JPH1138239A - アレイ導波路格子型波長合分波器 - Google Patents
アレイ導波路格子型波長合分波器Info
- Publication number
- JPH1138239A JPH1138239A JP19384097A JP19384097A JPH1138239A JP H1138239 A JPH1138239 A JP H1138239A JP 19384097 A JP19384097 A JP 19384097A JP 19384097 A JP19384097 A JP 19384097A JP H1138239 A JPH1138239 A JP H1138239A
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- JP
- Japan
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- input
- waveguides
- output
- waveguide grating
- type wavelength
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 迷光の影響を受けずに入力ファイバと入力導
波路および出力ファイバと出力導波路の調芯を可能と
し、入出力ファイバ実装に要する時間を大幅に低減する
ことが可能なアレイ導波路格子型波長合分波器を提供す
る。 【解決手段】 アレイ導波路格子型波長合分波器は、平
面基板上に形成された２つのスラブ導波路と、該２つの
スラブ導波路を連結する複数の光導波路と、該光導波路
を横断する溝と、該溝に挿入された１／２波長板と、１
本あるいは複数本の入力導波路と、複数本の出力導波路
とを備えるアレイ導波路格子型波長合分波器であって、
溝の一部に光を吸収あるいは散乱する材料が充填されて
いる。好ましくは、光を吸収あるいは散乱する材料は、
墨と金属薄膜が蒸着されたポリイミド膜とからなる群か
ら選択される材料とする。
波路および出力ファイバと出力導波路の調芯を可能と
し、入出力ファイバ実装に要する時間を大幅に低減する
ことが可能なアレイ導波路格子型波長合分波器を提供す
る。 【解決手段】 アレイ導波路格子型波長合分波器は、平
面基板上に形成された２つのスラブ導波路と、該２つの
スラブ導波路を連結する複数の光導波路と、該光導波路
を横断する溝と、該溝に挿入された１／２波長板と、１
本あるいは複数本の入力導波路と、複数本の出力導波路
とを備えるアレイ導波路格子型波長合分波器であって、
溝の一部に光を吸収あるいは散乱する材料が充填されて
いる。好ましくは、光を吸収あるいは散乱する材料は、
墨と金属薄膜が蒸着されたポリイミド膜とからなる群か
ら選択される材料とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光通信、光情報処理
等の分野で用いられるアレイ導波路格子型波長合分波器
に関する。
等の分野で用いられるアレイ導波路格子型波長合分波器
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、例えばシリコン基板上に形成した
石英系光導波路などによって構成されたプレーナ光波回
路（ＰＬＣ：Planar Lightwave Circuit）の研究が盛ん
に行われている。そのなかで最も重要な回路の一つとし
てアレイ導波路格子型波長合分波器がある。
石英系光導波路などによって構成されたプレーナ光波回
路（ＰＬＣ：Planar Lightwave Circuit）の研究が盛ん
に行われている。そのなかで最も重要な回路の一つとし
てアレイ導波路格子型波長合分波器がある。
【０００３】アレイ導波路格子型波長合分波器では、並
列に並べられた互いに光路長がｎ×ΔＬずつ異なる３０
〜１００本程度のアーム導波路を伝搬した複数の光の干
渉により光の波長合分波機能を実現している。ここでｎ
は導波路の実効屈折率、ΔＬは１０〜１００μｍ程度の
値である。この回路の特徴は、波長の異なる複数の光信
号の合分波を一段の多光束干渉によって実現しているこ
とである。この結果として以下の２つの特徴が得られ
る。第１の特徴は、回路挿入損失が波長チャンネル数に
依存しないということである。また、第２の特徴は、分
波されるチャンネル波長の間隔がフォトマスクの精度で
定まることから、該波長間隔を０．１ｎｍ以下の精度と
することが可能であるということである。したがって、
アレイ導波路格子型波長合分波器は、これらの特徴を有
することから、将来、多波長の光を使用する光通信シス
テムにおいて、極めて重要な光回路になることが予測さ
れている（参考文献：H. Takahashi et al., "Arrayed-
Waveguide Grating for Wavelength Division Multi/De
mu ltiplexer with Nanometre Resolution," Electron.
