WO2019172158A1 - 波長可変フィルタ - Google Patents

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WO2019172158A1
WO2019172158A1 PCT/JP2019/008281 JP2019008281W WO2019172158A1 WO 2019172158 A1 WO2019172158 A1 WO 2019172158A1 JP 2019008281 W JP2019008281 W JP 2019008281W WO 2019172158 A1 WO2019172158 A1 WO 2019172158A1
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waveguide
slab waveguide
resin
groove
total length
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鈴木　賢哉
郷　隆司
森脇　摂
藍 柳原
慶太 山口
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日本電信電話株式会社
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    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29304—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by diffraction, e.g. grating
    • G02B6/29316—Light guides comprising a diffractive element, e.g. grating in or on the light guide such that diffracted light is confined in the light guide
    • G02B6/29325—Light guides comprising a diffractive element, e.g. grating in or on the light guide such that diffracted light is confined in the light guide of the slab or planar or plate like form, i.e. confinement in a single transverse dimension only
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 

Definitions

  • the present invention relates to a wavelength tunable filter used in a wavelength division multiplexing optical network.
  • the transmission capacity has been increased by the wavelength division multiplexing (WDM) method.
  • WDM wavelength division multiplexing
  • a ROADM (Reconfigurable Optical Add / Drop Multiplex) system has been introduced to realize a path switching function in a node.
  • the network is ring-type or mesh-type, and optical signals are added / dropped at each node, and those that do not need to pass through the optical signal as it is, so no photoelectric conversion is performed, so the node device is small This has the advantage of reducing power consumption.
  • optical channel monitors OCM: Optical Channel Monitor
  • OPM optical performance monitor
  • OPM and OCM are as follows: (1) Rotate the multilayer filter with a microactuator to change the pass wavelength of the filter to form a wavelength tunable filter, and receive the transmitted optical signal with PD (Photo Diode) To detect the intensity (Non-patent Document 1), and (2) to monitor the wavelength for each channel by installing a plurality of PDs at the output of an arrayed waveguide grating (AWG). Patent Documents 2) and (3) Proposing a wavelength tunable filter by inserting a resin with high temperature dependence of refractive index into AWG and changing the temperature of the resin part (Non-Patent Document 3) Yes.
  • PD Photo Diode
  • Non-Patent Document 1 the structure of the mechanism for mechanically rotating the filter becomes complicated, and the device becomes large.
  • the device since it has a mechanical movable part, there is a disadvantage that it is inferior in terms of reliability.
  • Non-Patent Document 2 does not have a mechanical movable part, it has a drawback that an OPM function for observing a detailed spectrum of an optical signal cannot be realized.
  • Non-Patent Document 3 Although the OPM function for observing the spectrum shape by changing the transmission wavelength by the wavelength variable filter is realized, the variable range is small, and the entire wavelength range of 1530 to 1565 nm is measured. Not enough to
  • the present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a wavelength tunable filter having a wide variable range.
  • a first aspect of the present invention is a wavelength tunable filter.
  • the tunable filter includes an input optical waveguide, an arrayed waveguide grating including a first slab waveguide, an arrayed waveguide, and a second slab waveguide, and one or more output optical waveguides on a substrate. Is provided. At least one of the first slab waveguide and the second slab waveguide includes a groove and a resin inserted into the groove.
  • the wavelength tunable filter further includes temperature control means for heating or cooling the substrate, or heating and cooling, and temperature detection means for detecting the temperature of the substrate.
  • the groove is each of a plurality of line segments A connecting a connection point with the input optical waveguide of the first slab waveguide and a connection point with each of the arrayed waveguides of the first slab waveguide.
  • the total length LA which is the sum of the intersections of the groove and the line segment A, is configured such that the difference in the total length LA between the adjacent line segments A monotonously increases or decreases monotonously at a certain length. ing.
  • the groove is for each line segment B connecting the connection point between the output optical waveguide of the second slab waveguide and the connection point with each of the arrayed waveguides of the second slab waveguide.
  • the total total length LB of the portion where the groove and the line segment B intersect is configured such that the difference in the total length LB between the adjacent line segments B increases or decreases monotonously at a certain length.
  • the grooves of the first slab waveguide and the second slab waveguide are such that the difference in the total length LA between the adjacent line segments A of the total length LA increases monotonically at a certain length.
  • the total length LB is configured to monotonically increase at a constant length between adjacent line segments B, or the total length LA is between adjacent line segments A.
  • the difference between the total lengths LA is monotonously decreased at a certain length, and the difference between the total lengths LB between adjacent line segments B is monotonously decreased at a certain length.
  • Both the resin of the first slab waveguide and the resin of the second slab waveguide are heated or cooled by the temperature control means.
  • the grooves of the first slab waveguide and the second slab waveguide are such that the difference in the total length LA between the adjacent line segments A of the total length LA increases monotonically at a certain length.
  • the total length LB is configured to monotonously decrease by a constant length between the adjacent line segments B, or the total length LA between the adjacent line segments A
  • the difference between the total lengths LA is monotonously decreased at a certain length
  • the total length LB is configured so that the difference between the total lengths LB between adjacent line segments B is monotonously increased at a certain length.
  • the temperature control means cools the resin of the first slab waveguide and heats the resin of the second slab waveguide, or heats the resin of the first slab waveguide and Cool the resin.
  • a 1 ⁇ N optical switch disposed between the input optical waveguide and the arrayed waveguide grating, and an M ⁇ 1 optical switch disposed between the arrayed waveguide grating and the output optical waveguide; Is further provided.
  • it further includes one or a plurality of photodiodes that receive light from a plurality of outputs of the arrayed waveguide grating that covers the wavelength tunable range of the wavelength tunable filter.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating the operation of the wavelength tunable filter described in the third embodiment. It is a figure which shows the relationship between the coverage of the center wavelength in the wavelength tunable filter of one Embodiment of this invention, and the combination of the input and output of an arrayed waveguide grating.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a wavelength tunable filter according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1A is a top view and
  • FIG. 1B is a side view. As shown in FIG.
  • the wavelength tunable filter has an input optical waveguide 102, a slab waveguide 104, array waveguides 106 # 1 to #p, a slab waveguide 108, Output optical waveguides 110 # 1 to #q are provided.
  • Slab waveguide 104, arrayed waveguides 106 # 1- # p, and slab waveguide 108 constitute an arrayed waveguide grating.
  • the wavelength tunable filter includes a temperature control element 120 on the lower surface of the substrate 100.
