JPH112734A - Optical waveguide circuit with optical characteristic adjusting plate and its manufacture and manufacturing device for optical characteristic adjusting plate - Google Patents

Optical waveguide circuit with optical characteristic adjusting plate and its manufacture and manufacturing device for optical characteristic adjusting plate

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JPH112734A
JPH112734A JP18265197A JP18265197A JPH112734A JP H112734 A JPH112734 A JP H112734A JP 18265197 A JP18265197 A JP 18265197A JP 18265197 A JP18265197 A JP 18265197A JP H112734 A JPH112734 A JP H112734A
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裕朗 山田
Yasuyuki Inoue
靖之 井上
Kazumasa Takada
和正 高田
Nariyuki Mitachi
成幸 三田地
Atsushi Abe
淳 阿部
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical waveguide circuit with a phase adjusting plate adjusting an optical path length error occurring at the time of manufacturing a planar optical circuit with additional processing performed after manufacturing by providing a groove traversing all of plural optical waveguides and installing the plate adjusting the optical characteristic of the optical waveguide on its groove. SOLUTION: This optical waveguide circuit is constituted of a groove 16 traversing plural waveguides 14-1, 14-2, a plate (optical characteristic adjusting plate) 17 spatially changing the optical characteristic in advance so as to correct the optical characteristic of a part intersecting with the optical waveguide 14 when the groove 16 is inserted and an adhesive fixing the optical characteristic adjusting plate 17 to the groove 16. In this optical waveguide circuit, the optical characteristics of the light propagating through the waveguide 14-1, 14-2 are changed in accordance with the optical characteristic of the optical characteristic adjusting plate 17 of the intersecting parts with the waveguides 14-1, 14-2. Thus, the optical characteristics of the waveguides 14-1, 14-2 are measured and thereafter, the optical characteristic adjusting plate 17 is fixed to the groove 16 by using the adhesive to adjust the optical characteristics of the waveguides 14-1, 14-2 to required values.

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】本発明は光通信あるいは光情
報処理などの分野で用いられる光導波回路に関するもの
で、具体的には、光導波回路の基板上に形成されている
複数の光導波路の入力側の光学特性値と出力側の光学特
性値とに避けがたく生じる誤差を光学特性調整板により
修正した構成の光学特性調整板付光導波回路およびその
製造方法と、光学特性調整板の製造装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical waveguide circuit used in fields such as optical communication and optical information processing, and more specifically, to a plurality of optical waveguides formed on a substrate of an optical waveguide circuit. An optical waveguide circuit with an optical characteristic adjusting plate having a configuration in which an unavoidable error between an optical characteristic value on the input side and an optical characteristic value on the output side is corrected by an optical characteristic adjusting plate, a method for manufacturing the optical waveguide circuit, and an apparatus for manufacturing the optical characteristic adjusting plate It is about.

【0002】前記光導波回路としては、例えば、平面上
に形成された光導波路により構成された2光束あるいは
多光束の光干渉計がある。そして、前記光学特性として
は、例えば、前記複数の光導波路を伝搬する光の位相お
よび振幅、光導波路の複屈折が挙げられる。
As the optical waveguide circuit, for example, there is a two-beam or multi-beam optical interferometer constituted by an optical waveguide formed on a plane. The optical characteristics include, for example, the phase and amplitude of light propagating through the plurality of optical waveguides and the birefringence of the optical waveguide.

【0003】[0003]

【従来の技術】近年、例えば、シリコン基板上に形成し
た石英系光導波路などによって構成されたプレーナ光波
回路(PLC=Planar Lightwave Circuit)の研究が盛
んに行われている。そこでは、マッハツェンダ干渉計や
アレイ導波路格子型波長合分波器のように2光束あるい
は多光束の干渉を用いて、スイッチングや波長合分波の
機能を実現している。
2. Description of the Related Art In recent years, studies on a planar lightwave circuit (PLC = Planar Lightwave Circuit) composed of a silica-based optical waveguide formed on a silicon substrate have been actively conducted. Here, switching and wavelength multiplexing / demultiplexing functions are realized by using interference of two light beams or multiple light beams as in a Mach-Zehnder interferometer or an arrayed waveguide grating wavelength multiplexing / demultiplexing device.

【0004】マッハツェンダ干渉計を利用した熱光学ス
イッチについて、詳しくは、奥野他「石英系熱光学スイ
ッチ技術」NTT R&D vol.143,No.11,pp.1289-12
98,Nov.1994 に記載されている。このスイッチは2本ア
ーム導波路の光路長差を導波表面に設けた薄膜ヒータで
熱的に制御することによりスイッチ機能を実現していい
る。
For details on thermo-optic switches using a Mach-Zehnder interferometer, see Okuno et al., “Quartz-based thermo-optic switch technology,” NTT R & D vol.143, No. 11, pp. 1289-12.
98, Nov. 1994. This switch realizes a switch function by thermally controlling the optical path length difference between the two-arm waveguide with a thin film heater provided on the waveguide surface.

【0005】図1にこの回路構成の概略を、図2に図1
のII−II線に沿う拡大断面図を示す。
FIG. 1 shows an outline of this circuit configuration, and FIG.
2 is an enlarged sectional view taken along line II-II of FIG.

【0006】図1中、符号10l−a,102−aは入
力ポート、103はシリコン基板、104−1は第1の
アーム導波路、104−2は第2のアーム導波路、10
5は薄膜ヒータ、また、図2中、符号109はクラッド
層、および114はコア層を、各々図示する。
In FIG. 1, reference numerals 101-a and 102-a denote input ports, 103 denotes a silicon substrate, 104-1 denotes a first arm waveguide, and 104-2 denotes a second arm waveguide.
Reference numeral 5 denotes a thin film heater, and in FIG. 2, reference numeral 109 denotes a cladding layer, and reference numeral 114 denotes a core layer.

【0007】また、作製した2×2熱光学スイッチの特
性の一例を図3に示した。図3の横軸は薄膜ヒータに印
加した電力、縦軸はスルーポート(101−a→101
−b)への光の透過率を示す。透過率は薄膜ヒータへの
印加電力に依存して変化する。ここで、電力をPlとP
2とで時間的に切り替えることにより、この回路は2×
2光スイッチとして作動する。
FIG. 3 shows an example of the characteristics of the manufactured 2 × 2 thermo-optical switch. The horizontal axis in FIG. 3 is the power applied to the thin film heater, and the vertical axis is the through port (101-a → 101).
-B) shows the transmittance of light to b). The transmittance changes depending on the electric power applied to the thin film heater. Here, the power is Pl and P
By switching in time with 2, this circuit becomes 2 ×
Operates as a two light switch.

【0008】ここで、図1に示した2本のアーム導波路
104−1,104−2は等しい長さに設計されてい
る。よって本来、電力が印加されていないときにスルー
ポートへの透過率が最低になるはずである。すなわち、
P1=0となるはずである。
Here, the two arm waveguides 104-1 and 104-2 shown in FIG. 1 are designed to have the same length. Therefore, the transmittance to the through port should be minimized when no power is applied. That is,
P1 should be 0.

【0009】しかし、導波路の作製誤差により2本のア
ーム導波路104−1,104−2の長さに0.1μm
オーダーの光路長差が発生し、それが原因となってP1
≠0となっている。ここで、0.1μmの光路長誤差
は、光波長にとっては一割程度になるためP1の値もス
イッチ電力(P2−P1)に比較して無視できないよう
な値となる。一方、0.1μmオーダーの光路長誤差は
10mm程度のアーム導波路104−1,104−2に
とっては10-5程度の誤差であり、この値を大幅に低減
することは作製技術上困難である。
However, the length of the two arm waveguides 104-1 and 104-2 is set to 0.1 μm due to a manufacturing error of the waveguide.
An optical path length difference of the order occurs, which causes P1
≠ 0. Here, since the optical path length error of 0.1 μm is about 10% of the optical wavelength, the value of P1 is a value that cannot be ignored compared to the switch power (P2−P1). On the other hand, an optical path length error on the order of 0.1 μm is an error of about 10 −5 for the arm waveguides 104-1 and 104-2 of about 10 mm, and it is difficult to significantly reduce this value due to manufacturing technology. .

【0010】また、P1の電力はスイッチの消費電力を
増大させており、その値を0にすることが好ましい。
The power of P1 increases the power consumption of the switch, and its value is preferably set to zero.

【0011】アレイ導波路格子型波長合分波器では、並
列に並べられた互いに光路長がn×△Lずつ異なる30
〜100本程度のアーム導波路を伝搬した複数の光の干
渉により光の波長合分波機能を実現している。
In the arrayed waveguide grating type wavelength multiplexer / demultiplexer, the optical path lengths arranged in parallel differ from each other by n × △ L.
A wavelength multiplexing / demultiplexing function of light is realized by interference of a plurality of lights propagated through about 100 arm waveguides.

【0012】ここで、nは導波路の実効屈折率、△Lは
10〜100μm程度の値である。詳しくは、H.Takaha
si et al.,”Arrayed Waveguide Grating for Waveleng
th Division Multi/Demultiplexer with Nanometre Res
olution,"Electron.Lett.,vol.26,no.2,pp.87-88,1990.
に記載されている。
Here, n is the effective refractive index of the waveguide, and ΔL is a value of about 10 to 100 μm. See H.Takaha
si et al., ”Arrayed Waveguide Grating for Waveleng
th Division Multi / Demultiplexer with Nanometre Res
olution, "Electron. Lett., vol. 26, no. 2, pp. 87-88, 1990.
It is described in.

【0013】図4にその回路構成の概略を示す。図4
中、符号110は入力導波路、111は出力導波路、1
12はスラブ導波路、113はアレイ導波路および10
3はシリコン基板を各々図示する。
FIG. 4 shows an outline of the circuit configuration. FIG.
Reference numeral 110 denotes an input waveguide, 111 denotes an output waveguide,
12 is a slab waveguide, 113 is an array waveguide and 10
Reference numeral 3 denotes a silicon substrate.

【0014】図5に図4に示したアレイ導波路格子型波
長合分波器の中心ポートから中心出力ポートへの透過波
長特性を示す。図5から明らかなように、中心入力ポー
トから中心出力ポートへ特定の波長のみが透過し、それ
以外の波長の光は阻止されていることが分かる。
FIG. 5 shows a transmission wavelength characteristic from the center port to the center output port of the arrayed waveguide grating type wavelength multiplexer / demultiplexer shown in FIG. As is clear from FIG. 5, only a specific wavelength is transmitted from the central input port to the central output port, and light of other wavelengths is blocked.

【0015】現在のところ、阻止波長の透過率と透過波
長の透過率との比で表されるクロストークは−30dB
程度である。
At present, the crosstalk expressed by the ratio of the transmittance at the stop wavelength to the transmittance at the transmission wavelength is -30 dB.
It is about.

【0016】このクロストークを低減することは、波長
合分波機能として極めて重要な課題である。このクロス
トークが−30dB程度に制限されている第1の原因
は、アレイ導波路に設定したn×△Lの光路長差が作製
誤差により0.1μmオーダーでゆらいでいるため、各
アレイ導波路を通過した光の位相に誤差が生じるためで
ある。
[0016] Reducing the crosstalk is an extremely important issue as a wavelength multiplexing / demultiplexing function. The first cause of this crosstalk being limited to about −30 dB is that the optical path length difference of n × ΔL set in the array waveguide fluctuates on the order of 0.1 μm due to manufacturing errors. This is because an error occurs in the phase of the light passing through.

【0017】また、第2の原因は、分岐部より各アレイ
導波路に分配され、再び合波部により結合される各パス
からの透過光の振幅が、導波路損失の不均一性等によっ
て設計値からずれる。すなわち、振幅誤差が生じるため
である。
The second cause is that the amplitude of the transmitted light from each path distributed from the branch portion to each array waveguide and coupled again by the multiplexing portion is designed by the non-uniformity of the waveguide loss and the like. Deviation from the value. That is, an amplitude error occurs.

【0018】さらに、例えば、隣接周波数間隔が小さい
アレイ導波路格子のように、導波路占有面積の大きな光
回路では、光回路を構成する光導波路に複屈折のばらつ
きが生じる。このため、光導波路の偏波によって、位相
の分布が異なり、特性に偏波依存性が生じる。
Furthermore, for example, in an optical circuit having a large area occupied by a waveguide, such as an arrayed waveguide grating having a small interval between adjacent frequencies, variation in birefringence occurs in the optical waveguide constituting the optical circuit. For this reason, the distribution of the phase differs depending on the polarization of the optical waveguide, and polarization dependence occurs in the characteristics.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、PLC
作製時における0.1μmオーダーの光路長誤差は、2
光束あるいは多光束の干渉計の特性劣化を引き起こして
いる。したがって、この光路長誤差を何らかの方法で調
整することができれば、干渉計の特性を向上させること
ができる。
As described above, the PLC
The optical path length error on the order of 0.1 μm during fabrication is 2
This causes deterioration of the characteristics of the light beam or multi-beam interferometer. Therefore, if the optical path length error can be adjusted by any method, the characteristics of the interferometer can be improved.

【0020】また、PLC作製時において生じる、分岐
部より複数のチャンネル導波路に分配され、再び合波部
により結合される各パスからの透過光の振幅の設計値か
らのずれは、2光束あるいは多光束の干渉計の特性劣化
を引き起こしている。したがって、この振幅の設計値か
らずれを何らかの方法で調整することかできれば、干渉
計の特性を向上させることができる。さらに、振幅及び
位相特性を所望の値に調整することにより、通過波長域
の平坦化及び分散制御等の機能を付加することが可能と
なる。
Further, the deviation of the amplitude of the transmitted light from each path, which is distributed to a plurality of channel waveguides from the branch portion and is coupled again by the multiplexing portion, from the design value, which occurs at the time of manufacturing the PLC, is two light beams or This causes deterioration of characteristics of the multi-beam interferometer. Therefore, if the deviation from the designed value of the amplitude can be adjusted by any method, the characteristics of the interferometer can be improved. Further, by adjusting the amplitude and phase characteristics to desired values, it becomes possible to add functions such as flattening of a pass wavelength band and dispersion control.

【0021】さらに、導波路占有面積の大きな光回路で
は、光回路を構成する光導波路に複屈折のばらつきのた
め、特性に偏波依存性が生じる。したがって、この複屈
折のばらつきを何らかの方法で、調整することができれ
ば、偏波に依らず、高性能な光回路を作製することがで
きる。
Furthermore, in an optical circuit having a large area occupied by a waveguide, the characteristics of the optical waveguide constituting the optical circuit are polarization dependent due to variations in birefringence. Therefore, if the variation in the birefringence can be adjusted by any method, a high-performance optical circuit can be manufactured irrespective of polarization.

【0022】本発明は、以上述べた事情に鑑み、本発明
の課題の一つは、このPLC作製時に生じる光路長誤差
を、作製後に行う付加的な加工で調整した位相調整板付
光導波回路とその製造方法を提供することにあり、他の
課題は、光の振幅特性をPLC作製後に行う付加的な加
工で調整する振幅調整板付光導波回路およびその製造方
法を提供することにあり、さらに他の課題は、光の複屈
折をPLC作製後に行う付加的な加工で調整する複屈折
調整板付光導波回路およびその製造方法を提供すること
にある。なお、本発明では、同一の光導波回路に位相調
整板と振幅調整板の両方を設けてより一層の光学特性の
向上を図った構成も含まれる。また、本発明には、これ
らの光学特性調整板の製造装置をも含まれる。
In view of the circumstances described above, one of the objects of the present invention is to provide an optical waveguide circuit with a phase adjusting plate in which an optical path length error generated at the time of manufacturing a PLC is adjusted by additional processing performed after the manufacturing. Another object of the present invention is to provide an optical waveguide circuit with an amplitude adjusting plate that adjusts the amplitude characteristics of light by additional processing performed after manufacturing a PLC, and a method of manufacturing the optical waveguide circuit. An object of the present invention is to provide an optical waveguide circuit with a birefringence adjusting plate for adjusting the birefringence of light by additional processing performed after manufacturing a PLC, and a method for manufacturing the same. The present invention also includes a configuration in which both the phase adjustment plate and the amplitude adjustment plate are provided in the same optical waveguide circuit to further improve the optical characteristics. The present invention also includes an apparatus for manufacturing these optical property adjusting plates.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の請求項1の光学特性調整板付光導波回路
は、基板上に複数の光導波路を有してなる光導波回路で
あって、前記複数の光導波路のすべてを横切る溝を有
し、該溝に該光導波回路の光学特性を調整する板が設置
されていることを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided an optical waveguide circuit having an optical characteristic adjusting plate according to the present invention, comprising a plurality of optical waveguides on a substrate. And a groove which traverses all of the plurality of optical waveguides, and a plate for adjusting the optical characteristics of the optical waveguide circuit is provided in the groove.

【0024】本発明の請求項2の光導波回路は、前記請
求項1の光導波回路において、前記光導波路の光学特性
が、該光導波路を伝搬する光の位相であり、前記光学特
性調整板は位相調整板であることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the optical waveguide circuit of the first aspect, the optical characteristic of the optical waveguide is a phase of light propagating through the optical waveguide, and the optical characteristic adjusting plate is provided. Is a phase adjusting plate.

【0025】本発明の請求項3の光導波回路は、前記請
求項2の光導波回路において、前記位相調整板が長手方
向に凹凸加工された一様な屈折率を有する膜であること
を特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the optical waveguide circuit according to the second aspect, the phase adjusting plate is a film having a uniform refractive index, which is processed to be uneven in the longitudinal direction. And

【0026】本発明の請求項4の光導波回路は、前記請
求項2の光導波回路において、前記位相調整板の屈折率
が前記複数の導波路の屈折率と異なっていることを特徴
とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the optical waveguide circuit of the second aspect, the refractive index of the phase adjusting plate is different from that of the plurality of waveguides. .

【0027】本発明の請求項5の光導波回路は、前記請
求項3の光導波回路において、前記位相調整板を構成す
る膜の凹部が透明材料により埋められていることを特徴
とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the optical waveguide circuit of the third aspect, a concave portion of a film constituting the phase adjusting plate is filled with a transparent material.

【0028】本発明の請求項6の光導波回路は、前記請
求項5の光導波回路において、前記膜の屈折率と該膜の
凹部を埋める透明材料の屈折率とが異なることを特徴と
する。
According to a sixth aspect of the present invention, in the optical waveguide circuit of the fifth aspect, a refractive index of the film is different from a refractive index of a transparent material filling a concave portion of the film. .

【0029】本発明の請求項7の光導波回路は、前記請
求項1の光導波回路において、前記光導波路の光学特性
が、該光導波路を伝搬する光の振幅であり、前記光学特
性調整板は振幅調整板であることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the optical waveguide circuit of the first aspect, the optical characteristic of the optical waveguide is an amplitude of light propagating through the optical waveguide, and Is an amplitude adjusting plate.

【0030】本発明の請求項8の光導波回路は、前記請
求項7の光導波回路において、前記振幅調整板が長手方
向に凹凸加工された一様な吸収係数を有する膜であるこ
とを特徴とする。
An optical waveguide circuit according to an eighth aspect of the present invention is the optical waveguide circuit according to the seventh aspect, wherein the amplitude adjusting plate is a film having a uniform absorption coefficient which is processed to be uneven in the longitudinal direction. And

【0031】本発明の請求項9の光導波回路は、前記請
求項8の光導波回路において、前記振幅調整板を構成す
る膜の凹部が透明材料により埋められていることを特徴
とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the optical waveguide circuit of the eighth aspect, a concave portion of a film constituting the amplitude adjusting plate is filled with a transparent material.

【0032】本発明の請求項10の光導波回路は、前記
請求項9の光導波回路において、前記膜の屈折率と該膜
の凹部を埋める透明材料の屈折率とが同一であることを
特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, in the optical waveguide circuit of the ninth aspect, the refractive index of the film is the same as the refractive index of a transparent material filling the concave portion of the film. And

【0033】本発明の請求項11の光導波回路は、前記
請求項7の光導波回路において、前記振幅調整板が、一
定厚みの膜と、該膜の上に形成され該膜の長手方向に厚
みか異なる金属膜と、から構成されていることを特徴と
する。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the optical waveguide circuit according to the seventh aspect, the amplitude adjustment plate is formed of a film having a constant thickness and formed on the film in a longitudinal direction of the film. And metal films having different thicknesses.

