JP2001051138A - Temperature-independent optical multiplexer / demultiplexer - Google Patents
Temperature-independent optical multiplexer / demultiplexerInfo
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Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 付加損失及びクロストークの劣化を低減する
ことが可能な温度無依存性光合分波器を提供する。
【解決手段】 基板1上には、相互に長さの異なる複数
のチャネル導波路を備えたチャネル導波路アレイ3は設
けられており、その入力端には入力側扇型スラブ導波路
5が結合され、出力端には出力側扇型スラブ導波路6が
結合されている。入力側扇型スラブ導波路5には、シリ
コン系やエポキシ系の光学樹脂を用いた楔型の光学樹脂
部材12が埋設されている。光学樹脂部材12はチャネ
ル導波路アレイ3の温度変化による屈折率の変化を補償
する屈折率特性を備えており、チャネル導波路アレイ3
の出力端の等位相面に傾斜変化が温度変化によらず生じ
させない。
(57) [PROBLEMS] To provide a temperature-independent optical multiplexer / demultiplexer capable of reducing additional loss and deterioration of crosstalk. SOLUTION: A channel waveguide array 3 provided with a plurality of channel waveguides having different lengths from each other is provided on a substrate 1, and an input side fan-shaped slab waveguide 5 is coupled to an input end thereof. An output-side fan-shaped slab waveguide 6 is coupled to the output end. A wedge-shaped optical resin member 12 using a silicon-based or epoxy-based optical resin is embedded in the input-side fan-shaped slab waveguide 5. The optical resin member 12 has a refractive index characteristic for compensating a change in the refractive index due to a temperature change of the channel waveguide array 3.
The inclination change does not occur on the equal phase plane at the output end of the device regardless of the temperature change.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、温度無依存性光合
分波器に関し、特に、石英ガラス系によるコアによる複
数のチャネル導波路を異なる長さにしたチャネル導波路
アレイを用いた温度無依存性光合分波器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a temperature-independent optical multiplexer / demultiplexer, and more particularly to a temperature-independent optical multiplexer / demultiplexer using a channel waveguide array having a plurality of channel waveguides each having a core made of silica glass and having different lengths. The present invention relates to an optical multiplexer / demultiplexer.
【0002】[0002]
【従来の技術】図7はアレイ導波路型グレーティング(g
rating) を用いた従来の光合分波器を示す。また、図8
は図4のa−a’断面を示す。石英基板1上には、正方
形の断面形状を有する石英ガラスによる複数のコア(co
re)2を所定のパターンにより配設したチャネル導波路
アレイ(channel waveguide array)3が形成され、この
チャネル導波路アレイ3を覆うようにして純粋な石英ガ
ラスによるクラッド(cladding)4が設けられている。
コア2には酸化チタン(TiO2 )が添加されている。
コア2とクラッド4によりチャネル導波路が形成され、
ここでは22本が設けられている。図7に示す様に、チ
ャネル導波路アレイ3の22本のチャネル導波路は、互
いに異なる長さに設定され、外側(膨出側)に向かうほ
ど長さが長くなるように設定されている。2. Description of the Related Art FIG. 7 shows an arrayed waveguide grating (g).
This shows a conventional optical multiplexer / demultiplexer using (rating). FIG.
Shows an aa 'cross section of FIG. On a quartz substrate 1, a plurality of cores (co) made of quartz glass having a square cross-sectional shape are provided.
re) 2 is formed in a predetermined pattern to form a channel waveguide array 3, and a cladding 4 made of pure silica glass is provided so as to cover the channel waveguide array 3. I have.
Titanium oxide (TiO 2 ) is added to the core 2.
A channel waveguide is formed by the core 2 and the cladding 4,
Here, 22 are provided. As shown in FIG. 7, the 22 channel waveguides of the channel waveguide array 3 are set to different lengths from each other, and are set to be longer toward the outside (bulging side).
【0003】チャネル導波路アレイ3の両端には、入力
側扇型スラブ導波路5(入力導波路)と出力側扇型スラ
ブ導波路6(出力導波路)が接続されている。入力側扇
型スラブ導波路5には1本の入力チャネル導波路7が接
続され、出力側扇型スラブ導波路6には複数本の出力チ
ャネル導波路8−1〜8−8が接続されている。[0003] At both ends of the channel waveguide array 3, an input-side fan-shaped slab waveguide 5 (input waveguide) and an output-side fan-shaped slab waveguide 6 (output waveguide) are connected. One input channel waveguide 7 is connected to the input-side fan-shaped slab waveguide 5, and a plurality of output channel waveguides 8-1 to 8-8 are connected to the output-side fan-shaped slab waveguide 6. I have.
【0004】以上の構成において、入力チャネル導波路
7に入力された種々の波長を含んだ光は、入力側扇型ス
ラブ導波路5によりチャネル導波路アレイ3のコア2の
それぞれに入力される。チャネル導波路アレイ3に入力
された光は、コア2のそれぞれを伝搬して出力側扇型ス
ラブ導波路6に到達すると、波長に依存して等位相面が
傾斜するため、出力側扇型スラブ導波路6と出力チャネ
ル導波路8−1〜8−8の接続面において光の集光位置
がシフトする。このため、出力側扇型スラブ導波路6の
出力光は、前記等位相面のシフト状態に応じて選択的に
出力チャネル導波路8−1〜8−nへ出力され、8本の
導波路からは異なる波長の光が出力される。[0004] In the above configuration, the light including various wavelengths input to the input channel waveguide 7 is input to each of the cores 2 of the channel waveguide array 3 by the input side fan-shaped slab waveguide 5. When the light input to the channel waveguide array 3 propagates through each of the cores 2 and reaches the output-side fan-shaped slab waveguide 6, the equiphase plane is inclined depending on the wavelength. At the connection surface between the waveguide 6 and the output channel waveguides 8-1 to 8-8, the light focusing position shifts. For this reason, the output light from the output-side fan-shaped slab waveguide 6 is selectively output to the output channel waveguides 8-1 to 8-n according to the shift state of the equal phase plane, and is output from the eight waveguides. Output light of different wavelengths.
【0005】ところで、チャネル導波路アレイ3は、温
度が変化すると熱膨張によりチャネル導波路の長さLが
変化するほか、熱光学効果によりコア2を構成している
石英ガラスの屈折率が変化する。したがって、図7に示
される0℃のときの等位相面9は、例えば、60℃では
等位相面10の位置に変化する。この結果、温度変化に
応じて光の集光位置がシフトし、分波される波長が変化
する。In the channel waveguide array 3, when the temperature changes, the length L of the channel waveguide changes due to thermal expansion, and the refractive index of the quartz glass constituting the core 2 changes due to the thermo-optic effect. . Therefore, the equiphase plane 9 at 0 ° C. shown in FIG. 7 changes to the position of the equiphase plane 10 at 60 ° C., for example. As a result, the light condensing position shifts according to the temperature change, and the wavelength to be demultiplexed changes.
