WO2012132907A1 - 光導波路回路 - Google Patents

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WO2012132907A1
WO2012132907A1 PCT/JP2012/056584 JP2012056584W WO2012132907A1 WO 2012132907 A1 WO2012132907 A1 WO 2012132907A1 JP 2012056584 W JP2012056584 W JP 2012056584W WO 2012132907 A1 WO2012132907 A1 WO 2012132907A1
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optical waveguide
optical
light
polarization
input
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奈良　一孝
井上　崇
礼高 松原
川島　洋志
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古河電気工業株式会社
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    • G02F2201/066—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 integrated waveguide channel; buried

Definitions

  • the present invention relates to an optical waveguide circuit.
  • a quaternary phase modulation method As a typical and practical coherent modulation method, a quaternary phase modulation method is widely used. Also, the polarization multiplexing quaternary phase modulation (DP-QPSK: Dual Polarization Quadrature Phase Shift Keying) method, which is a combination of this quaternary phase modulation method and polarization multiplexing technology, is a modulation method that can improve frequency utilization efficiency. .
  • DP-QPSK Dual Polarization Quadrature Phase Shift Keying
  • a local oscillation (LO) light and the signal light after transmission are mixed and interfered using an optical interference element called a 90-degree hybrid element.
  • B-PD balanced-photo detector
  • the polarization-multiplexed two-polarized signal light is polarization-separated on the receiving side using, for example, a polarization beam splitter (PBS).
  • PBS polarization beam splitter
  • the electrical signal output from the B-PD is processed by digital signal processing, so that polarization demultiplexing and the relative position between the signal light and the LO light are achieved.
  • a scheme polarization multiplexed digital coherent transmission scheme
  • optical signal processing is extremely simplified and reception accuracy can be improved. Therefore, the polarization multiplexing digital coherent transmission method is very promising as a technique for realizing large-capacity optical transmission.
  • an optical waveguide circuit in which a polarization beam splitter and a 90-degree hybrid element are integrated in one element using a planar lightwave circuit (PLC) technology (hereinafter referred to as a PBS integrated coherent mixer as appropriate).
  • PLC planar lightwave circuit
  • Sakamaki et al. “One-chip integrated dual polarization optical hybrid using silica-based planer lightwave circuit technology” Proc. Of ECOC2009, paper 2.2.4. Sakamaki et al., “Dual polarization optical hybrid using silica-based planar lightwave circuit technology for digital coherent receiver”, Electronics Letters 7th January 2010 Vol. 46 No. 1, p. 58.
  • an optical waveguide circuit including a plurality of optical circuit elements such as a PBS integrated coherent mixer is required to have a smaller and easier-to-handle shape.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide an optical waveguide circuit that is small and easy to handle and has a stable light output intensity.
  • an optical waveguide circuit includes first and second input optical waveguides to which first and second lights are input, and the first A first polarization beam splitter connected to the input optical waveguide and two orthogonally polarized lights output by the first light being polarized and separated by the first polarization beam splitter. And one of two orthogonally polarized lights generated from the second light are input, an optical interference element that interferes with the two input lights, and the first A first connection optical waveguide connecting the polarization beam splitter and the optical interference element; and a second connection optical waveguide connecting the second input optical waveguide and the optical interference element.
  • first bend having a predetermined radius of curvature and an arc angle
  • second bend having a radius of curvature and an arc angle set so as to cancel the rotation of the polarization plane of light generated in the first bend.
  • the first polarization beam splitter, the first and second connection optical waveguides, and the optical interference element are arranged in an S shape. To do.
  • the first bent portion and the second bent portion have opposite positive and negative curvatures, equal curvature radii, and equal arc angles. It is characterized by.
  • the optical waveguide circuit according to the present invention is provided between the second input optical waveguide and the second connection optical waveguide, and is substantially parallel to the first polarization beam splitter. And a second polarization beam splitter that is arranged to separate and output the second light into two polarized lights orthogonal to each other.
  • the first and second polarization beam splitters and the optical interference element are arranged in parallel in the width direction of the optical waveguide circuit. It is characterized by.
  • the optical waveguide circuit according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the first or second polarization beam splitter is configured by a Mach-Zehnder interferometer.
  • the optical interference element is a 90-degree hybrid element.
  • the optical waveguide circuit according to the present invention is the optical waveguide circuit according to the present invention, wherein the two optical interference elements and the two first and second connection optical waveguides connected to the two optical interference elements, respectively. It is characterized by providing.
  • the optical waveguide circuit according to the present invention is the optical waveguide circuit according to the present invention, wherein the two optical interference elements and the two first and second connection optical waveguides connected to the two optical interference elements, respectively.
  • Light that is inserted into one of the branch optical waveguide that connects the second input optical waveguide and the two second connection optical waveguides, and the first and second connection optical waveguides, and is input A polarization rotator that rotates the polarization of the first optical waveguide by 90 degrees, and at least one of the branch optical waveguide and the first and second connection optical waveguides includes an excess loss in the first connection optical waveguide, It has a loss compensation mechanism for compensating for a difference from excess loss in the second connection optical waveguide.
  • the optical waveguide circuit according to the present invention is the optical waveguide circuit according to the invention, wherein the loss compensation mechanism is the branched optical waveguide whose branching ratio is set to compensate for the difference in excess loss. To do.
  • the optical waveguide circuit according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the branch optical waveguide is a Y branch optical waveguide.
  • the optical waveguide circuit according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the branch optical waveguide is a Mach-Zehnder interferometer type optical waveguide.
  • the Mach-Zehnder interferometer type optical waveguide has the branching ratio adjusted by changing an effective refractive index of at least one arm waveguide. It is characterized by.
  • the optical waveguide circuit according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the loss compensation mechanism is an optical loss portion formed in a connection optical waveguide to which the polarization rotation element is not inserted. To do.
  • the optical loss portion is a gap optical waveguide portion formed in the connection optical waveguide.
  • connection optical waveguide intersects with the first input optical waveguide, and the gap optical waveguide portion is formed at the intersecting portion. It is characterized by being.
  • the optical loss portion is a slit that divides the connection optical waveguide.
  • the optical waveguide circuit according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the optical loss portion is a branched optical coupler inserted in the connection optical waveguide.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of an optical waveguide circuit according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating the polarization state of LO light.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating the polarization state of LO light.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the polarization state of light at the bent portion of the connecting optical waveguide.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the polarization state of light at the bent portion of the connection optical waveguide.
  • FIG. 6 is a schematic plan view of the optical waveguide circuit according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic plan view of an optical waveguide circuit according to the third embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic plan view showing an example of an optical waveguide circuit that can be used as a PBS integrated coherent mixer.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view illustrating the polarization state of LO light.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view illustrating the polarization state of LO light.
  • FIG. 11 is a schematic plan view of an optical waveguide circuit according to the fourth embodiment.
  • FIG. 12 is a schematic plan view of an optical waveguide circuit according to the fifth embodiment.
  • FIG. 13A is a schematic plan view of an optical waveguide circuit according to Embodiment 6.
  • FIG. 13B is a partially enlarged view of the optical waveguide circuit shown in FIG. 13A.
  • FIG. 14 is a schematic plan view of an optical waveguide circuit according to the seventh embodiment.
  • FIG. 14 is a schematic plan view of an optical waveguide circuit according to the seventh embodiment.
  • FIG. 15 is a schematic plan view of an optical waveguide circuit according to the eighth embodiment.
  • FIG. 16A is a schematic plan view of the optical waveguide circuit according to the ninth embodiment.
  • FIG. 16B is a partially enlarged view of the optical waveguide circuit shown in FIG. 16A.
  • the optical waveguide circuit according to Embodiment 1 of the present invention is a PLC type optical waveguide circuit made of a silica glass material that can be used as a PBS integrated coherent mixer.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of an optical waveguide circuit according to the first embodiment.
  • the optical waveguide circuit 100 includes input optical waveguides 11 and 12 that are first and second input optical waveguides, and a polarization beam splitter 21 that is first and second polarization beam splitters, 22, connection optical waveguides 31 and 32 that are first and second connection optical waveguides, a 90-degree hybrid element 41 that is an optical interference element, and a connection optical waveguide that is another first and second connection optical waveguide 51 and 52 and a 90-degree hybrid element 61 which is another optical interference element.
  • the input optical waveguides 11 and 12 are disposed on the optical input end face 100a side of the optical waveguide circuit 100, and are formed substantially linearly toward the optical output end face 100b side.
  • the polarization beam splitter 21 includes a Y branch optical waveguide 21a connected to the input optical waveguide 11, arm optical waveguides 21b and 21c connected to the Y branch optical waveguide 21a, and a directional coupler connected to the arm optical waveguides 21b and 21c. And a 3 dB coupler 21d.
  • the polarization beam splitter 21 has a configuration of a Mach-Zehnder Interferometer (MZI) type interferometer.
  • MZI Mach-Zehnder Interferometer
  • the length and birefringence of the arm optical waveguides 21b and 21c are such that TM polarized light (polarized light in a direction perpendicular to the substrate surface on which the optical waveguide circuit 100 is formed) of light of one of the 3 dB couplers 21d at a predetermined wavelength.
  • TM polarized light polarized light in a direction perpendicular to the substrate surface on which the optical waveguide circuit 100 is formed
  • the optical path length has an interference characteristic in which TE polarized light (polarization parallel to the substrate surface) is output from the other output port of the 3 dB coupler 21d by about 100%.
  • the polarization beam splitter 21 separates the light input from the input port of the Y-branch optical waveguide 21a into TE polarized light and TM polarized light, and converts each polarized light into light. Output from each output port of the 3 dB coupler 21d.
  • the polarization beam splitter 22 includes a Y branch optical waveguide 22a connected to the input optical waveguide 12, arm optical waveguides 22b and 22c connected to the Y branch optical waveguide 22a, and a directional coupler connected to the arm optical waveguides 22b and 22c. And a 3 dB coupler 22d.
  • the polarization beam splitter 22 also has a configuration of an MZI type interferometer.
  • TM polarized light is output almost 100% from one output port of the 3 dB coupler 22d at a predetermined wavelength
  • TE polarized light is 3 dB coupler 22d.
  • the optical path length is set so as to have an interference characteristic of approximately 100% output from the other output port.
  • the polarization beam splitter 22 splits the light input from the input port of the Y-branch optical waveguide 22a into TE polarized light and TM polarized light, and converts them into two orthogonal directions. Wave light is generated, and each polarized light is output from each output port of the 3 dB coupler 22d.
  • the polarization beam splitters 21 and 22 are formed in a state of being arranged substantially parallel to each other from the light input end face 100a toward the light output end face 100b.
  • the arm optical waveguides 21b, 21c, 22b, and 22c each have a straight portion and bent portions 21ba, 21ca, 22ba, and 22ca that continue from the straight portion. Due to the presence of such a bent portion, the polarization beam splitters 21 and 22 can be arranged in a small space in the length direction when the direction from the light input end face 100a to the light output end face 100b is the length direction. .
  • the connection optical waveguide 31 includes a bent portion 31a, a bent portion 31b, and a straight portion 31c that connects the bent portion 31a and the bent portion 31b, and has an S-shape as a whole.
  • the bent portion 31 a is connected to the 3 dB coupler 21 d of the polarization beam splitter 21.
  • the bent portion 31 b is connected to the 90-degree hybrid element 41.
  • the connection optical waveguide 32 includes a bent portion 32a, a bent portion 32b, and a straight portion 32c that connects the bent portion 32a and the bent portion 32b.
  • the bent portion 32 a is connected to the 3 dB coupler 22 d of the polarization beam splitter 22.
  • the bent portion 32 b is connected to the 90-degree hybrid element 41. That is, the connection optical waveguide 32 connects the input waveguide 12 and the 90-degree hybrid element 41 with the polarization beam splitter 22 provided therebetween.
  • the 90-degree hybrid element 41 includes a Y branch optical waveguide 41a connected to the connection optical waveguide 31, a Y branch optical waveguide 41b connected to the connection optical waveguide 32, and arm optical waveguides 41c and 41d connected to the Y branch optical waveguide 41a.
  • the arm optical waveguides 41e and 41f connected to the Y branch optical waveguide 41b, the 3 dB coupler 41g composed of the directional coupler connected to the arm optical waveguides 41c and 41f, and the directional coupler connected to the arm optical waveguides 41d and 41e.
  • the 90-degree hybrid element 41 is formed substantially linearly so that the output optical waveguides 41i, 41j, 41k, and 41l reach the light output end face 100b from the light input end face 100a side to the light output end face 100b side.
  • the arm optical waveguides 41c and 41d have the same optical path length.
  • the optical path length of the arm optical waveguide 41e and the optical path length of the arm optical waveguide 41f are set so that the optical path difference is 90 degrees in terms of the phase of light.
  • the optical path length of the arm optical waveguide 41e is set shorter by ⁇ / 4 radians (45 degrees) in terms of the phase of the light than the optical path lengths of the arm optical waveguides 41c and 41d
  • the optical path length of the arm optical waveguide 41f is It is set longer by ⁇ / 4 radians in terms of the phase of light than the optical path lengths of the optical waveguides 41c and 41d.
  • the 90-degree hybrid element 41 has an interference characteristic in which the output characteristic of the 3 dB coupler 41 h and the 3 dB coupler 41 g are 90 degrees different in phase.
  • connection optical waveguide 51 includes a bent portion 51a, a bent portion 51b, and a straight portion 51c that connects the bent portion 51a and the bent portion 51b, and has an overall S shape.
  • the bent portion 51 a is connected to the 3 dB coupler 21 d of the polarization beam splitter 21.
  • the bent portion 51 b is connected to the 90-degree hybrid element 61.
  • the connection optical waveguide 52 includes a bent portion 52a, a bent portion 52b, and a straight portion 52c that connects the bent portion 52a and the bent portion 52b.
  • the bent portion 52 a is connected to the 3 dB coupler 22 d of the polarization beam splitter 22.
  • the bent portion 52 b is connected to the 90-degree hybrid element 61. That is, the connection optical waveguide 52 connects the input waveguide 12 and the 90-degree hybrid element 61 with the polarization beam splitter 22 provided therebetween.
  • the 90-degree hybrid element 61 includes a Y branch optical waveguide 61a connected to the connection optical waveguide 51, a Y branch optical waveguide 61b connected to the connection optical waveguide 52, and arm optical waveguides 61c and 61d connected to the Y branch optical waveguide 61a.
  • the arm optical waveguides 61e and 61f connected to the Y branch optical waveguide 61b, the 3 dB coupler 61g composed of the directional coupler connected to the arm optical waveguides 61c and 61f, and the directional coupler connected to the arm optical waveguides 61d and 61e.
  • the 90-degree hybrid element 61 is formed in a substantially linear shape so that the output optical waveguides 61i, 61j, 61k, and 61l reach the light output end face 100b from the light input end face 100a side to the light output end face 100b side.
  • the arm optical waveguides 61c and 61d have the same optical path length.
  • the optical path length of the arm optical waveguide 61e and the optical path length of the arm optical waveguide 61f are set so that the optical path difference is 90 degrees in terms of the phase of light.
  • the optical path length of the arm optical waveguide 61e is set shorter than the optical path lengths of the arm optical waveguides 61c and 61d by ⁇ / 4 radians in terms of the light phase
  • the optical path length of the arm optical waveguide 61f is set to the arm optical waveguide 61c, It is set longer than the optical path length of 61d by ⁇ / 4 radians in terms of the light phase.