【0034】本発明の請求項12の光導波回路は、前記
請求項1の光導波回路において、前記光導波路の光学特
性が、該光導波路を伝搬する光の位相および振幅であ
り、前記光学特性調整板は位相振幅調整板であることを
特徴とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the optical waveguide circuit of the first aspect, the optical characteristic of the optical waveguide is a phase and an amplitude of light propagating through the optical waveguide. The adjustment plate is a phase and amplitude adjustment plate.

【0035】本発明の請求項13の光導波回路は、前記
請求項1の光導波回路において、前記光導波路の光学特
性が、該光導波路を伝搬する光の複屈折であり、前記光
学特性調整板は複屈折調整板であることを特徴とする。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the optical waveguide circuit of the first aspect, the optical characteristic of the optical waveguide is a birefringence of light propagating through the optical waveguide, and the optical characteristic adjustment is performed. The plate is a birefringence adjusting plate.

【0036】本発明の請求項14の光導波回路は、前記
請求項1の光導波回路において、前記溝の内壁と前記光
学特性調整板との間隙に光学的に透明な接着剤を充填し
たことを特徴する。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the optical waveguide circuit of the first aspect, the gap between the inner wall of the groove and the optical property adjusting plate is filled with an optically transparent adhesive. It is characterized.

【0037】本発明の請求項15の光導波回路は、前記
請求項14の光導波回路において、前記光学特性調整板
が位相調整板であり、該位相調整板の屈折率と前記接着
剤の屈折率とが異なることを特徴とする。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the optical waveguide circuit according to the fourteenth aspect, the optical property adjusting plate is a phase adjusting plate, and the refractive index of the phase adjusting plate and the refractive index of the adhesive. The rate is different.

【0038】本発明の請求項16の光導波回路は、前記
請求項14の光導波回路において、前記光学特性調整板
が振幅調整板であり、該振幅調整板の屈折率と前記接着
剤の屈折率とが同一であることを特徴とする。
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the optical waveguide circuit of the fourteenth aspect, the optical characteristic adjusting plate is an amplitude adjusting plate, and the refractive index of the amplitude adjusting plate and the refractive index of the adhesive. The rate is the same.

【0039】本発明の請求項17の光導波回路は、前記
請求項14の光導波回路において、前記光学特性調整板
が複屈折調整板であり、該複屈折調整板の一方の屈折率
と前記接着剤の屈折率とが同一であることを特徴とす
る。
In an optical waveguide circuit according to a seventeenth aspect of the present invention, in the optical waveguide circuit according to the fourteenth aspect, the optical characteristic adjusting plate is a birefringence adjusting plate, and one of the birefringence adjusting plates has a different refractive index from the other. It is characterized in that the refractive index of the adhesive is the same.

【0040】本発明の請求項18の光導波回路は、前記
請求項1の光導波回路において、前記溝が少なくとも二
つ形成されており、その内の一つに設置される光学特性
調整板が位相調整板であり、他の一つに設置される光学
特性調整板が振幅調整板であることを特徴とする。
According to an eighteenth aspect of the present invention, in the optical waveguide circuit according to the first aspect, at least two of the grooves are formed, and the optical characteristic adjusting plate installed in one of the grooves is provided. It is a phase adjustment plate, and the optical characteristic adjustment plate provided in the other one is an amplitude adjustment plate.

【0041】また、本発明の請求項19は光学特性調整
板付光導波回路の製造方法に関するもので、基板上に複
数の光導波路を有してなる光導波回路に、前記複数の光
導波路のすべてを横切る溝を形成する溝形成工程と、前
記複数の光導波路を光が伝搬するときの各光導波路の入
力側と出力側のそれぞれの光学特性値を測定し、各入力
側の光学特性値と出力側の光学特性値の誤差から各光導
波路に必要な光学特性の調整量を決定する光学特性調整
量決定工程と、前記各光学特性調整量に対応して光学特
性値が局所的に変化した光学特性調整板を作製する光学
特性調整板作製工程と、前記溝に前記光学特性調整板を
設置する光学特性調整板設置工程と、を有してなる。
A nineteenth aspect of the present invention relates to a method for manufacturing an optical waveguide circuit with an optical property adjusting plate, wherein an optical waveguide circuit having a plurality of optical waveguides on a substrate includes all of the plurality of optical waveguides. A groove forming step of forming a groove that crosses the optical waveguide, and measuring the optical characteristic values of the input side and the output side of each optical waveguide when light propagates through the plurality of optical waveguides, and the optical characteristic value of each input side. An optical characteristic adjustment amount determining step of determining an adjustment amount of an optical characteristic required for each optical waveguide from an error of an optical characteristic value on the output side, and the optical characteristic value is locally changed corresponding to each of the optical characteristic adjustment amounts. An optical property adjusting plate manufacturing step of manufacturing an optical property adjusting plate, and an optical property adjusting plate setting step of setting the optical property adjusting plate in the groove are provided.

【0042】本発明の請求項20の製造方法は、前記請
求項19の製造方法において、前記光導波路の光学特性
が該光導波路を伝搬する光の位相であり、前記光学特性
調整板は位相調整板であり、前記光学特性調整板作製工
程が、一様な屈折率を有する膜に、前記各光導波路の位
相調整量に応じた凹凸を長手方向に形成する工程からな
ることを特徴とする。
In the manufacturing method according to a twentieth aspect of the present invention, in the manufacturing method according to the nineteenth aspect, the optical characteristic of the optical waveguide is a phase of light propagating through the optical waveguide, and the optical characteristic adjusting plate is a phase adjusting plate. A step of forming irregularities in the longitudinal direction on the film having a uniform refractive index in accordance with the amount of phase adjustment of each optical waveguide.

【0043】本発明の請求項21の製造方法は、前記請
求項20の製造方法において、前記位相調整板を作製す
る光学特性調整板作製工程が、さらに、凹凸が形成され
た一様な屈折率を有する膜の凹部を該膜の屈折率と異な
る屈折率を有する透明材料により埋めて該膜を平坦化す
る膜平坦化工程を有することを特徴とする。
According to a twenty-first aspect of the present invention, in the manufacturing method of the twentieth aspect, the step of manufacturing the optical property adjusting plate for manufacturing the phase adjusting plate further comprises the step of forming a uniform refractive index having irregularities. And a film flattening step of flattening the film by filling a concave portion of the film having a refractive index different from that of the film with a transparent material.

【0044】本発明の請求項22の製造方法は、前記請
求項19の製造方法において、前記光導波路の光学特性
が該光導波路を伝搬する光の振幅であり、前記光学特性
調整板は振幅調整板であり、前記光学特性調整板作製工
程が、一様な吸収係数を有する膜に、前記各光導波路の
振幅調整量に応じた凹凸を長手方向に形成する工程から
なることを特徴とする。
In the manufacturing method according to a twenty-second aspect of the present invention, in the manufacturing method according to the nineteenth aspect, the optical characteristic of the optical waveguide is an amplitude of light propagating through the optical waveguide, and the optical characteristic adjusting plate adjusts the amplitude. Wherein the step of preparing the optical property adjusting plate comprises a step of forming irregularities in the longitudinal direction on the film having a uniform absorption coefficient in accordance with the amplitude adjustment amount of each optical waveguide.

【0045】本発明の請求項23の製造方法は、前記請
求項22の製造方法において、前記振幅調整板を作製す
る光学特性調整板作製工程が、さらに、凹凸が形成され
た一様な吸収係数を有する膜の凹部を該膜の屈折率と同
一の屈折率を有する透明材料により埋めて該膜を平坦化
する膜平坦化工程を有することを特徴とする。
In the manufacturing method according to a twenty-third aspect of the present invention, in the manufacturing method according to the twenty-second aspect, the step of manufacturing the optical property adjusting plate for manufacturing the amplitude adjusting plate further includes a step of forming a uniform absorption coefficient having irregularities. And a film flattening step of flattening the film by filling a concave portion of the film having the same refractive index as that of the film with a transparent material.

【0046】本発明の請求項24の製造方法は、前記請
求項19の製造方法において、前記光導波路の光学特性
が該光導波路を伝搬する光の振幅であり、前記光学特性
調整板は振幅調整板であり、前記光学特性調整板作製工
程が、一様な吸収係数を有する一定厚みの膜の上に、前
記各光導波路の振幅調整量に応じた厚み変化を長手方向
に有する金属膜を形成する工程からなることを特徴とす
る。
According to a twenty-fourth aspect of the present invention, in the manufacturing method of the nineteenth aspect, the optical characteristic of the optical waveguide is an amplitude of light propagating through the optical waveguide, and the optical characteristic adjusting plate is an amplitude adjusting plate. A metal film having a thickness change in the longitudinal direction according to the amplitude adjustment amount of each of the optical waveguides, on a film having a uniform absorption coefficient and a constant thickness, wherein Characterized by a step of performing

【0047】本発明の請求項25の製造方法は、前記請
求項19の製造方法において、前記光導波路の光学特性
が、該光導波路を伝搬する光の位相および振幅であり、
前記光学特性調整板は位相振幅調整板であり、前記光学
特性調整板作製工程が、一様な屈折率を有する膜に、前
記各光導波路の位相調整量に応じた凹凸を長手方向に形
成するとともに、該膜の上に、前記各光導波路の振幅調
整量に応じた厚み変化を長手方向に有する金属膜を形成
する工程からなることを特徴とする。
According to a twenty-fifth aspect of the present invention, in the manufacturing method of the nineteenth aspect, the optical characteristics of the optical waveguide are a phase and an amplitude of light propagating through the optical waveguide.
The optical property adjusting plate is a phase amplitude adjusting plate, and the optical property adjusting plate manufacturing step forms, in a film having a uniform refractive index, unevenness in the longitudinal direction according to the phase adjustment amount of each optical waveguide. And a step of forming a metal film having a thickness change in the longitudinal direction corresponding to the amplitude adjustment amount of each optical waveguide on the film.

【0048】本発明の請求項26の製造方法は、前記請
求項19の製造方法において、前記光学特性調整板設置
工程の後に、前記溝の内壁と前記光学特性調整板との間
隙に光学的に透明な接着剤を充填する接着剤充填工程を
有することを特徴とする。
According to a twenty-sixth aspect of the present invention, in the manufacturing method of the nineteenth aspect, after the step of installing the optical characteristic adjusting plate, the gap between the inner wall of the groove and the optical characteristic adjusting plate is optically formed. It has an adhesive filling step of filling a transparent adhesive.

【0049】本発明の請求項27の製造方法は、前記請
求項26の製造方法において、前記光学特性調整板が位
相調整板であり、該位相調整板の屈折率と前記接着剤の
屈折率とを異ならせることを特徴とする。
According to a twenty-seventh aspect of the present invention, in the manufacturing method of the twenty-sixth aspect, the optical property adjusting plate is a phase adjusting plate, and the refractive index of the phase adjusting plate and the refractive index of the adhesive are different from each other. Are characterized by differentiating from each other.

【0050】本発明の請求項28の製造方法は、前記請
求項26の製造方法において、前記光学特性調整板が振
幅調整板であり、該振幅調整板の屈折率と前記接着剤の
屈折率とを同一とすることを特徴とする。
According to a twenty-eighth aspect of the present invention, in the manufacturing method of the twenty-sixth aspect, the optical characteristic adjusting plate is an amplitude adjusting plate, and the refractive index of the amplitude adjusting plate and the refractive index of the adhesive are different from each other. Are the same.

【0051】本発明の請求項29の製造方法は、前記請
求項19の製造方法において、前記溝形成工程で少なく
とも二つの溝を形成し、その内の一つには光学特性調整
板として位相調整板を設置し、他の一つには光学特性調
整板として振幅調整板を設置することを特徴とする。
A manufacturing method according to a twenty-ninth aspect of the present invention is the manufacturing method according to the nineteenth aspect, wherein at least two grooves are formed in the groove forming step, and one of the grooves is formed as an optical characteristic adjusting plate. A plate is provided, and the other is provided with an amplitude adjusting plate as an optical characteristic adjusting plate.

【0052】また、本発明の請求項30は、基板上に複
数の光導波路を有し、該複数の光導波路のすべてを横切
る溝が形成されてなる光導波回路の前記溝に、前記複数
の光導波路の光学特性の各入力側の値と出力側の値との
誤差を調整するために設置する光学特性調整板の製造装
置であって、前記光導波回路の複数の光導波路の入力側
と出力側とにおける光学特性の誤差を測定する手段と、
前記誤差測定手段によって得られた誤差値に基づいて光
学特性調整値を算出する調整値算出手段と、前記複数の
光導波路の各調整値に基づいて、光学特性を有する板材
の長手方向の光学特性分布を変化させて、前記光学特性
調整板を得る光学特性調整板作製手段と、を有すること
を特徴とする。
Further, according to the present invention, in the optical waveguide circuit having a plurality of optical waveguides on a substrate and a groove crossing all of the plurality of optical waveguides, the plurality of optical waveguides are provided in the groove. An apparatus for manufacturing an optical characteristic adjustment plate installed to adjust an error between each input side value and output side value of optical characteristics of an optical waveguide, the input side of a plurality of optical waveguides of the optical waveguide circuit. Means for measuring an error in optical characteristics between the output side and
An adjustment value calculation unit that calculates an optical characteristic adjustment value based on the error value obtained by the error measurement unit; and an optical characteristic in a longitudinal direction of a plate having optical characteristics based on each adjustment value of the plurality of optical waveguides. An optical property adjusting plate producing means for obtaining the optical property adjusting plate by changing the distribution.

【0053】[0053]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below.

【0054】本発明の光導波回路は、前記光導波路を構
成する複数の導波路を横断する溝と、前記溝挿入時に前
記光導波路と交差する部分の光学特性を補正するように
予め光学特性を空間的に変化させた板と、前記溝に前記
板を固定する接着剤とから構成される。
In the optical waveguide circuit of the present invention, the optical characteristics of the groove crossing the plurality of waveguides constituting the optical waveguide and the optical characteristics of the portion intersecting the optical waveguide when the groove is inserted are corrected in advance. It is composed of a spatially changed plate and an adhesive for fixing the plate in the groove.

【0055】以下、本発明では、溝挿入時に前記導波路
との交差部にあたる部分の光学特性を調整できるように
予め加工された板を光学特性調整板と呼ぶ。
Hereinafter, in the present invention, a plate that has been processed in advance so that the optical characteristics at the intersection with the waveguide when the groove is inserted can be adjusted is referred to as an optical characteristic adjusting plate.

【0056】本構成によって、複数の導波路を伝搬する
光の光学特性は、導波路との交差部の光学特性調整板の
光学特性に応じて変化する。
According to this configuration, the optical characteristics of the light propagating through the plurality of waveguides change according to the optical characteristics of the optical characteristic adjusting plate at the intersection with the waveguide.

【0057】したがって、複数の導波路の光学特性を測
定し、その後、その光学特性を調整するように加工した
光学特性調整板を、接着剤を用いて溝に固定することに
よって、複数の導波路の光学特性を所望の値に調整する
ことができる。
Therefore, the optical characteristics of the plurality of waveguides are measured, and then the optical characteristic adjusting plate processed so as to adjust the optical characteristics is fixed to the groove using an adhesive, whereby the plurality of waveguides is obtained. Can be adjusted to a desired value.

【0058】なお、調整する光回路の部位としては、直
線導波路、曲線導波路のほか、干渉型光回路の干渉光路
や3dBカップラ、スラブ導波路等のそれぞれの合分波
部を用いても、本発明は有効である。
As a portion of the optical circuit to be adjusted, in addition to a linear waveguide or a curved waveguide, an interference optical path of an interference type optical circuit, or a multiplexing / demultiplexing section such as a 3 dB coupler or a slab waveguide may be used. The present invention is effective.

【0059】調整する光学特性が光の位相で、光学特性
調整板が位相調整板である場合、複数の導波路を伝搬す
る光は、導波路との交差部の位相調整板の光学厚さに応
じて、異なる位相変化が与えられる。その結果、例え
ば、干渉計形光回路を構成する光導波路の光路長誤差を
調整し、光回路の特性を格段に向上させることができ
る。
When the optical characteristic to be adjusted is the phase of light, and the optical characteristic adjusting plate is a phase adjusting plate, the light propagating through the plurality of waveguides is reduced by the optical thickness of the phase adjusting plate at the intersection with the waveguide. Accordingly, different phase changes are provided. As a result, for example, it is possible to adjust the optical path length error of the optical waveguide constituting the interferometer type optical circuit, and to remarkably improve the characteristics of the optical circuit.

【0060】調整する光学特性が光の振幅で、光学特性
調整板が振幅調整板である場合、複数の導波路を伝搬す
る光は、導波路との交差部の振幅調整板の損失に応じ
て、異なる損失が与えられる。その結果、例えば、干渉
計形光回路を構成する光導波路の振幅分布を調整し、光
回路の特性を格段に向上させることができる。
When the optical characteristic to be adjusted is the amplitude of light and the optical characteristic adjusting plate is an amplitude adjusting plate, the light propagating through the plurality of waveguides depends on the loss of the amplitude adjusting plate at the intersection with the waveguide. , Different losses are given. As a result, for example, the amplitude distribution of the optical waveguide forming the interferometer type optical circuit can be adjusted, and the characteristics of the optical circuit can be significantly improved.

【0061】調整する光学特性が光の複屈折で、光学特
性調整板が複屈折調整板である場合、複数の導波路を伝
搬する光は、導波路との交差部の複屈折調整板の光学厚
みに応じて、異なる複屈折を与えられる。その結果、例
えば、干渉計形光回路を構成する光導波路の複屈折誤差
を調整し、光回路の特性を格段に向上させることができ
る。
When the optical characteristic to be adjusted is the birefringence of light and the optical characteristic adjusting plate is a birefringence adjusting plate, the light propagating through the plurality of waveguides passes through the optical axis of the birefringence adjusting plate at the intersection with the waveguide. Depending on the thickness, different birefringence can be provided. As a result, for example, the birefringence error of the optical waveguide forming the interferometer type optical circuit can be adjusted, and the characteristics of the optical circuit can be significantly improved.

【0062】[0062]

【実施例】以下、本発明に係る好適な実施例を説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments according to the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto.

【0063】(実施例1)図6に本発明の第1の実施例
としてのマッハツェンダ干渉計型2×2光スイッチを示
す。図6中、符号11−a,12−aは入力ポート、符
号11−b,12−bは出力ポート、13はシリコン基
板、14−1は第1のアーム導波路、14−2は第2の
アーム導波路、15は薄膜ヒータ、16は溝、17は位
相調整板を、各々図示する。
Embodiment 1 FIG. 6 shows a Mach-Zehnder interferometer type 2 × 2 optical switch as a first embodiment of the present invention. 6, reference numerals 11-a and 12-a denote input ports, reference numerals 11-b and 12-b denote output ports, 13 denotes a silicon substrate, 14-1 denotes a first arm waveguide, and 14-2 denotes a second arm waveguide. , 15 is a thin film heater, 16 is a groove, and 17 is a phase adjusting plate.

【0064】また、図7に図6中のVII −VII 線に沿う
拡大断面図を示す。
FIG. 7 is an enlarged sectional view taken along the line VII-VII in FIG.

【0065】本実施例では、従来のマッハツェンダ干渉
計型2×2光スイッチのアーム導波路に交差する幅一定
の溝16を加工した後、厚みが空間的に変化した面内屈
折率一定の位相調整板17(図8)をその溝16に挿入
している。
In this embodiment, after a groove 16 having a constant width intersecting an arm waveguide of a conventional Mach-Zehnder interferometer type 2 × 2 optical switch is processed, a phase having a constant in-plane refractive index whose thickness is spatially changed is formed. An adjusting plate 17 (FIG. 8) is inserted into the groove 16.

【0066】さらに,上記位相調整板17を溝16に固
定するために、図7に示すように、接着剤18を充填し
ている。
Further, in order to fix the phase adjusting plate 17 in the groove 16, an adhesive 18 is filled as shown in FIG.

【0067】ここで、位相調整板17を構成する膜17
aの面内屈折率をn1 、接着剤18の屈折率をn2 とし
た場合、2本のアーム導波路14−1,14−2が感じ
る溝16の光路長はそれぞれ以下の式で与えられる。
Here, the film 17 constituting the phase adjusting plate 17
When the in-plane refractive index of a is n 1 and the refractive index of the adhesive 18 is n 2 , the optical path length of the groove 16 felt by the two arm waveguides 14-1 and 14-2 is given by the following equations, respectively. Can be

【0068】第1のアーム導波路14−1における溝の
光路長=n1 ×w1 +n2 ×(w0 −w1 ) 第2のアーム導波路14−2における溝の光路長=n1
×w2 +n2 ×(w0 −w2 ) よって、その相対的な光路長差は(n1 −n2 )×(w
2 −w1 )となる。
The optical path length of the groove in the first arm waveguide 14-1 = n 1 × w 1 + n 2 × (w 0 −w 1 ) The optical path length of the groove in the second arm waveguide 14-2 = n 1
× w 2 + n 2 × (w 0 −w 2 ) Therefore, the relative optical path length difference is (n 1 −n 2 ) × (w
2 −w 1 ).