Lett., vol.26, no.2, pp. 87-88, 1990 ）。
列に並べられた互いに光路長がｎ×ΔＬずつ異なる３０
〜１００本程度のアーム導波路を伝搬した複数の光の干
渉により光の波長合分波機能を実現している。ここでｎ
は導波路の実効屈折率、ΔＬは１０〜１００μｍ程度の
値である。この回路の特徴は、波長の異なる複数の光信
号の合分波を一段の多光束干渉によって実現しているこ
とである。この結果として以下の２つの特徴が得られ
る。第１の特徴は、回路挿入損失が波長チャンネル数に
依存しないということである。また、第２の特徴は、分
波されるチャンネル波長の間隔がフォトマスクの精度で
定まることから、該波長間隔を０．１ｎｍ以下の精度と
することが可能であるということである。したがって、
アレイ導波路格子型波長合分波器は、これらの特徴を有
することから、将来、多波長の光を使用する光通信シス
テムにおいて、極めて重要な光回路になることが予測さ
れている（参考文献：H. Takahashi et al., "Arrayed-
Waveguide Grating for Wavelength Division Multi/De
mu ltiplexer with Nanometre Resolution," Electron.
Lett., vol.26, no.2, pp. 87-88, 1990 ）。
【０００４】図５は、アレイ導波路格子型波長合分波器
の回路構成を説明するための斜視図である。また、図６
は、図５に示すアレイ導波路格子型波長合分波器の中心
入力ポートから中心出力ポートへの透過波長特性を示す
グラフである。図中、参照符号１はクラッドガラス１１
が積層されたＳｉ基板であり、該Ｓｉ基板上に入力導波
路２、出力導波路３、スラブ導波路４、およびアレイ導
波路５が設けられている。ところで、このアレイ導波路
格子型波長合分波器を構成している導波路に複屈折があ
る場合、入射偏波状態によって中心波長が変化するとい
う偏波依存性が生ずる。従来この偏波依存性を解消する
方法として、その回路中央に１／２波長板を挿入する方
法が用いられている。すなわち、アレイ導波路格子型波
長合分波器回路中央に約２０〜３０μｍ幅の溝６をダイ
シングソーで加工し、ポリイミドを基板とする１／２波
長板７を挿入し、接着剤で固定する（参考文献：Y. Ino
ue, Y. Ohmori, M. Kawach i, S. Ando, T. Sawada, an
d H. Takahashi, "Polarization mode converter wi th
polyimide half waveplate in silica-based planar l
ightwave cirtuits," IEEE Photon. Technol. Lett., v
ol.6, pp.626-628,1994）。
の回路構成を説明するための斜視図である。また、図６
は、図５に示すアレイ導波路格子型波長合分波器の中心
入力ポートから中心出力ポートへの透過波長特性を示す
グラフである。図中、参照符号１はクラッドガラス１１
が積層されたＳｉ基板であり、該Ｓｉ基板上に入力導波
路２、出力導波路３、スラブ導波路４、およびアレイ導
波路５が設けられている。ところで、このアレイ導波路
格子型波長合分波器を構成している導波路に複屈折があ
る場合、入射偏波状態によって中心波長が変化するとい
う偏波依存性が生ずる。従来この偏波依存性を解消する
方法として、その回路中央に１／２波長板を挿入する方
法が用いられている。すなわち、アレイ導波路格子型波
長合分波器回路中央に約２０〜３０μｍ幅の溝６をダイ
シングソーで加工し、ポリイミドを基板とする１／２波
長板７を挿入し、接着剤で固定する（参考文献：Y. Ino
ue, Y. Ohmori, M. Kawach i, S. Ando, T. Sawada, an
d H. Takahashi, "Polarization mode converter wi th
polyimide half waveplate in silica-based planar l
ightwave cirtuits," IEEE Photon. Technol. Lett., v
ol.6, pp.626-628,1994）。
【０００５】一方、アレイ導波路格子型波長合分波器と
入出力ファイバとの接続時の調芯は以下のように行う。
すなわち、入力ファイバから特定の波長の光を入射し、
出力光を出力ファイバを介してフォトダイオードで受信
する。その際、光の出力が最大になるように入力ファイ
バおよび出力ファイバの位置をアレイ導波路格子型波長
合分波器に対して決定する。つぎに、入力ファイバおよ
び出力ファイバとアレイ導波路格子型波長合分波器との
境界に充填した紫外線硬化樹脂を硬化させてそれらのフ
ァイバを接続固定する。ここで調芯に用いる上記特定の
波長とは、図２に示す特性を有するアレイ導波路格子型
波長合分波器に関しては約１５５４ｎｍの最も透過損失
が小さくなる波長を意味する。
入出力ファイバとの接続時の調芯は以下のように行う。
