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JP2010060653A - Optical device and optical signal selection method - Google Patents

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JP2010060653A
JP2010060653A JP2008223848A JP2008223848A JP2010060653A JP 2010060653 A JP2010060653 A JP 2010060653A JP 2008223848 A JP2008223848 A JP 2008223848A JP 2008223848 A JP2008223848 A JP 2008223848A JP 2010060653 A JP2010060653 A JP 2010060653A
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optical
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optical signal
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JP2008223848A
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Naoki Kitamura
直樹 北村
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NEC Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical device and an optical signal selection method, which have fewer filters when optical signals of a plurality of wavelengths are dealt with. <P>SOLUTION: In an optical waveguide layer 102, there are formed an incident waveguide 105<SB>0</SB>and first and second exiting waveguides 105<SB>1</SB>, 105<SB>2</SB>. The angle of incidence formed by the inclined waveguide portion 112<SB>0</SB>of the incident waveguide 105<SB>0</SB>with the face of a multi-layered film filter plate 104 is equal to the angle of reflection formed by the inclined waveguide portions 112<SB>1</SB>, 112<SB>2</SB>of the first and second exiting waveguides 105<SB>1</SB>, 105<SB>2</SB>with the face of the multi-layered film filter plate 104. The positions where the inclined waveguide portions 112<SB>0</SB>-112<SB>2</SB>come into contact with the multi-layered film filter plate 104 are different. Optical signals of different wavelengths are made incident on the first and the second incident waveguides 105<SB>1</SB>, 105<SB>2</SB>. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、光導波路を用いた光デバイスおよび光信号選択方法に係わり、特に分波特性や合波特性を有する合分波モジュールやトリプレクサなどの双方向光送受信モジュールに好適な光デバイスおよび光信号選択方法に関する。   The present invention relates to an optical device using an optical waveguide and an optical signal selection method, and in particular, an optical device suitable for a bidirectional optical transceiver module such as a multiplexing / demultiplexing module or a triplexer having a demultiplexing characteristic or a multiplexing characteristic, and The present invention relates to an optical signal selection method.

近年の光デバイスの発展に伴って、光通信システムは飛躍的な伸びを見せている。このため、光ファイバの利用効率を高めることのできる高速化や多波長化に関する技術が特に注目されている。   With the development of optical devices in recent years, optical communication systems have grown dramatically. For this reason, a technique relating to speeding up and increasing the number of wavelengths that can increase the utilization efficiency of the optical fiber has attracted particular attention.

また一方では、最近のFTTH(Fiber To The Home)に関する技術の進展に伴って、高速化や多波長化といった技術以外に、低コスト化や小型化に関する技術の進展が重要になっている。更に最近では、通信用として送信側と受信側の波長を合分波するだけでなく、更にサービスを拡充するために、映像信号を別の波長で送信することも実現されている。このような状況の下で、本発明に関連する関連技術として、トリプレクサと呼ばれる双方向光送受信モジュールの開発も行われている(たとえば特許文献1参照)。
特開2005−165293号公報(第0018、第0019段落、図2)
On the other hand, with the recent progress of technology related to FTTH (Fiber To The Home), in addition to the technology such as high speed and multi-wavelength, the technology related to cost reduction and miniaturization has become important. More recently, it has been realized not only to multiplex / demultiplex wavelengths on the transmission side and reception side for communication, but also to transmit video signals at different wavelengths in order to further expand services. Under such circumstances, as a related technique related to the present invention, a bidirectional optical transmission / reception module called a triplexer has been developed (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laying-Open No. 2005-165293 (paragraphs 0018 and 0019, FIG. 2)

この関連技術では、図示しないが、光ファイバからプラットフォーム(基板)に入射した第1および第2の光信号を第1のフィルタに入射させて、このうちの第1の波長の光信号を反射させて第1の光受信機に受信させている。また、第1のフィルタを透過した第2の光信号を第2のフィルタに入射させて反射させ、第2の光受信機に受信させている。更に、第2のフィルタの背後から光送信機から出力される光信号を入射させて、第2のフィルタを透過したこの光信号を第1のフィルタも透過させて、前記した光ファイバに入射させている。   In this related technology, although not shown, the first and second optical signals incident on the platform (substrate) from the optical fiber are incident on the first filter, and the optical signal having the first wavelength is reflected. To the first optical receiver. In addition, the second optical signal that has passed through the first filter is incident on the second filter, reflected, and received by the second optical receiver. Further, an optical signal output from the optical transmitter is made incident from behind the second filter, and the optical signal transmitted through the second filter is also transmitted through the first filter to enter the optical fiber. ing.

このように、この関連技術によれば、各フィルタが単純に光の反射および透過を行うため、トリプレクサとして第1および第2のフィルタが必要になり、光デバイスの構造が複雑となり、装置の小型化や、低価格化が困難であるという問題があった。   As described above, according to this related technique, each filter simply reflects and transmits light, so that the first and second filters are required as a triplexer, the structure of the optical device is complicated, and the size of the apparatus is reduced. There was a problem that it was difficult to reduce the price.

そこで本発明の目的は、複数の波長の光信号を取り扱うときに、フィルタの数の減少を図ることのできる光デバイスおよび光信号選択方法を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide an optical device and an optical signal selection method capable of reducing the number of filters when handling optical signals of a plurality of wavelengths.

本発明では、(イ)基板と、(ロ)この基板の上面の所定位置から少なくとも所定長突出する形で前記した上面に対して垂設された多層膜フィルタと、(ハ)前記した基板の上面に積層する光導波路層中に形成され、前記した多層膜フィルタの入射位置から90度以外の所定の入射角をもってこの多層膜フィルタに光信号を入射させる入射用導波路と、(ニ)前記した光導波路層中に前記した入射用導波路とは独立に形成され、前記した入射位置とは異なる1または複数の位置で前記した多層膜フィルタから前記した所定の入射角と同一の反射角で出射する光信号をそれぞれ個別に受け入れる1または複数の反射型出射用導波路とを光デバイスに具備させる。   In the present invention, (a) a substrate, (b) a multilayer filter suspended from the upper surface in a form protruding at least a predetermined length from a predetermined position on the upper surface of the substrate; An incident waveguide formed in the optical waveguide layer laminated on the upper surface, and allowing an optical signal to enter the multilayer filter at a predetermined incident angle other than 90 degrees from the incident position of the multilayer filter; The optical waveguide layer is formed independently of the incident waveguide and has the same reflection angle as the predetermined incident angle from the multilayer filter at one or a plurality of positions different from the incident position. The optical device is provided with one or a plurality of reflection-type emission waveguides that individually receive the emitted optical signals.

また、本発明では、(イ)基板と、(ロ)この基板の上面に積層する光導波路層と、(ハ)この光導波路層を含む前記した基板の一端面にその入射面が平行となるように固設された多層膜フィルタと、(ニ)前記した光導波路層中に形成され、前記した多層膜フィルタの入射位置から90度以外の所定の入射角をもってこの多層膜フィルタに光信号を入射させる入射用導波路と、(ホ)前記した光導波路層中に前記した入射用導波路とは独立に形成され、前記した入射位置とは異なる1または複数の位置で前記した多層膜フィルタから前記した所定の入射角と同一の反射角で出射する光信号をそれぞれ個別に受け入れる1または複数の反射型出射用導波路とを光デバイスに具備させる。   In the present invention, (a) the substrate, (b) the optical waveguide layer laminated on the upper surface of the substrate, and (c) the incident surface is parallel to one end surface of the substrate including the optical waveguide layer. And (d) an optical signal which is formed in the optical waveguide layer and has a predetermined incident angle other than 90 degrees from the incident position of the multilayer filter. The incident waveguide to be incident and (e) the above-described incident waveguide is formed in the above-described optical waveguide layer independently from the above-described multilayer filter at one or a plurality of positions different from the above-described incident position. The optical device is provided with one or a plurality of reflective emission waveguides that individually receive optical signals emitted at the same reflection angle as the predetermined incident angle.

