JP3004971B1 - アレイ導波路回折格子およびアレイ導波路回折格子を用いた光信号処理回路 - Google Patents
アレイ導波路回折格子およびアレイ導波路回折格子を用いた光信号処理回路Info
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Abstract
【要約】
【課題】 導波路の方向を基板の結晶軸に対して一致さ
せることが可能で、レイアウト設計が容易なアレイ導波
路回折格子を提供する。 【解決手段】 一本以上の入力用光導波路（１０２）
と、一本以上の入力用光導波路と接続される第１のスラ
ブ導波路（１０３）と、第１のスラブ導波路と接続され
るアレイ光導波路であって、導波路長さを順次長くした
複数本の光導波路からなるアレイ光導波路（１０５）
と、アレイ光導波路と接続される第２のスラブ導波路
（１０６）と、第２のスラブ導波路と接続される一本以
上の出力用光導波路（１０８）とから構成されるアレイ
導波路回折格子において、第１のスラブ導波路は、入力
用光導波路から入射された光をアレイ光導波路へ反射す
る第１の光反射構造（１０４）を有し、第２のスラブ導
波路は、アレイ光導波路から入射された光を出力用光導
波路へ反射する第２の光反射構造（１０７）を有する。
せることが可能で、レイアウト設計が容易なアレイ導波
路回折格子を提供する。 【解決手段】 一本以上の入力用光導波路（１０２）
と、一本以上の入力用光導波路と接続される第１のスラ
ブ導波路（１０３）と、第１のスラブ導波路と接続され
るアレイ光導波路であって、導波路長さを順次長くした
複数本の光導波路からなるアレイ光導波路（１０５）
と、アレイ光導波路と接続される第２のスラブ導波路
（１０６）と、第２のスラブ導波路と接続される一本以
上の出力用光導波路（１０８）とから構成されるアレイ
導波路回折格子において、第１のスラブ導波路は、入力
用光導波路から入射された光をアレイ光導波路へ反射す
る第１の光反射構造（１０４）を有し、第２のスラブ導
波路は、アレイ光導波路から入射された光を出力用光導
波路へ反射する第２の光反射構造（１０７）を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アレイ導波路回折
格子およびアレイ導波路回折格子を用いた光信号処理回
路に係わり、特に、光波長多重分割信号の合分波を行う
光合分波器、および超高速光信号波形を制御する光信号
処理装置に適用して有効な技術に関する。
格子およびアレイ導波路回折格子を用いた光信号処理回
路に係わり、特に、光波長多重分割信号の合分波を行う
光合分波器、および超高速光信号波形を制御する光信号
処理装置に適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１１は、従来のアレイ導波路回折格子
の概略構成を示す平面図である。同図において、２０１
は入力用光導波路、２０２は第１のスラブ導波路、２０
３は導波路長が順次長くなる複数本の光導波路からなる
アレイ光導波路、２０４は第２のスラブ導波路、２０５
は出力用光導波路である。この従来のアレイ導波路回折
格子において、第１のスラブ導波路２０２および第２の
スラブ導波路２０４は、レンズ機能を有している。図１
２は、図１１に示す入力用光導波路２０１と第１のスラ
ブ導波路２０２、および第１のスラブ導波路２０２とア
レイ光導波路２０３との接続部分を拡大して示す図であ
る。同図に示すように、第１のスラブ導波路２０２にレ
ンズ機能を持たせるために、第１のスラブ導波路２０２
の入力用光導波路２０１からの入射端は、アレイ光導波
路２０３への出射端の中心を中心とする円周上に配置さ
れ、また、アレイ光導波路２０３への出射端は、入力用
光導波路２０１からの入射端の中心を中心とする円周上
に配置され、入力用光導波路２０１およびアレイ光導波
路２０３の各々の導波路は、円周に対して垂直に配置さ
れる。図１３は、図１１に示すアレイ光導波路２０３と
第２のスラブ導波路２０４、および第２のスラブ導波路
２０４と出力用光導波路２０５との接続部分を拡大して
示す図である。同図に示すように、第２のスラブ導波路
２０４にレンズ機能を持たせるために、第２のスラブ導
波路２０４のアレイ光導波路２０３からの入射端は、出
力用光導波路２０５への出射端の中心を中心とする円周
上に配置され、また、出力用光導波路２０５への出射端
は、アレイ光導波路２０３からの入射端の中心を中心と
する円周上に配置され、アレイ光導波路２０３および出
力用光導波路２０５の各々の導波路は、円周に対して垂
直に配置される。また、図１４に示すように、従来、回
折格子を用いた光信号処理回路が知られている。同図に
示す光信号処理回路は、空間型の回折格子を利用した光
信号処理回路である。ここで、入射信号をｆ（ｔ）とす
ると、第１の回折格子２１１と第１のレンズ２１２によ
って入射信号ｆ（ｔ）は、時間−空間変換されてスペク
トルに空間的に分解され、周波数面上でＦ（ω）とな
る。なお、各周波数（ω）とｘ座標は比例関係となる。
周波数面上に空間フィルタ２１３を配置し、その透過関
数をＨx（ｘ）＝Ｈ（ω）とすると、周波数面上で信号
が変調され、Ｆ（ω）Ｈ（ω）となる。再び、第２のレ
ンズ２１４と第２の回折格子２１５によって空間ー時間
変換されｆ（ｔ）＊ｈ（ｔ）の信号が出力される。ここ
で、＊は畳み込み積分を表す。空間フィルタＨ（ω）を
適当に選ぶことによって、波形整形、パタンマッチング
などの各種の光信号処理を行うことができる。
の概略構成を示す平面図である。同図において、２０１
は入力用光導波路、２０２は第１のスラブ導波路、２０
３は導波路長が順次長くなる複数本の光導波路からなる
アレイ光導波路、２０４は第２のスラブ導波路、２０５
は出力用光導波路である。この従来のアレイ導波路回折
格子において、第１のスラブ導波路２０２および第２の
スラブ導波路２０４は、レンズ機能を有している。図１
２は、図１１に示す入力用光導波路２０１と第１のスラ
ブ導波路２０２、および第１のスラブ導波路２０２とア
レイ光導波路２０３との接続部分を拡大して示す図であ
る。同図に示すように、第１のスラブ導波路２０２にレ
ンズ機能を持たせるために、第１のスラブ導波路２０２
の入力用光導波路２０１からの入射端は、アレイ光導波
路２０３への出射端の中心を中心とする円周上に配置さ
れ、また、アレイ光導波路２０３への出射端は、入力用
光導波路２０１からの入射端の中心を中心とする円周上
に配置され、入力用光導波路２０１およびアレイ光導波
路２０３の各々の導波路は、円周に対して垂直に配置さ
れる。図１３は、図１１に示すアレイ光導波路２０３と
第２のスラブ導波路２０４、および第２のスラブ導波路
２０４と出力用光導波路２０５との接続部分を拡大して
示す図である。同図に示すように、第２のスラブ導波路
２０４にレンズ機能を持たせるために、第２のスラブ導
波路２０４のアレイ光導波路２０３からの入射端は、出
力用光導波路２０５への出射端の中心を中心とする円周
上に配置され、また、出力用光導波路２０５への出射端
は、アレイ光導波路２０３からの入射端の中心を中心と
する円周上に配置され、アレイ光導波路２０３および出
力用光導波路２０５の各々の導波路は、円周に対して垂
直に配置される。また、図１４に示すように、従来、回
折格子を用いた光信号処理回路が知られている。同図に
示す光信号処理回路は、空間型の回折格子を利用した光
信号処理回路である。ここで、入射信号をｆ（ｔ）とす