  • the 90-degree hybrid element 61 has an interference characteristic in which the phase is different by 90 degrees between the output characteristic of the 3 dB coupler 61 h and the 3 dB coupler 61 g.
  • the polarization beam splitters 21 and 22, the connection optical waveguides 31 and 32, and the 90-degree hybrid element 41 are arranged so as to form an S-shape. Further, the polarization beam splitters 21 and 22, the connection optical waveguides 51 and 52, and the 90-degree hybrid element 61 are also arranged so as to form another S-shape.
  • the polarization beam splitters 21 and 22 and the 90-degree hybrid elements 41 and 61 are arranged in parallel in the width direction between the side surfaces 100c and 100d of the optical waveguide circuit 100.
  • the optical waveguide circuit 100 is small in size and easy to handle because the distance (length) between the light input end face 100a and the light output end face 100b is not longer than the distance (width) between the side faces 100c and 100d. It has become.
  • the signal light L ⁇ b> 1 as the first light is input to the input optical waveguide 11, and the LO light L ⁇ b> 2 as the second light is input to the input optical waveguide 12.
  • the signal light L1 is a DP in which a QPSK signal light having a predetermined polarization (X polarization) and a QPSK signal light having a polarization orthogonal to the X polarization (Y polarization) are polarization multiplexed.
  • -QPSK signal light is obtained by polarization multiplexing X-polarized light and Y-polarized light having the same intensity.
  • the signal light L1 and the LO light L2 have the same wavelength, but may be different.
  • the wavelengths of the signal light L1 and the LO light L2 are, for example, wavelengths within a communication wavelength band used in optical communication, and are any one of wavelengths from 1520 nm to 1630 nm, for example.
  • FIGS. 2 and 3 are schematic cross-sectional views for explaining the polarization state of the LO light L2.
  • the cross section of FIG. 2 shows a cross section at the end of the input optical waveguide 12 on the Y branch optical waveguide 22a side.
  • the cross section of FIG. 3 shows a cross section of the connection optical waveguides 32 and 52 on the output port side of the 3 dB coupler 22d.
  • the optical waveguide circuit 100 includes an optical waveguide 12 and other optical waveguides in a clad layer 102 made of a silica glass material formed on a substrate 101 made of silicon or the like. It is configured by forming a waveguide.
  • the LO light L2 is obtained by polarization multiplexing the Y-polarized light L21 and the X-polarized light L22 having the same intensity.
  • the LO light L2 is input to the input optical waveguide 12 so that the X-polarized light L22 becomes TE-polarized light and the Y-polarized light L21 becomes TM-polarized light. That is, the LO light L2 can be regarded as linearly polarized light when the phases of the Y-polarized light L21 and the X-polarized light L22 are the same, and the polarization planes are TE polarized and TM polarized. It is input so as to be at an angle of 45 degrees.
  • the polarization becomes elliptical polarization.
  • An angle of 45 degrees is formed with respect to the TM polarization. Since the input optical waveguide 12 is substantially linear, the light L22 is guided in the TE polarization and the light L21 is guided in the TM polarization, and input to the Y branch optical waveguide 22a of the polarization beam splitter 22. .
  • the substantially linear input optical waveguide 12 is input to the polarization beam splitter 22 while maintaining the polarization state of the input LO light L2.
  • the polarization state of the LO light L2 input to the polarization beam splitter 22 is in the state as designed for the polarization beam splitter 22, and the polarization state is stably input.
  • the occurrence of polarization crosstalk between the light L22 and the light L21, which are orthogonal polarization components of the input LO light L2 is suppressed or Is prevented.
  • the light L21 is output to the connection optical waveguide 32 with a stable light intensity as TM polarization.
  • the light L22 is output to the connection optical waveguide 52 with a stable light intensity as TE polarized light.
  • the polarization-multiplexed X-polarized and Y-polarized QPSK signal light is input to the input optical waveguide 11 in a state where the TE-polarized light and the TM-polarized light generally do not match. Then, the polarization component that was TE polarization at the input end of the input optical waveguide 11 is still TE polarization, and the polarization component that was TM polarization at the input end is guided as TM polarization. And is input to the Y-branch optical waveguide 21a of the polarization beam splitter 21 in a stable polarization state.
  • the polarization-multiplexed QPSK signal light is separated by the polarization beam splitter 21 in a state where polarization crosstalk is suppressed or prevented.
  • the component having TE polarization at the input end of the input optical waveguide 11 in the polarization multiplexed QPSK signal light is output to the connection optical waveguide 51 with stable light intensity as TE polarization.
  • the component having TM polarization at the input end of the polarization multiplexed QPSK signal light is output to the connection optical waveguide 31 with stable light intensity as TM polarization.
  • the signal light component optically polarization-separated at this point is not a signal that is polarization-demultiplexed into the X-polarization and Y-polarization components multiplexed at the transmission end of the QPSK signal light.
  • these polarization-separated signal light components are caused to interfere with the light L21 and L22 obtained by separating the LO light L2 by the 90-degree hybrid elements 41 and 61, and after receiving the light, digital signal processing is applied. Thus, polarization demultiplexing is performed.
  • the TM polarized light L21 of the LO light L2 is guided through the connection optical waveguide 32 and input to the Y branch optical waveguide 41b of the 90-degree hybrid element 41.
  • the QPSK signal light separated as TM polarization is guided through the connection optical waveguide 31 and input to the Y branch optical waveguide 41a of the 90-degree hybrid element 41.
  • the 90-degree hybrid element 41 causes the light L21 and the QPSK signal light separated as the TM polarization to interfere with each other so that the signal light of the I channel component included in the QPSK signal light is output with a stable light intensity. Output to 41j.
  • the 90-degree hybrid element 41 outputs the signal light of the Q channel component included in the QPSK signal light to the output optical waveguides 41k and 41l with stable light intensity.
  • the TM-polarized I-channel component and Q-channel component signal lights output from the output optical waveguides 41i and 41j and the output optical waveguides 41k and 41l are received by the B-PD and converted into electrical signals, respectively. Digital signal processing is performed and demodulated.
  • the TE polarized light L22 of the LO light L2 is guided through the connection optical waveguide 52 and input to the Y branch optical waveguide 61b of the 90-degree hybrid element 61.
  • the QPSK signal light separated as the TE polarized wave is guided through the connection optical waveguide 51 and input to the Y branch optical waveguide 61 a of the 90-degree hybrid element 61.
  • the 90-degree hybrid element 61 causes the light L22 and the QPSK signal light separated as TE polarized light to interfere with each other so that the signal light of the I channel component included in the QPSK signal light is output with a stable light intensity.
  • the 90-degree hybrid element 61 outputs the signal light of the Q channel component included in the QPSK signal light to the output optical waveguides 61k and 61l with stable light intensity.
  • the TE-polarized I-channel component and Q-channel component signals output from the output optical waveguides 61i and 61j and the output optical waveguides 61k and 61l are respectively received by the B-PD and converted into electrical signals. Predetermined digital signal processing is performed and demodulated.
  • the input optical waveguides 11 and 21 are substantially linear, so that the polarization beam splitters 21 and 22 have TM polarization without polarization crosstalk. Since the polarization can be separated from the TE polarization, the polarization state and the light output intensity are stabilized.
  • FIG. 8 is a schematic plan view showing an example of an optical waveguide circuit that can be used as a PBS integrated coherent mixer.
  • An optical waveguide circuit 1000 shown in FIG. 8 has the polarization beam splitters 21 and 22 replaced with the polarization beam splitters 1021 and 1022, respectively, and the connection optical waveguides 31, 32, 51, and 52 in the optical waveguide circuit 100, respectively.
  • the connection optical waveguides 1031, 1032, 1051, and 1052 are replaced.
  • the polarization beam splitter 1021 includes a Y-branch optical waveguide 1021a, arm optical waveguides 1021b and 1021c connected to the Y-branch optical waveguide 1021a, and a 3 dB coupler 1021d including a directional coupler connected to the arm optical waveguides 1021b and 1021c.
  • the polarization beam splitter 1022 includes a Y branch optical waveguide 1022a, arm optical waveguides 1022b and 1021c connected to the Y branch optical waveguide 1022a, and a 3 dB coupler 1022d including a directional coupler connected to the arm optical waveguides 1022b and 1022c. I have.
  • the input optical waveguides 1011 and 1012 have U-shaped bent portions 1011a and 1012a, respectively.
  • FIGS. 9 and 10 are schematic cross-sectional views for explaining the polarization state of the LO light L2.
  • the cross section of FIG. 9 shows an enlarged cross section at the end of the input optical waveguide 1012 on the Y branch optical waveguide 1022a side.
  • the cross section of FIG. 10 shows a cross section of the connection optical waveguides 1032 and 1052 on the output port side of the 3 dB coupler 1022d.
  • the optical waveguide circuit 1000 is also configured by forming optical waveguides such as the input optical waveguide 1012 in a clad layer 102 made of a silica-based glass material formed on a substrate 101 made of silicon or the like. is there.
  • the input optical waveguide 1012 has a U-shaped bent portion 1012a. Therefore, similarly to the optical waveguide circuit 100, even if the LO light L2 is input to the input optical waveguide 1012 so that the polarization plane is 45 degrees with respect to the TE polarization and the TM polarization, the polarization plane rotates. For example, a polarization state such as LO light L3 is obtained.
  • the present inventors diligently studied and found that when the optical waveguide has a bent portion, the plane of polarization of light guided through the optical waveguide rotates due to stress or the like.
  • FIG. 9 shows a state in which the LO light L3 is decomposed into the TM polarization and TE polarization axes.
  • the light L3a and the light L3b are obtained by rotating the light L21 and the light L22 (see FIG. 2) obtained by decomposing the LO light L2 into TM and TE polarization components.
  • the components obtained by projecting the light L3a onto the TM polarization axis and the TE polarization axis are the light L3a1 and the light L3a2, respectively, and the components obtained by projecting the light L3b onto the TM polarization axis and the TE polarization axis are the light L3b1 and the light L3b2, respectively. is there.
  • the TM polarization component combines the light L3a1 and the light L3b1
  • the TE polarization component combines the light L3a2 and the light L3b2. It is a thing.
  • the light L3a and the light L3b are in phase.
  • the light L31 and the light L32 obtained by adding the light L3a1 and the light L3b1 and the light L3a2 and the light L3b2 as they are are obtained as the output of the polarization beam splitter 1022 (see FIG. 10).
  • the light L31 and the light L32 are components obtained by directly projecting the light L3 onto the TM and TE polarization axes.
  • the intensity ratio between the TM polarization component light L31 and the TE polarization component light L32 deviates from 1: 1 in accordance with the rotation angle of the LO light L3. This is a problem when demodulating a polarization multiplexed QPSK signal.
  • the light L3a and the light L3b have a random phase difference.
  • the intensity of the output light obtained by combining the light L3a1 and the light L3b1 on the TM polarization axis depends on the phase difference.
  • the intensity of the output light obtained by combining the light L3a2 and the light L3b2 on the TE polarization axis fluctuates, and the light intensity becomes unstable. Similar instability of output light also occurs in the polarization beam splitter 1021.
  • the intensity of the light output from the 90-degree hybrid elements 41 and 61 to which the output light from the polarization beam splitters 1021 and 1022 is input and predetermined optical signal processing is performed becomes unstable.
  • the optical waveguide circuit 100 since the input optical waveguides 11 and 12 are substantially linear, the polarization plane of the input LO light L2 hardly rotates. As a result, the light output intensity from the polarization beam splitters 21, 22 and the output optical waveguides 41i, 41j, 41k, 41l, 61i, 61j, 61k, 61l is stabilized.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the polarization state of light at the bent portions 31 a and 32 a of the connection optical waveguides 31 and 32.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the polarization state of light in the bent portions 31b and 32b of the connection optical waveguides 31 and 32.
  • the polarization plane of the TM polarized light L21 polarized by the polarization beam splitter 22 from the LO light L2 rotates clockwise, for example, like the light L21a.
  • the polarization plane of the TM polarized light L11 polarized by the polarization beam splitter 21 from the signal light L1 rotates in the same direction as the light L21 like the light L11a.
  • the positive and negative curvatures of the bent portions 31b and 32b are set opposite to those of the bent portions 31a and 32a, respectively.
  • the bent part 31b the polarization plane of the light L11a rotates counterclockwise on the paper surface, and a polarization state like the light L11b is obtained.
  • the bent portion 32b the polarization plane of the light L21a rotates counterclockwise on the paper surface, and a polarization state like the light L21b is obtained.
  • the bent portions 31a and 31b and the bent portions 32b and 32b have curvature radii with opposite signs, so that the rotation of the polarization plane in each bent portion cancels out.
  • the bent portions 51a and 51b and the bent portions 52b and 52b have opposite positive and negative curvatures, respectively, thereby canceling the rotation of the polarization plane at each bent portion. meet.
  • connection optical waveguides 31, 32, 51, 52 are configured so that the rotation of the polarization plane of the light generated at one of the bent portions in the same connection optical waveguide is sufficiently canceled by the other bent portion. It is more preferable to set the curvature radius and arc angle of each bent portion.
  • the reason for sufficiently canceling the rotation of the plane of polarization of the light generated at the bent portion is designed to combine two bent portions having opposite curvatures, equal curvature radii, and equal arc angles. It is preferable.
  • connection optical waveguides 31 and 32 may be a radius of curvature and an arc angle that do not change between before and after the waveguide.
  • desired stable interference characteristics can be realized in the 90-degree hybrid element 41.
  • bent portions 21ba, 21ca, 22ba, and 22ca of the arm optical waveguides 21b, 21c, 22b, and 22c of the polarization beam splitters 21 and 22, respectively have the same curvature radius, the same curvature radius, and an arc.
  • the S-shape is formed by combining two bent portions having the same angle. Therefore, the rotation of the polarization plane of light cancels out almost completely at these bent portions.
  • the location where the optical waveguides intersect is one location where the connection optical waveguide 32 and the connection optical waveguide 52 are located on the light output end face 100 b side of the optical waveguide circuit 100. It is. If there are many intersections where the optical waveguides intersect, the loss of light intensity may increase, and if a crosstalk component occurs at the intersections, the signal quality may deteriorate, which is not preferable. In the optical waveguide circuit 100, since there is only one intersection, it is preferable because loss of light intensity and deterioration of signal quality are greatly suppressed.
  • FIG. 6 is a schematic plan view of an optical waveguide circuit according to the second embodiment.
  • the optical waveguide circuit 200 has a configuration in which the connection optical waveguides 31, 32, 51, and 52 are replaced with connection optical waveguides 231, 232, 251, and 252 in the optical waveguide circuit 100 shown in FIG.
  • the connection optical waveguide 231 includes a bent portion 231a, a bent portion 231b, and a straight portion 231c that connects the bent portion 231a and the bent portion 231b, and has an S-shape as a whole.
  • the bent portion 231a is connected to the polarization beam splitter 21.
  • the bent portion 231b is connected to the 90-degree hybrid element 41.
  • the connection optical waveguide 232 includes a bent portion 232a, a bent portion 232b, and a straight portion 232c that connects the bent portion 232a and the bent portion 232b.
  • the bent portion 232 a is connected to the polarization beam splitter 22.
  • the bent portion 232b is connected to the 90-degree hybrid element 41.
  • connection optical waveguide 251 includes a bent portion 251a, a bent portion 251b, and a straight portion 251c that connects the bent portion 251a and the bent portion 251b, and has an overall S shape.
  • the bent portion 251 a is connected to the polarization beam splitter 22.
  • the bent portion 251b is connected to the 90-degree hybrid element 61.
  • the connection optical waveguide 252 includes a bent portion 252a, a bent portion 252b, and a straight portion 252c that connects the bent portion 252a and the bent portion 252b.
  • the bent portion 252 a is connected to the polarization beam splitter 22.
  • the bent portion 252b is connected to the 90-degree hybrid element 61.
  • the optical waveguide circuit 200 has a length that is not longer than the width, is small and easy to handle, and has a polarization state and an optical output intensity. Is stable.
  • the bent portions 231a, 232a, 251a, 252a all have the same shape.
  • the bent portions 231b, 232b, 251b, and 252b all have the same shape.
  • the straight portions 231c, 232c, 251c, and 252c all have the same shape. That is, in the optical waveguide circuit 200, each of the connection optical waveguides 231, 232, 251, 252 is configured by combining a bent portion and a straight portion having the same shape. As a result, it is easy to make the optical path lengths of the connection optical waveguides 231, 232, 251, and 252 the same.
