JP6434864B2 - Optical wavelength tunable filter - Google Patents

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Description

本発明は、光波長可変フィルタに関し、より詳細には、シリコン導波路で形成された平面型の光波長フィルタ回路であり、１つの入力と１つの出力を有し、特定の波長域の光波のみを透過し、またその波長および透過帯域を変化させることができる光波長可変フィルタに関する。   The present invention relates to an optical wavelength tunable filter, and more specifically, is a planar optical wavelength filter circuit formed of a silicon waveguide, having one input and one output, and only light waves in a specific wavelength range. In addition, the present invention relates to an optical wavelength tunable filter that can transmit light and change its wavelength and transmission band.

近年の大容量通信を支える光波長分割多重伝送システムにおいて、光波長フィルタは重要な構成部品の１つである。光波長フィルタは、１入力と１出力とを有し、特定の波長の光波のみを透過し、他の波長の光波を阻止する機能を有する。特に、透過する波長を可変とした光波長フィルタは、光波長可変フィルタと称され、将来の柔軟な光伝送ネットワークの構築のために重要な部品である。   In an optical wavelength division multiplexing transmission system that supports large-capacity communication in recent years, an optical wavelength filter is one of important components. The optical wavelength filter has one input and one output, and has a function of transmitting only light waves of a specific wavelength and blocking light waves of other wavelengths. In particular, an optical wavelength filter having a variable transmission wavelength is referred to as an optical wavelength variable filter, and is an important component for constructing a flexible optical transmission network in the future.

また、シリコン導波路による光導波回路技術は、従来の石英などの材料と比較して、回路規模を飛躍的に小さくできる利点を有し、研究開発が盛んにおこなわれている。シリコン導波回路において、光波長可変フィルタを構成する手法がいくつか提案されている。例えば、リング導波路を用いたリング共振器が挙げられる。シリコン導波路は、数ミクロンの小さい半径で曲げることができるため、リング共振器を構成した場合に、実用的な透過波長幅と自由スペクトル領域（Free Spectral Range： ＦＳＲ）を実現することができる（例えば、非特許文献１参照）。   In addition, the optical waveguide circuit technology using a silicon waveguide has an advantage that the circuit scale can be remarkably reduced as compared with a conventional material such as quartz, and research and development are actively performed. Several methods for constructing an optical wavelength tunable filter in a silicon waveguide circuit have been proposed. An example is a ring resonator using a ring waveguide. Since a silicon waveguide can be bent with a small radius of several microns, when a ring resonator is configured, a practical transmission wavelength width and a free spectral range (FSR) can be realized ( For example, refer nonpatent literature 1).

図１に、従来のマイクロリング共振器の構成と透過スペクトルとを示す。図１（ａ）に示したマイクロリング共振器は、入力導波路９１０１と出力導波路９１０３とに光学的に接続された、真円の環状のマイクロリング導波路９１０２を有する。入力導波路９１０１とマイクロリング導波路９１０２、マイクロリング導波路９１０２と出力導波路９１０３とを、それぞれ所定の間隔で近接して配置することにより、光結合を生じさせる。マイクロリング導波路９１０２上には、ヒータ９１０４が形成されている。入力導波路９１０１の一方の端部（図の左側）より光を入力したとき、入力導波路９１０１の他方の端部（図の右側）から出力する経路をスルー、出力導波路９１０３の一方の端部（図の左側）より出力する経路をドロップと称する。   FIG. 1 shows the configuration and transmission spectrum of a conventional microring resonator. The microring resonator shown in FIG. 1A includes a perfect circular microring waveguide 9102 optically connected to an input waveguide 9101 and an output waveguide 9103. Optical coupling is generated by arranging the input waveguide 9101 and the microring waveguide 9102, and the microring waveguide 9102 and the output waveguide 9103 close to each other at predetermined intervals. A heater 9104 is formed on the microring waveguide 9102. When light is input from one end of the input waveguide 9101 (left side of the figure), the path that outputs from the other end (right side of the figure) of the input waveguide 9101 is through, and one end of the output waveguide 9103 is A route output from the unit (left side of the figure) is called a drop.

マイクロリング共振器の透過波長特性を決める構造パラメータは、入力導波路９１０１とマイクロリング導波路９１０２との間の結合率κ1、マイクロリング導波路９１０２と出力導波路９１０３との間の結合率κ2、およびマイクロリング導波路の周長ＬRまたはマイクロリング導波路半径Ｒである。ここで、シリコンで構成された各導波路９１０１、９１０２、９１０３の幅は０．５μｍ、厚さは０．２２μｍ、シリコン導波路の周囲は石英のクラッドで囲われている。入力導波路９１０１とマイクロリング導波路９１０２との間のギャップは０．２μｍで結合率κ1＝０．０１、マイクロリング導波路９１０２と出力導波路９１０３との間のギャップは０．２μｍで結合率κ2＝０．０１である。また、マイクロリング導波路９１０２の半径はＲ＝５μｍである。 The structural parameters that determine the transmission wavelength characteristics of the microring resonator include the coupling rate κ 1 between the input waveguide 9101 and the microring waveguide 9102, and the coupling rate κ between the microring waveguide 9102 and the output waveguide 9103. 2 and the peripheral length LR or microring waveguide radius R of the microring waveguide. Here, each of the waveguides 9101, 9102, and 9103 made of silicon has a width of 0.5 μm and a thickness of 0.22 μm, and the periphery of the silicon waveguide is surrounded by a clad of quartz. The gap between the input waveguide 9101 and the microring waveguide 9102 is 0.2 μm and the coupling rate κ 1 = 0.01, and the gap between the microring waveguide 9102 and the output waveguide 9103 is 0.2 μm and is coupled. The rate κ 2 = 0.01. The radius of the microring waveguide 9102 is R = 5 μm.

図１（ｂ）に、スルーの透過スペクトルの計算結果を示す。図に示すように、マイクロリング導波路の周長ＬRに応じた共振波長の光が透過し、その他の波長の光は阻止される。光の透過帯域は、κ1、κ2の値により調整することができる。また、透過波長を可変するためには、ヒータ９１０４に電力を印加し、その下にあるマイクロリング導波路９１０２の一部を加熱する。これにより、シリコン導波路の実効屈折率を増大させ、マイクロリング導波路を周回する光の実効的な光路長を変化させる。 FIG. 1B shows the calculation result of the through transmission spectrum. As shown, the light of the resonant wavelength is transmitted in accordance with the circumferential length L R of the micro-ring waveguide, light of other wavelengths is blocked. The light transmission band can be adjusted by the values of κ 1 and κ 2 . In order to change the transmission wavelength, electric power is applied to the heater 9104 to heat a part of the microring waveguide 9102 below the heater 9104. As a result, the effective refractive index of the silicon waveguide is increased, and the effective optical path length of the light circulating around the micro ring waveguide is changed.

図２に、従来のレーストラック型マイクロリング共振器の構成と透過スペクトルとを示す。図２（ａ）に示したマイクロリング共振器は、入力導波路９１０５と出力導波路９１０７とに光学的に接続された、レーストラック形状の環状のマイクロリング導波路９１０６を有する。マイクロリング導波路９１０６上には、ヒータ９１０８が形成されている。入力導波路９１０５の一方の端部（図の左側）より光を入力したとき、入力導波路９１０５の他方の端部（図の右側）から出力する経路をスルー、出力導波路９１０７の一方の端部（図の左側）より出力する経路をドロップと称する。   FIG. 2 shows the configuration and transmission spectrum of a conventional racetrack type microring resonator. The microring resonator shown in FIG. 2A includes a racetrack-shaped annular microring waveguide 9106 optically connected to an input waveguide 9105 and an output waveguide 9107. A heater 9108 is formed on the microring waveguide 9106. When light is input from one end of the input waveguide 9105 (left side of the figure), the path that is output from the other end (right side of the figure) of the input waveguide 9105 passes through, and one end of the output waveguide 9107 A route output from the unit (left side of the figure) is called a drop.

図１に示したように、真円のマイクロリング導波路を用いる場合、比較的大きな結合率を得るためには、結合部の導波路間のギャップを小さくする必要がある。このギャップは、シリコン導波路の加工限界によって制限されるため、結合率の大きさもこの加工限界によって制限を受ける。図２に示したレーストラック形状の環状のマイクロリング導波路を用いる場合には、より大きな結合率を得るためには、結合部のギャップを小さくするだけでなく、結合部の長さをより長くすることによっても実現できる。従って、シリコン導波路の加工限界の制限を受けずに、より自由に結合率を設定することができる。   As shown in FIG. 1, in the case of using a perfect circle microring waveguide, in order to obtain a relatively large coupling rate, it is necessary to reduce the gap between the waveguides of the coupling portion. Since this gap is limited by the processing limit of the silicon waveguide, the magnitude of the coupling rate is also limited by this processing limit. When the racetrack-shaped annular microring waveguide shown in FIG. 2 is used, in order to obtain a higher coupling rate, not only the coupling portion gap is reduced, but also the coupling portion length is increased. This can also be realized. Therefore, the coupling rate can be set more freely without being restricted by the processing limit of the silicon waveguide.

ここで、シリコンで構成された各導波路の９１０５、９１０６、９１０７の幅は０．５μｍ、厚さは０．２２μｍ、シリコン導波路の周囲は石英のクラッドで囲われている．入力導波路９１０５とマイクロリング導波路９１０６との間の結合部のギャップは０．２μｍ、長さは６μｍで結合率κ1＝０．１、マイクロリング導波路９１０６と出力導波路９１０７との間の結合部のギャップは０．２μｍ、長さは６μｍで結合率κ2＝０．１である。また、レーストラック形状の環状のマイクロリング導波路９１０６の曲線部分の曲げ半径Ｒ＝１０μｍである。 Here, the width of the waveguides 9105, 9106, and 9107 made of silicon is 0.5 μm, the thickness is 0.22 μm, and the periphery of the silicon waveguide is surrounded by a quartz cladding. The coupling gap between the input waveguide 9105 and the microring waveguide 9106 is 0.2 μm, the length is 6 μm, the coupling factor κ 1 = 0.1, and between the microring waveguide 9106 and the output waveguide 9107. The gap of the coupling portion is 0.2 μm, the length is 6 μm, and the coupling rate κ 2 = 0.1. Further, the bending radius R of the curved portion of the racetrack-shaped annular microring waveguide 9106 is 10 μm.

図２（ｂ）に、スルーの透過スペクトルの計算結果を示す。光の透過帯域は、κ1、κ2の値により調整することができ、透過波長を可変するためには、ヒータ９１０８に電力を印加し、その下にあるマイクロリング導波路９１０６の一部を加熱する。これにより、シリコン導波路の実効屈折率を増大させ、マイクロリング導波路を周回する光の実効的な光路長を変化させる。 FIG. 2B shows the calculation result of the through transmission spectrum. The transmission band of light can be adjusted by the values of κ 1 and κ 2. In order to change the transmission wavelength, power is applied to the heater 9108, and a part of the microring waveguide 9106 underneath is applied. Heat. As a result, the effective refractive index of the silicon waveguide is increased, and the effective optical path length of the light circulating around the micro ring waveguide is changed.

図３に、従来のレーストラック型ダブルマイクロリング共振器の構成と透過スペクトルとを示す。図３（ａ）に示したマイクロリング共振器は、入力導波路９２０１に光学的に接続されたレーストラック形状の環状のマイクロリング導波路９２０２と、出力導波路９２０４とに光学的に接続されたレーストラック形状の環状のマイクロリング導波路９２０３とが光学的に接続されて、ダブルマイクロリング共振器を構成している。マイクロリング導波路９２０２上にはヒータ９２０５、マイクロリング導波路９２０３上にはヒータ９２０６が形成されている。入力導波路９２０１の一方の端部（図の左側）より光を入力したとき、入力導波路９２０１の他方の端部（図の右側）から出力する経路をスルー、出力導波路９２０４の他方の端部（図の右側）より出力する経路をドロップと称する。   FIG. 3 shows the configuration and transmission spectrum of a conventional racetrack double microring resonator. The microring resonator shown in FIG. 3A is optically connected to a racetrack-shaped annular microring waveguide 9202 optically connected to the input waveguide 9201 and an output waveguide 9204. A racetrack-shaped annular microring waveguide 9203 is optically connected to form a double microring resonator. A heater 9205 is formed on the microring waveguide 9202, and a heater 9206 is formed on the microring waveguide 9203. When light is input from one end of the input waveguide 9201 (left side of the figure), the path that is output from the other end (right side of the figure) of the input waveguide 9201 passes through, and the other end of the output waveguide 9204 A route output from the unit (right side of the figure) is called a drop.

ここで、シリコンで構成された各導波路の９２０１、９２０２、９２０３、９２０４の幅は０．５μｍ、厚さは０．２２μｍ、シリコン導波路の周囲は石英のクラッドで囲われている。入力導波路９２０１とマイクロリング導波路９２０２との間の結合部のギャップは０．２μｍ、長さは６μｍで結合率κ1＝０．１、マイクロリング導波路９２０２とマイクロリング導波路９２０３との間の結合部のギャップは０．３５μｍ、長さは６μｍで結合率κ2＝０．０２、マイクロリング導波路９２０３と出力導波路９２０４との間の結合部のギャップは０．２μｍ、長さは６μｍで結合率κ3＝０．１である。また、マイクロリング導波路９２０２、９２０３の曲線部分の曲げ半径はＲ＝１０μｍである。 Here, the width of each of the waveguides 9201, 9202, 9203, and 9204 made of silicon is 0.5 μm, the thickness is 0.22 μm, and the periphery of the silicon waveguide is surrounded by a quartz clad. The coupling gap between the input waveguide 9201 and the microring waveguide 9202 is 0.2 μm, the length is 6 μm, the coupling rate κ 1 = 0.1, and the microring waveguide 9202 and the microring waveguide 9203 The coupling gap between them is 0.35 μm, the length is 6 μm, the coupling rate κ 2 = 0.02, and the coupling gap between the microring waveguide 9203 and the output waveguide 9204 is 0.2 μm in length. Is 6 μm and the binding rate κ 3 = 0.1. The bending radius of the curved portion of the microring waveguides 9202 and 9203 is R = 10 μm.

図３（ｂ）に、スルーの透過スペクトルの計算結果を示す。光の透過帯域は、κ1、κ2、κ3の値により調整することができ、透過波長を可変するためには、ヒータ９２０５，９２０６に電力を印加し、その下にあるマイクロリング導波路９１０２，９２０３の一部を加熱する。これにより、シリコン導波路の実効屈折率を増大させ、マイクロリング導波路を周回する光の実効的な光路長を変化させる。 FIG. 3B shows the calculation result of the through transmission spectrum. The light transmission band can be adjusted by the values of κ 1 , κ 2 , and κ 3 , and in order to vary the transmission wavelength, power is applied to the heaters 9205 and 9206, and the microring waveguide underneath is applied. Part of 9102 and 9203 is heated. As a result, the effective refractive index of the silicon waveguide is increased, and the effective optical path length of the light circulating around the micro ring waveguide is changed.

また、図２（ｂ）と図３（ｂ）とを比較すると分かるように、マイクロリング共振器を２重化することにより、透過帯域の形状をより矩形に近づけることができる。さらに、マイクロリング共振器を多重化することにより透過波長特性を改善することができる（例えば、非特許文献２参照）。   Further, as can be seen by comparing FIG. 2B and FIG. 3B, the shape of the transmission band can be made closer to a rectangle by duplicating the microring resonator. Furthermore, the transmission wavelength characteristics can be improved by multiplexing the microring resonator (see, for example, Non-Patent Document 2).

