WO2020166459A1 - リング共振器フィルタ素子 - Google Patents

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WO2020166459A1
WO2020166459A1 PCT/JP2020/004432 JP2020004432W WO2020166459A1 WO 2020166459 A1 WO2020166459 A1 WO 2020166459A1 JP 2020004432 W JP2020004432 W JP 2020004432W WO 2020166459 A1 WO2020166459 A1 WO 2020166459A1
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ring
ring resonator
resonator filter
filter element
portions
Prior art date
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PCT/JP2020/004432
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English (en)
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Inventor
長谷川　淳一
礼高 松原
Original Assignee
古河電気工業株式会社
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Publication date
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    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/12007—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer
    • G—PHYSICS
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
    • G02B6/1223—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths high refractive index type, i.e. high-contrast waveguides
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    • G02B6/24—Coupling light guides
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    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • 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
    • G02B6/29346—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 wave or beam interference
    • G02B6/29347—Loop interferometers, e.g. Sagnac, loop mirror

Definitions

  • the present invention relates to a ring resonator filter element.
  • a technique using a device including two optical filters having substantially periodic transmission characteristics with respect to the wavelength is disclosed.
  • the two optical filters are set so that their transmission characteristics have different phases in the range of 1/3 to 1/5 of one cycle.
  • the structure of the wavelength locker element using the etalon filter has a limit in downsizing the housing. Therefore, a wavelength locker using a waveguide type element is considered promising.
  • the high relative refractive index difference ( ⁇ ) type silica-based planar lightwave circuit (PLC) element which has a small propagation loss, is considered to be the best component for various requirements for wavelength locker elements.
  • ⁇ relative refractive index difference
  • PLC planar lightwave circuit
  • a wavelength locker element using a PLC element is known to have a ring resonator as two optical filters.
  • the wavelength locker element which adopted the ring resonator may be described as a ring resonator filter element.
  • the two optical filters are set so that their transmission characteristics are out of phase with each other, that is, have a phase difference.
  • This phase difference is an important parameter that should be precisely adjusted in terms of the performance of the wavelength locker element, and it is desirable that an error with respect to design (for example, manufacturing error) be as small as possible.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a ring resonator filter element that is small in size and can reduce an error due to a design of a phase difference.
  • a ring resonator filter element is configured by a silica-based plane lightwave circuit having a core and a clad, and the core has two rings.
  • a resonator filter is configured, and each of the two ring resonator filters includes two arm portions, a ring-shaped portion, and two optical portions that optically couple the two arm portions and the ring-shaped portion.
  • An optical multiplexing/demultiplexing section is provided, and the two ring-shaped sections intersect each other.
  • the ring resonator filter element according to an aspect of the present invention is characterized in that the two ring-shaped portions have a portion substantially orthogonal to each other.
  • the ring resonator filter element according to one aspect of the present invention is characterized in that each of the two ring-shaped portions is formed in an 8-shape.
  • the ring resonator filter element according to one aspect of the present invention is characterized in that the two ring-shaped portions are substantially orthogonal to each other at two locations.
  • the two optical multiplexing/demultiplexing units included in one ring resonator filter of the two ring resonator filters include one of the two ring resonator filters. Is located outside the other ring resonator filter, and the two optical multiplexing/demultiplexing units included in the other ring resonator filter are located outside the one ring resonator filter.
  • the ring resonator filter element according to an aspect of the present invention is characterized in that the two ring-shaped portions are arranged so as to be substantially parallel to each other.
  • the ring resonator filter element according to an aspect of the present invention is characterized in that each of the two ring-shaped portions is formed in a rounded rectangular shape.
  • the ring resonator filter element according to an aspect of the present invention is characterized in that the two ring-shaped portions are arranged such that their long axes along the longitudinal direction are substantially parallel to each other.
  • the ring resonator filter element according to one aspect of the present invention is characterized in that the straight line portions of the two ring-shaped portions intersect with each other.
  • the ring resonator filter element according to one aspect of the present invention is characterized in that the relative refractive index difference between the core and the clad is 2.5% or more.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a ring resonator filter element according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a ring resonator filter element according to the second embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a ring resonator filter element according to the third embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a ring resonator filter element according to a comparative form.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the design of the wavelength locker element.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the distribution of the thickness of the core.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the distribution of phase difference errors.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a difference in phase difference error between the first embodiment and the comparison mode.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a ring resonator filter element according to the first embodiment.
  • the ring resonator filter element 100 is composed of a PLC having ring resonator filters 110 and 120 composed of cores and a clad 101.
  • the clad 101 surrounds the core and is formed on, for example, a silicon substrate or a glass substrate.
  • the clad 101 is made of a quartz glass material.
  • the core is made of a silica-based glass material having a refractive index higher than that of the clad 101.
  • a silica-based glass material having a high refractive index for example, silica glass containing germania (GeO 2 ) or zirconia (ZrO 2 ) as a dopant for increasing the refractive index can be used.
  • a so-called SiO 2 —ZrO 2 -based material which is silica glass containing zirconia, can increase the relative refractive index of the core with respect to the cladding 101 to, for example, 2.5% or more, so that the ring resonator filter element 100 can be made compact. It is preferable when converting into
  • the ring resonator filter 110 includes two arm portions 111 and 112, a ring-shaped portion 113, and two optical multiplexing/demultiplexing portions 114 and 115 that optically couple the arm portions 111 and 112 and the ring-shaped portion 113.
  • the arm portions 111 and 112 are linear
  • the ring-shaped portion 113 is a rounded rectangular shape formed by two arc portions and two linear portions, but the shape is not limited to these.
  • the ring-shaped portion 113 may have a circular shape or an elliptical shape, for example.
  • the oval shape is an example of a rounded rectangular shape.
  • the rounded rectangle may include two arcs in the arc portion and a line segment extending in the lateral direction between the two arcs.
  • each of the arm portions 111 and 112 is exposed on one end face 102 of the clad 101, and the other ends are connected to the optical multiplexing/demultiplexing portions 114 and 115, respectively.
  • the optical multiplexing/demultiplexing units 114 and 115 are a 2 ⁇ 2 type having two ports on the input side and two ports on the output side, and are of the directional coupling type or the multimode optical interference (MMI) type. Suppose it is a type.
