JP3246710B2 - Optical device manufacturing method - Google Patents
Optical device manufacturing methodInfo
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- JP3246710B2 JP3246710B2 JP20261495A JP20261495A JP3246710B2 JP 3246710 B2 JP3246710 B2 JP 3246710B2 JP 20261495 A JP20261495 A JP 20261495A JP 20261495 A JP20261495 A JP 20261495A JP 3246710 B2 JP3246710 B2 JP 3246710B2
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はアレイ導波路型光波
長合分波器を用いた光デバイスの製造方法に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an optical device using an arrayed waveguide type optical wavelength multiplexer / demultiplexer.
【0002】[0002]
【従来の技術】光通信の分野において、複数の信号を異
なる波長の光に載せ、1本の光ファイバで伝送すること
により情報容量を拡大する方法(波長分割多重方式)が
検討されている。2. Description of the Related Art In the field of optical communication, a method (wavelength division multiplexing) of enlarging information capacity by mounting a plurality of signals on light having different wavelengths and transmitting the signals through one optical fiber is being studied.
【0003】この方法において、異なる波長の光を回折
格子により、合波あるいは分波する合分波器が重要な役
割をはたしている。なかでもアレイ導波路回折格子を用
いた光波長合分波器は狭い波長間隔で通信容量の多重数
を大きくすることができ、有望視されている。In this method, a multiplexer / demultiplexer that multiplexes or demultiplexes light of different wavelengths by a diffraction grating plays an important role. In particular, an optical wavelength multiplexer / demultiplexer using an arrayed waveguide diffraction grating is promising because it can increase the number of multiplexed communication capacities at narrow wavelength intervals.
【0004】また、近年、波長分割多重伝送システムに
おいて多重数を増やし伝送容量を飛躍的に増大させよう
とする試みがなされている。その実現には波長間隔が1
ナノメートル程度、あるいはそれ以下の複数の信号光を
合波・分波できる合分波器が必要である。In recent years, attempts have been made to increase the number of multiplexes in a wavelength division multiplexing transmission system to dramatically increase the transmission capacity. To realize this, the wavelength interval is 1
A multiplexer / demultiplexer capable of multiplexing / demultiplexing a plurality of signal lights of about nanometer or less is required.
【0005】しかしながら、従来の回折格子を用いた光
波長合分波器では、利用できる回折次数に制限があり、
十分な分散が得られないことから、波長間隔を1ナノメ
ートル以下にすることができなかった。However, in the conventional optical wavelength multiplexer / demultiplexer using a diffraction grating, the available diffraction orders are limited.
Since sufficient dispersion could not be obtained, the wavelength interval could not be reduced to 1 nanometer or less.
【0006】上記の問題を解決する有力な方法として、
アレイ導波路回折格子を用いる方法が知られている。
(特開平4−116607号、特開平4−163406
号、特開平4−326308号及び特開平5−1579
20号公報参照)図5はアレイ導波路回折格子を用いた
従来の1入力、N出力の光波長合分波器の平面図、図6
(a)は図5のA−A線断面図、図6(b)は図5のB
−B断面図、図6(c)は図5のC−C線断面図、図6
(d)は図5のD−D線断面図である。[0006] As an effective method for solving the above problems,
A method using an arrayed waveguide diffraction grating is known.
(JP-A-4-116607, JP-A-4-163406)
JP-A-4-326308 and JP-A-5-1579
FIG. 5 is a plan view of a conventional one-input, N-output optical wavelength multiplexer / demultiplexer using an arrayed waveguide diffraction grating, and FIG.
(A) is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 5, and (b) of FIG.
6B is a sectional view taken along line CC of FIG. 5, and FIG.
(D) is a sectional view taken along line DD of FIG. 5.
【0007】以下、図5、図6を用いて、従来の光波長
合分波器の構成を説明する。The configuration of a conventional optical wavelength multiplexer / demultiplexer will be described below with reference to FIGS.
【0008】この光波長合分波器は基板201上に形成
されたものであって、入力導波路202と、入力側スラ
ブ導波路203と、アレイ導波路回折格子204と、出
力側スラブ導波路205と、N本の出力導波路206と
から形成されるものである。この光波長合分波器は、基
板201上にバッファ層207を形成し、その上にバッ
ファ層207よりもわずかに屈折率の高い材料で導波路
(コア)208を形成し、さらに前記コア208をコア
208よりもわずかに屈折率の低いクラッド209で埋
め込んだものである。また、アレイ導波路回折格子20
4は、長さがΔLずつ異なる複数本のチャネル導波路2
10により構成されている。また、入力用スラブ導波路
203、出力用スラブ導波路205は膜厚方向にのみ閉
じ込め効果をもつ平板構造をしている。This optical wavelength multiplexer / demultiplexer is formed on a substrate 201, and includes an input waveguide 202, an input side slab waveguide 203, an arrayed waveguide diffraction grating 204, and an output side slab waveguide. 205 and N output waveguides 206. In this optical wavelength multiplexer / demultiplexer, a buffer layer 207 is formed on a substrate 201, and a waveguide (core) 208 is formed on the buffer layer 207 using a material having a slightly higher refractive index than the buffer layer 207. Is embedded in a cladding 209 having a refractive index slightly lower than that of the core 208. Also, the arrayed waveguide diffraction grating 20
Reference numeral 4 denotes a plurality of channel waveguides 2 each having a different length ΔL.
