JPH11153720A - Wavelength router - Google Patents

Wavelength router

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Publication number
JPH11153720A
JPH11153720A JP31996997A JP31996997A JPH11153720A JP H11153720 A JPH11153720 A JP H11153720A JP 31996997 A JP31996997 A JP 31996997A JP 31996997 A JP31996997 A JP 31996997A JP H11153720 A JPH11153720 A JP H11153720A
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JP
Japan
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waveguide
waveguides
planar waveguide
input
face
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP31996997A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Okayama
秀彰 岡山
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP31996997A priority Critical patent/JPH11153720A/en
Publication of JPH11153720A publication Critical patent/JPH11153720A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To embody the constitution taking the differences in the propagation constants between curvilinear parts and straight parts. SOLUTION: This wavelength router has three input ports 10a to 10c, three input waveguides 12a to 12c of which the respective one-side ends are connected to the corresponding input ports and a first plane waveguide 14 to which the other ends of these input waveguides 12a to 12c are connected. The wavelength router has three output ports 16a to 16c, three output waveguides 18a to 18c of which the respective one-side ends are connected to the corresponding output ports and a second plane waveguide 20 to which the other ends of these output waveguides 18a to 18c are connected. Further, the wavelength router has five connecting waveguides 22a to 22e coupling the output end face 24a of the first plane waveguide and the input end face 26a of the second plane waveguide. When the respective connecting waveguides comprise the straight parts and the curvilinear parts, the curvature of the curvilinear parts and the lengths of the straight parts as well as the straight length from the first connecting part to the first plane waveguide and to the first coupling parts of the respective connecting waveguides are so designed that the phase differences generated by the curvilinear parts are eliminated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、波長多重された
光信号を波長ごとに異なる経路に分離するための波長ル
ータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wavelength router for separating a wavelength-multiplexed optical signal into different paths for each wavelength.

【0002】[0002]

【従来の技術】波長ルータの従来構成は、例えば文献
「IEEE.Journal of Selected
Topics in Quantum Electr
onics Vol.2 p.236 1996年6
月」に開示されている。この文献に開示されている波長
ルータは、2つの平面導波路と、これら平面導波路の間
を結合するアレイ状の導波路とを具えている。この導波
路アレイは、直線部と曲線部とで構成されている。そし
て、波長依存性により平面導波路と導波路アレイとで生
じる光路差(位相差)を利用して、波長分離や波長ルー
ティングを行っている。
2. Description of the Related Art A conventional configuration of a wavelength router is disclosed in, for example, a document "IEEE. Journal of Selected."
Topics in Quantum Electr
onics Vol. 2 p. 236 1996/6
Month ". The wavelength router disclosed in this document includes two planar waveguides and an array of waveguides coupling between the planar waveguides. This waveguide array is composed of a straight section and a curved section. Then, wavelength separation and wavelength routing are performed using an optical path difference (phase difference) generated between the planar waveguide and the waveguide array due to the wavelength dependency.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、導波路
アレイを構成する曲線部と直線部とでは伝搬定数が異な
る。つまり、導波路の伝搬定数は、その導波路の形状特
に曲率に依存する。このため、この効果を考慮しておか
ないと、位相誤差が生じてしまい、所定の波長分離ある
いは波長ルーティングが行われない。今まで、この伝搬
定数の違いに起因して生じる位相誤差を防止する方策は
考えられていなかった。
However, the propagation constant differs between the curved portion and the straight portion constituting the waveguide array. That is, the propagation constant of the waveguide depends on the shape of the waveguide, particularly the curvature. Therefore, unless this effect is taken into consideration, a phase error occurs, and predetermined wavelength separation or wavelength routing is not performed. Until now, no measures have been considered to prevent a phase error caused by this difference in propagation constant.

【0004】従って、従来より、曲線部と直線部との伝
搬定数の違いを考慮した構成の波長ルータの出現が望ま
れていた。
[0004] Therefore, it has been desired that a wavelength router having a configuration in consideration of a difference in propagation constant between a curved portion and a straight portion is conventionally used.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】そこで、この発明の波長
ルータによれば、光信号が入力する複数の入力ポート
と、それぞれ一端が対応する入力ポートに接続された複
数の入力導波路と、これら入力導波路の他端が接続され
た第1平面導波路と、光信号を出力する複数の出力ポー
トと、それぞれ一端が対応する出力ポートに接続された
複数の出力導波路と、これら出力導波路の他端が接続さ
れた第2平面導波路と、第1平面導波路の出力端面と第
2平面導波路の入力端面との間を結合する複数の連絡導
波路とを具えており、光信号に位相差を与えるため、入
力導波路および第1平面導波路の第1接続部分から各連
絡導波路および第2平面導波路の第2結合部分に至る複
数の光伝播経路の各光路長を異ならせてなる波長ルータ
において、連絡導波路の各々が直線部と曲線部とで構成
されるとき、これら曲線部で生じる位相誤差が解消され
るように、曲線部の曲率と、直線部の長さと、第1接続
部分から第1平面導波路および各連絡導波路の第1結合
部分に至る直線長とを設計してあることを特徴とする。
According to the wavelength router of the present invention, there are provided a plurality of input ports for inputting optical signals, a plurality of input waveguides each having one end connected to the corresponding input port, and A first planar waveguide to which the other end of the input waveguide is connected, a plurality of output ports for outputting an optical signal, a plurality of output waveguides each having one end connected to a corresponding output port, and these output waveguides And a plurality of connecting waveguides coupling between an output end face of the first planar waveguide and an input end face of the second planar waveguide. In order to give a phase difference to each other, if the optical path lengths of a plurality of light propagation paths from the first connecting portion of the input waveguide and the first planar waveguide to each of the connecting waveguides and the second coupling portion of the second planar waveguide are different. Waveguide router Are composed of a straight portion and a curved portion, the curvature of the curved portion, the length of the straight portion, and the first planar conductor from the first connection portion are set so as to eliminate the phase error generated in the curved portions. It is characterized in that the waveguide and the linear length reaching the first coupling portion of each connecting waveguide are designed.

【0006】このように、曲線部の曲率の違いにより生
じる位相誤差は、その曲率と、直線部の長さと、平面導
波路の長さとの適切な設計により補償される。従って、
連絡導波路の直線部と曲線部との伝搬定数の違いに起因
する位相誤差を、実質的に無くすことができる。よっ
て、波長ルータをシステムに組み込んで利用する場合に
必要な、−25dB以下のクロストークを達成できる。
As described above, the phase error caused by the difference in the curvature of the curved portion is compensated by appropriate design of the curvature, the length of the straight portion, and the length of the planar waveguide. Therefore,
A phase error caused by a difference in propagation constant between the straight portion and the curved portion of the connecting waveguide can be substantially eliminated. Therefore, it is possible to achieve crosstalk of -25 dB or less, which is necessary when a wavelength router is incorporated in a system and used.