  • the arm portions 111 and 112 and the ring-shaped portion 113 have a cross-sectional size that allows light of a used wavelength (for example, 1.55 ⁇ m band) to propagate in a single mode according to the relative refractive index difference with respect to the cladding 101. It is set.
  • the optical multiplexing/demultiplexing units 114 and 115 propagate the light of the used wavelength (for example, 1.55 ⁇ m band) in multimode according to the relative refractive index difference with respect to the cladding 101, and the branching ratio becomes 40:60.
  • the size of the cross section is set.
  • the branching ratio of the optical multiplexer/demultiplexer 114 is set so that 60% of the light of the used wavelength that has propagated through the arm 111 is coupled to the ring-shaped portion 113.
  • the optical multiplexer/demultiplexer 115 has a branching ratio set so that 60% of the light of the used wavelength propagating through the ring-shaped portion 113 is coupled to the arm 112.
  • the optical multiplexing/demultiplexing units 114 and 115 may have a structure in which the side surface (in the width direction with respect to the light propagation direction) is topology optimized.
  • the ring resonator filter 120 includes two arm portions 121 and 122, a ring-shaped portion 123, and two optical multiplexing/demultiplexing portions 124 and 125 that optically couple the arm portions 121 and 122 and the ring-shaped portion 123.
  • the arm portions 121 and 122 are linear
  • the ring-shaped portion 123 is a rounded rectangular shape formed by two arc portions and two linear portions, but the shape is not limited to these.
  • the ring-shaped portion 123 may have a circular shape or an elliptical shape, for example.
  • each of the arm portions 121 and 122 is exposed on one end surface 102 of the clad 101, and the other ends are connected to the optical multiplexing/demultiplexing portions 124 and 125, respectively.
  • the optical multiplexing/demultiplexing units 124 and 125 are 2 ⁇ 2 type with two ports on the input side and two ports on the output side, which are directional coupling type and MMI type, but are assumed to be MMI type in the present embodiment.
  • the arm portions 121 and 122 and the ring-shaped portion 123 are set to have a cross-sectional size so that light of a wavelength used can propagate in a single mode according to the relative refractive index difference with respect to the cladding 101.
  • the optical multiplexing/demultiplexing units 124 and 125 have their cross-sectional sizes set according to the relative refractive index difference with respect to the cladding 101 so as to propagate the light of the used wavelength in the multimode and have the branching ratio of 40:60. ing.
  • the ring resonator filters 110 and 120 are arranged such that the long axis (center line) along the longitudinal direction of the ring-shaped portion 113 and the long axis (center line) along the longitudinal direction of the ring-shaped portion 123 are substantially parallel to each other. ing.
  • Each of the ring resonator filters 110 and 120 has a periodic transmission characteristic with respect to the wavelength of light. Strictly speaking, the ring resonator filters 110 and 120 have transmission characteristics that are periodic with respect to the frequency of light, but are also substantially periodic with respect to wavelength, so in the following, they will be periodic with respect to the wavelength of light. It may be described as having a transparent transmission characteristic.
  • the ring resonator filters 110 and 120 are set so that the transmission characteristics have substantially the same cycle and the phases are different from each other in the range of 1/3 to 1/5 of one cycle. Therefore, in the ring resonator filter 110, when the light L11 having a certain use wavelength is input from the arm portion 111, the ring resonator filter 110 transmits the light with the transmittance at that wavelength and outputs the light L12 from the arm portion 112. When the light L21 having the same wavelength as that of the light L11 is input from the arm portion 121, the ring resonator filter 120 transmits the light with the transmittance at the wavelength and outputs the light L22 from the arm portion 122.
  • the ring resonator filters 110 and 120 two respective ring-shaped portions 113 and 123 intersect with each other at intersection points C1 and C2. Further, the ring-shaped portion 123 and the arm portion 112 intersect with each other at an intersection C3. Thus, the two ring-shaped portions 113 and 123 of the ring resonator filters 110 and 120 intersect with each other, so that the ring resonator filter element 100 that is small in size and has a small error from the design of the phase difference can be realized.
  • the following is a specific explanation.
  • the ring resonator filter element 1000 is composed of a PLC having ring resonator filters 110 and 1200 composed of a core and a clad 1001.
  • the clad 1001 has the same configuration as the clad 101 in FIG.
  • the ring resonator filter 1200 is obtained by replacing the arm portions 121 and 122 of the ring resonator filter 120 of FIG. 1 with arm portions 1210 and 1220, respectively.
  • the arm portions 1210 and 1220 are obtained by extending the lengths of the arm portions 121 and 122, respectively, one end of which is exposed at one end surface 1002 of the cladding 1001 and the other end of which is formed at the optical multiplexing/demultiplexing portions 124 and 125. Each is connected.
  • the ring resonator filters 110 and 1200 are set in such a length and position that the ring-shaped portions 113 and 123 do not intersect.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the design of the wavelength locker element.
  • FIG. 5 shows a spectrum of the transmittance of the ring resonator filter element 100 as the wavelength locker element.
  • the solid line L1 shows the transmittance spectrum of the ring resonator filter 110
  • the broken line L2 shows the transmittance spectrum of the ring resonator filter 120.
  • the periods of the two transmittance spectra are substantially the same and have a phase difference D.
  • the phase difference D is 1/3 of one cycle (FSR), and its unit is wavelength or frequency.
  • this ring resonator filter element 100 When this ring resonator filter element 100 is used as a wavelength locker element, the wavelength is detected using the ring resonator filter having the larger inclination with respect to the wavelength (or frequency) of the transmittance spectrum at that wavelength. For example, for wavelengths between wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 2, between wavelengths ⁇ 3 and ⁇ 4, between wavelengths ⁇ 5 and ⁇ 6, and between wavelengths ⁇ 7 and ⁇ 8, the solid line L1 is indicated by the shaded circles and squares.
  • the transmittance spectrum of the ring resonator filter 110 is used.