10. The input slab waveguide 203 and the output slab waveguide 205 have a flat plate structure having a confinement effect only in the film thickness direction.
【0009】図7はアレイ導波路回折格子型波長合分波
器の波長分波の原理図である。FIG. 7 is a diagram showing the principle of wavelength demultiplexing of an arrayed waveguide diffraction grating type wavelength multiplexer / demultiplexer.
【0010】以下、図7を用いて波長分波の原理を説明
する。波長λ1〜λ2のN波が波長多重された波長多重
光λ211を、それぞれN本の出力導波路206に分波
する場合を考える。入力導波路202に入射された波長
多重光211は、入力導波路202を伝搬したのち、入
力側スラブ導波路203で回折される。このとき、アレ
イ導波路側端面212は、入力導波路202と入力側ス
ラブ導波路203の接続点を曲率中心216としている
ため、回折された波長多重光211は、等位相でアレイ
導波路回折格子204に入射される。Hereinafter, the principle of wavelength demultiplexing will be described with reference to FIG. Consider a case where wavelength-division multiplexed light λ211 in which N waves of wavelengths λ1 and λ2 are wavelength-multiplexed is demultiplexed into N output waveguides 206, respectively. The wavelength multiplexed light 211 incident on the input waveguide 202 propagates through the input waveguide 202 and is diffracted by the input side slab waveguide 203. At this time, since the array waveguide side end face 212 has the center of curvature 216 at the connection point between the input waveguide 202 and the input side slab waveguide 203, the diffracted wavelength-division multiplexed light 211 is in phase with the array waveguide diffraction grating. 204.
【0011】アレイ導波路回折格子204のそれぞれの
チャネル導波路210に入射された波長多重光211
は、それぞれのチャネル導波路210を伝搬し、出力側
スラブ導波路205へ入射される。ただし、アレイ導波
路回折格子204を構成する複数のチャネル導波路21
0は長さがそれぞれ異なるために、出力側スラブ導波路
のアレイ導波路側端面214において、それぞれのチャ
ネル導波路210での位相が異なる。アレイ導波路回折
格子204の導波路長差をΔLとすると、隣接するチャ
ネル導波路間での位相φは φ=2πneΔL/λ (1) ただし、ne:チャネル導波路の実効屈折率となる。こ
の式は、チャネル導波路間の位相が波長多重光211の
波長に依存することを示している。(1)式を波長λで
微分すると、 δφ=−2πneΔLδλ/λ2 (2) となり、位相の波長依存性δφと波長変化δλに比例関
係があることがわかる。The wavelength multiplexed light 211 incident on each channel waveguide 210 of the arrayed waveguide diffraction grating 204
Propagates through each channel waveguide 210 and enters the output side slab waveguide 205. However, a plurality of channel waveguides 21 constituting the arrayed waveguide diffraction grating 204
Since 0 has different lengths, the phase at each channel waveguide 210 differs at the array waveguide side end surface 214 of the output side slab waveguide. Assuming that the waveguide length difference of the arrayed waveguide diffraction grating 204 is ΔL, the phase φ between adjacent channel waveguides is φ = 2πneΔL / λ (1) where ne is the effective refractive index of the channel waveguide. This equation indicates that the phase between the channel waveguides depends on the wavelength of the wavelength multiplexed light 211. Differentiating the equation (1) with respect to the wavelength λ results in δφ = −2πneΔLδλ / λ2 (2), which indicates that there is a proportional relationship between the wavelength dependence δφ of the phase and the wavelength change δλ.
【0012】従って、アレイ導波路回折格子204を伝
搬してきた波長多重光211の等位相面213は、出力
側スラブ導波路205のアレイ導波路側端面214に対
して傾きを生じる。アレイ導波路回折格子204を構成
する各チャネル導波路のアレイ導波路側端面214での
間隔をsとすると、波長δλに対するの位相面の傾きδ
θは、(2)式より δθ=−tan-1{ΔLδλ/(sλ)} (3) となる。また、位相面は凹面状をしているので、波長多
重光211は、出力側スラブ導波路205の出力導波路
側端面215に集光される。そのため、出力導波路20
6を曲率中心217を中心に角度間隔δθで配置し、波
長多重光211の分波を行っている。Accordingly, the equal phase plane 213 of the wavelength multiplexed light 211 propagating through the arrayed waveguide diffraction grating 204 is inclined with respect to the arrayed waveguide side end face 214 of the output side slab waveguide 205. Assuming that the interval between the channel waveguides constituting the arrayed waveguide diffraction grating 204 at the arrayed waveguide side end surface 214 is s, the slope δ of the phase plane with respect to the wavelength δλ
θ is given by δθ = −tan −1 {ΔLδλ / (sλ)} (3) from the equation (2). Since the phase surface is concave, the wavelength-division multiplexed light 211 is focused on the output waveguide side end surface 215 of the output side slab waveguide 205. Therefore, the output waveguide 20
6 are arranged at an angular interval δθ about the center of curvature 217 to separate the wavelength-division multiplexed light 211.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記光波長
合分波器は、プロセス偏差に非常に敏感で、各出力導波
路の中心波長が、設計値からずれてしまうという問題が
あった。また、中心波長が導波路素子間でバラツキを持
つという問題があった。However, the optical wavelength multiplexer / demultiplexer is very sensitive to process deviation, and has a problem that the center wavelength of each output waveguide deviates from a design value. Further, there is a problem that the center wavelength varies among the waveguide elements.
