JPH11344631A - 光デバイス - Google Patents
光デバイスInfo
- Publication number
- JPH11344631A JPH11344631A JP10164382A JP16438298A JPH11344631A JP H11344631 A JPH11344631 A JP H11344631A JP 10164382 A JP10164382 A JP 10164382A JP 16438298 A JP16438298 A JP 16438298A JP H11344631 A JPH11344631 A JP H11344631A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical waveguide
- optical
- face
- intensity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
- G02F1/31—Digital deflection, i.e. optical switching
- G02F1/313—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure
- G02F1/3132—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure of directional coupler type
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/011—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour in optical waveguides, not otherwise provided for in this subclass
- G02F1/0113—Glass-based, e.g. silica-based, optical waveguides
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/0147—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on thermo-optic effects
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低コストで信号光の制御を行う光デバイスを
提供する。 【解決手段】 石英ガラスを母材とした基板に光導波路
を形成して、エバネセント結合される結合長Ｌが完全結
合長Ｌｃの半分の方向性結合器２５を設けるとともに、
この結合長の終端は基板２０の端面に接し、その導波路
端面に対向して全反射膜２６が配置するようにした。そ
して、方向性結合器２５を形成する第１および第２の光
導波路２１、２２の直上あるいはその周辺には制御用電
極２７、２８を形成し、局所的に加熱することで、方向
性結合器２５の光導波路の屈折率ｎを変化させる。これ
により、完全結合長Ｌｃを変化させることができるの
で、方向性結合器２５から出力される出射光のエネルギ
ー分配比を変更することができる。
提供する。 【解決手段】 石英ガラスを母材とした基板に光導波路
を形成して、エバネセント結合される結合長Ｌが完全結
合長Ｌｃの半分の方向性結合器２５を設けるとともに、
この結合長の終端は基板２０の端面に接し、その導波路
端面に対向して全反射膜２６が配置するようにした。そ
して、方向性結合器２５を形成する第１および第２の光
導波路２１、２２の直上あるいはその周辺には制御用電
極２７、２８を形成し、局所的に加熱することで、方向
性結合器２５の光導波路の屈折率ｎを変化させる。これ
により、完全結合長Ｌｃを変化させることができるの
で、方向性結合器２５から出力される出射光のエネルギ
ー分配比を変更することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光デバイスに係わ
り、詳細には方向性結合型の光導波路を有する光デバイ
スに関する。
り、詳細には方向性結合型の光導波路を有する光デバイ
スに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、大容量の情報を高品質で伝送する
ことを特徴とする光ファイバを用いた通信システムが実
用化されている。このような通信システムの構成部品と
して、光信号を高速に制御でき、かつ集積化による小型
化が可能な光導波路を用いた方向性結合型の光デバイス
が開発されている。
ことを特徴とする光ファイバを用いた通信システムが実
用化されている。このような通信システムの構成部品と
して、光信号を高速に制御でき、かつ集積化による小型
化が可能な光導波路を用いた方向性結合型の光デバイス
が開発されている。
【０００３】図９は、このような従来提案された光デバ
イスの構成の概要を表わしたものである。この光デバイ
スは、ＬｉＮｂＯ3基板１０に、第１の光導波路１１と
第２の光導波路１２とが配置されている。第１の光導波
路１１と第２の光導波路１２とは、幅、厚さおよび屈折
率が同一であり、それらは互いに近接して平行に配置さ
れることによって、この平行部分に方向性結合器１３を
形成している。この方向性結合器１３による光導波路間
の光の移動が１００パーセントとなる結合長を完全結合
長Ｌｃとする。方向性結合器１３の結合長は、完全結合
長Ｌｃの半分の長さになるように形成されている。ま
た、方向性結合器１３を形成する第１および第２の光導
波路１１、１２の端面に対向して全反射膜（あるいは全
反射板）１４が配置されている。さらに、方向性結合器
１３を形成する第１および第２の光導波路１１、１２上
には図示しないバッファ層を介して制御用電極１５、１
６が形成されており、両端には電圧を印加することがで
きるようになっている。
イスの構成の概要を表わしたものである。この光デバイ
スは、ＬｉＮｂＯ3基板１０に、第１の光導波路１１と
第２の光導波路１２とが配置されている。第１の光導波
路１１と第２の光導波路１２とは、幅、厚さおよび屈折
率が同一であり、それらは互いに近接して平行に配置さ
れることによって、この平行部分に方向性結合器１３を
形成している。この方向性結合器１３による光導波路間
の光の移動が１００パーセントとなる結合長を完全結合
長Ｌｃとする。方向性結合器１３の結合長は、完全結合
長Ｌｃの半分の長さになるように形成されている。ま
た、方向性結合器１３を形成する第１および第２の光導
波路１１、１２の端面に対向して全反射膜（あるいは全
反射板）１４が配置されている。さらに、方向性結合器
１３を形成する第１および第２の光導波路１１、１２上
には図示しないバッファ層を介して制御用電極１５、１
６が形成されており、両端には電圧を印加することがで
きるようになっている。
【０００４】制御用電極１５、１６に電圧を印加しない
とき、この光デバイスの第１の光導波路１１に入射した
入射光１７は、方向性結合器１３で徐々に第２の光導波
路１２に光エネルギーが遷移する。そして、方向性結合
器１３を完全結合長Ｌｃの半分だけ伝播して全反射膜１
４に達したときには、入射光の半分のエネルギーが第２
の光導波路１２に遷移している状態となる。このとき、
第１の光導波路１１と第２の光導波路１２における光強
度は等しく、かつ位相が反転している状態である。全反
射膜１４では、そのまま折り返されて全反射されるた
め、今度は方向性結合器１３を逆方向に伝播することに
なる。ここでも、同様にして徐々に第２の光導波路１２
に光エネルギーが遷移し、方向性結合器１３への入射地
点に戻ったときには全光エネルギーが第２の光導波路１
２に遷移した状態となる。その結果、入射光１７と同じ
光強度の出射光１８を第２の光導波路１２から得ること
ができる。
とき、この光デバイスの第１の光導波路１１に入射した
入射光１７は、方向性結合器１３で徐々に第２の光導波
路１２に光エネルギーが遷移する。そして、方向性結合
器１３を完全結合長Ｌｃの半分だけ伝播して全反射膜１
４に達したときには、入射光の半分のエネルギーが第２
の光導波路１２に遷移している状態となる。このとき、
第１の光導波路１１と第２の光導波路１２における光強
度は等しく、かつ位相が反転している状態である。全反
射膜１４では、そのまま折り返されて全反射されるた
め、今度は方向性結合器１３を逆方向に伝播することに
なる。ここでも、同様にして徐々に第２の光導波路１２
に光エネルギーが遷移し、方向性結合器１３への入射地
点に戻ったときには全光エネルギーが第２の光導波路１
２に遷移した状態となる。その結果、入射光１７と同じ
光強度の出射光１８を第２の光導波路１２から得ること
ができる。
【０００５】ところで、この光デバイスはＬｉＮｂＯ3
基板１０に第１および第２の光導波路１１、１２が配置
されている。この基板１０は、電気光学効果を有し、電
圧が印加されることによって生じた電界により、その印
加部分周辺の屈折率が変化する。したがって、制御用電
極１５、１６に電圧を印加したとき、電極下の第１およ
び第２の光導波路１１、１２の屈折率を変更することが
できる。その状態では、方向性結合器１３を形成する光
導波路の導波モード間の位相速度の不整合により両光導
波路間の結合状態が変化する。したがって、第２の光導
波路１２から出射される出射光１８が得られないように
することが可能となる。
基板１０に第１および第２の光導波路１１、１２が配置
されている。この基板１０は、電気光学効果を有し、電
圧が印加されることによって生じた電界により、その印
加部分周辺の屈折率が変化する。したがって、制御用電
極１５、１６に電圧を印加したとき、電極下の第１およ
び第２の光導波路１１、１２の屈折率を変更することが
できる。その状態では、方向性結合器１３を形成する光
導波路の導波モード間の位相速度の不整合により両光導
波路間の結合状態が変化する。したがって、第２の光導
波路１２から出射される出射光１８が得られないように
することが可能となる。
【０００６】すなわち、電気光学効果を有する基板上に
設けられた方向性結合器を形成する光導波路上の電極に
電圧を印加することによって、一方の光導波路から入射
光を入射させたときに他方の光導波路から出射光を出射
させたり、あるいは出射させなかったりすることができ
る。これは、出射光のオン・オフ制御を行なうことがで
きることを意味する。また、このような制御を実現する
光デバイスは、完全結合長の半分の長さで済むため小型
化することができる。
設けられた方向性結合器を形成する光導波路上の電極に
電圧を印加することによって、一方の光導波路から入射
光を入射させたときに他方の光導波路から出射光を出射
させたり、あるいは出射させなかったりすることができ
る。これは、出射光のオン・オフ制御を行なうことがで
きることを意味する。また、このような制御を実現する
光デバイスは、完全結合長の半分の長さで済むため小型
化することができる。
【０００７】このような電気光学効果を用いた光デバイ
スに関する技術は、例えば特開昭６３−２３４２２７号
公報「方向性結合型光スイッチ」あるいは特開平３−２
５６０２８号公報「光制御デバイス」にそれぞれ開示さ
れている。
スに関する技術は、例えば特開昭６３−２３４２２７号
公報「方向性結合型光スイッチ」あるいは特開平３−２
５６０２８号公報「光制御デバイス」にそれぞれ開示さ
れている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このような特開昭６３
−２３４２２７号公報あるいは特開平３−２５６０２８
号公報に開示されている光デバイスは、電気光学効果を
有する非常に限定された例えばＬｉＮｂＯ3基板を用い
る必要がある。特に、各種の光デバイスを複合化して、
集積化を行なう場合、非常にコストが高くなってしまう
という問題がある。
−２３４２２７号公報あるいは特開平３−２５６０２８
号公報に開示されている光デバイスは、電気光学効果を
有する非常に限定された例えばＬｉＮｂＯ3基板を用い
る必要がある。特に、各種の光デバイスを複合化して、
集積化を行なう場合、非常にコストが高くなってしまう
という問題がある。
【０００９】そこで本発明は、低コストで信号光の制御
を行う光デバイスを提供することにある。
を行う光デバイスを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、（イ）熱光学効果を有する基板上に配置されている
第１の光導波路と、（ロ）一端部がこの第１の光導波路
の一端部と近接して所定の長さだけ互いに平行に基板上
に配置され、その平行部分で第１の光導波路を伝播する
光とエバネセント結合を行う第２の光導波路と、（ハ）
第１および第２の光導波路の一端部の端面とそれぞれ対
向して配置されこの端面から出射される光を全反射する
光反射手段と、（ニ）エバネセント結合が行われる第１
および第２の光導波路の平行部分の近傍を加熱すること
によって第１の光導波路の他端部側から入射された入射
