JP3832274B2 - 波長補正方法、波長補正装置、波長検査方法、波長検査装置、アレイ導波路回折格子およびインタリーバ - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はスラブ導波路を備えたアレイ導波路回折格子等の光学素子に光を入力したときこれから出力される中心波長を目標の値に補正したり、所定の光学素子の良否を検査するための波長補正方法、波長補正装置、波長検査方法、波長検査装置および補正を行うあるいは行ったアレイ導波路回折格子およびインタリーバに関する。
【0002】
【従来の技術】
伝送するデータの大容量化と共に、光ファイバ通信システムで伝送容量の拡大が望まれている。このために、高密度波長分割多重通信方式(Dense Wavelength Division Multiplexing:DWDM)が注目されており、それぞれの波長を分割したり統合するための合分波デバイスとしての光波長フィルタ等の光学素子の重要性がますます高まっている。
【0003】
光波長フィルタにはさまざまな形態のものがある。中でもアレイ導波路回折格子は、波長特性が狭帯域で高消光比であり、また多入力多出力のフィルタデバイスとしての特徴も持っている。このため、多重化された信号の分離やその逆の動作を行わせることが可能であり、容易に波長合分波デバイスを構成することができるという利点がある。更にアレイ導波路回折格子を石英導波路を使用して構成すると、光ファイバとの結合に優れ、挿入損失が数dB(デシベル)程度の低挿入損失動作を実現することができる。このような点から、アレイ導波路回折格子は光波長フィルタの中でも特に重要なデバイスとして注目されており、国内外で盛んに研究が行われている。
【0004】
図15は、従来のアレイ導波路回折格子の全体的な構成を表わしたものである。アレイ導波路回折格子11は、図示しない基板上に形成された1本または複数本の入力導波路12と、複数本からなる出力導波路13と、異なった曲率でそれぞれ一定方向に曲がったチャネル導波路アレイ14と、入力導波路12とチャネル導波路アレイ14を接続する入力側スラブ導波路15と、チャネル導波路アレイ14と出力導波路13を接続する出力側スラブ導波路16とによって構成されている。入力導波路12から入射した多重信号光は、入力側スラブ導波路15によってその進路を広げられる。そしてチャネル導波路アレイ14にそれぞれ等位相で入射する。入射光強度については入力側スラブ導波路15の各入射位置で等しくはなく、中央部ほど強度が強く、ほぼガウス分布となっている。
【0005】
チャネル導波路アレイ14では、これを構成する各アレイ導波路の間に一定の光路長差が設けられていて、光路長が順次長く、あるいは短くなるように設定されている。したがって、それぞれのアレイ導波路を導波する光には一定間隔ずつの位相差が付けられて出力側スラブ導波路16に到達するようになっている。実際には波長分散があるので、波長によってその等位相面が傾く。この結果、波長によって出力側スラブ導波路16と出力導波路13の界面上の異なった位置に光が結像(集光)する。波長に対応したそれぞれの位置に出力導波路13が配置されているので、出力導波路13からは任意の波長成分を取り出すことが可能になる。
【0006】
ところでこのようなアレイ導波路回折格子11の中心波長は導波路材料の屈折率の変化に非常に敏感である。このため、その製造プロセスとしての成膜プロセスでのバラツキによって中心波長が変動してしまい、設計通りの値を得ることができない場合がある。中心波長が変動すると、使用する波長での光損失が大きくなるという問題がある。
【0007】
そこで特開平9−49936号公報では、通常のAWG(arrayed waveguide:アレイ状導波路)による入出力導波路の他に波長補正用の入出力導波路を設けるようにしている。そして波長の補正量に応じて入出力導波路を変更している。
【0008】
波長差δλに対する分波方向の角度の差をδθとするとき、アレイ導波路回折格子では入力導波路12の位置、すなわちスラブ入射角度θinを変更することで、中心波長λinを次の(1)式に示す値だけ補正することができる。
【0009】
δλin=(δλ/δθ)・θin ……(1)
【0010】
ただし、この波長補正用の入出力導波路は離散的に配置されている。このため、波長の補正量も離散的となるので、任意の波長に補正することができない。任意の波長補正量を得るためには、スラブ入射角度θinを任意に取る必要がある。
【0011】
図16は、このような問題を解決するためのアレイ導波路回折格子の構成を表わしたものである。たとえば「P.CPU.Clements et al,IEEE ,Photon,Tech,lett,Vol.7,No.10,pp.1040-1041,1995」に示されたこの提案では、AWG(arrayed waveguide:アレイ状導波路)ウェハ21の入力側のスラブ入射部22で基板を切断している。そして、やとい(ガラス)によって補強されたスラブ入射部22で、同じくやとい23に挟まれた入力用ファイバ24を接着(固着)している。この接着時に調芯を直接行い、波長補正量に合わせて入力用ファイバ24の位置を任意に変えるようにしている。
【0012】
図17は、この提案のアレイ導波路回折格子によるスラブ調芯の様子を表わしたものである。入力導波路12の入力側にはASE(Amplified Spontaneous Emission)光源31が接続されている。ASE光源31は、白色光源と同様に広帯域な波長特性を備えている。このASE光源31から出力された光は、入力導波路12から入力側スラブ導波路15に入射される。入力側スラブ導波路15は光軸とほぼ直交する方向に切断されて、第1の入力側導波路構成部分15Aと第2の入力側導波路構成部分15Bに分かれている。
【0013】
出力導波路13の出力側にはスペクトルアナライザ32が接続され、波長の測定が行われるようになっている。この測定を開始する前に、アレイ導波路回折格子を介することなく、スペクトルアナライザ32をASE光源31に直接接続して、これから出力される光量を波長別に予め測定しておく。その後、ASE光源31をアレイ導波路回折格子に接続する。この状態で出力導波路13のうちのスペクトルアナライザ32が接続されたポートから出力される光についての測定が開始される。測定は、第1の入力側導波路構成部分15Aと第2の入力側導波路構成部分15Bの相対的な位置を、図で示す矢印33方向に少しずつ移動させながら行われる。測定した値は、ASE光源31にアレイ導波路回折格子を接続していない状態で行われた測定結果と比較され、差分がとられる。そして、出力光量がそれぞれどのような値になるかを波長ごとに判別して中心波長を求め、波長のずれを補正することになる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
スペクトルアナライザ32は比較的高価なので、このような測定は接続されるポートを1つずつ変えて繰り返される。原理的には1つのポートで波長を補正すれば、アレイ導波路回折格子の全チャネルの補正が行われたことになる。しかしながら実際には製造プロセスの揺らぎ等が原因して1つのチャネルで中心波長が補正されたとき同時に他のチャネルの中心波長が補正されているとは限らない。そこで、すべてのポートについて同様の測定を行い、波長のずれが最小となるような第1の入力側導波路構成部分15Aと第2の入力側導波路構成部分15Bの相対的な位置を求めて、波長補正を終了することにしている。たとえば40チャネルのアレイ導波路回折格子であれば、40ポート分、同じような測定が繰り返されることになる。したがって、このように正確な波長補正を行おうとするとかなりの時間を必要とするという問題があった。
【0015】
また、従来のこのような波長補正方法あるいは波長補正装置では、波長の補正の精度が不十分であるという問題があった。スペクトルアナライザ32は、図示しない回折格子を使用して波長を分解し、有限の幅を有するスリットで特定範囲の波長を切り出してその部分の光量を測定する。したがって、設定したスリット幅が波長の分解の限界値となる。これは分解能と呼ばれている。分解能は、現時点で10pm(ピコメータ)から15pm程度であり、この分解能を超える精度で波長の補正を行うことができない。
【0016】
次に、スリットはモータ等の駆動系で駆動する。したがって、駆動系としてのギアのたわみ等の機械的な誤差が発生する。この結果として、制御目標としている波長と実際に制御されている波長の間に微妙な食い違いが発生する。これは機械部品の特性の直線性や再現性あるいは絶対精度に起因している。実用的に可能な波長補正装置の測定精度の限界は30pm程度となる。したがって、たとえばアレイ導波路回折格子の中心波長の精度を5pm以下に抑えようとしても、その実現が困難になる。
【0017】
以上、広帯域なASE光源31を使用した測定についての問題点を説明した。このような広帯域な光源を使用することなく、出力する波長を変化させる可変波長光源を使用することもできる。この場合には、スペクトルアナライザ32を使用する代わりにパワーメータを使用して、入力波長をシフトさせながら出力光量を測定していくことになる。したがって、スペクトルアナライザ32を使用した場合に発生する分解能の低さという問題は解消される。また、可変波長光源の波長を高精度に変化させながら第1の入力側導波路構成部分15Aと第2の入力側導波路構成部分15Bの相対位置を変化させていくことで、十分な精度で波長の補正を行うことができる。
【0018】
ところで、可変波長光源を使用する後者の手法で補正を行う場合には、第1の入力側導波路構成部分15Aと第2の入力側導波路構成部分15Bをある相対位置に設定した状態で、所定の波長を用いてパワーメータで光量の測定を行う。そして、これ以後は波長をわずかずつずらしながら同様にそれぞれの波長で光量の測定を繰り返すことになる。したがって、後者の手法では広帯域な光源とスペクトルアナライザを使用する前者の手法と異なり、波長を新たに設定しては光量を測定するという作業を測定波長の全範囲で緻密に繰り返す必要がある。そして波長のシフト量を観察していき、ある相対位置になって中心波長が目標とする波長に一致した時点で補正を終了することになる。
【0019】
もちろん、以上の説明は1チャネル分の補正作業についてのものである。1つのチャネルで中心波長が補正されても、製造プロセス上の誤差があるので他のチャネルでも最善の補正が行われているとは限らない。そこで可変波長光源を使用するこの後者の補正でも、残りのすべてのチャネルについて同様の補正作業を繰り返すことになる。そして、最終的に第1の入力側導波路構成部分15Aと第2の入力側導波路構成部分15Bの相対位置が決定される。したがって、後者の補正では十分な精度で中心波長の補正を行うことができるものの、補正に要する時間がきわめて長時間化するという問題がある。
【0020】
一般に、補正に要する時間はスラブ導波路間の移動所要時間にスペクトルの測定時間を足し合わせたものにスラブ導波路の移動回数を掛け合わせた値となる。光パワーメータを使用した場合には、それぞれの測定に純粋に要する時間が1秒程度であるとしても光パワーメータを次の測定位置に移動させるという動作をスラブ導波路の移動回数分だけ繰り返す必要がある。したがって、実際には1つのアレイ導波路回折格子についての測定所要時間は5分あるいはそれ以上を要することになる。
【0021】
以上、アレイ導波路回折格子の波長の補正について説明したが、他の光学素子の波長の補正や、あるいは製品の出荷時の光学素子の波長が仕様に合っているかどうかの波長検査についても同様な問題があった。
【0022】
そこで本発明の目的は、アレイ導波路回折格子等の導波路を有する光学素子の波長を補正したり波長の検査を迅速かつ簡単に行うことのできる波長補正方法、波長補正装置、波長検査方法、波長検査装置および補正を行うまたは行ったアレイ導波路回折格子およびインタリーバを提供することにある。
【0023】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明では、(イ)光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士を対向配置し、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを構成しており、入射側に配置された導波路構成部分から目標となる中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射し、この状態で光軸と交叉する方向に2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する出力される光のレベルを測定する第1の波長使用時測定ステップと、(ロ)入射側に配置された導波路構成部分から中心波長λgを中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を入射し、この状態で光軸と交叉する方向に2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する2つの導波路構成部分を経て出力される光のレベルを測定する第2の波長使用時測定ステップと、(ハ)第1の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルと第2の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルが一致する相対移動位置を判別する一致位置判別ステップと、(ニ)この一致位置判別ステップで判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了する最終補正ステップとを波長補正方法に具備させる。
【0024】
すなわち請求項1記載の発明では、光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士を対向配置し、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを構成しているものにおいて、補正の目標とする中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射側に配置された導波路構成部分に入射させ、この状態で2つの導波路構成部分の相対位置を変化させていって出力される光のレベルを測定する。同様に、波長λgが中点となるように第1の波長λ1に対して反対側に位置する第2の波長λ2の光を出力させ、同様の測定を行う。ここで、2つの導波路構成部分は、1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを2つに切断したものであってもよいし、別々に製造されたものをそれらの端面同士で対向配置するようにしたものであってもよい。また、これらの端面は1つのスラブ導波路を2つに分けた形のものであってもよいし、スラブ導波路とこれに接続された導波路部分の際の部分を境として2つに分けた形のものであってもよい。
【0025】
波長λgをピークとする波形がこの波長λgを中心として短波長側と長波長側で対称の形を有していると仮定すると、第1の波長λ1と第2の波長λ2の測定したレベルが等しくなるはずである。そこで、第1の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルと第2の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルが一致する相対移動位置を一致位置判別ステップで判別し、判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了することにしている。
【0026】
請求項2記載の発明では、(イ)光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士を対向配置し、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを構成しており、入射側に配置された導波路構成部分から目標となる中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光とこれと対称となる第2の波長λ2の光を交互に周期的に入射し、この状態で光軸と交叉する方向に2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する2つの導波路構成部分を経て出力される光のレベルを測定する波長時分割測定ステップと、(ロ)この波長時分割測定ステップで測定した各波長λ1、λ2による光学部品を経て出力される光のレベルを比較するレベル比較ステップと、(ハ)このレベル比較ステップの比較結果が一致する位置で入射側に配置された導波路構成部分と出射側に配置された導波路構成部分の位置関係を固定して中心波長λgの補正を終了する最終補正ステップとを波長補正方法に具備させる。
【0027】
すなわち請求項2記載の発明では、光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士を対向配置し、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを構成しているものにおいて、補正の目標とする中心波長λgが中点となるように第1の波長λ1と第2の波長λ2の光を交互に繰り返し出力させ、この関係で各位置の出力レベルの測定を行う。ここで、2つの導波路構成部分は、1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを2つに切断したものであってもよいし、別々に製造されたものをそれらの端面同士で対向配置するようにしたものであってもよい。また、これらの端面は1つのスラブ導波路を2つに分けた形のものであってもよいし、スラブ導波路とこれに接続された導波路部分の際の部分を境として2つに分けた形のものであってもよい。
【0028】
波長λgをピークとする波形がこの波長λgを中心として短波長側と長波長側で対称の形を有していると仮定すると、第1の波長λ1と第2の波長λ2の測定したレベルが等しくなるはずである。そこで、第1の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルと第2の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルが一致する相対移動位置を一致位置判別ステップで判別し、判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了することにしている。
【0029】
請求項3記載の発明では、請求項1または請求項2いずれかに記載の波長補正方法で、第1の波長λ1と第2の波長λ2の間隔はスペクトラムの全半値幅であり、これらの波長の中点が波長λgであることを特徴としている。
【0030】
第1の波長λ1と第2の波長λ2の値はこれ以外であってもよいが、両者の間隔をスペクトラムの全半値幅とすることで、中心波長の定義に沿った位置の補正が可能になる。
【0031】
請求項4記載の発明では、請求項1記載の波長補正方法で、スラブ導波路の出力側にチャネル導波路アレイを介して他のスラブ導波路が接続されており、前記最終補正ステップでは、前記他のスラブ導波路の出力側に接続されたそれぞれの光について前記位置関係を求める測定を行い、これらの測定結果から位置関係を固定して中心波長λgの補正を終了することを特徴としている。
【0032】
すなわち請求項4記載の発明では、チャネル導波路アレイの出力側に配置された複数の出力導波路のそれぞれついて得られた補正結果の平均をとる等によって中心波長λgの補正を正確に行うことにしている。
【0033】
請求項5記載の発明では、(イ)光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士を対向配置し、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを構成しており、入射側に配置された導波路構成部分から目標となる中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射し、この状態で2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する2つの導波路構成部分を経て出力される光のレベルを測定する第1の波長使用時測定手段と、(ロ)入射側に配置された導波路構成部分から中心波長λgを中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を入射し、この状態で2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する出力される光のレベルを測定する第2の波長使用時測定手段と、(ハ)第1の波長使用時測定手段によって得られた光のレベルと第2の波長使用時測定手段によって得られた光のレベルが一致する相対移動位置を判別する一致位置判別手段と、(ニ)この一致位置判別手段で判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正行う最終補正手段とを波長補正装置に具備させる。
【0034】
すなわち請求項5記載の発明では、光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士を対向配置し、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを構成しているものにおいて、補正の目標とする中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射側に配置された導波路構成部分に入射させ、この状態で2つの導波路構成部分の相対位置を変化させていって出力される光のレベルを測定する。同様に、波長λgが中点となるように第1の波長λ1に対して反対側に位置する第2の波長λ2の光を出力させ、同様の測定を行う。ここで、2つの導波路構成部分は、1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを2つに切断したものであってもよいし、別々に製造されたものをそれらの端面同士で対向配置するようにしたものであってもよい。また、これらの端面は1つのスラブ導波路を2つに分けた形のものであってもよいし、スラブ導波路とこれに接続された導波路部分の際の部分を境として2つに分けた形のものであってもよい。
【0035】
波長λgをピークとする波形がこの波長λgを中心として短波長側と長波長側で対称の形を有していると仮定すると、第1の波長λ1と第2の波長λ2の測定したレベルが等しくなるはずである。そこで、第1の波長使用時測定手段で得られた光のレベルと第2の波長使用時測定手段で得られた光のレベルが一致する相対移動位置を一致位置判別手段で判別し、判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了することにしている。
【0036】
請求項6記載の発明では、(イ)光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士を対向配置し、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを構成しており、入射側に配置された導波路構成部分から目標となる中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光とこれと対称となる第2の波長λ2の光を交互に周期的に入射し、この状態で光軸と交叉する方向に2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する2つの導波路構成部分を経て出力される光のレベルを測定する波長時分割測定手段と、(ロ)この波長時分割測定ステップで測定した各波長λ1、λ2による光学部品を経て出力される光のレベルを比較するレベル比較手段と、(ハ)このレベル比較手段の比較結果が一致する位置で入射側に配置された導波路構成部分と出射側に配置された導波路構成部分の位置関係を固定して中心波長λgの補正を終了する最終補正手段とを波長補正装置に具備させる。
【0037】
すなわち請求項6記載の発明では、光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士を対向配置し、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを構成しているものにおいて、補正の目標とする中心波長λgが中点となるように第1の波長λ1と第2の波長λ2の光を交互に繰り返し出力させ、この関係で各位置の出力レベルの測定を行う。ここで、2つの導波路構成部分は、1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを2つに切断したものであってもよいし、別々に製造されたものをそれらの端面同士で対向配置するようにしたものであってもよい。また、これらの端面は1つのスラブ導波路を2つに分けた形のものであってもよいし、スラブ導波路とこれに接続された導波路部分の際の部分を境として2つに分けた形のものであってもよい。
【0038】
波長λgをピークとする波形が短波長側と長波長側で対称の形を有していると仮定すると、第1の波長λ1と第2の波長λ2の測定したレベルが等しくなるはずである。そこで、第1の波長使用時測定手段で得られた光のレベルと第2の波長使用時測定手段で得られた光のレベルが一致する相対移動位置を一致位置判別手段で判別し、判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了することにしている。
【0039】
請求項7記載の発明では、請求項5または請求項6記載の波長補正装置で、第1の波長λ1と第2の波長λ2の間隔はスペクトラムの全半値幅であり、これらの波長の中点が波長λgであることを特徴としている。
【0040】
第1の波長λ1と第2の波長λ2の値はこれ以外であってもよいが、両者の間隔をスペクトラムの全半値幅とすることで、中心波長の定義に沿った位置の補正が可能になる。
【0041】
請求項8記載の発明では、請求項5記載の波長補正装置で、スラブ導波路の出力側にチャネル導波路アレイを介して他のスラブ導波路が接続されており、前記最終補正手段は、前記他のスラブ導波路の出力側に接続されたそれぞれの光について前記位置関係を求める測定を行い、これらの測定結果から位置関係を固定して中心波長λgの補正を終了することを特徴としている。
【0042】
すなわち請求項8記載の発明では、チャネル導波路アレイの出力側に配置された複数の出力導波路のそれぞれついて得られた補正結果の平均をとる等によって中心波長λgの補正を正確に行うことにしている。
【0043】
請求項9記載の発明では、(イ)波長特性を変更可能な特定の導波路に対して特定の波長を中心として所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光が入射したときの特定の導波路から出射される光の強さを検出する第1の波長入射時パワー検出ステップと、(ロ)特定の波長を中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光が入射したときの特定の導波路から出射される光の強さを検出する第2の波長入射時パワー検出ステップと、(ハ)これら第1および第2の波長入射時パワー検出手段の検出する光の強さが一致するように特定の導波路の特性を変更させる特性変更ステップとを波長補正方法に具備させる。
【0044】
すなわち請求項9記載の発明では、特定の波長をピークとする波形がこの波長を中心として短波長側と長波長側で対称の形を有していると仮定している。そして、特定の波長から所定の波長だけずれた第1の波長λ1を特定の導波路に入射したときのこの特定の導波路から出射される光の強さと、この特定の波長を中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光が入射したときのこの特定の導波路から出射される光の強さが一致するように特定の導波路の特性を変更させるようにして、この特定の導波路の波長特性を正しく補正するようにしている。
【0045】
請求項10記載の発明では、請求項9記載の波長補正方法で、特性変更ステップは特定の導波路を加熱することによりその特性を変更することを特徴としている。
【0046】
すなわち請求項10記載の発明では、特定の導波路の波長特性を加熱によって変更する場合を示している。たとえば導波路に抵抗体を配置しておき、これを通電することで熱パルスを印加して特性を変更する。
【0047】
請求項11記載の発明では、請求項9記載の波長補正方法で、特性変更ステップは特定の導波路に紫外線を照射することによりその特性を変更することを特徴としている。
【0048】
すなわち請求項11記載の発明では、特定の導波路の波長特性を紫外線の照射によって変更する場合を示している。
【0049】
請求項12記載の発明では、(イ)波長特性を変更可能な特定の導波路に対して特定の波長を中心として所定の波長だけずれた第1の波長λ1と特定の波長を中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を選択的に入射させる光入射手段と、(ロ)この光入射手段によって第1の波長λ1の光が入射したときの特定の導波路から出射される光の強さを検出する第1の波長入射時パワー検出手段と、(ハ)光入射手段によって第2の波長λ2の光が入射したときの特定の導波路から出射される光の強さを検出する第2の波長入射時パワー検出手段と、(ニ)これら第1および第2の波長入射時パワー検出手段の検出する光の強さが一致するように特定の導波路の特性を変更させる特性変更手段とを波長補正装置に具備させる。
【0050】
すなわち請求項12記載の発明では、特定の波長をピークとする波形がこの波長を中心として短波長側と長波長側で対称の形を有していると仮定している。そして、特定の波長から所定の波長だけずれた第1の波長λ1を特定の導波路に入射したときのこの特定の導波路から出射される光の強さと、この特定の波長を中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光が入射したときのこの特定の導波路から出射される光の強さが一致するように特定の導波路の特性を変更させるようにして、この特定の導波路の波長特性を正しく補正するようにしている。
【0051】
請求項13記載の発明では、請求項12記載の波長補正装置で、特性変更手段は特定の導波路を加熱することによりその特性を変更することを特徴としている。
【0052】
すなわち請求項13記載の発明では、特定の導波路の波長特性を加熱によって変更する場合を示している。たとえば導波路に抵抗体を配置しておき、これを通電することで熱パルスを印加して特性を変更する。
【0053】
請求項14記載の発明では、請求項12記載の波長補正装置で、特性変更手段は特定の導波路に紫外線を照射することによりその特性を変更することを特徴としている。
【0054】
すなわち請求項14記載の発明では、特定の導波路の波長特性を紫外線の照射によって変更する場合を示している。
【0055】
請求項15記載の発明では、(イ)特定の波長を中心として所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を特定の導波路に対して入射させたときのこれから出射される光の強さを検出する第1の波長入射時パワー検出ステップと、(ロ)特定の波長を中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を特定の導波路に対して入射させたときのこれから出射される光の強さを検出する第2の波長入射時パワー検出ステップと、(ハ)これら第1および第2の波長入射時パワー検出ステップで検出された光の強さを比較する比較ステップと、(ニ)この比較ステップの比較結果から特定の導波路で前記した特定の波長が光の強さのピークと一致しているか否かを判別する判別ステップとを波長検査方法に具備させる。
