JP2858655B2 - 光波長合分波器 - Google Patents
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- 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
- G02B6/12007—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
- G02B6/12009—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 comprising arrayed waveguide grating [AWG] devices, i.e. with a phased array of waveguides
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は所定の波長間隔を有
する複数の信号光を合波、或いは分波する光波長合分波
器に関し、特に、出力用チャネル導波路間における損失
のばらつきを低減した光波長合分波器に関する。
する複数の信号光を合波、或いは分波する光波長合分波
器に関し、特に、出力用チャネル導波路間における損失
のばらつきを低減した光波長合分波器に関する。
【０００２】
【従来の技術】光通信の分野においては、複数の信号を
波長間隔１ナノメータ程度の複数の波長の光にそれぞれ
載せ、これらを１本の光ファイバで伝送して通信容量を
拡大する波長分割多重伝送方式が検討されている。この
方式においては、所定の波長間隔を有した複数の信号光
を合波、或いは分波する光波長合分波器が重要な役割を
果たしているが、中でもアレイ導波路回折格子を用いた
光波長合分波器は狭い波長間隔で通信容量の多重数を大
きくすることができ、有望視されている。
波長間隔１ナノメータ程度の複数の波長の光にそれぞれ
載せ、これらを１本の光ファイバで伝送して通信容量を
拡大する波長分割多重伝送方式が検討されている。この
方式においては、所定の波長間隔を有した複数の信号光
を合波、或いは分波する光波長合分波器が重要な役割を
果たしているが、中でもアレイ導波路回折格子を用いた
光波長合分波器は狭い波長間隔で通信容量の多重数を大
きくすることができ、有望視されている。
【０００３】アレイ導波路回折格子を用いた、従来の光
波長合分波器として、例えば、特開平４−１６３４０６
号公報等に開示されるものがある。
波長合分波器として、例えば、特開平４−１６３４０６
号公報等に開示されるものがある。
【０００４】図５は、上記光波長合分波器を示す。この
光波長合分波器は、基板１上に入力用チャネル導波路
２、入力側スラブ導波路３、複数のチャネル導波路４1
〜４Nを有したアレイ導波路回折格子５、出力側スラブ
導波路６、及び複数の出力用チャネル導波路７1 〜７N
を順次接続して構成されている。
光波長合分波器は、基板１上に入力用チャネル導波路
２、入力側スラブ導波路３、複数のチャネル導波路４1
〜４Nを有したアレイ導波路回折格子５、出力側スラブ
導波路６、及び複数の出力用チャネル導波路７1 〜７N
を順次接続して構成されている。
【０００５】入力用チャネル導波路２は、矩形断面を有
し、波長間隔Δλの波長λ1 〜λNのＮ波が多重されて
いる波長多重信号光Ｌを外部から入力する。
し、波長間隔Δλの波長λ1 〜λNのＮ波が多重されて
いる波長多重信号光Ｌを外部から入力する。
【０００６】入力側スラブ導波路３は、入力用チャネル
導波路２との接続部付近に曲率中心Ｏ1 を有した曲率半
径ｒ1 の円弧の接続面３Ａをアレイ導波路回折格子５と
の間に有し、入力導波路２から入力した波長多重信号光
Ｌを回折効果によって広げるように構成されている。
導波路２との接続部付近に曲率中心Ｏ1 を有した曲率半
径ｒ1 の円弧の接続面３Ａをアレイ導波路回折格子５と
の間に有し、入力導波路２から入力した波長多重信号光