光が分配される第１および第２の光導波路の他端部側そ
れぞれから出射される出射光の分配比を変更する分配比
変更手段とを光デバイスに具備させている。
は、（イ）熱光学効果を有する基板上に配置されている
第１の光導波路と、（ロ）一端部がこの第１の光導波路
の一端部と近接して所定の長さだけ互いに平行に基板上
に配置され、その平行部分で第１の光導波路を伝播する
光とエバネセント結合を行う第２の光導波路と、（ハ）
第１および第２の光導波路の一端部の端面とそれぞれ対
向して配置されこの端面から出射される光を全反射する
光反射手段と、（ニ）エバネセント結合が行われる第１
および第２の光導波路の平行部分の近傍を加熱すること
によって第１の光導波路の他端部側から入射された入射
光が分配される第１および第２の光導波路の他端部側そ
れぞれから出射される出射光の分配比を変更する分配比
変更手段とを光デバイスに具備させている。
【００１１】すなわち請求項１記載の発明では、光を伝
播する第１および第２の光導波路が熱光学効果を有する
基板上に、一端部が近接して所定の長さだけ互いに平行
にエバネセント結合が行われるように配置されるように
している。そして、第１および第２の光導波路の一端部
の端面と対向して光反射手段を配置して、この端面から
出射される出射光を全反射させる。さらに、エバネセン
ト結合が行われるように近接して平行に配置された第１
および第２の光導波路の近傍を加熱するようにしてい
る。これにより、熱光学効果で加熱部分の屈折率が変化
するため、エバネセント結合が行われるように近接して
配置された平行部分の完全結合長を変化させることがで
きる。したがって、この完全結合長の変化に応じて光反
射手段によって全反射された光は、第２の光導波路を伝
播して出射される出射光として遷移する光エネルギーが
変化することになり、結果的に第１の導波路を伝播して
出射される出射光の光エネルギーも変化させることがで
きる。
播する第１および第２の光導波路が熱光学効果を有する
基板上に、一端部が近接して所定の長さだけ互いに平行
にエバネセント結合が行われるように配置されるように
している。そして、第１および第２の光導波路の一端部
の端面と対向して光反射手段を配置して、この端面から
出射される出射光を全反射させる。さらに、エバネセン
ト結合が行われるように近接して平行に配置された第１
および第２の光導波路の近傍を加熱するようにしてい
る。これにより、熱光学効果で加熱部分の屈折率が変化
するため、エバネセント結合が行われるように近接して
配置された平行部分の完全結合長を変化させることがで
きる。したがって、この完全結合長の変化に応じて光反
射手段によって全反射された光は、第２の光導波路を伝
播して出射される出射光として遷移する光エネルギーが
変化することになり、結果的に第１の導波路を伝播して
出射される出射光の光エネルギーも変化させることがで
きる。
【００１２】請求項２記載の発明では、（イ）熱光学効
果を有する基板上に配置されている第１の光導波路と、
（ロ）一端部がこの第１の光導波路の一端部と近接して
所定の長さだけ互いに平行に基板上に配置され、その平
行部分で第１の光導波路を伝播する光とエバネセント結
合を行う第２の光導波路と、（ハ）第１および第２の光
導波路の一端部の端面それぞれと対向して配置されこの
端面から出射される光を全反射する光反射手段と、
（ニ）第２の光導波路の他端部側の端面に対向して配置
されこの第２の光導波路の他端部側の端面から出射され
る出射光の強度を検出する出射光検出手段と、（ホ）エ
バネセント結合が行われる第１および第２の光導波路の
平行部分の近傍をこの出射光検出手段によって検出され
た出射光の強度に基づいて加熱することによって第１の
光導波路の他端部側から入射された入射光が分配される
第１および第２の光導波路の他端部側それぞれからの出
射光分配比を変更する分配比変更手段とを光デバイスに
具備させている。
果を有する基板上に配置されている第１の光導波路と、
（ロ）一端部がこの第１の光導波路の一端部と近接して
所定の長さだけ互いに平行に基板上に配置され、その平
行部分で第１の光導波路を伝播する光とエバネセント結
合を行う第２の光導波路と、（ハ）第１および第２の光
導波路の一端部の端面それぞれと対向して配置されこの
端面から出射される光を全反射する光反射手段と、
（ニ）第２の光導波路の他端部側の端面に対向して配置
されこの第２の光導波路の他端部側の端面から出射され
る出射光の強度を検出する出射光検出手段と、（ホ）エ
バネセント結合が行われる第１および第２の光導波路の
平行部分の近傍をこの出射光検出手段によって検出され
た出射光の強度に基づいて加熱することによって第１の
光導波路の他端部側から入射された入射光が分配される
第１および第２の光導波路の他端部側それぞれからの出
射光分配比を変更する分配比変更手段とを光デバイスに
具備させている。
【００１３】すなわち請求項２記載の発明では、光を伝
播する第１および第２の光導波路が熱光学効果を有する
基板上に、一端部が近接して所定の長さだけ互いに平行
にエバネセント結合が行われるように配置されるように
している。そして、第１および第２の光導波路の一端部
の端面と対向して光反射手段を配置して、この端面から
出射される出射光を全反射させている。また、第２の光
導波路の他端部側の端面に対向して出射光検出手段を配
置し、この端面から出射される出射光の強度を検出して
いる。さらにエバネセント結合が行われるように近接し
て平行に配置された第１および第２の光導波路の近傍を
この出射光検出検出手段によって検出された出射光の光
強度に基づいて加熱するようにしている。これにより、
第２の導波路に遷移してこの光導波路から出射される出
射光の強度に応じて加熱の度合いを変更することがで
き、第１の導波路から出射される出射光が所望の強度に
なるように平行部分の完全結合長を変化させることがで
きるようになる。
播する第１および第２の光導波路が熱光学効果を有する
基板上に、一端部が近接して所定の長さだけ互いに平行
にエバネセント結合が行われるように配置されるように
している。そして、第１および第２の光導波路の一端部
の端面と対向して光反射手段を配置して、この端面から
出射される出射光を全反射させている。また、第２の光
導波路の他端部側の端面に対向して出射光検出手段を配
置し、この端面から出射される出射光の強度を検出して
いる。さらにエバネセント結合が行われるように近接し
て平行に配置された第１および第２の光導波路の近傍を
この出射光検出検出手段によって検出された出射光の光
強度に基づいて加熱するようにしている。これにより、
第２の導波路に遷移してこの光導波路から出射される出
射光の強度に応じて加熱の度合いを変更することがで
き、第１の導波路から出射される出射光が所望の強度に
なるように平行部分の完全結合長を変化させることがで
きるようになる。
【００１４】請求項３記載の発明では、（イ）熱光学効
果を有する基板上に配置されている第１の光導波路と、
（ロ）一端部がこの第１の光導波路の一端部と近接して
所定の長さだけ互いに平行に基板上に配置され、その平
行部分で第１の光導波路を伝播する光とエバネセント結
合を行う第２の光導波路と、（ハ）第１および第２の光
導波路の一端部の端面それぞれと対向して配置されこの
端面から出射される光の一部を透過するとともに残りを
反射する光反射手段と、（ニ）この光反射手段を透過し
た光の強度を検出する受光強度検出手段と、（ホ）エバ
ネセント結合が行われる第１および第２の光導波路の平
行部分の近傍をこの受光強度検出手段によって検出され
た透過光の強度に基づいて加熱することによって第１の
光導波路の他端部側から入射された入射光が分配される
第１および第２の光導波路の他端部側それぞれから出射
される出射光の分配比を変更する分配比変更手段とを光
デバイスに具備させている。
果を有する基板上に配置されている第１の光導波路と、
（ロ）一端部がこの第１の光導波路の一端部と近接して
所定の長さだけ互いに平行に基板上に配置され、その平
行部分で第１の光導波路を伝播する光とエバネセント結
合を行う第２の光導波路と、（ハ）第１および第２の光
導波路の一端部の端面それぞれと対向して配置されこの
端面から出射される光の一部を透過するとともに残りを
反射する光反射手段と、（ニ）この光反射手段を透過し
た光の強度を検出する受光強度検出手段と、（ホ）エバ
ネセント結合が行われる第１および第２の光導波路の平
行部分の近傍をこの受光強度検出手段によって検出され
た透過光の強度に基づいて加熱することによって第１の
光導波路の他端部側から入射された入射光が分配される
第１および第２の光導波路の他端部側それぞれから出射
される出射光の分配比を変更する分配比変更手段とを光
デバイスに具備させている。
【００１５】すなわち請求項３記載の発明では、光を伝
播する第１および第２の光導波路が熱光学効果を有する
基板上に、近接して所定の長さだけ互いに平行にエバネ
セント結合が行われるように配置されるようにしてい
る。そして、第１および第２の光導波路の一端部の端面
と対向して光反射手段を配置して、この端面から出射さ
れる出射光の一部だけを透過させ残りを反射させてい
る。光反射手段を透過した透過光は、受光強度検出手段
によってその強度が検出される。さらに、エバネセント
結合が行われるように近接して平行に配置された第１お
よび第２の光導波路の近傍をこの受光強度検出手段によ
って検出された透過光の光強度に基づいて加熱するよう
にしている。これにより、第１の光導波路から入射され
る入射光の断状態を検出することができるようになると
ともに、出射光を一定制御しているときに入射光の強度
が急激に変化した場合でも所望の光強度で出射されるよ
うに制御することができるようになる。
播する第１および第２の光導波路が熱光学効果を有する
基板上に、近接して所定の長さだけ互いに平行にエバネ
セント結合が行われるように配置されるようにしてい
る。そして、第１および第２の光導波路の一端部の端面
と対向して光反射手段を配置して、この端面から出射さ
れる出射光の一部だけを透過させ残りを反射させてい
る。光反射手段を透過した透過光は、受光強度検出手段
によってその強度が検出される。さらに、エバネセント
結合が行われるように近接して平行に配置された第１お
よび第２の光導波路の近傍をこの受光強度検出手段によ
って検出された透過光の光強度に基づいて加熱するよう
にしている。これにより、第１の光導波路から入射され
る入射光の断状態を検出することができるようになると
ともに、出射光を一定制御しているときに入射光の強度
が急激に変化した場合でも所望の光強度で出射されるよ
うに制御することができるようになる。
【００１６】請求項４記載の発明では、（イ）熱光学効
果を有する基板上に配置されている第１の光導波路と、
（ロ）一端部がこの第１の光導波路の一端部と近接して
所定の長さだけ互いに平行に基板上に配置され、その平
行部分で第１の光導波路を伝播する光とエバネセント結
合を行う第２の光導波路と、（ハ）第１および第２の光
導波路の一端部の端面それぞれと対向して配置されこの
端面から出射される光の一部を透過するとともに残りを
反射する光反射手段と、（ニ）この光反射手段を透過し
た光の強度を検出する受光強度検出手段と、（ホ）第２
の光導波路の他端部側の端面に対向して配置されこの第
２の光導波路の他端部側の端面から出射される出射光の
強度を検出する出射光検出手段と、（ヘ）エバネセント
結合が行われる第１および第２の光導波路の平行部分の
近傍を受光強度検出手段によって検出された透過光の強
度および出射光検出手段によって検出された出射光の強
度に基づいて加熱することによって第１の光導波路の他
端部側から入射された入射光が分配される第１および第
２の光導波路の他端部側それぞれから出射される出射光
の分配比を変更する分配比変更手段とを光デバイスに具
備させている。
果を有する基板上に配置されている第１の光導波路と、
（ロ）一端部がこの第１の光導波路の一端部と近接して
所定の長さだけ互いに平行に基板上に配置され、その平
行部分で第１の光導波路を伝播する光とエバネセント結
合を行う第２の光導波路と、（ハ）第１および第２の光
導波路の一端部の端面それぞれと対向して配置されこの
端面から出射される光の一部を透過するとともに残りを
反射する光反射手段と、（ニ）この光反射手段を透過し
た光の強度を検出する受光強度検出手段と、（ホ）第２
の光導波路の他端部側の端面に対向して配置されこの第
２の光導波路の他端部側の端面から出射される出射光の
強度を検出する出射光検出手段と、（ヘ）エバネセント
結合が行われる第１および第２の光導波路の平行部分の
近傍を受光強度検出手段によって検出された透過光の強
度および出射光検出手段によって検出された出射光の強
度に基づいて加熱することによって第１の光導波路の他
端部側から入射された入射光が分配される第１および第
２の光導波路の他端部側それぞれから出射される出射光
の分配比を変更する分配比変更手段とを光デバイスに具
備させている。
【００１７】すなわち請求項４記載の発明では、光を伝
播する第１および第２の光導波路が熱光学効果を有する