【0007】また、この発明の波長ルータにおいて、好
ましくは、出力端面を回折格子構造としてあるのが良
い。また、この発明の波長ルータの実施に当たり、回折
格子構造の階段状に設けられた格子に連絡導波路の各々
の一端がそれぞれ結合されているのが好適である。
In the wavelength router of the present invention, it is preferable that the output end face has a diffraction grating structure. In the implementation of the wavelength router of the present invention, it is preferable that one end of each of the communication waveguides is respectively coupled to a grating provided in a stepwise shape of the diffraction grating structure.

【0008】このように構成すると、入力導波路および
第1平面導波路の第1接続部分から第1平面導波路の出
力端面に至る長さを、適当な値に設計することができ
る。
With this configuration, the length from the first connection portion of the input waveguide and the first planar waveguide to the output end face of the first planar waveguide can be designed to an appropriate value.

【0009】また、この発明の波長ルータにおいて、好
ましくは、出力端面と連絡導波路の一端とがテーパ構造
を介して結合されているのが良い。また、この発明の波
長ルータの実施に当たり、テーパ構造は、連絡導波路の
一端から出力端面にかけて末広がりな形状であるのが好
適である。
In the wavelength router according to the present invention, it is preferable that the output end face and one end of the communication waveguide are connected via a tapered structure. In implementing the wavelength router of the present invention, it is preferable that the tapered structure has a shape that widens from one end of the communication waveguide to the output end face.

【0010】このように構成すると、第1平面導波路の
出力端面に接続する連絡導波路の一端の口径が通常より
大きくなるので、第1平面導波路内を伝播する光信号が
各連絡導波路内に入射する割合が高まる。従って、光信
号を各連絡導波路内に効率良く集光させることができ
る。よって、入力導波路および第1平面導波路の第1接
続部分から連絡導波路および第1平面導波路の結合部分
に至る光路長が比較的長くても、連絡導波路に入射する
光信号の光量が減少することを抑制できる。
With this configuration, the diameter of one end of the connecting waveguide connected to the output end face of the first planar waveguide becomes larger than usual, so that the optical signal propagating in the first planar waveguide is transmitted to each connecting waveguide. The rate of incidence into the inside increases. Therefore, an optical signal can be efficiently condensed in each connecting waveguide. Therefore, even if the optical path length from the first connection part of the input waveguide and the first planar waveguide to the coupling part of the communication waveguide and the first planar waveguide is relatively long, the light amount of the optical signal incident on the communication waveguide Can be suppressed from decreasing.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、図を参照して、この発明の
実施の形態につき説明する。尚、図は、この発明が理解
できる程度に、構成、大きさおよび配置関係が概略的に
示されているに過ぎない。また、以下に記載する数値や
材料等の条件は単なる一例に過ぎない。従って、この発
明は、この実施の形態に何ら限定されることがない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. It should be noted that the drawings merely schematically show the configuration, size, and positional relationship so that the present invention can be understood. The conditions such as numerical values and materials described below are merely examples. Therefore, the present invention is not limited to this embodiment.

【0012】[第1の実施の形態]この実施の形態の波
長ルータの構成につき説明する。図1は、波長ルータの
第1構成を示す平面図である。この波長ルータは、3つ
の入力ポート10a、10bおよび10cと、それぞれ
一端が対応する入力ポートに接続された3つの入力導波
路12a、12bおよび12cと、これら入力導波路の
他端が接続された第1平面導波路14とを具えている。
また、波長ルータは、3つの出力ポート16a、16b
および16cと、それぞれ一端が対応する出力ポートに
接続された3つの出力導波路18a、18bおよび18
cと、これら出力導波路の他端が接続された第2平面導
波路20とを具えている。さらに、波長ルータは、第1
平面導波路14の出力端面24aと第2平面導波路20
の入力端面26aとの間を結合する複数の連絡導波路2
2a、22b、22c、22dおよび22eを具えてい
る。
[First Embodiment] The configuration of a wavelength router according to this embodiment will be described. FIG. 1 is a plan view showing a first configuration of the wavelength router. This wavelength router has three input ports 10a, 10b, and 10c, three input waveguides 12a, 12b, and 12c each having one end connected to a corresponding input port, and the other end of these input waveguides connected. And a first planar waveguide 14.
The wavelength router has three output ports 16a and 16b.
16c and three output waveguides 18a, 18b and 18 each having one end connected to a corresponding output port.
c and a second planar waveguide 20 to which the other ends of the output waveguides are connected. In addition, the wavelength router is
Output end face 24a of planar waveguide 14 and second planar waveguide 20
Connecting waveguides 2 coupled to the input end face 26a of the
2a, 22b, 22c, 22d and 22e.

【0013】これら各構成は基板28上に形成されてい
る。基板28は例えば石英、電気光学結晶や半導体であ
って、この基板主面28aに入力導波路12a〜12
c、第1平面導波路14、連絡導波路22a〜22e、
第2平面導波路20および出力導波路18a〜18cを
設ける。これら入力導波路12a〜12c、第1平面導
波路14、連絡導波路22a〜22e、第2平面導波路
20および出力導波路18a〜18cには例えば石英、
強誘電体材料、半導体が用いられる。連絡導波路22a
〜22eを基板主面28aの中央部に配置し、これら各
連絡導波路の両端に第1および第2平面導波路14およ
び20の出力端面24aおよび入力端面26aが結合さ
れるように、また、図中において、基板28の中心線
(I−I線)に関して線対称となるように、これら第1
および第2平面導波路14および20を配置する。そし
て、第1平面導波路14と一方の基板端面28bとの間
および第2平面導波路20と他方の基板端面28cとの
間にそれぞれ入力導波路12a〜12cおよび出力導波
路18a〜18cを、図中において、例えばこれらが基
板28の中心線(I−I線)に関して線対称となるよう
に配置する。
Each of these components is formed on a substrate 28. The substrate 28 is, for example, quartz, an electro-optic crystal, or a semiconductor, and the input waveguides 12 a to 12
c, the first planar waveguide 14, the connecting waveguides 22a to 22e,
A second planar waveguide 20 and output waveguides 18a to 18c are provided. The input waveguides 12a to 12c, the first planar waveguide 14, the connecting waveguides 22a to 22e, the second planar waveguide 20, and the output waveguides 18a to 18c are made of, for example, quartz,
Ferroelectric materials and semiconductors are used. Connecting waveguide 22a
To 22e are arranged at the center of the main surface 28a of the substrate, and the output end face 24a and the input end face 26a of the first and second planar waveguides 14 and 20 are coupled to both ends of each connecting waveguide, and In the figure, these first lines are symmetrical about the center line (II line) of the substrate 28.
And the second planar waveguides 14 and 20 are arranged. Then, the input waveguides 12a to 12c and the output waveguides 18a to 18c are respectively provided between the first planar waveguide 14 and the one substrate end surface 28b and between the second planar waveguide 20 and the other substrate end surface 28c. In the figure, for example, they are arranged so as to be line-symmetric with respect to the center line (II line) of the substrate 28.

