JPS6364006A - Integrated optical filter - Google Patents

Integrated optical filter

Info

Publication number
JPS6364006A
JPS6364006A JP20907186A JP20907186A JPS6364006A JP S6364006 A JPS6364006 A JP S6364006A JP 20907186 A JP20907186 A JP 20907186A JP 20907186 A JP20907186 A JP 20907186A JP S6364006 A JPS6364006 A JP S6364006A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
optical filter
optical
filters
temp
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.)
Pending
Application number
JP20907186A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Yasaka
洋 八坂
Yuzo Yoshikuni
吉国 裕三
Hitoshi Kawaguchi
仁司 河口
Kunishige Oe
尾江 邦重
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.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP20907186A priority Critical patent/JPS6364006A/en
Publication of JPS6364006A publication Critical patent/JPS6364006A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable non-contact and exact detection of the temp. fluctuation in optical filters as light information by forming the two optical filters on the same substrate by using two kinds of materials having the different temp. coeffts. of refractive index. CONSTITUTION:The optical filters F1, F2 are formed by using the ring interferometers of the same shape and waveguides 5, 8, 9 (or 6, 10) are formed by using InP (or GaAs), on the substrate 7. A directional coupler 1 couples input light Pi to the filters F1, F2 and a coupler 2 bisects the output light P01 from the filter F1. Couplers 3, 4 branch the light advancing in linear waveguides 9, 10 to ring type waveguides 5, 6. The input light Pi; for example, 1.55mum light, is split to 2:1 by the coupler 1 and is branched to the filters F1, F2; further, the output light P01 is bisected by the coupler 2, when said light is inputted to this element. The respective temp. coeffts. of the refractive index of InP and GaAs move by 84MHz and 127MHz to the low-frequency side if it is assumed that the temp. of the element rises by 0.01 deg.C. The temp. fluctuation quantity is, therefore, obtd. by detecting the same.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、光学フィルタからの出力強度にそれ自体の温
度変動量の情報を与えることができる集積化光学フィル
タに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an integrated optical filter that can provide information on its own temperature variation to the output intensity from the optical filter.

[従来の技術] 従来の技術では光学フィルタのフィルタ特性の温度変動
を検知するためにはセンサとして熱雷対やサーミスター
等を用いて、それらを光学フィルタに直接接触させるこ
とにより、電気的に温度変動を読み取る必要があった。
[Conventional technology] In order to detect temperature fluctuations in the filter characteristics of an optical filter, conventional technology uses thermal lightning pairs, thermistors, etc. as sensors and brings them into direct contact with the optical filter. It was necessary to read the temperature fluctuations.

光学フィルタとは入力光の光周波数に対応してその光の
透過率が決定される部品である。
An optical filter is a component whose light transmittance is determined according to the optical frequency of input light.

[発明が解決しようとする問題点コ しかし、この方法においてはセンサかある程度の大きさ
をもつため微小な光学フィルタ自体の温度を正確に測定
しているとは言い難く、また、実際にフィルタ特性をつ
かさどる光学フィルタの内部の温度変動についてはまっ
たく検知できなかった。
[Problems to be solved by the invention] However, in this method, since the sensor has a certain size, it is difficult to say that it accurately measures the temperature of the minute optical filter itself, and it is difficult to say that the temperature of the tiny optical filter itself is measured accurately. It was not possible to detect any temperature fluctuations inside the optical filter that controls this.

本発明の目的は、微少な光学フィルタのフィルタ特性を
つかさどる光学フィルタ内部の温度変動を非接触で正確
に光情報として検知できる構造を有する集積化光学フィ
ルタを提供することにある。
An object of the present invention is to provide an integrated optical filter having a structure that allows non-contact and accurate detection of temperature fluctuations inside an optical filter, which control minute filter characteristics of the optical filter, as optical information.

[問題点を解決するための手段コ 本発明は、屈折率のiin度係数の異なる2種の材料を
用いた導波路構造を有する2つの光学フィルタにより構
成され、該2つの光学フィルタからの出力強度の変動よ
り光学フィルタの温度変動を検知できるようにしたこと
を特徴とするものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention is composed of two optical filters each having a waveguide structure using two types of materials having different refractive index iin power coefficients, and the output from the two optical filters is This is characterized in that temperature fluctuations in the optical filter can be detected from fluctuations in intensity.