基板上に、近接して所定の長さだけ互いに平行にエバネ
セント結合が行われるように配置されるようにしてい
る。そして、第１および第２の光導波路の一端部の端面
と対向して光反射手段を配置して、この端面から出射さ
れる出射光の一部だけを透過させ残りを反射させてい
る。光反射手段を透過した透過光は、受光強度検出手段
によってその強度が検出される。さらに、第２の光導波
路の他端部側の端面に対向して出射光検出手段を配置
し、この端面から出射される出射光の強度を検出してい
る。エバネセント結合が行われるように近接して平行に
配置された第１および第２の光導波路の近傍をこの受光
強度検出手段によって検出された透過光の光強度と、出
射光検出手段によって検出された出射光の光強度とに基
づいて加熱するようにしている。このように、受光強度
検出手段で透過光の光強度を監視することによって、第
１の光導波路から入射される入射光の断状態を検出する
ことができるようになる。出射光を一定制御していると
きに入射光の強度が急激に変化した場合でも所望の光強
度で出射されるように制御することもできる。さらに、
出射光検出手段によって第２の光導波路を伝播して出射
される出射光の強度を監視することによって、第１の光
導波路を伝播して出射される出射光の強度の制御の精度
を向上させることができる。
播する第１および第２の光導波路が熱光学効果を有する
基板上に、近接して所定の長さだけ互いに平行にエバネ
セント結合が行われるように配置されるようにしてい
る。そして、第１および第２の光導波路の一端部の端面
と対向して光反射手段を配置して、この端面から出射さ
れる出射光の一部だけを透過させ残りを反射させてい
る。光反射手段を透過した透過光は、受光強度検出手段
によってその強度が検出される。さらに、第２の光導波
路の他端部側の端面に対向して出射光検出手段を配置
し、この端面から出射される出射光の強度を検出してい
る。エバネセント結合が行われるように近接して平行に
配置された第１および第２の光導波路の近傍をこの受光
強度検出手段によって検出された透過光の光強度と、出
射光検出手段によって検出された出射光の光強度とに基
づいて加熱するようにしている。このように、受光強度
検出手段で透過光の光強度を監視することによって、第
１の光導波路から入射される入射光の断状態を検出する
ことができるようになる。出射光を一定制御していると
きに入射光の強度が急激に変化した場合でも所望の光強
度で出射されるように制御することもできる。さらに、
出射光検出手段によって第２の光導波路を伝播して出射
される出射光の強度を監視することによって、第１の光
導波路を伝播して出射される出射光の強度の制御の精度
を向上させることができる。
【００１８】請求項５記載の発明では、請求項１〜請求
項４記載の光デバイスで、第１および第２の光導波路そ
れぞれの一端部は、近接して完全結合長の半分の長さだ
け互いに平行に、かつその平行部分の終端が基板の端面
と接するように基板上に配置されていることを特徴とし
ている。
項４記載の光デバイスで、第１および第２の光導波路そ
れぞれの一端部は、近接して完全結合長の半分の長さだ
け互いに平行に、かつその平行部分の終端が基板の端面
と接するように基板上に配置されていることを特徴とし
ている。
【００１９】すなわち請求項５記載の発明では、基板上
にエバネセント結合が行われるように、第１および第２
の光導波路が近接して互いに平行に配置された部分の終
端が基板の端面と接するようにするとともにその平行部
分の長さを、完全結合長の半分の長さになるようにして
いる。
にエバネセント結合が行われるように、第１および第２
の光導波路が近接して互いに平行に配置された部分の終
端が基板の端面と接するようにするとともにその平行部
分の長さを、完全結合長の半分の長さになるようにして
いる。
【００２０】請求項６記載の発明では、請求項１〜請求
項５記載の光デバイスで、第１の光導波路と、第１の光
導波路とエバネセント結合を行う第２の光導波路と、第
１および第２の光導波路の一端部の端面それぞれと対向
して配置される光反射手段とがアレイ化されて配置され
ていることを特徴としている。
項５記載の光デバイスで、第１の光導波路と、第１の光
導波路とエバネセント結合を行う第２の光導波路と、第
１および第２の光導波路の一端部の端面それぞれと対向
して配置される光反射手段とがアレイ化されて配置され
ていることを特徴としている。
【００２１】すなわち請求項６記載の発明では、基板上
に配置されてエバネセント結合が行われる第１および第
２の光導波路と、これら一端部の端面に対向して配置さ
れる光反射手段とをアレイ化するようにしている。
に配置されてエバネセント結合が行われる第１および第
２の光導波路と、これら一端部の端面に対向して配置さ
れる光反射手段とをアレイ化するようにしている。
【００２２】
【００２３】
【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【００２４】第１の実施例
【００２５】図１は、本発明の第１の実施例における光
デバイスの構成の概要を表わしたものである。この光デ
バイスは、石英ガラスを母材とした基板２０に、第１の
光導波路２１と第２の光導波路２２とが形成され、それ
ぞれ基板の端面に配置された第１のポート２３と第２の
ポート２４とから光が入射あるいは出射される。第１の
光導波路２１と第２の光導波路２２は、幅、厚さおよび
屈折率が同一である。また基板２０の第１および第２の
ポート２３、２４と反対の端面には、第１および第２の
光導波路２１、２２が互いに近接した平行部分に方向性
結合器２５を形成している。この方向性結合器２５の結
合長は、完全結合長Ｌｃの半分の長さとなっており、こ
の結合長の終端は基板２０の端面に接し、その導波路端
面に対向して全反射膜２６が配置されている。
デバイスの構成の概要を表わしたものである。この光デ
バイスは、石英ガラスを母材とした基板２０に、第１の
光導波路２１と第２の光導波路２２とが形成され、それ
ぞれ基板の端面に配置された第１のポート２３と第２の
ポート２４とから光が入射あるいは出射される。第１の
光導波路２１と第２の光導波路２２は、幅、厚さおよび
屈折率が同一である。また基板２０の第１および第２の
ポート２３、２４と反対の端面には、第１および第２の
光導波路２１、２２が互いに近接した平行部分に方向性
結合器２５を形成している。この方向性結合器２５の結
合長は、完全結合長Ｌｃの半分の長さとなっており、こ
の結合長の終端は基板２０の端面に接し、その導波路端
面に対向して全反射膜２６が配置されている。
【００２６】また、方向性結合器２５を形成する第１お
よび第２の光導波路２１、２２の直上あるいはその周辺
には制御用電極２７、２８が形成されており、制御回路
２９から電力を供給することができるようになってい
る。第１および第２のポート２３、２４には、例えば光
ファイバ端末３０、３１をポートに突き合わせて結合し
たり、ポートの間にレンズを介したマイクロオプティク
ス技術により結合したりして、光信号を効率的に結合す
る光配線がなされている。
よび第２の光導波路２１、２２の直上あるいはその周辺
には制御用電極２７、２８が形成されており、制御回路
２９から電力を供給することができるようになってい
る。第１および第２のポート２３、２４には、例えば光
ファイバ端末３０、３１をポートに突き合わせて結合し
たり、ポートの間にレンズを介したマイクロオプティク
ス技術により結合したりして、光信号を効率的に結合す
る光配線がなされている。
【００２７】制御回路２９により制御用電極２７、２８
に電圧を印加しないとき、第１のポート２３から入射さ
れた入射光３２は、第１の光導波路２１を伝播して方向
性結合器２５で第２の光導波路２２とエバネセント結合
される。ここで、方向性結合器２５の結合長をＬとす
る。結合長Ｌが完全結合長Ｌｃと等しいときは、第１の
光導波路２１を伝播した光エネルギーは、徐々に第２の
光導波路２２に遷移され、方向性結合器２５の結合長の
終端が接する基板２０の端面において完全に全エネルギ
ーが遷移する。
に電圧を印加しないとき、第１のポート２３から入射さ
れた入射光３２は、第１の光導波路２１を伝播して方向
性結合器２５で第２の光導波路２２とエバネセント結合
される。ここで、方向性結合器２５の結合長をＬとす
る。結合長Ｌが完全結合長Ｌｃと等しいときは、第１の
光導波路２１を伝播した光エネルギーは、徐々に第２の
光導波路２２に遷移され、方向性結合器２５の結合長の
終端が接する基板２０の端面において完全に全エネルギ
ーが遷移する。
【００２８】しかし、第１の実施例における光デバイス
の基板２０上に形成された方向性結合器２５の結合長Ｌ
は完全結合長Ｌｃの半分となるように形成されているの
で、方向性結合器２５の結合長の終端が接する基板２０
の端面において第１の光導波路２１を伝播した光エネル
ギーの半分が第２の光導波路２２に遷移した状態とな
る。そして、方向性結合器２５が接している基板２０の
端面に対向して全反射膜２６が配置されているため、第
１の光導波路２１を伝播した信号光は全反射され、再び
方向性結合器２５を形成する第１および第２の光導波路
２１、２２を戻る。このように方向性結合器２５を戻る
際にも、徐々に第２の光導波路２２に光エネルギーが遷
移し、最終的に全光エネルギーが遷移する。その場合、
第２の光導波路２２を伝播して第２のポート２４から入
射光３２と同一の光強度を有する出射光３３が得られ
る。
の基板２０上に形成された方向性結合器２５の結合長Ｌ
は完全結合長Ｌｃの半分となるように形成されているの
で、方向性結合器２５の結合長の終端が接する基板２０
の端面において第１の光導波路２１を伝播した光エネル
ギーの半分が第２の光導波路２２に遷移した状態とな
る。そして、方向性結合器２５が接している基板２０の
端面に対向して全反射膜２６が配置されているため、第
１の光導波路２１を伝播した信号光は全反射され、再び
方向性結合器２５を形成する第１および第２の光導波路
２１、２２を戻る。このように方向性結合器２５を戻る
際にも、徐々に第２の光導波路２２に光エネルギーが遷
移し、最終的に全光エネルギーが遷移する。その場合、
第２の光導波路２２を伝播して第２のポート２４から入
射光３２と同一の光強度を有する出射光３３が得られ
る。
【００２９】すなわち第１のポート２３からの入射光３
２は、全反射膜２６による全反射の折り返しによって方
向性結合器２５の結合長が完全結合長Ｌｃと等しくなる
ため、第２のポート２４から出射光３３が出力される。
２は、全反射膜２６による全反射の折り返しによって方
向性結合器２５の結合長が完全結合長Ｌｃと等しくなる
ため、第２のポート２４から出射光３３が出力される。
【００３０】ここで、第１のポート２３から入射されて
第１の光導波路２１を伝播する入射光３２の光エネルギ
ーと、方向性結合器２５の端面で反射されて第２の光導
波路２２を伝播して第２のポート２４から出力される出
射光３３の光エネルギーとの関係として、次の（１）式
で表される分配比ηを定義する。
第１の光導波路２１を伝播する入射光３２の光エネルギ
ーと、方向性結合器２５の端面で反射されて第２の光導
波路２２を伝播して第２のポート２４から出力される出
射光３３の光エネルギーとの関係として、次の（１）式
で表される分配比ηを定義する。
【００３１】 η＝（出射光３３の光エネルギー）／（出射光３３の光エネルギーと出射光３ ４の光エネルギーの和） ・・・（１）
【００３２】この分配比ηが１となる条件は、上述した
ような方向性結合器２５の結合長Ｌが完全結合長Ｌｃの
半分に等しいときである。ところがこの完全結合長Ｌｃ
は、種々の要素によって決定され、その１つに方向性結
合器２５を形成する第１および第２の光導波路２１、２
２の屈折率ｎがある。光導波路の屈折率ｎは、例えば導
波路基板への機械的応力や熱および電界の印加などの外
部要因により、容易に変更できることが知られている。
そこで、外部から作為的にこれら要因を変更することに
よって、光導波路の屈折率ｎを変更し、分配比ηの調整
を行なうことができるようになる。
ような方向性結合器２５の結合長Ｌが完全結合長Ｌｃの
半分に等しいときである。ところがこの完全結合長Ｌｃ
は、種々の要素によって決定され、その１つに方向性結
合器２５を形成する第１および第２の光導波路２１、２
２の屈折率ｎがある。光導波路の屈折率ｎは、例えば導
波路基板への機械的応力や熱および電界の印加などの外
部要因により、容易に変更できることが知られている。
そこで、外部から作為的にこれら要因を変更することに
よって、光導波路の屈折率ｎを変更し、分配比ηの調整
を行なうことができるようになる。
【００３３】ところで、図１に示した光デバイスは石英
ガラスを母材とした基板２０に光導波路を形成してい
る。この石英導波路の場合、加熱による屈折率を変化さ
せることができる「熱光学効果」を有するため、屈折率
ｎを調整する手段として加熱方式を採用することが最も
効率的である。そこで、方向性結合器２５を形成する第
１および第２の光導波路２１、２２の直上あるいはその