【0014】一方の基板端面28bに3つの入力ポート
10a、10bおよび10cを配置し、これら入力ポー
ト10a〜10cと同数の入力導波路12a、12bお
よび12cを設けて導波路アレイを構成する。各入力導
波路12a、12bおよび12cの一端をそれぞれ対応
する入力ポート10a、10bおよび10cに接続し、
さらに各入力導波路の他端をそれぞれ第1平面導波路1
4の一方の端面24bに接続する。
Three input ports 10a, 10b and 10c are arranged on one substrate end surface 28b, and the same number of input waveguides 12a, 12b and 12c as the input ports 10a to 10c are provided to form a waveguide array. One end of each input waveguide 12a, 12b and 12c is connected to a corresponding input port 10a, 10b and 10c, respectively;
Further, the other end of each input waveguide is connected to the first planar waveguide 1 respectively.
4 is connected to one end face 24b.

【0015】また、他方の基板端面28cに3つの出力
ポート16a、16bおよび16cを配置し、これら出
力ポート16a〜16cと同数の出力導波路18a、1
8bおよび18cを設けて導波路アレイを構成する。各
出力導波路18a、18bおよび18cの一端をそれぞ
れ対応する出力ポート16a、16bおよび16cに接
続し、さらに各出力導波路の他端をそれぞれ第2平面導
波路20の一方の端面26bに接続する。
Further, three output ports 16a, 16b and 16c are arranged on the other substrate end face 28c, and the same number of output waveguides 18a, 18a,
8b and 18c are provided to form a waveguide array. One end of each output waveguide 18a, 18b and 18c is connected to the corresponding output port 16a, 16b and 16c, respectively, and the other end of each output waveguide is connected to one end face 26b of the second planar waveguide 20 respectively. .

【0016】また、任意好適な複数個の連絡導波路ここ
では5つの連絡導波路22a〜22eを設けて導波路ア
レイを構成し、各連絡導波路の一端を第1平面導波路1
4の他方の出力端面24aに接続し、各連絡導波路の他
端を第2平面導波路20の他方の入力端面26aに接続
する。
Also, a plurality of optional and suitable connecting waveguides, here, five connecting waveguides 22a to 22e are provided to form a waveguide array, and one end of each connecting waveguide is connected to the first planar waveguide 1
4 is connected to the other output end face 24a, and the other end of each connecting waveguide is connected to the other input end face 26a of the second planar waveguide 20.

【0017】また、光信号に位相差を与えるため、入力
導波路12a〜12cおよび第1平面導波路14の第1
接続部分すなわち端面24bから、各連絡導波路22a
〜22eおよび第2平面導波路20の第2結合部分すな
わち入力端面26aに至る複数の光伝播経路の各光路長
が異なるように設計する。従って、入力導波路12a〜
12cから端面24bを経て第1平面導波路14に入射
した光信号は、この端面24bで回折して第1平面導波
路14内の多数の方向に拡散する。これら拡散した光信
号は、第1平面導波路14中を、それぞれの光伝播経路
を経て、出力端面24aの多数の位置に分散して到達す
る。この出力端面24aの所定の位置には、複数個の連
絡導波路22a〜22eの一端がそれぞれ結合されてい
る。そして、各連絡導波路22a〜22eを通って第2
平面導波路20に光信号が入力される。この第2平面導
波路20の入力端面26aに達した光信号は、その位置
に応じて、位相状態が異なっている。従って、第2平面
導波路20の端面26bでは、位相の異なる各光信号間
で干渉が起こる。この干渉の結果、波長分離が行われる
ので、所定の出力導波路18a〜18cに所定の波長の
光信号が伝播されることになる。
In order to give a phase difference to the optical signal, the first waveguides 14a to 14c and the first planar waveguide 14
From the connection portion, that is, the end face 24b, each connecting waveguide 22a
22e and the second coupling portion of the second planar waveguide 20, that is, the optical path lengths of the plurality of light propagation paths reaching the input end face 26a are designed to be different. Therefore, the input waveguides 12a-
The optical signal that has entered the first planar waveguide 14 from 12c via the end face 24b is diffracted on the end face 24b and diffused in many directions in the first planar waveguide 14. These diffused optical signals reach the multiple positions on the output end face 24a via the respective light propagation paths in the first planar waveguide 14. One end of each of the plurality of communication waveguides 22a to 22e is coupled to a predetermined position of the output end face 24a. Then, through each of the connecting waveguides 22a to 22e, the second
An optical signal is input to the planar waveguide 20. The optical signal reaching the input end face 26a of the second planar waveguide 20 has a different phase state depending on its position. Therefore, at the end face 26b of the second planar waveguide 20, interference occurs between optical signals having different phases. As a result of this interference, wavelength separation is performed, so that an optical signal having a predetermined wavelength is propagated to predetermined output waveguides 18a to 18c.

【0018】この発明の波長ルータでは、連絡導波路2
2a〜22eの各々が直線部と曲線部とで構成される。
そして、これら曲線部で生じる位相誤差が解消されるよ
うに、曲線部の曲率と、直線部の長さと、第1接続部分
(端面24b)から第1平面導波路14および各連絡導
波路22a〜22eの第1結合部分(出力端面24a)
に至る直線長とを設計してある。
In the wavelength router of the present invention, the connecting waveguide 2
Each of 2a to 22e is composed of a straight portion and a curved portion.
Then, the curvature of the curved portion, the length of the straight portion, and the first connecting portion (end face 24b) to the first planar waveguide 14 and each of the connecting waveguides 22a to 22e are removed so that the phase error generated in the curved portion is eliminated. First coupling portion 22e (output end face 24a)
And the length of the straight line that leads to.

【0019】先ず、第1平面導波路14の詳細な構成に
つき説明する。図2は、第1平面導波路14の近傍の構
成を拡大して示す平面図である。尚、図2では、連絡導
波路22a〜22eの一部分だけを示し、また、入力導
波路12a〜12cの図示は省略してある。
First, the detailed configuration of the first planar waveguide 14 will be described. FIG. 2 is an enlarged plan view showing the configuration near the first planar waveguide 14. In FIG. 2, only a part of the communication waveguides 22a to 22e is shown, and illustration of the input waveguides 12a to 12c is omitted.