【0014】したがって、本発明は、光波長合分波器に
おける中心波長ずれおよび中心波長のバラツキを補正可
能な光波長合分波器を用いた光デバイスの製造方法を提
供することにある。Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing an optical device using an optical wavelength multiplexer / demultiplexer capable of correcting a center wavelength shift and a variation of the center wavelength in the optical wavelength multiplexer / demultiplexer.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明は、アレイ導波路
型光波長合分波器の入力導波路、出力導波路の両側に中
心波長補正用の入力導波路および出力導波路を形成し、
補正用の入力導波路あるいは補正用の出力導波路を利用
することを解決手段としたものであり、基板と、該基板
上に形成された複数本の入力導波路と、該入力導波路に
接続され平板構造を有する入力側スラブ導波路と、該入
力導波路に接続され導波路長がLi(i=1、2、3、
・・)の複数のチャネル導波路からなるアレイ導波路回
折格子と、該アレイ導波路回折格子に接続された出力側
スラブ導波路と、該出力側スラブ導波路側に接続された
複数本の出力導波路とを備えた光波長合分波器を用意す
ると共に、前記入力導波路に接続するための1本の入力
側光ファイバと、前記出力導波路に接続するための出力
導波路の本数より少ない本数の出力側光ファイバを 用意
し、出力側光ファイバへ分波される波長の中心波長が所
望の値となるように、前記複数本の入力導波路のいずれ
かに入力側光ファイバを、前記複数本の出力導波路のい
ずれかに出力光ファイバをそれぞれ接続することを特徴
とする光デバイスの製造方法である。 According to the present invention, an input waveguide and an output waveguide for correcting a center wavelength are formed on both sides of an input waveguide and an output waveguide of an arrayed waveguide type optical wavelength multiplexer / demultiplexer.
It is a solution to use an input waveguide for correction or an output waveguide for correction, wherein a substrate, a plurality of input waveguides formed on the substrate, and a connection to the input waveguide are provided. An input slab waveguide having a flat plate structure, and a waveguide connected to the input waveguide and having a waveguide length of Li (i = 1, 2, 3,.
..) an arrayed waveguide grating composed of a plurality of channel waveguides, an output slab waveguide connected to the arrayed waveguide grating, and a plurality of outputs connected to the output slab waveguide. Prepare an optical wavelength multiplexer / demultiplexer with a waveguide
And one input for connecting to the input waveguide.
Side optical fiber and output for connection to said output waveguide
Preparing fewer output optical fibers than the number of waveguides
The center wavelength of the wavelength split into the output optical fiber is
Any one of the plurality of input waveguides is used so as to have a desired value.
The input side optical fiber is connected to the plurality of output waveguides.
The feature is that each output optical fiber is connected to the gap
This is a method for manufacturing an optical device.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下本発明の好適実施の形態を添
付図面に基づいて説明する。Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【0017】図1に本発明の一実施例としての、中心波
長補正機能を持つ、アレイ導波路回折格子型光波長合分
波器の構成を示す。FIG. 1 shows the configuration of an arrayed waveguide diffraction grating type optical wavelength multiplexer / demultiplexer having a center wavelength correcting function as one embodiment of the present invention.
【0018】以下、図1を用いて、本発明の光波長合分
波器の構成を説明する。この光波長合分波器は基板10
1上に、入力導波路102と、予備入力としての補正用
入力導波路103と、入力側スラブ導波路104と、ア
レイ導波路回折格子105と、出力側スラブ導波路10
6と、出力導波路107と、予備出力としての補正用出
力導波路108を配置したものである。The configuration of the optical wavelength multiplexer / demultiplexer according to the present invention will be described below with reference to FIG. This optical wavelength multiplexer / demultiplexer is mounted on the substrate 10
1, an input waveguide 102, a correction input waveguide 103 as a preliminary input, an input side slab waveguide 104, an arrayed waveguide diffraction grating 105, and an output side slab waveguide 10.
6, an output waveguide 107, and a correction output waveguide 108 as a preliminary output.