【0069】ただし、ここで、膜の面内屈折率をn1
接着剤の屈折率をn2 、第1のアーム導波路14−1に
交差する膜厚をw1 、第2のアーム導波路14−2に交
差する膜厚をw2 、溝16の幅をw0 とする。
Here, the in-plane refractive index of the film is n 1 ,
The refractive index of the adhesive is n 2 , the film thickness intersecting the first arm waveguide 14-1 is w 1 , the film thickness intersecting the second arm waveguide 14-2 is w 2 , and the width of the groove 16 is Let w0 .

【0070】本実施例では、膜の面内屈折率と接着剤の
屈折率との屈折率差(n1 −n2 )および膜厚の差(w
2 −w1 )を適当に与えることによって、作製誤差によ
って生じたアーム導波路の光路長差を調整する。
In this embodiment, the refractive index difference (n 1 -n 2 ) between the in-plane refractive index of the film and the refractive index of the adhesive and the difference in film thickness (w
By appropriately giving 2- w 1 ), the optical path length difference of the arm waveguide caused by the manufacturing error is adjusted.

【0071】本実施例のマッハツェンダ干渉計型2×2
光スイッチの作製手順を以下に示す。
The Mach-Zehnder interferometer type 2 × 2 of this embodiment
The procedure for manufacturing the optical switch is described below.

【0072】 従来技術と同様の技術によって、シリ
コン基板上に火災堆積法と反応性イオンエッチング法で
マッハツェンダ干渉計を作製する。
A Mach-Zehnder interferometer is manufactured on a silicon substrate by a fire deposition method and a reactive ion etching method by a technique similar to the conventional technique.

【0073】 ダイシングソーにより幅20μm、深
さ150μmの溝16を加工する。 該溝16に屈折率n2の接着剤18を充填する。
A groove 16 having a width of 20 μm and a depth of 150 μm is processed by a dicing saw. The groove 16 is filled with an adhesive 18 having a refractive index n2.

【0074】 この状態で図10に示すような薄膜ヒ
ータ印加電力に対する光透過率の変化を測定し、P1
2 を求める。
[0074] measure the change in light transmittance with respect to the thin film heater power applied as shown in FIG. 10 in this state, P 1,
Determine the P 2.

【0075】 (n1 −n2 )×(w2 −w1 )=
(λ/2)×P1 /(P2 −P1 )を満足する膜厚差
(w2 −w1 )を求める。ただし、λは光波長で本実施
例はλ=1.55μmの光を用いた。
(N 1 −n 2 ) × (w 2 −w 1 ) =
A film thickness difference (w 2 −w 1 ) satisfying (λ / 2) × P 1 / (P 2 −P 1 ) is obtained. Here, λ is a light wavelength, and in this embodiment, light of λ = 1.55 μm was used.

【0076】 面内屈折率n1のポリイミド膜17a
をその膜厚がw1 およびw2 となるように、図9に示す
ような加工治具30を用いる方法で加工する。この膜を
所定の厚さに加工したものを位相調整板17と呼ぶ(図
8)。
A polyimide film 17a having an in-plane refractive index n1
Is processed by a method using a processing jig 30 as shown in FIG. 9 so that the film thickness becomes w 1 and w 2 . A film obtained by processing this film to a predetermined thickness is called a phase adjusting plate 17 (FIG. 8).

【0077】 加工した位相調整板17を上記形成し
た溝16に挿入し、接着剤18で固定する。
The processed phase adjusting plate 17 is inserted into the groove 16 formed above and fixed with the adhesive 18.

【0078】実際に石英系PLC技術を用いて2×2光
スイッチを作製したところ、 P1 =20mW P2 =420mW であった。
When a 2 × 2 optical switch was actually manufactured by using a quartz-based PLC technology, P 1 was 20 mW and P 2 was 420 mW.

【0079】また、用いた接着剤18の屈折率およぴポ
リイミド膜17aの面内屈折率はそれぞれ以下の通りで
あり、その屈折率差は0.01である。
The refractive index of the used adhesive 18 and the in-plane refractive index of the polyimide film 17a are as follows, and the difference between the refractive indices is 0.01.

【0080】n1 =1.53 n2 =1.52 よって、W2 −W1 =3.9μmに設定することによっ
て、作製誤差を調整することができる。
N 1 = 1.53 n 2 = 1.52 Therefore, by setting W 2 −W 1 = 3.9 μm, the fabrication error can be adjusted.

【0081】よって、ここでは、 w2 =16.0μm w1 =12.1μm と設定した。Therefore, here, w 2 = 16.0 μm w 1 = 12.1 μm was set.

【0082】また、図9に示すような加工方法では、膜
厚の絶対的な精度は±0.5μm程度しかとれないが、
その相対的な膜厚差は士0.05μmで加工できるた
め、精度良く作製誤差の調整が実現される。
In the processing method shown in FIG. 9, the absolute accuracy of the film thickness can be only about ± 0.5 μm.
Since the relative difference in film thickness can be processed with a thickness of 0.05 μm, the production error can be accurately adjusted.

【0083】作製した2×2光スイッチの薄膜ヒータ印
加電力に対する光透過率の変化を図11に示す。P1
0となり、スイッチングは、400mWを印加するかし
ないかでオンオフ動作をする。
FIG. 11 shows the change in the light transmittance of the manufactured 2 × 2 optical switch with respect to the electric power applied to the thin-film heater. P 1 is 0, switching, the on-off operation in whether to apply a 400 mW.

【0084】また、20μm幅の溝加工およびそこに膜
と接着剤を挿入したときの光の過剰損失は、0.3dB
であった。この値は光回路全体の値に比べて充分に小さ
な値であり、実用上間題にはならない。
When a groove having a width of 20 μm is formed and a film and an adhesive are inserted therein, excess loss of light is 0.3 dB.
Met. This value is sufficiently smaller than the value of the entire optical circuit, and does not pose a practical problem.

【0085】(実施例2)図12に本発明の第2の実施
例としてのアレイ導波路格子型波長合分波器を示す。
(Embodiment 2) FIG. 12 shows an arrayed waveguide grating type wavelength multiplexer / demultiplexer according to a second embodiment of the present invention.

【0086】図12中、符号13はシリコン基板,16
は溝,17は位相調整板,19はクラッド層,20は入
力導波路,21は出力導波路.22はスラブ導波路,2
3はアレイ導波路を各々図示する。また、図13には図
12で用いた位相調整板の拡大図を示す。
In FIG. 12, reference numeral 13 denotes a silicon substrate,
Is a groove, 17 is a phase adjustment plate, 19 is a cladding layer, 20 is an input waveguide, 21 is an output waveguide. 22 is a slab waveguide, 2
Reference numeral 3 denotes each of the arrayed waveguides. FIG. 13 is an enlarged view of the phase adjustment plate used in FIG.

【0087】本実施例では、並列に配置されたアレイ導
波路23の光路長の誤差は、低コヒーレントな光源を用
いて測定することができる。
In this embodiment, the error in the optical path length of the arrayed waveguides 23 arranged in parallel can be measured using a low coherent light source.

【0088】この測定法に関しては、K.Takada et al.,
"Measurement of phase error distributions in sili
ca-based arrayed-waveguide grating multiplexers by
using Fourier transform Spectroscopy,"Electron.Le
tt.,vol.30,no.20,pp-1671-1672,1994に詳しく紹介され
ている。
Regarding this measuring method, see K. Takada et al.,
"Measurement of phase error distributions in sili
ca-based arrayed-waveguide grating multiplexers by
using Fourier transform Spectroscopy, "Electron.Le
tt., vol. 30, no. 20, pp. 1671-1672, 1994.

【0089】本実施例の波長合分波器の作製手順を以下
に示す。
The procedure for manufacturing the wavelength multiplexing / demultiplexing device of this embodiment is described below.

【0090】その基本的な手順は上述した第1の実施例
と同じである。
The basic procedure is the same as in the first embodiment.

【0091】 従来技術によって、シリコン基板13
上に火災堆積法と反応性イオンエッチング法でアレイ導
波路格子波長合分波器を作製する。
According to the prior art, the silicon substrate 13
An arrayed waveguide grating wavelength multiplexer / demultiplexer is fabricated by fire deposition and reactive ion etching.

【0092】 ダイシングソーにより幅20μm、深
さ150μmの溝16を加工する。 上記溝16に屈折率n2 の接着剤を充填する。
A groove 16 having a width of 20 μm and a depth of 150 μm is processed by a dicing saw. The groove 16 is filled with an adhesive having a refractive index of n 2 .

【0093】 この状態で並列に配置されたアレイ導
波路23の光路長の誤差を測定して求める。
In this state, the error in the optical path length of the arrayed waveguides 23 arranged in parallel is measured and obtained.

【0094】 面内屈折率n1 のポリイミド膜をその
膜厚がw1 ,w2 ・・・wN となるように、図9に示し
たような加工法で加工する。
The polyimide film having the in-plane refractive index n 1 is processed by a processing method as shown in FIG. 9 so that the film thickness becomes w 1 , w 2 ... W N.

【0095】ここで、w1 ,w2 ・・wN の各膜厚は、
アレイ導波路23の光路長誤差を調整するように決め
る。例えば、光路長誤差が1本目、2本目・・・N本目
のアレイ導波路でそれぞれδL1 ・・・δLN ならば、
[0095] In this case, each film thickness of the w 1, w 2 ·· w N is,
The optical path length error of the arrayed waveguide 23 is determined to be adjusted. For example, if the optical path length error is δL 1 ... ΔL N in the first , second,.

【0096】[0096]

【数1】δLi +(n1 −n2 )×wi =一定 となるようにwi を定める。[Number 1] δL i + (n 1 -n 2 ) × wi = defines the w i so as to be constant.

【0097】 最後に加工した位相調整板17を溝1
6に挿入し、接着剤で固定する。
Finally, the processed phase adjustment plate 17 is
6 and fixed with an adhesive.

【0098】図14に位相調整板挿人前のアレイ導波路
格子型波長合分波器の透過波長特性を、図15に上記の
プロセスにより位相調整板を挿入した後のアレイ導波路
格子型波長合分波器の透過波長特性を示す。
FIG. 14 shows the transmission wavelength characteristics of the arrayed waveguide grating type wavelength multiplexing / demultiplexing device before the phase adjusting plate is inserted, and FIG. 15 shows the arrayed waveguide grating type wavelength multiplexing / demultiplexing device after the phase adjusting plate is inserted by the above process. 3 shows the transmission wavelength characteristics of the duplexer.

【0099】位相調整板挿入よりアレイ導波路の光路長
誤差が調整され、そのクロストークが−30dBから−
40dBに改善された。このとき、溝加工を含む位相調
整板挿入の過剰損失は0.3dBであった。
The optical path length error of the arrayed waveguide is adjusted by inserting the phase adjusting plate, and the crosstalk is reduced from −30 dB to −.
It has been improved to 40 dB. At this time, the excess loss of the phase adjustment plate insertion including the groove processing was 0.3 dB.

【0100】前記実施例1、2においては、位相調整板
の面内屈折率と接着剤の屈折率との差が、0.01とな
るように、それぞれの材料を選択した。この場合、0.
1μmの光路長誤差を調整するために必要な膜圧の変化
は、10μmであり、位相調整板の膜厚加工精度が、±
0.5μmであっても、±0.005μmの精度で光路
長誤差を調整することができた。
In Examples 1 and 2, each material was selected such that the difference between the in-plane refractive index of the phase adjusting plate and the refractive index of the adhesive was 0.01. In this case, 0.
The change in the film pressure required to adjust the optical path length error of 1 μm is 10 μm, and the film thickness processing accuracy of the phase adjustment plate is ± 10%.
Even if it was 0.5 μm, the optical path length error could be adjusted with an accuracy of ± 0.005 μm.

【0101】ちなみに、接着剤と膜との屈折率差を任意
の値に設定することによって、膜厚の変化が光路長に及
ぼす割合を調整することも可能である。
Incidentally, by setting the refractive index difference between the adhesive and the film to an arbitrary value, it is possible to adjust the ratio of the change in the film thickness to the optical path length.

【0102】(実施例3)図16に本発明の第3の実施
例としてのアレイ導波路波長合分波器を示す。
(Embodiment 3) FIG. 16 shows an arrayed waveguide wavelength multiplexer / demultiplexer according to a third embodiment of the present invention.

【0103】図16中、符号20は入力導波路、21は
出力導波路、22はスラブ導波路、23はアレイ導波
路、19はクラッド層、13はシリコン基板、16は
溝、27は振幅調整板を各々図示する。
In FIG. 16, reference numeral 20 denotes an input waveguide, 21 denotes an output waveguide, 22 denotes a slab waveguide, 23 denotes an array waveguide, 19 denotes a cladding layer, 13 denotes a silicon substrate, 16 denotes a groove, and 27 denotes amplitude adjustment. Each plate is illustrated.

【0104】また、図17は図16中A−A線に沿う拡
大断面図を示す。さらに、図18には図16で使用した
振幅調整板の拡大図を示す。
FIG. 17 is an enlarged sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 18 is an enlarged view of the amplitude adjusting plate used in FIG.

【0105】本実施例では、アレイ導波路型光合分波器
のアレイ導波路上に交差する一定幅の溝16を加工した
後、厚みが空間的に変化した面内吸収率が一定の振幅調
整板27をその溝16に挿入している。
In this embodiment, after a groove 16 having a constant width intersecting on the array waveguide of the array waveguide type optical multiplexer / demultiplexer is processed, the in-plane absorptance whose thickness has changed spatially has a constant amplitude adjustment. A plate 27 is inserted into the groove 16.

【0106】さらに、上記振幅調整板27を溝16に固
定するために、図17に示すように、光学的に透明な接
着剤28を充填している。ここで、接着剤28の屈折率
は振幅調整板27の屈折率と同一となるようにし、位相
特性にも変化を及ぼさないようにした。
Further, in order to fix the amplitude adjusting plate 27 in the groove 16, an optically transparent adhesive 28 is filled as shown in FIG. Here, the refractive index of the adhesive 28 was set to be the same as the refractive index of the amplitude adjusting plate 27 so as not to change the phase characteristics.

【0107】ここで、i番目のアレイ導波路に交差する
部分の膜厚をWi とすると、i番目のアレイ導波路を伝
搬する光の溝16を通過した後の振幅Ai は、
Here, assuming that the film thickness at the portion crossing the i-th array waveguide is W i , the amplitude A i of the light propagating through the i-th array waveguide after passing through the groove 16 is:

【0108】[0108]

【数2】Ai 2=exp(−αWi ) だけ変化する。## EQU2 ## It changes by A i 2 = exp (−αW i ).

【0109】ここで、αは振幅調整板27の面内吸収係
数である。ここでは、透明な膜を挿入したとき生じる一
定の損失は除いている。この関係は、光の吸収に関する
ランベルトの法則であり、吸収係数が膜厚に対して一定
であるときに適用できる。
Here, α is the in-plane absorption coefficient of the amplitude adjusting plate 27. Here, certain losses that occur when a transparent film is inserted are excluded. This relationship is Lambert's law for light absorption, and can be applied when the absorption coefficient is constant with respect to the film thickness.

【0110】従って、本実施例では、膜の面内吸収係数
αと膜厚Wi を適当に与えることによって、振幅調整を
行う。
Therefore, in this embodiment, the amplitude is adjusted by appropriately giving the in-plane absorption coefficient α and the film thickness W i of the film.

【0111】まず、入力導波路20,出力導波路21,
スラブ導波路22およびアレイ導波路23より形成され
る複数のパスの振幅誤差の分布を測定する。この測定法
に関しては、低コヒーレントな光源を用いた公知の光回
路解析法が適用出来る(例えば、特願平6−5989号
参照)。
First, the input waveguide 20, the output waveguide 21,
The distribution of the amplitude error of a plurality of paths formed by the slab waveguide 22 and the array waveguide 23 is measured. For this measuring method, a known optical circuit analyzing method using a low coherent light source can be applied (for example, see Japanese Patent Application No. 6-5899).

【0112】本実施例の波長合分波器の作製手順を以下
に示す。
The procedure for manufacturing the wavelength multiplexing / demultiplexing device of this embodiment is described below.

【0113】1) シリコン基板13上に火炎堆積法と
反応性イオンエッチング法でアレイ導波路型波長合分波
器を作製する。
1) An array waveguide type wavelength multiplexer / demultiplexer is manufactured on the silicon substrate 13 by a flame deposition method and a reactive ion etching method.

【0114】2) 入力導波路20,出力導波路21,
スラブ導波路22およびアレイ導波路23より形成され
る複数のパスの位相誤差および振幅誤差の分布を低コヒ
ーレントな光源を用いて測定する。この測定に基づき、
振幅調整量A1 ,A2 ,・・・AN (Ai ≦1:添字は
アレイ導波路の番号)を決定する。
2) The input waveguide 20, the output waveguide 21,
The distribution of the phase error and the amplitude error of a plurality of paths formed by the slab waveguide 22 and the array waveguide 23 is measured using a low coherent light source. Based on this measurement,
The amplitude adjustment amounts A 1 , A 2 ,... A N (A i ≦ 1: the subscript is the number of the arrayed waveguide) are determined.

【0115】3) 各アレイ導波路上にレーザ光を照射
し、屈折率を部分的に変化させ、位相誤差を調整した。
3) Each arrayed waveguide was irradiated with a laser beam to partially change the refractive index and adjust the phase error.

【0116】4) ポリイミド膜(吸収係数α:屈折率
1 )を作製し、挿入時にアレイ導波路と交差する部分
にその膜厚がw1 ,w2 ,・・・wN となるように、加
工する。
[0116] 4) the polyimide film (absorption coefficient alpha: to produce a refractive index n 1), the thickness w 1 at the intersection with array waveguide during insertion, w 2, such that · · · w N , Process.

【0117】ここで、wiWhere w i is

【0118】[0118]

【数3】Ai 2=exp(−αWi ) となるように決定する。## EQU3 ## It is determined that A i 2 = exp (−αW i ).

【0119】5) ダイシングソーにより幅W0 、深さ
150ミクロンの溝16を作製する。
5) A groove 16 having a width W 0 and a depth of 150 μm is formed using a dicing saw.

【0120】6) 上記溝16に振幅調整板27を挿入
し、接着剤28で固定する。
6) Insert the amplitude adjusting plate 27 into the groove 16 and fix it with the adhesive 28.

【0121】本実施例における位相誤差の低減には、モ
ードロックQスイッチYAGレーザの第2高調波を用い
た。
The second harmonic of a mode-locked Q-switched YAG laser was used to reduce the phase error in this embodiment.

【0122】また、振幅調整では、吸収係数0.02
(1/μm)、膜厚30ミクロンの膜を作製し、ダイシ
ングソーにより、0〜20ミクロンまで0.5ミクロン
精度で膜厚wi を加工した。また、溝16の幅w0 は、
35ミクロンとした。
In the amplitude adjustment, an absorption coefficient of 0.02
(1 / [mu] m), to prepare a film having a thickness of 30 microns, by a dicing saw, to process the film thickness w i of 0.5 micron accuracy to 0-20 microns. The width w 0 of the groove 16 is
35 microns.

【0123】図19に振幅調整板挿入前(位相誤差低減
後の)のアレイ導波路格子型合分波器の透過波長特性を
示し、図20に上記方法により振幅調整板を挿入した後
のアレイ導波路格子型合分波器の透過波長特性を示し
た。
FIG. 19 shows the transmission wavelength characteristics of the arrayed waveguide grating type multiplexer / demultiplexer before the amplitude adjusting plate is inserted (after the phase error is reduced). FIG. 20 shows the array after the amplitude adjusting plate is inserted by the above method. The transmission wavelength characteristics of the waveguide grating type multiplexer / demultiplexer are shown.

