JP2010054620A - 光信号モニタ - Google Patents

Abstract

【課題】光パワーに加え、波長およびＯＳＮＲを検出可能な光信号モニタを提供すること。
【解決手段】第１のスラブ導波路１２に楔形の溝２０を形成し、その溝に光学樹脂を充填し、さらにヒータ３０を実装する。ヒータ３０に電力を印加すると、光学樹脂２１が局所的に加熱されて屈折率が変化する。光学樹脂２１の屈折率温度係数の絶対値を石英のそれよりも大きく選択することで、光学樹脂２０部分での光路長が加熱により変化し、第２のスラブ導波路１４の集光面において波長毎の集光位置が変化する。つまり、ＡＷＧの透過波長特性が可変である。したがって、ヒータ３０を掃引駆動しつつ光信号光を入射し、出力光パワーが最大となる印加電力を求めることによって、波長検出が可能となる。また、光信号の波長成分よりも広範囲でヒータ３０を掃引駆動しつつ光信号光を入射し、出力光パワーの最小と最大の比を取ることにより、ＯＳＮＲを検出することが可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、主に光ファイバ通信に用いられる光信号モニタである。詳しくは複数の光波長信号を取り扱うＷＤＭシステムで使用される光信号モニタに関するものである。

近年の通信容量の増大に伴い、波長多重分割（ＷＤＭ）技術を用いた光伝送システム（ＷＤＭシステム）がバックボーンからメトロエリアの領域において広く導入されている。ＷＤＭシステムの各ノードにおいては、波長チャネル毎に光信号の光パワーをモニタすることにより、伝送信号の品質管理やシステム制御等をおこなっている。図１に、アレイ導波路回折格子型光合分波器（ＡＷＧ）を用いた従来の光信号モニタについて説明する。第１のスラブ導波路１２と、所定の長さずつ異なる長さを有した複数のチャネル導波路で構成されるアレイ導波路１３と、第２のスラブ導波路１４とで構成されているＡＷＧに、入力導波路１１と、出力導波路１５が接続されており、これら導波路は、通常シリコンの基板１上において石英からなるコア２とクラッド３から構成される平面光波回路（ＰＬＣ）技術によって作製することができる。ＡＷＧ１０は、入力導波路１１から、複数の波長が合波されたＷＤＭ信号を入射すると、出力導波路１５から各々の波長毎の光信号を分波して取り出すことができる（非特許文献１参照）。さらに、ＡＷＧ１０の各々の出力導波路１５の端面に直接フォトダイオード（ＰＤ）５０１を実装することで、波長毎の光信号の光パワーをモニタできるコンパクトな光チャネルモニタ（ＯＣＭ）が開発されている（非特許文献２参照）。ここで用いたＰＤ５０１は、筐体５０２とガラス窓５０３の中で気密封止されたチップスケールパッケージ型ＰＤアレイ（ＣＳＰ型ＰＤアレイ）５００を用いた例を示している（非特許文献３参照）。ＣＳＰ型ＰＤアレイ５００内に内蔵された各々ＰＤ５０１の受光面は、ＡＷＧ１０の出力導波路１５の各々と光学的に結合して実装されている。

特許第３４３６９３７号公報 特許第３４９８６５０号公報 高橋 他、「ＷＤＭ用アレイ導波路回折格子」、ＮＴＴ Ｒ＆Ｄ、Ｖｏｌ．４６、Ｎｏ．７、ｐｐ．６８５−６９２、１９９７ 大山 他、「ＡＷＧとＣＳＰ型ＰＤアレイを用いた４０−ｃｈ光パワーチャンネルモニタモジュール」、２００６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講演論文集１、Ｃ−３−７８、ｐｐ．２００ 土居 他、「チップスケールパッケージ型ＰＤアレイ（ＣＳＰ−ＰＤ）の開発」、信学技報 ＥＭＤ２００７−３６、ＣＰＭ２００７−５７、ＯＰＥ２００７−７４、ＬＱＥ２００７−３、（２００７−０８）、ｐｐ．３９−４４

ＷＤＭシステムの大容量化のひとつの方法として、チャンネルの周波数間隔を狭くしていく方法がある。周波数間隔が狭くなるほど、システム上要求される波長精度が厳しくなる。そのため、ＷＤＭシステムで用いられる光信号モニタには、光パワーのみならず波長さらには光信号強度比（ＯＳＮＲ）を検出する機能の実装が求められている。

しかし、先に述べた従来の技術によるＡＷＧを用いた光信号モニタでは、分波された光信号の光パワーしか検出できないという課題があった。

本発明は、従来の技術で生じていた課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、光パワーの検出に加え、波長、光信号強度比（ＯＳＮＲ）を検出する機能を実装した光信号モニタを提供することにある。