【0019】入力導波路102は矩形断面構造をもつチ
ャネル導波路であり、入力側スラブ導波路104の入力
導波路側端面109に沿って配置されている。補正用入
力導波路103は矩形断面構造をもつチャネル導波路で
あり、入力導波路102の両側に配置されている。The input waveguide 102 is a channel waveguide having a rectangular cross-sectional structure, and is arranged along the input waveguide side end face 109 of the input slab waveguide 104. The correction input waveguide 103 is a channel waveguide having a rectangular cross-sectional structure, and is arranged on both sides of the input waveguide 102.
【0020】入力側スラブ導波路104は横方向に閉じ
込め構造がない平板構造である。入力導波路側端面10
9およびアレイ導波路格子側の端面110は、それぞれ
相対する端面上に曲率中心111、112を持つ円弧状
をしている。また、入力導波路102と補正用入力導波
路103は、入力側スラブ導波路104の曲率中心11
1から放射状に配置されている。The input side slab waveguide 104 has a flat plate structure without any lateral confinement structure. Input waveguide side end face 10
9 and the end face 110 on the side of the arrayed waveguide grating have arc shapes having centers of curvature 111 and 112 on opposing end faces, respectively. Further, the input waveguide 102 and the correction input waveguide 103 are connected to the center of curvature 11 of the input side slab waveguide 104.
1 are arranged radially.
【0021】アレイ導波路回折格子105は矩形断面を
もつ複数のチャネル導波路122から構成されている。
それぞれのチャネル導波路122は長さΔL(一定値)
ずつ異なり、長さの順に配置されている。これらのチャ
ネル導波路122の寸法は使用する波長帯域においてシ
ングルモード条件を満足するように設計されている。ま
た、入力側スラブ導波路104の付近では、コア幅が入
力側スラブ導波路104に向かって緩やかに拡大するよ
うなテーパ構造をもち、入力側スラブ導波路104の曲
率中心112から放射状に配置されている。また出力側
スラブ導波路106の付近においても、同様にコア幅が
出力側スラブ導波路106に向かって緩やかに拡大する
ようなテーパ構造をもち、出力側スラブ導波路106の
曲率中心114から放射状に配置されている。The arrayed waveguide diffraction grating 105 is composed of a plurality of channel waveguides 122 having a rectangular cross section.
Each channel waveguide 122 has a length ΔL (constant value)
And are arranged in order of length. The dimensions of these channel waveguides 122 are designed to satisfy the single mode condition in the used wavelength band. In the vicinity of the input side slab waveguide 104, the core width has a tapered structure that gradually increases toward the input side slab waveguide 104, and is arranged radially from the center of curvature 112 of the input side slab waveguide 104. ing. Also, in the vicinity of the output side slab waveguide 106, similarly, the core width has a tapered structure in which the core width gradually increases toward the output side slab waveguide 106, and radially extends from the center of curvature 114 of the output side slab waveguide 106. Are located.
【0022】出力側スラブ導波路106は、入力側スラ
ブ導波路104と同様に横方向に閉じ込め構造がない平
板構造である。出力導波路側の端面115およびアレイ
導波路側端面113は、それぞれ相対する端面上に曲率
中心116、114を持つ円弧状をしている。The output-side slab waveguide 106 has a flat plate structure similar to the input-side slab waveguide 104 and has no lateral confinement structure. The output waveguide-side end face 115 and the array waveguide-side end face 113 have an arc shape having centers of curvature 116 and 114 on opposing end faces, respectively.
【0023】出力導波路107は矩形断面構造をもつN
本のチャネル導波路から構成され、出力側スラブ導波路
106の出力導波路側端面115に沿って配置されてい
る。補正用出力導波路108は矩形断面構造をもつチャ
ネル導波路であり、出力導波路107の両側に配置され
ている。The output waveguide 107 has a rectangular cross section N
The output slab waveguide 106 is formed along the output waveguide end face 115 of the output slab waveguide 106. The correction output waveguide 108 is a channel waveguide having a rectangular cross-sectional structure, and is arranged on both sides of the output waveguide 107.
【0024】出力導波路107と補正用出力導波路10
8は、出力側スラブ導波路106の出力導波路側端面1
15の曲率中心116から、放射状に配置されている。Output Waveguide 107 and Correction Output Waveguide 10
8 is an output waveguide side end face 1 of the output side slab waveguide 106
It is arranged radially from 15 centers of curvature 116.
