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JPH10148726A - Optical waveguide grating, method of manufacturing the same, optical filter using the optical waveguide grating, and wavelength division multiplexing optical transmission system using the optical filter - Google Patents

Optical waveguide grating, method of manufacturing the same, optical filter using the optical waveguide grating, and wavelength division multiplexing optical transmission system using the optical filter

Info

Publication number
JPH10148726A
JPH10148726A JP8307824A JP30782496A JPH10148726A JP H10148726 A JPH10148726 A JP H10148726A JP 8307824 A JP8307824 A JP 8307824A JP 30782496 A JP30782496 A JP 30782496A JP H10148726 A JPH10148726 A JP H10148726A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
terminal
wavelength
optical filter
filter
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.)
Pending
Application number
JP8307824A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiichi Yoshiara
喜市 吉新
Masakazu Takabayashi
正和 高林
Hajime Takeya
元 竹谷
Katsuhiro Imada
勝大 今田
Hidefusa Uchikawa
英興 内川
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP8307824A priority Critical patent/JPH10148726A/en
Publication of JPH10148726A publication Critical patent/JPH10148726A/en
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光誘起による屈折率変化を利用して石英系光
導波路に作製したグレーティングの温度依存性を改善す
る光導波路型グレーティングおよびその製法ならびにこ
のグレーティングを用いた光フィルタならびにこの光フ
ィルタを用いた波長多重光伝送システムを提供する。 【解決手段】 原料としてSiのアルコキシド、たとえ
ばTEOSを主に用いて、CVD法により、コアおよび
クラッドを形成し、そののち、位相マスクを介して、エ
キシマレーザを照射し、グレーティング13をコアに形
成し、クロムまたは白金の薄膜ヒータ(ヒータ電極14
a、入出力電極14b、電流リード14c)を光導波路
上に作製し、薄膜ヒータへの電流制御でグレーティング
のブラッグ中心波長の微調整を行い、高密度波長多重さ
れた光信号に対応した光フィルタを作製する。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical waveguide type grating for improving the temperature dependence of a grating fabricated on a silica-based optical waveguide by utilizing a refractive index change induced by light, a manufacturing method thereof, an optical filter using the grating, and an optical filter. A wavelength division multiplexing optical transmission system using this optical filter is provided. SOLUTION: A core and a clad are formed by a CVD method mainly using a Si alkoxide, for example, TEOS as a raw material, and thereafter, an excimer laser is irradiated through a phase mask to form a grating 13 on the core. Chromium or platinum thin film heater (heater electrode 14
a, input / output electrodes 14b, and current leads 14c) are formed on the optical waveguide, and the Bragg center wavelength of the grating is finely adjusted by controlling the current to the thin film heater, and an optical filter corresponding to an optical signal multiplexed with high-density wavelength is provided. Is prepared.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信分野、とく
に波長分割多重光伝送、ソリトン光伝送および周波数分
割多重光伝送において重要な部品である波長合分波フィ
ルタ、ADM(Add & Drop Multiplexing)フィルタお
よびソリトン光制御フィルタに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wavelength multiplexing / demultiplexing filter, an ADM (Add & Drop Multiplexing), which is an important component in the field of optical communication, especially in wavelength division multiplexing optical transmission, soliton optical transmission and frequency division multiplexing optical transmission. The present invention relates to a filter and a soliton light control filter.

【0002】[0002]

【従来の技術】複数の情報を単一の光ファイバで効率良
く伝送する技術として、波長分割多重光伝送技術があ
る。波長分割多重光伝送技術は、光領域における新しい
多重光伝送方式であり、複数の信号をそれぞれ波長の異
なる光信号に割り当て(分割)、それらを多重化して1
本の光ファイバにより双方向に伝送するものである。前
記波長分割多重光伝送技術において、送信側では、波長
の異なる光源からの光信号を光合分波器により合波さ
せ、受信側では光合分波器により各々の波長の光信号に
分波し、これを受光素子により電気信号に変換する。
2. Description of the Related Art As a technique for efficiently transmitting a plurality of information through a single optical fiber, there is a wavelength division multiplexing optical transmission technique. Wavelength division multiplexing optical transmission technology is a new multiplexing optical transmission method in the optical domain, and assigns (divides) a plurality of signals to optical signals having different wavelengths, multiplexes them, and multiplexes them.
The transmission is bidirectional by the optical fiber. In the wavelength division multiplexing optical transmission technology, on the transmitting side, optical signals from light sources having different wavelengths are multiplexed by an optical multiplexer / demultiplexer, and on the receiving side, the signals are demultiplexed into optical signals of respective wavelengths by an optical multiplexer / demultiplexer. This is converted into an electric signal by a light receiving element.

【0003】波長分割多重光伝送技術には、 (1)大容量情報の伝送が可能 (2)デジタル情報およびアナログ信号間など異種信号
の同時伝送が可能、 (3)単一ファイバでの双方向伝送が可能 等の利点があり、将来の大容量通信技術として期待され
ている。この波長分割多重光伝送技術方式に関しては、
平山博他編、光通信要覧(1984年)、科学新聞社、
p.636や神谷武志著、超高速光スイッチング技術
(1993年)、培風館、p.190等に記載されてい
る。
[0003] Wavelength division multiplexing optical transmission techniques include: (1) transmission of large-capacity information; (2) simultaneous transmission of heterogeneous signals such as between digital information and analog signals; and (3) bidirectional transmission over a single fiber. It has advantages such as transmission and is expected as a future large capacity communication technology. Regarding this wavelength division multiplexing optical transmission technology system,
Hirayama Hiroshi et al., Optical Communication Handbook (1984), Kagaku Shimbun,
p. 636 and Takeshi Kamiya, Ultrafast Optical Switching Technology (1993), Baifukan, p. 190 etc.

【0004】波長分割多重光伝送技術におけるキーデバ
イスは、光波長合分波フィルタであり、誘電体多層膜の
ような波長選択性を有する素子や回折格子のような波長
分散性を有する素子が検討された。しかし、誘電体多層
膜や回折格子は、波長遮断性が悪く、高密度に多数の波
長を多重することは難しい。
A key device in the wavelength division multiplexing optical transmission technology is an optical wavelength multiplexing / demultiplexing filter, and an element having wavelength selectivity such as a dielectric multilayer film and an element having wavelength dispersion such as a diffraction grating have been studied. Was done. However, dielectric multilayer films and diffraction gratings have poor wavelength blocking properties, and it is difficult to multiplex a large number of wavelengths at high density.

【0005】たとえば、前記光通信要覧(p.573−
583)によれば、誘電体多層膜を使用した光フィルタ
の特性は、挿入損失については2〜5dB、波長間隔に
ついては30〜100nm、クロストーク減衰量につい
ては20〜40dBである。したがって、実用的な半導
体レーザの波長範囲である1480nmから1580n
mにおいては、2〜3波程度の波長多重しかできない。
また、誘電体多層膜は、膜の熱膨張および膜屈折率の温
度変化に起因する温度依存性を有する。そのため、誘電
体多層膜を使用した光フィルタでは、中心波長が0.0
3nm/℃程度、温度によりシフトする。この温度によ
るシフト(温度係数)は、広帯域フィルタのばあい、問
題にならないが、帯域幅が数nmの狭帯域フィルタで
は、50℃の温度変化で1.5nm程度の波長がシフト
するため深刻な問題である。
[0005] For example, the aforementioned optical communication manual (p.
According to 583), the characteristics of an optical filter using a dielectric multilayer film are 2 to 5 dB for insertion loss, 30 to 100 nm for wavelength spacing, and 20 to 40 dB for crosstalk attenuation. Therefore, the wavelength range of a practical semiconductor laser, 1480 nm to 1580 n
In m, only about 2 to 3 wavelengths can be multiplexed.
Further, the dielectric multilayer film has a temperature dependency due to a thermal expansion of the film and a temperature change of the film refractive index. Therefore, in an optical filter using a dielectric multilayer film, the center wavelength is 0.0
It shifts by about 3 nm / ° C. depending on the temperature. This shift due to temperature (temperature coefficient) is not a problem in the case of a wide band filter, but is serious in a narrow band filter having a bandwidth of several nm because a wavelength of about 1.5 nm is shifted by a temperature change of 50 ° C. It is a problem.

【0006】回折格子を使用した光フィルタの特性は、
挿入損失については2〜4dB、波長間隔については2
0〜30nm、クロストーク減衰量については20〜2
5dB程度であり、1550nm帯では2〜4波程度の
波長多重しかできない。また、前記光フィルタは材料の
熱膨張によって、回折格子のピッチが変化することによ
り生じる中心波長の温度依存性と、回折角度の変化によ
り生じる光強度の温度依存性を有する。光フィルタの中
心波長の温度依存性は0.03nm/℃であり、光強度
の温度依存性は温度係数が0.数%/℃程度であり、高
密度波長多重光通信での使用は難しい。
The characteristics of an optical filter using a diffraction grating include:
2-4 dB for insertion loss, 2 for wavelength spacing
0 to 30 nm, and the amount of crosstalk attenuation is 20 to 2
It is about 5 dB, and only about 2 to 4 wavelengths can be multiplexed in the 1550 nm band. Further, the optical filter has a temperature dependency of a center wavelength caused by a change in pitch of the diffraction grating due to a thermal expansion of a material, and a temperature dependency of light intensity caused by a change in a diffraction angle. The temperature dependency of the center wavelength of the optical filter is 0.03 nm / ° C., and the temperature coefficient of the light intensity has a temperature coefficient of 0.3. Since it is about several% / ° C., it is difficult to use it in high-density wavelength division multiplexing optical communication.

【0007】以上の理由から、1550nm帯で8〜1
6波の波長を多重する高密度波長分割多重においては、
狭帯域で波長間隔が狭く、クロストーク減衰量が大き
く、かつ、温度依存性の少ない光フィルタの開発を必要
としている。
For the above reasons, 8 to 1 in the 1550 nm band.
In high-density wavelength division multiplexing that multiplexes six wavelengths,
It is necessary to develop an optical filter having a narrow band, a narrow wavelength interval, a large amount of crosstalk attenuation, and low temperature dependency.

【0008】近年、光ファイバにエキシマレーザ光を照
射するとコアの屈折率が大きくなる光誘起屈折率変化現
象が発見され、これを利用して光ファイバに屈折率変調
型のブラッググレーティングを形成した狭帯域反射フィ
ルタ、分散補償フィルタ、光フィルタ、応力および温度
センサ等多くの応用が検討されている。
In recent years, a light-induced refractive index change phenomenon has been discovered in which the refractive index of the core increases when an optical fiber is irradiated with excimer laser light. By utilizing this phenomenon, a narrow refractive index modulation type Bragg grating is formed in the optical fiber. Many applications, such as band reflection filters, dispersion compensation filters, optical filters, stress and temperature sensors, are being studied.

【0009】前記ブラッググレーティングを光フィルタ
ーに形成した一例として、マイケルソン干渉計をを固定
したファイバ型狭帯域透過フィルタが、オプトロニクス
(OPTRONICS)、(1995年)、p.135−14
1に記載されている。図18は、従来のファイバ型狭帯
域透過フィルターの一例を示す説明図である。図18に
おいて、112はファイバカプラである3dBカプラ、
113はグレーティング、114aは入力ポート、11
4bは出力ポート、127は単一モード光ファイバを示
す。
As an example in which the Bragg grating is formed in an optical filter, a fiber type narrow band transmission filter to which a Michelson interferometer is fixed is disclosed in Optronics, 1 (1995), p. 135-14
1. FIG. 18 is an explanatory diagram showing an example of a conventional fiber type narrow band transmission filter. In FIG. 18, reference numeral 112 denotes a 3 dB coupler which is a fiber coupler;
113 is a grating, 114a is an input port, 11
4b is an output port, and 127 is a single mode optical fiber.

【0010】前記ファイバ型狭帯域透過フィルターは、
入力ポート114aから入力された光信号のうち、グレ
ーティング113のブラッグ波長と同一の波長の光信号
のみを出力ポート114bから出力する。前記ファイバ
カプラを使用したフィルタは、ファイバやマイケルソン
干渉計の固定法や余長ファイバの取り回し方法等、問題
点が多く、波長多重数の多いばあい(実用)にはあまり
適していない。
[0010] The fiber-type narrow band transmission filter,
Of the optical signals input from the input port 114a, only the optical signal having the same wavelength as the Bragg wavelength of the grating 113 is output from the output port 114b. A filter using the fiber coupler has many problems, such as a method of fixing a fiber or a Michelson interferometer and a method of managing a surplus fiber, and is not very suitable for a large number of wavelength multiplexing (practical use).

【0011】一方、石英系光導波路を使用した光フィル
タが、オプトロニクス(OPTRONICS)、(1995
年)、p.135−141において報告されている。図
19にマッハツエンダー干渉計の2個の3dBカプラ間
に等価なグレーティングを形成し波長選択性をもった従
来例の石英系光導波路型光フィルタ(マッハツエンダー
干渉型光フィルタ)を示す。図19において、101は
シリコン基板、110は石英系光導波路、112a、1
12bは3dBカプラ、113はグレーティング、11
7aは第1のポート、117bは第2のポート、117
cは第3のポート、117dは第4のポート、118は
カプラ、120はマッハツエンダー干渉型光フィルタ、
130は入力端子、131は出力端子を示す。
On the other hand, an optical filter using a silica-based optical waveguide is known as OPTRONICS, 1 (1995).
Year), p. 135-141. FIG. 19 shows a conventional silica-based optical waveguide type optical filter (Mach-Zehnder interference type optical filter) having an equivalent grating formed between two 3 dB couplers of the Mach-Zehnder interferometer and having wavelength selectivity. In FIG. 19, 101 is a silicon substrate, 110 is a quartz optical waveguide, 112a, 1
12b is a 3dB coupler, 113 is a grating, 11
7a is the first port, 117b is the second port, 117
c is a third port, 117d is a fourth port, 118 is a coupler, 120 is a Mach-Zehnder interference optical filter,
130 indicates an input terminal, and 131 indicates an output terminal.

【0012】石英系光導波路型光フィルタは、シリコン
基板101上に形成される、光が閉じこめられる屈折率
の高いコアと、該コアを取り囲む屈折率が低いクラッド
とで構成される。図19に示される石英系光導波路型光
フィルタの第1のポート117aには、入力端子130
から入力された、波長多重された光信号が入力される。
前記光信号のうち、グレーティング113のブラッグ波
長と同一の波長の光信号のみが第2のポート117bか
ら出力される。第1のポート117aから入力された光
信号のうち、グレーティング113のブラッグ波長と異
なる波長の光信号は、第4のポート117dから出力さ
れる。なお、3dBカプラ112aおよび/または3d
Bカプラ112bの分岐比が理想的に50対50であれ
ば、第3のポート117cからの光出力はない。しか
し、3dBカプラの112aおよび/または3dBカプ
ラ112bの分岐比が50対50から、ずれているばあ
い、第4のポート117dの信号光のリーク光として第
3のポート117cから光信号が出力される。石英系光
導波路は、半導体技術を利用して作製するため、小型・
集積化が可能で、量産品や波長多重数の多い複雑な光フ
ィルタの製造に適している。
The silica-based optical waveguide optical filter includes a core formed on the silicon substrate 101 and having a high refractive index for confining light, and a clad having a low refractive index surrounding the core. The first port 117a of the silica-based optical waveguide type optical filter shown in FIG.
, A wavelength-multiplexed optical signal is input.
Of the optical signals, only the optical signal having the same wavelength as the Bragg wavelength of the grating 113 is output from the second port 117b. Among the optical signals input from the first port 117a, an optical signal having a wavelength different from the Bragg wavelength of the grating 113 is output from the fourth port 117d. Note that the 3dB coupler 112a and / or 3d
If the branching ratio of the B coupler 112b is ideally 50:50, there is no light output from the third port 117c. However, when the branching ratio of the 3 dB coupler 112a and / or the 3 dB coupler 112b deviates from 50 to 50, an optical signal is output from the third port 117c as leak light of the signal light of the fourth port 117d. You. Since quartz optical waveguides are manufactured using semiconductor technology, they are small and compact.
It can be integrated, and is suitable for mass-produced products and for manufacturing complex optical filters with a large number of wavelength multiplexes.

【0013】従来例1 つぎに、従来の誘電体多層膜フィルタについて説明す
る。
Conventional Example 1 Next, a conventional dielectric multilayer filter will be described.

【0014】2つの異なる波長を分波する働きの光フィ
ルタは、図20に示す誘電体多層膜フィルタが従来から
広く用いられてきた。図20において、135a、13
5b、135cは端子、139は光送信機(TX)、1
40は光受信器(RX)、145a、145b、145
cはレンズ、146は誘導体多層膜に示す。
As an optical filter that functions to split two different wavelengths, a dielectric multilayer filter shown in FIG. 20 has been widely used. In FIG. 20, 135a, 13
5b, 135c are terminals, 139 is an optical transmitter (TX), 1
40 is an optical receiver (RX), 145a, 145b, 145
c indicates a lens, and 146 indicates a derivative multilayer film.

【0015】図20において、端子135aから入射す
る波長多重された光信号(図中、「WDM」と示され
る)は、レンズ145aでコリメートされて誘電体多層
膜146に到達する。この誘電体多層膜146は、たと
えば波長λ1の光信号(図中、「λ1」を示される)を反
射し、それ以外の波長の光信号を透過するように設計さ
れる。反射した波長λ1の光信号は、レンズ145bで
集光されて端子135bに出射する。ここに光受信器1
40を接続する。一方、光送信器139は端子135c
に接続され、光送信器139から端子135cに波長λ
5の光信号(図中、「λ5」と示される)が入射し、レン
ズ145c、誘電体多層膜146およびレンズ145a
を透過して端子135aに出力される。これにより、2
つの異なる波長を分波する光フィルタとして機能する。
In FIG. 20, a wavelength-division multiplexed optical signal (indicated as “WDM” in the figure) incident from a terminal 135 a is collimated by a lens 145 a and reaches a dielectric multilayer film 146. The dielectric multilayer film 146 is designed to reflect, for example, an optical signal of wavelength λ 1 (indicated by “λ 1 ” in the figure) and transmit optical signals of other wavelengths. The reflected optical signal of the wavelength λ 1 is condensed by the lens 145b and is output to the terminal 135b. Here is the optical receiver 1
40 is connected. On the other hand, the optical transmitter 139 has a terminal 135c.
And a wavelength λ from the optical transmitter 139 to the terminal 135c.
5, an optical signal (indicated as “λ 5 ” in the figure) is incident, and the lens 145c, the dielectric multilayer 146, and the lens 145a
Is transmitted to the terminal 135a. This gives 2
It functions as an optical filter that splits two different wavelengths.

【0016】従来例2 つぎに、光ファイバに形成された従来のグレーティング
について説明する。
Conventional Example 2 Next, a conventional grating formed on an optical fiber will be described.

【0017】通常のシングルモードの光ファイバーに特
定ピッチの凹凸をもつ位相マスクを介し、エキシマレー
ザ(波長248nm)を照射すると、位相マスクのピッ
チに応じたブラッグ中心波長を有するグレーティングが
ファイバのコアに形成される。これは、光誘起によりコ
アの屈折率が変化したものであるとして、カナダのケー
オーヒル(K. O. Hill)により発見され、強い光エネル
ギーにより作製されたカラーセンタでエキシマレーザが
照射された部分の屈折率が大きくなる現象である。
When an ordinary single-mode optical fiber is irradiated with an excimer laser (wavelength: 248 nm) through a phase mask having irregularities at a specific pitch, a grating having a Bragg center wavelength corresponding to the pitch of the phase mask is formed on the core of the fiber. Is done. It was discovered by KO Hill in Canada that the refractive index of the core was changed by light induction, and the refractive index of the part irradiated with excimer laser in a color center made with strong light energy was It is a phenomenon that increases.

【0018】図21に、従来の代表的なグレーティング
作製を示す断面説明図を示す。図21において、159
は位相マスク、160a、160cは光ファイバのクラ
ッド、160bは光ファイバのコア、161はエキシマ
レーザ光を示す。なお、コア160bには局部的にはグ
レーティングが作成されている。また、図21(b)
は、図21(a)に示される領域Bの拡大断面説明図で
あり、図21(c)は、図21(a)に示される領域C
の拡大断面説明図である。グレーティング作製は、石英
ガラス製の位相マスクをファイバ上に置き、位相マスク
を介してエキシマレーザ光を照射する。位相マスクは、
表面にレリーフ状の回折格子が形成され、レリーフの溝
を光導波路に対して直角方向になるように光導波路膜上
に置く。エキシマレーザは、位相マスクで回折して、光
導波路上に−1次、0次、+1次の回折パターンを形成
し、この回折パターンが形成された光導波路コアの屈折
率が高い方へ変化する。
FIG. 21 is an explanatory sectional view showing a typical conventional fabrication of a grating. In FIG. 21, 159
Denotes a phase mask, 160a and 160c denote optical fiber cladding, 160b denotes an optical fiber core, and 161 denotes an excimer laser beam. Note that a grating is locally formed in the core 160b. FIG. 21 (b)
FIG. 21 is an enlarged sectional explanatory view of a region B shown in FIG. 21 (a), and FIG. 21 (c) is a region C shown in FIG. 21 (a).
FIG. To manufacture the grating, a phase mask made of quartz glass is placed on the fiber, and excimer laser light is irradiated through the phase mask. The phase mask is
A relief diffraction grating is formed on the surface, and the relief groove is placed on the optical waveguide film so as to be perpendicular to the optical waveguide. The excimer laser diffracts with a phase mask to form −1st, 0th, and + 1st order diffraction patterns on the optical waveguide, and the refractive index of the optical waveguide core on which the diffraction pattern is formed changes to be higher. .

【0019】エキシマレーザ光の照射条件は、2、20
0mJ/cm2/pulseのエネルギー密度で、周波
数60Hz、照射時間30分である。エキシマレーザ光
は、位相マスクの位相格子で回折し、光導波路コアに−
1次、0次、+1次の回折を生じる。この回折が生じた
部分の屈折率が変化する。グレーティングのブラッグ中
心波長は、(1)式で表される。
The irradiation conditions of the excimer laser light are 2, 20
The energy density is 0 mJ / cm 2 / pulse, the frequency is 60 Hz, and the irradiation time is 30 minutes. Excimer laser light is diffracted by the phase grating of the phase mask, and
The first-order, zero-order, and + 1-order diffractions occur. The refractive index of the portion where this diffraction occurs changes. The Bragg center wavelength of the grating is expressed by equation (1).

【0020】λB=2nP (1) ここで、λBはブラッグ中心波長、nは伝搬モードに対
する実効屈折率、Pはグレーティングピッチを表す。ま
た、グレーティングの反射率は、(2)式で表される。
Λ B = 2nP (1) where λ B is the Bragg center wavelength, n is the effective refractive index for the propagation mode, and P is the grating pitch. Further, the reflectance of the grating is expressed by equation (2).

【0021】 RB=tanh(πLΔn/λB) (2) ここで、RBはグレーティングの反射率、Lはグレーテ
ィング長、Δnは屈折率の変調幅を表す。
[0021] R B = tanh (πLΔn / λ B) (2) where the reflectivity of R B is the grating, L is the grating length, [Delta] n represents the modulation width of the refractive index.

【0022】図22に、本従来例のグレーティングの反
射特性を示す。横軸は波長(nm)、縦軸は反射率
(%)を示す。グレーティング長10mmのとき、えら
れたグレーティングの反射特性は、ブラッグ中心波長が
1530.8nmであり、反射率8%(図中、「反射率
8%」と示される)であった。
FIG. 22 shows the reflection characteristics of the conventional grating. The horizontal axis indicates the wavelength (nm), and the vertical axis indicates the reflectance (%). When the grating length was 10 mm, the reflection characteristics of the obtained grating were such that the Bragg center wavelength was 1530.8 nm and the reflectivity was 8% (shown as "reflectance 8%" in the figure).

【0023】光ファイバ内に形成されたブラッグ波長を
有するグレーティングは、急峻な立ち上がり、立ち下が
りを有した波長遮断特性に優れた特性をもつが非常に大
きな温度依存性をもつ。前記グレーティングは、温度係
数で表わすと0.01nm/℃の温度依存性をもち、光
ファイバの温度が50℃変化すると約0.5nm程度、
長波長側へブラッグ中心波長がシフトする。この温度依
存性の原因は、ファイバのクラッドおよびコア中に含ま
れるSiO2の熱膨張により、コアのグレーティングピ
ッチが変化することである。高密度波長多重では、多重
する波長毎の中心波長間隔は数nmであり、0.5nm
の波長変動が生じると使用できない。したがって、この
ままの温度依存性では、多重化密度の低い光信号にしか
使用できない。
A grating formed in an optical fiber and having a Bragg wavelength has excellent characteristics of wavelength blocking characteristics having a sharp rise and fall, but has a very large temperature dependency. The grating has a temperature dependence of 0.01 nm / ° C. when expressed by a temperature coefficient, and when the temperature of the optical fiber changes by 50 ° C., about 0.5 nm,
The Bragg center wavelength shifts to the longer wavelength side. The cause of the temperature dependence is that the grating pitch of the core changes due to the thermal expansion of SiO 2 contained in the cladding and the core of the fiber. In high-density wavelength multiplexing, the center wavelength interval for each wavelength to be multiplexed is several nm, and 0.5 nm
Can not be used if the wavelength fluctuation occurs. Therefore, the temperature dependency as it is can be used only for an optical signal having a low multiplexing density.

【0024】従来例3 つぎに、従来の温度依存性を改善する方法について説明
する。
Conventional Example 3 Next, a conventional method for improving the temperature dependency will be described.

【0025】従来例2の温度依存性を改善する方法とし
て、従来例2に示されるグレーティングを有する光ファ
イバを温度調節可能なオーブン中に入れて、常に光ファ
イバの温度を一定にする方法がある。この方法を取れ
ば、温度依存性は関係なくなり、グレーティングのブラ
ッグ中心波長のシフトは生じない。しかし、オーブン内
のファンによるファイバの揺動や、デバイス自体の大型
化、大消費電力など他のマイナス面が大きく、あまり実
用的ではない。
As a method of improving the temperature dependency of the conventional example 2, there is a method of placing the optical fiber having the grating shown in the conventional example 2 in a temperature-adjustable oven and always keeping the temperature of the optical fiber constant. . With this method, the temperature dependency is not related, and the Bragg center wavelength of the grating does not shift. However, other disadvantages such as the swinging of the fiber by the fan in the oven, the enlargement of the device itself, and the large power consumption are large, which is not very practical.

【0026】従来例4 つぎに、従来の光導波路の製法について説明する。Conventional Example 4 Next, a conventional method for manufacturing an optical waveguide will be described.

【0027】本従来例においては、光導波路を作製する
際に、火炎堆積法を用いる。図23に、火炎堆積法によ
り光導波路を作製する際に用いられる成膜装置の模式図
を示す。図23において、101は基板、102はキャ
リアガス導入口、103は回転テーブル、105は原料
容器、106は流量調節器、107は酸水素バーナー、
108は酸素および水素ガス導入口を示す。火炎堆積法
は、アルゴンガスをキャリアガスとしてSiCl4、B
Cl3、PCl3、GeCl4などの出発原料を酸水素バ
ーナー107へ輸送し、火炎中にて加水分解して微粉末
状のB、Pを含むSiO2を作製し、これら微粉末を基
板101へ吹き付けて堆積させ、基盤上に薄膜を形成す
る方法である。
In this conventional example, a flame deposition method is used when producing an optical waveguide. FIG. 23 is a schematic view of a film forming apparatus used when producing an optical waveguide by a flame deposition method. In FIG. 23, 101 is a substrate, 102 is a carrier gas inlet, 103 is a turntable, 105 is a raw material container, 106 is a flow controller, 107 is an oxyhydrogen burner,
Reference numeral 108 denotes an oxygen and hydrogen gas inlet. In the flame deposition method, SiCl 4 , B
Starting materials such as Cl 3 , PCl 3 , and GeCl 4 are transported to an oxyhydrogen burner 107 and hydrolyzed in a flame to produce fine powdered SiO 2 containing B and P. This is a method of forming a thin film on a substrate by spraying and depositing it on a substrate.

【0028】一般的に光導波路を構成する薄膜の厚み方
向に対して平行な方向の屈折率分布は、ガラスの組成制
御によって形成される。すなわち、火炎堆積のはじめは
B、Pを含むSiO2のみを吹き付け、下クラッドを形
成し、その後所望の屈折率がえられるようGeをドープ
してコア膜を形成する。ただし、微粒子膜堆積後、10
00から1200℃の温度で透明化のための熱処理を行
う必要がある。透明化処理後、スパッタ法や蒸着法によ
り、コア膜上に金属クロム膜を形成し、写真製版法によ
り、所望の光導波路パターンを金属クロム膜で作製す
る。その後、RIE(反応性イオンエッチング)法によ
りコア膜をエッチングして、金属クロム膜で覆われてい
ないコア膜を取り除きコアを形成する。その後、火炎堆
積法により再びB、Pを含みGeを含まないSiO2
微粒子を堆積し、高温熱処理して上クラッドを形成して
光導波路を作製する。
Generally, the refractive index distribution in the direction parallel to the thickness direction of the thin film constituting the optical waveguide is formed by controlling the composition of glass. That is, at the beginning of flame deposition, only SiO 2 containing B and P is sprayed to form a lower cladding, and then Ge is doped to obtain a desired refractive index to form a core film. However, after depositing the fine particle film, 10
It is necessary to perform a heat treatment for transparency at a temperature of 00 to 1200 ° C. After the transparency treatment, a chromium metal film is formed on the core film by a sputtering method or a vapor deposition method, and a desired optical waveguide pattern is formed of the chromium metal film by a photoengraving method. Thereafter, the core film is etched by RIE (Reactive Ion Etching) to remove the core film that is not covered with the metal chromium film to form a core. Thereafter, fine particles of SiO 2 containing B and P and not containing Ge are deposited again by the flame deposition method, and heat-treated at a high temperature to form an upper clad, thereby producing an optical waveguide.

【0029】作製した各部の屈折率は、クラッド(上ク
ラッドおよび下クラッド)が1.4585、コアが1.
4685であり、コアとクラッドの屈折率差は0.75
%であった。光導波路を作製する際のコアの断面のサイ
ズは、この屈折率差に関係し、0.75%のばあいで
は、6μm×6μmの正方形がシングルモード光の伝搬
するコアの断面のサイズであった。
The refractive index of each of the fabricated parts was 1.4585 for the cladding (upper cladding and lower cladding) and 1.0 for the core.
4685, and the refractive index difference between the core and the clad is 0.75.
%Met. The size of the cross section of the core when producing the optical waveguide is related to this difference in the refractive index. In the case of 0.75%, the square of 6 μm × 6 μm is the size of the cross section of the core through which the single mode light propagates. Was.

【0030】光導波路の断面を図24に示す。図24に
おいて、101は基板、109は下クラッド、110a
はコア、112は上クラッドを示す。上クラッド112
の表面のうち、ちょうどコア110aを形成した直上の
表面が盛り上がった構造をしている。
FIG. 24 shows a cross section of the optical waveguide. In FIG. 24, 101 is a substrate, 109 is a lower cladding, 110a
Denotes a core and 112 denotes an upper clad. Upper cladding 112
Has a structure in which the surface just above the core 110a is raised.

【0031】本従来例において示されるプロセスで作製
した石英系光導波路の基本特性は、論文(NTT R&
D、40[2](1991年)、p.199)によると
伝搬損失0.1dB/cm、比屈折率差0.75%、許
容曲げ半径5mmとなっている。この構成の石英系光導
波路は、光通信で使用される石英の光ファイバと同じ石
英系材料で形成され、コアの大きさも光ファイバと近い
ため、光導波路自体の損失や、光導波路と光ファイバと
の接続損失などを極めて小さくできる利点をもってい
る。
The basic characteristics of the silica-based optical waveguide manufactured by the process shown in the conventional example are described in a paper (NTT R &
D, 40 [2] (1991), p. 199), the propagation loss is 0.1 dB / cm, the relative refractive index difference is 0.75%, and the allowable bending radius is 5 mm. The silica-based optical waveguide of this configuration is formed of the same silica-based material as the silica optical fiber used in optical communication, and the core size is close to that of the optical fiber, so the loss of the optical waveguide itself and the optical waveguide and the optical fiber This has the advantage that connection loss with the connection can be extremely reduced.

【0032】本従来例において示されるプロセスで作製
したGeを含むコアに従来例2と同様に強い紫外光(エ
キシマレーザ、KrF(波長248nm))を照射する
と、レーザ光が当たった部分の屈折率が上昇する。上昇
後のコアの屈折率は、1.4692であった。たとえば
グレーティング長が5mmのとき、えられたグレーティ
ングの反射特性は、ブラッグ波長が1531.8nm、
反射率が20%であった。
When a Ge-containing core manufactured by the process shown in the conventional example is irradiated with strong ultraviolet light (excimer laser, KrF (wavelength: 248 nm)) as in the conventional example 2, the refractive index of the portion irradiated with the laser beam is increased. Rises. The refractive index of the core after the rise was 1.4692. For example, when the grating length is 5 mm, the reflection characteristics of the obtained grating have a Bragg wavelength of 1531.8 nm,
The reflectance was 20%.