  • a thermistor 118 for measuring the temperature of the substrate 100.
  • FIG. 1 shows a photodiode array (PD array) 116 that receives light output from the output optical waveguides 110 # 1 to #q of the wavelength tunable filter.
  • PD array photodiode array
  • the width of the two resin grooves 112 and 114 (approximately the length in the direction in which light propagates) installed in the two slab waveguides 104 and 108 increases the array waveguide number. It shows an example of changing with the same sign with respect to the direction (# 1 ⁇ # p). That is, the groove width increases as the array number increases. Of course, the groove width may decrease as the array number increases.
  • the temperature control element 120 is installed on the lower surface of the substrate 100, and the transmission wavelength of the arrayed waveguide grating can be adjusted by heating or cooling the entire substrate 100. At this time, since the temperature coefficient of the refractive index of the resin in the resin grooves 112 and 114 is several tens of times the temperature coefficient of the quartz glass constituting the arrayed waveguide grating, the wavelength variable range of the wavelength variable filter can be set wide. it can.
  • the center wavelength ⁇ 0 of the arrayed waveguide grating is expressed by the following equation.
  • [Delta] T is the temperature variation from the reference temperature
  • n g0 is the refractive index of the reference temperature of the glass
  • dn g / dT is the temperature coefficient of the refractive index of the glass
  • dL g is the optical path length difference between the arrayed waveguides
  • n [gamma] 0 Is the refractive index of the reference temperature of the resin
  • dn ⁇ / dT is the temperature coefficient of the refractive index of the resin
  • dL ⁇ is the optical path length difference corresponding to each arrayed waveguide of the groove into which the resin is inserted. This optical path length difference will be described later with reference to FIG.
  • the temperature dependence of the refractive index of the resin is several tens of times that of glass.
  • the absolute value of the temperature coefficient dn g / dT of the refractive index of glass is 1 ⁇ 10 ⁇ 5
  • the absolute value of the temperature coefficient dn gamma / dT of the refractive index of the resin is 37 ⁇ 10 -5.
  • an ordinary arrayed waveguide grating in which no resin is inserted is designed.
  • the diffraction order m may be 23 and the optical path length difference between the arrayed waveguides 106 may be 24.4 ⁇ m.
  • the resin groove 112 of the slab waveguide 104 and the resin groove 114 of the slab waveguide 108 are similarly formed, the temperature and center of the substrate 100 with respect to the total resin groove width changing step (corresponding to dL described above).
  • FIG. 2 is a plot of changes in wavelength.
  • dL g dL (n ⁇ 0 / ng 0 ) may be set.
  • the center wavelength changes with temperature.
  • a temperature control element for example, a heater
  • a photodiode PD
  • the number of PDs may be 24 PDs to cover 40 nm of 1530 to 1570 nm. In this case, one chip scale package type PD array including 24 PDs may be installed.
  • the temperature control element 120 may not be a heater, and a Peltier element may be used.
  • the grooves (112, 114) for inserting the resin emit optical signals to the outside of the optical waveguide core, a loss occurs. It is known from the theory of an athermal array waveguide grating that the resin groove may be divided into a plurality of grooves in order to reduce the loss, and may be applied to the wavelength tunable filter of the present invention. Absent. In application, it is obvious that the sum of the divided groove widths may be set so as to satisfy the above-described requirements.
  • FIG. 3 is a diagram simply showing a configuration in which the resin grooves are divided into six.
  • P 8
  • the resin grooves are all assumed to have the same width.
  • the width of the resin groove refers to the length in the direction in which light is propagated.
  • the groove width increases with the same sign as the array number increases. Increased by the same reference numerals with respect to also increase the array number optical path length difference dL gamma.
  • a plurality of line segments connecting the connection positions of the input optical waveguide 102 and the slab waveguide 104 and the connection positions of the arrayed waveguides (106- # 1 to #p) and the slab waveguide 104 are connected. Is a line segment A.
  • the total length LA 106- # 1 where the line segment A 106- # 1 corresponding to the array waveguide 106- # 1 intersects the resin groove 112 and the array waveguide 106- # 2 segment a 106- # 2 is the difference between LA 106- # 2 (total length) total length of the portion crossing the resin groove 112, and the optical path length difference dL gamma to.
  • the difference between the total length LA 106- to # 3 to # 3 intersects the resin groove 112 also is an optical path length difference dL gamma.
  • LA 106- difference between # p-1 and LA 106- # 3 also is an optical path length difference dL gamma.
  • a plurality of line segments connecting the connection positions of the output optical waveguides 110 # 1 to #q and the slab waveguide 108 and the connection positions of the array waveguides (106- # 1 to #p) and the slab waveguide 108 are shown. Let it be line segment B.
  • the line segment B 106- # 1 corresponding to the array waveguide 106- # 1 corresponds to the total length LB 106- # 1 intersecting the resin groove 114 and to the array waveguide 106- # 2.
  • line B 106- # 2 is the difference between the total length LB 106- # 2 that intersects the resin groove 114, and the optical path length difference dL gamma to.
  • the total length LB 106- # 2 where the line segment B 106- # 2 corresponding to the array waveguide 106- # 2 intersects the resin groove 114, and the line segment B 106 corresponding to the array waveguide 106- # 3 are used.
  • the difference between the total length LB 106- # 3 to # 3 intersects the resin groove 114 also is an optical path length difference dL gamma.
  • LB 106- difference between # p-1 and LB 106- # 3 also is an optical path length difference dL gamma.
  • LA or LB has a length that the line segment A or B intersects the resin groove 112 or 114.
  • LA or LB is the length at which the line segment A or B intersects the resin groove 112 or 114.
  • FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a wavelength tunable filter according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A is a top view
  • FIG. 4B is a side view.
  • the widths of the two resin grooves 112 and 114 installed in the two slab waveguides 104 and 108 are in the increasing direction of the arrayed waveguide number (# 1 ⁇ # p). This shows an example in which one side changes so as to increase and the other side to decrease. That is, as the array number increases, the width of the resin groove 112 of the slab waveguide 104 increases, and the width of the resin groove 114 of the slab waveguide 108 decreases.
  • the heater element is more cost effective than the Peltier element.
  • the change of the center wavelength can be changed to the long wave side or the short wave side.
  • the thermistors (118, 119) for monitoring the temperature are installed so as to selectively monitor the regions of the respective resin grooves (114, 112). Further, the heaters are provided with individual heaters (122, 123) immediately below the respective resin grooves (112, 114), and a heat radiation mechanism (124) such as a heat radiation fin so that the heat from each does not affect the other resin. Is provided.