【0006】図9はチャネル導波路アレイ3と出力側扇
型スラブ導波路6の接続部の詳細を示す。図中、dはチ
ャネル導波路アレイ3のチャネル導波路のピッチ、θは
出射角度である。今、或る波長に着目すると、図7に示
した等位相面が連続であるためには、次式が成り立つこ
とが必要である。 (2π/λ)Neff ・ΔL+(2π/λ)nS dsinθ=2πm ・・・(1) (ただし、λは波長、mは回折次数(m=1、2、3、
・・・)、△Lはチャネル導波路アレイ3の導波路長
差、Neff はチャネル導波路アレイ3の等価屈折率、n
S は出力側扇型スラブ導波路6の等価屈折率、△Lはチ
ャネル導波路アレイ3の導波路長差である。)FIG. 9 shows the details of the connection between the channel waveguide array 3 and the output fan-shaped slab waveguide 6. In the figure, d is the pitch of the channel waveguides of the channel waveguide array 3, and θ is the emission angle. Now, focusing on a certain wavelength, the following equation must be satisfied in order for the equiphase surfaces shown in FIG. 7 to be continuous. (2π / λ) N eff · ΔL + (2π / λ) n S dsin θ = 2πm (1) (where λ is the wavelength, m is the diffraction order (m = 1, 2, 3,
...), ΔL is the waveguide length difference of the channel waveguide array 3, N eff is the equivalent refractive index of the channel waveguide array 3, n
S is the equivalent refractive index of the output fan-shaped slab waveguide 6, and ΔL is the waveguide length difference of the channel waveguide array 3. )
【0007】等価屈折率Neff ,nS は、ほぼチャネル
導波路アレイ3を構成しているコア2の石英ガラスの屈
折率nに等しいため、n=eff =nS と近似し、温度を
Tとすれば、温度が△Tだけ変化したときの光ビームの
角度変化△θ(等位相面の変化)は、上記(1)式に基
づいて次式により与えられる。 △θ/△T=(1/n)×(∂n/∂T)×△L/d ・・・(2)Since the equivalent refractive index N eff , n S is substantially equal to the refractive index n of the quartz glass of the core 2 constituting the channel waveguide array 3, it is approximated as n = eff = n S and the temperature is T T Then, the angle change Δθ of the light beam when the temperature changes by ΔT (the change in the equiphase plane) is given by the following equation based on the above equation (1). Δθ / ΔT = (1 / n) × (Δn / ΔT) × ΔL / d (2)
【0008】ここで、∂n/∂Tは導波路の屈折率変化
であり、温度変化による線膨張の効果は屈折率変化に比
較して小さいため、ここでは無視している。上記(2)
式を用いることにより、温度変化に対する分波波長の変
化は、次式によって与えられる。 △λ/△T=(λ×n×d/n△L)×(△θ/△T) =(λ/n)×(∂n/∂T) ・・・(3) 例えば、酸化チタン(TiO2 )が添加された石英ガラ
スにおける△λ/△Tは、n≒1.45、∂n/∂T≒
1×10-5、λ=1550nmの場合、0.01(nm
/℃)となる。このようなチャネル導波路アレイ3を用
いた光部品は、一般に0〜60℃のような温度環境下で
使用される。Here, Δn / ΔT is a change in the refractive index of the waveguide, and the effect of the linear expansion due to the temperature change is smaller than the change in the refractive index, and is ignored here. The above (2)
By using the equation, the change of the demultiplexing wavelength with respect to the temperature change is given by the following equation. Δλ / ΔT = (λ × n × d / n △ L) × (△ θ / △ T) = (λ / n) × (∂n / ∂T) (3) For example, titanium oxide ( {Λ / ΔT in quartz glass doped with TiO 2 ) is n ≒ 1.45 and {n / ∂T}.
When 1 × 10 −5 and λ = 1550 nm, 0.01 (nm
/ ° C). An optical component using such a channel waveguide array 3 is generally used under a temperature environment of 0 to 60 ° C.
【0009】以上の結果より、温度変化が0℃から60
℃の場合、分波波長のシフトは最大0.6nmになるた
め、実用システムでは使用することができない。この温
度による中心波長の変化を低減するため、従来、チャネ
ル導波路アレイ3の一部に楔型の溝を設け、その中に光
学樹脂部材を挿入する構成が提案されている。以下、こ
の構成について説明する。From the above results, the temperature change is from 0 ° C. to 60 ° C.
In the case of ° C., the shift of the demultiplexing wavelength is 0.6 nm at the maximum, and therefore cannot be used in a practical system. In order to reduce the change of the center wavelength due to the temperature, conventionally, a configuration has been proposed in which a wedge-shaped groove is provided in a part of the channel waveguide array 3 and an optical resin member is inserted therein. Hereinafter, this configuration will be described.
【0010】図10は一部に光学樹脂部材を楔型に介在
させた構成の従来の他の光合分波器を示す。温度による
中心波長の変化を小さくするためには、上記(3)式に
よる値よりも上記(2)式による値を小さくしなければ
ならない。そこで、図10に示す様に、チャネル導波路
アレイ3の一部に最大幅Wの楔型の溝を設け、その中に
光学樹脂部材11を挿入する。これにより、温度に対す
る等位相面の分波波長のシフトがキャンセルされる。こ
の場合の条件は、上記(2)式を用いて次式で与えられ
る。FIG. 10 shows another conventional optical multiplexer / demultiplexer in which an optical resin member is partially interposed in a wedge shape. In order to reduce the change in the center wavelength due to temperature, the value according to the above equation (2) must be smaller than the value according to the above equation (3). Therefore, as shown in FIG. 10, a wedge-shaped groove having a maximum width W is provided in a part of the channel waveguide array 3, and the optical resin member 11 is inserted therein. This cancels the shift of the demultiplexing wavelength of the equiphase plane with respect to the temperature. The condition in this case is given by the following equation using the above equation (2).