更に本発明では、(イ)基板と、(ロ)この基板の上面の所定位置から少なくとも所定長突出する形で前記した上面に対して垂設された多層膜フィルタと、(ハ)前記した基板の上面に積層する光導波路層中に形成され、前記した多層膜フィルタの入射位置から90度以外の所定の入射角をもってこの多層膜フィルタに光信号を入射させる入射用導波路と、(ニ)前記した光導波路層中に前記した入射用導波路とは独立に形成され、前記した多層膜フィルタの入射面と反対の出射面における1または複数の位置で前記した多層膜フィルタから前記した所定の入射角と同一の出射角で出射する光信号をそれぞれ個別に受け入れる1または複数の透過型出射用導波路とを光デバイスに具備させる。   Further, in the present invention, (a) a substrate, and (b) a multilayer filter suspended from the upper surface so as to protrude at least a predetermined length from a predetermined position on the upper surface of the substrate, and (c) the substrate described above. An incident waveguide that is formed in an optical waveguide layer that is laminated on the upper surface of the optical filter and that makes an optical signal incident on the multilayer filter at a predetermined incident angle other than 90 degrees from the incident position of the multilayer filter; The aforementioned optical waveguide layer is formed independently of the aforementioned incident waveguide, and the above-mentioned predetermined filter is formed from the aforementioned multilayer filter at one or more positions on the exit surface opposite to the incident surface of the aforementioned multilayer filter. The optical device is provided with one or a plurality of transmissive emission waveguides that individually receive optical signals emitted at the same emission angle as the incident angle.

更にまた本発明では、(イ)基板と、(ロ)この基板の上面の所定位置から少なくとも所定長突出する形で前記した上面に対して垂設された多層膜フィルタと、(ハ)前記した基板の上面に積層する光導波路層中に形成され、前記した多層膜フィルタの入射位置から90度以外の所定の入射角をもってこの多層膜フィルタに光信号を入射させる入射用導波路と、(ニ)前記した光導波路層中に前記した入射用導波路とは独立に形成され、前記した入射位置とは異なる1または複数の位置で前記した多層膜フィルタから前記した所定の入射角と同一の反射角で出射する光信号をそれぞれ個別に受け入れる1または複数の反射型出射用導波路と、(ホ)前記した光導波路層中に前記した入射導波路とは独立に形成され、前記した多層膜フィルタの入射面と反対の出射面における1または複数の位置で前記した多層膜フィルタから前記した所定の入射角と同一の出射角で出射する光信号をそれぞれ個別に受け入れる1または複数の透過型出射用導波路とを光デバイスに具備させる。   Furthermore, in the present invention, (a) a substrate, and (b) a multilayer filter suspended from the upper surface so as to protrude at least a predetermined length from a predetermined position on the upper surface of the substrate; An incident waveguide formed in an optical waveguide layer laminated on the upper surface of the substrate and allowing an optical signal to enter the multilayer filter at a predetermined incident angle other than 90 degrees from the incident position of the multilayer filter; ) The same reflection as the above-mentioned predetermined incident angle from the above-mentioned multilayer filter at one or a plurality of positions different from the above-mentioned incident position, formed in the above-mentioned optical waveguide layer independently of the above-mentioned incident waveguide. (1) one or a plurality of reflection type output waveguides that individually receive optical signals emitted at corners; and (e) the multilayer filter described above formed independently of the incident waveguide in the optical waveguide layer. of One or a plurality of transmission-type emission guides that individually receive optical signals emitted from the multilayer filter at the same emission angle as the predetermined incident angle at one or more positions on the emission surface opposite to the emission surface. An optical device is provided with a waveguide.

また、本発明では、光信号選択方法として、光導波路層中に形成された入射用導波路から90度以外の所定の入射角をもって多層膜フィルタに光信号を入射させた状態で、この多層膜フィルタの反射面で前記した入射角と等しい反射角で反射する反射光を入射位置とは異なる位置で位置の変化に応じた波長成分の光信号として取り出すことを特徴としている。   In the present invention, as an optical signal selection method, an optical signal is incident on the multilayer filter at a predetermined incident angle other than 90 degrees from the incident waveguide formed in the optical waveguide layer. The reflection light reflected by the reflection surface of the filter at the reflection angle equal to the incident angle described above is extracted as an optical signal having a wavelength component corresponding to the change in position at a position different from the incident position.

また、本発明では、光信号選択方法として、光導波路層中に形成された入射用導波路から90度以外の所定の入射角をもって多層膜フィルタに光信号を入射させた状態で、この多層膜フィルタの透過後の出射面で前記した入射角と等しい反射角で出射する透過光をその出射する位置の変化に応じた波長成分の光信号として取り出すことを特徴としている。   In the present invention, as an optical signal selection method, an optical signal is incident on the multilayer filter at a predetermined incident angle other than 90 degrees from the incident waveguide formed in the optical waveguide layer. It is characterized in that transmitted light emitted at a reflection angle equal to the incident angle described above is extracted as an optical signal having a wavelength component corresponding to a change in the emission position on the emission surface after transmission through the filter.

以上説明したように本発明によれば、多層膜フィルタを使用して光信号が波長によって反射位置あるいは透過後の出射位置を変化させることに着目して、波長の選択を行うことにしたので、複数の波長の光信号の分波あるいは合波を従来よりも少ない数のフィルタを用いて実現することができる。したがって、フィルタ数の減少による光デバイスの小型化とコストダウンを図ることができるだけでなく、波長の変更にもフィルタを変更することなく対応が可能である。   As described above, according to the present invention, the wavelength is selected by paying attention to the fact that the optical signal uses the multilayer filter to change the reflection position or the emission position after transmission according to the wavelength. Demultiplexing or multiplexing of optical signals having a plurality of wavelengths can be realized using fewer filters than in the past. Therefore, it is possible not only to reduce the size and cost of the optical device by reducing the number of filters, but also to change the wavelength without changing the filter.

<第1の実施の形態> <First Embodiment>

次に本発明を第1の実施の形態について説明する。   Next, the first embodiment of the present invention will be described.

図1は、本発明の第1の実施の形態による合分波モジュールを表わしたものであり、同図(A)はこれを上から見たものであり、同図(B)はA−A方向で切断した場合の断面構造を表わしたものである。合分波モジュール100は、直方体をした基板101上にコアおよびクラッドからなる光導波路層102を形成している。また、基板101はその長手方向と直交する方向に、光導波路層102のコアよりも十分深い所定の深さのスリット103が切られている。このスリット103の中に多層膜フィルタ板104がスリット側面の一方に沿うようにして位置決めされた状態で、透過性の図示しない接着剤を用いて貼り付けられている。多層膜フィルタ板104には誘電体多層膜フィルタが使用されている。   FIG. 1 shows a multiplexing / demultiplexing module according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1 (A) is a view from above, and FIG. 1 (B) is AA. It shows a cross-sectional structure when cut in a direction. In the multiplexing / demultiplexing module 100, an optical waveguide layer 102 including a core and a clad is formed on a rectangular parallelepiped substrate 101. The substrate 101 has a slit 103 having a predetermined depth sufficiently deeper than the core of the optical waveguide layer 102 in a direction orthogonal to the longitudinal direction. In the slit 103, the multilayer filter plate 104 is attached with a permeable adhesive (not shown) in a state of being positioned along one of the side surfaces of the slit. A dielectric multilayer filter is used for the multilayer filter plate 104.

光導波路層102のコアは、同図(A)に示すように入射導波路1050と、第1および第2の出射導波路1051、1052を形成している。多層膜フィルタ板104の表面における入射導波路1050を経た光の入射する位置と、同じく多層膜フィルタ板104の表面における第1および第2の出射導波路1051、1052の出射する位置はそれぞれ異なっている。 The core of the optical waveguide layer 102 is formed with input waveguide 105 0 As shown in FIG. (A), the first and second outgoing waveguide 105 1, 105 2. The position where the light having passed through the incident waveguide 105 0 enters on the surface of the multilayer filter plate 104 and the position where the first and second output waveguides 105 1 and 105 2 exit on the surface of the multilayer filter plate 104 are as follows. Each is different.