なお、上述した従来のマイクロリング共振器の計算手法については、非特許文献３に詳しい。   Note that the calculation method of the conventional microring resonator described above is detailed in Non-Patent Document 3.

Wim Bogaerts et al. “Silicon microring resonators”, LASER&PHOTONICS REVIEWS, vol. 6, pp. 47-73, (2012)Wim Bogaerts et al. “Silicon microring resonators”, LASER & PHOTONICS REVIEWS, vol. 6, pp. 47-73, (2012) Jun Rong Ong et al., “Ultra-High-Contrast and Tunable-Bandwidth Filter Using Cascaded High-Order Silicon Microring Filters”, IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, vol. 25, pp. 1543-1546, (2013)Jun Rong Ong et al., “Ultra-High-Contrast and Tunable-Bandwidth Filter Using Cascaded High-Order Silicon Microring Filters”, IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, vol. 25, pp. 1543-1546, (2013) Joyce K. S. Poon et al., “Designing coupled-resonator optical waveguide delay lines,” J. Opt. Soc. Am. B, Vol. 21, No. 9, pp. 1665-1673 (2004)Joyce K. S. Poon et al., “Designing coupled-resonator optical waveguide delay lines,” J. Opt. Soc. Am. B, Vol. 21, No. 9, pp. 1665-1673 (2004) Biswajeet Guha et al., “Minimizing temperature sensitivity of silicon Mach-Zehnder interferometers,” OPTICS EXPRESS, Vol. 18, No. 3, pp. 1879-1887 (2010)Biswajeet Guha et al., “Minimizing temperature sensitivity of silicon Mach-Zehnder interferometers,” OPTICS EXPRESS, Vol. 18, No. 3, pp. 1879-1887 (2010)

上述したマイクロリング共振器による光波長可変フィルタには以下のような問題があった。   The optical wavelength tunable filter using the above-described microring resonator has the following problems.

第１に、透過波長を可変することはできるが、透過帯域幅を任意に可変することができない。より柔軟な光波長多重伝送システムを構築するためには、各波長の光に、異なる伝送容量の信号を付与することが考えられる。このとき、光信号の占有する帯域幅は波長ごとに異なるので、光波長可変フィルタは、透過帯域幅が可変できることが望ましい。   First, the transmission wavelength can be varied, but the transmission bandwidth cannot be arbitrarily varied. In order to construct a more flexible optical wavelength division multiplexing transmission system, it is conceivable to give signals of different transmission capacities to light of each wavelength. At this time, since the bandwidth occupied by the optical signal is different for each wavelength, it is desirable that the transmission wavelength bandwidth of the optical wavelength tunable filter can be varied.

第２に、光波長可変フィルタの透過波長を所望の波長に合わせるために、シリコン導波路の温度を精度よく合わせて保持する必要がある。このためには、精度の高い電流制御が必要であり、部品コストが嵩むとともに、印加電流と波長との関係を事前に評価し、これを制御に組込む必要があり、検査や調整のコストも高いという問題がある。   Second, in order to adjust the transmission wavelength of the optical wavelength tunable filter to a desired wavelength, it is necessary to accurately match and maintain the temperature of the silicon waveguide. For this purpose, high-precision current control is necessary, and the cost of parts increases, and it is necessary to evaluate the relationship between the applied current and the wavelength in advance and incorporate this into the control, and the cost of inspection and adjustment is also high. There is a problem.

第３に、マイクロリング共振器は、マイクロリング導波路内を光が何度も周回することから、原理的に透過波長における波長分散が大きくなる。これは透過する光信号の品質を劣化させ、その伝送距離に制限が生じる。   Thirdly, in the microring resonator, light circulates many times in the microring waveguide, so that the wavelength dispersion at the transmission wavelength increases in principle. This degrades the quality of the transmitted optical signal and limits its transmission distance.

本発明の目的は、透過波長と同時に透過帯域幅を可変することができ、これらの制御が簡便な光波長可変フィルタを提供することにある。加えて、透過波長における波長分散の小さい光波長可変フィルタを提供することにある。   An object of the present invention is to provide an optical wavelength tunable filter which can change the transmission bandwidth simultaneously with the transmission wavelength and can easily control these. In addition, an optical wavelength tunable filter having a small chromatic dispersion at the transmission wavelength is provided.

本発明は、このような目的を達成するために、一実施態様は、シリコン導波路で形成された光波長フィルタであって、入力導波路と、前記入力導波路と光学的に接続された複数のマイクロリング導波路と、前記複数のマイクロリング導波路の各々に形成されたヒータと、前記複数のマイクロリング導波路の各々と光学的に接続された出力導波路を複数備え、各々のマイクロリング導波路によって構成される共振器の自由スペクトル領域（ＦＳＲ）が等しく、各々のマイクロリング導波路によって構成される共振器の共振波長は、隣接する共振器との間隔が共振波長付近における阻止域の３ｄＢ帯域幅よりも狭く、前記入力導波路の一方の端部より光を入力したとき、他方の端部から出力される光の透過域は、前記複数のマイクロリング導波路のうち、１または複数のマイクロリング導波路に形成されたヒータに電力を印加することによって設定されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to an embodiment of the present invention, there is provided an optical wavelength filter formed of a silicon waveguide, wherein an input waveguide and a plurality of optical waveguides optically connected to the input waveguide are provided. Each of the plurality of microring waveguides, a heater formed in each of the plurality of microring waveguides, and a plurality of output waveguides optically connected to each of the plurality of microring waveguides. The free spectral regions (FSR) of the resonators constituted by the waveguides are equal, and the resonance wavelength of the resonator constituted by each microring waveguide is equal to the stop band in the vicinity of the resonance wavelength. narrower than 3dB bandwidth, when inputting light from one end of the input waveguide, the transmission area of the light output from the other end, the plurality of micro-ring waveguide Of, characterized in that it is set by applying power to the heater which is formed in one or more micro-ring waveguide.

本発明によれば、マイクロリング導波路に形成されたヒータを制御することにより、透過波長と同時に透過帯域幅を、簡便に可変することができる。加えて、透過波長における波長分散の小さい光波長可変フィルタを提供することができる。また、高機能な光波長可変フィルタを提供することができ、光波長可変フィルタの製造時間、製造コストも削減することができる。さらに、本発明の光波長可変フィルタを適用すれば、より柔軟な光波長多重通信システムを構築することができる。   According to the present invention, the transmission bandwidth can be easily varied simultaneously with the transmission wavelength by controlling the heater formed in the microring waveguide. In addition, it is possible to provide an optical wavelength tunable filter with small chromatic dispersion at the transmission wavelength. Moreover, a highly functional optical wavelength tunable filter can be provided, and the manufacturing time and manufacturing cost of the optical wavelength tunable filter can be reduced. Furthermore, if the optical wavelength tunable filter of the present invention is applied, a more flexible optical wavelength division multiplexing communication system can be constructed.

従来のマイクロリング共振器の構成と透過スペクトルとを示す図である。It is a figure which shows the structure and transmission spectrum of the conventional microring resonator. 従来のレーストラック型マイクロリング共振器の構成と透過スペクトルとを示す図である。It is a figure which shows the structure and transmission spectrum of the conventional racetrack type | mold microring resonator. 従来のレーストラック型ダブルマイクロリング共振器の構成と透過スペクトルとを示す図である。It is a figure which shows the structure and transmission spectrum of the conventional racetrack type | mold double microring resonator. 本発明の第１の実施形態にかかる光波長可変フィルタの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical wavelength variable filter concerning the 1st Embodiment of this invention. 第１の実施形態の光波長可変フィルタの構成要素であるマイクロリング共振器の共振波長を示す図である。It is a figure which shows the resonant wavelength of the micro ring resonator which is a component of the optical wavelength variable filter of 1st Embodiment. 第１の実施形態の光波長可変フィルタの構成要素であるマイクロリング共振器の透過スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the transmission spectrum of the micro ring resonator which is a component of the optical wavelength variable filter of 1st Embodiment. 第１の実施形態の光波長可変フィルタの透過スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the transmission spectrum of the optical wavelength variable filter of 1st Embodiment. 第１の実施形態の光波長可変フィルタの動作状態を示す図である。It is a figure which shows the operation state of the optical wavelength variable filter of 1st Embodiment. 第１の実施形態の光波長可変フィルタの動作状態を示す図である。It is a figure which shows the operation state of the optical wavelength variable filter of 1st Embodiment. 第１の実施形態の光波長可変フィルタの動作状態を示す図である。It is a figure which shows the operation state of the optical wavelength variable filter of 1st Embodiment. 本発明の第２の実施形態にかかる光波長可変フィルタの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical wavelength variable filter concerning the 2nd Embodiment of this invention. 第２の実施形態の光波長可変フィルタの構成要素であるマイクロリング共振器の共振波長を示す図である。It is a figure which shows the resonant wavelength of the micro ring resonator which is a component of the optical wavelength variable filter of 2nd Embodiment. 第２の実施形態の光波長可変フィルタの構成要素であるマイクロリング共振器の透過スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the transmission spectrum of the micro ring resonator which is a component of the optical wavelength variable filter of 2nd Embodiment. 第２の実施形態の光波長可変フィルタの透過スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the transmission spectrum of the optical wavelength variable filter of 2nd Embodiment. 第２の実施形態の光波長可変フィルタの動作状態を示す図である。It is a figure which shows the operation state of the optical wavelength variable filter of 2nd Embodiment. 第２の実施形態の光波長可変フィルタの動作状態を示す図である。It is a figure which shows the operation state of the optical wavelength variable filter of 2nd Embodiment. 第２の実施形態の光波長可変フィルタの動作状態を示す図である。It is a figure which shows the operation state of the optical wavelength variable filter of 2nd Embodiment. 本発明の第３の実施形態にかかる光波長可変フィルタの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical wavelength variable filter concerning the 3rd Embodiment of this invention. 第３の実施形態の光波長可変フィルタの構成要素であるマイクロリング共振器の共振波長を示す図である。It is a figure which shows the resonant wavelength of the micro ring resonator which is a component of the optical wavelength variable filter of 3rd Embodiment. 第３の実施形態の光波長可変フィルタの構成要素であるマイクロリング共振器の透過スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the transmission spectrum of the micro ring resonator which is a component of the optical wavelength variable filter of 3rd Embodiment. 第３の実施形態の光波長可変フィルタの透過スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the transmission spectrum of the optical wavelength variable filter of 3rd Embodiment. 第３の実施形態の光波長可変フィルタの動作状態を示す図である。It is a figure which shows the operation state of the optical wavelength variable filter of 3rd Embodiment. 第３の実施形態の光波長可変フィルタの動作状態を示す図である。It is a figure which shows the operation state of the optical wavelength variable filter of 3rd Embodiment. 第３の実施形態の光波長可変フィルタの動作状態を示す図である。It is a figure which shows the operation state of the optical wavelength variable filter of 3rd Embodiment. 本発明の第４の実施形態にかかる光波長可変フィルタの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical wavelength variable filter concerning the 4th Embodiment of this invention. 第４の実施形態のＭＺＩで構成された光波長可変フィルタの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical wavelength variable filter comprised by MZI of 4th Embodiment. 第４の実施形態のＭＺＩの透過スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the transmission spectrum of MZI of 4th Embodiment. 第４の実施形態の前段の光波長可変フィルタの透過スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the transmission spectrum of the optical wavelength variable filter of the front | former stage of 4th Embodiment. 第４の実施形態の後段の光波長可変フィルタの透過スペクトルの第１の例を示す図である。It is a figure which shows the 1st example of the transmission spectrum of the optical wavelength tunable filter of the back | latter stage of 4th Embodiment. 第４の実施形態の光波長可変フィルタの透過スペクトルの第１の例を示す図である。It is a figure which shows the 1st example of the transmission spectrum of the optical wavelength variable filter of 4th Embodiment. 第４の実施形態の後段の光波長可変フィルタの透過スペクトルの第２の例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd example of the transmission spectrum of the optical wavelength tunable filter of the back | latter stage of 4th Embodiment. 第４の実施形態の光波長可変フィルタの透過スペクトルの第２の例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd example of the transmission spectrum of the optical wavelength variable filter of 4th Embodiment. 第４の実施形態の前段の光波長可変フィルタの透過スペクトルの第３の例を示す図である。It is a figure which shows the 3rd example of the transmission spectrum of the optical wavelength variable filter of the front | former stage of 4th Embodiment. 第４の実施形態の後段の光波長可変フィルタの透過スペクトルの第３の例を示す図である。It is a figure which shows the 3rd example of the transmission spectrum of the optical wavelength tunable filter of the back | latter stage of 4th Embodiment. 第４の実施形態の光波長可変フィルタの透過スペクトルの第３の例を示す図である。It is a figure which shows the 3rd example of the transmission spectrum of the optical wavelength variable filter of 4th Embodiment.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

［第１の実施形態］
図４に、本発明の第１の実施形態にかかる光波長可変フィルタの構成を示す。図４に示した光波長可変フィルタは、入力導波路１０１に、複数のレーストラック形状の環状のマイクロリング導波路１０２−１、１０２−２、…１０２−２４が光学的に接続され、各々のマイクロリング導波路に、出力導波路１０３−１、１０３−２、…１０３−２４がそれぞれ光学的に接続されている。各々のマイクロリング導波路１０２上には、ヒータ１０４ａ、１０４ｂが形成されている。入力導波路１０１の一方の端部（図の左側）より光を入力したとき、入力導波路１０１の他方の端部（図の右側）から出力する経路をスルー、出力導波路１０３−１、１０３−２、…１０３−２４の一方の端部（図の左側）より出力する経路をドロップと称する。 [First Embodiment]
FIG. 4 shows the configuration of the optical wavelength tunable filter according to the first embodiment of the present invention. In the optical wavelength tunable filter shown in FIG. 4, a plurality of racetrack-shaped annular microring waveguides 102-1, 102-2,... 102-24 are optically connected to an input waveguide 101. Output waveguides 103-1, 103-2,... 103-24 are optically connected to the microring waveguide. On each micro-ring waveguide 102, heaters 104a and 104b are formed. When light is input from one end of the input waveguide 101 (left side of the figure), a path that outputs from the other end (right side of the figure) of the input waveguide 101 is through, and the output waveguides 103-1 and 103. -2, ... 103-24, a path output from one end (left side of the figure) is called a drop.

シリコンで構成された各導波路１０１、１０２、１０３の幅は０．５μｍ、厚さは０．２２μｍ、シリコン導波路の周囲は石英のクラッドで囲われている。入力導波路１０１とマイクロリング導波路１０２との間の結合部のギャップは０．２μｍ、長さは４μｍで結合率κ1＝０．０６、マイクロリング導波路１０２と出力導波路１０３との間の結合部のギャップは０．２μｍ、長さは４μｍで結合率κ2＝０．０６である。また、レーストラック形状の環状のマイクロリング導波路１０２の曲線部分の曲げ半径は、マイクロリング導波路１０２-１においてＲ＝１４．７３８μｍ、マイクロリング導波路１０２-２４においてＲ＝１４．７６９μｍであり、Ｒが０．００１μｍずつ増加するように設計されている。 Each waveguide 101, 102, 103 made of silicon has a width of 0.5 μm, a thickness of 0.22 μm, and the periphery of the silicon waveguide is surrounded by a quartz cladding. The coupling gap between the input waveguide 101 and the microring waveguide 102 is 0.2 μm, the length is 4 μm, the coupling rate κ 1 = 0.06, and between the microring waveguide 102 and the output waveguide 103. The coupling portion has a gap of 0.2 μm, a length of 4 μm, and a coupling rate κ 2 = 0.06. Further, the bending radius of the curved portion of the racetrack-shaped annular microring waveguide 102 is R = 14.738 μm in the microring waveguide 102-1 and R = 14.769 μm in the microring waveguide 102-24. , R is designed to increase by 0.001 μm.