このような課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、入力した波長多重光を分波して異なる波長の複数の光を出力する光信号モニタにおいて、長さの異なる複数のチャネル導波路であって、前記複数のチャネル導波路間で生じる位相差の波長による変化により前記波長多重光を分波する複数のチャネル導波路と、光の進行方向と交差するように配置され、各波長の光に対する前記位相差を温度により変化させる材料と、前記材料を加熱または冷却する機構と、出力部に配置された、１つ又は複数のフォトダイオードとを備えることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１において、所定の長さずつ異なる長さを有した前記複数のチャネル導波路で構成されるアレイ導波路回折格子と、前記アレイ導波路回折格子と入力用のチャネル導波路との間に配置された入力側のスラブ導波路と、前記アレイ導波路回折格子と複数の出力用のチャネル導波路との間に配置された出力側のスラブ導波路とを備え、前記いずれの導波路も、上部クラッド、コア、及び下部クラッドで構成されており、前記入力側または出力側のスラブ導波路は、入力した各波長の光に対して、前記入力側のスラブ導波路からの複数のチャネル導波路を経て前期出力側のスラブ導波路に至る経路間で生じる位相差を変化させる前記材料を、光の進行方向と交差するように湾曲状に形成した溝に充填して含み、前記溝は、前記入力側または出力側のスラブ導波路から前記上部クラッドおよび前記コアを除去することにより形成されるか、または前記入力側あるいは出力側のスラブ導波路から前記上部クラッド、前記コアおよび前記下部クラッドを除去することにより形成され、前記材料は、前記材料が含まれるスラブ導波路の実効屈折率の温度係数と異なる屈折率温度係数を有する材料であることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２において、前記溝は、前記入力側または出力側のスラブ導波路に形成された、前記材料を充填するための複数の溝であり、前記複数の溝はグループ化され、前記材料を独立に加熱または冷却する機構をグループ毎に備えることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１において、所定の長さずつ異なる長さを有した前記複数のチャネル導波路で構成されるアレイ導波路回折格子と、前記アレイ導波路回折格子と入力用のチャネル導波路との間に配置された入力側のスラブ導波路と、前記アレイ導波路回折格子と出力用のチャネル導波路との間に配置された出力側のスラブ導波路と
を備え、前記いずれの導波路も、上部クラッド、コア、及び下部クラッドで構成されており、前記アレイ導波路回折格子に跨って溝が形成され、前記溝は、前記チャネル導波路から前記上部クラッド及び前記コアを除去することにより形成されるか、または前記チャネル導波路から前記上部クラッド、前記コア、及び前記下部クラッドを除去することにより形成され、前記溝には、前記チャネル導波路の実効屈折率の温度係数と異なる屈折率温度係数を有する前記材料が充填されることを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項４において、前記溝は、前記アレイ導波路回折格子を構成する前記複数のチャネル導波路に跨って形成された、前記材料を充填するための複数の溝であり、前記複数の溝はグループ化され、前記第２の材料を独立に加熱または冷却する機構をグループ毎に備えることを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１において、前記複数のチャネル導波路は、上部クラッド、コア、及び下部クラッドで構成されており、Ｎ＋１（Ｎは、1以上の整数）個の光カプラと隣接する光カプラとに挟まれたＮ組のアーム導波路であり、前記Ｎ組のアーム導波路のそれぞれは、光路長が異なる第１のアーム導波路と第２のアーム導波路で構成され、前記第１のアーム導波路または前記第２のアーム導波路の少なくとも一方に溝が形成され、前記溝は、前記溝が形成されるアーム導波路から前記上部クラッド及び前記コアを除去することにより形成されるか、または前記溝が形成されるアーム導波路から前記上部クラッド、前記コア、及び前記下部クラッドを除去することにより形成され、前記溝には、前記溝が形成されるアーム導波路の実効屈折率の温度係数と異なる屈折率温度係数を有する前記材料が充填されることを特徴とする。

また、請求項７に記載の発明は、請求項１において、前記複数のチャネル導波路は、上部クラッド、コア、下部クラッドで構成されており、１つ又は複数の光分岐カプラを接続して構成された、Ｍ（Ｍは、２以上の整数）ポートの出力を有する第１の光分岐カプラのそれぞれの出力と、１つ又は複数の光分岐カプラを接続して構成された、前記第１の光分岐カプラの出力のポート数と同数の入力のポート数を有する第２の光分岐カプラのそれぞれの入力との間に設けられた、各々が異なる遅延量を有するＭ本の遅延導波路であり、前記Ｍ本の遅延導波路のうちの少なくとも１つの一部に溝が形成され、前記溝は、前記溝が形成される遅延導波路から前記上部クラッド及び前記コアを除去することにより形成されるか、または前記溝が形成される遅延導波路から前記上部クラッド、前記コア、及び前記下部クラッドを除去することにより形成され、前記溝には、前記溝が形成される遅延導波路の実効屈折率の温度係数と異なる屈折率温度係数を有する前記材料が充填されていることを特徴とする。

また、請求項８に記載の発明は、請求項１において、前記複数のチャネル導波路は、円状のリング導波路、及び１つ又は２つの入出力導波路であり、前記リング導波路は、上部クラッド、コア、及び下部クラッドで構成されており、前記リング導波路は、前記リング導波路から前記上部クラッド及び前記コアを除去することにより、または前記リング導波路から前記上部クラッド、前記コア、及び前記下部クラッドを除去することにより形成される溝を備え、前記溝には、前記リング導波路の実効屈折率の温度係数と異なる屈折率温度係数を有する前記材料が充填されていることを特徴とする。

本発明によれば、光干渉回路を局所的に加熱して位相を変化させた波長可変フィルタの出力部に複数のＰＤを具備して、ＯＳＮＲやピーク波長を測定する光信号モニタを実現することができる。

（第１の実施例）
図２に、第１の実施の形態を示す。また、図３は、図２のＡ−Ａ’における断面図を示す。従来と同様に石英からなる導波路で構成されるＡＷＧにおいて、従来の実施例と異なって、第１のスラブ導波路１２に楔形の溝２０を形成し、その溝に光学樹脂を充填して、さらに光学樹脂２１を局所的に加熱するためのヒータ３０が実装されている点に特徴がある。ここで使用される光学樹脂の屈折率温度係数は、石英のそれと異なるものを用いている。具体的には、石英の屈折率温度係数＋１．１×１０^-5［１／℃］に対して、屈折率温度係数が、−３７×１０^-5［１／℃］のシリコーン樹脂を、光学樹脂として用いた（特許文献１参照）。

また、溝２０による放射損失を低減するために、溝２０は通常複数に分割されて形成される。さらには、環境温度変化に伴って生じる各波長の光の等位相面の変化をキャンセルするために、スラブ導波路に形成した溝の形状は、スラブ導波路を伝搬する光の進行方向が、溝において常に光の屈折角が均一となるように溝の形状を湾曲状に配置している。

実際には、以下のとおりＡＷＧを作製した。シリコン基板上にコアとクラッドからなる比屈折率差１．５％の石英系光導波路をＰＬＣ技術により形成した。コアのサイズは、４．５μｍ×４．５μｍである。その後、ＲＩＥにより光学樹脂を充填する溝を加工した。溝の幅は７μｍから６０μｍへ変化させつつ湾曲状になるように形成した。溝の数は、６分割しており、ぞの溝の間隔は４０μｍ一定とした。溝の深さは、ここではコアよりも深い位置までクラッドをエッチングした。

ＡＷＧ１０の各々の出力導波路１５の端面に直接フォトダイオード（ＰＤ）５０１を実装している。ここでは、ＣＳＰ型ＰＤアレイ５００を用いた例を示しており、内蔵された各々ＰＤ５０１の受光面は、ＡＷＧ１０の出力導波路１５の各々と光学的に結合して実装されている。

さて、ヒータ３０に電力を印加すると、光学樹脂２１が局所的に加熱されてその屈折率が変化する。光学樹脂２１の屈折率温度係数の絶対値は、石英による導波路のそれよりも大きいため、加熱により光学樹脂２０部分での光路長が変化し、その結果ＡＷＧ１０の第２のスラブ導波路１４の集光面において波長毎の集光位置が変化する。このことは、ＡＷＧの透過波長特性を可変にすることが可能であることを意味している。

尚、図中示すヒータ３０は、そのおおよその外形を示したものであり、実際は光学樹脂を局所的に加熱できる外付けしたヒータであればよい。さらに、ヒータ３０からは電力を印加するための電気配線４０が取り出されている。