  • each of the TM-polarized light and the TE-polarized light after the input signal light L1 and LO light L2 are polarization-separated by the polarization beam splitters 21 and 22 are 90 degrees at the same timing. It is necessary to input to each of the hybrid elements 41 and 61.
  • the optical path lengths of the respective connection optical waveguides 231, 232, 251, 252 can be easily made uniform, so that the timing of light input can be easily made uniform.
  • FIG. 7 is a schematic plan view of an optical waveguide circuit according to the third embodiment.
  • This optical waveguide circuit 300 is the same as the optical waveguide circuit 100 shown in FIG. 1, except that the input optical waveguides 11 and 12 are replaced with the input optical waveguides 311 and 312, and the connection optical waveguides 31, 32, 51, and 52 are respectively connected to the connection optical waveguide 331.
  • 332, 351, and 352, and 90-degree hybrid elements 41 and 61 are replaced with 90-degree hybrid elements 341 and 361, respectively.
  • the input optical waveguide 311 has an S-shaped bent portion 311a formed by combining first and second bent portions having opposite curvatures, equal curvature radii, and equal arc angles.
  • the input optical waveguide 312 also has an S-shaped bent portion 312a that is a combination of first and second bent portions having opposite curvatures, equal curvature radii, and equal arc angles. Therefore, in the input optical waveguides 311 and 312, the rotation of the polarization plane of the light generated at these bent portions almost completely cancels out.
  • the signal light L1 and the LO light L2 input to the polarization beam splitters 21 and 22 are stably polarized as designed. It becomes a wave state. Therefore, the optical waveguide circuit 300 has a stable light output intensity.
  • the 90-degree hybrid element 341 includes the same Y-branch optical waveguide, arm optical waveguide, and 3 dB coupler as the 90-degree hybrid element 41. However, the output optical waveguides 341i, 341j, 341k, and 341l are arranged extending from the 3 dB coupler toward the light input end face 300a, and then folded back in a U shape to extend toward the light output end face 300b.
  • the 90-degree hybrid element 361 includes the same Y-branch optical waveguide, arm optical waveguide, and 3 dB coupler as the 90-degree hybrid element 61.
  • the output optical waveguides 361i, 361j, 361k, and 361l are arranged extending from the 3 dB coupler toward the optical input end face 300a, and then folded back into a U shape and extended toward the optical output end face 300b.
  • the polarization beam splitters 21 and 22, the connection optical waveguides 331 and 332, and the 90-degree hybrid element 341 are arranged so as to form an overall S shape. Further, the polarization beam splitters 21 and 22, the connection optical waveguides 351 and 352, and the 90-degree hybrid element 361 are also arranged so as to form another S-shape as a whole.
  • the optical waveguide circuit 300 is arranged such that the polarization beam splitters 21 and 22 and the 90-degree hybrid elements 341 and 361 are parallel between the side surfaces 300c and 300d of the optical waveguide circuit 300.
  • the optical waveguide circuit 300 does not have a length between the light input end face 300a and the light output end face 300b with respect to the width between the side faces 300c and 300d, and is small and easy to handle.
  • FIG. 11 is a schematic plan view of an optical waveguide circuit according to the fourth embodiment.
  • This optical waveguide circuit 400 is the same as the optical waveguide circuit 100 shown in FIG. 1, except that the input optical waveguides 11 and 12 are replaced with the input optical waveguides 411 and 412, the polarization beam splitter 21 is replaced with the polarization beam splitter 421, and the polarization beam The splitter 22 is deleted, the connecting optical waveguides 31, 32, 51, and 52 are replaced with connecting optical waveguides 431, 432, 451, and 452, respectively. Further, the Y branch optical waveguide 401, the slit 402, and the half-wave plate 403 are replaced. It has the composition provided with.
  • the input optical waveguide 411 to which the signal light L1 is input has an S-shaped bent portion 411a obtained by combining first and second bent portions having opposite curvatures, equal curvature radii, and equal arc angles. .
  • the input optical waveguide 412 is substantially linear.
  • the polarization beam splitter 421 includes a Y branch optical waveguide 421a connected to the input optical waveguide 411, straight arm optical waveguides 421b and 421c connected to the Y branch optical waveguide 421a, and directions connected to the arm optical waveguides 421b and 421c. And a 3 dB coupler 421d made of a sex coupler.
  • the connection optical waveguide 431 includes a bent portion 431a, a bent portion 431b, and a straight portion 431c that connects the bent portion 431a and the bent portion 431b, and has an S-shape as a whole.
  • the bent portion 431a is connected to the 3 dB coupler 421d of the polarization beam splitter 421.
  • the bent portion 431b is connected to the 90-degree hybrid element 41.
  • the connection optical waveguide 451 includes a bent portion 451a, a bent portion 451b, and a straight portion 451c that connects the bent portion 451a and the bent portion 451b.
  • the bent portion 451a is connected to the 3 dB coupler 421d of the polarization beam splitter 421.
  • the bent portion 451 b is connected to the 90-degree hybrid element 61.
  • the Y-branch optical waveguide 401 includes an input unit 401a and output units 401b and 401c.
  • the input unit 401 a is connected to the input optical waveguide 412.
  • connection optical waveguides 432 and 452 are connected to the output portions 401b and 401c of the Y branch optical waveguide 401, respectively.
  • Each of the connecting optical waveguides 432 and 452 has two S-shapes, which are a combination of first and second bent portions having opposite curvatures, equal curvature radii, and equal arc angles, connected via a straight line portion. Has a shape.
  • the connecting optical waveguides 432 and 452 are connected to the 90-degree hybrid elements 41 and 61, respectively.
  • the connection optical waveguide 452 and the input optical waveguide 411 intersect at an intersection C.
  • the slit 402 is formed with a depth that divides the connection optical waveguide 432 by a dicer, etching, or the like.
  • a half-wave plate 403 as a polarization rotation element is inserted into the slit 402. Thereby, the half-wave plate 403 is inserted into the connection optical waveguide 432.
  • the optical axis of the half-wave plate 403 is adjusted to form an angle of 45 degrees with the polarization axis of the connection optical waveguide 432.
  • the LO light L3 as the second light is input from the input optical waveguide 412 as TM polarized light or TE polarized light.
  • TM polarized light the LO light L3 is input as TM polarized light
  • TE polarized light the LO light L3 is input as TM polarized light
  • the Y-branch optical waveguide 401 branches the LO light L3 input from the input unit 401a and outputs it from each of the output units 401b and 401c.
  • the connection optical waveguide 432 guides the LO light output from the output unit 401 b and inputs the LO light to the 90-degree hybrid element 41.
  • the half-wave plate 403 inserted in the connection optical waveguide 432 rotates the polarization of the TM-polarized LO light by 90 degrees to form a TE-polarized wave. Therefore, the LO light is input to the 90-degree hybrid element 41 as TE polarization.
  • connection optical waveguide 452 guides the LO light output from the output unit 401c, and inputs the LO light to the 90-degree hybrid element 61 as TM polarization. In this way, TM-polarized light and TE-polarized light are generated from the input LO light L3 and input to the 90-degree hybrid elements 41 and 61, respectively.
  • the half-wave plate 403 is inserted into the connection optical waveguide 432, an excess loss due to the insertion loss of the half-wave plate 403 occurs.
  • an excessive loss due to the intersection loss occurs.
  • the branching ratio of the Y-branch optical waveguide 401 as a loss compensation mechanism is set to a branching ratio that compensates for the above-described excess loss difference. Accordingly, the intensity of the TE-polarized LO light input to the 90-degree hybrid element 41 and the intensity of the TM-polarized LO light input to the 90-degree hybrid element 61 can be made equal.
  • the excess loss difference is 0.45 dB.
  • the branching ratio between the output unit 401b and the output unit 401c is 0.526: 0.474, the excess loss difference is compensated.
  • the signal light L1 and the LO light L3 input to the polarization beam splitter 421 or the 90-degree hybrid elements 41 and 61 are in a stable polarization state as designed. Become. Therefore, the optical waveguide circuit 400 has a stable light output intensity.
  • the polarization beam splitter 421, the connection optical waveguide 431, and the 90-degree hybrid element 41 are arranged so as to form an S shape as a whole. Further, the polarization beam splitter 421, the connection optical waveguide 451, and the 90-degree hybrid element 61 are also arranged so as to form another S-shape as a whole. Accordingly, the optical waveguide circuit 400 is also small and easy to handle.
  • FIG. 12 is a schematic plan view of an optical waveguide circuit according to the fifth embodiment.
  • the input optical waveguide 412 is replaced with the input optical waveguide 512
  • the Y branch optical waveguide 401 is replaced with the MZI optical branch waveguide 501
  • a heater 504 is further provided. Have a configuration.
  • the input optical waveguide 512 is substantially linear.
  • the MZI optical branching waveguide 501 includes an input unit 501a, arm waveguides 501b and 501c, and output units 501d and 501e.
  • the input unit 501 a is connected to the input optical waveguide 512.
  • the heater 504 is a heater made of, for example, a metal thin film formed on the surface of the clad layer above the arm waveguide 501c.
  • the branching ratio of the MZI optical branching waveguide 501 as a loss compensation mechanism compensates for the excess loss difference of (insertion loss of the half-wave plate 403 ⁇ crossing loss at the intersection C). Is set to Accordingly, the intensity of the TE-polarized LO light input to the 90-degree hybrid element 41 and the intensity of the TM-polarized LO light input to the 90-degree hybrid element 61 can be made equal.
  • the optical waveguide circuit 500 includes a heater 504. Therefore, the branching ratio of the MZI optical branching waveguide 501 can be adjusted by locally heating the arm waveguide 501c while adjusting the heating time of the heater 504 and permanently changing its effective refractive index. Therefore, for example, after the optical waveguide circuit 500 is manufactured, the excess loss difference is measured, and the branching ratio of the MZI optical branching waveguide 501 can be adjusted by the heater 504 so as to compensate for the measured excess loss difference. it can. Thereby, the intensity of the TE polarized LO light and the intensity of the TM polarized LO light can be more accurately equalized.
  • FIG. 13A is a schematic plan view of an optical waveguide circuit according to Embodiment 6.
  • 13B is a partially enlarged view of the optical waveguide circuit shown in FIG. 13A.
  • the optical waveguide circuit 600 has a configuration in which the Y branch optical waveguide 401 is replaced with a Y branch optical waveguide 601 and the connection optical waveguide 452 is replaced with a connection optical waveguide 652 in the optical waveguide circuit 400 shown in FIG.
  • the Y-branch optical waveguide 601 includes an input unit 601a and output units 601b and 601c.
  • the input unit 601 a is connected to the input optical waveguide 412.
  • the branching ratio of the output portions 601b and 601c of the Y branch optical waveguide 601 is 1: 1.
  • connection optical waveguide 652 has a shape in which two S-shapes are connected to each other, and the region A has an optical loss portion as a loss compensation mechanism as shown in FIG. 13B.
  • a gap optical waveguide portion 605 is formed.
  • the gap optical waveguide portion 605 has a gap in the middle of the optical waveguide, and the gap is filled with the same quartz glass material as that of the cladding layer.
  • the radiation loss of the gap optical waveguide section 605 is set to a value that compensates for the excess loss difference of (insertion loss of half-wave plate 403 ⁇ crossing loss at intersection C). Accordingly, the intensity of the TE-polarized LO light input to the 90-degree hybrid element 41 and the intensity of the TM-polarized LO light input to the 90-degree hybrid element 61 can be made equal.
  • the radiation loss of the gap optical waveguide portion 605 can be increased or decreased by widening or narrowing the gap.
  • FIG. 14 is a schematic plan view of an optical waveguide circuit according to the seventh embodiment.
  • This optical waveguide circuit 700 has a configuration in which the connection optical waveguide 652 is replaced with a connection optical waveguide 752 in the optical waveguide circuit 600 shown in FIG. 13A.
  • connection optical waveguide 752 Similar to the connection optical waveguide 652, the connection optical waveguide 752 has a shape in which two S-shapes are connected, and a slit 706 as an optical loss portion is formed so as to divide the connection optical waveguide 752. .
  • the radiation loss of the slit 706 is set to a value that compensates for the excess loss difference of (insertion loss of the half-wave plate 403 ⁇ crossing loss at the intersection C). Accordingly, the intensity of the TE-polarized LO light input to the 90-degree hybrid element 41 and the intensity of the TM-polarized LO light input to the 90-degree hybrid element 61 can be made equal.
  • the radiation loss of the slit 706 can be increased or decreased by increasing or decreasing the slit width.
  • the slit width of the slit 706 may be, for example, about the same as the slit width of the slit 402 into which the half-wave plate 403 is inserted.
  • FIG. 15 is a schematic plan view of an optical waveguide circuit according to the eighth embodiment.
  • This optical waveguide circuit 800 has a configuration in which the connection optical waveguide 752 is replaced with the connection optical waveguide 852 in the optical waveguide circuit 700 shown in FIG.
  • connection optical waveguide 852 has a shape in which two S-shapes are connected, and a branch optical coupler 807 serving as an optical loss portion is interposed in the connection optical waveguide 852.
  • the branch optical coupler 807 has a branch output portion 807a extending to the light output end face 800b.
  • the insertion loss of the branch optical coupler 807 is set to a value that compensates for the excess loss difference of (insertion loss of the half-wave plate 403 ⁇ crossing loss at the crossing point C). Accordingly, the intensity of the TE-polarized LO light input to the 90-degree hybrid element 41 and the intensity of the TM-polarized LO light input to the 90-degree hybrid element 61 can be made equal.
  • the insertion loss of the branch optical coupler 807 can be adjusted by setting the branch ratio of the branch optical coupler 807.
  • a part of the TM polarized LO light guided through the connection optical waveguide 852 is branched to the branch output unit 807a and output as the monitor light L4 from the light output end face 800b.
  • the insertion loss of the branch optical coupler 807 can be monitored.
  • FIG. 16A is a schematic plan view of the optical waveguide circuit according to the ninth embodiment.
  • FIG. 16B is a partially enlarged view of the optical waveguide circuit shown in FIG. 16A.
  • This optical waveguide circuit 900 has a configuration in which the connection optical waveguide 652 is replaced with a connection optical waveguide 952 in the optical waveguide circuit 600 shown in FIG. 13A.
  • the Y-branch optical waveguide 601 includes an input unit 601a and output units 601b and 601c.
  • the input unit 601 a is connected to the input optical waveguide 412.
  • the branching ratio of the output portions 901b and 901c of the Y branch optical waveguide 601 is 1: 1.
  • connection optical waveguide 952 has a shape in which two S-shapes are connected, and a portion of the intersection C1 where the connection optical waveguide 952 and the input optical waveguide 411 intersect is shown in FIG. 16B.
  • gap optical waveguide portions 905a and 905b are formed as optical loss portions which are loss compensation mechanisms.
  • the gap optical waveguide portions 905a and 905b have a gap in the middle of the optical waveguide, and the gap is filled with the same quartz glass material as the cladding layer.
  • the radiation loss of the gap optical waveguide portions 905a and 905b is set to a value that compensates for the loss difference of (insertion loss of the half-wave plate 403 ⁇ crossing loss at the intersection C1). Accordingly, the intensity of the TE-polarized LO light input to the 90-degree hybrid element 41 and the intensity of the TM-polarized LO light input to the 90-degree hybrid element 61 can be made equal.
  • the radiation loss of the gap optical waveguide portions 905a and 905b can be increased or decreased by widening or narrowing the gap. Further, in this optical waveguide circuit 900, since the width of the input optical waveguide 411 does not change at the intersection C1, the intersection loss generated at the intersection C1 can be set very small.
  • a Y-branch optical waveguide is used on the input side of the polarization beam splitter, and a 3 dB coupler consisting of a directional coupler (Directional Coupler: DC) is used on the output side.
  • Optical couplers such as Wavelength Insensitive Coupler and MMI (Multi-Mode Interferometer: MMI) may be used. Therefore, the combinations of the input side element and the output side element of the polarization beam splitter include “directional coupler and directional coupler”, “Y branch and winc”, “WINC and winc”, and “y branch”. Any combination of “MMI” and “MMI and MMI” may be used. Also, WINC or MMI may be used for the optical coupler used on the output side of the 90-degree hybrid element.
  • the input optical waveguides of the first and second embodiments are substantially linear, they may not be completely linear, and may be bent to the extent that the polarization plane of the light to be guided is not rotated.
  • the above embodiment is an optical waveguide circuit as a PBS integrated coherent mixer.
  • the present invention is not limited to this, and can be applied to an optical waveguide circuit including an optical interference element that interferes with polarized light. It is.
  • the present invention is not limited by the above embodiment. What comprised each component of each said embodiment combining suitably is also contained in this invention.
  • the input optical waveguide having the S-shaped bent portion in the third embodiment may be applied to the optical waveguide circuit according to the first embodiment. Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Therefore, the broader aspect of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made.
  • the optical waveguide circuit according to the present invention is suitable for use in the field of optical communication.