  • the transmittance spectrum of the ring resonator filter 120 which is the broken line L2 as indicated by white circles and squares. To use. That is, which of the ring resonator filters 110 and 120 is used for wavelength detection is determined depending on the wavelength, and thus the phase difference D is an important design item for improving the accuracy of wavelength detection.
  • the ring resonator filter elements 100 and 1000 are produced on a silicon or glass wafer by a known flame deposition (FHD) method, a heating process, a photolithography technique, etching, and the like.
  • FHD flame deposition
  • the inventors of the present invention have found that the size of the core to be manufactured may have an error due to the position on the wafer, resulting in a phase difference having a value different from the designed value.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the distribution of the thickness of the core depending on the position of the wafer. As shown in FIG. 6, the thickness of the core may become smaller than the design as the wafer position moves from the center toward the outer peripheral side.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the distribution of the phase difference error when the distribution shown in FIG. 6 is present. As shown in FIG. 7, it was confirmed that the error of the phase difference was large in a place where the change in the thickness with respect to the position was large.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing the difference in phase difference between the first embodiment and the comparative form.
  • Line L3 shows the center position of the ring resonator filter 110 of the ring resonator filter elements 100 and 1000
  • line L4 shows the center position of the ring resonator filter 120 of the ring resonator filter element 100
  • line L5 shows the ring resonator.
  • the center position of the ring resonator filter 1200 of the filter element 1000 is shown.
  • the distance of the ring resonator filters 110 and 1200 is long, so the error of the phase difference is the phase difference.
  • the error of the phase difference becomes small as the phase difference D1.
  • the ring resonator filter element 100 is small because the ring resonator filters 110 and 120 are close to each other.
  • the ring resonator filter element 100 As described above, in the ring resonator filter element 100 according to the first embodiment, it is possible to reduce the size and the error from the design of the phase difference.
  • the two ring-shaped portions 113 and 123 are substantially orthogonal to each other. Further, the ring-shaped portion 123 and the arm portion 112 are also substantially orthogonal to each other. Since the cores are substantially orthogonal to each other at the intersections C1, C2, C3, the crossing loss can be minimized. For example, when the relative refractive index difference of the core with respect to the clad is 5%, the cross loss when the cores cross each other at right angles can be 0.1 dB or less.
  • the term “substantially orthogonal” includes not only a mode in which the two cores intersect at an angle of 90 degrees but also a mode in which the two cores deviate from each other by 90 degrees.
  • the angle at which the two cores intersect is preferably 80 to 100 degrees, and more preferably 90 degrees.
  • that the curved waveguide and the linear waveguide are substantially orthogonal to each other means that the tangent line of the curved waveguide and the linear waveguide are substantially orthogonal to each other.
  • the term that the curved waveguide and the curved waveguide are substantially orthogonal to each other means that the tangents of the curved waveguide are substantially orthogonal to each other.
  • ring resonator filter elements having the same configurations as the ring resonator filter element 100 according to the first embodiment and the ring resonator filter element 1000 according to the comparative example were produced.
  • a large number of elements were formed on the wafer, and 22 elements were sampled along the diameter direction passing through the center of the wafer.
  • the size of the example was 1.0 mm ⁇ 1.5 mm in a top view, and the area could be reduced to 40% of that of the comparative example.
  • the error of the phase difference in the example was within 10 GHz, which was 50% or less of that in the comparative example.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a ring resonator filter element according to the second embodiment.
  • This ring resonator filter element 100A has a configuration in which the arrangement of the ring resonator filter 120 is changed from the configuration of the ring resonator filter element 100 shown in FIG.
  • the ring resonator filter 120 is arranged so that one ends of the arm portions 121 and 122 are exposed to one end face 103 of the clad 101.
  • the end face 103 is an end face orthogonal to the end face 102. That is, in the ring resonator filters 110 and 120, the long axis (center line) along the longitudinal direction of the ring-shaped portion 113 and the long axis (center line) along the longitudinal direction of the ring-shaped portion 123 are substantially orthogonal to each other. It is arranged.
  • the two ring-shaped portions 113 and 123 respectively intersect at intersections C4, C5, C6, and C7.
  • the ring-shaped portion 113 and the arm portion 121 intersect each other at an intersection C8.
  • the ring-shaped portion 123 and the arm portion 112 intersect with each other at an intersection C9.
  • the ring-shaped portion 113 and the arm portion 122 intersect with each other at an intersection C10.
  • the ring-shaped portion 123 and the arm portion 111 intersect with each other at an intersection C11.
  • the arm portion 111 and the arm portion 122 intersect with each other at an intersection C12.
  • the two ring-shaped portions 113 and 123 of the ring resonator filters 110 and 120 intersect with each other, so that the ring resonator filter element 100 that is small in size and has a small error from the design of the phase difference can be realized.
  • the ring resonator filters 110 and 120 are arranged such that the long axis of the ring-shaped portion 113 and the long axis of the ring-shaped portion 123 are substantially orthogonal to each other, the top view is shown.
  • the shape of is close to a square, which makes it easy to handle and is suitable for further miniaturization.
  • the cores are substantially orthogonal at the intersections C4 to C12, the crossing loss can be minimized.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a ring resonator filter element according to the third embodiment.
  • the ring resonator filter element 100B is composed of a PLC having ring resonator filters 130 and 140 composed of cores and a clad 101.
  • the ring resonator filter 130 includes two arm portions 131 and 132, a ring-shaped portion 133, and two optical multiplexing/demultiplexing portions 134 and 135 that optically couple the arm portions 131 and 132 and the ring-shaped portion 133.
  • the arm portions 131 and 132 have a curved shape
  • the ring-shaped portion 133 has an 8-shape that intersects at the intersection C13.
  • One ends of the arm portions 131 and 132 are exposed at the same end face 103 of the clad 10, and the other ends are connected to the optical multiplexing/demultiplexing portions 134 and 135, respectively.
  • the optical multiplexing/demultiplexing units 134 and 135 are 2 ⁇ 2 type, and are directional coupling type or MMI type, but in this embodiment, they are MMI type.
  • the arm portions 131, 132 and the ring-shaped portion 133 are sized in cross-section so that light of the wavelength used can propagate in a single mode according to the relative refractive index difference with respect to the cladding 101.