ると、第１の回折格子２１１と第１のレンズ２１２によ
って入射信号ｆ（ｔ）は、時間−空間変換されてスペク
トルに空間的に分解され、周波数面上でＦ（ω）とな
る。なお、各周波数（ω）とｘ座標は比例関係となる。
周波数面上に空間フィルタ２１３を配置し、その透過関
数をＨx（ｘ）＝Ｈ（ω）とすると、周波数面上で信号
が変調され、Ｆ（ω）Ｈ（ω）となる。再び、第２のレ
ンズ２１４と第２の回折格子２１５によって空間ー時間
変換されｆ（ｔ）＊ｈ（ｔ）の信号が出力される。ここ
で、＊は畳み込み積分を表す。空間フィルタＨ（ω）を
適当に選ぶことによって、波形整形、パタンマッチング
などの各種の光信号処理を行うことができる。
【０００３】この手法をアレイ導波路回折格子で実現で
きることも公知の事実であり、一例を、図１５および図
１６に示す。
きることも公知の事実であり、一例を、図１５および図
１６に示す。
【０００４】なお、前記した手法をアレイ導波路回折格
子で実現する場合には、図１５および図１６に示すよう
に、二つのアレイ導波路回折格子（２３１、２３２）を
接続するか、あるいは、空間フィルタの背面にミラーを
配置して折り返し構成にする必要がある。図１５は、二
つのアレイ導波路回折格子（２３１、２３２）を制御用
光導波路２０６で接続し、この制御用光導波路２０６の
導波路長、温度、印加電圧、注入電流等を制御して各々
の位相、強度を制御し空間フィルタとして機能させる構
成である。図１６は、アレイ導波路回折格子２３１の第
２（または第１）のスラブ導波路２０４Ａと、アレイ導
波路回折格子２３２の第１（または第２）のスラブ導波
路２０２Ｂとを直結し、その間に空間フィルタ２０７を
挿入したものである。図１５、および図１６に示す光信
号処理回路の動作は、図１４に示す光信号処理回路と同
じである。
子で実現する場合には、図１５および図１６に示すよう
に、二つのアレイ導波路回折格子（２３１、２３２）を
接続するか、あるいは、空間フィルタの背面にミラーを
配置して折り返し構成にする必要がある。図１５は、二
つのアレイ導波路回折格子（２３１、２３２）を制御用
光導波路２０６で接続し、この制御用光導波路２０６の
導波路長、温度、印加電圧、注入電流等を制御して各々
の位相、強度を制御し空間フィルタとして機能させる構
成である。図１６は、アレイ導波路回折格子２３１の第
２（または第１）のスラブ導波路２０４Ａと、アレイ導
波路回折格子２３２の第１（または第２）のスラブ導波
路２０２Ｂとを直結し、その間に空間フィルタ２０７を
挿入したものである。図１５、および図１６に示す光信
号処理回路の動作は、図１４に示す光信号処理回路と同
じである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記図
１１に示す従来のアレイ導波路回折格子には、以下のよ
うな問題点があった。 （一）入力用光導波路２０１、アレイ光導波路２０３、
および出力用光導波路２０５の各導波路は、第１のスラ
ブ導波路２０２および第２のスラブ導波路２０４の端面
において放射状に配置され、平行にはならない。このた
め、ごく部分的にしか導波路の方向を基板の結晶軸に対
して一致させることができない。 （二）入力用光導波路２０１、アレイ光導波路２０３、
および出力用光導波路２０５の位置関係に厳しい制約が
あり、全体のレイアウトの設計が困難である。また、前
記図１５、図１６に示す光信号処理回路には以下に示す
ような問題点があった。
１１に示す従来のアレイ導波路回折格子には、以下のよ
うな問題点があった。 （一）入力用光導波路２０１、アレイ光導波路２０３、
および出力用光導波路２０５の各導波路は、第１のスラ
ブ導波路２０２および第２のスラブ導波路２０４の端面
において放射状に配置され、平行にはならない。このた
め、ごく部分的にしか導波路の方向を基板の結晶軸に対
して一致させることができない。 （二）入力用光導波路２０１、アレイ光導波路２０３、
および出力用光導波路２０５の位置関係に厳しい制約が
あり、全体のレイアウトの設計が困難である。また、前
記図１５、図１６に示す光信号処理回路には以下に示す
ような問題点があった。
【０００６】（三）二つのアレイ導波路回折格子（２３
１、２３２）を光導波路により接続すると各導波路長を
一致させることができないので、各周波数毎に絶対位相
差が生じ、光信号に対して過剰な波形の歪みが生じる。 （四）二つのアレイ導波路回折格子（２３１、２３２）
をスラブ導波路により直結すると焦点位置が円周上にあ
るため、幾何光学的に歪みが生じ、光信号に対して過剰
損失及び過剰な波形の歪みが生じる。
１、２３２）を光導波路により接続すると各導波路長を
一致させることができないので、各周波数毎に絶対位相
差が生じ、光信号に対して過剰な波形の歪みが生じる。 （四）二つのアレイ導波路回折格子（２３１、２３２）
をスラブ導波路により直結すると焦点位置が円周上にあ
るため、幾何光学的に歪みが生じ、光信号に対して過剰
損失及び過剰な波形の歪みが生じる。
【０００７】本発明は、前記従来技術の問題点を解決す
るためになされたものであり、本発明の目的は、導波路
の方向を基板の結晶軸に対して一致させることが可能
で、レイアウト設計が容易なアレイ導波路回折格子を提
供することにある。
るためになされたものであり、本発明の目的は、導波路
の方向を基板の結晶軸に対して一致させることが可能
で、レイアウト設計が容易なアレイ導波路回折格子を提
供することにある。
【０００８】また、本発明の他の目的は、二つのアレイ
導波路回折格子を過剰損失や波形の歪みなしに接続可能
にして、低損失で高精度な光信号処理回路を提供するこ
とにある。本発明の前記ならびにその他の目的と新規な
特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかに
する。
導波路回折格子を過剰損失や波形の歪みなしに接続可能
にして、低損失で高精度な光信号処理回路を提供するこ
とにある。本発明の前記ならびにその他の目的と新規な
特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかに
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記の通りである。即ち、本発明は、一本以上の入力用
光導波路と、前記一本以上の入力用光導波路と接続され
る第１のスラブ導波路と、前記第１のスラブ導波路と接
続されるアレイ光導波路であって、導波路長さを順次長
くした複数本の光導波路からなるアレイ光導波路と、前
記アレイ光導波路と接続される第２のスラブ導波路と、
前記第２のスラブ導波路と接続される一本以上の出力用
光導波路とから構成されるアレイ導波路回折格子におい
て、前記第１のスラブ導波路は、前記入力用光導波路か
ら入射された光を前記アレイ光導波路へ反射する第１の
光反射構造を有し、前記第２のスラブ導波路は、前記ア
レイ光導波路から入射された光を前記出力用光導波路へ
反射する第２の光反射構造を有することを特徴とする。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記の通りである。即ち、本発明は、一本以上の入力用
光導波路と、前記一本以上の入力用光導波路と接続され
る第１のスラブ導波路と、前記第１のスラブ導波路と接
続されるアレイ光導波路であって、導波路長さを順次長
くした複数本の光導波路からなるアレイ光導波路と、前
記アレイ光導波路と接続される第２のスラブ導波路と、