【0124】図20に示すように、上記振幅調整板27
によりアレイ導波路の振幅誤差が調整され、そのクロス
トークは、−40dBから−50dBに改善された。こ
のとき、溝加工を含む振幅調整板挿入の過剰損失は1.
7dBであった。
As shown in FIG. 20, the amplitude adjusting plate 27
Adjusted the amplitude error of the array waveguide, and the crosstalk was improved from -40 dB to -50 dB. At this time, the excess loss of the amplitude adjustment plate insertion including the groove processing is 1.
7 dB.

【0125】(実施例4)図21に本発明の第4の実施
例としてのアレイ導波路型波長合分波器を示す。図21
中、符号16−1、16−2は溝、27−1は位相調整
板、27−2は振幅調整板を各々図示する。
(Embodiment 4) FIG. 21 shows an arrayed waveguide type wavelength multiplexer / demultiplexer according to a fourth embodiment of the present invention. FIG.
Reference numerals 16-1 and 16-2 denote grooves, 27-1 a phase adjustment plate, and 27-2 an amplitude adjustment plate.

【0126】本実施例では、従来のアレイ導波路型光合
分波器のアレイ導波路上に交差する一定幅の溝16−1
を加工した後、厚みが空間的に変化した面内屈折率が一
定の位相調整板27−1をその溝16−1に挿入し、さ
らに、接着剤を充填している。この構成は位相誤差を低
減するためのものである。
In this embodiment, a groove 16-1 having a constant width crossing the array waveguide of the conventional arrayed waveguide type optical multiplexer / demultiplexer.
After processing, a phase adjusting plate 27-1 having a constant in-plane refractive index having a spatially changed thickness is inserted into the groove 16-1, and further, an adhesive is filled. This configuration is for reducing the phase error.

【0127】さらに、前記実施例3と同様、アレイ導波
路型光合分波器のアレイ導波路上に交差する一定幅の溝
16−2を加工し、振幅調整板27−2をその溝16−
2に挿入している。本実施例が第3の実施例と異なるの
は、挿入する振幅調整板27−2が、図22に示すよう
な厚みが平坦化されたものとなっている点である。
Further, similarly to the third embodiment, a groove 16-2 having a constant width intersecting the array waveguide of the arrayed waveguide type optical multiplexer / demultiplexer is processed, and the amplitude adjusting plate 27-2 is mounted on the groove 16-2.
Inserted in 2. The present embodiment differs from the third embodiment in that the amplitude adjusting plate 27-2 to be inserted has a flattened thickness as shown in FIG.

【0128】図22中、31は厚みが空間的に変化した
面内吸収率が一定の膜、32はその凹凸を埋める透明な
材料である。ここで、凹凸を埋めるのに透明な材料32
の屈折率は、膜31の屈折率と同一となっている。
In FIG. 22, reference numeral 31 denotes a film whose thickness varies spatially and has a constant in-plane absorptivity, and reference numeral 32 denotes a transparent material which fills the irregularities. Here, a transparent material 32 is used to fill the irregularities.
Is the same as the refractive index of the film 31.

【0129】上記振幅調整板27−2を溝に固定するた
めに、接着剤を充填するが、本実施例4に使用する振幅
調整板はその凹凸が埋められているため、前記実施例3
のときのように、接着剤の屈折率は振幅調整板の屈折率
とを同一にする必要はない。本実施例の波長合分波器の
作製手順を以下に示す。
An adhesive is filled to fix the amplitude adjusting plate 27-2 in the groove. However, since the amplitude adjusting plate used in the fourth embodiment is filled with the unevenness, the third embodiment is used.
As in the above case, the refractive index of the adhesive does not need to be the same as the refractive index of the amplitude adjusting plate. The procedure for manufacturing the wavelength multiplexing / demultiplexing device of the present embodiment will be described below.

【0130】1) シリコン基板13上に火炎堆積法と
反応性イオンエッチング法でアレイ導波路型波長合分波
器を作製する。
1) An array waveguide type wavelength multiplexer / demultiplexer is formed on a silicon substrate 13 by a flame deposition method and a reactive ion etching method.

【0131】2) 入力導波路20、出力導波路21、
スラブ導波路22およびアレイ導波路23より形成され
る複数のパスの位相誤差および振幅誤差の分布を低コヒ
ーレントな光源を用いて測定する。この測定に基づき、
振幅調整量A1 ,A2 ,・・・AN (Ai ≦1:添字は
アレイ導波路の番号)を決定する。
2) The input waveguide 20, the output waveguide 21,
The distribution of the phase error and the amplitude error of a plurality of paths formed by the slab waveguide 22 and the array waveguide 23 is measured using a low coherent light source. Based on this measurement,
The amplitude adjustment amounts A 1 , A 2 ,... A N (A i ≦ 1: the subscript is the number of the arrayed waveguide) are determined.

【0132】3) 前記実施例1および2に示した位相
調整板付光回路およびその製造方法により、位相調整板
27−1を溝16−1に挿入し、位相誤差を低減する。
3) The phase adjusting plate 27-1 is inserted into the groove 16-1 by the optical circuit with the phase adjusting plate and the manufacturing method thereof shown in the first and second embodiments to reduce the phase error.

【0133】4) ポリイミド膜(吸収係数α:屈折率
1 )を作製し、挿入時にアレイ導波路と交差する部分
にその膜厚がw1 ,w2 ,・・・wN となるように、加
工する。
[0133] 4) the polyimide film (absorption coefficient alpha: to produce a refractive index n 1), the thickness w 1 at the intersection with array waveguide during insertion, w 2, such that · · · w N , Process.

【0134】ここで、wiWhere w i is

【0135】[0135]

【数4】Ai 2=exp(−αwi ) となるように決定する。## EQU4 ## It is determined that A i 2 = exp (−αwi).

【0136】5) ダイシングソーにより幅w0 、深さ
150ミクロンの溝16−2を作製する。
5) A groove 16-2 having a width w 0 and a depth of 150 μm is formed using a dicing saw.

【0137】6) 溝16−2に振幅調整板27−2を
挿入し、接着剤で固定する。
6) Insert the amplitude adjusting plate 27-2 into the groove 16-2 and fix it with an adhesive.

【0138】実際には、吸収係数0.03(1/μ
m)、膜厚20ミクロンの膜を作製し、ダイシングソー
により、0〜15ミクロンまで0.5ミクロン精度で膜
厚wi を加工した。その後、作製した膜31と同一の屈
折率を有する透明材料32を膜にスピンコートした。ス
ピンコートにより、作製した溝が埋まり、膜厚が全体に
わたって22ミクロン(一定値)となった。また、溝の
幅w0 は、25ミクロンとした。
In practice, the absorption coefficient is 0.03 (1 / μ
m), to prepare a film having a thickness of 20 microns, by a dicing saw, to process the film thickness w i of 0.5 micron accuracy from 0 to 15 microns. Thereafter, a transparent material 32 having the same refractive index as the produced film 31 was spin-coated on the film. By the spin coating, the formed grooves were filled, and the film thickness became 22 μm (constant value) throughout. The width w 0 of the groove was 25 microns.

【0139】振幅調整板によりアレイ導波路の振幅誤差
が調整され、そのクロストークは、隣接チャンネルを除
いて40dBから−50dBに改善された。このとき、
2つの溝加工を含む位相調整板、振幅調整板挿入の過剰
損失は2.2dBであった。
The amplitude error of the array waveguide was adjusted by the amplitude adjusting plate, and the crosstalk was improved from 40 dB to −50 dB except for adjacent channels. At this time,
The excess loss of inserting the phase adjustment plate and the amplitude adjustment plate including two groove processing was 2.2 dB.

【0140】(実施例5)本発明の第5の実施例の構成
は、前記第4の実施例と同じである。
(Embodiment 5) The structure of a fifth embodiment of the present invention is the same as that of the fourth embodiment.

【0141】第4の実施例と異なる点は、図23に示す
ような振幅調整板を挿入した点である。図23中、符号
33は透明な膜、34は金属膜を各々図示する。各金属
膜34の厚さは、金属の吸収率と振幅調整量により決定
される。金属膜34の場合、吸収係数が大きいため、必
要な膜厚が薄く、金属膜の凹凸が位相に及ぼす影響は小
さい。
The difference from the fourth embodiment is that an amplitude adjusting plate as shown in FIG. 23 is inserted. In FIG. 23, reference numeral 33 indicates a transparent film, and reference numeral 34 indicates a metal film. The thickness of each metal film 34 is determined by the metal absorptance and the amplitude adjustment amount. In the case of the metal film 34, since the absorption coefficient is large, the required film thickness is small, and the influence of the unevenness of the metal film on the phase is small.

【0142】本実施例では、通常ガウス型で近似でき
る、アレイ導波路格子型波長合分波器の振幅特性をsi
nc関数状に調整した。また、位相調整はsinc関数
における負の値を実現するため、すなわち位相を180
度ずらすために用いた。
In this embodiment, the amplitude characteristic of the arrayed waveguide grating type wavelength multiplexer / demultiplexer, which can be generally approximated by a Gaussian type, is represented by si.
It was adjusted to an nc function. Further, the phase adjustment is performed to realize a negative value in the sinc function, that is, the phase is set to 180.
Used to stagger.

【0143】実際の振幅調整膜は、膜厚15ミクロンの
膜を作製し、Crを蒸着して作製した。また、溝の幅w
0 は、20ミクロンとした。
The actual amplitude adjusting film was prepared by forming a film having a thickness of 15 μm and vapor-depositing Cr. Also, the width w of the groove
0 is 20 microns.

【0144】図24,図25および図26は調整前後の
振幅特性、位相特性、透過波長特性を示したものであ
る。振幅特性、位相特性を調整し、sinc関数状の分
布を実現できたことにより、通過域が平坦化され、3d
B帯域幅は約280%広げることができた。
FIGS. 24, 25 and 26 show amplitude characteristics, phase characteristics and transmission wavelength characteristics before and after the adjustment. By adjusting the amplitude and phase characteristics and realizing a sinc function-like distribution, the passband is flattened and 3d
The B bandwidth could be increased by about 280%.

【0145】このとき、溝加工を含む振幅調整板挿入の
過剰損失は3.5dBであった。
At this time, the excess loss of the insertion of the amplitude adjusting plate including the groove processing was 3.5 dB.

【0146】(実施例6)図27は本発明の第6の実施
例としての振幅調整板付1×8スプリッタを示す。
(Embodiment 6) FIG. 27 shows a 1 × 8 splitter with an amplitude adjusting plate as a sixth embodiment of the present invention.

【0147】図27中、符号35は入力導波路、36は
スラブ導波路、37は出力導波路、16は溝、27は振
幅調整板である。入力導波路はシングルモード導波路と
なるように設計されており、ガウス型で近似可能な強度
分布を有する。入力光はスラブ導波路で広がり出力導波
路へと結合される。スラブ導波路出力部での光パワーの
分布は、スラブ導波路入力部の分布をフーリエ変換した
ものとなる。スラブ導波路入力部の分布がほぼガウス型
であるので、出力部の分布もほぼガウス型に近似でき
る。一般に1×Nスプリッタは、N本の出力導波路に導
かれる光パワーを同一とするため、出力導波路の開口幅
は中央から外に向かうにつれて幅広になるように設計さ
れる。実際には、図28のようにシミュレーションによ
ってスラブ導波路出力部での光パワー分布を計算し、各
出力導波路に結合される光パワーが同一となるように、
すなわち、図28中の縦線で区切られた面積Si (iは
出力ポート番号)が同一となるように、開口幅xi が決
定される。
In FIG. 27, reference numeral 35 denotes an input waveguide, 36 denotes a slab waveguide, 37 denotes an output waveguide, 16 denotes a groove, and 27 denotes an amplitude adjusting plate. The input waveguide is designed to be a single-mode waveguide, and has a Gaussian-type approximable intensity distribution. The input light spreads in the slab waveguide and is coupled into the output waveguide. The distribution of the optical power at the output section of the slab waveguide is obtained by Fourier-transforming the distribution at the input section of the slab waveguide. Since the distribution of the input portion of the slab waveguide is substantially Gaussian, the distribution of the output portion can be approximated to be substantially Gaussian. Generally, the 1 × N splitter is designed so that the opening width of the output waveguide becomes wider from the center to the outside in order to make the optical power guided to the N output waveguides the same. Actually, as shown in FIG. 28, the optical power distribution at the output portion of the slab waveguide is calculated by simulation, and the optical power coupled to each output waveguide becomes the same.
That is, the area S i separated by vertical lines in FIG. 28 (i is an output port number) so that the same opening width x i are determined.

【0148】一般に実際に作製した1×Nスプリッタに
おいては、入力導波路における光パワーの分布が完全に
ガウス型ではないこと、あるいはスラブ導波路と出力導
波路との結合部の損失にばらつきがあること等の理由に
よって、出力光パワーのポート間のばらつきが存在す
る。
Generally, in a 1 × N splitter actually manufactured, the distribution of the optical power in the input waveguide is not completely Gaussian, or the loss at the coupling portion between the slab waveguide and the output waveguide varies. For this reason, there is a variation in output optical power between ports.

【0149】本実施例では、石英系光導波路で作製した
1×8スプリッタにおいて、出力光パワーのポート間の
ばらつきが振幅調整板27を用いることによって低減さ
れている。
In the present embodiment, in a 1 × 8 splitter made of a silica-based optical waveguide, variation in output light power between ports is reduced by using the amplitude adjusting plate 27.

【0150】本実施例のl×8スプリッタの作製手順を
以下に示す。
The procedure for manufacturing the 1 × 8 splitter of this embodiment is described below.

【0151】1) 1×8スプリッタの8本の出力導波
路から出力される光のパワーを測定した。図29は測定
した出力光パワーの出力ポート依存性である。損失は1
1.8〜12.6dBに分布していた。このばらつきを
低減するための振幅調整量は以下のように決定した。最
高損失12.6dBと各出力ポートの損失との差を計算
し、その値の平方根を振幅調整量Ai (iは出力ポート
番号)とした。図30は決定した振幅調整量の出力ポー
ト依存性である。最大調整量は損失にして0.8dB、
すなわち0.83であったので、最大の振幅調整量は
0.83=0.91となった。
1) The power of the light output from the eight output waveguides of the 1 × 8 splitter was measured. FIG. 29 shows the output port dependence of the measured output light power. Loss is 1
It was distributed between 1.8 and 12.6 dB. The amplitude adjustment amount for reducing this variation was determined as follows. The difference between the maximum loss of 12.6 dB and the loss of each output port was calculated, and the square root of the value was used as the amplitude adjustment amount A i (i is the output port number). FIG. 30 shows the output port dependence of the determined amplitude adjustment amount. The maximum adjustment amount is 0.8 dB in loss,
That is, since it was 0.83, the maximum amplitude adjustment amount was
0.83 = 0.91.

【0152】2) 膜厚10ミクロンに対して、0.9
(<最大振幅調整量0.91)の振幅調整が得られるよ
うに、振幅調整板の材料の吸収係数αを0.021(1
/μm)と決定した。本実施例における振幅調整板は、
図30に示すように、透明膜上に吸収膜が形成され、吸
収膜への切り込み量(切りのこし量)で吸収を変化させ
る構成とした。透明膜は、振幅調整板の強度・操作性を
充分保ったまま、吸収膜の切りのこし量を小さくして過
剰損失を低減させるために用いた。吸収膜および透明膜
の膜厚はそれぞれ10μmおよび8μmと設定した。吸
収膜部への切り込み量は、切りのこし量Wi が次式を満
たすように決定した。
2) For a film thickness of 10 μm, 0.9
The absorption coefficient α of the material of the amplitude adjustment plate is set to 0.021 (1) so that the amplitude adjustment of (<maximum amplitude adjustment amount 0.91) can be obtained.
/ Μm). The amplitude adjustment plate in this embodiment is
As shown in FIG. 30, an absorption film is formed on a transparent film, and the absorption is changed by the cut amount (cut-off amount) into the absorption film. The transparent film was used to reduce the amount of cut-off of the absorbing film and reduce excess loss while maintaining the strength and operability of the amplitude adjusting plate sufficiently. The thicknesses of the absorbing film and the transparent film were set to 10 μm and 8 μm, respectively. The cut amount in the absorption film portion was determined such that the cut-off amount W i satisfied the following equation.

【0153】[0153]

【数5】 Ai 2=exp(−α・Wi ) (1) 図31は決定した振幅調整板への切り込み量の分布であ
る。最大切り込み量は最小調整量を与える10μmであ
った。
A i 2 = exp (−α · W i ) (1) FIG. 31 shows the distribution of the cut amount of the determined amplitude adjustment plate. The maximum depth of cut was 10 μm giving the minimum adjustment.

【0154】3) 図32は実際の振幅調整板を作製す
る工程を示したものである。まず、スピンコート法によ
って膜厚8μmの透明膜62をSi基板61の上に形成
し、乾燥後、透明膜の上に吸収係数α=0.021(1
/μm)、膜厚10μmの吸収膜63をスピンコート法
によって形成した。その後、ダイシングソー64を用い
て、前述の方法で決定した量の切り込みを作製した。1
×8スプリッタの隣接出力導波路の問隔は250μmで
あったので、ダイシングソーの刃の幅は100μmとし
た。切り込み作製後、Si基板上で膜を短冊状に切り、
ピンセット65で引きはがして振幅調整板27とした。
3) FIG. 32 shows a process of manufacturing an actual amplitude adjusting plate. First, a transparent film 62 having a thickness of 8 μm is formed on a Si substrate 61 by a spin coating method, and after drying, an absorption coefficient α = 0.021 (1
/ Μm) and an absorption film 63 having a thickness of 10 μm was formed by spin coating. Thereafter, the dicing saw 64 was used to make cuts of the amount determined by the above-described method. 1
Since the distance between adjacent output waveguides of the × 8 splitter was 250 μm, the width of the blade of the dicing saw was 100 μm. After making the cuts, cut the film into strips on the Si substrate,
The amplitude adjusting plate 27 was peeled off with tweezers 65.

【0155】4) 1×8スプリッタの8本の出力導波
路すべてを横断する幅20μmの溝13をダイシングソ
ーを用いて加工した。その溝にピンセット付きのマニュ
ピュレータを用いて、作製した振幅調整板を挿入し、振
幅調整板への切り込み作製部と出力導波路が交差するよ
うに位置を合わせた。さらに、マイクロピペットを用い
て、振幅調整板27と溝16との間隙に、振幅調整板の
屈折率と同じ値を有する接着剤を注入し、その後、紫外
線を照射して固定した。
4) A groove 13 having a width of 20 μm, which traverses all eight output waveguides of the 1 × 8 splitter, was formed using a dicing saw. Using a manipulator with tweezers, the fabricated amplitude adjustment plate was inserted into the groove, and the cutout was cut into the amplitude adjustment plate and the position was adjusted so that the output waveguide intersected. Further, an adhesive having the same value as the refractive index of the amplitude adjusting plate was injected into the gap between the amplitude adjusting plate 27 and the groove 16 using a micropipette, and then fixed by irradiating ultraviolet rays.

【0156】図33は、調整後の各出力ポートにおける
光パワーの分布を示したものである。11.8〜12.
6dBに分布していた損失は、12.8〜12.9dB
となり、そのばらつきが低減された。平均0.3dBの
過剰損失は、主に導波路を横断するように作製した幅2
0μmの溝部における回折損失による。以上の結果は、
TEモードについて示したものであるが、TMモードで
もほとんど変わりなく調整できていた。
FIG. 33 shows the distribution of optical power at each output port after adjustment. 11.8-12.
The loss distributed at 6 dB is 12.8 to 12.9 dB.
And the variation was reduced. The excess loss of 0.3 dB on average is mainly due to the width 2
Due to diffraction loss at 0 μm groove. The above results
Although the description is for the TE mode, the adjustment was almost the same in the TM mode.

【0157】(実施例7)図34に本発明の第7の実施
例としての位相調整板付アレイ導波路格子型波長合分波
器を示す。図34中、符号20は入力導波路、21は出
力導波路、22はスラブ導波路、23はアレイ導波路、
19はクラッド層、13はシリコン基板、16は溝、2
7は位相調整板を各々図示する。また、図35は図34
中のB- B線に沿う拡大断面図を示す。さらに、図36
には図34で使用した位相調整板の拡大図を示す。
(Embodiment 7) FIG. 34 shows an arrayed waveguide grating type wavelength multiplexer / demultiplexer with a phase adjusting plate according to a seventh embodiment of the present invention. In FIG. 34, reference numeral 20 denotes an input waveguide, 21 denotes an output waveguide, 22 denotes a slab waveguide, 23 denotes an array waveguide,
19 is a cladding layer, 13 is a silicon substrate, 16 is a groove, 2
Reference numeral 7 denotes a phase adjusting plate. FIG. 35 shows FIG.
The enlarged sectional view which follows the BB line in the inside is shown. Further, FIG.
34 shows an enlarged view of the phase adjustment plate used in FIG.