  • the optical multiplexing/demultiplexing units 134 and 135 are sized according to the relative refractive index difference with respect to the cladding 101 so that the light of the wavelength used propagates in multimode and the branching ratio is 40:60. ing.
  • the ring resonator filter 140 includes two arm portions 141 and 142, a ring-shaped portion 143, and two optical multiplexing/demultiplexing portions 144 and 145 that optically couple the arm portions 141 and 142 and the ring-shaped portion 143.
  • the arm portions 141 and 142 are curved, and the ring-shaped portion 143 is in the shape of a figure 8 that intersects at the intersection C14.
  • each of the arm portions 141 and 142 is exposed on the same end surface 104 of the cladding 101, and the other end is connected to each of the optical multiplexing/demultiplexing portions 144 and 145.
  • the optical multiplexing/demultiplexing units 144 and 145 are 2 ⁇ 2 type with two ports on the input side and two ports on the output side, which are directional coupling type and MMI type, but are assumed to be MMI type in the present embodiment.
  • the cross-sectional sizes of the arm portions 141 and 142 and the ring-shaped portion 143 are set so as to propagate the light of the used wavelength in a single mode according to the relative refractive index difference with respect to the cladding 101.
  • the optical multiplexing/demultiplexing units 144 and 145 have their cross-sectional sizes set according to the relative refractive index difference with respect to the cladding 101 so as to propagate the light of the used wavelength in multimode and have a branching ratio of 40:60. ing.
  • the ring resonator filters 130 and 140 are arranged such that the ring-shaped portions 133 and 143 are substantially parallel to each other.
  • that the ring-shaped portions 133 and 143 are substantially parallel to each other means that the distance between corresponding (opposing) points of the ring-shaped portions 133 and 143 is substantially constant.
  • Each of the ring resonator filters 130 and 140 has a periodic transmission characteristic with respect to the wavelength of light.
  • the ring resonator filters 130 and 140 are set so that their transmission characteristics have substantially the same period and their phases differ from each other within a range of 1/3 to 1/5 of one period. Therefore, in the ring resonator filter 130, when the light L31 of a certain used wavelength is input from the arm portion 131, the ring resonator filter 130 transmits the light with the transmittance at that wavelength and outputs the light L32 from the arm portion 132.
  • the ring resonator filter 140 transmits the light L41 with the transmittance at that wavelength and outputs the light L42 from the arm portion 142.
  • the two ring-shaped portions 133 and 143 respectively intersect at intersections C15 and C16. In this way, the two ring-shaped portions 133 and 143 of the ring resonator filters 130 and 140 intersect with each other, so that the ring resonator filter element 100B that is small in size and has a small error from the design of the phase difference can be realized.
  • the ring-shaped portions 1133 and 143 are shaped like a figure 8 and are arranged so as to be substantially parallel to each other, which is suitable for further miniaturization. Furthermore, since the optical multiplexing/demultiplexing units 134, 135, 144, and 145 are located outside the intersections C15 and C16, the number of intersections is reduced.