前記第２のスラブ導波路と接続される一本以上の出力用
光導波路とから構成されるアレイ導波路回折格子におい
て、前記第１のスラブ導波路は、前記入力用光導波路か
ら入射された光を前記アレイ光導波路へ反射する第１の
光反射構造を有し、前記第２のスラブ導波路は、前記ア
レイ光導波路から入射された光を前記出力用光導波路へ
反射する第２の光反射構造を有することを特徴とする。
【００１０】また、本発明は、一本以上の入力用光導波
路と、前記一本以上の入力用光導波路と接続される第１
のスラブ導波路と、前記第１のスラブ導波路と接続され
るアレイ光導波路であって、導波路長さを順次長くした
複数本の光導波路からなるアレイ光導波路と、前記アレ
イ光導波路と接続される第２のスラブ導波路と、前記第
２のスラブ導波路と接続される一本以上の出力用光導波
路とから構成されるアレイ導波路回折格子において、前
記第１のスラブ導波路は、前記入力用光導波路から入射
された光を前記アレイ光導波路へ反射する光反射構造を
有し、前記第２のスラブ導波路は、前記アレイ光導波路
からの光が入射される円弧状の入射端と、前記出力用光
導波路へ光を出射する円弧状に出射端とを有することを
特徴とする。
路と、前記一本以上の入力用光導波路と接続される第１
のスラブ導波路と、前記第１のスラブ導波路と接続され
るアレイ光導波路であって、導波路長さを順次長くした
複数本の光導波路からなるアレイ光導波路と、前記アレ
イ光導波路と接続される第２のスラブ導波路と、前記第
２のスラブ導波路と接続される一本以上の出力用光導波
路とから構成されるアレイ導波路回折格子において、前
記第１のスラブ導波路は、前記入力用光導波路から入射
された光を前記アレイ光導波路へ反射する光反射構造を
有し、前記第２のスラブ導波路は、前記アレイ光導波路
からの光が入射される円弧状の入射端と、前記出力用光
導波路へ光を出射する円弧状に出射端とを有することを
特徴とする。
【００１１】また、本発明は、一本以上の入力用光導波
路と、前記一本以上の入力用光導波路と接続される第１
のスラブ導波路と、前記第１のスラブ導波路と接続され
るアレイ光導波路であって、導波路長さを順次長くした
複数本の光導波路からなるアレイ光導波路と、前記アレ
イ光導波路と接続される第２のスラブ導波路と、前記第
２のスラブ導波路と接続される一本以上の出力用光導波
路とから構成されるアレイ導波路回折格子において、前
記第１のスラブ導波路は、前記入力用光導波路からの光
が入射される円弧状の入射端と、前記アレイ光導波路へ
光を出射する円弧状に出射端とを有し、前記第２のスラ
ブ導波路は、前記アレイ光導波路から入射された光を前
記出力用光導波路へ反射する光反射構造を有することを
特徴とする。
路と、前記一本以上の入力用光導波路と接続される第１
のスラブ導波路と、前記第１のスラブ導波路と接続され
るアレイ光導波路であって、導波路長さを順次長くした
複数本の光導波路からなるアレイ光導波路と、前記アレ
イ光導波路と接続される第２のスラブ導波路と、前記第
２のスラブ導波路と接続される一本以上の出力用光導波
路とから構成されるアレイ導波路回折格子において、前
記第１のスラブ導波路は、前記入力用光導波路からの光
が入射される円弧状の入射端と、前記アレイ光導波路へ
光を出射する円弧状に出射端とを有し、前記第２のスラ
ブ導波路は、前記アレイ光導波路から入射された光を前
記出力用光導波路へ反射する光反射構造を有することを
特徴とする。
【００１２】また、本発明は、前記光反射構造が、前記
スラブ導波路の端面に形成される円弧形状のミラーであ
ることを特徴とする。
スラブ導波路の端面に形成される円弧形状のミラーであ
ることを特徴とする。
【００１３】また、本発明は、前記入力用光導波路の前
記第１のスラブ導波路への出射端の中心と、前記光反射
構造の中心と、前記アレイ光導波路の前記第１のスラブ
導波路からの入射端の中心とが、同一円周上に配置され
ていることを特徴とする。
記第１のスラブ導波路への出射端の中心と、前記光反射
構造の中心と、前記アレイ光導波路の前記第１のスラブ
導波路からの入射端の中心とが、同一円周上に配置され
ていることを特徴とする。
【００１４】また、本発明は、前記出力用光導波路の前
記第２のスラブ導波路への出射端の中心と、前記光反射
構造の中心と、前記出力用光導波路の前記第２のスラブ
導波路からの入射端の中心とが、同一円周上に配置され
ていることを特徴とする。
記第２のスラブ導波路への出射端の中心と、前記光反射
構造の中心と、前記出力用光導波路の前記第２のスラブ
導波路からの入射端の中心とが、同一円周上に配置され
ていることを特徴とする。
【００１５】また、本発明は、前記光反射構造の曲率を
Ｒ、前記各中心が配置される円周の半径をｒとすると
き、Ｒ＝４×ｒを満足することを特徴とする。
Ｒ、前記各中心が配置される円周の半径をｒとすると
き、Ｒ＝４×ｒを満足することを特徴とする。
【００１６】また、本発明は、第１のアレイ導波路回折
格子と、第２のアレイ導波路回折格子と、前記第１のア
レイ導波路回折格子と前記第２のアレイ導波路回折格子
との間に設けられる空間フィルタとから構成される光信
号処理回路において、前記第１および第２のアレイ導波
路回折格子が、前記いずれかのアレイ導波路回折格子で
構成されることを特徴とする。
格子と、第２のアレイ導波路回折格子と、前記第１のア
レイ導波路回折格子と前記第２のアレイ導波路回折格子
との間に設けられる空間フィルタとから構成される光信
号処理回路において、前記第１および第２のアレイ導波
路回折格子が、前記いずれかのアレイ導波路回折格子で
構成されることを特徴とする。
【００１７】また、本発明は、第１のアレイ導波路回折
格子と、第２のアレイ導波路回折格子と、前記第１のア
レイ導波路回折格子と前記第２のアレイ導波路回折格子
との間に設けられる制御用光導波路とから構成される光
信号処理回路において、前記第１および第２のアレイ導
波路回折格子が、前記いずれかのアレイ導波路回折格子
で構成されることを特徴とする。
格子と、第２のアレイ導波路回折格子と、前記第１のア
レイ導波路回折格子と前記第２のアレイ導波路回折格子
との間に設けられる制御用光導波路とから構成される光
信号処理回路において、前記第１および第２のアレイ導
波路回折格子が、前記いずれかのアレイ導波路回折格子
で構成されることを特徴とする。
【００１８】また、本発明は、アレイ導波路回折格子
と、ミラーと、前記アレイ導波路回折格子と前記ミラー
との間に設けられる空間フィルタとから構成される光信
号処理回路において、前記アレイ導波路回折格子が、前
記いずれかのアレイ導波路回折格子で構成されることを
特徴とする。
と、ミラーと、前記アレイ導波路回折格子と前記ミラー
との間に設けられる空間フィルタとから構成される光信
号処理回路において、前記アレイ導波路回折格子が、前
記いずれかのアレイ導波路回折格子で構成されることを
特徴とする。
【００１９】また、本発明は、アレイ導波路回折格子
と、ミラーと、前記アレイ導波路回折格子と前記ミラー
との間に設けられる制御用光導波路とから構成される光
信号処理回路において、前記アレイ導波路回折格子が、
前記いずれかのアレイ導波路回折格子で構成されること
を特徴とする。
と、ミラーと、前記アレイ導波路回折格子と前記ミラー
との間に設けられる制御用光導波路とから構成される光
信号処理回路において、前記アレイ導波路回折格子が、
前記いずれかのアレイ導波路回折格子で構成されること