周辺に加熱用の制御用電極２７、２８を形成して、制御
回路２９から電力を供給することができるようになって
いる。このような構成により、導波路の周辺部のみを局
所的に加熱することができる。
ガラスを母材とした基板２０に光導波路を形成してい
る。この石英導波路の場合、加熱による屈折率を変化さ
せることができる「熱光学効果」を有するため、屈折率
ｎを調整する手段として加熱方式を採用することが最も
効率的である。そこで、方向性結合器２５を形成する第
１および第２の光導波路２１、２２の直上あるいはその
周辺に加熱用の制御用電極２７、２８を形成して、制御
回路２９から電力を供給することができるようになって
いる。このような構成により、導波路の周辺部のみを局
所的に加熱することができる。
【００３４】制御回路２９により制御用電極２７、２８
に所定の電圧を印加したとき、方向性結合器２５におい
て加熱用の制御用電極２７、２８から供給された電力に
応じて屈折率ｎが変化し、その結果完全結合長Ｌｃも変
化する。したがって、第１のポート２３から入射された
入射光３２は第１の光導波路２１を伝播し、変化した完
全結合長Ｌｃに見合う光エネルギーを第２の光導波路２
２側に遷移させる。そして、全反射膜２６によって全反
射された後、方向性結合器２５を戻り、第１および第２
の光導波路２１、２２からそれぞれ出射光３４、３３が
出力されることになる。ここで、この出射光３３の光エ
ネルギーと出射光３４の光エネルギーとの和は、入射光
３２の光エネルギーに等しい。しかし、加熱用の制御用
電極２７、２８から供給される電力を変更することで、
出射光３３、３４それぞれの出力配分を任意に変更する
ことができ、分配比ηを調整することができる。
に所定の電圧を印加したとき、方向性結合器２５におい
て加熱用の制御用電極２７、２８から供給された電力に
応じて屈折率ｎが変化し、その結果完全結合長Ｌｃも変
化する。したがって、第１のポート２３から入射された
入射光３２は第１の光導波路２１を伝播し、変化した完
全結合長Ｌｃに見合う光エネルギーを第２の光導波路２
２側に遷移させる。そして、全反射膜２６によって全反
射された後、方向性結合器２５を戻り、第１および第２
の光導波路２１、２２からそれぞれ出射光３４、３３が
出力されることになる。ここで、この出射光３３の光エ
ネルギーと出射光３４の光エネルギーとの和は、入射光
３２の光エネルギーに等しい。しかし、加熱用の制御用
電極２７、２８から供給される電力を変更することで、
出射光３３、３４それぞれの出力配分を任意に変更する
ことができ、分配比ηを調整することができる。
【００３５】図２は、図１に示した光デバイスの熱光学
効果を発生させるための加熱に必要な制御用電極２７、
２８から供給する電力と分配比ηとの関係の概要を表わ
したものである。横軸は印加電力をワット値［Ｗ］で、
縦軸は分配比ηをパーセント値［％］で、それぞれ表わ
している。また、実線で示す波形３５は、（１）式で示
すように出射光３３への分配比ηを表わし、破線で示す
波形３６は、出射光３４への分配比η´を表わしてい
る。すなわち、分配比η´は、出射光３４の光エネルギ
ーを、出射光３３の光エネルギーと出射光３４の光エネ
ルギーの和で除算してパーセント表示したものである。
効果を発生させるための加熱に必要な制御用電極２７、
２８から供給する電力と分配比ηとの関係の概要を表わ
したものである。横軸は印加電力をワット値［Ｗ］で、
縦軸は分配比ηをパーセント値［％］で、それぞれ表わ
している。また、実線で示す波形３５は、（１）式で示
すように出射光３３への分配比ηを表わし、破線で示す
波形３６は、出射光３４への分配比η´を表わしてい
る。すなわち、分配比η´は、出射光３４の光エネルギ
ーを、出射光３３の光エネルギーと出射光３４の光エネ
ルギーの和で除算してパーセント表示したものである。
【００３６】制御用電極２７、２８に電圧を印加しない
ときには、電力が供給されない。したがって、第１のポ
ート２３から入射された入射光３２は上述したように完
全結合長Ｌｃの半分に設定されている結合長を有する方
向性結合器２５を全反射膜２６によって反射されて戻っ
てきたとき、全光エネルギーが第２の導波路２２に遷移
している。すなわち、出射光３３に対しては分配比ηは
１００パーセントを示し、出射光３４に対しては分配比
η´は０パーセントを示すことになる。しかし、次第に
印加電圧を増加させて供給する電力が増えてくると、徐
々に第２の光導波路２２へのエネルギー遷移が減り、や
がて全光エネルギーが第１の光導波路２１を伝播して出
射光３４として出力されるときがある（分配比η´は１
００パーセント）。このときは、出射光３３と出射光３
４の光エネルギーの和は一定であるので、出射光３３に
対する分配比ηは０パーセントになる。
ときには、電力が供給されない。したがって、第１のポ
ート２３から入射された入射光３２は上述したように完
全結合長Ｌｃの半分に設定されている結合長を有する方
向性結合器２５を全反射膜２６によって反射されて戻っ
てきたとき、全光エネルギーが第２の導波路２２に遷移
している。すなわち、出射光３３に対しては分配比ηは
１００パーセントを示し、出射光３４に対しては分配比
η´は０パーセントを示すことになる。しかし、次第に
印加電圧を増加させて供給する電力が増えてくると、徐
々に第２の光導波路２２へのエネルギー遷移が減り、や
がて全光エネルギーが第１の光導波路２１を伝播して出
射光３４として出力されるときがある（分配比η´は１
００パーセント）。このときは、出射光３３と出射光３
４の光エネルギーの和は一定であるので、出射光３３に
対する分配比ηは０パーセントになる。
【００３７】このように第１の実施例における光デバイ
スは、石英ガラスを母材とした基板に光導波路を形成し
て、エバネセント結合される結合長Ｌが完全結合長Ｌｃ
の半分の方向性結合器２５を設けるとともに、この結合
長の終端は基板２０の端面に接し、その導波路端面に対
向して全反射膜２６が配置するようにした。そして、方
向性結合器２５を形成する第１および第２の光導波路２
１、２２の直上あるいはその周辺には制御用電極２７、
２８を形成し、局所的に加熱することで、方向性結合器
２５の光導波路の屈折率ｎを変化させる。これにより、
完全結合長Ｌｃを変化させることができるので、方向性
結合器２５から出力される出射光のエネルギー分配比を
変更することができる。また、基板に安価な石英ガラス
を母材とした基板を用いるため、従来よりも低コストで
集積化が可能となる。さらに方向性結合器部分を折り返
して使用するため、光デバイスの小型化と、熱光学効果
を発生させるために必要な電力を半分にすることができ
る。
スは、石英ガラスを母材とした基板に光導波路を形成し
て、エバネセント結合される結合長Ｌが完全結合長Ｌｃ
の半分の方向性結合器２５を設けるとともに、この結合
長の終端は基板２０の端面に接し、その導波路端面に対
向して全反射膜２６が配置するようにした。そして、方
向性結合器２５を形成する第１および第２の光導波路２
１、２２の直上あるいはその周辺には制御用電極２７、
２８を形成し、局所的に加熱することで、方向性結合器
２５の光導波路の屈折率ｎを変化させる。これにより、
完全結合長Ｌｃを変化させることができるので、方向性
結合器２５から出力される出射光のエネルギー分配比を
変更することができる。また、基板に安価な石英ガラス
を母材とした基板を用いるため、従来よりも低コストで
集積化が可能となる。さらに方向性結合器部分を折り返
して使用するため、光デバイスの小型化と、熱光学効果
を発生させるために必要な電力を半分にすることができ
る。
【００３８】第２の実施例
【００３９】図３は、本発明の第２の実施例における光
デバイスの構成の概要を表わしたものである。但し、図
１に示す第１の実施例における光デバイスと同一部分に
は同一符号を付し、適宜説明を省略する。この第２の実
施例における光デバイスは、図１に示す第１の実施例に
おける光デバイスの第２のポート２４から出力される出
射光３３を監視し、この監視結果に応じて制御用電極２
７、２８に電圧を印加して供給する電力を変更できるよ
うにしている。
デバイスの構成の概要を表わしたものである。但し、図
１に示す第１の実施例における光デバイスと同一部分に
は同一符号を付し、適宜説明を省略する。この第２の実
施例における光デバイスは、図１に示す第１の実施例に
おける光デバイスの第２のポート２４から出力される出
射光３３を監視し、この監視結果に応じて制御用電極２
７、２８に電圧を印加して供給する電力を変更できるよ
うにしている。
【００４０】すなわち、石英ガラスを母材とした基板２
０に、第１の光導波路２１と第２の光導波路２２とが形
成され、それぞれ基板の端面に配置された第１のポート
２３と第２のポート２４とから光が入射あるいは出射さ
れる。第１の光導波路２１と第２の光導波路２２とは、
幅、厚さおよび屈折率が同一である。基板２０の第１お
よび第２のポート２３、２４と反対の端面には第１およ
び第２の光導波路２１、２２が互いに近接した平行部分
に方向性結合器２５を形成している。この方向性結合器
２５の結合長は、完全結合長Ｌｃの半分の長さとなって
おり、この結合長の終端は基板２０の端面に接し、その
導波路端面に対向して全反射膜２６が配置されている。
また、方向性結合器２５を形成する第１および第２の光
導波路２１、２２の直上あるいはその周辺には制御用電
極２７、２８が形成されており、制御回路４１から電力
を供給することができるようになっている。第１のポー
ト２３には、例えば光ファイバ端末３０をポートに突き
合わせて結合したり、ポートの間にレンズを介したマイ
クロオプティクス技術により結合したり、光信号を効率
的に結合する光配線がなされている。また第２のポート
２４には、フォトダイオード（Photo Diode：以下、Ｐ
Ｄと略す。）４０を直接配置している。このＰＤ４０に
よる監視結果は、制御回路４１に入力されている。
０に、第１の光導波路２１と第２の光導波路２２とが形
成され、それぞれ基板の端面に配置された第１のポート
２３と第２のポート２４とから光が入射あるいは出射さ
れる。第１の光導波路２１と第２の光導波路２２とは、
幅、厚さおよび屈折率が同一である。基板２０の第１お
よび第２のポート２３、２４と反対の端面には第１およ
び第２の光導波路２１、２２が互いに近接した平行部分
に方向性結合器２５を形成している。この方向性結合器
２５の結合長は、完全結合長Ｌｃの半分の長さとなって
おり、この結合長の終端は基板２０の端面に接し、その
導波路端面に対向して全反射膜２６が配置されている。
また、方向性結合器２５を形成する第１および第２の光
導波路２１、２２の直上あるいはその周辺には制御用電
極２７、２８が形成されており、制御回路４１から電力
を供給することができるようになっている。第１のポー
ト２３には、例えば光ファイバ端末３０をポートに突き
合わせて結合したり、ポートの間にレンズを介したマイ
クロオプティクス技術により結合したり、光信号を効率
的に結合する光配線がなされている。また第２のポート
２４には、フォトダイオード（Photo Diode：以下、Ｐ
Ｄと略す。）４０を直接配置している。このＰＤ４０に
よる監視結果は、制御回路４１に入力されている。
【００４１】この光デバイスでは、制御回路４１から供
給される電力に応じてエバネセント結合される光導波路
間のエネルギー遷移に関して、第１の実施例と同一なの
で説明を省略する。
給される電力に応じてエバネセント結合される光導波路
間のエネルギー遷移に関して、第１の実施例と同一なの
で説明を省略する。
【００４２】しかし第２の実施例における光デバイス
は、第２のポート２４から出力される出射光がＰＤ４０
に入力されるため、出射光３３として出射される光のエ
ネルギーをＰＤ４０の受光エネルギーとして認識するこ
とができる。そしてこの受光結果を制御回路４１にフィ
ードバックすることによって、制御回路４１から制御用
電極２７、２８に供給する電力を変更すれば、第１のポ
ート２３から出射される出射光３４の強度が所望の値に
なるように調整することができる。あるいは、第１のポ
ート２３から出射される出射光３４のエネルギーと第２
のポート２４からＰＤ４０で受光される受光エネルギー
との和は一定であるため、ＰＤ４０で受光される信号光
の強度を調整することができる。
は、第２のポート２４から出力される出射光がＰＤ４０
に入力されるため、出射光３３として出射される光のエ
ネルギーをＰＤ４０の受光エネルギーとして認識するこ
とができる。そしてこの受光結果を制御回路４１にフィ
ードバックすることによって、制御回路４１から制御用
電極２７、２８に供給する電力を変更すれば、第１のポ
ート２３から出射される出射光３４の強度が所望の値に
なるように調整することができる。あるいは、第１のポ
ート２３から出射される出射光３４のエネルギーと第２
のポート２４からＰＤ４０で受光される受光エネルギー
との和は一定であるため、ＰＤ４０で受光される信号光
の強度を調整することができる。
【００４３】このように第２の実施例における光デバイ