[作  用] 本発明は上記手段により、温度変動による2つの光学フ
ィルタからの出力光強度の変動を読み取り、比較するこ
とにより、光学フィルタの温度変動を検知することによ
り、微少な光学フィルタのフィルタ特性をつかさどる光
学フィルタ内部のQR度変動を非接触で正確に光情報と
して検知することができる。
[Function] The present invention uses the above means to read and compare variations in the output light intensity from two optical filters due to temperature variations, thereby detecting temperature variations in the optical filters. It is possible to accurately detect QR degree fluctuations inside the optical filter, which controls the characteristics, as optical information in a non-contact manner.

[実施例コ 以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。[Example code] Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

(実施例1) 第1図は本発明の第1の実施例を説明する図であって、
実線は導波路を示す。細線5,8.9は材料として、I
nPを用いた導波路、太線6゜10はGaAs材料を用
いた導波路を示す。これらはすべて同一基板7上に製作
されている。図中点線の矢印は光入力Pl、光出カO,
,02゜03を表わす。この実施例では、光学フィルタ
F1、F2としてリング干渉計を用いている。1は入力
光を2つの光学フィルタPL、F2に分波するための方
向性結合器、2は光学フィルタF1がらの出力光を2光
に分ける方向性結合器である。
(Example 1) FIG. 1 is a diagram explaining the first example of the present invention,
Solid lines indicate waveguides. The thin wires 5, 8.9 are made of I as a material.
A waveguide using nP and a thick line 6°10 indicate a waveguide using GaAs material. These are all manufactured on the same substrate 7. The dotted arrows in the figure indicate optical input Pl, optical output O,
,02°03. In this embodiment, ring interferometers are used as the optical filters F1 and F2. 1 is a directional coupler for splitting input light into two optical filters PL and F2, and 2 is a directional coupler for splitting output light from optical filter F1 into two lights.

3.4は直線導波路9,10を進む光をそれぞれリング
型導波路5,6へ分波する方向性結合器を表わす。光学
フィルタF、、F2は同じ形状、同じ大きさである。光
学フィルタF、、F2は同一基板7上に構成されること
により1つの素子を構成することができる。光出力O1
は、従来のように、光学フィルタF1を通過した光とし
て測定用に用いる。光出力o2.o3は、受光器により
モニタする。第2図は光学フィルタF1のフィルタ特性
、第3図は光学フィルタF2のフィルタ特性を表わす。
3.4 represents a directional coupler that splits the light traveling through the straight waveguides 9 and 10 into the ring waveguides 5 and 6, respectively. The optical filters F, , F2 have the same shape and size. By configuring the optical filters F, , F2 on the same substrate 7, they can constitute one element. Light output O1
is used for measurement as light that has passed through the optical filter F1, as in the prior art. Light output o2. o3 is monitored by a light receiver. FIG. 2 shows the filter characteristics of the optical filter F1, and FIG. 3 shows the filter characteristics of the optical filter F2.

第2図と第3図で周波数の透過特性が異なっている(こ
こでは周期が異なっている)。
The frequency transmission characteristics are different between FIG. 2 and FIG. 3 (here, the period is different).

今、光入力Piとして1.55μm(第2,3図の矢印
の位置)の光がこの素子に入力する場合を考える。この
人力光は方向性結合器1により2:1に分けられて光学
フィルタF、、F2へ入力する。
Now, consider the case where light of 1.55 μm (the position of the arrow in FIGS. 2 and 3) is input to this element as the optical input Pi. This human power light is divided 2:1 by the directional coupler 1 and input to the optical filters F, , F2.

この入力光強度をPfl、Pi2とする。つまり光学フ
ィルタF1及びF2からの出力光強度をPOI、PO2
とすると第2図、第3図より(特性曲線と矢印との交点
より) Pc 1’=0.168P1 t=O,112
P t、  Po 2−0.230 P 12−0.0
77PIとなることがわかる。この先出力を第4図に示
す。
Let this input light intensity be Pfl and Pi2. In other words, the output light intensity from optical filters F1 and F2 is POI, PO2
Then, from Figures 2 and 3 (from the intersection of the characteristic curve and the arrow) Pc 1'=0.168P1 t=O, 112
P t, Po 2-0.230 P 12-0.0
It can be seen that the value is 77PI. The subsequent output is shown in FIG.

方向性結合器2でPOIが2等分されpol 1−0.
5 P、) 、 −0,084P i 1−0.058
 P i 。
The directional coupler 2 divides the POI into two equal parts, pol 1-0.
5 P, ) , -0,084P i 1-0.058
Pi.