を特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一機能を有するものは同一符
号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
施の形態を詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一機能を有するものは同一符
号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００２１】［実施の形態１］図１は、本発明の実施の
形態１のアレイ導波路回折格子の概略構成を示す平面図
である。同図において、１０１は基板、１０２入力用光
導波路、１０３は第１のスラブ導波路、１０４は第１の
光反射構造、１０５は導波路長が順次長くなる複数本の
光導波路からなるアレイ光導波路、１０６は第２のスラ
ブ導波路、１０７は第２の光反射構造、１０８は出力用
光導波路である。図２は、図１に示すＡ−Ａ’線で切断
した断面を示す要部断面図であり、この図２は、図１に
示す第１の光反射構造１０４、第２の光反射構造１０７
を説明するための図である。同図において、１０９はＳ
ｉＯ2下部タラッド層、１１０はＳｉＯ2−ＧｅＯ2コア
層、１１１はＳｉＯ2上部クラッド層、１１２はミラー
層である。なお、第１の光反射構造１０４への光線の入
射角が浅い場合、特に半導体のアレイ導波路格子の場合
は、全反射条件が満たされるので、ミラー層１１２が不
要な場合もある。ミラー層１１２の材質は、石英系の導
波路の場合はアルミニウムが、半導体の導波路の場合は
金を用いるのがよい。
形態１のアレイ導波路回折格子の概略構成を示す平面図
である。同図において、１０１は基板、１０２入力用光
導波路、１０３は第１のスラブ導波路、１０４は第１の
光反射構造、１０５は導波路長が順次長くなる複数本の
光導波路からなるアレイ光導波路、１０６は第２のスラ
ブ導波路、１０７は第２の光反射構造、１０８は出力用
光導波路である。図２は、図１に示すＡ−Ａ’線で切断
した断面を示す要部断面図であり、この図２は、図１に
示す第１の光反射構造１０４、第２の光反射構造１０７
を説明するための図である。同図において、１０９はＳ
ｉＯ2下部タラッド層、１１０はＳｉＯ2−ＧｅＯ2コア
層、１１１はＳｉＯ2上部クラッド層、１１２はミラー
層である。なお、第１の光反射構造１０４への光線の入
射角が浅い場合、特に半導体のアレイ導波路格子の場合
は、全反射条件が満たされるので、ミラー層１１２が不
要な場合もある。ミラー層１１２の材質は、石英系の導
波路の場合はアルミニウムが、半導体の導波路の場合は
金を用いるのがよい。
【００２２】図３は、図１に示す入力用光導波路１０
２、第１の光反射構造１０４およびアレイ光導波路１０
５の幾何学的配置を示す図である。同図に示すように、
第１の光反射構造１０４の中心Ｏと、入力用光導波路１
０２の出射端の中心Ｘ、およびアレイ光導波路１０５の
入射端の中心Ｙは、同じ円の円周上に配置される。ま
た、ＸおよびＹの位置は、円の中心Ａと中心Ｏとを結ぶ
直線に対して対称の位置であり、入力用光導波路１０２
の導波路端は、線分ＯＸに対して垂直に、アレイ光導波
路１０５の導波路端は、線分ＯＹに対して垂直に配置さ
れる。さらに、第１の光反射構造１０４の曲率Ｒは、線
分ＯＡの長さをｒとするとき、ｒ＝４ｒの関係を満た
し、その曲率中心は、中心Ｏと円の中心Ａとを結ぶ直線
上にある。このような配置のとき、入力用光導波路１０
２の出射端と、アレイ光導波路１０５の入射端とは、空
間的なフーリエ変換配置、即ち、凹面ミラーの相補的な
焦点面の関係になる。
２、第１の光反射構造１０４およびアレイ光導波路１０
５の幾何学的配置を示す図である。同図に示すように、
第１の光反射構造１０４の中心Ｏと、入力用光導波路１
０２の出射端の中心Ｘ、およびアレイ光導波路１０５の
入射端の中心Ｙは、同じ円の円周上に配置される。ま
た、ＸおよびＹの位置は、円の中心Ａと中心Ｏとを結ぶ
直線に対して対称の位置であり、入力用光導波路１０２
の導波路端は、線分ＯＸに対して垂直に、アレイ光導波
路１０５の導波路端は、線分ＯＹに対して垂直に配置さ
れる。さらに、第１の光反射構造１０４の曲率Ｒは、線
分ＯＡの長さをｒとするとき、ｒ＝４ｒの関係を満た
し、その曲率中心は、中心Ｏと円の中心Ａとを結ぶ直線
上にある。このような配置のとき、入力用光導波路１０
２の出射端と、アレイ光導波路１０５の入射端とは、空
間的なフーリエ変換配置、即ち、凹面ミラーの相補的な
焦点面の関係になる。
【００２３】したがって、本実施の形態のアレイ導波路
回折格子の光学系は、前記図１１に示す形状のスラブ導
波路と光学的に同様の機能を持ち、本実施の形態は従来
例と同様の動作をすることが分かる。しかしながら、本
実施の形態のアレイ導波路回折格子では、（イ）円周上
の任意の位置に、入力用光導波路１０２あるいはアレイ
光導波路１０５の導波路端を配置することが出来るので
設計の自由度が高い、（ロ）入力用光導波路１０２ある
いはアレイ光導波路１０５の導波路端が直線上に並ぶた
め、導波路方向を基板の結晶軸等に合わせることが可能
となる。なお、前記説明においては、アレイ光導波路１
０５の入力側の配置で説明したが、アレイ光導波路１０
５の出力側の配置も同様にして設定される。
回折格子の光学系は、前記図１１に示す形状のスラブ導
波路と光学的に同様の機能を持ち、本実施の形態は従来
例と同様の動作をすることが分かる。しかしながら、本
実施の形態のアレイ導波路回折格子では、（イ）円周上
の任意の位置に、入力用光導波路１０２あるいはアレイ
光導波路１０５の導波路端を配置することが出来るので
設計の自由度が高い、（ロ）入力用光導波路１０２ある
いはアレイ光導波路１０５の導波路端が直線上に並ぶた
め、導波路方向を基板の結晶軸等に合わせることが可能
となる。なお、前記説明においては、アレイ光導波路１
０５の入力側の配置で説明したが、アレイ光導波路１０
５の出力側の配置も同様にして設定される。
【００２４】また、第１のスラブ導波１０３と入力用光
導波路１０２との間、第１のスラブ導波１０３とアレイ
光導波路１０５との間、第２のスラブ導波１０６とアレ
イ光導波路１０５との間、および第２のスラブ導波１０
６との間接続部分は、図４に示すようなテーパ構造を用
いることも可能であり、このテーパ構造を用いることで
接続損失を低減することができる。
導波路１０２との間、第１のスラブ導波１０３とアレイ
光導波路１０５との間、第２のスラブ導波１０６とアレ
イ光導波路１０５との間、および第２のスラブ導波１０
６との間接続部分は、図４に示すようなテーパ構造を用
いることも可能であり、このテーパ構造を用いることで
接続損失を低減することができる。
【００２５】また、本実施の形態では、第１の光反射構
造１０４を、一定の曲率の凹面ミラーとしたが、収差を
減らすために曲率を部分毎に変えた非球面ミラーとする
ことができることは言うまでもない。この場合、ミラー
中心近傍においてのみ、Ｒ＝４ｒの関係が成立する。ま
た、本願実施の形態では、入力用光導波路１０２の導波
路端、出力用光導波路１０８の導波路端、およびアレイ
光導波路１０５の導波路端を直線上に配置したが、用途
に応じては曲線上に配置して位相差を与える場合もあ
る。また、従来のアレイ導波路回折格子の入力側あるい
は出力側のスラブ導波路の一方のみを、本実施の形態に
示す光反射構造を有するスラブ導波路を用いた構成にし
てもよい。さらに、本実施の形態では、石英導波路を用