  • the thermistor (118, 119) is preferably installed at a position away from the heat radiating fin, and is installed so as to accurately measure the temperature of the resin in the resin groove (114, 112).
  • the wavelength variable operation can be realized by heating the resin groove 112 of the slab waveguide 104 with the heater 122 or heating the resin groove 114 of the slab waveguide 108 with the heater 123.
  • variable range can be expanded by using a Peltier element instead of the heater. That is, the variable range can be expanded by replacing the heaters (122, 123) with Peltier elements. In this case, the variable range can be expanded by heating the resin groove 112 of the slab waveguide 104 by one Peltier element 122 and cooling the resin groove 114 of the slab waveguide 108 by the other Peltier element 123. Alternatively, the variable range can be expanded by cooling the resin groove 112 of the slab waveguide 104 with one Peltier element 122 and heating the resin groove 114 of the slab waveguide 108 with the other Peltier element 123. (Third embodiment) In both the first and second embodiments, the wavelength range that can be controlled as the wavelength tunable filter is limited to several nm at most.
  • the wavelength tunable filters of the first and second embodiments a PD and a plurality of impedance conversion amplifiers and logarithmic amplifiers immediately after that are required.
  • the third embodiment provides a tunable filter that solves this problem.
  • FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a wavelength tunable filter according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 5A is a top view and FIG. 5B is a side view.
  • the input optical waveguide 102, the slab waveguide 104, the arrayed waveguides 106 # 1 to #p, the slab waveguide 108, and the output optical waveguide 506 are formed on the upper surface of the substrate 100. Is provided.
  • Slab waveguide 104, arrayed waveguides 106 # 1- # p, and slab waveguide 108 constitute an arrayed waveguide grating.
  • the wavelength tunable filter includes thermistors 118 and 119 (not shown) for measuring the temperature of the substrate 100.
  • FIG. 5B shows the resin groove (112, 114) that is formed on the lower surface of the substrate 100.
  • a heat dissipating mechanism (124) such as a heat dissipating fin is provided so that the heat from each does not affect the other resin.
  • FIG. 5A shows a photodiode 516 that receives light output from the output optical waveguide 506.
  • the widths of the two resin grooves 112 and 114 installed in the two slab waveguides 104 and 108 are increased in the array waveguide number, as in the wavelength tunable filter shown in FIG. With respect to the direction (# 1 ⁇ # p), one changes and the other decreases. That is, as the array number increases, the width of the resin groove 112 of the slab waveguide 104 increases, and the width of the resin groove 114 of the slab waveguide 108 decreases.
  • the resin groove 112 of the slab waveguide 104 is heated by the heater 122, or the resin groove 114 of the slab waveguide 108 is heated by the heater 123.
  • wavelength variable operation can be realized.
  • variable range can be expanded by using a Peltier element instead of the heater. That is, the variable range can be expanded by replacing the heaters (122, 123) with Peltier elements. In this case, the variable range can be expanded by heating the resin groove 112 of the slab waveguide 104 by one Peltier element 122 and cooling the resin groove 114 of the slab waveguide 108 by the other Peltier element 123. Alternatively, the variable range can be expanded by cooling the resin groove 112 of the slab waveguide 104 with one Peltier element 122 and heating the resin groove 114 of the slab waveguide 108 with the other Peltier element 123.
  • a 1 ⁇ 2 (1 input 2 output) optical switch 502 is arranged at the input of the arrayed waveguide grating, and an optical signal input from the input optical waveguide 102 is input to the input optical waveguide 508 ( InA) or input optical waveguide 510 (InB).
  • a 2 ⁇ 1 (2-input 1-output) optical switch 504 is also arranged on the output side, and switches and outputs an optical signal from the output optical waveguide 110 # 2 (OutA) or the output optical waveguide 110 # 1 (OutB).
  • the interval at which InA and InB are connected to the slab waveguide 104 and the interval at which OutA and OutB are connected to the slab waveguide 108 are set to a 2: 1 relationship.
  • the optical switches are 1 ⁇ 2 and 2 ⁇ 1, but more multi-port optical switches (1 ⁇ N optical switch, M ⁇ 1 optical switch, N and M are integers of 2 or more)
  • the wavelength cover range described later can be set wide.
  • the required temperature change range can be set narrow, contributing to low power consumption and high reliability.
  • FIG. 6A shows the operation at the center output port of the wavelength tunable filter described in the first and second embodiments.
  • an optical signal input to the input slab (slab waveguide 104) is input from the center of the slab end.
  • the wavelength of the optical signal output from the output slab (slab waveguide 108) as a result is that of the optical signal appearing at the position of the arrow.
  • the optical signal of this wavelength is output from the output slab. That is, this arrow represents the wavelength change range ⁇ due to temperature change.
  • FIGS. 6B and 6C are diagrams illustrating the operation of the wavelength tunable filter described in this embodiment.
  • the optical signal is switched to the input optical waveguide 508 by the 1 ⁇ 2 switch 502 on the input side, and connected to the position ⁇ 2d (a position 2d away from the center of the slab end).
  • the center wavelength ⁇ c moves to the position shown in the figure.
  • the two outputs OutA (output optical waveguide 110- # 2) and OutB (output optical waveguide 110- # 1) are separated from each other by the position shown in FIG.
  • the wavelength region of the optical signal output from each output covers a region twice the original wavelength range ⁇ .
  • a signal from OutA or OutB can be selected by switching the 2 ⁇ 1 switch on the output side.
  • an optical signal is switched to the input optical waveguide 510 by the 1 ⁇ 2 switch 502 on the input side, and the InB connected to a position separated by + 2d (a position separated by 2d) from the center of the slab end.
  • the range of the optical wavelength output to OutA and OutB is 2 ⁇ as in the case of FIG. 6B, but the opposite wavelength range with the center wavelength ⁇ c as a boundary.
  • the wavelength tunable filter according to the present embodiment can cover a wavelength region that is four times the change width of the center wavelength due to temperature change.
  • FIG. 7 shows the relationship between the cover range of the center wavelength and the combination of InA, InB, OutA, and OutB in the wavelength tunable filter of this embodiment.
  • one 1 ⁇ 2 switch 502 is installed on the input side and one 2 ⁇ 1 switch 504 is installed on the output side.
  • a 4 ⁇ 1 optical switch is installed on the output side, It is also possible to cover a wider wavelength range.
  • OutC and OutD may be further provided on the lower side of FIG. 6B and the lower side of OutB, and OutE and OutF may be provided on the upper side of FIG. 6C.