【0033】また、グレーティングを作製するために位
相マスクを光導波路基板上に設置する際、コア直上に凸
部があるため、位相マスクは光導波路の表面の凸部に接
触する。そのため、光導波路の表面の凸部が均一に分布
していれば良いが、一方に偏って分布したばあい、位相
マスクが光導波路の表面に対して傾く。この位相マスク
の傾きは、作製したグレーティングピッチの誤差とな
り、グレーティングの反射特性の劣化につながる。
When a phase mask is provided on an optical waveguide substrate to produce a grating, the phase mask comes into contact with the convex portion on the surface of the optical waveguide because there is a projection directly above the core. Therefore, it is only necessary that the projections on the surface of the optical waveguide are uniformly distributed, but if the projections are distributed on one side, the phase mask is inclined with respect to the surface of the optical waveguide. The inclination of the phase mask causes an error in the manufactured grating pitch, which leads to deterioration of the reflection characteristics of the grating.

【0034】光導波路のコアに形成される光導波路型グ
レーティングは、基本的には光ファイバと同じ組成であ
り、したがって光ファイバと同じ0.01nm/℃程度
の温度依存性を有する。
The optical waveguide grating formed on the core of the optical waveguide has basically the same composition as the optical fiber, and therefore has the same temperature dependence of about 0.01 nm / ° C. as the optical fiber.

【0035】従来例5 つぎに、高圧重水系処理を施した従来の光導波路につい
て説明する。
Conventional Example 5 Next, a conventional optical waveguide which has been subjected to a high pressure heavy water treatment will be described.

【0036】従来例4の火炎堆積法により、Geを添加
したコアをもつ光導波路を作製する。光導波路は、従来
例4とまったく同じ方法で作製し、伝搬損失等の特性も
同じである。その後、グレーティングを形成する前に、
室温の140気圧の高圧重水素ガス(D2)中で1週間
程度処理を行い、処理後直ちに、エキシマレーザ(波長
248nm)を位相マスクを介して照射した。高圧重水
素処理の目的は、重水素分子を光導波路のコア中に拡散
させることにより、エキシマレーザのエネルギーで重水
素分子を分解させ、コア中のGe、Si原子と新たなG
e−D結合、Ge−OD結合、Si−OD結合やSi−
D結合などを作らせ、コアの屈折率を変化させることで
ある。
An optical waveguide having a core doped with Ge is manufactured by the flame deposition method of Conventional Example 4. The optical waveguide is manufactured in exactly the same manner as in Conventional Example 4, and has the same characteristics such as propagation loss. Then, before forming the grating,
The treatment was performed in a high-pressure deuterium gas (D2) at 140 atm at room temperature for about one week. Immediately after the treatment, an excimer laser (wavelength: 248 nm) was irradiated through a phase mask. The purpose of the high-pressure deuterium treatment is to diffuse deuterium molecules into the core of the optical waveguide so that the deuterium molecules are decomposed by the energy of the excimer laser, and Ge and Si atoms in the core and new G atoms are decomposed.
e-D bond, Ge-OD bond, Si-OD bond or Si-
This is to change the refractive index of the core by making a D-coupling or the like.

【0037】この高圧重水素処理により、光誘起による
コアの屈折率変化は、無処理に比べて10倍以上大きく
なり、グレーティングの反射率も99.9%となった。
OD基の生成は、OH基のばあいと吸収波長帯が異なる
ため、光通信で使用する1.5μm帯での光導波路の伝
搬損失はあまり変化しない。しかし、それでも100気
圧以上の気圧で数日〜数週間行うという長い高圧重水素
処理を必要とするため、製造コストが高く、安全上も好
ましくない。また、デバイスサイズが大きくなったばあ
い、高圧重水素処理を行う耐圧容器の調達も難しい。な
お、温度依存性は、高圧重水素処理を行ってもコアの熱
膨張係数は変化しないため、ファイバと同じ0.01n
m/℃程度である。
By the high-pressure deuterium treatment, the change in the refractive index of the core caused by light was increased by a factor of 10 or more as compared with the non-treatment, and the reflectivity of the grating was 99.9%.
Since the generation of the OD group has a different absorption wavelength band from the case of the OH group, the propagation loss of the optical waveguide in the 1.5 μm band used in optical communication does not change much. However, it still requires a long-term high-pressure deuterium treatment of several days to several weeks at a pressure of 100 atm or more, which leads to high production costs and unfavorable safety. In addition, when the device size becomes large, it is difficult to procure a pressure-resistant container for performing high-pressure deuterium treatment. Note that the temperature dependency is the same as that of the fiber because the thermal expansion coefficient of the core does not change even if high-pressure deuterium treatment is performed.
m / ° C.

【0038】従来例6 従来例6では、従来の波長多重光伝送システムについて
説明する。海底系システムでは、1方向からきた光ケー
ブル中の光信号を2方向に分岐する光分岐回路が必要と
されてきた。これまでの光分岐回路は、行き先別に2芯
線の光ケーブルをもつものが用いられてきたが、これで
は、上がり回線と下り回線を含めて4芯線が必要とな
り、光ケーブルの重量化、高コスト化を招いてきた。こ
れに対し、WDM技術を使用すれば芯線数を半分にでき
ることが、大山昇、他「光海底ケーブル通信」(199
1年)、KEP、pp.141−151で述べられてい
る。
Conventional Example 6 In Conventional Example 6, a conventional wavelength division multiplexing optical transmission system will be described. In a submarine system, an optical branch circuit that branches an optical signal in an optical cable coming from one direction into two directions has been required. Up to now, optical branching circuits have been used that have a two-core optical cable for each destination. However, this requires a four-core cable including an up line and a down line, which makes the optical cable heavy and costly. I have invited you. On the other hand, the use of WDM technology can reduce the number of cores by half, as described by Noboru Oyama and others in "Optical Submarine Cable Communication" (199
1 year), KEP, pp. 141-151.

【0039】図25はWDM技術を用いた光分岐回路を
示す説明図である。ここで、300は光分岐回路、30
1a、301b、301cは波長を分離する光フィル
タ、302a、302b、302cは、波長を合波する
光フィルタである。
FIG. 25 is an explanatory diagram showing an optical branch circuit using the WDM technique. Here, 300 is an optical branching circuit, and 30
1a, 301b and 301c are optical filters for separating wavelengths, and 302a, 302b and 302c are optical filters for combining wavelengths.

【0040】たとえば、ケーブルA(図中、「ケーブル
A(送)303a」と示される)から入射した波長λ1
(図中、「λ1」と示される)の光信号と波長λ2(図
中、「λ2」と示される)の光信号は、光フィルタ30
1aで分離され、波長λ1の光信号は光フィルタ302
cを経由してケーブルC(図中、「ケーブルC(受)3
04a」と示される)へ、波長λ2の光信号は、光フィ
ルタ302bを経由してケーブルB(図中、「ケーブル
B(受)304b」と示される)へと進む。一方、ケー
ブルB(図中、「ケーブルB(送)303b」と示され
る)から入射した波長λ1の光信号と波長λ2の光信号
は、光フィルタ301bで分離され、波長λ1の光信号
は光フィルタ302aを経由してケーブルA(図中、
「ケーブルA(受)304a」と示される)へ、波長λ
2の光信号は、光フィルタ302cを経由してケーブル
Cへと進む。このように、2つの異なる波長を使用すれ
ば、2方向へ光ケーブル中の光信号を分岐することが可
能となる。この光分岐回路で重要な働きをする光フィル
タは、図20に示す誘電体多層膜フィルタが従来から広
く用いられてきた。
For example, the wavelength λ 1 incident from the cable A (indicated as “cable A (sending) 303a” in the figure)
The optical signal of the wavelength λ2 (shown as “λ 2 ” in the figure) and the optical signal of the wavelength λ 2 (shown as “λ 1 ” in the figure) are
1a, the optical signal of wavelength λ 1 is
c through the cable C (“Cable C (receiver) 3 in the figure)
04a), the optical signal of the wavelength λ 2 travels through the optical filter 302b to the cable B (shown as “cable B (receiver) 304b” in the figure). On the other hand, (in the figure, "Cable B (feed) 303b" and represented) Cable B optical signal and the wavelength lambda 2 of the optical signal of the wavelength lambda 1 incident from is separated by the optical filter 301b, the wavelength lambda 1 of the light The signal is transmitted through the optical filter 302a to the cable A (in the figure,
To the "cable A (receiver) 304a").
The optical signal of No. 2 proceeds to the cable C via the optical filter 302c. As described above, if two different wavelengths are used, it is possible to split the optical signal in the optical cable in two directions. As an optical filter that plays an important role in this optical branch circuit, a dielectric multilayer filter shown in FIG. 20 has been widely used.

【0041】従来例7 つぎに、従来のリング型ネットワークについて説明す
る。
Next, a conventional ring network will be described.

【0042】従来のリング型ネットワークとして、たと
えばエレクトロンレターズ(Electron Letters)、31
[6](1995年)、エムジェイカウキ(M. J. Chaw
ki)、ブイソーリ(V. Tholey)、「所望のファイバグ
レーティング分岐挿入多重を用いたWDMによる単方向
性リング型ネットワークにおける波長再利用機構(Wavel
ength reuse scheme in a WDM unidirectional ring ne
twork using a properfiber grating add/drop multipl
exer)」p.476−477に掲載されたWDMによる
分岐挿入多重(Add/Drop Multiplexer(ADM))ネットワ
ークがある。ADMとは、自局宛の光信号を分岐(Dro
p)するとともに、自局から多局へ宛てた光信号を挿入
(Add)する多重分岐装置である。リング状の光ファイ
バで接続された1つのネットワークが光クロスコネクト
装置を介して、他のネットワークへ接続される。
Conventional ring networks include, for example, Electron Letters, 31
[6] (1995), MJ Chaw
ki), V. Tholey, "Wavelength reuse mechanism (Wavel) in unidirectional ring networks based on WDM using desired fiber grating add-drop multiplexing.
length reuse scheme in a WDM unidirectional ring ne
twork using a properfiber grating add / drop multipl
exer) "p. There is a WDM-based Add / Drop Multiplexer (ADM) network described in 476-477. An ADM is a device that branches an optical signal addressed to its own station (Dro
p) and a multiplexing / branching device that adds (Add) an optical signal addressed to the multi-station from its own station. One network connected by a ring-shaped optical fiber is connected to another network via an optical cross-connect device.

【0043】たとえば、第1の局には、固有の波長λ1
が割り当てられる。第1の局に到達したWDM光信号の
内、光フィルタにより波長λ1の光信号のみが分岐され
第1の局の光受信器で受信される。一方、第1の局の光
送信器から発信される光信号も波長λ1の光信号を使用
できる。そのため、波長により、どの局宛ての光信号で
あるかを識別できる。このリング型ネットワークにおい
ても、重要な働きをするのが光フィルタである。
For example, the first station has a unique wavelength λ 1
Is assigned. Of the WDM optical signals that have reached the first station, only the optical signal of wavelength λ 1 is branched by the optical filter and received by the optical receiver of the first station. On the other hand, the optical signal transmitted from the optical transmitter of the first station can also use the optical signal of the wavelength λ1. Therefore, it is possible to identify to which station the optical signal is directed by the wavelength. Also in this ring network, an optical filter plays an important role.

【0044】図26に、提案されている光フィルタを示
す。図26において、220a、220bは光ファイバ
内のグレーティング(以下、「ファイバグレーティン
グ」ともいう)、222a、222bは2×2の3dB
カプラ、203は光送信器、204は光受信器を示す。
さらに、221a、221bは屈折率調整部、223
a、223bは3dBカプラ222aの前段の端子、2
23c、223dは3dBカプラ222aの後段の端
子、224a、224bは3dBカプラ222bの前段
の端子、224c、224dは3dBカプラ222bの
後段の端子である。ここでは、ファイバグレーティング
220aと220bのブラッグ波長(反射波の波長)を
λ5に設定する。ファイバグレーティングは、それ単体
では、単なる波長選択性の反射器としてしか機能しない
が、前段に3dBカプラ222aを接続すれば、端子2
23aから入射したWDM光信号のうち、波長λ5の光
信号のみがファイバグレーティングで反射され、3dB
カプラの端子223bから取りだすことができる。
FIG. 26 shows a proposed optical filter. In FIG. 26, 220a and 220b are gratings in an optical fiber (hereinafter, also referred to as “fiber gratings”), and 222a and 222b are 2 × 2 3 dB.
A coupler 203 indicates an optical transmitter, and 204 indicates an optical receiver.
Further, reference numerals 221a and 221b denote refractive index adjustment units and 223.
a, 223b are terminals at the previous stage of the 3dB coupler 222a,
23c and 223d are terminals at the subsequent stage of the 3dB coupler 222a, 224a and 224b are terminals at the previous stage of the 3dB coupler 222b, and 224c and 224d are terminals at the subsequent stage of the 3dB coupler 222b. Here, setting the Bragg wavelength of the fiber grating 220a and 220b (the wavelength of the reflected wave) in lambda 5. The fiber grating alone functions only as a wavelength-selective reflector. However, if a 3 dB coupler 222a is connected to the preceding stage, the terminal 2
Of the WDM optical signal incident from the 23a, only an optical signal of wavelength lambda 5 is reflected by the fiber grating, 3 dB
It can be taken out from the terminal 223b of the coupler.

【0045】また端子223aから入射した光信号は、
2分されて端子223c、223dに出力され、それぞ
れ、ファイバグレーティング220a、220bによっ
て反射され、3dBカプラ222aに戻ってくる。端子
223aから端子223aへ戻るばあいは、準じ、端子
223a、端子223c、ファイバグレーティング22
0a(反射)、端子223cおよび端子223aの第1
のルートを辿った光信号と、順次、端子223a、端子
223d、ファイバグレーティング220b(反射)、
端子223d、端子223aの第2のルートを辿った光
とが合成されて端子223aから出力される。
The optical signal incident from the terminal 223a is
The signal is split into two and output to terminals 223c and 223d, reflected by fiber gratings 220a and 220b, respectively, and returned to 3dB coupler 222a. When returning from the terminal 223a to the terminal 223a, the terminal 223a, the terminal 223c, the fiber grating 22
0a (reflection), the first of the terminal 223c and the terminal 223a.
223 a, terminal 223 d, fiber grating 220 b (reflection),
The light following the second route of the terminal 223d and the terminal 223a is combined and output from the terminal 223a.

【0046】一般的に、3dBカプラでは、通過光と結
合光とのあいだでπ/2の位相差が生じる。位相差を通
過光で0、結合光でπ/2と考えると、第1のルートの
端子223aから端子223cへの光信号と端子223
cから端子223aへの光信号は通過光であり、第2の
ルートの端子223aから端子223d(π/2)への
光信号と端子223dから端子223a(π/2)への
光信号は結合光であり、第1のルートの光信号と第2の
ルートの光信号のトータルの位相差はπ/2+π/2
(=π)となる。そのため、第1のルートの光信号と第
2のルートの光信号とは逆相になり、互いに干渉で打ち
消される。
Generally, in a 3 dB coupler, a phase difference of π / 2 occurs between transmitted light and coupled light. Assuming that the phase difference is 0 for transmitted light and π / 2 for coupled light, the optical signal from the terminal 223a to the terminal 223c of the first route and the terminal 223
The optical signal from c to the terminal 223a is passing light, and the optical signal from the terminal 223a to the terminal 223d (π / 2) and the optical signal from the terminal 223d to the terminal 223a (π / 2) in the second route are combined. And the total phase difference between the optical signal of the first route and the optical signal of the second route is π / 2 + π / 2.
(= Π). Therefore, the optical signal of the first route and the optical signal of the second route have opposite phases, and are canceled by each other.

【0047】端子223aから端子223bに戻るばあ
いは、順次、端子223a、端子223c、ファイバグ
レーティング220a(反射)、端子223cおよび端
子223bの第1のルートを辿った光信号と、順次、端
子223a、端子223d、ファイバグレーティング2
20b(反射)、端子223dおよび端子223bの第
2のルートを辿った光信号とが合成されて端子223b
から出力される。第1のルートの端子223aから端子
223cへの光信号は通過光であり端子223cから端
子223aへの光信号は結合光(π/2)であり、第2
のルートの端子223aから端子223dへの光信号は
結合光であり、端子223dから端子223b(π/
2)への光信号は通過光であり、第1のルートの光信号
および第2のルートの光信号共に位相差がπ/2とな
り、同相の結果、互いに干渉で強め合い、端子223b
から出力する。
When returning from the terminal 223a to the terminal 223b, the optical signal that has followed the first route of the terminal 223a, the terminal 223c, the fiber grating 220a (reflection), the terminal 223c and the terminal 223b, and the terminal 223a , Terminal 223d, fiber grating 2
20b (reflection), the terminal 223d, and the optical signal following the second route of the terminal 223b are combined to form the terminal 223b
Output from The optical signal from the terminal 223a to the terminal 223c in the first route is the passing light, the optical signal from the terminal 223c to the terminal 223a is the combined light (π / 2),
The optical signal from the terminal 223a to the terminal 223d in the route of FIG.
The optical signal to 2) is a passing light, and both the optical signal of the first route and the optical signal of the second route have a phase difference of π / 2.
Output from

【0048】波長λ5以外の波長の光信号は、3dBカ
プラ220bに到達する。端子223aから端子224
cに出射するばあいは、順次、端子223a、端子22
3c、ファイバグレーティング220b(透過)、端子
224aおよび端子224cの第1のルートを辿る光信
号と、順次、端子223a、端子223d、ファイバグ
レーティング220b(透過)、端子224bおよび端
子224cの第2のルートを辿る光信号とが合成されて
端子224cから出力される。第1のルートの端子22
3aから端子223cと端子224aから端子224c
への光信号は通過光であり、第2のルートの端子223
aから端子223dへの光信号と端子224bから端子
224cへの光信号は結合光であり、第1のルートの光
信号と第2のルートの光信号とのトータルの位相差はπ
/2+π/2(=π)となる。そのため、第1のルート
の光信号と第2のルートの光信号とは逆相になり、互い
に干渉で打ち消される。
The optical signal having a wavelength other than the wavelength λ 5 reaches the 3 dB coupler 220b. Terminal 223a to terminal 224
c, the terminal 223a, the terminal 22
3c, an optical signal following the first route of the fiber grating 220b (transmission), the terminal 224a and the terminal 224c, and a second route of the terminal 223a, terminal 223d, the fiber grating 220b (transmission), the terminal 224b and the terminal 224c. Are combined and output from the terminal 224c. Terminal 22 of the first route
3a to terminal 223c and terminal 224a to terminal 224c
The optical signal to the second route is the passing light, and the terminal 223 of the second route
The optical signal from terminal a to terminal 223d and the optical signal from terminal 224b to terminal 224c are combined light, and the total phase difference between the optical signal of the first route and the optical signal of the second route is π.
/ 2 + π / 2 (= π). Therefore, the optical signal of the first route and the optical signal of the second route have opposite phases, and are canceled by each other.

【0049】端子223aから端子224dに出力する
ばあいは、順次、端子223a、端子223c、ファイ
バグレーティング220a(通過)、端子224aおよ
び端子224dの第1のルートを辿った光信号と端子2
23a、端子223d、ファイバグレーティング220
b(通過)、端子224bおよび端子224dの第2の
ルートを辿った光信号が合成されて端子224dから出
力される。第1のルートの端子223aから端子223
cへの光信号は通過光であり、端子224aから端子2
24dへの光信号は結合光(π/2)、第2のルートの
端子223aから端子223dへの光信号は結合光であ
り、端子224bから端子224d(π/2)への光信
号は通過光であり、第1のルートの光信号および第2の
ルートの光信号共に、端子223aから入力された光信
号に対して位相差はπ/2となり、同相の結果、互いに
干渉で強め合い、端子224dから出力する。
When the signal is output from the terminal 223a to the terminal 224d, the optical signal following the first route of the terminal 223a, the terminal 223c, the fiber grating 220a (passing), the terminal 224a and the terminal 224d, and the terminal 2
23a, terminal 223d, fiber grating 220
b (pass), the optical signals that follow the second route of the terminal 224b and the terminal 224d are combined and output from the terminal 224d. From the terminal 223a of the first route to the terminal 223
The optical signal to the terminal c is the passing light,
The optical signal to 24d is the coupled light (π / 2), the optical signal from the terminal 223a of the second route to the terminal 223d is the coupled light, and the optical signal from the terminal 224b to the terminal 224d (π / 2) is passed. Both the optical signal of the first route and the optical signal of the second route have a phase difference of π / 2 with respect to the optical signal input from the terminal 223a. Output from terminal 224d.

【0050】挿入すべき波長λ5の光信号(図中、
「λ5」と示される)は、端子224cに接続した光送
信器203から送信され端子224dに出力される。こ
の動作は、端子223aから入射した波長λ5の光信号
が端子223bに出力されたのと同じである。
An optical signal of wavelength λ 5 to be inserted (in the figure,
“Λ 5 ”) is transmitted from the optical transmitter 203 connected to the terminal 224c and output to the terminal 224d. This operation is the same as the operation in which the optical signal having the wavelength λ 5 incident from the terminal 223a is output to the terminal 223b.

【0051】また、屈折率調整部221aは3dBカプ
ラ222aから各ファイバグレーティング220a、2
20bまでの光路長を同じにするように屈折率を調整す
るものである。同様に、屈折率調整部221bは3dB
カプラ222bから各ファイバグレーティング220
a、220bまでの光路長を同じにするように屈折率を
調整するものである。屈折率調整部は、一般的なファイ
バグレーティングを作製する方法と同様に紫外光を照射
して屈折率を変化させる。この技術については、特開平
4−298702号公報に述べられている。
Further, the refractive index adjusting section 221a sends the 3 dB coupler 222a to each of the fiber gratings 220a, 2a.
The refractive index is adjusted so that the optical path length up to 20b is the same. Similarly, the refractive index adjusting unit 221b has a 3 dB
From the coupler 222b to each fiber grating 220
The refractive index is adjusted so that the optical path lengths a and 220b are the same. The refractive index adjusting unit changes the refractive index by irradiating ultraviolet light in the same manner as in a general method of manufacturing a fiber grating. This technique is described in JP-A-4-298702.

【0052】[0052]

【発明が解決しようとする課題】従来のファイバグレー
ティングを有するフィルタ(以下、「ファイバグレーテ
ィングフィルタ」とも言う)および光導波路内に形成さ
れたグレーティングを有する光フィルタ(以下、「光導
波路グレーティングフィルタ」とも言う)は、B、Pお
よGeを添加したSiO2を主体とする石英系材料で構
成された。そのため、6×10-6程度の熱膨張係数を有
する。この熱膨張係数により、コアに形成されたグレー
ティングのグレーティングピッチも変化し、グレーティ
ングのブラッグ波長も0.1nm/℃程度の温度依存性
をもつ結果となる。
A conventional filter having a fiber grating (hereinafter, also referred to as a "fiber grating filter") and an optical filter having a grating formed in an optical waveguide (hereinafter, referred to as an "optical waveguide grating filter"). Is made of a silica-based material mainly composed of SiO 2 to which B, P and Ge are added. Therefore, it has a thermal expansion coefficient of about 6 × 10 −6 . Due to this coefficient of thermal expansion, the grating pitch of the grating formed on the core also changes, and the Bragg wavelength of the grating also has a temperature dependence of about 0.1 nm / ° C.

【0053】また、ファイバグレーティングフィルタお
よび光導波路グレーティングフィルタのブラッグ波長
は、コアに作製された屈折率変調型のグレーティングの
グレーティングピッチにより決定される。しかし、製造
プロセス時の温度、ハンドリングなどにより、グレーテ
ィングピッチに擾乱が起こると、ブラッグ波長が設計値
からはずれ、ファイバグレーティングフィルタおよび光
導波路グレーティングフィルタが不良品となる。とく
に、位相マスクを表面に凹凸のある光導波路上に接触さ
せて置く際には、凹凸により位相マスクが傾き、コアの
グレーティングピッチが変化しやすい問題点がある。
The Bragg wavelength of the fiber grating filter and the optical waveguide grating filter is determined by the grating pitch of the refractive index modulation type grating formed on the core. However, if the grating pitch is disturbed due to temperature, handling, or the like during the manufacturing process, the Bragg wavelength deviates from the design value, and the fiber grating filter and the optical waveguide grating filter become defective. In particular, when the phase mask is placed in contact with an optical waveguide having an uneven surface, the phase mask is inclined due to the unevenness, and the grating pitch of the core is likely to change.

【0054】従来例1、6で説明したように、波長多重
光伝送システムに使用する光フィルタとしては、誘電体
多層膜フィルタがあるが、通過損失が大きく、多くの光
学部品を使用するため、組立および調整が困難で量産化
に向いていない欠点がある。また、誘電体多層膜フィル
タは、多くの光学部品を使用するため温度依存性が大き
く、0.1〜1nm/℃程度の中心波長の大きな温度係
数をもつ問題点がある。さらに、誘電体多層膜フィルタ
は光信号が、一旦、光ファイバから空間に出てレンズや
誘電体多層膜を通過後、再び光ファイバに結合する構造
であるため、光軸ずれが生じやすい。一度、光軸ずれが
発生すると幹線系である光ケーブルの断線という重大な
事故につながる可能性がある。
As described in the prior art examples 1 and 6, as the optical filter used in the wavelength division multiplexing optical transmission system, there is a dielectric multilayer filter, but since the transmission loss is large and many optical components are used, There is a disadvantage that it is difficult to assemble and adjust and is not suitable for mass production. In addition, the dielectric multilayer filter has a problem that it has a large temperature coefficient of about 0.1 to 1 nm / ° C. because of using many optical components and having a large temperature coefficient. Further, since the dielectric multilayer filter has a structure in which an optical signal goes out of the optical fiber once into space, passes through a lens or a dielectric multilayer film, and is then coupled to the optical fiber again, an optical axis shift easily occurs. Once the optical axis shift occurs, there is a possibility that a serious accident such as disconnection of the optical cable which is a trunk system may be caused.

【0055】別な問題点として、従来例7に示す構造の
ファイバグレーティングを有する光フィルタでは、互い
に波長が異なる光信号の分岐挿入を同時に行うことはで
きない。図26の光フィルタで、ファイバグレーティン
グ220a、220b間の反射率を100%にすること
も困難である。なお、反射率が98%であれば、光送信
器203から出た波長λ5の光信号のうち、反射されず
に透過した2%が光受信器204へ漏れ、クロストーク
が発生し受信特性を劣化させてしまう。
As another problem, the optical filter having the fiber grating having the structure shown in the conventional example 7 cannot simultaneously add and drop optical signals having different wavelengths. In the optical filter of FIG. 26, it is also difficult to make the reflectance between the fiber gratings 220a and 220b 100%. If the reflectivity is 98%, of the optical signal of wavelength λ 5 emitted from the optical transmitter 203, 2% of the optical signal transmitted without being reflected leaks to the optical receiver 204, crosstalk occurs, and the reception characteristic is reduced. Will deteriorate.

【0056】リング型のネットワークでは、回線需要の
変動に伴い、分岐挿入波長を任意の波長に切り替える必
要が生じる。しかし、図26の光フィルタでは任意の波
長への切り替えができないという問題点があった。
In a ring network, it is necessary to switch the add / drop wavelength to an arbitrary wavelength in accordance with fluctuations in line demand. However, there is a problem that the optical filter of FIG. 26 cannot switch to an arbitrary wavelength.

【0057】本発明は上記のような問題点を解決するた
めになされたもので、温度依存性が少なく、波長遮断特
性に優れ、加工性、集積化に適した光導波路型グレーテ
ィングおよびその製法を提供することを目的とする。ま
た、波長多重された光信号から所望の波長の光信号を選
択的に取りだせるような光フィルタおよびこれを用いた
波長多重光伝送システムをうることを目的とする
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and an optical waveguide type grating which is less dependent on temperature, has excellent wavelength cutoff characteristics, is suitable for processability and integration, and a method for manufacturing the same. The purpose is to provide. It is another object of the present invention to provide an optical filter capable of selectively extracting an optical signal having a desired wavelength from a wavelength-multiplexed optical signal and a wavelength division multiplexing optical transmission system using the same.

【0058】[0058]

【課題を解決するための手段】本発明の光導波路型グレ
ーティンは、コアおよびクラッドからなり、SiO
主成分とし、Ge、B、PおよびSnの各酸化物の少な
くとも1つの酸化物を含む光導波路に形成される光導波
路型グレーティングであって、前記コアおよびクラッド
の少なくとも1つに、ZrおよびTiの各酸化物の少な
くとも1つの酸化物が添加されてなるため、SiO2を
主成分としたガラスの熱膨張を抑制できる。したがっ
て、光導波路のコアの熱膨張係数が小さくなるため、コ
アに形成されたグレーティングピッチの長さの変動が小
さくなり、(1)式で表せられるブラッグ波長の温度依
存性を小さくできる。
Means for Solving the Problems An optical waveguide gray Tin of the present invention comprises a core and a cladding, the SiO 2 as a main component, Ge, B, at least one oxide of the oxides of P and Sn An optical waveguide grating formed in an optical waveguide including at least one oxide of each of Zr and Ti added to at least one of the core and the clad. The thermal expansion of the glass can be suppressed. Therefore, since the thermal expansion coefficient of the core of the optical waveguide is reduced, the fluctuation of the length of the grating pitch formed in the core is reduced, and the temperature dependence of the Bragg wavelength expressed by the equation (1) can be reduced.

【0059】前記光導波路が、SiOを主成分とし、
かつ、ZrおよびTiの各酸化物の少なくとも1つの酸
化物を含む基板上に設けられてなるため、SiO2を主
成分としたガラスの熱膨張を抑制できる。したがって、
光導波路のコアの熱膨張係数が小さくなるため、コアに
形成されたグレーティングピッチの長さの変動が小さく
なり、(1)式で表せられるブラッグ波長の温度依存性
を小さくできる。
The optical waveguide is mainly composed of SiO 2 ,
And since it is provided on the substrate containing at least one oxide of each oxide of Zr and Ti, the thermal expansion of the glass mainly composed of SiO2 can be suppressed. Therefore,
Since the thermal expansion coefficient of the core of the optical waveguide is reduced, the fluctuation of the length of the grating pitch formed in the core is reduced, and the temperature dependence of the Bragg wavelength expressed by the equation (1) can be reduced.

【0060】前記光導波路の表面が平滑にされたのち、
前記光導波路型グレーティングが形成され、前記光導波
路上に該光導波路の温度を制御できる装置が少なくとも
1つ取り付けられてなるため、光導波路表面の凹凸によ
る位相マスクの位置ズレや、光導波路との接触不良によ
るピッチ長の変動を抑えることができる。
After the surface of the optical waveguide is smoothed,
The optical waveguide grating is formed, and at least one device capable of controlling the temperature of the optical waveguide is attached on the optical waveguide. Variations in pitch length due to poor contact can be suppressed.

【0061】前記光導波路が直線光導波路および曲線光
導波路のいずれか一方であり、前記光導波路上に該光導
波路の温度を制御できる装置が少なくとも1つ取り付け
られてなるため、ブラッグ反射特性を制御し、サイドバ
ンド反射ピークなどを抑制することができる。
The optical waveguide is one of a linear optical waveguide and a curved optical waveguide, and at least one device capable of controlling the temperature of the optical waveguide is mounted on the optical waveguide. In addition, it is possible to suppress a sideband reflection peak and the like.

【0062】本発明の光導波路型グレーティングは、光
導波路に形成される光導波路型グレーティングであっ
て、前記光導波路上に該光導波路の温度を制御できる装
置が少なくとも1つ取り付けられるため、光導波路の温
度を変えることによりコアに形成されたグレーティング
ピッチの長さを制御して任意のブラッグ波長をうること
ができる。
The optical waveguide type grating of the present invention is an optical waveguide type grating formed on an optical waveguide, wherein at least one device capable of controlling the temperature of the optical waveguide is mounted on the optical waveguide. By changing the temperature, the length of the grating pitch formed on the core can be controlled to obtain an arbitrary Bragg wavelength.

【0063】前記光導波路が、SiOを主成分とし、
かつ、Ge、Ti、B、P、SnおよびZrの各酸化物
の少なくとも1つの酸化物を含んでなるため、光導波路
の温度を変えることによりコアに形成されたグレーティ
ングピッチの長さを制御して任意のブラッグ波長をうる
ことができる。
The optical waveguide has SiO 2 as a main component,
In addition, since at least one oxide of each of Ge, Ti, B, P, Sn and Zr is included, the length of the grating pitch formed in the core is controlled by changing the temperature of the optical waveguide. To obtain any Bragg wavelength.

【0064】前記光導波路の表面が平滑にされたのち、
前記光導波路型グレーティングが形成されてなるため、
光導波路表面の凹凸による位相マスクの位置ズレや光導
波路との接触不良によるピッチ長の変動を抑えることが
できる。
After the surface of the optical waveguide is smoothed,
Because the optical waveguide grating is formed,
It is possible to suppress the displacement of the phase mask due to the unevenness of the surface of the optical waveguide and the fluctuation of the pitch length due to the poor contact with the optical waveguide.

【0065】前記光導波路が直線光導波路および曲線光
導波路のいずれか一方であることが好ましい。
Preferably, the optical waveguide is one of a straight optical waveguide and a curved optical waveguide.

