) | 1997-07-02 |
| US5822481A (en) | 1998-10-13 |
| FR2743152B1 (fr) | 1998-01-23 |
| CA2194088A1 (fr) | 1997-06-29 |
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