このような合分波モジュール100で、基板101と光導波路層102の構成材料は、特に限定されるものではない。一例としては、基板101がSi(石英)基板であり、光導波路層102がこの石英基板上に形成された石英導波路であってもよい。また、ポリマを架橋したり、ポリマ構造中にポリマ導波路を光導波路層102として形成したり、基板101としてのニオブ酸リチウム基板に熱拡散等により形成されたTi拡散導波路を光導波路層102として形成したり、基板101としてのInP(燐化インジウム)基板に光半導体導波路を光導波路層102として形成してもよい。   In such a multiplexing / demultiplexing module 100, the constituent materials of the substrate 101 and the optical waveguide layer 102 are not particularly limited. As an example, the substrate 101 may be a Si (quartz) substrate, and the optical waveguide layer 102 may be a quartz waveguide formed on the quartz substrate. Further, the optical waveguide layer 102 is formed by crosslinking a polymer, forming a polymer waveguide as an optical waveguide layer 102 in the polymer structure, or forming a Ti diffusion waveguide formed on a lithium niobate substrate as the substrate 101 by thermal diffusion or the like. Alternatively, an optical semiconductor waveguide may be formed as the optical waveguide layer 102 on an InP (indium phosphide) substrate as the substrate 101.

また、溝状のスリット103については、ダイシングにより形成することが一般的であるが、ドライエッチングにより形成することも可能である。   The groove-like slit 103 is generally formed by dicing, but can also be formed by dry etching.

ところで、入射導波路1050と、第1および第2の出射導波路1051、1052は、それぞれ基板101の表面の長手方向に平行な平行導波路部分1110〜1112と、これらの平行導波路部分の多層膜フィルタ板104側の端部からスリット103における多層膜フィルタ板104の接する側の面まで折れ曲がった傾斜導波路部分(入力ポートあるいは出力ポートに相当。)1120〜1122とによって構成されている。そして、入射導波路1050の傾斜導波路部分1120が多層膜フィルタ板104の面となす角度(入射角)と、第1および第2の出射導波路1051、1052の傾斜導波路部分1121、1122が多層膜フィルタ板104の面となす角度(反射角)は、多層膜フィルタ板104の入射面と直交する図示しない法線に対して対称となっている。 Incidentally, the incident waveguide 105 0 and the first and second outgoing waveguides 105 1 and 105 2 are parallel waveguide portions 111 0 to 111 2 parallel to the longitudinal direction of the surface of the substrate 101, respectively. An inclined waveguide portion (corresponding to an input port or an output port) 112 0 to 112 2 bent from the end portion of the waveguide portion on the multilayer filter plate 104 side to the surface of the slit 103 on the side in contact with the multilayer filter plate 104 It is constituted by. The angle formed by the inclined waveguide portion 112 0 of the incident waveguide 105 0 and the plane of the multilayer filter plate 104 (incident angle) and the inclined waveguide portions of the first and second output waveguides 105 1 and 105 2 The angles (reflection angles) formed by 112 1 and 112 2 and the surface of the multilayer filter plate 104 are symmetric with respect to a normal line (not shown) orthogonal to the incident surface of the multilayer filter plate 104.

このように本実施の形態では、傾斜導波路部分1120〜1122が多層膜フィルタ板104と接する位置がそれぞれ相違している。そして、これにより、第1の出射導波路1051の傾斜導波路部分1121からは第1の波長λ1を、また、第2の出射導波路1052の傾斜導波路部分1122からは第2の波長λ2を選択的に出射させることができる。 As described above, in the present embodiment, the positions where the inclined waveguide portions 112 0 to 112 2 are in contact with the multilayer filter plate 104 are different. And, thereby, from the inclined waveguide portion 112 1 of the first output waveguide 105 1 the first wavelength lambda 1, also the second output waveguide 105 2 from the inclined waveguide portion 112 Paragraph Two wavelengths λ 2 can be selectively emitted.

この原理を理解するために、次に、多層膜フィルタ板104に代表されるフィルタの群遅延とフィルタ特性の関係について説明する。   In order to understand this principle, the relationship between the filter group delay and the filter characteristics represented by the multilayer filter plate 104 will be described next.

一般的に波長の合分波に用いられている多層膜フィルタは、設計により、所望の波長を透過あるいは反射させることができる。屈折率の高い層と低い層が交互に積み重ねられた多層膜の中で、波長ごとに異なる位置で反射が発生すると、これらが多重に干渉する。この結果として、ある波長は透過し、他の波長は反射するといったフィルタ特性が得られる。   A multilayer filter generally used for wavelength multiplexing / demultiplexing can transmit or reflect a desired wavelength by design. In a multilayer film in which layers having a high refractive index and layers having a low refractive index are alternately stacked, if reflection occurs at different positions for each wavelength, they interfere in multiple ways. As a result, it is possible to obtain a filter characteristic in which a certain wavelength is transmitted and another wavelength is reflected.

フィルタの特性は各波長に対する透過損失で定義されるのが通常である。これ以外に、フィルタを示す特性として、フィルタを透過あるいは反射する際に発生する群遅延と呼ばれる特性がある。群遅延はフィルタの中での多重反射の量(あるいは回数)に相当する。群遅延が大きいということは、フィルタに入射してから出射するまでに時間が掛かることを意味する。たとえばフィルタの反射特性を例にとると、群遅延が大きい場合は、等価的にフィルタの表面よりも奥で光線が反射されていることになる。   The filter characteristics are usually defined by the transmission loss for each wavelength. In addition to this, there is a characteristic called a group delay that occurs when a filter is transmitted or reflected as a characteristic indicating the filter. Group delay corresponds to the amount (or number) of multiple reflections in the filter. A large group delay means that it takes time from entering the filter to exiting. For example, taking the reflection characteristics of the filter as an example, if the group delay is large, the light beam is equivalently reflected deeper than the surface of the filter.

入射光がフィルタに対して垂直に入射する場合を考えると、群遅延の違いは時間の違いのみにしか影響しない。これに対して、図1の傾斜導波路部分1120で示されるように入射光が多層膜フィルタ板104に対して斜めに入射すると、群遅延の違いにより、等価的に多層膜フィルタ板104の表面における反射位置が変わる。このため、第1の出射導波路1051の傾斜導波路部分1121と、第2の出射導波路1052の傾斜導波路部分1122とが多層膜フィルタ板104と接する位置としての出射位置が互いに異なることになる。 Considering the case where incident light is incident perpendicular to the filter, the difference in group delay only affects the difference in time. In contrast, the incident light as shown by the inclined waveguide section 112 0 of FIG. 1 is made incident obliquely with respect to the multilayer film filter plate 104, the difference in group delay, equivalently the multilayer filter plate 104 The reflection position on the surface changes. Therefore, the inclined waveguide portion 112 1 of the first output waveguide 105 1, an inclined waveguide portion 112 2 of the second output waveguide 105 2 are emitting position as a position in contact with the multilayer filter plate 104 It will be different from each other.

本実施の形態では、この現象を用いている。すなわち、多層膜フィルタ板104の群遅延特性を波長により変化させることで、傾斜導波路部分1120から多層膜フィルタ板104に対して斜めに入射した光信号は、それぞれの波長が持つ群遅延量を原因として、出射される場所が変化することになる。この結果、多層膜フィルタ板104の表面からの出射される光信号の波長の位置に応じて、出射ポートの導波路の配置を選択する。これにより、1枚の多層膜フィルタ板104を使用しても、光信号の入射される側の面で反射光を複数の波長に分波することができる。これを更に具体的に説明する。 In the present embodiment, this phenomenon is used. That is, by changing the wavelength group delay characteristics of the multilayer filter plate 104, the optical signal incident obliquely with respect to the multilayer film filter plate 104 from the inclined waveguide portions 112 0, the group delay amount with each wavelength As a result, the location where the light is emitted changes. As a result, the arrangement of the waveguide of the emission port is selected according to the position of the wavelength of the optical signal emitted from the surface of the multilayer filter plate 104. Thus, even if one multilayer filter plate 104 is used, the reflected light can be demultiplexed into a plurality of wavelengths on the surface on which the optical signal is incident. This will be described more specifically.