いることを前提に説明したが、ＩｎＰ、ＧａＡｓ、Ｓｉ
等の半導体光導波路、ＬｉＮｂＯ3等の誘電体光導波
路、ポリイミド等の有機材料光導波路で同様のアレイ導
波路回折格子を製作できることは言うまでもない。特
に、半導体光導波路は屈折率が大きいためさらに小型化
が可能で、光回路内に光増幅器を設けることも可能であ
る。
造１０４を、一定の曲率の凹面ミラーとしたが、収差を
減らすために曲率を部分毎に変えた非球面ミラーとする
ことができることは言うまでもない。この場合、ミラー
中心近傍においてのみ、Ｒ＝４ｒの関係が成立する。ま
た、本願実施の形態では、入力用光導波路１０２の導波
路端、出力用光導波路１０８の導波路端、およびアレイ
光導波路１０５の導波路端を直線上に配置したが、用途
に応じては曲線上に配置して位相差を与える場合もあ
る。また、従来のアレイ導波路回折格子の入力側あるい
は出力側のスラブ導波路の一方のみを、本実施の形態に
示す光反射構造を有するスラブ導波路を用いた構成にし
てもよい。さらに、本実施の形態では、石英導波路を用
いることを前提に説明したが、ＩｎＰ、ＧａＡｓ、Ｓｉ
等の半導体光導波路、ＬｉＮｂＯ3等の誘電体光導波
路、ポリイミド等の有機材料光導波路で同様のアレイ導
波路回折格子を製作できることは言うまでもない。特
に、半導体光導波路は屈折率が大きいためさらに小型化
が可能で、光回路内に光増幅器を設けることも可能であ
る。
【００２６】［実施の形態２］図５は、本発明の実施の
形態２の光信号処理回路の概略構成を示す平面図であ
る。同図において、３０１は基板、３０２は入力用光導
波路、３０３Ａは第１のスラブ導波路、３０４Ａは第１
の光反射構造、３０５Ａは導波路長が順次長くなる複数
本の光導波路からなる第１のアレイ光導波路、３０６Ａ
は第２のスラブ導波路、３０７Ａは第２の光反射構造、
３０３Ｂは第３のスラブ導波路、３０４Ｂは第３の光反
射構造、３０５Ｂは導波路長が順次長くなる複数本の光
導波路からなる第２のアレイ光導波路、３０６Ｂは第４
のスラブ導波路、３０７Ｂは第４の光反射構造、３０８
は出力用光導波路、３０９は制御用光導波路である。本
実施の形態の光信号処理回路は、前記図１５に示す従来
の光信号処理回路を、前記実施の形態１のアレイ導波路
回折格子を用いて構成した回路である。
形態２の光信号処理回路の概略構成を示す平面図であ
る。同図において、３０１は基板、３０２は入力用光導
波路、３０３Ａは第１のスラブ導波路、３０４Ａは第１
の光反射構造、３０５Ａは導波路長が順次長くなる複数
本の光導波路からなる第１のアレイ光導波路、３０６Ａ
は第２のスラブ導波路、３０７Ａは第２の光反射構造、
３０３Ｂは第３のスラブ導波路、３０４Ｂは第３の光反
射構造、３０５Ｂは導波路長が順次長くなる複数本の光
導波路からなる第２のアレイ光導波路、３０６Ｂは第４
のスラブ導波路、３０７Ｂは第４の光反射構造、３０８
は出力用光導波路、３０９は制御用光導波路である。本
実施の形態の光信号処理回路は、前記図１５に示す従来
の光信号処理回路を、前記実施の形態１のアレイ導波路
回折格子を用いて構成した回路である。
【００２７】本実施の形態の光信号処理回路において
は、従来の光信号処理回路と異なり制御用光導波路３０
９を同じ長さに設定し、制御用光導波路３０９の各導波
路における位相遅延を等しくできるという利点を有す
る。即ち、本実施の形態の光信号処理回路においては、
過剰な光信号の歪みを生じずに各種の光信号処理を行う
ことができる。制御用光導波路３０９は、導波路にヒー
タを設けて温度制御を行う構成、半導体材料のアレイ導
波路回折格子の場合は注入電流あるいは印加電圧を制御
する構成、あるいは固定の位相差を設ける構成等を用い
ることができるのは言うまでもない。
は、従来の光信号処理回路と異なり制御用光導波路３０
９を同じ長さに設定し、制御用光導波路３０９の各導波
路における位相遅延を等しくできるという利点を有す
る。即ち、本実施の形態の光信号処理回路においては、
過剰な光信号の歪みを生じずに各種の光信号処理を行う
ことができる。制御用光導波路３０９は、導波路にヒー
タを設けて温度制御を行う構成、半導体材料のアレイ導
波路回折格子の場合は注入電流あるいは印加電圧を制御
する構成、あるいは固定の位相差を設ける構成等を用い
ることができるのは言うまでもない。
【００２８】［実施の形態３］図６は、本発明の実施の
形態３の光信号処理回路の概略構成を示す平面図であ
る。同図において、４０１は基板、４０２は入力用光導
波路、４０３Ａは第１のスラブ導波路、４０４Ａは第１
の光反射構造、４０５Ａは導波路長が順次長くなる複数
本の光導波路からなる第１のアレイ光導波路、４０６Ａ
は第２のスラブ導波路、４０７Ａは第２の光反射構造、
４０３Ｂは第３のスラブ導波路、４０４Ｂは第３の光反
射構造、４０５Ｂは導波路長が順次長くなる複数本の光
導波路からなる第２のアレイ光導波路、４０６Ｂは第４
のスラブ導波路、４０７Ｂは第４の光反射構造、４０８
は出力用光導波路、４０９は空間フィルタである。本実
施の形態の光信号処理回路は、前記図１６に示す従来の
光信号処理回路を、前記実施の形態１のアレイ導波路回
折格子を用いて構成した回路である。
形態３の光信号処理回路の概略構成を示す平面図であ
る。同図において、４０１は基板、４０２は入力用光導
波路、４０３Ａは第１のスラブ導波路、４０４Ａは第１
の光反射構造、４０５Ａは導波路長が順次長くなる複数
本の光導波路からなる第１のアレイ光導波路、４０６Ａ
は第２のスラブ導波路、４０７Ａは第２の光反射構造、
４０３Ｂは第３のスラブ導波路、４０４Ｂは第３の光反
射構造、４０５Ｂは導波路長が順次長くなる複数本の光
導波路からなる第２のアレイ光導波路、４０６Ｂは第４
のスラブ導波路、４０７Ｂは第４の光反射構造、４０８
は出力用光導波路、４０９は空間フィルタである。本実
施の形態の光信号処理回路は、前記図１６に示す従来の
光信号処理回路を、前記実施の形態１のアレイ導波路回
折格子を用いて構成した回路である。
【００２９】図７は、図６に示すＢ−Ｂ’線で切断した
断面を示す要部断面図である。同図において、４１０は
ＳｉＯ2下部クラッド層、４１１はＳｉＯ2−ＧｅＯ2コ
ア層、４１２はＳｉＯ2上部クラッド層、４１３は低反
射コーティング層である。また、図８は、図６に示す空
間フィルタ４０９の長手方向の拡大図である。同図に示
すように、図６に示す空間フィルタ４０９は、透明基板
４１５に凹凸４１６を設けて、空間的な位相フィルタと
した構成である。勿論、透過率が空間的に変化する強度
フィルタ、位相と強度を同時に変調するフィルタでも良
いことは言うまでもない。
断面を示す要部断面図である。同図において、４１０は
ＳｉＯ2下部クラッド層、４１１はＳｉＯ2−ＧｅＯ2コ
ア層、４１２はＳｉＯ2上部クラッド層、４１３は低反
射コーティング層である。また、図８は、図６に示す空
間フィルタ４０９の長手方向の拡大図である。同図に示
すように、図６に示す空間フィルタ４０９は、透明基板
４１５に凹凸４１６を設けて、空間的な位相フィルタと
した構成である。勿論、透過率が空間的に変化する強度
フィルタ、位相と強度を同時に変調するフィルタでも良
いことは言うまでもない。
【００３０】本実施の形態の光信号処理回路の動作も、
従来の光信号処理回路と同様であるが、第２の光反射構
造４０７Ａの焦点が直線上にあり、空間フィルタ４０９
の位置と一致しているため、過剰な損失や光信号の歪み
が生じない利点を有している。