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Abstract

　第１、２の光が入力される第１、２の入力光導波路と、第１の入力光導波路に接続した第１の偏波ビームスプリッタと、第１の偏波ビームスプリッタによって偏波分離されて出力された互いに直交する２つの偏波の光のうちの一方と、第２の光から生成された互いに直交する２つの偏波の光のうちの一方とが入力され、これらを干渉させる光干渉素子と、第１の偏波ビームスプリッタと光干渉素子とを接続する第１の接続光導波路と、第２の入力光導波路と光干渉素子とを接続する第２の接続光導波路とを備え、第１、２の入力光導波路は、略直線状、または所定の曲率半径及び弧の角度を有する第１の屈曲部と、第１の屈曲部において生じる光の偏波面の回転を打ち消すように設定された曲率半径及び弧の角度を有する第２の屈曲部とを有するＳ字形状であり、第１の偏波ビームスプリッタ、第１、２の接続光導波路、光干渉素子は、Ｓ字形状に配置されている光導波路回路。

Description

光導波路回路
　本発明は、光導波路回路に関する。
　代表的かつ実用的なコヒーレント変調方式として、四値位相変調方式が普及している。また、この四値位相変調方式と偏波多重技術を組み合わせた偏波多重四値位相変調（ＤＰ－ＱＰＳＫ：Dual　Polarization　Quadrature　Phase　Shift　Keying）方式は、周波数利用効率を高めることができる変調方式である。
　コヒーレント変調方式を用いる場合、受信側においては、９０度ハイブリッド素子と呼ばれる光干渉素子を用いて局所発振（Local　Oscillation：ＬＯ）光と伝送後の信号光とを混合して干渉させる。その後、９０度ハイブリッド素子から出力された干渉させた光をバランスドフォトディテクタ（Balanced-Photo　Detector：Ｂ－ＰＤ）によって受光することによって、変調信号のＩチャネルとＱチャネルとを分離して、電気信号として取り出すことができる。なお、ＤＰ－ＱＰＳＫ方式を用いる場合は、受信側においてたとえば偏波ビームスプリッタ（Polarization　Beam　Splitter：ＰＢＳ）を用いて、偏波多重した２つの偏波の信号光を偏波分離する。その後に偏波ビームスプリッタから出力されるそれぞれの偏波の信号光を９０度ハイブリッド素子に入力し、ＬＯ光との混合を行う。
　また、たとえばＤＰ－ＱＰＳＫ方式等の偏波多重技術を使用する場合に、Ｂ－ＰＤから出力される電気信号をデジタル信号処理することによって、偏波逆多重、信号光とＬＯ光との相対位相差の推定や、分散補償、誤り訂正等を行う方式（偏波多重デジタルコヒーレント伝送方式）が提案されている。偏波多重デジタルコヒーレント伝送方式によれば、光学的な信号処理が極めて簡略化され、かつ受信精度を高めることができるので、大容量光伝送を実現する技術として非常に有望視されている。
　また、平面光波回路（Planar　Lightwave　Circuit：ＰＬＣ）技術を用いて１つの素子内に偏波ビームスプリッタと９０度ハイブリッド素子とを集積した光導波路回路（以下、適宜ＰＢＳ集積型コヒーレントミキサと記載する）が開示されている（非特許文献１、２）。
国際出願番号ＰＣＴ／ＪＰ２０１０／０６５３１３
　しかしながら、ＰＢＳ集積型コヒーレントミキサのような複数の光回路素子を含む光導波路回路において、より小型かつ取り扱いやすい形状のものが求められている。
　また、本発明者らが鋭意検討したところ、ＰＢＳ集積型コヒーレントミキサのように偏波ビームスプリッタを含む光導波路回路において、その光出力強度が安定しない場合があるという問題があることを見出した。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、小型かつ取り扱いやすい形状であり、安定した光出力強度を有する光導波路回路を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る光導波路回路は、第１および第２の光がそれぞれ入力される第１および第２の入力光導波路と、前記第１の入力光導波路に接続した、第１の偏波ビームスプリッタと、前記第１の光が前記第１の偏波ビームスプリッタによって偏波分離されて出力された互いに直交する２つの偏波の光のうちの一方と、前記第２の光から生成された互いに直交する２つの偏波の光のうちの一方とが入力され、該入力された２つの光を干渉させる光干渉素子と、前記第１の偏波ビームスプリッタと前記光干渉素子とを接続する第１の接続光導波路と、前記第２の入力光導波路と前記光干渉素子とを接続する第２の接続光導波路と、を備え、前記第１および第２の入力光導波路は、略直線状であるか、または所定の曲率半径および弧の角度を有する第１の屈曲部と、前記第１の屈曲部において生じる光の偏波面の回転を打ち消すように設定された曲率半径および弧の角度を有する第２の屈曲部とを有するＳ字形状であり、前記第１の偏波ビームスプリッタ、前記第１および第２の接続光導波路、ならびに前記光干渉素子は、Ｓ字形状に配置されていることを特徴とする。
　また、本発明に係る光導波路回路は、上記の発明において、前記第１の屈曲部と前記第２の屈曲部とは、曲率の正負が逆で曲率半径が等しく、かつ弧の角度が等しいことを特徴とする。
　また、本発明に係る光導波路回路は、上記の発明において、前記第２の入力光導波路と前記第２の接続光導波路との間に設けられ、前記第１の偏波ビームスプリッタと略平行に配置され、前記第２の光を互いに直交する２つの偏波の光に偏波分離して出力する第２の偏波ビームスプリッタを備えることを特徴とする。
　また、本発明に係る光導波路回路は、上記の発明において、前記第１および第２の偏波ビームスプリッタ、ならびに前記光干渉素子は、当該光導波路回路の幅方向に並列に配置していることを特徴とする。
　また、本発明に係る光導波路回路は、上記の発明において、前記第１または第２の偏波ビームスプリッタは、マッハツェンダー型干渉計で構成されたものであることを特徴とする。
　また、本発明に係る光導波路回路は、上記の発明において、前記光干渉素子は、９０度ハイブリッド素子であることを特徴とする。
　また、本発明に係る光導波路回路は、上記の発明において、２つの前記光干渉素子と、前記２つの前記光干渉素子のそれぞれに接続した、２つの前記第１および第２の接続光導波路とを備えることを特徴とする。
　また、本発明に係る光導波路回路は、上記の発明において、２つの前記光干渉素子と、前記２つの前記光干渉素子のそれぞれに接続した、２つの前記第１および第２の接続光導波路と、前記第２の入力光導波路と前記２つの第２の接続光導波路とを接続する分岐光導波路と、前記第１および第２の接続光導波路とのいずれか一方に挿入され、入力された光の偏波を９０度回転させる偏波回転素子とを備え、前記分岐光導波路ならびに前記第１および第２の接続光導波路の少なくともいずれか一つが、前記第１の接続光導波路における過剰損失と前記第２の接続光導波路における過剰損失との差を補償する損失補償機構を有することを特徴とする。
　また、本発明に係る光導波路回路は、上記の発明において、前記損失補償機構は、分岐比が、前記過剰損失の差を補償するように設定されている前記分岐光導波路であることを特徴とする。
　また、本発明に係る光導波路回路は、上記の発明において、前記分岐光導波路は、Ｙ分岐光導波路であることを特徴とする。
　また、本発明に係る光導波路回路は、上記の発明において、前記分岐光導波路は、マッハツェンダー干渉計型光導波路であることを特徴とする。
　また、本発明に係る光導波路回路は、上記の発明において、前記マッハツェンダー干渉計型光導波路は、少なくとも一方のアーム導波路の実効屈折率を変化させることによって前記分岐比が調整されていることを特徴とする。
　また、本発明に係る光導波路回路は、上記の発明において、前記損失補償機構は、前記偏波回転素子が挿入されていない方の接続光導波路に形成された光損失部であることを特徴とする。
　また、本発明に係る光導波路回路は、上記の発明において、前記光損失部は、前記接続光導波路に形成されたギャップ光導波路部であることを特徴とする。
　また、本発明に係る光導波路回路は、上記の発明において、前記接続光導波路は、前記第１の入力光導波路と交差しており、前記ギャップ光導波路部は、前記交差している部分に形成されていることを特徴とする。
　また、本発明に係る光導波路回路は、上記の発明において、前記光損失部は、前記接続光導波路を分断するスリットであることを特徴とする。
　また、本発明に係る光導波路回路は、上記の発明において、前記光損失部は、前記接続光導波路に介挿された分岐光カプラであることを特徴とする。
　本発明によれば、小型かつ取り扱いやすい形状であり、安定した光出力強度を有する光導波路回路を実現できるという効果を奏する。
図１は、実施の形態１に係る光導波路回路の模式的な平面図である。 図２は、ＬＯ光の偏波状態を説明する模式的な断面図である。 図３は、ＬＯ光の偏波状態を説明する模式的な断面図である。 図４は、接続光導波路の屈曲部における光の偏波状態を説明する図である。 図５は、接続光導波路の屈曲部における光の偏波状態を説明する図である。 図６は、実施の形態２に係る光導波路回路の模式的な平面図である。 図７は、実施の形態３に係る光導波路回路の模式的な平面図である。 図８は、ＰＢＳ集積型コヒーレントミキサとして使用できる光導波路回路の一例を示す模式的な平面図である。 図９は、ＬＯ光の偏波状態を説明する模式的な断面図である。 図１０は、ＬＯ光の偏波状態を説明する模式的な断面図である。 図１１は、実施の形態４に係る光導波路回路の模式的な平面図である。 図１２は、実施の形態５に係る光導波路回路の模式的な平面図である。 図１３Ａは、実施の形態６に係る光導波路回路の模式的な平面図である。 図１３Ｂは、図１３Ａに示す光導波路回路の一部拡大図である。 図１４は、実施の形態７に係る光導波路回路の模式的な平面図である。 図１５は、実施の形態８に係る光導波路回路の模式的な平面図である。 図１６Ａは、実施の形態９に係る光導波路回路の模式的な平面図である。 図１６Ｂは、図１６Ａに示す光導波路回路の一部拡大図である。
　以下に、図面を参照して本発明に係る光導波路回路の実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、各図面において、同一または対応する要素には適宜同一の符号を付している。さらに、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の寸法の比率などは、現実のものとは異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
（実施の形態１）
　はじめに、本発明の実施の形態１に係る光導波路回路について説明する。実施の形態１に係る光導波路回路は、ＰＢＳ集積型コヒーレントミキサとして使用できる、石英系ガラス材料からなるＰＬＣ型の光導波路回路である。
　図１は、実施の形態１に係る光導波路回路の模式的な平面図である。図１に示すように、光導波路回路１００は、第１および第２の入力光導波路である入力光導波路１１、１２と、第１および第２の偏波ビームスプリッタである偏波ビームスプリッタ２１、２２と、第１および第２の接続光導波路である接続光導波路３１、３２と、光干渉素子である９０度ハイブリッド素子４１と、別の第１および第２の接続光導波路である接続光導波路５１、５２と、別の光干渉素子である９０度ハイブリッド素子６１とを備えている。
　入力光導波路１１、１２は、光導波路回路１００の光入力端面１００ａ側に配置されており、それぞれ光出力端面１００ｂ側に向かって略直線状に形成されている。
　偏波ビームスプリッタ２１は、入力光導波路１１に接続したＹ分岐光導波路２１ａと、Ｙ分岐光導波路２１ａに接続したアーム光導波路２１ｂ、２１ｃと、アーム光導波路２１ｂ、２１ｃに接続した方向性結合器からなる３ｄＢカプラ２１ｄとを備えている。偏波ビームスプリッタ２１は、マッハツェンダー（Mach-Zehnder　Interferometer：ＭＺＩ）型干渉計の構成を有している。
　アーム光導波路２１ｂ、２１ｃの長さおよび複屈折率は、所定の波長において、ＴＭ偏波（光導波路回路１００が形成される基板面に垂直方向の偏波）の光が３ｄＢカプラ２１ｄの一方の出力ポートから略１００％出力し、ＴＥ偏波（基板面と平行方向の偏波）の光が３ｄＢカプラ２１ｄのもう一方の出力ポートから略１００％出力する干渉特性を有する光路長になるようにそれぞれ設定されている。これによって、偏波ビームスプリッタ２１は、Ｙ分岐光導波路２１ａの入力ポートから入力された光を、ＴＥ偏波の光とＴＭ偏波の光とに偏波分離して、各偏波の光を３ｄＢカプラ２１ｄの各出力ポートから出力する。
　偏波ビームスプリッタ２２は、入力光導波路１２に接続したＹ分岐光導波路２２ａと、Ｙ分岐光導波路２２ａに接続したアーム光導波路２２ｂ、２２ｃと、アーム光導波路２２ｂ、２２ｃに接続した方向性結合器からなる３ｄＢカプラ２２ｄとを備えている。偏波ビームスプリッタ２２もＭＺＩ型干渉計の構成を有している。
　アーム光導波路２２ｂ、２２ｃの長さおよび複屈折率も、所定の波長において、ＴＭ偏波の光が３ｄＢカプラ２２ｄの一方の出力ポートから略１００％出力し、ＴＥ偏波の光が３ｄＢカプラ２２ｄのもう一方の出力ポートから略１００％出力する干渉特性を有する光路長になるようにそれぞれ設定されている。これによって、偏波ビームスプリッタ２２は、Ｙ分岐光導波路２２ａの入力ポートから入力された光を、ＴＥ偏波の光とＴＭ偏波の光とに偏波分離して、互いに直交する２つの偏波の光を生成し、各偏波の光を３ｄＢカプラ２２ｄの各出力ポートから出力する。
　偏波ビームスプリッタ２１、２２は、光入力端面１００ａからそれぞれ光出力端面１００ｂ側に向かって互いに略平行に配置した状態で形成されている。なお、アーム光導波路２１ｂ、２１ｃ、２２ｂ、２２ｃは、直線部と該直線部から続くそれぞれ屈曲部２１ｂａ、２１ｃａ、２２ｂａ、２２ｃａを有している。このような屈曲部の存在によって偏波ビームスプリッタ２１、２２は光入力端面１００ａから光出力端面１００ｂに向かう方向を長さ方向としたとき、長さ方向に小さいスペースで配置できるようになっている。