【0056】
すなわち請求項15記載の発明では、特定の導波路から出力される波長が特定の波長でピークを示すものであるとすると、これから波長が短波長側にずれても長波長側にずれても光のパワーは減衰する。そこで、特定の波長を中心とした第1の波長λ1の光と第2の波長λ2の光をこの特定の導波路に入射してこれから出射する光の強さを比較し、これが一致する等の許容範囲内であるかそれ以外であるかをたとえば判別することで、その導波路の良否を判別することができる。
【0057】
請求項16記載の発明では、(イ)特定の導波路に対して特定の波長を中心として所定の波長だけずれた第1の波長λ1と特定の波長を中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を選択的に入射させる光入射手段と、(ロ)この光入射手段によって第1の波長λ1の光が入射したときの特定の導波路から出射される光の強さを検出する第1の波長入射時パワー検出手段と、(ハ)光入射手段によって第2の波長λ2の光が入射したときの特定の導波路から出射される光の強さを検出する第2の波長入射時パワー検出手段と、(ニ)これら第1および第2の波長入射時パワー検出手段の検出する光の強さを比較する比較手段と、(ホ)この比較手段の比較結果から特定の導波路で前記した特定の波長が光の強さのピークと一致しているか否かを判別する判別手段とを波長検査装置に具備させる。
【0058】
すなわち請求項16記載の発明では、特定の導波路から出力される波長が特定の波長でピークを示すものであるとすると、これから波長が短波長側にずれても長波長側にずれても光のパワーは減衰する。そこで、特定の波長を中心とした第1の波長λ1の光と第2の波長λ2の光をこの特定の導波路に入射してこれから出射する光の強さを比較し、これが一致する等の許容範囲内であるかそれ以外であるかをたとえば判別することで、その導波路の良否を判別することができる。
【0059】
請求項17記載の発明では、(イ)光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、入射側に配置された導波路構成部分から所定の波長幅の光を入射し出射側に配置された導波路構成部分に接続された所定の光学部品を経た光の中心波長λ0を測定する中心波長測定ステップと、(ロ)入射側に配置された導波路構成部分から目標となる中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射し、この状態で光軸と交叉する方向に2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する出力される光のレベルを測定する第1の波長使用時測定ステップと、(ハ)入射側に配置された導波路構成部分から中心波長λgを中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を入射し、この状態で光軸と交叉する方向に2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する出力される光のレベルを測定する第2の波長使用時測定ステップと、(ニ)第1の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルと第2の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルが一致する相対移動位置を判別する一致位置判別ステップと、(ホ)この一致位置判別ステップで判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了する最終補正ステップとを波長補正方法に具備させる。
【0060】
すなわち請求項17記載の発明では、光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、この位置関係で出力される光の中心波長λ0を測定する。ここで、2つの導波路構成部分は、1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを2つに切断したものであってもよいし、別々に製造されたものをそれらの端面同士で対向配置するようにしたものであってもよい。また、これらの端面は1つのスラブ導波路を2つに分けた形のものであってもよいし、スラブ導波路とこれに接続された導波路部分の際の部分を境として2つに分けた形のものであってもよい。
【0061】
位置関係を変えていけば中心波長がこれに伴って変化するので、補正の目標とする中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射側に配置された導波路構成部分に入射させ、この状態で2つの導波路構成部分の相対位置を変化させていって出力される光のレベルを測定する。同様に、波長λgが中点となるように第1の波長λ1に対して反対側に位置する第2の波長λ2の光を出力させ、同様の測定を行う。波長λgをピークとする波形がこの波長λgを中心として短波長側と長波長側で対称の形を有していると仮定すると、第1の波長λ1と第2の波長λ2の測定したレベルが等しくなるはずである。そこで、第1の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルと第2の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルが一致する相対移動位置を一致位置判別ステップで判別し、判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了することにしている。
【0062】
請求項18記載の発明では、(イ)光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、入射側に配置された導波路構成部分から所定の波長幅の光を入射し出射側に配置された導波路構成部分に接続された所定の光学部品を経た光の中心波長λ0を測定する中心波長測定ステップと、(ロ)この中心波長測定ステップで測定して得られた中心波長λ0と補正の目標とする中心波長λgとの差を求め、求められた差から中心波長λgが得られるべき相対位置まで2つの導波路構成部分の少なくとも一方を光軸と交叉する方向に暫定的に移動させる暫定補正ステップと、(ハ)入射側に配置された導波路構成部分から中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射し、この状態で暫定補正ステップで移動した後の位置を中心として光軸と交叉する方向に2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する出力される光のレベルを測定する第1の波長使用時測定ステップと、(ニ)入射側に配置された導波路構成部分から中心波長λgを中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を入射し、この状態で暫定補正ステップで移動した後の位置を中心として光軸と交叉する方向に2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する出力される光のレベルを測定する第2の波長使用時測定ステップと、(ホ)第1の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルと第2の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルが一致する相対移動位置を判別する一致位置判別ステップと、(ヘ)この一致位置判別ステップで判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了する最終補正ステップとを波長補正方法に具備させる。
【0063】
すなわち請求項18記載の発明では、光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、この位置関係で出力される光の中心波長λ0をまず測定する。ここで、2つの導波路構成部分は、1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを2つに切断したものであってもよいし、別々に製造されたものをそれらの端面同士で対向配置するようにしたものであってもよい。また、これらの端面は1つのスラブ導波路を2つに分けた形のものであってもよいし、スラブ導波路とこれに接続された導波路部分の際の部分を境として2つに分けた形のものであってもよい。
【0064】
そして暫定補正ステップで、中心波長測定ステップで測定して得られた中心波長λ0と補正の目標とする中心波長λgとの差を求め、求められた差から中心波長λgが得られるべき相対位置まで2つの導波路構成部分の少なくとも一方を光軸と交叉する方向に暫定的に移動させる。この移動によって、多少の誤差はあるものの中心波長が波長λgの近辺となった大まかな補正としての暫定補正が終了する。この後は位置についての微細な補正が実行されることになる。この補正では、まず暫定補正によって定められた位置を基準として、補正の目標とする中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射側に配置された導波路構成部分に入射させ、この状態で2つの導波路構成部分の相対位置を変化させていって、出力される光のレベルを測定する。同様に、波長λgが中点となるように第1の波長λ1に対して反対側に位置する第2の波長λ2の光を出力させ、同様の測定を行う。波長λgをピークとする波形がこの波長λgを中心として短波長側と長波長側で対称の形を有していると仮定すると、第1の波長λ1と第2の波長λ2の測定したレベルが等しくなるはずである。そこで、第1の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルと第2の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルが一致する相対移動位置を一致位置判別ステップで判別し、判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了することにしている。
【0065】
この請求項18記載の発明では、暫定補正ステップで波長λgの近辺の相対位置を探り当てるので、第1の波長λ1および第2の波長λ2による測定を行う際に位置の移動(スキャン)の最小範囲をある程度正確に判別することができ、無駄なスキャンを行うことがない。
【0066】
請求項19記載の発明では、(イ)光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに入力側導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、入射側に配置された導波路構成部分から比較的広帯域の光を入射し、スラブ導波路に対して前記入力側導波路と反対側に接続されたチャネル導波路アレイを経て出力される光の中心波長λ0を測定する中心波長測定ステップと、(ロ)この中心波長測定ステップで測定して得られた中心波長λ0と補正の目標とする中心波長λgとの差を求め、求められた差から中心波長λgが得られるべき相対位置まで2つの導波路構成部分の少なくとも一方を光軸と交叉する方向に暫定的に移動させる暫定補正ステップと、(ハ)入射側に配置された導波路構成部分から中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射し、この状態で暫定補正ステップで移動した後の位置を中心として光軸と交叉する方向に2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対するチャネル導波路アレイを経て出力される光のレベルを測定する第1の波長使用時測定ステップと、(ニ)入射側に配置された導波路構成部分から中心波長λgを中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を入射し、この状態で暫定補正ステップで移動した後の位置を中心として光軸と交叉する方向に2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対するチャネル導波路アレイを経て出力される光のレベルを測定する第2の波長使用時測定ステップと、(ホ)第1の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルと第2の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルが一致する相対移動位置を判別する一致位置判別ステップと、(ヘ)この一致位置判別ステップで判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了する最終補正ステップとを波長補正方法に具備させる。
【0067】
すなわち請求項19記載の発明では、光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに入力側導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、この位置関係で出力される光の中心波長λ0をまず測定する。ここで、2つの導波路構成部分は、1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを2つに切断したものであってもよいし、別々に製造されたものをそれらの端面同士で対向配置するようにしたものであってもよい。また、これらの端面は1つのスラブ導波路を2つに分けた形のものであってもよいし、スラブ導波路とこれに接続された導波路部分の際の部分を境として2つに分けた形のものであってもよい。
【0068】
そして暫定補正ステップで、中心波長測定ステップで測定して得られた中心波長λ0と補正の目標とする中心波長λgとの差を求め、求められた差から中心波長λgが得られるべき相対位置まで2つの導波路構成部分の少なくとも一方を光軸と交叉する方向に暫定的に移動させる。この移動によって、多少の誤差はあるものの中心波長が波長λgの近辺となった大まかな補正としての暫定補正が終了する。この後は位置についての微細な補正が実行されることになる。この補正では、まず暫定補正によって定められた位置を基準として、補正の目標とする中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射側に配置された導波路構成部分に入射させ、この状態で2つの導波路構成部分の相対位置を変化させていって、チャネル導波路アレイを経て出力される光のレベルを測定する。同様に、波長λgが中点となるように第1の波長λ1に対して反対側に位置する第2の波長λ2の光を出力させ、同様の測定を行う。波長λgをピークとする波形がこの波長λgを中心として短波長側と長波長側で対称の形を有していると仮定すると、第1の波長λ1と第2の波長λ2の測定したレベルが等しくなるはずである。そこで、第1の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルと第2の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルが一致する相対移動位置を一致位置判別ステップで判別し、判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了することにしている。
【0069】
この請求項19記載の発明では、暫定補正ステップで波長λgの近辺の相対位置を探り当てるので、第1の波長λ1および第2の波長λ2による測定を行う際に位置の移動(スキャン)の最小範囲をある程度正確に判別することができ、無駄なスキャンを行うことがない。また、スラブ導波路は光学部品としてのチャネル導波路アレイに接続されたアレイ導波路回折格子等に具体化している。
【0070】
請求項20記載の発明では、(イ)光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、入射側に配置された導波路構成部分から所定の波長幅の光を入射し出射側に配置された導波路構成部分に接続された所定の光学部品を経た光の中心波長λ0を測定する中心波長測定ステップと、(ロ)入射側に配置された導波路構成部分から目標となる中心波長λgに対して対称となる第1の波長λ1の光と第2の波長λ2の光を交互に周期的に入射し、この状態で光軸と交叉する方向に2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する2つの導波路構成部分を経て出力される光のレベルを測定する波長時分割測定ステップと、(ハ)この波長時分割測定ステップで測定した各波長λs、λlによる光学部品を経て出力される光のレベルを比較するレベル比較手段と、(ニ)このレベル比較手段の比較結果が一致する位置で入射側に配置された導波路構成部分と出射側に配置された導波路構成部分の位置関係を固定して中心波長λgの補正を終了する最終補正ステップとを波長補正方法に具備させる。
【0071】
すなわち請求項20記載の発明では、光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、この位置関係で出力される光の中心波長λ0を測定する。ここで、2つの導波路構成部分は、1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを2つに切断したものであってもよいし、別々に製造されたものをそれらの端面同士で対向配置するようにしたものであってもよい。また、これらの端面は1つのスラブ導波路を2つに分けた形のものであってもよいし、スラブ導波路とこれに接続された導波路部分の際の部分を境として2つに分けた形のものであってもよい。
【0072】
位置関係を変えていけば中心波長がこれに伴って変化するので、補正の目標とする中心波長λgが中点となるように第1の波長λ1と第2の波長λ2の光を交互に繰り返し出力させ、この関係で各位置の出力レベルの測定を行う。波長λgをピークとする波形がこの波長λgを中心として短波長側と長波長側で対称の形を有していると仮定すると、第1の波長λ1と第2の波長λ2の測定したレベルが等しくなるはずである。そこで、第1の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルと第2の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルが一致する相対移動位置を一致位置判別ステップで判別し、判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了することにしている。
【0073】
請求項21記載の発明では、請求項17〜請求項20いずれかに記載の波長補正方法で、第1の波長λ1と第2の波長λ2の間隔はスペクトラムの全半値幅であり、これらの波長の中点が波長λgであることを特徴としている。
【0074】
第1の波長λ1と第2の波長λ2の値はこれ以外であってもよいが、両者の間隔をスペクトラムの全半値幅とすることで、中心波長の定義に沿った位置の補正が可能になる。
【0075】
請求項22記載の発明では、請求項19記載の波長補正方法で、チャネル導波路アレイの出力側に他のスラブ導波路を介して複数本の出力導波路が接続されており、最終補正ステップでは、これら複数本の出力導波路から出力されるそれぞれの光について位置関係を求める測定を行い、これらの測定結果から位置関係を固定して中心波長λgの補正を終了することを特徴としている。
【0076】
すなわち請求項22記載の発明では、チャネル導波路アレイの出力側に配置された複数の出力導波路のそれぞれついて得られた補正結果の平均をとる等によって中心波長λgの補正を正確に行うことにしている。
【0077】
請求項23記載の発明では、(イ)光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、入射側に配置された導波路構成部分から所定の波長幅の光を入射し出射側に配置された導波路構成部分に接続された所定の光学部品を経た光の中心波長λ0を測定する中心波長測定手段と、(ロ)入射側に配置された導波路構成部分から中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射し、この状態で2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する出力される光のレベルを測定する第1の波長使用時測定手段と、(ハ)入射側に配置された導波路構成部分から中心波長λgを中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を入射し、この状態で2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する出力される光のレベルを測定する第2の波長使用時測定手段と、(ニ)第1の波長使用時測定手段によって得られた光のレベルと第2の波長使用時測定手段によって得られた光のレベルが一致する相対移動位置を判別する一致位置判別手段と、(ホ)この一致位置判別手段で判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正行う最終補正手段とを波長補正装置に具備させる。
【0078】
すなわち請求項23記載の発明では、光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、この位置関係で出力される光の中心波長λ0を測定する。ここで、2つの導波路構成部分は、1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを2つに切断したものであってもよいし、別々に製造されたものをそれらの端面同士で対向配置するようにしたものであってもよい。また、これらの端面は1つのスラブ導波路を2つに分けた形のものであってもよいし、スラブ導波路とこれに接続された導波路部分の際の部分を境として2つに分けた形のものであってもよい。
【0079】
位置関係を変えていけば中心波長がこれに伴って変化するので、補正の目標とする中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射側に配置された導波路構成部分に入射させ、この状態で2つの導波路構成部分の相対位置を変化させていって出力される光のレベルを測定する。同様に、波長λgが中点となるように第1の波長λ1に対して反対側に位置する第2の波長λ2の光を出力させ、同様の測定を行う。波長λgをピークとする波形がこの波長λgを中心として短波長側と長波長側で対称の形を有していると仮定すると、、第1の波長λ1と第2の波長λ2の測定したレベルが等しくなるはずである。そこで、第1の波長使用時測定手段で得られた光のレベルと第2の波長使用時測定手段で得られた光のレベルが一致する相対移動位置を一致位置判別手段で判別し、判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了することにしている。
【0080】
請求項24記載の発明では、(イ)光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、入射側に配置された導波路構成部分から所定の波長幅の光を入射し出射側に配置された導波路構成部分に接続された所定の光学部品を経た光の中心波長λ0を測定する中心波長測定手段と、(ロ)この中心波長測定手段によって得られた中心波長λ0と補正の目標とする中心波長λgとの差を求め、求められた差から中心波長λgが得られるべき相対位置まで2つの導波路構成部分の少なくとも一方を光軸と交叉する方向に暫定的に移動させる暫定補正手段と、(ハ)入射側に配置された導波路構成部分から中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射し、この状態で暫定補正手段によって移動した後の位置を中心として2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する出力される光のレベルを測定する第1の波長使用時測定手段と、(ニ)入射側に配置された導波路構成部分から中心波長λgを中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を入射し、この状態で暫定補正手段によって移動した後の位置を中心として2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する出力される光のレベルを測定する第2の波長使用時測定手段と、(ホ)第1の波長使用時測定手段によって得られた光のレベルと第2の波長使用時測定手段によって得られた光のレベルが一致する相対移動位置を判別する一致位置判別手段と、(ヘ)この一致位置判別手段で判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正行う最終補正手段とを波長補正装置に具備させる。
【0081】
すなわち請求項24記載の発明では、光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、この位置関係で出力される光の中心波長λ0をまず測定する。ここで、2つの導波路構成部分は、1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを2つに切断したものであってもよいし、別々に製造されたものをそれらの端面同士で対向配置するようにしたものであってもよい。また、これらの端面は1つのスラブ導波路を2つに分けた形のものであってもよいし、スラブ導波路とこれに接続された導波路部分の際の部分を境として2つに分けた形のものであってもよい。
【0082】
そして暫定補正手段で、中心波長測定手段で測定して得られた中心波長λ0と補正の目標とする中心波長λgとの差を求め、求められた差から中心波長λgが得られるべき相対位置まで2つの導波路構成部分の少なくとも一方を光軸と交叉する方向に暫定的に移動させる。この移動によって、多少の誤差はあるものの中心波長が波長λgの近辺となった大まかな補正としての暫定補正が終了する。この後は位置についての微細な補正が実行されることになる。この補正では、まず暫定補正によって定められた位置を基準として、補正の目標とする中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射側に配置された導波路構成部分に入射させ、この状態で2つの導波路構成部分の相対位置を変化させていって、出力される光のレベルを測定する。同様に、波長λgが中点となるように第1の波長λ1に対して反対側に位置する第2の波長λ2の光を出力させ、同様の測定を行う。波長λgをピークとする波形がこの波長λgを中心として短波長側と長波長側で対称の形を有していると仮定すると、第1の波長λ1と第2の波長λ2の測定したレベルが等しくなるはずである。そこで、第1の波長使用時測定手段で得られた光のレベルと第2の波長使用時測定手段で得られた光のレベルが一致する相対移動位置を一致位置判別手段で判別し、判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了することにしている。
【0083】
この請求項24記載の発明では、暫定補正手段で波長λgの近辺の相対位置を探り当てるので、第1の波長λ1および第2の波長λ2による測定を行う際に位置の移動(スキャン)の最小範囲をある程度正確に判別することができ、無駄なスキャンを行うことがない。
【0084】
請求項25記載の発明では、(イ)光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに入力側導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、入射側に配置された導波路構成部分から比較的広帯域の光を入射し、スラブ導波路に対して前記入力側導波路と反対側に接続されたチャネル導波路アレイを経て出力される光の中心波長λ0を測定する中心波長測定手段と、(ロ)この中心波長測定手段によって得られた中心波長λ0と補正の目標とする中心波長λgとの差を求め、求められた差から中心波長λgが得られるべき相対位置まで2つの導波路構成部分の少なくとも一方を光軸と交叉する方向に暫定的に移動させる暫定補正手段と、(ハ)入射側に配置された導波路構成部分から中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射し、この状態で暫定補正手段によって移動した後の位置を中心として2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対するチャネル導波路アレイを経て出力される光のレベルを測定する第1の波長使用時測定手段と、(ニ)入射側に配置された導波路構成部分から中心波長λgを中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を入射し、この状態で暫定補正手段によって移動した後の位置を中心として2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対するチャネル導波路アレイを経て出力される光のレベルを測定する第2の波長使用時測定手段と、(ホ)第1の波長使用時測定手段によって得られた光のレベルと第2の波長使用時測定手段によって得られた光のレベルが一致する相対移動位置を判別する一致位置判別手段と、(ヘ)この一致位置判別手段で判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正行う最終補正手段とを波長補正装置に具備させる。
【0085】
すなわち請求項25記載の発明では、光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに入力側導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、この位置関係で出力される光の中心波長λ0をまず測定する。ここで、2つの導波路構成部分は、1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを2つに切断したものであってもよいし、別々に製造されたものをそれらの端面同士で対向配置するようにしたものであってもよい。また、これらの端面は1つのスラブ導波路を2つに分けた形のものであってもよいし、スラブ導波路とこれに接続された導波路部分の際の部分を境として2つに分けた形のものであってもよい。
【0086】
そして暫定補正手段で、中心波長測定手段で測定して得られた中心波長λ0と補正の目標とする中心波長λgとの差を求め、求められた差から中心波長λgが得られるべき相対位置まで2つの導波路構成部分の少なくとも一方を光軸と交叉する方向に暫定的に移動させる。この移動によって、多少の誤差はあるものの中心波長が波長λgの近辺となった大まかな補正としての暫定補正が終了する。この後は位置についての微細な補正が実行されることになる。この補正では、まず暫定補正によって定められた位置を基準として、補正の目標とする中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射側に配置された導波路構成部分に入射させ、この状態で2つの導波路構成部分の相対位置を変化させていって、チャネル導波路アレイを経て出力される光のレベルを測定する。同様に、波長λgが中点となるように第1の波長λ1に対して反対側に位置する第2の波長λ2の光を出力させ、同様の測定を行う。波長λgをピークとする波形がこの波長λgを中心として短波長側と長波長側で対称の形を有していると仮定すると、第1の波長λ1と第2の波長λ2の測定したレベルが等しくなるはずである。そこで、第1の波長使用時測定手段で得られた光のレベルと第2の波長使用時測定手段で得られた光のレベルが一致する相対移動位置を一致位置判別手段で判別し、判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了することにしている。