Ｌを回折効果によって広げるように構成されている。
【０００７】アレイ導波路回折格子５は、矩形断面を有
し、且つ、それぞれ隣接間で波長間隔Δλに応じた長さ
だけ異なった導波路長を有した複数のチャネル導波路４
1 〜４N から構成され、波長多重信号光Ｌを波長数に応
じた数に分岐して伝播すると共に分岐された波長多重信
号光Ｌの各波長の信号光にチャネル導波路４1 〜４Nの
導波路長の差に応じた位相差を与える。
し、且つ、それぞれ隣接間で波長間隔Δλに応じた長さ
だけ異なった導波路長を有した複数のチャネル導波路４
1 〜４N から構成され、波長多重信号光Ｌを波長数に応
じた数に分岐して伝播すると共に分岐された波長多重信
号光Ｌの各波長の信号光にチャネル導波路４1 〜４Nの
導波路長の差に応じた位相差を与える。
【０００８】出力側スラブ導波路６は、複数の出力用チ
ャネル導波路７1 〜７N との接続面６Ｂの中心付近に曲
率中心Ｏ2 を有した曲率半径ｒ2 の円弧の接続面６Ａを
アレイ導波路回折格子５との間に有し、出力用チャネル
導波路７1 〜７N の対応する入射部に複数のチャネル導
波路４1 〜４N からそれぞれ出射される波長多重信号光
Ｌの波長λ1 〜λN の信号光Ｌ1 〜ＬN の対応する信号
光が集光するように構成されている。
ャネル導波路７1 〜７N との接続面６Ｂの中心付近に曲
率中心Ｏ2 を有した曲率半径ｒ2 の円弧の接続面６Ａを
アレイ導波路回折格子５との間に有し、出力用チャネル
導波路７1 〜７N の対応する入射部に複数のチャネル導
波路４1 〜４N からそれぞれ出射される波長多重信号光
Ｌの波長λ1 〜λN の信号光Ｌ1 〜ＬN の対応する信号
光が集光するように構成されている。
【０００９】出力用チャネル導波路７1 〜７N は、矩形
断面を有し、且つ、出力側スラブ導波路６の接続面６Ａ
の中心付近の点Ｏ3 を中心にして放射状に配置され、出
力側スラブ導波路６の接続面６Ｂから入射した波長λ1
〜λN に対応した信号光Ｌ1〜ＬN を分波して出射す
る。
断面を有し、且つ、出力側スラブ導波路６の接続面６Ａ
の中心付近の点Ｏ3 を中心にして放射状に配置され、出
力側スラブ導波路６の接続面６Ｂから入射した波長λ1
〜λN に対応した信号光Ｌ1〜ＬN を分波して出射す
る。
【００１０】以上の説明は光合分波器を分波機器として
使用した場合であるが、合波器として使用するときは、
分波器の入力を出力として、分波器の出力を入力として
読み替えれば良い。以下同様である。
使用した場合であるが、合波器として使用するときは、
分波器の入力を出力として、分波器の出力を入力として
読み替えれば良い。以下同様である。
【００１１】以上の構成において、波長間隔Δλの波長
λ1 〜λN のＮ波が多重されている波長多重信号光Ｌが
図示しない光ファイバを介して入力用チャネル導波路２
に入射すると、入力側スラブ導波路３において回折効果
により広げられ、アレイ導波路回折格子５を構成する複
数のチャネル導波路４1 〜４N に分岐して入射する。複
数のチャネル導波路４1 〜４N に入射した波長多重信号
光Ｌは、各波長λ1 〜λN 毎にチャネル導波路４1 〜４
N の導波路長に応じた位相差を与えられる。その結果、
チャネル導波路４1 〜４N よりそれぞれ出射されたλ1
の信号光Ｌ1 は全て出力チャネル導波路７1 の入射部に
集光する。同じようにλ2 、λ3 ・・・λN の信号光Ｌ
2 、Ｌ3 ・・・ＬN も出力チャネル導波路７2 、７3 ・
・・７Nの入射部にそれぞれ集光する。このようにして
分波されて各出力用チャネル導波路７1 〜７N の入射部
に集光した信号光Ｌ1 〜ＬN は、出力用チャネル導波路
７ 1 〜７N を伝播してその出力側から出射される。
λ1 〜λN のＮ波が多重されている波長多重信号光Ｌが
図示しない光ファイバを介して入力用チャネル導波路２
に入射すると、入力側スラブ導波路３において回折効果