図５に、第１の実施形態の光波長可変フィルタの構成要素であるマイクロリング共振器の共振波長を示す。非特許文献３に記載された手法により計算した結果を示している。それぞれのマイクロリング共振器は、共振波長を複数有するが、これは互いに異なる次数の共振波長である。図５においては、波長１５４５ｎｍ付近の異なる次数の５つの共振ピーク（＊のプロットから◆のプロットまで）を示している。また隣接する次数の共振波長どうしの間隔が自由スペクトル領域（Free Spectral Range：ＦＳＲ）と定義され、本実施形態においては、約８００ＧＨｚ（約６．４ｎｍ）である。同じ次数では、各マイクロリング共振器の共振波長間隔は、約１６．７ＧＨｚ（約０．１３ｎｍ）である。   FIG. 5 shows the resonance wavelength of the microring resonator that is a component of the optical wavelength tunable filter according to the first embodiment. The result calculated by the method described in the nonpatent literature 3 is shown. Each microring resonator has a plurality of resonance wavelengths, which are resonance wavelengths of different orders. FIG. 5 shows five resonance peaks of different orders near the wavelength of 1545 nm (from the * plot to the ◆ plot). Further, the interval between adjacent order resonance wavelengths is defined as a free spectral range (FSR), and in the present embodiment, it is about 800 GHz (about 6.4 nm). For the same order, the resonant wavelength spacing of each microring resonator is about 16.7 GHz (about 0.13 nm).

図６に、第１の実施形態の光波長可変フィルタの構成要素であるマイクロリング共振器の透過スペクトルを示す。マイクロリング導波路１０２-１２により構成されるマイクロリング共振器を単独の共振回路とみなした場合の、スルーの透過スペクトルである。図５と同様に、非特許文献３に記載された手法により計算した結果を示している。スルーのスペクトル特性は、共振波長近辺の波長だけが阻止され、他の波長は透過する特性になっている。本実施形態のマイクロリング共振器の阻止域の３ｄＢ帯域幅は、約２５ＧＨｚである。また、共振波長近辺以外の波長は共振に寄与しないため、波長分散はほぼゼロである。   FIG. 6 shows a transmission spectrum of a microring resonator that is a component of the optical wavelength tunable filter according to the first embodiment. It is a through transmission spectrum when the microring resonator constituted by the microring waveguide 102-12 is regarded as a single resonance circuit. Similarly to FIG. 5, the result calculated by the method described in Non-Patent Document 3 is shown. The spectral characteristics of the through are such that only wavelengths near the resonance wavelength are blocked and other wavelengths are transmitted. The 3 dB bandwidth of the stopband of the microring resonator of this embodiment is about 25 GHz. Further, since wavelengths other than those near the resonance wavelength do not contribute to resonance, chromatic dispersion is almost zero.

図７に、第１の実施形態の光波長可変フィルタの透過スペクトルを示す。図７（ａ）は、波長１５３０ｎｍから１５６０ｎｍの範囲のスペクトル、図７（ｂ）は、波長１５４５ｎｍ付近のスペクトルを拡大した図である。非特許文献３の手法により、２４個のマイクロリング共振器のそれぞれのスルーの特性を計算し、これらを重ね合せた結果である。このとき、各マイクロリング導波路に形成されたヒータ１０４は、全て駆動していない（電力を印加していない）状態である。   FIG. 7 shows a transmission spectrum of the optical wavelength tunable filter according to the first embodiment. FIG. 7A is an enlarged view of the spectrum in the wavelength range of 1530 nm to 1560 nm, and FIG. 7B is an enlarged view of the spectrum near the wavelength of 1545 nm. This is a result of calculating the through characteristics of each of the 24 microring resonators by the method of Non-Patent Document 3 and superimposing them. At this time, all the heaters 104 formed in each microring waveguide are not driven (no power is applied).

入力導波路１０１の一方の端部（図の左側）から入力した光は、各マイクロリング共振器において、共振波長付近の光が出力導波路１０３へ分岐される。図５に示したように、各マイクロリング共振器の共振波長は、少しずつ異なるように設計されているので、入力導波路１０１の他方の端部（図の右側）から出力した結果は、図７（ａ）に示すように、ある波長範囲で光が阻止されるスペクトルとなる。本実施形態では、各マイクロリング共振器の共振波長間隔が約１６．７ＧＨｚで２４個並んでいるので、約４００ＧＨｚの阻止域が実現され、その阻止域がマイクロリング共振器のＦＳＲ（約８００ＧＨｚ）の周期で現れる。   Light input from one end of the input waveguide 101 (left side in the figure) is branched to the output waveguide 103 in the vicinity of the resonance wavelength in each microring resonator. As shown in FIG. 5, the resonance wavelength of each micro-ring resonator is designed to be slightly different, so the result output from the other end (right side of the figure) of the input waveguide 101 is as shown in FIG. As shown in FIG. 7A, the spectrum is such that light is blocked in a certain wavelength range. In this embodiment, since the resonance wavelength intervals of the microring resonators are arranged at 24 at about 16.7 GHz, a stopband of about 400 GHz is realized, and the stopband is an FSR (about 800 GHz) of the microring resonator. Appears at a period of.

各マイクロリング共振器の共振波長は、隣接するマイクロリング共振器との間隔が共振波長付近における阻止域の３ｄＢ帯域幅より狭くしておけば、光波長可変フィルタは、ＦＳＲの周期で現れる１つの阻止域の全ての波長範囲が阻止域となる。本実施形態ではこれら複数の阻止域の何れかを、光波長可変フィルタの動作波長範囲とすることができる。   The resonance wavelength of each micro-ring resonator is such that the optical wavelength tunable filter is one that appears in the period of the FSR if the interval between adjacent micro-ring resonators is narrower than the 3 dB bandwidth of the stop band near the resonance wavelength. The entire wavelength range of the stop band is the stop band. In the present embodiment, any one of the plurality of stop bands can be set as the operating wavelength range of the optical wavelength tunable filter.

図８に、第１の実施形態の光波長可変フィルタの動作状態を示す。非特許文献３の手法により計算した結果であり、マイクロリング導波路１０２-５からマイクロリング導波路１０２-１０のヒータ１０４を駆動し、それぞれの共振波長を１ｎｍシフトさせている。本実施形態の光波長可変フィルタの動作は、１つまたは複数の特定のマイクロリング共振器におけるヒータに電力を印加し、マイクロリング導波路（の一部）を加熱することによって行う。導波路の加熱により、導波路の屈折率を増加させ、マイクロリング共振器の共振波長を、長波方向にシフトさせる。   FIG. 8 shows the operating state of the optical wavelength tunable filter according to the first embodiment. This is a result calculated by the method of Non-Patent Document 3, in which the heater 104 of the microring waveguide 102-10 is driven from the microring waveguide 102-5, and the respective resonance wavelengths are shifted by 1 nm. The operation of the optical wavelength tunable filter according to this embodiment is performed by applying electric power to a heater in one or more specific microring resonators to heat (a part of) the microring waveguide. By heating the waveguide, the refractive index of the waveguide is increased, and the resonance wavelength of the microring resonator is shifted in the long wave direction.

図８（ａ）は、各マイクロリング共振器の共振波長を示している。図８（ｂ）は、波長１５４５ｎｍ付近のスペクトルを拡大した図である。図７（ｂ）と比較すると、ヒータを駆動していない時に、マイクロリング導波路１０２-５からマイクロリング導波路１０２-１０の６個のマイクロリング共振器の共振波長だった波長域には、共振波長が全く存在せず、透過域が形成されていることがわかる。この透過域の３ｄＢ帯域幅は、およそ０．５ｎｍ（６３ＧＨｚ）である。   FIG. 8A shows the resonance wavelength of each microring resonator. FIG. 8B is an enlarged view of the spectrum near the wavelength of 1545 nm. Compared to FIG. 7B, when the heater is not driven, the wavelength range that is the resonance wavelength of the six microring resonators from the microring waveguide 102-5 to the microring waveguide 102-10 is It can be seen that there is no resonance wavelength and a transmission region is formed. The 3 dB bandwidth of this transmission band is approximately 0.5 nm (63 GHz).

この例からわかるように、本実施形態の光波長可変フィルタは、透過域とさせたい光波長に共振波長を有するマイクロリング共振器のヒータを選択的に駆動し、共振波長をシフトさせることにより動作する。波長の可変性は、ヒータを駆動する共振器を変えることにより可能であり、さらに選択する共振器の数を変えることにより、透過帯域幅も自由に変えることができる。   As can be seen from this example, the optical wavelength tunable filter according to the present embodiment operates by selectively driving the heater of the micro ring resonator having a resonance wavelength in the optical wavelength to be transmitted, and shifting the resonance wavelength. To do. Wavelength variability can be achieved by changing the resonator that drives the heater, and the transmission bandwidth can also be changed freely by changing the number of resonators to be selected.

図９に、第１の実施形態の光波長可変フィルタの動作状態の他の例を示す。図８と同様に計算した結果であり、選択するマイクロリング共振器の数を変えることにより、透過帯域幅を変える例を示す。ここでは、マイクロリング導波路１０２-８からマイクロリング導波路１０２-１０の３個のヒータ１０４を駆動し、それぞれの共振波長を１ｎｍシフトさせている。   FIG. 9 shows another example of the operating state of the optical wavelength tunable filter according to the first embodiment. It is the result calculated similarly to FIG. 8, and shows an example in which the transmission bandwidth is changed by changing the number of microring resonators to be selected. Here, the three heaters 104 from the microring waveguide 102-8 to the microring waveguide 102-10 are driven, and the respective resonance wavelengths are shifted by 1 nm.

図９（ａ）は、各マイクロリング共振器の共振波長を示している。図９（ｂ）は、波長１５４５ｎｍ付近のスペクトルを拡大した図である。ヒータを駆動していない時に、３個のマイクロリング共振器の共振波長だった波長域に、透過域が形成されている。この透過域の３ｄＢ帯域幅はおよそ０．２ｎｍ（２５ＧＨｚ）である。図８（ｂ）の結果と比較すると、選択するマイクロリング共振器の数を半分にすることにより、ほぼ同じ波長域で、フィルタの透過帯域幅を狭めることができる。   FIG. 9A shows the resonance wavelength of each microring resonator. FIG. 9B is an enlarged view of the spectrum near the wavelength of 1545 nm. When the heater is not driven, a transmission region is formed in the wavelength region that was the resonance wavelength of the three microring resonators. The 3 dB bandwidth of this transmission band is approximately 0.2 nm (25 GHz). Compared with the result of FIG. 8B, the transmission bandwidth of the filter can be narrowed in substantially the same wavelength region by halving the number of microring resonators to be selected.

図１０に、第１の実施形態の光波長可変フィルタの動作状態の他の例を示す。図８と同様に計算した結果であり、選択するマイクロリング共振器を変えるが、選択する数は変えないことにより、透過波長域を変える例を示す。ここでは、マイクロリング導波路１０２-１４からマイクロリング導波路１０２-１９の６個のヒータ１０４を駆動し、それぞれの共振波長を１ｎｍシフトさせている。   FIG. 10 shows another example of the operating state of the optical wavelength tunable filter according to the first embodiment. The calculation results are the same as in FIG. 8, and an example of changing the transmission wavelength region by changing the microring resonator to be selected but not changing the number to be selected is shown. Here, the six heaters 104 from the microring waveguide 102-14 to the microring waveguide 102-19 are driven, and the respective resonance wavelengths are shifted by 1 nm.

図１０（ａ）は、各マイクロリング共振器の共振波長を示している。図１０（ｂ）は、波長１５４５ｎｍ付近のスペクトルを拡大した図である。ヒータを駆動していない時に、６個のマイクロリング共振器の共振波長だった波長域に、透過域が形成されている。この透過域の３ｄＢ帯域幅はおよそ０．５ｎｍ（６３ＧＨｚ）である。図８（ｂ）の結果と比較すると、選択するマイクロリング共振器を変えるが、選択する数を同じにすることにより、フィルタの透過帯域幅をほぼ同じに保ちながら、透過波長を変えることができる。   FIG. 10A shows the resonance wavelength of each microring resonator. FIG. 10B is an enlarged view of the spectrum near the wavelength of 1545 nm. When the heater is not driven, a transmission region is formed in the wavelength region that was the resonance wavelength of the six microring resonators. The 3 dB bandwidth of this transmission band is approximately 0.5 nm (63 GHz). Compared with the result of FIG. 8B, the microring resonator to be selected is changed. By selecting the same number, the transmission wavelength can be changed while keeping the transmission bandwidth of the filter substantially the same. .

本実施形態の光波長可変フィルタの動作では、選択するマイクロリング共振器を変えることにより、自由に透過帯域幅を変えられる点が特徴である。特定のマイクロリング共振器の共振波長をシフトさせる際には、精密に波長を制御する必要がなく、ある波長以上のシフト量を与えればよい。これにより波長可変制御が簡単になり、また低コストの駆動回路系を使えるという利点もある。さらに、光波長可変フィルタの出力は、スルーを透過することに実現されるので、透過波長域における位相特性が大きく歪むことはなく、波長分散も低く抑制される利点を有する。   The operation of the optical wavelength tunable filter according to this embodiment is characterized in that the transmission bandwidth can be freely changed by changing the microring resonator to be selected. When shifting the resonance wavelength of a specific microring resonator, it is not necessary to precisely control the wavelength, and a shift amount of a certain wavelength or more may be given. As a result, wavelength tunable control is simplified, and there is an advantage that a low-cost drive circuit system can be used. Furthermore, since the output of the optical wavelength tunable filter is realized by transmitting through, there is an advantage that the phase characteristic in the transmission wavelength region is not greatly distorted and the chromatic dispersion is suppressed to be low.

第１の実施形態により、透過波長と同時に透過帯域幅についても可変であり、波長の制御が簡便であり、また透過波長における波長分散の小さい、光波長可変フィルタを実現することができる。本実施形態においては、図６に示したように、各マイクロリング共振器の阻止域における３ｄＢ帯域幅は約２５ＧＨｚである。これに対して、マイクロリング共振器の共振波長を配列する間隔を約１６．７ＧＨｚとした。本来、この間隔は、阻止域の３ｄＢ帯域幅程度であれば、ヒータを駆動しない時に動作波長域全域で十分な阻止域が得られる。しかしながら、各マイクロリング共振器の共振波長は、通常、製造時の加工誤差等によって設計から誤差を有する。そこで、ある程度の誤差が生じても、動作波長域全域で十分な阻止特性が得られるように、１．５倍のマイクロリング共振器数を１／１．５の波長間隔で配列する。このような冗長構成により、製造誤差の影響を受けにくく、製造時の回路の歩留りを向上することができる。   According to the first embodiment, it is possible to realize an optical wavelength tunable filter that can change the transmission bandwidth simultaneously with the transmission wavelength, can easily control the wavelength, and has a small chromatic dispersion at the transmission wavelength. In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the 3 dB bandwidth in the stopband of each microring resonator is about 25 GHz. On the other hand, the interval for arranging the resonance wavelengths of the microring resonator was set to about 16.7 GHz. Essentially, if this interval is about the 3 dB bandwidth of the stop band, a sufficient stop band can be obtained over the entire operating wavelength range when the heater is not driven. However, the resonance wavelength of each micro-ring resonator usually has an error from the design due to a processing error at the time of manufacture. Therefore, even if a certain amount of error occurs, 1.5 times the number of microring resonators is arranged at a wavelength interval of 1 / 1.5 so that sufficient blocking characteristics can be obtained over the entire operating wavelength range. With such a redundant configuration, it is difficult to be affected by manufacturing errors, and the yield of circuits during manufacturing can be improved.