【0066】本発明の光フィルタは、複数の光導波路か
らなる光フィルタであって、前記複数の光導波路に請求
項1記載の光導波路型グレーティングが形成されてお
り、前記光導波路が直線光導波路および曲線光導波路の
いずれか一方であり、前記複数の光導波路のいずれか1
つの光導波路上に窓のある金属膜が形成されたのち、前
記1つの光導波路に光照射により光導波路型グレーティ
ングが形成され、さらに、前記複数の光導波路の他の光
導波路それぞれに対して、前記金属膜の形成および前記
光導波路型グレーティングの形成が行われることによ
り、互いにグレーティングピッチの異なる光導波路型グ
レーティングが前記複数の光導波路それぞれに形成さ
れ、前記複数の光導波路それぞれに、光導波路の温度を
制御できる装置が少なくとも1つ取り付けられてなるた
め、複数のブラッグ反射特性を制御し、高密度に波長多
重した光信号の合分波が可能で、サイドバンド反射ピー
クなどの抑制もできる。
An optical filter according to the present invention is an optical filter comprising a plurality of optical waveguides, wherein the plurality of optical waveguides are provided with the optical waveguide type grating according to claim 1, wherein the optical waveguide is a linear optical waveguide. And any one of the plurality of optical waveguides.
After a metal film with a window is formed on one optical waveguide, an optical waveguide grating is formed by irradiating light to the one optical waveguide, and further, for each of the other optical waveguides of the plurality of optical waveguides, By performing the formation of the metal film and the formation of the optical waveguide grating, optical waveguide gratings having different grating pitches are formed in each of the plurality of optical waveguides, and in each of the plurality of optical waveguides, an optical waveguide is formed. Since at least one device capable of controlling the temperature is provided, it is possible to control a plurality of Bragg reflection characteristics, to combine and demultiplex optical signals multiplexed with high density, and to suppress a sideband reflection peak and the like.

【0067】本発明の光フィルタは、複数の光導波路か
らなる光フィルタであって、前記複数の光導波路に請求
項5記載の光導波路型グレーティングが形成されてお
り、前記光導波路が直線光導波路および曲線光導波路の
いずれか一方であり、前記複数の光導波路のいずれか1
つの光導波路上に窓のある金属膜が形成されたのち、前
記1つの光導波路に光照射により光導波路型グレーティ
ングが形成され、さらに、前記複数の光導波路の他の光
導波路それぞれに対して、前記金属膜の形成および前記
光導波路型グレーティングの形成が行われることによ
り、互いにグレーティングピッチの異なる光導波路型グ
レーティングが前記複数の光導波路それぞれに形成され
るため、複数のブラッグ反射特性を制御し、高密度に波
長多重した光信号の合分波が可能で、サイドバンド反射
ピークなどの抑制もできる。
An optical filter according to the present invention is an optical filter comprising a plurality of optical waveguides, wherein the plurality of optical waveguides are provided with the optical waveguide type grating according to claim 5, wherein said optical waveguide is a linear optical waveguide. And any one of the plurality of optical waveguides.
After a metal film with a window is formed on one optical waveguide, an optical waveguide grating is formed by irradiating light to the one optical waveguide, and further, for each of the other optical waveguides of the plurality of optical waveguides, Since the formation of the metal film and the formation of the optical waveguide grating are performed, optical waveguide gratings having different grating pitches are formed in each of the plurality of optical waveguides, so that a plurality of Bragg reflection characteristics are controlled, It is possible to multiplex / demultiplex an optical signal wavelength-multiplexed at a high density, and to suppress a sideband reflection peak or the like.

【0068】本発明の光フィルタは、第1の方向性結合
器と、第2の方向性結合器と、前記第1の方向性結合器
および前記第2の方向性結合器間を接続する複数の光導
波路とからなり、前記複数の光導波路が、直線光導波路
および曲線光導波路のいずれか一方であり、さらに前記
複数の光導波路に、所望のグレーティングピッチを有す
る光導波路型グレーティングが形成されてなる光フィル
タにおいて、該光フィルタが、前記第1の方向性結合器
に接続された第1の端子および第2の端子と、前記第2
の方向性結合器に接続された第3の端子および第4の端
子とを有し、前記第1の端子に波長λの光信号および
波長λ以外の光信号が入力され、前記第2の端子から
前記第1の端子に入力された波長λの光信号が出力さ
れ、前記第3の端子に波長λの光信号が入力され、前
記第4の端子から前記第1の端子に入力された波長λ
以外の光信号と、前記第3の端子に入力された波長λ
の光信号とが合波された光信号が出力され、前記複数の
光導波路の少なくとも1つには、光導波路の温度を制御
できる装置が少なくとも1つ形成されているため、グレ
ーティングピッチを温度制御し、それぞれの光フィルタ
のブラッグ反射波長、透過損失波長の制御を行うことに
より、数十波の波長多重を行ったばあいの波長誤差を制
御できる。
An optical filter according to the present invention comprises a first directional coupler, a second directional coupler, and a plurality of directional couplers connecting between the first directional coupler and the second directional coupler. Wherein the plurality of optical waveguides are one of a linear optical waveguide and a curved optical waveguide, and further, the plurality of optical waveguides are formed with an optical waveguide type grating having a desired grating pitch. An optical filter comprising: a first terminal connected to the first directional coupler; a second terminal connected to the first directional coupler;
And a third terminal and a fourth terminal connected to the directional coupler. The first terminal receives an optical signal having a wavelength λ 1 and an optical signal other than the wavelength λ 1 , and the second terminal The optical signal of the wavelength λ 1 input to the first terminal is output from the terminal of No. 3, the optical signal of the wavelength λ 1 is input to the third terminal, and the optical signal of the wavelength λ 1 is input from the fourth terminal to the first terminal. Input wavelength λ 1
And the wavelength λ 1 input to the third terminal.
The optical signal obtained by multiplexing the optical signal with the optical signal is output. At least one of the plurality of optical waveguides includes at least one device that can control the temperature of the optical waveguide. By controlling the Bragg reflection wavelength and the transmission loss wavelength of each optical filter, it is possible to control the wavelength error when performing wavelength multiplexing of several tens of waves.

【0069】本発明の波長多重光伝送システムは、請求
項11記載の光フィルタと、送信用の光信号を入力する
光送信器と、前記光フィルタから出力された光信号を受
信する光受信器と、前記光フィルタから出力された光信
号の波長を測定する装置とからなる波長多重光伝送シス
テムであって、前記第3の端子に前記光送信器が接続さ
れ、前記第2の端子に前記光受信器および前記波長を測
定する装置が接続され、該波長を測定する装置が前記温
度を制御できる装置に接続されてなるため、出力される
光信号の強度を変化させることができ、また、サイドバ
ンド反射ピークなどの抑制もできる。
An optical filter according to claim 11, an optical transmitter for inputting an optical signal for transmission, and an optical receiver for receiving an optical signal output from the optical filter. And a device for measuring a wavelength of an optical signal output from the optical filter, wherein the optical transmitter is connected to the third terminal, and the second terminal is connected to the second terminal. An optical receiver and a device for measuring the wavelength are connected, and the device for measuring the wavelength is connected to a device capable of controlling the temperature, so that the intensity of the output optical signal can be changed, Suppression of sideband reflection peaks can also be suppressed.

【0070】本発明の波長多重光伝送システムは、第1
の光フィルタと第2の光フィルタと第3の光フィルタと
が接続されてなる波長多重光伝送システムであって、前
記第1の光フィルタ、第2の光フィルタおよび第3の光
フィルタそれぞれが、請求項11記載の光フィルタであ
り、前記第1の光フィルタの第3の端子と前記第2の光
フィルタの第4の端子とが接続され、前記第2の光フィ
ルタの第3の端子と前記第3の光フィルタの第4の端子
とが接続され、前記第3の光フィルタの第3の端子と前
記第1の光フィルタの第4の端子とが接続されてなるた
め、グレーティングピッチを温度制御し、それぞれの光
フィルタのブラッグ反射波長、透過損失波長の制御を行
うことにより、数十波の波長多重を行ったばあいの波長
誤差を制御できる。
The wavelength division multiplexing optical transmission system of the present invention
A wavelength division multiplexing optical transmission system in which an optical filter, a second optical filter, and a third optical filter are connected, wherein each of the first optical filter, the second optical filter, and the third optical filter is 12. The optical filter according to claim 11, wherein a third terminal of the first optical filter is connected to a fourth terminal of the second optical filter, and a third terminal of the second optical filter is connected. Is connected to the fourth terminal of the third optical filter, and the third terminal of the third optical filter is connected to the fourth terminal of the first optical filter. By controlling the temperature and controlling the Bragg reflection wavelength and transmission loss wavelength of each optical filter, it is possible to control the wavelength error when wavelength multiplexing of several tens of waves is performed.

【0071】本発明の波長多重光伝送システムは、第1
の光フィルタと第2の光フィルタと第3の光フィルタと
が接続されてなる波長多重光伝送システムであって、前
記第1の光フィルタ、第2の光フィルタおよび第3の光
フィルタそれぞれが、請求項9記載の光フィルタであ
り、2つの光導波路を有してなり、第1の端子、第2の
端子、第3の端子および第4の端子を有してなり、第1
の光フィルタの第3の端子と第2の光フィルタの第4の
端子とが接続され、第2の光フィルタの第3の端子と第
3の光フィルタの第4の端子とが接続され、第3の光フ
ィルタの第3の端子と第1の光フィルタの第4の端子と
が接続されてなるため、グレーティングピッチを温度制
御でき、それぞれの光フィルタのブラッグ反射波長、透
過損失波長の制御を行うことができ、したがって、数十
波の波長多重を行ったばあいの波長誤差を制御できる。
The wavelength division multiplexing optical transmission system of the present invention
A wavelength division multiplexing optical transmission system in which an optical filter, a second optical filter, and a third optical filter are connected, wherein each of the first optical filter, the second optical filter, and the third optical filter is 10. The optical filter according to claim 9, comprising two optical waveguides, comprising a first terminal, a second terminal, a third terminal, and a fourth terminal.
The third terminal of the optical filter is connected to the fourth terminal of the second optical filter, the third terminal of the second optical filter is connected to the fourth terminal of the third optical filter, Since the third terminal of the third optical filter is connected to the fourth terminal of the first optical filter, the grating pitch can be temperature-controlled, and the Bragg reflection wavelength and transmission loss wavelength of each optical filter can be controlled. Therefore, it is possible to control the wavelength error when performing wavelength multiplexing of several tens of waves.

【0072】本発明の波長多重光伝送システムは、第1
の光フィルタと第2の光フィルタとが接続されてなる波
長多重光伝送システムであって、前記第1の光フィルタ
および第2の光フィルタそれぞれが、請求項9記載の光
フィルタであり、2つの光導波路を有してなり、第1の
端子、第2の端子、第3の端子および第4の端子を有し
てなり、前記第1の光フィルタの第1の端子に、波長λ
の光信号および波長λ以外の光信号が入力され、前
記第1の光フィルタの第2の端子から前記第1の光フィ
ルタの第1の端子に入力された波長λの光信号が出力
され、前記第1の光フィルタの第4の端子から前記第1
の光フィルタの第1の端子に入力された波長λ以外の
光信号が出力され、前記第2の光フィルタの第1の端子
に、前記第1の光フィルタの第4の端子から出力された
波長λ以外の光信号が入力され、前記第2の光フィル
タの第3の端子に、波長λの光信号が入力され、前記
第2の光フィルタの第4の端子から、前記第2の光フィ
ルタの第1の端子に入力された波長λ以外の光信号
と、前記第2の光フィルタの第4の端子に入力された波
長λの光信号とが出力され、前記第1の光フィルタの
第2の端子に光受信器が接続され、前記第2の光フィル
タの第3の端子に光送信器が接続され、前記第1の光フ
ィルタおよび前記第2の光フィルタの各第4の端子から
出力された光信号の波長にもとづき、前記第1の光フィ
ルタおよび前記第2の光フィルタの各光導波路の温度を
制御する装置が制御されるため、光フィルタのブラッグ
波長と透過損失波長を設計波長に維持し続けることがで
きる。
The wavelength division multiplexing optical transmission system of the present invention
10. A wavelength division multiplexing optical transmission system comprising an optical filter and a second optical filter connected to each other, wherein each of the first optical filter and the second optical filter is the optical filter according to claim 9, wherein And a first terminal, a second terminal, a third terminal, and a fourth terminal. The first terminal of the first optical filter has a wavelength λ.
A first optical signal and the wavelength lambda 1 other than the optical signal is input, the first second from said terminal of the first of the first wavelength lambda 1 of the optical signal input to the terminal of the optical filter of the optical filter Output from the fourth terminal of the first optical filter.
A first input wavelength lambda 1 other than the optical signal to the terminal of the optical filter is outputted to a first terminal of said second optical filter, is output from the fourth terminal of the first optical filter wavelength lambda is 1 other than the optical signal is input to the third terminal of said second optical filter is inputted optical signal of the wavelength lambda 1 is from the fourth terminal of said second optical filter, the second first optical signal other than the wavelength lambda 1 to the input terminal of the second optical filter and the second fourth wavelength lambda 1 of the optical signal inputted to the terminal of the optical filter is outputted, the first An optical receiver is connected to a second terminal of the first optical filter, an optical transmitter is connected to a third terminal of the second optical filter, and an optical transmitter is connected to the first optical filter and the second optical filter. The first optical filter and the second optical filter are based on the wavelength of the optical signal output from each fourth terminal. Since the apparatus for controlling the temperature of the optical waveguide of the optical filter is controlled, the Bragg wavelength and transmission loss wavelength of the optical filter can be continuously maintained at the design wavelength.

【0073】本発明の波長多重光伝送システムは、第1
の光フィルタと第2の光フィルタと第3の光フィルタと
が接続されてなる波長多重光伝送システムであって、前
記第1の光フィルタ、第2の光フィルタおよび第3の光
フィルタそれぞれが、請求項10記載の光フィルタであ
り、2つの光導波路を有してなり、第1の端子、第2の
端子、第3の端子および第4の端子を有してなり、第1
の光フィルタの第3の端子と第2の光フィルタの第4の
端子とが接続され、第2の光フィルタの第3の端子と第
3の光フィルタの第4の端子とが接続され、第3の光フ
ィルタの第3の端子と第1の光フィルタの第4の端子と
が接続されてなるため、グレーティングピッチを温度制
御し、それぞれの光フィルタのブラッグ反射波長、透過
損失波長の制御を行うことにより、数十波の波長多重を
行ったばあいの波長誤差を制御できる。
The wavelength division multiplexing optical transmission system of the present invention
A wavelength division multiplexing optical transmission system in which an optical filter, a second optical filter, and a third optical filter are connected, wherein each of the first optical filter, the second optical filter, and the third optical filter is 11. The optical filter according to claim 10, comprising two optical waveguides, comprising a first terminal, a second terminal, a third terminal, and a fourth terminal.
The third terminal of the optical filter is connected to the fourth terminal of the second optical filter, the third terminal of the second optical filter is connected to the fourth terminal of the third optical filter, Since the third terminal of the third optical filter is connected to the fourth terminal of the first optical filter, the grating pitch is temperature controlled, and the Bragg reflection wavelength and transmission loss wavelength of each optical filter are controlled. , It is possible to control the wavelength error when tens of wavelengths are multiplexed.

【0074】本発明の波長多重光伝送システムは、第1
の光フィルタと第2の光フィルタとが接続されてなる波
長多重光伝送システムであって、前記第1の光フィルタ
および第2の光フィルタそれぞれが、請求項10記載の
光フィルタであり、2つの光導波路を有してなり、第1
の端子、第2の端子、第3の端子および第4の端子を有
してなり、前記第1の光フィルタの第1の端子に、波長
λの光信号および波長λ以外の光信号が入力され、
前記第1の光フィルタの第2の端子から前記第1の光フ
ィルタの第1の端子に入力された波長λの光信号が出
力され、前記第1の光フィルタの第4の端子から前記第
1の光フィルタの第1の端子に入力された波長λ以外
の光信号が出力され、前記第2の光フィルタの第1の端
子に、前記第1の光フィルタの第4の端子から出力され
た波長λ以外の光信号が入力され、前記第2の光フィ
ルタの第3の端子に、波長λの光信号が入力され、前
記第2の光フィルタの第4の端子から、前記第2の光フ
ィルタの第1の端子に入力された波長λ以外の光信号
と、前記第2の光フィルタの第4の端子に入力された波
長λの光信号とが出力され、前記第1の光フィルタの
第2の端子に光受信器が接続され、前記第2の光フィル
タの第3の端子に光送信器が接続され、前記第1の光フ
ィルタおよび前記第2の光フィルタの各第4の端子から
出力された光信号の波長にもとづき、前記第1の光フィ
ルタおよび前記第2の光フィルタの各光導波路の温度を
制御する装置が制御されるため、光フィルタのブラッグ
波長と透過損失波長を設計波長に維持し続けることがで
きる。
The wavelength division multiplexing optical transmission system of the present invention
11. A wavelength division multiplexing optical transmission system comprising an optical filter and a second optical filter connected to each other, wherein each of the first optical filter and the second optical filter is the optical filter according to claim 10. And two optical waveguides.
, A second terminal, a third terminal, and a fourth terminal, and the first terminal of the first optical filter is provided with an optical signal having a wavelength λ 1 and an optical signal having a wavelength other than λ 1. Is entered,
An optical signal having a wavelength λ 1 input to a first terminal of the first optical filter is output from a second terminal of the first optical filter, and the optical signal of a wavelength λ 1 is output from a fourth terminal of the first optical filter. An optical signal other than the wavelength λ 1 input to the first terminal of the first optical filter is output, and the first optical filter is connected to the first terminal of the second optical filter from the fourth terminal of the first optical filter. the output wavelength lambda 1 other than the optical signal is input to the third terminal of said second optical filter is inputted optical signal of the wavelength lambda 1 is from the fourth terminal of said second optical filter, wherein an optical signal other than the wavelength lambda 1 input to the second of the first terminal of the optical filter, the second fourth wavelength lambda 1 of the optical signal inputted to the terminal of the optical filter is outputted, An optical receiver is connected to a second terminal of the first optical filter, and an optical receiver is connected to a third terminal of the second optical filter. A transmitter is connected to the first optical filter and the second optical filter, based on the wavelength of the optical signal output from each fourth terminal of the first optical filter and the second optical filter. Since the device for controlling the temperature of each optical waveguide is controlled, the Bragg wavelength and the transmission loss wavelength of the optical filter can be maintained at the design wavelength.

【0075】本発明の波長多重光伝送システムは、第1
の光フィルタと第2の光フィルタとが接続されてなる波
長多重光伝送システムであって、前記第1の光フィルタ
および第2の光フィルタそれぞれが、請求項11記載の
光フィルタであり、前記第1の光フィルタの第4の端子
に前記第2の光フィルタの第1の端子が接続され、前記
第1の光フィルタの第2の端子に光受信器が接続され、
前記第2の光フィルタの第3の端子に光送信器が接続さ
れ、前記第1の光フィルタおよび前記第2の光フィルタ
の各第4の端子から出力された光信号の波長にもとづ
き、前記温度を制御する装置が制御されるため、光フィ
ルタのブラッグ波長と透過損失波長を設計波長に維持し
続ける事ができる。
The wavelength division multiplexing optical transmission system of the present invention
12. A wavelength division multiplexing optical transmission system in which an optical filter and a second optical filter are connected to each other, wherein each of the first optical filter and the second optical filter is the optical filter according to claim 11, wherein A first terminal of the second optical filter is connected to a fourth terminal of the first optical filter, an optical receiver is connected to a second terminal of the first optical filter,
An optical transmitter is connected to a third terminal of the second optical filter, and based on a wavelength of an optical signal output from each fourth terminal of the first optical filter and the second optical filter, Since the device for controlling the temperature is controlled, the Bragg wavelength and the transmission loss wavelength of the optical filter can be maintained at the design wavelength.

【0076】本発明の波長多重光伝送システムは、複数
の光フィルタが接続されてなる波長多重光伝送システム
であって、複数の光フィルタそれぞれが、所定の波長λ
の光信号と波長λ以外の光信号とが入力される第1の端
子と、前記前記第1の端子に入力された波長λの光信号
が出力される第2の端子と、波長λの光信号が入力され
る第3の端子と、前記第1の端子に入力された波長λ以
外の光信号および前記第1の端子に入力された波長λの
光信号が合波された光信号が出力される第4の端子とを
有し、前記波長λの値が複数の光フィルタそれぞれに固
有の値であり、前記複数の光フィルタのうちの1つの光
フィルタの第1の端子と、前記1つの光フィルタの前段
の光フィルタの第4の端子とが接続され、前記1つの光
フィルタの第4の端子と、前記1つの光フィルタの後段
の光フィルタの第1の端子とが接続されることにより、
複数の光フィルタが直列に接続されており、前記第1の
端子および第4の端子が、複数のファイバ、多芯のファ
イバアレイおよび光導波路のうちのいずれかを介して接
続されており、前記複数の光フィルタそれぞれが、光導
波路を有してなり、該光導波路の温度を制御できる装置
を少なくとも1つ有してなるため、出力される光信号の
強度を変化させることができ、また、サイドバンド反射
ピークなどの抑制もできる。
The wavelength division multiplexing optical transmission system of the present invention is a wavelength division multiplexing optical transmission system in which a plurality of optical filters are connected, and each of the plurality of optical filters has a predetermined wavelength λ.
A first terminal to which an optical signal of wavelength λ and an optical signal other than wavelength λ are input; a second terminal to which an optical signal of wavelength λ input to the first terminal is output; A third terminal to which a signal is input, and an optical signal in which an optical signal other than the wavelength λ input to the first terminal and an optical signal of the wavelength λ input to the first terminal are multiplexed are output. A fourth terminal, wherein the value of the wavelength λ is a value unique to each of the plurality of optical filters, and a first terminal of one of the plurality of optical filters; A fourth terminal of an optical filter in a stage preceding the one optical filter is connected, and a fourth terminal of the one optical filter is connected to a first terminal of an optical filter in a stage subsequent to the one optical filter. By doing
A plurality of optical filters are connected in series, the first terminal and the fourth terminal are connected via any of a plurality of fibers, a multi-core fiber array and an optical waveguide, Each of the plurality of optical filters has an optical waveguide, and has at least one device that can control the temperature of the optical waveguide, so that the intensity of an output optical signal can be changed, Suppression of sideband reflection peaks can also be suppressed.

【0077】本発明の光導波路型グレーティングの製法
は、コアおよびクラッドからなり、SiOを主成分と
し、Ge、B、PおよびSnの各酸化物の少なくとも1
つの酸化物を含む光導波路に形成される光導波路型グレ
ーティングの製法であって、前記コアおよびクラッドの
少なくとも1つに、ZrおよびTiの各酸化物の少なく
とも1つの酸化物を添加するため、SiO2を主成分と
したガラスの熱膨張を抑制できる。したがって、光導波
路コアの熱膨張係数が小さくなるため、コアに形成され
たグレーティングピッチの長さの変動が小さくなり、
(1)式で表せられるブラッグ波長の温度依存性を小さ
くできる。
The manufacturing method of the optical waveguide type grating according to the present invention comprises a core and a clad, mainly composed of SiO 2 , and at least one of oxides of Ge, B, P and Sn.
A method of manufacturing an optical waveguide grating formed in an optical waveguide containing two oxides, wherein at least one oxide of each of Zr and Ti is added to at least one of the core and the clad. The thermal expansion of glass containing as a main component can be suppressed. Therefore, since the coefficient of thermal expansion of the optical waveguide core is reduced, the fluctuation of the length of the grating pitch formed in the core is reduced,
The temperature dependence of the Bragg wavelength expressed by the equation (1) can be reduced.

【0078】前記光導波路が、SiOを主成分とし、
かつ、ZrおよびTiの各酸化物の少なくとも1つの酸
化物を含む基板上に設けられるため、SiO2を主成分
としたガラスの熱膨張を抑制できる。したがって、光導
波路コアの熱膨張係数が小さくなるため、コアに形成さ
れたグレーティングピッチの長さの変動が小さくなり、
(1)式で表せられるブラッグ波長の温度依存性を小さ
くできる。
The optical waveguide mainly comprises SiO 2 ,
In addition, since it is provided on a substrate containing at least one oxide of each oxide of Zr and Ti, thermal expansion of glass containing SiO2 as a main component can be suppressed. Therefore, since the coefficient of thermal expansion of the optical waveguide core is reduced, the fluctuation of the length of the grating pitch formed in the core is reduced,
The temperature dependence of the Bragg wavelength expressed by the equation (1) can be reduced.

【0079】前記光導波路の表面が平滑にされたのち、
前記光導波路型グレーティングが形成され、前記光導波
路上に該光導波路の温度を制御できる装置が少なくとも
1つ取り付けられるため、光導波路表面の凹凸による位
相マスクの位置ズレや光導波路との接触不良によるピッ
チ長の変動を抑えることができる。
After the surface of the optical waveguide is smoothed,
Since the optical waveguide grating is formed and at least one device capable of controlling the temperature of the optical waveguide is mounted on the optical waveguide, the phase mask may be misaligned due to irregularities on the surface of the optical waveguide or may be in poor contact with the optical waveguide. Variation in pitch length can be suppressed.

【0080】前記光導波路が直線光導波路および曲線光
導波路のいずれか一方であり、光導波路上に該光導波路
の温度を制御できる装置が少なくとも1つ取り付けられ
るため、熱膨張によりグレーティングの各場所のピッチ
長を所望の長さに調整し、ブラッグ反射特性を制御し、
サイドバンド反射ピークなどを抑制することができる。
The optical waveguide is one of a linear optical waveguide and a curved optical waveguide, and at least one device capable of controlling the temperature of the optical waveguide is mounted on the optical waveguide. Adjust the pitch length to the desired length, control the Bragg reflection characteristics,
Sideband reflection peaks and the like can be suppressed.

【0081】本発明の光導波路型グレーティングの製法
は、光導波路に形成される光導波路型グレーティングの
製法であって、前記光導波路上に該光導波路の温度を制
御できる装置が少なくとも1つ取り付けられるため、光
導波路の温度を変えることによりコアに形成されたグレ
ーティングピッチの長さを制御して任意のブラッグ波長
をうることができる。
The method for producing an optical waveguide grating of the present invention is a method for producing an optical waveguide grating formed on an optical waveguide, wherein at least one device capable of controlling the temperature of the optical waveguide is mounted on the optical waveguide. Therefore, by changing the temperature of the optical waveguide, the length of the grating pitch formed in the core can be controlled to obtain an arbitrary Bragg wavelength.

【0082】前記光導波路が、SiOを主成分とし、
かつ、Ge、Ti、B、P、SnおよびZrの各酸化物
の少なくとも1つの酸化物を含むため、光導波路の温度
を変えることによりコアに形成されたグレーティングピ
ッチの長さを制御して任意のブラッグ波長をうることが
できる。
The optical waveguide is mainly composed of SiO 2 ,
Further, since it contains at least one oxide of each of Ge, Ti, B, P, Sn and Zr, the length of the grating pitch formed in the core is controlled by changing the temperature of the optical waveguide. Can be obtained.

【0083】前記光導波路の表面が平滑にされたのち、
前記光導波路型グレーティングが形成されるため、光導
波路表面の凹凸による位相マスクの位置ズレや光導波路
との接触不良によるピッチ長の変動を抑えることができ
る。
After the surface of the optical waveguide is smoothed,
Since the optical waveguide grating is formed, it is possible to suppress the displacement of the phase mask due to the unevenness of the surface of the optical waveguide and the fluctuation of the pitch length due to poor contact with the optical waveguide.

【0084】前記光導波路が直線光導波路および曲線光
導波路のいずれか一方であるため、熱膨張によりグレー
ティングの各場所のピッチ長を所望の長さに調整し、ブ
ラッグ反射特性を制御し、サイドバンド反射ピークなど
を抑制することができる。
Since the optical waveguide is one of a linear optical waveguide and a curved optical waveguide, the pitch length of each portion of the grating is adjusted to a desired length by thermal expansion, the Bragg reflection characteristic is controlled, and the side band is controlled. A reflection peak or the like can be suppressed.

【0085】[0085]

【発明の実施の形態】図面を参照しつつ、本発明の光導
波路型グレーティングおよびその製法ならびに前記グレ
ーティングを用いた光フィルタおよび該光フィルタを用
いた波長多重光伝送システムの実施の形態について説明
する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an optical waveguide type grating and a method for manufacturing the same, an optical filter using the grating, and a wavelength division multiplexing optical transmission system using the optical filter will be described with reference to the drawings. .

【0086】実施の形態1.本発明の光導波路型グレー
ティングの実施の形態1について説明する。前記光導波
路型グレーティングを有する光導波路を形成するために
は、まずはじめにオゾン酸化を用いたCVD法によっ
て、厚さ1mm程度のシリコン基板上に石英系光導波路
膜を形成する。図3は、本発明の光導波路型グレーティ
ングを製造するために用いられる成膜装置の一例を示す
構造説明図である。図3において、1は基板、2はキャ
リアガス導入口、3は反応管、4は排気口、5は原料容
器、6は流量調節器、7はオゾナイザー、8は酸素ガス
導入口を示す。図3に示される成膜装置は、4個の原料
容器5を備えており、4種類のCVD原料蒸気を同時に
基板上に供給できる。
Embodiment 1 First Embodiment An optical waveguide grating according to a first embodiment of the present invention will be described. In order to form an optical waveguide having the optical waveguide type grating, first, a quartz optical waveguide film is formed on a silicon substrate having a thickness of about 1 mm by a CVD method using ozone oxidation. FIG. 3 is a structural explanatory view showing an example of a film forming apparatus used for manufacturing the optical waveguide grating of the present invention. In FIG. 3, reference numeral 1 denotes a substrate, 2 denotes a carrier gas inlet, 3 denotes a reaction tube, 4 denotes an exhaust port, 5 denotes a raw material container, 6 denotes a flow controller, 7 denotes an ozonizer, and 8 denotes an oxygen gas inlet. The film forming apparatus shown in FIG. 3 includes four source containers 5 and can supply four types of CVD source vapors onto a substrate at the same time.

【0087】使用した4種類のCVD原料は、テトラエ
チルオルトシリケート(tetraethylorthosilicate(S
i(OC254))、ボロントリイソプロポキシド(b
orontri-isopropoxide(B(i-OC373))、ゲル
マニウムテトラエトキシド(germanium tetra-ethoxide
(Ge(OC254))およびチタニウムテトライソ
プロポキシド(titanium tetra-isopropoxide(Ti
(i-OC374))である。キャリアガスは、高純度
Arガスとし、各原料容器5ごとに流量調節器6が付属
しており、それぞれの蒸気の流量を独立に制御できる。
したがって、4種類のアルコキシド原料を任意の割合で
反応管3内の基板1上へ供給することが可能である。
The four kinds of CVD raw materials used were tetraethylorthosilicate (S
i (OC 2 H 5 ) 4 )), boron triisopropoxide (b
orontri-isopropoxide (B (i-OC 3 H 7 ) 3 )), germanium tetra-ethoxide
(Ge (OC 2 H 5 ) 4 )) and titanium tetra-isopropoxide (Ti
(I-OC 3 H 7 ) 4 )). The carrier gas is a high-purity Ar gas, and a flow controller 6 is attached to each raw material container 5 so that the flow rate of each vapor can be controlled independently.
Therefore, four types of alkoxide raw materials can be supplied onto the substrate 1 in the reaction tube 3 at an arbitrary ratio.

【0088】反応管3へは、酸素ガス導入口8およびオ
ゾナイザー7を介して8重量%のオゾンを含む酸素ガス
を導入するとともに、基板1の温度を800℃として、
原料の分解および反応を促進させ、前記原料の酸化物か
らなる膜を反応管3内に設置した基板1に成膜する。基
板1は、3インチ径のシリコン基板を使用した。真空度
は50torr、成膜速度はおよそ10μm/時間とし
た。
An oxygen gas containing 8% by weight of ozone was introduced into the reaction tube 3 through an oxygen gas inlet 8 and an ozonizer 7, and the temperature of the substrate 1 was set to 800 ° C.
The decomposition and reaction of the raw material are promoted, and a film made of the oxide of the raw material is formed on the substrate 1 installed in the reaction tube 3. As the substrate 1, a silicon substrate having a diameter of 3 inches was used. The degree of vacuum was 50 torr, and the deposition rate was about 10 μm / hour.

【0089】つぎに、本発明の光導波路型グレーティン
グの製法による光導波路の作製のプロセスを示す。図4
(a)〜(e)は、本発明の光導波路型グレーティング
の製法による光導波路の作製のプロセスを示す工程断面
説明図である。図4において、1は基板、9は下クラッ
ド、10はコア膜、10aはコア、11は光導波路パタ
ーン、12は上クラッドを示す。光導波路作製は、まず
基板1としてのシリコン基板上にSi(OC254
B(i-OC373およびTi(i-OC374の蒸気
のみを供給し、図4(a)に示すように下クラッド9と
しての石英膜を形成した。該石英膜は、Si(OC
254、B(i-OC373およびTi(i-OC
374の各原料容器の温度を、70℃、30℃と60
℃にそれぞれ保持し、マスフローコントローラにより、
0.75l/min、0.15l/minと0.1l/minにそれぞれの
原料のキャリアガス流量を調整して成膜した。成膜時間
は約2時間で、膜厚は20μm程度とした。
Next, a process of manufacturing an optical waveguide by the method of manufacturing the optical waveguide type grating according to the present invention will be described. FIG.
(A)-(e) is process sectional explanatory drawing which shows the process of manufacturing the optical waveguide by the manufacturing method of the optical waveguide type grating of this invention. 4, reference numeral 1 denotes a substrate, 9 denotes a lower clad, 10 denotes a core film, 10a denotes a core, 11 denotes an optical waveguide pattern, and 12 denotes an upper clad. First, an optical waveguide is manufactured by forming Si (OC 2 H 5 ) 4 on a silicon substrate as a substrate 1.
Only a vapor of B (i-OC 3 H 7 ) 3 and Ti (i-OC 3 H 7 ) 4 was supplied to form a quartz film as the lower clad 9 as shown in FIG. The quartz film is made of Si (OC
2 H 5 ) 4 , B (i-OC 3 H 7 ) 3 and Ti (i-OC
The temperature of each raw material container of 3 H 7 ) 4 is 70 ° C., 30 ° C.
℃, and the mass flow controller
The film was formed by adjusting the flow rates of the carrier gases of the respective raw materials to 0.75 l / min, 0.15 l / min and 0.1 l / min. The film formation time was about 2 hours, and the film thickness was about 20 μm.