すなわち、入力ファイバから特定の波長の光を入射し、
出力光を出力ファイバを介してフォトダイオードで受信
する。その際、光の出力が最大になるように入力ファイ
バおよび出力ファイバの位置をアレイ導波路格子型波長
合分波器に対して決定する。つぎに、入力ファイバおよ
び出力ファイバとアレイ導波路格子型波長合分波器との
境界に充填した紫外線硬化樹脂を硬化させてそれらのフ
ァイバを接続固定する。ここで調芯に用いる上記特定の
波長とは、図２に示す特性を有するアレイ導波路格子型
波長合分波器に関しては約１５５４ｎｍの最も透過損失
が小さくなる波長を意味する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記入力ファ
イバおよび出力ファイバの実装時において、入力ファイ
バと入力導波路および出力ファイバと出力導波路との粗
調芯に非常に時間を要するという解決すべき課題が存在
する。その理由は以下の通りである。すなわち、入力フ
ァイバから入力導波路に結合しなかった光が迷光となっ
て、クラッド中を伝搬し、出力ファイバに結合する。こ
の迷光と、入力ファイバからアレイ導波路格子型波長合
分波器を介して出力ファイバに結合する光の量とが同程
度になると、入出力ファイバの調芯が不可能になる。す
なわち、入力ファイバから入力導波路に結合せずにクラ
ッドを伝搬する迷光が大きいことが上記粗調芯に非常に
時間を要するということの主な原因であった。
イバおよび出力ファイバの実装時において、入力ファイ
バと入力導波路および出力ファイバと出力導波路との粗
調芯に非常に時間を要するという解決すべき課題が存在
する。その理由は以下の通りである。すなわち、入力フ
ァイバから入力導波路に結合しなかった光が迷光となっ
て、クラッド中を伝搬し、出力ファイバに結合する。こ
の迷光と、入力ファイバからアレイ導波路格子型波長合
分波器を介して出力ファイバに結合する光の量とが同程
度になると、入出力ファイバの調芯が不可能になる。す
なわち、入力ファイバから入力導波路に結合せずにクラ
ッドを伝搬する迷光が大きいことが上記粗調芯に非常に
時間を要するということの主な原因であった。
【０００７】したがって、本発明は上記課題を解決し、
迷光の影響を受けずに入力ファイバと入力導波路および
出力ファイバと出力導波路の調芯を可能とし、入出力フ
ァイバ実装に要する時間を大幅に低減することが可能な
アレイ導波路格子型波長合分波器を提供することを目的
とする。
迷光の影響を受けずに入力ファイバと入力導波路および
出力ファイバと出力導波路の調芯を可能とし、入出力フ
ァイバ実装に要する時間を大幅に低減することが可能な
アレイ導波路格子型波長合分波器を提供することを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明にもとづくアレイ導波路格子型波長合分波器
は、平面基板上に形成された２つのスラブ導波路と、該
２つのスラブ導波路を連結する複数の光導波路と、該光
導波路を横断する溝と、該溝に挿入された１／２波長板
と、１本あるいは複数本の入力導波路と、複数本の出力
導波路とを備えるアレイ導波路格子型波長合分波器であ
って、前記溝の一部に光を吸収あるいは散乱する材料が
充填されていることを特徴とする。好ましくは、前記光
を吸収あるいは散乱する材料は、墨と金属薄膜が蒸着さ
れたポリイミド膜とからなる群から選択される材料とす
る。このような材料が溝に充填されることによって、迷
光が出力ファイバに結合することを防ぐ。
に、本発明にもとづくアレイ導波路格子型波長合分波器
は、平面基板上に形成された２つのスラブ導波路と、該
２つのスラブ導波路を連結する複数の光導波路と、該光
導波路を横断する溝と、該溝に挿入された１／２波長板
と、１本あるいは複数本の入力導波路と、複数本の出力
導波路とを備えるアレイ導波路格子型波長合分波器であ
って、前記溝の一部に光を吸収あるいは散乱する材料が
充填されていることを特徴とする。好ましくは、前記光
を吸収あるいは散乱する材料は、墨と金属薄膜が蒸着さ
れたポリイミド膜とからなる群から選択される材料とす
る。このような材料が溝に充填されることによって、迷
光が出力ファイバに結合することを防ぐ。
【０００９】
（実施形態例１）図１は、本発明にもとづくアレイ導波
路格子型波長合分波器の一例の概略的構成を説明するた
めの斜視図である。また、図２は図１のＡ−Ａ’線に沿
う断面図である。図中、参照符号１はクラッドガラス１
１が積層されたＳｉ基板であり、該Ｓｉ基板上に入力導
波路２、出力導波路３、スラブ導波路４、およびアレイ
導波路５が設けられている。
路格子型波長合分波器の一例の概略的構成を説明するた
めの斜視図である。また、図２は図１のＡ−Ａ’線に沿
う断面図である。図中、参照符号１はクラッドガラス１
１が積層されたＳｉ基板であり、該Ｓｉ基板上に入力導
波路２、出力導波路３、スラブ導波路４、およびアレイ
導波路５が設けられている。
【００１０】本実施例のアレイ導波路格子型波長合分波
器は回路中央に幅２０μｍ、深さ１５０μｍの溝８がダ