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Abstract

可変範囲の広い波長可変フィルタを提供する。波長可変フィルタのアレイ導波路格子を構成するスラブ導波路に樹脂が挿入された溝を配置する。溝は、スラブ導波路の入力光導波路との接続点と、スラブ導波路のアレイ導波路の各々との接続点とを結ぶ複数の線分Ａの各々について、溝と線分Ａとが交差する部分の合計である総長さＬＡが、隣接する線分Ａの間での総長さＬＡの差が一定長さで単調増加または単調減少するように構成されている。

Description

波長可変フィルタ
　本発明は、波長分割多重光ネットワークに用いられる波長可変フィルタに関する。
　光通信の大容量化が進展し、伝送容量が波長分割多重（ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ））方式により増大しつつある。特に、ノードにおける経路切換機能を実現するためＲＯＡＤＭ（Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）システムが導入されている。ＲＯＡＤＭシステムにおいては、ネットワークをリング型やメッシュ型として各ノードで光信号のアド・ドロップを行うとともに、その必要がないものは光信号のまま通過させるため、光電変換を行わないのでノード装置が小型で低消費電力化するという利点がある。このようなＲＯＡＤＭシステムの将来的な展開に必要なデバイスとして、各方路からの光信号のパワーを波長ごとにモニタするデバイス、すなわち光チャネルモニタ（ＯＣＭ：Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｃｈａｎｎｅｌ　Ｍｏｎｉｔｏｒ）や光信号のスペクトルをモニタするデバイス、すなわち光パフォーマンスモニタ（ＯＰＭ：Ｏｐｔｉｃａｌ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｍｏｎｉｔｏｒ）が求められる。
　ＯＰＭやＯＣＭの実現形態としては、（１）多層膜フィルタをマイクロアクチュエータで回転させて、フィルタの通過波長を変化させて波長可変フィルタを構成し、透過した光信号をＰＤ（Ｐｈｏｔｏ　Ｄｉｏｄｅ）で受光して強度を検出するもの（非特許文献１）や、（２）アレイ導波路格子（ＡＷＧ：Ａｒｒａｙｅｄ－Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ　Ｇｒａｔｉｎｇ）の出力に複数のＰＤを設置してチャネルごとの波長を監視するもの（非特許文献２）や、（３）ＡＷＧに屈折率の温度依存性の高い樹脂を挿入し、樹脂部の温度を変化させることで波長可変フィルタを構成するもの（非特許文献３）が提案されている。
"Optical Channel Monitor",［online］，［平成２９年１２月５日検索］，インターネット＜http://www.optoplex.com/Optical_Channel_Monitor.htm＞ "Optical Channel Monitor OCM"，［online］，［平成２９年１２月５日検索］， インターネット＜https://www.ntt-electronics.com/product/photonics/opt_c_m_ocm.html＞ 大山貴晴他、"光チャンネルモニタ用透過波長可変AWG"，2008年電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会、Ｃ－３－７９ 亀井新、"石英系アレイ導波路格子の高性能化に関する研究"，東京工業大学博士論文，2009年
　しかしながら、従来のＯＣＭ，ＯＰＭには以下の課題があった。たとえば、非特許文献１に開示されるものでは、フィルタを機械的に回転させるための機構の構成が複雑になり、デバイスが大型化する。加えて、機械的な可動部を持つため信頼性の観点で劣るという欠点がある。
　また、非特許文献２に開示される構成は、機械的な可動部を持たないものの、光信号の詳細なスペクトルを観察するＯＰＭ機能が実現できないという欠点を有する。
　さらに、非特許文献３に開示される構成では、波長可変フィルタにより透過波長を変化させスペクトル形状を観察するＯＰＭ機能は実現されるものの、その可変範囲は小さく、１５３０～１５６５ｎｍの波長範囲全体を計測するには不十分である。
　本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、広い可変範囲の波長可変フィルタを提供することにある。
　このような目的を達成するために、本発明の第１の態様は波長可変フィルタである。この波長可変フィルタは、基板上に、入力光導波路と、第１のスラブ導波路、アレイ導波路、および第２のスラブ導波路を含むアレイ導波路格子と、１つまたは複数の出力光導波路とを備える。第１のスラブ導波路および第２のスラブ導波路の少なくとも１つは、溝および溝に挿入された樹脂を備える。また、波長可変フィルタは、基板を加熱または冷却する、もしくは加熱冷却する温度制御手段と、基板の温度を検出する温度検出手段とをさらに備える。
　一実施形態では、溝は、第１のスラブ導波路の入力光導波路との接続点と、第１のスラブ導波路のアレイ導波路の各々との接続点とを結ぶ複数の線分Ａの各々について、溝と線分Ａとが交差する部分の合計である総長さＬＡが、隣接する線分Ａの間での総長さＬＡの差が一定長さで単調増加または単調減少するように構成されている。
　一実施形態では、溝は、第２のスラブ導波路の出力光導波路との接続点と、第２のスラブ導波路のアレイ導波路の各々との接続点とを結ぶ線分Ｂの各々について、溝と線分Ｂとが交差する部分の合計の総長さＬＢが、隣接する線分Ｂの間での総長さＬＢの差が一定長さで単調増加または単調減少するように構成されている。
　一実施形態では、第１のスラブ導波路および第２のスラブ導波路の溝は、総長さＬＡが隣接する線分Ａの間での総長さＬＡの差が一定長さで単調増加するように、且つ総長さＬＢが隣接する線分Ｂの間での総長さＬＢの差が一定長さで単調増加するように構成されている、または、総長さＬＡが隣接する線分Ａの間での総長さＬＡの差が一定長さで単調減少するように、且つ総長さＬＢが隣接する線分Ｂの間での総長さＬＢの差が一定長さで単調減少するように構成されており、温度制御手段により第１のスラブ導波路の樹脂および第２のスラブ導波路の樹脂がともに加熱もしくは冷却される。