【0025】図2は、光信号の分波の原理図である。ま
ず、図2を用いて分波の原理について説明する。波長λ
1 〜λ2 のN波が波長多重された波長多重光λ117
を、それぞれN本の出力導波路に分波する場合を考え
る。入力導波路102に入射された波長多重光117
は、入力導波路102を伝搬したのち、入力側スラブ導
波路104で回折される。このとき、アレイ導波路側端
面110は、入力導波路102と入力側スラブ導波路1
04の接続点を曲率中心112としているため、回折さ
れた波長多重光117は、等位相でアレイ導波路回折格
子105に入射される。FIG. 2 is a principle diagram of the demultiplexing of the optical signal. First, the principle of demultiplexing will be described with reference to FIG. Wavelength λ
Wavelength multiplexed light λ 117 in which N waves of 1 to λ 2 are multiplexed
Is demultiplexed into N output waveguides. WDM light 117 incident on the input waveguide 102
Is propagated through the input waveguide 102 and then diffracted by the input side slab waveguide 104. At this time, the array waveguide side end face 110 is connected to the input waveguide 102 and the input side slab waveguide 1.
Since the connection point 04 is the center of curvature 112, the diffracted wavelength-multiplexed light 117 is incident on the arrayed waveguide diffraction grating 105 with the same phase.
【0026】アレイ導波路回折格子105のそれぞれの
チャネル導波路に入射された波長多重光117は、それ
ぞれのチャネル導波路122を伝搬し、出力側スラブ導
波路106へ入射される。ただし、アレイ導波路回折格
子105を構成する複数のチャネル導波路122は長さ
がそれぞれ異なるために、出力側スラブ導波路106の
アレイ導波路側端面113において、それぞれのチャネ
ル導波路122での位相が異なる。アレイ導波路回折格
子105の導波路長差をΔLとすると、隣接するチャネ
ル導波路間での位相φは φ=2πneΔL/λ (4) ただし、ne:チャネル導波路の実効屈折率となる。こ
の式は、チャネル導波路間の位相が波長多重光117の
波長に依存することを示している。(4)式を波長λで
微分すると、 δφ=−2πneΔLδλ/λ2 (5) となり、位相の波長依存性δφと波長変化δλに比例関
係があることがわかる。The wavelength multiplexed light 117 incident on each channel waveguide of the arrayed waveguide diffraction grating 105 propagates through each channel waveguide 122 and is incident on the output side slab waveguide 106. However, since the plurality of channel waveguides 122 constituting the array waveguide diffraction grating 105 have different lengths, the phase at each channel waveguide 122 at the array waveguide side end face 113 of the output side slab waveguide 106 is different. Are different. Assuming that the waveguide length difference of the arrayed waveguide diffraction grating 105 is ΔL, the phase φ between adjacent channel waveguides is φ = 2πneΔL / λ (4) where ne is the effective refractive index of the channel waveguide. This equation indicates that the phase between the channel waveguides depends on the wavelength of the wavelength multiplexed light 117. Differentiating the equation (4) with respect to the wavelength λ, δφ = −2πneΔLδλ / λ2 (5), which indicates that there is a proportional relationship between the wavelength dependence δφ of the phase and the wavelength change δλ.
【0027】従って、アレイ導波路回折格子105を伝
搬してきた波長多重光117の等位相面121は、出力
側スラブ導波路106のアレイ導波路側端面113に対
して傾きを生じる。アレイ導波路回折格子105を構成
する各チャネル導波路122の、アレイ導波路側端面1
13での間隔をsとすると、波長差δλに対するの位相
面の傾きδθは、(5)式より δθ=−tan-1{ΔLδλ/(sλ)} (6) となる。また、位相面は凹面状をしているので、波長多
重光117は、出力側スラブ導波路106の出力導波路
側端面115に集光される。そのため、出力導波路10
7を曲率中心116を中心に角度間隔δθで配置すれ
ば、波長多重光117の分波が可能である。Therefore, the equal phase plane 121 of the wavelength multiplexed light 117 propagating through the array waveguide diffraction grating 105 is inclined with respect to the array waveguide side end face 113 of the output side slab waveguide 106. Array waveguide side end face 1 of each channel waveguide 122 constituting array waveguide diffraction grating 105
Assuming that the interval at 13 is s, the slope δθ of the phase plane with respect to the wavelength difference δλ is as follows from the equation (5): δθ = −tan −1 {ΔLδλ / (sλ)} (6) Further, since the phase surface is concave, the wavelength multiplexed light 117 is focused on the output waveguide side end face 115 of the output side slab waveguide 106. Therefore, the output waveguide 10
7 are arranged at an angular interval δθ about the center of curvature 116, the wavelength-division multiplexed light 117 can be demultiplexed.
【0028】図3は補正用出力導波路による中心波長の
補正方法を示している。以下、補正用出力導波路による
中心波長の補正方法について説明する。波長多重光をλ
(波長間隔Δλ)とする。入力導波路に波長多重光λを
入射すると、出力導波路にそれぞれλ1、λ2、…、λ
Nが分波されるものとする。FIG. 3 shows a method of correcting the center wavelength using the correction output waveguide. Hereinafter, a method of correcting the center wavelength using the correction output waveguide will be described. Wavelength multiplexed light
(Wavelength interval Δλ). When the wavelength-division multiplexed light λ enters the input waveguide, λ1, λ2,.
It is assumed that N is split.