【0011】 (∂n/∂T)△L+(△L’×∂n’/∂T)=0 ・・・(4) ここで、△L’は各チャネル導波路アレイにおける溝幅
の差であり、順次、この長さだけ隣のチャネル導波路と
異なった値になっている。n’は光学樹脂の屈折率、∂
n’/∂Tは光学樹脂の屈折率温度変化である。例え
ば、光学樹脂部材11にシリコン系の樹脂を用いた場
合、∂n’/∂Tは次の値になる。 ∂n’/∂T≒−37×10-5 石英ガラスの屈折率温度変化∂n/∂T≒1×10-5で
あることから、△L’/△Lは、次の値になる。 △L’/△L=1/37 ・・・(5)(∂n / ∂T) △ L + (△ L '× ∂n' / ∂T) = 0 (4) Here, △ L 'is a difference between groove widths in each channel waveguide array. The values sequentially differ from those of the adjacent channel waveguides by this length. n ′ is the refractive index of the optical resin, ∂
n ′ / ΔT is a change in the refractive index temperature of the optical resin. For example, when a silicon-based resin is used for the optical resin member 11, ∂n '/ ∂T is as follows. ∂n '/ ∂T ≒ -37 × 10 -5 Since the refractive index temperature change of the quartz glass is ∂n / ∂T ≒ 1 × 10 -5 , △ L' / △ L is as follows. ΔL ′ / ΔL = 1/37 (5)
【0012】一般に、導波路長差△Lは約100μm程
度であるため、溝幅の差△L’は2μm程度の値にな
る。しかし、チャネル導波路アレイ3の導波路数は10
0本から200本程度であるため、光学樹脂部材11の
最大幅Wは400μmという大きな値になる。Generally, the waveguide length difference ΔL is about 100 μm, so that the groove width difference ΔL ′ is about 2 μm. However, the number of waveguides in the channel waveguide array 3 is 10
Since the number is about 0 to 200, the maximum width W of the optical resin member 11 is a large value of 400 μm.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の光合分
波器によると、数百本の導波路を有する構成では、楔型
の溝の最大幅Wが数百μmに達するため、回折損失が増
加し、約4dB〜6dB程度の大きな付加損失を生じて
いた。However, according to the conventional optical multiplexer / demultiplexer, in a configuration having several hundreds of waveguides, the maximum width W of the wedge-shaped groove reaches several hundred μm, so that diffraction loss is reduced. Increased, and a large additional loss of about 4 to 6 dB has been generated.
【0014】また、クロストークの小さい良好な分波特
性を得るためには、一般に、サブμm以下の滑らかに幅
が変化する高精度な溝幅が必要になるが、従来のように
広範囲にわたって溝を形成しようとすると、加工精度を
上げることが困難なため、クロストークの劣化を招いて
いた。Further, in order to obtain good demultiplexing characteristics with small crosstalk, generally a high-precision groove width whose width is smoothly changed to sub-μm or less is required. When trying to form a groove, it is difficult to increase the processing accuracy, resulting in degradation of crosstalk.
【0015】したがって、本発明の目的は、付加損失及
びクロストークの劣化を低減することが可能な温度無依
存性光合分波器を提供することにある。Accordingly, it is an object of the present invention to provide a temperature-independent optical multiplexer / demultiplexer capable of reducing the additional loss and the deterioration of crosstalk.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、第1の特徴として、基板と、前記基板上
の一方の側に形成された入力チャネル導波路と、一端が
前記入力チャネル導波路の他端に接続された入力側扇型
スラブ導波路と、一端が前記入力側扇型スラブ導波路の
他端に接続されて所望の導波路長差で順次長くなってい
る複数のチャネル導波路によるチャネル導波路アレイ
と、一端が前記チャネル導波路アレイの他端に接続され
た出力側扇型スラブ導波路と、前記出力側扇型スラブ導
波路の他端に接続された複数の出力チャネル導波路から
構成され、前記入力側扇型スラブ導波路または前記出力
側扇型スラブ導波路は、前記複数のチャネル導波路とは
逆の屈折率温度変化の符号を有した温度補償部材をその
光路内に有することを特徴とする温度無依存性光合分波
器を提供する。In order to achieve the above object, the present invention has, as a first feature, a substrate, an input channel waveguide formed on one side of the substrate, and one end of the substrate. An input fan-shaped slab waveguide connected to the other end of the input channel waveguide, and a plurality of ones connected to the other end of the input fan-shaped slab waveguide and sequentially elongated by a desired waveguide length difference. A channel waveguide array including a channel waveguide, an output fan-shaped slab waveguide having one end connected to the other end of the channel waveguide array, and a plurality of output fan-shaped slab waveguides connected to the other end of the output fan slab waveguide. The input-side fan-shaped slab waveguide or the output-side fan-shaped slab waveguide has a sign of a refractive index temperature change opposite to that of the plurality of channel waveguides. In the optical path To provide a temperature insensitive optical demultiplexer, wherein.
【0017】この構成によれば、入力側扇型スラブ導波
路または出力側扇型スラブ導波路の光路内に設けられた
温度補償部材は、複数のチャネル導波路とは逆の屈折率
温度変化の符号を持つため、周囲温度の変化等によりチ
ャネル導波路アレイの屈折率に変化が生じても、温度補
償部材はチャネル導波路アレイの屈折率温度変化をキャ
ンセルするように機能する。したがって、チャネル導波
路アレイの出力光の等位相面は設置雰囲気の温度変化に
よらず変化しないようになる。そして、温度補償部材を
入力側扇型スラブ導波路又は出力側扇型スラブ導波路に
設けることにより、その厚みは、チャネル導波路アレイ
に設けた場合に比べて薄くすることができる。この結
果、付加損失及びクロストークを低減することが可能に
なる。According to this configuration, the temperature compensation member provided in the optical path of the input-side fan-shaped slab waveguide or the output-side fan-shaped slab waveguide has a refractive index temperature change reverse to that of the plurality of channel waveguides. Because of the sign, even if a change in the refractive index of the channel waveguide array occurs due to a change in ambient temperature or the like, the temperature compensation member functions to cancel the change in the refractive index temperature of the channel waveguide array. Therefore, the equal phase plane of the output light of the channel waveguide array does not change regardless of the temperature change of the installation atmosphere. By providing the temperature compensating member on the input-side fan-shaped slab waveguide or the output-side fan-shaped slab waveguide, the thickness can be made thinner than when the temperature compensating member is provided on the channel waveguide array. As a result, it is possible to reduce additional loss and crosstalk.
【0018】本発明は、上記の目的を達成するため、第
2の特徴として、基板と、前記基板上の一方の側に形成
された入力チャネル導波路と、一端が前記入力チャネル
導波路の他端に接続された入力側扇型スラブ導波路と、
一端が前記入力側扇型スラブ導波路の他端に接続されて
所望の導波路長差で順次長くなっている複数のチャネル
導波路によるチャネル導波路アレイと、一端が前記チャ
ネル導波路アレイの他端に接続された出力側扇型スラブ
導波路と、前記出力側扇型スラブ導波路の他端に接続さ
れた複数の出力チャネル導波路から構成され、前記入力
側扇型スラブ導波路または前記出力側扇型スラブ導波路
の光路内に楔型の多成分ガラス部材が設けられているこ
とを特徴とする温度無依存性光合分波器を提供する。In order to achieve the above object, the present invention provides, as a second feature, a substrate, an input channel waveguide formed on one side of the substrate, and one end of the input channel waveguide. An input-side fan-shaped slab waveguide connected to the end,
A channel waveguide array having a plurality of channel waveguides having one end connected to the other end of the input-side fan-shaped slab waveguide and being sequentially elongated by a desired waveguide length difference; An output-side fan-shaped slab waveguide connected to one end and a plurality of output channel waveguides connected to the other end of the output-side fan-shaped slab waveguide, wherein the input-side fan-shaped slab waveguide or the output is provided. Provided is a temperature-independent optical multiplexer / demultiplexer, wherein a wedge-shaped multi-component glass member is provided in an optical path of a side fan type slab waveguide.