［第２の実施形態］
図１１に、本発明の第２の実施形態にかかる光波長可変フィルタの構成を示す。図１１に示した光波長可変フィルタは、入力導波路２０１に、複数のレーストラック形状の環状のマイクロリング導波路２０２−１、２０２−２、…２０２−３２が光学的に接続され、各々のマイクロリング導波路に、出力導波路２０３−１、２０３−２、…２０３−３２がそれぞれ光学的に接続されている。各々のマイクロリング導波路２０２上には、ヒータ２０４ａ、２０４ｂが形成されている。入力導波路２０１の一方の端部（図の左側）より光を入力したとき、入力導波路２０１の他方の端部（図の右側）から出力する経路をスルー、出力導波路２０３−１、２０３−２、…２０３−３２の一方の端部（図の左側）より出力する経路をドロップと称する。 [Second Embodiment]
FIG. 11 shows a configuration of an optical wavelength tunable filter according to the second embodiment of the present invention. In the optical wavelength tunable filter shown in FIG. 11, a plurality of racetrack-shaped annular microring waveguides 202-1, 202-2,... 202-32 are optically connected to an input waveguide 201. Output waveguides 203-1, 203-2,... 203-32 are optically connected to the microring waveguide. On each micro-ring waveguide 202, heaters 204a and 204b are formed. When light is input from one end of the input waveguide 201 (left side of the figure), the path that is output from the other end (right side of the figure) of the input waveguide 201 is through, and the output waveguides 203-1 and 203. A path output from one end (left side in the figure) of −2,.

第２の実施形態の回路構成は、第１の実施形態と同じであるが、各マイクロリング共振器の設計は下記のように異なっている。シリコンで構成された各導波路２０１、２０２、２０３の幅は０．５μｍ、厚さは０．２２μｍ、シリコン導波路の周囲は石英のクラッドで囲われている。入力導波路２０１とマイクロリング導波路２０２との間の結合部のギャップは０．２μｍ、長さは５μｍで結合率κ1＝０．０８、マイクロリング導波路２０２と出力導波路２０３との間の結合部のギャップは０．２μｍ、長さは４μｍで結合率κ2＝０．０８である。また、レーストラック形状の環状のマイクロリング導波路２０２の曲線部分の曲げ半径は、マイクロリング導波路２０２-１においてＲ＝２０．１８９μｍ、マイクロリング導波路１０２-３２においてＲ＝２０．２５２μｍであり、Ｒが０．００２μｍずつ増加するように設計されている。 The circuit configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, but the design of each microring resonator is different as follows. Each of the waveguides 201, 202, and 203 made of silicon has a width of 0.5 μm and a thickness of 0.22 μm, and the periphery of the silicon waveguide is surrounded by a quartz cladding. The coupling gap between the input waveguide 201 and the microring waveguide 202 is 0.2 μm, the length is 5 μm, the coupling rate κ 1 = 0.08, and between the microring waveguide 202 and the output waveguide 203. The coupling portion has a gap of 0.2 μm, a length of 4 μm, and a coupling rate κ 2 = 0.08. The bending radius of the curved portion of the racetrack-shaped annular microring waveguide 202 is R = 20.189 μm in the microring waveguide 202-1 and R = 20.252 μm in the microring waveguide 102-32. , R is designed to increase by 0.002 μm.

図１２に、第２の実施形態の光波長可変フィルタの構成要素であるマイクロリング共振器の共振波長を示す。非特許文献３に記載された手法により計算した結果を示している。それぞれのマイクロリング共振器は、共振波長を複数有するが、これは互いに異なる次数の共振波長である。図１２においては、波長１５４５ｎｍ付近の異なる次数の７つの共振ピーク（＋のプロットから◆のプロットまで）を示している。また隣接する次数の共振波長どうしの間隔がＦＳＲであるが、本実施形態においては、約６００ＧＨｚ（約４．８ｎｍ）である。同じ次数では、各マイクロリング共振器の共振波長間隔は、約１９．４ＧＨｚ（約０．１５ｎｍ）である。   FIG. 12 shows the resonance wavelength of the microring resonator that is a component of the optical wavelength tunable filter according to the second embodiment. The result calculated by the method described in the nonpatent literature 3 is shown. Each microring resonator has a plurality of resonance wavelengths, which are resonance wavelengths of different orders. FIG. 12 shows seven resonance peaks of different orders near the wavelength of 1545 nm (from the + plot to the ◆ plot). The interval between adjacent resonance wavelengths is FSR, but in this embodiment, it is about 600 GHz (about 4.8 nm). For the same order, the resonant wavelength spacing of each microring resonator is about 19.4 GHz (about 0.15 nm).

図１３に、第２の実施形態の光波長可変フィルタの構成要素であるマイクロリング共振器の透過スペクトルを示す。マイクロリング導波路１０２-１６により構成されるマイクロリング共振器を単独の共振回路とみなした場合の、スルーの透過スペクトルである。図１２と同様に、非特許文献３に記載された手法により計算した結果を示している。スルーのスペクトル特性は、共振波長近辺の波長だけが阻止され、他の波長は透過する特性になっている。本実施形態のマイクロリング共振器の阻止域の３ｄＢ帯域幅は、約２５ＧＨｚである。また、共振波長近辺以外の波長は共振に寄与しないため、波長分散はほぼゼロである。   FIG. 13 shows a transmission spectrum of a microring resonator that is a component of the optical wavelength tunable filter according to the second embodiment. It is a through transmission spectrum when the microring resonator constituted by the microring waveguide 102-16 is regarded as a single resonance circuit. Similarly to FIG. 12, the result calculated by the method described in Non-Patent Document 3 is shown. The spectral characteristics of the through are such that only wavelengths near the resonance wavelength are blocked and other wavelengths are transmitted. The 3 dB bandwidth of the stopband of the microring resonator of this embodiment is about 25 GHz. Further, since wavelengths other than those near the resonance wavelength do not contribute to resonance, chromatic dispersion is almost zero.

図１４に、第２の実施形態の光波長可変フィルタの透過スペクトルを示す。図１４（ａ）は、波長１５３０ｎｍから１５６０ｎｍの範囲のスペクトル、図１４（ｂ）は、波長１５４５ｎｍ付近のスペクトルを拡大した図である。非特許文献３の手法により、３２個のマイクロリング共振器のそれぞれのスルーの特性を計算し、これらを重ね合せた結果である。このとき、各マイクロリング導波路に形成されたヒータ２０４は、全て駆動していない（電力を印加していない）状態である。   FIG. 14 shows a transmission spectrum of the optical wavelength tunable filter according to the second embodiment. FIG. 14A is an enlarged view of the spectrum in the wavelength range of 1530 nm to 1560 nm, and FIG. 14B is an enlarged view of the spectrum near the wavelength of 1545 nm. This is a result of calculating the through characteristics of each of the 32 microring resonators by the method of Non-Patent Document 3 and superimposing them. At this time, all the heaters 204 formed in each microring waveguide are not driven (no power is applied).

入力導波路２０１の一方の端部（図の左側）から入力した光は、各マイクロリング共振器において、共振波長付近の光が出力導波路２０３へ分岐される。図１２に示したように、各マイクロリング共振器の共振波長は、少しずつ異なるように設計されているので、入力導波路２０１の他方の端部（図の右側）から出力した結果は、図１４（ａ）に示すように、ある波長範囲で光が阻止されるスペクトルとなる。本実施形態では、各マイクロリング共振器の共振波長間隔が約１９．４ＧＨｚで３２個並んでいるので、約６００ＧＨｚの阻止域が実現され、その阻止域がマイクロリング共振器のＦＳＲ（約６００ＧＨｚ）の周期で現れるので、全ての波長範囲で阻止域になっている。   Light input from one end (left side of the figure) of the input waveguide 201 is branched to the output waveguide 203 in each microring resonator. As shown in FIG. 12, since the resonance wavelengths of the microring resonators are designed to be slightly different, the result output from the other end (right side of the figure) of the input waveguide 201 is as shown in FIG. As shown in 14 (a), the spectrum is such that light is blocked in a certain wavelength range. In this embodiment, since 32 resonance wavelength intervals of each micro ring resonator are arranged at about 19.4 GHz, a stop band of about 600 GHz is realized, and the stop band is an FSR (about 600 GHz) of the micro ring resonator. It appears in the period of, so that it is a stop band in the entire wavelength range.

すなわち、マイクロリング共振器の数と各マイクロリング共振器の共振波長間隔との積が、マイクロリング共振器のＦＳＲと等しいか、または大きいことが望ましい。本実施形態ではこれら複数の阻止域の何れかを、光波長可変フィルタの動作波長範囲とすることができるので、第１の実施形態と比較して、動作波長域の設定の自由度が高い。   That is, it is desirable that the product of the number of microring resonators and the resonance wavelength interval of each microring resonator is equal to or larger than the FSR of the microring resonator. In the present embodiment, any one of the plurality of stop bands can be set as the operating wavelength range of the optical wavelength tunable filter. Therefore, the degree of freedom in setting the operating wavelength range is higher than that in the first embodiment.

図１５に、第２の実施形態の光波長可変フィルタの動作状態を示す。非特許文献３の手法により計算した結果であり、マイクロリング導波路２０２-５からマイクロリング導波路２０２-１２のヒータ２０４を駆動し、それぞれの共振波長を２ｎｍシフトさせている。本実施形態の光波長可変フィルタの動作は、１つまたは複数の特定のマイクロリング共振器におけるヒータに電力を印加し、マイクロリング導波路（の一部）を加熱することによって行う。導波路の加熱により、導波路の屈折率を増加させ、マイクロリング共振器の共振波長を、長波方向にシフトさせる。   FIG. 15 shows the operating state of the optical wavelength tunable filter according to the second embodiment. This is a result calculated by the method of Non-Patent Document 3, in which the heater 204 of the microring waveguide 202-12 is driven from the microring waveguide 202-5, and the respective resonance wavelengths are shifted by 2 nm. The operation of the optical wavelength tunable filter according to this embodiment is performed by applying electric power to a heater in one or more specific microring resonators to heat (a part of) the microring waveguide. By heating the waveguide, the refractive index of the waveguide is increased, and the resonance wavelength of the microring resonator is shifted in the long wave direction.

図１５（ａ）は、各マイクロリング共振器の共振波長を示している。図１５（ｂ）は、波長１５４５ｎｍ付近のスペクトルを拡大した図である。図１４（ｂ）と比較すると、ヒータを駆動していない時に、マイクロリング導波路２０２-５からマイクロリング導波路２０２-１２の８個のマイクロリング共振器の共振波長だった波長域には、共振波長が全く存在せず、透過域が形成されていることがわかる。この透過域の３ｄＢ帯域幅は、およそ０．９ｎｍ（１１３ＧＨｚ）である。   FIG. 15A shows the resonance wavelength of each microring resonator. FIG. 15B is an enlarged view of the spectrum near the wavelength of 1545 nm. Compared with FIG. 14B, when the heater is not driven, the wavelength range that is the resonance wavelength of the eight microring resonators from the microring waveguide 202-5 to the microring waveguide 202-12 is It can be seen that there is no resonance wavelength and a transmission region is formed. The 3 dB bandwidth of this transmission band is approximately 0.9 nm (113 GHz).

第１の実施形態と同様に、本実施形態の光波長可変フィルタは、透過域とさせたい光波長に共振波長を有するマイクロリング共振器のヒータを選択的に駆動し、共振波長をシフトさせることにより動作する。波長の可変性は、ヒータを駆動する共振器を変えることにより可能であり、さらに選択する共振器の数を変えることにより、透過帯域幅も自由に変えることができる。   Similar to the first embodiment, the optical wavelength tunable filter of this embodiment selectively drives a heater of a microring resonator having a resonance wavelength in the optical wavelength to be transmitted, and shifts the resonance wavelength. It works by. Wavelength variability can be achieved by changing the resonator that drives the heater, and the transmission bandwidth can also be changed freely by changing the number of resonators to be selected.

図１６に、第２の実施形態の光波長可変フィルタの動作状態を他の例を示す。図１５と同様に計算した結果であり、選択するマイクロリング共振器の数を変えることにより、透過帯域幅を変える例を示す。ここでは、マイクロリング導波路２０２-７からマイクロリング導波路２０２-１０の４個のヒータ２０４を駆動し、それぞれの共振波長を２ｎｍシフトさせている。   FIG. 16 shows another example of the operating state of the optical wavelength tunable filter according to the second embodiment. This is a result calculated in the same manner as in FIG. 15 and shows an example in which the transmission bandwidth is changed by changing the number of microring resonators to be selected. Here, the four heaters 204 from the microring waveguide 202-7 to the microring waveguide 202-10 are driven, and the respective resonance wavelengths are shifted by 2 nm.

図１６（ａ）は、各マイクロリング共振器の共振波長を示している。図１６（ｂ）は、波長１５４５ｎｍ付近のスペクトルを拡大した図である。ヒータを駆動していない時に、４個のマイクロリング共振器の共振波長だった波長域に、透過域が形成されている。この透過域の３ｄＢ帯域幅はおよそ０．４ｎｍ（５０ＧＨｚ）である。図１５（ｂ）の結果と比較すると、選択するマイクロリング共振器の数を半分にすることにより、ほぼ同じ波長域で、フィルタの透過帯域幅を狭めることができる。   FIG. 16A shows the resonance wavelength of each microring resonator. FIG. 16B is an enlarged view of the spectrum near the wavelength of 1545 nm. When the heater is not driven, a transmission region is formed in the wavelength region that was the resonance wavelength of the four microring resonators. The 3 dB bandwidth of this transmission band is approximately 0.4 nm (50 GHz). Compared with the result of FIG. 15B, the transmission bandwidth of the filter can be narrowed in substantially the same wavelength region by halving the number of microring resonators to be selected.

図１７に、第２の実施形態の光波長可変フィルタの動作状態の他の例を示す。図１５と同様に計算した結果であり、選択するマイクロリング共振器を変えるが、選択する数は変えないことにより、透過波長域を変える例を示す。ここでは、マイクロリング導波路２０２-１８からマイクロリング導波路２０２-２５の８個のヒータ２０４を駆動し、それぞれの共振波長を２ｎｍシフトさせている。   FIG. 17 shows another example of the operating state of the optical wavelength tunable filter according to the second embodiment. The calculation results are the same as in FIG. 15, and an example of changing the transmission wavelength region by changing the microring resonator to be selected but not changing the number to be selected is shown. Here, the eight heaters 204 from the microring waveguide 202-18 to the microring waveguide 202-25 are driven, and the respective resonance wavelengths are shifted by 2 nm.

図１７（ａ）は、各マイクロリング共振器の共振波長を示している。図１７（ｂ）は、波長１５４５ｎｍ付近のスペクトルを拡大した図である。ヒータを駆動していない時に、８個のマイクロリング共振器の共振波長だった波長域に、透過域が形成されている。この透過域の３ｄＢ帯域幅はおよそ０．９ｎｍ（１１３ＧＨｚ）である。図１５（ｂ）の結果と比較すると、選択するマイクロリング共振器を変えるが、選択する数を同じにすることにより、フィルタの透過帯域幅をほぼ同じに保ちながら、透過波長を変えることができる。   FIG. 17A shows the resonance wavelength of each microring resonator. FIG. 17B is an enlarged view of the spectrum near the wavelength of 1545 nm. When the heater is not driven, a transmission region is formed in the wavelength region that was the resonance wavelength of the eight microring resonators. The 3 dB bandwidth of this transmission band is approximately 0.9 nm (113 GHz). Compared with the result of FIG. 15B, the microring resonator to be selected is changed. By selecting the same number, the transmission wavelength can be changed while keeping the transmission bandwidth of the filter substantially the same. .