  • the ring-shaped portions 1133 and 143 are arranged so as to be substantially parallel to each other.
  • the longitudinal directions of the ring resonator filters 130 and 140 cross each other or You may arrange
  • the light input/output portions of the respective waveguides of the arm portions 131, 132, 141, 142 are provided at different end portions (end surfaces) of the chip of the ring resonator filter element 100B, but the same end portion. It may be provided on the (end face).
  • the ring resonator filter element according to the above-described embodiment is small in size and has a small error from the design of the phase difference, so that the manufacturing yield can be increased, and more elements can be obtained from one wafer, and therefore the manufacturability is also improved. high.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the present invention also includes those configured by appropriately combining the above-described components. Further, further effects and modified examples can be easily derived by those skilled in the art. Therefore, the broader aspects of the present invention are not limited to the above embodiments, and various modifications can be made.
  • the present invention can be used for a ring resonator filter element.

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Abstract

リング共振器フィルタ素子は、コアとクラッドとを有する石英系平面光波回路で構成され、前記コアは、２つのリング共振器フィルタを構成しており、前記２つのリング共振器フィルタは、それぞれ、２つのアーム部と、リング状部と、前記２つのアーム部と前記リング状部とを光学的に結合する２つの光合分波部とを有するリング共振器フィルタを構成しており、２つの前記リング状部が互いに交差している。

Description

リング共振器フィルタ素子
　本発明は、リング共振器フィルタ素子に関するものである。
　半導体レーザ素子から出力されるレーザ光の波長を検出するための素子として、波長に対して略周期的な透過特性を有する２つの光フィルタを備える素子（波長ロッカー素子とも呼ばれる）を用いる技術が開示されている（特許文献１）。２つの光フィルタは、透過特性が、１周期の１／３～１／５の範囲で互いに位相が異なるように設定されている。
特開２０１４－１６５３８４号公報
　次世代のＩＴＬＡ（Integrated　Tunable　Laser　Assembly）は、筐体の小型化が強く要求されている。この場合、エタロンフィルタを用いた波長ロッカー素子の構成では、筐体の小型化には限界がある。そこで、導波路型素子を利用した波長ロッカーが有望視されている。その中でも、伝搬損失が小さい高比屈折率差（Δ）型の石英系平面光波回路（Planar　Lightwave　Circuit：ＰＬＣ）素子は、波長ロッカー素子に対する様々な要求に対して、最良な部品であると考えられる。ＰＬＣ素子を用いた波長ロッカー素子では、２つの光フィルタとして、リング共振器を採用する構成が知られている。以下では、リング共振器を採用した波長ロッカー素子をリング共振器フィルタ素子と記載する場合がある。
　上述したように、波長ロッカー素子において、２つの光フィルタは、透過特性が、互いに位相が異なる、すなわち位相差を有するように設定される。この位相差は、波長ロッカー素子の性能上、精密に調整されるべき重要なパラメータであり、設計に対する誤差（たとえば製造誤差）ができるだけ小さいことが望ましい。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、小型かつ位相差の設計からの誤差を小さくできるリング共振器フィルタ素子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、本発明の一態様に係るリング共振器フィルタ素子は、コアとクラッドとを有する石英系平面光波回路で構成され、前記コアは、２つのリング共振器フィルタを構成しており、前記２つのリング共振器フィルタは、それぞれ、２つのアーム部と、リング状部と、前記２つのアーム部と前記リング状部とを光学的に結合する２つの光合分波部とを有しており、２つの前記リング状部が互いに交差していることを特徴とする。
　本発明の一態様に係るリング共振器フィルタ素子は、前記２つのリング状部が略直交している箇所を有することを特徴とする。
　本発明の一態様に係るリング共振器フィルタ素子は、前記２つのリング状部はそれぞれ８の字状に形成されていることを特徴とする。
　本発明の一態様に係るリング共振器フィルタ素子は、前記２つのリング状部は、２箇所で略直交していることを特徴とする。
　本発明の一態様に係るリング共振器フィルタ素子は、前記２つのリング共振器フィルタのうちの一のリング共振器フィルタが有する前記２つの光合分波部は、前記２つのリング共振器フィルタのうちの他のリング共振器フィルタの外側に位置し、前記他のリング共振器フィルタが有する前記２つの光合分波部は、前記一のリング共振器フィルタの外側に位置することを特徴とする。
　本発明の一態様に係るリング共振器フィルタ素子は、前記２つのリング状部は互いに略平行になるように配置されていることを特徴とする。
　本発明の一態様に係るリング共振器フィルタ素子は、前記２つのリング状部は、それぞれ角丸長方形状に形成されていることを特徴とする。
　本発明の一態様に係るリング共振器フィルタ素子は、前記２つのリング状部は、長手方向に沿う長軸同士が互いに略平行になるように配置されていることを特徴とする。
　本発明の一態様に係るリング共振器フィルタ素子は、前記２つのリング状部の直線部分同士が交差していることを特徴とする。
　本発明の一態様に係るリング共振器フィルタ素子は、前記クラッドに対する前記コアの比屈折率差が２．５％以上であることを特徴とする。
