JP2004333541A - Method for adjusting optical circuit - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光導波路を有する光回路の調整方法に係り、特に、調整時の光パワーが大きくとれ、調整後の光損失を少なくできる光回路の調整方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
光導波路中に光回路要素を構成した光回路は、同種類或いは異種類の光回路要素を多段に組み合わせることで、所望の機能を実現したり機能を高めたりすることができる。例えば、非特許文献1のように、MZI光回路要素を多段に組み合わせることで、任意の波長損失特性を実現することができる。図4に示されるように、ある一定のチャネル波長間隔を有する信号41をその2倍のチャネル波長間隔でそのチャネル波長間隔だけ波長がずれた2つの信号42,42に分波、またはその逆に合波する機能を持つインターリーブ光合分波器もMZI光回路要素を多段に組み合わせることで、高性能化を実現することができる。
【0003】
また、光導波路中に光回路要素を構成した光回路は、各種光回路要素を1つの基板上に集積化することができ、例えば、アレイ導波路型合分波器とMZI型光スイッチとを集積化することで、これらの光回路要素を別々に作った場合に比べて両光回路要素間を接続する光ファイバの取り回しがなくなり、小型に作ることができる。
【0004】
【非特許文献1】
K.Jinguji and M.Kawachi,“Synthesis of coherent two−port lattice−form optical delay−line circuit,”J.LightwaveTechnol.,vol.13,pp.73−82,Jan.1995.
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図5のように光回路要素51を多段に接続した光回路50は、入射端52から出射端53までの光回路全体の特性が個々の光回路要素51の特性の重ね合わせとして現れる。光回路要素51が多段に接続された光回路50において個々の光回路要素51の特性を確認することは難しく、これらの光回路要素51が調整の必要な光回路要素である場合、調整が困難となる。接続段数が多くなると調整が不可能になる場合もある。また、光回路要素51を多段に接続した光回路50中のいずれかの光回路要素51に欠陥があった場合に、その欠陥のある光回路要素を特定することは難しい。
【0006】
従来は、光回路要素51間を繋いでいる光導波路素子54を切断して個々の光回路要素51に分離することで、欠陥を調査したり、調整することができたが、分離した光回路50を多段接続の光回路50に再生することはほぼ不可能であった。また、図6のように光回路要素61を多段に接続した光回路60中に予め光を分岐する光回路要素(カプラ62及びタップ63)を作り込んでおき、このタップ63から個々の光回路要素61の特性をモニタする方法もあった。しかし、タップ63に分岐する光は本来の光回路60にとって損失分になるため、モニタする光のパワーが小さいことが要求される。その一方で、個々の光回路要素61の特性をよく把握するためには、タップ63に分岐する光に十分大きいパワーが要求される。タップ63に分岐する光を多くしたい及び少なくしたいという相反する2つの要求を同時に満たすことは困難である。
【0007】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、調整時の光パワーが大きくとれ、調整後の光損失を少なくできる光回路の調整方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、光回路の光導波路に光を入射させ、取り出された光を参照しつつ該光回路内の調整箇所を調整する方法であって、上記光導波路中にこの光導波路に対して傾斜する溝を形成することにより、この光導波路へ入射してきた光を上記溝で反射させ、この反射の方向に参照用光導波路を形成することにより、上記溝で反射した光をこの参照用光導波路に導き、この参照用光導波路から取り出された光を参照しつつ上記溝より入射側の調整箇所で調整を行い、調整の終了後に上記溝に光反射を防止する反射防止材を充填するものである。
【0009】
上記反射防止材の充填後、上記光導波路から出射された光を参照しつつ上記溝より出射側の調整箇所で調整を行ってもよい。
【0010】
光の伝搬経路に沿って存在する複数の調整箇所を調整するときに、各調整箇所間に上記溝及び参照用光導波路をそれぞれ形成し、光の伝搬順に調整箇所の調整と溝への反射防止材の充填とを交互に行ってもよい。
【0011】
上記溝の傾斜角度を光が全反射する角度としてもよい。
【0012】
上記反射防止材として上記光導波路と屈折率が同等な材料を用いてもよい。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【0014】