図４に、周波数間隔１００ＧＨｚのＡＷＧ１０に、ヒータ３０としてセラミックヒータを、光学樹脂２１の充填された溝２０上に実装して作製したＡＷＧ２０１の、印加電力に対する透過波長特性を示す。印加電力に比例して、ＡＷＧ２０１の透過波長特性がその形状に変形を伴うことなく可変であることがわかる。横軸の印加電力はすなわちピーク波長に対応付けることができるので、光学樹脂２１を局所的に加熱する手段をＡＷＧ１０に備えるだけで、容易にＡＷＧの透過波長を可変にすることができる。本実施例における、印加電力に対する透過波長可変効率は、約５［ＧＨｚ／Ｗ］であった。これは、ヒータ３０の形状やその実装形態の最適化を行うことで、一層の改善が可能である。

このように、ヒータ３０への印加電力に対し透過波長特性が対応するので、本ＡＷＧ２０１のヒータ３０を掃引駆動しつつ光信号光を入射し、その時出力される光パワーが最大となる印加電力を知ることによって、波長を検出することが可能となる。また、光信号が有する波長成分よりも広い範囲で、本ＡＷＧ２０１のヒータを掃引駆動にしつつ光信号光を入射し、その時出力される光パワーの最小と最大の比を取ることにより、ＯＳＮＲを検出することが可能となる。

より詳細に、本構成による光信号モニタ２００の動作を以下に説明する。複数の波長信号が合波されたＷＤＭ信号を、ＡＷＧ１０の入力導波路１１より入力すると、ＡＷＧの動作原理に従い、各々の波長信号が出力導波路１５毎に出力され、さらにそれぞれ波長信号毎に各ＰＤ５０１で受光されて電気信号に変換されて出力される。この時、ヒータ３０に電力を印加すると溝２０に充填された光学樹脂２１が加熱されて、これまでにも述べてきたようにＡＷＧ１０の透過波長特性が可動する。この時ヒータ３０への印加電力は、ＡＷＧ１０の透過特性の可動範囲を、各隣接チャンネルの透過帯域よりも狭い範囲で掃引できる程度でよい。図５（ａ）に、ヒータ３０を駆動しながら各チャンネルを透過してくる光信号７００をモニタする様子を示す。ヒータ３０に電力を印加するとそれに比例してＡＷＧ１０の透過特性７０１が可動（図中矢印）して、それに対応するＰＤ５０１からの光電流すなわちモニタ信号７０２が出力される（図５（ｂ））。ヒータ３０に印加する電力は、波長（λ）情報に対応付けることができるので、モニタ信号７０２がピークとなる印加電力すなわち波長位置（λ₁）が、そのチャンネルを透過してくる光信号の波長として検出可能である。また、縦軸パワー（Ｐ）のピーク値（Ｐ₁）は、光信号７００の光パワーとして検出することができる。さらには、モニタ信号７０２のピーク値（Ｐ₁）とモニタ信号のノイズレベル（Ｐ_N）の値の比は、ＯＳＮＲとして検出することが可能である。このように、従来の技術では光パワーしか検出できなかった光信号モニタを、本実施の形態でＡＷＧの透過波長特性を可変化して光信号モニタを構成することにより、光パワーに加えて、波長とＯＳＮＲをモニタすることができるようになる。

ここでＡＷＧを用いることの特徴として、透過波長特性の掃引可変域はＡＷＧの隣接チャネル周波数間隔以下の可変域を有する程度の印加電力で駆動できる範囲であればよい。これは、ＡＷＧは出力導波路毎に、各々のチャンネル周波数（すなわち波長）の光信号を同時に出力することができるためである。よって、本実施例による光信号モニタは、各チャンネルの透過帯域よりも狭い範囲の掃引波長可変域の駆動で、波長チャンネルの全光信号を一括してモニタできるといった特徴がある。このことは、システム上の全波長域にわたって可変フィルタを掃引する方式の光信号モニタよりも、読み取り速度が高速になるといった特徴がある。

なお、作製するＡＷＧ１０の透過帯域幅をより狭く設計することによって、光信号の波形をより一層高精度にモニタすることが可能になる。すなわち、変調された光信号のビットレートの違いや、変調フォーマットの違いによる波形をモニタすることも可能になる。

以上、本発明においては、特にＣＳＰ型ＰＤアレイ５００を実装することによって、これまでにないコンパクトで環境温度に対してモニタ特性の変動がない温度無依存のＯＰＭを構成できるという点に特徴がある。

本実施例では、ヒータ３０にセラミックヒータを用いた例を示したが、局所的に加熱できる機構で実装が可能であればその種類を選ばないことは言うまでもない。例えば、ペルチェ素子、シートヒータ、抵抗発熱体等でもよい。また逆に、局所的に冷却できる機構が実装されてもよい。できれば、印加電力に対するフィルタ可変特性が最大となるような小型な加熱機構もしくは冷却機構であることが望ましい。

印加電力に対する透過波長の可変特性の効率を一層高めるためには、第１の導波路材料（本実施例では石英）中で置換され局所的に加熱もしくは冷却される第２の導波路材料（本実施例ではシリコーン樹脂）の屈折率温度係数の絶対値は、第１の導波路材料のそれよりも大きい程よい。また、第２の導波路材料を加熱もしくは冷却する場所は、第２の導波路材料の一部であってもよいし、第２の導波路材料の全体であってよい。このことは、以下に述べる各実施例においても同様に言えることである。

また、本実施例においては、第１のスラブ導波路１２に形成された溝２０に充填してある光学樹脂２１を局所的に加熱するためのヒータ３０が実装されている例について説明したが、例えば図６に示すように、第２のスラブ導波路１４に溝２０を形成し、充填してある光学樹脂２１を局所的に加熱するためのヒータ３１を実装してもよいし、あるいは図７に示すように、アレイ導波路１３の部分に溝２０を形成し、充填してある光学樹脂２１を局所的に加熱するためのヒータ３０を実装してもよく、あるいは図８に示すように、第１のスラブ導波路１４と第２のスラブ導波路の両方に溝２０を形成し、充填してある光学樹脂２１を局所的に加熱するためのヒータ３０を実装してもよく、これらの場合についても同様の発明の効果を生むことが可能であることはいうまでもない。このことは、以下に述べる各実施例においても同様にいえることである。