により広げられ、アレイ導波路回折格子５を構成する複
数のチャネル導波路４1 〜４N に分岐して入射する。複
数のチャネル導波路４1 〜４N に入射した波長多重信号
光Ｌは、各波長λ1 〜λN 毎にチャネル導波路４1 〜４
N の導波路長に応じた位相差を与えられる。その結果、
チャネル導波路４1 〜４N よりそれぞれ出射されたλ1
の信号光Ｌ1 は全て出力チャネル導波路７1 の入射部に
集光する。同じようにλ2 、λ3 ・・・λN の信号光Ｌ
2 、Ｌ3 ・・・ＬN も出力チャネル導波路７2 、７3 ・
・・７Nの入射部にそれぞれ集光する。このようにして
分波されて各出力用チャネル導波路７1 〜７N の入射部
に集光した信号光Ｌ1 〜ＬN は、出力用チャネル導波路
７ 1 〜７N を伝播してその出力側から出射される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の光波長
合分波器によると、出力用チャネル導波路７1 〜７N の
うち出力側スラブ導波路６の線対称軸Ｌから離れて配置
されたものほど損失が大になり、そのため、線対称軸Ｌ
を中心とした内側と外側の出力用チャネル導波路の間で
損失にばらつきが生じるという問題がある。
合分波器によると、出力用チャネル導波路７1 〜７N の
うち出力側スラブ導波路６の線対称軸Ｌから離れて配置
されたものほど損失が大になり、そのため、線対称軸Ｌ
を中心とした内側と外側の出力用チャネル導波路の間で
損失にばらつきが生じるという問題がある。
【００１３】図６は、図５における各導波路のコアとク
ラッドの比屈折率差を０．８％とし、Ｎ＝８として８本
の出力用チャネル導波路７1 〜７8 から波長λ1 〜λ8
の信号光Ｌ1 〜Ｌ8 を出力する場合のそれぞれの損失を
示し、線対称軸Ｌに近い波長λ4 、λ5 の出力用チャネ
ル導波路７4 、７5 と線対称軸Ｌから離れた波長λ1、
λ8 の出力用チャネル導波路７1 、７8 との間で０．９
ｄＢの損失のばらつきが生じる結果が得られている。
ラッドの比屈折率差を０．８％とし、Ｎ＝８として８本
の出力用チャネル導波路７1 〜７8 から波長λ1 〜λ8
の信号光Ｌ1 〜Ｌ8 を出力する場合のそれぞれの損失を
示し、線対称軸Ｌに近い波長λ4 、λ5 の出力用チャネ
ル導波路７4 、７5 と線対称軸Ｌから離れた波長λ1、
λ8 の出力用チャネル導波路７1 、７8 との間で０．９
ｄＢの損失のばらつきが生じる結果が得られている。
【００１４】従って、本発明の目的は出力用チャネル導
波路間における損失のばらつきを低減することができる
光波長合分波器を提供することである。
波路間における損失のばらつきを低減することができる
光波長合分波器を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点に鑑
み、出力用チャネル導波路間における損失のばらつきを
低減するため、基板上に配置され、所定の波長間隔を有
した複数の信号光を多重化した波長多重信号光を入力す
る入力用チャネル導波路、前記入力用チャネル導波路か
ら入射した前記波長多重信号光を広げる入力側スラブ導
波路、前記波長間隔により決定される導波路長を有して
前記入力側スラブ導波路が出射する前記波長多重信号光
を分岐伝播して前記導波路長の差に応じた位相差を前記
複数の信号光に与える複数のチャネル導波路を有したア
レイ導波路回折格子、前記複数のチャネル導波路からそ
れぞれ出射される前記波長多重信号光の前記複数の信号
光を複数の所定の集光位置に集光させる出力側スラブ導
波路、及び前記複数の所定の集光位置に位置する入射端
から分波入射した前記複数の信号光を伝播して出力端か
ら出力する複数の出力用チャネル導波路から構成された
光波長合分波器において、前記複数の出力用チャネル導
波路は、前記複数の信号光がそれぞれ受けた分波損失に
応じて設定された出力損失を有した光波長合分波器を提
供するものである。