　一実施形態では、第１のスラブ導波路および第２のスラブ導波路の溝は、総長さＬＡが隣接する線分Ａの間での総長さＬＡの差が一定長さで単調増加するように、且つ総長さＬＢが隣接する線分Ｂの間での総長さＬＢの差が一定長さで単調減少するように構成されている、または、総長さＬＡが隣接する線分Ａの間での総長さＬＡの差が一定長さで単調減少するように、且つ総長さＬＢが隣接する線分Ｂの間での総長さＬＢの差が一定長さで単調増加するように構成されており、温度制御手段は、第１のスラブ導波路の樹脂を冷却し且つ第２のスラブ導波路の樹脂を加熱し、または、第１のスラブ導波路の樹脂を加熱し且つ第２のスラブ導波路の樹脂を冷却する。
　一実施形態では、入力光導波路とアレイ導波路格子との間に設置された１×Ｎの光スイッチと、アレイ導波路格子と出力光導波路との間に設置されたＭ×１の光スイッチとをさらに備える。また、波長可変フィルタの波長可変範囲をカバーするアレイ導波路格子の複数の出力からの光を受光する１つまたは複数のフォトダイオードをさらに備える。
　以上説明したように、本発明によれば、機械的可動部が無く、広い波長範囲をカバーする波長可変フィルタを提供することが可能となる。
本発明の一実施形態にかかる波長可変フィルタの概略構成を示す構成図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。 樹脂溝の幅のステップに対する基板の温度と中心波長の変化との関係を示すグラフである。 アレイ導波路の樹脂を挿入する溝を示す図である。 本発明の一実施形態にかかる波長可変フィルタの概略構成を示す構成図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。 本発明の一実施形態にかかる波長可変フィルタの概略構成を示す構成図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。 本発明の一実施形態の波長可変フィルタの動作を説明するための図であり、（ａ）は第１および第２の実施形態で説明した波長可変フィルタの動作を、（ｂ）および（ｃ）は第３の実施形態で説明した波長可変フィルタの動作をそれぞれ説明する図である。 本発明の一実施形態の波長可変フィルタにおける中心波長のカバー範囲とアレイ導波路格子の入力と出力の組み合わせとの関係を示す図である。
　以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。以下に説明する実施形態は本発明の一例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。以下の説明における具体的な数値は例示であり、本願発明は、このような具体的な数値例に限定されるものではなく、一般性を失うことなく他の数値においても実施することもできることは言うまでもない。図面中の同一または類似の参照符号は、同一または類似の要素を示し、繰り返しの説明は省略する。
（第１の実施形態）
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る波長可変フィルタの概略構成を示す図である。図１（ａ）は上面図であり、図１（ｂ）は側面図である。図１（ａ）に示すように、波長可変フィルタは、基板１００の上面に、入力光導波路１０２と、スラブ導波路１０４と、アレイ導波路１０６＃１～＃ｐと、スラブ導波路１０８と、出力光導波路１１０＃１～＃ｑとを備える。スラブ導波路１０４、アレイ導波路１０６＃１～＃ｐ、およびスラブ導波路１０８は、アレイ導波路格子を構成する。また、図１（ｂ）に示すように、波長可変フィルタは、基板１００の下面に、温度制御素子１２０を備える。図１には、基板１００の温度を測定するためのサーミスタ１１８も示されている。さらに、図１には、波長可変フィルタの出力光導波路１１０＃１～＃ｑから出力する光を受光するフォトダイオードアレイ（ＰＤアレイ）１１６が示されている。
　図１に例示する波長可変フィルタでは、２つのスラブ導波路１０４および１０８に設置された２つの樹脂溝１１２および１１４の幅（略光が伝搬する方向の長さ）が、アレイ導波路番号の増加方向（＃１→＃ｐ）に対して、同一符号で変化する例を示したものである。すなわち、アレイ番号の増加に対して溝幅は増加する。もちろん、アレイ番号の増加に対して溝幅は減少しても構わない。
　基板１００の下面には、温度制御素子１２０が設置され基板１００の全体を加熱もしくは冷却することでアレイ導波路格子の透過波長を調整することができる。この際、樹脂溝１１２および１１４中の樹脂の屈折率の温度係数はアレイ導波路格子を構成する石英ガラスの温度係数の数十倍あるため、波長可変フィルタの波長可変範囲を広く設定することができる。
　アレイ導波路格子の中心波長λ0は、次式で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
ここで、ΔＴは基準温度からの温度変化、ｎg0はガラスの基準温度の屈折率、ｄｎg／ｄＴはガラスの屈折率の温度係数、ｄＬgはアレイ導波路間の光路長差、ｎγ0は樹脂の基準温度の屈折率、ｄｎγ／ｄＴは樹脂の屈折率の温度係数、ｄＬγは樹脂を挿入する溝の各アレイ導波路に対応する光路長差である。この光路長差については、図３を参照して後述する。
　一般に樹脂の屈折率の温度依存性はガラスの数十倍あり、たとえば、非特許文献４によれば、ガラスの屈折率の温度係数ｄｎg／ｄＴの絶対値は１×１０-5であり、樹脂の屈折率の温度係数ｄｎγ／ｄＴの絶対値は３７×１０-5である。以下に設計例を述べる。
　まず、樹脂を挿入しない通常のアレイ導波路格子を設計する。基準温度における中心波長を１５４５ｎｍとし、Ｃ帯全域をカバーする波長可変フィルタを実現する場合、回折次数ｍは２３、アレイ導波路間１０６の光路長差は２４．４μｍとすればよい。ここでスラブ導波路１０４の樹脂溝１１２およびスラブ導波路１０８の樹脂溝１１４を同様に形成するとして、トータルの樹脂溝の幅の変化ステップ（上述したｄＬに相当する）に対する基板１００の温度と中心波長の変化をプロットしたものが、図２である。図２においては、樹脂溝が形成される分、アレイ導波路１０６の光路長差を変化させる必要がありｄＬg＝ｄＬ（ｎγ0／ｎg0）とすればよい。図２に示されるとおり、温度変化とともに中心波長は変化する。