また、ここでは、第１の導波路材料が正の屈折率温度係数を有し、第２の導波路材料が負の屈折率温度係数を有するといった、お互いが異符号の屈折率温度係数を有する組み合わせで述べたが、その他にも材料的に可能であれば、第１の導波路材料が正の屈折率温度係数を有し、第２の導波路材料も正の屈折率温度係数を有する組み合わせでも良いし、第１の導波路材料が負の屈折率温度係数を有し、第２の導波路材料も負の屈折率温度係数を有する組み合わせでも良い。すなわち、第１の導波路材料と第２の導波路材料のそれぞれの屈折率温度係数が異なればよい。印加電力に対する透過波長可変効率を最大にするために、望ましくは第２の導波路材料の屈折率温度係数の絶対値が第１の導波路材料のそれよりも大きいほどよい。このことは、以下に述べる各実施例においても同様に言えることである。

また、溝を埋める充填物の構成材としては、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂等の各種の光学樹脂、あるいはナトリウム、カリウムおよびカルシウムを含む多成分ガラス材等が使用され、一方、入出力スラブ導波路、入出力チャネル導波路、およびアレイ導波路回折格子を構成するチャネル導波路の構成材としては、多くの場合、石英系材料が使用される。

また、溝２０による放射損失を低減するために、溝２０は複数に分割して形成するとよい。しかし、放射損失を気にしない場合にはこの限りではない。

尚、スラブ導波路に光学樹脂２１を充填する溝を形成する場合には、入力導波路から出射された光において、スラブ導波路の中央付近を伝搬して光学樹脂が充填された溝を通過する際の屈折角と、スラブ導波路の中心から離れた部分を伝搬して光学樹脂が充填された溝を通過する際の屈折角とが、異なってくるために収差が生じ、その結果ＡＷＧの透過特性を劣化させる。そこで、スラブ導波路に形成した溝の形状は、スラブ導波路を伝搬する光の進行方向が、溝において常に光の屈折角が均一となるように溝の形状を湾曲状にすることで、環境温度変化に伴って生じる各波長の光の等位相面の変化をキャンセルすることができるため、最適化されたＡＷＧの透過特性を得ることができる（特許文献２参照）。

また、溝の深さは、コアの下面以上にエッチングされればよい。このことは、以下に述べる各実施例においても同様に言えることである。

（第２の実施例）
図９に、第２の実施の形態を示す。また、図１０は、図９のＢ−Ｂ’における断面図を示す。第１の実施例と異なるところは、ヒータ３０として、溝２１の周辺および溝２１と溝２１の間のクラッド３上に微細加工プロセスにより薄膜ヒータ３２を集積した点である。薄膜ヒータ３２にすることにより、第１の実施例でおこなった外付けヒータ３０の実装工程を無くすことができるとともに、ヒータ実装による厚さ方向の増大を無くすことができるためモジュール化したとき薄型化を図ることができる。薄膜ヒータ３２の材質として、例えばクロム、チタン等が挙げられるが、これらの材質だけになんら限定されるものではない。

実際に作製したＡＷＧは、第１の実施例と同じである。さらに、溝と溝の間のクラッド上に集積したヒータの幅は２０μｍとした。

このように本実施例によれば、従来の温度無依存化したＡＷＧにおいて、光学樹脂が充填された領域にヒータを、微細加工技術によって集積することができるため、先の第１の実施例におけるヒータの実装工程をなくすことができるようになり、透過波長可変のＡＷＧを容易に製造することができるようになる。

図１１に、周波数間隔１００ＧＨｚのＡＷＧ１０に、ヒータ３０として薄膜ヒータ３２を集積して作製したＡＷＧの印加電力に対する中心透過周波数特性を示す。この図から、印加電力に対する透過波長特性の可変効率は、約１０［ＧＨｚ／Ｗ］であることがわかる。ヒータ位置を微細加工技術により、確実に光学樹脂２１が充填される溝２０の直近に集積することが可能となったため、第１の実施例と比較して、印加電力に対する透過波長特性の可変効率を改善できることがわかる。

また、第１の実施例でも述べたように、本実施の形態を、第２のスラブ導波路１４において実現してもよいし、アレイ導波路１３において実現してもよい。このことは、以下に述べる各実施例においても同様に言えることである。

さらに、印加電力に対する透過波長特性の可変効率を改善する方策としては、溝２０の分割数を多くしていき薄膜ヒータ３２を集積できる領域を増やすことで、加熱領域を密に局所化することによって一層の改善を図ることができる。このことは、以下に述べる各実施例においても同様に言えることである。

また、図１２に示す薄膜ヒータ３２の接続パターンについて述べる。図１２に溝と薄膜ヒータのパターンを抜き出して描いている。このように、図１２（ａ）のように、薄膜ヒータ３２を並列接続したパターンであってもよく、図１２（ｂ）のように、薄膜ヒータ３２を直列接続したパターンであってもよく、あるいは図１２（ｃ）のように、並列接続と直列接続を取り混ぜた接続でもよく、これらになんら限定されるものではない。また、薄膜ヒータは、溝と溝の間のクラッド上に常に配置しなければならないということはなく、必要に応じて間隔をあけて配置してもよい。可能であれば、印加電力に対する透過波長特性の可変効率が最大となるようなパターンでヒータを集積することが望ましい。このことは、以下に述べる各実施例においても同様に言えることである。

（第３の実施例）
図１３に、第３の実施の形態を示す。また、図１４は、図１３のＣ−Ｃ’における断面図を示す。第２の実施例と異なるところは、薄膜ヒータ３２を溝２０の底部に微細加工プロセスにより集積した点である。第２の実施例における薄膜ヒータ３２からの発熱は、一旦クラッド３を介して溝２０に充填された光学樹脂２１に伝導する。一方、本実施の形態によれば、薄膜ヒータ３２上に直接光学樹脂２１が接して充填されるため、薄膜ヒータ３２からの発熱は直接光学樹脂２１に伝導する。そのため、第２の実施例と比較して印加電力に対する透過波長特性の可変効率を高めることが可能になる。さらに、印加電力に対する透過波長特性の可変効率を改善する方策としては、溝２０の分割数を多くしていき薄膜ヒータ３２を集積できる溝２０の数を増やすことで、加熱領域を密に局所化することによって一層の改善を図ることができる。また、可能であれば、溝２０の側壁にもヒータを集積してもよい。