み、出力用チャネル導波路間における損失のばらつきを
低減するため、基板上に配置され、所定の波長間隔を有
した複数の信号光を多重化した波長多重信号光を入力す
る入力用チャネル導波路、前記入力用チャネル導波路か
ら入射した前記波長多重信号光を広げる入力側スラブ導
波路、前記波長間隔により決定される導波路長を有して
前記入力側スラブ導波路が出射する前記波長多重信号光
を分岐伝播して前記導波路長の差に応じた位相差を前記
複数の信号光に与える複数のチャネル導波路を有したア
レイ導波路回折格子、前記複数のチャネル導波路からそ
れぞれ出射される前記波長多重信号光の前記複数の信号
光を複数の所定の集光位置に集光させる出力側スラブ導
波路、及び前記複数の所定の集光位置に位置する入射端
から分波入射した前記複数の信号光を伝播して出力端か
ら出力する複数の出力用チャネル導波路から構成された
光波長合分波器において、前記複数の出力用チャネル導
波路は、前記複数の信号光がそれぞれ受けた分波損失に
応じて設定された出力損失を有した光波長合分波器を提
供するものである。
【００１６】前記複数の出力用チャネル導波路は、前記
出力端において異なったコア幅を有することにより前記
出力損失が設定される構成が好ましい。
出力端において異なったコア幅を有することにより前記
出力損失が設定される構成が好ましい。
【００１７】前記複数の出力用チャネル導波路は、前記
出力側スラブ導波路の線対称軸から外側に配置されたも
のほど前記出力端の前記コア幅が大である構成が好まし
い。
出力側スラブ導波路の線対称軸から外側に配置されたも
のほど前記出力端の前記コア幅が大である構成が好まし
い。
【００１８】前記複数の出力用チャネル導波路は、前記
出力端に向けてコア幅が滑らかに変化するテーパ部を有
することが好ましい。
出力端に向けてコア幅が滑らかに変化するテーパ部を有
することが好ましい。
【００１９】前記複数の出力用チャネル導波路は、コア
とクラッドの比屈折率差が０．７２〜０．８２のとき、
前記出力端の前記コア幅が４〜１１μｍに設定されてい
る構成が好ましい。
とクラッドの比屈折率差が０．７２〜０．８２のとき、
前記出力端の前記コア幅が４〜１１μｍに設定されてい
る構成が好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の光波長合分波器を
添付図面を参照しながら詳細に説明する。
添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る
光波長合分波器を示す。この光波長合分波器は、基板１
上に入力用チャネル導波路２、入力側スラブ導波路３、
複数のチャネル導波路４1 〜４N を有したアレイ導波路
回折格子５、出力側スラブ導波路６、及び複数の出力用
チャネル導波路７1 〜７N を順次接続して構成されてい
る。
光波長合分波器を示す。この光波長合分波器は、基板１
上に入力用チャネル導波路２、入力側スラブ導波路３、
複数のチャネル導波路４1 〜４N を有したアレイ導波路
回折格子５、出力側スラブ導波路６、及び複数の出力用
チャネル導波路７1 〜７N を順次接続して構成されてい
る。
【００２２】入力用チャネル導波路２は、矩形断面を有
し、光ファイバ１０から波長間隔Δλの波長λ1 〜λN
のＮ波が多重されている波長多重信号光Ｌを入力する。
し、光ファイバ１０から波長間隔Δλの波長λ1 〜λN
のＮ波が多重されている波長多重信号光Ｌを入力する。
【００２３】入力側スラブ導波路３は、入力用チャネル
導波路２との接続部付近に曲率中心Ｏ1 を有した曲率半
径ｒ1 の円弧の接続面３Ａをアレイ導波路回折格子５と
の間に有し、入力導波路２から入力した波長多重信号光
Ｌを回折効果によって広げるように構成されている。
導波路２との接続部付近に曲率中心Ｏ1 を有した曲率半
径ｒ1 の円弧の接続面３Ａをアレイ導波路回折格子５と
の間に有し、入力導波路２から入力した波長多重信号光