　本発明によれば、小型かつ位相差の設計からの誤差を小さくできるリング共振器フィルタ素子を実現できるという効果を奏する。
図１は、実施形態１に係るリング共振器フィルタ素子の模式図である。 図２は、実施形態２に係るリング共振器フィルタ素子の模式図である。 図３は、実施形態３に係るリング共振器フィルタ素子の模式図である。 図４は、比較形態に係るリング共振器フィルタ素子の模式図である。 図５は、波長ロッカー素子の設計を説明する図である。 図６は、コアの厚さの分布の一例を示す図である。 図７は、位相差の誤差の分布の一例を示す図である。 図８は、実施形態１と比較形態とでの位相差の誤差の違いを示す模式図である。
　以下に、図面を参照して実施形態について説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、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。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と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。
（実施形態１）
　図１は、実施形態１に係るリング共振器フィルタ素子の模式図である。このリング共振器フィルタ素子１００は、コアで構成されているリング共振器フィルタ１１０、１２０とクラッド１０１とを有するＰＬＣで構成されている。
　クラッド１０１は、コアを取り囲んでおり、たとえばシリコン基板やガラス基板上に形成されている。クラッド１０１は、石英系ガラス材料で構成されている。
　コアは、クラッド１０１の屈折率よりも高い屈折率を有する石英系ガラス材料で構成されている。このような屈折率が高い石英系ガラス材料として、たとえば屈折率を高めるドーパントとしてのゲルマニア（ＧｅＯ２）やジルコニア（ＺｒＯ２）を含む石英ガラスを用いることができる。特に、ジルコニアを含む石英ガラスであるいわゆるＳｉＯ２－ＺｒＯ２系材料であれば、クラッド１０１に対するコアの比屈折率を、たとえば２．５％以上と高くできるので、リング共振器フィルタ素子１００を小型化する場合には好ましい。
　リング共振器フィルタ１１０は、２つのアーム部１１１、１１２と、リング状部１１３と、アーム部１１１、１１２とリング状部１１３とを光学的に結合する２つの光合分波部１１４、１１５とを有している。本実施形態ではアーム部１１１、１１２は直線状であり、リング状部１１３は、２つの円弧部と２つの直線部とで形成される角丸長方形状であるが、形状はこれらに限定されず、リング状部１１３はたとえば円形状や楕円形状でもよい。また、長円形状は、角丸長方形状の一例である。角丸長方形は、円弧部において二つの円弧と当該二つの円弧間で短手方向に延びる線分とを含む場合もある。
　アーム部１１１、１１２は、その一端がクラッド１０１の一つの端面１０２に露出しており、他端は光合分波部１１４、１１５にそれぞれ接続されている。
　光合分波部１１４、１１５は、入力側が２ポート、出力側が２ポートの２×２型であり、方向性結合型や多モード光干渉（ＭＭＩ）型のものであるが、本実施形態ではＭＭＩ型であるとする。
　アーム部１１１、１１２と、リング状部１１３とは、クラッド１０１に対する比屈折率差に応じて、使用波長（たとえば１．５５μｍ帯）の光をシングルモードで伝搬するように、その断面のサイズが設定されている。光合分波部１１４、１１５は、クラッド１０１に対する比屈折率差に応じて、使用波長（たとえば１．５５μｍ帯）の光をマルチモードで伝搬し、かつ分岐比が４０：６０となるように、その断面のサイズが設定されている。具体的には、光合分波部１１４は、アーム部１１１を伝搬してきた使用波長の光の６０％がリング状部１１３に結合するように分岐比が設定されている。また、光合分波部１１５は、リング状部１１３を伝搬してきた使用波長の光の６０％がアーム部１１２に結合するように分岐比が設定されている。また、光合分波部１１４、１１５は、（光の伝播方向に対して幅方向の）側面部がトポロジー最適化された構造となっていても良い。
　リング共振器フィルタ１２０は、２つのアーム部１２１、１２２と、リング状部１２３と、アーム部１２１、１２２とリング状部１２３とを光学的に結合する２つの光合分波部１２４、１２５とを有している。本実施形態ではアーム部１２１、１２２は直線状であり、リング状部１２３は、２つの円弧部と２つの直線部とで形成される角丸長方形状であるが、形状はこれらに限定されず、リング状部１２３はたとえば円形状や楕円形状でもよい。
　アーム部１２１、１２２は、その一端がクラッド１０１の一つの端面１０２に露出しており、他端は光合分波部１２４、１２５にそれぞれ接続されている。
　光合分波部１２４、１２５は、入力側が２ポート、出力側が２ポートの２×２型であり、方向性結合型やＭＭＩ型のものであるが、本実施形態ではＭＭＩ型であるとする。
　アーム部１２１、１２２と、リング状部１２３とは、クラッド１０１に対する比屈折率差に応じて、使用波長の光をシングルモードで伝搬するように、その断面のサイズが設定されている。光合分波部１２４、１２５は、クラッド１０１に対する比屈折率差に応じて、使用波長の光をマルチモードで伝搬し、かつ分岐比が４０：６０となるように、その断面のサイズが設定されている。
　リング共振器フィルタ１１０、１２０は、リング状部１１３の長手方向に沿う長軸（中心線）とリング状部１２３の長手方向に沿う長軸（中心線）とが略平行になるように配置されている。リング共振器フィルタ１１０、１２０は、いずれも、光の波長に対して周期的な透過特性を有する。なお、リング共振器フィルタ１１０、１２０は、厳密には光の周波数に対して周期的な透過特性を有するが、波長に対しても略周期的であるので、以下では光の波長に対して周期的な透過特性を有すると記載する場合がある。
　リング共振器フィルタ１１０、１２０は、透過特性が、周期が略同じであり、１周期の１／３～１／５の範囲で互いに位相が異なるように設定されている。したがって、リング共振器フィルタ１１０は、或る使用波長の光Ｌ１１がアーム部１１１から入力されると、その波長における透過率で透過して、アーム部１１２から光Ｌ１２を出力する。リング共振器フィルタ１２０は、光Ｌ１１と同じ波長の光Ｌ２１がアーム部１２１から入力されると、その波長における透過率で透過して、アーム部１２２から光Ｌ２２を出力する。
　ここで、リング共振器フィルタ１１０、１２０は、それぞれの２つのリング状部１１３、１２３が、交差箇所Ｃ１、Ｃ２において互いに交差している。また、リング状部１２３とアーム部１１２とは交差箇所Ｃ３で互いに交差している。このように、リング共振器フィルタ１１０、１２０の２つのリング状部１１３、１２３が互いに交差していることによって、小型かつ位相差の設計からの誤差が小さいリング共振器フィルタ素子１００を実現できる。
　以下、具体的に説明する。リング共振器フィルタ素子１００の効果を説明するために、比較形態として図４に示す比較形態としてのリング共振器フィルタ素子１０００との比較を行う。リング共振器フィルタ素子１０００は、コアで構成されているリング共振器フィルタ１１０、１２００とクラッド１００１とを有するＰＬＣで構成されている。クラッド１００１は、図１のクラッド１０１と同じ構成を有する。リング共振器フィルタ１２００は、図１のリング共振器フィルタ１２０のアーム部１２１、１２２をそれぞれアーム部１２１０、１２２０に置き換えたものである。アーム部１２１０、１２２０はそれぞれアーム部１２１、１２２の長さを延伸したものであって、その一端がクラッド１００１の一つの端面１００２に露出しており、他端は光合分波部１２４、１２５にそれぞれ接続されている。リング共振器フィルタ１１０、１２００は、リング状部１１３と１２３とが交差しないような長さ、位置に設定されている。