（第４の実施例）
図１５に、第４の実施の形態を示す。本実施の形態では、以上述べてきた実施の形態と異なって、第１のスラブ導波路１２において、光学樹脂２１を充填する溝２０の配置に特徴がある。すなわち、前述の実施例で形成した楔形の溝を、第１の溝部と呼ぶことにすると、その第１の溝部とは逆の向きに第２の溝部を形成し、第１の溝部および第２の溝部の周辺にも、それぞれの溝に充填した光学樹脂を加熱できるようにヒータ３２が集積してある点である。第１の溝部１２１周辺に配置されたヒータを第１のヒータ１３１、第２の溝部１２２周辺に配置されたヒータを第２のヒータ１３２と呼ぶことにする。但し、第１のヒータ１３１と第２のヒータ１３２はお互い独立して電力を印加できる電気配線４０、４１にしておく必要がある。第２のヒータ１３２を配置したことにより、第２の溝部１２２に充填された光学樹脂２１においても、加熱により屈折率を変えるため光路長が変化し、その結果ＡＷＧ１０の第２のスラブ導波路１４の集光面において各波長の集光位置が変化する。しかし、第２の溝部１２２は第１の溝部１２１に対して逆の向きなので、第１の溝部１２１に充填された光学樹脂２１を加熱して得られる第２のスラブ導波路１４の集光面の集光方向とは逆の向きに作用する。この点を応用して、通常は第１のヒータ１３１を駆動して透過波長特性を可変にして使用するところを、さらに第２のヒータ１３２を別途駆動することにより、透過波長特性の可変速度を制御することが可能になる。すなわち、第１のヒータ１３１と第２のヒータ１３２との間で制御回路を組んで駆動することにより、波長可変フィルタの掃引速度を可変にしたり、任意の透過波長特性ポイントに高速チューニングすることが可能になる。

ここでは、溝２０を分割した構成例を示したが、必ずしも分割する必要はないが、溝を分割することにより、放射損失を低減すること可能であり、かつヒータを局所的に密に集積することにより、透過波長特性の可変効率を高めることができる。また、第１の溝部を構成する各溝２０と、第２の溝部を構成する各溝２０とは、第１のヒータ１３１と第２のヒータ１３２を駆動する機構を独立して実装すれば、それぞれの溝パターンを交互にあるいは複数配置してもよい。

また、第１の溝部１２１と第２の溝部１２２の配置（グループ化）は、他にも多様に配置することが可能である。すなわち、図１５に示すように、第１の溝部１２１と第２の溝部１２２の両方を第１のスラブ導波路１２に配置し、かつ第２の溝部１２２を入力導波路１１側に配置した形態でもよいし、第１の溝部１２１と第２の溝部１２２の両方を第１のスラブ導波路１２に配置し、かつ第１の溝部を入力導波路１１側に配置してもよい。さらには、第１の溝部１２１と第２の溝部１２２の両方を第２のスラブ導波路１４に配置し、かつ第２の溝部１２２を出力導波路１５側に配置した形態でもよいし、第１の溝部１２１と第２の溝部１２２の両方を第２のスラブ導波路１２に配置し、かつ第１の溝部を出力導波路１５側に配置してもよい。さらには、第１の溝部１２１を第１のスラブ導波路１２に配置し、第２の溝部１２２を第２のスラブ導波路１４に配置してもよいし、逆に、第１の溝部１２１を第２のスラブ導波路１４に配置し、第２の溝部１２２を第１のスラブ導波路１２に配置してもよい。さらには、アレイ導波路１３の部分に、第１の溝部１２１と第２の溝部１２２を配置してもよい。また、レイアウト上可能であれば、第１の溝部１２１を構成する溝２０と第２の溝部１２２を構成する溝２０を織り交ぜながら配置してもよい。但し、第１のヒータ１３１と第２のヒータ１３２は独立して駆動させるので、相互間の熱干渉を低減させるためには、第１の溝部１２１と第２の溝部１２２を別々に離して配置できる、第１のスラブ導波路１２と第２のスラブ導波路１４にそれぞれを配置した方が望ましい。

（第５の実施例）
図１６に、第５の実施の形態を示す。本実施例が、先の実施例と異なる点は、ＣＳＰ−ＰＤアレイが第２のスラブ１４の端面に取り付けられている点である。こうすることにより、出力導波路部分を無くすことができるので、光信号モニタの小型化をいっそう進めることが可能となる。尚、ヒータは、特にこの形態に限定されるものではない。

（第６の実施例）
図１７に第６の実施の形態を示す。これは、第１の光カプラ６０と第２の光カプラ６１と、これらふたつの光カプラを連結する第１のアーム導波路６２と第２のアーム導波路６３とで構成されるマッハツェンダ光干渉回路である。尚、本実施例では、第１および第２の光カプラを、方向性結合器で構成した例を示す。また、第１のアーム導波路の長さと第２のアーム導波路の長さは異なっており、第１のアーム導波路の長さが第２のアーム導波路の長さより長いとして以下説明する。第１の導波路材料で形成した本マッハツェンダ光干渉回路において、その第１のアーム導波路の一部に溝２０を形成して、第１の導波路材料とは異なる第２の導波路材料をそこに充填する。例えば、第１の導波路材料として、屈折率温度係数α₁が、＋１．１×１０^-5［１／℃］の石英を、また、第２の導波路材料として、屈折率温度係数α₂が、−３７×１０^-5［１／℃］のシリコーン樹脂を用いる。

以上の構成において、溝２０に充填した光学樹脂２１を局所的に加熱するために薄膜ヒータ３２を溝周辺に集積する。このヒータに電力を印加すると、透過波長特性が可変のマッハツェンダ光干渉回路を実現することができる。その透過特性を計算した一例を、図１８に示す。すなわち、本実施例によれば、透過波長特性が可変のマッハツェンダ光干渉回路を提供することができるようになる。

さらに、マッハツェンダ光干渉回路の出力導波路端面にＰＤ５０１を取り付ける。ここで、透過波長特性をヒータ加熱により掃引すると、それに応じてＰＤ５０１からの光電流すなわちモニタ信号が出力される。ここの動作は、第１の実施例で述べたとおりである。このように、透過波長特性の掃引により、光パワーのみならず波長およびＯＳＮＲも検出する光信号モニタを構成することが可能である。

また、ヒータの集積方法としては、第１の実施例で述べたようにヒータ３１を外付けで取り付けてもよいし、第２の実施例で述べたように、溝周辺のクラッド３上に薄膜ヒータ３２を集積してもよいし、第３の実施例で述べたように、溝２０の底部に薄膜ヒータ３２を集積してもよく、その実現形態になんら制約はない。また、ヒータ等による加熱機構ではなく、冷却機構でもよいことはいうまでもない。

またここでも、溝を分割した構成例を示したが、必ずしも分割する必要はないが、溝を分割することにより、放射損失を低減することが可能である。さらに、図１９に示すように、第２のアーム導波路側にも、光学樹脂を充填する第１のアーム導波路を同じ光路長分の溝を形成し、光学樹脂を充填することにより、溝を形成したことによる両アーム導波路間の損失を均一化してもよい。