従来の光信号処理回路と同様であるが、第２の光反射構
造４０７Ａの焦点が直線上にあり、空間フィルタ４０９
の位置と一致しているため、過剰な損失や光信号の歪み
が生じない利点を有している。
【００３１】［実施の形態４］図９は、本発明の実施の
形態４の光信号処理回路の概略構成を示す平面図であ
る。同図において、５０１は基板、５０２は入出力兼用
光導波路、５０３は第１のスラブ導波路、５０４は第１
の光反射構造、５０５は導波路長が順次長くなる複数本
の光導波路からなるアレイ光導波路、５０６は第２のス
ラブ導波路、５０７は第２の光反射構造、５０８はミラ
ー、５０９は制御用光導波路である。本実施の形態の光
信号処理回路は、前記実施の形態２の光信号処理回路を
反射型構成としたものであり、その動作は前記実施の形
態２の光信号処理回路と全く同じである。本実施の形態
の光信号処理回路は反射型構成であるので、制御用光導
波路５０９の光学長は、前記実施の形態２の制御用光導
波路３０９の半分でよい。
形態４の光信号処理回路の概略構成を示す平面図であ
る。同図において、５０１は基板、５０２は入出力兼用
光導波路、５０３は第１のスラブ導波路、５０４は第１
の光反射構造、５０５は導波路長が順次長くなる複数本
の光導波路からなるアレイ光導波路、５０６は第２のス
ラブ導波路、５０７は第２の光反射構造、５０８はミラ
ー、５０９は制御用光導波路である。本実施の形態の光
信号処理回路は、前記実施の形態２の光信号処理回路を
反射型構成としたものであり、その動作は前記実施の形
態２の光信号処理回路と全く同じである。本実施の形態
の光信号処理回路は反射型構成であるので、制御用光導
波路５０９の光学長は、前記実施の形態２の制御用光導
波路３０９の半分でよい。
【００３２】しかしながら、入出力を同じ導波路が兼用
するため、入出力兼用光導波路５０２に光サーキュレー
タまたは光カップラを取り付ける必要がある。
するため、入出力兼用光導波路５０２に光サーキュレー
タまたは光カップラを取り付ける必要がある。
【００３３】［実施の形態５］図１０は、本発明の実施
の形態５の光信号処理回路の概略構成を示す平面図であ
る。同図において、６０１は基板、６０２は入出力兼用
光導波路、６０３は第１のスラブ導波路、６０４は第１
の光反射構造、６０５は導波路長が順次長くなる複数本
の光導波路からなるアレイ光導波路、６０６は第２のス
ラブ導波路、６０７は第２の光反射構造、６０８はミラ
ー、６０９は空間フィルタである。本実施の形態の光信
号処理回路は、前記実施の形態３の光信号処理回路を反
射型構成としたものであり、その動作は前記実施の形態
２の光信号処理回路と全く同じである。本実施の形態の
光信号処理回路は反射型構成であるので、空間フィルタ
６０９の光学長は、前記実施の形態３の空間フィルタ３
０９の半分でよい。
の形態５の光信号処理回路の概略構成を示す平面図であ
る。同図において、６０１は基板、６０２は入出力兼用
光導波路、６０３は第１のスラブ導波路、６０４は第１
の光反射構造、６０５は導波路長が順次長くなる複数本
の光導波路からなるアレイ光導波路、６０６は第２のス
ラブ導波路、６０７は第２の光反射構造、６０８はミラ
ー、６０９は空間フィルタである。本実施の形態の光信
号処理回路は、前記実施の形態３の光信号処理回路を反
射型構成としたものであり、その動作は前記実施の形態
２の光信号処理回路と全く同じである。本実施の形態の
光信号処理回路は反射型構成であるので、空間フィルタ
６０９の光学長は、前記実施の形態３の空間フィルタ３
０９の半分でよい。
【００３４】しかしながら、入出力を同じ導波路が兼用
するため、入出力兼用光導波路６０２光サーキュレータ
または光カップラを取り付ける必要がある。
するため、入出力兼用光導波路６０２光サーキュレータ
または光カップラを取り付ける必要がある。
【００３５】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明
は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要
旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは
勿論である。
前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明
は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要
旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは
勿論である。
【００３６】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。 （１）本発明によれば、アレイ導波路回折格子におい
て、導波路の配置の自由度を向上させることが可能とな
る。 （２）本発明によれば、アレイ導波路回折格子におい
て、導波路端が直線上に並ぶため、導波路方向を基板の
結晶軸等に合わせることが可能である。 （３）本発明によれば、光信号処理回路において、制御
用光導波路における位相遅延を等しくすることができる
ので、過剰な光信号の歪みを生じずに各種の光信号処理
を行うことが可能となる。 （４）本発明によれば、光信号処理回路において、凹面
ミラーの焦点が直線上にあり空間フィルタの位置と一致
しているため、過剰な損失や光信号の歪みを生じさせる
ことなく各種の光信号処理を行うことが可能となる。
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。 （１）本発明によれば、アレイ導波路回折格子におい
て、導波路の配置の自由度を向上させることが可能とな
る。 （２）本発明によれば、アレイ導波路回折格子におい
て、導波路端が直線上に並ぶため、導波路方向を基板の
結晶軸等に合わせることが可能である。 （３）本発明によれば、光信号処理回路において、制御
用光導波路における位相遅延を等しくすることができる
ので、過剰な光信号の歪みを生じずに各種の光信号処理
を行うことが可能となる。 （４）本発明によれば、光信号処理回路において、凹面
ミラーの焦点が直線上にあり空間フィルタの位置と一致
しているため、過剰な損失や光信号の歪みを生じさせる
ことなく各種の光信号処理を行うことが可能となる。
【図１】本発明の実施の形態１のアレイ導波路回折格子
の概略構成を示す平面図である。
の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ’線で切断した断面を示す要
部断面図である。
部断面図である。
【図３】図１に示す入力用光導波路、第１の光反射構造
およびアレイ光導波路の幾何学的配置を示す図である。
およびアレイ光導波路の幾何学的配置を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１のアレイ導波路回折格子
の変形例を示す図である。
の変形例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２の光信号処理回路の概略
構成を示す平面図である。
構成を示す平面図である。
【図６】本発明の実施の形態３の光信号処理回路の概略
構成を示す平面図である。
構成を示す平面図である。
【図７】図６に示すＢ−Ｂ’線で切断した断面を示す要
部断面図である。
部断面図である。
【図８】図８は、図６に示す空間フィルタ４０９の長手
方向の拡大図である。