図2は、多層膜フィルタから反射された光信号の群遅延量の波長依存性の例を示したものである。この例では、点の集合した帯状部分として図示した第1の波長λ1に対して群遅延は小さく、同じく点の集合した帯状部分として図示した第2の波長λ2に対して群遅延は大きな値となっている。すなわち、第2の波長λ2の光信号は、第1の波長λ1の光信号よりも、図1に示した多層膜フィルタ板104の入射面からより深い位置で反射されることになる。 FIG. 2 shows an example of the wavelength dependence of the group delay amount of the optical signal reflected from the multilayer filter. In this example, the group delay is small with respect to the first wavelength λ 1 illustrated as a band-shaped portion where points are gathered, and the group delay is large relative to the second wavelength λ 2 illustrated as a band-like portion where points are gathered. It is a value. That is, the optical signal of the second wavelength λ 2 is reflected at a deeper position from the incident surface of the multilayer filter plate 104 shown in FIG. 1 than the optical signal of the first wavelength λ 1 .

図3は、光信号が波長によって多層膜フィルタのより深い位置で反射されることを模式的に示したものである。図1にも示した入射導波路1050の傾斜導波路部分1120から第1および第2の波長λ1、λ2の光信号を多層膜フィルタ板104に入射させる。すると、第1の波長λ1の光信号は多層膜フィルタ板104の比較的浅い位置で反射して、第1の出射導波路1051の傾斜導波路部分1121に入射する。この図では、第1の波長λ1の光信号が多層膜フィルタ板104の表面近くで反射する場合を示している。したがって、傾斜導波路部分1120が多層膜フィルタ板104の表面と接する位置P0と、傾斜導波路部分1121が多層膜フィルタ板104の表面と接する位置P1とは近接している。 FIG. 3 schematically shows that the optical signal is reflected at a deeper position of the multilayer filter depending on the wavelength. The optical signals of the first and second wavelengths λ 1 and λ 2 are made incident on the multilayer filter plate 104 from the inclined waveguide portion 112 0 of the incident waveguide 105 0 also shown in FIG. Then, the optical signal having the first wavelength λ 1 is reflected at a relatively shallow position of the multilayer filter plate 104 and enters the inclined waveguide portion 112 1 of the first output waveguide 105 1 . This figure shows a case where an optical signal having the first wavelength λ 1 is reflected near the surface of the multilayer filter plate 104. Accordingly, the inclined waveguide portion 112 0 is the position P 0 in contact with the surface of the multilayer filter plate 104 are close to the position P 1 of the inclined waveguide portion 112 1 is in contact with the surface of the multilayer filter plate 104.

一方、第2の波長λ2の光信号は多層膜フィルタ板104の比較的深い位置で反射する。このため、第2の出射導波路1052の傾斜導波路部分1122が多層膜フィルタ板104の表面と接する位置P2は、位置P0および位置P1から比較的大きく離れた位置となる。したがって、傾斜導波路部分1121と傾斜導波路部分1122のそれぞれの端部を、多層膜フィルタ板104の表面のそれぞれ所定の位置に予め配置するようにしておくことで、傾斜導波路部分1120を通過する光信号の中から所望の波長成分の光信号を選択して取得することができる。 On the other hand, the optical signal having the second wavelength λ 2 is reflected at a relatively deep position of the multilayer filter plate 104. Therefore, the position P 2 at which the inclined waveguide portion 112 2 of the second output waveguide 105 2 is in contact with the surface of the multilayer filter plate 104 is a position that is relatively far away from the position P 0 and the position P 1 . Therefore, the inclined waveguide portion 112 1 and the inclined waveguide portion 112 2 are arranged at predetermined positions on the surface of the multilayer filter plate 104 in advance, so that the inclined waveguide portion 112 1 and the inclined waveguide portion 112 2 are arranged in advance. An optical signal having a desired wavelength component can be selected and acquired from optical signals passing through zero .

図4は、群遅延量と、最適な入射側と出射導波路の間隔を示したものである。ここでは、入射側の光導波路121と出射側の光導波路122がフィルタ123の表面と接する位置の間隔をdとし、それぞれの光導波路121、122の入射角および反射角θを共に等しい10度として計算している。   FIG. 4 shows the group delay amount and the optimum interval between the incident side and the output waveguide. Here, the distance between the position where the incident-side optical waveguide 121 and the output-side optical waveguide 122 are in contact with the surface of the filter 123 is d, and the incident angle and the reflection angle θ of each of the optical waveguides 121 and 122 are both equal to 10 degrees. I'm calculating.

図2を参照すると、第1の波長λ1の光信号は群遅延が0.01ps(ピコセカンド)程度であり、第2の波長λ2の光信号は群遅延が0.5ps程度である。これを図4に当てはめると、第1および第2の波長λ1、λ2の光信号に対する最適な入射側と出射導波路の間隔d1、d2は、それぞれ0.3um(マイクロメートル)、14.5um程度となる。 Referring to FIG. 2, the optical signal of the first wavelength λ 1 has a group delay of about 0.01 ps (picosecond), and the optical signal of the second wavelength λ 2 has a group delay of about 0.5 ps. When this is applied to FIG. 4, the optimum distances d 1 and d 2 between the entrance and exit waveguides for the optical signals of the first and second wavelengths λ 1 and λ 2 are 0.3 μm (micrometers), respectively. It becomes about 14.5um.

以上の結果から、図2に示したフィルタ特性の場合は、図3に示した入射導波路1050の位置P0に対して、第1の出射導波路1051の位置P1を0.3um程度離し、第2の出射導波路1052の位置P2を位置P0に対して同一方向に14.5um程度離せば、第1および第2の波長λ1、λ2に対して、低損失な特性を得ることができることになる。もちろん、入射角および反射角θは、10度に限定されるものではない。 From the above results, in the case of the filter characteristic shown in FIG. 2, 0.3 um with respect to the position P 0 of the input waveguide 105 0 shown in FIG. 3, the position P 1 of the first output waveguide 105 1 If the position P 2 of the second output waveguide 105 2 is separated by about 14.5 μm in the same direction with respect to the position P 0 , the first and second wavelengths λ 1 and λ 2 can be reduced. Therefore, it is possible to obtain proper characteristics. Of course, the incident angle and the reflection angle θ are not limited to 10 degrees.

<第1の実施の形態の変形例> <Modification of the first embodiment>

図5は、以上説明した第1の実施の形態の変形の可能性の一例を示すものである。図5で図1と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。   FIG. 5 shows an example of the possibility of modification of the first embodiment described above. In FIG. 5, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.

図5に示した合分波モジュール100Aで、光導波路層102Aは、図1に示した光導波路層102におけるスリット103が切られた部分よりも図で左側の領域のみから構成されている。合分波モジュール100Aの図で右側の端面には、多層膜フィルタ板104が貼り付けられている。このような構成の合分波モジュール100Aは、図1に示した合分波モジュール100と全く同一の光学的な振る舞いを行うことになる。   In the multiplexing / demultiplexing module 100A shown in FIG. 5, the optical waveguide layer 102A is composed of only the region on the left side of the optical waveguide layer 102 shown in FIG. A multilayer filter plate 104 is attached to the right end face in the figure of the multiplexing / demultiplexing module 100A. The multiplexing / demultiplexing module 100A having such a configuration performs exactly the same optical behavior as the multiplexing / demultiplexing module 100 shown in FIG.