【0158】本実施例のアレイ導波路型光合分波器は、
すべてのアレイ導波路を横断するように形成された一定
幅の溝16中に、位相調整板17を挿入して構成され
る。
The array waveguide type optical multiplexer / demultiplexer of this embodiment is
A phase adjusting plate 17 is inserted into a groove 16 having a constant width formed so as to cross all array waveguides.

【0159】さらに、上記位相調整板17と溝16の内
壁との間隙には接着剤18が充填され、光回路と位相調
整板は固定されている。
Further, a gap between the phase adjusting plate 17 and the inner wall of the groove 16 is filled with an adhesive 18, and the optical circuit and the phase adjusting plate are fixed.

【0160】本実施例では、石英系光導波路で作製した
アレイ導波路格子型波長合分波器におけるアレイ導波路
の光路長の波長オーダーのずれ、すなわち位相誤差を位
相調整板17を用いて低減した。作製したアレイ導波路
格子は、入出力ポート数8、アレイ導波路数30、チャ
ンネル波長間隔は0.8nmである。
In this embodiment, the shift of the wavelength order of the optical path length of the array waveguide in the arrayed waveguide grating type wavelength multiplexer / demultiplexer made of the silica-based optical waveguide, that is, the phase error is reduced by using the phase adjusting plate 17. did. The fabricated arrayed waveguide grating has 8 input / output ports, 30 arrayed waveguides, and a channel wavelength interval of 0.8 nm.

【0161】本実施例の波長合分波器の作製手順を以下
に示す。
The procedure for manufacturing the wavelength multiplexer / demultiplexer of this embodiment is described below.

【0162】1)アレイ導波路格子を構成する各アレイ
導波路を通過する光の位相および振幅特性を測定した。
この測定に関しては、低コヒーレンス光を用いた公知の
光回路解折法を適用した(例えば、特願平6−5989
号参照)。図37に測定系を示す。41は光源、42,
43は光ファイパ3dBカップラ、44は測定用干渉型
光回路、45,46,49はレンズ、47はプリズム、
48はリフレクタ、51,52はカップラ42の出射ポ
ート、53,54はカップラ43の入射ポート、50は
狭線幅レーザ、55はダイクロイックミラー、56,5
7は光検出器、58はフリンジカウンタ、59はウェー
ブフォーム・レコーダである。
1) The phase and amplitude characteristics of light passing through each array waveguide constituting the array waveguide grating were measured.
For this measurement, a known optical circuit breaking method using low coherence light was applied (for example, Japanese Patent Application No. Hei 6-5989).
No.). FIG. 37 shows a measurement system. 41 is a light source, 42,
43 is an optical fiber 3 dB coupler, 44 is an interference type optical circuit for measurement, 45, 46, and 49 are lenses, 47 is a prism,
48 is a reflector, 51 and 52 are emission ports of the coupler 42, 53 and 54 are incidence ports of the coupler 43, 50 is a narrow line width laser, 55 is a dichroic mirror, and 56 and 5
7, a photodetector; 58, a fringe counter; 59, a waveform recorder.

【0163】光源51には、コヒーレンス長35μmの
1.55μm帯のSLD光を用いた。狭線幅レーザ50
には、波長1.3μm帯のDFBレーザを用いた。SL
D光ならびにDFBレーザ光は3dBカップラ42によ
って2つの光路に分けられ、一方は測定する光回路に、
他方は電動ステージ上に設置されたリフレクタ48から
なる光路長可変部に導かれる。2つの光路からの光は再
び3dBカップラ43によって結合される。干渉系計か
ら出射する波長1.3μmと1.55μmの光はダイク
ロイックミラー55で分離され、1.3μmの光は光検
出器56で、1.55μmの光は光検出器57で受光さ
れる。干渉計内の光路長が半波長だけ変化するとレーザ
50からの光のビート信号が半周期変化することを利用
して、フリンジカウンタ58は半波長の光路長変化毎に
クロックパルスを発生する。このパルスを外部クロック
として、ウェーブフォーム・レコーダ59は干渉信号を
サンプリングする。この構成では、光回路を通過する経
路と光路長可変部を通過する経路の光路長差が光源のコ
ヒーレンス長より短い時のみ2つの光は干渉し、干渉信
号が観測される。アレイ導波路は光路長が順番に△Lず
つ長くなるよう設計されているので、光路長可変部の光
路長を長くしていくと、短いアレイ導波路から順番に干
渉信号が得られる。
As the light source 51, SLD light having a coherence length of 35 μm and a band of 1.55 μm was used. Narrow linewidth laser 50
A DFB laser having a wavelength of 1.3 μm was used. SL
The D light and the DFB laser light are split into two optical paths by a 3 dB coupler 42, one of which is connected to an optical circuit to be measured.
The other is guided to an optical path length variable section including a reflector 48 installed on an electric stage. Light from the two optical paths is again coupled by the 3 dB coupler 43. The 1.3 μm and 1.55 μm lights emitted from the interferometer are separated by a dichroic mirror 55, and the 1.3 μm light is received by a photodetector 56, and the 1.55 μm light is received by a photodetector 57. . Using the fact that the beat signal of the light from the laser 50 changes by a half cycle when the optical path length in the interferometer changes by a half wavelength, the fringe counter 58 generates a clock pulse every time the optical path length changes by a half wavelength. Using the pulse as an external clock, the waveform recorder 59 samples the interference signal. In this configuration, the two lights interfere with each other only when the optical path length difference between the path passing through the optical circuit and the path passing through the optical path length variable unit is shorter than the coherence length of the light source, and an interference signal is observed. Since the array waveguides are designed so that the optical path lengths are sequentially increased by ΔL, when the optical path length of the optical path length variable section is increased, interference signals are obtained in order from the shorter array waveguides.

【0164】図38に観測した干渉信号の例を示す。光
源のコヒーレンス長が△L=254μmより充分小さい
ため、干渉信号は図38中の波線内に表示されるような
フリンジに分離することができる。各フリンジは、各ア
レイ導波路を通過した光の伝達関数を表すので、離散フ
ーリエ変換等の数学的処理によって、光の位相と振幅の
情報を得ることがてきる。すべてのフリンジについて同
様の処理を行うことによって、すべてのアレイ導波路に
関する位相と振幅の分布が得られる。図39および図4
0はそれぞれ各アレイ導波路の透過中心波長における位
相および振幅の分布を示したものである。図41に、入
力ポート番号8から出力ポート番号9への透過波長特性
を示す。クロストークは最大で25dBであり、その大
きな原因は0.3〜0.25ラジアンの間に分布する位
相誤差であった。
FIG. 38 shows an example of the observed interference signal. Since the coherence length of the light source is sufficiently smaller than ΔL = 254 μm, the interference signal can be separated into fringes as indicated by broken lines in FIG. Since each fringe represents a transfer function of light passing through each arrayed waveguide, information on the phase and amplitude of light can be obtained by mathematical processing such as discrete Fourier transform. By performing the same processing for all the fringes, the phase and amplitude distributions for all the arrayed waveguides can be obtained. FIG. 39 and FIG.
0 indicates the distribution of the phase and the amplitude at the transmission center wavelength of each array waveguide. FIG. 41 shows a transmission wavelength characteristic from the input port number 8 to the output port number 9. The crosstalk was at most 25 dB, largely due to the phase error distributed between 0.3 and 0.25 radians.

【0165】2) 位相誤差を低減するための位相調整
量を以下のように決定した。まず、本実施例における位
相調整板27の構成は一定膜厚の膜に位相調整量に応じ
た切り込みが形成されたものに決定した(図36)。さ
らに、本実施例では接着剤28の屈折率は位相調整板の
屈折率よりも小さくして、位相調整量は負の値になるよ
うにした。
2) The amount of phase adjustment for reducing the phase error was determined as follows. First, the configuration of the phase adjustment plate 27 in the present embodiment was determined to be a film having a constant film thickness and a cut formed according to the amount of phase adjustment (FIG. 36). Further, in the present embodiment, the refractive index of the adhesive 28 is smaller than the refractive index of the phase adjusting plate, and the amount of phase adjustment is set to a negative value.

【0166】図39を見てわかるように、位相誤差はT
EモードとTMモードで若干異なる。そこで、位相調整
量は位相誤差がTEモードとTMモードの平均値である
として計算した。位相調整量の最大値は0.32フジア
ンとなったので、約7μmの切り込みでこの0.32ラ
ジアン=0.08μmの位相を調整できるように、位相
調整板と接着剤の屈折率差を0.011と決定した。こ
の屈折率差から、各位相調整量に相当する切り込み量を
決定した。図42に決定した位相調整板への切り込み量
の分布を示した。
As can be seen from FIG. 39, the phase error is T
E mode and TM mode are slightly different. Therefore, the phase adjustment amount was calculated on the assumption that the phase error was the average value of the TE mode and the TM mode. Since the maximum value of the phase adjustment amount is 0.32 FUJAN, the refractive index difference between the phase adjusting plate and the adhesive is set to 0 so that the phase of 0.32 radian = 0.08 μm can be adjusted with a cut of about 7 μm. .011. From this refractive index difference, the cut amount corresponding to each phase adjustment amount was determined. FIG. 42 shows the distribution of the determined cut amount in the phase adjustment plate.

【0167】3) 図43は位相調整板を作製する行程
を示したものである。
3) FIG. 43 shows a process of manufacturing a phase adjusting plate.

【0168】まず、スピンコート法によって膜厚15μ
mの膜66をSi基板61上に形成し、乾燥後、ダイシ
ングソー64を用いて、前述の方法て決定した量の切り
込みを作製した,最小隣接アレイ導波路間隔は120μ
mであったので、ダイシングソの刃の幅は60μmとし
た。切り込み作製後、Si基板上で膜を短冊状に切り、
ピンセット65で引きはがして位相調整板とした。
First, a film having a thickness of 15 μm was formed by spin coating.
m is formed on the Si substrate 61, and after drying, a cut is made using the dicing saw 64 in an amount determined by the above-described method. The minimum adjacent array waveguide interval is 120 μm.
m, the width of the blade of the dicing saw was 60 μm. After making the cuts, cut the film into strips on the Si substrate,
The phase adjustment plate was peeled off with tweezers 65.

【0169】4) アレイ導波路格子の30本の出力導
波路すべてを横断する幅20μmの溝16をダイシング
ソーを用いて加工した。その溝にピンセット付きのマニ
ュピュレータを用いて、作製した位相調整板を挿入し、
位相調整板への切り込み作製部と各アレイ導波路が交差
するように位置を合わせた。さらに、マイクロピペット
を用いて、位相調整板17と溝16との問隙に、位相調
整板の屈折率に比べて0.011だけ屈折率が小さい接
着剤を注入し、その後、紫外線を照射して固定した。
4) A groove 16 having a width of 20 μm, which traverses all 30 output waveguides of the arrayed waveguide grating, was formed using a dicing saw. Using a manipulator with tweezers in the groove, insert the prepared phase adjustment plate,
The position was adjusted so that the cut-making part of the phase adjustment plate and each array waveguide intersected. Further, using a micropipette, an adhesive having a refractive index smaller than the refractive index of the phase adjustment plate by 0.011 is injected into the gap between the phase adjustment plate 17 and the groove 16, and then irradiated with ultraviolet rays. Fixed.

【0170】図44に位相調整板挿入後のアレイ導波路
格子型合分波器の透過波長特性を示す.図45、図46
はそれぞれ位相調整後の位相誤差および振幅分布を示す
グラフである。位相調整板によりアレイ導波路の位相誤
差が調整され.そのクロストークは、調整前の−25d
BからTEモードで−37dB、TMモードで−39d
Bに改善された。このとき、溝加工と位相調整板挿入に
よる過剰損失は1.0dBであった。TE・TMモード
の平均の位相誤差はその標準偏差が0.088から0.
036低減された。振幅分布は位相調整板挿入前とほと
んど変わらないことから、位相調整板が振幅に及ばす影
響は小さく、ほぼ独立に位相のみが調整できたことがわ
かる。
FIG. 44 shows the transmission wavelength characteristics of the arrayed waveguide grating type multiplexer / demultiplexer after the phase adjusting plate is inserted. FIG. 45, FIG.
Is a graph showing the phase error and the amplitude distribution after the phase adjustment, respectively. The phase error of the array waveguide is adjusted by the phase adjustment plate. The crosstalk is -25d before adjustment
From B to -37dB in TE mode, -39d in TM mode
B improved. At this time, the excess loss due to the groove processing and the phase adjustment plate insertion was 1.0 dB. The average phase error of the TE / TM mode has a standard deviation of 0.088 to 0.8.
036 has been reduced. Since the amplitude distribution is almost the same as before the phase adjustment plate is inserted, it is understood that the influence of the phase adjustment plate on the amplitude is small, and only the phase can be adjusted almost independently.

【0171】(実施例8)図47に本発明第8の実施例
としての位相調整板および振幅調整板付アレイ導波路型
波長合分波器を示す。図47中、16−1,16−2は
溝、27−1,27−2は位相調整板、振幅調整板を各
々図示する。
(Eighth Embodiment) FIG. 47 shows an array waveguide type wavelength multiplexer / demultiplexer with a phase adjusting plate and an amplitude adjusting plate according to an eighth embodiment of the present invention. In FIG. 47, reference numerals 16-1 and 16-2 denote grooves, reference numerals 27-1 and 27-2 denote phase adjustment plates and amplitude adjustment plates, respectively.

【0172】本実施例のアレイ導波路型光合分波器は、
すべてのアレイ導波路を横断する一定幅の溝16−1お
よび16−2中に位相調整板27−1および振幅調整板
27−2が挿入され、さらに各調整板と溝の内壁との間
隙には接着剤が充填、固定されて構成されている。
The array waveguide type optical multiplexer / demultiplexer of this embodiment is
A phase adjusting plate 27-1 and an amplitude adjusting plate 27-2 are inserted into grooves 16-1 and 16-2 having a constant width, which traverse all array waveguides. Is filled and fixed with an adhesive.

【0173】本実施例ては、石英系光導波路で作製した
アレイ導波路格子型波長合分波器における位相誤差およ
び振幅誤差をそれぞれ位相調整板27−1および振幅調
整板27−2を用いて低減した。作製したアレイ導波路
格子は、入出力ポート数16、アレイ導波路数64、チ
ャンネル波長間隔は0.8nmである。
In this embodiment, the phase error and the amplitude error in the arrayed-waveguide grating-type wavelength multiplexer / demultiplexer made of a silica-based optical waveguide are measured using the phase adjustment plate 27-1 and the amplitude adjustment plate 27-2, respectively. Reduced. The fabricated arrayed waveguide grating has 16 input / output ports, 64 arrayed waveguides, and a channel wavelength interval of 0.8 nm.

【0174】本実施例の波長合分波器の作製手順を以下
に示す。
The procedure for manufacturing the wavelength multiplexing / demultiplexing device of this embodiment is described below.

【0175】1) すべてのアレイ導波路を横断する幅
25μm,深さ120μmの溝を2本、反応性イオンエ
ッチング法を用いて作製した。2本の溝の間隔は100
μmとした。図48、図49に、溝作製後に低コヒーレ
ンス干渉計を用いて測定したTEモードでの位相および
振幅の分布をそれぞれ示す。さらに、図50にTEモー
ドでの透過波長特性を示す。クロストークは、−29d
Bであり、この主たる原因は位相誤差である。
1) Two grooves having a width of 25 μm and a depth of 120 μm traversing all the arrayed waveguides were formed by using a reactive ion etching method. The distance between the two grooves is 100
μm. 48 and 49 show phase and amplitude distributions in the TE mode measured using a low coherence interferometer after the groove is formed. FIG. 50 shows a transmission wavelength characteristic in the TE mode. Crosstalk is -29d
B, the main cause of which is phase error.

【0176】2) 本実施例での位相調整板は、前記実
施例7の位相調整板と同じ構成の凹部を有する膜の凹部
が異なる屈折率を有する透明材料を用いて平坦化された
ものとした。構成を図51に示す。位相調整板への切り
込み量は、前記実施例7と同様の方法で決定した。決定
に際しては、最大切り込み量および位相調整板を構成す
る2つの物質の屈折率差がそれぞれ7μmおよび0.0
15となるようにした。
2) The phase adjusting plate of the present embodiment is different from the phase adjusting plate of Embodiment 7 in that the concave portion of the film having the same configuration as the phase adjusting plate is flattened using a transparent material having a different refractive index. did. The configuration is shown in FIG. The amount of cut into the phase adjusting plate was determined in the same manner as in Example 7. In the determination, the maximum cutting depth and the refractive index difference between the two substances constituting the phase adjusting plate were 7 μm and 0.0 μm, respectively.
It was set to 15.

【0177】図52は本実施例の位相調整板を作製する
工程を示したものである。まず、実施例7と同じ構成の
凹部を有する膜68を、ダイヤモンドバイト71を回転
させて使用するフライス加工により作製した。続いて、
0.015だけ異なる屈折率の透明材料69をスピンコ
ートして、その凹部を平坦化した。最初の膜66および
最終的な位相調整板70の厚みは、それぞれ15μm、
20μmとした。
FIG. 52 shows a step of manufacturing the phase adjusting plate of this embodiment. First, a film 68 having a concave portion having the same configuration as that of Example 7 was manufactured by milling using a diamond tool 71 rotated. continue,
The concave portions were flattened by spin-coating a transparent material 69 having a different refractive index by 0.015. The thickness of the first film 66 and the final phase adjustment plate 70 are each 15 μm,
It was 20 μm.

【0178】3) 作製した位相調整板27−1を、溝
16−1に挿入し、紫外線硬化接着剤を用いて溝に固定
した。このとき、位相調整板は溝に挿入するだけで位相
が調整できるように平坦化されているので、接着剤の屈
折率を厳密に設定する必要はない。そこで、接着剤の屈
折率は、コアの屈折率とほぽ同じ1.47とした。接着
剤とコアの屈折率の値をほぼ同一にすることは、溝にお
ける回折損失を低減することおよび溝幅の分布が及ぼす
位相誤差への影讐を小さくすることに役立つ。
3) The prepared phase adjusting plate 27-1 was inserted into the groove 16-1, and was fixed to the groove using an ultraviolet curing adhesive. At this time, since the phase adjusting plate is flattened so that the phase can be adjusted only by inserting it into the groove, it is not necessary to strictly set the refractive index of the adhesive. Therefore, the refractive index of the adhesive was set to 1.47, which is almost the same as the refractive index of the core. Making the refractive index values of the adhesive and the core substantially the same helps to reduce the diffraction loss in the grooves and to reduce the influence of the groove width distribution on the phase error.

【0179】4) 位相調整板挿入後の位相および振幅
の分布を低コヒーレンス干渉法を用いて測定した。図5
3、図54に測定したTEモードでの位相および振幅の
分布を示す。また、図55にTEモードでの透過波長特
性を示す。位相誤差の最大値が0.45ラジアンから
0.05ラジアンに低減された結果、クロストークは−
29dBから−39dBに改善された。また、TMモー
ドの位相誤差も同時に低減されクロストークは−39d
B以下に改善された。−39dBのクロストークは振幅
分布のガウス分布からのずれによるので、次に振幅調整
板27−2を作製した。
4) The distribution of the phase and the amplitude after inserting the phase adjusting plate was measured by using the low coherence interferometry. FIG.
3. FIG. 54 shows measured phase and amplitude distributions in the TE mode. FIG. 55 shows a transmission wavelength characteristic in the TE mode. As a result of reducing the maximum value of the phase error from 0.45 radians to 0.05 radians, the crosstalk becomes −
It improved from 29 dB to -39 dB. Also, the TM mode phase error is reduced at the same time, and the crosstalk is -39d.
B or less. Since the crosstalk of −39 dB was caused by the deviation of the amplitude distribution from the Gaussian distribution, the amplitude adjusting plate 27-2 was manufactured next.