【0020】図2に示す構成例では、第1平面導波路1
4の出力端面24aおよび端面24bがそれぞれ凸面と
なるように湾曲している。そして、第1平面導波路14
の出力端面24aは、回折格子構造となっている。この
構成例では、基板主面28aに対して垂直な方向に延在
する4本の溝を出力端面24aに設けることで、この回
折格子構造を形成している。そして、これらの溝でもっ
て、5つの格子が階段状に連なるような面形状が出力端
面24aに形成されている。
In the configuration example shown in FIG. 2, the first planar waveguide 1
4 are curved such that the output end face 24a and the end face 24b are convex. Then, the first planar waveguide 14
The output end face 24a has a diffraction grating structure. In this configuration example, this diffraction grating structure is formed by providing four grooves extending in a direction perpendicular to the substrate main surface 28a on the output end surface 24a. The output end face 24a is formed with these grooves in such a manner that five gratings are connected in a stepwise manner.

【0021】また、連絡導波路22a〜22eおよび出
力端面24aに形成された格子は、これら連絡導波路2
2a〜22eの延在する方向が各格子面に対してほぼ垂
直となるように、すなわち、光信号が連絡導波路に導入
されやすいように、配置されている。そして、回折格子
構造の階段状に設けられた格子に連絡導波路22a〜2
2eの各々の一端がそれぞれ結合されている。
The gratings formed on the connecting waveguides 22a to 22e and the output end face 24a are connected to the connecting waveguides 2a to 22e.
They are arranged so that the extending direction of 2a to 22e is substantially perpendicular to each lattice plane, that is, so that an optical signal is easily introduced into the communication waveguide. Then, the connection waveguides 22a to 22a are connected to the grating provided in the step-like shape of the diffraction grating structure.
One end of each of 2e is connected to each other.

【0022】また、この実施の形態では、出力端面24
aの各格子にそれぞれテーパ30を設けてある。テーパ
30のテーパ構造は、連絡導波路22a〜22eの一端
から出力端面24aにかけて末広がりな形状である。つ
まり、テーパ30は、その一端が出力端面24aに接続
し、その接続部分から離間するにつれて幅が小さく形成
された平面導波路である。そして、各テーパ30の他端
にそれぞれ連絡導波路22a〜22eの一端が接続され
る。このように、出力端面24aと連絡導波路22a〜
22eの一端とはテーパ構造を介して結合されている。
このように構成すると、第1平面導波路14の出力端面
24aに接続される連絡導波路22a〜22eの一端の
口径を通常より大きくできる。従って、第1平面導波路
14を伝播する光信号が連絡導波路22a〜22e内に
導入されやすくなる。
In this embodiment, the output end face 24
A taper 30 is provided for each of the lattices a. The tapered structure of the taper 30 has a shape that diverges from one end of the communication waveguides 22a to 22e to the output end face 24a. That is, the taper 30 is a planar waveguide whose one end is connected to the output end face 24a and whose width becomes smaller as the distance from the connection part increases. One end of each of the communication waveguides 22a to 22e is connected to the other end of each taper 30. As described above, the output end face 24a and the communication waveguides 22a to 22a to
One end of 22e is connected via a tapered structure.
With this configuration, the diameter of one end of each of the communication waveguides 22a to 22e connected to the output end face 24a of the first planar waveguide 14 can be made larger than usual. Therefore, an optical signal propagating through the first planar waveguide 14 is easily introduced into the communication waveguides 22a to 22e.

【0023】次に、出力側に設けられた第2平面導波路
20の入力端面26aにも、図1中におけるI−I線に
関して線対称となるように、第1平面導波路14の出力
端面24aと同様の回折格子構造が形成されている。こ
の第2平面導波路20は、主として合波素子として機能
する。各連絡導波路22a〜22eをそれぞれ通過して
第2平面導波路20に入射した光信号の間には、それぞ
れ所定の位相差が与えられており、これがため各光信号
は互いに干渉し合い、所定の出力導波路18a〜18c
に振り分けられる。また、この実施の形態では、第2平
面導波路20を上述したように構成してあるので、出力
ポート16a〜16c側から光信号を入力させても、波
長ルータとして機能する。
Next, the output end face of the first planar waveguide 14 is also provided on the input end face 26a of the second planar waveguide 20 provided on the output side so as to be line-symmetric with respect to the II line in FIG. A diffraction grating structure similar to 24a is formed. The second planar waveguide 20 mainly functions as a multiplexing element. A predetermined phase difference is given between the optical signals that have passed through each of the connecting waveguides 22a to 22e and entered the second planar waveguide 20, so that the optical signals interfere with each other, Predetermined output waveguides 18a to 18c
It is distributed to. Further, in this embodiment, since the second planar waveguide 20 is configured as described above, even if an optical signal is input from the output ports 16a to 16c, it functions as a wavelength router.

【0024】また、上述したように、各連絡導波路22
a〜22eは、直線部と曲線部とから構成されている。
例えば、図2に示すように、連絡導波路22dは、一端
が第1平面導波路14の端面24aに結合された曲線部
22drと、この曲線部22drの他端に結合された直
線部22dsとを具えている。尚、連絡導波路の構成
は、このように、1つの曲線部と1つの直線部とが連結
した構成に限らず、例えば、2つの曲線部と1つの直線
部とを有した構成としてもよい。そして、曲線部と直線
部との連結順序等にも様々な方式があってよい。
As described above, each of the connecting waveguides 22
a to 22e are composed of a straight line portion and a curved portion.
For example, as shown in FIG. 2, the connecting waveguide 22d includes a curved portion 22dr having one end coupled to the end surface 24a of the first planar waveguide 14, and a straight portion 22ds coupled to the other end of the curved portion 22dr. It has. The configuration of the connecting waveguide is not limited to the configuration in which one curved portion and one linear portion are connected as described above, but may be a configuration having two curved portions and one linear portion, for example. . Various methods may be used for the connection order of the curved part and the straight part.