【0087】
この請求項25記載の発明では、暫定補正手段で波長λgの近辺の相対位置を探り当てるので、第1の波長λ1および第2の波長λ2による測定を行う際に位置の移動(スキャン)の最小範囲をある程度正確に判別することができ、無駄なスキャンを行うことがない。また、スラブ導波路は光学部品としてのチャネル導波路アレイに接続されたアレイ導波路回折格子等に具体化している。
【0088】
請求項26記載の発明では、(イ)光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、入射側に配置された導波路構成部分から所定の波長幅の光を入射し出射側に配置された導波路構成部分に接続された所定の光学部品を経た光の中心波長λ0を測定する中心波長測定手段と、(ロ)入射側に配置された導波路構成部分から目標となる中心波長λgに対して対称となる第1の波長λ1の光と第2の波長λ2の光を交互に周期的に入射し、この状態で光軸と交叉する方向に2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する2つの導波路構成部分を経て出力される光のレベルを測定する波長時分割測定手段と、(ハ)この波長時分割測定手段で測定した各波長λs、λlによる光学部品を経て出力される光のレベルを比較するレベル比較手段と、(ニ)このレベル比較手段の比較結果が一致する位置で入射側に配置された導波路構成部分と出射側に配置された導波路構成部分の位置関係を固定して中心波長λgの補正を終了する最終補正手段とを波長補正装置に具備させる。
【0089】
すなわち請求項26記載の発明では、光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、この位置関係で出力される光の中心波長λ0を測定する。ここで、2つの導波路構成部分は、1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを2つに切断したものであってもよいし、別々に製造されたものをそれらの端面同士で対向配置するようにしたものであってもよい。また、これらの端面は1つのスラブ導波路を2つに分けた形のものであってもよいし、スラブ導波路とこれに接続された導波路部分の際の部分を境として2つに分けた形のものであってもよい。
【0090】
位置関係を変えていけば中心波長がこれに伴って変化するので、補正の目標とする中心波長λgが中点となるように第1の波長λ1と第2の波長λ2の光を交互に繰り返し出力させ、この関係で各位置の出力レベルの測定を行う。波長λgをピークとする波形がこの波長λgを中心として短波長側と長波長側で対称の形を有していると仮定すると、第1の波長λ1と第2の波長λ2の測定したレベルが等しくなるはずである。そこで、第1の波長使用時測定手段で得られた光のレベルと第2の波長使用時測定手段で得られた光のレベルが一致する相対移動位置を一致位置判別手段で判別し、判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了することにしている。
【0091】
請求項27記載の発明では、請求項23〜請求項26のいずれかに記載の波長補正装置で、第1の波長λ1と第2の波長λ2の間隔はスペクトラムの全半値幅であり、これらの波長の中点が波長λgであることを特徴としている。
【0092】
第1の波長λ1と第2の波長λ2の値はこれ以外であってもよいが、両者の間隔をスペクトラムの全半値幅とすることで、中心波長の定義に沿った位置の補正が可能になる。
【0093】
請求項28記載の発明では、請求項25に記載の波長補正装置で、チャネル導波路アレイの出力側に他のスラブ導波路を介して複数本の出力導波路が接続されており、最終補正手段は、これら複数本の出力導波路から出力されるそれぞれの光について位置関係を求める測定を行い、これらの測定結果から位置関係を固定して中心波長λgの補正を終了することを特徴としている。
【0094】
すなわち請求項28記載の発明では、チャネル導波路アレイの出力側に配置された複数の出力導波路のそれぞれついて得られた補正結果の平均をとる等によって中心波長λgの補正を正確に行うことにしている。
【0095】
請求項29記載の発明のアレイ導波路回折格子は、(イ)光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士を対向配置し、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものとなっており、第1の測定時に、入射側に配置された導波路構成部分は目標となる中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射されたとき、光軸と交叉する方向に2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する出力される光のレベルを測定したものであり、(ロ)更に第2の測定時に、入射側に配置された導波路構成部分から中心波長λgを中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を入射したとき、光軸と交叉する方向に2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する2つの導波路構成部分を経て出力される光のレベルを測定したものであって、(ハ)第1の測定時に得られた光のレベルと第2の測定時に得られた光のレベルが一致する相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置が固定されて中心波長λgの補正が行われていることを特徴としている。
【0096】
すなわち請求項29記載の発明のアレイ導波路回折格子は、2つの導波路構成部分が、光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士を対向配置し、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを構成しており、これに対して第1の測定と第2の測定が行われて、これらについて測定時に得られた光のレベルが一致する相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置が固定されて中心波長λgの補正が行われている。ここで、2つの導波路構成部分は、1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを2つに切断したものであってもよいし、別々に製造されたものをそれらの端面同士で対向配置するようにしたものであってもよい。また、これらの端面は1つのスラブ導波路を2つに分けた形のものであってもよいし、スラブ導波路とこれに接続された導波路部分の際の部分を境として2つに分けた形のものであってもよい。
【0097】
請求項30記載の発明では、請求項29記載のアレイ導波路回折格子で、スラブ導波路とこれ以外のスラブ導波路がチャネル導波路アレイを介して接続されていることを特徴としている。
【0098】
すなわち請求項30記載の発明では、2つのスラブ導波路をチャネル導波路アレイで接続した構成までアレイ導波路回折格子を具体化している。
【0099】
請求項31記載の発明では、(イ)入力導波路と、(ロ)この入力導波路に一端を接続され入力する波長多重光を奇数番目の波長の光と偶数番目の波長の光に分離する2本の光導波路と、(ハ)これらの光導波路の少なくとも一方に対して特定の波長を中心として所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光が入射したときのこの光導波路から出射される光の強さの測定とこの特定の波長を中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光が入射したときのその光導波路から出射される光の強さの測定の測定結果が一致するようにその光導波路の特性を変更する特性補正手段とをインタリーバに具備させる。
【0100】
すなわち請求項31記載の発明では、2本の光導波路の少なくとも1本に対して、所定の関係にある2つの波長λ1、λ2の光を使用した測定によって特性を補正するような特性補正手段をインタリーバが備えていることを特徴としている。
【0101】
請求項32記載の発明では、請求項31記載のインタリーバで、特性補正手段は光導波路を通電によって加熱する抵抗であることを特徴としている。
【0102】
すなわち請求項32記載の発明では、特性補正手段が抵抗であって、通電による発熱で光導波路の特性を補正することにしている。
【0103】
請求項33記載の発明のインタリーバは、(イ)入力導波路と、(ロ)この入力導波路に一端を接続され入力する波長多重光を奇数番目の波長の光と偶数番目の波長の光に分離する2本の光導波路とを備え、(ハ)これら2本の光導波路の少なくとも一方は加熱あるいは紫外線の照射によってその波長選択特性を変化させる材料で構成されており、特定の波長を中心として所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光が入力導波路を介してこの光導波路に入射したときのこれから出射される光の強さの測定とこの特定の波長を中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光が入射したときのこれから出射される光の強さの測定との測定結果が一致するまで加熱あるいは紫外線の照射が行われることでその特性が補正されていることを特徴としている。
【0104】
すなわち請求項33記載の発明では、インタリーバの入力導波路に接続された2本の光導波路の少なくとも1本は加熱あるいは紫外線の照射によってその波長選択特性を変化させる材料で構成されており、かつ所定の関係にある2つの波長λ1、λ2の光を使用した測定によって特性を補正していることを特徴としている。
【0105】
【発明の実施の形態】
【0106】
【実施例】
以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【0107】
<第1の実施例>
【0108】
図1は本発明の第1の実施例における波長補正装置の構成を表わしたものである。この波長補正装置51は、可変波長光源(TLS)52を備えている。可変波長光源52から出力される所定の波長λの光53は偏波スクランブラ(SCR)54に入力されるようになっている。偏波スクランブラ54は、偏光を有するレーザ光を無偏光にする。一般的にAWGは偏光依存性を有するため、レーザが偏光を有するとその状態によって、測定されるAWGの特性が変化する。このため、偏光状態を平均化し、レーザ光の偏光に依存しない安定した測定を可能にさせるために偏波スクランブラが用いられる。偏波スクランブラ54から出力された波長λの光55は光カプラ56に入力されるようになっている。光カプラ56は所定の比率で2本の光ファイバに光を分岐する光部品である。光カプラ56によって分岐された一方の光57Aは波長計(OWM)58に入力されてその波長が測定されるようになっている。
【0109】
光カプラ56によって分岐された他方の光57Bは光コネクタ59を介してアレイ導波路回折格子(AWG)61の入力導波路12(図17参照)に入力されるようになっている。アレイ導波路回折格子61は、その入力側スラブ導波路が図17でも示したように第1の入力側導波路構成部分15Aと第2の入力側導波路構成部分15Bに分かれている。アレイ導波路回折格子61の第1〜第Nの出力導波路131〜13Nは、それぞれ対応して設けられた第1〜第Nの光コネクタ621〜62Nを介して第1〜第Nの光パワーメータ(OPM)631〜63Nに接続されている。ここで数値Nはアレイ導波路回折格子61の出力導波路131〜13Nのチャネル数を表わしている。
【0110】
本実施例でアレイ導波路回折格子61の第1の入力側導波路構成部分15Aは図示しない不動部材上に固定されており、第2の入力側導波路構成部分15Bは移動機構65によって第1の入力側導波路構成部分15Aに対してこれらの切断方向66に移動自在となっている。制御部67は可変波長光源52の出力する光53の波長λを制御する波長制御信号68を出力すると共に、波長計58から波長モニタ信号69の供給を受けて可変波長光源52の出力する光53のモニタを行うようになっている。また、制御部67は移動制御信号71によって移動機構65の移動の制御を行うと共に、第1〜第Nの光パワーメータ631〜63Nからそれぞれパワー検出信号721〜72Nの供給を時間的に並行して入力するようになっている。
【0111】
図2は、このような構成の波長補正装置による測定の手順を表わしたものである。本実施例では、スペクトラムの全半値幅(FWHM)Wのアレイ導波路回折格子61をスラブ調芯によって、目標とする中心波長λgに補正することにする。まず、ステップS101では、入力側スラブ導波路15(図17参照)の第1の入力側導波路構成部分15Aと第2の入力側導波路構成部分15Bの相対位置を初期位置にセットする(ステップS101)。両者の位置関係は任意である。
【0112】
次にこの初期位置の状態でアレイ導波路回折格子61から出力される光の中心波長λ0を測定する(ステップS102)。本実施例では図1に示したように光コネクタ59を介してアレイ導波路回折格子61に可変波長光源52が接続されている。したがって、この可変波長光源52および他の光コネクタ62を介して接続された第1〜第Nの光パワーメータ631〜63Nを用いて測定を行う。ただし、中心波長λ0の測定はこれに限るものではない。すでに図17で説明したようにASE光源31を使用して、あるいは他の手法を使用して中心波長λ0を測定してもよい。
【0113】
可変波長光源52および第1〜第Nの光パワーメータ631〜63Nを用いて測定を行う場合には、可変波長光源52を所定の波長範囲で連続的に変化させ、それぞれについて光パワーメータ63で光の透過量を求める。次に光の透過量のピークを求めて、そのピーク値から3dB(デシベル)だけ出力が低下した位置の波長から中心波長λ0を測定する。
【0114】
図3は、中心波長λ0の測定と目標とする波長λgとの関係を表わしたものである。ここで曲線81は波長λの変化に基づく第1〜第Nの光パワーメータ631〜63N(図1参照)による光の透過量を表わしている。光の透過量のピークとなる波長は曲線81そのものから特定しづらい。そこで、ピーク値Pから光の透過量が3dB低下した位置の波長λ1、λ2を測定し、これらの平均値を中心波長λ0とするようになっている。
【0115】
もっとも初期位置は暫定的な測定位置であり、十分な位置精度が必要となるものではない。そこで、第1〜第Nの光パワーメータ631〜63Nのすべてを用いて測定を行う必要はなく、そのうちの代表的な1つを使用して簡易に求めるものであってもよい。同様に、ピーク値Pから3dBだけ光の透過量が低下した位置に限定して測定を行って中心波長λ0を求める必要もない。
【0116】
ところで、求められた初期位置での中心波長λ0は目標とする波長λgと相違するのが通常である。そこで、両者の波長の差Δλを次の(2)式より求め、すでに測定した各種の波長の差Δλに対するシフト量についてのデータを使用して、中心波長が波長λgとなるべきスラブ変位量を算出する(図2ステップS103)。
【0117】
Δλ=|(λ0−λg)| ……(2)
【0118】
そしてこのスラブ変位量だけ第1の入力側導波路構成部分15Aと第2の入力側導波路構成部分15Bの相対的な位置を移動させる(ステップS104)。なお、(2)式ではスラブ変位量として絶対値を求めたが、単純に一方から他方を差し引くことで、その値の正負に応じて移動方向を定めることができる。
【0119】
このようにして第1の入力側導波路構成部分15Aと第2の入力側導波路構成部分15Bの相対的な位置を移動させることで、移動後の位置関係で中心波長はほぼ波長λgと一致する。これによって、1段階目の補正作業が終了する。次に精度の高い位置補正を行うための2段階目の補正作業に移る。
【0120】
まず、図1に示した可変波長光源52の出力する光53の波長を、次の(3)式に示す波長λsに設定する。そして、この波長λsの光53が入力導波路12から第1の入力側導波路構成部分15Aに入射している状態で、第1の入力側導波路構成部分15Aと第2の入力側導波路構成部分15Bの相対的な位置を所定の範囲内で移動させ、このときの光の透過量の変化を第1〜第Nの光パワーメータ631〜63Nで出力導波路131〜13Nの全チャネルについて時間的に並行して測定する(ステップS105)。
【0121】
λs=λg−(W/2) ……(3)
【0122】
ここで値Wはスペクトラムの全半値幅を示している。
【0123】
次に、可変波長光源52の出力する光53の波長を、次の(4)式に示す波長λlに設定する。そして、この波長λlの光53が入力導波路12から第1の入力側導波路構成部分15Aに入射している状態で、第1の入力側導波路構成部分15Aと第2の入力側導波路構成部分15Bの相対的な位置を所定の範囲内で移動させ、このときの光の透過量の変化を第1〜第Nの光パワーメータ631〜63Nで出力導波路131〜13Nの全チャネルについて時間的に並行して測定する(ステップS106)。
【0124】
λl=λg+(W/2) ……(4)
【0125】
図4は、以上説明した3つの波長λg、λs、λlの関係を表わしたものである。この図で縦軸は光の透過量を表わしており、横軸は波長λを表わしている。光の透過量のピークから3dB低下した位置の波長λが波長λsおよび波長λlであり、これらの間隔がスペクトラム82の全半値幅Wとなる。中心波長λ0の定義を波長λsと波長λlの平均の波長とすると、波長λsと波長λlで測定した際の値が等しくなるとき、中心波長λ0と波長λgが一致する。また、スペクトラム82が透過量のピークとなる波長を中心に対称形になっているとき、中心波長λ0は、透過量がピークとなる波長と一致する。したがって、この場合には波長λsと波長λlで測定した際の値が等しくなるとき、波長λ0と波長λgおよび透過量がピークとなる波長が一致する。
【0126】
図5は、図2のステップS105とステップS106で行った波長λsと波長λlについてのモニタ結果を表わしたものである。この図で縦軸は図1に示した第1〜第Nの光パワーメータ631〜63Nのうちの注目した1つ(以下、光パワーメータ63Xという。)における光の透過量すなわち受信した光量を表わしており、横軸は同じく図1に示した可変波長光源52が波長λsと波長λlにそれぞれ設定されたときのスラブ移動量を示している。波長λsについての特性を示した特性線84と波長λlについての特性を示した特性線85の交叉する位置86が波長λsと波長λlの光量が等しい位置であり、この波長が目標とする波長λgとなる。したがって、その光パワーメータ63Xについて限定して考察すれば、2つのモニタ結果の特性線84、85が交叉する位置86に第1の入力側導波路構成部分15Aと第2の入力側導波路構成部分15Bの相対的な位置をシフトさせれば、この位置で目標とする中心波長λgに補正されることになる(図2ステップS107)。
【0127】
図6は本実施例で測定に使用された2つの波長λs、λlの全体的な波形を示したものである。この図で縦軸は光量であり、横軸は図1に示した移動機構65による切断方向66の移動量あるいは移動位置を示している。この図で短波長側の第1の波長λsを示した特性線84と長波長側の第2の波長λlを示した特性線85の交叉する位置86を中心とした破線で示した範囲を拡大した図が先の図5となる。2つの特性線84、85の交叉する点を単純に求めると、位置86以外にも交叉する点が存在する。そこで、ステップS101で初期位置を定めて交叉する点を特定するようにしている。
【0128】
図7は以上説明した制御を行う制御部およびその周辺の構成を具体的に表わしたものである。図1にも示した制御部67は通常のパーソナルコンピュータとほぼ同様の構成となっており、CPU(中央処理装置)87を備えている。CPU87はバス88を通じて各種の回路部品と接続されている。このうちプログラム格納部89はこの制御部67の各種制御を実行するためのプログラムを格納した記憶部である。プログラム格納部89は、通常の場合、ROM(リード・オンリ・メモリ)あるいはハードディスク等の記憶媒体によって構成される。作業用メモリ90は、CPU87が各種の制御を行う場合に一時的にデータを格納するための記憶領域である。作業用メモリ90は通常の場合、RAM(ランダム・アクセス・メモリ)あるいはハードディスク等の記憶媒体によって構成される。テーブル格納部91は各種のテーブルあるいは固定的なデータを格納する記憶領域である。テーブル格納部91は通常の場合、ハードディスクや電池によってバックアップされたRAMのような不揮発性の記憶媒体によって構成されている。操作入力部92は図示しないキーボードやマウスのようなデータ入力用の機器から構成されている。表示部93はCRTあるいは液晶ディスプレイのようなデータを表示するための装置で構成されている。
【0129】
データ入出力部94は、波長補正装置51(図1)を構成する各部とデータの入出力を行うインタフェイス回路である。このデータ入出力部94は可変波長光源52の出力する光53の波長λを制御する波長制御信号68を送出するようになっており、また、波長計58から波長モニタ信号69の供給を受けるようになっている。更に、データ入出力部94は第1〜第Nの光パワーメータ(OPM)631〜63Nからそれぞれのパワー検出信号721〜72Nの供給を受けるようになっている。移動機構制御部95は、移動制御信号71によって移動機構65の制御を行うようになっている。
【0130】
ここで、移動機構65は、第2の入力側導波路構成部分15Bを第1の入力側導波路構成部分15A(図1参照)に対して移動させるためのステッピングモータ65Aと、このステッピングモータ65Aを駆動するためのステッピングモータ駆動回路65Bと、第2の入力側導波路構成部分15Bの第1の入力側導波路構成部分15Aに対する位置を検出するための位置検出センサ65Cを備えている。位置検出センサ65Cは単数であってもよいし、複数であってもよい。本実施例では第2の入力側導波路構成部分15Bを第1の入力側導波路構成部分15Aに対して所定の初期位置にセットするために第1の入力側導波路構成部分15Aと第2の入力側導波路構成部分15Bの双方にマーク(図示せず)が付されており、これらのマークを位置検出センサ65Cで一致させることで初期位置を設定するようになっている。初期位置設定後の移動に伴う位置検出は、ステッピングモータ65Aに供給される駆動パルスの数によって行うようになっている。
【0131】
図8および図9は、制御部による波長補正制御の流れの概要を表わしたものである。まず図7に示した移動機構制御部95は、この図に示した位置検出センサ65Cの検出出力を監視しながらステッピングモータ駆動回路65Bに制御信号を送り、マークの検出によって第2の入力側導波路構成部分15Bを初期位置にセットする(ステップS201)。この状態でCPU87は第1〜第Nの光パワーメータ631〜63Nから出力されるパワー検出信号721〜72Nをデータ入出力部94から受け取ることで、アレイ導波路回折格子61の出力導波路131〜13Nの全部についての中心波長λ0の測定を行う(ステップS202)。
【0132】
中心波長λ0の測定が終了したら、その平均値(あるいは任意の光パワーメータ63Xに代表される1つの値)と目標とする波長λgとを基にして、CPU87はテーブル格納部91に予め格納している対応テーブル(図示せず)からスラブ変位量を読み出す(ステップS203)。なお、対応テーブルは、実際に測定した値等を用いて各種の中心波長λ0と波長λgの組み合わせに対してスラブ変位量を対応づけたものである。
【0133】
スラブ変位量が求められたら、移動機構制御部95はこのスラブ変位量に相当する移動量となるように第2の入力側導波路構成部分15Bを移動させる(ステップS204)。この移動後の位置を基準位置と呼ぶことにする。すでに説明したように基準位置は最終的に設定される位置に比較的近い位置となる。第2の入力側導波路構成部分15Bが基準位置にセットされたら、CPU87は波長制御信号68によって可変波長光源52の出力する光53を波長λsに設定する(ステップS205)。可変波長光源52から出力される光53の波長λの確認および波長λsへの制御は波長計58を用いて行うことができる。
【0134】
短波長側の波長λsへの設定が行われたら、移動機構制御部95は、移動制御信号71によって移動機構65を制御し、基準位置を中心にスペクトラムの全半値幅W以上の波長幅に相当する距離で第2の入力側導波路構成部分15Bを移動させる。そして、この移動に伴うステッピングモータ65Aの駆動パルスの数としての位置情報と対応付けながら第1〜第Nの光パワーメータ631〜63Nから得られた全チャネルのパワー検出信号72を作業用メモリ90に格納する(ステップS206)。第2の入力側導波路構成部分15Bの位置のスキャン動作は基準位置を中心にたとえば所定量だけ短い波長から同じく所定量だけ長い波長間で行われるので、ステップS204で基準位置に移動する制御を行う代わりにスキャン開始位置にいきなり移動してからスキャンを開始するようにすることもできる。
【0135】
以上のようにして短波長側の波長λsについての測定が終了したら、今度は可変波長光源52の出力する光53が長波長側の波長λlに設定される(ステップS207)。そして同様に、移動機構制御部95は、移動制御信号71によって移動機構65を制御し、基準位置を中心にスペクトラムの全半値幅W以上の波長幅に相当する距離で第2の入力側導波路構成部分15Bを移動させる。そして、この移動に伴うステッピングモータ65Aの駆動パルスの数としての位置情報と対応付けながら第1〜第Nの光パワーメータ631〜63Nから得られた全チャネルのパワー検出信号72を作業用メモリ90に格納する(ステップS208)。
【0136】
ただし、このステップS208のスキャンはステップS206で行われたと同一の幅で行う必要はない。図5で説明したように波長λsと波長λlの両者の光量が等しい移動位置を求めればよいので、装置によってはその値が出力導波路131〜13Nの全チャネルで確定するか否かを逐次監視して、全チャネルで確定した時点でスキャンを終了させることができる。
【0137】
このようにして波長λlについての測定が終了したら、CPU87は第1〜第Nの光パワーメータ631〜63Nでから得られた全チャネルの測定データを作業用メモリ90から読み出す(図9ステップS209)。そして、それぞれの出力導波路131〜13Nについて波長λsと波長λlの両者の光量が等しくなる移動位置を算出する(ステップS210)。CPU87はこれらのデータから出力導波路131〜13N全体についての移動位置を算出する(ステップS211)。この算出は、各チャネルについての算出結果の単純な平均値であってもよいし、出力導波路131〜13Nの利用度から重み付けを行って基準位置からの最適な移動位置が算出されてもよい。また、バラツキのある測定結果が混入していた場合は、これらを除いた後で基準位置からの最適な移動位置を算出することも可能である。装置によってはこれとは反対に、最悪の値を示しているチャネルで所望の特性が得られるように移動位置を調整することも有効である。
【0138】
なお、本実施例では出力導波路131〜13Nの全チャネルに対して測定が行われるので、これらの測定結果をチェックすることで測定の対象となったアレイ導波路回折格子61の特性の良否を判別することも可能である。したがって、あるチャネルについての出力導波路131〜13Nの移動位置の算出結果が所定の許容範囲を越えたり、測定が不良とされたアレイ導波路回折格子61については、これ以降の処理を継続せずに、エラー表示を行って製品化の対象から除外するようにしてもよい。
【0139】
ステップS211で移動位置が求められたら、移動機構制御部95はCPU87の指示に基づいて基準位置から算出された位置まで第2の入力側導波路構成部分15Bを移動させる(ステップS212)。これらの移動制御はステッピングモータ65Aに与える駆動パルスの数を基にして行うが、移動機構の減速比を適切に設定しておくことにより、十分な精度で位置決めが可能である。位置決めが終了したら第1の入力側導波路構成部分15Aと第2の入力側導波路構成部分15Bの位置関係を固定する(ステップS213)。装置によってはこれらを接着剤で貼り合わせる工程がこの部分で実施されてもよいし、テープ等を使用して仮の固定が実施されるものであってもよい。
【0140】
なお、以上説明した第1の実施例では入力側スラブ導波路を光軸に対してほぼ直交する方向に切断した第1の入力側導波路構成部分15Aと第2の入力側導波路構成部分15Bの位置関係を調整することでアレイ導波路回折格子の中心波長の補正を行うことにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、入力側スラブ導波路の切断の角度は光軸に対して直交方向に限る必要はなく、任意の角度で切断することが可能である。また、切断するスラブ導波路はチャネル導波路アレイに接続された入力側の導波路である必要はない。スラブ導波路を組み込んだ光学部品でスラブ導波路の接合される位置の調整によって光学的な特性が変化するものであればよい。
【0141】
また第1の実施例では可変波長光源を使用してスラブ導波路の接合位置を求めることにしたが、2つの特定波長の光を個別に出力するものであってもよい。更に実施例では光パワーメータ63を出力導波路131〜13Nの全チャネル数だけ用意してこれら全チャネルの処理を一度に行ったが、これよりも少ない数の光パワーメータ63を用意してチャネルを切り替えながら測定を繰り返すようにしてもよい。
【0142】
更に本実施例では図8のステップS206とステップS208で短波長側と長波長側にそれぞれ波長を設定して測定を行ったが、2種類の光を時分割で入力しながらスラブ導波路の接合すべき位置を移動させて測定を行うようにしてもよい。これにより、1回のスキャン(移動)で測定を行うことが可能になる。これを次に変形例として簡単に説明する。
【0143】
<第1の実施例の変形例>
【0144】
図10は第1の実施例の変形例による波長補正装置の構成を表わしたものである。図10で図1と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。
【0145】
この変形例の波長補正装置351は、第1の実施例で説明した補正の目標となる波長λgを中心とした短波長側の第1の波長λsと長波長側の第2の波長λlの光を2波長光源352から繰り返し時分割で出射するようになっている。2波長光源352は2つの波長λs、λlを交互に出射するようなものであってもよいし、それぞれの波長λs、λlを別々に出射する光源とこれらを択一的に選択する選択手段を備えたようなものであってもよい。
【0146】
2波長光源352から出力される光353は、偏波スクランブラ(SCR)54に入力される。偏波スクランブラ54から出力された周期的に切り替えられた波長λsと波長λlの光355は、光コネクタ59を介してアレイ導波路回折格子(AWG)61の入力導波路12(図17参照)に入力されるようになっている。アレイ導波路回折格子61は、その入力側スラブ導波路が図17でも示したように第1の入力側導波路構成部分15Aと第2の入力側導波路構成部分15Bに分かれている。アレイ導波路回折格子61の第1〜第Nの出力導波路131〜13Nは、それぞれ対応して設けられた第1〜第Nの光コネクタ621〜62Nを介して第1〜第Nの光パワーメータ631〜63Nに接続されている。
【0147】