【0180】本実施例での振幅調整板は、実施例6の振
幅調整板と同じ構成の凹部を有する膜の凹部が、吸収膜
と同一の屈折率を有し、かつ透明な材料を用いて平坦化
されたものを用いた。凹部を埋める材料の屈折率を、吸
収膜の屈折率と同一にしたのは、振幅調整板によって位
相誤差を生じさせないためである。また、凹部を埋める
物質を透明な材料としたのは、この材料によって吸収を
変化させないためである。
In the amplitude adjusting plate of this embodiment, the concave portion of the film having the same configuration as that of the amplitude adjusting plate of Embodiment 6 has the same refractive index as the absorbing film and is made of a transparent material. A flattened one was used. The reason why the refractive index of the material for filling the concave portion is the same as the refractive index of the absorbing film is that a phase error is not caused by the amplitude adjusting plate. The reason why the material for filling the concave portion is a transparent material is that the material does not change the absorption.

【0181】5) 振幅調整板への切り込み量は、以下
の方法で決定した。まず、測定した振幅分布(図54)
をガウス分布てフィッティングし、分布がピーク値を持
つパス番号とピーク値およびその値がピーク値の1/e
となるパス番号を求める。本実施例では、振幅調整が損
失を与える構成とする。すなわち、調整量は1より小さ
い値とするので、フィッティング曲線がすべての振幅値
を下回るように、ピーク値を設定し直した(図54中の
波線)。このようにして得られたフィッティング曲線が
最終的な振幅の設定値となる。この調整後の振幅設定値
と調整前の振幅値との比から振幅調整量Ai (iはパス
番号)を決定した。図56に決定した振幅調整量の分布
を示した。振幅調整量は1.0から0.92に分布し
た, 6) 次に、振幅調整板の加工データを求めた。まず、
膜厚10μmに対して、0.90(<最大振幅調整量
0.92)の振幅調整が得られるように、振幅調整板の
材料の吸収係数a=0.021(1/μm)と決定し
た。吸収膜部への切り込み量は、切りのこし量Wi
(1)式を満たすように決定した。図57は決定した振
幅調整板への切り込み量の分布である。最大切り込み量
は最小調整量を与える10μmであった。
5) The cut amount in the amplitude adjusting plate was determined by the following method. First, the measured amplitude distribution (FIG. 54)
Is fitted as a Gaussian distribution, and the path number and the peak value whose distribution has the peak value and the value is 1 / e of the peak value
Is obtained. In this embodiment, the amplitude adjustment causes a loss. That is, since the adjustment amount is a value smaller than 1, the peak value is reset so that the fitting curve falls below all the amplitude values (broken line in FIG. 54). The fitting curve obtained in this way becomes the final set value of the amplitude. The amplitude adjustment amount A i (i is a pass number) is determined from the ratio between the amplitude setting value after the adjustment and the amplitude value before the adjustment. FIG. 56 shows the distribution of the determined amplitude adjustment amount. The amplitude adjustment amount was distributed from 1.0 to 0.92. 6) Next, processing data of the amplitude adjustment plate was obtained. First,
The absorption coefficient a of the material of the amplitude adjustment plate was determined to be 0.021 (1 / μm) so that an amplitude adjustment of 0.90 (<the maximum amplitude adjustment amount 0.92) was obtained for a film thickness of 10 μm. . The amount of cut into the absorbing film portion was determined so that the amount of cut W i satisfies the expression (1). FIG. 57 shows the distribution of the determined cut amount in the amplitude adjustment plate. The maximum depth of cut was 10 μm giving the minimum adjustment.

【0182】7) 図58は本実施例の位相調整板を作
製する工程を示したものである。まず、実施例6と同じ
構成の凹部を有する膜72をフライス加工により作製
後、透明な物質73をスピンコートして、その凹部を平
坦化した。最初の透明膜62、吸収膜63および最終的
な振幅調整板74の厚みは、それぞれ8μm、l0μ
m、22μmとした。
7) FIG. 58 shows a step of manufacturing the phase adjusting plate of this embodiment. First, a film 72 having a concave portion having the same configuration as in Example 6 was formed by milling, and then a transparent substance 73 was spin-coated to flatten the concave portion. The thicknesses of the first transparent film 62, the absorbing film 63 and the final amplitude adjusting plate 74 are 8 μm and 10 μm, respectively.
m and 22 μm.

【0183】8) 作製した振幅調整板を溝16−1に
挿入し、紫外線硬化接着剤を用いて溝に固定した。この
とき、位相誤差を伴わず振幅のみが調整できるように、
振幅調整板は平坦化されているので、接着剤の屈折率を
厳密に振幅調整板と同じ値に設定する必要はない。そこ
で、接着剤の屈折率は、コアの屈折率とほぽ同じ1.4
7とした。接着剤とコアの屈折率の値をほぼ同にするこ
とは、溝における回折損失を低減することおよび溝幅の
分布が及ぼす位相誤差への影響を小さくすることに役立
つ。
8) The prepared amplitude adjusting plate was inserted into the groove 16-1, and was fixed to the groove using an ultraviolet curing adhesive. At this time, so that only the amplitude can be adjusted without a phase error,
Since the amplitude adjusting plate is flattened, it is not necessary to set the refractive index of the adhesive strictly to the same value as that of the amplitude adjusting plate. Therefore, the refractive index of the adhesive is approximately the same as the refractive index of the core, 1.4.
7 was set. Making the refractive index values of the adhesive and the core substantially the same helps to reduce the diffraction loss in the groove and to reduce the influence of the groove width distribution on the phase error.

【0184】図59、図60に振幅調整板挿入後のTE
モードでの振幅分布ならびに透過波長特性を示した。
FIGS. 59 and 60 show the TE after the amplitude adjustment plate is inserted.
The amplitude distribution and transmission wavelength characteristics in the mode were shown.

【0185】振幅誤差は、標準偏差にして0.02まで
低減され、クロストークは−48dBまで改善された。
このとき位相誤差は、振幅調整板挿入前後で大きな変化
はなく、位相特性に影響を与えることなく振幅のみが調
整てきた。また、TMモードの特性はほとんどTEモー
ドと同じであり、位相、振幅とも誤差に偏波依存性が生
じることなく調整できた。
The amplitude error was reduced to a standard deviation of 0.02, and the crosstalk was improved to -48 dB.
At this time, the phase error did not change greatly before and after the insertion of the amplitude adjusting plate, and only the amplitude was adjusted without affecting the phase characteristics. The characteristics of the TM mode were almost the same as those of the TE mode, and both the phase and the amplitude could be adjusted without causing polarization dependence of the error.

【0186】以上、位相調整板および振幅調整板の設置
により、アレイ導波路型光波長合分波器のクロストーク
が−29dBから−48dBへと大きく改善された。こ
のとき、溝加工を含む位相調整板および振幅調整板挿入
の過剰損失は1.7dBであった。
As described above, by providing the phase adjustment plate and the amplitude adjustment plate, the crosstalk of the arrayed waveguide type optical wavelength multiplexer / demultiplexer was greatly improved from -29 dB to -48 dB. At this time, the excess loss of inserting the phase adjustment plate and the amplitude adjustment plate including the groove processing was 1.7 dB.

【0187】(実施例9)本発明の第9の実施例は、振
幅位相調整板付アレイ導波路型波長合分波器である。そ
の構成は第7の実施例の構成と同じであるが、位相調整
板27の代わりに、図61に示すような振幅位相調整板
(光学特性調整板)98を挿入した点が異なる。図61
中、80は屈折率が一様で透明な膜、81は金属膜であ
る。透明膜80には凸部82が形成されており、凸部の
厚さを変化させて位相を調整する構成となっている。一
方、各金属膜81はその厚さを変えることにより、吸収
係数を変え、光の振幅を調整するために用いられる。各
金属膜の厚さは、金属の吸収率と振幅調整量により決定
される。金属膜の場合、吸収係数が大きいため、必要な
膜厚が薄く、金属膜の厚さの違いが位相に及ぼす影響は
小さい。すなわち、位相調整に用いる凸部82の厚さ
は、金属膜の厚さに独立して決定てきる。
(Embodiment 9) A ninth embodiment of the present invention is an arrayed waveguide type wavelength multiplexer / demultiplexer with an amplitude / phase adjusting plate. The configuration is the same as that of the seventh embodiment, except that an amplitude / phase adjusting plate (optical characteristic adjusting plate) 98 as shown in FIG. 61 is inserted instead of the phase adjusting plate 27. FIG.
Reference numeral 80 denotes a transparent film having a uniform refractive index, and 81 denotes a metal film. A projection 82 is formed on the transparent film 80, and the phase is adjusted by changing the thickness of the projection. On the other hand, each metal film 81 is used for changing the absorption coefficient and adjusting the amplitude of light by changing its thickness. The thickness of each metal film is determined by the absorption rate of the metal and the amplitude adjustment amount. In the case of a metal film, the required film thickness is small because the absorption coefficient is large, and the influence of the difference in the thickness of the metal film on the phase is small. That is, the thickness of the projection 82 used for phase adjustment is determined independently of the thickness of the metal film.

【0188】本実施例では、石英系光導波路で作製した
アレイ導波路格子型波長合分波器において、通常ガウス
型で近似できる、各アレイ導波路を通過する光の振幅持
性をsinc関数状に調整した。位相調整はsinc関
数における負の値を実現するため、すなわち位相を18
0度変化させるために用いた。
In this embodiment, in an arrayed waveguide grating type wavelength multiplexer / demultiplexer made of a silica-based optical waveguide, the amplitude retention of light passing through each arrayed waveguide, which can be generally approximated by a Gaussian type, is represented by a sinc function. Was adjusted. The phase adjustment is to achieve a negative value in the sinc function, ie, to set the phase to 18
Used to change 0 degrees.

【0189】本実施例では、石英系光導波路で作製した
アレイ導波路格子型波長合分波器における位相誤差およ
び振幅誤差をそれぞれ振幅位相調整板98を用いて低減
した。作製したアレイ導波路格子は、入出力ポート数
8、アレイ導波路数64、チャンネル波長間隔は0.8
nmである。
In this embodiment, the phase error and the amplitude error in the arrayed-waveguide grating type wavelength multiplexing / demultiplexing device made of the silica-based optical waveguide are reduced by using the amplitude / phase adjusting plate 98, respectively. The fabricated arrayed waveguide grating has 8 input / output ports, 64 arrayed waveguides, and a channel wavelength interval of 0.8.
nm.

【0190】本実施例の波長合分波器の作製手順を以下
に示す。
The procedure for manufacturing the wavelength multiplexing / demultiplexing device of this embodiment is described below.

【0191】1) すべてのアレイ導波路を横断する幅
25μm、深さ120μmの溝を、反応性イオンエツチ
ング法を用いて作製した。次に、低コヒーレンス干渉計
を用いて位相と振幅の分布を測定した。図62、図6
3、図64に、振幅位相調整板挿入前後の振幅分布、位
相分布ならびに透過波長特性を示した。
1) A groove having a width of 25 μm and a depth of 120 μm traversing all the arrayed waveguides was formed by using a reactive ion etching method. Next, the distribution of phase and amplitude was measured using a low coherence interferometer. FIG. 62, FIG.
3. FIG. 64 shows the amplitude distribution, phase distribution, and transmission wavelength characteristics before and after the insertion of the amplitude / phase adjusting plate.

【0192】2) 各アレイ導波路を通過する光の透過
持性をsinc関数状に調整するために必要な振幅・位
相の調整量を決定し、振幅位相調整板の加工データを決
定した。金属膜の膜厚および透明膜の凸型部の厚さは、
実施例6およびと実施例7と同様の方法で求めた。
2) The amount of amplitude / phase adjustment necessary for adjusting the transmittance of light passing through each array waveguide in a sinc function was determined, and the processing data of the amplitude / phase adjusting plate was determined. The thickness of the metal film and the thickness of the convex portion of the transparent film are:
It was determined in the same manner as in Examples 6 and 7.

【0193】3) 決定した加工データに基づき、図6
5に示した工程で、本実施例の振幅位相調整板を作製し
た。まず、基板91上に厚さ30μmの金属膜92を形
成し、前記金属膜をマスク93を用いたエッチングによ
って加工し、凹型の型を形成した。加工深さは予め決定
した透明膜の凸部の厚さと同一にした。次に型上にスピ
ンコート法を用いてポリイミド膜95を作製した。さら
に膜の上に厚さを局所的に変化させた金属Cr膜96を
スパッタ法により形成した。作製した金属膜付凸型透明
膜97を基板91からピンセットを用いて引きはがし、
切断して、振幅位相調整板98とした。
3) Based on the determined processing data, FIG.
In the process shown in FIG. 5, the amplitude / phase adjusting plate of this example was manufactured. First, a metal film 92 having a thickness of 30 μm was formed on a substrate 91, and the metal film was processed by etching using a mask 93 to form a concave mold. The processing depth was the same as the thickness of the convex portion of the transparent film determined in advance. Next, a polyimide film 95 was formed on the mold by spin coating. Further, a metal Cr film 96 having a locally changed thickness was formed on the film by a sputtering method. The prepared convex transparent film with metal film 97 was peeled off from the substrate 91 using tweezers,
This was cut into an amplitude / phase adjusting plate 98.

【0194】4) 作製した振幅位相調整板98を図3
4のアレイ導波路を横断する幅の溝に挿入、位置合わせ
を行った後、接着剤を用いて固定した。
4) The manufactured amplitude / phase adjusting plate 98 is shown in FIG.
No. 4 was inserted into a groove having a width crossing the arrayed waveguide and aligned, and then fixed using an adhesive.

【0195】振幅位相調整板挿入後の位相、振幅分布、
透過波長特性(図62、図63、図64)を見ればわか
るとおり、sinc関数状の透過特性が実現できたこと
により、通過域が平坦化され、3dB帯域幅を約280
%広げることがてきた。このとき、溝加工を含む振幅調
整板挿入の過剰損失は3.5dBであった。
The phase and amplitude distribution after the insertion of the amplitude / phase adjusting plate,
As can be seen from the transmission wavelength characteristics (FIGS. 62, 63, and 64), since the transmission characteristic of the sinc function was realized, the passband was flattened, and the 3 dB bandwidth was reduced to about 280.
% Could be expanded. At this time, the excess loss of the amplitude adjustment plate insertion including the groove processing was 3.5 dB.

【0196】以上の結果はTEモードについて示したも
のであるが、TMモードでもほとんど変わりなく調整で
きていた。
Although the above results are shown for the TE mode, the adjustment was almost unchanged in the TM mode.

【0197】(実施例10)本発明の第10の実施例
は、位相調整板および複屈折調整板付アレイ導波路型合
分波器である。その構成は、第8の実施例の構成と同じ
であるが、振幅調整板27−2の替わりに、図66に示
す複屈折調整板27−3を挿入した点が異なる。複屈折
調整板は調整対象となる導波路を伝搬するTEおよびT
Mモードの2つの偏波の光に対して、異なる位相変化を
与え、その変化量を導波路毎に異なる値とするために用
いる。
(Embodiment 10) A tenth embodiment of the present invention is an arrayed waveguide type multiplexer / demultiplexer equipped with a phase adjusting plate and a birefringence adjusting plate. The configuration is the same as that of the eighth embodiment, except that a birefringence adjusting plate 27-3 shown in FIG. 66 is inserted instead of the amplitude adjusting plate 27-2. The birefringence adjusting plate includes TE and T propagating in the waveguide to be adjusted.
It is used for giving different phase changes to the two polarized lights of the M mode and making the amount of change different for each waveguide.

【0198】実施例7の図39に示したように、アレイ
導波路格子型波長合分波器の位相誤差には、一般に偏波
依存性が存在する。これは、各導波路における複屈折に
ばらつきがあるために生じるものである。前記実施例1
〜9においては、位相誤差の偏波依存性の光学特性への
影響が小さかった。しかし、導波路の占有する面積が大
きく、大きな複屈折ばらつきを有する光回路では、位相
調整板のみで、両偏波の位相誤差を同時に解消すること
ができない。
As shown in FIG. 39 of the seventh embodiment, the phase error of the arrayed waveguide grating wavelength multiplexer / demultiplexer generally has polarization dependence. This is caused by variations in birefringence in each waveguide. Example 1
In Nos. To 9, the influence of the phase error on the polarization was small. However, in an optical circuit having a large area occupied by the waveguide and having a large birefringence variation, the phase error between the two polarized waves cannot be eliminated simultaneously only by the phase adjusting plate.

【0199】本実施例では、石英系光導波路で作製した
アレイ導波路格子型は調合分波器における一つの偏波の
位相誤差を位相調整板27−1により低減し、さらに残
った他方の偏波の位相誤差をそれぞれ複屈折調整板27
−3を用いて低減した。作製したアレイ導波路格子は、
入出力ポート数16、アレイ導波路数64、チャンネル
波長間隔は0.08nmである。
In this embodiment, in the arrayed waveguide grating type made of a silica-based optical waveguide, the phase error of one polarization in the compounding / demultiplexer is reduced by the phase adjusting plate 27-1, and the remaining polarization is further reduced. The phase error of each wave is adjusted by the birefringence adjusting plate 27
-3. The fabricated arrayed waveguide grating is
The number of input / output ports is 16, the number of array waveguides is 64, and the channel wavelength interval is 0.08 nm.

【0200】本実施例の波長合分波器の作製手順を以下
に示す。
The procedure for manufacturing the wavelength multiplexing / demultiplexing device of this embodiment is described below.

【0201】1) すべてのアレイ導波路を横断する幅
25μm、深さ120μmの溝を、ダイシングソーを用
いて作製した。次に、低コヒーレンス干渉計を用いてT
Eモードの位相と振幅の分布を測定した。位相誤差は3
60度の範囲に分布しており、クロストークは−5dB
であった。続いて、実施例7と同様の方法で、TEモー
ドに対する位相誤差のみを位相調整板を用いて低減し
た。位相調整後の透過特性は、TEモードで−32d
B、TMモードで−20dBであった。
1) A groove having a width of 25 μm and a depth of 120 μm traversing all the arrayed waveguides was formed using a dicing saw. Next, using a low coherence interferometer, T
The distribution of the phase and the amplitude of the E mode was measured. Phase error is 3
It is distributed in the range of 60 degrees, and the crosstalk is -5 dB
Met. Subsequently, in the same manner as in Example 7, only the phase error for the TE mode was reduced using the phase adjustment plate. The transmission characteristic after the phase adjustment is -32d in the TE mode.
B, -20 dB in the TM mode.

【0202】2) TMモードの位相誤差のみを低減す
るため、複屈折調整板を作製した。複屈折調整板は、図
66に示したように、調整板の長手方向とその垂直方向
の屈折率が異なる値nx 、ny (nx ≠ny )となる複
屈折板に対して、凹部を加工したものである。まず、低
コヒーレンス干渉計を用いてTMモードの位相と振幅の
分布を測定した。次に、屈折率差(ny −nx )とTM
モードの位相誤差から、複屈折調整板に加工する凹部の
深さを算出した。さらに、スピンコートによって作製し
たポリイミド膜に対して、一方向に力を加えて、ny
x =0.035 、膜厚20μmの複屈折膜を作製した。最
後に、実際にダイシングソーを用いて作製した複屈折膜
に切り込みを加工し、複屈折調整板とした。
2) To reduce only the TM mode phase error, a birefringence adjusting plate was manufactured. Birefringence adjusting plate, as shown in FIG. 66, with respect to the adjusting plate longitudinal direction and values vertical refractive index different n x, n y (n x ≠ n y) to become birefringent plate, The recess is processed. First, the distribution of the phase and amplitude of the TM mode was measured using a low coherence interferometer. Then, the refractive index difference (n y -n x) and TM
From the phase error of the mode, the depth of the concave portion processed on the birefringence adjusting plate was calculated. Furthermore, the polyimide film prepared by spin-coating, by applying a force in one direction, n y -
n x = 0.035, was prepared birefringent film having a thickness of 20 [mu] m. Finally, a cut was made in the birefringent film actually produced by using a dicing saw to obtain a birefringence adjusting plate.

【0203】3) 作製した複屈折調整板をアレイ導波
路を横断する幅に挿入し、位置合わせを行った後、接着
剤を用いて固定した。接着剤の屈折率は、nx を同一と
した。これは、TEモードの位相が変化しないようにす
るためである。
3) The prepared birefringence adjusting plate was inserted into a width transverse to the arrayed waveguide, and after positioning, the plate was fixed using an adhesive. Refractive index of the adhesive was an n x same. This is to prevent the phase of the TE mode from changing.