（第７の実施例）
図２０に第７の実施の形態を示す。これは、マッハツェンダ光干渉回路のアーム導波路をＭ段縦列に接続したＭ段ラティス光干渉回路である。さらに、Ｍ段ラティス光干渉回路は、Ｍ＋１個の光カプラと、当該光カプラの隣接相互間に配置されたＭ個の遅延部とからなり、当該遅延部は、第１のアーム導波路と第２のアーム導波路より構成されており、第１のアーム導波路と第２のアーム導波路の長さの差はΔＬに設定されている。

第１の導波路材料で形成した本ラティス光干渉回路において、その第１のアーム導波路の一部に溝を形成し、第１の導波路材料とは異なる第２の導波路材料をそこに充填した。ここでは、第１の導波路材料として、屈折率温度係数α₁が、＋１．１×１０^-5［１／℃］の石英を、また、第２の導波路材料として、屈折率温度係数α₂が、−３７×１０^-5［１／℃］のシリコーン樹脂を用いる。

Ｍ段ラティス光干渉回路の透過スペクトルは、下記式で表される。

ここで、Ｍは段数、xqは振幅係数、ΔLはアーム導波路間の光路長差、ｆは光周波数、ｃは光速である。（尚、Ｍ＝１の時は、実施例６で述べた１段のマッハツェンダ光干渉回路に相当する。）

以上の構成において、溝に充填した光学樹脂を局所的に加熱するために薄膜ヒータを第１のアーム導波路に形成した溝周辺に集積する。このヒータに電力を印加することにより、透過波長特性が可変のラティス型光回路を実現した。その透過波長特性を図２１に示す。すなわち、本実施例によれば、透過波長特性が可変のラティス光干渉回路を提供することができる。

さらに、Ｍ段ラティス光干渉回路の出力導波路端面にＰＤ５０１を取り付ける。ここで、透過波長特性をヒータ加熱により掃引すると、それに応じてＰＤ５０１からの光電流すなわちモニタ信号が出力される。ここの動作は、第１の実施例で述べたとおりである。このように、透過波長特性の掃引により、光パワーのみならず波長およびＯＳＮＲも検出する光信号モニタを構成することが可能である。

なお、本実施形態では、第１から第Ｍ遅延部の光路長差を全てΔＬに設定したが、遅延部ごとに光路長差を変えても良い。

またここでも、溝を分割した構成例を示したが、必ずしも分割する必要はないが、溝を分割することにより、放射損失を低減することが可能である。さらに、図２２に示すように、第２のアーム導波路側にも、光学樹脂を充填する第１のアーム導波路と同じ光路長分の溝を形成し、光学樹脂を充填することにより、溝を形成したことによる両アーム導波路間の損失を均一化してもよい。

（第８の実施例）
図２３に第８の実施の形態を示す。これは、マッハツェンダ光干渉回路のアーム導波路をＭ段並列に接続したＭ段トランスバーサル光干渉回路である。Ｍ段トランスバーサル光干渉回路は、入力をＭ本の導波路に分波する光カプラ（第１の光分岐カプラに対応）と、当該光カプラに接続されたＭ本のアーム導波路（遅延導波路に対応）と、当該Ｍ本のアーム導波路を合波する光カプラ（第２の光分岐カプラに対応）より構成されている。第１のアーム導波路に対する第２から第Ｍのアーム導波路の光路長差は、それぞれ、ΔＬ＋φ₂、２ΔＬ＋φ₃、・・・、（Ｍ−１）ΔＬ＋φ_Mに設定されている。ただし、φ_Mは、第Ｍのアーム導波路の位相である。

第１の導波路材料で形成した本トランスバーサル光干渉回路において、その第１から第Ｍ−１のアーム導波路の一部に溝を形成し、第１の導波路材料とは異なる第２の導波路材料をそこに充填した。ここでは、第１の導波路材料として、屈折率温度係数α₁が、＋１．１×１０^-5［１／℃］の石英を、また、第２の導波路材料として、屈折率温度係数α₂が、−３７×１０^-5［１／℃］のシリコーン樹脂を用いた。

Ｍ段トランスバーサル光干渉回路の透過スペクトルは、下記式で表される。

ここで、Ｍは段数、xqは振幅係数、ΔLはアーム導波路間の光路長差、ｆは光周波数、ｃは光速である。

以上の構成において、溝に充填した光学樹脂を局所的に加熱するために薄膜ヒータを第１から第Ｍ−１のアーム導波路に形成した溝周辺に集積する。このヒータに電力を印加することにより、透過波長特性が可変のトランスバーサル光干渉回路を実現した。

さらに、Ｍ段トランスバーサル光干渉回路の出力導波路端面にＰＤ５０１を取り付ける。ＰＤ５０１は単チャンネルのＣＳＰ型ＰＤアレイ５００を実装してもよいが、その形態は特には問わない。すなわち、前述したＧＳＰ−ＰＤアレイでもよい。

ここで、透過波長特性をヒータ加熱により掃引すると、それに応じてＰＤ５０１からの光電流すなわちモニタ信号が出力される。ここの動作は、第１の実施例で述べたとおりである。このように、透過波長特性の掃引により、光パワーのみならず波長およびＯＳＮＲも検出する光信号モニタを構成することが可能である。

またここでも、溝を分割した構成例を示したが、必ずしも分割する必要はないが、溝を分割することにより、放射損失を低減することが可能である。さらに、図２４に示すように、全てのアーム導波路に、同じ光路長分の溝を形成し、光学樹脂を充填することによりアーム導波路間の損失を均一化してもよい。望ましくは、損失均一化のための溝は、ヒータ集積部分から離れたところに形成するほうがよい。

（第９の実施例）
図２５に第９の実施の形態を示す。これは、１入力２出力のマッハツェンダ光干渉回路をＭ段、多段に接続した１×２^Mフィルタである。第ｍ段目のマッハツェンダ光干渉回路の光路長差は、２^M-m・ΔＬ＋φm,kに設定されている。ただし、φm,kは、ｍ段目の素子のうち、ｋ個目の素子の位相である。例えば、図２４の構成では、
１段目、１個目の素子の光路長差は、４ΔＬ＋φ1,1
２段目、１個目の素子の光路長差は、２ΔＬ＋φ2,1
２段目、２個目の素子の光路長差は、２ΔＬ＋φ2,2
３段目、１個目の素子の光路長差は、ΔＬ＋φ3,1
３段目、２個目の素子の光路長差は、ΔＬ＋φ3,2
３段目、３個目の素子の光路長差は、ΔＬ＋φ3,3
３段目、４個目の素子の光路長差は、ΔＬ＋φ3,4
ここで、φ1,1＝０、φ2,1＝π／２、φ2,2＝０、φ3,1＝π／４、φ3,2＝３π／４、φ3,3＝π／２、φ3,4＝０に設定した時の、その透過波長特性を図２６（ａ）に示す。