この変形例でもアレイ導波路回折格子61の第1の入力側導波路構成部分15Aは図示しない不動部材上に固定されており、第2の入力側導波路構成部分15Bは移動機構65によって第1の入力側導波路構成部分15Aに対してこれらの切断方向66に移動自在となっている。制御部367は2波長光源352が交互に時分割で出力する波長λsと波長λlの光を入力するようになっている。なお、この変形例の波長補正装置351では、中心波長λ0の測定を先の実施例と同一の手法あるいはこれと異なる手法で実施したアレイ導波路回折格子61に対して補正作業を行うことにしている。同一ロットの製品について補正を行うような場合には、中心波長λ0の測定を省略して、先の製品の初期位置と同一位置を初期位置に設定するようにしてもよい。
【0148】
図11は第1の実施例の図5に対応するもので、目標とする波長λgに対するスラブ移動量を示したものである。ここでは図示の都合上、第1の入力側導波路構成部分15Aに対する第2の入力側導波路構成部分15Bの移動量を大きくしているが、実際には波長λsと波長λlの切り替えの周期は第2の入力側導波路構成部分15Bの移動速度に対して十分短いものとなっている。
【0149】
たとえば相対位置P1で図10に示した2波長光源352が短波長側の第1の波長λsを出力したとすると、その位置(スラブ変位量)での特性線84と一致するレベルの光量l1が光パワーメータ63によって測定される。次にこれから僅かに位置をずらした相対位置P2で2波長光源352が長波長側の第2の波長λlを出力したとすると、その位置での特性線85と一致するレベルの光量l2が光パワーメータ63によって測定される。この図で両光量l1、l2が一致しないのは、その相対位置が目標とする波長λgに一致しないからである。
【0150】
これに対して、波長λsについての特性を示した特性線84と波長λlについての特性を示した特性線85の交叉する位置86(相対位置Px)では、2波長光源352が短波長側の第1の波長λsを出力しても長波長側の第2の波長λlを出力しても光パワーメータ63の測定する光量は等しくなる。これよりも更に第2の入力側導波路構成部分15Bが移動すると、再び両者の光量に差が生じてくる。したがって、この変形例では制御部367が短波長側の第1の波長λsによる光量と長波長側の第2の波長λlによる光量を比較し、両者が一致する箇所を波長λgに一致する位置とすることにしている。
【0151】
このような変形例によれば、1回のスキャンで2つの波長λs、λlによる測定が終了する。しかも、第2の入力側導波路構成部分15Bの移動(第1の入力側導波路構成部分15Aの移動であってもよい。)に伴って2つの波長λs、λlによる光量の差が拡大するか縮小するかをチェックすることで、両波長の中点に位置する目標とする波長λgに近づいているか遠ざかっているかを判別することができる。したがって、先の実施例のステップS102で示した光の中心波長λ0の測定あるいは初期位置の設定をある程度大まかに行うことができる。また、2つの波長λs、λlによる光量の差が大きいときには測定を大まかに行って、差が小さくなった時点で精密な測定を行うといった効率的な測定方法を採用することも可能になる。したがって、測定時間の一層の短縮や測定精度の向上を図ることができる。
【0152】
更にこの変形例では固定した2つの波長λs、λlを出力する2波長光源352を使用するので、第1の実施例の波長計(OWM)58が不要である。波長のフィードバックあるいは測定が不要となるからである。
【0153】
<第2の実施例>
【0154】
伝送するデータの大容量化と共に、光ファイバ通信システムで伝送容量の拡大が望まれており、高密度波長分割多重通信方式(Dense Wavelength Division Multiplexing:DWDM)が注目されている。ところが、通信システムを構築する際に、すべての光部品を高度な波長多重を前提とした所定の規格に適合させようとすると、部品によっては大幅なコストアップを招いたり、歩留りが悪くなるといった問題が生じる場合がある。このような問題を解消するためにインタリーバと呼ばれる部品が活用されている。
【0155】
図12はインタリーバとこれを使用した信号処理装置の要部を表わしたものである。インタリーバ401は入力導波路402に入力する信号光403を2つの出力導波路404、405に波長ごとに振り分けて出力する光学部品である。たとえば入力導波路402から波長λ1、λ2、λ3、λ4……の信号光403が入力されたとすると、第1の出力導波路404からは奇数番目の波長λ1、λ3……の信号光406が出力される。また、第2の出力導波路405からは偶数番目の波長λ2、λ4……の信号光407が出力される。したがって、たとえばこれら分離された後の信号光406、407は多重された各信号光の波長の間隔が2倍に広がることになる。このため、後段に多重光を波長ごとに分離する光デマルチプレクサ(DMUX)408、409を配置するような場合には、これらの光学部品として比較的安価なものを採用することができる。
【0156】
ところで、インタリーバ401はその入力導波路402と第1および第2の出力導波路404、405の間に3dB(デシベル)カプラ411、412を配置している。そして、これらの3dBカプラ411、412の間に光路長の異なる第1および第2の光導波路413、414を配置することで、奇数番目と偶数番目の波長の信号成分を分離することにしている。使用する信号光403に応じて波長の分離が良好に行われるようにするために、第1および第2の光導波路413、414の途中には第1の加熱板415あるいは第2の加熱板416が配置されている。これらの加熱板415、416を用いて熱パルスを適宜印加することでインタリーバ401の波長特性を変更することが可能になる。本発明の第2の実施例では、このインタリーバ401の効率的な波長補正を行うようにしている。
【0157】
図13は、このようなインタリーバの波長を補正する波長補正装置の構成を表わしたものである。図13で図1と同一部分には同一の符号を付しており、波長補正装置51Aの説明を適宜省略する。可変多重波長光源52Aの出力する多重光53Aを入力する光コネクタ59は、入力導波路12を介してインタリーバ401の入力導波路402と接続されている。インタリーバ401の2つの出力導波路404、405は、光コネクタ431、432を介してスイッチ回路433に接続されており、これらの一方が選択されて光デマルチプレクサ(DMUX)434に入力されるようになっている。光デマルチプレクサ434は図12に示した光デマルチプレクサ408、409と同様なもので、入力された多重光を波長ごとに分離するようになっている。
【0158】
光デマルチプレクサ434の出力側にはそれぞれの波長成分の出力光量を個別に測定するための光パワーメータ4361〜436Nが配置されている。これらの光パワーメータ4361〜436Nの出力するパワー検出信号721〜72Nは制御部67Aに時間的に並行して入力されるようになっている。制御部67Aは可変多重波長光源52Aの出力を制御する。制御部67Aはこの他、加熱制御部438の制御を行うようになっている。加熱制御部438は加熱板415、416を通電制御することで第1または第2の光導波路413、414の特性を変化させるようになっている。波長補正装置51Aによっては図12に示した3dBカプラ411、412に対する加熱制御も併せて行えるようになっている。なお、これらの加熱制御の他に紫外線を照射して特性を変化させることもできる。
【0159】
このような構成の波長補正装置では、補正を行おうとするインタリーバ401を光コネクタ59、431、432によって装置内の入射側と出射側にそれぞれ接続する。そして、制御部67Aによってスイッチ回路433を制御して、2つの出力導波路404、405のうちの任意の一方を光デマルチプレクサ434に接続する。この状態で制御部67Aは可変多重波長光源52Aの出力する各波長λ1、λ2、λ3、λ4……をそれぞれの目標値よりも所定の波長Δλだけ短波長側にした波長λ1−Δλ、λ2−Δλ、λ3−Δλ、λ4−Δλ……を出力させる。そして、この状態での光パワーメータ4361〜436Nの出力するパワー検出信号721〜72Nを測定し、続いて目標値よりも所定の波長Δλだけ長波長側にした波長λ1+Δλ、λ2+Δλ、λ3+Δλ、λ4+Δλ……を出力させる。この場合も同様に光パワーメータ4361〜436Nの出力するパワー検出信号721〜72Nを測定する。
【0160】
そして、これらの2種類の波長に対する光パワーメータ4361〜436Nの出力が波長ごとに最も近似した値となるように、波長を短波長側と長波長側に交互に切り替えながら加熱制御部438を指示して加熱板415、416の通電制御を行わせる。以上の制御は出力導波路404、405のうちのスイッチ回路433によって初期的に選択された一方の導波路を基準にして行ったが、スイッチ回路433で出力導波路404、405を交互に切り替えて全波長に対して最も適する特性にインタリーバ401を調整するようにしてもよいことはもちろんである。
【0161】
<第3の実施例>
【0162】
図14は本発明の第3の実施例における波長検査装置の構成を表わしたものである。図14で図10と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。この波長検査装置501は、アレイ導波路回折格子等の検査対象物502が仕様に合っているかどうかを検査する装置である。波長検査装置501は光コネクタ59、62に検査対象物502の入力側と出力側をそれぞれ接続するようになっている。検査対象物判別装置503はたとえばバーコードリーダによって構成されており、検査対象物502の個々の製造番号等の判別を行う。判別結果は制御部67Bに入力されるようになっている。
【0163】
制御部67Bは検査対象物502を光コネクタ59および第1〜第Nの光コネクタ621〜62Nに接続すると、その製造番号を検査対象物判別装置503で自動的に判別し、検査を開始する。検査では2波長光源352から基準となる波長に対して短波長側と長波長側にそれぞれ等波長だけずれた2種類の波長を交互に出力させ、それぞれの波長に対する第1〜第Nの光パワーメータ631〜63Nの出力レベルが許容範囲内に納まっているかどうかを検査する。検査結果はディスプレイ504に図示しない出力導波路ごとに各波長と対応付けて表示され、また製造番号と対応付けて合否等の検査結果がプリンタ505にプリントアウトされる。これにより、検査対象物502の中心波長が仕様に合っているかとか、特性を短時間に大量に検査することができる。
【0164】
なお、以上説明した実施例および変形例では波長補正装置としてアレイ導波路回折格子(AWG)の入力側スラブ導波路を2つの入力側導波路構成部分に分けた場合の説明を行ったが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、出力側スラブ導波路を2つの出力側導波路構成部分に分けた場合の波長補正ついても本発明を同様に適用することができる。
【0165】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1、請求項3〜請求項5、請求項7、請求項8および請求項17〜請求項19記載の発明によれば、補正の目標とする中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射側に配置された導波路構成部分に入射させ、この状態で2つの導波路構成部分の相対位置を変化させていって出力される光のレベルを測定し、また、波長λgが中点となるように第1の波長λ1に対して反対側に位置する第2の波長λ2の光を出力させ、同様の測定を行って、両者のレベルが等しくなる相対移動位置を一致位置判別ステップで判別し、判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了することにしたので、補正が簡単かつ迅速に実現する。
【0166】
また請求項2、請求項6、請求項20または請求項26記載の発明によれば、第1の波長λ1と第2の波長λ2を時分割で測定するので、2つの導波路構成部分の相対位置の移動を1回で済ませることができ、更に迅速な補正を実現できる。
【0167】
更に請求項4または請求項22記載の発明によれば、最終補正ステップで、複数本の出力導波路から出力されるそれぞれの光について位置関係を求める測定を行い、これらの測定結果から位置関係を固定して中心波長λgの補正を終了するので、光学素子全体としての中心波長λgの補正を正確に行うことができる。
【0168】
また請求項5または請求項23〜請求項25記載の発明によれば、補正の目標とする中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射側に配置された導波路構成部分に入射させ、この状態で2つの導波路構成部分の相対位置を変化させていって出力される光のレベルを測定し、また、波長λgが中点となるように第1の波長λ1に対して反対側に位置する第2の波長λ2の光を出力させ、同様の測定を行って、両者のレベルが等しくなる相対移動位置を一致位置判別手段で判別し、判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了することにしたので、補正が簡単かつ迅速に実現する。
【0169】
更に請求項8または請求項28記載の発明によれば、最終補正手段は、複数本の出力導波路から出力されるそれぞれの光について位置関係を求める測定を行い、これらの測定結果から位置関係を固定して中心波長λgの補正を終了するので、光学素子全体としての中心波長λgの補正を正確に行うことができる。
【0170】
また、請求項9あるいは請求項12記載の発明によれば、所定の波長の光を出力するべき導波路の特性の補正を2種類の波長の光を使用して簡単かつ迅速に行うことができる。
【0171】
更に請求項請求項15あるいは請求項16記載の発明によれば、特定の導波路が所望の波長特性を有しているかどうかを2種類の波長の光を使用して簡単かつ迅速に行うことができる。
【0172】
また、請求項29あるいは請求項30記載のアレイ導波路回折格子は、2つの導波路構成部分で構成されたスラブ導波路を備えているので、これらの導波路構成部分を適宜選択して使用することで各種のスラブ導波路を構成することができる。また、1つのウェハから効率的にスラブ導波路を構成することができる。更に所定の関係にある2つの波長λ1、λ2の光を使用した測定によってアレイ導波路回折格子の特性を補正するようにしたので、生産性を向上させ、コストダウンを図ることが可能になる。
【0173】
更に請求項31〜請求項33記載のインタリーバによれば、所定の関係にある2つの波長λ1、λ2の光を使用した測定によってその特性を補正することができるので、生産性を向上させ、コストダウンを図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における波長補正装置の構成を表わした概略構成図である。
【図2】本実施例による波長補正装置による測定の手順を表わした流れ図である。
【図3】中心波長λ0の測定と目標とする波長λgとの関係を表わした説明図である。
【図4】3つの波長λg、λs、λlの関係を表わした説明図である。
【図5】図2のステップS105とステップS106で行った波長λsと波長λlについてのモニタ結果を表わした特性図である。
【図6】第1の実施例で測定に使用された2つの波長λs、λlの全体的な波形を示した波形図である。
【図7】本実施例で制御部およびその周辺の構成を具体的に表わしたブロック図である。
【図8】制御部による波長補正制御の流れの概要の前半を表わした流れ図である。
【図9】制御部による波長補正制御の流れの概要の後半を表わした流れ図である。
【図10】本発明の変形例における波長補正装置の構成の概要を表わしたブロック図である。
【図11】この変形例で目標とする波長λgに対するスラブ移動量を示した説明図である。
【図12】本発明の第2の実施例で補正を行う対象としてのインタリーバとこれを使用した信号処理装置の要部を表わした概略構成図である。
【図13】第2の実施例におけるインタリーバの波長を補正する波長補正装置の構成を表わしたブロック図である。
【図14】本発明の第3の実施例における波長検査装置の構成を表わしたブロック図である。
【図15】従来のアレイ導波路回折格子の全体的な構成を表わした説明図である。
【図16】従来提案されたアレイ導波路回折格子の一例を示す斜視図である。
【図17】図16に示した提案のアレイ導波路回折格子によるスラブ調芯の様子を表わした説明図である。
【符号の説明】
15A 第1の入力側導波路構成部分
15B 第2の入力側導波路構成部分
51、351 波長補正装置
52 可変波長光源
58 波長計
61 アレイ導波路回折格子
63 光パワーメータ
65 移動機構
65A ステッピングモータ
65B ステッピングモータ駆動回路
65C 位置検出センサ
66 切断方向
67、367 制御部
84、85 特性線
86 交叉する位置
87 CPU
89 プログラム格納部
91 テーブル格納部
95 移動機構制御部
352 2波長光源
【発明の属する技術分野】
本発明はスラブ導波路を備えたアレイ導波路回折格子等の光学素子に光を入力したときこれから出力される中心波長を目標の値に補正したり、所定の光学素子の良否を検査するための波長補正方法、波長補正装置、波長検査方法、波長検査装置および補正を行うあるいは行ったアレイ導波路回折格子およびインタリーバに関する。
【0002】
【従来の技術】
伝送するデータの大容量化と共に、光ファイバ通信システムで伝送容量の拡大が望まれている。このために、高密度波長分割多重通信方式(Dense Wavelength Division Multiplexing:DWDM)が注目されており、それぞれの波長を分割したり統合するための合分波デバイスとしての光波長フィルタ等の光学素子の重要性がますます高まっている。
【0003】
光波長フィルタにはさまざまな形態のものがある。中でもアレイ導波路回折格子は、波長特性が狭帯域で高消光比であり、また多入力多出力のフィルタデバイスとしての特徴も持っている。このため、多重化された信号の分離やその逆の動作を行わせることが可能であり、容易に波長合分波デバイスを構成することができるという利点がある。更にアレイ導波路回折格子を石英導波路を使用して構成すると、光ファイバとの結合に優れ、挿入損失が数dB(デシベル)程度の低挿入損失動作を実現することができる。このような点から、アレイ導波路回折格子は光波長フィルタの中でも特に重要なデバイスとして注目されており、国内外で盛んに研究が行われている。
【0004】
図15は、従来のアレイ導波路回折格子の全体的な構成を表わしたものである。アレイ導波路回折格子11は、図示しない基板上に形成された1本または複数本の入力導波路12と、複数本からなる出力導波路13と、異なった曲率でそれぞれ一定方向に曲がったチャネル導波路アレイ14と、入力導波路12とチャネル導波路アレイ14を接続する入力側スラブ導波路15と、チャネル導波路アレイ14と出力導波路13を接続する出力側スラブ導波路16とによって構成されている。入力導波路12から入射した多重信号光は、入力側スラブ導波路15によってその進路を広げられる。そしてチャネル導波路アレイ14にそれぞれ等位相で入射する。入射光強度については入力側スラブ導波路15の各入射位置で等しくはなく、中央部ほど強度が強く、ほぼガウス分布となっている。
【0005】
チャネル導波路アレイ14では、これを構成する各アレイ導波路の間に一定の光路長差が設けられていて、光路長が順次長く、あるいは短くなるように設定されている。したがって、それぞれのアレイ導波路を導波する光には一定間隔ずつの位相差が付けられて出力側スラブ導波路16に到達するようになっている。実際には波長分散があるので、波長によってその等位相面が傾く。この結果、波長によって出力側スラブ導波路16と出力導波路13の界面上の異なった位置に光が結像(集光)する。波長に対応したそれぞれの位置に出力導波路13が配置されているので、出力導波路13からは任意の波長成分を取り出すことが可能になる。
【0006】
ところでこのようなアレイ導波路回折格子11の中心波長は導波路材料の屈折率の変化に非常に敏感である。このため、その製造プロセスとしての成膜プロセスでのバラツキによって中心波長が変動してしまい、設計通りの値を得ることができない場合がある。中心波長が変動すると、使用する波長での光損失が大きくなるという問題がある。
【0007】
そこで特開平9−49936号公報では、通常のAWG(arrayed waveguide:アレイ状導波路)による入出力導波路の他に波長補正用の入出力導波路を設けるようにしている。そして波長の補正量に応じて入出力導波路を変更している。
【0008】
波長差δλに対する分波方向の角度の差をδθとするとき、アレイ導波路回折格子では入力導波路12の位置、すなわちスラブ入射角度θinを変更することで、中心波長λinを次の(1)式に示す値だけ補正することができる。
【0009】
δλin=(δλ/δθ)・θin ……(1)
【0010】
ただし、この波長補正用の入出力導波路は離散的に配置されている。このため、波長の補正量も離散的となるので、任意の波長に補正することができない。任意の波長補正量を得るためには、スラブ入射角度θinを任意に取る必要がある。
【0011】
図16は、このような問題を解決するためのアレイ導波路回折格子の構成を表わしたものである。たとえば「P.CPU.Clements et al,IEEE ,Photon,Tech,lett,Vol.7,No.10,pp.1040-1041,1995」に示されたこの提案では、AWG(arrayed waveguide:アレイ状導波路)ウェハ21の入力側のスラブ入射部22で基板を切断している。そして、やとい(ガラス)によって補強されたスラブ入射部22で、同じくやとい23に挟まれた入力用ファイバ24を接着(固着)している。この接着時に調芯を直接行い、波長補正量に合わせて入力用ファイバ24の位置を任意に変えるようにしている。
【0012】
図17は、この提案のアレイ導波路回折格子によるスラブ調芯の様子を表わしたものである。入力導波路12の入力側にはASE(Amplified Spontaneous Emission)光源31が接続されている。ASE光源31は、白色光源と同様に広帯域な波長特性を備えている。このASE光源31から出力された光は、入力導波路12から入力側スラブ導波路15に入射される。入力側スラブ導波路15は光軸とほぼ直交する方向に切断されて、第1の入力側導波路構成部分15Aと第2の入力側導波路構成部分15Bに分かれている。
【0013】
出力導波路13の出力側にはスペクトルアナライザ32が接続され、波長の測定が行われるようになっている。この測定を開始する前に、アレイ導波路回折格子を介することなく、スペクトルアナライザ32をASE光源31に直接接続して、これから出力される光量を波長別に予め測定しておく。その後、ASE光源31をアレイ導波路回折格子に接続する。この状態で出力導波路13のうちのスペクトルアナライザ32が接続されたポートから出力される光についての測定が開始される。測定は、第1の入力側導波路構成部分15Aと第2の入力側導波路構成部分15Bの相対的な位置を、図で示す矢印33方向に少しずつ移動させながら行われる。測定した値は、ASE光源31にアレイ導波路回折格子を接続していない状態で行われた測定結果と比較され、差分がとられる。そして、出力光量がそれぞれどのような値になるかを波長ごとに判別して中心波長を求め、波長のずれを補正することになる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
スペクトルアナライザ32は比較的高価なので、このような測定は接続されるポートを1つずつ変えて繰り返される。原理的には1つのポートで波長を補正すれば、アレイ導波路回折格子の全チャネルの補正が行われたことになる。しかしながら実際には製造プロセスの揺らぎ等が原因して1つのチャネルで中心波長が補正されたとき同時に他のチャネルの中心波長が補正されているとは限らない。そこで、すべてのポートについて同様の測定を行い、波長のずれが最小となるような第1の入力側導波路構成部分15Aと第2の入力側導波路構成部分15Bの相対的な位置を求めて、波長補正を終了することにしている。たとえば40チャネルのアレイ導波路回折格子であれば、40ポート分、同じような測定が繰り返されることになる。したがって、このように正確な波長補正を行おうとするとかなりの時間を必要とするという問題があった。
【0015】
また、従来のこのような波長補正方法あるいは波長補正装置では、波長の補正の精度が不十分であるという問題があった。スペクトルアナライザ32は、図示しない回折格子を使用して波長を分解し、有限の幅を有するスリットで特定範囲の波長を切り出してその部分の光量を測定する。したがって、設定したスリット幅が波長の分解の限界値となる。これは分解能と呼ばれている。分解能は、現時点で10pm(ピコメータ)から15pm程度であり、この分解能を超える精度で波長の補正を行うことができない。
【0016】
次に、スリットはモータ等の駆動系で駆動する。したがって、駆動系としてのギアのたわみ等の機械的な誤差が発生する。この結果として、制御目標としている波長と実際に制御されている波長の間に微妙な食い違いが発生する。これは機械部品の特性の直線性や再現性あるいは絶対精度に起因している。実用的に可能な波長補正装置の測定精度の限界は30pm程度となる。したがって、たとえばアレイ導波路回折格子の中心波長の精度を5pm以下に抑えようとしても、その実現が困難になる。
【0017】
以上、広帯域なASE光源31を使用した測定についての問題点を説明した。このような広帯域な光源を使用することなく、出力する波長を変化させる可変波長光源を使用することもできる。この場合には、スペクトルアナライザ32を使用する代わりにパワーメータを使用して、入力波長をシフトさせながら出力光量を測定していくことになる。したがって、スペクトルアナライザ32を使用した場合に発生する分解能の低さという問題は解消される。また、可変波長光源の波長を高精度に変化させながら第1の入力側導波路構成部分15Aと第2の入力側導波路構成部分15Bの相対位置を変化させていくことで、十分な精度で波長の補正を行うことができる。
【0018】
ところで、可変波長光源を使用する後者の手法で補正を行う場合には、第1の入力側導波路構成部分15Aと第2の入力側導波路構成部分15Bをある相対位置に設定した状態で、所定の波長を用いてパワーメータで光量の測定を行う。そして、これ以後は波長をわずかずつずらしながら同様にそれぞれの波長で光量の測定を繰り返すことになる。したがって、後者の手法では広帯域な光源とスペクトルアナライザを使用する前者の手法と異なり、波長を新たに設定しては光量を測定するという作業を測定波長の全範囲で緻密に繰り返す必要がある。そして波長のシフト量を観察していき、ある相対位置になって中心波長が目標とする波長に一致した時点で補正を終了することになる。
【0019】
もちろん、以上の説明は1チャネル分の補正作業についてのものである。1つのチャネルで中心波長が補正されても、製造プロセス上の誤差があるので他のチャネルでも最善の補正が行われているとは限らない。そこで可変波長光源を使用するこの後者の補正でも、残りのすべてのチャネルについて同様の補正作業を繰り返すことになる。そして、最終的に第1の入力側導波路構成部分15Aと第2の入力側導波路構成部分15Bの相対位置が決定される。したがって、後者の補正では十分な精度で中心波長の補正を行うことができるものの、補正に要する時間がきわめて長時間化するという問題がある。
【0020】
一般に、補正に要する時間はスラブ導波路間の移動所要時間にスペクトルの測定時間を足し合わせたものにスラブ導波路の移動回数を掛け合わせた値となる。光パワーメータを使用した場合には、それぞれの測定に純粋に要する時間が1秒程度であるとしても光パワーメータを次の測定位置に移動させるという動作をスラブ導波路の移動回数分だけ繰り返す必要がある。したがって、実際には1つのアレイ導波路回折格子についての測定所要時間は5分あるいはそれ以上を要することになる。
【0021】
以上、アレイ導波路回折格子の波長の補正について説明したが、他の光学素子の波長の補正や、あるいは製品の出荷時の光学素子の波長が仕様に合っているかどうかの波長検査についても同様な問題があった。
【0022】
そこで本発明の目的は、アレイ導波路回折格子等の導波路を有する光学素子の波長を補正したり波長の検査を迅速かつ簡単に行うことのできる波長補正方法、波長補正装置、波長検査方法、波長検査装置および補正を行うまたは行ったアレイ導波路回折格子およびインタリーバを提供することにある。
【0023】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明では、(イ)光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士を対向配置し、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを構成しており、入射側に配置された導波路構成部分から目標となる中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射し、この状態で光軸と交叉する方向に2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する出力される光のレベルを測定する第1の波長使用時測定ステップと、(ロ)入射側に配置された導波路構成部分から中心波長λgを中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を入射し、この状態で光軸と交叉する方向に2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する2つの導波路構成部分を経て出力される光のレベルを測定する第2の波長使用時測定ステップと、(ハ)第1の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルと第2の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルが一致する相対移動位置を判別する一致位置判別ステップと、(ニ)この一致位置判別ステップで判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了する最終補正ステップとを波長補正方法に具備させる。
【0024】
すなわち請求項1記載の発明では、光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士を対向配置し、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを構成しているものにおいて、補正の目標とする中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射側に配置された導波路構成部分に入射させ、この状態で2つの導波路構成部分の相対位置を変化させていって出力される光のレベルを測定する。同様に、波長λgが中点となるように第1の波長λ1に対して反対側に位置する第2の波長λ2の光を出力させ、同様の測定を行う。ここで、2つの導波路構成部分は、1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを2つに切断したものであってもよいし、別々に製造されたものをそれらの端面同士で対向配置するようにしたものであってもよい。また、これらの端面は1つのスラブ導波路を2つに分けた形のものであってもよいし、スラブ導波路とこれに接続された導波路部分の際の部分を境として2つに分けた形のものであってもよい。
【0025】