【0090】また、Ti添加の効果を見るために、Ti
(i-OC374の流量を変化させてTi添加量の異な
る石英膜を複数の基板1上に作製した(図4には、1つ
の基板のみ示されている)。このときにえられた下クラ
ッド9の屈折率は、1.4582から1.4782までで
あった。
In order to see the effect of the addition of Ti,
By changing the flow rate of (i-OC 3 H 7 ) 4 , quartz films having different amounts of Ti added were formed on a plurality of substrates 1 (only one substrate is shown in FIG. 4). The refractive index of the lower clad 9 obtained at this time was from 1.4582 to 1.4782.

【0091】つぎに、Si(OC254、B(i-OC
373、Ge(OC254およびTi(i-OC
374のアルコキシドを同時に基板1上に供給して、
光導波路のコアとなる高屈折率のコア膜10を6μmの
厚さに形成した。この石英膜からなるコア膜10は、S
i(OC254、B(i-OC373、Ge(OC2
54およびTi(i-OC374の原料容器の温度を、
70℃、60℃、30℃と60℃にそれぞれ保持し、マ
スフローコントローラにより、0.65l/min、0.15l
/min、0.15l/minと0.1l/minにそれぞれの原料のキ
ャリアガス流量を調整して成膜した。また、Ti添加の
効果を見るために、下クラッド9と同様に、Ti(i-
OC374の流量を変化させてTi添加量の異なるコ
ア膜10を複数の基板1上に作製した(図4には、1つ
の基板のみ示されている)。ただし、コア膜形成では、
Ge酸化物の含有量が約10%となるように、Geを含
むアルコキシド蒸気の流量調整を行い、膜厚6μmまで
成膜を行った。この状態が、図4(b)に示されてい
る。なお、Ti(i−OC374の流量を変化させる
ことによって、コア膜10の屈折率は、1.4688か
ら1.4925まで変化した。コア膜10上に写真製版
法により光導波路幅6μmの光導波路パターン11を金
属クロムにより作製し、RIE(リアクティブイオンエ
ッチング)でエッチングして、基板1の表面に対して垂
直な方向から見たときに直線形状を有するコア10aを
作製した。(図4(c)、(d)参照)。
Next, Si (OC 2 H 5 ) 4 and B (i-OC
3 H 7 ) 3 , Ge (OC 2 H 5 ) 4 and Ti (i-OC
The alkoxide of 3 H 7 ) 4 is simultaneously supplied onto the substrate 1,
A high refractive index core film 10 serving as a core of the optical waveguide was formed to a thickness of 6 μm. The core film 10 made of the quartz film is made of S
i (OC 2 H 5 ) 4 , B (i-OC 3 H 7 ) 3 , Ge (OC 2 H 5 )
5 ) The temperature of the raw material container for 4 and Ti (i-OC 3 H 7 ) 4
Maintain at 70 ° C, 60 ° C, 30 ° C and 60 ° C respectively, and use a mass flow controller to 0.65 l / min, 0.15 l
The film was formed by adjusting the carrier gas flow rate of each raw material to / min, 0.15 l / min and 0.1 l / min. Further, in order to see the effect of the addition of Ti, similarly to the lower clad 9, Ti (i-
By changing the flow rate of OC 3 H 7 ) 4 , core films 10 with different amounts of Ti added were formed on a plurality of substrates 1 (only one substrate is shown in FIG. 4). However, in the core film formation,
The flow rate of Ge-containing alkoxide vapor was adjusted so that the Ge oxide content was about 10%, and a film was formed to a thickness of 6 μm. This state is shown in FIG. Incidentally, by changing the flow rate of Ti (i-OC 3 H 7 ) 4, the refractive index of the core layer 10 was changed from 1.4688 to 1.4925. An optical waveguide pattern 11 having an optical waveguide width of 6 μm was formed of chromium metal on the core film 10 by a photoengraving method, etched by RIE (reactive ion etching), and viewed from a direction perpendicular to the surface of the substrate 1. A core 10a having a sometimes linear shape was produced. (See FIGS. 4C and 4D).

【0092】さらに、前記光導波路パターン11を除去
したのち、上クラッド12として、約20μmの厚みの
石英膜を、Si(OC254、B(OC373とTi
(i-OC374の原料蒸気を基板1上に供給して形成
した。(図4(e)参照)このときのCVD成膜条件
は、下クラッド9と同じであった。
After removing the optical waveguide pattern 11, a quartz film having a thickness of about 20 μm was formed as the upper clad 12 by Si (OC 2 H 5 ) 4 , B (OC 3 H 7 ) 3 and Ti
The raw material vapor of (i-OC 3 H 7 ) 4 was supplied onto the substrate 1 to form the film. (See FIG. 4E.) At this time, the CVD film forming conditions were the same as those of the lower clad 9.

【0093】このようにして作製した下クラッド9およ
び上クラッド12からなるクラッドの熱膨張係数とTi
添加量の関係を図1に示す。図1において、縦軸は熱膨
張係数、横軸はTi添加量(mol%)を示す。クラッ
ドの熱膨張係数は、Ti添加量が0mol%のばあい、
約5×10-6であるが、8mol%の添加により、ほぼ
0となり、15mol%の添加により、約−4×10-6
と最小になったのち、単調に増加した。図1において、
熱膨張係数が0より小さい領域を負の熱膨張係数領域A
として示す。また、Tiを石英膜へ添加することによ
り、石英膜の屈折率も大きくなった。
The thermal expansion coefficient of the clad composed of the lower clad 9 and the upper clad 12 and Ti
FIG. 1 shows the relationship between the addition amounts. In FIG. 1, the vertical axis indicates the coefficient of thermal expansion, and the horizontal axis indicates the amount of Ti added (mol%). The thermal expansion coefficient of the clad is as follows when the amount of Ti added is 0 mol%.
It is about 5 × 10 −6 , but becomes almost 0 by adding 8 mol%, and becomes about −4 × 10 −6 by adding 15 mol%.
After the minimum, increased monotonically. In FIG.
A region where the thermal expansion coefficient is smaller than 0 is defined as a negative thermal expansion coefficient region A.
As shown. Also, by adding Ti to the quartz film, the refractive index of the quartz film was increased.

【0094】つぎに、本実施の形態で作製した直線光導
波路に光導波路型グレーティング(以下、単に「グレー
ティング」とも言う)を作製し、本実施の形態のグレー
ティングの温度依存性を調べた。該グレーティングの温
度依存性を調べるために、Ti添加なしの試料と、熱膨
張係数がほぼ0になるTi添加量8mol%の試料と、
熱膨張係数が約−4×10-6と最小になるTi添加量1
5mol%の試料とからなる3種類の直線光導波路試料
を使用した。
Next, an optical waveguide type grating (hereinafter simply referred to as “grating”) was fabricated on the linear optical waveguide fabricated in the present embodiment, and the temperature dependence of the grating of the present embodiment was examined. In order to examine the temperature dependence of the grating, a sample without Ti addition, a sample with a Ti addition amount of 8 mol% at which the thermal expansion coefficient becomes almost 0,
The amount of Ti addition 1 that minimizes the thermal expansion coefficient to about -4 × 10 -6
Three types of linear optical waveguide samples consisting of a 5 mol% sample were used.

【0095】グレーティングの作製では、前述の従来例
2のファイバグレーティングの作製と同じように、強い
紫外光(エキシマレーザ、KrF(波長248nm))
を位相マスクを介して光導波路のコアに照射して行なわ
れる。該照射により、光導波路のコアに光誘起による屈
折率変調型グレーティングを作製した。紫外光の照射条
件は、200mJ/cm2/pulseのエネルギー密
度で、周波数60Hz、照射時間は60分とした。図2
に、作製した3種類のグレーティングのと温度依存性を
示す。図2において、縦軸はブラッグ中心波長(nm)
を示し、横軸は温度(℃)を示す。Ti添加なし(従来
の光導波路型グレーティング)のばあい、光導波路型グ
レーティングの温度依存性を表わす温度係数は、0.0
1nm/℃(図中、「Ti添加なし、温度係数0.01
nm/℃」と示される)である。また、Ti添加量が8
mol%のばあい、温度係数は0.002nm/℃(図
中、「Ti添加量8mol%、温度係数約0.002n
m/℃」と示される)である。さらに、Ti添加量が1
5mol%のばあい、温度係数は約0nm/℃(図中、
「Ti添加量15mol%、温度係数約0nm/℃」と
示される)である。
In the fabrication of the grating, as in the fabrication of the fiber grating of Conventional Example 2 described above, strong ultraviolet light (excimer laser, KrF (wavelength: 248 nm)) was used.
Is irradiated on the core of the optical waveguide through the phase mask. By the irradiation, a light-induced refractive index modulation type grating was formed on the core of the optical waveguide. The irradiation conditions of the ultraviolet light were an energy density of 200 mJ / cm 2 / pulse, a frequency of 60 Hz, and an irradiation time of 60 minutes. FIG.
FIG. 3 shows the temperature dependence of the three types of gratings. In FIG. 2, the vertical axis is the Bragg center wavelength (nm).
And the horizontal axis indicates temperature (° C.). When no Ti is added (conventional optical waveguide grating), the temperature coefficient representing the temperature dependence of the optical waveguide grating is 0.0
1 nm / ° C. (in the figure, “No Ti added, temperature coefficient 0.01
nm / ° C.). Further, when the amount of Ti added is 8
mol%, the temperature coefficient is 0.002 nm / ° C. (in the figure, “Ti addition amount 8 mol%, temperature coefficient about 0.002 n
m / ° C.). Further, when the amount of Ti added is 1
In the case of 5 mol%, the temperature coefficient is about 0 nm / ° C (in the figure,
"The amount of Ti added is 15 mol%, and the temperature coefficient is about 0 nm / ° C.").

【0096】なお、本実施の形態ではSiのアルコキシ
ドとしてTEOS(テトラエチルオルトシリケート)を
使用したが、Siを含むアルコキシドであれば同様の効
果がえられる。たとえば、シリコンテトラメトキシド
(silicon tetra-methoxide(Si(OCH34))、シ
リコンテトラプロポキシド(silicon tetra-propoxide
(Si(OC374))、シリコンテトラブトキシド
(silicon tetra-butoxide(Si(OC494))等
およびこれらのアルコキシドのアルコキシル基を別のア
ルコキシル基や水素原子で置換したアルコキシド等を使
用しても良い。
In this embodiment, TEOS (tetraethyl orthosilicate) is used as the alkoxide of Si. However, the same effect can be obtained if the alkoxide contains Si. For example, silicon tetra-methoxide (Si (OCH 3 ) 4 ), silicon tetra-propoxide
(Si (OC 3 H 7 ) 4 )), silicon tetra-butoxide (Si (OC 4 H 9 ) 4 ), and the like, and the alkoxyl group of these alkoxides is substituted with another alkoxyl group or a hydrogen atom. Alkoxides and the like may be used.

【0097】また、Geのアルコキシド、Tiのアルコ
キシドとBのアルコキシドとしても、それぞれGe、T
i、Bを含むアルコキシドであれば同様の効果がえられ
る。
The alkoxide of Ge, the alkoxide of Ti and the alkoxide of B are also Ge, T
The same effect can be obtained with an alkoxide containing i and B.

【0098】たとえば、本実施の形態で使用した以外の
Geのアルコキシド例として、ゲルマニウムテトラエト
キシド(germanium tetra-ethoxyde(Ge(OC25
4))、ゲルマニウムテトライソプロポキシド(germani
um tetra-isopropoxide(Ge(i-OC374))や
ゲルマニウムテトラブトキシド(germanium tetra-buto
xide(Ge(OC494))等、これらの異性体およ
びこれらのアルコキシドのアルコキシル基を別のアルコ
キシル基や水素原子で置換したアルコキシド等を使用し
てもよい。
For example, as an example of Ge alkoxide other than that used in the present embodiment, germanium tetra-ethoxyde (Ge (OC 2 H 5 )
4 )), germanium tetraisopropoxide (germani
um tetra-isopropoxide (Ge (i-OC 3 H 7 ) 4 )) or germanium tetra-butoxide
These isomers such as xide (Ge (OC 4 H 9 ) 4 )), and alkoxides obtained by substituting the alkoxyl group of these alkoxides with another alkoxyl group or a hydrogen atom may be used.

【0099】本実施の形態で使用した以外のTiのアル
コキシド例としては、チタニウムテトラエトキシド(ti
tanium tetra-ethoxide(Ti(OC254))、チタ
ニウムテトラメトキシド(titanium tetra-methoxide
(Ti(OCH34))、チタニウムテトラブトキシド
(titanium tetra-butoxide(Ti(OC494))、
チタニウムテトラターシャリブトキシド(titanium tet
ra-tertiarybutoxide(Ti(t-OC494))等、こ
れらの異性体およびこれらのアルコキシドのアルコキシ
ル基を別のアルコキシル基や水素原子で置換したアルコ
キシド等を使用しても良い。
Examples of Ti alkoxides other than those used in the present embodiment include titanium tetraethoxide (ti
titanium tetra-ethoxide (Ti (OC 2 H 5 ) 4 )), titanium tetra-methoxide
(Ti (OCH 3 ) 4 )), titanium tetra-butoxide (Ti (OC 4 H 9 ) 4 )),
Titanium tetra tertiary butoxide
Ra-tertiarybutoxide (Ti (t-OC 4 H 9 ) 4 )) and the like, and isomers thereof and alkoxides obtained by substituting the alkoxyl group of these alkoxides with another alkoxyl group or hydrogen atom may be used.

【0100】また、本実施の形態で使用した以外のBの
アルコキシド例としては、ボロントリメトキシド(boro
n tri-methoxide(B(OCH33))、ボロントリエ
トキシド(boron tri-ethoxide(B(OC
253))、ボロントリターシャリブトキシド(boron
tri-tertiarybutoxide(B(t-OC493 ))等、
これらの異性体およびこれらのアルコキシドのアルコキ
シル基を別のアルコキシル基や水素原子で置換したアル
コキシド等を使用しても良い。
Examples of alkoxides of B other than those used in the present embodiment include boron trimethoxide (boro
n tri-methoxide (B (OCH 3 ) 3 )), boron tri-ethoxide (B (OC
2 H 5) 3)), boron tri tertiary butoxide (boron
tri-tertiarybutoxide (B (t-OC 4 H 9 ) 3 )), etc.
These isomers and alkoxides obtained by substituting the alkoxyl group of these alkoxides with another alkoxyl group or a hydrogen atom may be used.

【0101】実施の形態2.つぎに、本発明の光導波路
型グレーティングの実施の形態2について説明する。
Embodiment 2 FIG. Next, an optical waveguide grating according to a second embodiment of the present invention will be described.

【0102】実施の形態1と同様にして、厚さ1mm程度
のシリコン基板上にオゾン酸化を用いたCVD法により
石英系光導波路膜を形成する。使用した4種類のCVD
原料は、テトラエチルオルトシリケート(tetraethyl o
rthosilicate(Si(OC254 ))、トリメチルホ
スファイト(trimethyl phosphite(P(OC
33))を、ゲルマニウムテトラエトキシド(german
ium tetra-ethoxide(Ge(OC254))およびジ
ルコニウムテトラエトキシド(zirconium tetra-ethoxi
de(Zr(OC254))である。キャリアガスは、
高純度Arガスとし、各原料容器ごとに流量調節器が付
属しており、それぞれの蒸気の流量を独立に制御でき
る。したがって、4種類のアルコキシド原料を任意の割
合で反応管内の基板上へ供給することが可能である。
As in the first embodiment, a quartz optical waveguide film is formed on a silicon substrate having a thickness of about 1 mm by a CVD method using ozone oxidation. Four types of CVD used
The raw material is tetraethyl orthosilicate (tetraethyl o
rthosilicate (Si (OC 2 H 5 ) 4 )), trimethyl phosphite (P (OC
H 3 ) 3 )) was converted to germanium tetraethoxide (german
ium tetra-ethoxide (Ge (OC 2 H 5 ) 4 )) and zirconium tetra-ethoxi
a de (Zr (OC 2 H 5 ) 4)). The carrier gas is
High-purity Ar gas is used, and a flow controller is attached to each raw material container, so that the flow rate of each vapor can be controlled independently. Therefore, it is possible to supply the four types of alkoxide raw materials at an arbitrary ratio onto the substrate in the reaction tube.

【0103】反応管へは、8重量%のオゾンを含む酸素
ガスを導入するとともに、基板の温度を800℃とし
て、原料の分解および反応を促進させ、前記原料の酸化
物からなる膜を反応管内に設置した基板上に成膜する。
基板は、3インチ径のシリコン基板を使用し、真空度
は、50torr、成膜速度は、およそ10μm/時間
とした。
An oxygen gas containing 8% by weight of ozone was introduced into the reaction tube, and the temperature of the substrate was set at 800 ° C. to accelerate the decomposition and reaction of the raw material, and the film made of the oxide of the raw material was deposited in the reaction tube. The film is formed on the substrate set in the above.
As the substrate, a silicon substrate having a diameter of 3 inches was used, the degree of vacuum was 50 torr, and the film formation rate was about 10 μm / hour.

【0104】つぎに、実施の形態1と同様にして光導波
路を作製した。光導波路作製は、まずシリコン基板上に
Si(OC254、P(OCH33とZr(OC
254の蒸気のみを供給し、下クラッドとしての石英
膜を形成した。
Next, an optical waveguide was manufactured in the same manner as in the first embodiment. First, an optical waveguide is manufactured by forming Si (OC 2 H 5 ) 4 , P (OCH 3 ) 3 and Zr (OC) on a silicon substrate.
Only a vapor of 2 H 5 ) 4 was supplied to form a quartz film as a lower clad.

【0105】この石英膜の膜厚は20μm程度、屈折率
は1.4585である。このようにして作製した下クラ
ッドの熱膨張係数とZr添加量の関係を図5に示す。図
5において、縦軸は熱膨張係数を示し、横軸はZr添加
量(mol%)を示す。Ti添加のばあいと同様に、Z
rの添加により熱膨張係数は低くなり、8mol%で1
×10-6程度になり、その後増加した。
The quartz film has a thickness of about 20 μm and a refractive index of 1.4585. FIG. 5 shows the relationship between the coefficient of thermal expansion of the lower clad manufactured in this way and the amount of added Zr. In FIG. 5, the vertical axis indicates the coefficient of thermal expansion, and the horizontal axis indicates the amount of Zr added (mol%). As with Ti addition, Z
The coefficient of thermal expansion is reduced by the addition of r, and 1% at 8 mol%.
It was about 10-6 and increased thereafter.

【0106】つぎに、Si(OC254、P(OC
33、Ge(OC254とZr(OC254のアル
コキシドを同時に基板上に供給して、光導波路のコアと
なる高屈折率のコア膜を6μmの厚さに形成した。本実
施の形態のコア形成では、コア膜中のGe酸化物の含有
量が約10%となるように、Geのアルコキシドの蒸気
の流量調整を行った。コア膜の屈折率は、1.4682
である。
Next, Si (OC 2 H 5 ) 4 , P (OC
The alkoxides of H 3 ) 3 , Ge (OC 2 H 5 ) 4 and Zr (OC 2 H 5 ) 4 are simultaneously supplied onto the substrate, and a high refractive index core film serving as an optical waveguide core is formed to a thickness of 6 μm. Formed. In the core formation of the present embodiment, the flow rate of Ge alkoxide vapor was adjusted so that the content of Ge oxide in the core film was about 10%. The refractive index of the core film is 1.4682.
It is.

【0107】前記コア膜上に写真製版法により直線光導
波路パターンを作製し、さらに、エッチングしてコアを
作成する。つぎに、前記直線光導波路パターンを除去
し、上クラッドとして、約20μmの厚みの石英膜を、
Si(OC254、P(OCH33とZr(OC
254の原料蒸気を基板上に供給して形成した。
A linear optical waveguide pattern is formed on the core film by a photoengraving method, and further etched to form a core. Next, the linear optical waveguide pattern was removed, and a quartz film having a thickness of about 20 μm was formed as an upper clad.
Si (OC 2 H 5 ) 4 , P (OCH 3 ) 3 and Zr (OC
2 H 5 ) 4 was formed by supplying a raw material vapor to the substrate.

【0108】つぎに、本実施の形態で作製した直線光導
波路にグレーティングを作製し、本実施の形態のグレー
ティングの温度依存性を調べた。該グレーティングの温
度依存性を調べるために、Zr添加なしの試料と、熱膨
張係数が約1×10-6と最小になるZr添加量8mol
%の試料とからなる2種類の直線光導波路試料を使用し
た。
Next, a grating was fabricated on the linear optical waveguide fabricated in the present embodiment, and the temperature dependence of the grating of the present embodiment was examined. In order to examine the temperature dependence of the grating, a sample without Zr addition and a Zr addition amount of 8 mol at which the thermal expansion coefficient becomes a minimum of about 1 × 10 −6 were used.
% Of the samples were used.

【0109】グレーティングの作製では、前記実施の形
態1のグレーティングの作製と同じように、強い紫外光
(エキシマレーザ、KrF(波長248nm))を位相
マスクを介して光導波路のコアに照射して行なわれる。
該照射により、光導波路のコアに光誘起による屈折率変
調型グレーティングを作製した。紫外光の照射条件は、
200mJ/cm2/pulseのエネルギー密度で、
周波数60Hz、照射時間は60分とした。
In the fabrication of the grating, as in the fabrication of the grating of the first embodiment, strong ultraviolet light (excimer laser, KrF (wavelength: 248 nm)) is applied to the core of the optical waveguide through a phase mask. It is.
By the irradiation, a light-induced refractive index modulation type grating was formed on the core of the optical waveguide. The irradiation conditions of ultraviolet light are as follows:
With an energy density of 200 mJ / cm 2 / pulse,
The frequency was 60 Hz, and the irradiation time was 60 minutes.

【0110】図6に、作製した3種類のグレーティング
の温度依存性を示す。図6において、縦軸はブラッグ中
心波長(nm)を示し、横軸は温度(℃)を示す。Zr
添加なし(従来の光導波路型グレーティング)のばあ
い、グレーティングの温度依存性を表わす温度係数は
0.01nm/℃(図中、「Zr添加なし、温度係数
0.01nm/℃」と示される)である。また、Zr添
加量が8mol%のばあい、温度係数は0.002nm
/℃(図中、「Zr添加量8mol%、温度係数0.0
02nm/℃」と示される)である。
FIG. 6 shows the temperature dependence of the three types of gratings produced. 6, the vertical axis indicates the Bragg center wavelength (nm), and the horizontal axis indicates the temperature (° C.). Zr
In the case of no addition (conventional optical waveguide type grating), the temperature coefficient indicating the temperature dependence of the grating is 0.01 nm / ° C (in the figure, “Zr is not added, temperature coefficient is 0.01 nm / ° C”). It is. When the amount of Zr added is 8 mol%, the temperature coefficient is 0.002 nm.
/ ° C (in the figure, “Zr addition amount 8 mol%, temperature coefficient 0.0
02 nm / ° C).

【0111】なお、本実施の形態ではSiのアルコキシ
ドとしてTEOSを使用したが、Siを含むアルコキシ
ドであれば同様の効果がえられる。たとえば、シリコン
テトラメトキシド(silicon tetra-methoxide(Si
(OCH34))、シリコンテトラプロポキシド(sili
con tetra-propoxide(Si(OC374))、シリコ
ンテトラブトキシド(silicon tetra-butoxide(Si
(OC494))等およびこれらのアルコキシドのア
ルコキシル基を別のアルコキシル基や水素原子で置換し
たアルコキシド等を使用しても良い。
In this embodiment, TEOS is used as the alkoxide of Si. However, the same effect can be obtained if the alkoxide contains Si. For example, silicon tetra-methoxide (Si
(OCH 3 ) 4 )), silicon tetrapropoxide (sili
con tetra-propoxide (Si (OC 3 H 7 ) 4 )), silicon tetra-butoxide (Si
(OC 4 H 9 ) 4 )) and the like, and alkoxides in which the alkoxyl group of these alkoxides is replaced with another alkoxyl group or a hydrogen atom may be used.

【0112】また、Geのアルコキシド、Zrのアルコ
キシドとPのアルコキシドとしては、それぞれGe、Z
r、Bを含むアルコキシドであれば同様の効果がえられ
る。
Examples of the alkoxide of Ge, the alkoxide of Zr and the alkoxide of P include Ge, Z
The same effect can be obtained with an alkoxide containing r and B.

【0113】たとえば、本実施の形態で使用した以外の
Geのアルコキシド例として、ゲルマニウムテトラエト
キシド(germanium tetra-ethoxyde(Ge(OC25
4))、ゲルマニウムテトライソプロポキシド(germani
um tetra-isopropoxide(Ge(i-OC374))や
ゲルマニウムテトラブトキシド(germanium tetra-buto
xide(Ge(OC494)等、これらの異性体および
これらのアルコキシドのアルコキシル基を別のアルコキ
シル基や水素原子で置換したアルコキシド等を使用して
もよい。
For example, as an example of Ge alkoxide other than that used in the present embodiment, germanium tetra-ethoxyde (Ge (OC 2 H 5 )
4 )), germanium tetraisopropoxide (germani
um tetra-isopropoxide (Ge (i-OC 3 H 7 ) 4 )) or germanium tetra-butoxide
These isomers such as xide (Ge (OC 4 H 9 ) 4 ) and alkoxides obtained by substituting the alkoxyl group of these alkoxides with another alkoxyl group or a hydrogen atom may be used.

【0114】さらに、本実施の形態で使用した以外のZ
rのアルコキシド例としては、ジルコニウムテトライソ
プロポキシド(zirconium tetra-isopropoxide(Zr
(i-OC374)、ジルコニウムテトラターシャリブ
トキシド(zirconium tetra-tertiarybutoxide(Zr
(t-OC494))、ジルコニウムテトラメトキシド
(zirconium tetra-methoxide(Zr(OCH34
等、これらの異性体およびこれらのアルコキシドのアル
コキシル基を別のアルコキシル基や水素原子で置換した
アルコキシド等を使用しても良い。
Further, Z other than that used in this embodiment
Examples of the alkoxide of r include zirconium tetra-isopropoxide (Zrcon
(I-OC 3 H 7) 4), zirconium tetra-tertiary butoxide (zirconium tetra-tertiarybutoxide (Zr
(T-OC 4 H 9 ) 4 )), zirconium tetra-methoxide (Zr (OCH 3 ) 4 )
These isomers and alkoxides obtained by substituting the alkoxyl group of these alkoxides with another alkoxyl group or a hydrogen atom may be used.

【0115】また、本実施の形態で使用した以外のPの
アルコキシド例としては、ホスフォラストリメトキシド
(P(OCH33)、ホスフォラストリエトキシド(P
(OC253)、ホスフォラストリプロポキシド(P
(OC373)、ホスフォリルトリメトキシド(PO
(OCH33)、ホスフォリルトリエトキシド(PO
(OC253)等、これらの異性体およびこれらのア
ルコキシドのアルコキシル基を別のアルコキシル基や水
素原子で置換したアルコキシド等を使用しても良い。
Examples of alkoxides of P other than those used in the present embodiment include phosphorous trimethoxide (P (OCH 3 ) 3 ) and phosphorous triethoxide (P
(OC 2 H 5 ) 3 ), phosphorous tripropoxide (P
(OC 3 H 7 ) 3 ), phosphoryltrimethoxide (PO
(OCH 3 ) 3 ), phosphoryl triethoxide (PO
(OC 2 H 5 ) 3 ) and the like, and isomers thereof and alkoxides obtained by substituting the alkoxyl group of these alkoxides with another alkoxyl group or hydrogen atom may be used.

【0116】本実施の形態では、クラッドを作成する際
にSi(OC254、P(OCH33、およびZr
(OC254を使用し、コアを作製する際にSi(O
254、P(OCH33、Zr(OC254および
Ge(OC254を使用したが、これだけに成分を限
定するものではない。たとえば、クラッドは、Si、
B、Pを含む石英光導波路膜にZr、Tiの少なくとも
1方が添加されていればよく、同様の効果がえられる。
また、コア膜は、Si、B、P、Geを含む石英光導波
路膜にZr、Tiの少なくとも1方が添加されていれば
よく、同様の効果がえられる。
In this embodiment, Si (OC 2 H 5 ) 4 , P (OCH 3 ) 3 , and Zr
(OC 2 H 5 ) 4 was used, and Si (O 2
C 2 H 5) 4, P (OCH 3) 3, Zr (OC 2 H 5) 4 and Ge (OC 2 H 5) but 4 were used, this alone does not limit the components. For example, the cladding is Si,
The same effect can be obtained as long as at least one of Zr and Ti is added to the quartz optical waveguide film containing B and P.
The core film may have the same effect as long as at least one of Zr and Ti is added to the quartz optical waveguide film containing Si, B, P, and Ge.

【0117】実施の形態3.つぎに、本発明の光導波路
型グレーティングの実施の形態3について説明する。
Embodiment 3 Next, an optical waveguide grating according to a third embodiment of the present invention will be described.

【0118】本実施の形態では、従来例4の火炎堆積法
によりTiを添加したコア用石英光導波路膜(コア膜)
を作製した。基板は、厚さ1mmであり、TiO2を0m
ol%、7mol%、14mol%添加した3種類の石
英基板を使用した。この基板上に、アルゴンガスをキャ
リアガスとしてSiCl4、BCl3、PCl3、TiC
4、GeCl4などの出発原料を酸水素バーナーへ輸送
し、火炎中にて加水分解して微粉末状のB、P、Tiお
よびGeを含むSiO2を作製し、これら微粉末を基板
へ吹き付けて堆積させた。その組成の元素の比は、S
i:B:P:Ti:Ge=71:4:8:7:10と
し、微粉末膜堆積後、1000℃から1200℃の温度
で透明化のための熱処理を行い、コアとなる厚さ6μm
のコア膜を作製した。透明化処理後、スパッタ法によ
り、コア膜上に金属クロム膜を形成し、写真製版法によ
り、断面の一辺の長さが6μmの直線光導波路パターン
を金属クロム膜で作製した。その後、RIE(反応性イ
オンエッチング)法によりコア膜をエッチングして、金
属クロム膜で覆われていないコア膜を取り除いた。
In this embodiment, a quartz optical waveguide film for a core (core film) to which Ti is added by the flame deposition method of the conventional example 4 is used.
Was prepared. The substrate is 1 mm thick and TiO 2 is 0 m
Three types of quartz substrates to which ol%, 7 mol%, and 14 mol% were added were used. On this substrate, SiCl 4 , BCl 3 , PCl 3 , TiC
Starting materials such as l 4 and GeCl 4 are transported to an oxyhydrogen burner and hydrolyzed in a flame to produce fine powdered SiO 2 containing B, P, Ti and Ge, and these fine powders are transferred to a substrate. Spray deposited. The ratio of the elements of the composition is S
i: B: P: Ti: Ge = 71: 4: 8: 7: 10, and after depositing the fine powder film, a heat treatment for transparency was performed at a temperature of 1000 ° C. to 1200 ° C., and the thickness of the core was 6 μm.
Was prepared. After the transparency treatment, a metal chromium film was formed on the core film by a sputtering method, and a linear optical waveguide pattern having a cross-sectional length of 6 μm was formed of the metal chromium film by a photoengraving method. Thereafter, the core film was etched by RIE (reactive ion etching) to remove the core film not covered with the metal chromium film.

【0119】つぎに、前記直線光導波路パターンを除去
したのち、再びB、P、Tiを含みGeを含まないSi
2組成で、火炎堆積法により微粒子を基板上に堆積
し、高温熱処理して厚さ20μmの上クラッドを形成し
て光導波路を作製した。このときの上クラッドの組成の
元素の比は、Si:B:P:Ti=79:4:10:7
とした。作製した各部の屈折率は、上クラッドが1.4
685、コアが1.4785であり、コアと上クラッド
との屈折率差は、約0.8%であった。
Next, after removing the linear optical waveguide pattern, the Si containing B, P, Ti and containing no Ge is again used.
Fine particles of O 2 composition were deposited on the substrate by a flame deposition method, and a high-temperature heat treatment was performed to form an upper clad having a thickness of 20 μm, thereby producing an optical waveguide. At this time, the ratio of the elements of the composition of the upper clad is as follows: Si: B: P: Ti = 79: 4: 10: 7
And The refractive index of each part produced was 1.4 for the upper clad.
685, the core was 1.4785, and the refractive index difference between the core and the upper clad was about 0.8%.

【0120】前記3種類の石英基板のうちTiを7mo
l%添加した基板上にコア膜を作製したばあい、前記基
板の熱膨張係数は、温度が−20〜200℃のとき、ほ
ぼ0である。また、Tiを添加していない基板のばあ
い、該基板の熱膨張係数は、温度が−20〜200℃の
とき、約5×10-6である。さらに、Tiを14mol
%添加した基板のばあい、前記基板の熱膨張係数は、温
度が−20〜200℃のとき、約−4×10-6である。
Of the three types of quartz substrates, Ti was
When a core film is formed on a substrate to which 1% is added, the thermal expansion coefficient of the substrate is almost 0 when the temperature is -20 to 200 ° C. In the case of a substrate to which Ti is not added, the coefficient of thermal expansion of the substrate is about 5 × 10 −6 when the temperature is −20 to 200 ° C. Further, 14 mol of Ti
In the case of a substrate to which% is added, the coefficient of thermal expansion of the substrate is approximately −4 × 10 −6 when the temperature is −20 to 200 ° C.