【0019】また、本発明は、上記の目的を達成するた
め、第3の特徴として、基板と、前記基板上の一方の側
に形成された入力チャネル導波路と、一端が前記入力チ
ャネル導波路の他端に接続された入力側扇型スラブ導波
路と、一端が前記入力側扇型スラブ導波路の他端に接続
されて所望の導波路長差で順次長くなっている複数のチ
ャネル導波路によるチャネル導波路アレイと、一端が前
記チャネル導波路アレイの他端に接続された出力側扇型
スラブ導波路と、前記出力側扇型スラブ導波路の他端に
接続された複数の出力チャネル導波路から構成され、前
記入力側扇型スラブ導波路または前記出力側扇型スラブ
導波路の光路内に楔型の光学樹脂部材が設けられている
ことを特徴とする温度無依存性光合分波器を提供する。According to a third aspect of the present invention, a substrate, an input channel waveguide formed on one side of the substrate, and one end of the input channel waveguide are provided. And an input-side fan-shaped slab waveguide connected to the other end of the input-side fan-shaped slab waveguide; A channel waveguide array, an output sector slab waveguide having one end connected to the other end of the channel waveguide array, and a plurality of output channel conductors connected to the other end of the output sector slab waveguide. A temperature-independent optical multiplexer / demultiplexer comprising a waveguide, wherein a wedge-shaped optical resin member is provided in an optical path of the input-side fan-shaped slab waveguide or the output-side fan-shaped slab waveguide. I will provide a.
【0020】上記第2、第3の特徴における各構成によ
れば、入力側扇型スラブ導波路または出力側扇型スラブ
導波路の光路内に設けられた楔型の多成分ガラス部材ま
たは光学樹脂部材は、その屈折率がチャネル導波路アレ
イの屈折率の温度による変化をキャンセルするように作
用し、設置雰囲気の温度変化によらず、チャネル導波路
アレイの出力光の等位相面に角度変化が生じないように
なる。そして、光学樹脂部材を入力側扇型スラブ導波路
又は出力側扇型スラブ導波路に設けることにより、その
厚みを薄くすることができるため、付加損失及びクロス
トークを低減することが可能になる。According to the second and third aspects of the present invention, a wedge-shaped multi-component glass member or an optical resin provided in the optical path of the input-side fan-shaped slab waveguide or the output-side fan-shaped slab waveguide. The member acts so that its refractive index cancels the change in the refractive index of the channel waveguide array due to the temperature, and the angle change in the phase plane of the output light of the channel waveguide array is independent of the temperature change of the installation atmosphere. Will not occur. Further, by providing the optical resin member on the input-side fan-shaped slab waveguide or the output-side fan-shaped slab waveguide, the thickness can be reduced, so that the additional loss and the crosstalk can be reduced.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】〔第2の実施の形態〕図1は本発
明の温度無依存性光合分波器の第1の実施の形態を示
す。石英ガラスやシリコンを用いた基板1上には、図8
に示した断面形状を有するチャネル導波路アレイ3が半
円状に配設されている。チャネル導波路アレイ3の両端
には、入力側扇型スラブ導波路5(入力導波路)及び出
力側扇型スラブ導波路6(出力導波路)が接続されてい
る。入力側扇型スラブ導波路5には1本の入力チャネル
導波路7が接続され、出力側扇型スラブ導波路6には複
数本の出力チャネル導波路8−1〜8−8が接続されて
いる。入力側扇型スラブ導波路5の途中には、シリコン
系やエポキシ系の光学樹脂を用いた楔型の光学樹脂部材
12が温度補償部材として設けられている。光学樹脂部
材12は、幅の広い側の位置をチャネル導波路アレイ3
の外側と内側のどちらにするかは、コア2に用いた石英
ガラスの屈折率温度変化の符号によって決まる。図1に
おいては、光学樹脂部材12と、石英ガラスの屈折率温
度変化の符号は互いに逆であるため、光学樹脂部材12
の幅の広い側を、チャネル導波路アレイ3の外側にして
いる。FIG. 1 shows a temperature-independent optical multiplexer / demultiplexer according to a first embodiment of the present invention. On the substrate 1 using quartz glass or silicon, FIG.
The channel waveguide array 3 having the cross-sectional shape shown in FIG. An input-side fan-shaped slab waveguide 5 (input waveguide) and an output-side fan-shaped slab waveguide 6 (output waveguide) are connected to both ends of the channel waveguide array 3. One input channel waveguide 7 is connected to the input-side fan-shaped slab waveguide 5, and a plurality of output channel waveguides 8-1 to 8-8 are connected to the output-side fan-shaped slab waveguide 6. I have. A wedge-shaped optical resin member 12 using a silicon-based or epoxy-based optical resin is provided as a temperature compensation member in the middle of the input-side fan-shaped slab waveguide 5. The optical resin member 12 moves the position on the wide side to the channel waveguide array 3.
Is determined by the sign of the temperature change of the refractive index of the quartz glass used for the core 2. In FIG. 1, the signs of the refractive index temperature changes of the optical resin member 12 and the quartz glass are opposite to each other.
Is set outside the channel waveguide array 3.
【0022】図2は、図1に示した光学樹脂部材12の
動作原理を示す。図中、実線は0℃のときの等位相面を
示し、破線は60℃のときの等位相面を示している。入
力チャネル導波路7から入力側扇型スラブ導波路5に入
射した光は、入力側扇型スラブ導波路5内を伝搬し、途
中に設けられた光学樹脂部材12に到達する。このと
き、光学樹脂部材12の入射側の入力側扇型スラブ導波
路5の等位相面は、0℃の等位相面14も60℃の等位
相面15も同一位置にある。これに対し、光学樹脂部材
12の出射側の入力側扇型スラブ導波路5における等位
相面15,16は、図1の等位相面9,10の位置を変
化させないように設定されている。このように、光学樹
脂部材12の屈折率温度変化が、入力側扇型スラブ導波
路5やチャネル導波路アレイ3の導波路の屈折率温度変
化と逆にしたことにより、温度変化があっても温度無依
存の光合分波器を得ることができる。FIG. 2 shows the operation principle of the optical resin member 12 shown in FIG. In the figure, the solid line shows the isophase surface at 0 ° C., and the broken line shows the isophase surface at 60 ° C. Light that has entered the input-side fan-shaped slab waveguide 5 from the input channel waveguide 7 propagates through the input-side fan-shaped slab waveguide 5 and reaches an optical resin member 12 provided in the middle. At this time, the equi-phase plane of the input-side fan-shaped slab waveguide 5 on the incident side of the optical resin member 12 is the same at both the 0 ° C. equi-phase plane 14 and the 60 ° C. equi-phase plane 15. On the other hand, the equal phase surfaces 15 and 16 in the input side fan-shaped slab waveguide 5 on the emission side of the optical resin member 12 are set so as not to change the positions of the equal phase surfaces 9 and 10 in FIG. As described above, since the change in the refractive index temperature of the optical resin member 12 is opposite to the change in the refractive index temperature of the waveguides of the input-side fan-shaped slab waveguide 5 and the channel waveguide array 3, even if there is a temperature change. A temperature-independent optical multiplexer / demultiplexer can be obtained.