第１の実施形態と同様に、本実施形態の光波長可変フィルタの動作では、選択するマイクロリング共振器を変えることにより、自由に透過帯域幅を変えられる点が特徴である。特定のマイクロリング共振器の共振波長をシフトさせる際には、精密に波長を制御する必要がなく、ある波長以上のシフト量を与えればよい。これにより波長可変制御が簡単になり、また低コストの駆動回路系を使えるという利点もある。さらに、光波長可変フィルタの出力は、スルーを透過することに実現されるので、透過波長域における位相特性が大きく歪むことはなく、波長分散も低く抑制される利点を有する。   Similar to the first embodiment, the operation of the optical wavelength tunable filter of this embodiment is characterized in that the transmission bandwidth can be freely changed by changing the microring resonator to be selected. When shifting the resonance wavelength of a specific microring resonator, it is not necessary to precisely control the wavelength, and a shift amount of a certain wavelength or more may be given. As a result, wavelength tunable control is simplified, and there is an advantage that a low-cost drive circuit system can be used. Furthermore, since the output of the optical wavelength tunable filter is realized by transmitting through, there is an advantage that the phase characteristic in the transmission wavelength region is not greatly distorted and the chromatic dispersion is suppressed to be low.

第２の実施形態により、透過波長と同時に透過帯域幅についても可変であり、波長の制御が簡便であり、また透過波長における波長分散の小さい、光波長可変フィルタを実現することができる。本実施形態においては、図１３に示したように、各マイクロリング共振器の阻止域における３ｄＢ帯域幅は約２５ＧＨｚである。これに対して、マイクロリング共振器の共振波長を配列する間隔を約１９．３ＧＨｚとした。本来、この間隔は、阻止域の３ｄＢ帯域幅程度であれば、ヒータを駆動しない時に動作波長域全域で十分な阻止域が得られる。しかしながら、各マイクロリング共振器の共振波長は、通常、製造時の加工誤差等によって設計から誤差を有する。そこで、ある程度の誤差が生じても、動作波長域全域で十分な阻止特性が得られるように、４／３倍のマイクロリング共振器数を３／４の波長間隔で配列する。このような冗長構成により、製造誤差の影響を受けにくく、製造時の回路の歩留りを向上することができる。   According to the second embodiment, it is possible to realize an optical wavelength tunable filter that can change the transmission bandwidth simultaneously with the transmission wavelength, can easily control the wavelength, and has a small chromatic dispersion at the transmission wavelength. In this embodiment, as shown in FIG. 13, the 3 dB bandwidth in the stop band of each microring resonator is about 25 GHz. On the other hand, the interval for arranging the resonance wavelengths of the microring resonator was set to about 19.3 GHz. Essentially, if this interval is about the 3 dB bandwidth of the stop band, a sufficient stop band can be obtained over the entire operating wavelength range when the heater is not driven. However, the resonance wavelength of each micro-ring resonator usually has an error from the design due to a processing error at the time of manufacture. Therefore, even if a certain amount of error occurs, 4/3 times the number of microring resonators are arranged at a wavelength interval of 3/4 so that sufficient blocking characteristics can be obtained over the entire operating wavelength range. With such a redundant configuration, it is difficult to be affected by manufacturing errors, and the yield of circuits during manufacturing can be improved.

［第３の実施形態］
図１８に、本発明の第３の実施形態にかかる光波長可変フィルタの構成を示す。図１８に示した光波長可変フィルタは、入力導波路３０１に、複数のレーストラック形状の環状の第１のマイクロリング導波路３０２−１、３０２−２、…３０２−２４が光学的に接続され、各々の第１のマイクロリング導波路に、レーストラック形状の環状の第２のマイクロリング導波路３０３−１、３０３−２、…３０３−２４が光学的に接続され、各々の第２のマイクロリング導波路に、出力導波路３０４−１、３０４−２、…３０４−２４がそれぞれ光学的に接続されている。各々の第１のマイクロリング導波路３０２上には、ヒータ３０５ａ、３０５ｂが形成され、各々の第２６のマイクロリング導波路３０３上には、ヒータ３０６ａ、３０６ｂが形成されている。入力導波路３０１の一方の端部（図の左側）より光を入力したとき、入力導波路３０１の他方の端部（図の右側）から出力する経路をスルー、出力導波路３０４−１、３０３−２、…３０３−２４の一方の端部（図の左側）より出力する経路をドロップと称する。 [Third Embodiment]
FIG. 18 shows the configuration of an optical wavelength tunable filter according to the third embodiment of the present invention. In the optical wavelength tunable filter shown in FIG. 18, a plurality of racetrack-shaped annular first microring waveguides 302-1, 302-2,... 302-24 are optically connected to an input waveguide 301. The racetrack-shaped annular second microring waveguides 303-1, 303-2,... 303-24 are optically connected to each first microring waveguide, and each second microring waveguide is optically connected. Output waveguides 304-1, 304-2,... 304-24 are optically connected to the ring waveguide. Heaters 305 a and 305 b are formed on each first microring waveguide 302, and heaters 306 a and 306 b are formed on each twenty-sixth microring waveguide 303. When light is input from one end of the input waveguide 301 (left side of the figure), a path that outputs from the other end (right side of the figure) of the input waveguide 301 is through, and output waveguides 304-1, 303 are provided. −2,... 303-24, a path output from one end (left side in the figure) is referred to as a drop.

第３の実施形態の回路構成において、第１および第２の実施形態との相違点は、各マイクロリング共振器に２つマイクロリング導波路が縦続接続されていることにある。   The circuit configuration of the third embodiment is different from the first and second embodiments in that two microring waveguides are connected in cascade to each microring resonator.

各マイクロリング共振器の設計は下記のように異なっている。シリコンで構成された各導波路３０１、３０２、３０３、３０４の幅は０．５μｍ、厚さは０．２２μｍ、シリコン導波路の周囲は石英のクラッドで囲われている。入力導波路３０１と第１のマイクロリング導波路３０２との間の結合部のギャップは０．２μｍ、長さは１０μｍで結合率κ1＝０．２、第１のマイクロリング導波路３０２と第２のマイクロリング導波路３０３との間の結合部のギャップは０．３５μｍ、長さは１０μｍで結合率κ1＝０．０２、第２のマイクロリング導波路３０３と出力導波路３０４との間の結合部のギャップは０．２μｍ、長さは１０μｍで結合率κ2＝０．２である。また、レーストラック形状の環状の第１および第２のマイクロリング導波路３０２、３０３の曲線部分の曲げ半径は、マイクロリング導波路３０２-１、３０３-１においてＲ＝２０．１８９μｍ、マイクロリング導波路３０２-２４、３０３-２４においてＲ＝２０．２５２μｍであり、Ｒが０．００２７μｍずつ増加するように設計されている。 The design of each microring resonator is different as follows. Each waveguide 301, 302, 303, 304 made of silicon has a width of 0.5 μm, a thickness of 0.22 μm, and the periphery of the silicon waveguide is surrounded by a quartz cladding. The coupling gap between the input waveguide 301 and the first microring waveguide 302 is 0.2 μm, the length is 10 μm, the coupling factor κ 1 = 0.2, and the first microring waveguide 302 and the first microring waveguide 302 The coupling gap between the second microring waveguide 303 and the second microring waveguide 303 is 0.35 μm, the length is 10 μm, the coupling factor κ 1 is 0.02, and the second microring waveguide 303 is connected to the output waveguide 304. The coupling portion has a gap of 0.2 μm, a length of 10 μm, and a coupling rate κ 2 = 0.2. In addition, the bending radius of the curved portion of the racetrack-shaped annular first and second microring waveguides 302 and 303 is R = 20.189 μm in the microring waveguides 302-1 and 303-1. In the waveguides 302-24 and 303-24, R = 20.252 μm, and R is designed to increase by 0.0027 μm.

第１および第２の実施形態では、単一のマイクロリング導波路によるマイクロリング共振器を用いた。第３の実施形態では２つのマイクロリング導波路による２重マイクロリング共振器を用いた。この構成は、光波長可変フィルタの透過域の損失を低減する効果があるからである。第１および第２の実施形態における光波長可変フィルタの透過スペクトルをみると分かるように、透過ピークにおいても過剰損失が発生している。図６、図１３に示した各マイクロリング共振器のスルーの透過特性において、共振波長から少し離れた波長においても僅かな損失（共振ピークの裾の波形に相当）が生じている。このため、複数のマイクロリング共振器の損失の影響が積み重なって、透過ピークにおいても損失が発生している。これは、共振ピークの矩形度（傾きの鋭さ）に依存しており、本実施形態のように２重マイクロリング共振器を用いることによって、共振ピークの矩形度が高くなり（傾きが鋭くなり矩形に近づく）、光波長可変フィルタの透過域の過剰損失の低減を図ることができる。   In the first and second embodiments, a microring resonator using a single microring waveguide is used. In the third embodiment, a double microring resonator using two microring waveguides is used. This is because this configuration has the effect of reducing the loss in the transmission region of the optical wavelength tunable filter. As can be seen from the transmission spectrum of the optical wavelength tunable filter in the first and second embodiments, excessive loss also occurs at the transmission peak. In the through transmission characteristics of the microring resonators shown in FIGS. 6 and 13, a slight loss (corresponding to the waveform at the bottom of the resonance peak) occurs even at a wavelength slightly away from the resonance wavelength. For this reason, the influence of the loss of several micro ring resonators accumulates, and the loss has generate | occur | produced also in the transmission peak. This depends on the rectangularity of the resonance peak (the sharpness of the inclination). By using a double microring resonator as in this embodiment, the rectangularity of the resonance peak becomes higher (the inclination becomes sharper and the rectangular shape becomes sharper). The excess loss in the transmission region of the optical wavelength tunable filter can be reduced.

図１９に、第３の実施形態の光波長可変フィルタの構成要素であるマイクロリング共振器の共振波長を示す。非特許文献３に記載された手法により計算した結果を示している。それぞれのマイクロリング共振器は、共振波長を複数有するが、これは互いに異なる次数の共振波長である。図１９においては、波長１５４５ｎｍ付近の異なる次数の７つの共振ピーク（＋のプロットから◆のプロットまで）を示している。また隣接する次数の共振波長どうしの間隔がＦＳＲであるが、本実施形態においては、約６００ＧＨｚ（約４．８ｎｍ）である。同じ次数では、各マイクロリング共振器の共振波長間隔は、約２５ＧＨｚ（約０．２ｎｍ）である。   FIG. 19 shows the resonance wavelength of a microring resonator that is a component of the optical wavelength tunable filter according to the third embodiment. The result calculated by the method described in the nonpatent literature 3 is shown. Each microring resonator has a plurality of resonance wavelengths, which are resonance wavelengths of different orders. FIG. 19 shows seven resonance peaks of different orders near the wavelength of 1545 nm (from the + plot to the ◆ plot). The interval between adjacent resonance wavelengths is FSR, but in this embodiment, it is about 600 GHz (about 4.8 nm). For the same order, the resonant wavelength spacing of each microring resonator is about 25 GHz (about 0.2 nm).

図２０に、第３の実施形態の光波長可変フィルタの構成要素であるマイクロリング共振器の透過スペクトルを示す。マイクロリング導波路３０２-１２、３０３-１２により構成されるマイクロリング共振器を単独の共振回路とみなした場合の、スルーの透過スペクトルである。図１９と同様に、非特許文献３に記載された手法により計算した結果を示している。スルーのスペクトル特性は、共振波長近辺の波長だけが阻止され、他の波長は透過する特性になっている。本実施形態では２重マイクロリング共振器を用いることにより、第１および第２の実施形態と比較して、共振ピークの矩形度が高く、ピークの裾における損失が小さい。本実施形態のマイクロリング共振器の阻止域の３ｄＢ帯域幅は、約４０ＧＨｚである。また、共振波長近辺以外の波長は共振に寄与しないため、波長分散はほぼゼロである。   FIG. 20 shows a transmission spectrum of a microring resonator that is a component of the optical wavelength tunable filter according to the third embodiment. It is a through transmission spectrum when the microring resonator constituted by the microring waveguides 302-12 and 303-12 is regarded as a single resonance circuit. Similarly to FIG. 19, the result calculated by the method described in Non-Patent Document 3 is shown. The spectral characteristics of the through are such that only wavelengths near the resonance wavelength are blocked and other wavelengths are transmitted. In this embodiment, by using a double microring resonator, the rectangularity of the resonance peak is high and the loss at the bottom of the peak is small as compared with the first and second embodiments. The 3 dB bandwidth of the stopband of the microring resonator of this embodiment is about 40 GHz. Further, since wavelengths other than those near the resonance wavelength do not contribute to resonance, chromatic dispersion is almost zero.

図２１に、第３の実施形態の光波長可変フィルタの透過スペクトルを示す。図２１（ａ）は、波長１５３０ｎｍから１５６０ｎｍの範囲のスペクトル、図２１（ｂ）は、波長１５４５ｎｍ付近のスペクトルを拡大した図である。非特許文献３の手法により、２４個のマイクロリング共振器のそれぞれのスルーの特性を計算し、これらを重ね合せた結果である。このとき、各マイクロリング導波路に形成されたヒータ３０５、３０６は、全て駆動していない（電力を印加していない）状態である。   FIG. 21 shows a transmission spectrum of the optical wavelength tunable filter according to the third embodiment. FIG. 21A is an enlarged view of the spectrum in the wavelength range of 1530 nm to 1560 nm, and FIG. 21B is an enlarged view of the spectrum near the wavelength of 1545 nm. This is a result of calculating the through characteristics of each of the 24 microring resonators by the method of Non-Patent Document 3 and superimposing them. At this time, all the heaters 305 and 306 formed in each microring waveguide are not driven (no power is applied).

入力導波路３０１の一方の端部（図の左側）から入力した光は、各マイクロリング共振器において、共振波長付近の光が出力導波路３０４へ分岐される。図１９に示したように、各マイクロリング共振器の共振波長は、少しずつ異なるように設計されているので、入力導波路３０１の他方の端部（図の右側）から出力した結果は、図２１（ａ）に示すように、ある波長範囲で光が阻止されるスペクトルとなる。本実施形態では、各マイクロリング共振器の共振波長間隔が約２５ＧＨｚで２４個並んでいるので、約６００ＧＨｚの阻止域が実現され、その阻止域がマイクロリング共振器のＦＳＲ（約６００ＧＨｚ）の周期で現れる。本実施形態ではこれら複数の阻止域の何れかを、光波長可変フィルタの動作波長範囲とすることができる。   Light input from one end (left side of the figure) of the input waveguide 301 is branched to the output waveguide 304 in the vicinity of the resonance wavelength in each microring resonator. As shown in FIG. 19, the resonance wavelength of each micro-ring resonator is designed to be slightly different, so the result output from the other end (right side of the figure) of the input waveguide 301 is as shown in FIG. As shown in 21 (a), the spectrum is such that light is blocked in a certain wavelength range. In this embodiment, since the resonance wavelength intervals of the microring resonators are arranged at 24 at about 25 GHz, a stopband of about 600 GHz is realized, and the stopband is a period of the FSR (about 600 GHz) of the microring resonator. Appears at In the present embodiment, any one of the plurality of stop bands can be set as the operating wavelength range of the optical wavelength tunable filter.