図1に示されるように、本発明に係る光回路の調整方法では、光導波路1中に溝2と参照用光導波路3とを形成する。溝2を形成したことにより、光導波路1は入射側光導波路4と出射側光導波路5に分離される。なお、この光回路は、基板6上に設けたクラッド7内にクラッド7とは屈折率の異なるコア8を設けることで実現されている。光導波路1はチャネル型導波路である。溝2には何も充填しない。光を吸収しない空気等の気体を充填すると考えてもよい。
【0015】
溝2は光導波路1に対して傾斜させて設ける。その傾斜角度は光ができるだけ多く反射する、例えば、全反射する角度とする。参照用光導波路3は、溝2における反射の方向に設けて反射光に結合できるようにする。溝2には、屈折率が光導波路1(コア8)に近く溝2での光反射を防止することのできる屈折率整合剤、樹脂、低融点ガラス等の反射防止材を充填できるようにしておく。
【0016】
光回路において図1の構成とした部分をモニタ回路部9と呼ぶことにする。
【0017】
モニタ回路部9において、溝2に何も充填されていないときは、入射側光導波路4へ入射してきた光は溝2で全反射され、参照用光導波路3に導かれる。溝2に反射防止材を充填した後は、入射側光導波路4へ入射してきた光は反射されることなく出射側光導波路5に導かれる。
【0018】
このモニタ回路部9を調整用ヒータ付き多段MZI光回路に導入した実施形態を図2に示す。
【0019】
この光回路20は、MZI光回路要素21(21a,21b,21c,21d)を多段に接続したものである。MZI光回路要素21は、光路長の異なる2本の光導波路22,23のいずれか一方又は両方に調整用ヒータ24を設け、これら光導波路22,23の両端をそれぞれ光合分波器25でまとめたものである。各MZI光回路要素21は、隣接する光合分波器25を共有して次々と接続されている。
【0020】
入射端26から入射した光は、MZI光回路要素21a,21b,21c,21dを順に通過して出射端27から出射される。各MZI光回路要素21の調整用ヒータ24は、この光回路20の中の調整箇所に相当する。従って、この光回路20では、入射端26から出射端27までの光の伝搬経路に沿って複数の調整箇所が存在することになる。
【0021】
この実施形態は、調整用ヒータ24を設けた光導波路23の調整用ヒータ24より出射側に図1のようなモニタ回路部9を形成したものである。
【0022】
図示のように、調整箇所である各調整用ヒータ24間に溝2及び参照用光導波路3がそれぞれ形成されている。参照用光導波路3は光回路20の適宜な端部まで延出されているので、参照用光導波路3に導かれた光を光回路20の外部のモニタ装置に取り出すことは容易である。
【0023】
なお、一段目のMZI光回路要素21aには、後述する手順から明らかなように、特にモニタ回路部9を形成しなくてもよい。
【0024】
以下、光回路の調整手順を図2と図3により説明する。
【0025】
まず、ステップS1において、全ての溝2に何も充填しない状態で入射端26へ光を入射させると、この光はMZI光回路要素21aを経て二段目のMZI光回路要素21bに入射される。この光はMZI光回路要素21bの溝2で全反射されて参照用光導波路3に導かれる。そこで、このMZI光回路要素21bの参照用光導波路3に外部のモニタ装置を光結合させておく。
【0026】
ステップS2において、モニタ装置によりMZI光回路要素21aの特性をモニタすることができる。即ち、MZI光回路要素21aからMZI光回路要素21bに入射した光は、MZI光回路要素21bの中では入射側光導波路4へ入射し、溝2で全反射され、参照用光導波路3に導かれる。MZI光回路要素21bの調整用ヒータ24は作用させない状態にしておくと、ステップS3において、一段目のMZI光回路要素21aの調整用ヒータ24での調整のみによる特性変化をモニタしつつ、この一段目の調整をすることができる。
【0027】
このようにして一段目のMZI光回路要素21aの調整を終えた後、ステップS4において、MZI光回路要素21bの溝2に反射防止材を充填する。この充填により、MZI光回路要素21bの入射側光導波路4へ入射した光は、溝2で反射されず出射側光導波路5に導かれる。この光は、三段目のMZI光回路要素21cへ入射される。この光は、MZI光回路要素21cの中では入射側光導波路4へ入射し、溝2で全反射され、参照用光導波路3に導かれる。そこで、外部のモニタ装置をMZI光回路要素21cの参照用光導波路3に光結合させる。
【0028】
ステップS5において、モニタ装置でモニタされる光は一段目のMZI光回路要素21aを通った光であるから、MZI光回路要素21aの特性にも影響されているが、MZI光回路要素21aは既に調整済みであることから、この光をモニタしつつMZI光回路要素21bを調整することは容易である。即ち、MZI光回路要素21cの調整用ヒータ24は作用させない状態にしておき、ステップS6において、MZI光回路要素21bの調整用ヒータ24での調整のみによる特性変化をモニタしつつ、この二段目の調整をすることができる。
【0029】
このようにして二段目のMZI光回路要素21bの調整を終えた後、ステップS7において、MZI光回路要素21cの溝2に反射防止材を充填する。この充填により、MZI光回路要素21cの入射側光導波路4へ入射した光は、溝2で反射されず出射側光導波路5に導かれる。
【0030】