波長λgをピークとする波形がこの波長λgを中心として短波長側と長波長側で対称の形を有していると仮定すると、第1の波長λ1と第2の波長λ2の測定したレベルが等しくなるはずである。そこで、第1の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルと第2の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルが一致する相対移動位置を一致位置判別ステップで判別し、判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了することにしている。
【0026】
請求項2記載の発明では、(イ)光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士を対向配置し、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを構成しており、入射側に配置された導波路構成部分から目標となる中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光とこれと対称となる第2の波長λ2の光を交互に周期的に入射し、この状態で光軸と交叉する方向に2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する2つの導波路構成部分を経て出力される光のレベルを測定する波長時分割測定ステップと、(ロ)この波長時分割測定ステップで測定した各波長λ1、λ2による光学部品を経て出力される光のレベルを比較するレベル比較ステップと、(ハ)このレベル比較ステップの比較結果が一致する位置で入射側に配置された導波路構成部分と出射側に配置された導波路構成部分の位置関係を固定して中心波長λgの補正を終了する最終補正ステップとを波長補正方法に具備させる。
【0027】
すなわち請求項2記載の発明では、光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士を対向配置し、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを構成しているものにおいて、補正の目標とする中心波長λgが中点となるように第1の波長λ1と第2の波長λ2の光を交互に繰り返し出力させ、この関係で各位置の出力レベルの測定を行う。ここで、2つの導波路構成部分は、1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを2つに切断したものであってもよいし、別々に製造されたものをそれらの端面同士で対向配置するようにしたものであってもよい。また、これらの端面は1つのスラブ導波路を2つに分けた形のものであってもよいし、スラブ導波路とこれに接続された導波路部分の際の部分を境として2つに分けた形のものであってもよい。
【0028】
波長λgをピークとする波形がこの波長λgを中心として短波長側と長波長側で対称の形を有していると仮定すると、第1の波長λ1と第2の波長λ2の測定したレベルが等しくなるはずである。そこで、第1の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルと第2の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルが一致する相対移動位置を一致位置判別ステップで判別し、判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了することにしている。
【0029】
請求項3記載の発明では、請求項1または請求項2いずれかに記載の波長補正方法で、第1の波長λ1と第2の波長λ2の間隔はスペクトラムの全半値幅であり、これらの波長の中点が波長λgであることを特徴としている。
【0030】
第1の波長λ1と第2の波長λ2の値はこれ以外であってもよいが、両者の間隔をスペクトラムの全半値幅とすることで、中心波長の定義に沿った位置の補正が可能になる。
【0031】
請求項4記載の発明では、請求項1記載の波長補正方法で、スラブ導波路の出力側にチャネル導波路アレイを介して他のスラブ導波路が接続されており、前記最終補正ステップでは、前記他のスラブ導波路の出力側に接続されたそれぞれの光について前記位置関係を求める測定を行い、これらの測定結果から位置関係を固定して中心波長λgの補正を終了することを特徴としている。
【0032】
すなわち請求項4記載の発明では、チャネル導波路アレイの出力側に配置された複数の出力導波路のそれぞれついて得られた補正結果の平均をとる等によって中心波長λgの補正を正確に行うことにしている。
【0033】
請求項5記載の発明では、(イ)光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士を対向配置し、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを構成しており、入射側に配置された導波路構成部分から目標となる中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射し、この状態で2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する2つの導波路構成部分を経て出力される光のレベルを測定する第1の波長使用時測定手段と、(ロ)入射側に配置された導波路構成部分から中心波長λgを中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を入射し、この状態で2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する出力される光のレベルを測定する第2の波長使用時測定手段と、(ハ)第1の波長使用時測定手段によって得られた光のレベルと第2の波長使用時測定手段によって得られた光のレベルが一致する相対移動位置を判別する一致位置判別手段と、(ニ)この一致位置判別手段で判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正行う最終補正手段とを波長補正装置に具備させる。
【0034】
すなわち請求項5記載の発明では、光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士を対向配置し、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを構成しているものにおいて、補正の目標とする中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射側に配置された導波路構成部分に入射させ、この状態で2つの導波路構成部分の相対位置を変化させていって出力される光のレベルを測定する。同様に、波長λgが中点となるように第1の波長λ1に対して反対側に位置する第2の波長λ2の光を出力させ、同様の測定を行う。ここで、2つの導波路構成部分は、1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを2つに切断したものであってもよいし、別々に製造されたものをそれらの端面同士で対向配置するようにしたものであってもよい。また、これらの端面は1つのスラブ導波路を2つに分けた形のものであってもよいし、スラブ導波路とこれに接続された導波路部分の際の部分を境として2つに分けた形のものであってもよい。
【0035】
波長λgをピークとする波形がこの波長λgを中心として短波長側と長波長側で対称の形を有していると仮定すると、第1の波長λ1と第2の波長λ2の測定したレベルが等しくなるはずである。そこで、第1の波長使用時測定手段で得られた光のレベルと第2の波長使用時測定手段で得られた光のレベルが一致する相対移動位置を一致位置判別手段で判別し、判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了することにしている。
【0036】
請求項6記載の発明では、(イ)光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士を対向配置し、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを構成しており、入射側に配置された導波路構成部分から目標となる中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光とこれと対称となる第2の波長λ2の光を交互に周期的に入射し、この状態で光軸と交叉する方向に2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する2つの導波路構成部分を経て出力される光のレベルを測定する波長時分割測定手段と、(ロ)この波長時分割測定ステップで測定した各波長λ1、λ2による光学部品を経て出力される光のレベルを比較するレベル比較手段と、(ハ)このレベル比較手段の比較結果が一致する位置で入射側に配置された導波路構成部分と出射側に配置された導波路構成部分の位置関係を固定して中心波長λgの補正を終了する最終補正手段とを波長補正装置に具備させる。
【0037】
すなわち請求項6記載の発明では、光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士を対向配置し、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを構成しているものにおいて、補正の目標とする中心波長λgが中点となるように第1の波長λ1と第2の波長λ2の光を交互に繰り返し出力させ、この関係で各位置の出力レベルの測定を行う。ここで、2つの導波路構成部分は、1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを2つに切断したものであってもよいし、別々に製造されたものをそれらの端面同士で対向配置するようにしたものであってもよい。また、これらの端面は1つのスラブ導波路を2つに分けた形のものであってもよいし、スラブ導波路とこれに接続された導波路部分の際の部分を境として2つに分けた形のものであってもよい。
【0038】
波長λgをピークとする波形が短波長側と長波長側で対称の形を有していると仮定すると、第1の波長λ1と第2の波長λ2の測定したレベルが等しくなるはずである。そこで、第1の波長使用時測定手段で得られた光のレベルと第2の波長使用時測定手段で得られた光のレベルが一致する相対移動位置を一致位置判別手段で判別し、判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了することにしている。
【0039】
請求項7記載の発明では、請求項5または請求項6記載の波長補正装置で、第1の波長λ1と第2の波長λ2の間隔はスペクトラムの全半値幅であり、これらの波長の中点が波長λgであることを特徴としている。
【0040】
第1の波長λ1と第2の波長λ2の値はこれ以外であってもよいが、両者の間隔をスペクトラムの全半値幅とすることで、中心波長の定義に沿った位置の補正が可能になる。
【0041】
請求項8記載の発明では、請求項5記載の波長補正装置で、スラブ導波路の出力側にチャネル導波路アレイを介して他のスラブ導波路が接続されており、前記最終補正手段は、前記他のスラブ導波路の出力側に接続されたそれぞれの光について前記位置関係を求める測定を行い、これらの測定結果から位置関係を固定して中心波長λgの補正を終了することを特徴としている。
【0042】
すなわち請求項8記載の発明では、チャネル導波路アレイの出力側に配置された複数の出力導波路のそれぞれついて得られた補正結果の平均をとる等によって中心波長λgの補正を正確に行うことにしている。
【0043】
請求項9記載の発明では、(イ)波長特性を変更可能な特定の導波路に対して特定の波長を中心として所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光が入射したときの特定の導波路から出射される光の強さを検出する第1の波長入射時パワー検出ステップと、(ロ)特定の波長を中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光が入射したときの特定の導波路から出射される光の強さを検出する第2の波長入射時パワー検出ステップと、(ハ)これら第1および第2の波長入射時パワー検出手段の検出する光の強さが一致するように特定の導波路の特性を変更させる特性変更ステップとを波長補正方法に具備させる。
【0044】
すなわち請求項9記載の発明では、特定の波長をピークとする波形がこの波長を中心として短波長側と長波長側で対称の形を有していると仮定している。そして、特定の波長から所定の波長だけずれた第1の波長λ1を特定の導波路に入射したときのこの特定の導波路から出射される光の強さと、この特定の波長を中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光が入射したときのこの特定の導波路から出射される光の強さが一致するように特定の導波路の特性を変更させるようにして、この特定の導波路の波長特性を正しく補正するようにしている。
【0045】
請求項10記載の発明では、請求項9記載の波長補正方法で、特性変更ステップは特定の導波路を加熱することによりその特性を変更することを特徴としている。
【0046】
すなわち請求項10記載の発明では、特定の導波路の波長特性を加熱によって変更する場合を示している。たとえば導波路に抵抗体を配置しておき、これを通電することで熱パルスを印加して特性を変更する。
【0047】
請求項11記載の発明では、請求項9記載の波長補正方法で、特性変更ステップは特定の導波路に紫外線を照射することによりその特性を変更することを特徴としている。
【0048】
すなわち請求項11記載の発明では、特定の導波路の波長特性を紫外線の照射によって変更する場合を示している。
【0049】
請求項12記載の発明では、(イ)波長特性を変更可能な特定の導波路に対して特定の波長を中心として所定の波長だけずれた第1の波長λ1と特定の波長を中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を選択的に入射させる光入射手段と、(ロ)この光入射手段によって第1の波長λ1の光が入射したときの特定の導波路から出射される光の強さを検出する第1の波長入射時パワー検出手段と、(ハ)光入射手段によって第2の波長λ2の光が入射したときの特定の導波路から出射される光の強さを検出する第2の波長入射時パワー検出手段と、(ニ)これら第1および第2の波長入射時パワー検出手段の検出する光の強さが一致するように特定の導波路の特性を変更させる特性変更手段とを波長補正装置に具備させる。
【0050】
すなわち請求項12記載の発明では、特定の波長をピークとする波形がこの波長を中心として短波長側と長波長側で対称の形を有していると仮定している。そして、特定の波長から所定の波長だけずれた第1の波長λ1を特定の導波路に入射したときのこの特定の導波路から出射される光の強さと、この特定の波長を中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光が入射したときのこの特定の導波路から出射される光の強さが一致するように特定の導波路の特性を変更させるようにして、この特定の導波路の波長特性を正しく補正するようにしている。
【0051】
請求項13記載の発明では、請求項12記載の波長補正装置で、特性変更手段は特定の導波路を加熱することによりその特性を変更することを特徴としている。
【0052】
すなわち請求項13記載の発明では、特定の導波路の波長特性を加熱によって変更する場合を示している。たとえば導波路に抵抗体を配置しておき、これを通電することで熱パルスを印加して特性を変更する。
【0053】
請求項14記載の発明では、請求項12記載の波長補正装置で、特性変更手段は特定の導波路に紫外線を照射することによりその特性を変更することを特徴としている。
【0054】
すなわち請求項14記載の発明では、特定の導波路の波長特性を紫外線の照射によって変更する場合を示している。
【0055】
請求項15記載の発明では、(イ)特定の波長を中心として所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を特定の導波路に対して入射させたときのこれから出射される光の強さを検出する第1の波長入射時パワー検出ステップと、(ロ)特定の波長を中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を特定の導波路に対して入射させたときのこれから出射される光の強さを検出する第2の波長入射時パワー検出ステップと、(ハ)これら第1および第2の波長入射時パワー検出ステップで検出された光の強さを比較する比較ステップと、(ニ)この比較ステップの比較結果から特定の導波路で前記した特定の波長が光の強さのピークと一致しているか否かを判別する判別ステップとを波長検査方法に具備させる。
【0056】
すなわち請求項15記載の発明では、特定の導波路から出力される波長が特定の波長でピークを示すものであるとすると、これから波長が短波長側にずれても長波長側にずれても光のパワーは減衰する。そこで、特定の波長を中心とした第1の波長λ1の光と第2の波長λ2の光をこの特定の導波路に入射してこれから出射する光の強さを比較し、これが一致する等の許容範囲内であるかそれ以外であるかをたとえば判別することで、その導波路の良否を判別することができる。
【0057】
請求項16記載の発明では、(イ)特定の導波路に対して特定の波長を中心として所定の波長だけずれた第1の波長λ1と特定の波長を中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を選択的に入射させる光入射手段と、(ロ)この光入射手段によって第1の波長λ1の光が入射したときの特定の導波路から出射される光の強さを検出する第1の波長入射時パワー検出手段と、(ハ)光入射手段によって第2の波長λ2の光が入射したときの特定の導波路から出射される光の強さを検出する第2の波長入射時パワー検出手段と、(ニ)これら第1および第2の波長入射時パワー検出手段の検出する光の強さを比較する比較手段と、(ホ)この比較手段の比較結果から特定の導波路で前記した特定の波長が光の強さのピークと一致しているか否かを判別する判別手段とを波長検査装置に具備させる。
【0058】
すなわち請求項16記載の発明では、特定の導波路から出力される波長が特定の波長でピークを示すものであるとすると、これから波長が短波長側にずれても長波長側にずれても光のパワーは減衰する。そこで、特定の波長を中心とした第1の波長λ1の光と第2の波長λ2の光をこの特定の導波路に入射してこれから出射する光の強さを比較し、これが一致する等の許容範囲内であるかそれ以外であるかをたとえば判別することで、その導波路の良否を判別することができる。
【0059】
請求項17記載の発明では、(イ)光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、入射側に配置された導波路構成部分から所定の波長幅の光を入射し出射側に配置された導波路構成部分に接続された所定の光学部品を経た光の中心波長λ0を測定する中心波長測定ステップと、(ロ)入射側に配置された導波路構成部分から目標となる中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射し、この状態で光軸と交叉する方向に2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する出力される光のレベルを測定する第1の波長使用時測定ステップと、(ハ)入射側に配置された導波路構成部分から中心波長λgを中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を入射し、この状態で光軸と交叉する方向に2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する出力される光のレベルを測定する第2の波長使用時測定ステップと、(ニ)第1の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルと第2の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルが一致する相対移動位置を判別する一致位置判別ステップと、(ホ)この一致位置判別ステップで判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了する最終補正ステップとを波長補正方法に具備させる。
【0060】
すなわち請求項17記載の発明では、光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、この位置関係で出力される光の中心波長λ0を測定する。ここで、2つの導波路構成部分は、1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを2つに切断したものであってもよいし、別々に製造されたものをそれらの端面同士で対向配置するようにしたものであってもよい。また、これらの端面は1つのスラブ導波路を2つに分けた形のものであってもよいし、スラブ導波路とこれに接続された導波路部分の際の部分を境として2つに分けた形のものであってもよい。
【0061】
位置関係を変えていけば中心波長がこれに伴って変化するので、補正の目標とする中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射側に配置された導波路構成部分に入射させ、この状態で2つの導波路構成部分の相対位置を変化させていって出力される光のレベルを測定する。同様に、波長λgが中点となるように第1の波長λ1に対して反対側に位置する第2の波長λ2の光を出力させ、同様の測定を行う。波長λgをピークとする波形がこの波長λgを中心として短波長側と長波長側で対称の形を有していると仮定すると、第1の波長λ1と第2の波長λ2の測定したレベルが等しくなるはずである。そこで、第1の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルと第2の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルが一致する相対移動位置を一致位置判別ステップで判別し、判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了することにしている。
【0062】
請求項18記載の発明では、(イ)光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、入射側に配置された導波路構成部分から所定の波長幅の光を入射し出射側に配置された導波路構成部分に接続された所定の光学部品を経た光の中心波長λ0を測定する中心波長測定ステップと、(ロ)この中心波長測定ステップで測定して得られた中心波長λ0と補正の目標とする中心波長λgとの差を求め、求められた差から中心波長λgが得られるべき相対位置まで2つの導波路構成部分の少なくとも一方を光軸と交叉する方向に暫定的に移動させる暫定補正ステップと、(ハ)入射側に配置された導波路構成部分から中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射し、この状態で暫定補正ステップで移動した後の位置を中心として光軸と交叉する方向に2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する出力される光のレベルを測定する第1の波長使用時測定ステップと、(ニ)入射側に配置された導波路構成部分から中心波長λgを中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を入射し、この状態で暫定補正ステップで移動した後の位置を中心として光軸と交叉する方向に2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する出力される光のレベルを測定する第2の波長使用時測定ステップと、(ホ)第1の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルと第2の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルが一致する相対移動位置を判別する一致位置判別ステップと、(ヘ)この一致位置判別ステップで判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了する最終補正ステップとを波長補正方法に具備させる。
【0063】
すなわち請求項18記載の発明では、光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、この位置関係で出力される光の中心波長λ0をまず測定する。ここで、2つの導波路構成部分は、1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを2つに切断したものであってもよいし、別々に製造されたものをそれらの端面同士で対向配置するようにしたものであってもよい。また、これらの端面は1つのスラブ導波路を2つに分けた形のものであってもよいし、スラブ導波路とこれに接続された導波路部分の際の部分を境として2つに分けた形のものであってもよい。
【0064】
そして暫定補正ステップで、中心波長測定ステップで測定して得られた中心波長λ0と補正の目標とする中心波長λgとの差を求め、求められた差から中心波長λgが得られるべき相対位置まで2つの導波路構成部分の少なくとも一方を光軸と交叉する方向に暫定的に移動させる。この移動によって、多少の誤差はあるものの中心波長が波長λgの近辺となった大まかな補正としての暫定補正が終了する。この後は位置についての微細な補正が実行されることになる。この補正では、まず暫定補正によって定められた位置を基準として、補正の目標とする中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射側に配置された導波路構成部分に入射させ、この状態で2つの導波路構成部分の相対位置を変化させていって、出力される光のレベルを測定する。同様に、波長λgが中点となるように第1の波長λ1に対して反対側に位置する第2の波長λ2の光を出力させ、同様の測定を行う。波長λgをピークとする波形がこの波長λgを中心として短波長側と長波長側で対称の形を有していると仮定すると、第1の波長λ1と第2の波長λ2の測定したレベルが等しくなるはずである。そこで、第1の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルと第2の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルが一致する相対移動位置を一致位置判別ステップで判別し、判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了することにしている。
【0065】
この請求項18記載の発明では、暫定補正ステップで波長λgの近辺の相対位置を探り当てるので、第1の波長λ1および第2の波長λ2による測定を行う際に位置の移動(スキャン)の最小範囲をある程度正確に判別することができ、無駄なスキャンを行うことがない。
【0066】
請求項19記載の発明では、(イ)光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに入力側導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、入射側に配置された導波路構成部分から比較的広帯域の光を入射し、スラブ導波路に対して前記入力側導波路と反対側に接続されたチャネル導波路アレイを経て出力される光の中心波長λ0を測定する中心波長測定ステップと、(ロ)この中心波長測定ステップで測定して得られた中心波長λ0と補正の目標とする中心波長λgとの差を求め、求められた差から中心波長λgが得られるべき相対位置まで2つの導波路構成部分の少なくとも一方を光軸と交叉する方向に暫定的に移動させる暫定補正ステップと、(ハ)入射側に配置された導波路構成部分から中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射し、この状態で暫定補正ステップで移動した後の位置を中心として光軸と交叉する方向に2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対するチャネル導波路アレイを経て出力される光のレベルを測定する第1の波長使用時測定ステップと、(ニ)入射側に配置された導波路構成部分から中心波長λgを中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を入射し、この状態で暫定補正ステップで移動した後の位置を中心として光軸と交叉する方向に2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対するチャネル導波路アレイを経て出力される光のレベルを測定する第2の波長使用時測定ステップと、(ホ)第1の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルと第2の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルが一致する相対移動位置を判別する一致位置判別ステップと、(ヘ)この一致位置判別ステップで判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了する最終補正ステップとを波長補正方法に具備させる。
【0067】
すなわち請求項19記載の発明では、光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに入力側導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、この位置関係で出力される光の中心波長λ0をまず測定する。ここで、2つの導波路構成部分は、1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを2つに切断したものであってもよいし、別々に製造されたものをそれらの端面同士で対向配置するようにしたものであってもよい。また、これらの端面は1つのスラブ導波路を2つに分けた形のものであってもよいし、スラブ導波路とこれに接続された導波路部分の際の部分を境として2つに分けた形のものであってもよい。
【0068】
そして暫定補正ステップで、中心波長測定ステップで測定して得られた中心波長λ0と補正の目標とする中心波長λgとの差を求め、求められた差から中心波長λgが得られるべき相対位置まで2つの導波路構成部分の少なくとも一方を光軸と交叉する方向に暫定的に移動させる。この移動によって、多少の誤差はあるものの中心波長が波長λgの近辺となった大まかな補正としての暫定補正が終了する。この後は位置についての微細な補正が実行されることになる。この補正では、まず暫定補正によって定められた位置を基準として、補正の目標とする中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射側に配置された導波路構成部分に入射させ、この状態で2つの導波路構成部分の相対位置を変化させていって、チャネル導波路アレイを経て出力される光のレベルを測定する。同様に、波長λgが中点となるように第1の波長λ1に対して反対側に位置する第2の波長λ2の光を出力させ、同様の測定を行う。波長λgをピークとする波形がこの波長λgを中心として短波長側と長波長側で対称の形を有していると仮定すると、第1の波長λ1と第2の波長λ2の測定したレベルが等しくなるはずである。そこで、第1の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルと第2の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルが一致する相対移動位置を一致位置判別ステップで判別し、判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了することにしている。