【0029】入力導波路102から入射された波長多重
光117は上記と同様に入力側スラブ導波路104、ア
レイ導波路回折格子105を伝搬する。さらに出力側ス
ラブ導波路106において、波長毎にそれぞれの方向に
伝搬され、それぞれ出力導波路側端面115に集光され
る。このとき、(6)式より、波長がδλだけずれた光
信号は、集光方向がδθだけ傾くことになる。逆にδθ
だけ傾いた出力導波路107あるいは補正用出力導波路
108を使用すれば、中心波長をδλだけ補正すること
ができる。ただし、出力導波路と補正用出力導波路は離
散的に配置されているので、中心波長の補正量も離散的
となる。出力導波路107と補正用出力導波路108の
隣接する導波路の角度間隔がΔθout(一定)であれ
ば、使用する出力導波路107(補正用出力導波路10
8も含む)をk本だけシフトさせれば、補正前の中心波
長118に対し、kΔλ(k=±1、±2、・・)だけ
シフトされた補正後の中心波長119を得ることができ
る。The wavelength multiplexed light 117 incident from the input waveguide 102 propagates through the input side slab waveguide 104 and the arrayed waveguide diffraction grating 105 in the same manner as described above. Further, in the output side slab waveguide 106, the light is propagated in each direction for each wavelength, and is condensed on the output waveguide side end face 115. At this time, according to the equation (6), the light signal whose wavelength is shifted by δλ has a light collecting direction inclined by δθ. Conversely, δθ
If the output waveguide 107 or the correction output waveguide 108 is used, the center wavelength can be corrected by δλ. However, since the output waveguide and the correction output waveguide are arranged discretely, the correction amount of the center wavelength is also discrete. If the angular interval between adjacent waveguides of the output waveguide 107 and the correction output waveguide 108 is Δθout (constant), the output waveguide 107 to be used (the correction output waveguide 10
8 is also shifted by k lines, the corrected center wavelength 119 shifted by kΔλ (k = ± 1, ± 2,...) With respect to the center wavelength 118 before correction can be obtained. .
【0030】図4は補正用入力導波路103による中心
波長の補正方法を示している。以下、波長多重光をλ
(波長間隔Δλ)とする。入力導波路102に波長多重
光λを入射すると、出力導波路107にそれぞれλ1、
λ2、・・、λNが分波されるものとする。FIG. 4 shows a method of correcting the center wavelength by the input waveguide 103 for correction. Hereinafter, wavelength multiplexed light is referred to as λ
(Wavelength interval Δλ). When the wavelength-division multiplexed light λ enters the input waveguide 102, λ 1,
It is assumed that λ2,..., λN are split.
【0031】入力導波路102に対してθinだけ傾いた
補正用入力導波路103に波長多重光を入射した場合を
考える。補正用入力導波路103に入射された波長多重
光117は、入力導波路102に入射された場合と同様
に、補正用入力導波路103、入力側スラブ導波路10
4を伝搬し、アレイ導波路回折格子105に入射され
る。ただし、補正用入力導波路103は入力導波路10
2に対してθinだけ傾いている。そのため、アレイ導波
路回折格子105に入射する時、波長多重光117の等
位相面120は、入力導波路102から入射した場合に
比べ、θinだけ傾いている。従って、アレイ導波路回折
格子105から出力側スラブ導波路106に出射される
ときも、波長多重光の等位相面121は、入力導波路1
02から入射した場合に比べ、それぞれθinだけ傾いて
いる。つまり、集光方向もそれぞれθinだけ傾くことに
なる。Consider a case where wavelength-division multiplexed light is incident on the correction input waveguide 103 inclined by θin with respect to the input waveguide 102. The wavelength-division multiplexed light 117 incident on the input waveguide 103 for correction is input to the input waveguide 103 for correction and the slab waveguide 10 on the input side similarly to the case where the light is input to the input waveguide 102.
4 and is incident on the arrayed waveguide diffraction grating 105. However, the correction input waveguide 103 is the input waveguide 10
It is inclined by θin with respect to 2. Therefore, when the light is incident on the arrayed waveguide diffraction grating 105, the equal phase plane 120 of the wavelength multiplexed light 117 is inclined by θin as compared with the case where the light is incident on the input waveguide 102. Therefore, even when the light is output from the arrayed waveguide diffraction grating 105 to the output side slab waveguide 106, the equal phase plane 121 of the wavelength multiplexed light is
Each of them is inclined by θin as compared with the case where the light enters from 02. That is, the light collecting directions are also inclined by θin.