　接続光導波路３１は、屈曲部３１ａと、屈曲部３１ｂと、屈曲部３１ａと屈曲部３１ｂとを接続する直線部３１ｃとを備えており、全体的にＳ字形状になっている。屈曲部３１ａは偏波ビームスプリッタ２１の３ｄＢカプラ２１ｄに接続している。屈曲部３１ｂは９０度ハイブリッド素子４１に接続している。同様に、接続光導波路３２は、屈曲部３２ａと、屈曲部３２ｂと、屈曲部３２ａと屈曲部３２ｂとを接続する直線部３２ｃとを備えている。屈曲部３２ａは偏波ビームスプリッタ２２の３ｄＢカプラ２２ｄに接続している。屈曲部３２ｂは９０度ハイブリッド素子４１に接続している。すなわち、接続光導波路３２は、入力導波路１２と９０度ハイブリッド素子４１とを、偏波ビームスプリッタ２２が間に設けられた状態で接続している。
　９０度ハイブリッド素子４１は、接続光導波路３１に接続したＹ分岐光導波路４１ａと、接続光導波路３２に接続したＹ分岐光導波路４１ｂと、Ｙ分岐光導波路４１ａに接続したアーム光導波路４１ｃ、４１ｄと、Ｙ分岐光導波路４１ｂに接続したアーム光導波路４１ｅ、４１ｆと、アーム光導波路４１ｃ、４１ｆに接続した方向性結合器からなる３ｄＢカプラ４１ｇと、アーム光導波路４１ｄ、４１ｅに接続した方向性結合器からなる３ｄＢカプラ４１ｈと、３ｄＢカプラ４１ｇに接続した出力光導波路４１ｉ、４１ｊと、３ｄＢカプラ４１ｈに接続した出力光導波路４１ｋ、４１ｌと、を備えている。９０度ハイブリッド素子４１は、光入力端面１００ａ側から光出力端面１００ｂ側に向かって、出力光導波路４１ｉ、４１ｊ、４１ｋ、４１ｌが光出力端面１００ｂに達するように略直線状に形成されている。
　アーム光導波路４１ｃ、４１ｄは同じ光路長である。アーム光導波路４１ｅの光路長とアーム光導波路４１ｆの光路長とは、光路差が光の位相に換算して９０度となるように設定されている。たとえば、アーム光導波路４１ｅの光路長はアーム光導波路４１ｃ、４１ｄの光路長よりも光の位相に換算してπ／４ラジアン（４５度）だけ短く設定され、アーム光導波路４１ｆの光路長はアーム光導波路４１ｃ、４１ｄの光路長よりも光の位相に換算してπ／４ラジアンだけ長く設定されている。これによって、９０度ハイブリッド素子４１は、３ｄＢカプラ４１ｈの出力特性と３ｄＢカプラ４１ｇとで位相が９０度異なる干渉特性を有する。
　一方、接続光導波路５１は、屈曲部５１ａと、屈曲部５１ｂと、屈曲部５１ａと屈曲部５１ｂとを接続する直線部５１ｃとを備えており、全体的にＳ字形状になっている。屈曲部５１ａは偏波ビームスプリッタ２１の３ｄＢカプラ２１ｄに接続している。屈曲部５１ｂは９０度ハイブリッド素子６１に接続している。同様に、接続光導波路５２は、屈曲部５２ａと、屈曲部５２ｂと、屈曲部５２ａと屈曲部５２ｂとを接続する直線部５２ｃとを備えている。屈曲部５２ａは偏波ビームスプリッタ２２の３ｄＢカプラ２２ｄに接続している。屈曲部５２ｂは９０度ハイブリッド素子６１に接続している。すなわち、接続光導波路５２は、入力導波路１２と９０度ハイブリッド素子６１とを、偏波ビームスプリッタ２２が間に設けられた状態で接続している。
　９０度ハイブリッド素子６１は、接続光導波路５１に接続したＹ分岐光導波路６１ａと、接続光導波路５２に接続したＹ分岐光導波路６１ｂと、Ｙ分岐光導波路６１ａに接続したアーム光導波路６１ｃ、６１ｄと、Ｙ分岐光導波路６１ｂに接続したアーム光導波路６１ｅ、６１ｆと、アーム光導波路６１ｃ、６１ｆに接続した方向性結合器からなる３ｄＢカプラ６１ｇと、アーム光導波路６１ｄ、６１ｅに接続した方向性結合器からなる３ｄＢカプラ６１ｈと、３ｄＢカプラ６１ｇに接続した出力光導波路６１ｉ、６１ｊと、３ｄＢカプラ６１ｈに接続した出力光導波路６１ｋ、６１ｌと、を備えている。９０度ハイブリッド素子６１は、光入力端面１００ａ側から光出力端面１００ｂ側に向かって、出力光導波路６１ｉ、６１ｊ、６１ｋ、６１ｌが光出力端面１００ｂに達するように略直線状に形成されている。
　アーム光導波路６１ｃ、６１ｄは同じ光路長である。アーム光導波路６１ｅの光路長とアーム光導波路６１ｆの光路長とは、光路差が光の位相に換算して９０度となるように設定されている。たとえば、アーム光導波路６１ｅの光路長はアーム光導波路６１ｃ、６１ｄの光路長よりも光の位相に換算してπ／４ラジアンだけ短く設定され、アーム光導波路６１ｆの光路長はアーム光導波路６１ｃ、６１ｄの光路長よりも光の位相に換算してπ／４ラジアンだけ長く設定されている。これによって、９０度ハイブリッド素子６１は、３ｄＢカプラ６１ｈの出力特性と３ｄＢカプラ６１ｇとで位相が９０度異なる干渉特性を有する。
　この光導波路回路１００では、偏波ビームスプリッタ２１、２２、接続光導波路３１、３２、および９０度ハイブリッド素子４１が、Ｓ字形状を形成するように配置されている。また、偏波ビームスプリッタ２１、２２、接続光導波路５１、５２、および９０度ハイブリッド素子６１も、別のＳ字形状を形成するように配置されている。これによって、この光導波路回路１００は、偏波ビームスプリッタ２１、２２および９０度ハイブリッド素子４１、６１が光導波路回路１００の側面１００ｃ、１００ｄの間で幅方向に並列に配置される。これによって、光導波路回路１００は光入力端面１００ａと光出力端面１００ｂとの間の距離（長さ）が側面１００ｃ、１００ｄの間の距離（幅）に対して長くならず、小型で取り扱いやすい形状となっている。
　つぎに、光導波路回路１００の動作の一例について説明する。まず、図１に示すように、入力光導波路１１に第１の光としての信号光Ｌ１を入力し、入力光導波路１２に第２の光としてのＬＯ光Ｌ２を入力する。ここで、信号光Ｌ１は、所定の偏波（Ｘ偏波とする）のＱＰＳＫ信号光とＸ偏波と直交する偏波（Ｙ偏波とする）のＱＰＳＫ信号光とを偏波多重したＤＰ－ＱＰＳＫ信号光である。ＬＯ光Ｌ２は、同じ強度のＸ偏波の光とＹ偏波の光とを偏波多重したものである。なお、信号光Ｌ１とＬＯ光Ｌ２とは同じ波長を有するとするが、異なっていても良い。また、信号光Ｌ１およびＬＯ光Ｌ２の波長は、たとえば光通信で用いられる通信波長帯域内の波長であり、たとえば波長１５２０ｎｍ～１６３０ｎｍのうちのいずれかの波長である。
　入力されたＬＯ光Ｌ２が偏波ビームスプリッタ２２によって偏波分離される様子を、図２、図３を用いて説明する。図２、図３は、ＬＯ光Ｌ２の偏波状態を説明する模式的な断面図である。図２の断面はＹ分岐光導波路２２ａ側の入力光導波路１２の端部での断面を示している。図３の断面は３ｄＢカプラ２２ｄの出力ポート側の接続光導波路３２、５２での断面を示している。なお、図２、図３に示すように、光導波路回路１００は、シリコン等からなる基板１０１上に形成された石英ガラス系材料からなるクラッド層１０２内に、入力光導波路１２をはじめとする光導波路が形成されることによって構成されたものである。
　図２に示すように、ＬＯ光Ｌ２は、同じ強度のＹ偏波の光Ｌ２１とＸ偏波の光Ｌ２２とが偏波多重されたものである。そして、ＬＯ光Ｌ２は、Ｘ偏波の光Ｌ２２がＴＥ偏波となり、Ｙ偏波の光Ｌ２１がＴＭ偏波となるように入力光導波路１２に入力される。すなわち、ＬＯ光Ｌ２は、Ｙ偏波の光Ｌ２１とＸ偏波の光Ｌ２２の位相がそろっている場合は直線偏波であると見なすことができ、偏波面がＴＥ偏波およびＴＭ偏波に対して４５度の角度になるように入力される。一方、一般にＹ偏波の光Ｌ２１とＸ偏波の光Ｌ２２の位相がずれている場合は楕円偏波となるが、各偏波成分の強度は等しいので、楕円の長軸がＴＥ偏波およびＴＭ偏波に対して４５度の角度をなす。そして、入力光導波路１２は略直線状であるので、光Ｌ２２がＴＥ偏波のまま、かつ光Ｌ２１がＴＭ偏波のまま導波し、偏波ビームスプリッタ２２のＹ分岐光導波路２２ａに入力する。
　このように、この光導波路回路１００では、略直線状の入力光導波路１２が、入力されたＬＯ光Ｌ２の偏波状態を維持したまま偏波ビームスプリッタ２２に入力させる。これによって、偏波ビームスプリッタ２２に入力されるＬＯ光Ｌ２の偏波状態が偏波ビームスプリッタ２２の設計どおりの状態であり、かつその偏波状態が安定して入力される。その結果、図３に示すように、３ｄＢカプラ２２ｄの出力ポート側では、入力されたＬＯ光Ｌ２の直交する偏波成分である光Ｌ２２と光Ｌ２１とが偏波クロストークを起こすことが抑制または防止される。その結果、光Ｌ２１はＴＭ偏波のまま接続光導波路３２に安定した光強度で出力される。また、光Ｌ２２はＴＥ偏波のまま接続光導波５２に安定した光強度で出力される。
　一方、信号光Ｌ１については、偏波多重されたＸ偏波とＹ偏波のＱＰＳＫ信号光がＴＥ偏波とＴＭ偏波と一般に一致しない状態で入力光導波路１１に入力される。そして、入力光導波路１１の入力端でＴＥ偏波であった偏波成分がＴＥ偏波のまま、かつ入力端でＴＭ偏波であった偏波成分がＴＭ偏波のまま導波し、設計どおりかつ安定した偏波状態で偏波ビームスプリッタ２１のＹ分岐光導波路２１ａに入力される。その後、偏波多重されたＱＰＳＫ信号光は偏波ビームスプリッタ２１によって偏波クロストークが抑制または防止された状態で偏波分離される。その結果、偏波多重されたＱＰＳＫ信号光のうち入力光導波路１１の入力端でＴＥ偏波を持つ成分はＴＥ偏波のまま接続光導波５１に安定した光強度で出力される。また、偏波多重されたＱＰＳＫ信号光のうち入力端でＴＭ偏波を持つ成分はＴＭ偏波のまま接続光導波路３１に安定した光強度で出力される。なお、この時点で光学的に偏波分離された信号光成分は、ＱＰＳＫ信号光の送信端で多重されたＸ偏波およびＹ偏波成分に偏波逆多重されたものではない。以下に述べるように、これらの偏波分離された信号光成分を９０度ハイブリッド素子４１、６１によりＬＯ光Ｌ２を偏波分離した光Ｌ２１、Ｌ２２と干渉させ、受光した後にデジタル信号処理を適用することで、偏波逆多重がなされる。
　偏波ビームスプリッタ２１、２２で偏波分離された後、ＬＯ光Ｌ２のＴＭ偏波の光Ｌ２１は接続光導波路３２を導波して９０度ハイブリッド素子４１のＹ分岐光導波路４１ｂに入力される。また、ＴＭ偏波として分離されたＱＰＳＫ信号光は接続光導波路３１を導波して９０度ハイブリッド素子４１のＹ分岐光導波路４１ａに入力される。９０度ハイブリッド素子４１は、光Ｌ２１とＴＭ偏波として分離されたＱＰＳＫ信号光とを干渉させて、ＱＰＳＫ信号光に含まれるＩチャネル成分の信号光を、安定した光強度で出力光導波路４１ｉ、４１ｊに出力する。また、９０度ハイブリッド素子４１は、同様にしてＱＰＳＫ信号光に含まれるＱチャネル成分の信号光を、安定した光強度で出力光導波路４１ｋ、４１ｌに出力する。
　出力光導波路４１ｉ、４１ｊ、出力光導波路４１ｋ、４１ｌから出力されたＴＭ偏波のＩチャネル成分、Ｑチャネル成分の信号光は、それぞれＢ－ＰＤにより受光されて電気信号に変換された後に所定のデジタル信号処理を施されて復調される。
　一方、ＬＯ光Ｌ２のＴＥ偏波の光Ｌ２２は接続光導波路５２を導波して９０度ハイブリッド素子６１のＹ分岐光導波路６１ｂに入力される。また、ＴＥ偏波として分離されたＱＰＳＫ信号光は接続光導波路５１を導波して９０度ハイブリッド素子６１のＹ分岐光導波路６１ａに入力される。９０度ハイブリッド素子６１は、光Ｌ２２とＴＥ偏波として分離されたＱＰＳＫ信号光とを干渉させて、ＱＰＳＫ信号光に含まれるＩチャネル成分の信号光を、安定した光強度で出力光導波路６１ｉ、６１ｊに出力する。また、９０度ハイブリッド素子６１は、同様にしてＱＰＳＫ信号光に含まれるＱチャネル成分の信号光を、安定した光強度で出力光導波路６１ｋ、６１ｌに出力する。
　出力光導波路６１ｉ、６１ｊ、出力光導波路６１ｋ、６１ｌから出力されたＴＥ偏波のＩチャネル成分、Ｑチャネル成分の信号光も同様に、それぞれＢ－ＰＤにより受光されて電気信号に変換された後に所定のデジタル信号処理を施されて復調される。
　以上説明したように、実施の形態１に係る光導波路回路１００は、入力光導波路１１、２１が略直線状であることによって、偏波ビームスプリッタ２１、２２が偏波クロストーク無くＴＭ偏波とＴＥ偏波とを偏波分離できるので、その偏波状態および光出力強度が安定するという効果を奏する。
　つぎに、実施の形態１に係る光導波路回路１００において偏波依存特性が安定する効果について、光導波路回路１００と同様にＰＢＳ集積型コヒーレントミキサとして使用できる、本発明者らの先願（特許文献１参照）に記載された光導波路回路の構成を例としてより具体的に説明する。
　図８は、ＰＢＳ集積型コヒーレントミキサとして使用できる光導波路回路の一例を示す模式的な平面図である。図８に示す光導波路回路１０００は、光導波路回路１００において、偏波ビームスプリッタ２１、２２を、それぞれ偏波ビームスプリッタ１０２１、１０２２に置き換え、かつ接続光導波路３１、３２、５１、５２を、それぞれ接続光導波１０３１、１０３２、１０５１、１０５２に置き換えたものである。なお、偏波ビームスプリッタ１０２１は、Ｙ分岐光導波路１０２１ａと、Ｙ分岐光導波路１０２１ａに接続したアーム光導波路１０２１ｂ、１０２１ｃと、アーム光導波路１０２１ｂ、１０２１ｃに接続した方向性結合器からなる３ｄＢカプラ１０２１ｄとを備えている。偏波ビームスプリッタ１０２２は、Ｙ分岐光導波路１０２２ａと、Ｙ分岐光導波路１０２２ａに接続したアーム光導波路１０２２ｂ、１０２１ｃと、アーム光導波路１０２２ｂ、１０２２ｃに接続した方向性結合器からなる３ｄＢカプラ１０２２ｄとを備えている。
　入力光導波路１０１１、１０１２は、入力光導波路１１、１２とは異なり、Ｕ字形状の屈曲部１０１１ａ、１０１２ａをそれぞれ有している。
　入力されたＬＯ光Ｌ２が偏波ビームスプリッタ１０２２によって偏波分離される様子を、図９、図１０を用いて説明する。図９、図１０は、ＬＯ光Ｌ２の偏波状態を説明する模式的な断面図である。図９の断面はＹ分岐光導波路１０２２ａ側の入力光導波路１０１２の端部での断面を拡大して示している。図１０の断面は３ｄＢカプラ１０２２ｄの出力ポート側の接続光導波路１０３２、１０５２での断面を示している。光導波路回路１０００も、シリコン等からなる基板１０１上に形成された石英系ガラス材料からなるクラッド層１０２内に、入力光導波路１０１２をはじめとする光導波路が形成されることによって構成されたものである。
　光導波路回路１０００の場合は、入力光導波路１０１２がＵ字形状の屈曲部１０１２ａを有する。そのため、光導波路回路１００と同様にＬＯ光Ｌ２をその偏波面がＴＥ偏波およびＴＭ偏波に対して４５度の角度になるように入力光導波路１０１２に入力したとしても、偏波面が回転し、たとえばＬＯ光Ｌ３のような偏波状態になる。
　このように、本発明者らが鋭意検討したところ、光導波路に屈曲部がある場合、応力等に起因してその光導波路を導波する光の偏波面が回転することを見出した。