Po 12 mo、5 POH−0,084P i H
−0,058Piとなる。
Po 12 mo, 5 POH-0,084P i H
-0,058Pi.

この素子の温度がO,Ol”C高くなった場合を考える
Consider a case where the temperature of this element increases by O,Ol''C.

InPの屈折率の温度係数Δn −1,3756X 1
0− ’/に、GaAsの屈折率の温度係数Δn −2
,2124XIO”/により第2図、第3図のフィルタ
特性のピークが、それぞれ84MHz、127MHzだ
け低周波数側(左方)ヘシフトする。このため先出力0
2.o3は第5図に示すように、それぞれP(、12=
0.090 Pi 1−0.060 Pl 、 P(、
2=0.251 P i 2−0.084 P iとな
る。この変動を検知することにより温度変動量がわかる
。またフィルタ特性の温度による変化量が光学フィルタ
F、、F2で異なるため、入射光の光周波数が変動して
も温度変動量を検知することが可能である。
Temperature coefficient of refractive index of InP Δn −1,3756X 1
0-'/, the temperature coefficient Δn-2 of the refractive index of GaAs
, 2124
2. As shown in FIG. 5, o3 is P(, 12=
0.090 Pi 1-0.060 Pl, P(,
2=0.251 P i 2-0.084 P i. By detecting this variation, the amount of temperature variation can be determined. Furthermore, since the amount of change in filter characteristics due to temperature differs between the optical filters F, F2, it is possible to detect the amount of temperature change even if the optical frequency of the incident light changes.

何故ならば入射光の光周波数変動は光学フィルタF、、
F2のフィルタ特性が同じたけ変動しへ価であり、光出
力02.o3の強度をモニタしていることより、人力光
の光周波数変動による光出力変動と、光学フィルタの温
度変動による光出力変動とを分離することが可能である
This is because the optical frequency fluctuation of the incident light is caused by the optical filter F.
The filter characteristics of F2 fluctuate by the same amount, and the optical output is 0.2. By monitoring the intensity of o3, it is possible to separate the optical output fluctuation due to the optical frequency fluctuation of the human-powered light from the optical output fluctuation due to the temperature fluctuation of the optical filter.

(実施例2) 第6図は本発明の第2の実施例を説明する図であり、1
点鎖線内は光学フィルタFl、F2を表わす。又細線は
InP材料を用いた導波路、太線はGaAs材料を用い
た導波路を表わす。
(Example 2) FIG. 6 is a diagram illustrating a second example of the present invention.
The dashed dotted lines represent optical filters Fl and F2. Further, the thin line represents a waveguide using an InP material, and the thick line represents a waveguide using a GaAs material.

1は入力光を2つの光学フィルタに分波するための方向
性結合器、2は光学フィルタF1からの出力光を2光に
分ける方向性結合器である。
1 is a directional coupler for splitting input light into two optical filters, and 2 is a directional coupler for splitting output light from the optical filter F1 into two lights.

原理は第1の実施例とまったく同じである。The principle is exactly the same as the first embodiment.

(実施例3) 第7図は本発明第3の実施例を説明する図であり、F3
はInP導波路の両端面に高反射膜を形成したファブリ
ペロエタロン型光学フィルタ、F4はGaAs導波路を
用いたファブリペロエタロン型光学フィルタを表わす。
(Embodiment 3) FIG. 7 is a diagram for explaining the third embodiment of the present invention, in which F3
F4 represents a Fabry-Perot etalon type optical filter in which high reflection films are formed on both end faces of an InP waveguide, and F4 represents a Fabry-Perot etalon type optical filter using a GaAs waveguide.

実線は導波路を表わす。Solid lines represent waveguides.

原理は第1の実施例とまったく同じである。The principle is exactly the same as the first embodiment.

(実施例4) 第8図# (a )は本発明第4の実施例を説明する図
であり、細線はInP材参4を用いた導波路、太線はG
aAs材料を用いた導波路を表わす。
(Example 4) Figure 8 # (a) is a diagram explaining the fourth example of the present invention, where the thin line is a waveguide using InP material No. 4, and the thick line is G
It represents a waveguide using aAs material.