【0204】複屈折調整板挿入後のクロストークは、T
E,TMモードとも−32dBとなった。位相誤差は、
TE、TMモードともほぼ同じとなり、かつTEモード
の位相誤差には変化がなかった。以上、本実施例の複屈
折調整板によって、アレイ導波路格子型合分波器におけ
る位相誤差の偏波依存性を低減することができた。以
上、本発明の実施例では、マッハツェンダ干渉計形2×
2スイッチにおける低消費電力化、1×Nスプリッタに
おける出力光のポート間ばらつきの低減、アレイ導波路
格子型合分波器における位相誤差、振幅誤差の低減によ
るクロストーク改善や透過特性の調整による通過域のフ
ラット化、あるいは複屈折のばらつきの低減による位相
誤差の偏波依存性の低減等を例として示した。
The crosstalk after inserting the birefringence adjusting plate is T
Both of the E and TM modes were -32 dB. The phase error is
The TE mode was almost the same as the TM mode, and the phase error of the TE mode did not change. As described above, the polarization dependence of the phase error in the arrayed waveguide grating type multiplexer / demultiplexer can be reduced by the birefringence adjusting plate of this embodiment. As described above, in the embodiment of the present invention, the Mach-Zehnder interferometer type 2 ×
Reduction of power consumption in 2 switches, reduction of inter-port variation of output light in 1 × N splitter, improvement of crosstalk by reduction of phase error and amplitude error in arrayed waveguide grating type multiplexer / demultiplexer, and transmission by adjusting transmission characteristics As an example, the flattening of the region or the reduction of the polarization dependence of the phase error due to the reduction of the birefringence variation has been described.

【0205】しかしながら、本発明の光学特性を調整し
た導波形光回路は、実施例に示した2×2スイッチ、1
×Nスプリッタ、アレイ導波路格子型合分波器に限定さ
れるものではなく、複数の導波路を有するすべての光回
路において適用可能である。したがって、1×Nスプリ
ッタのような干渉部を持たない光回路から、マッハツェ
ンダ型光回路、トランスバーサル型フィルタ等の干渉型
光回路まで、その光学特性、例えば、位相、振幅、複屈
折等の調整に使用できる。
However, the waveguide type optical circuit of the present invention whose optical characteristics are adjusted is the same as the 2 × 2 switch,
The present invention is not limited to the × N splitter and the arrayed waveguide grating type multiplexer / demultiplexer, but can be applied to all optical circuits having a plurality of waveguides. Therefore, from an optical circuit having no interference part such as a 1 × N splitter to an interference optical circuit such as a Mach-Zehnder type optical circuit and a transversal type filter, adjustment of optical characteristics such as phase, amplitude, birefringence, etc. Can be used for

【0206】また、実施例では、調整の対象とする光学
特性として、振幅、位相、複屈折を例として示したが、
例えば、偏光、非線形定数等の他の光学特性の調整にも
適用できる。
In the embodiment, amplitude, phase, and birefringence are shown as examples of optical characteristics to be adjusted.
For example, the present invention can be applied to adjustment of other optical characteristics such as polarization and nonlinear constant.

【0207】さらに、本発明は、本実施例に示した石英
系導波路に限定されるものではなく、LNやポリマーを
用いた光回路にも適用できる。
Further, the present invention is not limited to the quartz-based waveguide shown in this embodiment, but can be applied to an optical circuit using LN or a polymer.

【0208】本実施例では、調整板の凹凸加工をダイシ
ングソーを用いた加工と、ダイヤモンド切削工具を用い
たフライス加工の例を示したが、エッチングによる加工
等の他の加工法を用いてもよい。また、膜の直接加工に
限定されるものではなく、実施例9に示したように、型
加工等による間接加工でもよい。
In the present embodiment, the example of processing using a dicing saw and milling using a diamond cutting tool are shown as examples of the unevenness processing of the adjusting plate. However, other processing methods such as processing by etching may be used. Good. Further, the present invention is not limited to the direct processing of the film, but may be an indirect processing such as a die processing as shown in the ninth embodiment.

【0209】膜の形成方法についても、例えば、真空蒸
着、スパッタリング法などの物理気相成長法、化学気相
成長法および液相成長法等の他の形成方法を用いてもよ
く、前述のスピンコート法に限定されるものではない。
The film may be formed by other methods such as physical vapor deposition such as vacuum deposition and sputtering, chemical vapor deposition, and liquid phase growth. It is not limited to the coating method.

【0210】調整板は、実施例に示した凹部を有するも
のや、凸部を有するものや、その凹部あるいは凸部を平
坦化したものなどの、どのような取り合わせでもよい。
The adjusting plate may be of any combination, such as the one having a concave portion, the one having a convex portion, or the flattened concave portion or convex portion shown in the embodiment.

【0211】[0211]

【発明の効果】以上、実施例とともに説明したように、
本発明の光路長誤差を調整したマッハツェンダ干渉系型
2×2スィッチは、従来のものに比べて低消費電力なも
のとなる。また、光路長誤差を調整したアレイ導波路格
子型波長合分波器は、そのクロストークが従来のものに
比べて−10dB以上低減したものとなる。また、本発
明の振幅誤差を調整したアレイ導波路格子型合分披器
は、そのクロストークが従来のものに比べて−10dB
以上低減したものとなる。また、振幅特性および位相特
性をsinc関数状に調整したアレイ導波路格子型合分
波器では、通過域の3dB幅を約280%広げることが
できた。
As described above, as described with the embodiment,
The Mach-Zehnder interferometer type 2 × 2 switch of the present invention in which the optical path length error is adjusted has lower power consumption than the conventional one. In addition, the array waveguide grating type wavelength multiplexer / demultiplexer in which the optical path length error is adjusted has a crosstalk reduced by -10 dB or more as compared with the conventional one. The crosstalk of the arrayed waveguide grating type multiplexing / separating device of the present invention in which the amplitude error is adjusted is -10 dB lower than that of the conventional device.
The above is a reduction. In the arrayed waveguide grating type multiplexer / demultiplexer in which the amplitude characteristics and the phase characteristics were adjusted to have a sinc function, the 3 dB width of the pass band could be increased by about 280%.

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

【図1】従来技術のマッハツェンダ干渉計型2×2スイ
ッチを示す図である。
FIG. 1 shows a prior art Mach-Zehnder interferometer type 2 × 2 switch.

【図2】図1におけるII−II線に沿う拡大断面図であ
る。
FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along line II-II in FIG.

【図3】図1に示したマッハツェンダ干渉計の薄膜ヒー
タ印加電力に対する光透過率の変化を示すグラフであ
る。
FIG. 3 is a graph showing a change in light transmittance with respect to power applied to a thin film heater of the Mach-Zehnder interferometer shown in FIG.

【図4】アレイ導波路格子型波長合分波器の回路構成図
である。
FIG. 4 is a circuit configuration diagram of an arrayed waveguide grating type wavelength multiplexer / demultiplexer.

【図5】図4に示したアレイ導波路格子型波長合分波器
の中心入力ポートから中心出力ポートへの透過波長特性
図である。
5 is a transmission wavelength characteristic diagram from a center input port to a center output port of the arrayed waveguide grating type wavelength multiplexer / demultiplexer shown in FIG. 4;

【図6】第1の実施例としてのマッハツェンダ干渉計型
2×2光スイッチを示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a Mach-Zehnder interferometer type 2 × 2 optical switch as a first embodiment.

【図7】図6中のVII −VII 線に沿う拡大断面図であ
る。
FIG. 7 is an enlarged sectional view taken along line VII-VII in FIG. 6;

【図8】第1の実施例に用いた位相調整板の拡大斜視図
である。
FIG. 8 is an enlarged perspective view of a phase adjustment plate used in the first embodiment.

【図9】第1の実施例に用いた位相調整板の作製方法図
である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a method of manufacturing the phase adjusting plate used in the first embodiment.

【図10】図6に示したマッハツェンダ干渉計において
位相調整板挿入前の薄膜ヒータ印加電力に対する光透過
率の変化を示すグラフである。
10 is a graph showing a change in light transmittance with respect to electric power applied to a thin film heater before a phase adjusting plate is inserted in the Mach-Zehnder interferometer shown in FIG.

【図11】図6に示したマッハツェンダ干渉計において
位相調整板挿入後の薄膜ヒータ印加電力に対する光透過
率の変化を示すグラフである。
11 is a graph showing a change in light transmittance with respect to a power applied to a thin film heater after a phase adjusting plate is inserted in the Mach-Zehnder interferometer shown in FIG.

【図12】第2の実施例としてのアレイ導波路格子型波
長合分波器の斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view of an arrayed waveguide grating type wavelength multiplexer / demultiplexer as a second embodiment.

【図13】第2の実施例に用いた位相調整板の概路図で
ある。
FIG. 13 is a schematic diagram of a phase adjusting plate used in the second embodiment.

【図14】図12に示したアレイ導波路格子型波長合分
波器において、位相調整板挿入前における中心入力ポー
トから中心出力ポートへの透過波長特性を示すグラフで
ある。
14 is a graph showing a transmission wavelength characteristic from a center input port to a center output port before inserting a phase adjustment plate in the arrayed waveguide grating type wavelength multiplexer / demultiplexer shown in FIG.

【図15】図12に示したアレイ導波路格子型波長合分
波器において、位相調整板挿入後における中心入力ポー
トから中心出力ポートへの透過波長特性を示すグラフで
ある。
FIG. 15 is a graph showing a transmission wavelength characteristic from a center input port to a center output port after the phase adjusting plate is inserted in the arrayed waveguide grating wavelength multiplexer / demultiplexer shown in FIG.

【図16】第3の実施例であるアレイ導波路格子型合分
波器を示す斜視図である。
FIG. 16 is a perspective view showing an arrayed waveguide grating type multiplexer / demultiplexer according to a third embodiment.

【図17】図16中のA−A線に沿う拡大図である。FIG. 17 is an enlarged view taken along line AA in FIG. 16;

【図18】第3の実施例に用いた振幅調整板の拡大斜視
図である。
FIG. 18 is an enlarged perspective view of an amplitude adjustment plate used in the third embodiment.

【図19】図16に示したアレイ導波路格子型合分波器
において、振幅調整板挿入前の透過波長特性図である。
19 is a transmission wavelength characteristic diagram before inserting an amplitude adjustment plate in the arrayed waveguide grating type multiplexer / demultiplexer shown in FIG.

【図20】図16に示したアレイ導波路格子型合分波器
において、振幅調整板挿入後の透過波長特性図である。
20 is a transmission wavelength characteristic diagram after an amplitude adjustment plate is inserted in the arrayed waveguide grating type multiplexer / demultiplexer shown in FIG.

【図21】第4の実施例のアレイ導波路格子型合分波器
の斜視図である。
FIG. 21 is a perspective view of an arrayed waveguide grating type multiplexer / demultiplexer according to a fourth embodiment.

【図22】第4の実施例に用いた振幅調整板の拡大斜視
図である。
FIG. 22 is an enlarged perspective view of an amplitude adjusting plate used in the fourth embodiment.

【図23】第5の実施例に用いた振幅調整板の拡大斜視
図である。
FIG. 23 is an enlarged perspective view of an amplitude adjusting plate used in the fifth embodiment.

【図24】第5の実施例のアレイ導波路格子型合分波器
において、振幅調整板、位相調整板挿入前後の振幅分布
を表す図である。
FIG. 24 is a diagram illustrating an amplitude distribution before and after an amplitude adjustment plate and a phase adjustment plate are inserted in the arrayed waveguide grating type multiplexer / demultiplexer of the fifth embodiment.

【図25】第5の実施例のアレイ導波路格子型合分波器
において、振幅調整板、位相調整板挿入前後の位相分布
を表す図である。
FIG. 25 is a diagram illustrating a phase distribution before and after an amplitude adjustment plate and a phase adjustment plate are inserted in the arrayed waveguide grating type multiplexer / demultiplexer of the fifth embodiment.

【図26】第5の実施例のアレイ導波路格子型合分波器
において、振幅調整板、位相調整板挿入前後の透過波長
特性図である。
FIG. 26 is a transmission wavelength characteristic diagram before and after insertion of an amplitude adjustment plate and a phase adjustment plate in the arrayed waveguide grating type multiplexer / demultiplexer of the fifth embodiment.

【図27】本発明の第6の実施例の振幅調整板付1×8
スプリッタの平面図である。
FIG. 27: 1 × 8 with amplitude adjusting plate according to a sixth embodiment of the present invention
It is a top view of a splitter.

【図28】第6の実施例においてシミュレーションによ
り求めたスラブ導波路出力部でのパワー分布を示すグラ
フである。
FIG. 28 is a graph showing a power distribution at a slab waveguide output section obtained by simulation in the sixth embodiment.

【図29】第6の実施例で測定した出力光パワーの出力
ポート依存性を示すグラフである。
FIG. 29 is a graph showing the output port dependence of the output light power measured in the sixth embodiment.

【図30】第6の実施例において決定した振幅調整量の
出力ポート依存性を示すグラフである。
FIG. 30 is a graph showing the output port dependence of the amplitude adjustment amount determined in the sixth embodiment.

【図31】第6の実施例において決定した振幅調整板へ
の切り込み量の分布を示すグラフである。
FIG. 31 is a graph showing the distribution of the cut amount into the amplitude adjustment plate determined in the sixth embodiment.

【図32】第6の実施例における振幅調整板の作製工程
を示す図である。
FIG. 32 is a diagram illustrating a manufacturing process of the amplitude adjusting plate according to the sixth embodiment.

【図33】第6の実施例において振幅調整板により調整
した後のスプリッタの各出力ポートにおける光パワーの
分布を示すグラフである。
FIG. 33 is a graph showing a distribution of optical power at each output port of the splitter after adjustment by the amplitude adjustment plate in the sixth embodiment.

【図34】本発明の第7の実施例の位相調整板付アレイ
導波路格子型波長合分波器の斜視図である。
FIG. 34 is a perspective view of an arrayed waveguide grating type wavelength multiplexer / demultiplexer with a phase adjusting plate according to a seventh embodiment of the present invention.

【図35】図34のB−B線に沿う拡大断面図である。FIG. 35 is an enlarged sectional view taken along line BB of FIG. 34;

【図36】第7の実施例に用いた位相調整板の拡大斜視
図である。
FIG. 36 is an enlarged perspective view of a phase adjusting plate used in the seventh embodiment.

【図37】第7の実施例の波長合分波器のアレイ導波路
を通過する光の位相および振幅を測定するための測定系
の構成図である。
FIG. 37 is a configuration diagram of a measurement system for measuring the phase and amplitude of light passing through the arrayed waveguide of the wavelength multiplexer / demultiplexer of the seventh embodiment.

【図38】図37の測定系により観測した本実施例の波
長合分波器のアレイ導波路の干渉信号の一例を示すグラ
フである。
FIG. 38 is a graph showing an example of an interference signal of the arrayed waveguide of the wavelength multiplexer / demultiplexer of the present embodiment observed by the measurement system of FIG. 37;

【図39】第7の実施例において波長合分波器の各アレ
イ導波路の透過中心波長における位相分布を示すグラフ
である。
FIG. 39 is a graph showing a phase distribution at the transmission center wavelength of each array waveguide of the wavelength multiplexer / demultiplexer in the seventh embodiment.

【図40】第7の実施例において波長合分波器の各アレ
イ導波路の透過中心波長における振幅分布を示すグラフ
である。
FIG. 40 is a graph showing the amplitude distribution at the transmission center wavelength of each arrayed waveguide of the wavelength multiplexer / demultiplexer in the seventh embodiment.

【図41】第7の実施例の波長合分波器の入力ポート番
号8から出力ポート番号9への透過波長特性を示すグラ
フである。
FIG. 41 is a graph showing transmission wavelength characteristics from the input port number 8 to the output port number 9 of the wavelength multiplexer / demultiplexer of the seventh embodiment.

【図42】第7の実施例において決定した位相調整板へ
の切り込み量の分布を示すグラフである。
FIG. 42 is a graph showing the distribution of the cut amount into the phase adjustment plate determined in the seventh embodiment.

【図43】第7の実施例における位相調整板の作製工程
を示す図である。
FIG. 43 is a view illustrating a process of manufacturing the phase adjustment plate in the seventh embodiment.

【図44】第7の実施例において位相調整板の挿入後の
アレイ導波路格子型合分波器の透過波長特性を示すグラ
フである。
FIG. 44 is a graph showing transmission wavelength characteristics of an arrayed waveguide grating type multiplexer / demultiplexer after a phase adjusting plate is inserted in the seventh embodiment.

【図45】第7の実施例において位相調整後の合分波器
の位相誤差を示すグラフである。
FIG. 45 is a graph showing a phase error of the multiplexer / demultiplexer after phase adjustment in the seventh embodiment.

【図46】第7の実施例において位相調整後の合分波器
の振幅分布を示すグラフである。
FIG. 46 is a graph showing the amplitude distribution of the multiplexer / demultiplexer after phase adjustment in the seventh embodiment.

【図47】第8の実施例の位相調整板および振幅調整板
付アレイ導波路波調合分波器の斜視図である。
FIG. 47 is a perspective view of an arrayed waveguide-wave-combining duplexer with a phase adjustment plate and an amplitude adjustment plate according to the eighth embodiment.

【図48】第8の実施例において波長合分波器に溝を形
成した後に低コヒーレンス干渉計を用いて測定したTE
モードでの位相分布を示すグラフである。
FIG. 48 shows TE measured using a low coherence interferometer after forming a groove in the wavelength multiplexer / demultiplexer in the eighth embodiment.
6 is a graph showing a phase distribution in a mode.

【図49】第8の実施例において波長合分波器に溝を形
成した後に低コヒーレンス干渉計を用いて測定したTE
モードでの振幅分布を示すグラフである。
FIG. 49 shows TE measured by using a low coherence interferometer after forming a groove in the wavelength multiplexer / demultiplexer in the eighth embodiment.
6 is a graph showing an amplitude distribution in a mode.

【図50】第8の実施例において波長合分波器に溝を形
成した後のTEモードでの透過波長特性を示すグラフで
ある。
FIG. 50 is a graph showing transmission wavelength characteristics in the TE mode after grooves are formed in the wavelength multiplexer / demultiplexer in the eighth embodiment.

【図51】第8の実施例で用いた位相調整板の拡大斜視
図である。
FIG. 51 is an enlarged perspective view of a phase adjusting plate used in the eighth embodiment.

【図52】第8の実施例で用いた位相調整板の作製工程
を示す図である。
FIG. 52 is a diagram showing a step of manufacturing the phase adjusting plate used in the eighth embodiment.

【図53】第8の実施例において位相調整板を波長合分
波器の溝に挿入した後の波長合分波器の位相分布を示す
グラフである。
FIG. 53 is a graph showing the phase distribution of the wavelength multiplexer / demultiplexer after the phase adjusting plate is inserted into the groove of the wavelength multiplexer / demultiplexer in the eighth embodiment.

【図54】第8の実施例において位相調整板を波長合分
波器の溝に挿入した後の波長合分波器の振幅分布を示す
グラフである。
FIG. 54 is a graph showing the amplitude distribution of the wavelength multiplexer / demultiplexer after the phase adjusting plate is inserted into the groove of the wavelength multiplexer / demultiplexer in the eighth embodiment.

【図55】第8の実施例において位相調整板を波長合分
波器の溝に挿入した後の波長合分波器の透過波長特性を
示すグラフである。
FIG. 55 is a graph showing transmission wavelength characteristics of the wavelength multiplexer / demultiplexer after the phase adjusting plate is inserted into the groove of the wavelength multiplexer / demultiplexer in the eighth embodiment.

【図56】第8の実施例において波長合分波器の測定振
幅値の分布から決定した振幅調整量の分布を示すグラフ
である。
FIG. 56 is a graph showing the distribution of the amplitude adjustment amount determined from the distribution of the measured amplitude values of the wavelength multiplexer / demultiplexer in the eighth embodiment.

【図57】第8の実施例において振幅調整量から決定し
た振幅調整板への切り込み量の分布を示すグラフであ
る。
FIG. 57 is a graph showing the distribution of the cut amount into the amplitude adjustment plate determined from the amplitude adjustment amount in the eighth embodiment.

【図58】第8の実施例における位相調整板の作製工程
を示す図である。
FIG. 58 is a view showing a step of manufacturing the phase adjusting plate in the eighth embodiment.

【図59】第8の実施例において振幅調整板挿入後の波
長合分波器のTEモードでの振幅分布を示すグラフであ
る。
FIG. 59 is a graph showing the amplitude distribution in the TE mode of the wavelength multiplexer / demultiplexer after the insertion of the amplitude adjusting plate in the eighth embodiment.