方向の拡大図である。
【図９】本発明の実施の形態４の光信号処理回路の概略
構成を示す平面図である。
構成を示す平面図である。
【図１０】本発明の実施の形態５の光信号処理回路の概
略構成を示す平面図である。
略構成を示す平面図である。
【図１１】従来のアレイ導波路回折格子の概略構成を示
す平面図である。
す平面図である。
【図１２】図１１に示す入力用光導波路と第１のスラブ
導波路、および第１のスラブ導波路とアレイ光導波路と
の接続部分を拡大して示す図である。
導波路、および第１のスラブ導波路とアレイ光導波路と
の接続部分を拡大して示す図である。
【図１３】図１１に示すアレイ光導波路と第２のスラブ
導波路、および第２のスラブ導波路と出力用光導波路と
の接続部分を拡大して示す図である。
導波路、および第２のスラブ導波路と出力用光導波路と
の接続部分を拡大して示す図である。
【図１４】従来の回折格子を用いた光信号処理回路を説
明するための図である。
明するための図である。
【図１５】従来のアレイ導波路回折格子を用いた光信号
処理回路の一例を説明するための図である。
処理回路の一例を説明するための図である。
【図１６】従来のアレイ導波路回折格子を用いた光信号
処理回路の他の一例を説明するための図である。
処理回路の他の一例を説明するための図である。
１０１，３０１，４０１，５０１，６０１…基板、１０
２，２０１，３０２，４０２…入力用光導波路、１０
３，１０６，２０２，２０２Ｂ，２０４，２０４Ａ，３
０３Ａ，３０６Ａ，３０３Ｂ，３０６Ｂ，４０３Ａ、４
０６Ａ，４０３Ｂ、４０６Ｂ，５０３，５０６，６０
３，６０６…スラブ導波路、１０４，１０７，３０４
Ａ，３０７Ａ，３０４Ｂ，３０７Ｂ，４０４Ａ，４０７
Ａ，４０４Ｂ，４０７Ｂ，５０４，５０７，６０４，６
０７…光反射構造、１０５，２０３，３０５Ａ，３０５
Ｂ、４０５Ａ，４０５Ｂ，５０５，６０５…アレイ光導
波路、１０８，２０５，３０８，４０８…出力用光導波
路、１０９，４１０…下部クラッド層、１１０，４１１
…コア層、１１１，４１２…上部クラッド層、１１２…
ミラー層、２０６，３０９，５０９…制御用光導波路、
２０７，２１３，４０９，６０９…空間フィルタ、２１
１，２１５…回折格子、２１２，２１４…レンズ、２３
１，２３２…アレイ導波路回折格子、４１３…低反射コ
ーティング層、４１５…透明基板、４１６…透明基板４
１５に形成された凹凸、５０２，６０２…入出力兼用光
導波路、５０８，６０８…ミラー。
２，２０１，３０２，４０２…入力用光導波路、１０
３，１０６，２０２，２０２Ｂ，２０４，２０４Ａ，３
０３Ａ，３０６Ａ，３０３Ｂ，３０６Ｂ，４０３Ａ、４
０６Ａ，４０３Ｂ、４０６Ｂ，５０３，５０６，６０
３，６０６…スラブ導波路、１０４，１０７，３０４
Ａ，３０７Ａ，３０４Ｂ，３０７Ｂ，４０４Ａ，４０７
Ａ，４０４Ｂ，４０７Ｂ，５０４，５０７，６０４，６
０７…光反射構造、１０５，２０３，３０５Ａ，３０５
Ｂ、４０５Ａ，４０５Ｂ，５０５，６０５…アレイ光導
波路、１０８，２０５，３０８，４０８…出力用光導波
路、１０９，４１０…下部クラッド層、１１０，４１１
…コア層、１１１，４１２…上部クラッド層、１１２…
ミラー層、２０６，３０９，５０９…制御用光導波路、
２０７，２１３，４０９，６０９…空間フィルタ、２１
１，２１５…回折格子、２１２，２１４…レンズ、２３
１，２３２…アレイ導波路回折格子、４１３…低反射コ
ーティング層、４１５…透明基板、４１６…透明基板４
１５に形成された凹凸、５０２，６０２…入出力兼用光
導波路、５０８，６０８…ミラー。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−174803（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−18736（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−234029（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−105892（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−177113（ＪＰ，Ａ) 特公 平７−117612（ＪＰ，Ｂ２) Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｌｅｔｔ，Ｖｏ ｌ．33（22）（1997），ｐｐ．1890− 1891 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 6/12 - 6/14
Claims (15)
- 【請求項１】 一本以上の入力用光導波路と、 前記一本以上の入力用光導波路と接続される第１のスラ
ブ導波路と、 前記第１のスラブ導波路と接続されるアレイ光導波路で
あって、導波路長さを順次長くした複数本の光導波路か
らなるアレイ光導波路と、 前記アレイ光導波路と接続される第２のスラブ導波路
と、 前記第２のスラブ導波路と接続される一本以上の出力用
光導波路とから構成されるアレイ導波路回折格子におい
て、 前記第１のスラブ導波路は、前記入力用光導波路から入
射された光を前記アレイ光導波路へ反射する第１の光反
射構造を有し、 前記第２のスラブ導波路は、前記アレイ光導波路から入
射された光を前記出力用光導波路へ反射する第２の光反
射構造を有することを特徴とするアレイ導波路回折格
子。 - 【請求項２】 前記第１および第２の光反射構造は、前
記第１および第２のスラブ導波路の端面に形成される円
弧形状のミラーであることを特徴とする請求項１に記載
のアレイ導波路回折格子。 - 【請求項３】 前記入力用光導波路の前記第１のスラブ
導波路への出射端の中心と、前記第１の光反射構造の中
心と、前記アレイ光導波路の前記第１のスラブ導波路か
らの入射端の中心とは、同一円周上に配置されているこ
とを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアレイ
導波路回折格子。 - 【請求項４】 前記出力用光導波路の前記第２のスラブ
導波路の出射端の中心と、前記第２の光反射構造の中心
と、前記出力用光導波路の前記第２のスラブ導波路から
の入射端の中心とは、同一円周上に配置されていること
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に
記載のアレイ導波路回折格子。 - 【請求項５】 前記第１および第２の光反射構造の曲率
をＲ、前記各中心が配置される円周の半径をｒとすると
き、Ｒ＝４×ｒを満足することを特徴とする請求項３ま
たは請求項４に記載のアレイ導波路回折格子。 - 【請求項６】 一本以上の入力用光導波路と、 前記一本以上の入力用光導波路と接続される第１のスラ
ブ導波路と、 前記第１のスラブ導波路と接続されるアレイ光導波路で
あって、導波路長さを順次長くした複数本の光導波路か
らなるアレイ光導波路と、 前記アレイ光導波路と接続される第２のスラブ導波路
と、 前記第２のスラブ導波路と接続される一本以上の出力用
光導波路とから構成されるアレイ導波路回折格子におい
て、 前記第１のスラブ導波路は、前記入力用光導波路から入
射された光を前記アレイ光導波路へ反射する光反射構造
を有し、 前記第２のスラブ導波路は、前記アレイ光導波路からの
光が入射される円弧状の入射端と、前記出力用光導波路