なお、第1の実施の形態で示した合分波モジュール100の場合には、スリット103と多層膜フィルタ板104の幅を調整することで、多層膜フィルタ板104をスリット103に貼り付けることなく両者の光学的な結合を図ることができる。図1に示した第1の実施の形態の多層膜フィルタ板104や、図5に示した第1の実施の形態の変形例の多層膜フィルタ板104のように光導波路層102、102Aに貼り付けるような場合には、光学的に損失の少ない接着剤を用いることが望ましい。   In the case of the multiplexing / demultiplexing module 100 shown in the first embodiment, the multilayer filter plate 104 is not attached to the slit 103 by adjusting the widths of the slit 103 and the multilayer filter plate 104. Both can be optically coupled. The multilayer filter plate 104 of the first embodiment shown in FIG. 1 and the multilayer filter plate 104 of the modification of the first embodiment shown in FIG. In such a case, it is desirable to use an adhesive with little optical loss.

<第2の実施の形態> <Second Embodiment>

図6は、本発明の第2の実施の形態による合分波モジュールを表わしたものである。合分波モジュール200は、図1に示した第1の実施の形態による合分波モジュール100と同様に基板上に光導波路層202を積層したものである。光導波路層202には、コアとして入射導波路2050と、第1および第2の出射導波路2051、2052が形成されている。また、入射導波路2050の図で右端側と、第1および第2の出射導波路2051、2052の図で左端側の境界位置には、スリット203が切られている。スリット203における入射導波路2050と接する側面には、多層膜フィルタ板204が接着されている。スリット203の底部は、光導波路層202を構成するクラッドの位置よりも深くなっており、基板201にまで到達している(図1参照)。 FIG. 6 shows a multiplexing / demultiplexing module according to the second embodiment of the present invention. The multiplexing / demultiplexing module 200 is obtained by laminating an optical waveguide layer 202 on a substrate, similarly to the multiplexing / demultiplexing module 100 according to the first embodiment shown in FIG. The optical waveguide layer 202, incident on the waveguide 205 0, 1 first and second output waveguide 205, 205 2 is formed as a core. Further, the right end in the diagram the input waveguide 205 0, the boundary position of the left end side in the first and second output waveguide 205 1, 205 2 of FIG, slit 203 is cut. The side in contact with the input waveguide 205 0 in the slit 203, the multilayer film filter plate 204 is bonded. The bottom of the slit 203 is deeper than the position of the clad constituting the optical waveguide layer 202 and reaches the substrate 201 (see FIG. 1).

入射導波路2050は、全体として長方形をした光導波路層202の長手方向に平行な平行導波路部分2110と、この平行導波路部分2110におけるスリット203が配置された側の端部と連続し、かつ多層膜フィルタ板204に対して直角以外の角度で光信号が入射するようにその進行方向を変更した傾斜導波路部分2120から構成されている。また、第1の出射導波路2051は、平行導波路部分2110と平行な平行導波路部分2111と、この平行導波路部分2111におけるスリット203が配置された側の端部と連続し、かつ傾斜導波路部分2120と平行な傾斜導波路部分2121から構成されている。傾斜導波路部分2121の図で左端部分はスリット203の図で右端側の側面に接し、あるいは面している。第2の出射導波路2052も、平行導波路部分2110と平行な平行導波路部分2112と、この平行導波路部分2112におけるスリット203が配置された側の端部と連続し、かつ傾斜導波路部分2120と平行な傾斜導波路部分2122から構成されている。傾斜導波路部分2122の図で左端部分はスリット203の図で右端側の側面に同様に接し、あるいは面している。 The incident waveguide 205 0 is continuous with the parallel waveguide portion 211 0 parallel to the longitudinal direction of the optical waveguide layer 202 having a rectangular shape as a whole, and the end of the parallel waveguide portion 211 0 on the side where the slit 203 is disposed. and and is configured at an angle other than perpendicular to the multilayer film filter plate 204 from the inclined guide portion 212 0 changing its traveling direction so that the optical signal is incident. The first output waveguide 205 1 is continuous with the parallel waveguide portion 211 1 parallel to the parallel waveguide portion 211 0 and the end of the parallel waveguide portion 211 1 on the side where the slit 203 is disposed. and and a tilted waveguide sections 212 0 parallel inclined waveguide portion 212 1. Left end in FIG inclined waveguide portion 212 1 is in contact with the side surface of the right end side in FIG slit 203, or facing. The second output waveguide 205 2 is also continuous with the parallel waveguide portion 211 2 parallel to the parallel waveguide portion 211 0 and the end of the parallel waveguide portion 211 2 on the side where the slit 203 is disposed, and and a tilted waveguide sections 212 0 parallel inclined waveguide portion 212 2. Left end in FIG inclined waveguide portion 212 2 is likewise in contact with the side surface of the right end side in FIG slit 203, or facing.

このように本実施の形態の合分波モジュール200は、第1の実施の形態の合分波モジュール100と比較すると、導波路の配置が異なるのみとなっている。ただし、本実施の形態の場合には、多層膜フィルタ板204の厚さが厚くなる程、スリット203の幅を広くする必要がある。これにより、入射導波路2050から第1および第2の出射導波路2051、2052へ結合する際に、結合損失が大きくなってしまう。この結合損失をできるだけ減少させるためには、多層膜フィルタ板204を可能な限り薄くすることが望ましい。 As described above, the multiplexing / demultiplexing module 200 according to the present embodiment is different from the multiplexing / demultiplexing module 100 according to the first embodiment only in the arrangement of the waveguides. However, in the case of this embodiment, it is necessary to increase the width of the slit 203 as the thickness of the multilayer filter plate 204 increases. This increases the coupling loss when coupling from the incident waveguide 205 0 to the first and second output waveguides 205 1 and 205 2 . In order to reduce this coupling loss as much as possible, it is desirable to make the multilayer filter plate 204 as thin as possible.

図7は、図3に対応したもので、光信号が波長に応じて多層膜フィルタの内部で多重に反射されることを模式的に示したものである。図6にも示した入射導波路2050の傾斜導波路部分2120から第1および第2の波長λ1、λ2の光信号を多層膜フィルタ板204に入射させる。すると、第1の波長λ1の光信号は多層膜フィルタ板204の内部で比較的軽微に反射する。この結果、傾斜導波路部分2120から出た光信号がそのまま多層膜フィルタ板204を直進して出射する位置Q0からわずかに離れた位置Q1から第1の波長λ1の光信号が出射し、この位置に一端を配置した第1の出射導波路2051の傾斜導波路部分2121に入射する。これに対して、第2の波長λ2の光信号は、多層膜フィルタ板204の内部で比較的多く反射する。この結果、位置Q0から比較的遠く離れた位置Q2から第2の波長λ2の光信号が出射することになり、この位置に一端を配置した第2の出射導波路2052の傾斜導波路部分2122に入射することになる。 FIG. 7 corresponds to FIG. 3 and schematically shows that an optical signal is reflected in multiple layers within the multilayer filter according to the wavelength. Input waveguide 205 inclined guide portion 212 0 from the first and second wavelengths lambda 1 of 0 shown in FIG. 6, is incident on lambda 2 of the optical signal to the multi-layer filter plate 204. Then, the optical signal of the first wavelength λ 1 is reflected relatively lightly inside the multilayer filter plate 204. As a result, the optical signal having the first wavelength λ 1 is emitted from the position Q 1 slightly away from the position Q 0 where the optical signal emitted from the inclined waveguide portion 212 0 goes straight through the multilayer filter plate 204 and is emitted. Then, the light enters the inclined waveguide portion 212 1 of the first output waveguide 205 1 having one end disposed at this position. In contrast, the optical signal having the second wavelength λ 2 is reflected relatively much inside the multilayer filter plate 204. As a result, an optical signal having the second wavelength λ 2 is emitted from a position Q 2 that is relatively far from the position Q 0, and the inclined waveguide of the second emission waveguide 205 2 having one end disposed at this position. The light enters the waveguide portion 212 2 .