スは、第２のポート２４にＰＤ４０を直接配置して、第
２の光導波路２２を伝播して出射される出射光を監視
し、その監視結果をフィードバックして制御回路４１で
制御用電極２７、２８から供給する電力を変更するよう
にしたので、第１の光導波路２１あるいは第２の光導波
路２２から出射される出射光が所望の強度になるように
調整することができる。このような光デバイスは、例え
ば光ファイバ伝送システムにおける信号光のレベル調整
を行なうことができる。
スは、第２のポート２４にＰＤ４０を直接配置して、第
２の光導波路２２を伝播して出射される出射光を監視
し、その監視結果をフィードバックして制御回路４１で
制御用電極２７、２８から供給する電力を変更するよう
にしたので、第１の光導波路２１あるいは第２の光導波
路２２から出射される出射光が所望の強度になるように
調整することができる。このような光デバイスは、例え
ば光ファイバ伝送システムにおける信号光のレベル調整
を行なうことができる。
【００４４】第３の実施例
【００４５】図４は、本発明の第３の実施例における光
デバイスの構成の概要を表わしたものである。但し、図
１に示す第１の実施例における光デバイスと同一部分に
は同一符号を付し、適宜説明を省略する。この第３の実
施例における光デバイスは方向性結合器２５の結合長の
終端が接している基板２０の光導波路の端面に対向し
て、全反射膜ではなく高反射膜（あるいは高反射板）４
２が配置されている。高反射膜４２は、方向性結合器２
５を結合長Ｌだけ伝播して基板２０の光導波路端面に達
した信号光の一部だけを透過させ、残りを反射させる。
高反射膜４２を透過した信号光は、ＰＤ４３に入力され
ている。そして、高反射膜４２を透過した信号光のレベ
ルがＰＤ４３によって検出されて、監視結果として制御
回路４４にフィードバックされるようになっている。
デバイスの構成の概要を表わしたものである。但し、図
１に示す第１の実施例における光デバイスと同一部分に
は同一符号を付し、適宜説明を省略する。この第３の実
施例における光デバイスは方向性結合器２５の結合長の
終端が接している基板２０の光導波路の端面に対向し
て、全反射膜ではなく高反射膜（あるいは高反射板）４
２が配置されている。高反射膜４２は、方向性結合器２
５を結合長Ｌだけ伝播して基板２０の光導波路端面に達
した信号光の一部だけを透過させ、残りを反射させる。
高反射膜４２を透過した信号光は、ＰＤ４３に入力され
ている。そして、高反射膜４２を透過した信号光のレベ
ルがＰＤ４３によって検出されて、監視結果として制御
回路４４にフィードバックされるようになっている。
【００４６】すなわち、石英ガラスを母材とした基板２
０に、第１の光導波路２１と第２の光導波路２２とが形
成され、それぞれ基板の端面に配置された第１のポート
２３と第２のポート２４とから光が入射あるいは出射さ
れる。第１の光導波路２１と第２の光導波路２２とは、
幅、厚さおよび屈折率が同一である。基板２０の第１お
よび第２のポート２３、２４と反対の端面には第１およ
び第２の光導波路２１、２２が互いに近接した平行部分
に方向性結合器２５を形成している。この方向性結合器
２５の結合長Ｌは、完全結合長Ｌｃの半分の長さとなっ
ており、この結合長の終端は基板２０の端面に接し、そ
の導波路端面に対向して高反射膜４２が配置されてい
る。高反射膜４２を透過した信号光は、ＰＤ４３に入力
されている。方向性結合器２５を形成する第１および第
２の光導波路２１、２２の直上あるいはその周辺には制
御用電極２７、２８が形成されており、高反射膜４２を
透過した信号光を受光したＰＤ４３の受光結果に応じて
制御回路４４から電力を供給することができるようにな
っている。第１および第２のポート２３、２４には、例
えば光ファイバ端末３０、３１をポートに突き合わせて
結合したり、ポートの間にレンズを介したマイクロオプ
ティクス技術により結合したり、光信号を効率的に結合
する光配線がなされている。
０に、第１の光導波路２１と第２の光導波路２２とが形
成され、それぞれ基板の端面に配置された第１のポート
２３と第２のポート２４とから光が入射あるいは出射さ
れる。第１の光導波路２１と第２の光導波路２２とは、
幅、厚さおよび屈折率が同一である。基板２０の第１お
よび第２のポート２３、２４と反対の端面には第１およ
び第２の光導波路２１、２２が互いに近接した平行部分
に方向性結合器２５を形成している。この方向性結合器
２５の結合長Ｌは、完全結合長Ｌｃの半分の長さとなっ
ており、この結合長の終端は基板２０の端面に接し、そ
の導波路端面に対向して高反射膜４２が配置されてい
る。高反射膜４２を透過した信号光は、ＰＤ４３に入力
されている。方向性結合器２５を形成する第１および第
２の光導波路２１、２２の直上あるいはその周辺には制
御用電極２７、２８が形成されており、高反射膜４２を
透過した信号光を受光したＰＤ４３の受光結果に応じて
制御回路４４から電力を供給することができるようにな
っている。第１および第２のポート２３、２４には、例
えば光ファイバ端末３０、３１をポートに突き合わせて
結合したり、ポートの間にレンズを介したマイクロオプ
ティクス技術により結合したり、光信号を効率的に結合
する光配線がなされている。
【００４７】この光デバイスでは、制御回路４４から供
給される電力に応じてエバネセント結合される光導波路
間のエネルギー遷移に関しては、第１の実施例と同一な
ので説明を省略する。
給される電力に応じてエバネセント結合される光導波路
間のエネルギー遷移に関しては、第１の実施例と同一な
ので説明を省略する。
【００４８】しかし第３の実施例における光デバイス
は、高反射膜４２が方向性結合器２５を通る信号光の一
部を透過させ、これをＰＤ４３により透過光の光強度を
検出している。したがって、ＰＤ４３によって検出した
光強度の監視結果により制御回路４４から制御用電極２
７、２８に供給する電力を変更することできる。また、
第１のポート２３に入射される入射光３２の断状態か否
かを検出することができるばかりでなく、第１あるいは
第２のポート２３、２４から出射される出射光３３、３
４の強度をほぼ所望の値になるように調整することがで
きる。
は、高反射膜４２が方向性結合器２５を通る信号光の一
部を透過させ、これをＰＤ４３により透過光の光強度を
検出している。したがって、ＰＤ４３によって検出した
光強度の監視結果により制御回路４４から制御用電極２
７、２８に供給する電力を変更することできる。また、
第１のポート２３に入射される入射光３２の断状態か否
かを検出することができるばかりでなく、第１あるいは
第２のポート２３、２４から出射される出射光３３、３
４の強度をほぼ所望の値になるように調整することがで
きる。
【００４９】このように第３の実施例における光デバイ
スは、高反射膜４２を方向性結合器２５の結合長の終端
が接している基板２０の光導波路端面に対向して配置す
るとともに、高反射膜４２の透過光を監視して制御回路
４４を制御するようにした。これにより、第１のポート
２３から入射される入射光３２の断状態を検出すること
ができるとともに、出射光３３、３４のいずれかを一定
制御しているときに入射光３２のレベルが急激に変化し
た場合でも出射光３３、３４のいずれかの強度をほぼ所
望の値になるように調整することも可能となる。このよ
うな光デバイスは、例えば光ファイバ伝送システムにお
ける信号光の監視を行なうことができる。
スは、高反射膜４２を方向性結合器２５の結合長の終端
が接している基板２０の光導波路端面に対向して配置す
るとともに、高反射膜４２の透過光を監視して制御回路
４４を制御するようにした。これにより、第１のポート
２３から入射される入射光３２の断状態を検出すること
ができるとともに、出射光３３、３４のいずれかを一定
制御しているときに入射光３２のレベルが急激に変化し
た場合でも出射光３３、３４のいずれかの強度をほぼ所
望の値になるように調整することも可能となる。このよ
うな光デバイスは、例えば光ファイバ伝送システムにお
ける信号光の監視を行なうことができる。
【００５０】第４の実施例
【００５１】図５は、本発明の第４の実施例における光
デバイスの構成の概要を表わしたものである。但し、図
１および図３および図４に示す光デバイスと同一部分に
は同一符号を付し、適宜説明を省略する。この第４の実
施例における光デバイスは、第２のポート２４から出力
される出射光３３を監視している。さらに、方向性結合
器２５の結合長の終端が接している基板２０の光導波路
端面に対向して、全反射膜２６ではなく高反射膜４２が
配置され、高反射膜４２の透過光を監視している。この
出射光３３と高反射膜４２の透過光の監視結果により、
制御回路４５から制御用電極２７、２８に供給される電
力を変更できるようにしている。
デバイスの構成の概要を表わしたものである。但し、図
１および図３および図４に示す光デバイスと同一部分に
は同一符号を付し、適宜説明を省略する。この第４の実
施例における光デバイスは、第２のポート２４から出力
される出射光３３を監視している。さらに、方向性結合
器２５の結合長の終端が接している基板２０の光導波路
端面に対向して、全反射膜２６ではなく高反射膜４２が
配置され、高反射膜４２の透過光を監視している。この
出射光３３と高反射膜４２の透過光の監視結果により、
制御回路４５から制御用電極２７、２８に供給される電
力を変更できるようにしている。
【００５２】すなわち、石英ガラスを母材とした基板２
０に、第１の光導波路２１と第２の光導波路２２とが形
成され、それぞれ基板の端面に配置された第１のポート
２３と第２のポート２４とから光が入射あるいは出射さ
れる。第１の光導波路２１と第２の光導波路２２とは、
幅、厚さおよび屈折率が同一である。基板２０の第１お
よび第２のポート２３、２４と反対の端面には第１およ
び第２の光導波路２１、２２が互いに近接した平行部分
に方向性結合器２５を形成している。この方向性結合器
２５の結合長Ｌは、完全結合長Ｌｃの半分の長さとなっ
ており、この結合長の終端は基板２０の端面に接し、そ
の導波路端面に対向して高反射膜４２が配置されてい
る。高反射膜４２を透過した信号光は、ＰＤ４３に入力
されている。方向性結合器２５を形成する第１および第
２の光導波路２１、２２の直上あるいはその周辺には制
御用電極２７、２８が形成されており、制御回路４５か
ら電力を供給することができるようになっている。第１
のポート２３には、例えば光ファイバ端末３０をポート
に突き合わせて結合したり、ポートの間にレンズを介し
たマイクロオプティクス技術により結合したり、光信号
を効率的に結合する光配線がなされている。また第２の
ポート２４には、ＰＤ４０を直接配置している。このＰ
Ｄ４０による監視結果は、制御回路４５に入力されてい
る。制御回路４５は、高反射膜４２を透過した信号光を
受光したＰＤ４３の受光結果と、第２のポート２４の直
接配置されているＰＤ４０の受光結果とに応じて電力を
供給する。
０に、第１の光導波路２１と第２の光導波路２２とが形
成され、それぞれ基板の端面に配置された第１のポート
２３と第２のポート２４とから光が入射あるいは出射さ
れる。第１の光導波路２１と第２の光導波路２２とは、
幅、厚さおよび屈折率が同一である。基板２０の第１お
よび第２のポート２３、２４と反対の端面には第１およ
び第２の光導波路２１、２２が互いに近接した平行部分
に方向性結合器２５を形成している。この方向性結合器
２５の結合長Ｌは、完全結合長Ｌｃの半分の長さとなっ
ており、この結合長の終端は基板２０の端面に接し、そ
の導波路端面に対向して高反射膜４２が配置されてい
る。高反射膜４２を透過した信号光は、ＰＤ４３に入力
されている。方向性結合器２５を形成する第１および第
２の光導波路２１、２２の直上あるいはその周辺には制
御用電極２７、２８が形成されており、制御回路４５か
ら電力を供給することができるようになっている。第１
のポート２３には、例えば光ファイバ端末３０をポート
に突き合わせて結合したり、ポートの間にレンズを介し
たマイクロオプティクス技術により結合したり、光信号
を効率的に結合する光配線がなされている。また第２の
ポート２４には、ＰＤ４０を直接配置している。このＰ
Ｄ４０による監視結果は、制御回路４５に入力されてい
る。制御回路４５は、高反射膜４２を透過した信号光を
受光したＰＤ４３の受光結果と、第２のポート２４の直
接配置されているＰＤ４０の受光結果とに応じて電力を
供給する。
【００５３】この光デバイスでは、制御回路４５から供
給される電力に応じてエバネセント結合される光導波路
間のエネルギー遷移に関して、第１の実施例と同一なの
で説明を省略する。
給される電力に応じてエバネセント結合される光導波路
間のエネルギー遷移に関して、第１の実施例と同一なの
で説明を省略する。
【００５４】しかし第４の実施例における光デバイス
は、高反射膜４２が方向性結合器２５を通る信号光の一
部を透過させ、これをＰＤ４３により透過光の光強度を
検出している。そして、第２のポート２４から出射され
る出射光をＰＤ４０によりその光強度を検出している。
したがって、ＰＤ４３によって検出した光強度の監視結