【0023】光学樹脂部材12を通過した光はチャネル
導波路アレイ3に入射され、それぞれのコアを通過す
る。チャネル導波路アレイ3の出口における等位相面
は、温度が変化しても一定になる。つまり、雰囲気温度
が変化しても、チャネル導波路アレイ3の各コアによる
光の集光位置はシフトせず、分波される波長は変化しな
いようになる。以下に本発明の光合分波器について行っ
た定量的な検討結果を説明する。The light that has passed through the optical resin member 12 enters the channel waveguide array 3 and passes through each core. The equiphase plane at the exit of the channel waveguide array 3 is constant even if the temperature changes. That is, even if the ambient temperature changes, the light condensing position of each core of the channel waveguide array 3 does not shift, and the wavelength to be demultiplexed does not change. Hereinafter, the results of quantitative studies performed on the optical multiplexer / demultiplexer of the present invention will be described.
【0024】図2において、光学樹脂部材12の角度を
α、光学樹脂部材12を通過した後の光の波面の角度を
θとする。光学樹脂部材12には、チャネル導波路アレ
イ3の石英ガラスの屈折率nとは異なる屈折率n’を用
いているため、等位相面15,16の角度が変化する。
その値θは次式によって与えられる。ただし、θ≪1、
α≪1とする。 θ=α(n’−n)/n’ ・・・(6) これを温度Tによって微分すると、次式に示すように、
温度に対する等位相面の角度θの変化が得られる。 Δθ/ΔT=α(1/n’)×(∂n’/T) ・・・(7) ここで、∂n/∂T≒1×10-5、及び∂n’/∂T≒
−37×10-5であるため、(∂n’/∂T)≫∂n/
∂T、及びn’≒nとした。上記(2)式より、チャネ
ル導波路アレイ3における温度に対する等位相面の角度
の変化Δθ/ΔTは4×10-5となる。ただし、ΔL=
120μm、n=1.45、∂n/∂T≒1×10-5、
d=120μmとした。In FIG. 2, the angle of the optical resin member 12 is α, and the angle of the wavefront of the light after passing through the optical resin member 12 is θ. Since the optical resin member 12 has a refractive index n ′ different from the refractive index n of the quartz glass of the channel waveguide array 3, the angles of the equiphase surfaces 15 and 16 change.
The value θ is given by the following equation. Where θ≪1,
α≪1. θ = α (n′−n) / n ′ (6) When this is differentiated by the temperature T, as shown in the following equation,
The change of the angle θ of the equiphase plane with respect to the temperature is obtained. Δθ / ΔT = α (1 / n ′) × (∂n ′ / T) (7) where {n / {T} 1 × 10 −5 and {n ′ / {T}}.
Since −37 × 10 −5 , (∂n ′ / ∂T) ≫∂n /
∂T and n ′ ≒ n. From the above equation (2), the change Δθ / ΔT of the angle of the equiphase plane with respect to the temperature in the channel waveguide array 3 is 4 × 10 −5 . Where ΔL =
120 μm, n = 1.45, ∂n / ∂T ≒ 1 × 10 -5 ,
d = 120 μm.
【0025】上記(7)式より、光学樹脂部材12の角
度αは、∂n’/∂T≒−37×10-5を用いると、α
=0.15(rad)となる。このとき、光学樹脂部材
12の長さをHとすると、長さHが60μmのとき、光
学樹脂部材12の幅Wは9μmとなり、従来値の400
μmよりも大幅に小さくなっている。From the above equation (7), the angle α of the optical resin member 12 can be calculated by using {n ′ / {T} −37 × 10 −5.
= 0.15 (rad). At this time, assuming that the length of the optical resin member 12 is H, when the length H is 60 μm, the width W of the optical resin member 12 is 9 μm, which is the conventional value of 400 μm.
It is much smaller than μm.
【0026】図3はチャネル導波路における溝幅と損失
の関係を示す。図3より明らかな様に、溝幅に対して損
失は指数関数的に増加する。このため、本発明のよう
に、溝幅を小さくした場合、損失は大幅に低減できるこ
とになる。さらに、光学樹脂部材12が形成されている
入力側扇型スラブ導波路5においては、光の閉じ込め作
用は導波路の厚さ方向のみであり、横方向には閉じ込め
作用がないため、光学樹脂部材12によって光が或る程
度回折したとしても、上下方向のクラッドへ放射する光
パワーのみが損失となる。したがって、厚さ方向の損失
は0.2dB以下にでき、従来に比べて損失を大幅に低
減することができる。FIG. 3 shows the relationship between the groove width and the loss in the channel waveguide. As is clear from FIG. 3, the loss increases exponentially with respect to the groove width. Therefore, when the groove width is reduced as in the present invention, the loss can be significantly reduced. Furthermore, in the input-side fan-shaped slab waveguide 5 on which the optical resin member 12 is formed, the optical confinement effect is only in the thickness direction of the waveguide and there is no lateral confinement effect. Even if the light is diffracted to some extent by 12, only light power radiated to the cladding in the vertical direction is lost. Therefore, the loss in the thickness direction can be reduced to 0.2 dB or less, and the loss can be significantly reduced as compared with the related art.
【0027】〔第2の実施の形態〕図4は本発明の温度
無依存性光合分波器の第2の実施の形態を示す。図4の
構成は、図1に示した光学樹脂部材12に代えて、入力
側扇型スラブ導波路5をスラブ導波路5Aと5Bの2つ
に分割して両者間にスリットを形成し、このスリット内
に光学樹脂部材17を設ける。この光学樹脂部材17に
は、シリコン系やエポキシ系の光学樹脂が用いられる。
この場合も、光学樹脂部材17の最大幅をチャネル導波
路アレイ3の内側と外側のいずれにするかは、光学樹脂
部材12の場合と同様にして決定すればよい。[Second Embodiment] FIG. 4 shows a temperature-independent optical multiplexer / demultiplexer according to a second embodiment of the present invention. In the configuration of FIG. 4, instead of the optical resin member 12 shown in FIG. 1, the input-side fan-shaped slab waveguide 5 is divided into two slab waveguides 5A and 5B, and a slit is formed therebetween. An optical resin member 17 is provided in the slit. As the optical resin member 17, a silicon-based or epoxy-based optical resin is used.