　リング共振器フィルタ素子１００や１０００を波長ロッカー素子として使用する場合について説明する。図５は、波長ロッカー素子の設計を説明する図である。図５は、波長ロッカー素子としてのリング共振器フィルタ素子１００の透過率のスペクトルを示している。実線Ｌ１はリング共振器フィルタ１１０の透過率スペクトルを示し、破線Ｌ２はリング共振器フィルタ１２０の透過率スペクトルを示す。２つの透過率スペクトルの周期は略同じであり、位相差Ｄを有する。図５では位相差Ｄは１周期（ＦＳＲ）の１／３であり、その単位は波長または周波数である。このリング共振器フィルタ素子１００を波長ロッカー素子として使用する場合、その波長において透過率スペクトルの波長（または周波数）に対する傾斜が大きい方のリング共振器フィルタを用いて、波長を検出する。たとえば、波長λ１から波長λ２の間、波長λ３から波長λ４の間、波長λ５から波長λ６の間、波長λ７から波長λ８の間の波長では、斜線を付した丸および四角で示すように実線Ｌ１であるリング共振器フィルタ１１０の透過率スペクトルを用いる。また、波長λ２から波長λ３の間、波長λ４から波長λ５の間、波長λ６から波長λ７の間の波長では、白い丸および四角で示すように破線Ｌ２であるリング共振器フィルタ１２０の透過率スペクトルを用いる。すなわち、波長によってリング共振器フィルタ１１０、１２０のいずれを波長の検出に使うかを決定するので、位相差Ｄは、波長検出の精度を高めるために重要な設計事項となる。
　ここで、リング共振器フィルタ素子１００や１０００は、シリコンやガラスのウエハ上に、公知の火炎堆積（Flame　Hydrolysis　Deposition：ＦＨＤ）法、加熱工程、フォトリソグラフィ技術、エッチングなどにより作製される。本発明者らによれば、作製されるコアのサイズに、ウエハ上の位置によって誤差が生じることによって、位相差が設計とは異なる値になる場合があることを発見した。
　たとえば、図６は、ウエハの位置によるコアの厚さの分布の一例を示す図である。図６に示すように、ウエハの位置が中央から外周側に向かうにつれて、コアの厚さが設計よりも小さくなる場合がある。図７は、図６のような分布が有る場合における位相差の誤差の分布の一例を示す図である。図７に示すように、位置に対する厚さの変化が大きい場所では位相差の誤差も大きいことが確認された。
　この問題を解決するために、本発明者らは、リング共振器フィルタ１１０、１２０の２つのリング状部１１３、１２３を互いに交差させる構成に想到した。図８は、実施形態１と比較形態とでの位相差の違いを示す模式図である。線Ｌ３はリング共振器フィルタ素子１００、１０００のリング共振器フィルタ１１０の中心位置を示し、線Ｌ４はリング共振器フィルタ素子１００のリング共振器フィルタ１２０の中心位置を示し、線Ｌ５はリング共振器フィルタ素子１０００のリング共振器フィルタ１２００の中心位置を示す。図８に示すように位置に対して位相差の誤差が傾斜している場合、比較形態のリング共振器フィルタ素子１０００ではリング共振器フィルタ１１０、１２００の距離が遠いため位相差の誤差が位相差Ｄ２と大きいが、実施形態１のリング共振器フィルタ素子１００ではリング共振器フィルタ１１０、１２０が交差して距離が近いため、位相差の誤差が位相差Ｄ１と小さくなる。また、リング共振器フィルタ素子１００では、リング共振器フィルタ１１０、１２０の距離が近いため小型である。
　このように、実施形態１に係るリング共振器フィルタ素子１００では、小型かつ位相差の設計からの誤差を小さくできる。
　なお、リング共振器フィルタ素子１００では、２つのリング状部１１３、１２３は略直交している。また、リング状部１２３とアーム部１１２とも略直交している。このように交差箇所Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３でコアが略直交しているので、交差損失を最小限とできる。たとえば、クラッドに対するコアの比屈折率差が５％の場合、コアが直交交差しているときの交差損失は０．１ｄＢ以下とできる。ここで、略直交しているとは、２つのコアの交差する角度が９０度の態様に限らず、９０度から所定の角度だけずれた態様を含む。２つのコアの交差する角度は、８０度～１００度が好ましく、９０度がより好ましい。また、曲線状の導波路と直線状の導波路とが略直交するとは、曲線状の導波路の接線と直線状の導波路とが略直交していることを意味する。曲線状の導波路と曲線状の導波路とが略直交するとは、曲線状の導波路の接線同士が略直交していることを意味する。
　本発明の実施例および比較例として、実施形態１に係るリング共振器フィルタ素子１００および比較形態に係るリング共振器フィルタ素子１０００のそれぞれと同様の構成のリング共振器フィルタ素子を作製した。実施例、比較例のいずれについても、ウエハ上に多数の素子を形成し、ウエハの中心を通る直径方向に沿って２２個の素子をサンプルとして取得した。その結果、実施例のサイズは上面視で１．０ｍｍ×１．５ｍｍであり、その面積を、比較例の４０％に小型化できた。また、実施例における位相差の誤差は１０ＧＨｚ以内であり、比較例の５０％以下にできた。
（実施形態２）
　図２は、実施形態２に係るリング共振器フィルタ素子の模式図である。このリング共振器フィルタ素子１００Ａは、図１に示すリング共振器フィルタ素子１００の構成において、リング共振器フィルタ１２０の配置を変更した構成を有する。
　具体的には、リング共振器フィルタ１２０は、アーム部１２１、１２２の一端がクラッド１０１の一つの端面１０３に露出するように配置されている。なお、端面１０３は端面１０２と直交する端面である。すなわち、リング共振器フィルタ１１０、１２０は、リング状部１１３の長手方向に沿う長軸（中心線）とリング状部１２３との長手方向に沿う長軸（中心線）とが略直交するように配置されている。
　ここで、リング共振器フィルタ１１０、１２０は、それぞれの２つのリング状部１１３、１２３が、交差箇所Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７において互いに交差している。また、リング状部１１３とアーム部１２１とは交差箇所Ｃ８で互いに交差している。また、リング状部１２３とアーム部１１２とは交差箇所Ｃ９で互いに交差している。また、リング状部１１３とアーム部１２２とは交差箇所Ｃ１０で互いに交差している。また、リング状部１２３とアーム部１１１とは交差箇所Ｃ１１で互いに交差している。また、アーム部１１１とアーム部１２２とは交差箇所Ｃ１２で互いに交差している。このように、リング共振器フィルタ１１０、１２０の２つのリング状部１１３、１２３が互いに交差していることによって、小型かつ位相差の設計からの誤差が小さいリング共振器フィルタ素子１００を実現できる。
　また、リング共振器フィルタ素子１００Ａでは、リング共振器フィルタ１１０、１２０が、リング状部１１３の長軸とリング状部１２３との長軸とが略直交するように配置されているので、上面視の形状が正方形に近くなり、取り扱い性がよくなるとともに、より小型化に適する。また、交差箇所Ｃ４～Ｃ１２でコアが略直交しているので、交差損失を最小限とできる。
（実施形態３）
　図３は、実施形態３に係るリング共振器フィルタ素子の模式図である。このリング共振器フィルタ素子１００Ｂは、コアで構成されているリング共振器フィルタ１３０、１４０とクラッド１０１とを有するＰＬＣで構成されている。
　リング共振器フィルタ１３０は、２つのアーム部１３１、１３２と、リング状部１３３と、アーム部１３１、１３２とリング状部１３３とを光学的に結合する２つの光合分波部１３４、１３５とを有している。本実施形態ではアーム部１３１、１３２は曲線状であり、リング状部１３３は、交差箇所Ｃ１３で交差する８の字状である。
　アーム部１３１、１３２は、その一端がクラッド１０における同一の端面１０３にそれぞれ露出しており、他端は光合分波部１３４、１３５にそれぞれ接続されている。