【0121】つぎに、本実施の形態で作製した直線光導
波路にグレーティングを作製し、本実施の形態のグレー
ティングの温度依存性を調べた。グレーティングの作製
では、前述の従来例2のファイバグレーティングの作製
と同じように、強い紫外光(エキシマレーザ、KrF
(波長248nm))を位相マスクを介して光導波路の
コアに照射し、光誘起によって光導波路のコアに屈折率
変調型グレーティングを作製した。紫外光の照射条件
は、200mJ/cm2/pulseのエネルギー密度
で、周波数60Hz、照射時間は60分とした。図7
に、3種類の基板上に形成した各グレーティングの温度
依存性を示す。図7において、縦軸はブラック中心波長
(nm)を示し、横軸は温度(℃)を示す。Tiを添加
しない基板(従来の基板)を用いたばあい、光導波路型
グレーティングフィルタの温度依存性を表わす温度係数
は、0.01nm/℃(図中、「Ti添加なし、温度係
数0.01nm/℃」と示される)である。また、Ti
を7mol%添加した基板を用いたばあい、温度係数は
0.003nm/℃(図中、「Ti添加量7mol%、
温度係数0.003nm/℃」と示される)である。さ
らに、Tiを14mol%添加した基板を用いたばあ
い、温度係数は0.001nm/℃(図中、「Ti添加
量14mol%、温度係数0.001nm/℃」と示さ
れる)である。
Next, a grating was fabricated on the linear optical waveguide fabricated in the present embodiment, and the temperature dependence of the grating in the present embodiment was examined. In the fabrication of the grating, as in the fabrication of the fiber grating of Conventional Example 2 described above, strong ultraviolet light (excimer laser, KrF
(Wavelength: 248 nm)) was applied to the core of the optical waveguide through a phase mask, and a refractive index modulation type grating was fabricated on the core of the optical waveguide by photo-induced light. The irradiation conditions of the ultraviolet light were an energy density of 200 mJ / cm 2 / pulse, a frequency of 60 Hz, and an irradiation time of 60 minutes. FIG.
FIG. 3 shows the temperature dependence of each of the gratings formed on the three types of substrates. In FIG. 7, the vertical axis indicates the black center wavelength (nm), and the horizontal axis indicates the temperature (° C.). When a substrate not containing Ti (conventional substrate) is used, the temperature coefficient representing the temperature dependency of the optical waveguide grating filter is 0.01 nm / ° C. (“No Ti added, temperature coefficient 0.01 nm / ° C "). Also, Ti
Is used, the temperature coefficient is 0.003 nm / ° C. (in the figure, “Ti addition amount 7 mol%,
Temperature coefficient 0.003 nm / ° C). Furthermore, when a substrate to which 14 mol% of Ti is added is used, the temperature coefficient is 0.001 nm / ° C. (in the figure, “the amount of Ti added is 14 mol%, and the temperature coefficient is 0.001 nm / ° C.”).

【0122】したがって、火炎堆積法により作製したT
i添加光導波路は、グレーティングの温度依存性の低減
が可能であり、さらにTiを添加した石英基板を使用す
れば一層の温度依存性の低減が可能であった。
Therefore, the T deposited by the flame deposition method
The temperature dependence of the grating can be reduced in the i-doped optical waveguide, and the temperature dependence can be further reduced by using a quartz substrate doped with Ti.

【0123】また、本実施の形態では、出発原料とし
て、SiCl4、BCl3、PCl3、TiCl4およびG
eCl4を使用したが、Si、B、P、Ti、Geを含
む原料であればとくにこれらにかぎるものではない。ま
た、実施の形態2と同様にTiの代わりにZrを使用し
ても同様の効果がえられる。
In the present embodiment, SiCl 4 , BCl 3 , PCl 3 , TiCl 4 and G
Although eCl 4 was used, raw materials containing Si, B, P, Ti, and Ge are not limited to these. Similar effects can be obtained by using Zr instead of Ti as in the second embodiment.

【0124】実施の形態4.つぎに、本発明の光導波路
型グレーティングの実施の形態4について説明する。
Embodiment 4 Next, an optical waveguide grating according to a fourth embodiment of the present invention will be described.

【0125】本発明の実施の形態1の石英系光導波路膜
の製法を用いて、断面の一辺の長さが6μmの直線光導
波路を形成し、室温で150気圧の高圧水素処理を14
日間行い、その後直ちに、強い紫外光(エキシマレー
ザ、KrF(波長248nm))を照射し、光誘起によ
り光導波路のコアの屈折率を変化させた。紫外光照射条
件は、200mJ/cm2/pulseのエネルギー密
度で、周波数60Hz、照射時間は60分とした。レー
ザ照射後のコアの屈折率変化を測定すると0.0018
であり、Tiを添加した光導波路のコアでも無添加のば
あいと同様に屈折率変化がえられた。
Using the method for manufacturing a quartz-based optical waveguide film according to the first embodiment of the present invention, a linear optical waveguide having a cross section of 6 μm in side length is formed, and high-pressure hydrogen treatment at 150 atm at room temperature is performed.
Immediately thereafter, irradiation with strong ultraviolet light (excimer laser, KrF (wavelength: 248 nm)) was performed, and the refractive index of the core of the optical waveguide was changed by light induction. The ultraviolet light irradiation conditions were an energy density of 200 mJ / cm 2 / pulse, a frequency of 60 Hz, and an irradiation time of 60 minutes. The change in refractive index of the core after laser irradiation was 0.0018.
In the core of the optical waveguide to which Ti was added, a change in the refractive index was obtained as in the case where no addition was made.

【0126】なお、本実施の形態のグレーティングの損
失は、0.3dBから0.8dBであった。
Note that the loss of the grating of the present embodiment was from 0.3 dB to 0.8 dB.

【0127】実施の形態5.つぎに、本発明の光導波路
型グレーティングの実施の形態5について説明する。
Embodiment 5 FIG. Next, an optical waveguide grating according to a fifth embodiment of the present invention will be described.

【0128】従来例4に示される石英系光導波路膜の製
法と同じ、火炎堆積法により、厚さ6μmのコア膜を形
成し、コアのマスクを金属Cr膜で作製し、RIE法に
より、コア膜をエッチングして、幅6μmのコアを形成
した。さらに、前記マスクを除去したのち上クラッドで
ある厚さ約20μmの石英膜を形成し、直線光導波路を
作製した。
A 6 μm-thick core film was formed by the flame deposition method, which was the same as the method of manufacturing the quartz optical waveguide film shown in Conventional Example 4, and a mask of the core was formed of a metal Cr film. The film was etched to form a 6 μm wide core. Further, after removing the mask, a quartz film having a thickness of about 20 μm as an upper clad was formed, and a linear optical waveguide was manufactured.

【0129】つぎに、石英ガラス製の位相マスクを直線
光導波路上に接触させて置き、この位相マスクを介して
エキシマレーザ光を直線光導波路に照射した。エキシマ
レーザ光の照射条件は、400mJ/cm2/puls
eのエネルギー密度で、周波数60Hz、照射時間1時
間とした。位相マスクとしては、1078nmのグレー
ティングピッチを有するマスクを使用した。
Next, a phase mask made of quartz glass was placed in contact with the linear optical waveguide, and the linear optical waveguide was irradiated with excimer laser light through the phase mask. The irradiation condition of the excimer laser light is 400 mJ / cm 2 / pulss
The energy density was e, the frequency was 60 Hz, and the irradiation time was 1 hour. As the phase mask, a mask having a grating pitch of 1078 nm was used.

【0130】図8に、本実施の形態の光導波路型グレー
ティングのグレーティング反射波長特性の一例を示す。
図8において、縦軸は反射率(%)を示し、横軸は入射
光の波長(nm)を示す。図8に示されるように、えら
れたグレーティング反射波長特性は、ブラッグ中心波長
が1567nm、反射率が99.9%、帯域が1.8n
mであった。
FIG. 8 shows an example of the reflection wavelength characteristic of the grating of the optical waveguide type grating according to the present embodiment.
In FIG. 8, the vertical axis indicates the reflectance (%), and the horizontal axis indicates the wavelength (nm) of the incident light. As shown in FIG. 8, the obtained grating reflection wavelength characteristics include a Bragg center wavelength of 1567 nm, a reflectivity of 99.9%, and a band of 1.8 n.
m.

【0131】つぎに、直線光導波路上に金属クロム膜を
約5000Å程度スパッタ形成し、写真製版法により、
幅50μm、長さ5mmの薄膜ヒータをグレーティング
上に形成した。図9に、本実施の形態のグレーティング
および基板上に薄膜ヒータを取り付けた図を示す。図9
において、13はグレーティング、14aはヒータ電
極、14bは入出力電極、14cは電流リードを示す。
なお、グレーティング13の上に形成されている上クラ
ッドは図示されていない。前記薄膜ヒータは、ヒータ電
極14a、入出力電極14bおよび電流リード14cか
らなる。ヒータ電極の電流入出力部分は、矩形状のヒー
タ電極の両端から基板端部まで引き回した入出力電極か
らなり、該入出力電極に電流リードを銀ペーストで接続
した。
Next, a metal chromium film was sputtered on the linear optical waveguide by about 5000 °, and the metal plate was formed by photolithography.
A thin film heater having a width of 50 μm and a length of 5 mm was formed on the grating. FIG. 9 shows a diagram of the present embodiment in which the thin film heater is mounted on the grating and the substrate. FIG.
In the figure, 13 is a grating, 14a is a heater electrode, 14b is an input / output electrode, and 14c is a current lead.
The upper clad formed on the grating 13 is not shown. The thin film heater includes a heater electrode 14a, an input / output electrode 14b, and a current lead 14c. The current input / output portion of the heater electrode was composed of an input / output electrode routed from both ends of the rectangular heater electrode to the end of the substrate, and a current lead was connected to the input / output electrode with silver paste.

【0132】ヒータ電極14aに50mAの電流を通電
すると、直線光導波路の温度が約20℃上昇し、熱光学
効果により、コアの屈折率が上がると同時にコアの熱膨
張によりグレーティングピッチも大きくなる。前記コア
の熱光学係数は、0.00001/℃で、熱膨張係数は、
約5×10-6である。
When a current of 50 mA is applied to the heater electrode 14a, the temperature of the linear optical waveguide rises by about 20 ° C., and the refractive index of the core increases due to the thermo-optic effect, and the grating pitch also increases due to the thermal expansion of the core. The core has a thermo-optic coefficient of 0.000001 / ° C. and a thermal expansion coefficient of:
It is about 5 × 10 -6 .

【0133】図10に印加電流とブラッグ中心波長の関
係を示す。図10において、縦軸はブラッグ中心波長
(nm)を示す、横軸は印加電流(mA)を示す。グレ
ーティングのブラッグ中心波長は、ヒータ電極に50m
Aの電流を通電することによって生じる20℃の温度変
化により、1567.0nmから1567.5nmまで
変化した。薄膜ヒータへの電流量を変えることによっ
て、グレーティングのブラッグ中心波長を制御すること
ができた。薄膜ヒータの温度可変範囲は、薄膜ヒータの
膜厚により決まる。図10に示されるように、膜厚50
00Åの薄膜ヒータは150mAの通電により断線(図
中、「×」で示される)したが、膜厚を厚くすることに
より、大きな電流を流すことができる。たとえば、膜厚
20000Åの薄膜ヒータでは500mAまで通電可能
であり、光導波路においても約100℃の温度変化が可
能であり、波長可変範囲も2nmから3nmであった。
FIG. 10 shows the relationship between the applied current and the Bragg center wavelength. In FIG. 10, the vertical axis indicates the Bragg center wavelength (nm), and the horizontal axis indicates the applied current (mA). Bragg center wavelength of grating is 50m to heater electrode
The temperature changed from 1567.0 nm to 1567.5 nm due to the temperature change of 20 ° C. caused by passing the current of A. The Bragg center wavelength of the grating could be controlled by changing the amount of current to the thin film heater. The temperature variable range of the thin film heater is determined by the thickness of the thin film heater. As shown in FIG.
Although the thin-film heater of 00 ° was disconnected by a current of 150 mA (indicated by “x” in the figure), a large current can be passed by increasing the film thickness. For example, a thin-film heater with a thickness of 20000 ° can conduct electricity up to 500 mA, can change the temperature of the optical waveguide by about 100 ° C., and has a wavelength variable range of 2 nm to 3 nm.

【0134】実施の形態6.つぎに、本発明の光導波路
型グレーティングの実施の形態6について説明する。
Embodiment 6 FIG. Next, an optical waveguide grating according to a sixth embodiment of the present invention will be described.

【0135】本発明の実施の形態1に示される石英系光
導波路膜の製法を用いて、Tiを0mol%、7mol
%または15mol%添加した厚さ6μmのコア膜を形
成し、コアのマスクを金属Cr膜で作製し、RIE法に
より、コア膜をエッチングして、幅6μmのコアを形成
し、上クラッドである厚さ約20μmの石英膜を形成
し、直線光導波路を作製した。
Using the method for manufacturing a silica-based optical waveguide film described in Embodiment 1 of the present invention, Ti was added in an amount of 0 mol% and 7 mol%.
% Or 15 mol%, a core film having a thickness of 6 μm is formed, a mask for the core is formed of a metal Cr film, and the core film is etched by RIE to form a core having a width of 6 μm. A quartz film having a thickness of about 20 μm was formed to produce a linear optical waveguide.

【0136】つぎに、石英ガラス製の位相マスクを光導
波路膜上に接触させて置き、この位相マスクを介してエ
キシマレーザ光を直線光導波路に照射した。エキシマレ
ーザ光の照射条件は、400mJ/cm2/pulse
のエネルギー密度で、周波数60Hz、照射時間1時間
とした。位相マスクのグレーティングピッチは、107
8nmである。えられたグレーティングの反射特性は、
実施の形態5と同じであった。つぎに、実施の形態5と
同様に、直線光導波路上に金属クロム膜を約5000Å
程度スパッタ形成し、写真製版法により、幅50μm、
長さ5mmのヒータを含んでなる薄膜ヒータをグレーテ
ィング上に形成した。
Next, a phase mask made of quartz glass was placed in contact with the optical waveguide film, and the linear optical waveguide was irradiated with excimer laser light through the phase mask. The irradiation condition of the excimer laser beam is 400 mJ / cm 2 / pulse
At an energy density of 60 Hz and an irradiation time of 1 hour. The grating pitch of the phase mask is 107
8 nm. The reflection characteristics of the obtained grating are
Same as the fifth embodiment. Next, as in the fifth embodiment, a metal chromium film is formed on the linear optical waveguide by about 5000 Å.
About 50μm width by photoengraving
A thin film heater comprising a 5 mm long heater was formed on the grating.

【0137】ヒータ電極に50mAの電流を通電する
と、直線光導波路の温度が約20℃上昇し、熱光学効果
により、コアの屈折率が上がると同時にコアの熱膨張に
よりグレーティングピッチも大きくなる。コアの熱光学
係数は0.00001/℃であり、熱膨張係数は、Ti
を添加しないばあい、約5×10-6であり、8mol%
添加したばあい、ほぼ0となり、15mol%添加した
ばあい、約−4×10-6であった。
When a current of 50 mA is applied to the heater electrode, the temperature of the linear optical waveguide rises by about 20 ° C., and the refractive index of the core increases due to the thermo-optic effect, and the grating pitch also increases due to the thermal expansion of the core. The core has a thermo-optic coefficient of 0.00001 / ° C. and a thermal expansion coefficient of Ti
Is about 5 × 10 -6 without addition of 8 mol%
When it was added, it was almost 0, and when it was added at 15 mol%, it was about −4 × 10 −6 .

【0138】図11にブラッグ中心波長と印加電流の関
係を示す。図11において、縦軸はブラック中心波長
(nm)を示す、横軸は印加電流(mA)を示す。図1
1に示されるように、ヒータ電極に50mAの電流を印
加して生じさせた20℃の温度変化により、Tiを添加
していないばあい(図中、「Ti添加なし」と示され
る)、ブラック中心波長が1567.0nmから156
7.5nmに変化した。また、Ti添加量が7mol%
のばあい(図中、「Ti添加量7mol%」と示され
る)、1567.0nmから1567.3nmに変化し
た。さらに、Ti添加量が15mol%のばあい(図
中、「Ti添加量15mol%」と示される)、156
7.0nmから1567.2nmに変化した。すなわ
ち、本実施の形態でも、薄膜ヒータへの電流量を変える
ことによって、グレーティングのブラッグ波長を制御す
ることができた。本実施の形態のばあい、波長可変幅が
大きいのは、Tiを添加しない直線光導波路のグレーテ
ィングであり、100℃の温度変化で1567.0nm
から1569.0nmまで変化させることができた。T
iを添加した直線光導波路のグレーティングは、温度に
対するブラッグ波長の変化が小さいため、ブラッグ中心
波長の精密制御が可能となり、0.01nm単位での波
長制御が可能であった。
FIG. 11 shows the relationship between the Bragg center wavelength and the applied current. In FIG. 11, the ordinate indicates the black center wavelength (nm), and the abscissa indicates the applied current (mA). FIG.
As shown in FIG. 1, when Ti was not added due to a temperature change of 20 ° C. caused by applying a current of 50 mA to the heater electrode (indicated as “no Ti added” in the figure), black Center wavelength from 1567.0 nm to 156
It changed to 7.5 nm. In addition, the amount of Ti added is 7 mol%.
In the case (shown as “Ti addition amount 7 mol%” in the figure), the value changed from 1567.0 nm to 1567.3 nm. Further, when the amount of Ti added is 15 mol% (shown as “the amount of Ti added 15 mol%” in the figure), 156
It changed from 7.0 nm to 1567.2 nm. That is, also in the present embodiment, the Bragg wavelength of the grating could be controlled by changing the amount of current to the thin film heater. In the case of the present embodiment, the wavelength tunable range is large in the grating of the linear optical waveguide to which Ti is not added, and 1567.0 nm at a temperature change of 100 ° C.
To 1569.0 nm. T
In the grating of the linear optical waveguide to which i was added, since the change in the Bragg wavelength with respect to the temperature was small, the Bragg center wavelength could be precisely controlled, and the wavelength could be controlled in units of 0.01 nm.

【0139】一般的に、ソリトンパルス光は、5000
km程度の長距離を伝送すると、分散による波形歪みが
発生する。本実施の形態の薄膜ヒータ付き直線光導波路
のグレーティングは、狭帯域で0.01nm単位での波
長制御を行うことにより、このような歪んだソリトンパ
ルス光の波長分散を成形し元の波長幅を持つソリトンパ
ルス光を作製できた。
In general, the soliton pulse light is 5000
Transmission over a long distance of about km causes waveform distortion due to dispersion. The grating of the linear optical waveguide with the thin film heater according to the present embodiment performs wavelength control in units of 0.01 nm in a narrow band, thereby shaping the wavelength dispersion of such distorted soliton pulse light to reduce the original wavelength width. Soliton pulsed light could be produced.

【0140】実施の形態7.つぎに、本発明の光導波路
型グレーティングの実施の形態7について説明する。
Embodiment 7 FIG. Next, an optical waveguide grating according to a seventh embodiment of the present invention will be described.

【0141】実施の形態1の石英系光導波路膜の作製法
と同様に、厚さ6μmのコア膜を形成し、つぎに、コア
のマスクを金属Cr膜で作製し、RIE法により、コア
を作製し、CVD法により上クラッドを形成した。
A 6 μm thick core film is formed in the same manner as in the method of manufacturing the quartz optical waveguide film of the first embodiment. Next, a core mask is formed of a metal Cr film, and the core is formed by RIE. It was manufactured and an upper clad was formed by a CVD method.

【0142】図12に、このようにして作製した光導波
路の断面を示す。図12において、1はシリコン基板で
ある基板、9は下クラッド、10aはコア、12は上ク
ラッドを示す。ここまでは、従来例4と同様に作製し
て、コア10aの厚さが6μmあるため、上クラッド1
2の表面はコア10aの直上部分である凸部12aだけ
盛り上がった形状になっていた。つぎに、上クラッド1
2の表面を3000番程度の研磨材を使用して研磨し、
表面の凸部12aを無くし、上クラッド12の表面が平
滑な光導波路を作製した。
FIG. 12 shows a cross section of the optical waveguide thus manufactured. In FIG. 12, 1 is a silicon substrate, 9 is a lower clad, 10a is a core, and 12 is an upper clad. Up to this point, the core 10a was manufactured in the same manner as in Conventional Example 4 and the thickness of the core 10a was 6 μm.
The surface of No. 2 had a shape in which only the convex portion 12a, which was directly above the core 10a, was raised. Next, upper clad 1
The surface of No. 2 is polished using an abrasive of about # 3000,
An optical waveguide in which the surface of the upper clad 12 was smooth without the protrusions 12a on the surface was produced.

【0143】つぎに、石英ガラス製の位相マスクを上ク
ラッド上に接触させて置き、この位相マスクを介してエ
キシマレーザ光をコアに照射し、光導波路型グレーティ
ングを作製した。エキシマレーザ光の照射条件は、40
0mJ/cm2/pulseのエネルギー密度で、周波
数60Hz、照射時間1時間とした。位相マスクのグレ
ーティングピッチは、1078nmである。従来例4の
ばあい、レーザ照射中の位相マスクのズレ、振動による
不要なグレーティングがコアに書き込まれ、本来あるべ
きでないピークが発生することがあった。一方、本実施
の形態では、位相マスクが上クラッドに完全に密着し、
不要なピークは発生しなかった。
Next, a phase mask made of quartz glass was placed in contact with the upper clad, and the core was irradiated with excimer laser light through the phase mask to produce an optical waveguide grating. The excimer laser light irradiation condition is 40
The energy density was 0 mJ / cm 2 / pulse, the frequency was 60 Hz, and the irradiation time was 1 hour. The grating pitch of the phase mask is 1078 nm. In the case of Conventional Example 4, an unnecessary grating due to the displacement and vibration of the phase mask during laser irradiation was written to the core, and a peak that should not exist was sometimes generated. On the other hand, in the present embodiment, the phase mask completely adheres to the upper clad,
No unnecessary peaks occurred.

【0144】実施の形態8.つぎに、本発明の光導波路
型グレーティングの実施の形態8について説明する。
Embodiment 8 FIG. Next, an optical waveguide grating according to an eighth embodiment of the present invention will be described.

【0145】実施の形態1と同様に、厚さ1mm程度のシ
リコン基板にオゾン酸化を用いたCVD法により石英系
光導波路膜を形成する。使用した原料は、テトラエチル
オルトシリケート(tetraethyl orthosilicate(Si
(OC254))、ボロントリイソプロポキシド(bor
on tri-isopropoxide(B(i-OC373))、トリ
メチルホスファイト(trimethyl phosphite(P(OC
33))、ゲルマニウムテトラエトキシド(germaniu
m tetra-ethoxide(Ge(OC254))であった。
キャリアガスは、高純度Arガスとし、各原料容器ごと
に流量調節器が付属しており、それぞれの蒸気の流量を
独立に制御できる。
As in the first embodiment, a quartz optical waveguide film is formed on a silicon substrate having a thickness of about 1 mm by a CVD method using ozone oxidation. The raw materials used were tetraethyl orthosilicate (Si
(OC 2 H 5 ) 4 )), boron triisopropoxide (bor
on tri-isopropoxide (B (i-OC 3 H 7 ) 3 )), trimethyl phosphite (P (OC
H 3 ) 3 )), germanium tetraethoxide (germaniu
m tetra-ethoxide (Ge (OC 2 H 5 ) 4 )).
The carrier gas is a high-purity Ar gas, and a flow controller is attached to each raw material container so that the flow rate of each vapor can be controlled independently.

【0146】反応管へ、8重量%のオゾンを含む酸素ガ
スを導入するとともに、基板の温度を800℃として、
原料の分解および反応を促進させ、反応管内に設置した
基板に成膜する。基板は、3インチ径のシリコン基板を
使用した。真空度は、50torr、成膜速度は、およ
そ10μm/時間とした。光導波路作製は、まずシリコ
ン基板上にSi(OC254、B(i-OC373
よびP(OCH33の蒸気のみを供給し、下クラッド用
の石英膜を形成した。この石英膜は、Si(OC25
4、B(i-OC373およびP(OCH33の原料容
器の温度を、70℃、30℃と30℃にそれぞれ保持
し、マスフローコントローラにより、0.75リットル
/min、0.05リットル/minと0.1リットル
/minにそれぞれの原料のキャリアガス流量を調整し
た。成膜時間は約2時間で、膜厚は20μm程度とし
た。このときえられた下クラッドの屈折率は、1.45
85程度であった。
Oxygen gas containing 8% by weight of ozone was introduced into the reaction tube, and the temperature of the substrate was set to 800 ° C.
The decomposition and reaction of the raw materials are promoted, and a film is formed on a substrate provided in the reaction tube. As the substrate, a silicon substrate having a diameter of 3 inches was used. The degree of vacuum was 50 torr, and the film formation rate was about 10 μm / hour. In manufacturing an optical waveguide, first, only a vapor of Si (OC 2 H 5 ) 4 , B (i-OC 3 H 7 ) 3 and P (OCH 3 ) 3 is supplied onto a silicon substrate, and a quartz film for the lower cladding is formed. Formed. This quartz film is made of Si (OC 2 H 5 )
4 , the temperatures of the raw material containers of B (i-OC 3 H 7 ) 3 and P (OCH 3 ) 3 were maintained at 70 ° C., 30 ° C. and 30 ° C., respectively, and 0.75 liter / min by a mass flow controller. The carrier gas flow rate of each raw material was adjusted to 0.05 liter / min and 0.1 liter / min. The film formation time was about 2 hours, and the film thickness was about 20 μm. The refractive index of the lower clad obtained at this time is 1.45.
It was about 85.

【0147】つぎに、Si(OC254、Ge(OC2
54およびP(OCH33のアルコキシドを同時に基
板上に供給して、光導波路のコアとなる高屈折率のコア
膜を6μmの厚さに形成した。この石英膜は、コアを構
成するもので、Si(OC254、P(OCH33
よびGe(OC254の原料容器の温度を、70℃、
30℃と60℃にそれぞれ保持し、マスフローコントロ
ーラにより、0.75リットル/min、0.1リット
ル/minと0.15リットル/minにそれぞれの原
料のキャリアガス流量を調整した。ただし、コア形成で
は、Ge酸化物の含有量が約10%となるように、Ge
アルコキシド蒸気の流量調整を行った。コア膜の屈折率
は、1.4690であった。
Next, Si (OC 2 H 5 ) 4 and Ge (OC 2
H 5) 4 and P (OCH 3) supplies 3 alkoxide simultaneously onto the substrate to form a core layer of high refractive index as the core of the optical waveguide with a thickness of 6 [mu] m. This quartz film constitutes a core. The raw material containers of Si (OC 2 H 5 ) 4 , P (OCH 3 ) 3 and Ge (OC 2 H 5 ) 4 are heated to 70 ° C.
The temperature was maintained at 30 ° C. and 60 ° C., respectively, and the carrier gas flow rate of each raw material was adjusted to 0.75 liter / min, 0.1 liter / min and 0.15 liter / min by a mass flow controller. However, in the core formation, the Ge oxide content is about 10% so that the Ge oxide content is about 10%.
The flow rate of the alkoxide vapor was adjusted. The refractive index of the core film was 1.4690.

【0148】コア膜上に写真製版法により光導波路幅6
μmの光導波路パターンを金属クロムにより作製し、R
IE(リアクティブイオンエッチング)でエッチングし
てコアを作製した。
The optical waveguide width of 6 was formed on the core film by photolithography.
An optical waveguide pattern of μm is made of chromium metal, and R
The core was manufactured by etching with IE (reactive ion etching).

【0149】さらに、前記光導波路パターンを除去した
のち、上クラッドである厚さ約20μmの石英膜を、S
i(OC254、B(OC373とP(OCH33
原料蒸気を基板上に供給して形成し、直線光導波路を作
製した。このときのCVD成膜条件は、下クラッドと同
じであった。
After removing the optical waveguide pattern, the upper clad quartz film having a thickness of about 20 μm was
The raw material vapors of i (OC 2 H 5 ) 4 , B (OC 3 H 7 ) 3 and P (OCH 3 ) 3 were supplied on the substrate to form a linear optical waveguide. The CVD film forming conditions at this time were the same as those of the lower clad.

【0150】つぎに、石英ガラス製の位相マスクを上ク
ラッド上に接触させて置き、この位相マスクを介してエ
キシマレーザ光をコアに照射した。エキシマレーザ光の
照射条件は、400mJ/cm2/pulseのエネル
ギー密度で、周波数60Hz、照射時間1時間である。
位相マスクのグレーティングピッチは、1078nmで
ある。実施の形態8における直線光導波路のグレーティ
ング透過波長特性も、実施の形態5(図8)と同様であ
った。
Next, a phase mask made of quartz glass was placed in contact with the upper clad, and the core was irradiated with excimer laser light through the phase mask. The irradiation conditions of the excimer laser beam are an energy density of 400 mJ / cm 2 / pulse, a frequency of 60 Hz, and an irradiation time of 1 hour.
The grating pitch of the phase mask is 1078 nm. The grating transmission wavelength characteristics of the straight optical waveguide according to the eighth embodiment were also similar to those of the fifth embodiment (FIG. 8).

【0151】つぎに、実施の形態5と同様に、直線光導
波路上に金属クロム膜を約10000Å程度スパッタ形
成した。写真製版法により、幅50μm、長さ1mmの
ヒータ電極を含んでなる薄膜ヒータを図13に示すよう
にグレーティング上に5個形成した。図13は、実施の
形態の光導波路型グレーティングおよび基板上に形成さ
れたヒータ電極を示す説明図である。図13において、
13はグレーティング、14aはヒータ電極、14bは
入出力電極を示す。なお、入出力電極14bに接続され
ている電流リードは図示されていない。また、図13に
は、5個の薄膜ヒータのうち、1番目の薄膜ヒータ、2
番目の薄膜ヒータおよび5番目の薄膜のみが示されてい
る。それぞれの薄膜ヒータは、独立した電流リードによ
り、独立して温度を制御できた。
Next, as in the fifth embodiment, a metal chromium film was formed on the linear optical waveguide by sputtering at about 10,000 °. As shown in FIG. 13, five thin film heaters each including a heater electrode having a width of 50 μm and a length of 1 mm were formed on the grating by photolithography. FIG. 13 is an explanatory diagram showing the optical waveguide grating according to the embodiment and the heater electrodes formed on the substrate. In FIG.
Reference numeral 13 denotes a grating, 14a denotes a heater electrode, and 14b denotes an input / output electrode. The current leads connected to the input / output electrodes 14b are not shown. FIG. 13 shows the first thin-film heater of the five thin-film heaters,
Only the fifth thin film heater and the fifth thin film are shown. The temperature of each thin-film heater could be independently controlled by independent current leads.

【0152】直線光導波路に形成された光導波路型グレ
ーティングにおいて、端から1番目の薄膜ヒータに25
mAを通電し、2番目の薄膜ヒータには50mA、3番
目の薄膜ヒータには75mA、4番目の薄膜ヒータには
100mA、5番目の薄膜ヒータには125mAの電流
を流した。薄膜ヒータへの電流印加により、直線光導波
路の温度が上昇し、熱光学効果によるコアの屈折率上昇
とグレーティングピッチの変化が発生した。全長約5m
mの光導波路型グレーティングにおいて、1番目から順
に5番目の薄膜ヒータ部分まで、グレーティングのブラ
ッグ波長は長波長へシフトし、見かけ上チャープドグレ
ーティングが作製できた。本実施の形態のグレーティン
グは、各薄膜ヒータ直下のグレーティングピッチを、
0.2nm程度づつ大きくしたチャープドグレーティン
グに相当し、サイドバンドピークを抑制することがで
き、きれいな台形状の波長特性をもつ光フィルタを作製
することができた。
In the optical waveguide type grating formed on the linear optical waveguide, the first thin-film heater from the end has 25
A current of 50 mA was passed through the second thin-film heater, 75 mA was passed through the third thin-film heater, 100 mA was passed through the fourth thin-film heater, and 125 mA was passed through the fifth thin-film heater. The current applied to the thin-film heater increased the temperature of the linear optical waveguide, and caused a rise in the refractive index of the core and a change in the grating pitch due to the thermo-optic effect. Total length about 5m
In the optical waveguide type grating of m, the Bragg wavelength of the grating was shifted to a longer wavelength from the first to the fifth thin film heater portion, and an apparently chirped grating was produced. The grating of the present embodiment has a grating pitch immediately below each thin film heater,
It corresponded to a chirped grating which was increased by about 0.2 nm, the side band peak could be suppressed, and an optical filter having a clean trapezoidal wavelength characteristic could be manufactured.

【0153】なお、本実施の形態ではSiのアルコキシ
ドとしてTEOSを使用したが、Siを含むアルコキシ
ドであれば同様の効果がえられる。たとえば、シリコン
テトラメトキシド(silicon tetra-methoxide(Si
(OCH34))、シリコンテトラプロポキシド(sili
con tetra-propoxide(Si(OC374))、シリコ
ンテトラブトキシド(silicon tetra-butoxide(Si
(OC494))等およびこれらのアルコキシドのア
ルコキシル基を別のアルコキシル基や水素原子で置換し
たアルコキシド等を使用しても良い。
In this embodiment, TEOS is used as the alkoxide of Si. However, similar effects can be obtained if the alkoxide contains Si. For example, silicon tetra-methoxide (Si
(OCH 3 ) 4 )), silicon tetrapropoxide (sili
con tetra-propoxide (Si (OC 3 H 7 ) 4 )), silicon tetra-butoxide (Si
(OC 4 H 9 ) 4 )) and the like, and alkoxides in which the alkoxyl group of these alkoxides is replaced with another alkoxyl group or a hydrogen atom may be used.

【0154】また、Geのアルコキシド、Bのアルコキ
シドとPのアルコキシドも、それぞれGe、B、Pを含
むアルコキシドであれば同様の効果がえられる。
The same effect can be obtained for the alkoxide of Ge, the alkoxide of B, and the alkoxide of P as long as they are alkoxides containing Ge, B, and P, respectively.

【0155】実施の形態9.つぎに、本発明の光フィル
タの一実施の形態について説明する。
Embodiment 9 FIG. Next, an embodiment of the optical filter of the present invention will be described.

【0156】実施の形態4の石英系光導波路膜の製法と
同じように、CVD法により、厚さ6μmのコア膜を形
成し、コアのマスクを金属Cr膜で作製し、RIE法に
より、コア膜をエッチングして、幅6μmのコアを形成
し、上クラッドである厚さ約20μmの石英膜を形成
し、直線光導波路を作製した。使用した原料は、テトラ
エチルオルトシリケート(tetraethyl orthosilicate
(Si(OC254))、ボロントリイソプロポキシ
ド(boron tri-isopropoxide(B(i-OC
373))、ゲルマニウムテトラエトキシド(germani
um tetra-ethoxide(Ge(OC254))とし、Ti
は添加しなかった。
A 6 μm thick core film is formed by the CVD method, a core mask is formed of a metal Cr film, and the core is formed by the RIE method. The film was etched to form a core having a width of 6 μm, and a quartz film having a thickness of about 20 μm as an upper clad was formed to produce a linear optical waveguide. The raw material used was tetraethyl orthosilicate
(Si (OC 2 H 5 ) 4 )), boron tri-isopropoxide (B (i-OC
3 H 7) 3)), germanium tetraethoxide (Germani
um tetra-ethoxide (Ge (OC 2 H 5 ) 4 )) and Ti
Was not added.

【0157】直線光導波路は、同一基板上に2mm間隔
に5本並行に作製し、室温で150気圧の高圧水素処理
を14日間行った。つぎに、スパッタ法により、厚さ約
10000Åの金属クロム膜を上クラッド上に形成し、
写真製版法により、幅20μm、長さ5mmの窓を1番
目の直線光導波路上に形成した。1078nmピッチの
位相マスクを上クラッド表面から数mm離して置き、こ
の位相マスクを介してエキシマレーザ光を直線光導波路
に照射した。エキシマレーザ光の照射条件は、400m
J/cm2/pulseのエネルギー密度で、周波数6
0Hz、照射時間1時間とした。金属クロムがカバーし
ている直線光導波路に対しては、エキシマレーザ光がク
ロム膜で反射するため、グレーティングは形成されず
に、窓が形成されている1番目の直線光導波路にのみグ
レーティングが形成された。
Five linear optical waveguides were formed in parallel on the same substrate at intervals of 2 mm, and subjected to a high-pressure hydrogen treatment at room temperature and a high pressure of 150 atm for 14 days. Next, a metal chromium film having a thickness of about 10,000 ° is formed on the upper clad by sputtering.
A window having a width of 20 μm and a length of 5 mm was formed on the first linear optical waveguide by photolithography. A phase mask having a pitch of 1078 nm was placed at a distance of several mm from the surface of the upper clad, and the linear optical waveguide was irradiated with excimer laser light through the phase mask. Excimer laser light irradiation condition is 400m
Energy density of J / cm 2 / pulse, frequency 6
0 Hz and irradiation time was 1 hour. For the linear optical waveguide covered by metallic chromium, no grating is formed because the excimer laser light is reflected by the chromium film, and a grating is formed only on the first linear optical waveguide having a window. Was done.

【0158】つぎに、クロム膜を酸洗いし、除去した
後、再び、スパッタ法により、厚さ約10000Åの金
属クロム膜を上クラッド上に形成し、写真製版法によ
り、幅20μm、長さ5mmの窓を2番目の直線光導波
路上に形成した。1075nmピッチの位相マスクを上
クラッド表面から数mm離して置き、この位相マスクを
介してエキシマレーザ光を直線光導波路に照射した。エ
キシマレーザ光の照射条件は、400mJ/cm2/p
ulseのエネルギー密度で、周波数60Hz、照射時
間1時間とした。このばあいも、金属クロムは保護膜と
して作用し、金属クロムがカバーしている直線光導波路
に対しては、グレーティングは形成されないまま残り、
窓が形成されている2番目の直線光導波路にのみ光導波
路型グレーティングが形成された。
Next, after the chromium film was pickled and removed, a metal chromium film having a thickness of about 10,000 ° was formed again on the upper clad by sputtering, and the width was 20 μm and the length was 5 mm by photolithography. Was formed on the second straight optical waveguide. A phase mask having a pitch of 1075 nm was placed at a distance of several mm from the surface of the upper clad, and the linear optical waveguide was irradiated with excimer laser light through the phase mask. The irradiation condition of the excimer laser light is 400 mJ / cm 2 / p
The energy density was ulse, the frequency was 60 Hz, and the irradiation time was 1 hour. Also in this case, the metallic chromium acts as a protective film, and no grating is formed on the straight optical waveguide covered by the metallic chrome,
The optical waveguide type grating was formed only on the second straight optical waveguide having the window.

【0159】以下、同様に5番目の直線光導波路まで、
位相マスクのピッチを3nmづつ変化させて、5種類の
異なるグレーティングを同一基板上に作製した。1番目
のグレーティングのブラッグ中心波長は、1567.0
nm、2番目のグレーティングのブラッグ中心波長は、
1562.6nm、3番目のグレーティングのブラッグ
中心波長は、1558.2nm、4番目のグレーティン
グのブラッグ中心波長は、1553.9nm、5番目の
グレーティングのブラッグ中心波長は、1549.5n
mであり、帯域はそれぞれ約2.0nmであり、反射率
は99.9%である。5種類のグレーティングの両端を
研磨し、片端にFCコネクタを接続したシングルモード
光ファイバを、5種類のグレーティングの両端面にそれ
ぞれ接続した。
Hereinafter, similarly, up to the fifth straight optical waveguide,
By changing the phase mask pitch by 3 nm, five different gratings were fabricated on the same substrate. The Bragg center wavelength of the first grating is 1567.0
nm, the Bragg center wavelength of the second grating is
1562.6 nm, the Bragg center wavelength of the third grating is 1558.2 nm, the Bragg center wavelength of the fourth grating is 1553.9 nm, and the Bragg center wavelength of the fifth grating is 1549.5 n
m, the bands are each about 2.0 nm, and the reflectivity is 99.9%. Both ends of the five types of gratings were polished, and single-mode optical fibers having FC connectors connected to one end were connected to both end surfaces of the five types of gratings, respectively.

【0160】波長1567.0nm、1562.6n
m、1558.2nm、1553.9nm、1549.
5nmで帯域1.5nmのレーザをカプラにて波長多重
し、その波長多重信号を1×5のスプリッタで5つに等
分し、1番目の直線光導波路グレーティングの一端部に
入力し、1番目のグレーティングの他の端部と2番目の
グレーティングの一端部を接続し、2番目のグレーティ
ングの他の端部と3番目のグレーティングの一端部を接
続し、3番目のグレーティングの他の端部と4番目のグ
レーティングの一端部を接続し、4番目のグレーティン
グの他の端部からレーザを出力した。4番目のグレーテ
ィングの他の端部から出力した光信号は、波長154
9.5nmで帯域1.5nmのレーザ光であり、5波長
多重光信号から5番目のグレーティングのブラッグ中心
波長と同一の波長の光信号を分波することができた。
Wavelength: 1567.0 nm, 1562.6 n
m, 1558.2 nm, 1553.9 nm, 1549.
A 5 nm, 1.5 nm band laser is wavelength multiplexed by a coupler, the wavelength multiplexed signal is equally divided into five by a 1 × 5 splitter, and input to one end of a first linear optical waveguide grating. The other end of the second grating is connected to one end of the second grating, the other end of the second grating is connected to one end of the third grating, and the other end of the third grating is connected to the other end of the third grating. One end of the fourth grating was connected, and a laser was output from the other end of the fourth grating. The optical signal output from the other end of the fourth grating has a wavelength of 154.
An optical signal having the same wavelength as the Bragg center wavelength of the fifth grating was able to be separated from the 5-wavelength multiplexed optical signal, which is a laser beam of 9.5 nm and a band of 1.5 nm.

【0161】同様に、波長1567.0nm、156
2.6nm、1558.2nm、1553.9nm、1
549.5nmで帯域1.5nmのレーザをカプラにて
波長多重し、その波長多重信号を1×5のスプリッタで
5つに等分し、1番目のグレーティングの一端部に入力
し、1番目のグレーティングの他の端部と2番目のグレ
ーティングの一端部を接続し、2番目のグレーティング
の他の端部と3番目のグレーティングの一端部を接続
し、3番目のグレーティングの他の端部と5番目のグレ
ーティングの一端部を接続し、5番目のグレーティング
の他の端部からレーザを出力した。5番目のグレーティ
ングの他の端部から出力した光信号は、波長1553.
9nmで帯域1.5nmのレーザ光であり、5波長多重
光信号から4番目のグレーティングのブラッグ中心波長
と同一の波長の光信号を分波することができた。
Similarly, at a wavelength of 1567.0 nm, 156
2.6 nm, 1558.2 nm, 1553.9 nm, 1
A laser having a wavelength of 549.5 nm and a band of 1.5 nm is wavelength-multiplexed by a coupler, and the wavelength-division multiplexed signal is equally divided into five signals by a 1 × 5 splitter, and input to one end of a first grating. The other end of the grating is connected to one end of the second grating, the other end of the second grating is connected to one end of the third grating, and the other end of the third grating is connected to the other end of the third grating. One end of the fifth grating was connected, and a laser was output from the other end of the fifth grating. The optical signal output from the other end of the fifth grating has a wavelength of 1553.
An optical signal having a wavelength equal to the Bragg center wavelength of the fourth grating could be demultiplexed from the 5-wavelength multiplexed optical signal, which is a laser beam of 9 nm and a band of 1.5 nm.

【0162】以下、同様に接続することにより、5波長
多重光信号から、特定の波長の光信号を分波することが
できた。
Thereafter, by connecting in the same manner, an optical signal of a specific wavelength could be demultiplexed from the five-wavelength multiplexed optical signal.

【0163】本実施の形態では、5個の直線光導波路に
ついてピッチの異なるグレーティングを作製し、5波長
多重光信号の分波について説明したが、直線光導波路の
数については5個に限るものではなくそれ以下でも以上
でも構わない。また、光導波路は直線でも曲線でも同様
の効果があり、火炎堆積法によって作製された石英系光
導波路でも同様の効果があった。
In this embodiment, gratings having different pitches are manufactured for five linear optical waveguides and the demultiplexing of the five-wavelength multiplexed optical signal is described. However, the number of linear optical waveguides is not limited to five. It does not matter if it is less or more. In addition, the optical waveguide has a similar effect whether it is a straight line or a curved line, and a quartz optical waveguide produced by a flame deposition method has the same effect.

【0164】実施の形態10.つぎに、本発明の光フィ
ルタの他の実施の形態について説明する。
Embodiment 10 FIG. Next, another embodiment of the optical filter of the present invention will be described.

【0165】実施の形態9と同様の方法により、5個の
直線光導波路を作製し、ピッチの異なるグレーティング
を各直線光導波路に作製した。相マスクのピッチサイズ
は、1078nm、1075nm、1072nm、10
69nm、1066nmの5種類のマスクを使用した。
5種類のグレーティング上に、実施の形態5と同様にし
て、厚さ約15000Å程度の金属クロム膜をスパッタ
形成し、写真製版法により、幅50μm、長さ1mmの
ヒータ電極を含んでなる薄膜ヒータを図13に示すよう
にグレーティング上に5個形成する。なお、それぞれの
薄膜ヒータは、独立した電流リードにより、独立に温度
を制御した。
By the same method as in the ninth embodiment, five linear optical waveguides were manufactured, and gratings having different pitches were manufactured for each of the linear optical waveguides. The pitch size of the phase mask is 1078 nm, 1075 nm, 1072 nm, 10
Five types of masks of 69 nm and 1066 nm were used.
A thin film heater including a heater electrode having a width of 50 μm and a length of 1 mm formed by sputtering a metal chromium film having a thickness of about 15000 ° on five types of gratings in the same manner as in the fifth embodiment. Are formed on the grating as shown in FIG. The temperature of each thin-film heater was independently controlled by an independent current lead.

【0166】5種類の異なるピッチのグレーティングを
有する直線光導波路を形成した基板を20mm×40m
m程度の大きさのペルチエ素子にマウントし、温度制御
を行い、基板の温度を一定にした。個々のグレーティン
グは、0.01nm/℃の温度依存性があるが、ペルチ
エ素子により、基板の温度は25度に保持した。1番目
のグレーティングのブラッグ中心波長は、1567.0
nm、2番目のグレーティングのブラッグ中心波長は、
1562.6nm、3番目のグレーティングのブラッグ
中心波長は、1558.2nm、4番目のグレーティン
グのブラッグ中心波長は、1553.9nm、5番目の
グレーティングのブラッグ中心波長は、1549.5n
mであり、帯域はそれぞれ約2.0nmであり、反射率
は99.9%である。
A substrate on which linear optical waveguides having five types of gratings having different pitches were formed was set to 20 mm × 40 m.
The substrate was mounted on a Peltier element having a size of about m, temperature was controlled, and the temperature of the substrate was kept constant. Each grating has a temperature dependence of 0.01 nm / ° C., but the temperature of the substrate is kept at 25 ° C. by the Peltier element. The Bragg center wavelength of the first grating is 1567.0
nm, the Bragg center wavelength of the second grating is
1562.6 nm, the Bragg center wavelength of the third grating is 1558.2 nm, the Bragg center wavelength of the fourth grating is 1553.9 nm, and the Bragg center wavelength of the fifth grating is 1549.5 n
m, the bands are each about 2.0 nm, and the reflectivity is 99.9%.

【0167】それぞれのグレーティングにおいて、薄膜
ヒータに電流を通電すると、流す電流値にしたがって光
導波路グレーティングの温度が上昇した。薄膜ヒータの
電流値を50mAとすると、薄膜ヒータ直下のコアの温
度が約20度上昇し、グレーティングのブラッグ中心波
長は、0.2nm程度長波長側にシフトした。基板は、
ペルチエ素子で温度25度に保持されているが、薄膜ヒ
ータにより、コアを局所的に50度まで温度を変化させ
ることが可能であった。
In each of the gratings, when a current was applied to the thin film heater, the temperature of the optical waveguide grating increased according to the value of the flowing current. Assuming that the current value of the thin-film heater was 50 mA, the temperature of the core immediately below the thin-film heater rose by about 20 degrees, and the Bragg center wavelength of the grating shifted to the longer wavelength side by about 0.2 nm. The substrate is
Although the temperature was maintained at 25 degrees by the Peltier element, it was possible to locally change the temperature of the core to 50 degrees by the thin film heater.

【0168】実施の形態9と同様に、1番目、2番目、
3番目、4番目のグレーティングを接続し、それぞれ薄
膜ヒータにより温度を上げると0.5nm程度長波長側
にシフトした。薄膜ヒータに50mAの電流を流しつ
つ、波長1567.2nm、1562.8nm、155
8.4nm、1554.1nm、1549.7nmで帯
域1.5nmのレーザをカプラにて波長多重し、その波
長多重光信号を1×5のスプリッタで5つに等分し、1
番目のグレーティングの一端部に入力し、1番目のグレ
ーティングの他の端部と2番目のグレーティングの一端
部を接続し、2番目のグレーティングの他の端部と3番
目のグレーティングの一端部を接続し、3番目のグレー
ティングの他の端部と4番目のグレーティングの一端部
を接続し、4番目のグレーティングの他の端部からレー
ザを出力した。4番目のグレーティングの他の端部から
出力した光信号は、波長1549.7nmで帯域1.5
nmのレーザ光であった。
As in the ninth embodiment, the first, second,
When the third and fourth gratings were connected and the temperature was increased by a thin-film heater, the wavelength was shifted to the longer wavelength side by about 0.5 nm. Wavelengths of 1567.2 nm, 1562.8 nm, and 155 are applied while applying a current of 50 mA to the thin film heater.
8.4 nm, 1554.1 nm, 1549.7 nm and 1.5 nm band lasers are wavelength multiplexed by a coupler, and the wavelength multiplexed optical signal is equally divided into five by a 1 × 5 splitter.
Input to one end of the second grating, connect the other end of the first grating to one end of the second grating, connect the other end of the second grating to one end of the third grating Then, the other end of the third grating was connected to one end of the fourth grating, and a laser was output from the other end of the fourth grating. The optical signal output from the other end of the fourth grating has a wavelength of 1549.7 nm and a band of 1.5.
nm laser light.

【0169】他の波長の4つの光信号は、それぞれの波
長ピッチに応じたグレーティングで反射した。なお、透
過光は、40dBの利得低下があった。
[0169] Four optical signals of other wavelengths were reflected by gratings corresponding to the respective wavelength pitches. The transmitted light had a gain reduction of 40 dB.

【0170】しかし、しばらくすると光源の波長変動に
より光信号の波長が変化し、波長多重していた5つの波
長の光信号が0.数nm程度長波長側もしくは短波長側
に変動した。この種の波長変動が生じると、本来40d
B以上の透過阻止量をもっていた各グレーティングの阻
止帯域から光源波長がはずれるため、透過阻止量が15
dB程度に劣化した。
However, after a while, the wavelength of the optical signal changes due to the fluctuation of the wavelength of the light source, and the optical signal of the five wavelengths that has been wavelength-multiplexed becomes 0. It fluctuated toward the long wavelength side or the short wavelength side by about several nm. When this kind of wavelength fluctuation occurs, it is originally 40d
Since the light source wavelength deviates from the stop band of each grating having a transmission blocking amount of B or more, the transmission blocking amount is 15
Degraded to about dB.

【0171】そこで、光源の波長変動量を測定し、それ
ぞれのグレーティングにある薄膜ヒータの電流値をそれ
ぞれの波長変動量に応じて変化させ、グレーティングの
ブラッグ波長を波長変動して光源波長に設定した。たと
えば、波長変動量が0.1nm、−0.2nm、0.2
nm、0.1nm、−0.1nmであったばあい、1番
目の薄膜ヒータに30mAを通電し、2番目の薄膜ヒー
タには0mA、3番目の薄膜ヒータには42mA、4番
目の薄膜ヒータには31mA、5番目の薄膜ヒータには
11mAの電流を流した。これにより、各直線光導波路
のグレーティングのブラッグ波長を光源波長の変動に合
わせて可変することができた。グレーティングのブラッ
グ波長と光源波長とを正確に一致できたことにより、再
び40dB以上の透過阻止量がえられた。信号光と他の
波長多重光において25dB以上の利得差があればノイ
ズ雑音として問題にならないレベルであり、高密度波長
多重光伝送システム用として、充分使用できた。
Therefore, the wavelength variation of the light source was measured, the current value of the thin film heater in each grating was changed according to the wavelength variation, and the Bragg wavelength of the grating was varied to set the light source wavelength. . For example, when the wavelength variation is 0.1 nm, -0.2 nm, 0.2
nm, 0.1 nm, and -0.1 nm, 30 mA is supplied to the first thin film heater, 0 mA is supplied to the second thin film heater, 42 mA is supplied to the third thin film heater, and the fourth thin film heater is supplied. And a current of 11 mA was passed through the fifth thin film heater. Thereby, the Bragg wavelength of the grating of each linear optical waveguide could be changed in accordance with the fluctuation of the light source wavelength. Since the Bragg wavelength of the grating and the light source wavelength could be accurately matched, a transmission blocking amount of 40 dB or more was obtained again. If there is a gain difference of 25 dB or more between the signal light and the other wavelength-division multiplexed light, it is at a level that does not cause a problem as noise noise, and was sufficiently used for a high-density wavelength-division multiplexed optical transmission system.

【0172】本実施の形態では、薄膜ヒータを使用して
光導波路コアの温度を変化させたが、これにこだわる必
要はなく光導波路の温度を局所的に変化させられればど
んな装置でも同様の効果がえられる。
In this embodiment, the temperature of the optical waveguide core is changed by using a thin film heater. However, it is not necessary to stick to this, and the same effect can be obtained by any device as long as the temperature of the optical waveguide can be locally changed. Can be obtained.

【0173】実施の形態11.本実施の形態では、プラ
ズマCVD装置を使用して石英膜を成膜し、さらにグレ
ーティングと薄膜ヒータを作製した光フィルタの他の実
施の形態について説明する。
Embodiment 11 FIG. In this embodiment, another embodiment of an optical filter in which a quartz film is formed using a plasma CVD apparatus, and further, a grating and a thin film heater are manufactured will be described.

【0174】このプラズマCVD装置では、実施の形態
1のCVD装置と同様に4個の原料容器を備えており、
4種類のCVD原料蒸気を同時に基板上に供給できる。
各原料は、温度制御可能な密閉容器に充填され、原料蒸
気の流量調整が正確にできる流量調節器により、それぞ
れの蒸気の流量を独立に制御でき、4種類のアルコキシ
ド原料を任意の割合で反応管内の基板上へ供給すること
が可能である。使用した原料は、TEOS(テトラエチ
ルオルトシリケート(tetraethyl orthosilicate(Si
(OC254)))、TPB(ボロントリイソプロポ
キシド(boron tri-isopropoxide(B(i−OC
373)))、TEG(ゲルマニウムテトラエトキシ
ド(germanium tetra-ethoxide(Ge(OC
254)))、TPP(ホスフォラストリイソプロポ
キシド(phosphorus tri-isopropoxide(P(i−OC3
73)))であった。
This plasma CVD apparatus has four raw material containers as in the CVD apparatus of the first embodiment.
Four types of CVD source vapors can be simultaneously supplied onto the substrate.
Each raw material is filled in a temperature-controllable closed container, and the flow rate of each vapor can be controlled independently by a flow controller that can accurately control the flow rate of the raw material vapor, and four types of alkoxide raw materials can react at an arbitrary ratio. It is possible to feed onto the substrate in the tube. The raw materials used were TEOS (tetraethyl orthosilicate (Si
(OC 2 H 5 ) 4 )))), TPB (boron tri-isopropoxide (B (i-OC
3 H 7 ) 3 ))), TEG (germanium tetra-ethoxide (Ge (OC)
2 H 5) 4))) , TPP ( phospholipase last Li isopropoxide (phosphorus tri-isopropoxide (P ( i-OC 3
Was H 7) 3))).

【0175】各原料は、それぞれの蒸気圧を考えて、T
EOSは75℃、TPBは45℃、TEGは65℃、T
PPは60℃に加温した。原料蒸気の流量は、クラッド
を形成するばあいは、TEOSを5cc/分、TPBを
1cc/分とし、コア膜を形成するばあいは、TEOS
を5cc/分、TPBを0.3cc/分、TEGを0.
5cc/分、TPPを0.5cc/分とした。
Each raw material has a T
75 ° C for EOS, 45 ° C for TPB, 65 ° C for TEG, T
PP was heated to 60 ° C. The flow rate of the raw material vapor is set to 5 cc / min for TEOS and 1 cc / min for TPB when forming the clad, and TEOS when forming the core film.
5 cc / min, TPB 0.3 cc / min, TEG 0.
5 cc / min and TPP was 0.5 cc / min.

【0176】反応管へは、酸素ガスを導入して、高周波
プラズマを発生させるとともに、基板の温度を500℃
として、原料の分解および反応を促進させて、設置した
基板に成膜する。基板は、3インチ径のシリコン基板を
使用した。真空度は、0.3torr、高周波出力は3
50W、酸素ガスの流量は、200cc/分、成膜速度
は8μm/時間とし、膜厚はコア膜で6μm、クラッド
で20μmとした。
Oxygen gas is introduced into the reaction tube to generate high-frequency plasma, and the temperature of the substrate is set to 500 ° C.
As a result, the decomposition and reaction of the raw materials are promoted, and a film is formed on the placed substrate. As the substrate, a silicon substrate having a diameter of 3 inches was used. The degree of vacuum is 0.3 torr and the high frequency output is 3
The flow rate of the oxygen gas was 50 W, the flow rate of the oxygen gas was 200 cc / min, the deposition rate was 8 μm / hour, and the thickness was 6 μm for the core film and 20 μm for the clad.

【0177】作製したクラッドの屈折率は1.4590
であり、Geをドープしたコア膜の屈折率は1.469
1であり、クラッドとコア膜との屈折率差は約0.7%
であった。
[0177] The refractive index of the produced clad was 1.4590.
And the refractive index of the core film doped with Ge is 1.469.
1, and the refractive index difference between the cladding and the core film is about 0.7%.
Met.

【0178】つぎに、コアのマスクを金属Cr膜で作製
し、RIE法により、コア膜をエッチングしてコアを形
成し、図14に示すような、光フィルタたるマッハツエ
ンダ型光導波路を作製した。前記マッハツエンダ型光導
波路の光導波路幅は6μmである。図14は、本発明の
光フィルタの他の実施の形態であるマッハツエンダ型光
導波路を示す模式図である。図14において、1は基
板、19はクラッド、10aはコア、13はグレーディ
ング、14aはヒータ電極、14bは入出力電極、14
cは電流リード、15は光導波路、16は3dBカプ
ラ、17aは第1の端子、17bは第2の端子、17c
は第3の端子、17dは第4の端子を示す。このマッハ
ツエンダ型光導波路15の2個の3dBカプラ16間の
直線光導波路に長さ5mmのグレーティング13を実施
の形態2のグレーティング作製と同様に、強い紫外光
(エキシマレーザ、KrF(波長248nm))を照射
し、コアに光誘起による屈折率変調グレーティングを作
製した。
Next, a mask for the core was made of a metal Cr film, and the core film was etched by RIE to form a core. As shown in FIG. 14, a Mach-Zehnder type optical waveguide as an optical filter was manufactured. The optical waveguide width of the Mach-Zehnder type optical waveguide is 6 μm. FIG. 14 is a schematic diagram showing a Mach-Zehnder optical waveguide according to another embodiment of the optical filter of the present invention. 14, 1 is a substrate, 19 is a clad, 10a is a core, 13 is grading, 14a is a heater electrode, 14b is an input / output electrode, 14
c is a current lead, 15 is an optical waveguide, 16 is a 3 dB coupler, 17a is a first terminal, 17b is a second terminal, 17c
Denotes a third terminal, and 17d denotes a fourth terminal. A 5 mm long grating 13 is provided in the linear optical waveguide between the two 3 dB couplers 16 of the Mach-Zehnder type optical waveguide 15 in the same manner as in the fabrication of the grating of the second embodiment. Was irradiated to produce a light-induced refractive index modulation grating on the core.

【0179】直線光導波路上に金属クロム膜を約500
0Å程度スパッタ形成し、写真製版法により、幅50μ
m、長さ6mmのヒータ電極14aを含んでなる薄膜ヒ
ータをグレーティング13上に形成した。入出力電極1
4bは、矩形状のヒータ電極14aの両端から基板1の
端部まで引き回して形成され、電流リード14cが銀ペ
ーストで接続される。ヒータ電極14aに50mAの電
流を通電すると、直線光導波路の温度が約20℃上昇
し、熱光学効果により、コアの屈折率が上がると同時に
熱膨張によりグレーティングピッチも大きくなる。
A chromium metal film is formed on the linear optical waveguide by about 500
Sputtered about 0 °, width 50μ by photoengraving
A thin film heater including a heater electrode 14 a having a length of 6 mm and a length of 6 mm was formed on the grating 13. Input / output electrode 1
4b is formed by extending from both ends of the rectangular heater electrode 14a to the end of the substrate 1, and the current leads 14c are connected with silver paste. When a current of 50 mA flows through the heater electrode 14a, the temperature of the linear optical waveguide rises by about 20 ° C., and the refractive index of the core increases due to the thermo-optic effect, and the grating pitch also increases due to thermal expansion.

【0180】作製した光フィルタの波長特性は、エルビ
ウムドープ型ファイバアンプの広帯域光源を使用して測
定した。この光フィルタは、第1の端子17aから、波
長多重した光信号(図中、「波長λ1+λ2」と示され
る)を入射すると、グレーティング13で反射しない波
長λ3の光信号(図中、「波長λ3」と示されるが第4の
端子17dから出力され、グレーティング13で反射す
る波長λ2の光信号(図中、「波長λ2」と示される)が
第2の端子14bから出力する。また、グレーティング
13で反射する波長λ2の光信号を第3の端子17cか
ら入射すると、第4の端子17dから第1の端子17a
の光信号と多重されて出力される。このような光フィル
タは、波長多重通信における光信号の合分波器やADM
(Add Drop Multiplexer)として使用される。
The wavelength characteristics of the manufactured optical filter were measured using a broadband light source of an erbium-doped fiber amplifier. This optical filter receives a wavelength-multiplexed optical signal (shown as “wavelength λ 1 + λ 2 ” in the figure) from the first terminal 17 a and an optical signal of wavelength λ 3 that is not reflected by the grating 13 (in the figure). , “Wavelength λ 3 ”, an optical signal of wavelength λ 2 (shown as “wavelength λ 2 ” in the figure) output from the fourth terminal 17 d and reflected by the grating 13 from the second terminal 14 b When an optical signal having a wavelength of λ 2 reflected by the grating 13 is incident on the third terminal 17c, the fourth terminal 17d transmits the signal to the first terminal 17a.
And multiplexed with the optical signal of the above. Such an optical filter is used for an optical signal multiplexer / demultiplexer or ADM in wavelength division multiplexing communication.
(Add Drop Multiplexer).

【0181】この光フィルタの25℃での透過特性は、
中心波長1567nm、帯域1.8nm、透過損失25
dBであり、反射特性は、中心波長1567nm、帯域
2nm、反射率25dBであった。したがって、中心波
長1567.0nmで帯域1.5nmのレーザ光と、中
心波長1563.0nmで帯域1.5nmのレーザ光と
をカプラで合波して波長多重光を作製し、本実施の形態
の第1の端子17aに入射した。マッハツエンダ型光導
波路15のグレーティング13で中心波長1567.0
nmで帯域1.5nmのレーザ光が反射され、第2の端
子17bから出力され、中心波長1563.0nmで帯
域1.5nmのレーザ光は第4の端子17dから出力さ
れた。また、中心波長1567.0nmで帯域1.5n
mのレーザ光を第3の端子17cに入射すると第4の端
子17dから、この中心波長1567.0nmで帯域
1.5nmのレーザ光と、中心波長1563.0nmで
帯域1.5nmのレーザ光とが合波されて出力した。こ
のとき、第2の端子17bから出力された中心波長15
67.0nmで帯域1.5nmの光信号と、第4の端子
17dから合波されて出力した中心波長1567.0n
mで帯域1.5nmの光信号とは全く別の光信号であ
る。
The transmission characteristics of this optical filter at 25 ° C. are as follows:
Center wavelength 1567 nm, band 1.8 nm, transmission loss 25
The reflection characteristics were a central wavelength of 1567 nm, a band of 2 nm, and a reflectivity of 25 dB. Accordingly, a laser beam having a center wavelength of 1567.0 nm and a band of 1.5 nm and a laser beam having a center wavelength of 1563.0 nm and a band of 1.5 nm are multiplexed by a coupler to produce wavelength-division multiplexed light. The light was incident on the first terminal 17a. The center wavelength of 1567.0 in the grating 13 of the Mach-Zehnder type optical waveguide 15
The laser light having a wavelength of 1.5 nm and a band of 1.5 nm was reflected and output from the second terminal 17b, and the laser light having a central wavelength of 1563.0 nm and a band of 1.5 nm was output from the fourth terminal 17d. In addition, a center wavelength of 1567.0 nm and a band of 1.5 n
When a laser beam of m is incident on the third terminal 17c, a laser beam of 1.5 nm band at a center wavelength of 1567.0 nm and a laser beam of 1.5 nm band at a center wavelength of 1563.0 nm are emitted from the fourth terminal 17d. Were multiplexed and output. At this time, the center wavelength 15 output from the second terminal 17b
An optical signal having a band of 1.5 nm and a wavelength of 67.0 nm, and a center wavelength of 1567.0 n multiplexed and output from the fourth terminal 17d.
This is an optical signal completely different from the optical signal having a band of 1.5 nm in m.

【0182】なお、光源波長には、僅かな波長変動があ
り、中心波長1567.0nmで帯域1.5nmであった
レーザ光が0.3nm程度長波長側にシフトした。この
種の波長変動が生じると、光源波長が本来30dB以上
の透過阻止量を持っていた各グレーティング13の阻止
帯域からずれるため、透過阻止量が15dB程度に劣化
した。
The wavelength of the light source slightly changed, and the laser light having a center wavelength of 1567.0 nm and a band of 1.5 nm was shifted to a longer wavelength side by about 0.3 nm. When this kind of wavelength variation occurs, the light source wavelength deviates from the stop band of each grating 13 which originally had a transmission blocking amount of 30 dB or more, so that the transmission blocking amount deteriorated to about 15 dB.

【0183】そこで、光源の波長変動量を測定し、グレ
ーティング13にある薄膜ヒータの電流値を波長変動量
に応じて変化させ、マッハツエンダ型光導波路のグレー
ティングのブラッグ波長を波長変動して光源波長に設定
した。たとえば、波長変動量が0.1nmであったばあ
い、マッハツエンダ型光導波路の薄膜ヒータにそれぞれ
30mAを通電した。前記薄膜ヒータでの波長制御を正
確に一致させないと、第2の端子17bから出力される
光信号の波長が広がり強度も劣化した。
Therefore, the wavelength variation of the light source is measured, the current value of the thin film heater in the grating 13 is changed according to the wavelength variation, and the Bragg wavelength of the grating of the Mach-Zehnder type optical waveguide is wavelength-varied to the light source wavelength. Set. For example, when the wavelength variation was 0.1 nm, 30 mA was applied to each of the thin film heaters of the Mach-Zehnder type optical waveguide. If the wavelength control by the thin-film heater was not exactly matched, the wavelength of the optical signal output from the second terminal 17b was widened and the intensity was deteriorated.

【0184】そこで、第2の端子17bの出力光の強度
をモニターしつつ、前記薄膜ヒータへの電流印加量を制
御した。マッハツエンダ型光導波路のグレーティングの
ブラッグ波長と光源波長を正確に一致できたことによ
り、再び30dB以上の透過阻止量がえられた。信号光
と他の波長多重光において25dB以上の利得差があれ
ばノイズ雑音として問題にならないレベルであり、高密
度波長多重伝送システム用として、充分使用できた。
Therefore, the amount of current applied to the thin film heater was controlled while monitoring the intensity of the output light from the second terminal 17b. Since the Bragg wavelength of the grating of the Mach-Zehnder type optical waveguide and the light source wavelength could be accurately matched, a transmission rejection of 30 dB or more was obtained again. If there is a gain difference of 25 dB or more between the signal light and the other wavelength-division multiplexed light, it is at a level that does not cause a problem as noise noise, and was sufficiently used for a high-density wavelength-division multiplex transmission system.

【0185】本実施の形態では、薄膜ヒータを使用して
コアの温度を変化させたが、これにこだわる必要はなく
コアの温度を局所的に変化させられればどんな装置でも
同様の効果がえられる。
In this embodiment, the temperature of the core is changed by using the thin film heater. However, it is not necessary to stick to this, and the same effect can be obtained by any device as long as the temperature of the core can be changed locally. .

【0186】実施の形態12.本実施の形態では、一方
向から入射した波長多重光を2方向に分岐する光分岐回
路(波長多重光伝送システム)を波長選択性反射器と方
向性結合器を用いて実現した一実施の形態について説明
する。
Embodiment 12 FIG. In this embodiment, an optical branching circuit (wavelength multiplexing optical transmission system) that splits wavelength-multiplexed light incident from one direction into two directions is realized using a wavelength-selective reflector and a directional coupler. Will be described.

【0187】波長選択性反射器と方向性結合器は、本実
施の形態1から6と同様の技術を使用して作製した。光
分岐回路の一実施の形態を図15に示す。図15におい
て、31は光分岐回路、20a、20b、20cは光フ
ィルタ、21は方向性結合器としての3dBカプラ、2
2a、22b、22cは波長選択性反射器としての本発
明の光導波路型グレーティング、23は屈折率調整部、
24a、24b、24cは薄膜ヒータを示す。また、2
5aは、光フィルタ20a、20b、20cの第1の端
子である、3dBカプラ21の前段の端子であり、25
bは、光フィルタ20a、20b、20cの第2の端子
である、3dBカプラ21の前段の端子であり、26a
は、光フィルタ20a、20b、20cの第3の端子で
ある、3dBカプラ21の後段の端子であり、26b
は、光フィルタ20a、20b、20cの第4の端子で
ある、3dBカプラ21の後段の端子である。3つの光
フィルタ20a、20b、20cの片方の3dBカプラ
21が隣の光フィルタの3dBカプラと接続され、それ
ぞれの光フィルタはペルチエ素子30にマウントされ温
度を25℃に保持した。
The wavelength-selective reflector and the directional coupler were manufactured using the same technology as in the first to sixth embodiments. FIG. 15 shows an embodiment of the optical branch circuit. In FIG. 15, 31 is an optical branching circuit, 20a, 20b and 20c are optical filters, 21 is a 3 dB coupler as a directional coupler, 2
2a, 22b and 22c are optical waveguide gratings of the present invention as wavelength selective reflectors, 23 is a refractive index adjusting unit,
Reference numerals 24a, 24b, and 24c denote thin film heaters. Also, 2
Reference numeral 5a denotes a first terminal of the optical filters 20a, 20b, and 20c, which is a terminal at a stage preceding the 3 dB coupler 21;
b denotes a second terminal of the optical filters 20a, 20b, and 20c, a terminal at a stage preceding the 3 dB coupler 21, and 26a
Represents a third terminal of the optical filters 20a, 20b, and 20c and a terminal subsequent to the 3 dB coupler 21;
Is a terminal at the subsequent stage of the 3 dB coupler 21, which is the fourth terminal of the optical filters 20a, 20b, 20c. One 3 dB coupler 21 of the three optical filters 20a, 20b, 20c was connected to the 3 dB coupler of the adjacent optical filter, and each optical filter was mounted on the Peltier element 30 and maintained at a temperature of 25 ° C.

【0188】光フィルタ20aの端子26aと光フィル
タ20bの端子26bとが、光フィルタ20bの端子2
6aと光フィルタ20cの端子26bが、さらに、光フ
ィルタ20cの端子26aと光フィルタ20aの端子2
6bとが接続される。また、3つの光フィルタ20a、
20b、20cの3dBカプラ21の前段の端子25
a、25bは、図15に示すように、光分岐回路31へ
の入出力ファイバ27a、27b、28a、28b、2
9a、29bにそれぞれ接続される。光フィルタ20
a、20b、20cの光導波路型グレーティング22
a、22b、22cのブラッグ中心波長は、すべてλ1
である。ファイバ27aから入力された波長λ1は、光
フィルタ20aの端子25aから入射し、光導波路型グ
レーティング22aで反射され端子25bを経てファイ
バ29bから出力される。すなわち、ファイバ27aか
ら、ファイバ29bへの経路設定は、入力される光信号
の波長λにより自動的にきまる。光フィルタ20aの端
子25aから入射した波長λ1以外の波長の光信号は、
光導波路型グレーティング22aを透過して端子26b
に出力される。ついで、光フィルタ20cの端子26a
に入射するが、また、光導波路型グレーティング22c
を透過して端子25bを経てファイバ28bに出力す
る。すなわち、波長λ1以外の波長の光信号の経路は、
ファイバ27aからファイバ28bに設定される。
The terminal 26a of the optical filter 20a and the terminal 26b of the optical filter 20b are connected to the terminal 2 of the optical filter 20b.
6a and the terminal 26b of the optical filter 20c are further connected to the terminal 26a of the optical filter 20c and the terminal 2 of the optical filter 20a.
6b is connected. Also, three optical filters 20a,
Terminal 25 in front of 3 dB coupler 21 of 20b, 20c
a and 25b are input / output fibers 27a, 27b, 28a, 28b, 2
9a and 29b. Optical filter 20
a, 20b, 20c optical waveguide grating 22
The Bragg center wavelengths of a, 22b and 22c are all λ1
It is. The wavelength λ1 input from the fiber 27a enters from the terminal 25a of the optical filter 20a, is reflected by the optical waveguide grating 22a, and is output from the fiber 29b via the terminal 25b. That is, the route setting from the fiber 27a to the fiber 29b is automatically determined by the wavelength λ of the input optical signal. An optical signal having a wavelength other than the wavelength λ1 incident from the terminal 25a of the optical filter 20a is
The terminal 26b is transmitted through the optical waveguide grating 22a.
Is output to Then, the terminal 26a of the optical filter 20c
To the optical waveguide grating 22c.
And output to the fiber 28b via the terminal 25b. That is, the path of the optical signal of a wavelength other than the wavelength λ1 is
Fiber 27a is set to fiber 28b.

【0189】同様に、ファイバ28aから入力された波
長λ1の光信号は光フィルタ20bで反射してファイバ
27bに出力され、ファイバ28aから入力された波長
λ1以外の波長の光信号はファイバ29bに出力され
る。さらに、ファイバ29aから入力された波長λ1の
光信号は光フィルタ20cで反射してファイバ28bに
出力し、ファイバ29aから入力された波長λ1以外の
波長の光信号はファイバ27bに出力される。
Similarly, the optical signal of wavelength λ1 input from the fiber 28a is reflected by the optical filter 20b and output to the fiber 27b, and the optical signal of a wavelength other than the wavelength λ1 input from the fiber 28a is output to the fiber 29b. Is done. Further, the optical signal of wavelength λ1 input from the fiber 29a is reflected by the optical filter 20c and output to the fiber 28b, and the optical signal of a wavelength other than the wavelength λ1 input from the fiber 29a is output to the fiber 27b.

【0190】ファイバ27aから入力された波長λ1の
光信号のうち、光導波路型グレーティング22aで反射
しきれずに通過するわずかな成分は、すべて光フィルタ
20cに向かう。そこで、その大部分は、反射され光フ
ィルタ20bに向かう。さらに、大部分が反射され再び
光フィルタ20aに向かう。実際は、光導波路損失によ
り、消失しクロストークにはならない。
Of the optical signal of wavelength λ1 inputted from the fiber 27a, all the small components that pass without being completely reflected by the optical waveguide grating 22a pass to the optical filter 20c. Therefore, most of the light is reflected toward the optical filter 20b. Further, most of the light is reflected and returns to the optical filter 20a. In fact, the loss does not occur due to the loss of the optical waveguide and crosstalk does not occur.

【0191】一方、ファイバ27aから入力された波長
λ1以外の波長の光信号のうち、端子26aに出力され
る光信号がわずかにあるが、これは、光フィルタ20b
の端子25bへと向かう。前記端子26aに出力される
光信号の進行方向は光ファイバ28aの進行方向とは逆
になるため、他の信号のクロストークにはならない。し
たがって、クロストークの小さい光フィルタが構成でき
た。
On the other hand, among the optical signals of wavelengths other than the wavelength λ1 input from the fiber 27a, there are a few optical signals output to the terminal 26a.
To the terminal 25b. Since the traveling direction of the optical signal output to the terminal 26a is opposite to the traveling direction of the optical fiber 28a, it does not cause crosstalk of other signals. Therefore, an optical filter with small crosstalk could be constructed.

【0192】一般的に、光源波長には、僅かな波長変動
があり、0.数nm程度の波長変動が発生する。この種
の波長変動が生じると、本来30dB以上の透過阻止量
をもっていた各グレーティングの阻止帯域から光源波長
がずれるため、透過阻止量が15dB程度に劣化した。
そこで、光源の波長変動量を測定し、光導波路グレーテ
ィングにある薄膜ヒータの電流値を波長変動量に応じて
変化させ、マッハツエンダ型光導波路のコアの温度を変
化させ、グレーティングのブラッグ波長を波長変動した
光源波長に設定した。
Generally, the light source wavelength has a slight wavelength fluctuation, A wavelength fluctuation of about several nm occurs. When this kind of wavelength variation occurs, the light source wavelength deviates from the stop band of each grating, which originally had a transmission blocking amount of 30 dB or more, so that the transmission blocking amount deteriorated to about 15 dB.
Therefore, the wavelength variation of the light source is measured, the current value of the thin film heater in the optical waveguide grating is changed according to the wavelength variation, the temperature of the core of the Mach-Zehnder optical waveguide is changed, and the Bragg wavelength of the grating is changed by the wavelength variation. Light source wavelength.

【0193】たとえば、波長変動量が0.1nmであっ
たばあい、各光フィルタの2つの薄膜ヒータに、それぞ
れ16mAを通電した。前記2つの薄膜ヒータでの波長
制御を正確に一致させないと、グレーティングで反射さ
れ出力される光信号の波長が広がり強度も劣化した。そ
こで、光フィルタからの出力光の強度をモニターしつ
つ、前記2つの薄膜ヒータへの電流印加量を制御するこ
とにより、光源の波長変動に対応することができ、30
dB以上の透過阻止量がえられた。その結果、クロスト
ークが小さい高い密度波長多重光伝送システムが構築で
きた。
For example, when the wavelength variation was 0.1 nm, 16 mA was supplied to each of the two thin film heaters of each optical filter. If the wavelength control by the two thin-film heaters is not exactly matched, the wavelength of the optical signal reflected and output by the grating is spread and the intensity is deteriorated. Therefore, by controlling the amount of current applied to the two thin film heaters while monitoring the intensity of the output light from the optical filter, it is possible to cope with wavelength fluctuations of the light source.
A transmission inhibition amount of dB or more was obtained. As a result, a high-density wavelength-division multiplexing optical transmission system with small crosstalk was constructed.

【0194】本実施の形態では、薄膜ヒータを使用して
コアの温度を変化させたが、これにこだわる必要はなく
光導波路の温度を局所的に変化させられればどんな装置
でも同様の効果がえられる。
In this embodiment, the temperature of the core is changed using a thin film heater. However, it is not necessary to stick to this, and the same effect can be obtained with any device as long as the temperature of the optical waveguide can be changed locally. Can be

【0195】なお、本実施の形態では、1つの光フィル
タから分岐した光信号の波長λ1と他の光フィルタに挿
入した光信号の波長λ1は、同一であるが、各光フィル
タに別な波長を挿入しても同様の効果がえられた。かか
るばあい、前記他の光フィルタのブラッグ波長は波長λ
1以外のある波長である。
In this embodiment, the wavelength λ1 of the optical signal branched from one optical filter and the wavelength λ1 of the optical signal inserted into another optical filter are the same, but each optical filter has a different wavelength. The same effect was obtained by inserting. In such a case, the Bragg wavelength of the other optical filter is wavelength λ.
Some wavelength other than 1.

【0196】実施の形態13.つぎに、本発明の波長多
重光伝送システムの他の実施の形態としての光分岐回路
について説明する。
Embodiment 13 FIG. Next, an optical branch circuit as another embodiment of the wavelength division multiplexing optical transmission system of the present invention will be described.

【0197】本実施の形態の光分岐回路は、分岐波長と
挿入波長が同じばあい、2つの本発明の光導波路型グレ
ーティングを3dBカプラを介して縦列接続することに
よって、クロストークの発生を少なくするものである。
本実施の形態の光分岐回路を図16に示す。
In the optical branch circuit of this embodiment, when the branch wavelength and the insertion wavelength are the same, the occurrence of crosstalk can be reduced by connecting two optical waveguide gratings of the present invention in cascade via a 3 dB coupler. Is what you do.
FIG. 16 shows an optical branch circuit of this embodiment.

【0198】図16において、39は光送信器(T
X)、40は光受信器(RX)、21a、21b、21
c、21dは3dBカプラ、22a、22bは、同一の
ブラッグ波長λ2を有する本発明の光導波路型グレーテ
ィングでたとえば実施の形態1に記載のものである。さ
らに、23a1、23a2、23b1、23b2は屈折率調整
部、24a、24bは薄膜ヒータである。第1の光フィ
ルタは、3dBカプラ21a、21bと、光導波路型グ
レーティング22aと、屈折率調整部23a1、23a2
と、薄膜ヒータ24aとからなり、第2の光フィルタ
は、3dBカプラ21c、21dと、光導波路型グレー
ティング22bと、屈折率調整部23b1、23b2
と、薄膜ヒータ24bとからなる。また、32は、第1
の光フィルタの第1の端子である光伝送路入力端子であ
り、33は、第1の光フィルタの第2の端子である分岐
端子であり、25aは、第2の光フィルタの第2の端子
である3dBカプラ21cの前段の端子であり、25b
は、第2の光フィルタの第1の端子である3dBカプラ
21cの前段の端子であり、26aは、第1の光フィル
タの第3の端子である3dBカプラ21bの後段の端子
であり、26bは、第1の光フィルタの第4の端子であ
る3dBカプラ21bの後段の端子であり、34は第2
の光フィルタの第4の端子である光伝送路出力端子であ
り、35は、第2の光フィルタの第3の端子である挿入
端子である。
In FIG. 16, reference numeral 39 denotes an optical transmitter (T
X), 40 are optical receivers (RX), 21a, 21b, 21
c and 21d are 3 dB couplers, and 22a and 22b are optical waveguide gratings of the present invention having the same Bragg wavelength λ2, for example, as described in the first embodiment. Further, 23a1, 23a2, 23b1, and 23b2 are refractive index adjusters, and 24a and 24b are thin film heaters. The first optical filter includes 3 dB couplers 21a and 21b, an optical waveguide grating 22a, and refractive index adjusters 23a1 and 23a2.
And a thin film heater 24a. The second optical filter includes 3 dB couplers 21c and 21d, an optical waveguide grating 22b, and refractive index adjusters 23b1 and 23b2.
And a thin film heater 24b. 32 is the first
33 is an optical transmission line input terminal that is a first terminal of the optical filter, 33 is a branch terminal that is a second terminal of the first optical filter, and 25a is a second terminal of the second optical filter. A terminal at a stage preceding the 3 dB coupler 21c,
Is a terminal at the preceding stage of the 3 dB coupler 21c which is the first terminal of the second optical filter, 26a is a terminal at the subsequent stage of the 3dB coupler 21b which is the third terminal of the first optical filter, and 26b Is a terminal at the subsequent stage of the 3 dB coupler 21b which is a fourth terminal of the first optical filter, and 34 is a second terminal.
Reference numeral 35 denotes an optical transmission line output terminal that is a fourth terminal of the optical filter, and reference numeral 35 denotes an insertion terminal that is a third terminal of the second optical filter.

【0199】光導波路型グレーディング22aのブラッ
グ中心波長がλ2のばあい、光伝送路入力端子32から
入射したWDM光のうち、波長λ2の光信号だけが光導
波路型グレーティング22aで反射され、3dBカプラ
21aの分岐端子33から取りだすことができる。この
とき、3dBカプラ21aから一方の光導波路型グレー
ティング22aまでの光路長と、3dBカプラ21aか
ら他方の光導波路型グレーティング22aまでの光波長
とが同じになるように屈折率調整部23a1を設けた。波
長λ2以外の波長の光信号は、光導波路型グレーティン
グ22aを透過し、3dBカプラ21bに到達するが、
ここで、一方の光導波路型グレーティング22aを透過
した光信号と他方の光導波路型グレーティング22aを
透過した光信号との位相差が逆相になるように屈折率調
整部23a2を設ける。その結果、波長λ2以外の波長の
光信号は、すべて端子26bから出力される。出力した
波長λ2以外の波長の光信号は、端子25bから3dB
カプラ21cを通して2つに分岐する。屈折率調整部2
3b1と23b2により、3dBカプラ21cと21dの光
路長が等しくなるように調整してあるので、全ての光は
光伝送路出力端子34へ透過する。
When the Bragg center wavelength of the optical waveguide type grading 22a is λ 2 , only the optical signal of the wavelength λ 2 of the WDM light incident from the optical transmission line input terminal 32 is reflected by the optical waveguide type grating 22a and 3 dB. It can be taken out from the branch terminal 33 of the coupler 21a. At this time, the refractive index adjuster 23a1 is provided so that the optical path length from the 3dB coupler 21a to one optical waveguide grating 22a and the optical wavelength from the 3dB coupler 21a to the other optical waveguide grating 22a are the same. . An optical signal having a wavelength other than the wavelength λ 2 passes through the optical waveguide grating 22a and reaches the 3 dB coupler 21b.
Here, a refractive index adjusting unit 23a2 is provided so that the phase difference between the optical signal transmitted through one optical waveguide grating 22a and the optical signal transmitted through the other optical waveguide grating 22a is opposite. As a result, the optical signals of wavelengths other than the wavelength lambda 2 are all output from the terminal 26b. The output optical signal having a wavelength other than the wavelength λ 2 is supplied from the terminal 25b to 3 dB.
It branches into two through the coupler 21c. Refractive index adjuster 2
Since the optical path lengths of the 3 dB couplers 21 c and 21 d are adjusted to be equal by 3 b 1 and 23 b 2, all light is transmitted to the optical transmission line output terminal 34.

【0200】一方、挿入光は、挿入端子37に接続した
光送信器39から送信することで端子34に出力され
る。動作は、光伝送路入力端子32から入力した波長λ
2の光信号が分岐端子33に出力したのと同じである。
ここで、光導波路型グレーティング22bの反射率が1
00%でないため、透過した僅かな光は3dBカプラに
到達するがほとんどの光は端子25aから出力される。
On the other hand, the insertion light is output to the terminal 34 by transmitting from the optical transmitter 39 connected to the insertion terminal 37. The operation is based on the wavelength λ input from the optical transmission line input terminal 32.
This is the same as when the second optical signal is output to the branch terminal 33.
Here, the reflectance of the optical waveguide grating 22b is 1
Since it is not 00%, the transmitted slight light reaches the 3 dB coupler, but most of the light is output from the terminal 25a.

【0201】一般的に、光源波長には、僅かな波長変動
があり、0.数nm程度の波長変動が発生する。この種
の波長変動が生じると、本来30dB以上の透過阻止量
をもっていた各グレーティングの阻止帯域から光源波長
がずれるため、透過阻止量が15dB程度に劣化した。
そこで、光源の波長変動量を測定し、光導波路型グレー
ティングにある薄膜ヒータの電流値を波長変動量に応じ
て変化させ、マッハツエンダ型光導波路のグレーティン
グのブラッグ波長を波長変動した光源波長に設定した。
たとえば、波長変動量が0.1nmであったばあい、光
フィルタの2つの薄膜ヒータにそれぞれ、16mAを通
電した。光フィルタの2つの薄膜ヒータでの波長制御を
正確に一致させないと、グレーティングで反射され出力
される光信号の波長が広がり強度も劣化した。そこで、
出力光の強度をモニターしつつ、光フィルタの2つの薄
膜ヒータへの電流印加量を制御することにより、光源の
波長変動に対応し、30dB以上の透過阻止量がえら
れ、クロストークが小さい高い密度波長多重光伝送シス
テムが構築できた。
Generally, the light source wavelength has a slight wavelength fluctuation, A wavelength fluctuation of about several nm occurs. When this kind of wavelength variation occurs, the light source wavelength deviates from the stop band of each grating, which originally had a transmission blocking amount of 30 dB or more, so that the transmission blocking amount deteriorated to about 15 dB.
Therefore, the amount of wavelength fluctuation of the light source was measured, the current value of the thin film heater in the optical waveguide grating was changed according to the amount of wavelength fluctuation, and the Bragg wavelength of the grating of the Mach-Zehnder optical waveguide was set to the light source wavelength with the wavelength changed. .
For example, when the wavelength variation was 0.1 nm, 16 mA was supplied to each of the two thin film heaters of the optical filter. If the wavelength control by the two thin film heaters of the optical filter was not exactly matched, the wavelength of the optical signal reflected and output by the grating was spread and the intensity was deteriorated. Therefore,
By controlling the amount of current applied to the two thin-film heaters of the optical filter while monitoring the intensity of the output light, it is possible to respond to wavelength fluctuations of the light source, obtain a transmission blocking amount of 30 dB or more, and reduce crosstalk. A density-wavelength multiplexing optical transmission system was constructed.

【0202】以上のように、2つの光導波路型グレーテ
ィングを3dBカプラを介して縦列接続することで、光
分岐回路を構成するので挿入光と分岐光のクロストーク
を低減できた。なお、本実施の形態では、光フィルタか
ら分岐した光信号(WDM光に含まれる光信号)の波長
λ2と挿入した光信号(挿入光に含まれる光信号)の波
長λ2は、同一であるが、別な波長を挿入しても同様の
効果がえられた。かかるばあい、第2の光フィルタのブ
ラック波長はλ2以外のある波長である。
As described above, by connecting two optical waveguide gratings in cascade via a 3 dB coupler, an optical branch circuit is formed, so that the crosstalk between the inserted light and the branched light can be reduced. In this embodiment, the wavelength λ2 of the optical signal (optical signal included in the WDM light) branched from the optical filter and the wavelength λ2 of the inserted optical signal (optical signal included in the inserted light) are the same. The same effect was obtained by inserting another wavelength. In such a case, the black wavelength of the second optical filter is a certain wavelength other than λ2.

【0203】実施の形態14.本実施の形態では、図1
7に示すように、幅10mm、長さ30mmのシリコン
基板にグレーティングピッチの異なる第1の光フィルタ
と第2の光フィルタを作り込んだ集積化光フィルタにつ
いて説明する。図17は、本発明の波長多重光伝送シス
テムの他の実施の形態である集積化光フィルタを示す模
式図である。図17において、50aは第1の光フィル
タ、50bは第2の光フィルタ、51はシリコン基板、
52aは第1の光フィルタ50aのグレーティング、5
2bは第2の光フィルタ50bのグレーティングを示
す。また、53aは、第1の光フィルタ50aの第1の
端子に接続された光ファイバの端子、54aは、第1の
光フィルタ50aの第2の端子に接続された光ファイバ
の端子、55aは、第1の光フィルタ50aの第3の端
子に接続された光ファイバの端子、56aは、第1の光
フィルタ50aの第4の端子に接続された光ファイバの
端子を示す。さらに、53bは、第2の光フィルタ50
bの第1の端子に接続された光ファイバの端子、54b
は、第2の光フィルタ50bの第2の端子に接続された
光ファイバの端子、55bは、第2の光フィルタ50b
の第3の端子に接続された光ファイバの端子、56b
は、第2の光フィルタ50bの第4の端子に接続された
光ファイバの端子を示す。
Embodiment 14 FIG. In the present embodiment, FIG.
As shown in FIG. 7, an integrated optical filter in which a first optical filter and a second optical filter having different grating pitches are formed on a silicon substrate having a width of 10 mm and a length of 30 mm will be described. FIG. 17 is a schematic diagram showing an integrated optical filter according to another embodiment of the wavelength division multiplexing optical transmission system of the present invention. 17, 50a is a first optical filter, 50b is a second optical filter, 51 is a silicon substrate,
52a is the grating of the first optical filter 50a, 5
2b denotes a grating of the second optical filter 50b. Also, 53a is an optical fiber terminal connected to the first terminal of the first optical filter 50a, 54a is an optical fiber terminal connected to the second terminal of the first optical filter 50a, and 55a is , An optical fiber terminal connected to the third terminal of the first optical filter 50a, and 56a indicates an optical fiber terminal connected to the fourth terminal of the first optical filter 50a. Further, 53b is a second optical filter 50.
b, an optical fiber terminal connected to the first terminal, 54b
Is a terminal of the optical fiber connected to the second terminal of the second optical filter 50b, and 55b is a terminal of the second optical filter 50b.
56b of an optical fiber terminal connected to the third terminal of
Indicates an optical fiber terminal connected to the fourth terminal of the second optical filter 50b.

【0204】第1の光フィルタ50aおよび第2の光フ
ィルタ50bは、光導波路幅を6μm、光導波路間隔を
250μm、コアとクラッドの屈折率差と0.7%とし
た。さらに、第1の光フィルタ50aの直線部分に窓を
もつ金属マスクをシリコン基板51上に置き、光照射し
て第1の位相マスクにより光導波路に第1の位相マスク
のピッチに応じた回折パターンをつくり、所望のグレー
ティング周期を有する第1の光フィルタ50aを作製し
た。つぎに、第2の光フィルタ50bの直線部分に窓を
もつように金属マスクをシリコン基板51上に置き、光
照射して第2の位相マスクにより光導波路に第2の位相
マスクのピッチに応じた回折パターンをつくり、所望の
グレーティング周期を有する第2の光フィルタ50bを
作製した。ついでこれらの光フィルタに光ファイバを接
続した。
The first optical filter 50a and the second optical filter 50b have an optical waveguide width of 6 μm, an optical waveguide interval of 250 μm, and a difference in refractive index between the core and the clad of 0.7%. Further, a metal mask having a window in a linear portion of the first optical filter 50a is placed on the silicon substrate 51, irradiated with light, and a diffraction pattern corresponding to the pitch of the first phase mask is formed on the optical waveguide by the first phase mask. And a first optical filter 50a having a desired grating period was manufactured. Next, a metal mask is placed on the silicon substrate 51 so as to have a window in the linear portion of the second optical filter 50b, and the light is irradiated to the optical waveguide by the second phase mask according to the pitch of the second phase mask. Then, a second optical filter 50b having a desired grating period was manufactured. Next, optical fibers were connected to these optical filters.

【0205】第1の光フィルタ50aと第2の光フィル
タ50bのブラッグ中心波長は、それぞれ、1510.
3nmと1520.1nmである。狭帯域のDFBレー
ザを使用して、これらの波長の光信号を波長多重し、端
子53aから入射すると、第1の光フィルタ50aで
は、中心波長1510.3nm、1.5nmの帯域で反
射して、端子54aからこの波長に対応したレーザ光が
出力された。これ以外の波長の光は、端子56aから出
力された。同様に、端子53bから波長多重された光信
号を入射すると、第2の光フィルタ50bでは、中心波
長1510.3nm、1.5nmの帯域で反射して、端
子54bからこの波長に対応したレーザ光が出力され
た。これ以外の波長の光は、端子56bから出力され
た。つぎに、端子56aと端子53bを接続すると、端
子54aから中心波長1510.3nmの光信号が、端
子54bから中心波長1520.1nmの光信号が出力
し、それ以外の波長光が端子56bから出力した。
The Bragg center wavelengths of the first optical filter 50a and the second optical filter 50b are 1510.
3 nm and 1520.1 nm. Using a narrow-band DFB laser, the optical signals of these wavelengths are wavelength-multiplexed and incident from the terminal 53a, and then reflected by the first optical filter 50a in the central wavelength band of 1510.3 nm and 1.5 nm. A laser beam corresponding to this wavelength was output from the terminal 54a. Light of other wavelengths was output from the terminal 56a. Similarly, when a wavelength-multiplexed optical signal is input from the terminal 53b, the second optical filter 50b reflects the light in the band of the center wavelength of 1510.3 nm and 1.5 nm, and outputs the laser light corresponding to this wavelength from the terminal 54b. Was output. Light of other wavelengths was output from the terminal 56b. Next, when the terminal 56a is connected to the terminal 53b, an optical signal having a central wavelength of 1510.3 nm is output from the terminal 54a, an optical signal having a central wavelength of 1520.1 nm is output from the terminal 54b, and light having other wavelengths is output from the terminal 56b. did.

【0206】以下、同様に、光フィルタの個数を増やし
て端子を接続すれば、多数の光フィルタの波長に対応し
た波長分岐ができる。
Similarly, if the number of optical filters is increased and the terminals are connected, wavelength branching corresponding to the wavelengths of a large number of optical filters can be performed.

【0207】また、端子55aから中心波長1510.
3nm、帯域1.0nmのDFBレーザ光を入力したと
ころ、端子53aから入射した光信号と合波された光信
号が端子56aから出力される。端子55bから中心波
長1520.1nm、帯域1.0nmのDFBレーザ光
を入力したところ、端子55bから入射した光信号と合
波された光信号が端子56bから出力される。
Further, the center wavelength 1510.
When a DFB laser beam of 3 nm and a band of 1.0 nm is input, an optical signal multiplexed with an optical signal incident from the terminal 53a is output from the terminal 56a. When a DFB laser beam having a center wavelength of 1520.1 nm and a band of 1.0 nm is input from the terminal 55b, an optical signal multiplexed with the optical signal incident from the terminal 55b is output from the terminal 56b.

【0208】なお、本実施の形態では、第1の光フィル
タから分岐した光信号の波長λ1と第2の光フィルタに
挿入した光信号の波長λ1は、同一であるが、第2の光
フィルタに第1の光フィルタに入射した光信号の波長と
別な波長の光信号を挿入しても同様の効果がえられた。
かかるばあい、第2の光フィルタのブラック波長は波長
λ1以外のある波長である。
[0208] In the present embodiment, the wavelength lambda 1 of the optical signal branched from the first optical filter wavelength lambda 1 of the second optical signal into the optical filter is the same, the second The same effect was obtained by inserting an optical signal having a wavelength different from the wavelength of the optical signal incident on the first optical filter into the optical filter.
In such a case, black wavelength of the second optical filter is a certain wavelength other than the wavelength lambda 1.

【0209】本実施の形態では、各光フィルタ間をファ
イバで接続したが、これを光導波路で接続しても同様の
効果がある。このばあい、ファイバの接続に比べ接続部
での損失が小さくできる。しかし、接続用の光導波路の
曲線の曲率を小さくできないので、寸法はファイバ接続
に比べ同等か少し大きくなる。
In this embodiment, each optical filter is connected by a fiber, but the same effect can be obtained by connecting the optical filters by an optical waveguide. In this case, the loss at the connection portion can be reduced as compared with the connection of the fiber. However, since the curvature of the curve of the optical waveguide for connection cannot be reduced, the dimensions are equal to or slightly larger than those of the fiber connection.

【0210】[0210]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、石英系
光導波路のコア膜作製において、TiまたはZrを石英
系光導波路に添加することにより、温度依存性の小さい
波長遮断特性に優れたグレーティングおよび該グレーテ
ィングを用いた光フィルタを作製できた。
As described above, according to the present invention, in the production of a core film of a silica-based optical waveguide, by adding Ti or Zr to the silica-based optical waveguide, excellent wavelength blocking characteristics with small temperature dependence are obtained. A grating and an optical filter using the grating were produced.

【0211】また、光導波路表面を研磨することによ
り、グレーティングピッチの製造上の歩留まりを低減で
き、加工性、集積化に適したグレーティング、その製法
および前記グレーティングを用いた光フィルタがえられ
る。
Further, by polishing the surface of the optical waveguide, the production yield of the grating pitch can be reduced, and a grating suitable for processability and integration, a manufacturing method thereof, and an optical filter using the grating can be obtained.

【0212】また、波長多重された光信号から所望の波
長を選択的に取りだせるような光フィルタおよびこれを
用いた波長多重光伝送システムがえられた。
Further, an optical filter capable of selectively extracting a desired wavelength from a wavelength-multiplexed optical signal and a wavelength division multiplexing optical transmission system using the same have been obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の光導波路型グレーティングの実施の
形態1における熱膨張係数とTiの添加量の関係を示す
グラフである。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the coefficient of thermal expansion and the amount of Ti added in Embodiment 1 of the optical waveguide grating of the present invention.

【図2】 本発明の光導波路型グレーティングの実施の
形態1における温度依存性を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the temperature dependence of the optical waveguide grating according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の光導波路型グレーティングを製造す
るための成膜装置の一例を示す構成説明図である。
FIG. 3 is a structural explanatory view showing an example of a film forming apparatus for manufacturing an optical waveguide grating according to the present invention.

【図4】 本発明の光導波路型グレーティングの製法に
よる光導波路の作製プロセスを示す工程説明図である。
FIG. 4 is a process explanatory view showing a manufacturing process of an optical waveguide by a manufacturing method of an optical waveguide grating according to the present invention.

【図5】 本発明の光導波路型グレーティングの実施の
形態2にかかわる下クラッドの熱膨張係数とZr添加量
の関係を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the thermal expansion coefficient of the lower cladding and the amount of added Zr according to the second embodiment of the optical waveguide grating of the present invention.

【図6】 本発明の光導波路型グレーティングの実施の
形態2における温度依存性を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the temperature dependence of the optical waveguide grating according to the second embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の光導波路型グレーティングの実施の
形態3における温度依存性を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing the temperature dependence of the optical waveguide grating according to the third embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の光導波路型グレーティングの実施の
形態におけるグレーティング反射波長特性を示すグラフ
である。
FIG. 8 is a graph showing the reflection wavelength characteristics of the grating in the embodiment of the optical waveguide grating of the present invention.

【図9】 本発明の光導波路型グレーティングの実施の
形態5を示す模式図である。
FIG. 9 is a schematic view showing an optical waveguide grating according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】 本発明の光導波路型グレーティングの実施
の形態5における印加電流とブラッグ中心波長の関係を
示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing a relationship between an applied current and a Bragg center wavelength in an optical waveguide grating according to a fifth embodiment of the present invention.

【図11】 本発明の光導波路型グレーティングの実施
の形態6における印加電流とブラッグ中心波長の関係を
示すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing a relationship between an applied current and a Bragg center wavelength in Embodiment 6 of the optical waveguide grating of the present invention.

【図12】 本発明の光導波路型グレーティングの実施
の形態7における光導波路を示す断面説明図である。
FIG. 12 is an explanatory sectional view showing an optical waveguide according to a seventh embodiment of the optical waveguide grating of the present invention.

【図13】 本発明の光導波路型グレーティングの実施
の形態8を示す模式図である。
FIG. 13 is a schematic view showing an optical waveguide grating according to an eighth embodiment of the present invention.

【図14】 本発明の光フィルタの他の実施の形態であ
るマッハツエンダ型光導波路を示す模式図である。
FIG. 14 is a schematic view showing a Mach-Zehnder type optical waveguide according to another embodiment of the optical filter of the present invention.

【図15】 本発明の波長多重光伝送システムの一実施
の形態である光分岐回路を示す模式図である。
FIG. 15 is a schematic diagram showing an optical branch circuit which is an embodiment of the wavelength division multiplexing optical transmission system of the present invention.

【図16】 本発明の波長多重光伝送システムの他の実
施の形態である光分岐回路を示す模式図である。
FIG. 16 is a schematic diagram showing an optical branch circuit according to another embodiment of the wavelength division multiplexing optical transmission system of the present invention.

【図17】 本発明の波長多重光伝送システムの他の実
施の形態である集積化光フィルタを示す模式図である。
FIG. 17 is a schematic diagram showing an integrated optical filter according to another embodiment of the wavelength division multiplexing optical transmission system of the present invention.

【図18】 従来のファイバ型狭帯域透過フィルタを示
す説明図である。
FIG. 18 is an explanatory view showing a conventional fiber type narrow band transmission filter.

【図19】 従来の光導波路型光フィルタを示す構成図
である。
FIG. 19 is a configuration diagram showing a conventional optical waveguide type optical filter.

【図20】 従来の誘電体多層膜フィルタを示す構成図
である。
FIG. 20 is a configuration diagram showing a conventional dielectric multilayer filter.

【図21】 従来のグレーティングの作製方法を示す断
面説明図である。
FIG. 21 is an explanatory cross-sectional view showing a conventional method for manufacturing a grating.

【図22】 従来のグレーティングの反射特性を示すグ
ラフである。
FIG. 22 is a graph showing reflection characteristics of a conventional grating.

【図23】 従来の火炎堆積法による成膜装置を示す模
式図である。
FIG. 23 is a schematic view showing a film forming apparatus using a conventional flame deposition method.

【図24】 従来の石英系光導波路の断面構造を示す説
明図である。
FIG. 24 is an explanatory view showing a cross-sectional structure of a conventional silica-based optical waveguide.

【図25】 従来のWDM技術を用いた光分岐回路を示
す説明図である。
FIG. 25 is an explanatory diagram showing an optical branch circuit using a conventional WDM technique.

【図26】 従来の光フィルタを示す説明図である。FIG. 26 is an explanatory view showing a conventional optical filter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板、2 キャリアガス導入口、3 反応管、4
排気口、5 原料容器、6流量調節器、7 オゾナイザ
ー、8 酸素ガス導入口、9 下クラッド、10a コ
ア、11 光導波路パターン、12 上クラッド、13
グレーティング、14a ヒータ電極、20a、20
b、20c 光フィルタ、22a、22b、22c 光
導波路型グレーティング、31 光分岐回路。
1 substrate, 2 carrier gas inlet, 3 reaction tube, 4
Exhaust port, 5 material container, 6 flow controller, 7 ozonizer, 8 oxygen gas inlet, 9 lower clad, 10a core, 11 optical waveguide pattern, 12 upper clad, 13
Grating, 14a Heater electrode, 20a, 20
b, 20c Optical filter, 22a, 22b, 22c Optical waveguide grating, 31 Optical branch circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G02B 6/28 D (72)発明者 今田 勝大 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 内川 英興 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FIG02B 6/28 D (72) Inventor Katsuhiro 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Electric Corporation (72 Inventor Hideko Uchikawa 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Electric Corporation

Claims (27)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コアおよびクラッドからなり、SiO
を主成分とし、Ge、B、PおよびSnの各酸化物の少
なくとも1つの酸化物を含む光導波路に形成される光導
波路型グレーティングであって、前記コアおよびクラッ
ドの少なくとも1つに、ZrおよびTiの各酸化物の少
なくとも1つの酸化物が添加されてなることを特徴とす
る光導波路型グレーティング。
1. A becomes a core and a cladding, SiO 2
And an optical waveguide-type grating formed on an optical waveguide including at least one oxide of each of Ge, B, P, and Sn, wherein at least one of the core and the clad includes Zr and An optical waveguide type grating, wherein at least one oxide of each oxide of Ti is added.
【請求項2】 前記光導波路が、SiOを主成分と
し、かつ、ZrおよびTiの各酸化物の少なくとも1つ
の酸化物を含む基板上に設けられてなる請求項1記載の
光導波路型グレーティング。
2. The optical waveguide grating according to claim 1, wherein the optical waveguide is provided on a substrate containing SiO 2 as a main component and containing at least one oxide of each of Zr and Ti. .
【請求項3】 前記光導波路の表面が平滑にされたの
ち、前記光導波路型グレーティングが形成され、前記光
導波路上に該光導波路の温度を制御できる装置が少なく
とも1つ取り付けられてなる請求項1または2記載の光
導波路型グレーティング。
3. The optical waveguide grating is formed after the surface of the optical waveguide is smoothed, and at least one device capable of controlling the temperature of the optical waveguide is mounted on the optical waveguide. 3. The optical waveguide grating according to 1 or 2.
【請求項4】 前記光導波路が直線光導波路および曲線
光導波路のいずれか一方であり、前記光導波路上に該光
導波路の温度を制御できる装置が少なくとも1つ取り付
けられてなる請求項1または2記載の光導波路型グレー
ティング。
4. The optical waveguide according to claim 1, wherein the optical waveguide is one of a linear optical waveguide and a curved optical waveguide, and at least one device capable of controlling the temperature of the optical waveguide is mounted on the optical waveguide. The optical waveguide type grating according to the above.
【請求項5】 光導波路に形成される光導波路型グレー
ティングであって、前記光導波路上に該光導波路の温度
を制御できる装置が少なくとも1つ取り付けられること
を特徴とする光導波路型グレーティング。
5. An optical waveguide grating formed on an optical waveguide, wherein at least one device capable of controlling the temperature of the optical waveguide is mounted on the optical waveguide.
【請求項6】 前記光導波路が、SiOを主成分と
し、かつ、Ge、Ti、B、P、SnおよびZrの各酸
化物の少なくとも1つの酸化物を含んでなる請求項5記
載の光導波路型グレーティング。
6. The light guide according to claim 5, wherein the optical waveguide has SiO 2 as a main component and at least one oxide of each oxide of Ge, Ti, B, P, Sn and Zr. Wave grating.
【請求項7】 前記光導波路の表面が平滑にされたの
ち、前記光導波路型グレーティングが形成されてなる請
求項5または6記載の光導波路型グレーティング。
7. The optical waveguide type grating according to claim 5, wherein the optical waveguide type grating is formed after the surface of the optical waveguide is smoothed.
【請求項8】 前記光導波路が直線光導波路および曲線
光導波路のいずれか一方である請求項5または6記載の
光導波路型グレーティング。
8. The optical waveguide type grating according to claim 5, wherein the optical waveguide is one of a straight optical waveguide and a curved optical waveguide.
【請求項9】 複数の光導波路からなる光フィルタであ
って、前記複数の光導波路に請求項1記載の光導波路型
グレーティングが形成されており、前記光導波路が直線
光導波路および曲線光導波路のいずれか一方であり、前
記複数の光導波路のいずれか1つの光導波路上に窓のあ
る金属膜が形成されたのち、前記1つの光導波路に光照
射により光導波路型グレーティングが形成され、さら
に、前記複数の光導波路の他の光導波路それぞれに対し
て、前記金属膜の形成および前記光導波路型グレーティ
ングの形成が行われることにより、互いにグレーティン
グピッチの異なる光導波路型グレーティングが前記複数
の光導波路それぞれに形成され、前記複数の光導波路そ
れぞれに、光導波路の温度を制御できる装置が少なくと
も1つ取り付けられてなることを特徴とする光フィル
タ。
9. An optical filter comprising a plurality of optical waveguides, wherein the plurality of optical waveguides are provided with the optical waveguide grating according to claim 1, wherein the optical waveguides are linear optical waveguides and curved optical waveguides. After a metal film having a window is formed on any one of the plurality of optical waveguides, an optical waveguide grating is formed by irradiating light to the one optical waveguide, and The formation of the metal film and the formation of the optical waveguide type grating are performed on each of the other optical waveguides of the plurality of optical waveguides, so that the optical waveguide type gratings having different grating pitches from each other are respectively formed by the plurality of optical waveguides. And at least one device capable of controlling the temperature of the optical waveguide is attached to each of the plurality of optical waveguides. An optical filter, comprising:
【請求項10】 複数の光導波路からなる光フィルタで
あって、前記複数の光導波路に請求項5記載の光導波路
型グレーティングが形成されており、前記光導波路が直
線光導波路および曲線光導波路のいずれか一方であり、
前記複数の光導波路のいずれか1つの光導波路上に窓の
ある金属膜が形成されたのち、前記1つの光導波路に光
照射により光導波路型グレーティングが形成され、さら
に、前記複数の光導波路の他の光導波路それぞれに対し
て、前記金属膜の形成および前記光導波路型グレーティ
ングの形成が行われることにより、互いにグレーティン
グピッチの異なる光導波路型グレーティングが前記複数
の光導波路それぞれに形成されることを特徴とする光フ
ィルタ。
10. An optical filter comprising a plurality of optical waveguides, wherein the plurality of optical waveguides are provided with the optical waveguide type grating according to claim 5, wherein the optical waveguide is a linear optical waveguide or a curved optical waveguide. One of them,
After a metal film having a window is formed on any one of the plurality of optical waveguides, an optical waveguide grating is formed by irradiating light to the one optical waveguide. By forming the metal film and forming the optical waveguide type grating for each of the other optical waveguides, it is possible to form optical waveguide type gratings having different grating pitches on each of the plurality of optical waveguides. Characteristic optical filter.
【請求項11】 第1の方向性結合器と、第2の方向性
結合器と、前記第1の方向性結合器および前記第2の方
向性結合器間を接続する複数の光導波路とからなり、前
記複数の光導波路が、直線光導波路および曲線光導波路
のいずれか一方であり、さらに前記複数の光導波路に、
所望のグレーティングピッチを有する光導波路型グレー
ティングが形成されてなる光フィルタにおいて、該光フ
ィルタが、前記第1の方向性結合器に接続された第1の
端子および第2の端子と、前記第2の方向性結合器に接
続された第3の端子および第4の端子とを有し、前記第
1の端子に波長λの光信号および波長λ以外の光信
号が入力され、前記第2の端子から前記第1の端子に入
力された波長λの光信号が出力され、前記第3の端子
に波長λの光信号が入力され、前記第4の端子から前
記第1の端子に入力された波長λ以外の光信号と、前
記第3の端子に入力された波長λの光信号とが合波さ
れた光信号が出力され、前記複数の光導波路の少なくと
も1つには、光導波路の温度を制御できる装置が少なく
とも1つ形成されていることを特徴とする光フィルタ。
11. A first directional coupler, a second directional coupler, and a plurality of optical waveguides connecting between the first directional coupler and the second directional coupler. Wherein the plurality of optical waveguides is one of a straight optical waveguide and a curved optical waveguide, and further, the plurality of optical waveguides
An optical filter in which an optical waveguide grating having a desired grating pitch is formed, the optical filter comprising: a first terminal and a second terminal connected to the first directional coupler; And a third terminal and a fourth terminal connected to the directional coupler. The first terminal receives an optical signal having a wavelength λ 1 and an optical signal other than the wavelength λ 1 , and the second terminal The optical signal of the wavelength λ 1 input to the first terminal is output from the terminal of No. 3, the optical signal of the wavelength λ 1 is input to the third terminal, and the optical signal of the wavelength λ 1 is input from the fourth terminal to the first terminal. An optical signal obtained by multiplexing the input optical signal other than the wavelength λ 1 and the optical signal having the wavelength λ 1 input to the third terminal is output, and at least one of the plurality of optical waveguides is provided. Wherein at least one device capable of controlling the temperature of the optical waveguide is formed. Optical filter, characterized in that there.
【請求項12】 第1の光フィルタと第2の光フィルタ
と第3の光フィルタとが接続されてなる波長多重光伝送
システムであって、前記第1の光フィルタ、第2の光フ
ィルタおよび第3の光フィルタそれぞれが、請求項9記
載の光フィルタであり、2つの光導波路を有してなり、
第1の端子、第2の端子、第3の端子および第4の端子
を有してなり、第1の光フィルタの第3の端子と第2の
光フィルタの第4の端子とが接続され、第2の光フィル
タの第3の端子と第3の光フィルタの第4の端子とが接
続され、第3の光フィルタの第3の端子と第1の光フィ
ルタの第4の端子とが接続されてなることを特徴とする
波長多重光伝送システム。
12. A wavelength division multiplexing optical transmission system in which a first optical filter, a second optical filter, and a third optical filter are connected, wherein the first optical filter, the second optical filter, Each of the third optical filters is the optical filter according to claim 9, comprising two optical waveguides,
It has a first terminal, a second terminal, a third terminal, and a fourth terminal, and the third terminal of the first optical filter is connected to the fourth terminal of the second optical filter. The third terminal of the second optical filter is connected to the fourth terminal of the third optical filter, and the third terminal of the third optical filter is connected to the fourth terminal of the first optical filter. A wavelength division multiplexing optical transmission system characterized by being connected.
【請求項13】 第1の光フィルタと第2の光フィルタ
とが接続されてなる波長多重光伝送システムであって、
前記第1の光フィルタおよび第2の光フィルタそれぞれ
が、請求項9記載の光フィルタであり、2つの光導波路
を有してなり、第1の端子、第2の端子、第3の端子お
よび第4の端子を有してなり、前記第1の光フィルタの
第1の端子に、波長λの光信号および波長λ以外の
光信号が入力され、前記第1の光フィルタの第2の端子
から前記第1の光フィルタの第1の端子に入力された波
長λの光信号が出力され、前記第1の光フィルタの第
4の端子から前記第1の光フィルタの第1の端子に入力
された波長λ以外の光信号が出力され、前記第2の光
フィルタの第1の端子に、前記第1の光フィルタの第4
の端子から出力された波長λ以外の光信号が入力さ
れ、前記第2の光フィルタの第3の端子に、波長λ
光信号が入力され、前記第2の光フィルタの第4の端子
から、前記第2の光フィルタの第1の端子に入力された
波長λ以外の光信号と、前記第2の光フィルタの第4
の端子に入力された波長λの光信号とが出力され、前
記第1の光フィルタの第2の端子に光受信器が接続さ
れ、前記第2の光フィルタの第3の端子に光送信器が接
続され、前記第1の光フィルタおよび前記第2の光フィ
ルタの各第4の端子から出力された光信号の波長にもと
づき、前記第1の光フィルタおよび前記第2の光フィル
タの各光導波路の温度を制御する装置が制御されること
を特徴とする波長多重光伝送システム。
13. A wavelength division multiplexing optical transmission system in which a first optical filter and a second optical filter are connected,
10. The optical filter according to claim 9, wherein each of the first optical filter and the second optical filter has two optical waveguides, and has a first terminal, a second terminal, a third terminal, and An optical signal having a wavelength λ 1 and an optical signal other than the wavelength λ 1 are input to a first terminal of the first optical filter, and a second terminal of the first optical filter is provided. The optical signal of the wavelength λ 1 input to the first terminal of the first optical filter is output from the terminal of the first optical filter, and the first signal of the first optical filter is output from the fourth terminal of the first optical filter. An optical signal other than the wavelength λ 1 input to the terminal is output, and the fourth terminal of the first optical filter is connected to the first terminal of the second optical filter.
Of the optical signal has been other than the wavelength lambda 1 output from the terminal is input to the third terminal of said second optical filter is inputted optical signal of the wavelength lambda 1 is the fourth of the second optical filter from the terminal, the second and the first optical signal other than the wavelength lambda 1 that has been input to the terminal of the optical filter, the second optical filter 4
The optical signal of the wavelength λ 1 input to the terminal of the first optical filter is output, the optical receiver is connected to the second terminal of the first optical filter, and the optical signal is transmitted to the third terminal of the second optical filter. The first optical filter and the second optical filter are connected based on the wavelength of the optical signal output from each fourth terminal of the first optical filter and the second optical filter. A wavelength division multiplexing optical transmission system, wherein a device for controlling the temperature of an optical waveguide is controlled.
【請求項14】 第1の光フィルタと第2の光フィルタ
と第3の光フィルタとが接続されてなる波長多重光伝送
システムであって、前記第1の光フィルタ、第2の光フ
ィルタおよび第3の光フィルタそれぞれが、請求項10
記載の光フィルタであり、2つの光導波路を有してな
り、第1の端子、第2の端子、第3の端子および第4の
端子を有してなり、第1の光フィルタの第3の端子と第
2の光フィルタの第4の端子とが接続され、第2の光フ
ィルタの第3の端子と第3の光フィルタの第4の端子と
が接続され、第3の光フィルタの第3の端子と第1の光
フィルタの第4の端子とが接続されてなることを特徴と
する波長多重光伝送システム。
14. A wavelength division multiplexing optical transmission system in which a first optical filter, a second optical filter, and a third optical filter are connected, wherein the first optical filter, the second optical filter, 11. The third optical filter, each of the third optical filters.
The optical filter according to claim 1, comprising two optical waveguides, comprising a first terminal, a second terminal, a third terminal, and a fourth terminal. Is connected to the fourth terminal of the second optical filter, the third terminal of the second optical filter is connected to the fourth terminal of the third optical filter, and the third terminal of the third optical filter is connected. A wavelength division multiplexing optical transmission system comprising a third terminal connected to a fourth terminal of the first optical filter.
【請求項15】 第1の光フィルタと第2の光フィルタ
とが接続されてなる波長多重光伝送システムであって、
前記第1の光フィルタおよび第2の光フィルタそれぞれ
が、請求項10記載の光フィルタであり、2つの光導波
路を有してなり、第1の端子、第2の端子、第3の端子
および第4の端子を有してなり、前記第1の光フィルタ
の第1の端子に、波長λ1の光信号および波長λ1以外の
光信号が入力され、前記第1の光フィルタの第2の端子
から前記第1の光フィルタの第1の端子に入力された波
長λ1の光信号が出力され、前記第1の光フィルタの第
4の端子から前記第1の光フィルタの第1の端子に入力
された波長λ1以外の光信号が出力され、前記第2の光
フィルタの第1の端子に、前記第1の光フィルタの第4
の端子から出力された波長λ1以外の光信号が入力さ
れ、前記第2の光フィルタの第3の端子に、波長λ1
光信号が入力され、前記第2の光フィルタの第4の端子
から、前記第2の光フィルタの第1の端子に入力された
波長λ1以外の光信号と、前記第2の光フィルタの第4
の端子に入力された波長λ1の光信号とが出力され、前
記第1の光フィルタの第2の端子に光受信器が接続さ
れ、前記第2の光フィルタの第3の端子に光送信器が接
続され、前記第1の光フィルタおよび前記第2の光フィ
ルタの各第4の端子から出力された光信号の波長にもと
づき、前記第1の光フィルタおよび前記第2の光フィル
タの各光導波路の温度を制御する装置が制御されること
を特徴とする波長多重光伝送システム。
15. A wavelength division multiplexing optical transmission system in which a first optical filter and a second optical filter are connected,
The optical filter according to claim 10, wherein each of the first optical filter and the second optical filter has two optical waveguides, and includes a first terminal, a second terminal, a third terminal, and An optical signal having a wavelength λ 1 and an optical signal having a wavelength other than λ 1 are input to a first terminal of the first optical filter, and a second terminal of the first optical filter is provided. The optical signal of the wavelength λ 1 input to the first terminal of the first optical filter is output from the terminal of the first optical filter, and the first signal of the first optical filter is output from the fourth terminal of the first optical filter. An optical signal other than the wavelength λ 1 input to the terminal is output, and the fourth terminal of the first optical filter is connected to the first terminal of the second optical filter.
Of the optical signal has been other than the wavelength lambda 1 output from the terminal is input to the third terminal of said second optical filter is inputted optical signal of the wavelength lambda 1 is the fourth of the second optical filter An optical signal other than the wavelength λ 1 input from the terminal to the first terminal of the second optical filter;
The optical signal of the wavelength λ 1 input to the terminal of the first optical filter is output, the optical receiver is connected to the second terminal of the first optical filter, and the optical signal is transmitted to the third terminal of the second optical filter. The first optical filter and the second optical filter are connected based on the wavelength of the optical signal output from each fourth terminal of the first optical filter and the second optical filter. A wavelength division multiplexing optical transmission system, wherein a device for controlling the temperature of an optical waveguide is controlled.
【請求項16】 請求項11記載の光フィルタと、送信
用の光信号を入力する光送信器と、前記光フィルタから
出力された光信号を受信する光受信器と、前記光フィル
タから出力された光信号の波長を測定する装置とからな
る波長多重光伝送システムであって、前記第3の端子に
前記光送信器が接続され、前記第2の端子に前記光受信
器および前記波長を測定する装置が接続され、該波長を
測定する装置が前記温度を制御できる装置に接続されて
なることを特徴とする波長多重光伝送システム。
16. An optical filter according to claim 11, an optical transmitter for inputting an optical signal for transmission, an optical receiver for receiving an optical signal output from the optical filter, and an optical receiver output from the optical filter. A wavelength multiplexing optical transmission system, comprising: a device for measuring the wavelength of an optical signal, wherein the optical transmitter is connected to the third terminal, and the optical receiver and the wavelength are measured at the second terminal. A wavelength multiplexing optical transmission system, wherein a device for measuring the wavelength is connected to a device capable of controlling the temperature.
【請求項17】 第1の光フィルタと第2の光フィルタ
と第3の光フィルタとが接続されてなる波長多重光伝送
システムであって、前記第1の光フィルタ、第2の光フ
ィルタおよび第3の光フィルタそれぞれが、請求項11
記載の光フィルタであり、前記第1の光フィルタの第3
の端子と前記第2の光フィルタの第4の端子とが接続さ
れ、前記第2の光フィルタの第3の端子と前記第3の光
フィルタの第4の端子とが接続され、前記第3の光フィ
ルタの第3の端子と前記第1の光フィルタの第4の端子
とが接続されてなることを特徴とする波長多重光伝送シ
ステム。
17. A wavelength-division multiplexing optical transmission system in which a first optical filter, a second optical filter, and a third optical filter are connected, wherein the first optical filter, the second optical filter, 12. The third optical filter, each of the third optical filters.
3. The optical filter according to claim 1, wherein said third optical filter comprises:
Is connected to the fourth terminal of the second optical filter, the third terminal of the second optical filter is connected to the fourth terminal of the third optical filter, and the third terminal is connected to the third terminal of the third optical filter. A third terminal of the optical filter and a fourth terminal of the first optical filter are connected to each other.
【請求項18】 第1の光フィルタと第2の光フィルタ
とが接続されてなる波長多重光伝送システムであって、
前記第1の光フィルタおよび第2の光フィルタそれぞれ
が、請求項11記載の光フィルタであり、前記第1の光
フィルタの第4の端子に前記第2の光フィルタの第1の
端子が接続され、前記第1の光フィルタの第2の端子に
光受信器が接続され、前記第2の光フィルタの第3の端
子に光送信器が接続され、前記第1の光フィルタおよび
前記第2の光フィルタの各第4の端子から出力された光
信号の波長にもとづき、前記温度を制御する装置が制御
されることを特徴とする波長多重光伝送システム。
18. A wavelength division multiplexing optical transmission system in which a first optical filter and a second optical filter are connected,
The optical filter according to claim 11, wherein each of the first optical filter and the second optical filter is an optical filter according to claim 11, wherein a first terminal of the second optical filter is connected to a fourth terminal of the first optical filter. An optical receiver is connected to a second terminal of the first optical filter, an optical transmitter is connected to a third terminal of the second optical filter, and the first optical filter and the second A wavelength multiplexing optical transmission system, wherein the device for controlling the temperature is controlled based on the wavelength of the optical signal output from each of the fourth terminals of the optical filter.
【請求項19】 複数の光フィルタが接続されてなる波
長多重光伝送システムであって、複数の光フィルタそれ
ぞれが、所定の波長λの光信号と波長λ以外の光信号と
が入力される第1の端子と、前記前記第1の端子に入力
された波長λの光信号が出力される第2の端子と、波長
λの光信号が入力される第3の端子と、前記第1の端子
に入力された波長λ以外の光信号および前記第1の端子
に入力された波長λの光信号が合波された光信号が出力
される第4の端子とを有し、前記波長λの値が複数の光
フィルタそれぞれに固有の値であり、前記複数の光フィ
ルタのうちの1つの光フィルタの第1の端子と、前記1
つの光フィルタの前段の光フィルタの第4の端子とが接
続され、前記1つの光フィルタの第4の端子と、前記1
つの光フィルタの後段の光フィルタの第1の端子とが接
続されることにより、複数の光フィルタが直列に接続さ
れており、前記第1の端子および第4の端子が、複数の
ファイバ、多芯のファイバアレイおよび光導波路のうち
のいずれかを介して接続されており、前記複数の光フィ
ルタそれぞれが、光導波路を有してなり、該光導波路の
温度を制御できる装置を少なくとも1つ有してなること
を特徴とする波長多重光伝送システム。
19. A wavelength multiplexing optical transmission system in which a plurality of optical filters are connected, wherein each of the plurality of optical filters receives an optical signal having a predetermined wavelength λ and an optical signal other than the wavelength λ. A first terminal, a second terminal to which an optical signal of wavelength λ input to the first terminal is output, a third terminal to which an optical signal of wavelength λ is input, and the first terminal A fourth terminal from which an optical signal other than the wavelength λ input to the first input terminal and an optical signal obtained by multiplexing the optical signal of the wavelength λ input to the first terminal are output; Is a value unique to each of the plurality of optical filters, and a first terminal of one of the plurality of optical filters,
A fourth terminal of an optical filter in a preceding stage of the two optical filters, and a fourth terminal of the one optical filter;
A plurality of optical filters are connected in series by being connected to a first terminal of an optical filter at a subsequent stage of the two optical filters, and the first terminal and the fourth terminal are connected to a plurality of fibers and a plurality of fibers. The plurality of optical filters are connected via any one of a core fiber array and an optical waveguide, each of the plurality of optical filters has an optical waveguide, and at least one device capable of controlling the temperature of the optical waveguide is provided. A wavelength division multiplexing optical transmission system, comprising:
【請求項20】 コアおよびクラッドからなり、SiO
2を主成分とし、Ge、B、PおよびSnの各酸化物の
少なくとも1つの酸化物を含む光導波路に形成される光
導波路型グレーティングの製法であって、前記コアおよ
びクラッドの少なくとも1つに、ZrおよびTiの各酸
化物の少なくとも1つの酸化物を添加することを特徴と
する光導波路型グレーティングの製法。
20. A semiconductor device comprising a core and a clad,
2. A method for producing an optical waveguide grating formed on an optical waveguide containing 2 as a main component and containing at least one oxide of oxides of Ge, B, P and Sn, wherein at least one of the core and the clad is provided. A method for producing an optical waveguide grating, comprising adding at least one oxide of each of oxides of Zr and Zr.
【請求項21】 前記光導波路が、SiO2を主成分と
し、かつ、ZrおよびTiの各酸化物の少なくとも1つ
の酸化物を含む基板上に設けられる請求項20記載の光
導波路型グレーティングの製法。
21. The method of manufacturing an optical waveguide grating according to claim 20, wherein the optical waveguide is provided on a substrate containing SiO 2 as a main component and containing at least one oxide of each of Zr and Ti. .
【請求項22】 前記光導波路の表面が平滑にされたの
ち、前記光導波路型グレーティングが形成され、前記光
導波路上に該光導波路の温度を制御できる装置が少なく
とも1つ取り付けられる請求項20または21記載の光
導波路型グレーティングの製法。
22. The optical waveguide-type grating is formed after the surface of the optical waveguide is smoothed, and at least one device capable of controlling the temperature of the optical waveguide is mounted on the optical waveguide. 22. The method for producing an optical waveguide grating according to item 21.
【請求項23】 前記光導波路が直線光導波路および曲
線光導波路のいずれか一方であり、光導波路上に該光導
波路の温度を制御できる装置が少なくとも1つ取り付け
られる請求項20または21記載の光導波路型グレーテ
ィングの製法。
23. The optical waveguide according to claim 20, wherein the optical waveguide is one of a linear optical waveguide and a curved optical waveguide, and at least one device capable of controlling the temperature of the optical waveguide is mounted on the optical waveguide. Manufacturing method of waveguide grating.
【請求項24】 光導波路に形成される光導波路型グレ
ーティングの製法であって、前記光導波路上に該光導波
路の温度を制御できる装置が少なくとも1つ取り付けら
れることを特徴とする光導波路型グレーティングの製
法。
24. A method of manufacturing an optical waveguide grating formed on an optical waveguide, wherein at least one device capable of controlling the temperature of the optical waveguide is mounted on the optical waveguide. Recipe.
【請求項25】 前記光導波路が、SiO2を主成分と
し、かつ、Ge、Ti、B、P、SnおよびZrの各酸
化物の少なくとも1つの酸化物を含む請求項24記載の
光導波路型グレーティングの製法。
25. The optical waveguide type according to claim 24, wherein the optical waveguide has SiO 2 as a main component and at least one oxide of each of Ge, Ti, B, P, Sn and Zr. Grating manufacturing method.
【請求項26】 前記光導波路の表面が平滑にされたの
ち、前記光導波路型グレーティングが形成される請求項
24または25記載の光導波路型グレーティングの製
法。
26. The method according to claim 24, wherein the optical waveguide grating is formed after the surface of the optical waveguide is smoothed.
【請求項27】 前記光導波路が直線光導波路および曲
線光導波路のいずれか一方である請求項24または25
記載の光導波路型グレーティングの製法。
27. The optical waveguide according to claim 24, wherein the optical waveguide is one of a straight optical waveguide and a curved optical waveguide.
The manufacturing method of the optical waveguide type grating as described in the above.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000003461A1 (en) * 1998-07-10 2000-01-20 Bookham Technology Plc External cavity laser
JP2013210623A (en) * 2012-02-28 2013-10-10 Furukawa Electric Co Ltd:The Optical waveguide device and method of manufacturing the same
JP2015194658A (en) * 2014-03-31 2015-11-05 富士通株式会社 Semiconductor optical waveguide device
US10371890B2 (en) 2013-02-26 2019-08-06 Furukawa Electric Co., Ltd. Optical waveguide element

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000003461A1 (en) * 1998-07-10 2000-01-20 Bookham Technology Plc External cavity laser
JP2013210623A (en) * 2012-02-28 2013-10-10 Furukawa Electric Co Ltd:The Optical waveguide device and method of manufacturing the same
US10371890B2 (en) 2013-02-26 2019-08-06 Furukawa Electric Co., Ltd. Optical waveguide element
US11125942B2 (en) 2013-02-26 2021-09-21 Furukawa Electric Co., Ltd. Optical waveguide element
JP2015194658A (en) * 2014-03-31 2015-11-05 富士通株式会社 Semiconductor optical waveguide device

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