Ｌを回折効果によって広げるように構成されている。
【００２４】アレイ導波路回折格子５は、矩形断面を有
し、且つ、それぞれ隣接間で波長間隔Δλに応じた長さ
だけ異なった導波路長を有した複数のチャネル導波路４
1 〜４N から構成され、波長多重信号光Ｌを分岐して伝
播すると共に分岐された波長多重信号光Ｌの各波長の信
号光にチャネル導波路４1 〜４N の導波路長の差に応じ
た位相差を与える。
し、且つ、それぞれ隣接間で波長間隔Δλに応じた長さ
だけ異なった導波路長を有した複数のチャネル導波路４
1 〜４N から構成され、波長多重信号光Ｌを分岐して伝
播すると共に分岐された波長多重信号光Ｌの各波長の信
号光にチャネル導波路４1 〜４N の導波路長の差に応じ
た位相差を与える。
【００２５】出力側スラブ導波路６は、複数の出力用チ
ャネル導波路７1 〜７N との接続面６Ｂの中心付近に曲
率中心Ｏ2 を有した曲率半径ｒ2 の円弧の接続面６Ａを
アレイ導波路回折格子５との間に有し、出力用チャネル
導波路７1 〜７N の対応する入射部に複数のチャネル導
波路４1 〜４N からそれぞれ出射される波長多重信号光
Ｌの波長λ1 〜λN の信号光Ｌ1 〜ＬN の対応する信号
光が集光するように構成されている。
ャネル導波路７1 〜７N との接続面６Ｂの中心付近に曲
率中心Ｏ2 を有した曲率半径ｒ2 の円弧の接続面６Ａを
アレイ導波路回折格子５との間に有し、出力用チャネル
導波路７1 〜７N の対応する入射部に複数のチャネル導
波路４1 〜４N からそれぞれ出射される波長多重信号光
Ｌの波長λ1 〜λN の信号光Ｌ1 〜ＬN の対応する信号
光が集光するように構成されている。
【００２６】出力用チャネル導波路７1 〜７N は、矩形
断面を有すると共に、出力端のコア幅がそれぞれ異なっ
たテーパ部９を有し、且つ、出力側スラブ導波路６の接
続面６Ａの中心付近の点Ｏ3 を中心にして放射状に配置
され、出力側スラブ導波路６の接続面６Ｂから入射した
波長λ1 〜λN の信号光Ｌ1 〜ＬN を分波して出射して
対応する光ファイバ１１1 〜１１N に入射させる。
断面を有すると共に、出力端のコア幅がそれぞれ異なっ
たテーパ部９を有し、且つ、出力側スラブ導波路６の接
続面６Ａの中心付近の点Ｏ3 を中心にして放射状に配置
され、出力側スラブ導波路６の接続面６Ｂから入射した
波長λ1 〜λN の信号光Ｌ1 〜ＬN を分波して出射して
対応する光ファイバ１１1 〜１１N に入射させる。
【００２７】図２は、上記光波長合分波器の出力用チャ
ネル導波路７i （ｉ＝１〜Ｎ）と光ファイバ１１i （ｉ
＝１〜Ｎ）の接続部を示し、コア１１Ａ、及びクラッド
１１Ｂを有した光ファイバ１１i に向けて信号光Ｌi を
出射する出力用チャネル導波路７i の出力側に、出力端
７Ａが所定のコア幅ｗのテーパ部９が形成されている。
テーパ部９のコア幅ｗは、例えば、各導波路のコアとク
ラッドの比屈折率差を０．７５％としたとき、４〜１０
μｍの範囲で出力側スラブ導波路６の線対称軸Ｌから外
側に配置された出力用チャネル導波路７i にいくほど順
に大きくなっている。
ネル導波路７i （ｉ＝１〜Ｎ）と光ファイバ１１i （ｉ
＝１〜Ｎ）の接続部を示し、コア１１Ａ、及びクラッド
１１Ｂを有した光ファイバ１１i に向けて信号光Ｌi を
出射する出力用チャネル導波路７i の出力側に、出力端
７Ａが所定のコア幅ｗのテーパ部９が形成されている。
テーパ部９のコア幅ｗは、例えば、各導波路のコアとク
ラッドの比屈折率差を０．７５％としたとき、４〜１０
μｍの範囲で出力側スラブ導波路６の線対称軸Ｌから外
側に配置された出力用チャネル導波路７i にいくほど順
に大きくなっている。
【００２８】図３は、出力用チャネル導波路７i のコア
の幅、及び厚みを６μｍ、光ファイバ１１i のモードフ
ィールド径を９．７μｍ、各導波路のコアとクラッドの
比屈折率差を０．７５％としたとき、出力用チャネル導