　ところで、温度制御素子（例えばヒータ）による温度制御には上限が存在する。たとえば図２において、温度変化範囲を５０℃と想定すると、樹脂溝の幅の変化ステップがｄＬ＝２０μｍの場合、中心波長の変化範囲は１．７２ｎｍ程度である。これはＣ帯全域をカバーすることはできない。これは、非特許文献３に開示されたことと同じ影響である。したがって、特に光パフォーマンスモニタとして実現する場合、複数の出力光導波路にフォトダイオード（ＰＤ）を設置して波長ブロック毎に光強度を検出することが好ましい。上記の条件においては、ＰＤの数は１５３０～１５７０ｎｍの４０ｎｍをカバーするには２４個のＰＤを設置すればよい。この場合、２４個のＰＤを含む１つのチップスケールパッケージ型ＰＤアレイを設置してもよい。
　また、本実施形態においては、温度制御素子１２０はヒータでなくとも良く、ペルチェ素子を使っても構わない。
　ところで、樹脂を挿入する溝（１１２，１１４）は光信号を光導波路コアの外部に放出するため、損失を発生する。損失低減のためには、樹脂溝を分割して複数の溝にすれば良いことは、アサーマルアレイ導波路格子の理論で知られているところであり、本発明の波長可変フィルタに適用しても構わない。適用にあたっては、分割した溝幅の総和が上述の要件を満たすように設定すれば良いことは明らかである。
　図３は、樹脂溝を６本に分割した構成を簡易的に示した図である。図３では便宜的に８本（Ｐ＝８）のアレイ導波路を持つアレイ導波路格子であり、入力光導波路１０２から各アレイ導波路１０６＃１～＃ｐへ結んだ線分Ａに対して、アレイ導波路番号が増加するごとに分割された樹脂溝が一本ずつ増加する例を示したものである。この例では樹脂溝の幅はすべて等しいものとして示している。本明細書において、樹脂溝の幅は、略光が伝搬する方向の長さをいう。
　上述したように、本実施形態では、アレイ番号の増加に対して溝幅は同一符号で増加する。光路長差ｄＬγもまたアレイ番号の増加に対して同一符号で増加する。図３に示すように入力光導波路１０２とスラブ導波路１０４との接続位置と、各アレイ導波路（１０６－＃１～＃ｐ）とスラブ導波路１０４との接続位置とを結ぶ複数の線分を線分Ａとする。アレイ導波路１０６－＃１に対応する線分Ａ106-#1が樹脂溝１１２と交差する部分の総長さ（合計の長さ）ＬＡ106-#1と、アレイ導波路１０６－＃２に対応する線分Ａ106-#2が樹脂溝１１２と交差する部分の総長さ（合計の長さ）ＬＡ106-#2との差を、光路長差ｄＬγとする。このとき、アレイ導波路１０６－＃２に対応する線分Ａ106-#2が樹脂溝１１２と交差する総長さＬＡ106-#2と、アレイ導波路１０６－＃３に対応する線分Ａ106-#3が樹脂溝１１２と交差する総長さＬＡ106-#3との差もまた、光路長差ｄＬγである。アレイ導波路１０６－＃ｐ－１とアレイ導波路１０６－＃ｐについて、ＬＡ106-#p-1とＬＡ106-#3との差もまた光路長差ｄＬγである。スラブ導波路１０８についても同様である。出力光導波路１１０＃１～＃ｑとスラブ導波路１０８との接続位置と、各アレイ導波路（１０６－＃１～＃ｐ）とスラブ導波路１０８との接続位置とを結ぶ複数の線分を線分Ｂとする。出力光導波路１１０＃１について、アレイ導波路１０６－＃１に対応する線分Ｂ106-#1が樹脂溝１１４と交差する総長さＬＢ106-#1と、アレイ導波路１０６－＃２に対応する線分Ｂ106-#2が樹脂溝１１４と交差する総長さＬＢ106-#2との差を、光路長差ｄＬγとする。このとき、アレイ導波路１０６－＃２に対応する線分Ｂ106-#2が樹脂溝１１４と交差する総長さＬＢ106-#2と、アレイ導波路１０６－＃３に対応する線分Ｂ106-#3が樹脂溝１１４と交差する総長さＬＢ106-#3との差もまた、光路長差ｄＬγである。アレイ導波路１０６－＃ｐ－１とアレイ導波路１０６－＃ｐについて、ＬＢ106-#p-1とＬＢ106-#3との差もまた光路長差ｄＬγである。出力光導波路１１０＃２～＃ｑについても同様である。なお、図３に示すように、樹脂溝１１２または１１４が複数の分割された溝で構成される場合は、ＬＡまたはＬＢは、線分ＡまたはＢが樹脂溝１１２または１１４と交差する長さの総和であるが、樹脂溝が１つの楔型の溝で構成される場合は、ＬＡまたはＬＢは、線分ＡまたはＢが樹脂溝１１２または１１４と交差する長さである。
　本実施形態では、温度制御素子１２０により、スラブ導波路１０４の樹脂溝１１２およびスラブ導波路１０８の樹脂溝１１４の双方を加熱または冷却することで、可変範囲を広くすることができる。
（第２の実施形態）
　図４は、本発明の第２の実施形態に係る波長可変フィルタの概略構成を示す図である。図４（ａ）は上面図であり、図４（ｂ）は側面図である。図４に例示する波長可変フィルタでは、２つのスラブ導波路１０４および１０８に設置された２つの樹脂溝１１２および１１４の幅が、アレイ導波路番号の増加方向（＃１→＃ｐ）に対して、一方は増加、他方は減少するように変化する例を示したものである。すなわち、アレイ番号の増加に対してスラブ導波路１０４の樹脂溝１１２の幅は増加し、スラブ導波路１０８の樹脂溝１１４の幅は減少する。
　一般にペルチェ素子よりもヒータ素子のほうがコスト的に優れる。本実施形態では、一方の樹脂を選択的に加熱することで、中心波長の変化を長波側または短波側に変化させることができる。この場合、温度をモニタするサーミスタ（１１８，１１９）はそれぞれの樹脂溝（１１４，１１２）の領域を選択的にモニタするように設置する。さらに、ヒータはそれぞれの樹脂溝（１１２，１１４）の直下に個別のヒータ（１２２、１２３）を配置するとともに、それぞれからの熱が他方の樹脂に影響しないよう放熱フィンなどの放熱機構（１２４）を設ける。サーミスタ（１１８，１１９）は、放熱フィンから離れた位置に設置され、樹脂溝（１１４，１１２）中の樹脂の温度を正確に測定するように設置するのが好ましい。