【0025】図3は、波長ルータの他の構造を示す平面
図である。波長ルータを構成する基板28の上には、比
較的高屈折率の材料層44で導波路のコア層に相当する
部分が形成されている。また、比較的低屈折率の材料層
42で導波路のクラッド層に相当する部分が形成されて
いる。図3に示すように、基板28の上に形成された低
屈折率材料層42によって、入力導波路、出力導波路お
よび連絡導波路の各領域が画成されている。図中、第1
領域46に相当する高屈折率材料層44の部分が入力導
波路12a〜12cとなる。また、第2領域48に相当
する高屈折率材料層44の部分が出力導波路18a〜1
8cとなる。また、第3領域50に相当する高屈折率材
料層44の部分が連絡導波路22a〜22eとなる。そ
して、第1領域46と第3領域50との間の高屈折率領
材料層44の部分が第1平面導波14となる。また、第
2領域48と第3領域50との間の高屈折率材料層44
の部分が第2平面導波路20となる。このように、高屈
折率材料層44の周囲に低屈折率材料層42を形成し
て、エッジ伝搬モードを利用する構成としてある。
FIG. 3 is a plan view showing another structure of the wavelength router. On the substrate 28 constituting the wavelength router, a portion corresponding to the core layer of the waveguide is formed by the material layer 44 having a relatively high refractive index. Further, a portion corresponding to the cladding layer of the waveguide is formed by the material layer 42 having a relatively low refractive index. As shown in FIG. 3, each region of the input waveguide, the output waveguide, and the connection waveguide is defined by the low refractive index material layer 42 formed on the substrate 28. In the figure, the first
Portions of the high refractive index material layer 44 corresponding to the region 46 become the input waveguides 12a to 12c. The portion of the high refractive index material layer 44 corresponding to the second region 48 is the output waveguides 18a to 18a.
8c. The portion of the high refractive index material layer 44 corresponding to the third region 50 becomes the communication waveguides 22a to 22e. Then, the portion of the high refractive index material layer 44 between the first region 46 and the third region 50 becomes the first planar waveguide 14. The high refractive index material layer 44 between the second region 48 and the third region 50
Is the second planar waveguide 20. In this manner, the low refractive index material layer 42 is formed around the high refractive index material layer 44 to utilize the edge propagation mode.

【0026】尚、連絡導波路22a〜22eが画成され
る第3領域50の部分では、円弧状の低屈折率材料層4
2が並列に配置されている。この第3領域50に属する
各低屈折率材料層42の両端部分(図中の第4領域4
1)は、尖頭形状となるようにしている。このような尖
頭形状のパタンをもって、上述したテーパ30の構造が
形成される。また、テーパ30と連絡導波路22a〜2
2eとの結合部分では、テーパ30の開口部分の幅に比
べて連絡導波路22a〜22eの幅の方が十分広くなる
ようにしてある。このように形成すると、第1平面導波
路14および第2平面導波路20の等価屈折率と、連絡
導波路22a〜22eの等価屈折率とを同一と考えるこ
とができるようになる。つまり、光路長と幾何学長と
を、屈折率を考慮せずに、同一に扱うことができる。従
って、波長ルータの設計が容易化される。
In the third region 50 where the connecting waveguides 22a to 22e are defined, the low refractive index material layer 4 having an arc shape is formed.
2 are arranged in parallel. Both end portions of each low refractive index material layer 42 belonging to the third region 50 (the fourth region 4 in the figure)
1) has a pointed shape. The structure of the taper 30 described above is formed by such a pointed pattern. The taper 30 and the connecting waveguides 22a to 22a-2
At the coupling portion with 2e, the width of the connecting waveguides 22a to 22e is made sufficiently wider than the width of the opening of the taper 30. With this configuration, the equivalent refractive index of the first planar waveguide 14 and the second planar waveguide 20 and the equivalent refractive index of the communication waveguides 22a to 22e can be considered to be the same. That is, the optical path length and the geometric length can be treated the same without considering the refractive index. Therefore, the design of the wavelength router is facilitated.

【0027】また、基板28や第1平面導波路14や第
2平面導波路20や連絡導波路22a〜22eの材料
は、上述した例に限ることはなく、他の化合物半導体、
Si、SiO2 、有機物等を用いて構成することもでき
る。
The materials of the substrate 28, the first planar waveguide 14, the second planar waveguide 20, and the connecting waveguides 22a to 22e are not limited to those described above.
It can also be formed using Si, SiO 2 , an organic substance, or the like.

【0028】次に、この波長ルータを構成する第1平面
導波路14および連絡導波路22a〜22eの設計例に
つき、図2を参照して説明する。この説明に当り、入力
導波路12bと第1平面導波路14の端面24bとの第
1接続部分を光信号が第1平面導波路14内に出射する
出射点32とし、この出射点32と第1平面導波路14
の出力端面24aおよび連絡導波路22dの一端の第1
結合部分とを結ぶ直線を光路34dとする。また、出射
点32と第1平面導波路14および連絡導波路22cの
第1結合部分とを結ぶ直線を光路34cとし、出射点3
2と第1平面導波路14および連絡導波路22eの第1
結合部分とを結ぶ直線を光路34eとする。また、連絡
導波路22a〜22eに対して、それぞれ1番から5番
まで順次に番号付けしておく。
Next, an example of the design of the first planar waveguide 14 and the connecting waveguides 22a to 22e constituting the wavelength router will be described with reference to FIG. In this description, a first connection portion between the input waveguide 12b and the end face 24b of the first planar waveguide 14 is defined as an emission point 32 at which an optical signal is emitted into the first planar waveguide 14, and the emission point 32 and the first One-plane waveguide 14
Of the output end face 24a and one end of the communication waveguide 22d.
A straight line connecting the connecting portion is defined as an optical path 34d. A straight line connecting the emission point 32 and the first coupling portion of the first planar waveguide 14 and the connection waveguide 22c is defined as an optical path 34c, and the emission point 3
2 and the first planar waveguide 14 and the first of the connecting waveguide 22e.
A straight line connecting the connecting portion is defined as an optical path 34e. Also, the communication waveguides 22a to 22e are sequentially numbered from No. 1 to No. 5, respectively.

【0029】尚、図2において、記号Lri は、入力導
波路12bおよび第1平面導波路14の第1接続部分
(出射点32)から第1平面導波路14および第i番目
(iは整数)の連絡導波路の結合部分に至る第i番目の
光路長を示す(上述した理由から、光路長と幾何学長と
を同列に扱う。)。記号△Lri により、差(Lri+1
−Lri )を表す。また、出射点32から第i番目の連
絡導波路中の中心線I−Iにおける位置に至る光路の長
さを光路長Li とする。すなわち、差(Li −Lri
は第i番目の連絡導波路の全長の半分の長さである。そ
して、出射点32を通り、基板主面28aの中心線すな
わちI−I線に垂直である基板主面28a上の直線J−
Jを設定し、このJ−J線上に投影された光路長Li
長さを投影長Lpとする。このとき差(Li −Lp)
は、「直進するのに対し曲がって進むとどれだけ余計な
道のりを進むことになるか」ということを表している。
また、このJ−J線と、出射点32から第1平面導波路
14および第i番目の連絡導波路の第1結合部分に至る
光路とがなす角度をθi とする。また、差(θi+1 −θ
i )を角度△θi で表す。
[0029] In FIG. 2, the symbol Lr i is input waveguide 12b and the first connecting portion the first planar waveguide 14 and the i-th to (emission point 32) of the first planar waveguide 14 (i is an integer (I) shows the i-th optical path length leading to the coupling portion of the connecting waveguide (for the reason described above, the optical path length and the geometric length are treated in the same line). By the symbol △ Lr i, the difference (Lr i + 1
-Lr i ). Further, the length of the optical path to a position in the center line I-I in the i-th contact waveguide from the exit point 32 to the optical path length L i. That is, the difference (L i -Lr i)
Is a half of the total length of the i-th connecting waveguide. Then, a straight line J- on the substrate main surface 28a passing through the emission point 32 and perpendicular to the center line of the substrate main surface 28a, that is, the II line.
Set J, the length of the J-J optical path length projected on a line L i and the projection length Lp. At this time, the difference (L i -Lp)
Expresses "How much extra road will you go if you make a turn while going straight."
The angle formed by the JJ line and the optical path from the emission point 32 to the first planar waveguide 14 and the first coupling portion of the i-th connecting waveguide is defined as θ i . Also, the difference (θ i + 1 −θ
The i) represented by the angle △ θ i.