第１の導波路材料で形成した本１×２^Mフィルタにおいて、そのアーム導波路の一部に溝を形成し、第１の導波路材料とは異なる第２の導波路材料をそこに充填した。ここでは、第１の導波路材料として、屈折率温度係数α₁が、＋１．１×１０^-5［１／℃］の石英を、また第２の導波路材料として、屈折率温度係数α₂が、−３７×１０^-5［１／℃］のシリコーン樹脂を用いた。

以上の構成において、溝に充填した光学樹脂を局所的に加熱するために薄膜ヒータを溝周辺に集積する。

前述したように、溝に充填した光学樹脂を局所的に加熱した時の入力ポート１、出力ポート１のその透過波長特性を図２６（ｂ）に示す。このヒータに電力を印加することにより、透過波長特性が可変のマッハツェンダ光干渉回路型１×２^Mフィルタを実現できる。

さらに、マッハツェンダ光干渉回路型１×２^Mフィルタの出力導波路端面にＰＤ５０１を取り付ける。ＰＤ５０１は単チャンネルのＣＳＰ型ＰＤアレイ５００を実装してもよいが、その形態は特には問わない。すなわち、前述した多チャンネルのＣＳＰ−ＰＤアレイでもよい。尚、ＰＤを取り付ける出力ポートは、マッハツェンダ光干渉回路型１×２^Mフィルタの設計に依存する。

ここで、透過波長特性をヒータ加熱により掃引すると、それに応じてＰＤ５０１からの光電流すなわちモニタ信号が出力される。ここの動作は、第１の実施例で述べたとおりである。このように、透過波長特性の掃引により、光パワーのみならず波長およびＯＳＮＲも検出する光信号モニタを構成することが可能である。

またここでも、溝を分割した構成例を示したが、必ずしも分割する必要はないが、溝を分割することにより、放射損失を低減することが可能である。さらに、図２７に示すように、対になるアーム導波路毎に、同じ光路長分の溝を形成し、光学樹脂を充填することによりアーム導波路間の損失を均一化してもよい。

尚、ここでは以上の構成において、１×２^Mフィルタを構成する素子として、マッハツェンダ光干渉回路を用いたが、先に述べたラティス光干渉回路やトランスバーサル光干渉回路を用いてもよいし、後述するリング光干渉回路など、その他の光干渉回路を用いてもよいし、あるいは複数の異なる光干渉回路を用いても良い。

（第１０の実施例）
図２８に第１０の実施の形態を示す。これは、２箇所において導波路７０とリング導波路７１との間に方向性結合器７２を有するリング共振器８０である。このリング共振器８０は、入力ポートＳ１からの入力に対して、そのリング導波路の長さに依存して、その出力ポートＳ２からの出力特性において、急峻な透過波長特性を示す。さらに、リング共振器８０の出力ポートＳ２にＰＤ５０１を集積している。ＰＤ５０１は単チャンネルのＣＳＰ型ＰＤアレイ５００を実装してもよいが、その形態は特には問わない。リング導波路７１の一部に形成された溝２０に充填された光学樹脂２１を、局所的に加熱することにより、その共振周波数（波長）を可変にすることができる。透過波長特性をヒータ加熱により掃引すると、それに応じてＰＤ５０１からの光電流すなわちモニタ信号７０２が出力される。透過波長特性の掃引により、光パワーのみならず波長およびＯＳＮＲも検出することが可能である。

アレイ導波路回折格子型光合分波器（ＡＷＧ）を用いた従来の光信号モニタを示す図である。 第１の実施の形態に係る光信号モニタを示す図である。 図２のＡ-Ａ’線に沿った断面図である。 第１の実施の形態に係る光信号モニタの印加電力に対する透過波長特性を示す図である。 第１の実施の形態に係る光信号モニタにおいて、ヒータを駆動しながら各チャンネルを透過してくる光信号をモニタする様子を示す図である。 第１の実施の形態に係る光信号モニタの変形形態を示す図である。 第１の実施の形態に係る光信号モニタの変形形態を示す図である。 第１の実施の形態に係る光信号モニタの変形形態を示す図である。 第２の実施の形態に係る光信号モニタを示す図である。 図９のＢ-Ｂ’線に沿った断面図である。 第２の実施の形態に係る光信号モニタの印加電力に対する中心透過周波数特性を示す図である。 溝と薄膜ヒータのパターンを抜き出して示す図である。 第３の実施の形態に係る光信号モニタを示す図である。 図１４のＣ-Ｃ’線に沿った断面図である。 第４の実施の形態に係る光信号モニタを示す図である。 第５の実施の形態に係る光信号モニタを示す図である。 第６の実施の形態に係る光信号モニタを示す図である。 第６の実施の形態に係る光干渉回路について、透過特性を計算した一例を示す図である。 第６の実施の形態に係る光信号モニタの変形形態を示す図である。 第７の実施の形態に係るＭ段ラティス光干渉回路を示す図である。 第７の実施の形態に係るラティス光干渉回路の透過波長特性を示す図である。 第７の実施の形態に係るＭ段ラティス光干渉回路の変形形態を示す図である。 第８の実施の形態に係るＭ段トランスバーサル光干渉回路を示す図である。 第８の実施の形態に係るＭ段トランスバーサル光干渉回路の変形形態を示す図である。 第９の実施の形態に係る１×２^Mフィルタを示す図である。 第９の実施の形態に係る１×２^Mフィルタの透過特性を示す図である。 第９の実施の形態に係る１×２^Mフィルタの変形形態を示す図である。 第１０の実施の形態に係る光信号モニタを示す図である。

符号の説明

１ 基板
２ コア
３ クラッド（上部クラッド及び下部クラッドに対応）
１０ ＡＷＧ （波長可変フィルタに対応）
１１ 入力導波路（入力用のチャネル導波路に対応）
１２ 第１のスラブ導波路（入力側のスラブ導波路に対応）
１３ アレイ導波路
１４ 第２のスラブ導波路（出力側のスラブ導波路に対応）
１５ 出力導波路（出力用のチャネル導波路に対応）
２０ 溝
２１ 光学樹脂（材料に対応）
３０ ヒータ（材料を加熱または冷却する機構に対応）
３１ （外付け）ヒータ
３２ 薄膜ヒータ
４０ 電気配線
６０ 第１の光カプラ（方向性結合器に対応）
６１ 第２の光カプラ（方向性結合器に対応）
６２ 第１のアーム導波路
６３ 第２のアーム導波路
７０ 入出力導波路
７１ リング導波路
７２ 方向性結合器
８０ リング共振器
１２１ 第１の溝部
１２２ 第２の溝部
１３１ 第１のヒータ
１３２ 第２のヒータ
２００ 光信号モニタ
２０１ ＡＷＧ（波長可変フィルタに対応）
５００ ＣＳＰ型ＰＤアレイ
５０１ ＰＤ（フォトダイオードに対応）
５０２ 筐体
５０３ ガラス窓
７００ 光信号
７０１ ＡＷＧの透過特性
７０２ モニタ信号