【0069】
この請求項19記載の発明では、暫定補正ステップで波長λgの近辺の相対位置を探り当てるので、第1の波長λ1および第2の波長λ2による測定を行う際に位置の移動(スキャン)の最小範囲をある程度正確に判別することができ、無駄なスキャンを行うことがない。また、スラブ導波路は光学部品としてのチャネル導波路アレイに接続されたアレイ導波路回折格子等に具体化している。
【0070】
請求項20記載の発明では、(イ)光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、入射側に配置された導波路構成部分から所定の波長幅の光を入射し出射側に配置された導波路構成部分に接続された所定の光学部品を経た光の中心波長λ0を測定する中心波長測定ステップと、(ロ)入射側に配置された導波路構成部分から目標となる中心波長λgに対して対称となる第1の波長λ1の光と第2の波長λ2の光を交互に周期的に入射し、この状態で光軸と交叉する方向に2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する2つの導波路構成部分を経て出力される光のレベルを測定する波長時分割測定ステップと、(ハ)この波長時分割測定ステップで測定した各波長λs、λlによる光学部品を経て出力される光のレベルを比較するレベル比較手段と、(ニ)このレベル比較手段の比較結果が一致する位置で入射側に配置された導波路構成部分と出射側に配置された導波路構成部分の位置関係を固定して中心波長λgの補正を終了する最終補正ステップとを波長補正方法に具備させる。
【0071】
すなわち請求項20記載の発明では、光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、この位置関係で出力される光の中心波長λ0を測定する。ここで、2つの導波路構成部分は、1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを2つに切断したものであってもよいし、別々に製造されたものをそれらの端面同士で対向配置するようにしたものであってもよい。また、これらの端面は1つのスラブ導波路を2つに分けた形のものであってもよいし、スラブ導波路とこれに接続された導波路部分の際の部分を境として2つに分けた形のものであってもよい。
【0072】
位置関係を変えていけば中心波長がこれに伴って変化するので、補正の目標とする中心波長λgが中点となるように第1の波長λ1と第2の波長λ2の光を交互に繰り返し出力させ、この関係で各位置の出力レベルの測定を行う。波長λgをピークとする波形がこの波長λgを中心として短波長側と長波長側で対称の形を有していると仮定すると、第1の波長λ1と第2の波長λ2の測定したレベルが等しくなるはずである。そこで、第1の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルと第2の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルが一致する相対移動位置を一致位置判別ステップで判別し、判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了することにしている。
【0073】
請求項21記載の発明では、請求項17〜請求項20いずれかに記載の波長補正方法で、第1の波長λ1と第2の波長λ2の間隔はスペクトラムの全半値幅であり、これらの波長の中点が波長λgであることを特徴としている。
【0074】
第1の波長λ1と第2の波長λ2の値はこれ以外であってもよいが、両者の間隔をスペクトラムの全半値幅とすることで、中心波長の定義に沿った位置の補正が可能になる。
【0075】
請求項22記載の発明では、請求項19記載の波長補正方法で、チャネル導波路アレイの出力側に他のスラブ導波路を介して複数本の出力導波路が接続されており、最終補正ステップでは、これら複数本の出力導波路から出力されるそれぞれの光について位置関係を求める測定を行い、これらの測定結果から位置関係を固定して中心波長λgの補正を終了することを特徴としている。
【0076】
すなわち請求項22記載の発明では、チャネル導波路アレイの出力側に配置された複数の出力導波路のそれぞれついて得られた補正結果の平均をとる等によって中心波長λgの補正を正確に行うことにしている。
【0077】
請求項23記載の発明では、(イ)光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、入射側に配置された導波路構成部分から所定の波長幅の光を入射し出射側に配置された導波路構成部分に接続された所定の光学部品を経た光の中心波長λ0を測定する中心波長測定手段と、(ロ)入射側に配置された導波路構成部分から中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射し、この状態で2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する出力される光のレベルを測定する第1の波長使用時測定手段と、(ハ)入射側に配置された導波路構成部分から中心波長λgを中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を入射し、この状態で2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する出力される光のレベルを測定する第2の波長使用時測定手段と、(ニ)第1の波長使用時測定手段によって得られた光のレベルと第2の波長使用時測定手段によって得られた光のレベルが一致する相対移動位置を判別する一致位置判別手段と、(ホ)この一致位置判別手段で判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正行う最終補正手段とを波長補正装置に具備させる。
【0078】
すなわち請求項23記載の発明では、光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、この位置関係で出力される光の中心波長λ0を測定する。ここで、2つの導波路構成部分は、1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを2つに切断したものであってもよいし、別々に製造されたものをそれらの端面同士で対向配置するようにしたものであってもよい。また、これらの端面は1つのスラブ導波路を2つに分けた形のものであってもよいし、スラブ導波路とこれに接続された導波路部分の際の部分を境として2つに分けた形のものであってもよい。
【0079】
位置関係を変えていけば中心波長がこれに伴って変化するので、補正の目標とする中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射側に配置された導波路構成部分に入射させ、この状態で2つの導波路構成部分の相対位置を変化させていって出力される光のレベルを測定する。同様に、波長λgが中点となるように第1の波長λ1に対して反対側に位置する第2の波長λ2の光を出力させ、同様の測定を行う。波長λgをピークとする波形がこの波長λgを中心として短波長側と長波長側で対称の形を有していると仮定すると、、第1の波長λ1と第2の波長λ2の測定したレベルが等しくなるはずである。そこで、第1の波長使用時測定手段で得られた光のレベルと第2の波長使用時測定手段で得られた光のレベルが一致する相対移動位置を一致位置判別手段で判別し、判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了することにしている。
【0080】
請求項24記載の発明では、(イ)光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、入射側に配置された導波路構成部分から所定の波長幅の光を入射し出射側に配置された導波路構成部分に接続された所定の光学部品を経た光の中心波長λ0を測定する中心波長測定手段と、(ロ)この中心波長測定手段によって得られた中心波長λ0と補正の目標とする中心波長λgとの差を求め、求められた差から中心波長λgが得られるべき相対位置まで2つの導波路構成部分の少なくとも一方を光軸と交叉する方向に暫定的に移動させる暫定補正手段と、(ハ)入射側に配置された導波路構成部分から中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射し、この状態で暫定補正手段によって移動した後の位置を中心として2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する出力される光のレベルを測定する第1の波長使用時測定手段と、(ニ)入射側に配置された導波路構成部分から中心波長λgを中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を入射し、この状態で暫定補正手段によって移動した後の位置を中心として2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する出力される光のレベルを測定する第2の波長使用時測定手段と、(ホ)第1の波長使用時測定手段によって得られた光のレベルと第2の波長使用時測定手段によって得られた光のレベルが一致する相対移動位置を判別する一致位置判別手段と、(ヘ)この一致位置判別手段で判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正行う最終補正手段とを波長補正装置に具備させる。
【0081】
すなわち請求項24記載の発明では、光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、この位置関係で出力される光の中心波長λ0をまず測定する。ここで、2つの導波路構成部分は、1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを2つに切断したものであってもよいし、別々に製造されたものをそれらの端面同士で対向配置するようにしたものであってもよい。また、これらの端面は1つのスラブ導波路を2つに分けた形のものであってもよいし、スラブ導波路とこれに接続された導波路部分の際の部分を境として2つに分けた形のものであってもよい。
【0082】
そして暫定補正手段で、中心波長測定手段で測定して得られた中心波長λ0と補正の目標とする中心波長λgとの差を求め、求められた差から中心波長λgが得られるべき相対位置まで2つの導波路構成部分の少なくとも一方を光軸と交叉する方向に暫定的に移動させる。この移動によって、多少の誤差はあるものの中心波長が波長λgの近辺となった大まかな補正としての暫定補正が終了する。この後は位置についての微細な補正が実行されることになる。この補正では、まず暫定補正によって定められた位置を基準として、補正の目標とする中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射側に配置された導波路構成部分に入射させ、この状態で2つの導波路構成部分の相対位置を変化させていって、出力される光のレベルを測定する。同様に、波長λgが中点となるように第1の波長λ1に対して反対側に位置する第2の波長λ2の光を出力させ、同様の測定を行う。波長λgをピークとする波形がこの波長λgを中心として短波長側と長波長側で対称の形を有していると仮定すると、第1の波長λ1と第2の波長λ2の測定したレベルが等しくなるはずである。そこで、第1の波長使用時測定手段で得られた光のレベルと第2の波長使用時測定手段で得られた光のレベルが一致する相対移動位置を一致位置判別手段で判別し、判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了することにしている。
【0083】
この請求項24記載の発明では、暫定補正手段で波長λgの近辺の相対位置を探り当てるので、第1の波長λ1および第2の波長λ2による測定を行う際に位置の移動(スキャン)の最小範囲をある程度正確に判別することができ、無駄なスキャンを行うことがない。
【0084】
請求項25記載の発明では、(イ)光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに入力側導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、入射側に配置された導波路構成部分から比較的広帯域の光を入射し、スラブ導波路に対して前記入力側導波路と反対側に接続されたチャネル導波路アレイを経て出力される光の中心波長λ0を測定する中心波長測定手段と、(ロ)この中心波長測定手段によって得られた中心波長λ0と補正の目標とする中心波長λgとの差を求め、求められた差から中心波長λgが得られるべき相対位置まで2つの導波路構成部分の少なくとも一方を光軸と交叉する方向に暫定的に移動させる暫定補正手段と、(ハ)入射側に配置された導波路構成部分から中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射し、この状態で暫定補正手段によって移動した後の位置を中心として2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対するチャネル導波路アレイを経て出力される光のレベルを測定する第1の波長使用時測定手段と、(ニ)入射側に配置された導波路構成部分から中心波長λgを中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を入射し、この状態で暫定補正手段によって移動した後の位置を中心として2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対するチャネル導波路アレイを経て出力される光のレベルを測定する第2の波長使用時測定手段と、(ホ)第1の波長使用時測定手段によって得られた光のレベルと第2の波長使用時測定手段によって得られた光のレベルが一致する相対移動位置を判別する一致位置判別手段と、(ヘ)この一致位置判別手段で判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正行う最終補正手段とを波長補正装置に具備させる。
【0085】
すなわち請求項25記載の発明では、光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに入力側導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、この位置関係で出力される光の中心波長λ0をまず測定する。ここで、2つの導波路構成部分は、1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを2つに切断したものであってもよいし、別々に製造されたものをそれらの端面同士で対向配置するようにしたものであってもよい。また、これらの端面は1つのスラブ導波路を2つに分けた形のものであってもよいし、スラブ導波路とこれに接続された導波路部分の際の部分を境として2つに分けた形のものであってもよい。
【0086】
そして暫定補正手段で、中心波長測定手段で測定して得られた中心波長λ0と補正の目標とする中心波長λgとの差を求め、求められた差から中心波長λgが得られるべき相対位置まで2つの導波路構成部分の少なくとも一方を光軸と交叉する方向に暫定的に移動させる。この移動によって、多少の誤差はあるものの中心波長が波長λgの近辺となった大まかな補正としての暫定補正が終了する。この後は位置についての微細な補正が実行されることになる。この補正では、まず暫定補正によって定められた位置を基準として、補正の目標とする中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射側に配置された導波路構成部分に入射させ、この状態で2つの導波路構成部分の相対位置を変化させていって、チャネル導波路アレイを経て出力される光のレベルを測定する。同様に、波長λgが中点となるように第1の波長λ1に対して反対側に位置する第2の波長λ2の光を出力させ、同様の測定を行う。波長λgをピークとする波形がこの波長λgを中心として短波長側と長波長側で対称の形を有していると仮定すると、第1の波長λ1と第2の波長λ2の測定したレベルが等しくなるはずである。そこで、第1の波長使用時測定手段で得られた光のレベルと第2の波長使用時測定手段で得られた光のレベルが一致する相対移動位置を一致位置判別手段で判別し、判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了することにしている。
【0087】
この請求項25記載の発明では、暫定補正手段で波長λgの近辺の相対位置を探り当てるので、第1の波長λ1および第2の波長λ2による測定を行う際に位置の移動(スキャン)の最小範囲をある程度正確に判別することができ、無駄なスキャンを行うことがない。また、スラブ導波路は光学部品としてのチャネル導波路アレイに接続されたアレイ導波路回折格子等に具体化している。
【0088】
請求項26記載の発明では、(イ)光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、入射側に配置された導波路構成部分から所定の波長幅の光を入射し出射側に配置された導波路構成部分に接続された所定の光学部品を経た光の中心波長λ0を測定する中心波長測定手段と、(ロ)入射側に配置された導波路構成部分から目標となる中心波長λgに対して対称となる第1の波長λ1の光と第2の波長λ2の光を交互に周期的に入射し、この状態で光軸と交叉する方向に2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する2つの導波路構成部分を経て出力される光のレベルを測定する波長時分割測定手段と、(ハ)この波長時分割測定手段で測定した各波長λs、λlによる光学部品を経て出力される光のレベルを比較するレベル比較手段と、(ニ)このレベル比較手段の比較結果が一致する位置で入射側に配置された導波路構成部分と出射側に配置された導波路構成部分の位置関係を固定して中心波長λgの補正を終了する最終補正手段とを波長補正装置に具備させる。
【0089】
すなわち請求項26記載の発明では、光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、この位置関係で出力される光の中心波長λ0を測定する。ここで、2つの導波路構成部分は、1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを2つに切断したものであってもよいし、別々に製造されたものをそれらの端面同士で対向配置するようにしたものであってもよい。また、これらの端面は1つのスラブ導波路を2つに分けた形のものであってもよいし、スラブ導波路とこれに接続された導波路部分の際の部分を境として2つに分けた形のものであってもよい。
【0090】
位置関係を変えていけば中心波長がこれに伴って変化するので、補正の目標とする中心波長λgが中点となるように第1の波長λ1と第2の波長λ2の光を交互に繰り返し出力させ、この関係で各位置の出力レベルの測定を行う。波長λgをピークとする波形がこの波長λgを中心として短波長側と長波長側で対称の形を有していると仮定すると、第1の波長λ1と第2の波長λ2の測定したレベルが等しくなるはずである。そこで、第1の波長使用時測定手段で得られた光のレベルと第2の波長使用時測定手段で得られた光のレベルが一致する相対移動位置を一致位置判別手段で判別し、判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了することにしている。
【0091】
請求項27記載の発明では、請求項23〜請求項26のいずれかに記載の波長補正装置で、第1の波長λ1と第2の波長λ2の間隔はスペクトラムの全半値幅であり、これらの波長の中点が波長λgであることを特徴としている。
【0092】
第1の波長λ1と第2の波長λ2の値はこれ以外であってもよいが、両者の間隔をスペクトラムの全半値幅とすることで、中心波長の定義に沿った位置の補正が可能になる。
【0093】
請求項28記載の発明では、請求項25に記載の波長補正装置で、チャネル導波路アレイの出力側に他のスラブ導波路を介して複数本の出力導波路が接続されており、最終補正手段は、これら複数本の出力導波路から出力されるそれぞれの光について位置関係を求める測定を行い、これらの測定結果から位置関係を固定して中心波長λgの補正を終了することを特徴としている。
【0094】
すなわち請求項28記載の発明では、チャネル導波路アレイの出力側に配置された複数の出力導波路のそれぞれついて得られた補正結果の平均をとる等によって中心波長λgの補正を正確に行うことにしている。
【0095】
請求項29記載の発明のアレイ導波路回折格子は、(イ)光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士を対向配置し、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものとなっており、第1の測定時に、入射側に配置された導波路構成部分は目標となる中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射されたとき、光軸と交叉する方向に2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する出力される光のレベルを測定したものであり、(ロ)更に第2の測定時に、入射側に配置された導波路構成部分から中心波長λgを中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を入射したとき、光軸と交叉する方向に2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する2つの導波路構成部分を経て出力される光のレベルを測定したものであって、(ハ)第1の測定時に得られた光のレベルと第2の測定時に得られた光のレベルが一致する相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置が固定されて中心波長λgの補正が行われていることを特徴としている。
【0096】
すなわち請求項29記載の発明のアレイ導波路回折格子は、2つの導波路構成部分が、光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士を対向配置し、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを構成しており、これに対して第1の測定と第2の測定が行われて、これらについて測定時に得られた光のレベルが一致する相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置が固定されて中心波長λgの補正が行われている。ここで、2つの導波路構成部分は、1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを2つに切断したものであってもよいし、別々に製造されたものをそれらの端面同士で対向配置するようにしたものであってもよい。また、これらの端面は1つのスラブ導波路を2つに分けた形のものであってもよいし、スラブ導波路とこれに接続された導波路部分の際の部分を境として2つに分けた形のものであってもよい。
【0097】
請求項30記載の発明では、請求項29記載のアレイ導波路回折格子で、スラブ導波路とこれ以外のスラブ導波路がチャネル導波路アレイを介して接続されていることを特徴としている。
【0098】
すなわち請求項30記載の発明では、2つのスラブ導波路をチャネル導波路アレイで接続した構成までアレイ導波路回折格子を具体化している。
【0099】
請求項31記載の発明では、(イ)入力導波路と、(ロ)この入力導波路に一端を接続され入力する波長多重光を奇数番目の波長の光と偶数番目の波長の光に分離する2本の光導波路と、(ハ)これらの光導波路の少なくとも一方に対して特定の波長を中心として所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光が入射したときのこの光導波路から出射される光の強さの測定とこの特定の波長を中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光が入射したときのその光導波路から出射される光の強さの測定の測定結果が一致するようにその光導波路の特性を変更する特性補正手段とをインタリーバに具備させる。
【0100】
すなわち請求項31記載の発明では、2本の光導波路の少なくとも1本に対して、所定の関係にある2つの波長λ1、λ2の光を使用した測定によって特性を補正するような特性補正手段をインタリーバが備えていることを特徴としている。
【0101】
請求項32記載の発明では、請求項31記載のインタリーバで、特性補正手段は光導波路を通電によって加熱する抵抗であることを特徴としている。
【0102】
すなわち請求項32記載の発明では、特性補正手段が抵抗であって、通電による発熱で光導波路の特性を補正することにしている。
【0103】
請求項33記載の発明のインタリーバは、(イ)入力導波路と、(ロ)この入力導波路に一端を接続され入力する波長多重光を奇数番目の波長の光と偶数番目の波長の光に分離する2本の光導波路とを備え、(ハ)これら2本の光導波路の少なくとも一方は加熱あるいは紫外線の照射によってその波長選択特性を変化させる材料で構成されており、特定の波長を中心として所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光が入力導波路を介してこの光導波路に入射したときのこれから出射される光の強さの測定とこの特定の波長を中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光が入射したときのこれから出射される光の強さの測定との測定結果が一致するまで加熱あるいは紫外線の照射が行われることでその特性が補正されていることを特徴としている。
【0104】
すなわち請求項33記載の発明では、インタリーバの入力導波路に接続された2本の光導波路の少なくとも1本は加熱あるいは紫外線の照射によってその波長選択特性を変化させる材料で構成されており、かつ所定の関係にある2つの波長λ1、λ2の光を使用した測定によって特性を補正していることを特徴としている。
【0105】
【発明の実施の形態】
【0106】
【実施例】
以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【0107】
<第1の実施例>
【0108】
図1は本発明の第1の実施例における波長補正装置の構成を表わしたものである。この波長補正装置51は、可変波長光源(TLS)52を備えている。可変波長光源52から出力される所定の波長λの光53は偏波スクランブラ(SCR)54に入力されるようになっている。偏波スクランブラ54は、偏光を有するレーザ光を無偏光にする。一般的にAWGは偏光依存性を有するため、レーザが偏光を有するとその状態によって、測定されるAWGの特性が変化する。このため、偏光状態を平均化し、レーザ光の偏光に依存しない安定した測定を可能にさせるために偏波スクランブラが用いられる。偏波スクランブラ54から出力された波長λの光55は光カプラ56に入力されるようになっている。光カプラ56は所定の比率で2本の光ファイバに光を分岐する光部品である。光カプラ56によって分岐された一方の光57Aは波長計(OWM)58に入力されてその波長が測定されるようになっている。
【0109】
光カプラ56によって分岐された他方の光57Bは光コネクタ59を介してアレイ導波路回折格子(AWG)61の入力導波路12(図17参照)に入力されるようになっている。アレイ導波路回折格子61は、その入力側スラブ導波路が図17でも示したように第1の入力側導波路構成部分15Aと第2の入力側導波路構成部分15Bに分かれている。アレイ導波路回折格子61の第1〜第Nの出力導波路131〜13Nは、それぞれ対応して設けられた第1〜第Nの光コネクタ621〜62Nを介して第1〜第Nの光パワーメータ(OPM)631〜63Nに接続されている。ここで数値Nはアレイ導波路回折格子61の出力導波路131〜13Nのチャネル数を表わしている。
【0110】
本実施例でアレイ導波路回折格子61の第1の入力側導波路構成部分15Aは図示しない不動部材上に固定されており、第2の入力側導波路構成部分15Bは移動機構65によって第1の入力側導波路構成部分15Aに対してこれらの切断方向66に移動自在となっている。制御部67は可変波長光源52の出力する光53の波長λを制御する波長制御信号68を出力すると共に、波長計58から波長モニタ信号69の供給を受けて可変波長光源52の出力する光53のモニタを行うようになっている。また、制御部67は移動制御信号71によって移動機構65の移動の制御を行うと共に、第1〜第Nの光パワーメータ631〜63Nからそれぞれパワー検出信号721〜72Nの供給を時間的に並行して入力するようになっている。
【0111】
図2は、このような構成の波長補正装置による測定の手順を表わしたものである。本実施例では、スペクトラムの全半値幅(FWHM)Wのアレイ導波路回折格子61をスラブ調芯によって、目標とする中心波長λgに補正することにする。まず、ステップS101では、入力側スラブ導波路15(図17参照)の第1の入力側導波路構成部分15Aと第2の入力側導波路構成部分15Bの相対位置を初期位置にセットする(ステップS101)。両者の位置関係は任意である。
【0112】
次にこの初期位置の状態でアレイ導波路回折格子61から出力される光の中心波長λ0を測定する(ステップS102)。本実施例では図1に示したように光コネクタ59を介してアレイ導波路回折格子61に可変波長光源52が接続されている。したがって、この可変波長光源52および他の光コネクタ62を介して接続された第1〜第Nの光パワーメータ631〜63Nを用いて測定を行う。ただし、中心波長λ0の測定はこれに限るものではない。すでに図17で説明したようにASE光源31を使用して、あるいは他の手法を使用して中心波長λ0を測定してもよい。
【0113】
可変波長光源52および第1〜第Nの光パワーメータ631〜63Nを用いて測定を行う場合には、可変波長光源52を所定の波長範囲で連続的に変化させ、それぞれについて光パワーメータ63で光の透過量を求める。次に光の透過量のピークを求めて、そのピーク値から3dB(デシベル)だけ出力が低下した位置の波長から中心波長λ0を測定する。
【0114】
図3は、中心波長λ0の測定と目標とする波長λgとの関係を表わしたものである。ここで曲線81は波長λの変化に基づく第1〜第Nの光パワーメータ631〜63N(図1参照)による光の透過量を表わしている。光の透過量のピークとなる波長は曲線81そのものから特定しづらい。そこで、ピーク値Pから光の透過量が3dB低下した位置の波長λ1、λ2を測定し、これらの平均値を中心波長λ0とするようになっている。
【0115】
もっとも初期位置は暫定的な測定位置であり、十分な位置精度が必要となるものではない。そこで、第1〜第Nの光パワーメータ631〜63Nのすべてを用いて測定を行う必要はなく、そのうちの代表的な1つを使用して簡易に求めるものであってもよい。同様に、ピーク値Pから3dBだけ光の透過量が低下した位置に限定して測定を行って中心波長λ0を求める必要もない。
【0116】
ところで、求められた初期位置での中心波長λ0は目標とする波長λgと相違するのが通常である。そこで、両者の波長の差Δλを次の(2)式より求め、すでに測定した各種の波長の差Δλに対するシフト量についてのデータを使用して、中心波長が波長λgとなるべきスラブ変位量を算出する(図2ステップS103)。