【0032】ここで、アレイ導波路回折格子において、
波長差δλに対する分波方向の角度の差をδθとする
と、補正用入射導波路103による集光方向のシフト量
θinは、波長のシフト量 δλin=(δλ/δθ)θin (7) に相当する。従って、θinだけ傾いた補正用入力導波路
103を使用すれば、中心波長をδλinだけ補正するこ
とができる。ただし、入力導波路102と補正用入力導
波路103は離散的に配置されているので、中心波長の
補正量も離散的となる。入力導波路102と補正用入力
導波路103の隣接する導波路の角度間隔をΔθin(一
定)とすると、入力導波路からm本だけ離れた補正用入
力導波路103を使用すれば、 m・(Δθin/Δθout )・Δλ (8) (m=±1、±2、・・) だけ中心波長を補正することができる。Here, in the arrayed waveguide diffraction grating,
Assuming that the difference between the angle in the demultiplexing direction and the wavelength difference δλ is δθ, the shift amount θin of the light collecting direction by the correction input waveguide 103 is equivalent to the wavelength shift amount δλin = (δλ / δθ) θin . Therefore, if the correction input waveguide 103 tilted by θin is used, the center wavelength can be corrected by δλin. However, since the input waveguide 102 and the correction input waveguide 103 are disposed discretely, the correction amount of the center wavelength is also discrete. Assuming that the angle interval between the adjacent waveguides of the input waveguide 102 and the correction input waveguide 103 is Δθin (constant), if the correction input waveguide 103 that is m distances from the input waveguide is used, m · ( Δθin / Δθout) · Δλ (8) (m = ± 1, ± 2,...) The center wavelength can be corrected.
【0033】以上より、補正用入力導波路103および
補正用出力導波路108の両方を使用したとき、中心波
長の補正量δλは、 δλ={k+m・(Δθin/Δθout )} ・Δλ (9) (k=±1、±2、・・、m=±1、±2、・・) ただし、Δθin : 入力導波路および補正用入力導波路の導波路間角度 Δθout : 出力導波路および補正用出力導波路の導波路間角度 Δλ : 波長多重光の分波間隔 となる。As described above, when both the correction input waveguide 103 and the correction output waveguide 108 are used, the correction amount δλ of the center wavelength is: δλ = {k + m · (Δθin / Δθout)} · Δλ (9) (K = ± 1, ± 2,..., M = ± 1, ± 2,...) Where Δθin: the angle between the waveguides of the input waveguide and the input waveguide for correction Δθout: the output waveguide and the output for correction The angle Δλ between the waveguides of the waveguides is the demultiplexing interval of the wavelength multiplexed light.
【0034】他の実施例、変形例 本発明の光波長合分波器はガラス基板上に作製されたも
のだけでなく、半導体基板等に作製されたものについて
も応用できる。また、コア、クラッド、バッファ層につ
いても、ガラス系の材料だけでなく半導体材料など、光
学的に透明な材料を用いて形成されたものについて適用
可能である。Other Embodiments and Modifications The optical wavelength multiplexer / demultiplexer of the present invention can be applied not only to those manufactured on a glass substrate but also those manufactured on a semiconductor substrate or the like. In addition, the core, the cladding, and the buffer layer can be applied not only to a glass-based material but also to a material formed using an optically transparent material such as a semiconductor material.
【0035】また、複数の入力導波路、等間隔でない出
力導波路、等間隔でない補正用入力導波路、等間隔でな
い補正用出力導波路についても適用可能である。The present invention is also applicable to a plurality of input waveguides, non-equally spaced output waveguides, non-equally spaced correction input waveguides, and non-equally spaced correction output waveguides.
【0036】[0036]
【発明の効果】通常、アレイ導波路格子型光波長合分波
器は、プロセス偏差等に非常に敏感であった。とくにそ
の中心波長に関しては非常に敏感でそのため、歩留まり
が非常に小さかった。In general, the arrayed waveguide grating type optical wavelength multiplexer / demultiplexer is very sensitive to process deviations and the like. In particular, the center wavelength was very sensitive, so the yield was very low.
【0037】以上説明したように本発明の光波長合分波
器を用いれば、中心波長の補正が可能となり、波長多重
を利用した光通信システムにおいて計り知れないほど大
きな効果が期待される。As described above, if the optical wavelength multiplexer / demultiplexer of the present invention is used, the central wavelength can be corrected, and an incalculable effect can be expected in an optical communication system using wavelength multiplexing.
【図1】本発明の光波長合分波器の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of an optical wavelength multiplexer / demultiplexer according to the present invention.
【図2】本発明の光波長合分波器の波長分波の原理図で
ある。FIG. 2 is a principle diagram of wavelength demultiplexing of the optical wavelength multiplexer / demultiplexer of the present invention.
【図3】本発明の光波長合分波器の補正用出力導波路に
よる中心波長補正の原理図である。FIG. 3 is a principle diagram of center wavelength correction by a correction output waveguide of the optical wavelength multiplexer / demultiplexer of the present invention.
【図4】本発明の光波長合分波器の補正用入力導波路に
よる中心波長補正の原理図である。FIG. 4 is a principle diagram of central wavelength correction by a correction input waveguide of the optical wavelength multiplexer / demultiplexer of the present invention.
【図5】従来の光波長合分波器の概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram of a conventional optical wavelength multiplexer / demultiplexer.