Claims (8)

1. 入力した波長多重光を分波して異なる波長の複数の光を出力する光信号モニタにおいて、
   長さの異なる複数のチャネル導波路であって、前記複数のチャネル導波路間で生じる位相差の波長による変化により前記波長多重光を分波する複数のチャネル導波路と、
   光の進行方向と交差するように配置され、各波長の光に対する前記位相差を温度により変化させる材料と、
   前記材料を加熱または冷却する機構と、
   出力部に配置された、１つ又は複数のフォトダイオードと
   を備えることを特徴とする光信号モニタ。
2. 所定の長さずつ異なる長さを有した前記複数のチャネル導波路で構成されるアレイ導波路回折格子と、
   前記アレイ導波路回折格子と入力用のチャネル導波路との間に配置された入力側のスラブ導波路と、
   前記アレイ導波路回折格子と複数の出力用のチャネル導波路との間に配置された出力側のスラブ導波路と
   を備え、
   前記いずれの導波路も、上部クラッド、コア、及び下部クラッドで構成されており、
   前記入力側または出力側のスラブ導波路は、入力した各波長の光に対して、前記入力側のスラブ導波路からの複数のチャネル導波路を経て前期出力側のスラブ導波路に至る経路間で生じる位相差を変化させる前記材料を、光の進行方向と交差するように湾曲状に形成した溝に充填して含み、
   前記溝は、前記入力側または出力側のスラブ導波路から前記上部クラッドおよび前記コアを除去することにより形成されるか、または前記入力側あるいは出力側のスラブ導波路から前記上部クラッド、前記コアおよび前記下部クラッドを除去することにより形成され、
   前記材料は、前記材料が含まれるスラブ導波路の実効屈折率の温度係数と異なる屈折率温度係数を有する材料であることを特徴とする請求項１に記載の光信号モニタ。
3. 前記溝は、前記入力側または出力側のスラブ導波路に形成された、前記材料を充填するための複数の溝であり、
   前記複数の溝はグループ化され、
   前記材料を独立に加熱または冷却する機構をグループ毎に備えることを特徴とする請求項２に記載の光信号モニタ。
4. 所定の長さずつ異なる長さを有した前記複数のチャネル導波路で構成されるアレイ導波路回折格子と、
   前記アレイ導波路回折格子と入力用のチャネル導波路との間に配置された入力側のスラブ導波路と、
   前記アレイ導波路回折格子と出力用のチャネル導波路との間に配置された出力側のスラブ導波路と
   を備え、
   前記いずれの導波路も、上部クラッド、コア、及び下部クラッドで構成されており、
   前記アレイ導波路回折格子に跨って溝が形成され、
   前記溝は、前記チャネル導波路から前記上部クラッド及び前記コアを除去することにより形成されるか、または前記チャネル導波路から前記上部クラッド、前記コア、及び前記下部クラッドを除去することにより形成され、
   前記溝には、前記チャネル導波路の実効屈折率の温度係数と異なる屈折率温度係数を有する前記材料が充填されることを特徴とする請求項１に記載の光信号モニタ。
5. 前記溝は、前記アレイ導波路回折格子を構成する前記複数のチャネル導波路に跨って形成された、前記材料を充填するための複数の溝であり、
   前記複数の溝はグループ化され、
   前記第２の材料を独立に加熱または冷却する機構をグループ毎に備えることを特徴とする請求項４に記載の光信号モニタ。
6. 前記複数のチャネル導波路は、
   上部クラッド、コア、及び下部クラッドで構成されており、
   Ｎ＋１（Ｎは、1以上の整数）個の光カプラと隣接する光カプラとに挟まれたＮ組のアーム導波路であり、
   前記Ｎ組のアーム導波路のそれぞれは、光路長が異なる第１のアーム導波路と第２のアーム導波路で構成され、
   前記第１のアーム導波路または前記第２のアーム導波路の少なくとも一方に溝が形成され、
   前記溝は、前記溝が形成されるアーム導波路から前記上部クラッド及び前記コアを除去することにより形成されるか、または前記溝が形成されるアーム導波路から前記上部クラッド、前記コア、及び前記下部クラッドを除去することにより形成され、
   前記溝には、前記溝が形成されるアーム導波路の実効屈折率の温度係数と異なる屈折率温度係数を有する前記材料が充填されることを特徴とする請求項１に記載の光信号モニタ。
7. 前記複数のチャネル導波路は、
   上部クラッド、コア、下部クラッドで構成されており、
   １つ又は複数の光分岐カプラを接続して構成された、Ｍ（Ｍは、２以上の整数）ポートの出力を有する第１の光分岐カプラのそれぞれの出力と、１つ又は複数の光分岐カプラを接続して構成された、前記第１の光分岐カプラの出力のポート数と同数の入力のポート数を有する第２の光分岐カプラのそれぞれの入力との間に設けられた、各々が異なる遅延量を有するＭ本の遅延導波路であり、
   前記Ｍ本の遅延導波路のうちの少なくとも１つの一部に溝が形成され、
   前記溝は、前記溝が形成される遅延導波路から前記上部クラッド及び前記コアを除去することにより形成されるか、または前記溝が形成される遅延導波路から前記上部クラッド、前記コア、及び前記下部クラッドを除去することにより形成され、
   前記溝には、前記溝が形成される遅延導波路の実効屈折率の温度係数と異なる屈折率温度係数を有する前記材料が充填されていることを特徴とする請求項１に記載の光信号モニタ。
8. 前記複数のチャネル導波路は、円状のリング導波路、及び１つ又は２つの入出力導波路であり、
   前記リング導波路は、上部クラッド、コア、及び下部クラッドで構成されており、
   前記リング導波路は、前記リング導波路から前記上部クラッド及び前記コアを除去することにより、または前記リング導波路から前記上部クラッド、前記コア、及び前記下部クラッドを除去することにより形成される溝を備え、
   前記溝には、前記リング導波路の実効屈折率の温度係数と異なる屈折率温度係数を有する前記材料が充填されていることを特徴とする請求項１に記載の光信号モニタ。

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