【0030】さらに、上述したように、各連絡導波路2
2a〜22eは、曲線部と直線部とから構成されてい
る。例えば、連絡導波路22dは、曲線部22drと直
線部22dsとから構成されている。ここでは、第i番
目の連絡導波路の曲線部の曲げ半径をRi とする。図2
は、i=4の場合を例示している。このとき、連絡導波
路22dの曲線部22drの中心36と、曲線部22d
rおよび直線部22dsの接続部分とを結ぶ線分38の
長さが曲げ半径R4 に相当しており、また、この線分3
8の延在方向はI−I線の延在方向に平行である。ま
た、曲線部22drの中心36と第1平面導波路14お
よび連絡導波路22drの第1結合部分とを結ぶ線分4
0の長さも曲げ半径R4 となっている。そして、線分3
8と線分40とのなす角度はθi すなわちθ4 である。
Further, as described above, each connecting waveguide 2
2a to 22e are composed of a curved part and a straight part. For example, the communication waveguide 22d includes a curved portion 22dr and a straight portion 22ds. Here, the bending radius of the curved portion of the i-th contact waveguide and R i. FIG.
Exemplifies the case where i = 4. At this time, the center 36 of the curved portion 22dr of the connecting waveguide 22d and the curved portion 22d
The length of the line segment 38 connecting the connection portion of r and the linear portion 22ds bending is equivalent to the radius R 4, also, the line segment 3
The extending direction of 8 is parallel to the extending direction of the II line. A line segment 4 connecting the center 36 of the curved portion 22dr with the first planar waveguide 14 and the first coupling portion of the connecting waveguide 22dr.
The length of 0 is also a radius R 4 bend. And line segment 3
The angle between 8 and the line segment 40 is θ i, that is, θ 4 .

【0031】そして、この曲げ半径Ri と、長さLri
と、角度θi とを定めればよい。これらの値の決定は、
以下に説明する手順で行う。
Then, the bending radius R i and the length Lr i
And the angle θ i may be determined. The determination of these values is
This is performed according to the procedure described below.

【0032】先ず、出射点32から図2のI−I線に至
るまでに発生する位相は、次式(1)で表される。
First, the phase generated from the emission point 32 to the line II in FIG. 2 is expressed by the following equation (1).

【0033】[0033]

【数1】 (Equation 1)

【0034】ここで、記号βpは、第1平面導波路14
の伝搬定数を示す。また、記号βcは、連絡導波路の伝
搬定数を示す。また、記号βtは、テーパ30の伝搬定
数を示す。さらに、記号Ltは、テーパ30の長さを示
す。記号βchおよびLsiは、それぞれ直線部22d
sの伝搬定数および長さを表す。尚、βtおよびLtの
値は一定値とする。また、連絡導波路を構成する曲線部
の曲率Ri が小さいときは、βc≒βc0+△βcRi
-2/3の関係が成立することが知られている。ここで、記
号βc0はバイアス値、記号△βcは伝搬定数βcのR
i 依存性を決めるパラメータである。
Here, the symbol βp is the first planar waveguide 14
Is shown. The symbol βc indicates the propagation constant of the communication waveguide. The symbol βt indicates the propagation constant of the taper 30. Further, the symbol Lt indicates the length of the taper 30. The symbols βch and Ls i are the linear portions 22d, respectively.
Represents the propagation constant and length of s. Note that the values of βt and Lt are fixed values. Further, when the curvature R i of the curved portion constituting the connecting waveguide is small, βc ≒ βc0 + △ βcR i
It is known that the relationship of -2/3 holds. Here, the symbol βc0 is the bias value, and the symbol △ βc is the R of the propagation constant βc.
This parameter determines i- dependency.

【0035】次に、上式(1)を用いると、i番目の連
絡導波路と(i+1)番目の連絡導波路とで生じる位相
差△Φi は、次式(2)により表される。
Next, using the above equation (1), the phase difference △ Φ i generated between the i-th connecting waveguide and the (i + 1) -th connecting waveguide is expressed by the following equation (2).

【0036】[0036]

【数2】 (Equation 2)

【0037】ここで、f(Ri )=βc(Ri )・Ri
である。そして、長さLpは、次式(3)により表され
る。
Here, f (R i ) = βc (R i ) · R i
It is. The length Lp is expressed by the following equation (3).

【0038】[0038]

【数3】 (Equation 3)

【0039】従って、i番目の連絡導波路と(i+1)
番目の連絡導波路とでの長さLpの差△Lpは、次式
(4)により表される。
Therefore, the i-th connecting waveguide and (i + 1)
The difference ΔLp of the length Lp from the second connecting waveguide is represented by the following equation (4).

【0040】[0040]

【数4】 (Equation 4)

【0041】そして、I−I線において、すき間が出ず
にすべてのiに関して連絡導波路が接続されるために
は、△Lp=0の条件が必要である。(4)式で△Lp
=0とすると、次式(5)の関係が導き出される。ここ
で、θai は、θi+1 とθi との平均である。
Then, in order to connect the connecting waveguides for all i without leaving a gap in the II line, a condition of ΔLp = 0 is necessary. In equation (4), △ Lp
If = 0, the relationship of the following equation (5) is derived. Here, .theta.a i is the average of the theta i + 1 and theta i.

【0042】[0042]

【数5】 (Equation 5)

【0043】この(5)式の関係を(2)式に代入する
ことにより、そして簡単のためLsi =0の場合には、
曲率の差△Ri を次式(6)式のように求めることがで
きる。
By substituting the relationship of equation (5) into equation (2), and for simplicity, when Ls i = 0,
The curvature difference ΔR i can be obtained as in the following equation (6).