　入力光導波１０１２において光の偏波面が回転してしまうと、偏波ビームスプリッタ１０２２にはＬＯ光Ｌ３が設計とは異なる偏波状態で入力する。その結果、偏波ビームスプリッタ１０２２の出力も、設計とは異なる結果が得られる。図９では、ＬＯ光Ｌ３がＴＭ偏波およびＴＥ偏波の軸に分解される様子を示している。光Ｌ３ａおよび光Ｌ３ｂは、ＬＯ光Ｌ２をＴＭおよびＴＥ偏波成分に分解した光Ｌ２１および光Ｌ２２（図２参照）が回転したものである。光Ｌ３ａをＴＭ偏波軸とＴＥ偏波軸に射影した成分がそれぞれ光Ｌ３ａ１と光Ｌ３ａ２であり、光Ｌ３ｂをＴＭ偏波軸とＴＥ偏波軸に射影した成分がそれぞれ光Ｌ３ｂ１と光Ｌ３ｂ２である。偏波ビームスプリッタ１０２２により偏波分離されて出力される光のうち、ＴＭ偏波成分は光Ｌ３ａ１と光Ｌ３ｂ１とを合波したもの、そしてＴＥ偏波成分は光Ｌ３ａ２と光Ｌ３ｂ２とを合波したものである。
　ここで、もし光Ｌ３が直線偏波であれば、光Ｌ３ａと光Ｌ３ｂは位相がそろっている。その結果、光Ｌ３ａ１と光Ｌ３ｂ１、そして光Ｌ３ａ２と光Ｌ３ｂ２をそのまま足し合わせて得られる光Ｌ３１および光Ｌ３２が、偏波ビームスプリッタ１０２２の出力として得られる（図１０参照）。なお光Ｌ３１と光Ｌ３２は、光Ｌ３をＴＭおよびＴＥ偏波軸にそのまま射影して得られる成分である。このときＴＭ偏波成分の光Ｌ３１とＴＥ偏波成分の光Ｌ３２の強度比は、ＬＯ光Ｌ３の回転角度に応じて１対１からずれる。このことは、偏波多重ＱＰＳＫ信号を復調する際に問題となる。
　一方、入力されたＬＯ光Ｌ２のＸ偏波とＹ偏波との間に揺らぎのある群遅延があると、光Ｌ３ａと光Ｌ３ｂがランダムな位相差を持つことになる。この場合、ＴＭ偏波軸において光Ｌ３ａ１と光Ｌ３ｂ１を合波して得られる出力光の強度はその位相差に依存する。ＴＥ偏波軸において光Ｌ３ａ２と光Ｌ３ｂ２を合波して得られる出力光の強度についても同様である。このため偏波ビームスプリッタ１０２２の出力の干渉状態が揺らぎ、光強度が不安定になる。同様の出力光の不安定は偏波ビームスプリッタ１０２１においても発生する。その結果、偏波ビームスプリッタ１０２１、１０２２からの出力光が入力されて所定の光信号処理がなされるべき９０度ハイブリッド素子４１、６１からの光出力の強度も不安定になる。
　これに対して、本実施の形態１に係る光導波路回路１００では、入力光導波路１１、１２を略直線状としているため、入力したＬＯ光Ｌ２の偏波面の回転はほとんど発生しない。その結果、偏波ビームスプリッタ２１、２２、さらには出力光導波路４１ｉ、４１ｊ、４１ｋ、４１ｌ、６１ｉ、６１ｊ、６１ｋ、６１ｌからの光出力強度が安定する。
　つぎに、接続光導波路における光の偏波状態について説明する。図４は、接続光導波路３１、３２の屈曲部３１ａ、３２ａにおける光の偏波状態を説明する図である。また、図５は、接続光導波路３１、３２の屈曲部３１ｂ、３２ｂにおける光の偏波状態を説明する図である。
　図４に示すように、屈曲部３１ａでは、偏波ビームスプリッタ２２がＬＯ光Ｌ２から偏波分離したＴＭ偏波の光Ｌ２１が、たとえば光Ｌ２１ａのように紙面時計回りにその偏波面が回転する。同様に、屈曲部３２ａでは、偏波ビームスプリッタ２１が信号光Ｌ１から偏波分離したＴＭ偏波の光Ｌ１１が、光Ｌ１１ａのようにその偏波面が、光Ｌ２１と同じ方向に回転する。
　しかし、屈曲部３１ｂ、３２ｂは、それぞれ屈曲部３１ａ、３２ａとは曲率の正負が逆に設定されている。その結果、屈曲部３１ｂでは、光Ｌ１１ａが紙面反時計回りにその偏波面が回転し、光Ｌ１１ｂのような偏波状態になる。また、屈曲部３２ｂでも、光Ｌ２１ａが紙面反時計回りにその偏波面が回転し、光Ｌ２１ｂのような偏波状態になる。このように、屈曲部３１ａと屈曲部３１ｂ、および屈曲部３２ｂと３２ｂが、それぞれ正負が逆の曲率半径を有することによって、各屈曲部における偏波面の回転は打ち消しあう。
　また、接続光導波路５１、５２についても同様に、屈曲部５１ａと屈曲部５１ｂ、および屈曲部５２ｂと５２ｂが、それぞれ正負が逆の曲率を有することによって、各屈曲部における偏波面の回転は打ち消しあう。
　なお、接続光導波路３１、３２、５１、５２のそれぞれの屈曲部は、同じ接続光導波路内の一方の屈曲部で発生する光の偏波面の回転が他方の屈曲部で十分に打ち消しあうように各屈曲部の曲率半径および弧の角度を設定することがより好ましい。なお、屈曲部で発生する光の偏波面の回転を十分に打ち消しあうのは、曲率の正負が逆であり、曲率半径が等しく、かつ弧の角度が等しい２つの屈曲部を組み合わせるように設計することが好ましい。
　ただし、光の偏波面の回転は完全に打ち消しあうようにされる必要はない。接続光導波路３１、３２のそれぞれで導波される光Ｌ１１とＬ２１との相対的な偏波状態の関係が、導波前と導波後とで変化しないような曲率半径および弧の角度であれば、９０度ハイブリッド素子４１において所望の安定した干渉特性を実現することができる。接続光導波路５１、５２についても同様である。
　なお、偏波ビームスプリッタ２１、２２の各アーム光導波路２１ｂ、２１ｃ、２２ｂ、２２ｃの屈曲部２１ｂａ、２１ｃａ、２２ｂａ、２２ｃａは、それぞれがいずれも曲率の正負が逆で曲率半径が等しく、かつ弧の角度が等しい２つの屈曲部を組み合わせたＳ字形状を成している。したがって、これらの屈曲部では光の偏波面の回転が略完全に打ち消しあう。
　また、実施の形態１に係る光導波路回路１００では、光導波路が交差する箇所が、光導波路回路１００の光出力端面１００ｂ側に位置する接続光導波路３２と接続光導波路５２との交差点の１箇所である。光導波路どうしが交差する交差点が多いと光強度の損失が増大する場合があり、かつ交差点でクロストーク成分が発生すると信号品質が劣化する場合があるため好ましくない。光導波路回路１００では、この交差点が１箇所しかないため、光強度の損失および信号品質の劣化が大幅に抑制されるので好ましい。
（実施の形態２）
　つぎに、本発明の実施の形態２について説明する。図６は、実施の形態２に係る光導波路回路の模式的な平面図である。この光導波路回路２００は、図１に示す光導波路回路１００において、接続光導波路３１、３２、５１、５２を、それぞれ接続光導波路２３１、２３２、２５１、２５２に置き換えた構成を有する。
　接続光導波路２３１は、屈曲部２３１ａと、屈曲部２３１ｂと、屈曲部２３１ａと屈曲部２３１ｂとを接続する直線部２３１ｃとを備えており、全体的にＳ字形状になっている。屈曲部２３１ａは偏波ビームスプリッタ２１に接続している。屈曲部２３１ｂは９０度ハイブリッド素子４１に接続している。同様に、接続光導波路２３２は、屈曲部２３２ａと、屈曲部２３２ｂと、屈曲部２３２ａと屈曲部２３２ｂとを接続する直線部２３２ｃとを備えている。屈曲部２３２ａは偏波ビームスプリッタ２２に接続している。屈曲部２３２ｂは９０度ハイブリッド素子４１に接続している。
　接続光導波路２５１も同様に、屈曲部２５１ａと、屈曲部２５１ｂと、屈曲部２５１ａと屈曲部２５１ｂとを接続する直線部２５１ｃとを備えており、全体的にＳ字形状になっている。屈曲部２５１ａは偏波ビームスプリッタ２２に接続している。屈曲部２５１ｂは９０度ハイブリッド素子６１に接続している。同様に、接続光導波路２５２は、屈曲部２５２ａと、屈曲部２５２ｂと、屈曲部２５２ａと屈曲部２５２ｂとを接続する直線部２５２ｃとを備えている。屈曲部２５２ａは偏波ビームスプリッタ２２に接続している。屈曲部２５２ｂは９０度ハイブリッド素子６１に接続している。
　この光導波路回路２００も、実施の形態１に係る光導波路回路１００と同様に、長さが幅に対して長くならず、小型で取り扱いやすい形状となっており、かつ偏波状態および光出力強度が安定する。
　さらに、光導波路回路２００では、屈曲部２３１ａ、２３２ａ、２５１ａ、２５２ａはいずれも同一の形状を有する。屈曲部２３１ｂ、２３２ｂ、２５１ｂ、２５２ｂもいずれも同一の形状を有する。さらに、直線部２３１ｃ、２３２ｃ、２５１ｃ、２５２ｃもいずれも同一の形状を有する。すなわち、光導波路回路２００では、各接続光導波路２３１、２３２、２５１、２５２が、いずれも同じ形状の屈曲部と直線部とを組み合わせて構成されている。その結果、各接続光導波路２３１、２３２、２５１、２５２の光路長を同一に揃えることが容易である。
　ここで、入力される信号光Ｌ１とＬＯ光Ｌ２とを偏波ビームスプリッタ２１、２２によって偏波分離した後のＴＭ偏波の各光およびＴＥ偏波の各光は、同一のタイミングで９０度ハイブリッド素子４１、６１のそれぞれに入力される必要がある。この光導波路回路２００では、各接続光導波路２３１、２３２、２５１、２５２の光路長を同一に揃えることが容易であるため、光の入力のタイミングを揃えることが容易になる。
（実施の形態３）
　つぎに、本発明の実施の形態３について説明する。図７は、実施の形態３に係る光導波路回路の模式的な平面図である。この光導波路回路３００は、図１に示す光導波路回路１００において、入力光導波路１１、１２を入力光導波路３１１、３１２に置き換え、接続光導波路３１、３２、５１、５２を、それぞれ接続光導波路３３１、３３２、３５１、３５２に置き換え、９０度ハイブリッド素子４１、６１を、それぞれ９０度ハイブリッド素子３４１、３６１に置き換えた構成を有する。
　入力光導波路３１１は、曲率の正負が逆で曲率半径が等しく、かつ弧の角度が等しい第１および第２の屈曲部を組み合わせたＳ字形状の屈曲部３１１ａを有する。また、入力光導波路３１２も、曲率の正負が逆で曲率半径が等しく、かつ弧の角度が等しい第１および第２の屈曲部を組み合わせたＳ字形状の屈曲部３１２ａを有する。したがって、入力光導波路３１１、３１２では、これらの屈曲部で発生した光の偏波面の回転が略完全に打ち消しあう。その結果、実施の形態１に係る光導波路回路１００の入力光導波路１１、１２と同様に、偏波ビームスプリッタ２１、２２に入力される信号光Ｌ１、ＬＯ光Ｌ２は、設計どおりの安定した偏波状態となる。したがって、この光導波路回路３００は安定した光出力強度を有するものとなる。
　また、９０度ハイブリッド素子３４１は、９０度ハイブリッド素子４１と同様のＹ分岐光導波路、アーム光導波路、３ｄＢカプラを備えている。ただし、出力光導波路３４１ｉ、３４１ｊ、３４１ｋ、３４１ｌについては、３ｄＢカプラから光入力端面３００ａ側に延伸し配置され、その後Ｕ字状に折り返して光出力端面３００ｂ側に延伸している。
　同様に、９０度ハイブリッド素子３６１は、９０度ハイブリッド素子６１と同様のＹ分岐光導波路、アーム光導波路、３ｄＢカプラを備えている。ただし、出力光導波路３６１ｉ、３６１ｊ、３６１ｋ、３６１ｌについては、３ｄＢカプラから光入力端面３００ａ側に延伸し配置され、その後Ｕ字状に折り返して光出力端面３００ｂ側に延伸している。
　したがって、この光導波路回路３００では、偏波ビームスプリッタ２１、２２、接続光導波路３３１、３３２、および９０度ハイブリッド素子３４１が、全体的にＳ字形状を形成するように配置されている。また、偏波ビームスプリッタ２１、２２、接続光導波路３５１、３５２、および９０度ハイブリッド素子３６１も、全体的に別のＳ字形状を形成するように配置されている。これによって、この光導波路回路３００は、偏波ビームスプリッタ２１、２２および９０度ハイブリッド素子３４１、３６１が光導波路回路３００の側面３００ｃ、３００ｄの間で並列になるように配置される。これによって、光導波路回路３００は光入力端面３００ａと光出力端面３００ｂとの間の長さが側面３００ｃ、３００ｄの間の幅に対して長くならず、小型で取り扱いやすい形状となっている。
（実施の形態４）
　つぎに、本発明の実施の形態４について説明する。図１１は、実施の形態４に係る光導波路回路の模式的な平面図である。この光導波路回路４００は、図１に示す光導波路回路１００において、入力光導波路１１、１２を入力光導波路４１１、４１２に置き換え、偏波ビームスプリッタ２１を偏波ビームスプリッタ４２１に置き換え、偏波ビームスプリッタ２２を削除し、接続光導波路３１、３２、５１、５２を、それぞれ接続光導波路４３１、４３２、４５１、４５２に置き換え、さらに、Ｙ分岐光導波路４０１、スリット４０２、および１／２波長板４０３を備えた構成を有する。
　信号光Ｌ１が入力される入力光導波路４１１は、曲率の正負が逆で曲率半径が等しく、かつ弧の角度が等しい第１および第２の屈曲部を組み合わせたＳ字形状の屈曲部４１１ａを有する。入力光導波路４１２は、略直線状である。
　偏波ビームスプリッタ４２１は、入力光導波路４１１に接続したＹ分岐光導波路４２１ａと、Ｙ分岐光導波路４２１ａに接続した直線状のアーム光導波路４２１ｂ、４２１ｃと、アーム光導波路４２１ｂ、４２１ｃに接続した方向性結合器からなる３ｄＢカプラ４２１ｄとを備えている。
　接続光導波路４３１は、屈曲部４３１ａと、屈曲部４３１ｂと、屈曲部４３１ａと屈曲部４３１ｂとを接続する直線部４３１ｃとを備えており、全体的にＳ字形状になっている。屈曲部４３１ａは偏波ビームスプリッタ４２１の３ｄＢカプラ４２１ｄに接続している。屈曲部４３１ｂは９０度ハイブリッド素子４１に接続している。同様に、接続光導波路４５１は、屈曲部４５１ａと、屈曲部４５１ｂと、屈曲部４５１ａと屈曲部４５１ｂとを接続する直線部４５１ｃとを備えている。屈曲部４５１ａは偏波ビームスプリッタ４２１の３ｄＢカプラ４２１ｄに接続している。屈曲部４５１ｂは９０度ハイブリッド素子６１に接続している。
　Ｙ分岐光導波路４０１は、入力部４０１ａと、出力部４０１ｂ、４０１ｃとを備えている。入力部４０１ａは入力光導波路４１２に接続している。
　接続光導波路４３２、４５２は、それぞれＹ分岐光導波路４０１の出力部４０１ｂ、４０１ｃに接続している。接続光導波路４３２、４５２は、いずれも曲率の正負が逆で曲率半径が等しく、かつ弧の角度が等しい第１および第２の屈曲部を組み合わせたＳ字形が直線部を介して２つ連接した形状を有する。接続光導波路４３２、４５２はそれぞれ９０度ハイブリッド素子４１、６１に接続している。接続光導波路４５２と入力光導波路４１１とは交差点Ｃで交差している。
　スリット４０２は、ダイサやエッチング等によって接続光導波路４３２を分断する深さで形成されている。偏波回転素子としての１／２波長板４０３は、スリット４０２に挿入されている。これによって、１／２波長板４０３は、接続光導波路４３２に挿入されている。１／２波長板４０３の光軸は接続光導波路４３２の偏波軸と４５度の角度をなすように調整されている。
　この光導波路回路４００では、第２の光としてのＬＯ光Ｌ３はＴＭ偏波またはＴＥ偏波の光として入力光導波路４１２から入力される。以下では、ＬＯ光Ｌ３がＴＭ偏波の光として入力される場合を例として説明するが、ＴＥ偏波の光として入力される場合も同様である。