【0117】
Δλ=|(λ0−λg)| ……(2)
【0118】
そしてこのスラブ変位量だけ第1の入力側導波路構成部分15Aと第2の入力側導波路構成部分15Bの相対的な位置を移動させる(ステップS104)。なお、(2)式ではスラブ変位量として絶対値を求めたが、単純に一方から他方を差し引くことで、その値の正負に応じて移動方向を定めることができる。
【0119】
このようにして第1の入力側導波路構成部分15Aと第2の入力側導波路構成部分15Bの相対的な位置を移動させることで、移動後の位置関係で中心波長はほぼ波長λgと一致する。これによって、1段階目の補正作業が終了する。次に精度の高い位置補正を行うための2段階目の補正作業に移る。
【0120】
まず、図1に示した可変波長光源52の出力する光53の波長を、次の(3)式に示す波長λsに設定する。そして、この波長λsの光53が入力導波路12から第1の入力側導波路構成部分15Aに入射している状態で、第1の入力側導波路構成部分15Aと第2の入力側導波路構成部分15Bの相対的な位置を所定の範囲内で移動させ、このときの光の透過量の変化を第1〜第Nの光パワーメータ631〜63Nで出力導波路131〜13Nの全チャネルについて時間的に並行して測定する(ステップS105)。
【0121】
λs=λg−(W/2) ……(3)
【0122】
ここで値Wはスペクトラムの全半値幅を示している。
【0123】
次に、可変波長光源52の出力する光53の波長を、次の(4)式に示す波長λlに設定する。そして、この波長λlの光53が入力導波路12から第1の入力側導波路構成部分15Aに入射している状態で、第1の入力側導波路構成部分15Aと第2の入力側導波路構成部分15Bの相対的な位置を所定の範囲内で移動させ、このときの光の透過量の変化を第1〜第Nの光パワーメータ631〜63Nで出力導波路131〜13Nの全チャネルについて時間的に並行して測定する(ステップS106)。
【0124】
λl=λg+(W/2) ……(4)
【0125】
図4は、以上説明した3つの波長λg、λs、λlの関係を表わしたものである。この図で縦軸は光の透過量を表わしており、横軸は波長λを表わしている。光の透過量のピークから3dB低下した位置の波長λが波長λsおよび波長λlであり、これらの間隔がスペクトラム82の全半値幅Wとなる。中心波長λ0の定義を波長λsと波長λlの平均の波長とすると、波長λsと波長λlで測定した際の値が等しくなるとき、中心波長λ0と波長λgが一致する。また、スペクトラム82が透過量のピークとなる波長を中心に対称形になっているとき、中心波長λ0は、透過量がピークとなる波長と一致する。したがって、この場合には波長λsと波長λlで測定した際の値が等しくなるとき、波長λ0と波長λgおよび透過量がピークとなる波長が一致する。
【0126】
図5は、図2のステップS105とステップS106で行った波長λsと波長λlについてのモニタ結果を表わしたものである。この図で縦軸は図1に示した第1〜第Nの光パワーメータ631〜63Nのうちの注目した1つ(以下、光パワーメータ63Xという。)における光の透過量すなわち受信した光量を表わしており、横軸は同じく図1に示した可変波長光源52が波長λsと波長λlにそれぞれ設定されたときのスラブ移動量を示している。波長λsについての特性を示した特性線84と波長λlについての特性を示した特性線85の交叉する位置86が波長λsと波長λlの光量が等しい位置であり、この波長が目標とする波長λgとなる。したがって、その光パワーメータ63Xについて限定して考察すれば、2つのモニタ結果の特性線84、85が交叉する位置86に第1の入力側導波路構成部分15Aと第2の入力側導波路構成部分15Bの相対的な位置をシフトさせれば、この位置で目標とする中心波長λgに補正されることになる(図2ステップS107)。
【0127】
図6は本実施例で測定に使用された2つの波長λs、λlの全体的な波形を示したものである。この図で縦軸は光量であり、横軸は図1に示した移動機構65による切断方向66の移動量あるいは移動位置を示している。この図で短波長側の第1の波長λsを示した特性線84と長波長側の第2の波長λlを示した特性線85の交叉する位置86を中心とした破線で示した範囲を拡大した図が先の図5となる。2つの特性線84、85の交叉する点を単純に求めると、位置86以外にも交叉する点が存在する。そこで、ステップS101で初期位置を定めて交叉する点を特定するようにしている。
【0128】
図7は以上説明した制御を行う制御部およびその周辺の構成を具体的に表わしたものである。図1にも示した制御部67は通常のパーソナルコンピュータとほぼ同様の構成となっており、CPU(中央処理装置)87を備えている。CPU87はバス88を通じて各種の回路部品と接続されている。このうちプログラム格納部89はこの制御部67の各種制御を実行するためのプログラムを格納した記憶部である。プログラム格納部89は、通常の場合、ROM(リード・オンリ・メモリ)あるいはハードディスク等の記憶媒体によって構成される。作業用メモリ90は、CPU87が各種の制御を行う場合に一時的にデータを格納するための記憶領域である。作業用メモリ90は通常の場合、RAM(ランダム・アクセス・メモリ)あるいはハードディスク等の記憶媒体によって構成される。テーブル格納部91は各種のテーブルあるいは固定的なデータを格納する記憶領域である。テーブル格納部91は通常の場合、ハードディスクや電池によってバックアップされたRAMのような不揮発性の記憶媒体によって構成されている。操作入力部92は図示しないキーボードやマウスのようなデータ入力用の機器から構成されている。表示部93はCRTあるいは液晶ディスプレイのようなデータを表示するための装置で構成されている。
【0129】
データ入出力部94は、波長補正装置51(図1)を構成する各部とデータの入出力を行うインタフェイス回路である。このデータ入出力部94は可変波長光源52の出力する光53の波長λを制御する波長制御信号68を送出するようになっており、また、波長計58から波長モニタ信号69の供給を受けるようになっている。更に、データ入出力部94は第1〜第Nの光パワーメータ(OPM)631〜63Nからそれぞれのパワー検出信号721〜72Nの供給を受けるようになっている。移動機構制御部95は、移動制御信号71によって移動機構65の制御を行うようになっている。
【0130】
ここで、移動機構65は、第2の入力側導波路構成部分15Bを第1の入力側導波路構成部分15A(図1参照)に対して移動させるためのステッピングモータ65Aと、このステッピングモータ65Aを駆動するためのステッピングモータ駆動回路65Bと、第2の入力側導波路構成部分15Bの第1の入力側導波路構成部分15Aに対する位置を検出するための位置検出センサ65Cを備えている。位置検出センサ65Cは単数であってもよいし、複数であってもよい。本実施例では第2の入力側導波路構成部分15Bを第1の入力側導波路構成部分15Aに対して所定の初期位置にセットするために第1の入力側導波路構成部分15Aと第2の入力側導波路構成部分15Bの双方にマーク(図示せず)が付されており、これらのマークを位置検出センサ65Cで一致させることで初期位置を設定するようになっている。初期位置設定後の移動に伴う位置検出は、ステッピングモータ65Aに供給される駆動パルスの数によって行うようになっている。
【0131】
図8および図9は、制御部による波長補正制御の流れの概要を表わしたものである。まず図7に示した移動機構制御部95は、この図に示した位置検出センサ65Cの検出出力を監視しながらステッピングモータ駆動回路65Bに制御信号を送り、マークの検出によって第2の入力側導波路構成部分15Bを初期位置にセットする(ステップS201)。この状態でCPU87は第1〜第Nの光パワーメータ631〜63Nから出力されるパワー検出信号721〜72Nをデータ入出力部94から受け取ることで、アレイ導波路回折格子61の出力導波路131〜13Nの全部についての中心波長λ0の測定を行う(ステップS202)。
【0132】
中心波長λ0の測定が終了したら、その平均値(あるいは任意の光パワーメータ63Xに代表される1つの値)と目標とする波長λgとを基にして、CPU87はテーブル格納部91に予め格納している対応テーブル(図示せず)からスラブ変位量を読み出す(ステップS203)。なお、対応テーブルは、実際に測定した値等を用いて各種の中心波長λ0と波長λgの組み合わせに対してスラブ変位量を対応づけたものである。
【0133】
スラブ変位量が求められたら、移動機構制御部95はこのスラブ変位量に相当する移動量となるように第2の入力側導波路構成部分15Bを移動させる(ステップS204)。この移動後の位置を基準位置と呼ぶことにする。すでに説明したように基準位置は最終的に設定される位置に比較的近い位置となる。第2の入力側導波路構成部分15Bが基準位置にセットされたら、CPU87は波長制御信号68によって可変波長光源52の出力する光53を波長λsに設定する(ステップS205)。可変波長光源52から出力される光53の波長λの確認および波長λsへの制御は波長計58を用いて行うことができる。
【0134】
短波長側の波長λsへの設定が行われたら、移動機構制御部95は、移動制御信号71によって移動機構65を制御し、基準位置を中心にスペクトラムの全半値幅W以上の波長幅に相当する距離で第2の入力側導波路構成部分15Bを移動させる。そして、この移動に伴うステッピングモータ65Aの駆動パルスの数としての位置情報と対応付けながら第1〜第Nの光パワーメータ631〜63Nから得られた全チャネルのパワー検出信号72を作業用メモリ90に格納する(ステップS206)。第2の入力側導波路構成部分15Bの位置のスキャン動作は基準位置を中心にたとえば所定量だけ短い波長から同じく所定量だけ長い波長間で行われるので、ステップS204で基準位置に移動する制御を行う代わりにスキャン開始位置にいきなり移動してからスキャンを開始するようにすることもできる。
【0135】
以上のようにして短波長側の波長λsについての測定が終了したら、今度は可変波長光源52の出力する光53が長波長側の波長λlに設定される(ステップS207)。そして同様に、移動機構制御部95は、移動制御信号71によって移動機構65を制御し、基準位置を中心にスペクトラムの全半値幅W以上の波長幅に相当する距離で第2の入力側導波路構成部分15Bを移動させる。そして、この移動に伴うステッピングモータ65Aの駆動パルスの数としての位置情報と対応付けながら第1〜第Nの光パワーメータ631〜63Nから得られた全チャネルのパワー検出信号72を作業用メモリ90に格納する(ステップS208)。
【0136】
ただし、このステップS208のスキャンはステップS206で行われたと同一の幅で行う必要はない。図5で説明したように波長λsと波長λlの両者の光量が等しい移動位置を求めればよいので、装置によってはその値が出力導波路131〜13Nの全チャネルで確定するか否かを逐次監視して、全チャネルで確定した時点でスキャンを終了させることができる。
【0137】
このようにして波長λlについての測定が終了したら、CPU87は第1〜第Nの光パワーメータ631〜63Nでから得られた全チャネルの測定データを作業用メモリ90から読み出す(図9ステップS209)。そして、それぞれの出力導波路131〜13Nについて波長λsと波長λlの両者の光量が等しくなる移動位置を算出する(ステップS210)。CPU87はこれらのデータから出力導波路131〜13N全体についての移動位置を算出する(ステップS211)。この算出は、各チャネルについての算出結果の単純な平均値であってもよいし、出力導波路131〜13Nの利用度から重み付けを行って基準位置からの最適な移動位置が算出されてもよい。また、バラツキのある測定結果が混入していた場合は、これらを除いた後で基準位置からの最適な移動位置を算出することも可能である。装置によってはこれとは反対に、最悪の値を示しているチャネルで所望の特性が得られるように移動位置を調整することも有効である。
【0138】
なお、本実施例では出力導波路131〜13Nの全チャネルに対して測定が行われるので、これらの測定結果をチェックすることで測定の対象となったアレイ導波路回折格子61の特性の良否を判別することも可能である。したがって、あるチャネルについての出力導波路131〜13Nの移動位置の算出結果が所定の許容範囲を越えたり、測定が不良とされたアレイ導波路回折格子61については、これ以降の処理を継続せずに、エラー表示を行って製品化の対象から除外するようにしてもよい。
【0139】
ステップS211で移動位置が求められたら、移動機構制御部95はCPU87の指示に基づいて基準位置から算出された位置まで第2の入力側導波路構成部分15Bを移動させる(ステップS212)。これらの移動制御はステッピングモータ65Aに与える駆動パルスの数を基にして行うが、移動機構の減速比を適切に設定しておくことにより、十分な精度で位置決めが可能である。位置決めが終了したら第1の入力側導波路構成部分15Aと第2の入力側導波路構成部分15Bの位置関係を固定する(ステップS213)。装置によってはこれらを接着剤で貼り合わせる工程がこの部分で実施されてもよいし、テープ等を使用して仮の固定が実施されるものであってもよい。
【0140】
なお、以上説明した第1の実施例では入力側スラブ導波路を光軸に対してほぼ直交する方向に切断した第1の入力側導波路構成部分15Aと第2の入力側導波路構成部分15Bの位置関係を調整することでアレイ導波路回折格子の中心波長の補正を行うことにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、入力側スラブ導波路の切断の角度は光軸に対して直交方向に限る必要はなく、任意の角度で切断することが可能である。また、切断するスラブ導波路はチャネル導波路アレイに接続された入力側の導波路である必要はない。スラブ導波路を組み込んだ光学部品でスラブ導波路の接合される位置の調整によって光学的な特性が変化するものであればよい。
【0141】
また第1の実施例では可変波長光源を使用してスラブ導波路の接合位置を求めることにしたが、2つの特定波長の光を個別に出力するものであってもよい。更に実施例では光パワーメータ63を出力導波路131〜13Nの全チャネル数だけ用意してこれら全チャネルの処理を一度に行ったが、これよりも少ない数の光パワーメータ63を用意してチャネルを切り替えながら測定を繰り返すようにしてもよい。
【0142】
更に本実施例では図8のステップS206とステップS208で短波長側と長波長側にそれぞれ波長を設定して測定を行ったが、2種類の光を時分割で入力しながらスラブ導波路の接合すべき位置を移動させて測定を行うようにしてもよい。これにより、1回のスキャン(移動)で測定を行うことが可能になる。これを次に変形例として簡単に説明する。
【0143】
<第1の実施例の変形例>
【0144】
図10は第1の実施例の変形例による波長補正装置の構成を表わしたものである。図10で図1と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。
【0145】
この変形例の波長補正装置351は、第1の実施例で説明した補正の目標となる波長λgを中心とした短波長側の第1の波長λsと長波長側の第2の波長λlの光を2波長光源352から繰り返し時分割で出射するようになっている。2波長光源352は2つの波長λs、λlを交互に出射するようなものであってもよいし、それぞれの波長λs、λlを別々に出射する光源とこれらを択一的に選択する選択手段を備えたようなものであってもよい。
【0146】
2波長光源352から出力される光353は、偏波スクランブラ(SCR)54に入力される。偏波スクランブラ54から出力された周期的に切り替えられた波長λsと波長λlの光355は、光コネクタ59を介してアレイ導波路回折格子(AWG)61の入力導波路12(図17参照)に入力されるようになっている。アレイ導波路回折格子61は、その入力側スラブ導波路が図17でも示したように第1の入力側導波路構成部分15Aと第2の入力側導波路構成部分15Bに分かれている。アレイ導波路回折格子61の第1〜第Nの出力導波路131〜13Nは、それぞれ対応して設けられた第1〜第Nの光コネクタ621〜62Nを介して第1〜第Nの光パワーメータ631〜63Nに接続されている。
【0147】
この変形例でもアレイ導波路回折格子61の第1の入力側導波路構成部分15Aは図示しない不動部材上に固定されており、第2の入力側導波路構成部分15Bは移動機構65によって第1の入力側導波路構成部分15Aに対してこれらの切断方向66に移動自在となっている。制御部367は2波長光源352が交互に時分割で出力する波長λsと波長λlの光を入力するようになっている。なお、この変形例の波長補正装置351では、中心波長λ0の測定を先の実施例と同一の手法あるいはこれと異なる手法で実施したアレイ導波路回折格子61に対して補正作業を行うことにしている。同一ロットの製品について補正を行うような場合には、中心波長λ0の測定を省略して、先の製品の初期位置と同一位置を初期位置に設定するようにしてもよい。
【0148】
図11は第1の実施例の図5に対応するもので、目標とする波長λgに対するスラブ移動量を示したものである。ここでは図示の都合上、第1の入力側導波路構成部分15Aに対する第2の入力側導波路構成部分15Bの移動量を大きくしているが、実際には波長λsと波長λlの切り替えの周期は第2の入力側導波路構成部分15Bの移動速度に対して十分短いものとなっている。
【0149】
たとえば相対位置P1で図10に示した2波長光源352が短波長側の第1の波長λsを出力したとすると、その位置(スラブ変位量)での特性線84と一致するレベルの光量l1が光パワーメータ63によって測定される。次にこれから僅かに位置をずらした相対位置P2で2波長光源352が長波長側の第2の波長λlを出力したとすると、その位置での特性線85と一致するレベルの光量l2が光パワーメータ63によって測定される。この図で両光量l1、l2が一致しないのは、その相対位置が目標とする波長λgに一致しないからである。
【0150】
これに対して、波長λsについての特性を示した特性線84と波長λlについての特性を示した特性線85の交叉する位置86(相対位置Px)では、2波長光源352が短波長側の第1の波長λsを出力しても長波長側の第2の波長λlを出力しても光パワーメータ63の測定する光量は等しくなる。これよりも更に第2の入力側導波路構成部分15Bが移動すると、再び両者の光量に差が生じてくる。したがって、この変形例では制御部367が短波長側の第1の波長λsによる光量と長波長側の第2の波長λlによる光量を比較し、両者が一致する箇所を波長λgに一致する位置とすることにしている。
【0151】
このような変形例によれば、1回のスキャンで2つの波長λs、λlによる測定が終了する。しかも、第2の入力側導波路構成部分15Bの移動(第1の入力側導波路構成部分15Aの移動であってもよい。)に伴って2つの波長λs、λlによる光量の差が拡大するか縮小するかをチェックすることで、両波長の中点に位置する目標とする波長λgに近づいているか遠ざかっているかを判別することができる。したがって、先の実施例のステップS102で示した光の中心波長λ0の測定あるいは初期位置の設定をある程度大まかに行うことができる。また、2つの波長λs、λlによる光量の差が大きいときには測定を大まかに行って、差が小さくなった時点で精密な測定を行うといった効率的な測定方法を採用することも可能になる。したがって、測定時間の一層の短縮や測定精度の向上を図ることができる。
【0152】
更にこの変形例では固定した2つの波長λs、λlを出力する2波長光源352を使用するので、第1の実施例の波長計(OWM)58が不要である。波長のフィードバックあるいは測定が不要となるからである。
【0153】
<第2の実施例>
【0154】
伝送するデータの大容量化と共に、光ファイバ通信システムで伝送容量の拡大が望まれており、高密度波長分割多重通信方式(Dense Wavelength Division Multiplexing:DWDM)が注目されている。ところが、通信システムを構築する際に、すべての光部品を高度な波長多重を前提とした所定の規格に適合させようとすると、部品によっては大幅なコストアップを招いたり、歩留りが悪くなるといった問題が生じる場合がある。このような問題を解消するためにインタリーバと呼ばれる部品が活用されている。
【0155】
図12はインタリーバとこれを使用した信号処理装置の要部を表わしたものである。インタリーバ401は入力導波路402に入力する信号光403を2つの出力導波路404、405に波長ごとに振り分けて出力する光学部品である。たとえば入力導波路402から波長λ1、λ2、λ3、λ4……の信号光403が入力されたとすると、第1の出力導波路404からは奇数番目の波長λ1、λ3……の信号光406が出力される。また、第2の出力導波路405からは偶数番目の波長λ2、λ4……の信号光407が出力される。したがって、たとえばこれら分離された後の信号光406、407は多重された各信号光の波長の間隔が2倍に広がることになる。このため、後段に多重光を波長ごとに分離する光デマルチプレクサ(DMUX)408、409を配置するような場合には、これらの光学部品として比較的安価なものを採用することができる。
【0156】
ところで、インタリーバ401はその入力導波路402と第1および第2の出力導波路404、405の間に3dB(デシベル)カプラ411、412を配置している。そして、これらの3dBカプラ411、412の間に光路長の異なる第1および第2の光導波路413、414を配置することで、奇数番目と偶数番目の波長の信号成分を分離することにしている。使用する信号光403に応じて波長の分離が良好に行われるようにするために、第1および第2の光導波路413、414の途中には第1の加熱板415あるいは第2の加熱板416が配置されている。これらの加熱板415、416を用いて熱パルスを適宜印加することでインタリーバ401の波長特性を変更することが可能になる。本発明の第2の実施例では、このインタリーバ401の効率的な波長補正を行うようにしている。
【0157】
図13は、このようなインタリーバの波長を補正する波長補正装置の構成を表わしたものである。図13で図1と同一部分には同一の符号を付しており、波長補正装置51Aの説明を適宜省略する。可変多重波長光源52Aの出力する多重光53Aを入力する光コネクタ59は、入力導波路12を介してインタリーバ401の入力導波路402と接続されている。インタリーバ401の2つの出力導波路404、405は、光コネクタ431、432を介してスイッチ回路433に接続されており、これらの一方が選択されて光デマルチプレクサ(DMUX)434に入力されるようになっている。光デマルチプレクサ434は図12に示した光デマルチプレクサ408、409と同様なもので、入力された多重光を波長ごとに分離するようになっている。
【0158】
光デマルチプレクサ434の出力側にはそれぞれの波長成分の出力光量を個別に測定するための光パワーメータ4361〜436Nが配置されている。これらの光パワーメータ4361〜436Nの出力するパワー検出信号721〜72Nは制御部67Aに時間的に並行して入力されるようになっている。制御部67Aは可変多重波長光源52Aの出力を制御する。制御部67Aはこの他、加熱制御部438の制御を行うようになっている。加熱制御部438は加熱板415、416を通電制御することで第1または第2の光導波路413、414の特性を変化させるようになっている。波長補正装置51Aによっては図12に示した3dBカプラ411、412に対する加熱制御も併せて行えるようになっている。なお、これらの加熱制御の他に紫外線を照射して特性を変化させることもできる。
【0159】
このような構成の波長補正装置では、補正を行おうとするインタリーバ401を光コネクタ59、431、432によって装置内の入射側と出射側にそれぞれ接続する。そして、制御部67Aによってスイッチ回路433を制御して、2つの出力導波路404、405のうちの任意の一方を光デマルチプレクサ434に接続する。この状態で制御部67Aは可変多重波長光源52Aの出力する各波長λ1、λ2、λ3、λ4……をそれぞれの目標値よりも所定の波長Δλだけ短波長側にした波長λ1−Δλ、λ2−Δλ、λ3−Δλ、λ4−Δλ……を出力させる。そして、この状態での光パワーメータ4361〜436Nの出力するパワー検出信号721〜72Nを測定し、続いて目標値よりも所定の波長Δλだけ長波長側にした波長λ1+Δλ、λ2+Δλ、λ3+Δλ、λ4+Δλ……を出力させる。この場合も同様に光パワーメータ4361〜436Nの出力するパワー検出信号721〜72Nを測定する。
【0160】
そして、これらの2種類の波長に対する光パワーメータ4361〜436Nの出力が波長ごとに最も近似した値となるように、波長を短波長側と長波長側に交互に切り替えながら加熱制御部438を指示して加熱板415、416の通電制御を行わせる。以上の制御は出力導波路404、405のうちのスイッチ回路433によって初期的に選択された一方の導波路を基準にして行ったが、スイッチ回路433で出力導波路404、405を交互に切り替えて全波長に対して最も適する特性にインタリーバ401を調整するようにしてもよいことはもちろんである。
【0161】
<第3の実施例>
【0162】
図14は本発明の第3の実施例における波長検査装置の構成を表わしたものである。図14で図10と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。この波長検査装置501は、アレイ導波路回折格子等の検査対象物502が仕様に合っているかどうかを検査する装置である。波長検査装置501は光コネクタ59、62に検査対象物502の入力側と出力側をそれぞれ接続するようになっている。検査対象物判別装置503はたとえばバーコードリーダによって構成されており、検査対象物502の個々の製造番号等の判別を行う。判別結果は制御部67Bに入力されるようになっている。
【0163】
制御部67Bは検査対象物502を光コネクタ59および第1〜第Nの光コネクタ621〜62Nに接続すると、その製造番号を検査対象物判別装置503で自動的に判別し、検査を開始する。検査では2波長光源352から基準となる波長に対して短波長側と長波長側にそれぞれ等波長だけずれた2種類の波長を交互に出力させ、それぞれの波長に対する第1〜第Nの光パワーメータ631〜63Nの出力レベルが許容範囲内に納まっているかどうかを検査する。検査結果はディスプレイ504に図示しない出力導波路ごとに各波長と対応付けて表示され、また製造番号と対応付けて合否等の検査結果がプリンタ505にプリントアウトされる。これにより、検査対象物502の中心波長が仕様に合っているかとか、特性を短時間に大量に検査することができる。
【0164】
なお、以上説明した実施例および変形例では波長補正装置としてアレイ導波路回折格子(AWG)の入力側スラブ導波路を2つの入力側導波路構成部分に分けた場合の説明を行ったが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、出力側スラブ導波路を2つの出力側導波路構成部分に分けた場合の波長補正ついても本発明を同様に適用することができる。
【0165】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1、請求項3〜請求項5、請求項7、請求項8および請求項17〜請求項19記載の発明によれば、補正の目標とする中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射側に配置された導波路構成部分に入射させ、この状態で2つの導波路構成部分の相対位置を変化させていって出力される光のレベルを測定し、また、波長λgが中点となるように第1の波長λ1に対して反対側に位置する第2の波長λ2の光を出力させ、同様の測定を行って、両者のレベルが等しくなる相対移動位置を一致位置判別ステップで判別し、判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了することにしたので、補正が簡単かつ迅速に実現する。
【0166】
また請求項2、請求項6、請求項20または請求項26記載の発明によれば、第1の波長λ1と第2の波長λ2を時分割で測定するので、2つの導波路構成部分の相対位置の移動を1回で済ませることができ、更に迅速な補正を実現できる。
【0167】
更に請求項4または請求項22記載の発明によれば、最終補正ステップで、複数本の出力導波路から出力されるそれぞれの光について位置関係を求める測定を行い、これらの測定結果から位置関係を固定して中心波長λgの補正を終了するので、光学素子全体としての中心波長λgの補正を正確に行うことができる。
【0168】
また請求項5または請求項23〜請求項25記載の発明によれば、補正の目標とする中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射側に配置された導波路構成部分に入射させ、この状態で2つの導波路構成部分の相対位置を変化させていって出力される光のレベルを測定し、また、波長λgが中点となるように第1の波長λ1に対して反対側に位置する第2の波長λ2の光を出力させ、同様の測定を行って、両者のレベルが等しくなる相対移動位置を一致位置判別手段で判別し、判別した相対移動位置となるように2つの導波路構成部分の光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了することにしたので、補正が簡単かつ迅速に実現する。
【0169】
更に請求項8または請求項28記載の発明によれば、最終補正手段は、複数本の出力導波路から出力されるそれぞれの光について位置関係を求める測定を行い、これらの測定結果から位置関係を固定して中心波長λgの補正を終了するので、光学素子全体としての中心波長λgの補正を正確に行うことができる。
【0170】
また、請求項9あるいは請求項12記載の発明によれば、所定の波長の光を出力するべき導波路の特性の補正を2種類の波長の光を使用して簡単かつ迅速に行うことができる。
【0171】
更に請求項請求項15あるいは請求項16記載の発明によれば、特定の導波路が所望の波長特性を有しているかどうかを2種類の波長の光を使用して簡単かつ迅速に行うことができる。
【0172】
また、請求項29あるいは請求項30記載のアレイ導波路回折格子は、2つの導波路構成部分で構成されたスラブ導波路を備えているので、これらの導波路構成部分を適宜選択して使用することで各種のスラブ導波路を構成することができる。また、1つのウェハから効率的にスラブ導波路を構成することができる。更に所定の関係にある2つの波長λ1、λ2の光を使用した測定によってアレイ導波路回折格子の特性を補正するようにしたので、生産性を向上させ、コストダウンを図ることが可能になる。
【0173】
更に請求項31〜請求項33記載のインタリーバによれば、所定の関係にある2つの波長λ1、λ2の光を使用した測定によってその特性を補正することができるので、生産性を向上させ、コストダウンを図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における波長補正装置の構成を表わした概略構成図である。
【図2】本実施例による波長補正装置による測定の手順を表わした流れ図である。
【図3】中心波長λ0の測定と目標とする波長λgとの関係を表わした説明図である。
【図4】3つの波長λg、λs、λlの関係を表わした説明図である。
【図5】図2のステップS105とステップS106で行った波長λsと波長λlについてのモニタ結果を表わした特性図である。
【図6】第1の実施例で測定に使用された2つの波長λs、λlの全体的な波形を示した波形図である。
【図7】本実施例で制御部およびその周辺の構成を具体的に表わしたブロック図である。