波路７i のテーパ部９のコア幅ｗと光ファイバ１１i と
の接続部の接続損失の関係を示す。これから判るよう
に、接続損失はテーパ部９のコア幅ｗが大きくなるにつ
れて減少し、１０μｍのときに最小となる。従って、出
力側スラブ導波路６の線対称軸Ｌから外側に配置された
出力用チャネル導波路７i にいくほど順に接続損失が小
さくなる。ただし、ｗ＞１０μｍでは増加する。
の幅、及び厚みを６μｍ、光ファイバ１１i のモードフ
ィールド径を９．７μｍ、各導波路のコアとクラッドの
比屈折率差を０．７５％としたとき、出力用チャネル導
波路７i のテーパ部９のコア幅ｗと光ファイバ１１i と
の接続部の接続損失の関係を示す。これから判るよう
に、接続損失はテーパ部９のコア幅ｗが大きくなるにつ
れて減少し、１０μｍのときに最小となる。従って、出
力側スラブ導波路６の線対称軸Ｌから外側に配置された
出力用チャネル導波路７i にいくほど順に接続損失が小
さくなる。ただし、ｗ＞１０μｍでは増加する。
【００２９】以上の構成において、波長間隔Δλの波長
λ1 〜λN のＮ波が多重されている波長多重信号光Ｌが
光ファイバ１０を介して入力用チャネル導波路２に入射
すると、入力側スラブ導波路３において回折効果により
広げられ、アレイ導波路回折格子５を構成する複数のチ
ャネル導波路４1 〜４N に分岐して入射する。複数のチ
ャネル導波路４1 〜４N に分岐して入射した波長多重信
号光Ｌは、各波長λ1〜λN 毎にチャネル導波路４1 〜
４N の導波路長に応じた位相差を与えられる。その結
果、チャネル導波路４1 〜４N よりそれぞれ出射された
λ1 の信号光Ｌ1は全て出力チャネル導波路７1 の入射
部に集光する。同じようにλ2 、λ3 ・・・λN の信号
光Ｌ2 、Ｌ3 ・・・ＬN も出力チャネル導波路７2 、７
3 ・・・７ N の入射部にそれぞれ集光する。このように
して分波されて各出力用チャネル導波路７1 〜７N の入
射部に集光した信号光Ｌ1 〜ＬN は、出力用チャネル導
波路７1 〜７N を伝播して出力端７Ａから出射され対応
する光ファイバ１１1 〜１１ N に入射する。出力用チャ
ネル導波路７1 〜７N を伝播する光信号Ｌ1 〜ＬN は、
出力側スラブ導波路６の線対称軸Ｌから離れているもの
ほど損失が大になっているが、光ファイバ１１1 〜１１
N との接続部の接続損失が出力側スラブ導波路６の線対
称軸Ｌから外側に配置された出力用チャネル導波路７i
に向けて順に小さくなっているため、損失のばらつきが
低減された光信号Ｌ1 〜ＬN が光ファイバ１１1 〜１１
N に入射する。
λ1 〜λN のＮ波が多重されている波長多重信号光Ｌが
光ファイバ１０を介して入力用チャネル導波路２に入射
すると、入力側スラブ導波路３において回折効果により
広げられ、アレイ導波路回折格子５を構成する複数のチ
ャネル導波路４1 〜４N に分岐して入射する。複数のチ
ャネル導波路４1 〜４N に分岐して入射した波長多重信
号光Ｌは、各波長λ1〜λN 毎にチャネル導波路４1 〜
４N の導波路長に応じた位相差を与えられる。その結
果、チャネル導波路４1 〜４N よりそれぞれ出射された
λ1 の信号光Ｌ1は全て出力チャネル導波路７1 の入射
部に集光する。同じようにλ2 、λ3 ・・・λN の信号
光Ｌ2 、Ｌ3 ・・・ＬN も出力チャネル導波路７2 、７
3 ・・・７ N の入射部にそれぞれ集光する。このように
して分波されて各出力用チャネル導波路７1 〜７N の入
射部に集光した信号光Ｌ1 〜ＬN は、出力用チャネル導
波路７1 〜７N を伝播して出力端７Ａから出射され対応
する光ファイバ１１1 〜１１ N に入射する。出力用チャ
ネル導波路７1 〜７N を伝播する光信号Ｌ1 〜ＬN は、
出力側スラブ導波路６の線対称軸Ｌから離れているもの
ほど損失が大になっているが、光ファイバ１１1 〜１１
N との接続部の接続損失が出力側スラブ導波路６の線対