果により制御回路４５から制御用電極２７、２８に供給
される電力を変更することで、第１の光導波路２１から
の入射光３２が断状態になってもこれを検出することが
でき、さらに急激な入射光３２レベルが変化しても、予
め一定制御している所望の強度の出射光３３を出力させ
ることができる。また、ＰＤ４０によって検出した光強
度の監視結果により制御回路４５から制御用電極２７、
２８に供給される電力を変更することで、第１の光導波
路２１からの出射光３３を所望の光強度に正確に調整し
て出力させることができる。
は、高反射膜４２が方向性結合器２５を通る信号光の一
部を透過させ、これをＰＤ４３により透過光の光強度を
検出している。そして、第２のポート２４から出射され
る出射光をＰＤ４０によりその光強度を検出している。
したがって、ＰＤ４３によって検出した光強度の監視結
果により制御回路４５から制御用電極２７、２８に供給
される電力を変更することで、第１の光導波路２１から
の入射光３２が断状態になってもこれを検出することが
でき、さらに急激な入射光３２レベルが変化しても、予
め一定制御している所望の強度の出射光３３を出力させ
ることができる。また、ＰＤ４０によって検出した光強
度の監視結果により制御回路４５から制御用電極２７、
２８に供給される電力を変更することで、第１の光導波
路２１からの出射光３３を所望の光強度に正確に調整し
て出力させることができる。
【００５５】このように第４の実施例における光デバイ
スは、高反射膜４２を方向性結合器２５の結合長の終端
が接している基板２０の光導波路端面に対向して配置す
るとともに、高反射膜４２の透過光を監視して制御回路
４５を制御するようにしている。また、第２のポートに
ＰＤ４０を直接配置して、第２の光導波路２２を伝播し
て出射される出射光を監視して、その監視結果をフィー
ドバックして制御回路４５を制御するようにしている。
これにより、出射光３３を一定レベルで出力させたい場
合、入射光３２が急激に変動しても所望の光強度を出力
させることができる。また、ＰＤ４０の監視結果によ
り、出射光３３として正確な信号強度で出力させること
ができる。
スは、高反射膜４２を方向性結合器２５の結合長の終端
が接している基板２０の光導波路端面に対向して配置す
るとともに、高反射膜４２の透過光を監視して制御回路
４５を制御するようにしている。また、第２のポートに
ＰＤ４０を直接配置して、第２の光導波路２２を伝播し
て出射される出射光を監視して、その監視結果をフィー
ドバックして制御回路４５を制御するようにしている。
これにより、出射光３３を一定レベルで出力させたい場
合、入射光３２が急激に変動しても所望の光強度を出力
させることができる。また、ＰＤ４０の監視結果によ
り、出射光３３として正確な信号強度で出力させること
ができる。
【００５６】第５の実施例
【００５７】図６は、本発明の第５の実施例における光
デバイスの構成の概要を表わしたものである。但し、図
５に示す第４の実施例における光デバイスと同一部分に
は同一符号を付し、適宜説明を省略する。この第５の実
施例における光デバイスは、光強度を所定の増幅率で増
幅する光アンプ５０と、光アンプ５０によって増幅され
た出力光が入力される光サーキュレータ５１と、光サー
キュレータ５１の出力光が入力される光アンプ５２とを
有している。さらに、光サーキュレータ５１は、光合分
波器（Arrayed Waveguide Grating：以下、ＡＷＧと略
す。）５３に接続されている。ＡＷＧ５３は、光サーキ
ュレータ５１からの入力光を波長成分ごとにＮ本の光フ
ァイバ５４1〜５４Nに分波して出力することができると
ともに、これらＮ本の光ファイバ５４1〜５４Nから入力
された各光信号を合波して光サーキュレータ５１に出力
することができる。そして、光ファイバ５４1〜５４
Nは、それぞれ図５に示した第４の実施例における光デ
バイスの第１のポートに接続されている。この光デバイ
スは、第４の実施例で述べたように入射光が大きく変動
しても常に予め決められている所定の光強度で出力する
ことができるように制御されているものとする。
デバイスの構成の概要を表わしたものである。但し、図
５に示す第４の実施例における光デバイスと同一部分に
は同一符号を付し、適宜説明を省略する。この第５の実
施例における光デバイスは、光強度を所定の増幅率で増
幅する光アンプ５０と、光アンプ５０によって増幅され
た出力光が入力される光サーキュレータ５１と、光サー
キュレータ５１の出力光が入力される光アンプ５２とを
有している。さらに、光サーキュレータ５１は、光合分
波器（Arrayed Waveguide Grating：以下、ＡＷＧと略
す。）５３に接続されている。ＡＷＧ５３は、光サーキ
ュレータ５１からの入力光を波長成分ごとにＮ本の光フ
ァイバ５４1〜５４Nに分波して出力することができると
ともに、これらＮ本の光ファイバ５４1〜５４Nから入力
された各光信号を合波して光サーキュレータ５１に出力
することができる。そして、光ファイバ５４1〜５４
Nは、それぞれ図５に示した第４の実施例における光デ
バイスの第１のポートに接続されている。この光デバイ
スは、第４の実施例で述べたように入射光が大きく変動
しても常に予め決められている所定の光強度で出力する
ことができるように制御されているものとする。
【００５８】光アンプ５０によって増幅された増幅光
は、光サーキュレータ５１に入力される。光サーキュレ
ータ５１は、光アンプ５０から入力された入力光を、Ａ
ＷＧ５３に出力する。ＡＷＧ５３では、各波長成分ごと
にそれぞれ光ファイバ５４1〜５４Nを介して光デバイス
に入力される。この光デバイスは、入射光が予め定めら
れた光強度の出力光として再び出射されるように制御す
ることができるため、上述したような光強度が調整され
て、ＡＷＧ５３に出力される。ＡＷＧ５３では、このよ
うにして所望の信号強度に調整されて再び戻ってきた各
波長成分の光信号を合波して光サーキュレータ５１に出
力する。光サーキュレータ５１は、ＡＷＧ５３から入力
された入力光を、光アンプ５２に出力する。
は、光サーキュレータ５１に入力される。光サーキュレ
ータ５１は、光アンプ５０から入力された入力光を、Ａ
ＷＧ５３に出力する。ＡＷＧ５３では、各波長成分ごと
にそれぞれ光ファイバ５４1〜５４Nを介して光デバイス
に入力される。この光デバイスは、入射光が予め定めら
れた光強度の出力光として再び出射されるように制御す
ることができるため、上述したような光強度が調整され
て、ＡＷＧ５３に出力される。ＡＷＧ５３では、このよ
うにして所望の信号強度に調整されて再び戻ってきた各
波長成分の光信号を合波して光サーキュレータ５１に出
力する。光サーキュレータ５１は、ＡＷＧ５３から入力
された入力光を、光アンプ５２に出力する。
【００５９】このように、例えば光ファイバ伝送システ
ムの中継器は光信号を増幅して中継することができる
が、光素子には波長に依存した特性を有するため光アン
プによる光強度によって全波長成分の信号レベルが一定
に保つことができない。特に波長多重伝送システムのよ
うに各波長成分を多重化して伝送する場合、光素子の波
長依存性は伝送の信頼性を劣化させる要因となる。そこ
で、上述したように光アンプ間に、各波長成分ごとに分
波してそれぞれを所望の信号強度に調整して再び合波さ
せるようにすることで、各波長成分が所定の光強度を保
つことができるので、高品質な伝送システムを構成する
ことができる。また、従来のように光分岐器や可変光ア
ッテネータや全反射器の部分はそれぞれ波長成分ごとに
必要となるため非常に大きな実装面積を必要としていた
が、非常に小型化されたデバイスで実現することができ
るようになる。さらに従来の可変光アッテネータの消費
電力に比べて半分となるため、低消費電力化が可能とな
る。
ムの中継器は光信号を増幅して中継することができる
が、光素子には波長に依存した特性を有するため光アン
プによる光強度によって全波長成分の信号レベルが一定
に保つことができない。特に波長多重伝送システムのよ
うに各波長成分を多重化して伝送する場合、光素子の波
長依存性は伝送の信頼性を劣化させる要因となる。そこ
で、上述したように光アンプ間に、各波長成分ごとに分
波してそれぞれを所望の信号強度に調整して再び合波さ
せるようにすることで、各波長成分が所定の光強度を保
つことができるので、高品質な伝送システムを構成する
ことができる。また、従来のように光分岐器や可変光ア
ッテネータや全反射器の部分はそれぞれ波長成分ごとに
必要となるため非常に大きな実装面積を必要としていた
が、非常に小型化されたデバイスで実現することができ
るようになる。さらに従来の可変光アッテネータの消費
電力に比べて半分となるため、低消費電力化が可能とな
る。
【００６０】以下では、これまで説明した実施例の変形
例について述べる。
例について述べる。
【００６１】第１の変形例
【００６２】図７は、第１の変形例における光デバイス
の構成の概要を表わしたものである。但し、図３に示す
第２の実施例における光デバイスと同一の部分には同一
符号を付し、適宜説明を省略する。この光デバイスの第
１のポート２３には、光アイソレータ５６を介して入射
光３２が入射されている。また、第２のポート２４から
の出射光は、光分岐器５５により分岐され、一方は出射
光３３として出力され、他方がＰＤ４０に入力されて制
御回路４１を制御することができるようになっている。
の構成の概要を表わしたものである。但し、図３に示す
第２の実施例における光デバイスと同一の部分には同一
符号を付し、適宜説明を省略する。この光デバイスの第
１のポート２３には、光アイソレータ５６を介して入射
光３２が入射されている。また、第２のポート２４から
の出射光は、光分岐器５５により分岐され、一方は出射
光３３として出力され、他方がＰＤ４０に入力されて制
御回路４１を制御することができるようになっている。
【００６３】このように、導波路への反射光の入射を防
ぐ光アイソレータや光分岐器を用いることができる。こ
れにより、光強度の制御の精度を向上させることができ
る。
ぐ光アイソレータや光分岐器を用いることができる。こ
れにより、光強度の制御の精度を向上させることができ
る。
【００６４】第２の変形例
【００６５】図８は、光デバイスがアレイ化されたデバ
イスの構成の概要を表わしたものである。このように石
英ガラスを母材とした基板６０には、同一の光デバイス
６１1〜６１Mをアレイ化して、各方向性結合器の結合長
の終端が接する端面と対向してそれぞれ全反射膜を配置
させることで、非常に小型化できる。また、全反射膜で
はなく高反射膜を配置させて各透過光を検出して制御す
ることも可能である。さらに全反射膜あるいは高反射膜
を混在させてアレイ化することも可能である。さらに、
これまで説明した第１ないし第５の実施例における各光
デバイス６１1〜６１Mをアレイ化して、各方向性結合器
の結合長の終端が接する端面と対向してそれぞれ全反射
膜あるいは高反射膜を配置させることも可能である。こ
のようにアレイ化して集積化することで、非常に小型化
される。また、第５の実施例における光デバイスのよう
に各波長成分ごとに同様な構成の光デバイスをアレイ化
することで、さらに小型化することができる。
イスの構成の概要を表わしたものである。このように石
英ガラスを母材とした基板６０には、同一の光デバイス
６１1〜６１Mをアレイ化して、各方向性結合器の結合長
の終端が接する端面と対向してそれぞれ全反射膜を配置
させることで、非常に小型化できる。また、全反射膜で
はなく高反射膜を配置させて各透過光を検出して制御す
ることも可能である。さらに全反射膜あるいは高反射膜
を混在させてアレイ化することも可能である。さらに、
これまで説明した第１ないし第５の実施例における各光
デバイス６１1〜６１Mをアレイ化して、各方向性結合器
の結合長の終端が接する端面と対向してそれぞれ全反射
膜あるいは高反射膜を配置させることも可能である。こ
のようにアレイ化して集積化することで、非常に小型化
される。また、第５の実施例における光デバイスのよう
に各波長成分ごとに同様な構成の光デバイスをアレイ化
することで、さらに小型化することができる。
【００６６】このようにこれまで説明した光デバイス
は、光伝送システムの伝送路に配置させ、信号光を一定
レベルに制御させたり、波長多重分割伝送システムにお
ける光合分波器や、可変光アッテネータや反射器の部分
にそれぞれ適用することができる。
は、光伝送システムの伝送路に配置させ、信号光を一定
レベルに制御させたり、波長多重分割伝送システムにお
ける光合分波器や、可変光アッテネータや反射器の部分
にそれぞれ適用することができる。
【００６７】なお発明者は、上述したような光デバイス
を１つの導波路基板上に配置することで、実装面積を従
来比の１０分の１となる大幅な小型化を実現している。
また、方向性結合器の結合長を完全結合長の半分にする
ことで、発熱量が半分となるため、放熱板などの装置を
小型化することができる。さらに、装置の小型化と、ア
レイ化による製造コスト削減により、個別部品構成時と