へ光を出射する円弧状の出射端とを有することを特徴と
するアレイ導波路回折格子。 - 【請求項７】 一本以上の入力用光導波路と、 前記一本以上の入力用光導波路と接続される第１のスラ
ブ導波路と、 前記第１のスラブ導波路と接続されるアレイ光導波路で
あって、導波路長さを順次長くした複数本の光導波路か
らなるアレイ光導波路と、 前記アレイ光導波路と接続される第２のスラブ導波路
と、 前記第２のスラブ導波路と接続される一本以上の出力用
光導波路とから構成されるアレイ導波路回折格子におい
て、 前記第１のスラブ導波路は、前記入力用光導波路からの
光が入射される円弧状の入射端と、前記アレイ光導波路
へ光を出射する円弧状の出射端とを有し、 前記第２のスラブ導波路は、前記アレイ光導波路から入
射された光を前記出力用光導波路へ反射する光反射構造
を有することを特徴とするアレイ導波路回折格子。 - 【請求項８】 前記光反射構造は、前記第１あるいは第
２のスラブ導波路の端面に形成される円弧形状のミラー
であることを特徴とする請求項６または請求項７に記載
のアレイ導波路回折格子。 - 【請求項９】 前記入力用光導波路の前記第１のスラブ
導波路への出射端の中心と、前記光反射構造の中心と、
前記アレイ光導波路の前記第１のスラブ導波路からの入
射端の中心とは、同一円周上に配置されていることを特
徴とする請求項６または請求項８に記載のアレイ導波路
回折格子。 - 【請求項１０】 前記出力用光導波路の前記第２のスラ
ブ導波路への出射端の中心と、前記光反射構造の中心
と、前記出力用光導波路の前記第２のスラブ導波路から
の入射端の中心とは、同一円周上に配置されていること
を特徴とする請求項７または請求項８に記載のアレイ導
波路回析格子。 - 【請求項１１】 前記光反射構造の曲率をＲ、前記各中
心が配置される円周の半径をｒとするとき、Ｒ＝４×ｒ
を満足することを特徴とする請求項９または請求項１０
に記載のアレイ導波路回析格子。 - 【請求項１２】 第１のアレイ導波路回折格子と、 第２のアレイ導波路回折格子と、 前記第１のアレイ導波路回折格子と前記第２のアレイ導
波路回折格子との間に設けられる空間フィルタとから構
成される光信号処理回路において、 前記第１および第２のアレイ導波路回折格子は、前記請
求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載のアレイ
導波路回折格子で構成されることを特徴とする光信号処
理回路。 - 【請求項１３】 第１のアレイ導波路回折格子と、 第２のアレイ導波路回折格子と、 前記第１のアレイ導波路回折格子と前記第２のアレイ導
波路回折格子との間に設けられる制御用光導波路とから
構成される光信号処理回路において、 前記第１および第２のアレイ導波路回折格子は、前記請
求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載のアレイ
導波路回折格子で構成されることを特徴とする光信号処
理回路。 - 【請求項１４】 アレイ導波路回折格子と、 ミラーと、 前記アレイ導波路回折格子と前記ミラーとの間に設けら
れる空間フィルタとから構成される光信号処理回路にお
いて、 前記アレイ導波路回折格子は、前記請求項１ないし請求
項１１のいずれか１項に記載のアレイ導波路回折格子で
構成されることを特徴とする光信号処理回路。 - 【請求項１５】 アレイ導波路回折格子と、 ミラーと、 前記アレイ導波路回折格子と前記ミラーとの間に設けら
れる制御用光導波路とから構成される光信号処理回路に
おいて、 前記アレイ導波路回折格子は、前記請求項１ないし請求
項１１のいずれか１項に記載のアレイ導波路回折格子で
構成されることを特徴とする光信号処理回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10266146A JP3004971B1 (ja) | 1998-09-21 | 1998-09-21 | アレイ導波路回折格子およびアレイ導波路回折格子を用いた光信号処理回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10266146A JP3004971B1 (ja) | 1998-09-21 | 1998-09-21 | アレイ導波路回折格子およびアレイ導波路回折格子を用いた光信号処理回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3004971B1 true JP3004971B1 (ja) | 2000-01-31 |
| JP2000098150A JP2000098150A (ja) | 2000-04-07 |
Family
ID=17426950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10266146A Expired - Fee Related JP3004971B1 (ja) | 1998-09-21 | 1998-09-21 | アレイ導波路回折格子およびアレイ導波路回折格子を用いた光信号処理回路 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3004971B1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP3438140B2 (ja) * | 2000-12-28 | 2003-08-18 | 学校法人慶應義塾 | 光信号処理回路及びその製造方法 |
| GB0107112D0 (en) * | 2001-03-21 | 2001-05-09 | Bookham Technology Plc | Optical demultiplexer |
| GB0107111D0 (en) * | 2001-03-21 | 2001-05-09 | Bookham Technology Plc | Optical demultiplexer |
| GB2374679A (en) * | 2001-04-19 | 2002-10-23 | Bookham Technology Plc | An optical signal demultiplexer with two sets of reflectors |
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| JP4802282B2 (ja) * | 2008-02-20 | 2011-10-26 | 日本電信電話株式会社 | 光信号処理装置 |
-
1998
- 1998-09-21 JP JP10266146A patent/JP3004971B1/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
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|---|
| Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｌｅｔｔ，Ｖｏｌ．３３（２２）（１９９７），ｐｐ．１８９０−１８９１ |
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| JP2000098150A (ja) | 2000-04-07 |
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