図２２に、第３の実施形態の光波長可変フィルタの動作状態を示す。非特許文献３の手法により計算した結果であり、マイクロリング導波路３０２-５、３０３-５からマイクロリング導波路３０２-１０、３０３-１０のヒータ３０５、３０６を駆動し、それぞれの共振波長を２ｎｍシフトさせている。本実施形態の光波長可変フィルタの動作は、１つまたは複数の特定のマイクロリング共振器におけるヒータに電力を印加し、マイクロリング導波路（の一部）を加熱することによって行う。導波路の加熱により、導波路の屈折率を増加させ、マイクロリング共振器の共振波長を、長波方向にシフトさせる。   FIG. 22 shows the operating state of the optical wavelength tunable filter of the third embodiment. This is a result calculated by the method of Non-Patent Document 3, and the heaters 305 and 306 of the microring waveguides 302-10 and 303-10 are driven from the microring waveguides 302-5 and 303-5, and the respective resonance wavelengths are set. It is shifted by 2 nm. The operation of the optical wavelength tunable filter according to this embodiment is performed by applying electric power to a heater in one or more specific microring resonators to heat (a part of) the microring waveguide. By heating the waveguide, the refractive index of the waveguide is increased, and the resonance wavelength of the microring resonator is shifted in the long wave direction.

図２２（ａ）は、各マイクロリング共振器の共振波長を示している。図２２（ｂ）は、波長１５４５ｎｍ付近のスペクトルを拡大した図である。図２１（ｂ）と比較すると、ヒータを駆動していない時に、マイクロリング導波路３０２-５、３０３-５からマイクロリング導波路３０２-１０、３０３-１０の６個のマイクロリング共振器の共振波長だった波長域には、共振波長が全く存在せず、透過域が形成されていることがわかる。第１および第２の実施形態と比較して、透過帯域がフラットな波形が実現されており、透過ピークの過剰損失も小さいことがわかる。この透過域の３ｄＢ帯域幅は、およそ１．１ｎｍ（１３５ＧＨｚ）である。   FIG. 22A shows the resonance wavelength of each microring resonator. FIG. 22B is an enlarged view of the spectrum near the wavelength of 1545 nm. Compared with FIG. 21 (b), when the heater is not driven, the resonance of the six microring resonators from the microring waveguides 302-5 and 303-5 to the microring waveguides 302-10 and 303-10. It can be seen that there is no resonance wavelength in the wavelength range that was the wavelength, and a transmission range is formed. Compared with the first and second embodiments, it can be seen that a waveform with a flat transmission band is realized, and the excess loss of the transmission peak is small. The 3 dB bandwidth of this transmission band is approximately 1.1 nm (135 GHz).

第１および第２の実施形態と同様に、本実施形態の光波長可変フィルタは、透過域とさせたい光波長に共振波長を有するマイクロリング共振器のヒータを選択的に駆動し、共振波長をシフトさせることにより動作する。波長の可変性は、ヒータを駆動する共振器を変えることにより可能であり、さらに選択する共振器の数を変えることにより、透過帯域幅も自由に変えることができる。   Similar to the first and second embodiments, the optical wavelength tunable filter of this embodiment selectively drives a heater of a microring resonator having a resonance wavelength in the optical wavelength desired to be transmitted, and sets the resonance wavelength. Operates by shifting. Wavelength variability can be achieved by changing the resonator that drives the heater, and the transmission bandwidth can also be changed freely by changing the number of resonators to be selected.

図２３に、第３の実施形態の光波長可変フィルタの動作状態の他の例を示す。図２２と同様に計算した結果であり、選択するマイクロリング共振器の数を変えることにより、透過帯域幅を変える例を示す。ここでは、マイクロリング導波路３０２-７、３０３-７からマイクロリング導波路３０２-９、３０３-９の３個のヒータ３０５、３０６を駆動し、それぞれの共振波長を２ｎｍシフトさせている。   FIG. 23 shows another example of the operating state of the optical wavelength tunable filter according to the third embodiment. The calculation result is the same as that in FIG. 22 and shows an example in which the transmission bandwidth is changed by changing the number of microring resonators to be selected. Here, the three heaters 305 and 306 of the microring waveguides 302-9 and 303-9 are driven from the microring waveguides 302-7 and 303-7, and the respective resonance wavelengths are shifted by 2 nm.

図２３（ａ）は、各マイクロリング共振器の共振波長を示している。図２３（ｂ）は、波長１５４５ｎｍ付近のスペクトルを拡大した図である。ヒータを駆動していない時に、４個のマイクロリング共振器の共振波長だった波長域に、透過域が形成されている。第１および第２の実施形態と比較して、透過帯域がフラットな波形が実現されており、透過ピークの過剰損失も小さいことがわかる。この透過域の３ｄＢ帯域幅はおよそ０．５ｎｍ（６３ＧＨｚ）である。図２２（ｂ）の結果と比較すると、選択するマイクロリング共振器の数を半分にすることにより、ほぼ同じ波長域で、フィルタの透過帯域幅を狭めることができる。   FIG. 23A shows the resonance wavelength of each microring resonator. FIG. 23B is an enlarged view of the spectrum near the wavelength of 1545 nm. When the heater is not driven, a transmission region is formed in the wavelength region that was the resonance wavelength of the four microring resonators. Compared with the first and second embodiments, it can be seen that a waveform with a flat transmission band is realized, and the excess loss of the transmission peak is small. The 3 dB bandwidth of this transmission band is approximately 0.5 nm (63 GHz). Compared with the result of FIG. 22B, the transmission bandwidth of the filter can be narrowed in substantially the same wavelength region by halving the number of microring resonators to be selected.

図２４に、第３の実施形態の光波長可変フィルタの動作状態の他の例を示す。図２２と同様に計算した結果であり、選択するマイクロリング共振器を変えるが、選択する数は変えないことにより、透過波長域を変える例を示す。ここでは、マイクロリング導波路３０２-１７、３０３-１７からマイクロリング導波路３０２-２２、３０３-２２の６個のヒータ３０５、３０６を駆動し、それぞれの共振波長を２ｎｍシフトさせている。   FIG. 24 shows another example of the operating state of the optical wavelength tunable filter according to the third embodiment. The calculation results are the same as in FIG. 22, and an example of changing the transmission wavelength region by changing the selected microring resonator but not changing the number to be selected is shown. Here, the six heaters 305 and 306 of the microring waveguides 302-22 and 303-22 are driven from the microring waveguides 302-17 and 303-17, and the respective resonance wavelengths are shifted by 2 nm.

図２４（ａ）は、各マイクロリング共振器の共振波長を示している。図２４（ｂ）は、波長１５４５ｎｍ付近のスペクトルを拡大した図である。ヒータを駆動していない時に、６個のマイクロリング共振器の共振波長だった波長域に、透過域が形成されている。この透過域の３ｄＢ帯域幅はおよそ１．１ｎｍ（１３５ＧＨｚ）である。図２２（ｂ）の結果と比較すると、選択するマイクロリング共振器を変えるが、選択する数を同じにすることにより、フィルタの透過帯域幅をほぼ同じに保ちながら、透過波長を変えることができる。   FIG. 24A shows the resonance wavelength of each microring resonator. FIG. 24B is an enlarged view of the spectrum near the wavelength of 1545 nm. When the heater is not driven, a transmission region is formed in the wavelength region that was the resonance wavelength of the six microring resonators. The 3 dB bandwidth of this transmission band is approximately 1.1 nm (135 GHz). Compared with the result of FIG. 22B, the microring resonator to be selected is changed. By selecting the same number, the transmission wavelength can be changed while keeping the transmission bandwidth of the filter substantially the same. .

第１および第２の実施形態と同様に、本実施形態の光波長可変フィルタの動作では、選択するマイクロリング共振器を変えることにより、自由に透過帯域幅を変えられる点が特徴である。特定のマイクロリング共振器の共振波長をシフトさせる際には、精密に波長を制御する必要がなく、ある波長以上のシフト量を与えればよい。これにより波長可変制御が簡単になり、また低コストの駆動回路系を使えるという利点もある。さらに、光波長可変フィルタの出力は、スルーを透過することに実現されるので、透過波長域における位相特性が大きく歪むことはなく、波長分散も低く抑制される利点を有する。   Similar to the first and second embodiments, the operation of the optical wavelength tunable filter of this embodiment is characterized in that the transmission bandwidth can be freely changed by changing the microring resonator to be selected. When shifting the resonance wavelength of a specific microring resonator, it is not necessary to precisely control the wavelength, and a shift amount of a certain wavelength or more may be given. As a result, wavelength tunable control is simplified, and there is an advantage that a low-cost drive circuit system can be used. Furthermore, since the output of the optical wavelength tunable filter is realized by transmitting through, there is an advantage that the phase characteristic in the transmission wavelength region is not greatly distorted and the chromatic dispersion is suppressed to be low.

さらに、第３の実施形態では、各マイクロリング共振器に２重のマイクロリング導波路構造を採用することにより、透過帯域の波形がフラットで、透過ピークの過剰損失の小さい、光波長可変フィルタを実現することができる。   Furthermore, in the third embodiment, by adopting a double microring waveguide structure for each microring resonator, an optical wavelength tunable filter having a flat transmission band waveform and a small excess loss of a transmission peak is provided. Can be realized.

第３の実施形態により、透過波長と同時に透過帯域幅についても可変であり、波長の制御が簡便であり、また透過波長における波長分散の小さい、光波長可変フィルタを実現することができる。本実施形態においては、図２０に示したように、各マイクロリング共振器の阻止域における３ｄＢ帯域幅は約４０ＧＨｚである。これに対して、マイクロリング共振器の共振波長を配列する間隔を約２５ＧＨｚとした。本来、この間隔は、阻止域の３ｄＢ帯域幅程度であれば、ヒータを駆動しない時に動作波長域全域で十分な阻止域が得られる。しかしながら、各マイクロリング共振器の共振波長は、通常、製造時の加工誤差等によって設計から誤差を有する。そこで、ある程度の誤差が生じても、動作波長域全域で十分な阻止特性が得られるように、１．６倍のマイクロリング共振器数を１／１．６の波長間隔で配列する。このような冗長構成により、製造誤差の影響を受けにくく、製造時の回路の歩留りを向上することができる。   According to the third embodiment, it is possible to realize an optical wavelength tunable filter in which the transmission bandwidth is variable simultaneously with the transmission wavelength, the wavelength control is simple, and the wavelength dispersion at the transmission wavelength is small. In the present embodiment, as shown in FIG. 20, the 3 dB bandwidth in the stopband of each microring resonator is about 40 GHz. On the other hand, the interval for arranging the resonance wavelengths of the microring resonator was set to about 25 GHz. Essentially, if this interval is about the 3 dB bandwidth of the stop band, a sufficient stop band can be obtained over the entire operating wavelength range when the heater is not driven. However, the resonance wavelength of each micro-ring resonator usually has an error from the design due to a processing error at the time of manufacture. Therefore, 1.6 times the number of microring resonators are arranged at a wavelength interval of 1 / 1.6 so that sufficient blocking characteristics can be obtained over the entire operating wavelength range even if a certain amount of error occurs. With such a redundant configuration, it is difficult to be affected by manufacturing errors, and the yield of circuits during manufacturing can be improved.

［第４の実施形態］
図２５に、本発明の第４の実施形態にかかる光波長可変フィルタの構成を示す。図２５に示した光波長可変フィルタは、マッハ・ツェンダ干渉回路（Mach-Zehnder Interferometer：ＭＺＩ）４０１、４０２、４０３、４０４のそれぞれのクロスポートが直列に接続された前段の光波長可変フィルタと、第３の実施形態に示した光波長可変フィルタ４０５からなる後段の光波長可変フィルタとを含む。光波長可変フィルタ４０５の構成は、図１８に示した構成であり、説明を省略する。第４の実施形態は、第３の実施形態の光波長可変フィルタの前段に、複数のＭＺＩで構成された別の光波長可変フィルタを接続することにより、より広い動作波長域を実現する。 [Fourth Embodiment]
FIG. 25 shows the configuration of an optical wavelength tunable filter according to the fourth embodiment of the present invention. The optical wavelength tunable filter shown in FIG. 25 is a front-stage optical wavelength tunable filter in which cross ports of Mach-Zehnder Interferometers (MZI) 401, 402, 403, 404 are connected in series, And a subsequent optical wavelength tunable filter including the optical wavelength tunable filter 405 shown in the third embodiment. The configuration of the optical wavelength tunable filter 405 is the configuration shown in FIG. The fourth embodiment realizes a wider operating wavelength range by connecting another optical wavelength tunable filter composed of a plurality of MZIs to the preceding stage of the optical wavelength tunable filter of the third embodiment.

図２６に、第４の実施形態のＭＺＩで構成された光波長可変フィルタの構成を示す。ＭＺＩ４０１、４０２、４０３、４０４のそれぞれは、入力導波路４２１、４２２に接続された第１の光カプラ４２３と、出力導波路４２９、４３０に接続された第２の光カプラ４２８と、第１の光カプラ４２３および第２の光カプラ４２８の間を接続する第１のアーム導波路４２４および第２のアーム導波路４２５とを備えている。第１のアーム導波路４２４は、第２のアーム導波路４２５よりも長く、第１のアーム導波路４２４および第２のアーム導波路４２５の上部には、それぞれヒータ４２６、４２７が形成されている。   FIG. 26 shows the configuration of an optical wavelength tunable filter configured with the MZI of the fourth embodiment. Each of the MZIs 401, 402, 403, and 404 includes a first optical coupler 423 connected to the input waveguides 421 and 422, a second optical coupler 428 connected to the output waveguides 429 and 430, and a first A first arm waveguide 424 and a second arm waveguide 425 that connect the optical coupler 423 and the second optical coupler 428 are provided. The first arm waveguide 424 is longer than the second arm waveguide 425, and heaters 426 and 427 are formed above the first arm waveguide 424 and the second arm waveguide 425, respectively. .

シリコンで構成された各導波路４２１、４２２、４２４、４２５、４２９、４３０の幅は０．５μｍ、厚さは０．２２μｍ、シリコン導波路の周囲は石英のクラッドで囲われている。各光カプラ４２３、４２８は、シリコン導波路によるマルチモード干渉回路であり、コア幅は１．８μｍ、コア長は１１μｍ、厚さは０．２２μｍである。   Each of the waveguides 421, 422, 424, 425, 429, and 430 made of silicon has a width of 0.5 μm and a thickness of 0.22 μm, and the periphery of the silicon waveguide is surrounded by a quartz cladding. Each of the optical couplers 423 and 428 is a multimode interference circuit using a silicon waveguide, and has a core width of 1.8 μm, a core length of 11 μm, and a thickness of 0.22 μm.

第２のアーム導波路４２５に対する第１のアーム導波路４２４の経路長差は、ＭＺＩ４０１、４０２、４０３、４０４のそれぞれで異なり、ＭＺＩ４０１が２５．０μｍ、ＭＺＩ４０２が５０．０μｍ、ＭＺＩ４０３が９９．９μｍ、ＭＺＩ４０４が１９９．９μｍである。ＦＳＲは、ＭＺＩ４０１が４８００ＧＨｚ、ＭＺＩ４０２が２４００ＧＨｚ、ＭＺＩ４０３が１２００ＧＨｚ、ＭＺＩ４０４が６００ＧＨｚとなる。   The path length difference of the first arm waveguide 424 with respect to the second arm waveguide 425 is different in each of the MZIs 401, 402, 403, and 404. The MZI 401 is 25.0 μm, the MZI 402 is 50.0 μm, and the MZI 403 is 99.9 μm. , MZI404 is 199.9 μm. The FSR is 4800 GHz for MZI 401, 2400 GHz for MZI 402, 1200 GHz for MZI 403, and 600 GHz for MZI 404.