比較して約３分の１のコストダウンを実現している。
を１つの導波路基板上に配置することで、実装面積を従
来比の１０分の１となる大幅な小型化を実現している。
また、方向性結合器の結合長を完全結合長の半分にする
ことで、発熱量が半分となるため、放熱板などの装置を
小型化することができる。さらに、装置の小型化と、ア
レイ化による製造コスト削減により、個別部品構成時と
比較して約３分の１のコストダウンを実現している。
【００６８】
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、熱光学効果で加熱部分の屈折率が変化するた
め、エバネセント結合が行われるように近接して配置さ
れた平行部分の完全結合長を変化させることができる。
したがって、第１および第２の光導波路から出射される
出射光の強度を容易に変更することができるようにな
る。また、基板に安価な石英ガラスを母材とした基板を
用いることができ、従来よりも低コストで集積化が可能
となる。さらに方向性結合器部分を折り返して使用する
ため、光デバイスの小型化と、熱光学効果を発生させる
ために必要な電力を大幅に低減させる。
によれば、熱光学効果で加熱部分の屈折率が変化するた
め、エバネセント結合が行われるように近接して配置さ
れた平行部分の完全結合長を変化させることができる。
したがって、第１および第２の光導波路から出射される
出射光の強度を容易に変更することができるようにな
る。また、基板に安価な石英ガラスを母材とした基板を
用いることができ、従来よりも低コストで集積化が可能
となる。さらに方向性結合器部分を折り返して使用する
ため、光デバイスの小型化と、熱光学効果を発生させる
ために必要な電力を大幅に低減させる。
【００６９】また請求項２記載の発明によれば、分配さ
れて第２の導波路を伝播して出射される出射光の強度に
応じて加熱の度合いを変更することができるためエバネ
セント結合が行われるように近接して配置された平行部
分の完全結合長を変化させることで、第１の導波路を伝
播して出射される出射光が所望の強度に容易に調整する
ことができるようになる。例えば、光ファイバ伝送シス
テムにおける信号光のレベル調整に適用することが可能
である。また、基板に安価な石英ガラスを母材とした基
板を用いることができ、従来よりも低コストで集積化が
可能となる。さらに方向性結合器部分を折り返して使用
するため、光デバイスの小型化と、熱光学効果を発生さ
せるために必要な電力を大幅に低減させる。
れて第２の導波路を伝播して出射される出射光の強度に
応じて加熱の度合いを変更することができるためエバネ
セント結合が行われるように近接して配置された平行部
分の完全結合長を変化させることで、第１の導波路を伝
播して出射される出射光が所望の強度に容易に調整する
ことができるようになる。例えば、光ファイバ伝送シス
テムにおける信号光のレベル調整に適用することが可能
である。また、基板に安価な石英ガラスを母材とした基
板を用いることができ、従来よりも低コストで集積化が
可能となる。さらに方向性結合器部分を折り返して使用
するため、光デバイスの小型化と、熱光学効果を発生さ
せるために必要な電力を大幅に低減させる。
【００７０】また請求項３記載の発明によれば、第１の
光導波路から入射される入射光の断状態を検出すること
ができるようになるとともに、出射光を一定制御してい
るときに入射光の強度が急激に変化した場合でも所望の
光強度で出射されるように制御することができるように
なる。例えば、光ファイバ伝送システムにおける信号光
の監視に適用することが可能となる。また、基板に安価
な石英ガラスを母材とした基板を用いることができ、従
来よりも低コストで集積化が可能となる。さらに方向性
結合器部分を折り返して使用するため、光デバイスの小
型化と、熱光学効果を発生させるために必要な電力を大
幅に低減させる。
光導波路から入射される入射光の断状態を検出すること
ができるようになるとともに、出射光を一定制御してい
るときに入射光の強度が急激に変化した場合でも所望の
光強度で出射されるように制御することができるように
なる。例えば、光ファイバ伝送システムにおける信号光
の監視に適用することが可能となる。また、基板に安価
な石英ガラスを母材とした基板を用いることができ、従
来よりも低コストで集積化が可能となる。さらに方向性
結合器部分を折り返して使用するため、光デバイスの小
型化と、熱光学効果を発生させるために必要な電力を大
幅に低減させる。
【００７１】また請求項４記載の発明によれば、受光強
度検出手段で透過光の光強度を監視することによって、
第１の光導波路から入射される入射光の断状態を検出す
ることができるようになる。出射光を一定制御している
ときに入射光の強度が急激に変化した場合でも所望の光
強度で出射されるように制御することもできる。さら
に、出射光検出手段によって第２の光導波路を伝播して
出射される出射光の強度を監視することによって、第１
の光導波路を伝播して出射される出射光の強度の制御の
精度を向上させることができる。また、基板に安価な石
英ガラスを母材とした基板を用いることができ、従来よ
りも低コストで集積化が可能となる。さらに方向性結合
器部分を折り返して使用するため、光デバイスの小型化
と、熱光学効果を発生させるために必要な電力を大幅に
低減させる。
度検出手段で透過光の光強度を監視することによって、
第１の光導波路から入射される入射光の断状態を検出す
ることができるようになる。出射光を一定制御している
ときに入射光の強度が急激に変化した場合でも所望の光
強度で出射されるように制御することもできる。さら
に、出射光検出手段によって第２の光導波路を伝播して
出射される出射光の強度を監視することによって、第１
の光導波路を伝播して出射される出射光の強度の制御の
精度を向上させることができる。また、基板に安価な石
英ガラスを母材とした基板を用いることができ、従来よ
りも低コストで集積化が可能となる。さらに方向性結合
器部分を折り返して使用するため、光デバイスの小型化
と、熱光学効果を発生させるために必要な電力を大幅に
低減させる。
【００７２】さらに請求項５記載の発明によれば、第１
および第２の光導波路の近傍を加熱しないときには第１
の光導波路への入射光を第２の光導波路の出射光として
出射させることができ、光スイッチへ適用することがで
きる。そして、熱光学効果を発生される消費電力も半分
で済むため、結果的に装置の小型化によるコスト削減に
寄与することができる。
および第２の光導波路の近傍を加熱しないときには第１
の光導波路への入射光を第２の光導波路の出射光として
出射させることができ、光スイッチへ適用することがで
きる。そして、熱光学効果を発生される消費電力も半分
で済むため、結果的に装置の小型化によるコスト削減に
寄与することができる。
【００７３】さらに請求項６記載の発明によれば、光導
波路部分とその端面に配置される光反射手段とをアレイ
化することで、光デバイスを小型化させることができ
る。特に、光伝送システムにおける波長単位の光信号レ
ベル調整のように波長ごとに同様の構成が必要な装置に
適用することによって、その装置の小型化による効果は
非常に大きい。
波路部分とその端面に配置される光反射手段とをアレイ
化することで、光デバイスを小型化させることができ
る。特に、光伝送システムにおける波長単位の光信号レ
ベル調整のように波長ごとに同様の構成が必要な装置に
適用することによって、その装置の小型化による効果は
非常に大きい。
【図１】本発明の第１の実施例における光デバイスの構
成の概要を示す概略平面図である。
成の概要を示す概略平面図である。
【図２】第１の実施例における供給電力と分配比との関
係の概要を示す説明図である。
係の概要を示す説明図である。
【図３】本発明の第２の実施例における光デバイスの構
成の概要を示す概略平面図である。
成の概要を示す概略平面図である。
【図４】本発明の第３の実施例における光デバイスの構
成の概要を示す概略平面図である。
成の概要を示す概略平面図である。
【図５】本発明の第４の実施例における光デバイスの構
成の概要を示す概略平面図である。
成の概要を示す概略平面図である。
【図６】本発明の第５の実施例における光デバイスの構
成の概要を示す概略平面図である。
成の概要を示す概略平面図である。
【図７】本発明の第１の変形例における光デバイスの構
成の概要を示す概略構成図である。
成の概要を示す概略構成図である。
【図８】本発明の第２の変形例における光デバイスの構
成の概要を示す概略平面図である。
成の概要を示す概略平面図である。
【図９】従来提案された光デバイスの構成の概要を示す
平面図である。
平面図である。
２０ 基板 ２１ 第１の光導波路 ２２ 第２の光導波路 ２３ 第１のポート ２４ 第２のポート ２５ 方向性結合器 ２６ 全反射膜 ２７、２８ 制御用電極 ２９、４１、４４、４５ 制御回路 ３０、３１ 光ファイバ端末 ３２ 入射光 ３３、３４ 出射光 ４０、４３ ＰＤ ４２ 高反射膜 ５０、５２ 光アンプ ５１ 光サーキュレータ ５３ ＡＷＧ
Claims (6)
- 【請求項１】 熱光学効果を有する基板上に配置されて
いる第１の光導波路と、 一端部がこの第１の光導波路の一端部と近接して所定の
長さだけ互いに平行に前記基板上に配置され、その平行
部分で第１の光導波路を伝播する光とエバネセント結合
を行う第２の光導波路と、 前記第１および第２の光導波路の一端部の端面とそれぞ
れ対向して配置されこの端面から出射される光を全反射
する光反射手段と、 エバネセント結合が行われる前記第１および第２の光導
波路の平行部分の近傍を加熱することによって前記第１
の光導波路の他端部側から入射された入射光が分配され
る第１および第２の光導波路の他端部側それぞれから出
射される出射光の分配比を変更する分配比変更手段とを
具備することを特徴とする光デバイス。 - 【請求項２】 熱光学効果を有する基板上に配置されて
いる第１の光導波路と、 一端部がこの第１の光導波路の一端部と近接して所定の
長さだけ互いに平行に前記基板上に配置され、その平行
部分で第１の光導波路を伝播する光とエバネセント結合
を行う第２の光導波路と、 前記第１および第２の光導波路の一端部の端面それぞれ
と対向して配置されこの端面から出射される光を全反射
する光反射手段と、 前記第２の光導波路の他端部側の端面に対向して配置さ
れこの第２の光導波路の他端部側の端面から出射される
出射光の強度を検出する出射光検出手段と、 エバネセント結合が行われる前記第１および第２の光導
波路の平行部分の近傍をこの出射光検出手段によって検
出された前記出射光の強度に基づいて加熱することによ
って前記第１の光導波路の他端部側から入射された入射
光が分配される第１および第２の光導波路の他端部側そ
れぞれからの出射光分配比を変更する分配比変更手段と
を具備することを特徴とする光デバイス。 - 【請求項３】 熱光学効果を有する基板上に配置されて
いる第１の光導波路と、 一端部がこの第１の光導波路の一端部と近接して所定の
長さだけ互いに平行に前記基板上に配置され、その平行
部分で第１の光導波路を伝播する光とエバネセント結合
を行う第２の光導波路と、 前記第１および第２の光導波路の一端部の端面それぞれ
と対向して配置されこの端面から出射される光の一部を
透過するとともに残りを反射する光反射手段と、 この光反射手段を透過した光の強度を検出する受光強度
検出手段と、 エバネセント結合が行われる前記第１および第２の光導
波路の平行部分の近傍をこの受光強度検出手段によって
検出された前記透過光の強度に基づいて加熱することに
よって前記第１の光導波路の他端部側から入射された入
射光が分配される第１および第２の光導波路の他端部側
それぞれから出射される出射光の分配比を変更する分配
比変更手段とを具備することを特徴とする光デバイス。 - 【請求項４】 熱光学効果を有する基板上に配置されて
いる第１の光導波路と、 一端部がこの第１の光導波路の一端部と近接して所定の
長さだけ互いに平行に前記基板上に配置され、その平行
部分で第１の光導波路を伝播する光とエバネセント結合
を行う第２の光導波路と、 前記第１および第２の光導波路の一端部の端面それぞれ
と対向して配置されこの端面から出射される光の一部を
透過するとともに残りを反射する光反射手段と、 この光反射手段を透過した光の強度を検出する受光強度
検出手段と、 前記第２の光導波路の他端部側の端面に対向して配置さ
れこの第２の光導波路の他端部側の端面から出射される
出射光の強度を検出する出射光検出手段と、 エバネセント結合が行われる前記第１および第２の光導
波路の平行部分の近傍を前記受光強度検出手段によって
検出された前記透過光の強度および出射光検出手段によ
って検出された前記出射光の強度に基づいて加熱するこ
とによって前記第１の光導波路の他端部側から入射され
た入射光が分配される第１および第２の光導波路の他端
部側それぞれから出射される出射光の分配比を変更する
分配比変更手段とを具備することを特徴とする光デバイ
ス。 - 【請求項５】 前記第１および第２の光導波路それぞれ