イシングソーで加工されており、そのアレイ導波路部に
厚さ１５μｍのポリイミド１／２波長板７が挿入され、
接着剤で固定されている。本実施例のアレイ導波路格子
型波長合分波器では従来アレイ導波路部にのみ加工して
いた溝６を、さらに延長させて回路を横断するようにし
て形成してある。さらに入力導波路２と出力導波路３と
を結ぶ線に交差する部分の溝に、通信光（１２００ｎｍ
〜１６００ｎｍ程度の波長を有する光）を吸収する炭素
を多く含む墨９を充填している。この墨９を充填するこ
とによって、入出力ファイバの粗調芯時に生じていた迷
光が遮断でき、粗調芯に要する時間が大幅に短縮するこ
とができる。溝８に充填する材料としては、本実施形態
例では炭素を多く含む墨９を用いたが、金属微粒子を多
く含む銀ペーストを用いてもほぼ同等の効果が得られ
る。
器は回路中央に幅２０μｍ、深さ１５０μｍの溝８がダ
イシングソーで加工されており、そのアレイ導波路部に
厚さ１５μｍのポリイミド１／２波長板７が挿入され、
接着剤で固定されている。本実施例のアレイ導波路格子
型波長合分波器では従来アレイ導波路部にのみ加工して
いた溝６を、さらに延長させて回路を横断するようにし
て形成してある。さらに入力導波路２と出力導波路３と
を結ぶ線に交差する部分の溝に、通信光（１２００ｎｍ
〜１６００ｎｍ程度の波長を有する光）を吸収する炭素
を多く含む墨９を充填している。この墨９を充填するこ
とによって、入出力ファイバの粗調芯時に生じていた迷
光が遮断でき、粗調芯に要する時間が大幅に短縮するこ
とができる。溝８に充填する材料としては、本実施形態
例では炭素を多く含む墨９を用いたが、金属微粒子を多
く含む銀ペーストを用いてもほぼ同等の効果が得られ
る。
【００１１】（実施形態例２）図３は、本発明にもとづ
くアレイ導波路格子型波長合分波器の一例の概略的構成
を説明するための斜視図である。また、図４は図３のＢ
−Ｂ′線に沿う断面図である。この実施形態例のアレイ
導波路格子型波長合分波器は、実施形態例１のものと以
下の点を除いて同様の構成からなる。すなわち、本実施
形態例のアレイ導波路格子型波長合分波器は墨９の代わ
りに、１５μｍ厚のポリイミド基板１０に金属（本実施
例ではＣｒ）薄膜１２を蒸着したものを挿入し、接着剤
１３で固定した。この場合も実施形態例１と同様の効果
が得られる。
くアレイ導波路格子型波長合分波器の一例の概略的構成
を説明するための斜視図である。また、図４は図３のＢ
−Ｂ′線に沿う断面図である。この実施形態例のアレイ
導波路格子型波長合分波器は、実施形態例１のものと以
下の点を除いて同様の構成からなる。すなわち、本実施
形態例のアレイ導波路格子型波長合分波器は墨９の代わ
りに、１５μｍ厚のポリイミド基板１０に金属（本実施
例ではＣｒ）薄膜１２を蒸着したものを挿入し、接着剤
１３で固定した。この場合も実施形態例１と同様の効果
が得られる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明にもとづく
アレイ導波路格子型波長合分波器は、迷光の影響を受け
ずに入力ファイバと入力導波路および出力ファイバと出
力導波路の調芯ができるため、入出力ファイバ実装に要
する時間を大幅に低減することを可能とする。
アレイ導波路格子型波長合分波器は、迷光の影響を受け
ずに入力ファイバと入力導波路および出力ファイバと出
力導波路の調芯ができるため、入出力ファイバ実装に要
する時間を大幅に低減することを可能とする。
【図１】本発明にもとづくアレイ導波路格子型波長合分
波器の一例の概略的構成を説明するための斜視図であ
る。
波器の一例の概略的構成を説明するための斜視図であ
る。
【図２】図１のＡ−Ａ′線に沿う断面図である。
【図３】本発明にもとづくアレイ導波路格子型波長合分
波器の一例の概略的構成を説明するための斜視図であ
る。
波器の一例の概略的構成を説明するための斜視図であ
る。
【図４】図３のＢ−Ｂ′線に沿う断面図である。
【図５】アレイ導波路格子型波長合分波器の回路構成を
説明するための斜視図である。
説明するための斜視図である。
【図６】図５に示すアレイ導波路格子型波長合分波器の
の中心入力ポートから中心出力ポートへの透過波長特性
を示すグラフである。
の中心入力ポートから中心出力ポートへの透過波長特性
を示すグラフである。
１ Ｓｉ基板 ２ 入力導波路 ３ 出力導波路 ４ スラブ導波路 ５ アレイ導波路 ６ 溝 ７ ポリイミド１／２波長板 ８ 溝 ９ 墨 １０ ポリイミド膜 １１ クラッドガラス １２ 金属薄膜 １３ 接着剤
Claims (2)
- 【請求項１】 平面基板上に形成された２つのスラブ導
波路と、該２つのスラブ導波路を連結する複数の光導波
路と、該光導波路を横断する溝と、該溝に挿入された１
／２波長板と、１本あるいは複数本の入力導波路と、複
数本の出力導波路とを備えるアレイ導波路格子型波長合
分波器であって、 前記溝の一部に光を吸収あるいは散乱する材料が充填さ
れていることを特徴とするアレイ導波路格子型波長合分