以下同様に、光の伝搬順に調整箇所である調整用ヒータ24の調整と溝2への反射防止材の充填とを交互に行う。四段目のMZI光回路要素21dに配置した参照用光導波路3からの光をモニタして三段目のMZI光回路要素21cを調整した後は、溝2に反射防止材を充填すると出射端27に光が導かれるようになるので、出射端27にモニタ装置を光結合させるとよい。
【0031】
以上の手順により伝搬順に調整箇所の調整と溝2への反射防止材の充填とを交互に行うことで、個々のMZI光回路要素21の特性を容易に調整することができ、かつ全体の光回路20も所望した特性に調整することができる。一般に、MZI光回路要素21が多段接続された光回路で所望の特性(例えば、波長損失特性)を得るためには、個々のMZI光回路要素21の位相をそれぞれ独立に調整する必要がある。モニタ回路部9のない図5の従来技術では、全てのMZI光回路要素21を通った光しかモニタできないので、個々のMZI光回路要素21を調整することは不可能であったが、本発明では上記のように容易に調整することができる。
【0032】
また、光を分岐する図6の従来技術では、モニタする光パワーの獲得と光回路にとっての光損失の抑制とが矛盾し合う問題があった。本発明では、調整時には入射光が全反射してモニタ装置に取り出されるのでモニタする光パワーは十分に大きくとれ、調整後には入射光が無反射で出射されるので光損失は少なくなる。
【0033】
上記の実施形態では光回路要素をMZI光回路要素21としたが他の種類の光回路要素であっても本発明は適用できる。
【0034】
図1の光回路20では、光導波路23中の調整用ヒータ24より出射側にモニタ回路部9を形成したが調整用ヒータ24より入射側にモニタ回路部9を形成してもよい。
【0035】
【発明の効果】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【0036】
(1)調整時には光パワーが大きくとれ、しかも、調整後には光損失を少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す光回路のモニタ回路部の拡大透視図である。
【図2】本発明の一実施形態を示す調整用ヒータ付き多段MZI光回路の平面視構成図である。
【図3】本発明の一実施形態を示す調整手順図である。
【図4】従来のインターリーブ光合分波器の平面視構成図である。
【図5】従来の光回路要素を多段に接続した光回路の平面視構成図である。
【図6】従来のカプラ及びタップを付けた光回路の平面視構成図である。
【符号の説明】
1 光導波路
2 溝
3 参照用光導波路
9 モニタ回路部
21,21a,21b,21c,21d MZI光回路要素
22,23 光導波路
24 調整用ヒータ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an adjustment method of an optical circuit having an optical waveguide, and more particularly to an adjustment method of an optical circuit capable of obtaining a large optical power at the time of adjustment and reducing optical loss after the adjustment.
[0002]
[Prior art]
An optical circuit in which an optical circuit element is formed in an optical waveguide can realize a desired function or enhance the function by combining optical circuit elements of the same type or different types in multiple stages. For example, as described in Non-Patent
[0003]
In an optical circuit having an optical circuit element formed in an optical waveguide, various optical circuit elements can be integrated on a single substrate. For example, an array waveguide type multiplexer / demultiplexer and an MZI type optical switch can be used. By integrating, compared to the case where these optical circuit elements are separately manufactured, the routing of the optical fiber connecting between the two optical circuit elements is eliminated, and the optical circuit element can be made compact.
