[go: up one dir, main page]

JP2012181470A - Array waveguide diffraction grating type optical multiplexer/demultiplexer - Google Patents

Array waveguide diffraction grating type optical multiplexer/demultiplexer Download PDF

Info

Publication number
JP2012181470A
JP2012181470A JP2011045852A JP2011045852A JP2012181470A JP 2012181470 A JP2012181470 A JP 2012181470A JP 2011045852 A JP2011045852 A JP 2011045852A JP 2011045852 A JP2011045852 A JP 2011045852A JP 2012181470 A JP2012181470 A JP 2012181470A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
waveguide
demultiplexer
inversion
optical multiplexer
slab
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2011045852A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junichi Hasegawa
淳一 長谷川
Kazutaka Nara
一孝 奈良
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP2011045852A priority Critical patent/JP2012181470A/en
Publication of JP2012181470A publication Critical patent/JP2012181470A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small-sized array waveguide diffraction grating type optical multiplexer/demultiplexer which allows MUX and DEMUX modules to be disposed in one package and allows an input/output fiber array to be connected to one end surface thereof.SOLUTION: A plurality of waveguides 5a are formed in an end part of a waveguide chip 15. The waveguides 5a are connected to an array waveguide 9 comprising a plurality of channel waveguides having different lengths and bending in the same direction, via a slab waveguide 7. The array waveguide 9 is connected to waveguides 5b via a slab waveguide 8. That is, the waveguides 5b are provided opposite to the waveguides 5a. The waveguides 5b provided opposite to the waveguides 15a in the waveguide chip 15 are connected to an inverting waveguide 11a formed on an inverting waveguide chip 11. The inverting waveguide 11a is approximately U-shaped so that an optical signal inputted from one end part can be outputted in a direction opposite to an input direction.

Description

本発明は、複数の異なる波長の光の合波および分波を一つのパッケージで行うことが可能な、小型のアレイ導波路回折格子型光合分波器に関するものである。   The present invention relates to a compact arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer that can combine and demultiplex a plurality of light beams having different wavelengths in one package.

従来、アレイ導波路格子型(AWG)の光機器として、複数の波長の光を合波するMUXモジュールや、複数の波長の光にそれぞれ分波するDEMUXモジュールが使用される。このような合波および分波モジュールは、ユーザによってそれぞれ個別に設置されて用いられていた。   Conventionally, as an optical device of an arrayed waveguide grating type (AWG), a MUX module that multiplexes light of a plurality of wavelengths and a DEMUX module that demultiplexes light of a plurality of wavelengths, respectively. Such multiplexing and demultiplexing modules are individually installed and used by users.

一方、このような合波および分波モジュールをそれぞれ個別に設置すると、機器2台分のコストが生じるとともに、設置スペースを要するという問題がある。そこで、合波および分波を一つの機器で行うことが可能な合分波器が提案されている(例えば特許文献1)。   On the other hand, when such multiplexing and demultiplexing modules are individually installed, there is a problem that costs for two devices are generated and installation space is required. Thus, a multiplexer / demultiplexer that can perform multiplexing and demultiplexing with a single device has been proposed (for example, Patent Document 1).

特開2008−242257号公報JP 2008-242257 A

近年、このようなAWGパッケージのMSA化(Multi−source agreement)が進んでいる。したがって、従来のような合分波機器をMSAで規格化されたサイズに配置する必要がある。また、光の入出力面を当該パッケージの一端に形成すると、AWGパッケージの機器内への設置等が容易になることから、光の入出力面を当該パッケージの一端に形成することが望まれている。   In recent years, such an AWG package has been made into MSA (Multi-source agreement). Therefore, it is necessary to arrange a conventional multiplexing / demultiplexing device in a size standardized by MSA. In addition, if the light input / output surface is formed at one end of the package, it becomes easy to install the AWG package in the device. Therefore, it is desirable to form the light input / output surface at one end of the package. Yes.

これに対し、前述したような従来の合分波器は、その両端に多心のファイバアレイが接続されることになるため、光の入出力面を当該パッケージの一端に形成するためには一方のファイバアレイを構成する光ファイバテープを屈曲させて反転させる必要がある。しかしながら、多心の光ファイバテープは、光ファイバテープの剛性や、光ファイバ自体の許容曲率半径等との関係で、規格化されたパッケージ内で反転させることが困難である。   On the other hand, in the conventional multiplexer / demultiplexer as described above, since a multi-fiber array is connected to both ends thereof, it is necessary to form an optical input / output surface at one end of the package. It is necessary to bend and invert the optical fiber tape constituting the fiber array. However, it is difficult to reverse a multi-fiber optical fiber tape within a standardized package due to the rigidity of the optical fiber tape and the allowable curvature radius of the optical fiber itself.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、MUXおよびDEMUXモジュールを一つのパッケージに配置することが可能であるとともに、光の入出力面をパッケージの一端に形成することが可能な小型のアレイ導波路回折格子型光合分波器を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and the MUX and DEMUX modules can be arranged in one package, and the input / output surface of light can be formed at one end of the package. An object of the present invention is to provide a small arrayed waveguide grating type optical multiplexer / demultiplexer.

前述した目的を達成するため、本発明は、複数本の第1の導波路と、前記第1の導波路と接続される第1のスラブ導波路と、前記第1のスラブ導波路と接続され、それぞれ異なる長さで同一方向に屈曲する複数のチャネル導波路からなるアレイ導波路と、前記アレイ導波路と接続される第2のスラブ導波路と、前記第2のスラブ導波路と接続される複数本の第2の導波路と、第2の導波路と接続される反転導波路と、少なくとも前記第1の導波路から前記第2の導波路までが形成される導波路チップと、を具備し、前記第1の導波路の前記第1のスラブ導波路と接続される側とは反対の接続部における接続方向と前記反転導波路の前記第2の導波路と接続される側とは反対側の接続部における接続方向とが同一方向に向けて形成されることを特徴とするアレイ導波路回折格子型光合分波器である。   In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is connected to a plurality of first waveguides, a first slab waveguide connected to the first waveguide, and the first slab waveguide. An arrayed waveguide composed of a plurality of channel waveguides bent in the same direction with different lengths, a second slab waveguide connected to the arrayed waveguide, and connected to the second slab waveguide A plurality of second waveguides, an inverting waveguide connected to the second waveguide, and a waveguide chip on which at least the first waveguide to the second waveguide are formed. The connection direction of the first waveguide to the connection portion opposite to the side connected to the first slab waveguide is opposite to the connection direction of the inverted waveguide to the second waveguide. The connection direction at the side connection part is formed in the same direction. Is an array waveguide diffraction grating multiplexer-demultiplexer according to symptoms.

前記第1のスラブ導波路または前記第2のスラブ導波路において前記導波路チップが分割されており、温度によって分割された前記導波路チップを相対移動させ、アレイ導波路回折格子の光透過中心波長の温度依存性シフトを補償することが可能な補償部材が設けられることが望ましい。   The waveguide chip is divided in the first slab waveguide or the second slab waveguide, and the waveguide chip divided according to temperature is moved relative to each other, and the light transmission center wavelength of the arrayed waveguide grating It is desirable to provide a compensation member that can compensate for the temperature dependent shift of the.

前記反転導波路は、平面光波回路であることが望ましく、前記第1の導波路の前記第1のスラブ導波路と接続される側とは反対の接続部における接合面と、前記第2の導波路と前記反転導波路とが接合される接合面と、前記反転導波路の前記第2の導波路と接続される側とは反対側の接続部における接合面とは、それぞれ略平行に形成され、それぞれの接合面は、前記導波路チップの面に垂直な方向に対して斜めに形成されていてもよい。   The inversion waveguide is preferably a planar lightwave circuit, and a joint surface at a connection portion of the first waveguide opposite to the side connected to the first slab waveguide, and the second waveguide. A joint surface where the waveguide and the inversion waveguide are joined to each other and a joint surface of the connection portion of the inversion waveguide opposite to the side connected to the second waveguide are formed substantially in parallel. Each bonding surface may be formed obliquely with respect to a direction perpendicular to the surface of the waveguide chip.

この場合、前記第1の導波路には第1のファイバアレイが接合され、前記反転導波路には第2のファイバアレイが接合され、前記第1のファイバアレイの端面と、前記第2のファイバアレイの端面は、斜めに形成された前記接合面に対応するように斜めに形成されていてもよい。   In this case, a first fiber array is joined to the first waveguide, and a second fiber array is joined to the inversion waveguide, and the end face of the first fiber array and the second fiber are joined. The end surface of the array may be formed obliquely so as to correspond to the joint surface formed obliquely.

前記第1の導波路の前記第1のスラブ導波路と接続される側とは反対の接続部および前記反転導波路の前記第2の導波路と接続される側とは反対側の接続部において、前記第1の導波路および前記反転導波路の少なくとも一方は、導波路の幅が拡径されていてもよい。   In a connection part opposite to the side connected to the first slab waveguide of the first waveguide and a connection part opposite to the side connected to the second waveguide of the inversion waveguide In at least one of the first waveguide and the inversion waveguide, the width of the waveguide may be increased.

前記反転導波路は、複数の単心光ファイバを一体化した光ファイバテープを湾曲して形成されており、湾曲部の少なくとも一部において、前記光ファイバテープを構成する各単心光ファイバが個々に分割されて一体化が解かれていてもよい。   The inversion waveguide is formed by bending an optical fiber tape in which a plurality of single optical fibers are integrated, and each single optical fiber constituting the optical fiber tape is individually provided in at least a part of the bending portion. It may be divided into two parts to be unintegrated.

本発明によれば、第2の導波路に反転導波路が接続されるため、最低限のスペースで導波路を反転させることができる。したがって、規格化されたパッケージ内であっても導波路を反転させることができるため、光の入出力端子をパッケージの一方の端面側に配置することができる。   According to the present invention, since the inversion waveguide is connected to the second waveguide, the waveguide can be inverted with a minimum space. Therefore, since the waveguide can be inverted even in the standardized package, the light input / output terminals can be arranged on one end face side of the package.

また、第1のスラブ導波路または第2のスラブ導波路の一方において、導波路チップを分割し、分割されたそれぞれの導波路チップ(導波路チップの保持部材)にまたがるように補償部材を設けることで、アレイ導波路回折格子の光透過中心波長の温度依存性シフトを補償することが可能であるため、温度無依存型のアレイ導波路回折格子型光合分波器を得ることができる。この場合でも、反転導波路を用いることで、パッケージ内で導波路を反転させることができる。   Further, in one of the first slab waveguide and the second slab waveguide, the waveguide chip is divided, and a compensation member is provided so as to straddle each of the divided waveguide chips (holding members for the waveguide chip). Thus, since it is possible to compensate for the temperature-dependent shift of the light transmission center wavelength of the arrayed waveguide grating, a temperature-independent arrayed waveguide grating optical multiplexer / demultiplexer can be obtained. Even in this case, the waveguide can be inverted in the package by using the inversion waveguide.

また、反転導波路として平面光波回路を用いれば構造が簡易である。また、第1の導波路の前記第1のスラブ導波路と接続される側とは反対の接続部における接合面と、第2の導波路と反転導波路とが接合される接合面と、反転導波路の第2の導波路と接続される側とは反対側の接続部における接合面とがそれぞれ略平行に形成され、導波路チップの面方向に対して斜めに形成することで、紫外線を照射する場合には、紫外線をより深くまで照射することが可能となり、また、接着面積が増大するため、それぞれの接合部をより確実に接合することができる。   If a planar lightwave circuit is used as the inverting waveguide, the structure is simple. In addition, a joint surface at a connection portion of the first waveguide opposite to the side connected to the first slab waveguide, a joint surface where the second waveguide and the inversion waveguide are joined, and inversion The joint surface of the connection portion on the opposite side to the side connected to the second waveguide of the waveguide is formed substantially parallel to each other, and is formed obliquely with respect to the surface direction of the waveguide chip. In the case of irradiating, it becomes possible to irradiate ultraviolet rays deeper, and since the adhesion area increases, the respective joint portions can be more reliably joined.

この際、第1の導波路に第1のファイバアレイを接合し、反転導波路に第2のファイバアレイを接合し、第1のファイバアレイの端面と第2のファイバアレイの端面とを、斜めに形成された接合面に対応するように斜めに形成することで、接合面で確実にそれぞれの接続を行うことができる。   At this time, the first fiber array is joined to the first waveguide, the second fiber array is joined to the inversion waveguide, and the end face of the first fiber array and the end face of the second fiber array are obliquely connected. By forming it diagonally so as to correspond to the joint surface formed on each other, each connection can be reliably performed on the joint surface.

また、第1の導波路の第1のスラブ導波路と接続される側とは反対の接続部、および反転導波路の第2の導波路と接続される側とは反対側の接続部において、第1の導波路および反転導波路の少なくとも一方の導波路の幅が拡径されれば、ファイバアレイとのモードフィールド整合を得ることが可能である。   In addition, in the connection part opposite to the side connected to the first slab waveguide of the first waveguide and the connection part opposite to the side connected to the second waveguide of the inversion waveguide, If the width of at least one of the first waveguide and the inversion waveguide is increased, mode field matching with the fiber array can be obtained.

また、反転導波路が、複数の単心光ファイバを一体化した光ファイバテープを湾曲して形成し、湾曲部の少なくとも一部において、光ファイバテープを構成する各単心光ファイバを個々に分割して一体化を解くことで、第2のファイバアレイと反転導波路を一体化して形成することができる。   Also, the inversion waveguide is formed by bending an optical fiber tape in which a plurality of single-core optical fibers are integrated, and each single-core optical fiber constituting the optical fiber tape is divided into at least a part of the bending portion. By releasing the integration, the second fiber array and the inversion waveguide can be formed integrally.

本発明によれば、MUXおよびDEMUXモジュールを一つのパッケージに配置することが可能であるとともに、光の入出力面をパッケージの一端に形成することが可能な小型のアレイ導波路回折格子型光合分波器を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to arrange the MUX and DEMUX modules in one package, and to form an optical input / output surface at one end of the package. A waver can be provided.

光合分波器1を示す模式図。1 is a schematic diagram showing an optical multiplexer / demultiplexer 1. FIG. 各接合面を示す図で、(a)は図1のD部におけるA−A線断面図、(b)はE部におけるA−A線断面図、(c)はF部におけるB−B線断面図。It is a figure which shows each joining surface, (a) is the sectional view on the AA line in the D section of FIG. 1, (b) is the sectional view on the AA line in the E section, (c) is the BB line in the F section. Sectional drawing. 光合分波器1aを示す模式図。The schematic diagram which shows the optical multiplexer / demultiplexer 1a. 光合分波器1bを示す模式図。The schematic diagram which shows the optical multiplexer / demultiplexer 1b. 光合分波器1cを示す模式図。The schematic diagram which shows the optical multiplexer / demultiplexer 1c. 接合面を示す図で、図5のH部におけるI−I線断面図。It is a figure which shows a joint surface and is the II sectional view taken on the line H of FIG. 光合分波器1dを示す模式図。The schematic diagram which shows the optical multiplexer / demultiplexer 1d. 光合分波器1eを示す模式図。The schematic diagram which shows the optical multiplexer / demultiplexer 1e. 光合分波器1gを示す模式図。The schematic diagram which shows the optical multiplexer / demultiplexer 1g. 光合分波器1fを示す模式図。The schematic diagram which shows the optical multiplexer / demultiplexer 1f.

以下図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。図1はアレイ導波路回折格子型の光合分波器1を示す模式図である。光分波器1は、主に、導波路5a、5b、スラブ導波路7、8、アレイ導波路9、反転導波路11a等から構成される。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer 1. The optical demultiplexer 1 mainly includes waveguides 5a and 5b, slab waveguides 7 and 8, an arrayed waveguide 9, an inverting waveguide 11a, and the like.

導波路5a、5b、スラブ導波路7、8、アレイ導波路9、反転導波路11aは、公知の方法を用いて、Si基板または石英基板上に石英系やポリマー系の材料で形成された平面光波回路である。基板上に導波路5a、5b、スラブ導波路7、8、アレイ導波路9が形成されたものを導波路チップ15、基板上に反転導波路11aが形成されたものを反転導波路チップ11と呼ぶ。また、導波路チップ15のアレイ導波路9に対応する部分の下部には温調部材であるペルチェ16が設けられ、アレイ導波路9を一定の温度に保持する。   The waveguides 5a and 5b, the slab waveguides 7 and 8, the arrayed waveguide 9 and the inversion waveguide 11a are planes formed of a quartz or polymer material on a Si substrate or a quartz substrate using a known method. It is a lightwave circuit. A waveguide chip 15 having the waveguides 5a and 5b, the slab waveguides 7 and 8, and the arrayed waveguide 9 formed on the substrate, and an inverted waveguide chip 11 having the inverted waveguide 11a formed on the substrate. Call. Further, a Peltier 16 that is a temperature adjusting member is provided below a portion of the waveguide chip 15 corresponding to the arrayed waveguide 9 to keep the arrayed waveguide 9 at a constant temperature.

導波路チップ15の端部には、第1の導波路である複数の導波路5aが形成される。導波路5aは、第1のスラブ導波路であるスラブ導波路7を介して、それぞれ異なる長さで同一方向に屈曲する複数のチャネル導波路からなるアレイ導波路9と接続される。アレイ導波路9は、第2のスラブ導波路であるスラブ導波路8を介して複数の第2の導波路5bと接続される。すなわち、導波路5bは、導波路5aとは反対側に向けて設けられる。なお、導波路5a、5bは、それぞれ光の入出力用の導波路群である。   A plurality of waveguides 5 a that are first waveguides are formed at the end of the waveguide chip 15. The waveguide 5a is connected to an arrayed waveguide 9 composed of a plurality of channel waveguides bent in the same direction with different lengths via a slab waveguide 7 which is a first slab waveguide. The arrayed waveguide 9 is connected to a plurality of second waveguides 5b through a slab waveguide 8 that is a second slab waveguide. That is, the waveguide 5b is provided toward the opposite side to the waveguide 5a. The waveguides 5a and 5b are each a waveguide group for inputting and outputting light.

導波路チップ15は、少なくともアレイ導波路9の屈曲形状に沿った形状を有することが望ましい。すなわち、導波路チップ15も屈曲した形状を有することが望ましい。このように、導波路チップ15をアレイ導波路9に対応した形状とすることで、1枚のウェハからのチップの取り数を多くすることができる。ただし、導波路チップ15は、この形状には限定されない。   It is desirable that the waveguide chip 15 has a shape that follows at least the bent shape of the arrayed waveguide 9. That is, it is desirable that the waveguide chip 15 also has a bent shape. As described above, the waveguide chip 15 having a shape corresponding to the arrayed waveguide 9 can increase the number of chips taken from one wafer. However, the waveguide chip 15 is not limited to this shape.

導波路チップ15の導波路5aとは反対側に設けられる導波路5bは、反転導波路チップ11上に形成された反転導波路11aと接続される。すなわち、導波路チップ15は、反転導波路チップ11と接続される。反転導波路11aは、一方の端部から入力する光信号を入力方向に向けて逆向きに出力することが可能な略U字状の形状である。すなわち、導波路5bの端部における反転導波路11aの光軸方向(例えば光信号の入力方向)と、他端における光軸方向(例えば当該光信号の出力方向)とは、180°反転した方向となる。   The waveguide 5 b provided on the opposite side of the waveguide chip 15 from the waveguide 5 a is connected to the inversion waveguide 11 a formed on the inversion waveguide chip 11. That is, the waveguide chip 15 is connected to the inversion waveguide chip 11. The inverting waveguide 11a has a substantially U-shape that can output an optical signal input from one end portion in the reverse direction toward the input direction. That is, the direction of the optical axis of the inverting waveguide 11a at the end of the waveguide 5b (for example, the input direction of the optical signal) and the direction of the optical axis at the other end (for example, the output direction of the optical signal) are inverted by 180 °. It becomes.

導波路5aには、第1のファイバアレイであるファイバアレイ13aが接続される。また、反転導波路11aの導波路5bとの接続部とは反対の端部には、第2のファイバアレイであるファイバアレイ13bが接続される。すなわち、ファイバアレイ13a、13bは、同一方向に向けて形成される。なお、反転導波路11a(反転導波路チップ11)の長さは、ファイバアレイ13bと導波路チップ15とが干渉しないように設定される。   A fiber array 13a that is a first fiber array is connected to the waveguide 5a. A fiber array 13b, which is a second fiber array, is connected to the end of the inversion waveguide 11a opposite to the connection with the waveguide 5b. That is, the fiber arrays 13a and 13b are formed in the same direction. The length of the inversion waveguide 11a (inversion waveguide chip 11) is set so that the fiber array 13b and the waveguide chip 15 do not interfere with each other.

導波路5aおよび反転導波路11aとファイバアレイ13a、13bとのそれぞれの接続部端部近傍表面には、ガラス17a、17bが設けられる。ガラス17a、17bをそれぞれの導波路チップ上に設けることで、導波路5aおよび反転導波路11aと接続されるファイバアレイ13a、13bとの高さ(厚み)を略同一とすることができる。なお、それぞれの接合部については詳細を後述する。   Glasses 17a and 17b are provided on the surfaces near the connection end portions of the waveguide 5a and the inversion waveguide 11a and the fiber arrays 13a and 13b. By providing the glasses 17a and 17b on the respective waveguide chips, the height (thickness) of the fiber arrays 13a and 13b connected to the waveguide 5a and the inversion waveguide 11a can be made substantially the same. Details of each joint will be described later.

それぞれのファイバアレイ13a、13bは、それぞれ複数の入出力用の光ファイバが並列に並べられ、テープ状に一体化された光ファイバテープを有する。例えば、光ファイバテープの一つの光ファイバに、波長の異なる複数の光信号が多重化された光信号を入力すると、導波路5aを介してスラブ導波路7に入力される。スラブ導波路7に入力された光信号は、スラブ導波路7で回折により広がって、アレイ導波路9に入る。アレイ導波路9の各導波路は長さが異なるので、アレイ導波路9の出力側(スラブ導波路8側)では、波長に依存した位相差が生じる。スラブ導波路8では、光は多重干渉により同位相条件が成立する各波長の光が対応する導波路5bに結合し、分波を行うことができる。   Each of the fiber arrays 13a and 13b has an optical fiber tape in which a plurality of input / output optical fibers are arranged in parallel and integrated in a tape shape. For example, when an optical signal obtained by multiplexing a plurality of optical signals having different wavelengths is input to one optical fiber of the optical fiber tape, the optical signal is input to the slab waveguide 7 through the waveguide 5a. The optical signal input to the slab waveguide 7 spreads by diffraction in the slab waveguide 7 and enters the arrayed waveguide 9. Since the waveguides of the arrayed waveguide 9 are different in length, a phase difference depending on the wavelength is generated on the output side (slab waveguide 8 side) of the arrayed waveguide 9. In the slab waveguide 8, light can be demultiplexed by being coupled to the corresponding waveguide 5 b with light of each wavelength satisfying the same phase condition due to multiple interference.

分波された光信号は、対応する反転導波路11aに結合し、反転導波路11aで光信号の方向を反転させ、ファイバアレイ13bと結合される。したがって、ファイバアレイ13aから入力された多重化された光信号を分波してファイバアレイ13bに送ることができる。   The demultiplexed optical signal is coupled to the corresponding inversion waveguide 11a, the direction of the optical signal is inverted by the inversion waveguide 11a, and is coupled to the fiber array 13b. Therefore, the multiplexed optical signal input from the fiber array 13a can be demultiplexed and sent to the fiber array 13b.

逆に、ファイバアレイ13aの複数の光ファイバに、波長の異なる複数の光信号をそれぞれ入力すると、導波路5aを介してスラブ導波路7に入力され、アレイ導波路9に入る。アレイ導波路9の出力側(スラブ導波路8側)では、波長に依存した位相差が生じるため、対応する導波路5bの例えば一つの光ファイバに結合され合波を行うことができる。   Conversely, when a plurality of optical signals having different wavelengths are input to the plurality of optical fibers of the fiber array 13a, they are input to the slab waveguide 7 via the waveguide 5a and enter the arrayed waveguide 9. On the output side of the arrayed waveguide 9 (the slab waveguide 8 side), a phase difference depending on the wavelength is generated, so that it can be coupled to, for example, one optical fiber of the corresponding waveguide 5b.

なお、ファイバアレイ13b側から光信号を入力すれば、同様にファイバアレイ13a側に合波・分波を行うことができる。   If an optical signal is input from the fiber array 13b side, multiplexing / demultiplexing can be similarly performed on the fiber array 13a side.

次に、各構成の接合部について詳細を説明する。図2は、各接合部の拡大断面図であり、図2(a)は図1のD部におけるA−A線断面図、図2(b)は図1のE部におけるA−A線断面図、図2(c)は図1のF部におけるB−B線断面図である。   Next, the details of the joint portion of each configuration will be described. 2 is an enlarged cross-sectional view of each joint, FIG. 2 (a) is a cross-sectional view taken along the line AA in the D part of FIG. 1, and FIG. 2 (b) is a cross-sectional view taken along the AA line in the E part of FIG. FIG. 2 and FIG. 2C are cross-sectional views taken along the line BB in the F part of FIG.

図2(a)に示すように、導波路チップ15は下から基板6b、下部クラッド層12a、導波路5a、上部クラッド層14aから構成されており、前述したように導波路チップ15の上にはガラス17aが設けられている。   As shown in FIG. 2A, the waveguide chip 15 includes a substrate 6b, a lower cladding layer 12a, a waveguide 5a, and an upper cladding layer 14a from the bottom. As described above, the waveguide chip 15 is formed on the waveguide chip 15. Is provided with a glass 17a.

一方、光ファイバアレイ13aは、複数の光ファイバを収容する光ファイバテープ10aと、各光ファイバ10を固定するファイバ固定部から構成されており、ファイバ固定部は、その表面に断面V字状のV字溝が並列に形成された基板6aと、当該基板6a上に位置する上蓋4aとから成る。そして、基板6aのV字溝に上記光ファイバ10が収容され、この状態で基板6aと上蓋4aは接着剤で接着固定されている。なお、基板6aおよび上蓋4aは、Si、ガラス、樹脂等によって形成することができる。また、光ファイバ10を収容する溝の形状は断面V字に限られず、丸穴、角溝等でもよい。   On the other hand, the optical fiber array 13a includes an optical fiber tape 10a that accommodates a plurality of optical fibers and a fiber fixing portion that fixes each optical fiber 10, and the fiber fixing portion has a V-shaped cross section on the surface thereof. It consists of a substrate 6a in which V-shaped grooves are formed in parallel, and an upper lid 4a located on the substrate 6a. And the said optical fiber 10 is accommodated in the V-shaped groove | channel of the board | substrate 6a, and the board | substrate 6a and the upper cover 4a are adhere | attached and fixed with the adhesive agent in this state. The substrate 6a and the upper lid 4a can be formed of Si, glass, resin, or the like. Further, the shape of the groove for accommodating the optical fiber 10 is not limited to the V-shaped cross section, and may be a round hole, a square groove, or the like.

ファイバアレイ13aと導波路チップ15およびガラス17aとの接合面21aは、導波路チップ15の面に垂直な方向(図中上下方向)に対して所定の角度で斜めに形成される。なお、前述の通り、接合面21a近傍の導波路5a上にはガラス17aが設けられるため、ファイバアレイ13aとの厚みを合わせることができる。すなわち、導波路5aと光ファイバ10のファイバコア19aとの光軸を合わせた状態で、同一厚みで接合を行うことができる。   The joint surface 21a between the fiber array 13a, the waveguide chip 15 and the glass 17a is formed obliquely at a predetermined angle with respect to a direction (vertical direction in the drawing) perpendicular to the surface of the waveguide chip 15. As described above, since the glass 17a is provided on the waveguide 5a in the vicinity of the bonding surface 21a, the thickness with the fiber array 13a can be matched. That is, it is possible to perform bonding with the same thickness in a state where the optical axes of the waveguide 5a and the fiber core 19a of the optical fiber 10 are aligned.

接合面21aには、図示を省略した紫外線硬化・熱硬化の併用タイプの接着剤を使用することができる。例えば、接合面21aに接着剤を設けて上下方向から(図中G方向)から紫外線を照射すると、ガラス17aが光を透過する。このため、ファイバアレイ13aと導波路チップ15との接合面21aを斜めに形成することで、より深くまで紫外線を照射することができ、確実に接着剤を硬化させることができる。   For the bonding surface 21a, an ultraviolet curing / thermosetting adhesive that is not shown can be used. For example, when an adhesive is provided on the bonding surface 21a and ultraviolet rays are irradiated from above and below (G direction in the figure), the glass 17a transmits light. For this reason, by forming the joint surface 21a between the fiber array 13a and the waveguide chip 15 diagonally, it is possible to irradiate ultraviolet rays deeper and to cure the adhesive reliably.

なお、導波路チップ15の基板6bがSiで形成される場合においては、Si基板が光を透過しないため、紫外線が十分透過しない部分が生じるが、この場合でも、熱硬化接着剤の効果により接合面21aを接着することができる。また、この場合でも、接合面21aが斜めになることで、接着面積を大きくとることができ、確実に接着を行うことができる。なお、接合面の角度が、わずかにチップの面に対して斜めに形成されれば上記の効果を得ることが可能であるが、製造性や光損失などを考慮すると、5°〜10°程度であることが望ましい。また、接合面の斜めにする方向は、図に示したものと逆方向であってもよい。   When the substrate 6b of the waveguide chip 15 is formed of Si, the Si substrate does not transmit light, so that a portion that does not sufficiently transmit ultraviolet rays is generated. However, even in this case, bonding is performed due to the effect of the thermosetting adhesive. The surface 21a can be adhered. Even in this case, since the bonding surface 21a is inclined, the bonding area can be increased, and bonding can be performed reliably. The above effect can be obtained if the angle of the bonding surface is slightly inclined with respect to the surface of the chip. However, in consideration of manufacturability and light loss, the angle is about 5 ° to 10 °. It is desirable that Further, the direction in which the joint surface is inclined may be opposite to that shown in the figure.

また、図2(b)に示すように、導波路チップ15と反転導波路チップ11との接合面21bも、接合面21aと同様に、導波路チップ15の面に垂直な方向(図中上下方向)に対して所定の角度で斜めに形成される。ここで、接合面21aと接合面21bの接合面の角度は略同一である。したがって、接合面21a、21bは略平行に形成される。なお、接合方法は前述した方法と同様である。   As shown in FIG. 2B, the bonding surface 21b between the waveguide chip 15 and the inversion waveguide chip 11 is also perpendicular to the surface of the waveguide chip 15 (upper and lower in the figure), like the bonding surface 21a. It is formed obliquely at a predetermined angle with respect to (direction). Here, the angles of the joining surfaces of the joining surface 21a and the joining surface 21b are substantially the same. Therefore, the joining surfaces 21a and 21b are formed substantially in parallel. The joining method is the same as the method described above.

また、図2(c)に示すように、反転導波路チップ11およびガラス17bとファイバアレイ13bとの接合面21cも、接合面21aと同様に、導波路チップ15の面に垂直な方向(図中上下方向)に対して所定の角度で斜めに形成される。ここで、接合面21aと接合面21cの接合面の角度は略同一である。したがって、接合面21a、21b、21cは略平行に形成される。すなわち、ファイバアレイ13a、13bの導波路チップ15、反転導波路チップ11とのそれぞれの接合面側端部は、同一方向の傾斜形状を有する。したがって、導波路チップ15と接続されるファイバアレイと、反転導波路チップ11と接続されるファイバアレイの形状を変える必要がなく同一のものを使用することができる。   Further, as shown in FIG. 2C, the joint surface 21c between the inverted waveguide chip 11 and the glass 17b and the fiber array 13b is also perpendicular to the surface of the waveguide chip 15 (see FIG. 2). It is formed obliquely at a predetermined angle with respect to the (medium up and down direction). Here, the angles of the joining surfaces of the joining surface 21a and the joining surface 21c are substantially the same. Therefore, the joining surfaces 21a, 21b, and 21c are formed substantially in parallel. That is, the joint surface side ends of the fiber arrays 13a and 13b with the waveguide chip 15 and the inversion waveguide chip 11 have inclined shapes in the same direction. Therefore, it is not necessary to change the shape of the fiber array connected to the waveguide chip 15 and the shape of the fiber array connected to the inversion waveguide chip 11, and the same one can be used.

なお、図示を省略するが、導波路5aの端部(ファイバアレイ13aとの接合面側端部)は、導波路の幅が端部に向けてやや拡径されて形成される。同様に反転導波路11aの端部(ファイバアレイ13bとの接合面側端部)も、導波路の幅が端部に向けてやや拡径されて形成される。導波路の幅を適切に設定することで、導波路5aおよび反転導波路11aは、ファイバアレイの各光ファイバ(シングルモードファイバ)とのモードフィールド整合の機能も兼ねる。   In addition, although illustration is abbreviate | omitted, the edge part (joint surface side edge part with the fiber array 13a) of the waveguide 5a is formed so that the diameter of a waveguide may be expanded a little toward an edge part. Similarly, the end of the inversion waveguide 11a (the end on the side of the joint surface with the fiber array 13b) is also formed with the width of the waveguide slightly increased toward the end. By appropriately setting the width of the waveguide, the waveguide 5a and the inversion waveguide 11a also have a function of mode field matching with each optical fiber (single mode fiber) of the fiber array.

以上、本実施の形態によれば、極めてコンパクトなアレイ導波路回折格子型の光合分波器を得ることができる。特に、反転導波路11aを反転導波路チップ11に形成するため、光ファイバテープ等をパッケージ内で屈曲させて反転させる必要がなく、光ファイバテープの剛性による大きな曲げ半径が不要である。   As described above, according to the present embodiment, an extremely compact arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer can be obtained. In particular, since the inversion waveguide 11a is formed in the inversion waveguide chip 11, it is not necessary to bend and invert the optical fiber tape or the like in the package, and a large bending radius due to the rigidity of the optical fiber tape is unnecessary.

また、入出力用のファイバアレイをパッケージの同一方向に向けて形成することができ、光の入出力面をパッケージの一端に形成することができる。   Also, the input / output fiber array can be formed in the same direction of the package, and the light input / output surface can be formed at one end of the package.

また、接合面21a、21b、21cがそれぞれチップの面方向に対して斜めに形成されることで、紫外線の照射の深さを増すことができ、また、接着面積を増大させることができるため、より確実な接合を得ることができる。   In addition, since the bonding surfaces 21a, 21b, and 21c are formed obliquely with respect to the surface direction of the chip, the depth of ultraviolet irradiation can be increased, and the bonding area can be increased. More reliable joining can be obtained.

次に、第2の実施の形態について説明する。図3は、第2の実施の形態にかかる光合分波器1aを示す模式図である。なお、以下の実施の形態において、光合分波器1と同様の機能を奏する構成については、図1と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   Next, a second embodiment will be described. FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an optical multiplexer / demultiplexer 1a according to the second embodiment. Note that in the following embodiments, the same reference numerals as those in FIG. 1 are given to configurations having the same functions as those of the optical multiplexer / demultiplexer 1, and duplicate descriptions are omitted.

光合分波器1aは、光合分波器1と略同様の構成であるが、導波路チップ15a、15bがガラス板3上に固定されている点、スラブ導波路が分割されており、補償部材23が設けられる点、ペルチェ16が設けられていない点で異なる。スラブ導波路および導波路チップは、スラブ導波路7a、7b、導波路チップ15a、15bに分割される。導波路チップ15a、15bの分割位置は、スラブ導波路17a、17bの分割位置とほぼ一致する。なお、ガラス板も導波路チップ15a、15bの分割に対応してガラス板3a、3bに分割される。   The optical multiplexer / demultiplexer 1a has substantially the same configuration as the optical multiplexer / demultiplexer 1, except that the waveguide chips 15a and 15b are fixed on the glass plate 3, the slab waveguide is divided, and a compensation member The difference is that 23 is provided and the Peltier 16 is not provided. The slab waveguide and the waveguide chip are divided into slab waveguides 7a and 7b and waveguide chips 15a and 15b. The division positions of the waveguide chips 15a and 15b substantially coincide with the division positions of the slab waveguides 17a and 17b. The glass plate is also divided into glass plates 3a and 3b corresponding to the division of the waveguide chips 15a and 15b.

補償部材23は金属製の板状部材であり、ガラス板3a、3bにまたがって接合される。なお、図示を省略するが、補償板23の両端部には下部に厚み方向に対して凸部が設けられ、補償板23は、ガラス板3a、3bに対して当該凸部において接着剤で固定される。なお、補償部材23としては、例えば、銅製或いは純アルミニウム(JIS A1050)製のものを使用することができる。   The compensation member 23 is a metal plate-like member, and is joined across the glass plates 3a and 3b. Although not shown in the drawings, convex portions are provided in the thickness direction at both ends of the compensation plate 23, and the compensation plate 23 is fixed to the glass plates 3a and 3b with an adhesive at the convex portions. Is done. In addition, as the compensation member 23, the thing made from copper or pure aluminum (JIS A1050) can be used, for example.

補償部材23の長手方向はスラブ導波路7a、7b(導波路チップ15a、15b)の分割面と平行になるように配置されている。なお、補償部材23の長さ(接着部を除く自由伸縮部の長さ)は、アレイ導波路回折格子の回路パラメータにより算出される。   The longitudinal direction of the compensation member 23 is arranged so as to be parallel to the dividing surface of the slab waveguides 7a and 7b (waveguide chips 15a and 15b). The length of the compensation member 23 (the length of the free expansion / contraction part excluding the adhesive part) is calculated from the circuit parameters of the arrayed waveguide diffraction grating.

次に、補償部材23の機能について説明する。光合分波器1aの環境温度が変化するとスラブ導波路7(7a、7b)による集光位置が変化する。これに対し、温度変化により補償部材23が伸縮することで、ガラス板3a、3bが補償部材23の長手方向に相対移動する。したがって、導波路チップ15a、15bおよびスラブ導波路7a、7bが、それらの分割面に沿って相対移動する。すなわち、温度変化による集光位置の変化に対応した変位量となるように補償部材の材質および長さを設定すれば、温度によるスラブ導波路7の集光位置の変化を是正することができる。   Next, the function of the compensation member 23 will be described. When the environmental temperature of the optical multiplexer / demultiplexer 1a changes, the condensing position by the slab waveguide 7 (7a, 7b) changes. On the other hand, when the compensation member 23 expands and contracts due to a temperature change, the glass plates 3 a and 3 b relatively move in the longitudinal direction of the compensation member 23. Therefore, the waveguide chips 15a and 15b and the slab waveguides 7a and 7b relatively move along their dividing surfaces. That is, if the material and length of the compensation member are set so that the amount of displacement corresponds to the change in the condensing position due to the temperature change, the change in the condensing position of the slab waveguide 7 due to the temperature can be corrected.

したがって、前述したように、それぞれの方向から入力された複数の波長を有する光信号を確実に合波することができるとともに、多重化された光信号をそれぞれの波長の光信号に確実に分波することができる。すなわち、温度無依存の光合分波器を得ることができる。   Therefore, as described above, it is possible to reliably multiplex optical signals having a plurality of wavelengths input from the respective directions, and to reliably demultiplex the multiplexed optical signals into optical signals of the respective wavelengths. can do. That is, a temperature-independent optical multiplexer / demultiplexer can be obtained.

第2の実施形態によれば、光合分波器1と同様の効果を得ることができる。また、補償部材23が設けられる温度無依存型の光合分波器であっても、小型化を達成することができる。また、導波路5a、5bの間に補償部材23(分割面)が形成されても、確実に導波路を反転させて、パッケージの同一端面側に入出力用のファイバアレイを設けることが可能である。   According to the second embodiment, the same effect as the optical multiplexer / demultiplexer 1 can be obtained. Further, even a temperature-independent optical multiplexer / demultiplexer provided with the compensation member 23 can achieve downsizing. Even if the compensation member 23 (dividing surface) is formed between the waveguides 5a and 5b, it is possible to reliably invert the waveguide and provide an input / output fiber array on the same end surface side of the package. is there.

次に、第3の実施の形態について説明する。図4は、光合分波器1bを示す図である。なお、以下の実施形態では、補償部材23を設けた例を示すが、光合分波器1と同様の構成とすることもできる。光合分波器1bは、光合分波器1aと略同様であるが、反転導波路チップ11の接続方向が異なる。すなわち、光合分波器1(1a)では、反転導波路11aは、導波路5bとの接続部からアレイ導波路9の屈曲方向に向けて形成され、反転導波路11aと接続されるファイバアレイ13bは、アレイ導波路9の(図中)上方に配設される。   Next, a third embodiment will be described. FIG. 4 is a diagram showing the optical multiplexer / demultiplexer 1b. In the following embodiment, an example in which the compensation member 23 is provided is shown, but a configuration similar to that of the optical multiplexer / demultiplexer 1 may be employed. The optical multiplexer / demultiplexer 1b is substantially the same as the optical multiplexer / demultiplexer 1a, but the connection direction of the inverting waveguide chip 11 is different. That is, in the optical multiplexer / demultiplexer 1 (1a), the inverting waveguide 11a is formed from the connection portion with the waveguide 5b toward the bending direction of the arrayed waveguide 9, and is connected to the inverting waveguide 11a. Are arranged above the arrayed waveguide 9 (in the drawing).

これに対し、光合分波器1bでは、反転導波路11aは、導波路5bとの接続部からアレイ導波路9の屈曲方向とは逆方向に向けて形成され、反転導波路11aと接続されるファイバアレイ13bは、アレイ導波路9の下方側に配設される。なお、この場合には、ファイバアレイ13bがガラス板3a、3b(温度変化による移動領域を含む)または導波路チップ15と干渉しないように、反転導波路11a(反転導波路チップ11)の長さを設定すればよい。   On the other hand, in the optical multiplexer / demultiplexer 1b, the inverting waveguide 11a is formed in the direction opposite to the bending direction of the arrayed waveguide 9 from the connection portion with the waveguide 5b, and is connected to the inverting waveguide 11a. The fiber array 13b is disposed below the arrayed waveguide 9. In this case, the length of the inversion waveguide 11a (inversion waveguide chip 11) is set so that the fiber array 13b does not interfere with the glass plates 3a, 3b (including the moving region due to temperature change) or the waveguide chip 15. Should be set.

第3の実施形態によれば、光合分波器1と同様の効果を得ることができる。また、反転導波路11aの形成方向をアレイ導波路9の屈曲方向と逆方向とすることで、ガラス板、導波路チップ等のレイアウトによっては、反転導波路チップ11を短くすることが可能である。   According to the third embodiment, the same effect as the optical multiplexer / demultiplexer 1 can be obtained. In addition, by setting the direction of forming the inversion waveguide 11a to be opposite to the bending direction of the arrayed waveguide 9, the inversion waveguide chip 11 can be shortened depending on the layout of the glass plate, the waveguide chip, or the like. .

次に、第4の実施の形態について説明する。図5は、光合分波器1cを示す図である。光合分波器1cは、光合分波器1aと略同様であるが、反転導波路チップ11の接続形態が異なる。すなわち、光合分波器1cでは、反転導波路チップ11aと導波路チップ15とが上下面逆に接続される。   Next, a fourth embodiment will be described. FIG. 5 is a diagram illustrating the optical multiplexer / demultiplexer 1c. The optical multiplexer / demultiplexer 1c is substantially the same as the optical multiplexer / demultiplexer 1a, but the connection form of the inverting waveguide chip 11 is different. That is, in the optical multiplexer / demultiplexer 1c, the inverting waveguide chip 11a and the waveguide chip 15 are connected upside down.

図6は、図5のH部におけるI−I線断面図であり、接続部の詳細を示す図である。導波路チップ15の上面には、接着固定された紫外線に対して透明なガラス板17cが設けられる。ガラス板17cは、端面が導波路チップ15の端面と一致するように設けられている。   FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line II in the H portion of FIG. 5 and shows details of the connecting portion. On the upper surface of the waveguide chip 15, a glass plate 17 c that is transparent to the ultraviolet light bonded and fixed is provided. The glass plate 17 c is provided so that the end surface thereof coincides with the end surface of the waveguide chip 15.

また、反転導波路チップ11aの上面には、接着固定された紫外線に対して透明なガラス板17dが設けられる。反転導波路チップ11aを、導波路チップ15と上下関係を逆さにした状態で、導波路チップ15上のガラス板17cの端面と、反転導波路チップ11a上のガラス板17dの端面とを紫外線硬化接着剤で接着することで、紫外線が接合面全体に透過され、チップ同士がより強固に接合される。なお、反転導波路11aは、図に示したように、アレイ導波路9の屈曲方向に形成してもよく、図4に示したように、アレイ導波路9の下方側に向けて形成してもよい。   In addition, a glass plate 17d that is transparent to ultraviolet light bonded and fixed is provided on the upper surface of the inversion waveguide chip 11a. With the inverted waveguide chip 11a upside down with respect to the waveguide chip 15, the end surface of the glass plate 17c on the waveguide chip 15 and the end surface of the glass plate 17d on the inverted waveguide chip 11a are UV-cured. By bonding with an adhesive, ultraviolet rays are transmitted through the entire bonding surface, and the chips are bonded more firmly. The inversion waveguide 11a may be formed in the bending direction of the arrayed waveguide 9 as shown in the figure, or may be formed toward the lower side of the arrayed waveguide 9 as shown in FIG. Also good.

第4の実施形態によれば、光合分波器1と同様の効果を得ることができる。また、接合部において、厚さ方向の全ての領域に紫外線を透過させることができることから、紫外線硬化樹脂を効果的に用いることができ、確実に導波路チップ同士を接合することができる。   According to the fourth embodiment, the same effect as the optical multiplexer / demultiplexer 1 can be obtained. Moreover, since ultraviolet rays can be transmitted through all the regions in the thickness direction at the junction, an ultraviolet curable resin can be used effectively, and the waveguide chips can be reliably joined together.

次に、第5の実施の形態について説明する。図7は、光合分波器1dを示す図である。光合分波器1dは、光合分波器1aと略同様であるが、反転導波路チップ11が配置される位置が異なる。すなわち、光合分波器1dでは、反転導波路11aと導波路5aとが接続される。   Next, a fifth embodiment will be described. FIG. 7 is a diagram illustrating the optical multiplexer / demultiplexer 1d. The optical multiplexer / demultiplexer 1d is substantially the same as the optical multiplexer / demultiplexer 1a, but the position where the inverting waveguide chip 11 is arranged is different. That is, in the optical multiplexer / demultiplexer 1d, the inverting waveguide 11a and the waveguide 5a are connected.

すなわち、反転導波路11aは、分割されたスラブ導波路側の導波路5aと接続されてもよい。なお、反転導波路11aは、図に示したように、アレイ導波路9の屈曲方向に形成してもよく、図4に示したように、アレイ導波路9の下方側に向けて形成してもよい。   That is, the inversion waveguide 11a may be connected to the divided waveguide 5a on the slab waveguide side. The inversion waveguide 11a may be formed in the bending direction of the arrayed waveguide 9 as shown in the figure, or may be formed toward the lower side of the arrayed waveguide 9 as shown in FIG. Also good.

第5の実施形態によれば、光合分波器1と同様の効果を得ることができる。また、温度無依存型の光合分波器を用いた際に、反転導波路のレイアウト自由度が高い。   According to the fifth embodiment, the same effect as the optical multiplexer / demultiplexer 1 can be obtained. In addition, when a temperature-independent optical multiplexer / demultiplexer is used, the layout flexibility of the inverting waveguide is high.

次に、第6の実施の形態について説明する。図8は、光合分波器1eを示す図である。光合分波器1eは、光合分波器1aと略同様であるが、反転導波路チップ11と導波路チップ15bが1つのチップからなる点で異なる。すなわち、光合分波器1eでは、反転導波路11aと導波路5b等とが同一の基板上に形成される。   Next, a sixth embodiment will be described. FIG. 8 is a diagram illustrating the optical multiplexer / demultiplexer 1e. The optical multiplexer / demultiplexer 1e is substantially the same as the optical multiplexer / demultiplexer 1a, but is different in that the inverting waveguide chip 11 and the waveguide chip 15b are composed of one chip. That is, in the optical multiplexer / demultiplexer 1e, the inversion waveguide 11a, the waveguide 5b, and the like are formed on the same substrate.

第6の実施形態によれば、光合分波器1と同様の効果を得ることができる。また、導波路チップ同士の接合が不要である。   According to the sixth embodiment, the same effect as the optical multiplexer / demultiplexer 1 can be obtained. Further, it is not necessary to join the waveguide chips.

次に、第7の実施の形態について説明する。図9は、光合分波器1gを示す図である。光合分波器1gは、光合分波器1と略同様であるが、ペルチェ16を有しておらず、スラブ導波路7に光の進行方向と交差するように溝18が設けられる点で異なる。溝18には、導波路の実効屈折率の温度係数と異なる符号の屈折率温度係数を有する材料(以降、「温度補償材料」と記載する。)が充填されている。なお、溝18はスラブ導波路7ではなく、アレイ導波路9上に設けてもよい。   Next, a seventh embodiment will be described. FIG. 9 is a diagram illustrating the optical multiplexer / demultiplexer 1g. The optical multiplexer / demultiplexer 1g is substantially the same as the optical multiplexer / demultiplexer 1 except that the optical multiplexer / demultiplexer 1g does not have the Peltier 16 and is provided with a groove 18 in the slab waveguide 7 so as to intersect the light traveling direction. . The groove 18 is filled with a material having a refractive index temperature coefficient with a sign different from that of the effective refractive index of the waveguide (hereinafter referred to as “temperature compensation material”). The groove 18 may be provided not on the slab waveguide 7 but on the arrayed waveguide 9.

なお、溝18の大きさは、温度補償材料の屈折率温度係数やアレイ導波路回折格子の回路パラメータにより算出される。このように温度補償材料を充填した溝18を導波路に設けることで、温度無依存の光合分波器を得ることができる。   The size of the groove 18 is calculated from the refractive index temperature coefficient of the temperature compensation material and the circuit parameters of the arrayed waveguide diffraction grating. Thus, by providing the waveguide 18 with the groove 18 filled with the temperature compensation material, a temperature-independent optical multiplexer / demultiplexer can be obtained.

第7の実施形態によれば、光合分波器1と同様の効果を得ることができる。   According to the seventh embodiment, the same effect as the optical multiplexer / demultiplexer 1 can be obtained.

次に、第8の実施の形態について説明する。図10は、光合分波器1fを示す図である。光合分波器1fは、光合分波器1aと略同様であるが、反転導波路11bが反転導波路チップ11上に形成される平面光波回路ではなく、光ファイバテープで形成される点で異なる。   Next, an eighth embodiment will be described. FIG. 10 is a diagram illustrating the optical multiplexer / demultiplexer 1f. The optical multiplexer / demultiplexer 1f is substantially the same as the optical multiplexer / demultiplexer 1a, but differs in that the inverting waveguide 11b is not a planar lightwave circuit formed on the inverting waveguide chip 11, but is formed by an optical fiber tape. .

光ファイバテープ(反転導波路11b)は複数の光ファイバが並列に並べられテープ状に一体化されて形成される。テープ状に一体化された光ファイバテープは、剛性が高く、そのままでは湾曲させることが困難であり、非常に大きな曲げ半径を必要とする。   The optical fiber tape (inverted waveguide 11b) is formed by arranging a plurality of optical fibers in parallel and integrating them in a tape shape. An optical fiber tape integrated in a tape shape has high rigidity, and is difficult to bend as it is, and requires a very large bending radius.

これに対し、光合分波器1fにおいては、導波路5bと接続されたファイバアレイ13bにおいて、反転導波路11bに対応する部位、すなわち湾曲部の少なくとも一部においてテープ化が解かれ、光ファイバテープを構成する単心光ファイバにばらされて分離されている。したがって、光ファイバテープの状態に対して、個々の光ファイバの曲げ半径を小さくすることができ、光ファイバ全体を小さな曲げ半径で反転(180°屈曲)させることが可能である。   On the other hand, in the optical multiplexer / demultiplexer 1f, in the fiber array 13b connected to the waveguide 5b, the portion corresponding to the inversion waveguide 11b, that is, at least part of the curved portion is untaped, and the optical fiber tape Are separated and separated by a single-core optical fiber. Therefore, the bending radius of each optical fiber can be reduced with respect to the state of the optical fiber tape, and the entire optical fiber can be inverted (bent at 180 °) with a small bending radius.

すなわち、小さなパッケージ内で、光ファイバテープを反転させてパッケージの同一方向に向けて入出力それぞれの光ファイバテープを取り出すことができる。なお、反転導波路11bは、図に示したように、アレイ導波路9の屈曲方向に形成してもよく、図4に示したように、アレイ導波路9の下方側に向けて形成してもよい。   That is, the optical fiber tape can be taken out in the same direction of the package by inverting the optical fiber tape in a small package. Note that the inversion waveguide 11b may be formed in the bending direction of the arrayed waveguide 9 as shown in the figure, or formed toward the lower side of the arrayed waveguide 9 as shown in FIG. Also good.

第8の実施形態によれば、光合分波器1と同様の効果を得ることができる。また、反転導波路11が不要であり、低コストである光合分波器を提供することができる。   According to the eighth embodiment, the same effect as that of the optical multiplexer / demultiplexer 1 can be obtained. In addition, it is possible to provide an optical multiplexer / demultiplexer that does not require the inverting waveguide 11 and is low in cost.

図3〜図8に示すような、温度無依存型の機器においては、基板(チップ)の一部が分割されており、温度を補償する補償部材が基板に形成されるため、ファイバアレイを反転させて取りまわすスペースを取ることが困難である。
また、このような温度無依存型の機器においては、パッケージ内に樹脂を充填する必要があるため、パッケージ内の高い気密性が要求される。光ファイバの出口において、容易に高い気密性を得るためには、光の入出力面を当該パッケージの一端に形成することが好ましい。したがって、本発明は、このような温度無依存型の機器において特に好適に用いることができる。
In a temperature-independent device as shown in FIGS. 3 to 8, a part of the substrate (chip) is divided and a compensation member for compensating the temperature is formed on the substrate, so that the fiber array is inverted. It is difficult to take up the space to be managed.
Moreover, in such a temperature-independent device, since it is necessary to fill the package with resin, high airtightness in the package is required. In order to easily obtain high airtightness at the exit of the optical fiber, it is preferable to form a light input / output surface at one end of the package. Therefore, the present invention can be particularly suitably used in such a temperature-independent device.

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, the technical scope of this invention is not influenced by embodiment mentioned above. It is obvious for those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the technical idea described in the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. It is understood that it belongs.

1、1a、1b、1c、1d、1e、1f………光合分波器
3a、3b………ガラス板
4a、4b………上蓋
5a、5b………導波路
6a、6b、6c、6d………基板
7、7a、7b………スラブ導波路
8………スラブ導波路
9………アレイ導波路
10………光ファイバ
10a、10b………光ファイバテープ
11、11a………反転導波路チップ
11a、11b………反転導波路
12a、12b、12c………下部クラッド層
13a、13b………ファイバアレイ
14a、14b、14c………下部クラッド層
15、15a、15b………導波路チップ
16………ペルチェ
17a、17b………ガラス
18………溝
19a、19b………ファイバコア
21a、21b、21c、21d………接合面
23………補償部材
1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f .... Optical multiplexer / demultiplexer 3a, 3b ......... Glass plate 4a, 4b ......... Top cover 5a, 5b ......... Waveguide 6a, 6b, 6c, 6d ......... Substrate 7, 7a, 7b ......... Slab waveguide 8 ......... Slab waveguide 9 ......... Array waveguide 10 ......... Optical fiber 10a, 10b ......... Optical fiber tape 11, 11a ......... Inverted waveguide chips 11a, 11b ......... Inverted waveguides 12a, 12b, 12c ......... Lower cladding layers 13a, 13b ......... Fiber arrays 14a, 14b, 14c ......... Lower cladding layers 15, 15a, 15b ... ... Waveguide chip 16 ......... Peltier 17a, 17b ......... Glass 18 ......... Grooves 19a, 19b ......... Fiber cores 21a, 21b, 21c, 21d ......... Junction surface 23 ......... Compensation member

Claims (7)

複数本の第1の導波路と、
前記第1の導波路と接続される第1のスラブ導波路と、
前記第1のスラブ導波路と接続され、それぞれ異なる長さで同一方向に屈曲する複数のチャネル導波路からなるアレイ導波路と、
前記アレイ導波路と接続される第2のスラブ導波路と、
前記第2のスラブ導波路と接続される複数本の第2の導波路と、
前記第2の導波路と接続される反転導波路と、
少なくとも前記第1の導波路から前記第2の導波路までが形成される導波路チップと、
を具備し、
前記第1の導波路の前記第1のスラブ導波路と接続される側とは反対の接続部における接続方向と前記反転導波路の前記第2の導波路と接続される側とは反対側の接続部における接続方向とが同一方向に向けて形成されることを特徴とするアレイ導波路回折格子型光合分波器。
A plurality of first waveguides;
A first slab waveguide connected to the first waveguide;
An arrayed waveguide comprising a plurality of channel waveguides connected to the first slab waveguide and bent in the same direction with different lengths;
A second slab waveguide connected to the arrayed waveguide;
A plurality of second waveguides connected to the second slab waveguide;
An inverting waveguide connected to the second waveguide;
A waveguide chip formed from at least the first waveguide to the second waveguide;
Comprising
The connection direction of the first waveguide in the connection portion opposite to the side connected to the first slab waveguide and the side of the inversion waveguide opposite to the side connected to the second waveguide. An arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer, wherein the connecting direction in the connecting portion is formed in the same direction.
前記第1のスラブ導波路または前記第2のスラブ導波路において前記導波路チップが分割されており、
温度によって分割された前記導波路チップを相対移動させ、アレイ導波路回折格子の光透過中心波長の温度依存性シフトを補償することが可能な補償部材が設けられることを特徴とする請求項1記載のアレイ導波路回折格子型光合分波器。
The waveguide chip is divided in the first slab waveguide or the second slab waveguide;
The compensation member capable of relatively moving the waveguide chip divided by temperature and compensating for the temperature-dependent shift of the light transmission center wavelength of the arrayed waveguide grating is provided. Array waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer.
前記反転導波路は、平面光波回路であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のアレイ導波路回折格子型光合分波器。   3. The arrayed waveguide grating optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1, wherein the inversion waveguide is a planar lightwave circuit. 前記第1の導波路の前記第1のスラブ導波路と接続される側とは反対の接続部における接合面と、
前記第2の導波路と前記反転導波路とが接合される接合面と、
前記反転導波路の前記第2の導波路と接続される側とは反対側の接続部における接合面とは、それぞれ略平行に形成され、
それぞれの接合面は、前記導波路チップの面に垂直な方向に対して斜めに形成されていることを特徴とする請求項3記載のアレイ導波路回折格子型光合分波器。
A joint surface at a connection portion of the first waveguide opposite to the side connected to the first slab waveguide;
A bonding surface on which the second waveguide and the inversion waveguide are bonded;
The joint surface at the connection portion opposite to the side connected to the second waveguide of the inversion waveguide is formed substantially parallel to each other,
4. The arrayed waveguide grating optical multiplexer / demultiplexer according to claim 3, wherein each joint surface is formed obliquely with respect to a direction perpendicular to the surface of the waveguide chip.
前記第1の導波路には第1のファイバアレイが接合され、前記反転導波路には第2のファイバアレイが接合され、前記第1のファイバアレイの端面と、前記第2のファイバアレイの端面は、斜めに形成された前記接合面に対応するように斜めに形成されていることを特徴とする請求項4記載のアレイ導波路回折格子型光合分波器。   A first fiber array is joined to the first waveguide, and a second fiber array is joined to the inversion waveguide, and an end face of the first fiber array and an end face of the second fiber array 5. The arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer according to claim 4, wherein the optical waveguide is formed obliquely so as to correspond to the joint surface formed obliquely. 前記第1の導波路の前記第1のスラブ導波路と接続される側とは反対の接続部および前記反転導波路の前記第2の導波路と接続される側とは反対側の接続部において、前記第1の導波路および前記反転導波路の少なくとも一方は、導波路の幅が拡径されていることを特徴とする請求項3から請求項5のいずれかに記載のアレイ導波路回折格子型光合分波器。   In a connection part opposite to the side connected to the first slab waveguide of the first waveguide and a connection part opposite to the side connected to the second waveguide of the inversion waveguide 6. The arrayed waveguide diffraction grating according to claim 3, wherein at least one of the first waveguide and the inversion waveguide has a width of the waveguide expanded. Type optical multiplexer / demultiplexer. 前記反転導波路は、複数の単心光ファイバを一体化した光ファイバテープを湾曲して形成されており、湾曲部の少なくとも一部において、前記光ファイバテープを構成する各単心光ファイバが個々に分割されて一体化が解かれていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のアレイ導波路回折格子型光合分波器。   The inversion waveguide is formed by bending an optical fiber tape in which a plurality of single optical fibers are integrated, and each single optical fiber constituting the optical fiber tape is individually provided in at least a part of the bending portion. 3. The arrayed waveguide grating optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1 or 2, wherein the integration is broken by dividing into two.
JP2011045852A 2011-03-03 2011-03-03 Array waveguide diffraction grating type optical multiplexer/demultiplexer Withdrawn JP2012181470A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011045852A JP2012181470A (en) 2011-03-03 2011-03-03 Array waveguide diffraction grating type optical multiplexer/demultiplexer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011045852A JP2012181470A (en) 2011-03-03 2011-03-03 Array waveguide diffraction grating type optical multiplexer/demultiplexer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012181470A true JP2012181470A (en) 2012-09-20

Family

ID=47012693

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011045852A Withdrawn JP2012181470A (en) 2011-03-03 2011-03-03 Array waveguide diffraction grating type optical multiplexer/demultiplexer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012181470A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107748421A (en) * 2017-11-16 2018-03-02 武汉驿路通科技股份有限公司 A kind of base for being used to fix array waveguide grid chip
JP2020112702A (en) * 2019-01-11 2020-07-27 日本電信電話株式会社 Planar optical waveguide circuit

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107748421A (en) * 2017-11-16 2018-03-02 武汉驿路通科技股份有限公司 A kind of base for being used to fix array waveguide grid chip
JP2020112702A (en) * 2019-01-11 2020-07-27 日本電信電話株式会社 Planar optical waveguide circuit
JP7172615B2 (en) 2019-01-11 2022-11-16 日本電信電話株式会社 Planar optical waveguide circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5457661B2 (en) Optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit
KR100389837B1 (en) Packaging device for waveguide element
US7912330B2 (en) Packaging method of temperature insensitive arrayed waveguide grating
US20120195553A1 (en) Arrayed waveguide grating type optical multiplexer and demultiplexer
WO2014034458A1 (en) Structure for connecting optical module and optical connector
US8457459B2 (en) Arrayed-waveguide-grating-type optical multiplexer/demultiplexer
JP2002006155A (en) Optical system having optical multiplexer / demultiplexer and optical waveguide
JP6175106B2 (en) Optical signal processor
US20030091289A1 (en) Planar lightwave circuit module and method for manufacturing the same
US6668116B2 (en) Arrayed waveguide grating type optical multiplexer/demultiplexer
US7555176B2 (en) Method for producing an optical splitter, and optical splitter
US20210041626A1 (en) Athermal arrayed waveguide grating using precise parallel movement module, and manufacturing method therefor
JP2003248143A (en) Optical module and its manufacturing method
JP2012181470A (en) Array waveguide diffraction grating type optical multiplexer/demultiplexer
JP2013101244A (en) Optical module
US20210405292A1 (en) Optical Interconnect Structure and Method for Manufacturing Same
US20120195552A1 (en) Arrayed waveguide grating type optical multiplexer and demultiplexer
JP2005173116A (en) Optical circuit member and its manufacturing method
JP2008209916A (en) Optical multiplexer / demultiplexer and optical transceiver using the same
US20220390670A1 (en) Optical Module
CN105911642A (en) Method for designing multi-mode multiplexing device
JP7348550B2 (en) optical circuit module
JP2005249966A (en) Optical member, its manufacturing method, and optical module
JP5148506B2 (en) Optical device and optical transceiver using the same
JP7244788B2 (en) Optical fiber connection structure

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20140513