一点鎖線で囲まれた部分は光学フィルタF1゜F2を表
わし、ここでは導波路内にグレーティングをきった、グ
レーティング型光学フィルタを用いる。第8図(b)に
はこの導波路型グレーティング型光学フィルタ部の拡大
した断面図を付して示した。
The portion surrounded by the dashed line represents the optical filter F1°F2, and here a grating-type optical filter in which a grating is cut inside the waveguide is used. FIG. 8(b) is an enlarged sectional view of this waveguide grating type optical filter section.

原理は第1の実施例とまったく同じである。The principle is exactly the same as the first embodiment.

(実施例5) 第1図、第6図、第7図、第8図において、材料として
GaAsと5102の2種を用い、2つの光学フィルタ
を形成する二とにより本発明は実行できる。
(Embodiment 5) In FIGS. 1, 6, 7, and 8, the present invention can be carried out by using two materials, GaAs and 5102, and forming two optical filters.

原理は実施例1て述べたのとまったく同じである。The principle is exactly the same as that described in the first embodiment.

(実施例6) 第1図、第6図、第7図、第8図において、材料として
InPと5i02の2種を用い、2つの光学フィルタを
形成し、本発明を実行することができる。
(Example 6) In FIG. 1, FIG. 6, FIG. 7, and FIG. 8, the present invention can be carried out by forming two optical filters using two types of materials, InP and 5i02.

原理は実施例1で述べたのとまったく同じである。The principle is exactly the same as described in the first embodiment.

[発明の効果] 以上述べたように本発明によれば、2種の屈折率の温度
係数の異なる材料により2つの光学フィルタを同一基板
上に形成し、その2つの光学フィルタからの出力強度の
変動をモニタし比較することにより、光学フィルタの温
度変動を入射光の波長の変動に影響することなく検知す
ることができるので、非接触でかつ、従来の技術では測
定できなかったフィルタ特性をつかさどる光学フィルタ
内部の温度変動を検知できるという利点がある。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, two optical filters are formed on the same substrate using two types of materials with different temperature coefficients of refractive index, and the output intensity of the two optical filters is By monitoring and comparing the fluctuations, it is possible to detect temperature fluctuations in the optical filter without affecting the fluctuations in the wavelength of the incident light, allowing for non-contact measurement of filter characteristics that could not be measured with conventional technology. This has the advantage of being able to detect temperature fluctuations inside the optical filter.

なお具体的な実施例を1から6まで述べてきたが本発明
はこの実施例のみに限定されるものではなく、2種の屈
折率の温度係数の異なる材料の組み合わせにより、他の
実施例も考えられることは言うまでもない。
Although specific examples 1 to 6 have been described, the present invention is not limited to only these examples, and other examples can be made by combining two types of materials with different temperature coefficients of refractive index. Needless to say, it's possible.