【0044】[0044]

【数6】 (Equation 6)

【0045】そして、(5)式と(6)式とにより次式
(7)で示すように、i番目の連絡導波路の長さと(i
+1)番目の連絡導波路の長さとの差△Lri が求めら
れる。
Then, as shown in the following equation (7), the length of the i-th connecting waveguide and (i) are given by equations (5) and (6).
+1) th difference △ Lr i of the length of the contact waveguide is required.

【0046】[0046]

【数7】 (Equation 7)

【0047】ここで、△θi =△θ(△θは一定値)と
おいた。また、△Φi =△Φ=mλ0 /nの関係があ
る。ここで、記号mは回折次数を表し、記号λ0 は中心
波長を表し、記号nは連絡導波路および平面導波路の屈
折率を表す。この△Φの値と、連絡導波路の本数等によ
り、波長ルータの素子特性が決まる。
Here, it is assumed that △ θ i = △ θ (△ θ is a constant value). Further, there is a relationship of △ Φ i = △ Φ = mλ 0 / n. Here, the symbol m represents the diffraction order, the symbol λ 0 represents the center wavelength, and the symbol n represents the refractive index of the connecting waveguide and the planar waveguide. The element characteristics of the wavelength router are determined by the value of △ Φ, the number of connecting waveguides, and the like.

【0048】従って、波長ルータの設計は、先ず、長さ
Lr1 、曲率R1 および角度θ1 を設定し、逐次的にL
2 〜Lr5 、R2 〜R5 、θ2 〜θ5 を計算してい
く。このとき、Lri+1 =Lri +△Lri 、Ri+1
i +△Ri およびθi+1 =θi +△θi の関係を用い
る。また、全長を最短化させる等の条件を付加して、長
さLr1 、曲率R1 および角度θ1 を適当に選択すれば
良い。
Therefore, in designing the wavelength router, first, the length Lr 1 , the curvature R 1, and the angle θ 1 are set, and the length Lr 1 is sequentially determined.
r 2 to Lr 5 , R 2 to R 5 , and θ 2 to θ 5 are calculated. In this case, Lr i + 1 = Lr i + △ Lr i, R i + 1 =
The relationship of R i + △ R i and θ i + 1 = θ i + △ θ i is used. The length Lr 1 , the curvature R 1, and the angle θ 1 may be appropriately selected by adding conditions such as minimizing the overall length.

【0049】以上説明したように設計すると、曲線部で
生じる位相誤差が解消されるように、曲線部の曲率と、
直線部の長さと、第1接続部分から第1平面導波路およ
び各連絡導波路の第1結合部分に至る直線長とを決める
ことができる。従って、伝搬定数βcのRi 依存性から
生じる位相誤差を防止することができる。この結果、−
25dB以下のクロストークを達成できる。
By designing as described above, the curvature of the curved portion and the curvature of the curved portion are reduced so that the phase error generated in the curved portion is eliminated.
The length of the straight portion and the length of the straight line from the first connection portion to the first coupling portion of the first planar waveguide and each connection waveguide can be determined. Therefore, it is possible to prevent a phase error caused by the dependency of the propagation constant βc on R i . As a result,
Crosstalk of 25 dB or less can be achieved.

【0050】[第2の実施の形態]次に、波長ルータの
第2構成につき説明する。この波長ルータでは、レンズ
状の平面導波路が第1平面導波路14および第2平面導
波路20として具えられている。図4は、波長ルータの
第2構成を示す平面図である。第1平面導波路14は、
2つの円弧状の湾曲面52aおよび52bを有した両凸
形状である。そして、一方の湾曲面52aが上述した端
面24bに相当する位置に配置されており、この湾曲面
52aに入力導波路12a〜12cが結合されている。
また、第1平面導波路14の、他方の湾曲面52bを上
述の出力端面24aとしている。この湾曲面52bに上
述の連絡導波路22a〜22fが結合されている。
[Second Embodiment] Next, a second configuration of the wavelength router will be described. In this wavelength router, a lenticular planar waveguide is provided as a first planar waveguide 14 and a second planar waveguide 20. FIG. 4 is a plan view showing a second configuration of the wavelength router. The first planar waveguide 14 is
It is a biconvex shape having two arcuate curved surfaces 52a and 52b. One curved surface 52a is arranged at a position corresponding to the above-described end surface 24b, and the input waveguides 12a to 12c are coupled to the curved surface 52a.
Further, the other curved surface 52b of the first planar waveguide 14 is the above-described output end surface 24a. The connecting waveguides 22a to 22f are connected to the curved surface 52b.

【0051】同様に、第2平面導波路20も、2つの円
弧状の湾曲面54aおよび54bを有した両凸形状であ
る。一方の湾曲面54aに出力導波路16a〜16cが
結合されている。他方の湾曲面54bに連絡導波路22
a〜22fが結合されている。
Similarly, the second planar waveguide 20 is also a biconvex shape having two arcuate curved surfaces 54a and 54b. Output waveguides 16a to 16c are coupled to one curved surface 54a. The connecting waveguide 22 is connected to the other curved surface 54b.
a to 22f are combined.

【0052】このようなレンズ状の平面導波路では、各
光信号の伝播経路の経路長が一定となる。従って、入力
導波路12a〜12cおよび第1平面導波路14の結合
部分から入射して各連絡導波路22a〜22fに伝播す
る光信号は、それぞれ同じ経路長の光路を進むことにな
る。従って、第1平面導波路14および連絡導波路22
a〜22fの結合部分では、各光信号の位相状態は同一
となる。
In such a lens-shaped planar waveguide, the length of the propagation path of each optical signal is constant. Therefore, the optical signals that enter from the coupling portions of the input waveguides 12a to 12c and the first planar waveguide 14 and propagate to the connecting waveguides 22a to 22f respectively travel in the optical paths having the same path length. Therefore, the first planar waveguide 14 and the connecting waveguide 22
At the coupling portions a to 22f, the phase state of each optical signal is the same.

【0053】図5は、第1平面導波路14の周辺部を拡
大して示す要部平面図である。図5に示される連絡導波
路22d、22eおよび22fは、それぞれ直線部と曲
線部とから構成されている。例えば、連絡導波路22f
は、直線部22fsと曲線部22frとから構成されて
いる。
FIG. 5 is an enlarged plan view showing a peripheral portion of the first planar waveguide 14. As shown in FIG. Each of the communication waveguides 22d, 22e, and 22f shown in FIG. 5 includes a straight portion and a curved portion. For example, the connecting waveguide 22f
Is composed of a straight portion 22fs and a curved portion 22fr.