図２７に、第４の実施形態のＭＺＩの透過スペクトルを示す。ＭＺＩ４０１、４０２、４０３、４０４のそれぞれのクロスポート、すなわち入力導波路４２１より光を入力したとき、出力導波路４３０から出力する経路の透過スペクトルの計算結果を示す。第４の実施形態のＭＺＩの構成は、既に開示された従来技術であり、ＭＺＩの特性の計算方法については、非特許文献４に詳しい。ここでは各ＭＺＩの透過ピークが１５４４．５３ｎｍになるように、各ＭＺＩに具備されたヒータ４２６、４２７を駆動する。   FIG. 27 shows the transmission spectrum of the MZI of the fourth embodiment. A calculation result of a transmission spectrum of a path output from the output waveguide 430 when light is input from each of the cross ports of the MZIs 401, 402, 403, and 404, that is, the input waveguide 421 is shown. The configuration of the MZI according to the fourth embodiment is the conventional technology that has already been disclosed, and the method for calculating the characteristics of the MZI is detailed in Non-Patent Document 4. Here, the heaters 426 and 427 provided in each MZI are driven so that the transmission peak of each MZI is 15544.53 nm.

図２８に、第４の実施形態の前段の光波長可変フィルタの透過スペクトルを示す。ＭＺＩ４０１、４０２、４０３、４０４を縦続に接続した前段の光波長可変フィルタ回路の透過スペクトルを、図２７と同様に計算した結果を示している。異なるＦＳＲのＭＺＩを通過することによって、全てのＭＺＩで一致した透過ピーク（波長１５４４．５３ｎｍ）にのみフィルタの透過域が現れ、他の波長域では阻止されていることがわかる。ここでフィルタの透過帯域は、最もＦＳＲの短いＭＺＩ４０４の透過波形におおよそ一致しており、３ｄＢ透過帯域幅は約２．１ｎｍ（約２６５ＧＨｚ）である。図には見られないが、ＭＺＩを直列接続した回路としての透過ピーク波長の周期は、最もＦＳＲの長いＭＺＩ４０１に一致しており、４８００ＧＨｚ（約３８．４ｎｍ）である。   FIG. 28 shows a transmission spectrum of the optical wavelength tunable filter in the former stage of the fourth embodiment. 27 shows the result of calculating the transmission spectrum of the optical wavelength tunable filter circuit in the previous stage in which MZIs 401, 402, 403, and 404 are connected in cascade as in FIG. By passing through MZIs of different FSRs, it can be seen that the transmission band of the filter appears only in the transmission peak (wavelength 15544.53 nm) that coincides with all the MZIs and is blocked in other wavelength bands. Here, the transmission band of the filter roughly matches the transmission waveform of MZI 404 having the shortest FSR, and the 3 dB transmission bandwidth is about 2.1 nm (about 265 GHz). Although not seen in the figure, the period of the transmission peak wavelength as a circuit in which MZIs are connected in series coincides with MZI 401 having the longest FSR, and is 4800 GHz (about 38.4 nm).

図２９に、第４の実施形態の後段の光波長可変フィルタの透過スペクトルの第１の例を示す。非特許文献３の手法により計算した結果であり、図１８に示したマイクロリング導波路３０２-９、３０３-９からマイクロリング導波路３０２-１５、３０３-１５のヒータ３０５、３０６を駆動し、それぞれの共振波長を２ｎｍシフトさせている。図２９（ａ）は、各マイクロリング共振器の共振波長を示している。図２９においては、波長１５４５ｎｍ付近の異なる次数の７つの共振ピーク（＋のプロットから◆のプロットまで）を示している。図２９（ｂ）は、波長１５３０ｎｍから１５６０ｎｍの範囲のスペクトルを示した図である。ヒータを駆動していない時に、マイクロリング導波路３０２-９、３０３-９からマイクロリング導波路３０２-１５、３０３-１５の７個のマイクロリング共振器の共振波長だった波長域には、共振波長が全く存在せず、透過域が形成されていることがわかる。この透過域の３ｄＢ帯域幅は、およそ１．２ｎｍ（１５０ＧＨｚ）である。   FIG. 29 shows a first example of the transmission spectrum of the optical wavelength tunable filter in the latter stage of the fourth embodiment. It is a result calculated by the method of Non-Patent Document 3, and the heaters 305 and 306 of the microring waveguides 302-15 and 303-15 are driven from the microring waveguides 302-9 and 303-9 shown in FIG. Each resonance wavelength is shifted by 2 nm. FIG. 29A shows the resonance wavelength of each microring resonator. FIG. 29 shows seven resonance peaks of different orders near the wavelength of 1545 nm (from the + plot to the ◆ plot). FIG. 29B is a diagram showing a spectrum in the wavelength range of 1530 nm to 1560 nm. When the heater is not driven, resonance occurs in the wavelength range that is the resonance wavelength of the seven microring resonators from the microring waveguides 302-9 and 303-9 to the microring waveguides 302-15 and 303-15. It can be seen that there is no wavelength and a transmission region is formed. The 3 dB bandwidth of this transmission band is approximately 1.2 nm (150 GHz).

図３０に、第４の実施形態の光波長可変フィルタの透過スペクトルの第１の例を示す。前段の光波長可変フィルタは非特許文献４の手法、後段の光波長可変フィルタは非特許文献３の手法によって計算している。図３０（ａ）は、波長１５３０ｎｍから１５６０ｎｍの範囲のスペクトル、図３０（ｂ）は、波長１５４５ｎｍ付近のスペクトルを拡大した図である。   FIG. 30 shows a first example of the transmission spectrum of the optical wavelength tunable filter according to the fourth embodiment. The optical wavelength tunable filter at the front stage is calculated by the technique of Non-Patent Document 4, and the optical wavelength tunable filter at the rear stage is calculated by the technique of Non-Patent Document 3. FIG. 30A is an enlarged view of the spectrum in the wavelength range of 1530 nm to 1560 nm, and FIG. 30B is an enlarged view of the spectrum near the wavelength of 1545 nm.

第４の実施形態では、後段の光波長可変フィルタの特性を反映した透過波形が実現されるが、前段の光波長可変フィルタと接続することにより、周期的に現れる透過帯域の中で、所望の１帯域のみを選択できる。第１の例では、波長１５３０ｎｍから１５６０ｎｍの範囲で、設定した波長１５４４．５３ｎｍの透過帯域のみが実現されている。   In the fourth embodiment, a transmission waveform reflecting the characteristics of the optical wavelength tunable filter in the subsequent stage is realized. However, by connecting to the optical wavelength tunable filter in the previous stage, a desired transmission band can be obtained in the transmission band that appears periodically. Only one band can be selected. In the first example, only the set transmission band of the wavelength 1544.53 nm is realized in the wavelength range of 1530 nm to 1560 nm.

第１から第３の実施形態では、光波長可変フィルタの透過帯域は、各マイクロリング共振器のＦＳＲに応じた周期性を有しているために、その動作波長域は最大でもＦＳＲ程度に制限されていた。本実施形態では、マイクロリング共振器のＦＳＲと同等または狭い透過帯域を有する前段の光波長可変フィルタと接続することにより、所望のピークだけを透過させることができるので、動作波長域を広げることができる。本実施形態での動作波長域は、最大で前段の光波長可変フィルタの透過周期（４８００ＧＨｚ）程度まで拡大するとこができる。   In the first to third embodiments, since the transmission band of the optical wavelength tunable filter has periodicity according to the FSR of each microring resonator, the operating wavelength range is limited to about FSR at the maximum. It had been. In the present embodiment, only the desired peak can be transmitted by connecting to the preceding stage optical wavelength tunable filter having a transmission band equivalent to or narrower than the FSR of the microring resonator, so that the operating wavelength range can be expanded. it can. The operating wavelength range in this embodiment can be expanded up to about the transmission period (4800 GHz) of the optical wavelength tunable filter in the previous stage at the maximum.

後段の光波長可変フィルタは、第１から第３の実施形態と同様に、透過域とさせたい光波長に共振波長を有するマイクロリング共振器のヒータ選択的に駆動し、共振波長をシフトさせることにより動作する。波長の可変性は、ヒータを駆動する共振器を変えることにより可能であり、さらに選択する共振器の数を変えることにより、透過帯域幅も自由に変えることができる。また、前段の光波長可変フィルタは、各ＭＺＩ４０１、４０２、４０３、４０４の透過ピークを所望の波長に調整することで、透過波長を自由に設定することができる。   As in the first to third embodiments, the latter stage optical wavelength tunable filter selectively drives the heater of a microring resonator having a resonance wavelength in the optical wavelength desired to be transmitted, and shifts the resonance wavelength. It works by. Wavelength variability can be achieved by changing the resonator that drives the heater, and the transmission bandwidth can also be changed freely by changing the number of resonators to be selected. Further, the optical wavelength tunable filter at the front stage can freely set the transmission wavelength by adjusting the transmission peak of each MZI 401, 402, 403, 404 to a desired wavelength.

図３１に、第４の実施形態の後段の光波長可変フィルタの透過スペクトルの第２の例を示す。前段の光波長可変フィルタの動作は、第１の例と同じであり、その透過スペクトルは図２８に同じである。非特許文献３の手法により計算した結果であり、図１８に示したマイクロリング導波路３０２-１１、３０３-１１からマイクロリング導波路３０２-１３、３０３-１３のヒータ３０５、３０６を駆動し、それぞれの共振波長を２ｎｍシフトさせている。図３１（ａ）は、各マイクロリング共振器の共振波長を示している。図３１（ｂ）は、波長１５３０ｎｍから１５６０ｎｍの範囲のスペクトルを示した図である。ヒータを駆動していない時に、マイクロリング導波路３０２-１１、３０３-１１からマイクロリング導波路３０２-１３、３０３-１３の３個のマイクロリング共振器の共振波長だった波長域には、共振波長が全く存在せず、透過域が形成されていることがわかる。この透過域の３ｄＢ帯域幅は、およそ０．５ｎｍ（６３ＧＨｚ）である。   FIG. 31 shows a second example of the transmission spectrum of the optical wavelength tunable filter in the latter stage of the fourth embodiment. The operation of the optical wavelength tunable filter in the previous stage is the same as that in the first example, and the transmission spectrum thereof is the same as in FIG. It is the result calculated by the method of Non-Patent Document 3, and the heaters 305 and 306 of the microring waveguides 302-13 and 303-13 are driven from the microring waveguides 302-11 and 303-11 shown in FIG. Each resonance wavelength is shifted by 2 nm. FIG. 31A shows the resonance wavelength of each microring resonator. FIG. 31B is a diagram showing a spectrum in the wavelength range of 1530 nm to 1560 nm. When the heater is not driven, resonance occurs in the wavelength range that is the resonance wavelength of the three microring resonators from the microring waveguides 302-11 and 303-11 to the microring waveguides 302-13 and 303-13. It can be seen that there is no wavelength and a transmission region is formed. The 3 dB bandwidth of this transmission band is approximately 0.5 nm (63 GHz).

図３２に、第４の実施形態の光波長可変フィルタの透過スペクトルの第２の例を示す。前段の光波長可変フィルタは非特許文献４の手法、後段の光波長可変フィルタは非特許文献３の手法によって計算している。図３２（ａ）は、波長１５３０ｎｍから１５６０ｎｍの範囲のスペクトル、図３２（ｂ）は、波長１５４５ｎｍ付近のスペクトルを拡大した図である。   FIG. 32 shows a second example of the transmission spectrum of the optical wavelength tunable filter according to the fourth embodiment. The optical wavelength tunable filter at the front stage is calculated by the technique of Non-Patent Document 4, and the optical wavelength tunable filter at the rear stage is calculated by the technique of Non-Patent Document 3. FIG. 32A is an enlarged view of the spectrum in the wavelength range of 1530 nm to 1560 nm, and FIG. 32B is an enlarged view of the spectrum near the wavelength of 1545 nm.

後段の光波長可変フィルタの特性を反映した透過波形が実現されるが、前段の光波長可変フィルタと接続することにより、周期的に現れる透過帯域の中で、所望の１帯域のみを選択できる。第２の例では、波長１５３０ｎｍから１５６０ｎｍの範囲で、設定した波長１５４４．５３ｎｍの透過帯域のみが実現されている。図３０に示した第１の例と比較すると、選択するリング共振器の数を半分にすることにより、ほぼ同じ波長で、フィルタの透過帯域幅を狭めることができる。   Although a transmission waveform reflecting the characteristics of the optical wavelength tunable filter at the subsequent stage is realized, by connecting to the optical wavelength tunable filter at the upstream stage, only a desired one band can be selected from among the transmission bands that appear periodically. In the second example, only the set transmission band of the wavelength 1544.53 nm is realized in the wavelength range of 1530 nm to 1560 nm. Compared to the first example shown in FIG. 30, the transmission bandwidth of the filter can be narrowed at substantially the same wavelength by halving the number of ring resonators to be selected.

図３３に、第４の実施形態の前段の光波長可変フィルタの透過スペクトルの第３の例を示す。第３の例において、前段の光波長可変フィルタは、各ＭＺＩ４０１、４０２、４０３、４０４の透過ピークが１５５６．５６ｎｍになるように、図２６に示したヒータ４２６、４２７を駆動する。異なるＦＳＲのＭＺＩを通過することによって、全てのＭＺＩで一致した透過ピーク（波長１５５６．５６ｎｍ）にのみフィルタの透過域が現れ、他の波長域では阻止されていることがわかる。ここでフィルタの透過帯域は、最もＦＳＲの短いＭＺＩ４０４の透過波形におおよそ一致しており、３ｄＢ透過帯域幅は約２．１ｎｍ（約２６５ＧＨｚ）である。ＭＺＩを直列接続した回路としての透過ピーク波長の周期は、最もＦＳＲの長いＭＺＩ４０１に一致しており、４８００ＧＨｚ（約３８．４ｎｍ）である。   FIG. 33 shows a third example of the transmission spectrum of the optical wavelength tunable filter in the previous stage of the fourth embodiment. In the third example, the optical wavelength tunable filter in the previous stage drives the heaters 426 and 427 shown in FIG. 26 so that the transmission peak of each MZI 401, 402, 403, and 404 becomes 1556.56 nm. By passing through MZIs of different FSRs, it can be seen that the transmission band of the filter appears only in the transmission peak (wavelength 1556.56 nm) that coincides with all MZIs and is blocked in other wavelength bands. Here, the transmission band of the filter roughly matches the transmission waveform of MZI 404 having the shortest FSR, and the 3 dB transmission bandwidth is about 2.1 nm (about 265 GHz). The period of the transmission peak wavelength as a circuit in which MZIs are connected in series matches the MZI 401 having the longest FSR, and is 4800 GHz (about 38.4 nm).