　本実施形態では、ヒータ１２２によりスラブ導波路１０４の樹脂溝１１２を加熱し、あるいは、ヒータ１２３によりスラブ導波路１０８の樹脂溝１１４を加熱することで、波長可変動作が実現できる。
　また、ヒータの代わりにペルチェ素子をもちいることで、可変範囲を広げることも可能である。すなわち、ヒータ（１２２、１２３）をペルチェ素子に置き換えることで可変範囲の拡大ができる。この場合、一方のペルチェ素子１２２によりスラブ導波路１０４の樹脂溝１１２を加熱し、他方のペルチェ素子１２３によりスラブ導波路１０８の樹脂溝１１４を冷却することで可変範囲を広げることができる。あるいは、一方のペルチェ素子１２２によりスラブ導波路１０４の樹脂溝１１２を冷却し、他方のペルチェ素子１２３によりスラブ導波路１０８の樹脂溝１１４を加熱することで可変範囲を広げることができる。
（第３の実施形態）
　第１および第２の実施形態はともに波長可変フィルタとして制御できる波長範囲は高々数ｎｍと制限されていた。したがって、ＯＰＭとして用いる場合、複数のＰＤを用いて波長ブロックごとに計測する必要がある。すなわち、第１及び第２の実施形態の波長可変フィルタでは、ＰＤおよびその直後のインピーダンス変換アンプや対数アンプが複数必要となる。第３の実施形態はこの課題を解決する波長可変フィルタを提供する。
　図５は、本発明の第３の実施形態に係る波長可変フィルタの概略構成を示す図である。図５（ａ）は上面図であり、図５（ｂ）は側面図である。図５に例示する波長可変フィルタでは、基板１００の上面に、入力光導波路１０２と、スラブ導波路１０４と、アレイ導波路１０６＃１～＃ｐと、スラブ導波路１０８と、出力光導波路５０６とを備える。スラブ導波路１０４、アレイ導波路１０６＃１～＃ｐ、およびスラブ導波路１０８は、アレイ導波路格子を構成する。波長可変フィルタは、基板１００の温度を測定するためのサーミスタ１１８、１１９（不図示）を備え、また、図５（ｂ）に示すように、基板１００の下面に、樹脂溝（１１２，１１４）の直下に個別のヒータ（１２２，１２３）を配置するとともに、それぞれからの熱が他方の樹脂に影響しないよう放熱フィンなどの放熱機構（１２４）が設けられている。さらに、図５（ａ）には、出力光導波路５０６から出力する光を受光するフォトダイオード５１６が示されている。
　本実施形態の波長可変フィルタでは、図４に示した波長可変フィルタと同様に、２つのスラブ導波路１０４および１０８に設置された２つの樹脂溝１１２および１１４の幅が、アレイ導波路番号の増加方向（＃１→＃ｐ）に対して、一方は増加、他方は減少するように変化する。すなわち、アレイ番号の増加に対してスラブ導波路１０４の樹脂溝１１２の幅は増加し、スラブ導波路１０８の樹脂溝１１４の幅は減少する。
　また、本実施形態では、図４に示した波長可変フィルタと同様に、ヒータ１２２によりスラブ導波路１０４の樹脂溝１１２を加熱し、あるいは、ヒータ１２３によりスラブ導波路１０８の樹脂溝１１４を加熱することで、波長可変動作が実現できる。
　また、図４に示した波長可変フィルタと同様に、ヒータの代わりにペルチェ素子をもちいることで、可変範囲を広げることも可能である。すなわち、ヒータ（１２２、１２３）をペルチェ素子に置き換えることで可変範囲の拡大ができる。この場合、一方のペルチェ素子１２２によりスラブ導波路１０４の樹脂溝１１２を加熱し、他方のペルチェ素子１２３によりスラブ導波路１０８の樹脂溝１１４を冷却することで可変範囲を広げることができる。あるいは、一方のペルチェ素子１２２によりスラブ導波路１０４の樹脂溝１１２を冷却し、他方のペルチェ素子１２３によりスラブ導波路１０８の樹脂溝１１４を加熱することで可変範囲を広げることができる。
　図５に示す波長可変フィルタは、アレイ導波路格子の入力に１×２（１入力２出力）光スイッチ５０２が配置されており、入力光導波路１０２から入力された光信号を入力光導波路５０８（ＩｎＡ）または入力光導波路５１０（ＩｎＢ）にスイッチングする。同様に出力側にも２×１（２入力１出力）光スイッチ５０４が配置され、出力光導波路１１０＃２（ＯｕｔＡ）もしくは出力光導波路１１０＃１（ＯｕｔＢ）からの光信号をスイッチングして出力光導波路５０６に出力する。ここで、ＩｎＡ、ＩｎＢがスラブ導波路１０４と接続される間隔とＯｕｔＡ、ＯｕｔＢがスラブ導波路１０８に接続される間隔を２：１の関係に設定する。
　ここでは、便宜上２：１の関係に設定したが、どのような関係でも構わない。また、光スイッチを１×２および２×１としたが、より多ポートの光スイッチ（１×Ｎの光スイッチ、Ｍ×１の光スイッチ、Ｎ，Ｍは２以上の整数）とすることで後述の波長カバー範囲を広く設定できる。もしくは、必要な温度変化範囲を狭く設定でき、低消費電力化・高信頼化に寄与する。
　以下に、図６を参照して、本発明の一実施形態の波長可変フィルタの動作を説明する。図６（ａ）は、第１および第２の実施形態で説明した波長可変フィルタの中心の出力ポートにおける動作である。入力スラブ（スラブ導波路１０４）に入力される光信号は、スラブ端の中心から入力されるのが一般的である。このとき、基準温度における中心波長λｃは矢印で示された範囲を移動するため、結果として出力スラブ（スラブ導波路１０８）から出力される光信号の波長は、矢印の位置に出現する光信号の波長であり、この波長の光信号が出力スラブから出力される。すなわち、この矢印は、温度変化による波長変化範囲Δλを表す。
　図６（ｂ）および（ｃ）は、本実施形態で説明した波長可変フィルタの動作をそれぞれ説明する図である。図６（ｂ）に示すように入力側の１×２スイッチ５０２により光信号を入力光導波路５０８にスイッチングし、スラブ端の中心から－２ｄの位置（２ｄだけ距離が離れた位置）に接続されたＩｎＡから光信号を入力すると、中心波長λｃは図示した位置に移動する。ここで、２つの出力ＯｕｔＡ（出力光導波路１１０－＃２）とＯｕｔＢ（出力光導波路１１０－＃１）を図の位置、すなわちスラブ端の中心から＋ｄ、－ｄの位置（ｄだけ距離が離れた位置）に設置すると、それぞれの出力から出力される光信号の波長領域は、もとの波長範囲Δλの２倍の領域をカバーする。出力側の２×１スイッチを切り替えることでＯｕｔＡもしくはＯｕｔＢからの信号を選択できる。