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

第1図は本発明の第1の実施例を表わす構成説明図、第
2図は第1図中の1 n P :t、を料を用いた導波
路型光学フィルタF1の特性を表わす図、第3図は第1
図中のGaAs材料を用いた導波路型光学フィルタF2
の特性を表わす図、第4図は第1図で表わす素子の光入
力P1を1とした峙の光出力O!、光出力02+ 及び
光出力03を表わす図、第5図は素子の温度が0.01
°Cだけ上昇した時の光出力01.光出力02及び光出
力03を表わす図、第6図は本発明の第2の実施例を表
わす構成説明図、第7図、第8図は本発明の第3、第4
の実施例を表わす構成説明図である。 F、、F2・・・光学フィルタ、5.ill、9・・I
nP材料を用いた導波路、6.10・・・GaAs材料
を用いた導波路、1・・・入力光を2つの光学フィルタ
に分波するための方向性結合器、2・・・光学フィルタ
F、からの出力光を2光に分ける方向性結合器、3.4
・・・方向性結合器、5,6・・・リング型導波路、8
,9・・・ファブリペロ干ル型光学フィルタ。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図 用液叙陣Hz] 第2図 第3図 第4図      第5図
FIG. 1 is a configuration explanatory diagram showing the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the characteristics of a waveguide type optical filter F1 using the material 1 n P :t in FIG. 1. Figure 3 is the first
Waveguide type optical filter F2 using GaAs material in the figure
FIG. 4 shows the optical output O! of the device shown in FIG. 1 when the optical input P1 is set to 1. , a diagram showing the optical output 02+ and the optical output 03, FIG. 5 shows the temperature of the element 0.01
Light output when increased by °C 01. A diagram showing optical output 02 and optical output 03, FIG. 6 is a configuration explanatory diagram showing the second embodiment of the present invention, and FIGS. 7 and 8 are diagrams showing the third and fourth embodiments of the present invention.
FIG. 2 is a configuration explanatory diagram showing an embodiment of the invention. F, , F2... optical filter, 5. ill, 9...I
Waveguide using nP material, 6.10... Waveguide using GaAs material, 1... Directional coupler for splitting input light into two optical filters, 2... Optical filter A directional coupler that splits the output light from F into two lights, 3.4
... Directional coupler, 5, 6 ... Ring waveguide, 8
, 9...Fabry-Perot filter. Applicant's representative Patent attorney Takehiko Suzue Figure 1 Liquid recording Hz] Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)屈折率の温度係数の異なる2種の材料を用いた導
波路構造を有する2つの光学フィルタにより構成され、
該2つの光学フィルタからの出力光強度の変動より光学
フィルタの温度変動を検知できるようにしたことを特徴
とする集積化光学フィルタ。
(1) Consisting of two optical filters with waveguide structures using two types of materials with different temperature coefficients of refractive index,
An integrated optical filter characterized in that temperature fluctuations in the optical filters can be detected from fluctuations in output light intensity from the two optical filters.
(2)光学フィルタとして、2つの光学フィルタが同一
基板上に構成されることにより1つの素子を構成する光
学フィルタを用いることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の集積化光学フィルタ。
(2) The integrated optical filter according to claim 1, characterized in that the optical filter is an optical filter that constitutes one element by two optical filters being constructed on the same substrate.
(3)光学フィルタとして、入射光を2つの光学フィル
タへふり分けるための方向性結合器が光学フィルタの光
入射側に構成されており、少くとも1方の光学フィルタ
の出力側の導波路に方向性結合器が構成されている光学
フィルタを用いることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の集積化光学フィルタ。
(3) As an optical filter, a directional coupler for distributing incident light to two optical filters is configured on the light input side of the optical filter, and a waveguide on the output side of at least one optical filter is configured. Claim 1, characterized in that an optical filter in which a directional coupler is configured is used.
Integrated optical filter as described in Section.
JP20907186A 1986-09-05 1986-09-05 Integrated optical filter Pending JPS6364006A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20907186A JPS6364006A (en) 1986-09-05 1986-09-05 Integrated optical filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20907186A JPS6364006A (en) 1986-09-05 1986-09-05 Integrated optical filter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6364006A true JPS6364006A (en) 1988-03-22

Family

ID=16566770

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20907186A Pending JPS6364006A (en) 1986-09-05 1986-09-05 Integrated optical filter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6364006A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02135323A (en) * 1988-11-16 1990-05-24 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical ring resonator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02135323A (en) * 1988-11-16 1990-05-24 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical ring resonator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4932263A (en) Temperature compensated fiber optic pressure sensor
US4932262A (en) Miniature fiber optic pressure sensor
US4329058A (en) Method and apparatus for a Fabry-Perot multiple beam fringe sensor
US5682237A (en) Fiber strain sensor and system including one intrinsic and one extrinsic fabry-perot interferometer
US5828059A (en) Transverse strain measurements using fiber optic grating based sensors
US4850666A (en) Slab-type optical device
JP3496011B2 (en) Optical fiber structure deformation sensing system
US11112316B2 (en) Optical fiber temperature sensor
US5446280A (en) Split-spectrum self-referenced fiber optic sensor
US4853534A (en) Optical fiber sensing system
CN106197492B (en) Fa-Po cavity length and refractive index computational methods based on optical fiber composite algorithm amber cavity configuration
CN105928903B (en) Based on cascade optical resonator optical sensor
US4647203A (en) Fiber optic sensor
US9068950B2 (en) Vernier photonic sensor data-analysis
CN109253986B (en) Double-ring optical sensor of cascade Fourier transform spectrometer
US20090010588A1 (en) Optimized optical resonator device for sensing applications
US11781923B1 (en) Temperature sensor based on twin hole optical fiber
JPS6364006A (en) Integrated optical filter
CN110017925B (en) Waveguide pressure sensor based on M-Z structure and detection method
US4772083A (en) Optical fiber interferometer
CN114018402A (en) Optical resonant cavity sensing signal enhancement method
JPS5714729A (en) Temperature measuring device
Alonso-Murias et al. Ratiometric temperature sensor based on a multicore optical fiber
EP3757524A1 (en) Composed multicore optical fiber interferometer
Singh et al. Silicon on Insulator-Based Ultra-Small Micro-Ring Resonator for Temperature Sensing