JPH1172633A - 光導波路型フィルタ - Google Patents
光導波路型フィルタInfo
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- JPH1172633A JPH1172633A JP23344497A JP23344497A JPH1172633A JP H1172633 A JPH1172633 A JP H1172633A JP 23344497 A JP23344497 A JP 23344497A JP 23344497 A JP23344497 A JP 23344497A JP H1172633 A JPH1172633 A JP H1172633A
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- Japan
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- waveguide
- filter
- optical
- waveguides
- optical waveguide
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 波長分波特性が良好で、且つ挿入損失が小さ
い光導波路型フィルタを提供することを課題とする。 【解決手段】 光路長が互いに異なる複数の光導波路を
持ち、上記複数の光導波路に入力光を分枝してそれぞれ
の光導波路に伝搬させた後に合波して干渉させ、上記入
力光を波長に基づいて選別する光導波路型フィルタにお
いて、上記光導波路を構成するＩｎＰ基板１１に順次形
成されるＩｎＰ下部クラッド層１２、ＩｎＧａＡｓＰコ
ア層１３及びＩｎＰ上部クラッド層１４の該コア層１３
の近傍に、伝搬する高次モード成分を吸収する光吸収領
域として光吸収層１５を設けたものである。
い光導波路型フィルタを提供することを課題とする。 【解決手段】 光路長が互いに異なる複数の光導波路を
持ち、上記複数の光導波路に入力光を分枝してそれぞれ
の光導波路に伝搬させた後に合波して干渉させ、上記入
力光を波長に基づいて選別する光導波路型フィルタにお
いて、上記光導波路を構成するＩｎＰ基板１１に順次形
成されるＩｎＰ下部クラッド層１２、ＩｎＧａＡｓＰコ
ア層１３及びＩｎＰ上部クラッド層１４の該コア層１３
の近傍に、伝搬する高次モード成分を吸収する光吸収領
域として光吸収層１５を設けたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路型フィル
タ及びそれを構成するところの半導体導波路に関し、特
に波長分波特性が良好で、且つ挿入損失が小さい光導波
路型フィルタを提供する。
タ及びそれを構成するところの半導体導波路に関し、特
に波長分波特性が良好で、且つ挿入損失が小さい光導波
路型フィルタを提供する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光導波路型フィルタの一例を図１
１に示す。図１１は、従来のアレイ格子導波路型フィル
タの構造図を示し、光導波路としてはハイメサ光導波路
を例にしている。図１１に示すように、従来の光導波路
は、入力用導波路０１と、入力側スラブ導波路０２と、
アレイ導波路０３と、出力側スラブ導波路０４と、出力
用光導波路０５とから構成されている。
１に示す。図１１は、従来のアレイ格子導波路型フィル
タの構造図を示し、光導波路としてはハイメサ光導波路
を例にしている。図１１に示すように、従来の光導波路
は、入力用導波路０１と、入力側スラブ導波路０２と、
アレイ導波路０３と、出力側スラブ導波路０４と、出力
用光導波路０５とから構成されている。
【０００３】ここで、アレイ格子導波路フィルタのフィ
ルタ特性について検討する。アレイ格子の原理は以下の
通りである。入力用光導波路０１を伝搬してきた信号光
は、入力側スラブ導波路０２で横方向には自由空間とし
て広がり、アレイ光導波路０３に結合する。なお、アレ
イ光導波路０３と入力側スラブ導波路０２との接続面
は、入力用光導波路０１に対する一つの円弧をなし、各
アレイ光導波路はその円弧状に並んでいるので、アレイ
光導波路０３に結合した直後の伝搬光は全てのアレイ光
導波路０３において同位相である。
ルタ特性について検討する。アレイ格子の原理は以下の
通りである。入力用光導波路０１を伝搬してきた信号光
は、入力側スラブ導波路０２で横方向には自由空間とし
て広がり、アレイ光導波路０３に結合する。なお、アレ
イ光導波路０３と入力側スラブ導波路０２との接続面
は、入力用光導波路０１に対する一つの円弧をなし、各
アレイ光導波路はその円弧状に並んでいるので、アレイ
光導波路０３に結合した直後の伝搬光は全てのアレイ光
導波路０３において同位相である。
【０００４】次に、このアレイ光導波路０３に結合した
光はアレイ光導波路を伝搬した後、アレイ光導波路と出
力用スラブ導波路との接続面に達する。前述のように、
各アレイ光導波路は上から下に、順にΔＬだけ短くなっ
ているので、アレイ光導波路０３を伝搬してきた光はア
レイ光導波路０３と出力用スラブ導波路０４との接続面
で、隣接する各アレイ光導波路間において、下記式
（１）のの位相差が生じている。
光はアレイ光導波路を伝搬した後、アレイ光導波路と出
力用スラブ導波路との接続面に達する。前述のように、
各アレイ光導波路は上から下に、順にΔＬだけ短くなっ
ているので、アレイ光導波路０３を伝搬してきた光はア
レイ光導波路０３と出力用スラブ導波路０４との接続面
で、隣接する各アレイ光導波路間において、下記式
（１）のの位相差が生じている。
【０００５】
【数１】ｋ0 ・ｎeq・ΔＬ ・・・（１） ここで、ｋ0 は真空中の波数、ｎeqはアレイ光導波路の
等価屈折率である。
等価屈折率である。
【０００６】次に、このアレイ光導波路０３から出射さ
れた光は出力側スラブ導波路０４を伝搬する間に互いに
干渉しあった結果、出力用スラブ導波路０４と出力用光
導波路０５の接続面に下記式（２）で表される条件で結
像し、出力用光導波路０５に結像した後に、外部に取り
出される。
れた光は出力側スラブ導波路０４を伝搬する間に互いに
干渉しあった結果、出力用スラブ導波路０４と出力用光
導波路０５の接続面に下記式（２）で表される条件で結
像し、出力用光導波路０５に結像した後に、外部に取り
出される。
【０００７】
【数２】ｎeq・ΔＬ＝ｍλ ・・・（２）
【０００８】式（２）からわかるように、アレイ光導波
路の等価屈折率ｎeqが変化すると結像する波長λも変化
する。光導波路はその構造によって、基本モードをスタ
ートとしてより高次のモードが伝搬する場合がある。特
に、光閉じ込めを強くした構造を持つハイメサ導波路で
は側壁が空気で囲まれているため、横方向に対して、高
次のモードが立ちやすい傾向がある。この現象は、クラ
ッド層においても生ずる。等価屈折率はそれぞれのモー
ドに対して存在するため、少しでも高次のモードが生じ
れば基本モードの分波スペクトルに隣接する形で、アレ
イ導波路回折格子フィルタの出力となり、分波特性の劣
化をもたらす。この状態で表れる分波スペクトルを図１
２に示す。図１２に示すように、高次モードの影響が分
波スペクトルに表れていることが判る。
路の等価屈折率ｎeqが変化すると結像する波長λも変化
する。光導波路はその構造によって、基本モードをスタ
ートとしてより高次のモードが伝搬する場合がある。特
に、光閉じ込めを強くした構造を持つハイメサ導波路で
は側壁が空気で囲まれているため、横方向に対して、高
次のモードが立ちやすい傾向がある。この現象は、クラ
ッド層においても生ずる。等価屈折率はそれぞれのモー
ドに対して存在するため、少しでも高次のモードが生じ
れば基本モードの分波スペクトルに隣接する形で、アレ
イ導波路回折格子フィルタの出力となり、分波特性の劣
化をもたらす。この状態で表れる分波スペクトルを図１
２に示す。図１２に示すように、高次モードの影響が分
波スペクトルに表れていることが判る。
【０００９】このように、高次モードの発生並びにその
カップリングが隣り合うチャンネル間のクロストークの
劣化をもたらしていた。今後予想されるチャンネル数の
増大に対して、クロストークの劣化は深刻な問題とな
る。したがって、良好な分波特性を得るためにも、この
高次モードによる影響の除去が重要となっていた。
カップリングが隣り合うチャンネル間のクロストークの
劣化をもたらしていた。今後予想されるチャンネル数の
増大に対して、クロストークの劣化は深刻な問題とな
る。したがって、良好な分波特性を得るためにも、この
高次モードによる影響の除去が重要となっていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のアレイ格子フィルタでは、それを構成するところの導
波路における高次モードの発生により、本来の分波スペ
クトルに余計な分波特性を与え、隣接間チャンネルクロ
ストークの劣化を引き起こしていた。単一基本モードの
み導波させる導波路構造を採用すると、偏波無依存条件
を満たす導波路構造に対して制限を与えるため、両者の
特性を同一に満たす合分波装置は実現できなった。
のアレイ格子フィルタでは、それを構成するところの導
波路における高次モードの発生により、本来の分波スペ
クトルに余計な分波特性を与え、隣接間チャンネルクロ
ストークの劣化を引き起こしていた。単一基本モードの
み導波させる導波路構造を採用すると、偏波無依存条件
を満たす導波路構造に対して制限を与えるため、両者の
特性を同一に満たす合分波装置は実現できなった。
【００１１】本発明は、このような問題に鑑み、アレイ
格子フィルタにおいても、マッハツェンダー型フィルタ
においても、比較的簡単な導波路構造によって簡単に実
現でき、製作の再現性が良好であり、しかも挿入損失が
小さい光導波路フィルタを提供することを課題とする。
格子フィルタにおいても、マッハツェンダー型フィルタ
においても、比較的簡単な導波路構造によって簡単に実
現でき、製作の再現性が良好であり、しかも挿入損失が
小さい光導波路フィルタを提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために、本発明による［請求項１］の光導波路フィル
タは、光路長が互いに異なる複数の光導波路を持ち、上
記複数の光導波路に入力光を分枝してそれぞれの光導波
路に伝搬させた後に合波して干渉させ、上記入力光を波
長に基づいて選別する光導波路型フィルタにおいて、上
記光導波路を構成するコア層の近傍に、伝搬する高次モ
ード成分を吸収する光吸収領域を設けることを特徴とす
る。
るために、本発明による［請求項１］の光導波路フィル
タは、光路長が互いに異なる複数の光導波路を持ち、上
記複数の光導波路に入力光を分枝してそれぞれの光導波
路に伝搬させた後に合波して干渉させ、上記入力光を波
長に基づいて選別する光導波路型フィルタにおいて、上
記光導波路を構成するコア層の近傍に、伝搬する高次モ
ード成分を吸収する光吸収領域を設けることを特徴とす
る。
【００１３】［請求項２］の光導波路フィルタは、２本
の導波路からなるマッハツェンダーフィルタにおいて、
この２本の導波路に請求項１に記載の導波路構造を有
し、入出力導波路、合分波用導波路には吸収層を含まな
い構造を有することを特徴とする。
の導波路からなるマッハツェンダーフィルタにおいて、
この２本の導波路に請求項１に記載の導波路構造を有
し、入出力導波路、合分波用導波路には吸収層を含まな
い構造を有することを特徴とする。
【００１４】［請求項３］の光導波路フィルタは、複数
の導波路からなるアレイ格子導波路フィルタであって、
この複数の導波路に請求項１に記載の導波路構造を有
し、入出力導波路、合分波用導波路には吸収層を含まな
い構造を有することを特徴とする。
の導波路からなるアレイ格子導波路フィルタであって、
この複数の導波路に請求項１に記載の導波路構造を有
し、入出力導波路、合分波用導波路には吸収層を含まな
い構造を有することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１６】ここで、基本モードのみ励振させるには、
導波路構造の最適化によって実現可能である。しかし、
その導波路構造が偏波無依存特性を同時に満たすとは限
らない。光フィルタや、合分波器は、偏波無依存特性が
必須であるため、この手法による高次モードの抑制には
自ずと限界がある。そこで、ある程度の高次モードの発
生を許し、そのモードが再び分波スペクトルに影響を与
えない工夫を試みた。その導波路構造を図１に示す。
導波路構造の最適化によって実現可能である。しかし、
その導波路構造が偏波無依存特性を同時に満たすとは限
らない。光フィルタや、合分波器は、偏波無依存特性が
必須であるため、この手法による高次モードの抑制には
自ずと限界がある。そこで、ある程度の高次モードの発
生を許し、そのモードが再び分波スペクトルに影響を与
えない工夫を試みた。その導波路構造を図１に示す。
【００１７】図１（ａ）に示すように、本実施の形態の
光導波路フィルタは、光路長が互いに異なる複数の光導
波路を持ち、上記複数の光導波路に入力光を分枝してそ
れぞれの光導波路に伝搬させた後に合波して干渉させ、
上記入力光を波長に基づいて選別する光導波路型フィル
タにおいて、上記光導波路を構成するＩｎＰ基板１１に
順次形成されるＩｎＰ下部クラッド層１２、ＩｎＧａＡ
ｓＰコア層１３及びＩｎＰ上部クラッド層１４の該コア
層１３の近傍に、伝搬する高次モード成分を吸収する光
吸収領域として光吸収層１５を設けたものである。な
お、図１（ｂ）は従来のハイメサ導波路の構造であり、
本発明の光吸収層１５が形成されていないものである。
光導波路フィルタは、光路長が互いに異なる複数の光導
波路を持ち、上記複数の光導波路に入力光を分枝してそ
れぞれの光導波路に伝搬させた後に合波して干渉させ、
上記入力光を波長に基づいて選別する光導波路型フィル
タにおいて、上記光導波路を構成するＩｎＰ基板１１に
順次形成されるＩｎＰ下部クラッド層１２、ＩｎＧａＡ
ｓＰコア層１３及びＩｎＰ上部クラッド層１４の該コア
層１３の近傍に、伝搬する高次モード成分を吸収する光
吸収領域として光吸収層１５を設けたものである。な
お、図１（ｂ）は従来のハイメサ導波路の構造であり、
本発明の光吸収層１５が形成されていないものである。
【００１８】本発明では、基本モードの電解分布が影響
されない程度のクラッド層の上部位置（上部クラッド層
１４）或いは下部位置（下部クラッド層１２）、或いは
両位置等のコア層１３周辺に光吸収層１５を導入するよ
うにしている。この光吸収層１５をコア層の近傍に設け
ることによって、微弱な高次伝搬モードを吸収させ、再
びカップルすることを防ぐこととなる。これにより、合
波させる出力側スラブで高次伝搬モードの混入を防ぐこ
とができ、良好な分波特性を得ることができる。なお、
高次モードの吸収のための光吸収層は、基本伝搬モード
に影響が及ばない程度に所定距離をおいて導入してい
る。なお、光吸収層１５の導入の例として、図２乃至図
７にその一例を示したが本発明はこれに限定されるもの
ではない。
されない程度のクラッド層の上部位置（上部クラッド層
１４）或いは下部位置（下部クラッド層１２）、或いは
両位置等のコア層１３周辺に光吸収層１５を導入するよ
うにしている。この光吸収層１５をコア層の近傍に設け
ることによって、微弱な高次伝搬モードを吸収させ、再
びカップルすることを防ぐこととなる。これにより、合
波させる出力側スラブで高次伝搬モードの混入を防ぐこ
とができ、良好な分波特性を得ることができる。なお、
高次モードの吸収のための光吸収層は、基本伝搬モード
に影響が及ばない程度に所定距離をおいて導入してい
る。なお、光吸収層１５の導入の例として、図２乃至図
７にその一例を示したが本発明はこれに限定されるもの
ではない。
【００１９】図２に示す吸収層の導入例は、ハイメサ導
波路を対象導波路の例として示している。ここで、図２
（ａ）に示す例では、コア層１３下部の下部クラッド層
１２と基板１１との境近傍に光吸収層１５を導入した例
である。また、図２（ｂ）に示す例では、コア層１３の
上部及び下部に導入した例であり、下部クラッド層１２
と基板１１との境近傍及び上部クラッド層１４の上部近
傍に光吸収層１５ａ，１５ｂを導入している。さらに、
図２（ｃ）に示す例では、コア層１３の上部及び下部に
光吸収層１５ｃ〜１５ｆを選択的に導入した例であり、
下部クラッド層１２と基板１１との境近傍及び上部クラ
ッド層１４の上部近傍のリッジ側面に光吸収層１５ｃ乃
至１５ｆを選択的に導入している。なお、光吸収層の導
入はリッジの内部であってもよい。図３は、吸収層の導
入例の図２に対応する基本モード，高次伝搬モードの電
力分布を示す図面である。なお、図中、符号１６は基本
伝搬モードを、符号１７は高次伝搬モードを各々図示す
る。
波路を対象導波路の例として示している。ここで、図２
（ａ）に示す例では、コア層１３下部の下部クラッド層
１２と基板１１との境近傍に光吸収層１５を導入した例
である。また、図２（ｂ）に示す例では、コア層１３の
上部及び下部に導入した例であり、下部クラッド層１２
と基板１１との境近傍及び上部クラッド層１４の上部近
傍に光吸収層１５ａ，１５ｂを導入している。さらに、
図２（ｃ）に示す例では、コア層１３の上部及び下部に
光吸収層１５ｃ〜１５ｆを選択的に導入した例であり、
下部クラッド層１２と基板１１との境近傍及び上部クラ
ッド層１４の上部近傍のリッジ側面に光吸収層１５ｃ乃
至１５ｆを選択的に導入している。なお、光吸収層の導
入はリッジの内部であってもよい。図３は、吸収層の導
入例の図２に対応する基本モード，高次伝搬モードの電
力分布を示す図面である。なお、図中、符号１６は基本
伝搬モードを、符号１７は高次伝搬モードを各々図示す
る。
【００２０】図４は、図２（ｂ）のようなコア層１３の
上部及び下部に光吸収層１５ａ，１５ｂを導入した導波
路における電力分布を示しており、比較として、図５に
は、従来の光吸収層を導入しないハイメサ導波路の電力
分布を示している。図５（ｂ）に示すように、吸収層を
導入していない通常のハイメサ導波路の場合では、コア
層１３の上下に高次モード１７が伝搬しているが、図４
（ｂ）に示すように、光吸収層１５を導入した導波路で
は、当該吸収層１５を導入することにより、高次モード
１７の伝搬を抑えることができる。
上部及び下部に光吸収層１５ａ，１５ｂを導入した導波
路における電力分布を示しており、比較として、図５に
は、従来の光吸収層を導入しないハイメサ導波路の電力
分布を示している。図５（ｂ）に示すように、吸収層を
導入していない通常のハイメサ導波路の場合では、コア
層１３の上下に高次モード１７が伝搬しているが、図４
（ｂ）に示すように、光吸収層１５を導入した導波路で
は、当該吸収層１５を導入することにより、高次モード
１７の伝搬を抑えることができる。
【００２１】図６に示す吸収層の導入例は、埋め込み導
波路を対象導波路の例として示している。ここで、図６
（ａ）はコア層２３の下部のクラッド層２２中に光吸収
層２５を導入した例である。また、図６（ｂ）はコア層
２３の上部及び下部に光吸収層２５ａ，２５ｂを導入し
た例である。さらに、図６（ｃ）はコア層２３の上部及
び下部の四方の所定位置に光吸収層２５ｃ〜２５ｆを選
択的に導入した例である。図７は、吸収層の導入例の図
６に対応する基本，高次伝搬モードの電力分布を示す図
面である。図中、符号２６は基本伝搬モードを示し、符
号２７は高次伝搬モードを各々図示する。
波路を対象導波路の例として示している。ここで、図６
（ａ）はコア層２３の下部のクラッド層２２中に光吸収
層２５を導入した例である。また、図６（ｂ）はコア層
２３の上部及び下部に光吸収層２５ａ，２５ｂを導入し
た例である。さらに、図６（ｃ）はコア層２３の上部及
び下部の四方の所定位置に光吸収層２５ｃ〜２５ｆを選
択的に導入した例である。図７は、吸収層の導入例の図
６に対応する基本，高次伝搬モードの電力分布を示す図
面である。図中、符号２６は基本伝搬モードを示し、符
号２７は高次伝搬モードを各々図示する。
【００２２】以上のように、本発明の光導波路型フィル
タでは、複数の光導波路を備え、上記複数の光導波路に
入力光を分波して各々の光導波路を伝搬させた後に合波
して干渉させ、上記入力光を波長に基づいて選別する光
導波路型フィルタにおいて、上記複数のそれぞれのコア
層の上部或いは下部或いはその両方に光吸収層を導入す
るようにして、高次モードの伝搬を抑えることができ
る。
タでは、複数の光導波路を備え、上記複数の光導波路に
入力光を分波して各々の光導波路を伝搬させた後に合波
して干渉させ、上記入力光を波長に基づいて選別する光
導波路型フィルタにおいて、上記複数のそれぞれのコア
層の上部或いは下部或いはその両方に光吸収層を導入す
るようにして、高次モードの伝搬を抑えることができ
る。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００２４】［第１の実施の形態］図８に本実施の形態
による光導波路型フィルタの一例を示す。図８に示すよ
うに、ＩｎＰ基板上に形成される層構造は、２つの入力
用スラブ導波路３１，出力用スラブ導波路３２によって
両端が接続されている複数の入力用導波路３３，出力用
導波路３４と、その他のアレイ導波路３５では構造が異
なるものであり、入出力導波路３３，３４とスラブ導波
路３１，３２には吸収層は導入されていない図１（ｂ）
に示したハイメサ導波路としている。一方、アレイ導波
路３５には、図１（ａ）に示した光吸収層１５を導入し
た導波路としている。いずれの導波路もＩｎＧａＡｓコ
ア層１３をＩｎＰクラッド層１２，１４で上下に挟んで
積層した構造を持っている。
による光導波路型フィルタの一例を示す。図８に示すよ
うに、ＩｎＰ基板上に形成される層構造は、２つの入力
用スラブ導波路３１，出力用スラブ導波路３２によって
両端が接続されている複数の入力用導波路３３，出力用
導波路３４と、その他のアレイ導波路３５では構造が異
なるものであり、入出力導波路３３，３４とスラブ導波
路３１，３２には吸収層は導入されていない図１（ｂ）
に示したハイメサ導波路としている。一方、アレイ導波
路３５には、図１（ａ）に示した光吸収層１５を導入し
た導波路としている。いずれの導波路もＩｎＧａＡｓコ
ア層１３をＩｎＰクラッド層１２，１４で上下に挟んで
積層した構造を持っている。
【００２５】このような光導波路型フィルタにおいて
は、一つの入力用導波路３３から入力用スラブ導波路３
１へ波長多重された信号光を入射すると、信号光は入力
用スラブ導波路３１で横方向には自由空間として広が
り、アレイ光導波路３５に結合する。アレイ光導波路３
５に結合した際、一般的に高次のモードが励振される
が、該光アレイ導波路３５中を伝搬する際に光吸収層１
５によってそのモードは減衰する。
は、一つの入力用導波路３３から入力用スラブ導波路３
１へ波長多重された信号光を入射すると、信号光は入力
用スラブ導波路３１で横方向には自由空間として広が
り、アレイ光導波路３５に結合する。アレイ光導波路３
５に結合した際、一般的に高次のモードが励振される
が、該光アレイ導波路３５中を伝搬する際に光吸収層１
５によってそのモードは減衰する。
【００２６】基本モードに影響が及ばない程度に距離を
おいて光吸収層を導入しているため、その基本モードは
影響を受けることなく、アレイ導波路３５中を伝搬す
る。アレイ光導波路３５を伝搬した信号光は、アレイ光
導波路３５と出力用スラブ導波路３２との接続面に達す
る。
おいて光吸収層を導入しているため、その基本モードは
影響を受けることなく、アレイ導波路３５中を伝搬す
る。アレイ光導波路３５を伝搬した信号光は、アレイ光
導波路３５と出力用スラブ導波路３２との接続面に達す
る。
【００２７】次に、このアレイ光導波路３５から出射さ
れた光は、出力用スラブ導波路３２を伝搬する間に、互
いに干渉し合った結果、出力用スラブ導波路３２と出力
用光導波路３４の接続面に上記（２）式で表される条件
で結像する。
れた光は、出力用スラブ導波路３２を伝搬する間に、互
いに干渉し合った結果、出力用スラブ導波路３２と出力
用光導波路３４の接続面に上記（２）式で表される条件
で結像する。
【００２８】高次モードは、アレイ光導波路３５中の光
吸収層１５によって、光吸収を受けるため、その接続面
に達することはない。よって、基本モードのみによる結
像によって、出力用光導波路に導かれ、フィルタ外部に
取り出すことが可能となる。
吸収層１５によって、光吸収を受けるため、その接続面
に達することはない。よって、基本モードのみによる結
像によって、出力用光導波路に導かれ、フィルタ外部に
取り出すことが可能となる。
【００２９】この結果、図９（ａ）に示すように、クロ
ストークが改善された良好な分波特性を得ることができ
る。なお、図９（ｂ）は高次モードの影響による分波ス
ペクトルが見られた。
ストークが改善された良好な分波特性を得ることができ
る。なお、図９（ｂ）は高次モードの影響による分波ス
ペクトルが見られた。
【００３０】本発明をマッハツェンダフィルタに適用し
た一例を図１０に示した。図１０に示すマッハツェンダ
フィルタでは、入力用導波路４１，４１と、入力用ＭＭ
Ｉ導波路(Multi-Mode Interferometer: 多モード干渉導
波路) ４２と、出力用ＭＭＩ導波路４３及び出力用導波
路４４には、通常のハイメサ構造の導波路を形成し、マ
ッハツェンダー主導波路４５には、光吸収層１５を導入
した導波路を形成したものである。
た一例を図１０に示した。図１０に示すマッハツェンダ
フィルタでは、入力用導波路４１，４１と、入力用ＭＭ
Ｉ導波路(Multi-Mode Interferometer: 多モード干渉導
波路) ４２と、出力用ＭＭＩ導波路４３及び出力用導波
路４４には、通常のハイメサ構造の導波路を形成し、マ
ッハツェンダー主導波路４５には、光吸収層１５を導入
した導波路を形成したものである。
【００３１】本発明に係る光導波路型フィルタは、次の
ようにして製造される。
ようにして製造される。
【００３２】先ず、ＩｎＰ基板上に結晶成長させたバン
ドギャップ波長1.55μｍの吸収層を結晶成長させる。ア
レイ導波路が形成される領域のみ、先の吸収層を残す形
に選択的に蝕刻形成する。その後に、ＩｎＰ下部クラッ
ド層、バンドギャップ波長1.3 μｍのコア層、ＩｎＰ上
部クラッド層を順次結晶成長させる。
ドギャップ波長1.55μｍの吸収層を結晶成長させる。ア
レイ導波路が形成される領域のみ、先の吸収層を残す形
に選択的に蝕刻形成する。その後に、ＩｎＰ下部クラッ
ド層、バンドギャップ波長1.3 μｍのコア層、ＩｎＰ上
部クラッド層を順次結晶成長させる。
【００３３】次に、これらより、入出力導波路、スラブ
導波路、アレイ導波路を図８に示すように、一括蝕刻形
成する。
導波路、アレイ導波路を図８に示すように、一括蝕刻形
成する。
【００３４】なお、図８に示した本実施例にかる光導波
路型フィルタの構成例においては、半導体基板ＩｎＰを
用いて形成したが、上述した例の組成に限定されるもの
ではなく、結晶成長可能なIII 族、V 族元素との異なる
組み合わせを任意に用いることができる。例えば、半導
体基板をＧａＡｓ半導体により形成すると共に、コア層
をＧａＡｓ半導体により形成し、クラッド層をＧａＡｌ
Ａｓ半導体により形成するなど、結晶成長が可能な限
り、任意所望の組成の半導体を適宜に組み合わせても、
前述したのと同様の本発明による作用・効果を奏するこ
とが可能となる。
路型フィルタの構成例においては、半導体基板ＩｎＰを
用いて形成したが、上述した例の組成に限定されるもの
ではなく、結晶成長可能なIII 族、V 族元素との異なる
組み合わせを任意に用いることができる。例えば、半導
体基板をＧａＡｓ半導体により形成すると共に、コア層
をＧａＡｓ半導体により形成し、クラッド層をＧａＡｌ
Ａｓ半導体により形成するなど、結晶成長が可能な限
り、任意所望の組成の半導体を適宜に組み合わせても、
前述したのと同様の本発明による作用・効果を奏するこ
とが可能となる。
【００３５】また、上記実施例では、出力導波路は複数
であったが、これに限定されるものではなく、出力導波
路が１本であっても良い。さらに、上記実施例では、複
数導波路が２本以上であったが，マッハツェンダフィル
タに示されるように、２本であっても良い。
であったが、これに限定されるものではなく、出力導波
路が１本であっても良い。さらに、上記実施例では、複
数導波路が２本以上であったが，マッハツェンダフィル
タに示されるように、２本であっても良い。
【００３６】
【発明の効果】以上、発明の実施の形態と共に説明した
ように、本発明の光導波路型フィルタは、光吸収層の導
入により、複数導波路内で励振して生じた高次モードを
除去し、従来得られなかった良好な分波特性が実現でき
る。
ように、本発明の光導波路型フィルタは、光吸収層の導
入により、複数導波路内で励振して生じた高次モードを
除去し、従来得られなかった良好な分波特性が実現でき
る。
【図１】高次モード吸収型導波路と従来のハイメサ導波
路との概略図である。
路との概略図である。
【図２】吸収層の導入例（ハイメサ導波路を対象導波路
とした）の概略図である。
とした）の概略図である。
【図３】図２に対応する吸収層の導入例と、基本，高次
伝搬モードの電力分布図である。
伝搬モードの電力分布図である。
【図４】吸収層を導入したハイメサ導波路と、基本，高
次伝搬モードの電力分布図である。
次伝搬モードの電力分布図である。
【図５】吸収層を導入しない従来のハイメサ導波路と、
基本，高次伝搬モードの電力分布図である。
基本，高次伝搬モードの電力分布図である。
【図６】吸収層の導入例（埋め込み導波路を対象導波路
とした）の概略図である。
とした）の概略図である。
【図７】図６に対応する吸収層の導入例と、基本，高次
伝搬モードの電力分布図である。
伝搬モードの電力分布図である。
【図８】本発明を適用したアレイ格子構造図である。
【図９】アレイ格子の分波スペクトル図である。
【図１０】本発明を適用したマッハツェンダーフィルタ
の構造図である。
の構造図である。
【図１１】アレイ格子構造の概略図である。
【図１２】高次モードの影響が表れた分波スペクトル図
である。
である。
１１ ＩｎＰ基板 １２，２２ 下部クラッド層 １３，２３ コア層 １４，２４ 上部クラッド層 １５，１５ａ〜１５ｆ，２５，２５ａ〜２５ｄ 光吸収
層 １６，２６ 基本伝搬モード １７，２７ 高次伝搬モード ３１ 入力用スラブ導波路 ３２ 出力用スラブ導波路 ３３ 入力用導波路 ３４ 出力用導波路 ３５ アレイ導波路 ４１ 入力用導波路 ４２ 入力用ＭＭＩ導波路 ４３ 出力用ＭＭＩ導波路 ４４ 出力用導波路 ４５ マッハツェンダー主導波路
層 １６，２６ 基本伝搬モード １７，２７ 高次伝搬モード ３１ 入力用スラブ導波路 ３２ 出力用スラブ導波路 ３３ 入力用導波路 ３４ 出力用導波路 ３５ アレイ導波路 ４１ 入力用導波路 ４２ 入力用ＭＭＩ導波路 ４３ 出力用ＭＭＩ導波路 ４４ 出力用導波路 ４５ マッハツェンダー主導波路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉國 裕三 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
Claims (3)
- 【請求項１】 光路長が互いに異なる複数の光導波路を
持ち、上記複数の光導波路に入力光を分枝してそれぞれ
の光導波路に伝搬させた後に合波して干渉させ、上記入
力光を波長に基づいて選別する光導波路型フィルタにお
いて、 上記光導波路を構成するコア層の近傍に、伝搬する高次
モード成分を吸収する光吸収領域を設けることを特徴と
する光導波路型フィルタ。 - 【請求項２】 ２本の導波路からなるマッハツェンダー
フィルタにおいて、この２本の導波路に請求項１に記載
の導波路構造を有し、入出力導波路、合分波用導波路に
は吸収層を含まない構造を有することを特徴とする光導
波路型フィルタ。 - 【請求項３】 複数の導波路からなるアレイ格子導波路
フィルタであって、この複数の導波路に請求項１に記載
の導波路構造を有し、入出力導波路、合分波用導波路に
は吸収層を含まない構造を有することを特徴とする光導
波路型フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23344497A JPH1172633A (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 光導波路型フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23344497A JPH1172633A (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 光導波路型フィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1172633A true JPH1172633A (ja) | 1999-03-16 |
Family
ID=16955146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23344497A Pending JPH1172633A (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 光導波路型フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1172633A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014092758A (ja) * | 2012-11-06 | 2014-05-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | コヒーレントミキサ |
| JP5559380B1 (ja) * | 2013-03-27 | 2014-07-23 | 日本電信電話株式会社 | 光導波路 |
| FR3079037A1 (fr) * | 2018-03-15 | 2019-09-20 | Stmicroelectronics (Crolles 2) Sas | Dispositif de terminaison de guide d'onde |
| FR3079036A1 (fr) * | 2018-03-15 | 2019-09-20 | Stmicroelectronics (Crolles 2) Sas | Dispositif de filtrage dans un guide d'onde |
| CN114153023A (zh) * | 2022-02-09 | 2022-03-08 | 季华实验室 | 一种光波导滤波器 |
-
1997
- 1997-08-29 JP JP23344497A patent/JPH1172633A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014092758A (ja) * | 2012-11-06 | 2014-05-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | コヒーレントミキサ |
| JP5559380B1 (ja) * | 2013-03-27 | 2014-07-23 | 日本電信電話株式会社 | 光導波路 |
| FR3079037A1 (fr) * | 2018-03-15 | 2019-09-20 | Stmicroelectronics (Crolles 2) Sas | Dispositif de terminaison de guide d'onde |
| FR3079036A1 (fr) * | 2018-03-15 | 2019-09-20 | Stmicroelectronics (Crolles 2) Sas | Dispositif de filtrage dans un guide d'onde |
| US10705294B2 (en) | 2018-03-15 | 2020-07-07 | Stmicroelectronics (Crolles 2) Sas | Waveguide termination device |
| US11169325B2 (en) | 2018-03-15 | 2021-11-09 | Stmicroelectronics (Crolles 2) Sas | Filtering device in a waveguide |
| CN114153023A (zh) * | 2022-02-09 | 2022-03-08 | 季华实验室 | 一种光波导滤波器 |
| CN114153023B (zh) * | 2022-02-09 | 2022-05-03 | 季华实验室 | 一种光波导滤波器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040615 |