Also in this case, whether the maximum width of the optical resin member 17 is inside or outside the channel waveguide array 3 may be determined in the same manner as in the case of the optical resin member 12.
【0028】〔第3の実施の形態〕図5は本発明の温度
無依存性光合分波器の第3の実施の形態を示す。図5の
構成は、図4に示した光学樹脂部材17に代えて多成分
ガラスによる多成分ガラス部材18を温度補償部材とし
て設けた構成にしている。多成分ガラス部材18は、光
学接着剤を用いてスリット17内に固定されている。多
成分ガラス部材21は、n '≒1.55の屈折率、及び
∂n '/∂T≒−10×10-5の温度係数を有してい
る。多成分ガラス部材18の幅広側は、チャネル導波路
アレイ3の外側(膨出側)になるように固定されている
が、上記したように多成分ガラス部材18の屈折率温度
変化特性とチャネル導波路アレイ3の石英ガラスの屈折
率温度変化特性とによって定まる。本発明の場合は、チ
ャネル導波路アレイ3の導波路と多成分ガラス部材18
の屈折率温度変化特性が互いに逆であるため、多成分ガ
ラス部材18の幅広側は、チャネル導波路アレイ3の外
側になる。図5の構成における全体の動作原理は、図2
で説明した通りであるので、ここでは重複する説明を省
略する。[Third Embodiment] FIG. 5 shows a third embodiment of a temperature-independent optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention. The configuration of FIG. 5 has a configuration in which a multi-component glass member 18 made of multi-component glass is provided as a temperature compensation member instead of the optical resin member 17 shown in FIG. The multi-component glass member 18 is fixed in the slit 17 using an optical adhesive. The multi-component glass member 21 has a refractive index of n ′ ≒ 1.55 and a temperature coefficient of {n ′ / {T} −10 × 10 −5 ”. The wide side of the multi-component glass member 18 is fixed so as to be outside (swelling side) of the channel waveguide array 3. It is determined by the temperature change characteristics of the refractive index of the quartz glass of the waveguide array 3. In the case of the present invention, the waveguide of the channel waveguide array 3 and the multi-component glass member 18 are used.
Are different from each other, the wide side of the multi-component glass member 18 is outside the channel waveguide array 3. The overall operation principle in the configuration of FIG.
As described above, the overlapping description is omitted here.
【0029】等位相面の角度の変化△θ/△Tが4×1
0-5、ΔL=120μm、n=1.45、∂n/∂T≒
1×10-5、d=120μmとするとき、上記(7)式
より多成分ガラス部材18の角度αは、∂n’/∂T≒
−10×10-5を用いるとα=0.36(rad)とな
る。このとき、多成分ガラス部材18の長さをHとする
と、Hが60μmのとき、多成分ガラス部材18の最大
幅Wは33μmとなり、従来の値400μmよりも大幅
に低減できる。The change in the angle of the equal phase plane Δθ / ΔT is 4 × 1
0 -5 , ΔL = 120 μm, n = 1.45, {n / {T}}
When 1 × 10 −5 and d = 120 μm, the angle α of the multi-component glass member 18 is {n ′ / {T} from the above equation (7).
When −10 × 10 −5 is used, α = 0.36 (rad). At this time, assuming that the length of the multi-component glass member 18 is H, when H is 60 μm, the maximum width W of the multi-component glass member 18 is 33 μm, which can be greatly reduced from the conventional value of 400 μm.
【0030】図3に示したように、チャネル導波路は光
の回折により、損失は多成分ガラス部材18の溝幅に対
して指数関数的に増加する。このため、多成分ガラス部
材18の占有体積を小さくすることが可能な本発明は、
損失を大幅に低減することができる。さらに、多成分ガ
ラス部材18が固定されている入力側扇型スラブ導波路
5においては、光の閉じ込め作用は、導波路の厚さ方向
のみであり、横方向には閉じ込め作用がないため、多成
分ガラス部材18において光が或る程度回折しても、上
下方向のクラッドヘ放射する光パワーのみが損失とな
る。以上の結果、本発明の第3の実施の形態によれば、
損失を0.5dB以下に低減できるという利点がある。As shown in FIG. 3, the loss of the channel waveguide increases exponentially with respect to the groove width of the multi-component glass member 18 due to light diffraction. For this reason, the present invention, which can reduce the occupied volume of the multi-component glass member 18,
Loss can be greatly reduced. Furthermore, in the input-side fan-shaped slab waveguide 5 to which the multi-component glass member 18 is fixed, light is confined only in the thickness direction of the waveguide, and there is no confinement in the lateral direction. Even if the light is diffracted to some extent in the component glass member 18, only the light power radiated to the cladding in the vertical direction is lost. As a result, according to the third embodiment of the present invention,
There is an advantage that the loss can be reduced to 0.5 dB or less.
【0031】図6は本発明の温度無依存性光合分波器の
第3の実施の形態における波長−損失特性を示し、
(a)は多成分ガラス部材18を設けたときの波長損失
特性であり、(b)は多成分ガラス部材18を設けない
ときの波長損失特性である。図6の(a)より明らかな
ように、多成分ガラス部材18を用いることにより分波
波長の温度変化は非常に小さくなることがわかる。ま
た、図6の(b)に示すような通過域の損失の変化は見
られず、低損失が実現されていることがわかる。さら
に、従来構成のように広範囲に溝を形成する必要がなく
なり、研磨などにより0.01μm以下の高精度に面加
工が行えるため、クロストークの劣化も見られない。FIG. 6 shows a wavelength-loss characteristic of a temperature-independent optical multiplexer / demultiplexer according to a third embodiment of the present invention.
(A) is a wavelength loss characteristic when the multi-component glass member 18 is provided, and (b) is a wavelength loss characteristic when the multi-component glass member 18 is not provided. As is clear from FIG. 6A, it is understood that the use of the multi-component glass member 18 makes the temperature change of the demultiplexing wavelength extremely small. Further, no change in the loss in the pass band as shown in FIG. 6B is observed, and it is understood that low loss is realized. Further, unlike the conventional configuration, it is not necessary to form a groove over a wide area, and the surface can be processed with high precision of 0.01 μm or less by polishing or the like, so that crosstalk is not deteriorated.
【0032】なお、上記各実施の形態において、光学樹
脂部材12,17、及び多成分ガラス部材18は、いず
れも入力側扇型スラブ導波路5内に設けたが、これに代
えて出力側扇型スラブ導波路6側に設けることもでき
る。In each of the above embodiments, the optical resin members 12 and 17 and the multi-component glass member 18 are all provided in the input-side fan-shaped slab waveguide 5, but instead the output-side fan-shaped slab waveguide 5 is used. It can also be provided on the mold slab waveguide 6 side.