称軸Ｌから外側に配置された出力用チャネル導波路７i
に向けて順に小さくなっているため、損失のばらつきが
低減された光信号Ｌ1 〜ＬN が光ファイバ１１1 〜１１
N に入射する。
【００３０】次に、出力用チャネル導波路７i のコアの
幅、及び厚みを６μｍ、光ファイバ１１i のモードフィ
ールド径を９．７μｍ、各導波路のコアとクラッドの比
屈折率差を０．７５％とし、Ｎ＝８として８本の出力用
チャネル導波路７1 〜７8 から波長λ1 〜λ8 の信号光
Ｌ1 〜Ｌ8 を出力する場合について検討する。
幅、及び厚みを６μｍ、光ファイバ１１i のモードフィ
ールド径を９．７μｍ、各導波路のコアとクラッドの比
屈折率差を０．７５％とし、Ｎ＝８として８本の出力用
チャネル導波路７1 〜７8 から波長λ1 〜λ8 の信号光
Ｌ1 〜Ｌ8 を出力する場合について検討する。
【００３１】ここで、出力用チャネル導波路７1 〜７8
のテーパ部９のコアｗは表１に示す通りである。すなわ
ち、出力側スラブ導波路６の線対称軸Ｌから離れて配置
された出力用チャネル導波路７1 、７8 のテーパ部９の
コア幅ｗを１０μｍと大きくし、出力側スラブ導波路６
の線対称軸Ｌに近い出力用チャネル導波路７4 、７5の
テーパ部９のコア幅ｗを５μｍと小さくしている。
のテーパ部９のコアｗは表１に示す通りである。すなわ
ち、出力側スラブ導波路６の線対称軸Ｌから離れて配置
された出力用チャネル導波路７1 、７8 のテーパ部９の
コア幅ｗを１０μｍと大きくし、出力側スラブ導波路６
の線対称軸Ｌに近い出力用チャネル導波路７4 、７5の
テーパ部９のコア幅ｗを５μｍと小さくしている。
【表１】
【００３２】図４は、８本の光ファイバ１１1 〜１１8
に入射した波長λ1 〜λ8 の信号光Ｌ1 〜Ｌ8 のそれぞ
れの損失を示し、従来の０．９ｄＢの損失のばらつきを
０．６５ｄＢまで低減している。
に入射した波長λ1 〜λ8 の信号光Ｌ1 〜Ｌ8 のそれぞ
れの損失を示し、従来の０．９ｄＢの損失のばらつきを
０．６５ｄＢまで低減している。
【００３３】以上の実施の形態において、基板１として
ガラス基板、半導体基板等を適用することができる。ま
た、コア、クラッド、バッファ層についても、ガラス系
の材料や半導体材料等、光学的に透明な材料を選択して
形成することができる。また、損失のばらつきをコアｗ
の設定によって低減したが、他の手段、例えば、出力用
チャネル導波路７1 〜７N と光ファイバ１１1 〜１１N
の間に集光レンズ等の光結合手段を配置し、その光結合
度を適切な値に設定することによっても実現することが
できる。更に、合波器として使用するとき、複数の信号
光が合波時に受ける損失に応じて入力損失を適切に設定
すれば良い。
ガラス基板、半導体基板等を適用することができる。ま
た、コア、クラッド、バッファ層についても、ガラス系
の材料や半導体材料等、光学的に透明な材料を選択して
形成することができる。また、損失のばらつきをコアｗ
の設定によって低減したが、他の手段、例えば、出力用
チャネル導波路７1 〜７N と光ファイバ１１1 〜１１N
の間に集光レンズ等の光結合手段を配置し、その光結合
度を適切な値に設定することによっても実現することが
できる。更に、合波器として使用するとき、複数の信号
光が合波時に受ける損失に応じて入力損失を適切に設定
すれば良い。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光波長合
分波器によると、複数の出力用チャネル導波路は複数の
信号光が分波時に受ける損失に応じて設定された損失を
出力端に有するため、複数の信号光間の損失のばらつき
を低減することができる。
分波器によると、複数の出力用チャネル導波路は複数の
信号光が分波時に受ける損失に応じて設定された損失を
出力端に有するため、複数の信号光間の損失のばらつき
