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JP2003195087A - 光機能デバイスの接続方法および光装置 - Google Patents

光機能デバイスの接続方法および光装置

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JP2003195087A
JP2003195087A JP2001399239A JP2001399239A JP2003195087A JP 2003195087 A JP2003195087 A JP 2003195087A JP 2001399239 A JP2001399239 A JP 2001399239A JP 2001399239 A JP2001399239 A JP 2001399239A JP 2003195087 A JP2003195087 A JP 2003195087A
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optical
light
substrate
functional devices
optical functional
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JP2001399239A
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Hideyuki Miyata
英之 宮田
Yoshihiko Kaido
義彦 海藤
Tadao Nakazawa
忠雄 中澤
Masaharu Doi
正治 土居
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】同一基板上に形成された複数の光機能デバイス
について迷光の影響を抑圧可能する接続方法および光装
置を提供する。 【解決手段】本発明にかかる光機能デバイスの接続方法
は、同一基板１Ａ上に形成された複数の光機能デバイス
１１，１２の接続において、複数の光機能デバイス１
１，１２を通る光路の両端が基板１Ａの同一端面上に位
置するように、複数の光機能デバイス１１，１２を従属
接続するものである。かかる接続方法によれば、光入力
側からの迷光の光出力側への漏れ込みを効果的に抑える
ことが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、同一基板上に形成
された複数の光機能デバイスを接続するための技術に関
し、特に、光入力側からの迷光の光出力側への漏れ込み
を抑圧可能にする接続方法およびそれを適用した光装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＩＰデータ通信の需要の増大に伴い、超
長距離・大容量かつネットワークの構築可能な光通信シ
ステムおよび光信号処理システムなどの開発が急務とな
っている。波長多重（ＷＤＭ）伝送を基礎技術とした伝
送方式は、大容量伝送が可能であって波長単位での分離
多重が簡易に行えることから、光レベルでの光クロスコ
ネクト（ＯＸＣ）、光分岐挿入（ＯＡＤＭ）等の異種サ
ービスの多重分離を行う柔軟な光波ネットワークの構築
が可能である。そのため上記の方式を用いた伝送装置お
よび信号処理装置等の開発、製品化が大きく進んでい
る。
【０００３】これらの装置の中では、光をＯＮ／ＯＦＦ
する、光を減衰させる、１×ｎに切り換える等の機能を
持つ光スイッチや、波長ごとに信号光を振り分ける波長
フィルタ等の多くの光機能デバイスが用いられる。具体
的には、光スイッチ（光減衰器も含む）は、例えば、送
信側の波長多重部での各波長のレベル合わせ、光アンプ
でのＡＬＣ制御、ＯＸＣおよびＯＡＤＭでの波長切り換
えや光のＯＮ／ＯＦＦなどに用いられる。また、光フィ
ルタは、例えば、ＯＸＣおよびＯＡＤＭでの波長切り換
え、受信部での各波長の分離やＡＳＥカットなどに用い
られる。
【０００４】これらの光機能デバイスは、ＳｉＯ2やＬ
ｉＮｂＯ3等の基板上に形成することにより高機能化、
小型化、集積化、低電力化、低コスト化などが可能とな
る。基板上に集積化された複数の光機能デバイスは、例
えば図１７に示すように個別で並列的に使用されたり、
または、例えば図１８（Ａ）（Ｂ）に示すように多段に
従属接続されて使用されたりすることによって、各々の
機能が満足される。このように各光機能デバイスを個別
に並列的に使用する場合は、集積化の効果が大となる。
また、各光機能デバイスを多段に従属接続して使用する
場合は、例えば、各光機能デバイスが光スイッチのとき
には、消光比の向上を図ることが可能となり、各光機能
デバイスが音響光学チューナブルフィルタ（Acousto Op
tic Tunable Filter；ＡＯＴＦ）等の光フィルタのとき
には、透過帯域の狭窄化、他チャンネル抑圧比の向上、
ノッチフィルタとして使用時の消光比の向上等を図るこ
とが可能となる。また、機能の異なるデバイスを多段に
従属接続して使用すれば、高機能化等を図ることも可能
となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、基板上に集積
化された複数の光機能デバイスを上記のように接続して
使用した場合、基板入力部からの入力光は、その大部分
が光機能デバイスを通過するものの、前述の図１７およ
び図１８（Ａ）（Ｂ）に波線矢印でそれぞれ示したよう
に、一部が基板内に放射され迷光として光機能デバイス
を迂回し出力部に結合する。この迷光の出力部への結合
は、光機能デバイスが光スイッチの場合、消光比の劣化
を引き起こしてしまう。また、光機能デバイスがＡＯＴ
Ｆ等のような光フィルタの場合には、他チャンネル抑圧
比の劣化、ノッチフィルタとして使用時の消光比の劣化
を引き起こしてしまう。
【０００６】具体的に、例えば図１９の実線に示すよう
な、光挿入損失が１０ｄＢであって光機能部分での消光
比が４０ｄＢの特性を有する光スイッチを一例として考
えると、入力光に対する迷光のレベル差が４０ｄＢある
場合、光スイッチの消光比が約３０ｄＢとなり、迷光の
レベル差が５０ｄＢある場合には、消光比が約３７ｄＢ
となる。このように、迷光の影響を受けて光スイッチの
消光比が制限されてしまうことになる。光スイッチの消
光比の所要値が４０ｄＢであると仮定した場合、入力光
に対する迷光のレベル差が５０ｄＢ以上でも所要値を満
足しないことになるため、上記光機能部分での消光比に
比べ無視できるほど迷光のレベルを小さく、望ましくは
入力光に対する迷光のレベル差が６０ｄＢ以上となるよ
うにする必要がある。
【０００７】本発明は上記の点に着目してなされたもの
で、同一基板上に形成された複数の光機能デバイスにつ
いて迷光の影響を抑圧可能する接続方法およびその接続
方法を適用した光装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明にかかる接続方法の１つの態様は、同一基板
上に形成された複数の光機能デバイスを接続する方法に
おいて、複数の光機能デバイスを通る光路の両端が基板
の同一端面上に位置するように、複数の光機能デバイス
を従属接続するようにしたものである。
【０００９】また、本発明にかかる光装置の１つの態様
は、同一基板上に形成された複数の光機能デバイスと、
複数の光機能デバイスを通る光路の両端が基板の同一端
面上に位置するように複数の光機能デバイスを従属接続
する従属接続部と、を備えて構成されるものである。か
かる接続方法および光装置によれば、従属接続された複
数の光機能デバイスに対して基板の同一端面より光が入
出力されるようになるため、光入力側で発生する迷光が
各光機能デバイスを迂回して光出力側の光路内を伝搬す
る光に結合してしまう割合が低減される。これにより、
光入力側からの迷光の光出力側への漏れ込み現象を効果
的に抑えることが可能になる。
【００１０】本発明にかかる接続方法の他の態様は、同
一基板上に形成された複数の光機能デバイスを接続する
方法において、基板上で隣り合う光機能デバイスの光の
入出力方向が互いに逆向きとなるように、複数の光機能
デバイスを並列接続するようにしたものである。また、
本発明にかかる光装置の他の態様は、同一基板上に形成
された複数の光機能デバイスと、基板上で隣り合う光機
能デバイスの光の入出力方向が互いに逆向きとなるよう
に、複数の光機能デバイスを並列接続する並列接続部
と、を備えて構成されるものである。
【００１１】かかる接続方法および光装置によれば、並
列接続された複数の光機能デバイスに対して、隣り合う
光機能デバイスに入出力される光の伝搬方向が互いに逆
向きとなるため、隣の光機能デバイスの光入力側で発生
する迷光が自らの出力側光路内を伝搬する光に結合して
しまう割合が低減される。これにより、隣り合う光機能
デバイス間での迷光の漏れ込み現象を効果的に抑えるこ
とが可能になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明にかかる光機能デ
バイスの接続方法を適用した光装置の第１実施形態を示
す構成図である。図１において、第１実施形態の光装置
は、例えば、同一基板１Ａ内の２本の光導波路２１，２
２上にそれぞれ形成された２つの光機能デバイス１１，
１２について、光導波路２１の一端２１ａに入力光路２
INを接続し、かつ、その光導波路２１の一端２１ａが位
置する基板１Ａの端面と同一の面上に位置する光導波路
２２の一端２２ａに出力光路２OUTを接続するととも
に、光導波路２１の他端２１ｂと光導波路２２の他端２
２ｂとの間を接続光路２12により接続して、２つの光機
能デバイス１１，１２を従属接続した構成を備える。
【００１３】基板１Ａは、例えばＳｉＯ2やＬｉＮｂＯ3
等からなる基板材料に所要の処理を施すことによって、
２本の略平行な光導波路２１，２２と、２つの光機能デ
バイス１１，１２とをそれぞれ形成したものである。各
光機能デバイス１１，１２は、例えば、光スイッチ、光
減衰器、光フィルタ等の公知の光機能デバイスとするこ
とが可能であり、光導波路型および非光導波路型のいず
れのデバイスを用いてもよい。また、各々の光機能デバ
イス１１，１２は、同一の機能を備えたものであって
も、異なる機能を備えたものであっても構わない。な
お、光機能デバイスの具体的な構成の一例については後
述することにする。
【００１４】入力光路２IN、出力光路２OUTおよび接続
光路２12は、それぞれ、光ファイバまたは光導波路など
の公知の光線路である。本光装置への入力光は、入力光
路２ INを伝搬して基板１Ａの光導波路２１の一端２１ａ
に入力され、光導波路２１を通って光機能デバイス１１
に与えられる。そして、光機能デバイス１１を通過した
光は、光導波路２１の他端２１ｂから出射され、接続光
路２12を伝搬して基板１Ａの光導波路２２の他端２２ｂ
に入力され、光導波路２２を通って光機能デバイス１２
に与えられる。光機能デバイス１２を通過した光は、光
導波路２２の一端２２ａから出射され、出力光路２OUT
を伝搬して本光装置の出力光として出力される。
【００１５】上記のような構成の光装置では、基板１Ａ
上の光導波路２１の一端２１ａに与えられる入力光は、
その大部分が光導波路２１を伝搬して光機能デバイス１
１に送られるものの、図１の波線矢印で例示したよう
に、一部が迷光Ｓとして基板内に放射され、この迷光Ｓ
は光機能デバイス１１を迂回して基板１Ａの光入力側と
は反対側の端面に向けて伝搬するようになる。しかしな
がら、本光装置は、基板１Ａの入力光路２INが接続され
た端面と同一の面上に位置する光導波路２２の一端２２
ａに出力光路２OUTが接続されていて、光導波路２２内
の一端２２ａ付近を伝搬する光に対して、上記の迷光Ｓ
が結合し難い構成となっている。このため、基板１Ａ上
における光入力側からの迷光Ｓの光出力側への漏れ込み
現象が効果的に抑えられるようになる。具体的には、本
光装置において、各光機能デバイス１１，１２を光スイ
ッチ等とした場合には、消光比の改善を図ることが可能
になる。また、各光機能デバイス１１，１２を光フィル
タ等とした場合には、他チャンネル抑圧比の向上や、ノ
ッチフィルタとして使用時の消光比の改善を図ることが
可能になる。
【００１６】このように本光装置によれば、同一基板１
Ａ上の２つの光機能デバイス１１，１２の個々の特性を
十分に引き出すことが可能になる。このようにして同一
基板上に集積化された光デバイスを各種の光伝送装置に
適用可能にすることは、光伝送装置の小型化および低コ
スト化に有効となる。なお、上記の第１実施形態では、
基板１Ａ上の光導波路２１,２２の各他端２１ｂ，２２
ｂの間を接続光路２12により直接接続する場合を示した
が、本発明はこれに限らず、例えば図２に示すように接
続光路２12上に他の光デバイス３を設けた構成であって
もよい。上記他の光デバイス３の具体例としては光アン
プ等を挙げることができる。ただし、光デバイス３は光
アンプに限定されるものではない。
【００１７】次に、本発明による光装置の第２実施形態
について説明する。図３は、本発明にかかる光機能デバ
イスの接続方法を適用した光装置の第２実施形態を示す
構成図である。なお、第１実施形態の構成と同様の部分
には同一の符号を付して説明を省略し、以下、他の実施
形態においても同様とする。図３において、第２実施形
態の光装置は、例えば、同一基板上に集積化した３つの
光機能デバイスを従属接続する場合に対応したものであ
る。具体的には、同一基板１Ｂ内の３本の光導波路２
１，２２，２３上にそれぞれ形成された３つの光機能デ
バイス１１，１２，１３について、光導波路２１の一端
２１ａに入力光路２INを接続し、かつ、その光導波路２
１の一端２１ａが位置する基板１Ａの端面と同一の面上
に位置する光導波路２３の一端２３ａに出力光路２OUT
を接続する。また、光導波路２２の一端２２ａと光導波
路２３の他端２３ｂとの間を接続光路２23により接続
し、かつ、光導波路２２の他端２２ｂと光導波路２１の
他端２１ｂの間を接続光路２12により接続する。これに
より本光装置は、３つの光機能デバイス１１〜１３を従
属接続した構成を備える。
【００１８】基板１Ｂは、前述した第１実施形態の場合
と同様にして、所要の基板材料に３本の略平行な光導波
路２１〜２３と、３つの光機能デバイス１１〜１３とを
それぞれ形成したものである。各々の光機能デバイス１
１〜１３についても第１実施形態で説明した各光機能デ
バイスと同様である。本光装置への入力光は、入力光路
２INを伝搬して基板１Ｂの光導波路２１の一端２１ａに
入力され、光導波路２１を通って光機能デバイス１１に
与えられる。そして、光機能デバイス１１を通過した光
は、光導波路２１の他端２１ｂから出射され、接続光路
２12を伝搬して基板１Ｂの光導波路２２の他端２２ｂに
入力され、光導波路２２を通って光機能デバイス１２に
与えられる。光機能デバイス１２を通過した光は、光導
波路２２の一端２１ａから出射され、接続光路２23を伝
搬して基板１Ｂの光導波路２３の他端２３ｂに入力さ
れ、光導波路２３を通って光機能デバイス１３に与えら
れる。光機能デバイス１３を通過した光は、光導波路２
３の一端２３ａから出射され、出力光路２OUTを伝搬し
て本光装置の出力光として出力される。
【００１９】上記のような構成の光装置でも、第１実施
形態の場合と同様に、基板１Ｂの入力光路２INが接続さ
れた端面と同一の面上に位置する光導波路２３の一端２
３ａに出力光路２OUTが接続されているため、図３の波
線矢印で例示した光入力側からの迷光Ｓが、光導波路２
３内の一端２３ａ付近を伝搬する光に対して結合し難い
構成となっている。このため、基板１Ｂ上における光入
力側からの迷光Ｓの光出力側への漏れ込み現象を効果的
に抑えることができ、同一基板１Ｂ上の３つの光機能デ
バイス１１〜１３の個々の特性を十分に引き出すことが
可能になる。
【００２０】なお、上述した第１、第２実施形態では、
同一基板上の２つまたは３つの光機能デバイスを従属接
続するようにしたが、本発明の接続方法は、同一基板上
の４つ以上の光機能デバイスを従属接続する場合にも上
記と同様にして適用することが可能である。次に、本発
明による光装置の第３実施形態について説明する。
【００２１】図４は、本発明にかかる光機能デバイスの
接続方法を適用した光装置の第３実施形態を示す構成図
である。図４において、第３実施形態の光装置は、例え
ば、同一基板上に集積化した３つの光機能デバイスをル
ープ状に従属接続する場合に対応したものであって、特
に、ここでは基板上の少なくとも１つの光機能デバイス
に偏光依存性がある場合に好適な構成を示したものであ
る。具体的には、前述した第２実施形態の場合と同様の
構成を有する基板１Ｂの光入出力部分と、入力光路２IN
および出力光路２ OUTとの間を、光サーキュレータ４、
偏光ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳとする）５および
接続光路２A，２B，２Cを用いて接続することで、３つ
の光機能デバイス１１〜１３を従属ループ接続した構成
を備える。
【００２２】光サーキュレータ４は、少なくとも３つの
ポート４ａ，４ｂ，４ｃを有し、ポート４ａからポート
４ｂに向かう方向、ポート４ｂからポート４ｃに向かう
方向およびポート４ｃからポート４ａに向かう方向にの
み光を伝達する一般的な光部品である。この光サーキュ
レータ４には、入力光路２INがポート４ａに接続され、
ＰＢＳ５に繋がる接続光路２Aがポート４ｂに接続さ
れ、出力光路２OUTがポート４ｃに接続されている。
【００２３】ＰＢＳ５は、光サーキュレータ４のポート
４ｂから接続光路２Aを介して送られてくる入力光を互
いに偏波面の直交した２つの偏光に分離し、一方の偏光
を接続光路２Bの一端に出力し、他方の偏光を接続光路
２Cの一端に出力する。接続光路２Bの他端は、基板１Ｂ
上の光導波路２１の一端２１ａに接続されていて、接続
光路２Cの他端は、基板１Ｂ上の光導波路２３の一端２
３ａに接続されている。また、上記のＰＢＳ５は、基板
１Ｂから接続光路２Bおよび接続光路２Cを介してそれぞ
れ送られてくる偏波面が直交した２つの偏光を合波して
接続光路２Aに出力する。
【００２４】なお、基板１Ｂ上の光導波路２２の一端２
２ａが接続光路２23を介して光導波路２３の他端２３ｂ
に接続され、光導波路２１の他端２１ｂが接続光路２12
を介して光導波路２２の他端２２ｂに接続されている点
は、前述した第２実施形態の場合と同様である。上記の
ような構成の光装置では、入力光路２INを伝搬する入力
光が光サーキュレータ４および接続光路２Aを介してＰ
ＢＳ５に送られ、直交する２つの偏光に分離されて接続
光路２B，２Cにそれぞれ出力される。
【００２５】ＰＢＳ５から接続光路２Bに出力された一
方の偏光は、基板１Ｂ上の光導波路２１の一端２１ａに
入力され、光導波路２１を通って光機能デバイス１１に
与えられた後、接続光路２12および光導波路２２を通っ
て光機能デバイス１２に与えられ、さらに、接続光路２
23および光導波路２３を通って光機能デバイス１３に与
えられる。そして、光機能デバイス１３を通過した偏光
は、光導波路２３の一端２３ａから接続光路２Cに出力
されてＰＢＳ５に戻される。
【００２６】また、ＰＢＳ５から接続光路２Cに出力さ
れた他方の偏光は、上記一方の偏光とは逆向きに基板１
Ｂ上の各光機能デバイスを通過することになる。すなわ
ち、他方の偏光は、基板１Ｂ上の光導波路２３の一端２
３ａに入力され、光導波路２３を通って光機能デバイス
１３に与えられた後、接続光路２23および光導波路２２
を通って光機能デバイス１２に与えられ、さらに、接続
光路２12および光導波路２１を通って光機能デバイス１
１に与えられる。そして、光機能デバイス１１を通過し
た偏光は、光導波路２１の一端２１ａから接続光路２B
に出力されてＰＢＳ５に戻される。
【００２７】上記のようにしてＰＢＳ５で分離された各
偏光が基板１Ｂ上の従属接続された３つの光機能デバイ
スを双方向に伝搬する際、図４の波線矢印で例示したよ
うに、光導波路２１，２３の各一端２１ａ，２３ａから
発生する迷光Ｓが、基板１Ｂの光入力側とは反対側の端
面に向けて伝搬することになる。しかし、本光装置にお
いても、第２実施形態の場合と同様に、基板１Ｂの同一
端面上に位置する光導波路２１，２３の各一端２１ａ，
２３ａに各接続光路２B，２Cがそれぞれ接続されている
ため、上記の各迷光Ｓが光導波路２１，２３の各一端２
１ａ，２３ａ付近を伝搬する偏光に対して結合し難い構
成となっている。
【００２８】そして、各接続光路２B，２Cを介してＰＢ
Ｓ５に戻された各々の偏光は、ＰＢＳ５でそれぞれ合波
された後に接続光路２Aを介して光サーキュレータ４に
送られ、ポート４ｂからポート４ｃを通って出力光路２
OUTに出力される。上記のように３つの光機能デバイス
を従属ループ接続した第３実施形態の光装置において
も、基板１Ｂ内を伝搬する迷光Ｓの光出力側への漏れ込
み現象を効果的に抑えることができ、同一基板１Ｂ上の
３つの光機能デバイス１１〜１３の個々の特性を十分に
引き出すことが可能になる。
【００２９】なお、上記の第３実施形態では、同一基板
上の３つの光機能デバイスを本発明の接続方法を適用し
て従属ループ接続するようにしたが、同一基板上の２つ
または４つ以上の光機能デバイスについても同様にして
本発明の接続方法を適用し従属ループ接続を行うことが
可能である。また、光機能デバイスに偏光依存性がある
場合の構成について説明したが、光機能デバイスに偏光
依存性がない場合であっても本発明の接続方法を適用し
て従属ループ接続を行うことは勿論可能である。
【００３０】次に、本発明による光装置の第４実施形態
について説明する。図５は、本発明にかかる光機能デバ
イスの接続方法を適用した光装置の第４実施形態を示す
構成図である。図５において、第４実施形態の光装置
は、例えば、上述した第２実施形態の光装置についての
応用例であって、同一基板上に複数（ここでは２つ）の
３段従属接続構成が形成される場合を示したものであ
る。具体的には、同一基板１Ｃ内の６本の光導波路２１
〜２３，２１’〜２３’上にそれぞれ形成された６つの
光機能デバイス１１〜１３，１１’〜１３’について、
光導波路２１，２１’の各一端２１ａ，２１ａ’に入力
光路２IN，２IN’をそれぞれ接続し、かつ、光導波路２
１，２１’の各一端２１ａ，２１ａ’が位置する基板１
Ｃの端面と同一の面上に位置する光導波路２３，２３’
の各一端２３ａ，２３ａ’に出力光路２OUT，２OUT’を
それぞれ接続する。また、光導波路２２，２２’の各一
端２２ａ，２２ａ’と光導波路２３，２３’の各他端２
３ｂ，２３ｂ’との間を接続光路２23，２23’によりそ
れぞれ接続し、かつ、光導波路２２，２２’の各他端２
２ｂ，２２ｂ’と光導波路２１，２１’の各他端２１
ｂ，２１ｂ’の間を接続光路２12，２12’によりそれぞ
れ接続する。これにより本光装置は、同一基板１Ｃ上の
６つの光機能デバイス１１〜１３，１１’〜１３’を２
組に分けて従属接続した構成を備えるようになる。
【００３１】上記のような構成の光装置では、光機能デ
バイス１１〜１３を従属接続した３段構成および光機能
デバイス１１’〜１３’を従属接続した３段構成のそれ
ぞれについて、上述した第２実施形態の場合と同様にし
て、入力光路からの入力光が３段の光機能デバイスを順
に通過し出力光として出力光路に送られる。各々の３段
構成の入出力光路２IN，２OUTおよび２IN’，２OUT’
は、基板１Ｃの同一端面上に位置する光導波路２１，２
３および２１’，２３’の各一端にそれぞれ接続される
ため、図４の波線矢印で例示したそれぞれの光入力側か
らの各迷光Ｓが、光導波路２３，２３’内の一端２３
ａ，２３ａ’付近を伝搬する各光に対して結合し難い構
成となる。これにより、同一基板１Ｃ上に２組の従属接
続構成を備えた光装置においても迷光Ｓの漏れ込みを効
果的に抑圧することができる。
【００３２】なお、上記の第４実施形態では、同一基板
上に２組の３段従属接続構成を設けるようにしたが、本
発明における同一基板上の従属接続構成の組数および各
々の従属接続構成の段数は、上記の一例に限定されるも
のではない。また、上述の第３実施形態に示したような
従属ループ構成についても上記と同様にして適用するこ
とが可能である。
【００３３】次に、本発明による光装置の第５実施形態
について説明する。図６は、本発明にかかる光機能デバ
イスの接続方法を適用した光装置の第５実施形態を示す
構成図である。図６において、第５実施形態の光装置
は、例えば、同一基板上に集積化したｎ個の光機能デバ
イスを個別に並列に使用する場合に対応したものであ
る。具体的には、同一基板１Ｄ内のｎ本の略平行な光導
波路２０1〜２０n上にそれぞれ形成されたｎ個の光機能
デバイス１０1〜１０nについて、隣り合う光機能デバイ
スの光の入出力方向が互いに逆向きとなるように、光導
波路２０1〜２０nに対して入力光路２IN1〜２INnおよび
出力光路２OUT1〜２OUTnをそれぞれ接続したものであ
る。
【００３４】ここでは、光導波路２０1について、一端
２０ａ1に入力光路２IN1を接続し、他端２０ｂ1に出力
光路２OUT1を接続したとすると、その光導波路２０1に
隣り合う光導波路２０2については、一端２０ａ2に出力
光路２OUT2を接続し、他端２０ｂ2に入力光路２IN2を接
続する。さらに、光導波路２０2に隣り合う光導波路２
０3については、一端２０ａ3に入力光路２IN3を接続
し、他端２０ｂ3に出力光路２OUT3を接続する。以降同
様にして各光導波路２０4〜２０nについて入出力光路が
互い違いとなるように順次接続を行うことによって、隣
り合う光機能デバイスの光の入出力方向が互いに逆向き
となる。
【００３５】これにより、例えば、入力光路２IN1から
光導波路２０1の一端２０ａ1に与えられた入力光は、そ
の大部分が光導波路２０1を伝搬して光機能デバイス１
０1に送られるものの、図６の波線矢印で例示したよう
に、一部が迷光Ｓとして基板内に放射され、基板１Ｄの
光入力側に対向する端面に向けて伝搬するようになる。
しかし、隣り合う光導波路２０2には入力光路２IN2が他
端２０ｂ2に接続され、出力光路２OUT2が一端２０ａ2に
接続されているため、光導波路２０1の一端２０ａ1から
の迷光Ｓが光導波路２０2の一端２０ａ2付近を伝搬する
光に結合する割合は、従来のように隣り合う光機能デバ
イスに対して光が同じ方向に入出力される接続構成に比
べて十分に低くなる。また、光導波路２０2の他端２０
ｂ1に与えられる入力光によっても迷光Ｓが発生するこ
とになるが、この迷光Ｓが隣り合う光導波路２０1の他
端２０ｂ1付近を伝搬する光に結合する割合も十分に低
くなる。
【００３６】上記のような迷光Ｓに対する入出力光路の
接続関係が、基板１Ｄ上の隣り合うすべての光機能デバ
イスについて成り立っているため、本光装置の構成によ
れば迷光Ｓの漏れ込みを効果的に抑えて、並列使用され
るｎ個の光機能デバイスの個々の特性を十分に引き出す
ことが可能になる。次に、本発明にかかる光機能デバイ
スの接続方法を適用した光装置のより具体的な実施例に
ついて詳しく説明する。以下では、上述した第３実施形
態の光装置を基本構成として具体化したリジェクション
型光フィルタを一例として考えることにする。
【００３７】図７は、上記リジェクション型光フィルタ
の構成を示す平面図である。図７のリジェクション型光
フィルタにおいては、同一基板１上に集積化される３つ
の光機能デバイス１１〜１３として音響光学チューナブ
ルフィルタ（ＡＯＴＦ）が適用され、この基板１の光入
出力部分と、入力光路２INおよび出力光路２ OUTとの間
が、光サーキュレータ４、偏光ビームスプリッタ（ＰＢ
Ｓ）５、偏光回転部６および接続光路２A，２B，２Cを
用いて接続されることで、基板１上の３つのＡＯＴＦが
ループ状に従属接続される。
【００３８】基板１は、例えば、ＬｉＮｂＯ3からなる
基板材料に３本の略平行な光導波路２１，２２，２３が
形成されていて、各々の両端部分には偏光ビームスプリ
ッタ（ＰＢＳ）３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ，３３
ａ，３３ｂがそれぞれ設けられている。また、基板１に
は、各光導波路２１，２２，２３にそれぞれ対応させ
て、櫛形電極（Interdigital Transducer；ＩＤＴ）４
１，４２，４３およびＳＡＷガイド５１，５２，５３が
それぞれ形成されている。
【００３９】各ＰＢＳ３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２
ｂ，３３ａ，３３ｂとしては、例えば、交差導波路型の
ＰＢＳ等を使用することが可能であり、ここでは各ＰＢ
ＳがＴＥモード透過型の構成となるように、交差導波路
のクロス側に位置する入出力ポートが各光導波路上に接
続されている。各ＩＤＴ４１〜４３は、ＲＦ信号生成回
路４０で生成された所要の周波数ｆの信号が共通に印加
されることで基板１上に弾性表面波（Surface Acoustic
Wave；ＳＡＷ）を発生する。なお、各ＩＤＴ４１〜４
３を設ける位置は、後述するように、対応する光導波路
内の光の伝搬方向に対するＳＡＷの伝搬方向の関係が選
択波長ドップラーシフト等の影響を考慮した関係となる
ように設定するのが好ましい。
【００４０】各ＳＡＷガイド５１〜５３は、各ＩＤＴ４
１〜４３で発生した各々のＳＡＷを対応する光導波路２
１〜２３に沿って伝搬させるためのガイドである。ここ
では、各ＳＡＷガイド５１〜５３として、例えばＴｉ拡
散により所要の形状に形成した方向性結合型のＳＡＷガ
イドを用いる場合を示した。方向性結合型のＳＡＷガイ
ドを用いたＡＯＴＦでは、ＩＤＴで発生するＳＡＷを所
要の形状のＳＡＷガイドで方向性結合させることによ
り、光導波路内を伝搬する光に対してＳＡＷがモード変
換領域の中央付近で最も強く干渉するようになる。これ
により、ＡＯＴＦのフィルタ特性におけるサイドローブ
レベルの抑圧を図ることができる。なお、図７に示した
ＳＡＷガイドは、より望ましい関数に従ってＳＡＷを方
向性結合させるために曲線的な形状を採用している。こ
れにより、サイドローブレベルを一層効果的に抑圧する
ことが可能になる。
【００４１】なお、ここでは方向性結合型のＳＡＷガイ
ドを用いたＡＯＴＦを使用する場合を示したが、本発明
はこれに限らず、例えば、薄膜型のＳＡＷガイドを光導
波路上に形成したＡＯＴＦ等を使用することも可能であ
る。また、この薄膜型ＳＡＷガイドを用いたＡＯＴＦに
ついては、ＳＡＷガイドの長手方向が光導波路の軸方向
に対して所要量だけ傾くように設定し、ＳＡＷの伝搬軸
と光軸とが斜角に交差するような配置としてもよい。こ
のような配置を採用することによって、光が感じる弾性
表面波の強度について長手方向に重み付けが行われるよ
うになり、サイドローブレベル抑圧を図ることが可能に
なる。
【００４２】光サーキュレータ４およびＰＢＳ５は、上
述した第３実施形態で用いたものと同様であって、光サ
ーキュレータ４には、入力光路２INがポート４ａに接続
され、ＰＢＳ５に繋がる接続光路２Aがポート４ｂに接
続され、出力光路２OUTがポート４ｃに接続されてい
る。ＰＢＳ５と基板１の間の接続は、ＰＢＳ５で分離さ
れた一方の偏光が一端に出力される接続光路２Bの他端
が、基板１の光導波路２１上に位置するＰＢＳ３１ａに
接続され、ＰＢＳ５で分離された他方の偏光が一端に出
力される接続光路２ Cの他端が、基板１の光導波路２２
上に位置するＰＢＳ３２ａに接続される。また、ここで
は接続光路２C上に偏光回転部６が挿入されていて、こ
の偏光回転部６は、ＰＢＳ５で分離された他方の偏光の
偏波面を９０度回転させる機能をもつ。
【００４３】基板１の光導波路２１上に位置するＰＢＳ
３１ｂは、接続光路２13によって光導波路２３上に位置
するＰＢＳ３３ｂに接続され、また、光導波路２２上に
位置するＰＢＳ３２ｂは、接続光路２23によって光導波
路２３の端部に位置するＰＢＳ３３ａに接続される。こ
れにより、基板１上の３つのＡＯＴＦが、入力光路２ IN
および出力光路２OUTの間でループ状に従属接続される
ようになる。
【００４４】各接続光路２B，２C，２13，２23は偏波保
持ファイバであって、ここでは例えばＰＡＮＤＡ型ファ
イバを使用するものとする。ただし、偏波保持ファイバ
の構造はＰＡＮＤＡ型に限られるものではなく公知の構
造を採用することが可能である。また、各接続光路
２B，２C，２13，２23は、各々の長手方向の中央近傍に
おいて、図８に示すように偏光軸を略９０度回転させて
スプライスされており（直交接続）、後述するように、
偏波依存性損失（ＰＤＬ）のある光デバイスを偏波保持
ファイバで接続するときの偏光軸のずれによる影響を抑
圧している。
【００４５】各接続光路２B，２C，２13，２23が接続さ
れる基板１の対向する２つの端面は、例えば図９に示す
ように、各光路との接続面での反射光の影響を軽減させ
るために所要の角度だけ傾けた端面とするのが好まし
い。また、上記の各基板端面に接続される各光ファイバ
は、例えば図１０に示すようなファイバアレイ構造とす
るのがよい。なお、図１０において各接続光路２13，２
23に平行に設けられる光ファイバは、各段のＡＯＴＦで
通過が阻止されるドロップ光等を取り出するためのもの
である。ファイバアレイ内の各偏波保持ファイバの偏光
軸に関する配置は、反対側の基板端面に接続されるファ
イバアレイとの対称性を考慮して、両側のファイバアレ
イの品種が同一となるように設定するのが望ましい。
【００４６】また、上記の基板１には、ドロップ光をモ
ニタするモニタ部１００と、そのモニタ結果に基づいて
ＲＦ信号生成回路４０の動作を制御するＲＦ信号制御部
２００とが設けられている。モニタ部１００は、従属ル
ープ接続された各ＡＯＴＦを一方の方向に順次通過する
光についてのドロップ光をモニタするための光アイソレ
ータ１０１Ａおよび受光器１０２Ａと、他方の方向に順
次通過する光についてのドロップ光をモニタするための
光アイソレータ１０１Ｂおよび受光器１０２Ｂと、各受
光器１０２Ａ，１０２Ｂで光電変換された出力信号を合
算してモニタ信号Ｍを出力する回路１０３とからなる。
ここでは、光アイソレータ１０１Ａの入力ポートが、基
板１上のＰＢＳ３１ｂのＴＭモード出力ポートに接続さ
れ、光アイソレータ１０１Ｂの入力ポートが、基板１上
のＰＢＳ３２ｂのＴＭモード出力ポートに接続される。
なお、各方向の光についてドロップ光をモニタする位置
は、後述するように、ＲＦ信号に付与するディザリング
の影響を考慮して、選択波長（ドロップ波長）が阻止帯
域の中心に位置するＡＯＴＦ段に設定するのが望まし
い。
【００４７】上記のような構成のリジェクション型光フ
ィルタでは、第３実施形態の場合と同様にして、入力光
路２INを伝搬する入力光が光サーキュレータ４および接
続光路２Aを介してＰＢＳ５に送られ、直交する２つの
偏光に分離されて接続光路２B，２Cにそれぞれ出力され
る。接続光路２Cに出力された偏光は、偏光回転部６に
よって偏波面が９０度回転され、接続光路２Bに出力さ
れた偏光の偏波方向に揃えられる。そして、接続光路２
B，２Cを伝搬する各偏光は、基板１上の各ＰＢＳ３１
ａ，３２ａにＴＥモード光としてそれぞれ与えられる。
なお、図７には、従属ループ接続された光線路上の各部
分での伝搬光の偏波方向が明確になるように、ＰＡＮＤ
Ａ型ファイバの偏光軸の配置を示す断面図に併せて伝搬
光の偏波方向が表記してある。
【００４８】ＰＢＳ３１ａに与えられたＴＥモード光
は、ＰＢＳ３１ａを通過し、光導波路２１内をＰＢＳ３
１ｂに向けて伝搬する。このとき、ＲＦ信号生成回路４
０からの周波数ｆのＲＦ信号がＩＤＴ４１に印加される
ことで発生するＳＡＷが、ＳＡＷガイド５１によって光
導波路２１に沿って導かれ、光導波路２１内の伝搬光と
同一方向（順方向）に伝搬する。このＳＡＷによる音響
光学効果によって、光導波路２１内を伝搬するＴＥモー
ド光のうちのＳＡＷの周波数に対応した波長（選択波
長）の光のみがモード変換されてＴＭモード光となる。
そして、各モードの光がＰＢＳ３１ｂに到達すると、モ
ード変換されなかった選択波長とは異なる波長（非選択
波長）のＴＥモード光は、ＰＢＳ３１ｂを通過して接続
光路２13に出力され、モード変換された選択波長のＴＭ
モード光は、ＰＢＳ３１ｂでドロップ光として分岐さ
れ、モニタ部１００の光アイソレータ１０１Ａに送られ
る。
【００４９】接続光路２13に出力されたＴＥモード光
は、長手方向の中央近傍において９０度スプライスされ
たＰＡＮＤＡ型ファイバを通って、光導波路２３上のＰ
ＢＳ３３ｂに送られる。このとき、ＰＡＮＤＡ型ファイ
バ内で発生する偏波モード間干渉による周期的な波長依
存性損失や偏波モード分散（ＰＭＤ）、基板１上のＰＢ
Ｓ等で発生する偏光依存性損失（ＰＤＬ）は、９０度ス
プライス点の前後において相殺されて抑圧されるように
なる。
【００５０】ここで、偏波保持型の光線路中で発生する
偏波モード間干渉について説明する。上記のリジェクシ
ョン型光フィルタのように、ＰＤＬを有するＰＢＳ等の
デバイスが光機能デバイスと偏波保持ファイバの間にあ
る場合、または、光デバイス間の偏波保持ファイバによ
る接続で各光デバイスにＰＤＬがある場合などにおいて
は、偏波保持ファイバの偏光軸（Ｆａｓｔ軸、Ｓｌｏｗ
軸）の方向とＰＢＳの方向またはＰＤＬの方向とを完全
に一致させて接続を行うことが理想である。しかしなが
ら、偏波保持ファイバと光デバイスの実際の接続におい
ては、各々の軸方向を完全に一致させることは困難であ
り多少の軸ずれは避けられない。
【００５１】上記のように軸ずれが生じた場合には、図
１１に示すように、偏波保持ファイバの偏波モード間干
渉が発生し、光デバイスの透過特性に周期的な波長依存
性損失が発生することになる。この周期的な波長依存性
損失は、偏波保持ファイバのＦａｓｔ軸およびＳｌｏｗ
軸の伝搬時間差をτとすると、その周期は１／τとな
る。このような偏波保持ファイバの偏波モード間干渉に
よる周期的な波長依存性損失は、例えばリジェクション
型光フィルタにおいては透過光のレベルが波長に応じて
変化してしまうことになり、特性劣化を招くことにな
る。
【００５２】そこで、本光フィルタでは、接続光路の長
手方向の中央近傍でＰＡＮＤＡ型ファイバの偏光軸を略
９０度回転させてスプライスすることにより、その前後
でＦａｓｔ軸およびＳｌｏｗ軸の各方向を入れ替えて、
上記の周期的な波長依存性損失やＰＭＤ、ＰＤＬの影響
が相殺されるようにしている。基板１上のＰＢＳ３３ｂ
に送られたＴＥモード光は、ＰＢＳ３３ｂを通過し、光
導波路２３内をＰＢＳ３３ａに向けて伝搬する。このと
き、ＩＤＴ４３で発生しＳＡＷガイド５３によって導か
れるＳＡＷは、光導波路２３内の伝搬光に対して逆方向
に伝搬することになり、このＳＡＷによる音響光学効果
によって、光導波路２３内を伝搬するＴＥモード光のう
ちの選択波長に対応する光のみがモード変換されてＴＭ
モード光となる。そして、各モードの光がＰＢＳ３３ａ
に到達すると、モード変換されなかった非選択波長のＴ
Ｅモード光は、ＰＢＳ３３ａを通過して接続光路２23に
出力され、モード変換された選択波長のＴＭモード光
は、ＰＢＳ３３ａで分岐される。
【００５３】接続光路２23に出力されたＴＥモード光
は、接続光路２13の通過時と同様に、９０度スプライス
されたＰＡＮＤＡ型ファイバを通ることで周期的波長依
存性損失等が抑圧されながら光導波路２２上のＰＢＳ３
２ｂに送られる。ＰＢＳ３２ｂに送られたＴＥモード光
は、ＰＢＳ３２ｂを通過し、光導波路２３内をＰＢＳ３
２ａに向けて伝搬する。このとき、ＩＤＴ４２で発生し
ＳＡＷガイド５２によって導かれるＳＡＷは、光導波路
２２内の伝搬光に対して順方向に伝搬することになり、
このＳＡＷによる音響光学効果によって、光導波路２２
内を伝搬するＴＥモード光のうちの選択波長に対応する
光のみがモード変換されてＴＭモード光となる。そし
て、モード変換されなかった非選択波長のＴＥモード光
はＰＢＳ３２ａを通過して接続光路２Cに出力され、モ
ード変換された選択波長のＴＭモード光はＰＢＳ３２ａ
で分岐される。接続光路２Cに出力されたＴＥモード光
は、接続光路２C上の偏光回転部６によって偏波面が９
０度回転された後にＰＢＳ５に戻される。
【００５４】なお、各光導波路２１〜２３においてモー
ド変換される各々の選択波長は、各ＩＤＴ４１〜４３に
共通のＲＦ信号を印加する構成であっても、次に説明す
る選択波長ドップラーシフトや、基板１の製造プロセス
のばらつきに起因する固有の波長ずれによって、それぞ
れが僅かに異なる値となる。ここで、選択波長ドップラ
ーシフトについて説明する。
【００５５】選択波長ドップラーシフトは、光導波路内
の光の伝搬方向と、その光導波路に沿って伝わるＳＡＷ
の伝搬方向との関係によって、音響光学効果により偏波
モード変換される光の波長が異なるようになる現象のこ
とである。この現象は、通常よく知られたドップラーシ
フトと同じ原理で発生し、上記の場合には、光から見た
ＳＡＷの波長（周波数）が変化するものと考えることが
できる。したがって、例えば図１２に示すように、光の
伝搬方向がＳＡＷの伝搬方向と同じ順方向であるならば
光の感じるＳＡＷの波長が長くなり、逆方向であるなら
ば光の感じるＳＡＷの波長が短くなる。このようなドッ
プラーシフトの影響を受けた場合の選択波長λは、次の
（１）式により表すことができる。
【００５６】
【数１】
【００５７】ただし、λ0はＳＡＷが静止しているとし
た場合の選択波長であり、νはＳＡＷの速度であり、ｃ
は光導波路内における光の平均速度である。したがっ
て、光とＳＡＷの伝搬方向を順方向とするか逆方向とす
るかの違いによって生じる選択波長差Δλは、次の
（２）式により表すことができる。
【００５８】
【数２】
【００５９】図７に示したような３つのＡＯＴＦを従属
ループ接続したリジェクション型光フィルタでは、各段
のＡＯＴＦにおける選択波長が、上記のような選択波長
ドップラーシフトによる選択波長差Δλに加えて、基板
１の製造プロセスのばらつきに起因する固有の波長ずれ
によっても相違することになる。この製造プロセスのば
らつきに起因する波長ずれは、例えば、各段の光導波路
２１〜２３の幅等の製造誤差により個々の基板に固有に
発生する。
【００６０】ところで、リジェクション型光フィルタの
波長特性としては、例えば図１３（Ａ）の概念図に示す
ように、通過帯域から阻止帯域への透過率の変化が急峻
であって、かつ、阻止帯域が所要の幅を持つような矩形
的に変化するフィルタ特性が理想とされる。ＡＯＴＦの
多段構成においては、基本的に、段数を増やすほど消光
比の優れたフィルタ特性が得られるようになる。このと
き各段の選択波長がすべて一致していると、図１３
（Ｂ）の概念図に示すように、透過率が１点で最小とな
り阻止帯域の幅が狭くなる。リジェクション型光フィル
タの阻止帯域としては、例えば、レーザ等の光源のスペ
クトル幅に対応する光信号の波長幅や、ＡＯＴＦの設定
・制御誤差、光源の波長ゆらぎなどの条件を考慮して所
要の幅を確保することが必要であって、上記図１３
（Ｂ）のようなフィルタ特性としてしまうと、光信号波
長やフィルタ設定等に僅かな変動が生じただけでも、所
望の波長の光信号の通過を阻止できなくなる。
【００６１】そこで、図７に示したリジェクション型光
フィルタでは、製造プロセスのばらつきに起因する基板
固有の波長ずれを考慮するとともに、選択波長ドップラ
ーシフトによる選択波長差Δλを利用することにより、
図１３（Ｃ）に示すように、各段のＡＯＴＦにおける選
択波長を互いに僅かにずらして阻止帯域の所要の幅を確
保するようにしている。
【００６２】具体的に、製造プロセスのばらつきに起因
する基板固有の波長ずれに関しては、同一周波数ｆのＳ
ＡＷを伝搬光に対して順方向に与えたときの各光導波路
２１，２２，２３に対応した選択波長をλ1F，λ2F，λ
3Fとし、逆方向に与えたときの各光導波路２１，２２，
２３に対応した選択波長をλ1R，λ2R，λ3Rとしたと
き、基板固有の波長ずれは、例えば図１４（Ａ）〜
（Ｃ）などに示すように様々なパターンが発生すること
になる。このような３段のＡＯＴＦの波長ずれパターン
は、例えば選択波長λ1Rを基準にして、λ2R−λ1Rの値
を横軸にとり、λ3R−λ1Rの値を縦軸にとって類型化す
ると、図１４（Ｄ）に示すような６つのパターンＰ１〜
Ｐ６に分類することが可能である。
【００６３】前述の図１３（Ｃ）に示したような各段で
僅かにずれた選択波長が実現されるようにするために
は、各パターンＰ１〜Ｐ６の波長ずれに対して、選択波
長ドップラーシフトによる波長差との最適な組み合わせ
を決定する必要がある。この最適な組み合わせを決定す
る際には、上述した迷光Ｓの影響を抑圧する入出力の接
続関係と、図１０で説明したようなファイバアレイの品
種を基板１の両端側で同一にできる接続関係とが同時に
満たされる条件をも考慮することが望ましい。これらの
条件をすべて満足する最適な組み合わせは、各パターン
Ｐ１〜Ｐ６に対応させてそれぞれ決定することが可能で
あり、その結果をまとめたものを図１５に示しておく。
【００６４】なお、図１５において、各基板の両端に表
記した〜の数字は、各段のＡＯＴＦの接続順序を示
したものである。また、各基板の上部に表記した「順順
逆」等の文字は、図で基板の上段の光導波路を伝搬する
光に対するＳＡＷの伝搬方向、中段の光導波路を伝搬す
る光に対するＳＡＷの伝搬方向および下段の光導波路を
伝搬する光に対するＳＡＷの伝搬方向を、この順番に示
したものである。さらに、基板の両端に接続する各ＰＡ
ＮＤＡ型ファイバを同一品種のファイバアレイとしたと
きの各々の偏光軸の配置が断面図として各基板の左右側
に表記してある。
【００６５】図７に示したリジェクション型光フィルタ
の構成は、図１５においてパターンＰ１に該当する接続
関係を具体的に例示したものであり、選択波長ドップラ
ーシフトに関しては、接続光路２Bを介して与えられる
光について、光導波路２１に対応する１段目のＡＯＴＦ
でのＳＡＷの伝搬方向が順方向となり、光導波路２３に
対応する２段目のＡＯＴＦでのＳＡＷの伝搬方向が逆方
向となり、光導波路２２に対応する３段目のＡＯＴＦで
のＳＡＷの伝搬方向が順方向となるように、各段のＩＤ
Ｔ４１，４３，４２の配置が設定される。各段のＡＯＴ
Ｆには同一の周波数のＲＦ信号がＩＤＴに与えられてい
るため、１段目および３段目の選択波長と２段目の選択
波長との間には、前述の（２）式に対応した選択波長ド
ップラーシフトによる波長差が発生することになる。こ
れにより、パターンＰ１の固有の波長ずれとの組み合わ
せによって、前述の図１３（Ｃ）に示したようなフィル
タ特性が実現可能になる。
【００６６】一方、本リジェクション型光フィルタにお
いて、ＰＢＳ５から接続光路２Cおよび偏光回転部６を
介して基板１のＰＢＳ３２ａに与えられたＴＥモード光
は、前述の接続光路２Bを介して基板１のＰＢＳ３１ａ
に与えられたＴＥモード光とは逆回りに各段のＡＯＴＦ
を順に通過し、すなわち、光導波路２２、ＰＢＳ３２
ｂ、接続光路２23、ＰＢＳ３３ａ、光導波路２３、ＰＢ
Ｓ３３ｂ、接続光路２13、ＰＢＳ３１ｂ、光導波路２１
およびＰＢＳ３１ａを順番に通過して接続光路２ Bに出
力され、偏波面が回転されることなくそのままの偏光状
態でＰＢＳ５に戻される。なお、この逆回りの偏光の伝
搬において、光導波路２２を伝搬する際にモード変換さ
れた選択波長に該当するＴＭモード光は、ＰＢＳ３２ｂ
でドロップ光として分岐されてモニタ部１００の光アイ
ソレータ１０１Ｂに送られる。
【００６７】各接続光路２B，２Cを介してＰＢＳ５に戻
された偏波面の直交する各偏光は、ＰＢＳ５で合波され
た後に、接続光路２Aを介して光サーキュレータ４に送
られ、ポート４ｂからポート４ｃを通って出力光路２
OUTに出力される。上記のようにして各接続光路２B，２
Cからの偏光が基板１上の従属ループ接続された３段の
ＡＯＴＦを双方向に伝搬する際、光導波路２１，２２の
一端の各ＰＢＳ３１ａ，３２ａから発生する迷光が、基
板１の光入力側とは反対側の端面に向けて伝搬すること
になる。しかし、基板１の同一端面上に位置するＰＢＳ
３１ａ，３２ａに各接続光路２B，２Cがそれぞれ接続さ
れているため、上記の迷光がＰＢＳ３１ａ，３２ａ付近
を伝搬する偏光に対して結合し難い構成となっている。
【００６８】また、本リジェクション型光フィルタにお
いて、ＰＢＳ３１ｂ，３２ｂで分岐された各ドロップ光
は、モニタ部１００の各光アイソレータ１０１Ａ，１０
１Ｂを通過して各受光器１０２Ａ，１０２Ｂでそれぞれ
電気信号に変換され、回路１０３で合算されてモニタ信
号ＭとしてＲＦ信号制御部２００に送られる。ＲＦ信号
制御部２００では、モニタ信号Ｍに基づいてドロップ光
のピーク波長が検出され、予め設定した選択波長に対す
る波長ずれ量が求められる。
【００６９】ＲＦ信号制御部２００において、モニタ信
号Ｍを基にドロップ光のピーク波長を検出する方法とし
ては、例えば、各段のＩＤＴ４１〜４３に共通に印加す
るＲＦ信号の周波数ｆにディザリングを加える方法など
が好適である。具体的には、ＲＦ信号の最適周波数ｆを
例えば１７０ＭＨｚに設定した場合、ディザリングの周
波数Δｆとして４ｋＨｚ等を設定し、周波数がｆ±Δｆ
の範囲で変動するＲＦ信号を各ＩＤＴ４１〜４３に印加
するようにする。これにより、各段のＡＯＴＦでモード
変換される選択波長もディザリングの周波数Δｆに対応
して変動するようになる。したがって、モニタ部１００
でモニタされるモニタ信号Ｍにもディザリングに対応し
た周波数成分が含まれるようになり、検波した周波数成
分を利用して実際のドロップ光のピーク波長を検出する
ことが可能になる。
【００７０】ここで、ＲＦ信号の周波数にディザリング
を加える場合には、前述の図１３（Ｃ）に示したような
阻止帯域について、その中心部分に選択波長が位置する
ようなＡＯＴＦ段からドロップ光を引き出し、モニタ部
１００でモニタするのが望ましい。これは、例えば阻止
帯域の端部に選択波長が位置するＡＯＴＦ段からのドロ
ップ光をモニタするようにしたとすると、ディザリング
により変動するドロップ光の波長が透過率の急峻に変化
する波長領域に達し、モニタ部１００でモニタされるド
ロップ光のレベルが大きく変化するようになり、ドロッ
プ光のピーク波長を正確に検出できなくなる可能性があ
り、このような状況を回避して安定したピーク波長検出
を実現するために有効な設定である。
【００７１】図７の構成では、基板１上の各光導波路２
１〜２３に対応した阻止波長（選択波長）の設定が、図
１６に示すような関係になっている。このため、接続光
路２ Bを介して基板１に与えられ光導波路２１，２３，
２２の順に伝搬する光に対しては、図で太線に示すよう
な阻止波長の関係より、阻止帯域の略中心に位置する波
長λ1Fに対応した光導波路２１におけるドロップ光をモ
ニタするようにする。また、接続光路２Cを介して基板
１に与えられ光導波路２２，２３，２１の順に伝搬する
光に対しては、図で細線に示すような阻止波長の関係よ
り、波長λ2Rに対応した光導波路２２におけるドロップ
光をモニタするようにする。
【００７２】上記のようにして検出したドロップ光のピ
ーク波長を基に、ＲＦ信号制御部２００では、予め設定
した選択波長に対する波長ずれ量が求められ、その波長
ずれ量に応じてＲＦ信号の周波数を補正する制御信号が
生成されてＲＦ信号生成回路４０に出力される。そし
て、ＲＦ信号生成回路４０では、ＲＦ信号制御部２００
からの制御信号に従って、ＲＦ信号の周波数ｆが補正さ
れ、そのＲＦ信号が各段のＩＤＴ４１〜４３に共通に印
加される。これにより、温度変化や経時劣化等によって
フィルタ特性に変化が生じた場合でも、ＲＦ信号の周波
数がトラッキング制御されることで所望の波長の光の通
過を確実に阻止することが可能になる。
【００７３】上述したように、本リジェクション型光フ
ィルタによれば、基板１内を伝搬する迷光の光出力側へ
の漏れ込み現象を効果的に抑えることができ、同一基板
１上の３つのＡＯＴＦの個々の特性を十分に引き出すこ
とができる。これにより、消光比が４０ｄＢを超えるよ
うな優れたフィルタ特性を有するリジェクション型光フ
ィルタを容易に実現することが可能になる。
【００７４】以上、本明細書で開示した主な発明につい
て以下にまとめる。
【００７５】（付記１） 同一基板上に形成された複数
の光機能デバイスを接続する方法において、前記複数の
光機能デバイスを通る光路の両端が前記基板の同一端面
上に位置するように前記複数の光機能デバイスを従属接
続することを特徴とする光機能デバイスの接続方法。
【００７６】（付記２） 前記複数の光機能デバイスを
通る光路の両端を互いに接続し、当該接続部を介して光
が入出力される従属ループ接続としたことを特徴とする
付記１に記載の光機能デバイスの接続方法。
【００７７】（付記３） 同一基板上に形成された複数
の光機能デバイスを接続する方法において、前記基板上
で隣り合う前記光機能デバイスの光の入出力方向が互い
に逆向きとなるように前記複数の光機能デバイスを並列
接続することを特徴とする光機能デバイスの接続方法。
【００７８】（付記４） 同一基板上に形成された複数
の光機能デバイスと、前記複数の光機能デバイスを通る
光路の両端が前記基板の同一端面上に位置するように前
記複数の光機能デバイスを従属接続する従属接続部と、
を備えて構成されたことを特徴とする光装置。
【００７９】（付記５） 前記複数の光機能デバイスを
通る光路の両端を互いに接続するループ接続部を備え、
該ループ接続部から光が入出力される構成としたことを
特徴とする付記４に記載の光装置。
【００８０】（付記６） 前記複数の光機能デバイス
は、光スイッチデバイスを含むことを特徴とする付記４
に記載の光装置。
【００８１】（付記７） 前記複数の光機能デバイス
は、光フィルタデバイスを含むことを特徴とする付記４
に記載の光装置。
【００８２】（付記８） 前記光フィルタデバイスが、
音響光学チューナブルフィルタ（ＡＯＴＦ）であること
を特徴とする付記７に記載の光装置。
【００８３】（付記９） 前記複数の光機能デバイス
は、光導波路型デバイスを含むことを特徴とする付記４
に記載の光装置。
【００８４】（付記１０） 同一基板上に形成された複
数の光機能デバイスと、前記基板上で隣り合う前記光機
能デバイスの光の入出力方向が互いに逆向きとなるよう
に前記複数の光機能デバイスを並列接続する並列接続部
と、を備えて構成されたことを特徴とする光装置。
【００８５】（付記１１） 前記複数の光機能デバイス
は、光スイッチデバイスを含むことを特徴とする付記１
０に記載の光装置。
【００８６】（付記１２） 前記複数の光機能デバイス
は、光フィルタデバイスを含むことを特徴とする付記１
０に記載の光装置。
【００８７】（付記１３） 前記光フィルタデバイス
が、音響光学チューナブルフィルタ（ＡＯＴＦ）である
ことを特徴とする付記１２に記載の光装置。
【００８８】（付記１４） 前記複数の光機能デバイス
は、光導波路型デバイスを含むことを特徴とする付記１
０に記載の光装置。
【００８９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる光
機能デバイスの接続方法および光装置によれば、同一基
板上の複数の光機能デバイスについて、光入力側からの
迷光の光出力側への漏れ込みを効果的に抑えることがで
きるため、光スイッチや光フィルタ等として機能する光
デバイスの消光比や他チャンネンル抑圧比などの向上を
図ることが可能になる。これにより、同一基板上の複数
の光機能デバイスの個々の特性を十分に引き出すことが
可能になる。このようにして同一基板上に集積化された
光デバイスを各種の光伝送装置に適用可能にすること
は、光伝送装置の小型化および低コスト化に有効とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる光装置の第１実施形態を示す構
成図である。
【図２】第１実施形態の光装置に関する他の構成例を示
す図である。
【図３】本発明にかかる光装置の第２実施形態を示す構
成図である。
【図４】本発明にかかる光装置の第３実施形態を示す構
成図である。
【図５】本発明にかかる光装置の第４実施形態を示す構
成図である。
【図６】本発明にかかる光装置の第５実施形態を示す構
成図である。
【図７】本発明にかかる光装置の具体例としてのリジェ
クション型光フィルタの構成を示す平面図である。
【図８】図７のリジェクション型光フィルタにおける接
続光路の直交接続を説明する図である。
【図９】図７のリジェクション型光フィルタにおける基
板の端面形状の一例を示す図である。
【図１０】図７のリジェクション型光フィルタにおいて
基板端面に接続されるファイバアレイ構造の一例を示す
図である。
【図１１】偏波保持ファイバの偏波モード間干渉を説明
するための図である。
【図１２】ＡＯＴＦにおける選択波長ドップラーシフト
を説明するための図である。
【図１３】リジェクション型光フィルタのフィルタ特性
を説明する概念図であって、（Ａ）は理想的なフィルタ
特性、（Ｂ）は多段構成において選択波長が一致したと
きのフィルタ特性、（Ｃ）は選択波長が互いに異なると
きのフィルタ特性を示す図である。
【図１４】３段のＡＯＴＦを集積化した基板に固有の選
択波長ずれを説明するための図であって、（Ａ）〜
（Ｃ）は波長ずれパターンの例示図、（Ｄ）は波長ずれ
パターンを類型化した図である。
【図１５】図１４の波長ずれパターンに応じて、選択波
長ドップラーシフトの影響や迷光の抑圧等を考慮した最
適な接続関係をまとめた模式図である。
【図１６】図７のリジェクション型光フィルタにおいて
設定された各段の選択波長の関係を示す図である。
【図１７】従来の接続方法によって同一基板上の光機能
デバイスを並列接続した一例を示す図である。
【図１８】従来の接続方法によって同一基板上の光機能
デバイスを従属接続した一例を示す図であって、（Ａ）
は２段構成の場合、（Ｂ）は３段構成の場合を示した図
である。
【図１９】従来の接続方法における迷光の影響を説明す
るための図である。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 基板 ２IN，２IN1〜２INn 入力光路 ２OUT，２OUT1〜２OUTn 出力光路 ２12，２23，２A，２B，２C，２13 接続光路 ４ 光サーキュレータ ５，３１ａ〜３３ａ，３１ｂ〜３３ｂ 偏光ビームス
プリッタ（ＰＢＳ） ６ 偏光回転部 １１，１２，１３，１０1〜１０n 光機能デバイス ２１，２２，２３，２０1〜２０n 光導波路 ４０ ＲＦ信号生成回路 ４１，４２，４３ 櫛形電極（ＩＤＴ） ５１，５２，５３ ＳＡＷガイド １００ モニタ部 ２００ ＲＦ信号制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 海藤 義彦 北海道札幌市北区北七条西四丁目３番地１ 富士通東日本ディジタル・テクノロジ株 式会社内 (72)発明者 中澤 忠雄 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 土居 正治 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 2H050 AC44 5K002 AA07 BA31 CA21 FA01

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】同一基板上に形成された複数の光機能デバ
    イスを接続する方法において、 前記複数の光機能デバイスを通る光路の両端が前記基板
    の同一端面上に位置するように前記複数の光機能デバイ
    スを従属接続することを特徴とする光機能デバイスの接
    続方法。
  2. 【請求項２】前記複数の光機能デバイスを通る光路の両
    端を互いに接続し、当該接続部を介して光が入出力され
    る従属ループ接続としたことを特徴とする請求項１に記
    載の光機能デバイスの接続方法。
  3. 【請求項３】同一基板上に形成された複数の光機能デバ
    イスを接続する方法において、 前記基板上で隣り合う前記光機能デバイスの光の入出力
    方向が互いに逆向きとなるように前記複数の光機能デバ
    イスを並列接続することを特徴とする光機能デバイスの
    接続方法。
  4. 【請求項４】同一基板上に形成された複数の光機能デバ
    イスと、 前記複数の光機能デバイスを通る光路の両端が前記基板
    の同一端面上に位置するように前記複数の光機能デバイ
    スを従属接続する従属接続部と、 を備えて構成されたことを特徴とする光装置。
  5. 【請求項５】同一基板上に形成された複数の光機能デバ
    イスと、 前記基板上で隣り合う前記光機能デバイスの光の入出力
    方向が互いに逆向きとなるように前記複数の光機能デバ
    イスを並列接続する並列接続部と、 を備えて構成されたことを特徴とする光装置。
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