JP3039347B2 - スイッチング機能を備えた光部品及びそれに使用する導波路型フィルタ - Google Patents
スイッチング機能を備えた光部品及びそれに使用する導波路型フィルタInfo
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Description
【０００１】本発明は、スイッチング機能を備えた光部
品及びそれに使用する導波路型フィルタ、特にＡｄｄ／
Ｄｄｒｏｐフィルタ或いはＡｄｄ／Ｄｒｏｐスイッチと
した用いることのできる光部品及びそれに使用する導波
路型フィルタに関するものである。
品及びそれに使用する導波路型フィルタ、特にＡｄｄ／
Ｄｄｒｏｐフィルタ或いはＡｄｄ／Ｄｒｏｐスイッチと
した用いることのできる光部品及びそれに使用する導波
路型フィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１２は従来の光部品（Ａｄｄ／Ｄｒｏ
ｐフィルタ）の構成を示す平面図である。ここに示す例
は、４チャンネルの信号光（各々の中心波長はλ1 ，λ
2 ，λ3，λ4 である）をスイッチング可能なＡｄｄ／
Ｄｒｏｐフィルタであり、１枚のＳｉＯ2 基板１上に構
成されている。
ｐフィルタ）の構成を示す平面図である。ここに示す例
は、４チャンネルの信号光（各々の中心波長はλ1 ，λ
2 ，λ3，λ4 である）をスイッチング可能なＡｄｄ／
Ｄｒｏｐフィルタであり、１枚のＳｉＯ2 基板１上に構
成されている。
【０００３】ＳｉＯ2 基板２００上には光合分波器（ア
レイ導波路回折格子型）２０１，２０２，２０３が基板
の約半分を占めるように設けられている。光合分波器２
０１〜２０３は同一構造であり、波長λ1 ，λ2 ，
λ3 ，λ4 の光を合分波する。光合分波器２０１の入力
端には導波路２０５を介して入射ポート２０４が接続さ
れ、光合分波器２０２出力端には導波路２０７を介して
出射ポート２０６が接続され、光合分波器２０３の出力
端には導波路２０９を介してＤｒｏｐポート２０８が接
続されている。
レイ導波路回折格子型）２０１，２０２，２０３が基板
の約半分を占めるように設けられている。光合分波器２
０１〜２０３は同一構造であり、波長λ1 ，λ2 ，
λ3 ，λ4 の光を合分波する。光合分波器２０１の入力
端には導波路２０５を介して入射ポート２０４が接続さ
れ、光合分波器２０２出力端には導波路２０７を介して
出射ポート２０６が接続され、光合分波器２０３の出力
端には導波路２０９を介してＤｒｏｐポート２０８が接
続されている。
【０００４】更に、ＳｉＯ2 基板２００上には、光合分
波器２０１〜２０３に隣接させてＴＯスイッチ部２１０
が設けられている。ＴＯスイッチ部２１０は４系統のス
イッチを有している。光合分波器２０１の出力端と光合
分波器２０３の入力端との間は、４本の導波路２１１，
２１２，２１３，２１４が平行してＴＯスイッチ部２１
０内を通過するように接続されている。また、ＳｉＯ2
基板２００の側縁には４つのＡｄｄポート２１５，２１
６，２１７，２１８が設けられ、これらＡｄｄポートの
各々からの導波路２１９，２２０，２２１，２２２が平
行かつ導波路２１１，２１２，２１３，２１４の各々に
一部を接近させてＴＯスイッチ部２１０内を通過するよ
うに形成され、その各々の端部は光合分波器２０２の入
力端に接続されている。
波器２０１〜２０３に隣接させてＴＯスイッチ部２１０
が設けられている。ＴＯスイッチ部２１０は４系統のス
イッチを有している。光合分波器２０１の出力端と光合
分波器２０３の入力端との間は、４本の導波路２１１，
２１２，２１３，２１４が平行してＴＯスイッチ部２１
０内を通過するように接続されている。また、ＳｉＯ2
基板２００の側縁には４つのＡｄｄポート２１５，２１
６，２１７，２１８が設けられ、これらＡｄｄポートの
各々からの導波路２１９，２２０，２２１，２２２が平
行かつ導波路２１１，２１２，２１３，２１４の各々に
一部を接近させてＴＯスイッチ部２１０内を通過するよ
うに形成され、その各々の端部は光合分波器２０２の入
力端に接続されている。
【０００５】ＴＯスイッチ部２１０内の導波路２１９，
２２０，２２１，２２２の各々には、薄膜ヒータ２２３
の各々が装着され、これらヒータへの通電を行うために
銅線２２４が１本づつ配線され、他端は共通接続されて
接地ライン２２５を形成し、１本で接地される。更に銅
線２２４の各々には、スイッチ２２６，２２７，２２
８，２２９の各々が接続され、これらスイッチは電源端
子２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃ，２３０ｄの各々に接
続され、これらには電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４が印加
される。
２２０，２２１，２２２の各々には、薄膜ヒータ２２３
の各々が装着され、これらヒータへの通電を行うために
銅線２２４が１本づつ配線され、他端は共通接続されて
接地ライン２２５を形成し、１本で接地される。更に銅
線２２４の各々には、スイッチ２２６，２２７，２２
８，２２９の各々が接続され、これらスイッチは電源端
子２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃ，２３０ｄの各々に接
続され、これらには電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４が印加
される。
【０００６】以上の構成において、入射ポート２０４か
ら入射された波長λ1 〜λ4 の光は光合分波器２０１に
よって導波路２１１へは波長λ1 の光、導波路２１２へ
は波長λ2 の光、導波路２１３へは波長λ3 の光、導波
路２１４へは波長λ4 の光が分波される。波長λ1 〜λ
4 の光信号は、ＴＯスイッチ部２１０内を通過する際に
薄膜ヒータ２２３のオン／オフ状態によって光合分波器
２０３に入射するか、光合分波器２０２に入射するかが
切り替えられられる。
ら入射された波長λ1 〜λ4 の光は光合分波器２０１に
よって導波路２１１へは波長λ1 の光、導波路２１２へ
は波長λ2 の光、導波路２１３へは波長λ3 の光、導波
路２１４へは波長λ4 の光が分波される。波長λ1 〜λ
4 の光信号は、ＴＯスイッチ部２１０内を通過する際に
薄膜ヒータ２２３のオン／オフ状態によって光合分波器
２０３に入射するか、光合分波器２０２に入射するかが
切り替えられられる。
【０００７】図１２の構成では、波長λ1 ，λ4 用のス
イッチ２３０ａ，２３０ｄがオフ、スイッチ２３０ｂ，
２３０ｃがオンであるので、波長λ1 ，λ4 の光は光合
分波器２０２に入射され、波長λ2 ，λ3 の光は光合分
波器２０３に入射する。光合分波器２０２により合波さ
れた光は出射ポート２０６に出射され、光合分波器２０
３により合波された光はＤｒｏｐポート２０８に出射
（Ｄｒｏｐ）される。
イッチ２３０ａ，２３０ｄがオフ、スイッチ２３０ｂ，
２３０ｃがオンであるので、波長λ1 ，λ4 の光は光合
分波器２０２に入射され、波長λ2 ，λ3 の光は光合分
波器２０３に入射する。光合分波器２０２により合波さ
れた光は出射ポート２０６に出射され、光合分波器２０
３により合波された光はＤｒｏｐポート２０８に出射
（Ｄｒｏｐ）される。
【０００８】また、Ａｄｄポート２１５から波長λ1 、
Ａｄｄポート２１６から波長λ2 、Ａｄｄポート２１７
から波長λ3 、Ａｄｄポート２１８から波長λ4 の光が
入射した場合、薄膜ヒータ２２３がオンの時にのみ光合
分波器２０２によって合波され、出射ポート２０６から
出射（Ａｄｄ）される。なお、この種の技術に関して
は、１９９５年、電子情報通信学会総合大会論文集、２
５４Ｐ「石英系アレイ導波路格子を用いた１６ｃｈ Ａ
ｄｄ／Ｄｒｏｐマルチプレクサ」がある。また、光スイ
ッチに関しては、例えば、特開平４−１１４１３３号公
報がある。
Ａｄｄポート２１６から波長λ2 、Ａｄｄポート２１７
から波長λ3 、Ａｄｄポート２１８から波長λ4 の光が
入射した場合、薄膜ヒータ２２３がオンの時にのみ光合
分波器２０２によって合波され、出射ポート２０６から
出射（Ａｄｄ）される。なお、この種の技術に関して
は、１９９５年、電子情報通信学会総合大会論文集、２
５４Ｐ「石英系アレイ導波路格子を用いた１６ｃｈ Ａ
ｄｄ／Ｄｒｏｐマルチプレクサ」がある。また、光スイ
ッチに関しては、例えば、特開平４−１１４１３３号公
報がある。
【０００９】図１３はファイバグレーティングを用いた
バンドパスフィルタの接続図を示している。サーキュレ
ータ３０１の入射ポート３０２には光ファイバ３０３が
接続され、出射ポート３０４には光ファイバ３０５が接
続されている。また、光ファイバ３０３，３０５に接続
された光ファイバ３０６上には、グレーティング３０７
が形成されている。そして、光ファイバ３０６の端部に
はファイバ端面３０８が形成されている。
バンドパスフィルタの接続図を示している。サーキュレ
ータ３０１の入射ポート３０２には光ファイバ３０３が
接続され、出射ポート３０４には光ファイバ３０５が接
続されている。また、光ファイバ３０３，３０５に接続
された光ファイバ３０６上には、グレーティング３０７
が形成されている。そして、光ファイバ３０６の端部に
はファイバ端面３０８が形成されている。
【００１０】図１４に示すように、グレーティング３０
７は金属板３０９上に固定され、金属板３０９を撓ま
せ、グレーティング３０７の周期を変化させることでブ
ラッグ（Ｂｒａｇｇ）反射波長を変えることができ、波
長可変のバンドパスフィルタを構成することができる。
図１３の構成においては、入射ポート３０２から入射さ
れた光はサーキュレータ３０１によってグレーティング
３０７の設けられた光ファイバ３０６に導かれ、ここで
特定の波長の光のみが反射され、サーキュレータ３０１
を経由して出射ポート３０４から出射される。
７は金属板３０９上に固定され、金属板３０９を撓ま
せ、グレーティング３０７の周期を変化させることでブ
ラッグ（Ｂｒａｇｇ）反射波長を変えることができ、波
長可変のバンドパスフィルタを構成することができる。
図１３の構成においては、入射ポート３０２から入射さ
れた光はサーキュレータ３０１によってグレーティング
３０７の設けられた光ファイバ３０６に導かれ、ここで
特定の波長の光のみが反射され、サーキュレータ３０１
を経由して出射ポート３０４から出射される。
【００１１】なお、この種の技術に関しては、１９９５
年、電子情報通信学会総合大会論文集、Ｃ−２３５、２
３５Ｐ「ファイバグレーティング及び光サーキュレータ
で構成された光バンドパスフィルタ」がある。
年、電子情報通信学会総合大会論文集、Ｃ−２３５、２
３５Ｐ「ファイバグレーティング及び光サーキュレータ
で構成された光バンドパスフィルタ」がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のＡｄｄ
／Ｄｒｏｐフィルタによると、アレイ導波路回折格子型
光合分波器の特性がプロセス偏差に敏感なため、アレイ
導波路のコア幅が僅かに不均一であったり、屈折率にわ
ずかな揺らぎがあると、特性が劣化するという問題があ
る。このため、プロセス偏差に敏感なアレイ導波路回折
格子型光合分波器の複数個を基板上に歩留り良く作製す
るためには、非常に高精度のプロセス技術が要求され
る。
／Ｄｒｏｐフィルタによると、アレイ導波路回折格子型
光合分波器の特性がプロセス偏差に敏感なため、アレイ
導波路のコア幅が僅かに不均一であったり、屈折率にわ
ずかな揺らぎがあると、特性が劣化するという問題があ
る。このため、プロセス偏差に敏感なアレイ導波路回折
格子型光合分波器の複数個を基板上に歩留り良く作製す
るためには、非常に高精度のプロセス技術が要求され
る。
【００１３】また、図１２のように、３つの光合分波器
とＴＯスイッチ部を集積すると、例えば８５×６０ｍｍ
2 の大きなサイズになる。更に、図１４の構成のバンド
パスフィルタによれば、可変フィルタにできるのは光フ
ァイバを用いた時のみであり、導波路を用いた場合には
波長可変にすることはできない。
とＴＯスイッチ部を集積すると、例えば８５×６０ｍｍ
2 の大きなサイズになる。更に、図１４の構成のバンド
パスフィルタによれば、可変フィルタにできるのは光フ
ァイバを用いた時のみであり、導波路を用いた場合には
波長可変にすることはできない。
【００１４】そこで本発明は、製作が容易で歩留りの向
上が可能なスイッチング機能を備えた光部品及びそれに
使用する導波路型フィルタを提供することを目的として
いる。
上が可能なスイッチング機能を備えた光部品及びそれに
使用する導波路型フィルタを提供することを目的として
いる。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明は、少なくとも１種類の特定波長を含む
入射光を切り替えによって反射あるいは透過する導波路
型フィルタと、前記入射光を前記導波路型フィルタへ導
くための入射ポート及び前記導波路型フィルタからの戻
り光を出射させるためのＤｒｏｐポートを備え、光ファ
イバにより前記導波路型フィルタに接続される第１のサ
ーキュレータと、前記導波路型フィルタからの光を出射
させるための出射ポート及び前記特定波長を含む光を前
記導波路型フィルタへ導くためのＡｄｄポートを備え、
光ファイバにより前記導波路型フィルタに接続される第
２のサーキュレータとを具備し、前記導波路型フィルタ
は、入力側導波路、出力側導波路、これら両導波路を近
接して形成される３ｄＢカプラ、該３ｄＢカプラから前
記両導波路を同一長さに延伸した２本の導波路の各々に
設けられるグレーティング、前記同一長さに延伸した２
本の導波路の各々に設けられる位相シフトスイッチ部、
及び前記同一長さに延伸した２本の導波路の各々の端部
に設けられる反射膜を含み、前記２本の導波路の中の前
記入力側導波路側の導波路は、前記グレーティングを前
記３ｄＢカプラ側に有するとともに前記位相シフトスイ
ッチ部を前記反射膜側に有し、 前記２本の導波路の中の
前記出力側導波路側の導波路は、前記グレーティングを
前記反射膜側に有するとともに前記位相シフトスイッチ
部を前記３ｄＢカプラ側に有することを特徴とするスイ
ッチング機能を備えた構成にしている。
めに、この発明は、少なくとも１種類の特定波長を含む
入射光を切り替えによって反射あるいは透過する導波路
型フィルタと、前記入射光を前記導波路型フィルタへ導
くための入射ポート及び前記導波路型フィルタからの戻
り光を出射させるためのＤｒｏｐポートを備え、光ファ
イバにより前記導波路型フィルタに接続される第１のサ
ーキュレータと、前記導波路型フィルタからの光を出射
させるための出射ポート及び前記特定波長を含む光を前
記導波路型フィルタへ導くためのＡｄｄポートを備え、
光ファイバにより前記導波路型フィルタに接続される第
２のサーキュレータとを具備し、前記導波路型フィルタ
は、入力側導波路、出力側導波路、これら両導波路を近
接して形成される３ｄＢカプラ、該３ｄＢカプラから前
記両導波路を同一長さに延伸した２本の導波路の各々に
設けられるグレーティング、前記同一長さに延伸した２
本の導波路の各々に設けられる位相シフトスイッチ部、
及び前記同一長さに延伸した２本の導波路の各々の端部
に設けられる反射膜を含み、前記２本の導波路の中の前
記入力側導波路側の導波路は、前記グレーティングを前
記３ｄＢカプラ側に有するとともに前記位相シフトスイ
ッチ部を前記反射膜側に有し、 前記２本の導波路の中の
前記出力側導波路側の導波路は、前記グレーティングを
前記反射膜側に有するとともに前記位相シフトスイッチ
部を前記３ｄＢカプラ側に有することを特徴とするスイ
ッチング機能を備えた構成にしている。
【００１６】この構成によれば、基板上に１つの導波路
型フィルタ（光合分波器）を形成するのみでスイッチン
グ機能を有するＡｄｄ／Ｄｒｏｐフィルタを構成でき、
この導波路型フィルタにより入射ポートからの光を反射
させてＤｒｏｐポートへ送り出し、或いは出射ポートへ
透過させることができる。したがって、簡易なプロセス
技術を用いてスイッチング機能を備えた光部品を製作す
ることができる。 また、３ｄＢカプラの出力側の導波路
上に設けられたグレーティングは特定の波長の光を反射
し、同一導波路上に設けられた位相シフトスイッチ部は
スイッチとして機能し、位相シフトスイッチ部を適宜制
御することにより光フィルタを構成することができる。
そして、これらの部材は１枚の基板上に形成することが
できる。したがって、簡単な構成により導波路型フィル
タを製作することができる。
型フィルタ（光合分波器）を形成するのみでスイッチン
グ機能を有するＡｄｄ／Ｄｒｏｐフィルタを構成でき、
この導波路型フィルタにより入射ポートからの光を反射
させてＤｒｏｐポートへ送り出し、或いは出射ポートへ
透過させることができる。したがって、簡易なプロセス
技術を用いてスイッチング機能を備えた光部品を製作す
ることができる。 また、３ｄＢカプラの出力側の導波路
上に設けられたグレーティングは特定の波長の光を反射
し、同一導波路上に設けられた位相シフトスイッチ部は
スイッチとして機能し、位相シフトスイッチ部を適宜制
御することにより光フィルタを構成することができる。
そして、これらの部材は１枚の基板上に形成することが
できる。したがって、簡単な構成により導波路型フィル
タを製作することができる。
【００１７】
【００１８】
【００１９】前記導波路型フィルタは、前記第１のサー
キュレータと前記第２のサーキュレータとの間に設ける
ことができ、入力側導波路、出力側導波路、これら両導
波路を近接して形成される３ｄＢカプラ、該３ｄＢカプ
ラから前記両導波路を同一長さに延伸した２本の導波路
の各々に設けられるグレーティング、前記同一長さに延
伸した２本の導波路の各々に設けられる位相シフトスイ
ッチ部、及び前記同一長さに延伸した２本の導波路の各
々の端部に設けられる反射膜を含み、 前記２本の導波路
の中の前記入力側導波路側の導波路は、前記グレーティ
ングを前記３ｄＢカプラ側に有するとともに前記位相シ
フトスイッチ部を前記反射膜側に有し、 前記２本の導波
路の中の前記出力側導波路側の導波路は、前記グレーテ
ィングを前記反射膜側に有するとともに前記位相シフト
スイッチ部を前記３ｄＢカプラ側に有する。この構成に
よれば、複数の導波路型フィルタは各々に異なる反射周
波数が設定され、各々の設定波長は導波路型フィルタの
各々に設けられた位相シフトスイッチ部により複数波長
の光を任意にスイッチングすることができる。したがっ
て、簡単な構成により複数波長の光を任意にスイッチン
グすることのできる小型なＡｄｄ／Ｄｒｏｐフィルタを
得ることができる。
キュレータと前記第２のサーキュレータとの間に設ける
ことができ、入力側導波路、出力側導波路、これら両導
波路を近接して形成される３ｄＢカプラ、該３ｄＢカプ
ラから前記両導波路を同一長さに延伸した２本の導波路
の各々に設けられるグレーティング、前記同一長さに延
伸した２本の導波路の各々に設けられる位相シフトスイ
ッチ部、及び前記同一長さに延伸した２本の導波路の各
々の端部に設けられる反射膜を含み、 前記２本の導波路
の中の前記入力側導波路側の導波路は、前記グレーティ
ングを前記３ｄＢカプラ側に有するとともに前記位相シ
フトスイッチ部を前記反射膜側に有し、 前記２本の導波
路の中の前記出力側導波路側の導波路は、前記グレーテ
ィングを前記反射膜側に有するとともに前記位相シフト
スイッチ部を前記３ｄＢカプラ側に有する。この構成に
よれば、複数の導波路型フィルタは各々に異なる反射周
波数が設定され、各々の設定波長は導波路型フィルタの
各々に設けられた位相シフトスイッチ部により複数波長
の光を任意にスイッチングすることができる。したがっ
て、簡単な構成により複数波長の光を任意にスイッチン
グすることのできる小型なＡｄｄ／Ｄｒｏｐフィルタを
得ることができる。
【００２０】また、本発明では、前記グレーティング及
び前記位相シフトスイッチ部は、前記３ｄＢカプラと前
記反射膜との間に設けられる１つのグレーティングと位
相シフトスイッチ部を含むことができる。この構成によ
れば、各グレーティングが異なる波長に設定されている
ため、その前段又は後段の位相シフトスイッチ部をオン
／オフすることにより複数の波長の光のスイッチングが
可能である。このため、簡単な構成により複数波長の光
を任意にスイッチングすることのできる小型なＡｄｄ／
Ｄｒｏｐフィルタを得ることができる。
び前記位相シフトスイッチ部は、前記３ｄＢカプラと前
記反射膜との間に設けられる１つのグレーティングと位
相シフトスイッチ部を含むことができる。この構成によ
れば、各グレーティングが異なる波長に設定されている
ため、その前段又は後段の位相シフトスイッチ部をオン
／オフすることにより複数の波長の光のスイッチングが
可能である。このため、簡単な構成により複数波長の光
を任意にスイッチングすることのできる小型なＡｄｄ／
Ｄｒｏｐフィルタを得ることができる。
【００２１】前記導波路は、石英系ガラスによって構成
されることができる。石英系ガラスの採用は、スパッタ
リングによる膜付け処理、フトリソグラフィ、反応性エ
ッチング等の利用を可能にし、量産性及び品質の向上が
図られる。前記位相シフトスイッチ部は、前記導波路に
設けた薄膜ヒータにすることができる。この構成によれ
ば、外部からの電圧の供給、遮断に応じてスイッチ動作
を示し、外部からの制御が容易に行える。かつ設置スペ
ースをとることもない。
されることができる。石英系ガラスの採用は、スパッタ
リングによる膜付け処理、フトリソグラフィ、反応性エ
ッチング等の利用を可能にし、量産性及び品質の向上が
図られる。前記位相シフトスイッチ部は、前記導波路に
設けた薄膜ヒータにすることができる。この構成によれ
ば、外部からの電圧の供給、遮断に応じてスイッチ動作
を示し、外部からの制御が容易に行える。かつ設置スペ
ースをとることもない。
【００２２】前記グレーティングは、Ｇｅドープ石英ガ
ラスに紫外線を照射し、コア中に所望の屈折率を形成す
ることができる。この構成によれば、Ｇｅドープ石英ガ
ラスに照射された紫外線は光誘起屈折率を生じさせ、コ
ア中に周期的な屈折率変化を生じさせる。したがって、
容易に所望の波長に合わせたグレーティングを製作する
ことができる。
ラスに紫外線を照射し、コア中に所望の屈折率を形成す
ることができる。この構成によれば、Ｇｅドープ石英ガ
ラスに照射された紫外線は光誘起屈折率を生じさせ、コ
ア中に周期的な屈折率変化を生じさせる。したがって、
容易に所望の波長に合わせたグレーティングを製作する
ことができる。
【００２３】前記３ｄＢカプラは方向性結合器にするこ
とができる。方向性結合器の構造は、その製作に導波路
を用いることができ、他の部材との同時加工が可能にな
り、製作が容易になる。また、上記の目的は、第１の導
波路と第２の導波路の一部を近接は一して形成される３
ｄＢカプラと前記の３ｄＢカプラの一方の側の前記第
１．及び第２の導波路に設けられて第１の特定波長の光
を反射する第１、及び第２のグレーティングと、前記代
１及び第２のグレーティングの後段に配設され、前記第
１の特定波長以外の特定は長の光を反射する第３、及び
第４のグレーティングと。前記３ｄＢカプラの前記一方
の側の前記第１、及び第２の導波路に配設され、その導
波路における光の位相を制御する位相制御器とを具備
し、 前記第１の導波路は、前記第１、及び第３のグレー
ティングの間に前記位相制御器を有し、 前記第２の導波
路は、前記３ｄＢカプラの側から前記位相制御器、及び
前記第２、及び第４のグレーティングを順に有すること
を特徴とするスイッチング機能を備えた構成によっても
達成される。
とができる。方向性結合器の構造は、その製作に導波路
を用いることができ、他の部材との同時加工が可能にな
り、製作が容易になる。また、上記の目的は、第１の導
波路と第２の導波路の一部を近接は一して形成される３
ｄＢカプラと前記の３ｄＢカプラの一方の側の前記第
１．及び第２の導波路に設けられて第１の特定波長の光
を反射する第１、及び第２のグレーティングと、前記代
１及び第２のグレーティングの後段に配設され、前記第
１の特定波長以外の特定は長の光を反射する第３、及び
第４のグレーティングと。前記３ｄＢカプラの前記一方
の側の前記第１、及び第２の導波路に配設され、その導
波路における光の位相を制御する位相制御器とを具備
し、 前記第１の導波路は、前記第１、及び第３のグレー
ティングの間に前記位相制御器を有し、 前記第２の導波
路は、前記３ｄＢカプラの側から前記位相制御器、及び
前記第２、及び第４のグレーティングを順に有すること
を特徴とするスイッチング機能を備えた構成によっても
達成される。
【００２４】この構成によれば、３ｄＢカプラ、少なく
とも４つのグレーティング、及び２つの位相制御器から
成る構成は導波路型スイッチを形成し、位相制御器のオ
ン／オフに応じて光の反射状態が変わる。したがって、
比較的低い精度のプロセス技術を用いて導波路型スイッ
チを製作することができる。前記位相制御器は、電源供
給時のオン、オフによって光の位相をπ／２である構成
にすることができる。この構成によれば、導波路上を往
復する際にπの位相差が生じ、等価的光路長がλ／２で
あれば入力側に光を反射させることができる。
とも４つのグレーティング、及び２つの位相制御器から
成る構成は導波路型スイッチを形成し、位相制御器のオ
ン／オフに応じて光の反射状態が変わる。したがって、
比較的低い精度のプロセス技術を用いて導波路型スイッ
チを製作することができる。前記位相制御器は、電源供
給時のオン、オフによって光の位相をπ／２である構成
にすることができる。この構成によれば、導波路上を往
復する際にπの位相差が生じ、等価的光路長がλ／２で
あれば入力側に光を反射させることができる。
【００２５】更に、上記の目的は、第１の導波路と第２
の導波路の一部を近接配置して形成される３ｄＢカプラ
と、前記３ｄＢカプラの一方の側の前記第１、及び第２
の導波路に設けられて第１の特定波長の光を反射させる
第１、及び第２のグレーティングと、前記第１、及び第
２のグレーティングの後段に配設され、前記第１の特定
波長以外の特定波長の光を反射する少なくとも各１対の
グレーティングと、前記３ｄＢカプラの前記一方の側の
前記第１、及び第２の導波路に配設され、その導波路に
おける光の位相を制御する位相制御器と、入射光を前記
３ｄＢカプラへ導くための入射ポート及び前記３ｄＢカ
プラからの戻り光を出射させるためのＤｒｏｐポートを
備え、光ファイバにより前記第１の導波路に接続した第
１のサーキュレータと、前記３ｄＢカプラからの光を出
射させるための出射ポート及び前記特定波長とは異なる
光を前記３ｄＢカプラへ導くためのＡｄｄポートを備
え、光ファイバにより前記第２の導波路に接続した第２
のサーキュレータとを具備し、 前記第１の導波路は、前
記第１のグレーティングを前記３ｄＢカプラの側に有
し、 前記第２の導波路は、前記位相制御器を前記３ｄＢ
カプラの側に有することを特徴とするスイッチング機能
を備えた、構成によっても達成される。
の導波路の一部を近接配置して形成される３ｄＢカプラ
と、前記３ｄＢカプラの一方の側の前記第１、及び第２
の導波路に設けられて第１の特定波長の光を反射させる
第１、及び第２のグレーティングと、前記第１、及び第
２のグレーティングの後段に配設され、前記第１の特定
波長以外の特定波長の光を反射する少なくとも各１対の
グレーティングと、前記３ｄＢカプラの前記一方の側の
前記第１、及び第２の導波路に配設され、その導波路に
おける光の位相を制御する位相制御器と、入射光を前記
３ｄＢカプラへ導くための入射ポート及び前記３ｄＢカ
プラからの戻り光を出射させるためのＤｒｏｐポートを
備え、光ファイバにより前記第１の導波路に接続した第
１のサーキュレータと、前記３ｄＢカプラからの光を出
射させるための出射ポート及び前記特定波長とは異なる
光を前記３ｄＢカプラへ導くためのＡｄｄポートを備
え、光ファイバにより前記第２の導波路に接続した第２
のサーキュレータとを具備し、 前記第１の導波路は、前
記第１のグレーティングを前記３ｄＢカプラの側に有
し、 前記第２の導波路は、前記位相制御器を前記３ｄＢ
カプラの側に有することを特徴とするスイッチング機能
を備えた、構成によっても達成される。
【００２６】この構成によれば、基板上に１つの導波路
型スイッチを形成するのみでスイッチング機能を有する
Ａｄｄ／Ｄｒｏｐスイッチを構成でき、この導波路型ス
イッチにより入射ポートからの光を反射させてＤｒｏｐ
ポートへ送り出し、或いは出射ポートへ透過させること
ができる。したがって、簡易なプロセス技術を用いてス
イッチング機能を備えた光部品を製作することができ
る。
型スイッチを形成するのみでスイッチング機能を有する
Ａｄｄ／Ｄｒｏｐスイッチを構成でき、この導波路型ス
イッチにより入射ポートからの光を反射させてＤｒｏｐ
ポートへ送り出し、或いは出射ポートへ透過させること
ができる。したがって、簡易なプロセス技術を用いてス
イッチング機能を備えた光部品を製作することができ
る。
【００２７】
【発明の実施の形態】図１は本発明による光部品の第１
の実施の形態を示す平面図である。ここでは、光部品と
してＡｄｄ／Ｄｒｏｐフィルタの構成を示している。サ
ーキュレータ１０１（第１のサーキュレータ）とサーキ
ュレータ１０２（第２のサーキュレータ）の間には導波
路型フィルタ１０３が接続され、その接続には光ファイ
バ１０４，１０５が用いられる。また、サーキュレータ
１０１には、入射ポート１０６を形成する為の光ファイ
バ１０８及びＤｒｏｐポート１０７を形成する為の光フ
ァイバ１０９が接続されている。同様に、サーキュレー
タ１０２には、出射ポート１１０を形成する為の光ファ
イバ１１１及びＡｄｄポート１１２を形成する為の光フ
ァイバ１１３が接続されている。なお、光ファイバに
は、分散シフトファイバを用いている。
の実施の形態を示す平面図である。ここでは、光部品と
してＡｄｄ／Ｄｒｏｐフィルタの構成を示している。サ
ーキュレータ１０１（第１のサーキュレータ）とサーキ
ュレータ１０２（第２のサーキュレータ）の間には導波
路型フィルタ１０３が接続され、その接続には光ファイ
バ１０４，１０５が用いられる。また、サーキュレータ
１０１には、入射ポート１０６を形成する為の光ファイ
バ１０８及びＤｒｏｐポート１０７を形成する為の光フ
ァイバ１０９が接続されている。同様に、サーキュレー
タ１０２には、出射ポート１１０を形成する為の光ファ
イバ１１１及びＡｄｄポート１１２を形成する為の光フ
ァイバ１１３が接続されている。なお、光ファイバに
は、分散シフトファイバを用いている。
【００２８】導波路型フィルタ１０３は、ＳｉＯ2 基板
１１４、このＳｉＯ2 基板１１４の中央部に光りファイ
バ１０４，１０５に接続された石英系ガラスによる入力
導波路１１６，出力導波路１１７を用いて形成された３
ｄＢカプラ１１５、この３ｄＢカプラ１１５より引き出
された入力導波路１１６の途中に設けられたグレーティ
ング１１８、このグレーティング１１８の近傍（グレー
ティングに熱影響を及ぼさない程度に離れた位置）に設
けたれた薄膜ヒータ１１９（位相シフトスイッチ部）、
３ｄＢカプラ１１５より引き出された出力導波路１１７
の途中に設けられた薄膜ヒータ１２０（位相シフトスイ
ッチ部）、この薄膜ヒータ１２０の近傍に設けられたグ
レーティング１２１、ＳｉＯ2 基板１１４の側縁にもう
けられ入力導波路１１６，１１７の端部に結合される反
射膜１２２の各々を備えて構成されている。グレーティ
ング１１８，１２１は、波長λ1 （例えば、１５５６ｎ
ｍ）の光のみを反射させる機能を備えている。薄膜ヒー
タ１１９，１２０はＴａ2Ｎ膜を用いて作製している。
３ｄＢカプラ１１５は方向性結合器型を用いている。
１１４、このＳｉＯ2 基板１１４の中央部に光りファイ
バ１０４，１０５に接続された石英系ガラスによる入力
導波路１１６，出力導波路１１７を用いて形成された３
ｄＢカプラ１１５、この３ｄＢカプラ１１５より引き出
された入力導波路１１６の途中に設けられたグレーティ
ング１１８、このグレーティング１１８の近傍（グレー
ティングに熱影響を及ぼさない程度に離れた位置）に設
けたれた薄膜ヒータ１１９（位相シフトスイッチ部）、
３ｄＢカプラ１１５より引き出された出力導波路１１７
の途中に設けられた薄膜ヒータ１２０（位相シフトスイ
ッチ部）、この薄膜ヒータ１２０の近傍に設けられたグ
レーティング１２１、ＳｉＯ2 基板１１４の側縁にもう
けられ入力導波路１１６，１１７の端部に結合される反
射膜１２２の各々を備えて構成されている。グレーティ
ング１１８，１２１は、波長λ1 （例えば、１５５６ｎ
ｍ）の光のみを反射させる機能を備えている。薄膜ヒー
タ１１９，１２０はＴａ2Ｎ膜を用いて作製している。
３ｄＢカプラ１１５は方向性結合器型を用いている。
【００２９】反射膜１２２は、入力導波路１１６，出力
導波路１１７各端面及びＳｉＯ2 基板１１４の側面に金
を蒸着して製作される。薄膜ヒータ１１９へ通電を行う
ために銅線１２３，１２４が布線され、薄膜ヒータ１２
０へ通電を行うために銅線１２５，１２６が布線されて
いる。銅線１２３と１２５、及び１２４と銅線１２６は
共通接続され、その接続部間には直流電源１２７及びス
イッチ１２８が直列接続されている。
導波路１１７各端面及びＳｉＯ2 基板１１４の側面に金
を蒸着して製作される。薄膜ヒータ１１９へ通電を行う
ために銅線１２３，１２４が布線され、薄膜ヒータ１２
０へ通電を行うために銅線１２５，１２６が布線されて
いる。銅線１２３と１２５、及び１２４と銅線１２６は
共通接続され、その接続部間には直流電源１２７及びス
イッチ１２８が直列接続されている。
【００３０】次に、図２に示す等価光回路を参照し、導
波路型フィルタの動作について説明する。薄膜ヒータ１
１９、１２０がオフの時、導波路型フィルタ１０３は図
２の（ａ）に示す光回路と同一の機能を示す（なお、１
２９は入力ポート、１３０は出力ポートである）。更
に、（ａ）の状態で反射膜１２２を中心にして往路と復
路を展開すると（ｂ）の光回路のようになる。この光回
路においては、入力ポート１２９ａから入力された信号
光は出力ポート１３０ｂに出力する透過状態になる。
波路型フィルタの動作について説明する。薄膜ヒータ１
１９、１２０がオフの時、導波路型フィルタ１０３は図
２の（ａ）に示す光回路と同一の機能を示す（なお、１
２９は入力ポート、１３０は出力ポートである）。更
に、（ａ）の状態で反射膜１２２を中心にして往路と復
路を展開すると（ｂ）の光回路のようになる。この光回
路においては、入力ポート１２９ａから入力された信号
光は出力ポート１３０ｂに出力する透過状態になる。
【００３１】薄膜ヒータ１１９，１２０がオンの時、波
長λ2 〜λ4 の信号光に関しては、入力導波路１１６，
出力導波路１１７の両方が等価的に同一分だけ長くな
り、（ｂ）の光回路と同様に考えることができ、入力ポ
ート１２９ａから入力された信号光は出力ポート１３０
ｂに出力する透過状態になる。また、波長λ1 の信号光
に関しては、図１に示すグレーティング１１８，１２１
で反射して戻るため、導波路１１７のみが等価的に片道
でλ1 ／４、往復でλ1 ／２（位相で言えばπの変化）
だけ長くなり、（ｃ）に示すように、等価的光路長さが
λ／２であるＭＺＩと同様に考えることができ、入力ポ
ート１２９ａから入射した信号光は該入力ポート１２９
ｂに出力される（すなわち反射）。
長λ2 〜λ4 の信号光に関しては、入力導波路１１６，
出力導波路１１７の両方が等価的に同一分だけ長くな
り、（ｂ）の光回路と同様に考えることができ、入力ポ
ート１２９ａから入力された信号光は出力ポート１３０
ｂに出力する透過状態になる。また、波長λ1 の信号光
に関しては、図１に示すグレーティング１１８，１２１
で反射して戻るため、導波路１１７のみが等価的に片道
でλ1 ／４、往復でλ1 ／２（位相で言えばπの変化）
だけ長くなり、（ｃ）に示すように、等価的光路長さが
λ／２であるＭＺＩと同様に考えることができ、入力ポ
ート１２９ａから入射した信号光は該入力ポート１２９
ｂに出力される（すなわち反射）。
【００３２】次に、図１の構成の動作について説明す
る。入射ポート１０６から入射された波長λ1 〜λn の
信号光はサーキュレータ１０１を経て入力導波路１１６
に入力する。スイッチ１２８がオフで薄膜ヒータ１１
９，１２０に通電が行われない時（すなわち、導波路型
フィルタ１０３がオフの時）には、図３に示すように、
全ての波長の信号光が出力導波路１１７、光ファイバ１
１１及びサーキュレータ１０２によって出射ポート１１
０から出射される。
る。入射ポート１０６から入射された波長λ1 〜λn の
信号光はサーキュレータ１０１を経て入力導波路１１６
に入力する。スイッチ１２８がオフで薄膜ヒータ１１
９，１２０に通電が行われない時（すなわち、導波路型
フィルタ１０３がオフの時）には、図３に示すように、
全ての波長の信号光が出力導波路１１７、光ファイバ１
１１及びサーキュレータ１０２によって出射ポート１１
０から出射される。
【００３３】導波路型フィルタ１０３がオンの時には、
図４に示すように、波長λ2 〜λnの信号光は出力導波
路１１７及びサーキュレータ１０２によって出射ポート
１１０から出射されるが、波長λ1 の信号光は入力導波
路１１６に戻され、光ファイバ１１１及びサーキュレー
タ１０１によってＤｒｏｐポート１０７から出射され
る。
図４に示すように、波長λ2 〜λnの信号光は出力導波
路１１７及びサーキュレータ１０２によって出射ポート
１１０から出射されるが、波長λ1 の信号光は入力導波
路１１６に戻され、光ファイバ１１１及びサーキュレー
タ１０１によってＤｒｏｐポート１０７から出射され
る。
【００３４】一方、Ａｄｄポート１１２から入射された
波長λ1 の信号光は、光ファイバ１１３、サーキュレー
タ１０２を順次経由して導波路型フィルタ１０３の出力
導波路１１７に導かれる。ここで、薄膜ヒータ１１９，
１２０がオフであれば、出力導波路１１７の信号光は３
ｄＢカプラ１１５、入力導波路１１６、サーキュレータ
１０２及び光ファイバ１０９を順次経由し、Ｄｒｏｐポ
ート１０７から出射（Ｄｒｏｐ）される。
波長λ1 の信号光は、光ファイバ１１３、サーキュレー
タ１０２を順次経由して導波路型フィルタ１０３の出力
導波路１１７に導かれる。ここで、薄膜ヒータ１１９，
１２０がオフであれば、出力導波路１１７の信号光は３
ｄＢカプラ１１５、入力導波路１１６、サーキュレータ
１０２及び光ファイバ１０９を順次経由し、Ｄｒｏｐポ
ート１０７から出射（Ｄｒｏｐ）される。
【００３５】また、導波路型フィルタ１０３がオンの時
には、光ファイバ１０５上の光は薄膜ヒータ１２０によ
り位相シフトされるため、信号光は３ｄＢカプラ１１５
から先には進むことができず、出力導波路１１７に戻さ
れ、更に光ファイバ１０５、サーキュレータ１０２、及
び光ファイバ１１１を経由して出射ポート１１０から出
射（Ａｄｄ）される。
には、光ファイバ１０５上の光は薄膜ヒータ１２０によ
り位相シフトされるため、信号光は３ｄＢカプラ１１５
から先には進むことができず、出力導波路１１７に戻さ
れ、更に光ファイバ１０５、サーキュレータ１０２、及
び光ファイバ１１１を経由して出射ポート１１０から出
射（Ａｄｄ）される。
【００３６】図５は本発明によるスイッチング機能を備
えた光部品の第２の実施の形態を示す平面図である。図
５の光部品は、４波長を任意にスイッチングが可能に構
成されている。即ち、図１に示した構成の導波路型フィ
ルタ１０３を４個用意し、これらの導波路型フィルタ１
０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄを１枚のＳｉＯ
2 基板１１４上に入・出力間に直列接続した状態で形成
し、更に、導波路型フィルタ１０３ａにサーキュレータ
１０１を接続し、導波路型フィルタ１０３ｄにサーキュ
レータ１０２を接続した構成にしている。なお、導波路
型フィルタ１０３ａは波長λ1を、導波路型フィルタ１
０３ｂは波長λ2 を、導波路型フィルタ１０３ｃは波長
λ3 を、導波路型フィルタ１０３ｄは波長λ4 を各々ス
イッチングすることができる。なお、導波路型フィルタ
１０３を増設することにより、更に多種類の波長のスイ
ッチングが可能になる。
えた光部品の第２の実施の形態を示す平面図である。図
５の光部品は、４波長を任意にスイッチングが可能に構
成されている。即ち、図１に示した構成の導波路型フィ
ルタ１０３を４個用意し、これらの導波路型フィルタ１
０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄを１枚のＳｉＯ
2 基板１１４上に入・出力間に直列接続した状態で形成
し、更に、導波路型フィルタ１０３ａにサーキュレータ
１０１を接続し、導波路型フィルタ１０３ｄにサーキュ
レータ１０２を接続した構成にしている。なお、導波路
型フィルタ１０３ａは波長λ1を、導波路型フィルタ１
０３ｂは波長λ2 を、導波路型フィルタ１０３ｃは波長
λ3 を、導波路型フィルタ１０３ｄは波長λ4 を各々ス
イッチングすることができる。なお、導波路型フィルタ
１０３を増設することにより、更に多種類の波長のスイ
ッチングが可能になる。
【００３７】図５の構成において、薄膜ヒータ１１９
ａ，１２０ａ，１１９ｄ，１２０ｄをオフ、薄膜ヒータ
１１９ｂ，１２０ｂ，１１９ｃ，１２０ｃをオンにした
状態で入射ポート１０６から波長λ1 ＝１５５６ｎｍ、
λ2 ＝１５５７ｎｍ、λ3 ＝１５５８ｎｍ、λ4 ＝１５
５９ｎｍの信号光を入射した。その結果、波長λ2 と波
長λ3 の光は、２ｄＢ以下の損失で出射ポート１１０か
ら出射した。この時、クロストークは−２０ｄＢ以下で
あった。また、図５の構成を搭載したフィルタのサイズ
は３０×６０ｍｍ2 にすることができた。これは、同一
機能を有する従来サイズの半分以下である。
ａ，１２０ａ，１１９ｄ，１２０ｄをオフ、薄膜ヒータ
１１９ｂ，１２０ｂ，１１９ｃ，１２０ｃをオンにした
状態で入射ポート１０６から波長λ1 ＝１５５６ｎｍ、
λ2 ＝１５５７ｎｍ、λ3 ＝１５５８ｎｍ、λ4 ＝１５
５９ｎｍの信号光を入射した。その結果、波長λ2 と波
長λ3 の光は、２ｄＢ以下の損失で出射ポート１１０か
ら出射した。この時、クロストークは−２０ｄＢ以下で
あった。また、図５の構成を搭載したフィルタのサイズ
は３０×６０ｍｍ2 にすることができた。これは、同一
機能を有する従来サイズの半分以下である。
【００３８】図６は本発明によるスイッチング機能を備
えた光部品の第３の実施の形態を示す平面図である。図
６の構成は、４個の導波路型フィルタ１０３ａ，１０３
ｂ，１０３ｃ，１０３ｄを用い、これらを１枚のＳｉＯ
2 基板１１４上に搭載する構成は同じであるが、図５の
ように３ｄＢカプラに対して直列接続するのではなく、
反射膜を１つとし、この反射膜１２２に対して直列接続
になるように構成している。なお、導波路型フィルタ１
０３ａ〜１０３ｄの機能及び波長の選択は図５の構成と
同一である。
えた光部品の第３の実施の形態を示す平面図である。図
６の構成は、４個の導波路型フィルタ１０３ａ，１０３
ｂ，１０３ｃ，１０３ｄを用い、これらを１枚のＳｉＯ
2 基板１１４上に搭載する構成は同じであるが、図５の
ように３ｄＢカプラに対して直列接続するのではなく、
反射膜を１つとし、この反射膜１２２に対して直列接続
になるように構成している。なお、導波路型フィルタ１
０３ａ〜１０３ｄの機能及び波長の選択は図５の構成と
同一である。
【００３９】この構成では、４波長を任意にスイッチン
グが可能であり、各波長に対する入・出力関係は図５の
構成と同一であるので説明を省略する。この構成で特筆
されるのは、図５の構成に比べて更に小型化が可能なこ
とであり、例えば、１０×６０ｍｍ2 のサイズにするこ
とができ、同一機能の従来サイズに対し、１／８以下に
することができる。
グが可能であり、各波長に対する入・出力関係は図５の
構成と同一であるので説明を省略する。この構成で特筆
されるのは、図５の構成に比べて更に小型化が可能なこ
とであり、例えば、１０×６０ｍｍ2 のサイズにするこ
とができ、同一機能の従来サイズに対し、１／８以下に
することができる。
【００４０】図７は本発明によるスイッチング機能を備
えた光部品の第４の実施の形態を示す平面図である。図
１のＡｄｄ／Ｄｒｏｐフィルタが３ｄＢカプラ１１５と
反射膜１２２との間に各１個のグレーティングと薄膜ヒ
ータを設けていたのに対し、図７では反射膜を設けず、
グレーティングを２個にし、これらが直列接続の状態に
なるようにしている。
えた光部品の第４の実施の形態を示す平面図である。図
１のＡｄｄ／Ｄｒｏｐフィルタが３ｄＢカプラ１１５と
反射膜１２２との間に各１個のグレーティングと薄膜ヒ
ータを設けていたのに対し、図７では反射膜を設けず、
グレーティングを２個にし、これらが直列接続の状態に
なるようにしている。
【００４１】３ｄＢカプラ１１５とＳｉＯ2 基板１１４
の間には、入力導波路１１６に連通する導波路１３１を
ＳｉＯ2 基板１１４の側縁まで設け、また、出力導波路
１１７に連通する導波路１３２をＳｉＯ2 基板１１４の
側縁まで設けている。そして、導波路１３１上にはグレ
ーティング１３３（第１のグレーティング）、薄膜ヒー
タ１１９（位相制御器）及びグレーティング１３４（第
３のグレーティング）が設けられている。また、導波路
１３２上にはグレーティング１３５（第２のグレーティ
ング）、薄膜ヒータ１２０（位相制御器）及びグレーテ
ィング１３６（第４のグレーティング）が設けられてい
る。グレーティング１３３とグレーティング１３５、及
びグレーティング１３４とグレーティング１３６は共に
３ｄＢカプラ１１５に対して同一位置に設けられてい
る。以上の部材を含む構成を、ここでは導波路型スイッ
チ１３７と呼ぶことにする。
の間には、入力導波路１１６に連通する導波路１３１を
ＳｉＯ2 基板１１４の側縁まで設け、また、出力導波路
１１７に連通する導波路１３２をＳｉＯ2 基板１１４の
側縁まで設けている。そして、導波路１３１上にはグレ
ーティング１３３（第１のグレーティング）、薄膜ヒー
タ１１９（位相制御器）及びグレーティング１３４（第
３のグレーティング）が設けられている。また、導波路
１３２上にはグレーティング１３５（第２のグレーティ
ング）、薄膜ヒータ１２０（位相制御器）及びグレーテ
ィング１３６（第４のグレーティング）が設けられてい
る。グレーティング１３３とグレーティング１３５、及
びグレーティング１３４とグレーティング１３６は共に
３ｄＢカプラ１１５に対して同一位置に設けられてい
る。以上の部材を含む構成を、ここでは導波路型スイッ
チ１３７と呼ぶことにする。
【００４２】なお、導波路１３１及び導波路１３２の端
部が接するＳｉＯ2 基板１１４の側面は、導波路１３１
及び導波路１３２の直線部に対して、角度θの傾斜面が
設けられている。図７における導波路型スイッチ１３７
は、グレーティング１３３とグレーティング１３５が波
長λ1 の信号光を反射し、このグレーティング１３３と
グレーティング１３５で反射されなかった信号光（波長
λ1 〜λn ）がグレーティング１３４とグレーティング
１３６によって反射される。薄膜ヒータ１１９，１２０
がオフの時、導波路型スイッチ１３７は図２の（ａ）に
示した光回路と同一の動作をする。
部が接するＳｉＯ2 基板１１４の側面は、導波路１３１
及び導波路１３２の直線部に対して、角度θの傾斜面が
設けられている。図７における導波路型スイッチ１３７
は、グレーティング１３３とグレーティング１３５が波
長λ1 の信号光を反射し、このグレーティング１３３と
グレーティング１３５で反射されなかった信号光（波長
λ1 〜λn ）がグレーティング１３４とグレーティング
１３６によって反射される。薄膜ヒータ１１９，１２０
がオフの時、導波路型スイッチ１３７は図２の（ａ）に
示した光回路と同一の動作をする。
【００４３】薄膜ヒータ１１９，１２０がオンの時、波
長λ2 〜λn の信号光は図２の（ｂ）と同様に考えるこ
とができ、入力ポート１２９ａから入力された信号光は
出力ポート１３０ｂへ出力、すなわち光が透過する。波
長λ1 の信号光に関しては、導波路１３１，１３２の間
で位相差が片道でπ／２、往復でπを生じるので、図２
の（ｃ）に示す様な等価的光路長差がλ／２（位相差で
言えばπ）であるＭＺＩと同様に考えることができ、入
力ポート１２９ａから入力された信号光は入力ポート１
２９ａに戻る（即ち反射）。
長λ2 〜λn の信号光は図２の（ｂ）と同様に考えるこ
とができ、入力ポート１２９ａから入力された信号光は
出力ポート１３０ｂへ出力、すなわち光が透過する。波
長λ1 の信号光に関しては、導波路１３１，１３２の間
で位相差が片道でπ／２、往復でπを生じるので、図２
の（ｃ）に示す様な等価的光路長差がλ／２（位相差で
言えばπ）であるＭＺＩと同様に考えることができ、入
力ポート１２９ａから入力された信号光は入力ポート１
２９ａに戻る（即ち反射）。
【００４４】次に、図７の構成における光部品の動作に
ついて、図８及び図９を参照して説明する。入射ポート
１０６から入射された波長λ1 〜λn の信号光は、光フ
ァイバ１０８及びサーキュレータ１０１を経由して入力
導波路１１６に導かれる。そして、導波路型スイッチ１
３７がオフの時には、図８に示すように、全ての波長の
信号光が３ｄＢカプラ１１５、出力導波路１１７、サー
キュレータ１０２及び光ファイバ１１１を経て出射ポー
ト１１０から出射される。
ついて、図８及び図９を参照して説明する。入射ポート
１０６から入射された波長λ1 〜λn の信号光は、光フ
ァイバ１０８及びサーキュレータ１０１を経由して入力
導波路１１６に導かれる。そして、導波路型スイッチ１
３７がオフの時には、図８に示すように、全ての波長の
信号光が３ｄＢカプラ１１５、出力導波路１１７、サー
キュレータ１０２及び光ファイバ１１１を経て出射ポー
ト１１０から出射される。
【００４５】また、導波路型スイッチ１３７がオンの時
には、図９に示すように、入射ポート１０６に入射され
た波長λ1 〜λn の信号光は、λ2 〜λn が出力導波路
１１７、光ファイバ１０５、サーキュレータ１０２及び
出射ポート１１０を介して出射ポート１１０から出射さ
れ、波長λ1 の信号光のみが入力導波路１１６に戻さ
れ、光ファイバ１０４、サーキュレータ１０１、光ファ
イバ１０８を介して入射ポート１０６に戻される（即ち
Ｄｒｏｐ）。
には、図９に示すように、入射ポート１０６に入射され
た波長λ1 〜λn の信号光は、λ2 〜λn が出力導波路
１１７、光ファイバ１０５、サーキュレータ１０２及び
出射ポート１１０を介して出射ポート１１０から出射さ
れ、波長λ1 の信号光のみが入力導波路１１６に戻さ
れ、光ファイバ１０４、サーキュレータ１０１、光ファ
イバ１０８を介して入射ポート１０６に戻される（即ち
Ｄｒｏｐ）。
【００４６】更に、Ａｄｄポート１１２から入射された
波長λ1 の信号光は、光ファイバ１１３、サーキュレー
タ１０２を経由して出力導波路１１７に導かれる。この
時、導波路型スイッチ１３７がオフであれば、出力導波
路１１７の信号光は３ｄＢカプラ１１５、入力導波路１
１６、サーキュレータ１０２及び光ファイバ１０９を順
次経由し、Ｄｒｏｐポート１０７から出射（Ｄｒｏｐ）
される。また、導波路型スイッチ１３７がオンの時に
は、光ファイバ１１７に戻され、サーキュレータ１０２
を経由して出射ポート１１０から出射（Ａｄｄ）され
る。
波長λ1 の信号光は、光ファイバ１１３、サーキュレー
タ１０２を経由して出力導波路１１７に導かれる。この
時、導波路型スイッチ１３７がオフであれば、出力導波
路１１７の信号光は３ｄＢカプラ１１５、入力導波路１
１６、サーキュレータ１０２及び光ファイバ１０９を順
次経由し、Ｄｒｏｐポート１０７から出射（Ｄｒｏｐ）
される。また、導波路型スイッチ１３７がオンの時に
は、光ファイバ１１７に戻され、サーキュレータ１０２
を経由して出射ポート１１０から出射（Ａｄｄ）され
る。
【００４７】図１０は本発明によるスイッチング機能を
備えた光部品の第５の実施の形態を示す平面図である。
図１０の光部品は、４波長を任意にスイッチングが可能
に構成されている。即ち、図７に示した構成の導波路型
スイッチ１３７を４個用意し、これらの導波路型スイッ
チ１３７ａ，１３７ｂ，１３７ｃ，１３７ｄを１枚のＳ
ｉＯ2 基板１１４上に入・出力間に直列接続した状態で
形成し、更に、導波路型スイッチ１３７ａにサーキュレ
ータ１０１を接続し、導波路型スイッチ１３７ｄにサー
キュレータ１０２を接続した構成にしている。なお、導
波路型スイッチ１３７ａは波長λ 1 を、導波路型スイッ
チ１３７ｂは波長λ2 を、導波路型スイッチ１３７ｃは
波長λ3 を、導波路型スイッチ１３７ｄは波長λ4 を各
々スイッチングすることができる。
備えた光部品の第５の実施の形態を示す平面図である。
図１０の光部品は、４波長を任意にスイッチングが可能
に構成されている。即ち、図７に示した構成の導波路型
スイッチ１３７を４個用意し、これらの導波路型スイッ
チ１３７ａ，１３７ｂ，１３７ｃ，１３７ｄを１枚のＳ
ｉＯ2 基板１１４上に入・出力間に直列接続した状態で
形成し、更に、導波路型スイッチ１３７ａにサーキュレ
ータ１０１を接続し、導波路型スイッチ１３７ｄにサー
キュレータ１０２を接続した構成にしている。なお、導
波路型スイッチ１３７ａは波長λ 1 を、導波路型スイッ
チ１３７ｂは波長λ2 を、導波路型スイッチ１３７ｃは
波長λ3 を、導波路型スイッチ１３７ｄは波長λ4 を各
々スイッチングすることができる。
【００４８】図１０の構成において、薄膜ヒータ１１９
ａ，１２０ａ，１１９ｄ，１２０ｄをオフ、薄膜ヒータ
１１９ｂ，１２０ｃ，１１９ｂ，１２０ｃをオンにした
状態で入射ポート１０６から波長λ1 ＝１５５６ｎｍ、
λ2 ＝１５５７ｎｍ、λ3 ＝１５５８ｎｍ、λ4 ＝１５
５９ｎｍの信号光を入射した。その結果、波長λ2 と波
長λ3 の光は、２ｄＢ以下の損失で出射ポート１１０か
ら出射した。この時、クロストークは−２０ｄＢ以下で
あった。また、図１０の構成を搭載したフィルタのサイ
ズは３０×６０ｍｍ2 にすることができた。これは、同
一機能を有する従来サイズの半分以下である。
ａ，１２０ａ，１１９ｄ，１２０ｄをオフ、薄膜ヒータ
１１９ｂ，１２０ｃ，１１９ｂ，１２０ｃをオンにした
状態で入射ポート１０６から波長λ1 ＝１５５６ｎｍ、
λ2 ＝１５５７ｎｍ、λ3 ＝１５５８ｎｍ、λ4 ＝１５
５９ｎｍの信号光を入射した。その結果、波長λ2 と波
長λ3 の光は、２ｄＢ以下の損失で出射ポート１１０か
ら出射した。この時、クロストークは−２０ｄＢ以下で
あった。また、図１０の構成を搭載したフィルタのサイ
ズは３０×６０ｍｍ2 にすることができた。これは、同
一機能を有する従来サイズの半分以下である。
【００４９】図１１は本発明によるスイッチング機能を
備えた光部品の第６の実施の形態を示す平面図である。
図１１の構成は、４個の導波路型スイッチ１３７ａ，１
３７ｂ，１３７ｃ，１３７ｄを用い、これらを１枚のＳ
ｉＯ2 基板１１４上に搭載する構成は同じであるが、図
６の構成にあって、導波路型フィルタ１０３を３段に直
列接続した後、４段目に図７の構成の導波路型スイッチ
１３７の導波路１３１，１３２及びこれに設けられた部
材の部分を直列接続した構成にしている。
備えた光部品の第６の実施の形態を示す平面図である。
図１１の構成は、４個の導波路型スイッチ１３７ａ，１
３７ｂ，１３７ｃ，１３７ｄを用い、これらを１枚のＳ
ｉＯ2 基板１１４上に搭載する構成は同じであるが、図
６の構成にあって、導波路型フィルタ１０３を３段に直
列接続した後、４段目に図７の構成の導波路型スイッチ
１３７の導波路１３１，１３２及びこれに設けられた部
材の部分を直列接続した構成にしている。
【００５０】この構成では、４波長を任意にスイッチン
グが可能であり、各波長に対する入・出力関係は図１０
の構成と同一であるので説明を省略する。この構成で特
筆されるのは、図１０の構成に比べて更に小型化が可能
なことであり、例えば、１０×６０ｍｍ2 のサイズにす
ることができ、同一機能の従来サイズに対し、１／８以
下にすることができる。
グが可能であり、各波長に対する入・出力関係は図１０
の構成と同一であるので説明を省略する。この構成で特
筆されるのは、図１０の構成に比べて更に小型化が可能
なことであり、例えば、１０×６０ｍｍ2 のサイズにす
ることができ、同一機能の従来サイズに対し、１／８以
下にすることができる。
【００５１】以上説明した本発明のスイッチング機能を
備えた光部品によれば、従来の光部品に比較してフレキ
シビリティが増すという利点がある。例えば、従来では
４チャンネル（使用波長をλ1 〜λ4 とする）用に作製
したスイッチング可能なＡｄｄ／Ｄｒｏｐフィルタを８
チャンネル（使用波長をλ1 〜λ4 とする）用に改造す
ることはできないが、本発明の場合、元からの４チャン
ネル（使用波長をλ1〜λ4 とする）用スイッチャブル
導波路型フィルタを直列に接続することによって、４チ
ャンネル用に作製したスイッチング可能なＡｄｄ／Ｄｒ
ｏｐフィルタを８チャンネル用に改造することができ
る。
備えた光部品によれば、従来の光部品に比較してフレキ
シビリティが増すという利点がある。例えば、従来では
４チャンネル（使用波長をλ1 〜λ4 とする）用に作製
したスイッチング可能なＡｄｄ／Ｄｒｏｐフィルタを８
チャンネル（使用波長をλ1 〜λ4 とする）用に改造す
ることはできないが、本発明の場合、元からの４チャン
ネル（使用波長をλ1〜λ4 とする）用スイッチャブル
導波路型フィルタを直列に接続することによって、４チ
ャンネル用に作製したスイッチング可能なＡｄｄ／Ｄｒ
ｏｐフィルタを８チャンネル用に改造することができ
る。
【００５２】
【実施例】ここで、上記した本発明の光回路の製作方法
について説明する。まず、ＳｉＯ2 基板上に反応性スパ
ッタリングでＳｉＯ2 −ＧｅＯ2 を膜付けしてコアを作
り、フォトリソグラフィ技術及び反応性エッチング技術
を用いて導波路のパターンを形成し、この上に火炎堆積
によりクラッド（SiO2-P2O5-B2O3）を堆積させて作製し
た。この際、Ｇｅドープ石英ガラスに紫外線を照射する
ことにより光誘起屈折率の変化が生じることを利用し、
コア中に周期的な屈折率変化を形成させて作製（Photo-
induced Grating)した。この結果、ＳｉＯ2 基板とクラ
ッドの屈折率は１．４５８、コアの屈折率は１．４６５
７にすることができた。また、導波路は高さ、幅共に６
μｍにした。
について説明する。まず、ＳｉＯ2 基板上に反応性スパ
ッタリングでＳｉＯ2 −ＧｅＯ2 を膜付けしてコアを作
り、フォトリソグラフィ技術及び反応性エッチング技術
を用いて導波路のパターンを形成し、この上に火炎堆積
によりクラッド（SiO2-P2O5-B2O3）を堆積させて作製し
た。この際、Ｇｅドープ石英ガラスに紫外線を照射する
ことにより光誘起屈折率の変化が生じることを利用し、
コア中に周期的な屈折率変化を形成させて作製（Photo-
induced Grating)した。この結果、ＳｉＯ2 基板とクラ
ッドの屈折率は１．４５８、コアの屈折率は１．４６５
７にすることができた。また、導波路は高さ、幅共に６
μｍにした。
【００５３】導波路に対するグレーティング１１８，１
２１の形成は、導波路素子を１００％水素雰囲気中、室
温、１７０気圧、１０日間の条件で水素処理を行った
後、波長２４８ｎｍのエキシマレーザをフェーズマスク
（Phase Mask）を通して導波路に照射することにより行
った（なお、この種の技術に関しては、Raman Kashya
p,"Photosensitive Optical Fibers",OPTICAL FIBER TE
CHNOLOGY 1,17-34(1994)に記載がある）。
２１の形成は、導波路素子を１００％水素雰囲気中、室
温、１７０気圧、１０日間の条件で水素処理を行った
後、波長２４８ｎｍのエキシマレーザをフェーズマスク
（Phase Mask）を通して導波路に照射することにより行
った（なお、この種の技術に関しては、Raman Kashya
p,"Photosensitive Optical Fibers",OPTICAL FIBER TE
CHNOLOGY 1,17-34(1994)に記載がある）。
【００５４】このような構成のグレーティングは、薄膜
ヒータをオフにした状態で入射ポート１０６から波長λ
1 ＝１５５６ｎｍ、λ2 ＝１５５７ｎｍ、λ3 ＝１５５
８ｎｍ、λ4 ＝１５５９ｎｍの光を入射したところ、全
波長とも１ｄＢ以下の損失で出射ポート１１０から出射
された。この時、Ｄｒｏｐポート１０７へのクロストー
クは全波長とも−２５ｄＢ以下であった。
ヒータをオフにした状態で入射ポート１０６から波長λ
1 ＝１５５６ｎｍ、λ2 ＝１５５７ｎｍ、λ3 ＝１５５
８ｎｍ、λ4 ＝１５５９ｎｍの光を入射したところ、全
波長とも１ｄＢ以下の損失で出射ポート１１０から出射
された。この時、Ｄｒｏｐポート１０７へのクロストー
クは全波長とも−２５ｄＢ以下であった。
【００５５】また、薄膜ヒータをオンにした状態（この
時の消費電力は、Ｖ1 ＝０．２Ｗであった）で入射ポー
ト１０６から波長λ1 ＝１５５６ｎｍ、λ2 ＝１５５７
ｎｍ、λ3 ＝１５５８ｎｍ、λ4 ＝１５５９ｎｍの光を
入射すると、波長λ2 ，λ3，λ4 の光は１ｄＢ以下の
損失で出射ポート１１０から出射され、波長λ1 の光は
１ｄＢ以下の損失でＤｒｏｐポート１０７から出射され
た。この時、波長λ1の光の出射ポート１１０へのクロ
ストークは全波長とも−２５ｄＢ以下であった。更に、
薄膜ヒータをオフにした状態でＡｄｄポート１１２から
波長λ1 ＝１５５６ｎｍの光を入射した時、出射ポート
１１０へのクロストークは−２５ｄＢ以下であった。ま
た、薄膜ヒータをオンにした状態でＡｄｄポート１１２
から波長λ1 ＝１５５６ｎｍの光を入射した時、出射ポ
ート１１０への損失は１ｄＢ以下であった。
時の消費電力は、Ｖ1 ＝０．２Ｗであった）で入射ポー
ト１０６から波長λ1 ＝１５５６ｎｍ、λ2 ＝１５５７
ｎｍ、λ3 ＝１５５８ｎｍ、λ4 ＝１５５９ｎｍの光を
入射すると、波長λ2 ，λ3，λ4 の光は１ｄＢ以下の
損失で出射ポート１１０から出射され、波長λ1 の光は
１ｄＢ以下の損失でＤｒｏｐポート１０７から出射され
た。この時、波長λ1の光の出射ポート１１０へのクロ
ストークは全波長とも−２５ｄＢ以下であった。更に、
薄膜ヒータをオフにした状態でＡｄｄポート１１２から
波長λ1 ＝１５５６ｎｍの光を入射した時、出射ポート
１１０へのクロストークは−２５ｄＢ以下であった。ま
た、薄膜ヒータをオンにした状態でＡｄｄポート１１２
から波長λ1 ＝１５５６ｎｍの光を入射した時、出射ポ
ート１１０への損失は１ｄＢ以下であった。
【００５６】なお、本発明のＡｄｄ／Ｄｒｏｐフィルタ
において、上記した基板、クラッド、コア材料等につい
ては、その他の誘電体材料、半導体材料、有機材料を用
いることができる。また、グレーティングにおいては、
上記の他、導波路上に周期的に電極を装荷する方法、コ
ア形状を周期的に変化させる方法等を用いることもでき
る。更に、反射膜１２２は、上記の他、他の金属、誘電
体多層膜を用いることができる。
において、上記した基板、クラッド、コア材料等につい
ては、その他の誘電体材料、半導体材料、有機材料を用
いることができる。また、グレーティングにおいては、
上記の他、導波路上に周期的に電極を装荷する方法、コ
ア形状を周期的に変化させる方法等を用いることもでき
る。更に、反射膜１２２は、上記の他、他の金属、誘電
体多層膜を用いることができる。
【００５７】更に、薄膜ヒータは、上記の各構成ではＴ
ａ2 Ｎ膜を用いたが、この他の金属、合金、誘電体等を
用いることもできる。
ａ2 Ｎ膜を用いたが、この他の金属、合金、誘電体等を
用いることもできる。
【００５８】
【発明の効果】以上より明らかな如く、本発明によれ
ば、簡易なプロセス技術を用いてスイッチング機能を備
えた光部品を製作することができる。また、光部品のサ
イズの小型化が図れ、更にチャンネル数の増設も容易に
可能である。
ば、簡易なプロセス技術を用いてスイッチング機能を備
えた光部品を製作することができる。また、光部品のサ
イズの小型化が図れ、更にチャンネル数の増設も容易に
可能である。
【図１】本発明によるスイッチング機能を備えた光部品
の第１の実施の形態を示す平面図である。
の第１の実施の形態を示す平面図である。
【図２】図１のスイッチング機能を備えた光部品の動作
状況に応じた等価回路を示す接続図である。
状況に応じた等価回路を示す接続図である。
【図３】図１に示したスイッチング機能を備えた光部品
の薄膜ヒータのオフ時における信号光の進路を示す説明
図である。
の薄膜ヒータのオフ時における信号光の進路を示す説明
図である。
【図４】図１に示したスイッチング機能を備えた光部品
の薄膜ヒータのオン時における信号光の進路を示す説明
図である。
の薄膜ヒータのオン時における信号光の進路を示す説明
図である。
【図５】本発明によるスイッチング機能を備えた光部品
の第２の実施の形態を示す平面図である。
の第２の実施の形態を示す平面図である。
【図６】本発明によるスイッチング機能を備えた光部品
の第３の実施の形態を示す平面図である。
の第３の実施の形態を示す平面図である。
【図７】本発明によるスイッチング機能を備えた光部品
の第４の実施の形態を示す平面図である。
の第４の実施の形態を示す平面図である。
【図８】図７のスイッチング機能を備えた光部品の薄膜
ヒータのオフ時における信号光の進路を示す説明図であ
る。
ヒータのオフ時における信号光の進路を示す説明図であ
る。
【図９】図７のスイッチング機能を備えた光部品の薄膜
ヒータのオン時における信号光の進路を示す説明図であ
る。
ヒータのオン時における信号光の進路を示す説明図であ
る。
【図１０】本発明によるスイッチング機能を備えた光部
品の第５の実施の形態を示す平面図である。
品の第５の実施の形態を示す平面図である。
【図１１】本発明によるスイッチング機能を備えた光部
品の第６の実施の形態を示す平面図である。
品の第６の実施の形態を示す平面図である。
【図１２】従来の光部品の構成を示す平面図である。
【図１３】ファイバグレーティングを用いたバンドパス
フィルタの構成を示す接続図である。
フィルタの構成を示す接続図である。
【図１４】図１３に示すグレーティングの周辺構成を示
す断面図である。
す断面図である。
１０１，１０２ サーキュレータ １０３，１０３ａ〜１０３ｄ 導波路型フィルタ １０４，１０５，１０８，１０９，１１１，１１３ 光
ファイバ １０６ 入射ポート １０７ Ｄｒｏｐポート １１０ 出射ポート １１２ Ａｄｄポート １１４ ＳｉＯ2 基板 １１５，１１５ａ〜１１５ｄ ３ｄＢカプラ １１６ 入力導波路 １１７ 出力導波路 １３１，１３１ａ〜１３１ｄ，１３２ａ〜１３２ｄ，１
３２ 導波路 １１８，１１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃ，１１８ｄ グ
レーティング １１９，１１９ａ，１１９ｂ，１１９ｃ，１１９ｄ 薄
膜ヒータ １２０，１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ 薄
膜ヒータ １２１，１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ，１２１ｄ グ
レーティング １２２ 反射膜 １２３，１２４，１２５，１２６ 銅線 １２７ 電源 １２８ スイッチ １３３，１３３ａ〜１３３ｄ グレーティング １３４，１３４ａ〜１３４ｄ グレーティング １３５，１３５ａ〜１３５ｄ グレーティング １３６，１３６ａ〜１３６ｄ グレーティング １３７，１３７ａ〜１３７ｄ 導波路型スイッチ
ファイバ １０６ 入射ポート １０７ Ｄｒｏｐポート １１０ 出射ポート １１２ Ａｄｄポート １１４ ＳｉＯ2 基板 １１５，１１５ａ〜１１５ｄ ３ｄＢカプラ １１６ 入力導波路 １１７ 出力導波路 １３１，１３１ａ〜１３１ｄ，１３２ａ〜１３２ｄ，１
３２ 導波路 １１８，１１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃ，１１８ｄ グ
レーティング １１９，１１９ａ，１１９ｂ，１１９ｃ，１１９ｄ 薄
膜ヒータ １２０，１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ 薄
膜ヒータ １２１，１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ，１２１ｄ グ
レーティング １２２ 反射膜 １２３，１２４，１２５，１２６ 銅線 １２７ 電源 １２８ スイッチ １３３，１３３ａ〜１３３ｄ グレーティング １３４，１３４ａ〜１３４ｄ グレーティング １３５，１３５ａ〜１３５ｄ グレーティング １３６，１３６ａ〜１３６ｄ グレーティング １３７，１３７ａ〜１３７ｄ 導波路型スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋葉 健次 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日 立電線株式会社オプトロシステム研究所 内 (56)参考文献 特開 平９−127460（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−154372（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−84225（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−194613（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−159849（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−113940（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−174928（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−336327（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−242227（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−161707（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−318987（ＪＰ，Ａ) 米国特許5457758（ＵＳ，Ａ) 米国特許5459801（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/00 - 1/055 505 G02F 1/29 - 1/313 G02B 6/12 - 6/14 H04J 14/00 - 14/02
Claims (11)
- 【請求項１】 少なくとも１種類の特定波長を含む入射
光を切り替えによって反射あるいは透過する導波路型フ
ィルタと、 前記入射光を前記導波路型フィルタへ導くための入射ポ
ート及び前記導波路型フィルタからの戻り光を出射させ
るためのＤｒｏｐポートを備え、光ファイバにより前記
導波路型フィルタに接続される第１のサーキュレータ
と、 前記導波路型フィルタからの光を出射させるための出射
ポート及び前記特定波長を含む光を前記導波路型フィル
タへ導くためのＡｄｄポートを備え、光ファイバにより
前記導波路型フィルタに接続される第２のサーキュレー
タとを具備し、 前記導波路型フィルタは、入力側導波路、出力側導波
路、これら両導波路を近接して形成される３ｄＢカプ
ラ、該３ｄＢカプラから前記両導波路を同一長さに延伸
した２本の導波路の各々に設けられるグレーティング、
前記同一長さに延伸した２本の導波路の各々に設けられ
る位相シフトスイッチ部、及び前記同一長さに延伸した
２本の導波路の各々の端部に設けられる反射膜を含み、前記２本の導波路の中の前記入力側導波路側の導波路
は、前記グレーティングを前記３ｄＢカプラ側に有する
とともに前記位相シフトスイッチ部を前記反射膜側に有
し、 前記２本の導波路の中の前記出力側導波路側の導波路
は、前記グレーティングを前記反射膜側に有するととも
に前記位相シフトスイッチ部を前記３ｄＢカプラ側に有
する ことを特徴とするスイッチング機能を備えた光部
品。 - 【請求項２】 前記導波路型フィルタは、前記第１のサ
ーキュレータと前記第２のサーキュレータとの間に設け
られる同一構成の複数の導波路型フィルタを含むことを
特徴とする請求項１記載のスイッチング機能を備えた光
部品。 - 【請求項３】 前記グレーティング及び前記位相シフト
スイッチ部は、前記３ｄＢカプラと前記反射膜との間に
設けられる１つのグレーティングと位相シフトスイッチ
部を含むことを特徴とする請求項１記載のスイッチング
機能を備えた光部品。 - 【請求項４】 前記導波路は、石英系ガラスによって構
成されることを特徴とする請求項１記載のスイッチング
機能を備えた光部品。 - 【請求項５】 前記位相シフトスイッチ部は、前記導波
路に設けた薄膜ヒータであることを特徴とする請求項１
又は３記載のスイッチング機能を備えた光部品。 - 【請求項６】 前記グレーティングは、Ｇｅドープ石英
ガラスに紫外線を照射し、コア中に所望の屈折率を形成
することを特徴とする請求項１又は３記載のスイッチン
グ機能を備えた光部品。 - 【請求項７】 前記３ｄＢカプラは、方向性結合器であ
ることを特徴とする請求項１記載のスイッチング機能を
備えた光部品。 - 【請求項８】 第１の導波路と第２の導波路の一部を近
接配置して形成される３ｄＢカプラと、 前記３ｄＢカプラの一方の側の前記第１、及び第２の導
波路に設けられて第１の特定波長の光を反射する第１，
及び第２のグレーティングと、 前記第１，及び第２のグレーティングの後段に配設さ
れ、前記第１の特定波長以外の特定波長の光を反射する
第３，及び第４のグレーティングと、 前記３ｄＢカプラの前記一方の側の前記第１、及び第２
の導波路に配設され、その導波路における光の位相を制
御する位相制御器とを具備し、 前記第１の導波路は、前記第１、及び第３のグレーティ
ングの間に前記位相制御器を有し、 前記第２の導波路は、前記３ｄＢカプラの側から前記位
相制御器、及び前記第２、及び第４のグレーティングを
順に有する ことを特徴とするスイッチング機能を備えた
光部品。 - 【請求項９】 前記位相制御器は、電源供給時のオン、
オフによって光の位相をπ／２変化させることを特徴と
する請求項８記載のスイッチング機能を備えた光部品。 - 【請求項１０】 第１の導波路と第２の導波路の一部を
近接配置して形成される３ｄＢカプラと、 前記３ｄＢカプラの一方の側の前記第１、及び第２の導
波路に設けられて第１の特定波長の光を反射させる第
１，及び第２のグレーティングと、 前記第１，及び第２のグレーティングの後段に配設さ
れ、前記第１の特定波長以外の特定波長の光を反射する
少なくとも各１対のグレーティングと、 前記３ｄＢカプラの前記一方の側の前記第１、及び第２
の導波路に配設され、その導波路における光の位相を制
御する位相制御器と、 入射光を前記３ｄＢカプラへ導くための入射ポート及び
前記３ｄＢカプラからの戻り光を出射させるためのＤｒ
ｏｐポートを備え、光ファイバにより前記第１の導波路
に接続した第１のサーキュレータと、 前記３ｄＢカプラからの光を出射させるための出射ポー
ト及び前記特定波長とは異なる光を前記３ｄＢカプラへ
導くためのＡｄｄポートを備え、光ファイバにより前記
第２の導波路に接続した第２のサーキュレータとを具備
し、 前記第１の導波路は、前記第１のグレーティングを前記
３ｄＢカプラの側に有し、 前記第２の導波路は、前記位相制御器を前記３ｄＢカプ
ラの側に有する ことを特徴とするスイッチング機能を備
えた光部品。 - 【請求項１１】 少なくとも１種類の特定波長を含む入
射光を切り替えによって反射あるいは透過する導波路型
フィルタにおいて 入力側導波路、出力側導波路、これら両導波路を近接し
て形成される３ｄＢカプラ、該３ｄＢカプラから前記両
導波路を同一長さに延伸した２本の導波路の各々に設け
られるグレーティング、前記同一長さに延伸した２本の
導波路の各々に設けられる位相シフトスイッチ部、及び
前記同一長さに延伸した２本の導波路の各々の端部に設
けられる反射膜を含み、 前記２本の導波路の中の前記入力側導波路側の導波路
は、前記グレーティングを前記３ｄＢカプラ側に有する
とともに前記位相シフトスイッチ部を前記反射膜側に有
し、 前記２本の導波路の中の前記出力側導波路側の導波路
は、前記グレーティングを前記反射膜側に有するととも
に前記位相シフトスイッチ部を前記３ｄＢカプラ側に有
することを特徴とする導波路型フィルタ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7341468A JP3039347B2 (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | スイッチング機能を備えた光部品及びそれに使用する導波路型フィルタ |
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| DE19621604A DE19621604A1 (de) | 1995-12-27 | 1996-05-30 | Optische Einrichtung mit Schaltfunktion |
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|---|---|---|---|
| JP7341468A JP3039347B2 (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | スイッチング機能を備えた光部品及びそれに使用する導波路型フィルタ |
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|---|---|
| JPH09179147A JPH09179147A (ja) | 1997-07-11 |
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ID=18346304
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|---|---|---|---|
| JP7341468A Expired - Fee Related JP3039347B2 (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | スイッチング機能を備えた光部品及びそれに使用する導波路型フィルタ |
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1996
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