【図60】第8の実施例において振幅調整板挿入後の波
長合分波器のTEモードでの透過波長特性を示すグラフ
である。
FIG. 60 is a graph showing the transmission wavelength characteristic in the TE mode of the wavelength multiplexer / demultiplexer after the amplitude adjusting plate is inserted in the eighth embodiment.

【図61】第9の実施例で用いて振幅位相調整板の拡大
斜視図である。
FIG. 61 is an enlarged perspective view of an amplitude / phase adjusting plate used in the ninth embodiment.

【図62】第9の実施例において振幅位相調整板を合分
波器に挿入した前後の合分波器の振幅分布を示すグラフ
である。
FIG. 62 is a graph showing the amplitude distribution of the multiplexer / demultiplexer before and after the amplitude / phase adjusting plate is inserted into the multiplexer / demultiplexer in the ninth embodiment.

【図63】第9の実施例において振幅位相調整板を合分
波器に挿入した前後の合分波器の位相分布を示すグラフ
である。
FIG. 63 is a graph showing the phase distribution of the multiplexer / demultiplexer before and after the amplitude / phase adjusting plate is inserted into the multiplexer / demultiplexer in the ninth embodiment.

【図64】第9の実施例において振幅位相調整板を合分
波器に挿入した前後の透過波長特性を示すグラフであ
る。
FIG. 64 is a graph showing transmission wavelength characteristics before and after the amplitude / phase adjusting plate is inserted into the multiplexer / demultiplexer in the ninth embodiment.

【図65】第9の実施例における振幅位相調整板の作製
工程を示す図である。
FIG. 65 is a diagram showing a manufacturing step of the amplitude / phase adjusting plate in the ninth embodiment.

【図66】本発明の第10の実施例に用いた位相調整板
の拡大斜視図である。
FIG. 66 is an enlarged perspective view of a phase adjusting plate used in the tenth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11−a 第1の入力ポート 11−b 第1の出力ポート 12−a 第2の入力ポート 12−b 第2の出力ポート 13 シリコン基板 14 石英系光導波路 14−1 第1のアーム導波路 14−2 第2のアーム導波路 15 薄膜ヒータ 16 溝 17 位相調整板 17a ポリミイド膜 18 接着剤 19 クラッド層 20 入力導波路 21 出力導波路 22 スラブ導波路 23 アレイ導波路 16−1 溝 16−2 溝 27 振幅調整板 27−1 位相調整板 27−2 振幅調整板 28 接着剤 21 吸収膜 22 透明膜 23 透明膜 24 金属膜 11-a First input port 11-b First output port 12-a Second input port 12-b Second output port 13 Silicon substrate 14 Quartz optical waveguide 14-1 First arm waveguide 14 -2 second arm waveguide 15 thin film heater 16 groove 17 phase adjusting plate 17a polyimide film 18 adhesive 19 clad layer 20 input waveguide 21 output waveguide 22 slab waveguide 23 array waveguide 16-1 groove 16-2 groove 27 Amplitude Adjusting Plate 27-1 Phase Adjusting Plate 27-2 Amplitude Adjusting Plate 28 Adhesive 21 Absorbing Film 22 Transparent Film 23 Transparent Film 24 Metal Film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三田地 成幸 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 阿部 淳 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shigeyuki Mitachi 3-19-2 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Japan Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Jun Abe 3-19, Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo No. 2 Nippon Telegraph and Telephone Corporation

Claims (30)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に複数の光導波路を有してなる光
導波回路であって、前記複数の光導波路のすべてを横切
る溝を有し、該溝に該光導波回路の光学特性を調整する
板が設置されていることを特徴とする光学特性調整板付
光導波回路。
1. An optical waveguide circuit having a plurality of optical waveguides on a substrate, wherein the optical waveguide circuit has a groove crossing all of the plurality of optical waveguides, and the groove adjusts optical characteristics of the optical waveguide circuit. An optical waveguide circuit with an optical property adjusting plate, comprising:
【請求項2】 前記光導波路の光学特性が、該光導波路
を伝搬する光の位相であり、前記光学特性調整板は位相
調整板であることを特徴とする請求項1に記載の光学特
性調整板付光導波回路。
2. The optical characteristic adjusting device according to claim 1, wherein the optical characteristic of the optical waveguide is a phase of light propagating through the optical waveguide, and the optical characteristic adjusting plate is a phase adjusting plate. Optical waveguide circuit with plate.
【請求項3】 前記位相調整板が長手方向に凹凸加工さ
れた一様な屈折率を有する膜であることを特徴とする請
求項2に記載の光学特性調整板付光導波回路。
3. The optical waveguide circuit with an optical property adjusting plate according to claim 2, wherein the phase adjusting plate is a film having a uniform refractive index and processed to have unevenness in a longitudinal direction.
【請求項4】 前記位相調整板の屈折率が前記複数の導
波路の屈折率と異なっていることを特徴とする請求項2
に記載の光学特性調整板付光導波回路。
4. The method according to claim 2, wherein a refractive index of the phase adjusting plate is different from a refractive index of the plurality of waveguides.
4. The optical waveguide circuit with an optical property adjusting plate according to item 1.
【請求項5】 前記位相調整板を構成する膜の凹部が透
明材料により埋められていることを特徴とする請求項3
に記載の光学特性調整板付光導波回路。
5. The method according to claim 3, wherein a concave portion of a film constituting the phase adjusting plate is filled with a transparent material.
4. The optical waveguide circuit with an optical property adjusting plate according to item 1.
【請求項6】 前記膜の屈折率と該膜の凹部を埋める透
明材料の屈折率とが異なることを特徴とする請求項5に
記載の光学特性調整板付光導波回路。
6. The optical waveguide circuit with an optical property adjusting plate according to claim 5, wherein the refractive index of the film is different from the refractive index of a transparent material filling a concave portion of the film.
【請求項7】 前記光導波路の光学特性が、該光導波路
を伝搬する光の振幅であり、前記光学特性調整板は振幅
調整板であることを特徴とする請求項1に記載の光学特
性調整板付光導波回路。
7. The optical characteristic adjusting device according to claim 1, wherein the optical characteristic of the optical waveguide is an amplitude of light propagating through the optical waveguide, and the optical characteristic adjusting plate is an amplitude adjusting plate. Optical waveguide circuit with plate.
【請求項8】 前記振幅調整板が長手方向に凹凸加工さ
れた一様な吸収係数を有する膜であることを特徴とする
請求項7に記載の光学特性調整板付光導波回路。
8. The optical waveguide circuit with an optical characteristic adjusting plate according to claim 7, wherein the amplitude adjusting plate is a film having a uniform absorption coefficient and processed in a longitudinal direction.
【請求項9】 前記振幅調整板を構成する膜の凹部が透
明材料により埋められていることを特徴とする請求項8
に記載の光学特性調整板付光導波回路。
9. The method according to claim 8, wherein the concave portion of the film constituting the amplitude adjusting plate is filled with a transparent material.
4. The optical waveguide circuit with an optical property adjusting plate according to item 1.
【請求項10】 前記膜の屈折率と該膜の凹部を埋める
透明材料の屈折率とが同一であることを特徴とする請求
項9に記載の光学特性調整板付光導波回路。
10. The optical waveguide circuit with an optical property adjusting plate according to claim 9, wherein the refractive index of the film is the same as the refractive index of a transparent material filling the concave portions of the film.
【請求項11】 前記振幅調整板が、一定厚みの膜と、
該膜の上に形成され該膜の長手方向に厚みが異なる金属
膜と、から構成されていることを特徴とする請求項7に
記載の光学特性調整板付光導波回路。
11. The method according to claim 11, wherein the amplitude adjusting plate includes a film having a constant thickness,
8. The optical waveguide circuit with an optical characteristic adjusting plate according to claim 7, comprising a metal film formed on the film and having a thickness different in a longitudinal direction of the film.
【請求項12】 前記光導波路の光学特性が、該光導波
路を伝搬する光の位相および振幅であり、前記光学特性
調整板は位相振幅調整板であることを特徴とする請求項
1に記載の光学特性調整板付光導波回路。
12. The optical characteristic adjusting device according to claim 1, wherein the optical characteristics of the optical waveguide are a phase and an amplitude of light propagating through the optical waveguide, and the optical characteristic adjusting plate is a phase and amplitude adjusting plate. Optical waveguide circuit with optical characteristic adjustment plate.
【請求項13】 前記光導波路の光学特性が、該光導波
路を伝搬する光の複屈折であり、前記光学特性調整板は
複屈折調整板であることを特徴とする請求項1に記載の
光学特性調整板付光導波回路。
13. The optical device according to claim 1, wherein the optical characteristic of the optical waveguide is a birefringence of light propagating through the optical waveguide, and the optical characteristic adjusting plate is a birefringent adjusting plate. Optical waveguide circuit with characteristic adjustment plate.
【請求項14】 前記溝の内壁と前記光学特性調整板と
の間隙に光学的に透明な接着剤を充填したことを特徴す
る請求項1に記載の光学特性調整板付光導波回路。
14. The optical waveguide circuit with an optical characteristic adjusting plate according to claim 1, wherein a gap between the inner wall of the groove and the optical characteristic adjusting plate is filled with an optically transparent adhesive.
【請求項15】 前記光学特性調整板が位相調整板であ
り、該位相調整板の屈折率と前記接着剤の屈折率とが異
なることを特徴とする請求項14に記載の光学特性調整
板付光導波回路。
15. The optical waveguide with an optical property adjusting plate according to claim 14, wherein the optical property adjusting plate is a phase adjusting plate, and a refractive index of the phase adjusting plate is different from a refractive index of the adhesive. Wave circuit.
【請求項16】 前記光学特性調整板が振幅調整板であ
り、該振幅調整板の屈折率と前記接着剤の屈折率とが同
一であることを特徴とする請求項14に記載の光学特性
調整板付光導波回路。
16. The optical characteristic adjusting device according to claim 14, wherein the optical characteristic adjusting plate is an amplitude adjusting plate, and a refractive index of the amplitude adjusting plate and a refractive index of the adhesive are the same. Optical waveguide circuit with plate.
【請求項17】 前記光学特性調整板が複屈折調整板で
あり、該複屈折調整板の一方の屈折率と前記接着剤の屈
折率とが同一であることを特徴とする請求項14に記載
の光学特性調整板付光導波回路。
17. The method according to claim 14, wherein the optical property adjusting plate is a birefringence adjusting plate, and one of the birefringence adjusting plates and the adhesive have the same refractive index. Optical waveguide circuit with optical characteristic adjustment plate.
【請求項18】 前記溝が少なくとも二つ形成されてお
り、その内の一つに設置される光学特性調整板が位相調
整板であり、他の一つに設置される光学特性調整板が振
幅調整板であることを特徴とする請求項1に記載の光学
特性調整板付光導波回路。
18. The optical device according to claim 18, wherein at least two grooves are formed, wherein one of the optical characteristic adjusting plates is a phase adjusting plate, and the other optical characteristic adjusting plate is an amplitude adjusting plate. The optical waveguide circuit with an optical characteristic adjusting plate according to claim 1, wherein the optical waveguide circuit is an adjusting plate.
【請求項19】 基板上に複数の光導波路を有してなる
光導波回路に、前記複数の光導波路のすべてを横切る溝
を形成する溝形成工程と、 前記複数の光導波路を光が伝搬するときの各光導波路の
入力側と出力側のそれぞれの光学特性値を測定し、各入
力側の光学特性値と出力側の光学特性値の誤差から各光
導波路に必要な光学特性の調整量を決定する光学特性調
整量決定工程と、 前記各光学特性調整量に対応して光学特性値が局所的に
変化した光学特性調整板を作製する光学特性調整板作製
工程と、 前記溝に前記光学特性調整板を設置する光学特性調整板
設置工程と、を有してなる光学特性調整板付光導波回路
の製造方法。
19. A groove forming step of forming a groove that crosses all of the plurality of optical waveguides in an optical waveguide circuit having a plurality of optical waveguides on a substrate, and light propagates through the plurality of optical waveguides. The optical characteristic values of the input side and the output side of each optical waveguide at the time are measured, and the adjustment amount of the optical characteristic required for each optical waveguide is determined from the error between the optical characteristic value of each input side and the optical characteristic value of the output side. An optical characteristic adjustment amount determining step of determining; an optical characteristic adjustment plate manufacturing step of manufacturing an optical characteristic adjustment plate having an optical characteristic value locally changed corresponding to each of the optical characteristic adjustment amounts; A method for manufacturing an optical waveguide circuit with an optical characteristic adjustment plate, comprising: an optical characteristic adjustment plate installation step of installing an adjustment plate.
【請求項20】 前記光導波路の光学特性が該光導波路
を伝搬する光の位相であり、前記光学特性調整板は位相
調整板であり、前記光学特性調整板作製工程が、一様な
屈折率を有する膜に、前記各光導波路の位相調整量に応
じた凹凸を長手方向に形成する工程からなることを特徴
とする請求項19に記載の製造方法。
20. The optical characteristic of the optical waveguide is a phase of light propagating through the optical waveguide, the optical characteristic adjusting plate is a phase adjusting plate, and the optical characteristic adjusting plate manufacturing step has a uniform refractive index. 20. The manufacturing method according to claim 19, further comprising a step of forming irregularities in the film having a length corresponding to a phase adjustment amount of each of the optical waveguides.
【請求項21】 前記位相調整板を作製する光学特性調
整板作製工程が、さらに、凹凸が形成された一様な屈折
率を有する膜の凹部を該膜の屈折率と異なる屈折率を有
する透明材料により埋めて該膜を平坦化する膜平坦化工
程を有することを特徴とする請求項20に記載の製造方
法。
21. The optical property adjusting plate manufacturing step of manufacturing the phase adjusting plate further includes the step of forming a concave portion of the film having a uniform refractive index on which the unevenness is formed by a transparent material having a refractive index different from that of the film. 21. The method according to claim 20, further comprising a film flattening step of flattening the film by filling with a material.
【請求項22】 前記光導波路の光学特性が該光導波路
を伝搬する光の振幅であり、前記光学特性調整板は振幅
調整板であり、前記光学特性調整板作製工程が、一様な
吸収係数を有する膜に、前記各光導波路の振幅調整量に
応じた凹凸を長手方向に形成する工程からなることを特
徴とする請求項19に記載の製造方法。
22. The optical characteristic of the optical waveguide is an amplitude of light propagating through the optical waveguide, the optical characteristic adjusting plate is an amplitude adjusting plate, and the optical characteristic adjusting plate manufacturing step includes a step of forming a uniform absorption coefficient. 20. The manufacturing method according to claim 19, further comprising the step of forming in the longitudinal direction the unevenness corresponding to the amplitude adjustment amount of each optical waveguide on the film having the following.
【請求項23】 前記振幅調整板を作製する光学特性調
整板作製工程が、さらに、凹凸が形成された一様な吸収
係数を有する膜の凹部を該膜の屈折率と同一の屈折率を
有する透明材料により埋めて該膜を平坦化する膜平坦化
工程を有することを特徴とする請求項22に記載の製造
方法。
23. An optical property adjusting plate manufacturing step for manufacturing the amplitude adjusting plate, further comprising: forming a concave portion of the film having a uniform absorption coefficient on which the unevenness is formed, having the same refractive index as the refractive index of the film. 23. The manufacturing method according to claim 22, further comprising a film flattening step of flattening the film by filling the film with a transparent material.
【請求項24】 前記光導波路の光学特性が該光導波路
を伝搬する光の振幅であり、前記光学特性調整板は振幅
調整板であり、前記光学特性調整板作製工程が、一定厚
みの膜の上に、前記各光導波路の振幅調整量に応じた厚
み変化を長手方向に有する金属膜を形成する工程からな
ることを特徴とする請求項19に記載の製造方法。
24. The optical characteristic of the optical waveguide is an amplitude of light propagating through the optical waveguide, the optical characteristic adjusting plate is an amplitude adjusting plate, and the optical characteristic adjusting plate manufacturing step includes the step of: 20. The method according to claim 19, further comprising a step of forming a metal film having a change in thickness in a longitudinal direction according to an amplitude adjustment amount of each of the optical waveguides.
【請求項25】 前記光導波路の光学特性が、該光導波
路を伝搬する光の位相および振幅であり、前記光学特性
調整板は位相振幅調整板であり、前記光学特性調整板作
製工程が、一様な屈折率を有する膜に、前記各光導波路
の位相調整量に応じた凹凸を長手方向に形成するととも
に、該膜の上に、前記各光導波路の振幅調整量に応じた
厚み変化を長手方向に有する金属膜を形成する工程から
なることを特徴とする請求項19に記載の製造方法。
25. The optical characteristic of the optical waveguide is a phase and an amplitude of light propagating through the optical waveguide, the optical characteristic adjusting plate is a phase and amplitude adjusting plate, and the optical characteristic adjusting plate manufacturing step includes: In a film having a similar refractive index, irregularities corresponding to the phase adjustment amount of each of the optical waveguides are formed in the longitudinal direction, and a thickness change corresponding to the amplitude adjustment amount of each of the optical waveguides is formed on the film. 20. The method according to claim 19, comprising a step of forming a metal film having a direction.
【請求項26】 前記光学特性調整板設置工程の後に、
前記溝の内壁と前記光学特性調整板との間隙に光学的に
透明な接着剤を充填する接着剤充填工程を有することを
特徴とする請求項19に記載の製造方法。
26. After the optical property adjusting plate installation step,
20. The manufacturing method according to claim 19, further comprising an adhesive filling step of filling an optically transparent adhesive into a gap between an inner wall of the groove and the optical property adjusting plate.
【請求項27】 前記光学特性調整板が位相調整板であ
り、該位相調整板の屈折率と前記接着剤の屈折率とを異
ならせることを特徴とする請求項26に記載の製造方
法。
27. The method according to claim 26, wherein the optical property adjusting plate is a phase adjusting plate, and a refractive index of the phase adjusting plate is different from a refractive index of the adhesive.
【請求項28】 前記光学特性調整板が振幅調整板であ
り、該振幅調整板の屈折率と前記接着剤の屈折率とを同
一とすることを特徴とする請求項26に記載の製造方
法。
28. The method according to claim 26, wherein the optical property adjusting plate is an amplitude adjusting plate, and the refractive index of the amplitude adjusting plate and the refractive index of the adhesive are the same.
【請求項29】 前記溝形成工程で少なくとも二つの溝
を形成し、その内の一つには光学特性調整板として位相
調整板を設置し、他の一つには光学特性調整板として振
幅調整板を設置することを特徴とする請求項19に記載
の製造方法。
29. At least two grooves are formed in the groove forming step, one of which is provided with a phase adjustment plate as an optical characteristic adjustment plate, and the other is provided with an amplitude adjustment as an optical characteristic adjustment plate. 20. The method according to claim 19, wherein a plate is provided.
【請求項30】 基板上に複数の光導波路を有し、該複
数の光導波路のすべてを横切る溝が形成されてなる光導
波回路の前記溝に、前記複数の光導波路の光学特性の各
入力側の値と出力側の値との誤差を調整するために設置
する光学特性調整板の製造装置であって、 前記光導波回路の複数の光導波路の入力側と出力側とに
おける光学特性の誤差を測定する手段と、 前記誤差測定手段によって得られた誤差値に基づいて光
学特性調整値を算出する調整値算出手段と、 前記複数の光導波路の各調整値に基づいて、光学特性を
有する板材の長手方向の光学特性分布を変化させて、前
記光学特性調整板を得る光学特性調整板作製手段と、を
有することを特徴とする光学特性調整板の製造装置。
30. Each of the optical characteristics of the plurality of optical waveguides is input to the groove of an optical waveguide circuit having a plurality of optical waveguides on a substrate and a groove crossing all of the plurality of optical waveguides. A manufacturing apparatus for an optical characteristic adjustment plate installed to adjust an error between a value on the output side and a value on the output side, wherein an error in optical characteristics between the input side and the output side of the plurality of optical waveguides of the optical waveguide circuit. And an adjustment value calculating means for calculating an optical property adjustment value based on the error value obtained by the error measuring means. An optical characteristic adjusting plate manufacturing means for obtaining the optical characteristic adjusting plate by changing the optical characteristic distribution in the longitudinal direction of the optical characteristic adjusting plate.
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JP2015219276A (en) * 2014-05-14 2015-12-07 日本電信電話株式会社 Polarization beam splitter circuit
JP2015219317A (en) * 2014-05-15 2015-12-07 日本電信電話株式会社 Polarization beam splitter circuit

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