このように第2の実施の形態の場合にも、多層膜フィルタを透過する光信号の群遅延量の波長依存性を測定しておき、これに応じて多層膜フィルタを透過した光信号の出射面における光信号の取り出し位置を設定することにより、これらの位置から所望の波長の光信号を分離して取り出すことができる。しかも、合分波モジュール200として低損失な特性を得ることができる。   As described above, also in the case of the second embodiment, the wavelength dependence of the group delay amount of the optical signal transmitted through the multilayer filter is measured, and the output of the optical signal transmitted through the multilayer filter is correspondingly measured. By setting the optical signal extraction position on the surface, an optical signal having a desired wavelength can be separated and extracted from these positions. In addition, low loss characteristics can be obtained as the multiplexing / demultiplexing module 200.

なお、第1の実施の形態のように多層膜フィルタを反射フィルタとして使用する場合には、選択的に取得しようとする光信号の波長は多層膜フィルタで光が透過しない波長域を使用する必要がある。これに対して、第2の実施の形態のように多層膜フィルタを透過フィルタとして使用する場合には、選択的に取得しようとする光信号の波長は多層膜フィルタで光が透過する波長域を使用する必要がある。   Note that when the multilayer filter is used as a reflection filter as in the first embodiment, the wavelength of the optical signal to be selectively acquired needs to use a wavelength range in which light does not pass through the multilayer filter. There is. On the other hand, when the multilayer filter is used as a transmission filter as in the second embodiment, the wavelength of the optical signal to be selectively acquired is the wavelength range in which light is transmitted by the multilayer filter. Need to use.

<第3の実施の形態> <Third Embodiment>

図8は、本発明の第3の実施の形態による合分波モジュールを表わしたものである。この合分波モジュール300は、図1に示した第1の実施の形態による合分波モジュール100と同様に基板上に光導波路層302を形成したものである。光導波路層302には、コアとして第1〜第4の導波路3051〜3054が形成されている。このうち、第1〜第3の導波路3051〜3053における図で右端側と、第4の導波路3054の図で左端側の間には、全体として長方形をした光導波路層302の短手方向にスリット303が切られている。このスリット303の底部は、光導波路層302を構成するクラッドの位置よりも深くなっており、基板301にまで到達している(図1参照)。 FIG. 8 shows a multiplexing / demultiplexing module according to the third embodiment of the present invention. This multiplexing / demultiplexing module 300 is obtained by forming an optical waveguide layer 302 on a substrate in the same manner as the multiplexing / demultiplexing module 100 according to the first embodiment shown in FIG. In the optical waveguide layer 302, first to fourth waveguides 305 1 to 305 4 are formed as cores. Among these, between the right end side in the drawing of the first to third waveguides 305 1 to 305 3 and the left end side in the drawing of the fourth waveguide 3054, there is an optical waveguide layer 302 having a rectangular shape as a whole. A slit 303 is cut in the short direction. The bottom of the slit 303 is deeper than the position of the clad constituting the optical waveguide layer 302 and reaches the substrate 301 (see FIG. 1).

スリット303の内部には、多層膜フィルタ板304が配置されており、第1〜第3の導波路3051〜3053における図で右側の端面にそれぞれ接着されている。第1の導波路3051の図で左側の端面は、光ファイバ321と光学的に接続されている。第2の導波路3052の図で左側の端面は、デジタルデータ信号を受信する第1の受光素子322と光学的に接続されている。第3の導波路3053の図で左側の端面は、第2の受光素子323と光学的に接続されている。第4の導波路3054の図で右端側は、基板301上に形成された発光素子324と光学的に接続されている。 A multilayer filter plate 304 is disposed inside the slit 303 and is bonded to the right end face in each of the first to third waveguides 305 1 to 305 3 . The left end face of the first waveguide 3051 is optically connected to the optical fiber 321. The left end face of the second waveguide 3052 is optically connected to a first light receiving element 322 that receives a digital data signal. The left end face of the third waveguide 3053 is optically connected to the second light receiving element 323. The right end side of the fourth waveguide 3054 in the drawing is optically connected to the light emitting element 324 formed on the substrate 301.

第1〜第4の導波路3051〜3054は、それぞれ多層膜フィルタ板304と光学的に一端を接続する第1〜第4の傾斜導波路部分3121〜3124を備えている。ここで、第1〜第3の傾斜導波路部分3121〜3123の傾斜角および多層膜フィルタ板304の表面との位置関係は、図1に示した傾斜導波路部分1120〜1122および多層膜フィルタ板104の関係と同様である。また、第1の傾斜導波路部分3121と第4の傾斜導波路部分3124の傾斜角および多層膜フィルタ板304の表面との位置関係は、図6に示した傾斜導波路部分2120と傾斜導波路部分2121の関係と同様である。 The first to fourth waveguides 305 1 to 305 4 include first to fourth inclined waveguide portions 312 1 to 312 4 that optically connect one end to the multilayer filter plate 304, respectively. Here, the inclination angle of the first to third inclined waveguide portions 312 1 to 312 3 and the positional relationship with the surface of the multilayer filter plate 304 are the inclined waveguide portions 112 0 to 112 2 shown in FIG. The relationship is similar to that of the multilayer filter plate 104. The positional relationship between the first inclined guide portion 312 1 and the fourth inclined guide portion 312 4 of tilt angle and multilayer surface of the filter plate 304 includes an inclined guide portion 212 0 shown in FIG. 6 The relationship is the same as that of the inclined waveguide portion 212 1 .

この第3の実施の形態の合分波モジュール300は、FTTH用トリプレクサとして用いられる。トリプレクサで使用される波長は国際的な標準化委員会で規定されている。発光素子324は1260〜1360nm(ナノメートル)の波長で光信号のデジタルデータ信号を光ファイバ321から送信するための送信機を構成している。第1の受光素子322は、光ファイバ321から入射した1480〜1500nmのデジタルデータ信号を受信するようになっている。第2の受光素子323は、光ファイバ321から入射した1550nm〜1560nmの映像信号を受信するようになっている。   The multiplexing / demultiplexing module 300 of the third embodiment is used as a FTTH triplexer. The wavelength used in the triplexer is defined by the International Standardization Committee. The light emitting element 324 constitutes a transmitter for transmitting a digital data signal of an optical signal from the optical fiber 321 at a wavelength of 1260 to 1360 nm (nanometer). The first light receiving element 322 receives a 1480 to 1500 nm digital data signal incident from the optical fiber 321. The second light receiving element 323 receives a video signal of 1550 nm to 1560 nm incident from the optical fiber 321.

先の本発明の関連技術では、FTTH用トリプレクサに2枚のフィルタを使用したが、本実施の形態の合分波モジュール300によれば多層膜フィルタ板304を1枚使用するだけでよい。本実施の形態では、第1の受光素子322で使用される光信号の波長と第2の受光素子323で使用される光信号の波長の間で群遅延に差を持たせればよい。発光素子324については、その波長が多層膜フィルタ板304の透過特性において群遅延を小さくすればよい。   In the related art of the present invention, two filters are used for the FTTH triplexer. However, according to the multiplexing / demultiplexing module 300 of the present embodiment, only one multilayer filter plate 304 may be used. In the present embodiment, the group delay may be different between the wavelength of the optical signal used in the first light receiving element 322 and the wavelength of the optical signal used in the second light receiving element 323. For the light emitting element 324, the wavelength of the light emitting element 324 may be reduced in the transmission characteristics of the multilayer filter plate 304.

<第3の実施の形態の変形例> <Modification of Third Embodiment>

図9および図10は、本発明の第3の実施の形態に対する各種の変形例を示したものである。これら図9および図10で図8と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。   9 and 10 show various modifications to the third embodiment of the present invention. 9 and 10, the same parts as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.