【0054】この第2構成では、第1平面導波路14に
おける各光信号の光路長(図5に記号Rで表す。)の設
計によらず、連絡導波路22a〜22fを構成する直線
部の長さの設計により、位相誤差の補償を行う。つま
り、第1の実施の形態で説明した設計手順における記号
Lri が連絡導波路の直線部の長さとなる。そして、テ
ーパ30の長さLtを(Lt+R)で置き換えれば、第
1の実施の形態で説明した設計手順に従い設計を行うこ
とができる。
In the second configuration, regardless of the design of the optical path length (indicated by the symbol R in FIG. 5) of each optical signal in the first planar waveguide 14, the linear portions constituting the communication waveguides 22a to 22f are formed. The length is designed to compensate for the phase error. In other words, symbols Lr i is the length of the straight portion of the contact waveguide in the design procedure described in the first embodiment. If the length Lt of the taper 30 is replaced with (Lt + R), the design can be performed according to the design procedure described in the first embodiment.

【0055】[0055]

【発明の効果】この発明の波長ルータによれば、曲線部
の曲率の違いにより生じる位相誤差が、その曲率と、直
線部の長さと、平面導波路の長さとで、補償される。従
って、連絡導波路の直線部と曲線部との伝搬定数の違い
に起因する位相誤差を、実質的に無くすことができる。
よって、波長ルータをシステムに組み込んで利用する場
合に必要な、−25dB以下のクロストークを達成でき
る。
According to the wavelength router of the present invention, the phase error caused by the difference in the curvature of the curved portion is compensated for by the curvature, the length of the straight portion, and the length of the planar waveguide. Therefore, it is possible to substantially eliminate the phase error caused by the difference in the propagation constant between the straight portion and the curved portion of the connecting waveguide.
Therefore, it is possible to achieve crosstalk of -25 dB or less, which is necessary when a wavelength router is incorporated in a system and used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】波長ルータの第1構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a first configuration of a wavelength router.

【図2】第1平面導波路近傍の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration near a first planar waveguide.

【図3】波長ルータの構造を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of a wavelength router.

【図4】波長ルータの第2構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a second configuration of the wavelength router.

【図5】第1平面導波路近傍の構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration near a first planar waveguide.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10a〜10c:入力ポート 12a〜12c:入力導波路 14:第1平面導波路 16a〜16c:出力ポート 18a〜18c:出力導波路 20:第2平面導波路 22a〜22e:連絡導波路 24a:出力端面 26a:入力端面 24b、26b、28b、28c:端面 28:基板 28a:主面 30:テーパ 32:出射点 34c〜34e:光路 22dr:曲線部 22ds:直線部 41:第4領域 42:低屈折率材料層 44:高屈折率材料層 46:第1領域 48:第2領域 50:第3領域 52a、52b、54a、54b:湾曲面 10a to 10c: input port 12a to 12c: input waveguide 14: first planar waveguide 16a to 16c: output port 18a to 18c: output waveguide 20: second planar waveguide 22a to 22e: connecting waveguide 24a: output End surface 26a: Input end surface 24b, 26b, 28b, 28c: End surface 28: Substrate 28a: Main surface 30: Taper 32: Emission point 34c to 34e: Optical path 22dr: Curved portion 22ds: Linear portion 41: Fourth region 42: Low refraction Index material layer 44: high refractive index material layer 46: first area 48: second area 50: third area 52a, 52b, 54a, 54b: curved surface

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光信号が入力する複数の入力ポートと、
それぞれ一端が対応する前記入力ポートに接続された複
数の入力導波路と、これら入力導波路の他端が接続され
た第1平面導波路と、光信号を出力する複数の出力ポー
トと、それぞれ一端が対応する前記出力ポートに接続さ
れた複数の出力導波路と、これら出力導波路の他端が接
続された第2平面導波路と、前記第1平面導波路の出力
端面と前記第2平面導波路の入力端面との間を結合する
複数の連絡導波路とを具えており、 光信号に位相差を与えるため、前記入力導波路および前
記第1平面導波路の第1接続部分から各前記連絡導波路
および前記第2平面導波路の第2結合部分に至る複数の
光伝播経路の各光路長を異ならせてなる波長ルータにお
いて、 前記連絡導波路の各々が直線部と曲線部とで構成される
とき、これら曲線部で生じる位相誤差が解消されるよう
に、前記曲線部の曲率と、前記直線部の長さと、前記第
1接続部分から前記第1平面導波路および前記各連絡導
波路の第1結合部分に至る直線長とを設計してあること
を特徴とする波長ルータ。
A plurality of input ports for receiving an optical signal;
A plurality of input waveguides each having one end connected to the corresponding input port, a first planar waveguide connected to the other end of the input waveguide, a plurality of output ports for outputting optical signals, A plurality of output waveguides connected to the corresponding output ports, a second planar waveguide connected to the other end of the output waveguides, an output end face of the first planar waveguide, and the second planar waveguide. A plurality of connecting waveguides for coupling between the input waveguide and an input end face of the waveguide; and providing each of the connecting waveguides from a first connection portion of the input waveguide and the first planar waveguide to provide a phase difference to an optical signal. In a wavelength router having different optical path lengths of a plurality of light propagation paths leading to a waveguide and a second coupling portion of the second planar waveguide, each of the connecting waveguides is constituted by a straight portion and a curved portion. Occurs at these curves when The curvature of the curved portion, the length of the straight portion, and the straight length from the first connection portion to the first coupling portion of the first planar waveguide and each of the connection waveguides so that the phase error is eliminated. A wavelength router characterized by having been designed for:
【請求項2】 請求項1に記載の波長ルータにおいて、 前記出力端面を回折格子構造としてあることを特徴とす
る波長ルータ。
2. The wavelength router according to claim 1, wherein the output end face has a diffraction grating structure.
【請求項3】 請求項2に記載の波長ルータにおいて、 前記回折格子構造の階段状に設けられた格子に前記連絡
導波路の各々の一端がそれぞれ結合されていることを特
徴とする波長ルータ。
3. The wavelength router according to claim 2, wherein one end of each of said connecting waveguides is coupled to a step-like grating of said diffraction grating structure.
【請求項4】 請求項1に記載の波長ルータにおいて、 前記出力端面と前記連絡導波路の一端とがテーパ構造を
介して結合されていることを特徴とする波長ルータ。
4. The wavelength router according to claim 1, wherein the output end face and one end of the communication waveguide are connected via a tapered structure.
【請求項5】 請求項4に記載の波長ルータにおいて、 前記テーパ構造は、前記連絡導波路の一端から前記出力
端面にかけて末広がりな形状であることを特徴とする波
長ルータ。
5. The wavelength router according to claim 4, wherein the tapered structure has a shape diverging from one end of the connecting waveguide to the output end face.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004170627A (en) * 2002-11-19 2004-06-17 Fujitsu Ltd Planar waveguide and array waveguide type grating
KR20170115851A (en) * 2016-04-08 2017-10-18 한국전자통신연구원 Phase error compensating apparatus

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