　光合分波部１３４、１３５は、２×２型であり、方向性結合型やＭＭＩ型のものであるが、本実施形態ではＭＭＩ型であるとする。
　アーム部１３１、１３２と、リング状部１３３とは、クラッド１０１に対する比屈折率差に応じて、使用波長の光をシングルモードで伝搬するように、その断面のサイズが設定されている。光合分波部１３４、１３５は、クラッド１０１に対する比屈折率差に応じて、使用波長の光をマルチモードで伝搬し、かつ分岐比が４０：６０となるように、その断面のサイズが設定されている。
　リング共振器フィルタ１４０は、２つのアーム部１４１、１４２と、リング状部１４３と、アーム部１４１、１４２とリング状部１４３とを光学的に結合する２つの光合分波部１４４、１４５とを有している。本実施形態ではアーム部１４１、１４２は曲線状であり、リング状部１４３は、交差箇所Ｃ１４で交差する８の字状である。
　アーム部１４１、１４２は、その一端がクラッド１０１における同一の端面１０４にそれぞれ露出しており、他端は光合分波部１４４、１４５にそれぞれ接続されている。
　光合分波部１４４、１４５は、入力側が２ポート、出力側が２ポートの２×２型であり、方向性結合型やＭＭＩ型のものであるが、本実施形態ではＭＭＩ型であるとする。
　アーム部１４１、１４２と、リング状部１４３とは、クラッド１０１に対する比屈折率差に応じて、使用波長の光をシングルモードで伝搬するように、その断面のサイズが設定されている。光合分波部１４４、１４５は、クラッド１０１に対する比屈折率差に応じて、使用波長の光をマルチモードで伝搬し、かつ分岐比が４０：６０となるように、その断面のサイズが設定されている。
　リング共振器フィルタ１３０、１４０は、リング状部１３３、１４３が互いに略平行になるように配置されている。ここで、リング状部１３３、１４３が互いに略平行であるとは、リング状部１３３、１４３の対応する（対向する）二点間の距離が略一定であることを意味する。
　リング共振器フィルタ１３０、１４０は、いずれも、光の波長に対して周期的な透過特性を有する。リング共振器フィルタ１３０、１４０は、透過特性が、周期が略同じであり、１周期の１／３～１／５の範囲で互いに位相が異なるように設定されている。したがって、リング共振器フィルタ１３０は、或る使用波長の光Ｌ３１がアーム部１３１から入力されると、その波長における透過率で透過して、アーム部１３２から光Ｌ３２を出力する。リング共振器フィルタ１４０は、光Ｌ４１と同じ波長の光Ｌ４１がアーム部１４１から入力されると、その波長における透過率で透過して、アーム部１４２から光Ｌ４２を出力する。
　リング共振器フィルタ１３０、１４０は、それぞれの２つのリング状部１３３、１４３が、交差箇所Ｃ１５、Ｃ１６において互いに交差している。このように、リング共振器フィルタ１３０、１４０の２つのリング状部１３３、１４３が互いに交差していることによって、小型かつ位相差の設計からの誤差が小さいリング共振器フィルタ素子１００Ｂを実現できる。
　また、リング共振器フィルタ素子１００Ｂでは、リング状部１１３３、１４３が８の字形状であり、かつ互いに略平行になるように配置されているので、より小型化に適する。さらには、光合分波部１３４、１３５、１４４、１４５を、交差箇所Ｃ１５、Ｃ１６よりも外側としているため、交差箇所の数が低減されている。
　なお、リング共振器フィルタ素子１００Ｂでは、リング状部１１３３、１４３が互いに略平行になるように配置されているが、実施形態２のようにリング共振器フィルタ１３０、１４０の長手方向が互いに交差または直交するように配置されていてもよい。
　また、アーム部１３１、１３２、１４１、１４２の各導波路の光の入出力部が、リング共振器フィルタ素子１００Ｂのチップのそれぞれ異なる端部（端面）に設けられているが、同一の端部（端面）に設けられていてもよい。
　また、上記実施形態に係るリング共振器フィルタ素子は、小型かつ位相差の設計からの誤差が小さいので、製造歩留まりも高くでき、かつ１つのウエハからより多くの素子が得られるので、製造性も高い。
　また、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上述した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。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。
　本発明は、リング共振器フィルタ素子に利用することができる。
１００、１００Ａ、１００Ｂ　リング共振器フィルタ素子
１０１　クラッド
１０２、１０３、１０４　端面
１１０、１２０、１３０、１４０　リング共振器フィルタ
１１１、１１２、１２１、１２２、１３１、１３２、１４１、１４２　アーム部
１１３、１２３、１３３、１４３　リング状部
１１４、１１５、１２４、１２５、１３４、１３５、１４４、１４５　光合分波部
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９、Ｃ１０、Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１４、Ｃ１５、Ｃ１６　交差箇所
Ｄ、Ｄ１、Ｄ２　位相差
Ｌ１　実線
Ｌ２　破線
Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ４１、Ｌ４２　光

Claims (10)

  1. 　コアとクラッドとを有する石英系平面光波回路で構成され、
    　前記コアは、２つのリング共振器フィルタを構成しており、
    　前記２つのリング共振器フィルタは、それぞれ、２つのアーム部と、リング状部と、前記２つのアーム部と前記リング状部とを光学的に結合する２つの光合分波部とを有しており、
    　２つの前記リング状部が互いに交差している
    　ことを特徴とするリング共振器フィルタ素子。
  2. 　前記２つのリング状部が略直交している箇所を有することを特徴とする請求項１に記載のリング共振器フィルタ素子。
  3. 　前記２つのリング状部は、それぞれ８の字状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のリング共振器フィルタ素子。
  4. 　前記２つのリング状部は、２箇所で略直交していることを特徴とする請求項３に記載のリング共振器フィルタ素子。
  5. 　前記２つのリング共振器フィルタのうちの一のリング共振器フィルタが有する前記２つの光合分波部は、前記２つのリング共振器フィルタのうちの他のリング共振器フィルタの外側に位置し、
    　前記他のリング共振器フィルタが有する前記２つの光合分波部は、前記一のリング共振器フィルタの外側に位置することを特徴とする、請求項３または４に記載のリング共振器フィルタ素子。
  6. 　前記２つのリング状部は互いに略平行になるように配置されていることを特徴とする請求項３～５のいずれか一つに記載のリング共振器フィルタ素子。
  7. 　前記２つのリング状部は、それぞれ角丸長方形状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のリング共振器フィルタ素子。
  8. 　前記２つのリング状部は、長手方向に沿う長軸同士が互いに略平行になるように配置されていることを特徴とする、請求項７に記載のリング共振器フィルタ素子。
  9. 　前記２つのリング状部の直線部分同士が交差していることを特徴とする、請求項７または８に記載のリング共振器フィルタ素子。
  10. 　前記クラッドに対する前記コアの比屈折率差が２．５％以上であることを特徴とする請求項１～９のいずれか一つに記載のリング共振器フィルタ素子。
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