図9に示した合分波モジュール300Aも、図10に示した合分波モジュール300Bも、光ファイバ321と、これに光学的に結合した第1の導波路3051の配置自体は、図8に示した実施の形態と同一である。図9に示した合分波モジュール300Aの場合には、多層膜フィルタ板304Aを境として発光素子324が光導波路層302Aの光ファイバ321を取り付けた側に配置されている。そして、多層膜フィルタ板304Aのこれと反対側に第1の受光素子322と第2の受光素子323が配置されている。 Demultiplexing module 300A shown in FIG. 9, nor demultiplexing module 300B shown in FIG. 10, the optical fiber 321, the first arrangement itself of the waveguides 305 1 optically coupled to this, FIG. 8 The same as the embodiment shown in FIG. In the case of the multiplexing / demultiplexing module 300A shown in FIG. 9, the light emitting element 324 is arranged on the side of the optical waveguide layer 302A where the optical fiber 321 is attached, with the multilayer filter plate 304A as a boundary. A first light receiving element 322 and a second light receiving element 323 are arranged on the opposite side of the multilayer filter plate 304A.

この図9に示す変形例の場合には、発光素子324から出力されるデジタルデータ信号が多層膜フィルタ板304Aによって反射されて第1の導波路3051に入射し、光ファイバ321に送出される。光ファイバ321から第1の導波路3051に送られてきたデジタルデータ信号は、多層膜フィルタ板304Aを透過して、第2の導波路3052Aに入射して第1の受光素子322で受信される。また、光ファイバ321から第1の導波路3051に送られてきた映像信号は、多層膜フィルタ板304Aを透過して、第3の導波路3053Aに入射して第2の受光素子323で受信される。 In the case of the modification shown in FIG. 9, the digital data signal output from the light emitting element 324 is reflected by the multilayer filter plate 304A, enters the first waveguide 3051, and is sent out to the optical fiber 321. . The digital data signal sent from the optical fiber 321 to the first waveguide 305 1 is transmitted through the multilayer filter plate 304 A, enters the second waveguide 305 2 A, and is received by the first light receiving element 322. Received. The video signal transmitted from the optical fiber 321 to the first waveguide 305 1 is transmitted through the multilayer filter plate 304A, enters the third waveguide 305 3A, and enters the second light receiving element 323. Received at.

一方、図10に示した合分波モジュール300Bの場合にも、多層膜フィルタ板304Bを境として発光素子324が光導波路層302Bの光ファイバ321を取り付けた側に配置されている。ただし、図9に示した合分波モジュール300Aと異なり、第2の受光素子323は光導波路層302Bの光ファイバ321を取り付けた側に配置されている。   On the other hand, also in the multiplexing / demultiplexing module 300B shown in FIG. 10, the light emitting element 324 is arranged on the side where the optical fiber 321 of the optical waveguide layer 302B is attached with the multilayer filter plate 304B as a boundary. However, unlike the multiplexing / demultiplexing module 300A shown in FIG. 9, the second light receiving element 323 is arranged on the side of the optical waveguide layer 302B where the optical fiber 321 is attached.

図10に示した合分波モジュール300Bの場合には、光ファイバ321から第1の導波路3051に送られてきた映像信号は、多層膜フィルタ板304Bを反射して第3の導波路3053Bに入射し、その他端に配置された第2の受光素子323に入射することになる。 Figure in the case of demultiplexing module 300B shown in 10, the video signal from the optical fiber 321 has been sent to the first waveguide 305 1, the third waveguide 305 and reflects the multilayer filter plate 304B 3 is incident on B and incident on the second light receiving element 323 arranged at the other end.

この図9および図10に示した変形例以外にも、各種の変形が可能なことはいうまでもない。また、以上説明した本発明の合分波モジュールは、FTTHに用途を限定されるものでないことも当然である。   It goes without saying that various modifications other than the modification examples shown in FIGS. 9 and 10 are possible. Moreover, it is natural that the multiplexing / demultiplexing module of the present invention described above is not limited to FTTH.

なお、各実施の形態およびこれらの変形例では異なる波長の光信号を分波する場合を中心に説明したが、異なる波長の光信号を本発明によって合波することも可能であることはいうまでもない。また、各実施の形態およびこれらの変形例では号分波モジュールを例に挙げて説明したが、合波のみ、あるいは分波のみの光デバイスあるいはモジュール構造を持たない光デバイスにも本発明を同様に適用することができる。   In each of the embodiments and the modified examples, the case where optical signals having different wavelengths are demultiplexed has been mainly described. However, it goes without saying that optical signals having different wavelengths can be multiplexed according to the present invention. Nor. Further, in each of the embodiments and the modifications thereof, the signal demultiplexing module has been described as an example, but the present invention is similarly applied to an optical device having only a multiplexing or demultiplexing or an optical device having no module structure. Can be applied to.

本発明の第1の実施の形態による合分波モジュールの模式的な図であり、同図(A)は平面図、同図(B)はA−A断面図である。1A and 1B are schematic views of a multiplexing / demultiplexing module according to a first embodiment of the present invention, where FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line A-A. 多層膜フィルタから反射された光信号の群遅延量の波長依存性の一例を示した特性図である。It is the characteristic view which showed an example of the wavelength dependence of the group delay amount of the optical signal reflected from the multilayer filter. 第1の実施の形態で光信号が波長によって多層膜フィルタのより深い位置で反射されることを模式的に示した説明図である。It is explanatory drawing which showed typically that an optical signal is reflected in the deeper position of a multilayer filter with a wavelength by 1st Embodiment. 第1の実施の形態における群遅延量と最適な入射側と出射導波路の間隔を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the group delay amount in 1st Embodiment, and the optimal space | interval of the incident side and the output waveguide. 第1の実施の形態の変形例における合分波モジュールの模式的な平面図である。It is a typical top view of the multiplexing / demultiplexing module in the modification of 1st Embodiment. 本発明の第2の実施の形態による合分波モジュールの模式的な平面図である。It is a typical top view of the multiplexing / demultiplexing module by the 2nd Embodiment of this invention. 第2の実施の形態で光信号が波長に応じて多層膜フィルタの内部で多重に反射されることを模式的に示した説明図である。It is explanatory drawing which showed typically that an optical signal is reflected in multiple inside a multilayer filter according to a wavelength in 2nd Embodiment. 本発明の第3の実施の形態による合分波モジュールの模式的な平面図である。It is a typical top view of the multiplexing / demultiplexing module by the 3rd Embodiment of this invention. 第3の実施の形態に対する合分波モジュールの第1の変形を示す模式的な平面図である。It is a typical top view which shows the 1st deformation | transformation of the multiplexing / demultiplexing module with respect to 3rd Embodiment. 第3の実施の形態に対する合分波モジュールの第2の変形を示す模式的な平面図である。It is a typical top view which shows the 2nd deformation | transformation of the multiplexing / demultiplexing module with respect to 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

100、100A、200、300、300A、300B 合分波モジュール
101、201、301 基板
102、102A、202、302 光導波路層
103、203、303 スリット
104、204、304、304A、304B 多層膜フィルタ板
1050、2050 入射導波路
1051、2051 第1の出射導波路
1052、2052 第2の出射導波路
112、212、312 傾斜導波路部分(光信号の入力ポートあるいは出力ポート)
3051 第1の導波路
3052 第2の導波路
3053 第3の導波路
3054 第4の導波路
321 光ファイバ
322 第1の受光素子
323 第2の受光素子
324 発光素子
100, 100A, 200, 300, 300A, 300B MUX / DEM module 101, 201, 301 Substrate 102, 102A, 202, 302 Optical waveguide layer 103, 203, 303 Slit 104, 204, 304, 304A, 304B Multilayer filter plate 105 0, 205 0 input waveguide 105 1, 205 1 first output waveguide 105 2, 205 2 second output waveguide 112, 212, 312 (the input port or output port of the optical signal) inclined waveguide section
305 1 1st waveguide 305 2 2nd waveguide 305 3 3rd waveguide 305 4 4th waveguide 321 Optical fiber 322 1st light receiving element 323 2nd light receiving element 324 Light emitting element

Claims (9)

基板と、
この基板の上面の所定位置から少なくとも所定長突出する形で前記上面に対して垂設された多層膜フィルタと、
前記基板の上面に積層する光導波路層中に形成され、前記多層膜フィルタの入射位置から90度以外の所定の入射角をもってこの多層膜フィルタに光信号を入射させる入射用導波路と、
前記光導波路層中に前記入射用導波路とは独立に形成され、前記入射位置とは異なる1または複数の位置で前記多層膜フィルタから前記所定の入射角と同一の反射角で出射する光信号をそれぞれ個別に受け入れる1または複数の反射型出射用導波路
とを具備することを特徴とする光デバイス。
A substrate,
A multilayer filter suspended from the upper surface in a form protruding at least a predetermined length from a predetermined position on the upper surface of the substrate;
An incident waveguide that is formed in an optical waveguide layer laminated on the upper surface of the substrate and that makes an optical signal incident on the multilayer filter at a predetermined incident angle other than 90 degrees from the incident position of the multilayer filter;
An optical signal which is formed in the optical waveguide layer independently of the incident waveguide and is emitted from the multilayer filter at the same reflection angle as the predetermined incident angle at one or a plurality of positions different from the incident position. And one or a plurality of reflection type output waveguides that individually receive the optical device.
基板と、
この基板の上面に積層する光導波路層と、
この光導波路層を含む前記基板の一端面にその入射面が平行となるように固設された多層膜フィルタと、
前記光導波路層中に形成され、前記多層膜フィルタの入射位置から90度以外の所定の入射角をもってこの多層膜フィルタに光信号を入射させる入射用導波路と、
前記光導波路層中に前記入射用導波路とは独立に形成され、前記入射位置とは異なる1または複数の位置で前記多層膜フィルタから前記所定の入射角と同一の反射角で出射する光信号をそれぞれ個別に受け入れる1または複数の反射型出射用導波路
とを具備することを特徴とする光デバイス。
A substrate,
An optical waveguide layer laminated on the upper surface of the substrate;
A multilayer filter fixed to an end surface of the substrate including the optical waveguide layer so that the incident surface thereof is parallel;
An incident waveguide that is formed in the optical waveguide layer and that makes an optical signal incident on the multilayer filter at a predetermined incident angle other than 90 degrees from the incident position of the multilayer filter;
An optical signal which is formed in the optical waveguide layer independently of the incident waveguide and is emitted from the multilayer filter at the same reflection angle as the predetermined incident angle at one or a plurality of positions different from the incident position. And one or a plurality of reflection type output waveguides that individually receive the optical device.
基板と、
この基板の上面の所定位置から少なくとも所定長突出する形で前記上面に対して垂設された多層膜フィルタと、
前記基板の上面に積層する光導波路層中に形成され、前記多層膜フィルタの入射位置から90度以外の所定の入射角をもってこの多層膜フィルタに光信号を入射させる入射用導波路と、
前記光導波路層中に前記入射用導波路とは独立に形成され、前記多層膜フィルタの入射面と反対の出射面における1または複数の位置で前記多層膜フィルタから前記所定の入射角と同一の出射角で出射する光信号をそれぞれ個別に受け入れる1または複数の透過型出射用導波路
とを具備することを特徴とする光デバイス。
A substrate,
A multilayer filter suspended from the upper surface in a form protruding at least a predetermined length from a predetermined position on the upper surface of the substrate;
An incident waveguide that is formed in an optical waveguide layer laminated on the upper surface of the substrate and that makes an optical signal incident on the multilayer filter at a predetermined incident angle other than 90 degrees from the incident position of the multilayer filter;
The optical waveguide layer is formed independently of the incident waveguide, and has the same incident angle as the predetermined incident angle from the multilayer filter at one or a plurality of positions on the exit surface opposite to the incident surface of the multilayer filter. An optical device comprising one or a plurality of transmissive emission waveguides that individually receive optical signals emitted at an emission angle.
基板と、
この基板の上面の所定位置から少なくとも所定長突出する形で前記上面に対して垂設された多層膜フィルタと、
前記基板の上面に積層する光導波路層中に形成され、前記多層膜フィルタの入射位置から90度以外の所定の入射角をもってこの多層膜フィルタに光信号を入射させる入射用導波路と、
前記光導波路層中に前記入射用導波路とは独立に形成され、前記入射位置とは異なる1または複数の位置で前記多層膜フィルタから前記所定の入射角と同一の反射角で出射する光信号をそれぞれ個別に受け入れる1または複数の反射型出射用導波路と、
前記光導波路層中に前記入射導波路とは独立に形成され、前記多層膜フィルタの入射面と反対の出射面における1または複数の位置で前記多層膜フィルタから前記所定の入射角と同一の出射角で出射する光信号をそれぞれ個別に受け入れる1または複数の透過型出射用導波路
とを具備することを特徴とする光デバイス。
A substrate,
A multilayer filter suspended from the upper surface in a form protruding at least a predetermined length from a predetermined position on the upper surface of the substrate;
An incident waveguide that is formed in an optical waveguide layer laminated on the upper surface of the substrate and that makes an optical signal incident on the multilayer filter at a predetermined incident angle other than 90 degrees from the incident position of the multilayer filter;
An optical signal which is formed in the optical waveguide layer independently of the incident waveguide and is emitted from the multilayer filter at the same reflection angle as the predetermined incident angle at one or a plurality of positions different from the incident position. One or more reflective exit waveguides that individually receive
The optical waveguide layer is formed independently of the incident waveguide, and has the same output angle as the predetermined incident angle from the multilayer filter at one or a plurality of positions on the output surface opposite to the incident surface of the multilayer filter. An optical device comprising one or a plurality of transmissive emission waveguides that individually receive optical signals emitted at corners.
前記多層膜フィルタを透過または反射して光信号を前記入射用導波路に送出する光信号送出手段を具備することを特徴とする請求項1〜請求項4いずれかに記載の光デバイス。   5. The optical device according to claim 1, further comprising: an optical signal transmission unit configured to transmit or reflect the multilayer filter and transmit an optical signal to the incident waveguide. 前記多層膜フィルタは、誘電体多層膜フィルタであり、反射時あるいは透過時の群遅延量が波長によって異なっていることを特徴とする請求項1〜請求項4いずれかに記載の光デバイス。   The optical device according to claim 1, wherein the multilayer filter is a dielectric multilayer filter, and a group delay amount at the time of reflection or transmission varies depending on the wavelength. 前記多層膜フィルタは、前記基板の上面に積層する光導波路層を所定幅で切断したスリットに嵌入されたフィルタ板であることを特徴とする請求項1、請求項3または請求項4いずれかに記載の光デバイス。   5. The multilayer filter according to claim 1, wherein the multilayer filter is a filter plate fitted in a slit obtained by cutting an optical waveguide layer laminated on an upper surface of the substrate with a predetermined width. The optical device described. 光導波路層中に形成された入射用導波路から90度以外の所定の入射角をもって多層膜フィルタに光信号を入射させた状態で、この多層膜フィルタの反射面で前記入射角と等しい反射角で反射する反射光を入射位置とは異なる位置で位置の変化に応じた波長成分の光信号として取り出すことを特徴とする光信号選択方法。   In a state in which an optical signal is incident on the multilayer filter from the incident waveguide formed in the optical waveguide layer at a predetermined incident angle other than 90 degrees, the reflection angle equal to the incident angle on the reflective surface of the multilayer filter A method for selecting an optical signal, comprising: extracting reflected light reflected by the optical signal as an optical signal having a wavelength component corresponding to a change in position at a position different from an incident position. 光導波路層中に形成された入射用導波路から90度以外の所定の入射角をもって多層膜フィルタに光信号を入射させた状態で、この多層膜フィルタの透過後の出射面で前記入射角と等しい反射角で出射する透過光をその出射する位置の変化に応じた波長成分の光信号として取り出すことを特徴とする光信号選択方法。   In a state where an optical signal is incident on the multilayer filter at a predetermined incident angle other than 90 degrees from the incident waveguide formed in the optical waveguide layer, the incident angle and A method for selecting an optical signal, comprising: extracting transmitted light emitted at an equal reflection angle as an optical signal having a wavelength component corresponding to a change in the outgoing position.
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