を低減することができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す平面図。
【図２】第１の実施の形態における出力用チャネル導波
路と光ファイバの接続部を示す説明図。
路と光ファイバの接続部を示す説明図。
【図３】出力用チャネル導波路のテーパ部のコア幅と光
ファイバとの接続部の接続損失の関係を表すグラフ。
ファイバとの接続部の接続損失の関係を表すグラフ。
【図４】第１の実施の形態における各波長の損失を示す
説明図。
説明図。
【図５】従来の光波長合分波器を示す平面図。
【図６】従来の光波長合分波器における各波長の損失を
示す説明図。
示す説明図。
１ 基板 ２ 入力用チャネル導波路 ３ 入力側スラブ導波路 ３Ａ 接続面 ４1 〜４N チャネル導波路 ５ アレイ導波路回折格子 ６ 出力側スラブ導波路 ６Ａ、６Ｂ 接続面 ７1 〜７N 、７i 出力用チャネル導波路 ９ テーパ部 １０ 光ファイバ １１1 〜１１N 光ファイバ １１Ａ コア １１Ｂ クラッド
Claims (5)
- 【請求項１】 基板上に配置され、所定の波長間隔を有
した複数の信号光を多重化した波長多重信号光を入力す
る入力用チャネル導波路、前記入力用チャネル導波路か
ら入射した前記波長多重信号光を広げる入力側スラブ導
波路、前記波長間隔により決定される導波路長を有して
前記入力側スラブ導波路が出射する前記波長多重信号光
を分岐伝播して前記導波路長の差に応じた位相差を前記
複数の信号光に与える複数のチャネル導波路を有したア
レイ導波路回折格子、前記複数のチャネル導波路からそ
れぞれ出射される前記波長多重信号光の前記複数の信号
光を複数の所定の集光位置に集光させる出力側スラブ導
波路、及び前記複数の所定の集光位置に位置する入射端
から分波入射した前記複数の信号光を伝播して出力端か
ら出力する複数の出力用チャネル導波路から構成された
光波長合分波器において、 前記複数の出力用チャネル導波路は、前記複数の信号光
がそれぞれ受けた分波損失に応じて設定された出力損失
を有することを特徴とする光波長合分波器。 - 【請求項２】 前記複数の出力用チャネル導波路は、前
記出力端において異なったコア幅を有することにより前
記出力損失が設定される構成の請求項１記載の光波長合
分波器。 - 【請求項３】 前記複数の出力用チャネル導波路は、前
記出力側スラブ導波路の線対称軸から外側に配置された
ものほど前記出力端の前記コア幅が大である構成の請求
項２記載の光波長合分波器。 - 【請求項４】 前記複数の出力用チャネル導波路は、前
記出力端に向けてコア幅が滑らかに変化するテーパ部を
有する請求項２記載の光波長合分波器。 - 【請求項５】 前記複数の出力用チャネル導波路は、コ
アとクラッドの比屈折率差が０．７２〜０．８２のと
き、前記出力端の前記コア幅が４〜１１μｍに設定され
ている構成の請求項２記載の光波長合分波器。
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|---|---|---|---|
| JP9009756A JP2858655B2 (ja) | 1997-01-22 | 1997-01-22 | 光波長合分波器 |
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| DE19737000A DE19737000B4 (de) | 1997-01-22 | 1997-08-26 | Lichtwellenlängen-Multiplexer/Demultiplexer |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| DE (1) | DE19737000B4 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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