図３４に、第４の実施形態の後段の光波長可変フィルタの透過スペクトルの第３の例を示す。非特許文献３の手法により計算した結果であり、図１８に示したマイクロリング導波路３０２-１、３０３-１からマイクロリング導波路３０２-３、３０３-３、およびマイクロリング導波路３０２-２１、３０３-２１からマイクロリング導波路３０２-２４、３０３-２４のヒータ３０５、３０６を駆動し、それぞれの共振波長を２ｎｍシフトさせている。図３４（ａ）は、各マイクロリング共振器の共振波長を示している。図３４（ｂ）は、波長１５３０ｎｍから１５６０ｎｍの範囲のスペクトルを示した図である。ヒータを駆動していない時に、マイクロリング導波路３０２-１、３０３-１からマイクロリング導波路３０２-３、３０３-３、およびマイクロリング導波路３０２-２１、３０３-２１からマイクロリング導波路３０２-２４、３０３-２４の７個のマイクロリング共振器の共振波長だった波長域には、共振波長が全く存在せず、透過域が形成されていることがわかる。この透過域の３ｄＢ帯域幅は、およそ１．２ｎｍ（１５０ＧＨｚ）である。   FIG. 34 shows a third example of the transmission spectrum of the optical wavelength tunable filter in the latter stage of the fourth embodiment. This is a result calculated by the method of Non-Patent Document 3, from the microring waveguides 302-1 and 303-1 shown in FIG. 18 to the microring waveguides 302-3 and 303-3, and the microring waveguide 302-21. 303-21, the heaters 305 and 306 of the micro-ring waveguides 302-24 and 303-24 are driven to shift the respective resonance wavelengths by 2 nm. FIG. 34A shows the resonance wavelength of each microring resonator. FIG. 34B is a diagram showing a spectrum in the wavelength range of 1530 nm to 1560 nm. When the heater is not driven, the microring waveguides 302-1 and 303-1 to the microring waveguides 302-3 and 303-3, and the microring waveguides 302-21 and 303-21 to the microring waveguide 302 It can be seen that there is no resonance wavelength in the wavelength range that is the resonance wavelength of the seven microring resonators −24 and 303-24, and a transmission range is formed. The 3 dB bandwidth of this transmission band is approximately 1.2 nm (150 GHz).

図３５に、第４の実施形態の光波長可変フィルタの透過スペクトルの第３の例を示す。前段の光波長可変フィルタは非特許文献４の手法、後段の光波長可変フィルタは非特許文献３の手法によって計算している。図３５（ａ）は、波長１５３０ｎｍから１５６０ｎｍの範囲のスペクトル、図３５（ｂ）は、波長１５４５ｎｍ付近のスペクトルを拡大した図である。   FIG. 35 shows a third example of the transmission spectrum of the optical wavelength tunable filter according to the fourth embodiment. The optical wavelength tunable filter at the front stage is calculated by the technique of Non-Patent Document 4, and the optical wavelength tunable filter at the rear stage is calculated by the technique of Non-Patent Document 3. FIG. 35A is an enlarged view of the spectrum in the wavelength range of 1530 nm to 1560 nm, and FIG. 35B is an enlarged view of the spectrum near the wavelength of 1545 nm.

第４の実施形態では、後段の光波長可変フィルタの特性を反映した透過波形が実現されるが、前段の光波長可変フィルタと接続することにより、周期的に現れる透過帯域の中で、所望の１帯域のみを選択できる。第３の例では、波長１５３０ｎｍから１５６０ｎｍの範囲で、設定した波長１５５６．５６ｎｍの透過帯域のみが実現されている。図３０に示した第１の例と比較すると、選択するリング共振器の数を保ちながら、選択するリング共振器を変えることにより、フィルタの透過帯域幅をほぼ同じに保ちながら、透過波長を変えることができることがわかる。   In the fourth embodiment, a transmission waveform reflecting the characteristics of the optical wavelength tunable filter in the subsequent stage is realized. However, by connecting to the optical wavelength tunable filter in the previous stage, a desired transmission band can be obtained in the transmission band that appears periodically. Only one band can be selected. In the third example, only the set transmission band of wavelength 1556.56 nm is realized in the wavelength range of 1530 nm to 1560 nm. Compared with the first example shown in FIG. 30, by changing the ring resonator to be selected while keeping the number of ring resonators to be selected, the transmission wavelength is changed while keeping the transmission bandwidth of the filter substantially the same. You can see that

第１、第２および第３の実施形態と同様に、本実施形態の光波長可変フィルタの動作では、選択するマイクロリング共振器を変えることにより、自由に透過帯域幅を変えられる点が特徴である。特定のマイクロリング共振器の共振波長をシフトさせる際には、精密に波長を制御する必要がなく、ある波長以上のシフト量を与えればよい。ＭＺＩの波長調整に関しても、後段の光波長可変フィルタの複数の透過域から１つを選択する機能であり、比較的低い波長精度の調整で十分である。これにより波長可変制御が簡単になり、また低コストの駆動回路系を使えるという利点もある。さらに、光波長可変フィルタの出力は、スルーを透過することに実現されるので、透過波長域における位相特性が大きく歪むことはなく、波長分散も低く抑制される利点を有する。   Similar to the first, second, and third embodiments, the operation of the optical wavelength tunable filter of this embodiment is characterized in that the transmission bandwidth can be freely changed by changing the microring resonator to be selected. is there. When shifting the resonance wavelength of a specific microring resonator, it is not necessary to precisely control the wavelength, and a shift amount of a certain wavelength or more may be given. The wavelength adjustment of MZI is also a function for selecting one from a plurality of transmission regions of the optical wavelength tunable filter at the subsequent stage, and adjustment with relatively low wavelength accuracy is sufficient. As a result, wavelength tunable control is simplified, and there is an advantage that a low-cost drive circuit system can be used. Furthermore, since the output of the optical wavelength tunable filter is realized by transmitting through, there is an advantage that the phase characteristic in the transmission wavelength region is not greatly distorted and the chromatic dispersion is suppressed to be low.

さらに、第４の実施形態では、各マイクロリング共振器に２重のマイクロリング導波路構造を採用することにより、透過帯域の波形がフラットで、透過ピークの過剰損失の小さい、光波長可変フィルタを実現することができる。本実施形態では、前段にＭＺＩを多段に接続した光波長可変フィルタを接続することにより、第１、第２および第３の実施形態の複数のマイクロリング共振器による光波長可変フィルタのみの構成よりも、動作波長域を広く設定できるという利点も有する。   Furthermore, in the fourth embodiment, by adopting a double microring waveguide structure for each microring resonator, an optical wavelength tunable filter having a flat transmission band waveform and a small excess loss of transmission peak is provided. Can be realized. In this embodiment, by connecting an optical wavelength tunable filter in which MZIs are connected in multiple stages to the previous stage, the configuration of only the optical wavelength tunable filter using the plurality of microring resonators of the first, second and third embodiments is used. In addition, there is an advantage that a wide operating wavelength range can be set.

第４の実施形態により、透過波長と同時に透過帯域幅についても可変であり、波長の制御が簡便であり、また透過波長における波長分散の小さい、光波長可変フィルタを実現することができる。   According to the fourth embodiment, it is possible to realize an optical wavelength tunable filter that can change the transmission bandwidth simultaneously with the transmission wavelength, can easily control the wavelength, and has a small chromatic dispersion at the transmission wavelength.

［まとめ］
以上４つの実施の形態から、透過波長と同時に透過帯域幅についても可変で、波長の制御が簡便であり、また透過波長における波長分散の小さい、光波長可変フィルタを実現でき、さらに優れた特性を得られる好適な構成について示した。 [Summary]
From the above four embodiments, the transmission bandwidth can be varied simultaneously with the transmission wavelength, the wavelength can be easily controlled, and the optical wavelength tunable filter having a small chromatic dispersion at the transmission wavelength can be realized. The preferred configuration obtained is shown.

マイクロリング共振器のＦＳＲ、透過帯域幅、接続するマイクロリング導波路の数を特定の値に設定したが、本発明の光波長可変フィルタの構成は、その値に限らず、自由に設計をすることが可能である。ただし、第４の実施形態のように、前段の光波長可変フィルタと接続して広い動作波長域を達成するには、少なくとも（ＦＳＲ／透過帯域幅）の値よりも大きいマイクロリング導波路の数を設定することが必要である。   Although the FSR of the microring resonator, the transmission bandwidth, and the number of microring waveguides to be connected are set to specific values, the configuration of the optical wavelength tunable filter of the present invention is not limited to the values, and can be freely designed. It is possible. However, as in the fourth embodiment, in order to achieve a wide operating wavelength range by connecting to the optical wavelength tunable filter in the previous stage, the number of microring waveguides larger than at least the value of (FSR / transmission bandwidth). It is necessary to set.

マイクロリング共振器のマイクロリング導波路をレーストラック型としたが、本発明の光波長可変フィルタの構成は、レーストラック型に限らず、あらゆる形状のマイクロリング共振器の構成を採用することができる。   Although the micro ring waveguide of the micro ring resonator is a race track type, the configuration of the optical wavelength tunable filter of the present invention is not limited to the race track type, and the configuration of the micro ring resonator of any shape can be adopted. .

各マイクロリング共振器の出力導波路の構造に関しては特に述べていないが、好ましくは、シリコンチップ上で反射を抑えて終端されていることが望ましい。測定用のモニタ導波路としてチップの端部まで導波路を接続したり、測定用または不要な光を捨てる役割としてグレーティングカプラで終端した構成でもよい。   Although the structure of the output waveguide of each microring resonator is not particularly described, it is preferable that the microwave resonator is preferably terminated on the silicon chip while suppressing reflection. A configuration in which a waveguide is connected to the end of the chip as a measurement monitor waveguide, or terminated with a grating coupler for the purpose of discarding unnecessary light for measurement or may be used.

第３および第４の実施形態では、マイクロリング共振器の構造を２重リング構造としたが、本発明の光波長可変フィルタのリング共振器はその構造に限定されるものではなく、３重、４重などさらなる多重構造で合っても良い。   In the third and fourth embodiments, the structure of the micro ring resonator is a double ring structure, but the ring resonator of the optical wavelength tunable filter of the present invention is not limited to this structure, and the triple ring, A further multiple structure such as quadruple may be used.

第４の実施形態では、前段の光波長可変フィルタのＭＺＩの段数、および各ＭＺＩのＦＳＲの組合せを特定の値に設定したが、本発明の光波長可変フィルタの構成は、特定のＭＺＩの組合せに限定されるものでなく、後段の光波長可変フィルタの透過帯域に大きな影響を与えることなく、１つのピークを選択できるような波形が実現できれば、どのような組合せも可能である。   In the fourth embodiment, the number of MZI stages of the preceding optical wavelength variable filter and the combination of the FSR of each MZI are set to specific values. However, the configuration of the optical wavelength variable filter of the present invention is a combination of specific MZIs. Any combination is possible as long as a waveform capable of selecting one peak can be realized without greatly affecting the transmission band of the optical wavelength tunable filter at the subsequent stage.

１０１，２０１，３０１，４２１，４２２，９１０１，９１０５，９２０１ 入力導波路
１０２，２０２，３０２，３０３，９１０２，９１０６，９２０２，９２０３ マイクロリング導波路
１０３，２０３，３０４，４２９,４３０,９１０３，９１０７，９２０４ 出力導波路
１０４，２０４，３０５，３０６，４２６，４２７，９１０４，９１０８，９２０５，９２０６ ヒータ
４０１、４０２、４０３、４０４ ＭＺＩ
４０５ 光波長可変フィルタ
４２３，４２８ 光カプラ
４２４，４２５ アーム導波路 101, 201, 301, 421, 422, 9101, 9105, 9201 Input waveguide 102, 202, 302, 303, 9102, 9106, 9202, 9203 Microring waveguide 103, 203, 304, 429, 430, 9103, 9107 , 9204 Output waveguide 104, 204, 305, 306, 426, 427, 9104, 9108, 9205, 9206 Heater 401, 402, 403, 404 MZI
405 Optical wavelength tunable filter 423,428 Optical coupler 424,425 Arm waveguide

Claims (6)

シリコン導波路で形成された光波長フィルタであって、
入力導波路と、
前記入力導波路と光学的に接続された複数のマイクロリング導波路と、
前記複数のマイクロリング導波路の各々に形成されたヒータと、
前記複数のマイクロリング導波路の各々と光学的に接続された出力導波路を複数備え、
各々のマイクロリング導波路によって構成される共振器の自由スペクトル領域（ＦＳＲ）が等しく、
各々のマイクロリング導波路によって構成される共振器の共振波長は、隣接する共振器との間隔が共振波長付近における阻止域の３ｄＢ帯域幅よりも狭く、
前記入力導波路の一方の端部より光を入力したとき、他方の端部から出力される光の透過域は、前記複数のマイクロリング導波路のうち、１または複数のマイクロリング導波路に形成されたヒータに電力を印加することによって設定されていることを特徴とする光波長可変フィルタ。 An optical wavelength filter formed of a silicon waveguide,
An input waveguide;
A plurality of microring waveguides optically connected to the input waveguide;
A heater formed in each of the plurality of microring waveguides;
A plurality of output waveguides optically connected to each of the plurality of microring waveguides;
The free spectral region (FSR) of the resonator formed by each microring waveguide is equal,
The resonance wavelength of the resonator constituted by each microring waveguide is narrower than the 3 dB bandwidth of the stop band in the vicinity of the resonance wavelength, and the interval between adjacent resonators is
When light is input from one end of the input waveguide, a transmission region of light output from the other end is formed in one or a plurality of microring waveguides among the plurality of microring waveguides. An optical wavelength tunable filter, which is set by applying electric power to the heater. 各々のマイクロリング導波路によって構成される共振器の数と、隣接する共振器の共振波長の間隔との積は、前記共振器のＦＳＲと等しいかまたは大きいことを特徴とする請求項１に記載の光波長可変フィルタ。 The number of the resonator formed by each of the micro-ring waveguide, the product of the interval of the resonant wavelength of the adjacent resonators, according to claim 1, wherein the or larger equal to the FSR of the resonator Optical wavelength tunable filter. 各々のマイクロリング導波路と出力導波路との間に、さらに１または複数のマイクロリング導波路が挿入され、光学的に接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光波長可変フィルタ。 3. The optical wavelength according to claim 1, wherein one or a plurality of microring waveguides are further inserted and optically connected between each microring waveguide and the output waveguide. Variable filter. 前記光波長可変フィルタの前段または後段に、さらに第２の光波長可変フィルタが接続され、前記第２の光波長可変フィルタの透過帯域は、前記共振器のＦＳＲと等しいかまたは小さいことを特徴とする請求項２に記載の光波長可変フィルタ。 A second optical wavelength tunable filter is further connected to the front stage or the rear stage of the optical wavelength tunable filter, and the transmission band of the second optical wavelength tunable filter is equal to or smaller than the FSR of the resonator. The optical wavelength tunable filter according to claim 2 . 前記第２の光波長可変フィルタは、複数のマッハ・ツェンダ回路が縦続に接続されていることを特徴とする請求項４に記載の光波長可変フィルタ。 The optical wavelength tunable filter according to claim 4 , wherein the second optical wavelength tunable filter includes a plurality of Mach-Zehnder circuits connected in cascade. シリコン導波路で形成された光波長フィルタであって、An optical wavelength filter formed of a silicon waveguide,
入力導波路と、An input waveguide;
前記入力導波路と光学的に接続された複数のマイクロリング導波路と、A plurality of microring waveguides optically connected to the input waveguide;
前記複数のマイクロリング導波路の各々に形成されたヒータと、A heater formed in each of the plurality of microring waveguides;
前記複数のマイクロリング導波路の各々と光学的に接続された出力導波路を複数備え、A plurality of output waveguides optically connected to each of the plurality of microring waveguides;
各々のマイクロリング導波路と出力導波路との間に、さらに１または複数のマイクロリング導波路が挿入され、光学的に接続されており、Between each microring waveguide and the output waveguide, one or more microring waveguides are further inserted and optically connected,
前記入力導波路の一方の端部より光を入力したとき、他方の端部から出力される光の透過域は、前記複数のマイクロリング導波路のうち、１または複数のマイクロリング導波路に形成されたヒータに電力を印加することによって設定されていることを特徴とする光波長可変フィルタ。When light is input from one end of the input waveguide, a transmission region of light output from the other end is formed in one or a plurality of microring waveguides among the plurality of microring waveguides. An optical wavelength tunable filter, which is set by applying electric power to the heater.
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