波器。 - 【請求項２】 前記光を吸収あるいは散乱する材料は、
墨と金属薄膜が蒸着されたポリイミド膜とからなる群か
ら選択される材料であることを特徴とする請求項１に記
載のアレイ導波路格子型波長合分波器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19384097A JPH1138239A (ja) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | アレイ導波路格子型波長合分波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19384097A JPH1138239A (ja) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | アレイ導波路格子型波長合分波器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1138239A true JPH1138239A (ja) | 1999-02-12 |
Family
ID=16314620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19384097A Pending JPH1138239A (ja) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | アレイ導波路格子型波長合分波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1138239A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2370883A (en) * | 2001-01-08 | 2002-07-10 | Bookham Technology Plc | Optical circuit device with barrier to absorb stray light |
| GB2376083A (en) * | 2001-05-30 | 2002-12-04 | Bookham Technology Plc | Integrated optical device with stray light control |
| GB2383645A (en) * | 2001-12-27 | 2003-07-02 | Bookham Technology Plc | Integrated optical arrangement with trench in substrate to absorb light |
| US6760521B2 (en) | 2001-05-14 | 2004-07-06 | Nec Corporation | Wavelength correction method and apparatus, wavelength check method and apparatus, arrayed waveguide diffraction grating, and interleaver |
| US6873761B2 (en) * | 1999-06-30 | 2005-03-29 | Nec Corporation | Temperature-independent arrayed waveguide grating device |
| JP2009237301A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 遅延復調デバイス |
-
1997
- 1997-07-18 JP JP19384097A patent/JPH1138239A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6873761B2 (en) * | 1999-06-30 | 2005-03-29 | Nec Corporation | Temperature-independent arrayed waveguide grating device |
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| GB2383645A (en) * | 2001-12-27 | 2003-07-02 | Bookham Technology Plc | Integrated optical arrangement with trench in substrate to absorb light |
| JP2009237301A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 遅延復調デバイス |
| JP4558814B2 (ja) * | 2008-03-27 | 2010-10-06 | 古河電気工業株式会社 | 遅延復調デバイス |
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