　Ｙ分岐光導波路４０１は、入力部４０１ａから入力されたＬＯ光Ｌ３を分岐して出力部４０１ｂ、４０１ｃのそれぞれから出力する。接続光導波路４３２は、出力部４０１ｂから出力されたＬＯ光を導波して、９０度ハイブリッド素子４１に入力させる。接続光導波路４３２に挿入された１／２波長板４０３は、ＴＭ偏波のＬＯ光の偏波を９０度回転させてＴＥ偏波とする。したがって、ＬＯ光はＴＥ偏波として９０度ハイブリッド素子４１に入力される。
　一方、接続光導波路４５２は、出力部４０１ｃから出力されたＬＯ光を導波して、ＴＭ偏波のまま９０度ハイブリッド素子６１に入力させる。このように、入力されたＬＯ光Ｌ３からＴＭ偏波の光とＴＥ偏波の光とが生成され、各９０度ハイブリッド素子４１、６１に入力される。
　ここで、接続光導波路４３２には１／２波長板４０３が挿入されているので、１／２波長板４０３の挿入損失による過剰損失が発生している。一方、接続光導波路４５２には交差点Ｃが存在するので、交差損失による過剰損失が発生している。その結果、９０度ハイブリッド素子４１に入力するＴＥ偏波のＬＯ光は、９０度ハイブリッド素子６１に入力するＴＭ偏波のＬＯ光よりも、過剰損失差＝（１／２波長板４０３の挿入損失－交差点Ｃでの交差損失）の分だけ過剰損失を受ける。
　これに対して、本実施の形態４に係る光導波路回路４００では、損失補償機構としてのＹ分岐光導波路４０１の分岐比が、上記の過剰損失差を補償する分岐比に設定されている。これによって、９０度ハイブリッド素子４１に入力するＴＥ偏波のＬＯ光の強度と、９０度ハイブリッド素子６１に入力するＴＭ偏波のＬＯ光の強度とを等しくすることができる。
　たとえば、１／２波長板４０３の挿入損失が０．５ｄＢであり、交差点Ｃでの交差損失が０．０５ｄＢとすると、過剰損失差は０．４５ｄＢである。この場合、出力部４０１ｂと出力部４０１ｃとの分岐比を０．５２６：０．４７４とすれば、上記過剰損失差は補償される。
　なお、本実施の形態４に係る光導波路回路４００でも、偏波ビームスプリッタ４２１または９０度ハイブリッド素子４１、６１に入力される信号光Ｌ１、ＬＯ光Ｌ３は、設計どおりの安定した偏波状態となる。したがって、この光導波路回路４００は安定した光出力強度を有するものとなる。
　また、偏波ビームスプリッタ４２１、接続光導波路４３１、および９０度ハイブリッド素子４１が、全体的にＳ字形状を形成するように配置されている。また、偏波ビームスプリッタ４２１、接続光導波路４５１、および９０度ハイブリッド素子６１も、全体的に別のＳ字形状を形成するように配置されている。これによって、この光導波路回路４００も、小型で取り扱いやすい形状となっている。
（実施の形態５）
　つぎに、本発明の実施の形態５について説明する。図１２は、実施の形態５に係る光導波路回路の模式的な平面図である。この光導波路回路５００は、図１１に示す光導波路回路４００において、入力光導波路４１２を入力光導波路５１２に置き換え、Ｙ分岐光導波路４０１をＭＺＩ光分岐導波路５０１に置き換え、さらに、ヒータ５０４を備えた構成を有する。
　入力光導波路５１２は、略直線状である。ＭＺＩ光分岐導波路５０１は、入力部５０１ａと、アーム導波路５０１ｂ、５０１ｃと、出力部５０１ｄ、５０１ｅとを備えている。入力部５０１ａは入力光導波路５１２に接続している。ヒータ５０４は、アーム導波路５０１ｃ上方のクラッド層表面に形成された、たとえば金属薄膜からなるヒータである。
　この光導波路回路５００でも、損失補償機構としてのＭＺＩ光分岐導波路５０１の分岐比が、（１／２波長板４０３の挿入損失－交差点Ｃでの交差損失）の過剰損失差を補償する分岐比に設定されている。これによって、９０度ハイブリッド素子４１に入力するＴＥ偏波のＬＯ光の強度と、９０度ハイブリッド素子６１に入力するＴＭ偏波のＬＯ光の強度とを等しくすることができる。
　さらに、この光導波路回路５００は、ヒータ５０４を備えている。したがって、ヒータ５０４の加熱時間を調整しながらアーム導波路５０１ｃを局所加熱して、その実効屈折率を永久変化させることによって、ＭＺＩ光分岐導波路５０１の分岐比を調整することができる。したがって、たとえば、光導波路回路５００を製造した後に、上記過剰損失差を実測し、この実測した過剰損失差を補償するように、ヒータ５０４によってＭＺＩ光分岐導波路５０１の分岐比を調整することができる。これによって、ＴＥ偏波のＬＯ光の強度とＴＭ偏波のＬＯ光の強度とをより正確に等しくすることができる。
（実施の形態６）
　つぎに、本発明の実施の形態６について説明する。図１３Ａは、実施の形態６に係る光導波路回路の模式的な平面図である。図１３Ｂは、図１３Ａに示す光導波路回路の一部拡大図である。この光導波路回路６００は、図１１に示す光導波路回路４００において、Ｙ分岐光導波路４０１をＹ分岐光導波路６０１に置き換え、接続光導波路４５２を接続光導波路６５２に置き換えた構成を有する。
　Ｙ分岐光導波路６０１は、入力部６０１ａと、出力部６０１ｂ、６０１ｃとを備えている。入力部６０１ａは入力光導波路４１２に接続している。Ｙ分岐光導波路６０１の出力部６０１ｂ、６０１ｃの分岐比は１：１である。
　接続光導波路６５２は、接続光導波路４５２と同様に、２つのＳ字形が連接した形状を有し、かつ、領域Ａの部分には、図１３Ｂに示すように、損失補償機構である光損失部としてのギャップ光導波路部６０５が形成されている。ここで、ギャップ光導波路部６０５とは、光導波路の途中にギャップがあり、そのギャップはクラッド層と同じ石英ガラス系材料で満たされているものである。
　この光導波路回路６００では、ギャップ光導波路部６０５の放射損失が、（１／２波長板４０３の挿入損失－交差点Ｃでの交差損失）の過剰損失差を補償する値に設定されている。これによって、９０度ハイブリッド素子４１に入力するＴＥ偏波のＬＯ光の強度と、９０度ハイブリッド素子６１に入力するＴＭ偏波のＬＯ光の強度とを等しくすることができる。ギャップ光導波路部６０５の放射損失は、ギャップを広くまたは狭くすることによって大きくまたは小さくできる。
（実施の形態７）
　つぎに、本発明の実施の形態７について説明する。図１４は、実施の形態７に係る光導波路回路の模式的な平面図である。この光導波路回路７００は、図１３Ａに示す光導波路回路６００において、接続光導波路６５２を接続光導波路７５２に置き換えた構成を有する。
　接続光導波路７５２は、接続光導波路６５２と同様に、２つのＳ字形が連接した形状を有し、かつ、光損失部としてのスリット７０６が、接続光導波路７５２を分断するように形成されている。
　この光導波路回路７００では、スリット７０６の放射損失が、（１／２波長板４０３の挿入損失－交差点Ｃでの交差損失）の過剰損失差を補償する値に設定されている。これによって、９０度ハイブリッド素子４１に入力するＴＥ偏波のＬＯ光の強度と、９０度ハイブリッド素子６１に入力するＴＭ偏波のＬＯ光の強度とを等しくすることができる。スリット７０６の放射損失は、スリット幅を広くまたは狭くすることによって大きくまたは小さくできる。スリット７０６のスリット幅は、たとえば１／２波長板４０３が挿入されるスリット４０２のスリット幅と同じ程度にすればよい。
（実施の形態８）
　つぎに、本発明の実施の形態８について説明する。図１５は、実施の形態８に係る光導波路回路の模式的な平面図である。この光導波路回路８００は、図１４に示す光導波路回路７００において、接続光導波路７５２を接続光導波路８５２に置き換え、さらに分岐光カプラ８０７を備えた構成を有する。
　接続光導波路８５２は、接続光導波路７５２と同様に、２つのＳ字形が連接した形状を有し、かつ、光損失部としての分岐光カプラ８０７が、接続光導波路８５２に介挿されている。分岐光カプラ８０７は光出力端面８００ｂに延伸した分岐出力部８０７ａを有する。
　この光導波路回路８００では、分岐光カプラ８０７の挿入損失が、（１／２波長板４０３の挿入損失－交差点Ｃでの交差損失）の過剰損失差を補償する値に設定されている。これによって、９０度ハイブリッド素子４１に入力するＴＥ偏波のＬＯ光の強度と、９０度ハイブリッド素子６１に入力するＴＭ偏波のＬＯ光の強度とを等しくすることができる。なお、分岐光カプラ８０７の挿入損失は、分岐光カプラ８０７の分岐比の設定によって調整することができる。
　さらに、接続光導波路８５２を導波するＴＭ偏波のＬＯ光の一部は、分岐出力部８０７ａに分岐されて、光出力端面８００ｂからモニタ光Ｌ４として出力される。このモニタ光Ｌ４の強度の測定によって、分岐光カプラ８０７の挿入損失をモニタすることができる。
（実施の形態９）
　つぎに、本発明の実施の形態９について説明する。図１６Ａは、実施の形態９に係る光導波路回路の模式的な平面図である。図１６Ｂは、図１６Ａに示す光導波路回路の一部拡大図である。この光導波路回路９００は、図１３Ａに示す光導波路回路６００において、接続光導波路６５２を接続光導波路９５２に置き換えた構成を有する。
　Ｙ分岐光導波路６０１は、入力部６０１ａと、出力部６０１ｂ、６０１ｃとを備えている。入力部６０１ａは入力光導波路４１２に接続している。Ｙ分岐光導波路６０１の出力部９０１ｂ、９０１ｃの分岐比は１：１である。
　接続光導波路９５２は、接続光導波路４５２と同様に、２つのＳ字形が連接した形状を有し、かつ接続光導波路９５２と入力光導波路４１１とが交差する交差点Ｃ１の部分には、図１６Ｂに示すように、損失補償機構である光損失部としてのギャップ光導波路部９０５ａ、９０５ｂが形成されている。ここで、ギャップ光導波路部９０５ａ、９０５ｂとは、光導波路の途中にギャップがあり、そのギャップはクラッド層と同じ石英ガラス系材料で満たされているものである。
　この光導波路回路９００では、ギャップ光導波路部９０５ａ、９０５ｂの放射損失が、（１／２波長板４０３の挿入損失－交差点Ｃ１での交差損失）の損失差を補償する値に設定されている。これによって、９０度ハイブリッド素子４１に入力するＴＥ偏波のＬＯ光の強度と、９０度ハイブリッド素子６１に入力するＴＭ偏波のＬＯ光の強度とを等しくすることができる。ギャップ光導波路部９０５ａ、９０５ｂの放射損失は、ギャップを広くまたは狭くすることによって大きくまたは小さくできる。
　また、この光導波路回路９００では、入力光導波路４１１の幅が交差点Ｃ１で変化しないため、交差点Ｃ１で生じる交差損失を非常に小さく設定することもできる。
　なお、上記実施の形態では、偏波ビームスプリッタの入力側ではＹ分岐光導波を用い、出力側では方向性結合器（Directional　Coupler：ＤＣ）からなる３ｄＢカプラを用いていたが、公知のＷＩＮＣ（Wavelength　Insensitive　Coupler）やＭＭＩ（Multi-Mode　Interferometer：ＭＭＩ）などの光カプラを用いてもよい。したがって、偏波ビームスプリッタの入力側の素子と出力側の素子との組み合わせとしては、「方向性結合器と方向性結合器」、「Ｙ分岐とＷＩＮＣ」、「ＷＩＮＣとＷＩＮＣ」、「Ｙ分岐とＭＭＩ」、「ＭＭＩとＭＭＩ」などの任意の組み合わせを用いても良い。また、９０度ハイブリッド素子の出力側で使用する光カプラについても、ＷＩＮＣやＭＭＩを使用しても良い。
　また、実施の形態１、２の入力光導波路は略直線状であるが、完全に直線状でなくてもよく、導波させる光の偏波面を回転させない程度の屈曲があってもよい。
　また、上記実施の形態は、ＰＢＳ集積型コヒーレントミキサとしての光導波路回路であるが、本発明はこれに限らず、偏波分離された光を干渉させる光干渉素子を備える光導波路回路に適用可能である。
　また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上記各実施形態の各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。たとえば、実施の形態３におけるＳ字状の屈曲部を有する入力光導波路を実施の形態１に係る光導波路回路に適用しても良い。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
　以上のように、本発明に係る光導波路回路は、光通信の分野に利用して好適なものである。
　１１、１２、３１１、３１２、４１１，４１２、５１２　入力光導波路
　２１、２２、４２１　偏波ビームスプリッタ
　２１ａ、２２ａ、４１ａ、４１ｂ、６１ａ、６１ｂ、４０１、４２１ａ、６０１　Ｙ分岐光導波路
　２１ｂ、２１ｃ、２２ｂ、２２ｃ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ、４１ｆ、６１ｃ、６１ｄ、６１ｅ、６１ｆ、４２１ｂ、４２１ｃ、５０１ｂ、５０１ｃ　アーム光導波路
　２１ｂａ、２１ｃａ、２２ｂａ、２２ｃａ、３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂ、５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂ、２３１ａ、２３１ｂ、２３２ａ、２３２ｂ、２５１ａ、２５１ｂ、２５２ａ、２５２ｂ、３１１ａ、３１２ａ、４１１ａ、４３１ａ、４３１ｂ、４５１ａ、４５１ｂ　屈曲部
　２１ｄ、２２ｄ、４１ｇ、４１ｈ、６１ｇ、６１ｈ、４２１ｄ　３ｄＢカプラ
　３１、３２、５１、５２、２３１、２３２、２５１、２５２、３３１、３３２、３５１、３５２、４３１、４３２、４５１、４５２、６５２、７５２、８５２、９５２　接続光導波路
　３１ｃ、３２ｃ、５１ｃ、５２ｃ、４３１ｃ、４５１ｃ　直線部
　４１、６１、３４１、３６１　９０度ハイブリッド素子
　４１ｉ、４１ｊ、４１ｋ、４１ｌ、６１ｉ、６１ｊ、６１ｋ、６１ｌ、３４１ｉ、３４１ｊ、３４１ｋ、３４１ｌ、３６１ｉ、３６１ｊ、３６１ｋ、３６１ｌ　出力光導波路
　１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００　光導波路回路
　１００ａ、３００ａ　光入力端面
　１００ｂ、３００ｂ、８００ｂ　光出力端面
　１００ｃ、１００ｄ、３００ｃ、３００ｄ　側面
　１０１　基板
　１０２　クラッド層
　４０１ａ、５０１ａ、６０１ａ　入力部
　４０１ｂ、４０１ｃ、５０１ｄ、５０１ｅ、６０１ｂ、６０１ｃ　出力部
　４０２、７０６　スリット
　４０３　１／２波長板
　５０１　ＭＺＩ光分岐導波路
　５０４　ヒータ
　８０７　分岐光カプラ
　８０７ａ　分岐出力部
　６０５、９０５ａ、９０５ｂ　ギャップ光導波路部
　Ａ　領域
　Ｃ、Ｃ１　交差点
　Ｌ１　信号光
　Ｌ１１、Ｌ１１ａ、Ｌ１１ｂ、Ｌ２１、Ｌ２１ａ、Ｌ２１ｂ、Ｌ２２　光
　Ｌ２、Ｌ３　ＬＯ光
　Ｌ４　モニタ光