【0033】また、光学樹脂部材17、多成分ガラス部
材18を配設するために入力側扇型スラブ導波路5を2
分割してスリットを形成したが、これに限定されるもの
ではなく、例えば、レーザ加工等により溝を掘る構造で
あってもよい。In order to dispose the optical resin member 17 and the multi-component glass member 18, the input side fan-shaped slab waveguide 5 is
Although the slit is formed by division, the present invention is not limited to this. For example, a structure in which a groove is formed by laser processing or the like may be used.
【0034】[0034]
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の温度無依存
性光合分波器によれば、複数のチャネル導波路とは逆の
屈折率温度変化の符号を持つ温度補償部材を入力側また
は出力側の扇型スラブ導波路の光路内に設けたので、温
度補償部材がチャネル導波路アレイの屈折率の温度変化
をキャンセルするように機能する。これにより、チャネ
ル導波路アレイ内に埋め込み部材を設けた場合と同様
に、設置雰囲気の温度変化によらず、チャネル導波路ア
レイの出力光の等位相面に角度変化が生じないようにす
ることができる。そして、温度補償部材は入力側扇型ス
ラブ導波路又は出力側扇型スラブ導波路に設けたことに
より、その厚みを薄くすることができ、付加損失及びク
ロストークを低減することが可能になる。As described above, according to the temperature-independent optical multiplexer / demultiplexer of the present invention, the temperature compensating member having the sign of the temperature change of the refractive index opposite to that of the plurality of channel waveguides is connected to the input side or the output side. Since it is provided in the optical path of the fan-shaped slab waveguide on the side, the temperature compensating member functions to cancel the temperature change of the refractive index of the channel waveguide array. As a result, similarly to the case where the embedded member is provided in the channel waveguide array, it is possible to prevent an angle change in the equal phase plane of the output light of the channel waveguide array regardless of the temperature change of the installation atmosphere. it can. Since the temperature compensating member is provided in the input-side fan-shaped slab waveguide or the output-side fan-shaped slab waveguide, its thickness can be reduced, and additional loss and crosstalk can be reduced.
【0035】また、温度によるチャネル導波路をレイの
等位相面の角度変化を補正する光学樹脂部材または多成
分ガラス部材を入力側扇型スラブ導波路または出力側扇
型スラブ導波路に設けたため、光学樹脂部材または多成
分ガラス部材のサイズはチャネル導波路アレイに設ける
場合に比べて小さくなり、付加損失を大幅に低減するこ
とができる。また、従来のように溝を広範囲に形成する
必要がないため、高い加工精度で溝幅を制御できるよう
になり、クロストークの劣化を大幅に低減することが可
能になる。In addition, since the channel waveguide due to the temperature is provided with an optical resin member or a multi-component glass member for correcting an angle change of the equiphase plane of the ray in the input side fan type slab waveguide or the output side fan type slab waveguide, The size of the optical resin member or the multi-component glass member is smaller than that provided in the channel waveguide array, and the additional loss can be greatly reduced. Further, since it is not necessary to form a groove over a wide area as in the conventional case, the groove width can be controlled with high processing accuracy, and the deterioration of crosstalk can be greatly reduced.
【図1】本発明の温度無依存性光合分波器の第1の実施
の形態を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of a temperature-independent optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention.
【図2】図1の構成の温度無依存性光合分波器の動作原
理を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an operation principle of the temperature-independent optical multiplexer / demultiplexer having the configuration of FIG.
【図3】チャネル導波路における溝幅と損失の関係を示
す特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram showing a relationship between a groove width and a loss in a channel waveguide.
【図4】本発明の温度無依存性光合分波器の第2の実施
の形態を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view illustrating a temperature-independent optical multiplexer / demultiplexer according to a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の温度無依存性光合分波器の第3の実施
の形態を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing a temperature-independent optical multiplexer / demultiplexer according to a third embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第3の実施の形態における波長−損失
特性である。FIG. 6 shows wavelength-loss characteristics according to the third embodiment of the present invention.
【図7】アレイ導波路型グレーティングを用いた従来の
光合分波器を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing a conventional optical multiplexer / demultiplexer using an arrayed waveguide grating.
【図8】図7のa−a’断面を示す断面図である。FIG. 8 is a sectional view showing an a-a ′ section of FIG. 7;
【図9】図7のチャネル導波路アレイと出力側扇型スラ
ブ導波路の接続部の詳細を示す部分拡大図である。9 is a partially enlarged view showing details of a connection portion between the channel waveguide array of FIG. 7 and an output fan-shaped slab waveguide.
【図10】従来の他の光合分波器を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing another conventional optical multiplexer / demultiplexer.
1 基板 2 コア 3 チャネル導波路アレイ 4 クラッド 5,5A,5B 入力側扇型スラブ導波路 6 出力側扇型スラブ導波路 7 入力チャネル導波路 8−1〜8−8 出力チャネル導波路 9,13,15 0℃の等位相面 10,14,16 60℃の等位相面 12,17 光学樹脂部材 18 多成分ガラス部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Core 3 Channel waveguide array 4 Cladding 5, 5A, 5B Input fan-shaped slab waveguide 6 Output fan-shaped slab waveguide 7 Input channel waveguide 8-1 to 8-8 Output channel waveguide 9, 13 , 150 ° C. Equi-phase surface 10, 14, 16 E 60 ° C. Equi-phase surface 12, 17 Optical resin member 18 Multi-component glass member
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸 浩一 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 (72)発明者 南畝 秀樹 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 (72)発明者 寺岡 達夫 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 Fターム(参考) 2H047 KA02 KA04 KA12 KB10 LA01 LA19 QA04 QA05 QA07 TA00 TA35 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Koichi Maru 5-1-1, Hidaka-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Within the Opto-System Research Laboratory, Hitachi Cable, Ltd. (72) Inventor Hideki Nanune Hidaka-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture 5-1-1, Hitachi Cable, Ltd., Opto-System Research Laboratory (72) Inventor Tatsuo Teraoka 5-1-1, Hidaka-cho, Hitachi, Ibaraki Prefecture F-Term, Opto-System Research Laboratory, Hitachi Cable, Ltd. 2H047 KA02 KA04 KA12 KB10 LA01 LA19 QA04 QA05 QA07 TA00 TA35
Claims (10)
と、 一端が前記入力チャネル導波路の他端に接続された入力
側扇型スラブ導波路と、 一端が前記入力側扇型スラブ導波路の他端に接続されて
所望の導波路長差で順次長くなっている複数のチャネル
導波路によるチャネル導波路アレイと、 一端が前記チャネル導波路アレイの他端に接続された出
力側扇型スラブ導波路と、 前記出力側扇型スラブ導波路の他端に接続された複数の
出力チャネル導波路から構成され、 前記入力側扇型スラブ導波路または前記出力側扇型スラ
ブ導波路は、前記複数のチャネル導波路とは逆の屈折率
温度変化の符号を有した温度補償部材をその光路内に有
することを特徴とする温度無依存性光合分波器。A substrate; an input channel waveguide formed on one side of the substrate; an input fan-shaped slab waveguide having one end connected to the other end of the input channel waveguide; A channel waveguide array including a plurality of channel waveguides connected to the other end of the input-side fan-shaped slab waveguide and sequentially elongated by a desired waveguide length difference; one end being connected to the other end of the channel waveguide array; An output-side fan-shaped slab waveguide, comprising: a plurality of output channel waveguides connected to the other end of the output-side fan-shaped slab waveguide; and the input-side fan-shaped slab waveguide or the output-side fan. A temperature-independent optical multiplexer / demultiplexer, wherein the type slab waveguide has a temperature compensating member having a sign of a refractive index temperature change opposite to that of the plurality of channel waveguides in its optical path.
