CN1717603A

CN1717603A - 波长合波分波器

Info

Publication number: CN1717603A
Application number: CN200480001485.0A
Authority: CN
Inventors: 柳泽雅弘; 小口泰介; 井上靖之; 日比野善典; 肥田安弘; 石井元速
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2003-09-12
Filing date: 2004-09-10
Publication date: 2006-01-04
Anticipated expiration: 2024-09-10
Also published as: EP1666937A4; CN100353194C; EP1666937B1; US7313297B2; KR100748896B1; JP3920900B2; WO2005026796A1; EP1666937A1; US20060023989A1; KR20060002737A; JPWO2005026796A1

Abstract

一种用于分离以规定间隔配置1个波长段域的端和另一波长段域的端的2个波段域的波长合波分波器。并且，在相互交差的2条光波导路的交差部设置电介质多层膜，从而将入射到上述电介质多层膜的光分离为透过光和反射光。其中，从上述电介质多层膜的光入射侧的多层膜表面至上述交差的2条光波导路中心的交点的距离X按照0≤X≤d/2形的式进行设定，d为上述电介质多层膜的厚度。根据这种构成，对于波长间隔较窄的2波长也不会有频谱劣化现象，且可实现截止特性良好的波长合波分波器。

Description

波长合波分波器

技术领域

本发明涉及用于光通信等的波长合波分波器，特别涉及可由简单的构成分离短波长波段之间的光波长合波分波器。

背景技术

为了能够进行大容量传送和双向同时传送，采用通过1个传送线路传送多个波长的光的光波长重叠方式。在波长重叠方式中，在进行重叠光的合波分波的功能的合波分波器中具有多种，作为加入者系统(访问系统)的合波分波器，需要低价位的部件构成。

图14为表示现有的波长合波分波器500的图。

现有的波长合波分波器500为低价位的合波分波器，对1.3μm和1.55μm的2个波长进行合波分波的器件(例如，参照专利文献1)。另外，用于光通信的“波长合波分波器”为将不同的波长合成或分离的元件。

现有的波长分波器500具有：单模光波导路2、3、2’、在与光波导路2和3交差的位置上设置的槽4、以及电介质多层膜5，而电介质多层膜5被插入于槽4内，在1.55μm带具有反射域，在1.31μm带具有透过域。

电介质多层膜5按照与光波导路2和3所成的交差角的等分线垂直，且其反射面位于光波导路2和3的交差点的形式设定。

就这样，通过光波导路2、3和电介质多层膜5，使之具有几何性反射结构，且将光波导路2’配置在电解体多层膜5的透过光上。由此，使通过光纤(未图示)在光波导路2传播的1.31μm和1.55μm的波长的重叠光中的1.55μm光通过电介质多层膜5反射，输出到光波导路3。并且，1.31μm光透过电介质多层膜5，输出到光波导路2’。

在该结构中，通过电介质多层膜5反射的1.55μm光所耦合的光波导路3为单膜光波导路，因此如何将其耦合损耗抑制到低损耗尤为重要。并且使得实现这些课题的电介质多层膜5的设定位置、光波导路2和3的交差角、用于高精度槽加工的标记位置等达到最佳化，从而实现了具有规定损耗的合波分波器(例如，参照专利文献1)。

另外，在现有的合波长分波器500中，光波导路2’进行了Y分支，在被分支的各光波导路上示出了搭载激光二极管或光电二极管的收发信号模块。

另外，在图14中省略了上述Y分支光波导路、激光二极管、光电二极管。

最近，随着访问系统中的服务的多样化，待分波的波长间隔也有变窄的倾向。例如，在进行1芯双向通信的PON(Passive Optical Network：无源光网络)系统中，将用作下降信号的1480～1580nm带分为1480～1500nm带和1550～1560nm带等2个。并且，提出了将后者分配到图像配信等将来的另外的服务上的方式(例如，参照非专利文献1)。

根据该现有例，用于分为1480～1500nm带和1550～1560nm的分波器中，需要分为波长间隔最接近的1500nm和1550nm等2波长的性能。

此外，作为其他的现有例，在将不同于通信波长的波长用作试验光而进行各种光路试验的系统中，有对于作为通信波长带域的的上限波长的1625nm使用1650nm作为试验波长的系统(例如，参照专利文献2)。在这种情况下，需要以25nm分波为接近的信号光和试验光。

若通过采用了现有的交差光波导路的部件构成实现以这种窄间隔配置的2波长，则有利于波长合波分波器的低价位化。

当通过上述交差光波导路构成波长合波分波器时，由于入射到电介质多层膜5的光为发散光，从而从所得的合波分波特性的透过域至阻断域的截止区域的倾斜劣化。因此，当分波间隔较窄时，无法忽略上述截止区域的倾斜劣化。并且，为了缩小分波间隔需要加厚电介质多层膜，但由此使因发散光造成对频谱变差的影响更为强烈。

图15为表示上述现有例中的波长合波分波器500的特性的图。

发明者们将光波导路相对折射率差设定到实用的下限值0.3％左右后进行实验研究的结果，在从光波导路2至光波导路3的反射路径中具有如图15所示的频谱劣化，在实现波长合波分波器时成为了障碍。

该频谱的劣化的形状为具有在截止波长附近成为损耗最小值的波峰P，且在其波长侧损耗增加的形状，无法根据电介质多层膜5的特性预料。

此外，在合波分波频谱中，在从透过于至阻断域的截止特性上也存在不够充分的问题。

专利文献1：日本特开平8-190026号公报；

专利文献2：日本特开2002-368695号公报；

非专利文献1：NTT技术杂志、2003年1月、Vol.15、Nol、p.24～27。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对于波长间隔较窄的2波长也没有频谱劣化，且截止特性良好的光波导路交差型的波长合波分波器。

本发明用于分离以规定长度以下的间隔配置1个波长带域的端和另一波长带域的端的2个波长带域的波长合波分波器。在相互交差的2条光波导路的交差部上设置电介质多层膜，将入射到上述电介质多层膜的光分离为透过光和反射光。其中，从上述电介质多层膜的光入射侧的多层膜表面至上述交差的2条光波导路中心的交点的距离X设定为0≤X≤d/2(d为上述电介质多层膜的厚度)。

即，在本发明中，在距离X为0～d/2的范围内，在反射路径上的频谱特性大致为矩形，因此在比截止波长偏长波长侧的位置，反射损耗不会极端地增加。即，不存在图15所示的现有例中的显著的损耗最小波峰P。

此外，在本发明中，在距离X为d/10≤X≤2/5d的范围内，在反射路径上的频谱特性更接近矩形，因此提高了对于以窄间隔配置的波长的分离度。进而，不会发生在比截止波长偏长波长侧的位置中的反射损耗的增加。

根据本发明，在光波导路交差型的波长合波分波器中，对于波长间隔较窄的2波长，也得到没有频谱劣化，且截止特性也良好的效果。

附图说明

图1A为表示本发明的实施例1的波长合波分波器100的俯视图。

图1B为表示本发明的实施例1的波长合波分波器100的主视图。

图1C为表示本发明的实施例1的波长合波分波器100的右侧视图。

图2A为表示在波长合波分波器100中从电介质多层膜5的多层膜表面5s至光波导路2和3的交差点C1的距离X成为0的位置关系的图。

图2B为表示在波长合波分波器100中从电介质多层膜5的多层膜表面5s至光波导路2和3的交差点C1的距离X成为0～d的位置关系的图。

图2C为表示在波长合波分波器100中从电介质多层膜5的多层膜表面5s至光波导路2和3的交差点C1的距离X成为d的位置关系的图。

图3为表示在波长合波分波器100中电介质多层膜5附近(光波导路交差部C1附近)的图。

图4为表示根据本发明的实施例1所得的分波特性的图。

图5为表示在本发明的实施例1中从电介质多层膜5的多层膜表面5s至交差点C1的距离X和从光波导路2至光波导路3的反射频谱的关系的图。

图6为表示在本发明的实施例1中，从光波导路2至光波导路3的反射频谱成为0.7dB的波长和成为20dB的波长的间隔与距离X的关系的图。

图7为表示在本发明的实施例1中，比截止波长偏长波长侧的位置的反射损耗和距离X的关系的图。

图8为总结了在本发明的实施例1中，将交差部的光波导路宽度W₂设为8μm、20μm，将交差角2θ设为8、10、12度时的设定距离X的适当范围的图。

图9为表示在本发明的实施例1中，光波导路的相对折射率差设定为0.45％，电介质多层膜5换成设定到截止波长1620nm附近的SiO₂和Ta₂O₅交互多层膜(厚度约为40μm)时的图。

图10为表示在本发明的实施例1中，使电介质多层膜5的厚度变薄为25μm时，比截止波长偏长波长侧的位置上的反射损耗和距离X的关系的图。

图11为在本发明的实施例1中，以扩宽的光波导路W₂为参数表示对于光波导路交差角2θ的反射衰减量的图。

图12为在本发明的实施例1中，以交差角为参数，将有光波导路扩宽结构的情况(实线)和没有的情况(虚线)的反射频谱在其截止区域进行比较的图。

图13为表示作为本发明的实施例2的波长合波分波器200的图，且为表示电介质多层膜5的附近(光波导路交差部C1的附近)的图。

图14为表示现有的波长合波分波器500的图。

图15为表示现有的波长合波分波器500的特性的图。

具体实施方式

用于实施发明的最佳方式为下面的实施例。

实施例1

图1A为表示作为本发明的实施例1的波长合波分波器100的俯视图，图1B为其主视图，图1C为其右侧视图。

图2A为表示在波长合波分波器100中从电介质多层膜5的多层膜表面5s至光波导路2和3的交差点C1的距离X成为0的位置关系的图。并且，图2B为表示距离X成为0～d的位置关系的图。图2C为表示距离X成为d的位置关系的图。

波长合波分波器100具有：硅基板1、单模光波导路2、3、2’、槽4和电介质多层膜5。

单模光波导路2、3、2’具有由石英系列的玻璃形成的芯线和包层。电介质多层膜5设置在槽4内。

光波导路2、3形成了在基板1的中央部具备交差点C1的交差光波导路，将电介质多层膜5中的反射光导向光波导路3。并且，使光波导路2’的光轴与光波导路2的光轴对齐，将透过了电介质多层膜5的透过光导向光波导路2’。在光波导路2和3相交的位置设有槽4，其中插入了电介质多层膜5，通过粘接剂(未图示)固定。

电介质多层膜5在波长1260～1500nm上具有透过带，而在波长1550～1600nm上具有反射带的短波长域透过型，在厚度约为5μm的聚酰亚胺薄膜基板(基板部51)上形成了厚度约为30μm的SiO₂和Ta₂O₅的交互多层膜的多层膜。

因此，可以让输入到光波导路2的波长域1260～1500nm带的光和波长域1550～1600nm带的光中的波长域1260～1500nm带的光透过，与光波导路2’耦合，让波长域1550～1600nm带的光反射，与光波导路3耦合。

电介质多层膜5其多层膜表面5s侧按照朝向光入射侧的形式设定，且从多层膜表面5s至光波导路交差点C1的距离X设定成6μm。

如上所述，电介质多层膜5的厚度为30μm，基板部51的厚度为5μm，电介质多层膜5和基板部51容纳于槽4中。因此，作为其共计的厚度30μm+5μm＝35μm的一半的17.5μm为从多层膜表面5s至槽4的中心的距离。并且，由于从多层膜表面5s至光波导路交差点C1的距离为X＝6μm，因此从光波导路交差点C1至槽4的中心的距离为17.5μm-6μm＝11.5μm。

即，槽4的中心位于离光波导路交差点C1有11.5μm的距离上，而与光波导路2和光波导路3的垂直等分线垂直，且以比电介质多层膜5整体厚度宽2～3μm的宽度设定了槽4。

在实施例1中，槽4为通过刻模锯形成的槽，形成槽4时成为位置基准的金属标记设在了光波导路中心(硅基板1)上，因此可将从多层膜表面5s至光波导路交差点C1的距离X控制在6μm±3μm内。

另外，图2A为表示从多层膜表面5s至光波导路交差点C1的距离X为0的位置关系，图2B为表示距离X为0≤X≤d的位置关系(d为电介质多层膜5的厚度)，图2C为表示距离X与电介质多层膜5的厚度d相同的位置关系。

图3为表示在波长合波分波器100中，电介质多层膜5附近(光波路交差部C1附近)的图。

在单模光波导路2、3、2’交差的光波导路交差部C1上设有电介质多层膜5。

另外，在以后的说明中将单模光波导路2表示为输入光波导路2，将单模光波导路3表示为输出光波导路3，将单模光波导路2’表示为输出光波导路2’。

输入光波导路2为引导输入光的光波导路，输出光波导路3为引导电介质多层膜5中的反射光的光波导路，输出光波导路2’为引导电介质多层膜5中的透过光的光波导路。

根据后述的理由，入射到电介质多层膜5的光束的发散角越小越好，因此将光波导路的相对折射率差抑制在0.3～0.45％左右，且在接近槽4的区域扩大光波导路宽度，增加模式域(mode field)直径。

即，引导输入光的光波导路2由输入光波导路2a、锥形光波导路2b、扩宽光波导路2c构成。即，输入光波导路2a通过锥形光波导路2b，扩宽了光波导路宽度，与扩宽光波导路2c连接。

输出光波导路2’由输出光波导路2’a、锥形光波导路2’b、扩宽光波导路2’c构成。即，输出光波导路2’a通过锥形光波导路2’b扩宽了光波导路宽度，与扩宽光波导路2’c连接。

并且，在相对输入光波路2a、锥形光波导路2b、扩宽光波导路2c点对称的位置上配置输出光波导路2’a、锥形光波导路2’b、扩宽光波导路2’c，以使维持与输入光波导路2的光耦合。

输出光波导路3由输出光波导路3a、锥形光波导路3b、扩宽光波导路3c构成。即，输出光波导路3a通过锥形光波导路3b扩宽了光波导路宽度，与扩宽光波导路3c连接。

并且，在相对输入光波路2a、锥形光波导路2b、扩宽光波导路2c镜面对称的位置上配置输出光波导路3a、锥形光波导路3b、扩宽光波导路3c，以使维持与输入光波导路2的光耦合。

在上述实施例中，光波导路为相对折射率差0.3％，且将光的输入输出端部中的光波导路宽度2a、3a、2’a设为8μm，通过锥形光波导路2b、3b、2’b将光波导路宽度扩展至25μm。并且，光波导路2和3以交差角12度交差。

在上述实施例中，在交差部C1中的光波导路宽度扩大的区域，优选该光波导路宽度维持为恒定长度等宽度，以使在锥形光波导路扩大的光的模式稳定。即，在交差部C1中的光波导路宽度扩大的区域，优选使上述光波导路的宽度到与交差的另一方的光波导路接触的位置或其外侧相等。

本发明者们对反射频谱的劣化原因进行研究的结果，得知：根据在光波导路交差部C1设定电介质多层膜5的位置，频谱的形状发生显著变化。

图4为表示根据实施例1得出的分波特性的图。

因从光波导路2至光波导路3的反射而得到的分波特性中，比1550μm偏长波长的部分的特性如图4所示，为平坦且低损耗的特性，从而解决了在现有例中成为问题的长波段的损耗增加。

在图4中研究对1250～1500nm的波长域和1550～1600nm的波长域进行分波的情况。在这种情况下，可知：在各通过带域中光源波长最接近的波长1500nm和波长1550nm上，损耗为1.5dB以下的良好特性。

另外，对于阻止对方的波长的干扰的阻止量而言，在光波导路2→2’中为50dB以上便足够，但在光波导路2→3中则为了电介质多层膜5的透过域波动而限制在20dB左右。这并非因实施例1的波长合波分波器的构成造成，而在从电介质多层膜5取出反射光的其他束型的波长合波分波器的构成等中也较为普遍。

进而，待分波的波长间隔接近，其波长间隔为25nm也能达到充分应用的水平。例如当对波长1250nm～1515nm、波长1540nm～1600nm的带域时，损耗确保为2dB以下、阻止量确保为30dB(光波导路2→2’)。

图5为表示在上述实施例中从电介质多层膜5的多层膜表面5s至交差点C1的距离X和从光波导路2至光波导路3的反射频谱的关系的图。

上述“距离X”如图2A～C所示，为从光入射侧的多层膜表面5s至光波导路中心交差的点(交差点C1)的距离，下面，也表示为设定距离X。

在实验中，从交差点C1与多层膜表面5s一致的位置(图2A中距离X＝0)到交差点C1与多层膜5和基板部51的边界一致的位置(图2B中距离X＝d)，改变电介质多层膜5的设置位置。电介质多层膜5为在5μm厚的聚酰亚胺膜基板(基板部51)上层叠30μm厚的SiO₂和Ta₂O₅的交互多层膜的短波长透过型滤波器，其截止波长设定在1530nm附近。

此外，在光波导路中，相对折射率差为0.3％，标准宽度W₁＝8μm、扩宽度W₂＝20μm、交差角2θ＝12度。

根据图5所示的例，在距离X＝0～12μm的范围内，距离X增加，且截止区域的倾斜特性被改善，从而形成近似更陡峭的矩形的形状。但是，设定距离X进一步增加，从而形成设定距离X＝15～30μm，则在截止波长附近出现损耗成为最小的波峰。并且，表示在长波长侧损耗增加的倾向，伴随设定距离X的增加，该倾向也变显著。

可知：该长波长侧的损耗增加比较急剧，且在该范围中，通过电介质多层膜5反射的光束在光波导路3的耦合急速下降。先前通过研究确认的图15所示的特性(波峰P)可估计为属于该区域。显示这种特性的理由并不明确，但一方面来自电介质多层膜5的反射的大部分由来自多层膜表面5s附近的反射波所决定。相反，认为截止区域的倾斜特性则由来自多层部整体的反射波所决定的缘故。

并且，认为这种现象在为实现急剧的倾斜特性而增加了层叠层数的较厚的多层膜中尤为显著，且不仅是本实施例采用的短波长透过型边缘滤波器(edge filter)，即使为长波长透过型边缘滤波器或带通型滤波器也相同。

图6为表示在图5所示的反射频谱中损耗成为0.7dB的波长和成为20dB的波长的间隔的图，其波长间隔越小，表示频谱的急剧性越好。

其中，在距离X＝0～12μm的范围中，可确认：尽管在X＝12μm储存在若干个波峰，但距离X增加的同时波长间隔减小，从而特性形成更急剧的矩形形状。

此外，若设想波长间隔较窄的2个波长带，则优选设定距离X为3μm以上。

另外，设定距离X＝15～30μm，从在截止波长附近成为损耗最小值的波峰沿着长波长侧损耗增加，形成超过1dB的频谱形状(图5)。因此，对于该区域的距离X，未进行图示。

图7为表示比截止波长偏长波长侧的位置的反射损耗和距离X的关系的图。

横轴表示从电介质多层膜表面至波导路较差点的距离X，纵轴表示波长1550nm的反射损耗。距离X在0至15μm的范围内，反射损耗不会极端地增加，反射损耗为1dB以下。进而，距离X在3μm至12μm的范围内，反射损耗形成最小值。

根据以上的实验结果，设定距离X从0至相当于电介质多层膜的厚度的1/2的15μm的范围内，在长波长侧的反射损耗不会极端地增加，在长波长侧的反射损耗为1dB以内。进而，设定距离X在相当于电介质多层膜的厚度的1/10的3μm至相当于该厚度的2/5的12μm为止的范围内，截止特性更接近矩形，且对于窄间隔配置的波长，则分离度有所提高。

即，设定距离X＝3～12μm的范围为截止区域的倾斜特性和反射损耗并存的最佳范围。该倾向为即使在改变了交差光波导路的参数的其他情况下，也同样出现的现象。

在上述实施例中，最大特征是为了抑制在现有例中成为课题的反射频谱的劣化，而将对于光波导路交差部C1的电介质多层膜5的设定距离X控制在规定的范围。

图8为总结了将交差部的光波导路宽度W₂设为8μm、20μm，将交差角2θ设为8、10、12度时的设定距离X的适当范围的图。

其中，20μm/12度相当于图5的情况。另外，光波导路宽度W₂＝8μm为表示在交差部C1未对光波导路扩宽，而在全区域由8μm的光波导路构成的情况，且光波导路宽度20μm表示在交差部C1将8μm的标准光波导路宽度扩宽为20μm的情况。

在图8中，○标记表示截止区域的倾斜特性和反射损耗并存的最佳范围，△表示在可允许反射损耗的范围内，×表示作为设定距离X不适当的距离。光波导路宽度和交差角可不相干地得到与图5所示的情况相同的结果。

图9为表示将光波导路的相对折射率差设定为0.45％，将电介质多层膜5替换为约40μm的设定到截止波长1620nm附近的SiO₂和Ta₂O₅交互多层膜的情况。

图9所示的情况的结果成为与图8所示的情况相同的结果。

图10为表示使电介质多层膜5的厚度变薄为25μm时，比截止波长偏长波长侧的位置上的反射损耗和距离X的关系的图。

横轴表示从电介质多层膜表面至波导路较差点的距离X，纵轴表示波长1550nm的反射损耗。所用的电介质多层膜的截止波长为1530nm，波导路的交差角2θ为12度，相对折射率差为0.3％，波导路的标准宽度和扩宽的宽度分别为8μm和25μm。设定距离X在0至相当于多层膜厚度的1/2的12.5μm为止的范围，显示出反射损耗为1dB以下的良好特性。进而，在相当于多层膜厚度的1/10的2.5μm至相当于该厚度的2/5的10μm为止的范围，可得到更低损耗的特性。

总结上述结果，为不导致损耗增加，需要将光入射侧至电介质多层膜5的厚度的一般区域与光波导路交差点C1对齐(即，0≤X≤d/2)。

此外，为了一同提高损耗及截止特性，优选在上述区域中，在多层膜厚度的10％左右的部分并限制在内部的区域设定设定距离X。即，为一同提高损耗和截止特性，优选d/10≤X≤2d/5。

即，在上述实施例中，将从电介质多层膜的光入射侧的多层膜表面至交差的2条光波导路的中心的交点的距离X设定为0≤X≤d/2(d为上述电介质多层膜的厚度)。

接着，对于光波导路参数对合波分波特性的影响进行说明，且对于适当的光波导路参数的范围进行说明。

在将电介质多层膜5设置在光波导路间的波长合波分波器100中，从光波导路出射到槽4的区域并入射到电介质多层膜5的光形成发散光。这会使以平行光入射为前提的电介质多层膜5的特性劣化。

当为发散光时，至电介质多层膜5的入射角以由光波导路交差角决定的角度为中心扩散相当于发散角的量，并以相互不同的角度入射到电介质多层膜5。就这样以相互不同的角度入射到电介质多层膜5，因此出现上述特性的劣化。这是由于根据不同的入射角而截止波长会有稍微的偏离，故与其重叠而出现的电介质多层膜5的响应中的截止区域的倾斜比平行光入射缓。

为减小这种影响，采用低相对折射率差的光波导路，且扩大与槽4相接的光波导路宽度的做法较为有效。就这样，采用低相对折射率差的光波导路，并扩大接近槽4的光波导路宽度，由此局部扩大与槽4相接的光波导路的模式域直径，且出射到电介质多层膜5的光束的发散角变小。

若相对折射率差小于0.3％，则无法与标准的连接用光纤的相对折射率差匹配，且光波导路的允许弯曲半径增大，光波导路尺寸变大，因此将相对折射率差减小为小于0.3％，并不实用。另一方面，若相对折射率差为0.45％以上，则电介质多层膜5的截止区域的倾斜特性劣化，因此无法得到所期望的波长分离度。

因此，优选相对折射率差为0.3～0.45％左右。

此外，在相对折射率差为0.3～0.45％时，扩宽光波导路的优选尺寸W₂相对输入输出光波导路2a的标准宽度W₁＝7～8μm，其宽度W₂为18μm以上为好。这是由于若输入输出光波导路的宽度W₂小于18μm，则模式域的扩大效果不够充分的缘故。

进而，将构成光波导路的中心的厚度设定为7～10μm，并将输入输出光波导路2a的剖面设为大致矩形的芯核形状，但根据将芯核厚度设定为很薄的厚度，可抑制光波导路的弯曲损耗。由此，有利于减小弯曲部的曲率并使光波导路小型化的情况。

锥形光波导路2b的长度l₁使锥形角度为单侧1度以下为好，由此，锥形变缓，模式域直径逐渐扩大，因此可制止过度损耗的发生。应将扩宽光波导路2c以恒定长的等宽度延长，扩宽光波导路2c的长度l₂取为长于和交差的另一方的波导路接触的位置。作为扩宽光波导路2c的长度l₂，通过确保恒定长度，可使在扩宽光波导路2c中传播的模式稳定。由此，射出到电介质多层膜5的光束的中心与光波导路中心一致，也确保反射特性稳定。

截止区域的倾斜特性还依赖于图3所示的光波导路交差角2θ。电介质多层膜5的截止波长与cosθ成正比，因此至电介质多层膜5的入射角θ越大，则由发散光造成的截止区域的倾斜特性的劣化越显著。

因此，为了不使截止区域的倾斜特性产生劣化，优选将交差角2θ减小。若减小交差角2θ，则电介质多层膜5的反射衰减特性产生劣化，但通过采用扩宽的光波导路构成，可减少该反射衰减特性的劣化。

图11为在上述实施例中，以扩宽的光波导路W₂为参数表示对于光波导路交差角2θ的反射衰减量的图。

其中，使用了相对折射率差为0.3％左右的光波导路。

由图11可知，将光波导路交差角2θ设定的较小，则反射衰减特性发生劣化，但即使为相同的光波导路交差角2θ，在光波导路宽度W₂较大时，反射衰减量较大。并且，将光波导路交差角设定为8～12度，且将光波导路宽度W₂设定为20μm以上，作为反射衰减特性可获得大致良好的35dB以上。这种倾向在比曲折率差为0.45％左右的光波导路时也一样，通过调整光波导路宽度W₂，可将光波导路交差角设定到8～12度的范围。

图12为在上述实施例中，以交差角为参数，将有光波导路扩宽结构的情况(实线)和没有的情况(虚线)的反射频谱在其截止区域进行比较的图。

图12为表示上述扩宽光波导路的导入和交差角的设定对截止区域的倾斜特性的影响的图。截止倾斜在交差角为12度时比交差角为16度时有所改善，且将交差角恒定在12度或16度时，通过将光波导路宽度扩宽为20μm，使截止的倾斜更为急剧。这种截止区域的倾斜特性的改善效果，在光波导路2至光波导路2’的透过特性中也所表现。

上述实施例为用于分离以50nm以下的间隔配置1个波长段域的端和另一波长段域的端的2个波长段域的波长合波分波器。在相互交差的2条光波导路的交差部设置电介质多层膜，从而将入射到上述电介质多层膜的光分离为透过光和反射光。其中，该例将从上述电介质多层膜的光入射侧的多层膜表面至上述交差的2条光波导路的中心的交点的距离X按照0≤X≤d/2(d为上述电介质多层膜的厚度)的形式进行设定。

此外，电介质多层膜5的多层膜厚度为20μm以上时，上述的距离X的设定特别有效。

实施例2

波长合波分波器200基本与波长合波分波器100相同，但仅有相对输出波导路的点对称位置设置波导路3’的方面与波长合波分波器100不同。

输出光波导路3’由输出光波导路3’a、锥形光波导路3’b、和扩宽光波导路3’c构成。即，输出光波导路3’a通过锥形光波导路3’b，扩充了光波导路宽度，并与扩宽光波导路3’c连接。

另外，也可将波导路3’用作监视器用端子等，且也可不使用导波路3’而形成开放端。

Claims

1、一种波长合波分波器，在相互交差的2条光波导路的交差部上设置电介质多层膜，将入射到所述电介质多层膜的光分离为透过光和反射光，其特征在于，

从所述电介质多层膜的光入射侧的多层膜表面至所述交差的2条光波导路中心的交点的距离X为0≤X≤d/2，d为所述电介质多层膜的厚度。

2、如权利要求1所述的波长合波分波器，其中，

所述交差的2条光波导路朝向所述交差部被扩大为光波导路宽度。

3、如权利要求2所述的波长合波分波器，其中，

所述被扩大的光波导路宽度在所述交差部附近恒定。

4、如权利要求1～3中任一项所述的波长合波分波器，其中，

所述光波导路的相对折射率差被设定到0.3％～0.45％。

5、如权利要求1～3中任一项所述的波长合波分波器，其中，

所述距离X为d/10≤X≤2d/5。

6、如权利要求1～3中任一项所述的波长合波分波器，其中，

所述电介质多层膜的多层膜厚度为20μm以上。

7、如权利要求1～3中任一项所述的波长合波分波器，其中，

所述交差的2条光波导路的交差角为8～16度。