【図8】制御部による波長補正制御の流れの概要の前半を表わした流れ図である。
【図9】制御部による波長補正制御の流れの概要の後半を表わした流れ図である。
【図10】本発明の変形例における波長補正装置の構成の概要を表わしたブロック図である。
【図11】この変形例で目標とする波長λgに対するスラブ移動量を示した説明図である。
【図12】本発明の第2の実施例で補正を行う対象としてのインタリーバとこれを使用した信号処理装置の要部を表わした概略構成図である。
【図13】第2の実施例におけるインタリーバの波長を補正する波長補正装置の構成を表わしたブロック図である。
【図14】本発明の第3の実施例における波長検査装置の構成を表わしたブロック図である。
【図15】従来のアレイ導波路回折格子の全体的な構成を表わした説明図である。
【図16】従来提案されたアレイ導波路回折格子の一例を示す斜視図である。
【図17】図16に示した提案のアレイ導波路回折格子によるスラブ調芯の様子を表わした説明図である。
【符号の説明】
15A 第1の入力側導波路構成部分
15B 第2の入力側導波路構成部分
51、351 波長補正装置
52 可変波長光源
58 波長計
61 アレイ導波路回折格子
63 光パワーメータ
65 移動機構
65A ステッピングモータ
65B ステッピングモータ駆動回路
65C 位置検出センサ
66 切断方向
67、367 制御部
84、85 特性線
86 交叉する位置
87 CPU
89 プログラム格納部
91 テーブル格納部
95 移動機構制御部
352 2波長光源
Claims (33)
- 光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士を対向配置し、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを構成しており、入射側に配置された導波路構成部分から目標となる中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射し、この状態で前記光軸と交叉する方向に前記2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する出力される光のレベルを測定する第1の波長使用時測定ステップと、
前記入射側に配置された導波路構成部分から前記中心波長λgを中心として前記第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を入射し、この状態で前記光軸と交叉する方向に前記2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する前記2つの導波路構成部分を経て出力される光のレベルを測定する第2の波長使用時測定ステップと、
前記第1の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルと前記第2の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルが一致する相対移動位置を判別する一致位置判別ステップと、
この一致位置判別ステップで判別した相対移動位置となるように前記2つの導波路構成部分の前記光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了する最終補正ステップ
とを具備することを特徴とする波長補正方法。 - 光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士を対向配置し、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを構成しており、入射側に配置された導波路構成部分から目標となる中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光とこれと対称となる第2の波長λ2の光を交互に周期的に入射し、この状態で前記光軸と交叉する方向に前記2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する前記2つの導波路構成部分を経て出力される光のレベルを測定する波長時分割測定ステップと、
この波長時分割測定ステップで測定した各波長λ1、λ2による前記光学部品を経て出力される光のレベルを比較するレベル比較ステップと、
このレベル比較ステップの比較結果が一致する位置で前記入射側に配置された導波路構成部分と出射側に配置された導波路構成部分の位置関係を固定して中心波長λgの補正を終了する最終補正ステップ
とを具備することを特徴とする波長補正方法。 - 前記第1の波長λ1と第2の波長λ2の間隔はスペクトラムの全半値幅であり、これらの波長の中点が波長λgであることを特徴とする請求項1または請求項2いずれかに記載の波長補正方法。
- 前記スラブ導波路の出力側にチャネル導波路アレイを介して他のスラブ導波路が接続されており、前記最終補正ステップでは、前記他のスラブ導波路の出力側に接続されたそれぞれの光について前記位置関係を求める測定を行い、これらの測定結果から位置関係を固定して中心波長λgの補正を終了することを特徴とする請求項1記載の波長補正方法。
- 光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士を対向配置し、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを構成しており、入射側に配置された導波路構成部分から目標となる中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射し、この状態で前記2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する前記2つの導波路構成部分を経て出力される光のレベルを測定する第1の波長使用時測定手段と、
前記入射側に配置された導波路構成部分から前記中心波長λgを中心として前記第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を入射し、この状態で前記2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する出力される光のレベルを測定する第2の波長使用時測定手段と、
前記第1の波長使用時測定手段によって得られた光のレベルと前記第2の波長使用時測定手段によって得られた光のレベルが一致する相対移動位置を判別する一致位置判別手段と、
この一致位置判別手段で判別した相対移動位置となるように前記2つの導波路構成部分の前記光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正行う最終補正手段
とを具備することを特徴とする波長補正装置。 - 光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士を対向配置し、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものを構成しており、入射側に配置された導波路構成部分から目標となる中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光とこれと対称となる第2の波長λ2の光を交互に周期的に入射し、この状態で前記光軸と交叉する方向に前記2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する前記2つの導波路構成部分を経て出力される光のレベルを測定する波長時分割測定手段と、
この波長時分割測定ステップで測定した各波長λ1、λ2による前記光学部品を経て出力される光のレベルを比較するレベル比較手段と、
このレベル比較手段の比較結果が一致する位置で前記入射側に配置された導波路構成部分と出射側に配置された導波路構成部分の位置関係を固定して中心波長λgの補正を終了する最終補正手段
とを具備することを特徴とする波長補正装置。 - 前記第1の波長λ1と第2の波長λ2の間隔はスペクトラムの全半値幅であり、これらの波長の中点が波長λgであることを特徴とする請求項5または請求項6記載の波長補正装置。
- 前記スラブ導波路の出力側にチャネル導波路アレイを介して他のスラブ導波路が接続されており、前記最終補正手段は、前記他のスラブ導波路の出力側に接続されたそれぞれの光について前記位置関係を求める測定を行い、これらの測定結果から位置関係を固定して中心波長λgの補正を終了することを特徴とする請求項5記載の波長補正装置。
- 波長特性を変更可能な特定の導波路に対して特定の波長を中心として所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光が入射したときの前記特定の導波路から出射される光の強さを検出する第1の波長入射時パワー検出ステップと、
前記特定の波長を中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光が入射したときの前記特定の導波路から出射される光の強さを検出する第2の波長入射時パワー検出ステップと、
これら第1および第2の波長入射時パワー検出手段の検出する光の強さが一致するように前記特定の導波路の特性を変更させる特性変更ステップ
とを具備することを特徴とする波長補正方法。 - 前記特性変更ステップは前記特定の導波路を加熱することによりその特性を変更することを特徴とする請求項9記載の波長補正方法。
- 前記特性変更ステップは前記特定の導波路に紫外線を照射することによりその特性を変更することを特徴とする請求項9記載の波長補正方法。
- 波長特性を変更可能な特定の導波路に対して特定の波長を中心として所定の波長だけずれた第1の波長λ1と前記特定の波長を中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を選択的に入射させる光入射手段と、
この光入射手段によって第1の波長λ1の光が入射したときの前記特定の導波路から出射される光の強さを検出する第1の波長入射時パワー検出手段と、
前記光入射手段によって第2の波長λ2の光が入射したときの前記特定の導波路から出射される光の強さを検出する第2の波長入射時パワー検出手段と、
これら第1および第2の波長入射時パワー検出手段の検出する光の強さが一致するように前記特定の導波路の特性を変更させる特性変更手段
とを具備することを特徴とする波長補正装置。 - 前記特性変更手段は前記特定の導波路を加熱することによりその特性を変更することを特徴とする請求項12記載の波長補正装置。
- 前記特性変更手段は前記特定の導波路に紫外線を照射することによりその特性を変更することを特徴とする請求項12記載の波長補正装置。
- 特定の波長を中心として所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を特定の導波路に対して入射させたときのこれから出射される光の強さを検出する第1の波長入射時パワー検出ステップと、
前記特定の波長を中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を前記特定の導波路に対して入射させたときのこれから出射される光の強さを検出する第2の波長入射時パワー検出ステップと、
これら第1および第2の波長入射時パワー検出ステップで検出された光の強さを比較する比較ステップと、
この比較ステップの比較結果から前記特定の導波路で前記特定の波長が光の強さのピークと一致しているか否かを判別する判別ステップ
とを具備することを特徴とする波長検査方法。 - 特定の導波路に対して特定の波長を中心として所定の波長だけずれた第1の波長λ1と前記特定の波長を中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を選択的に入射させる光入射手段と、
この光入射手段によって第1の波長λ1の光が入射したときの前記特定の導波路から出射される光の強さを検出する第1の波長入射時パワー検出手段と、
前記光入射手段によって第2の波長λ2の光が入射したときの前記特定の導波路から出射される光の強さを検出する第2の波長入射時パワー検出手段と、
これら第1および第2の波長入射時パワー検出手段の検出する光の強さを比較する比較手段と、
この比較手段の比較結果から前記特定の導波路で前記特定の波長が光の強さのピークと一致しているか否かを判別する判別手段
とを具備することを特徴とする波長検査装置。 - 光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、入射側に配置された導波路構成部分から所定の波長幅の光を入射し出射側に配置された導波路構成部分に接続された所定の光学部品を経た光の中心波長λ0を測定する中心波長測定ステップと、
前記入射側に配置された導波路構成部分から目標となる中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射し、この状態で前記光軸と交叉する方向に前記2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する出力される光のレベルを測定する第1の波長使用時測定ステップと、
前記入射側に配置された導波路構成部分から前記中心波長λgを中心として前記第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を入射し、この状態で前記光軸と交叉する方向に前記2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する前記2つの導波路構成部分を経て出力される光のレベルを測定する第2の波長使用時測定ステップと、
前記第1の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルと前記第2の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルが一致する相対移動位置を判別する一致位置判別ステップと、
この一致位置判別ステップで判別した相対移動位置となるように前記2つの導波路構成部分の前記光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了する最終補正ステップ
とを具備することを特徴とする波長補正方法。 - 光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、入射側に配置された導波路構成部分から所定の波長幅の光を入射し出射側に配置された導波路構成部分に接続された所定の光学部品を経た光の中心波長λ0を測定する中心波長測定ステップと、
この中心波長測定ステップで測定して得られた中心波長λ0と補正の目標とする中心波長λgとの差を求め、求められた差から中心波長λgが得られるべき相対位置まで前記2つの導波路構成部分の少なくとも一方を前記光軸と交叉する方向に暫定的に移動させる暫定補正ステップと、
前記入射側に配置された導波路構成部分から前記中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射し、この状態で前記暫定補正ステップで移動した後の位置を中心として前記光軸と交叉する方向に前記2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する出力される光のレベルを測定する第1の波長使用時測定ステップと、
前記入射側に配置された導波路構成部分から前記中心波長λgを中心として前記第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を入射し、この状態で前記暫定補正ステップで移動した後の位置を中心として前記光軸と交叉する方向に前記2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する前記2つの導波路構成部分を経て出力される光のレベルを測定する第2の波長使用時測定ステップと、
前記第1の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルと前記第2の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルが一致する相対移動位置を判別する一致位置判別ステップと、
この一致位置判別ステップで判別した相対移動位置となるように前記2つの導波路構成部分の前記光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了する最終補正ステップ
とを具備することを特徴とする波長補正方法。 - 光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに入力側導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、入射側に配置された導波路構成部分から比較的広帯域の光を入射し、スラブ導波路に対して前記入力側導波路と反対側に接続されたチャネル導波路アレイを経て出力される光の中心波長λ0を測定する中心波長測定ステップと、
この中心波長測定ステップで測定して得られた中心波長λ0と補正の目標とする中心波長λgとの差を求め、求められた差から中心波長λgが得られるべき相対位置まで前記2つの導波路構成部分の少なくとも一方を前記光軸と交叉する方向に暫定的に移動させる暫定補正ステップと、
前記入射側に配置された導波路構成部分から前記中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射し、この状態で前記暫定補正ステップで移動した後の位置を中心として前記光軸と交叉する方向に前記2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する前記チャネル導波路アレイを経て出力される光のレベルを測定する第1の波長使用時測定ステップと、
前記入射側に配置された導波路構成部分から前記中心波長λgを中心として前記第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を入射し、この状態で前記暫定補正ステップで移動した後の位置を中心として前記光軸と交叉する方向に前記2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する前記チャネル導波路アレイを経て出力される光のレベルを測定する第2の波長使用時測定ステップと、
前記第1の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルと前記第2の波長使用時測定ステップで得られた光のレベルが一致する相対移動位置を判別する一致位置判別ステップと、
この一致位置判別ステップで判別した相対移動位置となるように前記2つの導波路構成部分の前記光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正を終了する最終補正ステップ
とを具備することを特徴とする波長補正方法。 - 光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、入射側に配置された導波路構成部分から所定の波長幅の光を入射し出射側に配置された導波路構成部分に接続された所定の光学部品を経た光の中心波長λ0を測定する中心波長測定ステップと、
前記入射側に配置された導波路構成部分から目標となる中心波長λgに対して対称となる第1の波長λ1の光と第2の波長λ2の光を交互に周期的に入射し、この状態で前記光軸と交叉する方向に前記2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する前記2つの導波路構成部分を経て出力される光のレベルを測定する波長時分割測定ステップと、
この波長時分割測定ステップで測定した各波長λs、λlによる前記光学部品を経て出力される光のレベルを比較するレベル比較手段と、
このレベル比較手段の比較結果が一致する位置で前記入射側に配置された導波路構成部分と出射側に配置された導波路構成部分の位置関係を固定して中心波長λgの補正を終了する最終補正ステップ
とを具備することを特徴とする波長補正方法。 - 前記第1の波長λ1と第2の波長λ2の間隔はスペクトラムの全半値幅であり、これらの波長の中点が波長λgであることを特徴とする請求項17〜請求項20いずれかに記載の波長補正方法。
- 前記チャネル導波路アレイの出力側に他のスラブ導波路を介して複数本の出力導波路が接続されており、前記最終補正ステップでは、これら複数本の出力導波路から出力されるそれぞれの光について前記位置関係を求める測定を行い、これらの測定結果から位置関係を固定して中心波長λgの補正を終了することを特徴とする請求項19に記載の波長補正方法。
- 光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、入射側に配置された導波路構成部分から所定の波長幅の光を入射し出射側に配置された導波路構成部分に接続された所定の光学部品を経た光の中心波長λ0を測定する中心波長測定手段と、
前記入射側に配置された導波路構成部分から前記中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射し、この状態で前記2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する前記2つの導波路構成部分を経て出力される光のレベルを測定する第1の波長使用時測定手段と、
前記入射側に配置された導波路構成部分から前記中心波長λgを中心として前記第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を入射し、この状態で前記2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する出力される光のレベルを測定する第2の波長使用時測定手段と、
前記第1の波長使用時測定手段によって得られた光のレベルと前記第2の波長使用時測定手段によって得られた光のレベルが一致する相対移動位置を判別する一致位置判別手段と、
この一致位置判別手段で判別した相対移動位置となるように前記2つの導波路構成部分の前記光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正行う最終補正手段
とを具備することを特徴とする波長補正装置。 - 光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、入射側に配置された導波路構成部分から所定の波長幅の光を入射し出射側に配置された導波路構成部分に接続された所定の光学部品を経た光の中心波長λ0を測定する中心波長測定手段と、
この中心波長測定手段によって得られた中心波長λ0と補正の目標とする中心波長λgとの差を求め、求められた差から中心波長λgが得られるべき相対位置まで前記2つの導波路構成部分の少なくとも一方を前記光軸と交叉する方向に暫定的に移動させる暫定補正手段と、
前記入射側に配置された導波路構成部分から前記中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射し、この状態で前記暫定補正手段によって移動した後の位置を中心として前記2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する出力される光のレベルを測定する第1の波長使用時測定手段と、
前記入射側に配置された導波路構成部分から前記中心波長λgを中心として前記第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を入射し、この状態で前記暫定補正手段によって移動した後の位置を中心として前記2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する前記2つの導波路構成部分を経て出力される光のレベルを測定する第2の波長使用時測定手段と、
前記第1の波長使用時測定手段によって得られた光のレベルと前記第2の波長使用時測定手段によって得られた光のレベルが一致する相対移動位置を判別する一致位置判別手段と、
この一致位置判別手段で判別した相対移動位置となるように前記2つの導波路構成部分の前記光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正行う最終補正手段
とを具備することを特徴とする波長補正装置。 - 光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに入力側導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、入射側に配置された導波路構成部分から比較的広帯域の光を入射し、スラブ導波路に対して前記入力側導波路と反対側に接続されたチャネル導波路アレイを経て出力される光の中心波長λ0を測定する中心波長測定手段と、
この中心波長測定手段によって得られた中心波長λ0と補正の目標とする中心波長λgとの差を求め、求められた差から中心波長λgが得られるべき相対位置まで前記2つの導波路構成部分の少なくとも一方を前記光軸と交叉する方向に暫定的に移動させる暫定補正手段と、
前記入射側に配置された導波路構成部分から前記中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射し、この状態で前記暫定補正手段によって移動した後の位置を中心として前記2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する前記チャネル導波路アレイを経て出力される光のレベルを測定する第1の波長使用時測定手段と、
前記入射側に配置された導波路構成部分から前記中心波長λgを中心として前記第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を入射し、この状態で前記暫定補正手段によって移動した後の位置を中心として前記2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する前記チャネル導波路アレイを経て出力される光のレベルを測定する第2の波長使用時測定手段と、
前記第1の波長使用時測定手段によって得られた光のレベルと前記第2の波長使用時測定手段によって得られた光のレベルが一致する相対移動位置を判別する一致位置判別手段と、
この一致位置判別手段で判別した相対移動位置となるように前記2つの導波路構成部分の前記光軸と交叉する方向における位置を固定して中心波長λgの補正行う最終補正手段
とを具備することを特徴とする波長補正装置。 - 光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士をこの光軸と交叉する方向における所定の相対位置関係としての初期位置となるように対向配置して、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものとなるように構成した状態で、入射側に配置された導波路構成部分から所定の波長幅の光を入射し出射側に配置された導波路構成部分に接続された所定の光学部品を経た光の中心波長λ0を測定する中心波長測定手段と、
前記入射側に配置された導波路構成部分から目標となる中心波長λgに対して対称となる第1の波長λ1の光と第2の波長λ2の光を交互に周期的に入射し、この状態で前記光軸と交叉する方向に前記2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する前記2つの導波路構成部分を経て出力される光のレベルを測定する波長時分割測定手段と、
この波長時分割測定ステップで測定した各波長λs、λlによる前記光学部品を経て出力される光のレベルを比較するレベル比較手段と、
このレベル比較手段の比較結果が一致する位置で前記入射側に配置された導波路構成部分と出射側に配置された導波路構成部分の位置関係を固定して中心波長λgの補正を終了する最終補正手段
とを具備することを特徴とする波長補正装置。 - 前記第1の波長λ1と第2の波長λ2の間隔はスペクトラムの全半値幅であり、これらの波長の中点が波長λgであることを特徴とする請求項23〜請求項26いずれかに記載の波長補正装置。
- 前記チャネル導波路アレイの出力側に他のスラブ導波路を介して複数本の出力導波路が接続されており、前記最終補正手段は、これら複数本の出力導波路から出力されるそれぞれの光について前記位置関係を求める測定を行い、これらの測定結果から位置関係を固定して中心波長λgの補正を終了することを特徴とする請求項25記載の波長補正装置。
- 光軸と交叉する所定の面と平行な面からなる端面同士を対向配置し、この配置状態でこれらの端面を1つずつ有する2つの導波路構成部分が全体として1つのスラブ導波路あるいはこれに導波路が接続されたものとなっており、第1の測定時に、入射側に配置された導波路構成部分は目標となる中心波長λgに対して所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光を入射されたとき、前記光軸と交叉する方向に前記2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する出力される光のレベルを測定したものであり、
更に第2の測定時に、入射側に配置された導波路構成部分から前記中心波長λgを中心として前記第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光を入射したとき、前記光軸と交叉する方向に前記2つの導波路構成部分の少なくとも一方を移動させて、このときの各移動位置に対する前記2つの導波路構成部分を経て出力される光のレベルを測定したものであって、
前記第1の測定時に得られた光のレベルと前記第2の測定時に得られた光のレベルが一致する相対移動位置となるように前記2つの導波路構成部分の前記光軸と交叉する方向における位置が固定されて中心波長λgの補正が行われている
ことを特徴とするアレイ導波路回折格子。 - 前記スラブ導波路とこれ以外のスラブ導波路がチャネル導波路アレイを介して接続されていることを特徴とする請求項29記載のアレイ導波路回折格子。
- 入力導波路と、
この入力導波路に一端を接続され入力する波長多重光を奇数番目の波長の光と偶数番目の波長の光に分離する2本の光導波路と、
これらの光導波路の少なくとも一方に対して特定の波長を中心として所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光が入射したときのこの光導波路から出射される光の強さの測定とこの特定の波長を中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光が入射したときのその光導波路から出射される光の強さの測定の測定結果が一致するようにその光導波路の特性を変更する特性補正手段
とを具備することを特徴とするインタリーバ。 - 前記特性補正手段は前記光導波路を通電によって加熱する抵抗であることを特徴とする請求項31記載のインタリーバ。
- 入力導波路と、
この入力導波路に一端を接続され入力する波長多重光を奇数番目の波長の光と偶数番目の波長の光に分離する2本の光導波路とを備え、
これら2本の光導波路の少なくとも一方は加熱あるいは紫外線の照射によってその波長選択特性を変化させる材料で構成されており、特定の波長を中心として所定の波長だけずれた第1の波長λ1の光が前記入力導波路を介してこの光導波路に入射したときのこれから出射される光の強さの測定とこの特定の波長を中心として第1の波長λ1と対称となる第2の波長λ2の光が入射したときのこれから出射される光の強さの測定との測定結果が一致するまで前記加熱あるいは紫外線の照射が行われることでその特性が補正されている
ことを特徴とするインタリーバ。
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