【図6】図5の従来の光波長合分波器の断面図を示し、
(a)は図5のA−A断面、(b)は図5のB−B断
面、(c)は、図5のC−C断面、(d)は図5のD−
D断面を示す図である。6 is a sectional view of the conventional optical wavelength multiplexer / demultiplexer shown in FIG. 5,
5A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 5, FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 5, FIG. 5C is a cross-sectional view taken along line CC in FIG.
It is a figure showing D section.
【図7】従来の光波長合分波器の波長分波の原理図であ
る。FIG. 7 is a principle diagram of wavelength demultiplexing of a conventional optical wavelength multiplexer / demultiplexer.
101 基板 102 入力導波路 103 補正用入力導波路 104 入力側スラブ導波路 105 アレイ導波路回折格子 106 出力側スラブ導波路 107 出力導波路 108 補正用出力導波路 109 入力導波路側端面 110 アレイ導波路側端面 111 曲率中心 112 曲率中心 113 アレイ導波路側端面 114 曲率中心 115 出力導波路側端面 116 曲率中心 117 波長多重光 118 補正前の中心波長 119 補正後の中心波長 120 等位相面 121 等位相面 122 チャネル導波路 201 基板 202 入力導波路 203 入力側スラブ導波路 204 アレイ導波路回折格子 205 出力側スラブ導波路 206 出力用導波路 207 バッファ層 208 コア 209 クラッド 210 チャネル導波路 211 波長多重光 212 アレイ導波路側端面 213 等位相面 214 アレイ導波路側端面 215 出力導波路側端面 216 曲率中心 217 曲率中心 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Substrate 102 Input waveguide 103 Correction input waveguide 104 Input side slab waveguide 105 Array waveguide diffraction grating 106 Output side slab waveguide 107 Output waveguide 108 Correction output waveguide 109 Input waveguide side end face 110 Array waveguide Side end face 111 Center of curvature 112 Center of curvature 113 Array waveguide side end face 114 Center of curvature 115 Output waveguide side end face 116 Center of curvature 117 Wavelength multiplexed light 118 Center wavelength before correction 119 Center wavelength after correction 120 Isophase plane 121 Phase equal plane 122 channel waveguide 201 substrate 202 input waveguide 203 input slab waveguide 204 arrayed waveguide diffraction grating 205 output side slab waveguide 206 output waveguide 207 buffer layer 208 core 209 clad 210 channel waveguide 211 wavelength multiplexed light 212 array Waveguide-side end surface 213 Equal phase surface 214 Array waveguide-side end surface 215 Output waveguide-side end surface 216 Center of curvature 217 Center of curvature
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上塚 尚登 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日 立電線株式会社オプトロシステム研究所 内 (56)参考文献 特開 平8−211237(JP,A) 特開 平6−3556(JP,A) 特開 平2−244105(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 6/12 - 6/138 G02B 6/28 G02B 6/293 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Naoto Uezuka 5-1-1, Hidaka-cho, Hitachi City, Ibaraki Pref. Opto-System Research Laboratories, Hitachi Cable Ltd. (56) References JP-A-8-211237 (JP, A) JP-A-6-3556 (JP, A) JP-A-2-244105 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G02B 6/12-6 / 138 G02B 6/28 G02B 6/293
Claims (1)
力導波路と、該入力導波路に接続され平板構造を有する
入力側スラブ導波路と、該入力導波路に接続され導波路
長がLi(i=1、2、3、・・)の複数のチャネル導
波路からなるアレイ導波路回折格子と、該アレイ導波路
回折格子に接続された出力側スラブ導波路と、該出力側
スラブ導波路側に接続された複数本の出力導波路とを備
えた光波長合分波器を用意すると共に、前記入力導波路
に接続するための1本の入力側光ファイバと、前記出力
導波路に接続するための出力導波路の本数より少ない本
数の出力側光ファイバを用意し、出力側光ファイバへ分
波される波長の中心波長が所望の値となるように、前記
複数本の入力導波路のいずれかに入力側光ファイバを、
前記複数本の出力導波路のいずれかに出力光ファイバを
それぞれ接続することを特徴とする光デバイスの製造方
法。1. A substrate, a plurality of input waveguides formed on the substrate, an input-side slab waveguide connected to the input waveguide and having a flat plate structure, and the input waveguide , And an output slab waveguide connected to the arrayed waveguide grating, the arrayed waveguide grating including a plurality of channel waveguides having a waveguide length of Li (i = 1, 2, 3,...) If, Bei and a plurality of output waveguides connected to the output side slab waveguide side
And the input waveguide.
One input-side optical fiber for connection to the
Less than the number of output waveguides to connect to the waveguide
Prepare the number of output-side optical fibers and divide them into output-side optical fibers.
So that the center wavelength of the wave to be waved has a desired value.
An input optical fiber is inserted into one of the plurality of input waveguides,
An output optical fiber is connected to any of the plurality of output waveguides.
A method for manufacturing an optical device, wherein the optical devices are connected to each other .
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