Claims (17)

  1. 　第１および第２の光がそれぞれ入力される第１および第２の入力光導波路と、
    　前記第１の入力光導波路に接続した、第１の偏波ビームスプリッタと、
    　前記第１の光が前記第１の偏波ビームスプリッタによって偏波分離されて出力された互いに直交する２つの偏波の光のうちの一方と、前記第２の光から生成された互いに直交する２つの偏波の光のうちの一方とが入力され、該入力された２つの光を干渉させる光干渉素子と、
    　前記第１の偏波ビームスプリッタと前記光干渉素子とを接続する第１の接続光導波路と、
    　前記第２の入力光導波路と前記光干渉素子とを接続する第２の接続光導波路と、
    　を備え、
    　前記第１および第２の入力光導波路は、略直線状であるか、または所定の曲率半径および弧の角度を有する第１の屈曲部と、前記第１の屈曲部において生じる光の偏波面の回転を打ち消すように設定された曲率半径および弧の角度を有する第２の屈曲部とを有するＳ字形状であり、
    　前記第１の偏波ビームスプリッタ、前記第１および第２の接続光導波路、ならびに前記光干渉素子は、Ｓ字形状に配置されていることを特徴とする光導波路回路。
  2. 　前記第１の屈曲部と前記第２の屈曲部とは、曲率の正負が逆で曲率半径が等しく、かつ弧の角度が等しいことを特徴とする請求項１に記載の光導波路回路。
  3. 　前記第２の入力光導波路と前記第２の接続光導波路との間に設けられ、前記第１の偏波ビームスプリッタと略平行に配置され、前記第２の光を互いに直交する２つの偏波の光に偏波分離して出力する第２の偏波ビームスプリッタを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の光導波路回路。
  4. 　前記第１および第２の偏波ビームスプリッタ、ならびに前記光干渉素子は、当該光導波路回路の幅方向に並列に配置していることを特徴とする請求項３に記載の光導波路回路。
  5. 　前記第１または第２の偏波ビームスプリッタは、マッハツェンダー型干渉計で構成されたものであることを特徴とする請求項１～４のいずれか一つに記載の光導波路回路。
  6. 　前記光干渉素子は、９０度ハイブリッド素子であることを特徴とする請求項１～５のいずれか一つに記載の光導波路回路。
  7. 　２つの前記光干渉素子と、前記２つの前記光干渉素子のそれぞれに接続した、２つの前記第１および第２の接続光導波路とを備えることを特徴とする請求項１～６のいずれか一つに記載の光導波路回路。
  8. 　２つの前記光干渉素子と、前記２つの前記光干渉素子のそれぞれに接続した、２つの前記第１および第２の接続光導波路と、前記第２の入力光導波路と前記２つの第２の接続光導波路とを接続する分岐光導波路と、前記第１および第２の接続光導波路とのいずれか一方に挿入され、入力された光の偏波を９０度回転させる偏波回転素子とを備え、前記分岐光導波路ならびに前記第１および第２の接続光導波路の少なくともいずれか一つが、前記第１の接続光導波路における過剰損失と前記第２の接続光導波路における過剰損失との差を補償する損失補償機構を有することを特徴とする請求項１または２に記載の光導波路回路。
  9. 　前記損失補償機構は、分岐比が、前記過剰損失の差を補償するように設定されている前記分岐光導波路であることを特徴とする請求項８に記載の光導波路回路。
  10. 　前記分岐光導波路は、Ｙ分岐光導波路であることを特徴とする請求項９に記載の光導波路回路。
  11. 　前記分岐光導波路は、マッハツェンダー干渉計型光導波路であることを特徴とする請求項９に記載の光導波路回路。
  12. 　前記マッハツェンダー干渉計型光導波路は、少なくとも一方のアーム導波路の実効屈折率を変化させることによって前記分岐比が調整されていることを特徴とする請求項１１に記載の光導波路回路。
  13. 　前記損失補償機構は、前記偏波回転素子が挿入されていない方の接続光導波路に形成された光損失部であることを特徴とする請求項８に記載の光導波路回路。
  14. 　前記光損失部は、前記接続光導波路に形成されたギャップ光導波路部であることを特徴とする請求項１３に記載の光導波路回路。
  15. 　前記接続光導波路は、前記第１の入力光導波路と交差しており、前記ギャップ光導波路部は、前記交差している部分に形成されていることを特徴とする請求項１４に記載の光導波路回路。
  16. 　前記光損失部は、前記接続光導波路を分断するスリットであることを特徴とする請求項１３に記載の光導波路回路。
  17. 　前記光損失部は、前記接続光導波路に介挿された分岐光カプラであることを特徴とする請求項１３に記載の光導波路回路。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5690902B1 (ja) * 2013-10-15 2015-03-25 株式会社フジクラ 基板型光導波路素子
WO2015198806A1 (ja) * 2014-06-23 2015-12-30 株式会社フジクラ 光受信回路およびその調整方法
JP2017076651A (ja) * 2015-10-13 2017-04-20 富士通株式会社 半導体受光装置
WO2017195814A1 (ja) * 2016-05-11 2017-11-16 古河電気工業株式会社 光導波路素子
CN108415123A (zh) * 2013-02-18 2018-08-17 日本电气株式会社 偏振分束器和光器件
JPWO2021049004A1 (ja) * 2019-09-13 2021-03-18
WO2024135371A1 (ja) * 2022-12-22 2024-06-27 古河電気工業株式会社 デポラライザ、デポラライザの調整方法、およびデポラライザの製造方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5959505B2 (ja) * 2011-03-28 2016-08-02 古河電気工業株式会社 光導波路回路
JP6919557B2 (ja) * 2017-12-26 2021-08-18 住友電気工業株式会社 光９０度ハイブリッド集積回路
JP7037958B2 (ja) * 2018-02-27 2022-03-17 住友電気工業株式会社 半導体光集積デバイス
JP7042763B2 (ja) * 2019-02-14 2022-03-28 古河電気工業株式会社 光導波路回路

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0792326A (ja) * 1993-05-07 1995-04-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光波長板とその製造方法及びこれを用いた導波型光デバイス
JPH08278422A (ja) * 1995-04-04 1996-10-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 反射型光波長板及びその製造方法
JP2002122895A (ja) * 2000-10-16 2002-04-26 Fujikura Ltd 任意波長光挿入分岐デバイス
JP2003004959A (ja) * 2001-06-26 2003-01-08 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 導波路型光合波器とこれを用いた多波長光源
JP2011027773A (ja) * 2009-07-21 2011-02-10 Nec Corp 光ミキサー
WO2011027895A1 (ja) * 2009-09-07 2011-03-10 古河電気工業株式会社 Plc型復調器及び光伝送システム

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6289914A (ja) * 1985-05-31 1987-04-24 Sumitomo Electric Ind Ltd 光素子一体型光導波路およびその製法
JPH0718964B2 (ja) * 1987-06-29 1995-03-06 日本電信電話株式会社 集積光デバイスおよびその製造方法
US6757454B2 (en) * 2000-02-10 2004-06-29 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Polarization desensitized optical waveguide interferometer
GB0026415D0 (en) * 2000-10-28 2000-12-13 Bookham Technology Ltd Polarisation beam splitters/combiners
US20030018551A1 (en) * 2001-07-20 2003-01-23 International Business Machines Corporation Method of hosting digital businesses
JP2003227948A (ja) * 2002-02-04 2003-08-15 Ntt Electornics Corp 光合分波器及びその製造方法
US7221826B2 (en) * 2002-10-08 2007-05-22 Tdk Corporation Spot-size transformer, method of producing spot-size transformer and waveguide-embedded optical circuit using spot-size transformer
JP2004170924A (ja) * 2002-11-05 2004-06-17 Tdk Corp 導波路埋め込み型光回路及びこれに用いる光学素子
WO2006013928A1 (ja) * 2004-08-04 2006-02-09 The Furukawa Electric Co., Ltd. 光回路装置
JP4362098B2 (ja) * 2004-10-19 2009-11-11 富士通株式会社 偏光モニタ装置
WO2011027883A1 (ja) * 2009-09-04 2011-03-10 古河電気工業株式会社 ９０度ハイブリッド
US8548333B2 (en) * 2010-04-02 2013-10-01 Infinera Corporation Transceiver photonic integrated circuit
US20120002971A1 (en) * 2010-06-30 2012-01-05 Alcatel-Lucent Usa Inc. Polarization-tracking device having a waveguide-grating coupler
US8905681B2 (en) * 2010-07-26 2014-12-09 Pelletron Corporation Pneumatic conveying process for particulate materials
JP5959505B2 (ja) * 2011-03-28 2016-08-02 古河電気工業株式会社 光導波路回路
US9195079B2 (en) * 2012-01-01 2015-11-24 Acacia Communications, Inc. Three port transceiver
US8861984B2 (en) * 2012-01-19 2014-10-14 Teraxion Inc. Compact polarization-insensitive optical receiver
US8873899B2 (en) * 2013-03-14 2014-10-28 Cisco Technology, Inc. Modal rotation in optical waveguides
JP5690902B1 (ja) * 2013-10-15 2015-03-25 株式会社フジクラ 基板型光導波路素子
JP6346803B2 (ja) * 2014-06-23 2018-06-20 株式会社フジクラ 光受信回路およびその調整方法
US9515735B2 (en) * 2014-12-29 2016-12-06 Ks Photonics Inc. Device for controlling polarization of optical fiber and method of controlling polarization of optical fiber using same
JP6219887B2 (ja) * 2015-06-25 2017-10-25 Ｎｔｔエレクトロニクス株式会社 光導波路デバイス
JP6678510B2 (ja) * 2016-05-11 2020-04-08 古河電気工業株式会社 光導波路素子

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0792326A (ja) * 1993-05-07 1995-04-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光波長板とその製造方法及びこれを用いた導波型光デバイス
JPH08278422A (ja) * 1995-04-04 1996-10-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 反射型光波長板及びその製造方法
JP2002122895A (ja) * 2000-10-16 2002-04-26 Fujikura Ltd 任意波長光挿入分岐デバイス
JP2003004959A (ja) * 2001-06-26 2003-01-08 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 導波路型光合波器とこれを用いた多波長光源
JP2011027773A (ja) * 2009-07-21 2011-02-10 Nec Corp 光ミキサー
WO2011027895A1 (ja) * 2009-09-07 2011-03-10 古河電気工業株式会社 Plc型復調器及び光伝送システム

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
INOUE,T. ET AL.: "Double-Pass PBS-Integrated Coherent Mixer Using Silica-based PLC, Optical Fiber Communication (OFC)", COLLOCATED NATIONAL FIBER OPTIC ENGINEERS CONFERENCE (NFOEC), 25 March 2010 (2010-03-25) *
TAKASHI INOUE ET AL.: "Development of PBS- Integrated Coherent Mixer Using Silica-Based Planar Lightwave Circuit", FURUKAWA ELECTRIC REVIEW, vol. 127, February 2011 (2011-02-01), pages 11 - 16 *

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108415123A (zh) * 2013-02-18 2018-08-17 日本电气株式会社 偏振分束器和光器件
US9335472B2 (en) 2013-10-15 2016-05-10 Fujikura Ltd. Planar optical waveguide device and DP-QPSK modulator
JP2015079053A (ja) * 2013-10-15 2015-04-23 株式会社フジクラ 基板型光導波路素子
JP5690902B1 (ja) * 2013-10-15 2015-03-25 株式会社フジクラ 基板型光導波路素子
JP2016009015A (ja) * 2014-06-23 2016-01-18 株式会社フジクラ 光受信回路およびその調整方法
US10014953B2 (en) 2014-06-23 2018-07-03 Fujikura Ltd. Optical receiver circuit and adjustment method for same
WO2015198806A1 (ja) * 2014-06-23 2015-12-30 株式会社フジクラ 光受信回路およびその調整方法
JP2017076651A (ja) * 2015-10-13 2017-04-20 富士通株式会社 半導体受光装置
WO2017195814A1 (ja) * 2016-05-11 2017-11-16 古河電気工業株式会社 光導波路素子
JP2017203879A (ja) * 2016-05-11 2017-11-16 古河電気工業株式会社 光導波路素子
US10564355B2 (en) 2016-05-11 2020-02-18 Furukawa Electric Co., Ltd. Optical waveguide element
JPWO2021049004A1 (ja) * 2019-09-13 2021-03-18
JP7099642B2 (ja) 2019-09-13 2022-07-12 日本電信電話株式会社 Ｉｑ光変調器
WO2024135371A1 (ja) * 2022-12-22 2024-06-27 古河電気工業株式会社 デポラライザ、デポラライザの調整方法、およびデポラライザの製造方法

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