係数を持つ石英ガラスであり、 前記温度補償部材は、負の温度係数を持つ多成分ガラス
または光学樹脂であることを特徴とする請求項1記載の
温度無依存性光合分波器。2. The method according to claim 1, wherein the plurality of channel waveguides are quartz glass having a positive temperature coefficient, and the temperature compensating member is a multi-component glass or an optical resin having a negative temperature coefficient. Item 2. A temperature-independent optical multiplexer / demultiplexer according to Item 1.
れた入力チャネル導波路と、一端が前記入力チャネル導
波路の他端に接続された入力側扇型スラブ導波路と、一
端が前記入力側扇型スラブ導波路の他端に接続されて所
望の導波路長差で順次長くなっている複数のチャネル導
波路によるチャネル導波路アレイと、一端が前記チャネ
ル導波路アレイの他端に接続された出力側扇型スラブ導
波路と、前記出力側扇型スラブ導波路の他端に接続され
た複数の出力チャネル導波路から構成され、 前記入力側扇型スラブ導波路または前記出力側扇型スラ
ブ導波路の光路内に楔型の多成分ガラス部材が設けられ
ていることを特徴とする温度無依存性光合分波器。3. A substrate, an input channel waveguide formed on one side of the substrate, an input fan-shaped slab waveguide having one end connected to the other end of the input channel waveguide, and one end connected. A channel waveguide array including a plurality of channel waveguides connected to the other end of the input-side fan-shaped slab waveguide and sequentially elongated by a desired waveguide length difference, and one end is provided at the other end of the channel waveguide array. An output-side fan-shaped slab waveguide, and a plurality of output channel waveguides connected to the other end of the output-side fan-shaped slab waveguide; A temperature-independent optical multiplexer / demultiplexer, wherein a wedge-shaped multi-component glass member is provided in an optical path of a mold slab waveguide.
力側扇型スラブ導波路または前記出力側扇型スラブ導波
路に形成したスリット内に設けられていることを特徴と
する請求項3記載の温度無依存性光合分波器。4. The wedge-shaped multi-component glass member is provided in a slit formed in the input-side fan-shaped slab waveguide or the output-side fan-shaped slab waveguide. A temperature-independent optical multiplexer / demultiplexer as described.
スラブ導波路または前記出力側扇型スラブ導波路を光路
方向に2分割して形成されていることを特徴とする請求
項3記載の温度無依存性光合分波器。5. The wedge-shaped slit is formed by dividing the input-side fan-shaped slab waveguide or the output-side fan-shaped slab waveguide into two in the optical path direction. Temperature independent optical multiplexer / demultiplexer.
広側が前記チャネル導波路アレイの膨出側になるように
設けられていることを特徴とする請求項3記載の温度無
依存性光合分波器。6. The temperature-independent optical coupling according to claim 3, wherein the wedge-shaped multi-component glass member is provided such that a wide side thereof is on a bulging side of the channel waveguide array. Duplexer.
ンを用いたことを特徴とする請求項3記載の温度無依存
性光合分波器。7. The temperature-independent optical multiplexer / demultiplexer according to claim 3, wherein said substrate is made of quartz glass or silicon.
れた入力チャネル導波路と、一端が前記入力チャネル導
波路の他端に接続された入力側扇型スラブ導波路と、一
端が前記入力側扇型スラブ導波路の他端に接続されて所
望の導波路長差で順次長くなっている複数のチャネル導
波路によるチャネル導波路アレイと、一端が前記チャネ
ル導波路アレイの他端に接続された出力側扇型スラブ導
波路と、前記出力側扇型スラブ導波路の他端に接続され
た複数の出力チャネル導波路から構成され、 前記入力側扇型スラブ導波路または前記出力側扇型スラ
ブ導波路の光路内に楔型の光学樹脂部材が設けられてい
ることを特徴とする温度無依存性光合分波器。8. A substrate, an input channel waveguide formed on one side of the substrate, an input fan-shaped slab waveguide having one end connected to the other end of the input channel waveguide, and one end connected to the other end of the input channel waveguide. A channel waveguide array including a plurality of channel waveguides connected to the other end of the input-side fan-shaped slab waveguide and sequentially elongated by a desired waveguide length difference, and one end is provided at the other end of the channel waveguide array. An output-side fan-shaped slab waveguide, and a plurality of output channel waveguides connected to the other end of the output-side fan-shaped slab waveguide; A temperature-independent optical multiplexer / demultiplexer, wherein a wedge-shaped optical resin member is provided in an optical path of a mold slab waveguide.
エポキシ系であることを特徴とする請求項8記載の温度
無依存性光合分波器。9. The temperature-independent optical multiplexer / demultiplexer according to claim 8, wherein said optical resin member is made of silicon or epoxy.
記チャネル導波路アレイの膨出側になるように設けられ
ていることを特徴とする請求項8記載の温度無依存性光
合分波器。10. The temperature-independent optical multiplexer / demultiplexer according to claim 8, wherein the optical resin member is provided such that a wide side thereof is on a bulging side of the channel waveguide array.
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004523764A (en) * | 2001-03-27 | 2004-08-05 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | Integrated spectrometer with high spectral resolution, especially for high-speed communication and high-speed measurement, and method of manufacturing the same |
| US6921491B2 (en) | 2001-12-26 | 2005-07-26 | Hitachi Cable, Ltd. | Method for forming a groove and method for manufacturing an optical waveguide element |
| US7397986B2 (en) | 2005-03-04 | 2008-07-08 | Gemfire Corporation | Optical device with reduced temperature dependence |
| JP2009265420A (en) * | 2008-04-25 | 2009-11-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit |
| US8873910B2 (en) | 2010-03-19 | 2014-10-28 | Gemfire Corporation | Optical device with athermal slots for temperature dependence curvature reduction |
-
1999
- 1999-08-10 JP JP22687599A patent/JP2001051138A/en active Pending
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