の一端部は、近接して完全結合長の半分の長さだけ互い
に平行に、かつその平行部分の終端が前記基板の端面と
接するように前記基板上に配置されていることを特徴と
する請求項１〜請求項４記載の光デバイス。 - 【請求項６】 前記第１の光導波路と、第１の光導波路
とエバネセント結合を行う第２の光導波路と、前記第１
および第２の光導波路の一端部の端面それぞれと対向し
て配置される光反射手段とがアレイ化されて配置されて
いることを特徴とする請求項１〜請求項５記載の光デバ
イス。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16438298A JP3257510B2 (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 光デバイス |
| US09/315,965 US6304697B1 (en) | 1998-05-29 | 1999-05-21 | Thermo-optic device with evanescent wave coupling |
| EP99304098A EP0964290A1 (en) | 1998-05-29 | 1999-05-26 | Optical switch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16438298A JP3257510B2 (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 光デバイス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11344631A true JPH11344631A (ja) | 1999-12-14 |
| JP3257510B2 JP3257510B2 (ja) | 2002-02-18 |
Family
ID=15792075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16438298A Expired - Fee Related JP3257510B2 (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 光デバイス |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6304697B1 (ja) |
| EP (1) | EP0964290A1 (ja) |
| JP (1) | JP3257510B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6493476B2 (en) * | 2000-11-27 | 2002-12-10 | Teem Photonics | Apparatus and method for integrated photonic devices having gain and wavelength-selectivity |
| WO2003044568A2 (en) * | 2001-11-19 | 2003-05-30 | Photon-X, Inc. | Optical amplifier with gain flattening filter |
| US6909824B1 (en) * | 2002-03-05 | 2005-06-21 | Avi Messica | Mechanically actuated evanescent-wave coupled optical devices |
| US6956998B2 (en) * | 2002-08-22 | 2005-10-18 | Prima Luci, Inc. | Compact optical delay lines |
| US20030185514A1 (en) * | 2002-03-29 | 2003-10-02 | Bendett Mark P. | Method and apparatus for tapping a waveguide on a substrate |
| US6813405B1 (en) * | 2002-03-29 | 2004-11-02 | Teem Photonics | Compact apparatus and method for integrated photonic devices having folded directional couplers |
| WO2005001560A1 (ja) * | 2003-06-25 | 2005-01-06 | Fujitsu Limited | 光増幅装置 |
| US7492992B1 (en) * | 2003-08-08 | 2009-02-17 | Neophotonics Corporation | Bi-directional PLC transceiver device |
| CN105452951B (zh) | 2013-06-12 | 2018-10-19 | 康宁光电通信无线公司 | 电压控制式光学定向耦合器 |
| EP2866000B1 (fr) * | 2013-10-22 | 2020-03-11 | Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives | Dispositif optomécanique d'actionnement et/ou de détection du déplacement d'un élément mécanique, notamment pour la détection gravimétrique |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60192913A (ja) | 1984-03-14 | 1985-10-01 | Omron Tateisi Electronics Co | 導波形光反射装置 |
| JPS63234227A (ja) | 1987-03-23 | 1988-09-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 方向性結合型光スイツチ |
| JP2664749B2 (ja) | 1988-12-20 | 1997-10-22 | 富士通株式会社 | 光変調装置 |
| JPH03256028A (ja) | 1990-03-06 | 1991-11-14 | Nec Corp | 光制御デバイス |
| NL9001157A (nl) | 1990-05-17 | 1991-12-16 | Nederland Ptt | Digitale optische schakelaar. |
| JPH052116A (ja) | 1991-06-17 | 1993-01-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光導波路 |
| US5361157A (en) * | 1992-08-25 | 1994-11-01 | Nippon Hoso Kyokai | Bidirectional light transmission system and optical device therefor |
| US5566263A (en) * | 1995-03-22 | 1996-10-15 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | System for tuning an integrated optical switch element |
| JP3092499B2 (ja) * | 1995-12-04 | 2000-09-25 | 日本電気株式会社 | 導波路型光合波分波モジュール |
| JP2993433B2 (ja) * | 1996-08-02 | 1999-12-20 | 日本電気株式会社 | 光結合器 |
| US5886807A (en) * | 1997-01-24 | 1999-03-23 | California Institute Of Technology | Traveling-wave reflective electro-optic modulator |
| US5966493A (en) * | 1998-02-20 | 1999-10-12 | Molecular Optoelectronics Corporation | Fiber optic attenuators and attenuation systems |
-
1998
- 1998-05-29 JP JP16438298A patent/JP3257510B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-05-21 US US09/315,965 patent/US6304697B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-05-26 EP EP99304098A patent/EP0964290A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6304697B1 (en) | 2001-10-16 |
| EP0964290A1 (en) | 1999-12-15 |
| JP3257510B2 (ja) | 2002-02-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7340114B2 (en) | Optical waveguide device and optical modulator | |
| CA2278482C (en) | Integrated multi-wavelength transmitter | |
| JP2993433B2 (ja) | 光結合器 | |
| US20040228564A1 (en) | External cavity laser source | |
| KR20150032758A (ko) | 멀티-코어 광 파이버를 위한 광 증폭기 | |
| EP2131220A1 (en) | Method of adjusting optical axis of optical waveguide element, and optical waveguide element | |
| JP3257510B2 (ja) | 光デバイス | |
| EP3454101A1 (en) | Depolariser | |
| JPH06202169A (ja) | 光スイッチ | |
| US7019907B2 (en) | Integrated lithium niobate based optical transmitter | |
| JP6484115B2 (ja) | ハイブリッド集積型光送信器 | |
| JP4823584B2 (ja) | 光変調器 | |
| JP2007093717A (ja) | 光変調器及びその制御方法 | |
| JP2013041882A (ja) | 光増幅装置 | |
| US10718899B2 (en) | Optical device, wavelength division multiplexing transmitter, wavelength division multiplexing receiver, and wavelength division multiplexing transmission and receiving system | |
| JPH11174389A (ja) | 光処理回路 | |
| JPH01196189A (ja) | 波長可変光ファイバラマンレーザ | |
| US7382980B2 (en) | Optical communication apparatus, optical communication information decoding method, optical switching system, and driving method for optical switching system | |
| US7050230B2 (en) | Optical switch device | |
| JP3583841B2 (ja) | モニタリング用光デバイス | |
| JPH05153050A (ja) | 光受信装置 | |
| JP2000206349A (ja) | 光モジュ―ル | |
| JP2000068943A (ja) | 光伝送装置 | |
| US7046883B2 (en) | Phase and polarization insensitive gates and switches | |
| JP2001085787A (ja) | 波長可変型光送受信器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |