JPS6326619A - 導波形光波長フイルタ - Google Patents

導波形光波長フイルタ

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JPS6326619A
JPS6326619A JP16969686A JP16969686A JPS6326619A JP S6326619 A JPS6326619 A JP S6326619A JP 16969686 A JP16969686 A JP 16969686A JP 16969686 A JP16969686 A JP 16969686A JP S6326619 A JPS6326619 A JP S6326619A
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JP
Japan
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optical waveguide
directional couplers
optical
electrodes
waveguide
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Pending
Application number
JP16969686A
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English (en)
Inventor
Hideaki Okayama
秀彰 岡山
Kiyoshi Nagai
長井 清
Shigehiro Kusumoto
楠本 茂宏
Keisuke Watanabe
敬介 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6326619A publication Critical patent/JPS6326619A/ja
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/12007Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/03Devices 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 ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
    • G02F1/035Devices 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 ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect in an optical waveguide structure

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  • Ceramic Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は特定の波長の光を選択して透過させる光波長フ
ィルタに関するもので、特に長さの異なる光導波路によ
る方向性結合器を直列的に多段に接続した構造そ持つ導
波形光波長フィルタに関するものである。
〔従来の技術〕
第3図は従来のこの種の導波形光波長フィルりを示す斜
視図で1.図において1は基板であり、この基板1には
長さの異なる複数本の埋込み形の光導波路2〜5が形成
されている。
ここで、光導波路3,4、及び5は、基板1の一端から
他端にかけて形成された長さが一番長い入出光用の光導
波路20両側に一定の間隔をもって平行にかつ千鳥状に
設けられており、これによシ光導波路3,4及び5の各
々の長さの方向性結合C6,7、及び8が構成されてい
る。
つま9、光導波路2と光導波路3,4.5とより成る方
向性結合器6,7、及び8が直列的に多段に接続された
構造となっている。
尚、ここで前記方向性結合器6,7、及び8の長さは、
この種のフィルタに適用される1直、つま9短い・もの
よりt、21,41・・・・・・n7という1直Cn=
2m−1(m=1 、2・・・)〕に従うものとする。
紀4図は前記方向性結合器6,7、及び8の透過率Tと
規格化された結合係数t/L(λ)(はぼ光波長に比例
)と関係、すなわち透過率特性を示す21で、この図か
ら、波長により単調に変fヒする閏数である方向性結合
器6〜8の結合長しくλ)と単位素子長tの比が2×整
数÷nの場合に最大になること、素子長が長くなるに従
って周期が短かくなること、及び今テ(λ)=2×整数
の場合にn=1.2 。
4・・・・・・に対して透過率が1になることが解る。
π t この場合の関係式は1. T =cos2C2L 2 
〕として表わされ、方向性結合器が直列的に接続されて
いる場合、全体としての特性は各段の方向性結合器の透
過率の積となる。
ここで、N段の方向性結合器を有する場合の全体として
の透過率特性を第5図に示す。
この図に見られるように、方向性結合器の段数の増加と
共に、透過率特性はシャープとなって行く。
〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上述した構成による従来の導波形光波長
フィルタの場合、透過波長が構造的に一定となり、その
ためフィルタとして作成した後に透過波長を調整するこ
とが不可能であるという問題を有している。
本発明はこのような開票を解決するためになされたもの
で、フィルタとして作成した後、透過波長を容易に調整
することが可能な導波形光波長フィルタを実現すること
を目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
上述した目的を達成するため、本発明は入出光用の光導
波路と一体に他の光導波路を形成して、光導波同志がゼ
ロギャップとなるようにした直列的に接続された多段の
方向性結合器を構成し、かつ各々の方向性結合器上にこ
れらと同等の長さの電極を設けたものである。
〔作用〕
上述した構成による本発明は各々の方向性結合器上に電
極を設けていることから、これらの電極に電圧を印加す
ることで透過波長を調整することができる。
従ってこれによればフィルタとして作成した後でも、電
気的な制御により透過波長の調整を容易かつ広い波長範
囲にわたって行うことが可能となる。
〔実施例〕
以下図面を参照して実施例を説明する。
第1図は本発明による導波形光波長フィルりの一実施例
を示す斜視図で、図において9は基板であり、この基板
9は例えばLiNbO3またはGaAS等の化合物半導
体のように電気工学効果を持つ物質によシ形成されてい
る。
10〜13は前記基板9に形成された長さの異なる複数
本の埋込み形の光導波路であり、ここで光導波路11.
12、及び13は基板9の一端から他端にかけて形成さ
れた長さが一番長い入出光用の光導波路10に対してゼ
ロギャップとなるように平行にかつ千鳥状に設けられて
いて、これにより光導波路11.12、及び13の長さ
を持つ方向性結合器14 、15、及び16を構成する
と共に、前記光導波路it、12、及び13の一端・ 
 には分岐部17 、18、及び19がそれぞれ単一モ
ードの光導波路として形成し、更に前記方向性結合器1
4,15.及び16上にそれぞれの中心線に沿って電極
20,21.22を設けた構造となっている。
つま9、本実施例は基板9上に形成される光導波路10
と、光導波路11,12.13とを一体化することによ
り単一モードの光導波路の2倍前後の幅とした方向性結
合器14,15、及び16を直列的に多段に接続した構
造とすると共に、光導波路11,12、及び13に前記
方向性結合器14 、15、及び16で生じる不用光を
捨てるだめの分岐部17,18.19を光導波路1oと
離れるように設け、更に前記方向性結合器14.1 s
及び16上に、0次モードと1次モードの2つのモード
間の干渉を電気的に制御する電極20 、21、及び2
2を設けた構造としたものである。
尚、ここで前記方向性結合器14 、15、及び16の
長さは、第3図のものと同様に短いものより /、、 
21.4t・・・・・・ntという直(n=2”−1(
m=1 。
2・・・)〕に従うものとする。
まだ、方向性結合器14.15及び16の個々の透過率
は、第3図における方向性結合器6,7、及び8と同一
であるものとする。
次に、上述した構成の作用について説明する。
光導波路10に入射させる光のうち、1−T(透過率)
だけの光はフィルタの特性を得る上での不用な光であ)
、この光は分岐部17.18.19により捨てられる。
本実施例において、電極20,21及び22に電圧を印
加しない状態では、多段に接続された方向性結合器14
 、15、及び16の全体の透過率は第5図と同じであ
る。
そこで、前記電極20,21、及び22の長さを、方向
性結合器14.i5,16の長さと同様にt 、 2t
 、 4t・・・・・・ntとした場合、これによシ生
じる位相変化はψ、2ψ、4ψ・・・・・・nψとなり
、Δnを電極20,21、及び22に電圧を印加したと
きにより生じる屈折率変化とすれば、前記ψば、2π ψ=TΔn*t(λ:光波長)となる。
一方、方向性結合器i7,18、及び19の結合長、あ
るいは0次モードと1次モード間の伝送定数差は、狭い
波長範囲においては、光の波長にほぼ比例すると考えて
よい。
従って、この種の方向性結合器の個々の特性は、であり
、このような方向性結合器を直列的に多段に接続すると
、N段では1つの段の積をとった特性となる。
これは、 で表わされる。
この式から、透過率TのピークがΔn=oのときに、λ
=tδneo/整数にあったものが、Δn〆0ではλ=
2(δneo+2Δn)/整数にシフトされることにな
る。
その様子を本実施例の透過率特性として第2図に示す。
つまり、方向性結合器14,15及び16上に、これら
と同じ長さの電極20,21、及び22を設けた本実施
例の構成は、この電極20,21、及び22に電圧を印
加することで透過波長を変更することが可能となる。
尚、上述した実施例では3つの方向性結合器14゜15
.16を直列的に接続した場合を図示して説明したが、
これに限られるものではなく、方向性結合器の数は任意
に設定することが可能である。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、入出光用の光導波路に対
してそれぞれ長さの異なる同様の複数本の光導波路を平
行かつゼロギャップとなるように形成して、直列的に接
続した多段の方向性結合器を構成すると共に、各々の方
向性結合器上に、これらと同等の長さを有する電極を設
けて、この電極に電圧を印加することで透過波長を調整
できるようにしているため、フィルタとして作成した後
にも電気的制御により容易かつ広い波長範囲にわたって
透過波長を調整できるという効果が得られる。
また、本発明によれば従来の構造に比べて方向性結合器
の結合係数が大きくなるので、方向性結合器の素子長を
短かくすることができ、こルによシ小形化を計ることが
可能になるという効果も得らnる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による導波形光波長フィルタの一実施例
を示す斜視図、第2図は第1図の実施例の透過率特性を
示す図、第3図は従来例を示す斜視図、第4図は従来例
の透過率特性を示す図、第5図はN段の方向性結合器を
有する場合の全体としての透過率を示す図である。 9:基板 10〜13:光導波路 14〜16二方向性
結合器 17〜19:分岐部 20〜22:電極 特許出 願人  沖電気工業株式会社 代理人  弁理士  金 倉 喬 二 手続補正書(自発) 昭和62年7月13日 特許庁j、−、官  小 川 邦 夫  殿1、事件の
表示 昭和61年特許頭 第169696号 2、発明の名称   導波形光波長フィルタ3、補正を
する者 事件との関係      特許出願人 任 所   東京都港区虎ノ門1丁目7番12号名 称
  (029)沖電気工業株式会社代表行   橋  
本  南 海男 4、代理 人 氏 r、    (6961)  弁理士 金 倉 喬
 二 −1、町、[。 −5「ト; 5、補正命令の日付    自 発        −
6・ 補正の対象   明細書「発明の詳細な説明」の
欄7、 補正の内容 1、明細書第4頁第8行目に「光導波同志」とちるを「
光導波路同志」と訂正する。 2、明1−書第5頁第6行目に「電気工学効果」とある
を「電気光学効果」と訂正する。 3、明、′rcB書第8頁第8行目から第9行目に、と
あるを と訂正する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、入出光用の光導波路に対してそれぞれ長さの異なる
    同様の複数本の光導波路を平行かつ一体となるように形
    成することにより、直列的に接続された多段の方向性結
    合器を構成し、 各々の方向性結合器上に、これらと同等の長さを有する
    電極を設けたことを特徴とする導波形光波長フィルタ。
JP16969686A 1986-07-21 1986-07-21 導波形光波長フイルタ Pending JPS6326619A (ja)

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JP16969686A JPS6326619A (ja) 1986-07-21 1986-07-21 導波形光波長フイルタ

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JP16969686A JPS6326619A (ja) 1986-07-21 1986-07-21 導波形光波長フイルタ

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01259306A (ja) * 1988-04-11 1989-10-17 Hitachi Ltd 導波路型光波長フイルタ及び光合分波器
US5185842A (en) * 1990-10-08 1993-02-09 Fujitsu Limited Optical waveguide type wavelength filter

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5924827A (ja) * 1982-07-31 1984-02-08 Univ Osaka 光ゲ−ト変調方法及び光ゲ−ト
JPS6165223A (ja) * 1984-09-07 1986-04-03 Fujitsu Ltd 導波路型光スイツチ

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