[0004]
[Non-patent document 1]
K. Jinguji and M.J. Kawachi, "Synthesis of coherent two-port lattice-form optical delay-line circuit," LightwaveTechnol. , Vol. 13, pp. 73-82, Jan. 1995.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the
[0006]
Conventionally, a defect can be investigated or adjusted by cutting the
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-described problems and to provide an optical circuit adjustment method that can obtain a large optical power at the time of adjustment and can reduce optical loss after adjustment.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is a method of adjusting light in an optical waveguide of an optical circuit, and adjusting an adjustment portion in the optical circuit while referring to the extracted light. By forming a groove inclined with respect to the optical waveguide, light incident on the optical waveguide is reflected by the groove, and by forming a reference optical waveguide in the direction of the reflection, the light is reflected by the groove. The light is guided to the reference optical waveguide, and adjustment is performed at an adjustment point on the incident side from the groove while referring to the light extracted from the reference optical waveguide, and a reflection for preventing light reflection to the groove after the adjustment is completed. It is to be filled with an inhibitor.
[0009]
After the antireflection material is filled, adjustment may be performed at an adjustment point on the emission side from the groove with reference to light emitted from the optical waveguide.
[0010]
When adjusting a plurality of adjustment points existing along the light propagation path, the groove and the reference optical waveguide are formed between the adjustment points, respectively, and the adjustment points are adjusted in the light propagation order and the reflection to the grooves is prevented. The filling of the material may be performed alternately.
[0011]
The inclination angle of the groove may be an angle at which light is totally reflected.
[0012]
A material having a refractive index equivalent to that of the optical waveguide may be used as the antireflection material.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0014]
As shown in FIG. 1, in the method for adjusting an optical circuit according to the present invention, a
[0015]
The
[0016]
The portion of the optical circuit having the configuration shown in FIG. 1 is referred to as a monitor circuit section 9.
[0017]
In the monitor circuit section 9, when nothing is filled in the
[0018]
FIG. 2 shows an embodiment in which the monitor circuit section 9 is introduced into a multi-stage MZI optical circuit with an adjustment heater.
[0019]
This
[0020]
Light incident from the incident end 26 passes through the MZI optical circuit elements 21a, 21b, 21c, and 21d in order, and is emitted from the
[0021]
In this embodiment, the monitor circuit section 9 as shown in FIG. 1 is formed on the light emitting side of the
[0022]
As shown in the drawing, the
[0023]
It should be noted that the monitor circuit section 9 need not be formed in the first-stage MZI optical circuit element 21a, as is apparent from the procedure described later.
[0024]
Hereinafter, the adjustment procedure of the optical circuit will be described with reference to FIGS.
[0025]
First, in step S1, when light is incident on the
[0026]
In step S2, the characteristics of the MZI optical circuit element 21a can be monitored by the monitor device. That is, light that has entered the MZI optical circuit element 21b from the MZI optical circuit element 21a enters the incident side
[0027]
After the adjustment of the first-stage MZI optical circuit element 21a is completed in this way, in step S4, the
[0028]
In step S5, the light monitored by the monitor device is light that has passed through the first-stage MZI optical circuit element 21a, and is thus affected by the characteristics of the MZI optical circuit element 21a. Since the adjustment has been completed, it is easy to adjust the MZI optical circuit element 21b while monitoring this light. That is, the
[0029]
After the adjustment of the second-stage MZI optical circuit element 21b is completed in this way, in step S7, the
[0030]
Similarly, adjustment of the
[0031]
By performing the adjustment of the adjustment portion and the filling of the
[0032]
Further, in the prior art shown in FIG. 6 for splitting light, there is a problem in which acquisition of optical power to be monitored and suppression of optical loss for an optical circuit are inconsistent. According to the present invention, during adjustment, the incident light is totally reflected and taken out to the monitor device, so that the monitoring optical power can be sufficiently large. After adjustment, the incident light is emitted without reflection, so that the optical loss is reduced.
[0033]
In the above embodiment, the optical circuit element is the MZI
[0034]
In the
[0035]
【The invention's effect】
The present invention exhibits the following excellent effects.
[0036]
(1) The optical power can be increased during the adjustment, and the optical loss can be reduced after the adjustment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged perspective view of a monitor circuit section of an optical circuit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view configuration diagram of a multi-stage MZI optical circuit with an adjustment heater according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an adjustment procedure diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a plan view of a conventional interleaved optical multiplexer / demultiplexer.
FIG. 5 is a plan view of an optical circuit in which conventional optical circuit elements are connected in multiple stages.
FIG. 6 is a plan view of an optical circuit with a conventional coupler and taps.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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