　図６（ｃ）は入力側の１×２スイッチ５０２により光信号を入力光導波路５１０にスイッチングし、スラブ端の中心から＋２ｄだけ離れた位置（２ｄだけ距離が離れた位置）に接続されたＩｎＢから信号を入力する場合である。この場合、ＯｕｔＡおよびＯｕｔＢに出力される光波長の範囲は、図６（ｂ）の場合と同様に２Δλとなるが、中心波長λｃを境として反対側の波長範囲となる。
　したがって、本実施形態の波長可変フィルタでは、温度変化による中心波長の変化幅の４倍の波長域をカバーすることができる。
　図７は、本実施形態の波長可変フィルタにおける中心波長のカバー範囲とＩｎＡ，ＩｎＢ，ＯｕｔＡ，ＯｕｔＢの組み合わせとの関係を示したものである。
　本実施形態では入力側に１×２スイッチ５０２を１つと、出力側に２×１スイッチ５０４を１つ設置する例を示したが、たとえば出力側に４×１の光スイッチを設置して、より広い波長範囲をカバーすることも可能である。たとえば、図６（ｂ）の下側、ＯｕｔＢの下側にさらにＯｕｔＣおよびＯｕｔＤを設け、図６（ｃ）の上側にＯｕｔＥ、ＯｕｔＦを設けてもよい。
　１００　基板
　１０２　入力光導波路
　１０４　スラブ導波路
　１０６　アレイ導波路（＃１～＃ｐ）
　１０８　スラブ導波路
　１１０　出力光導波路（＃１～＃ｑ）
　１１２　溝（樹脂溝）
　１１４　溝（樹脂溝）
　１１６　フォトダイオードアレイ（チップスケールパッケージ型ＰＤアレイ）
　１１８　サーミスタ
　１１９　サーミスタ
　１２０　温度制御素子
　１２２　ヒータ
　１２４　放熱機構（放熱フィン）
　５０２　１×２スイッチ（タップスイッチ）
　５０４　２×１スイッチ
　５０６　出力光導波路
　５０８　入力光導波路
　５１０　入力光導波路
　５１６　フォトダイオード

Claims (8)

  1. 　基板上に、入力光導波路と、第１のスラブ導波路、アレイ導波路、および第２のスラブ導波路を含むアレイ導波路格子と、１つまたは複数の出力光導波路とを備えた波長可変フィルタであって、
    　前記第１のスラブ導波路および前記第２のスラブ導波路の少なくとも１つは、溝および前記溝に挿入された樹脂を備え、前記溝は、
    　　前記第１のスラブ導波路の前記入力光導波路との接続点と、前記第１のスラブ導波路の前記アレイ導波路の各々との接続点とを結ぶ複数の線分Ａの各々について、前記溝と前記線分Ａとが交差する部分の合計である総長さＬＡが、隣接する線分Ａの間での総長さＬＡの差が一定長さで単調増加または単調減少するように構成されている、もしくは
    　　前記第２のスラブ導波路の前記出力光導波路との接続点と、前記第２のスラブ導波路の前記アレイ導波路の各々との接続点とを結ぶ線分Ｂの各々について、前記溝と前記線分Ｂとが交差する部分の合計の総長さＬＢが、隣接する線分Ｂの間での総長さＬＢの差が一定長さで単調増加または単調減少するように構成されており、
    　前記基板を加熱または冷却する、もしくは加熱冷却する温度制御手段と、
    　前記基板の温度を検出する温度検出手段と
    　を備えたことを特徴とする波長可変フィルタ。
  2. 　前記第１のスラブ導波路および前記第２のスラブ導波路の双方が、前記溝および前記溝に挿入された樹脂を備え、
    　前記第１のスラブ導波路および前記第２のスラブ導波路の前記溝は、
    　　前記総長さＬＡが隣接する線分Ａの間での総長さＬＡの差が一定長さで単調増加するように、且つ前記総長さＬＢが隣接する線分Ｂの間での総長さＬＢの差が一定長さで単調増加するように構成されている、または、前記総長さＬＡが隣接する線分Ａの間での総長さＬＡの差が一定長さで単調減少するように、且つ前記総長さＬＢが隣接する線分Ｂの間での総長さＬＢの差が一定長さで単調減少するように構成されており、温度制御手段により第１のスラブ導波路の樹脂および第２のスラブ導波路の前記樹脂がともに加熱もしくは冷却される、請求項１に記載の波長可変フィルタ。
  3. 　前記第１のスラブ導波路および前記第２のスラブ導波路の双方が、前記溝および前記溝に挿入された樹脂を備え、
    　前記第１のスラブ導波路および前記第２のスラブ導波路の前記溝は、
    　　前記総長さＬＡが隣接する線分Ａの間での総長さＬＡの差が一定長さで単調増加するように、且つ前記総長さＬＢが隣接する線分Ｂの間での総長さＬＢの差が一定長さで単調減少するように構成されている、または、
    　　前記総長さＬＡが隣接する線分Ａの総長さＬＡとの間の差が一定長さで単調減少するように、且つ前記総長さＬＢが隣接する線分Ｂの間での総長さＬＢの差が一定長さで単調増加するように構成されており、
    　前記温度制御手段は、
    　　前記第１のスラブ導波路の前記樹脂を冷却し且つ前記第２のスラブ導波路の前記樹脂を加熱し、または、
    　　前記第１のスラブ導波路の前記樹脂を加熱し且つ前記第２のスラブ導波路の前記樹脂を冷却する、請求項１に記載の波長可変フィルタ。
  4. 　前記入力光導波路と前記アレイ導波路格子との間に設置された１×Ｎの光スイッチ（Ｎは、２以上の整数）と、
    　前記アレイ導波路格子と前記出力光導波路との間に設置されたＭ×１の光スイッチ（Ｍは、２以上の整数）とをさらに備えた、請求項２または３に記載の波長可変フィルタ。
  5. 　前記波長可変フィルタの波長可変範囲をカバーする前記アレイ導波路格子の複数の出力からの光を受光する１つまたは複数のフォトダイオードをさらに備えた、請求項２乃至４のいずれかに記載の波長可変フィルタ。
  6. 　前記温度制御手段は、前記溝に挿入された樹脂を個別に加熱する加熱機構もしくは加熱または冷却する加熱冷却機構と、加熱または冷却される前記樹脂が挿入された溝以外の部分の熱を放熱する放熱機構とを有する、請求項１乃至５のいずれかに記載の波長可変フィルタ。
  7. 　前記加熱機構または前記加熱冷却機構は、前記樹脂が挿入された溝の各々の直下の領域に設けられ、前記放熱機構は、加熱または冷却される前記樹脂を熱的に分離するように前記基板上の領域に設けられている、請求項６に記載の波長可変フィルタ。
  8. 　前記溝に挿入された樹脂の温度を個別に計測可能な温度計測手段をさらに備えた、請求項1乃至７のいずれかに記載の波長可変フィルタ。
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