光導波路及びアレイ導波路回折格子
【課題】本発明は、スラブ導波路及びアレイ導波路の接続部分の加工容易性を上げるとともに、ＡＷＧの所望の光学特性を得るために必要なアレイ導波路の本数を従来と同様にしても、回路サイズを抑えることを目的とする。
【解決手段】本発明は、スラブ導波路１と、スラブ導波路１の端部に接続される接続部２１−１（２１−２）と、スラブ導波路１の端部から離れた場所に位置し、スラブ導波路１の端部から離れる方向に分岐を生ずる分岐部２２−１（２２−２）と、を有するアレイ導波路２−１（２−２）と、を備えることを特徴とする光導波路Ｗである。
【解決手段】本発明は、スラブ導波路１と、スラブ導波路１の端部に接続される接続部２１−１（２１−２）と、スラブ導波路１の端部から離れた場所に位置し、スラブ導波路１の端部から離れる方向に分岐を生ずる分岐部２２−１（２２−２）と、を有するアレイ導波路２−１（２−２）と、を備えることを特徴とする光導波路Ｗである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アレイ導波路回折格子の加工容易性を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＡＷＧ（Ａｒｒａｙ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇ）では、スラブ導波路及びアレイ導波路の接続損失を低減するため、スラブ導波路及びアレイ導波路の接続部分において、隣接するアレイ導波路の間のギャップ又はピッチを狭くしている（例えば、特許文献１−３を参照）。ギャップとは、隣接するアレイ導波路の間のクラッド部分の幅をいう。ピッチとは、隣接するアレイ導波路の中心軸の間の幅をいう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３７８２７４９号公報
【特許文献２】特開２００６−０３０６８７号公報
【特許文献３】特開２００４−０１２８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スラブ導波路及びアレイ導波路の接続部分の加工容易性は、隣接するアレイ導波路の間の加工難易度で決定される。隣接するアレイ導波路の間の加工難易度を上げる構造として、以下の構造が挙げられる。まず、スラブ導波路及びアレイ導波路の接続部分が、隣接するアレイ導波路のコア面及びスラブ導波路のコア面に囲まれる構造が挙げられる。次に、スラブ導波路及びアレイ導波路の間の接続損失を低減するため、テーパー導波路を設けることにより、隣接するアレイ導波路の間のギャップを狭くする構造が挙げられる。
【０００５】
スラブ導波路及びアレイ導波路の接続部分の加工容易性を上げるためには、隣接するアレイ導波路の間のギャップを広げる必要がある。まず、アレイ導波路の幅を維持して、隣接するアレイ導波路の間のピッチを広げることが考えられるが、回路サイズが大きくなる問題があった。次に、隣接するアレイ導波路の間のピッチを維持して、アレイ導波路の幅を狭くすることが考えられるが、フォトエッチング工程が難しくなる問題があった。
【０００６】
そこで、前記課題を解決するために、本発明は、スラブ導波路及びアレイ導波路の接続部分の加工容易性を上げるとともに、ＡＷＧの所望の光学特性を得るために必要なアレイ導波路の本数を従来と同様にしても、回路サイズを抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、スラブ導波路から距離を隔てるに従って、各アレイ導波路を１本の導波路から複数の導波路へと分岐させることとした。
【０００８】
具体的には、本発明は、スラブ導波路と、前記スラブ導波路の端部に接続される接続部と、前記スラブ導波路の端部から離れた場所に位置し、前記スラブ導波路の端部から離れる方向に分岐を生ずる分岐部と、を有するアレイ導波路と、を備えることを特徴とする光導波路である。
【０００９】
この構成によれば、ＡＷＧの所望の光学特性を得るため必要なアレイ導波路の本数より、スラブ導波路及びアレイ導波路の接続部の個数を少なくすることができる。よって、隣接するアレイ導波路の間のギャップ及びピッチを広げることができ、スラブ導波路及びアレイ導波路の接続部分の加工容易性を上げるとともに、ＡＷＧの所望の光学特性を得るために必要なアレイ導波路の本数を従来と同様にしても、回路サイズを抑えることができる。
【００１０】
また、本発明は、前記アレイ導波路は、前記分岐部を複数有することを特徴とする光導波路である。
【００１１】
この構成によれば、ＡＷＧの所望の光学特性を得るため必要なアレイ導波路の本数より、スラブ導波路及びアレイ導波路の接続部の個数をさらに少なくすることができる。
【００１２】
また、本発明は、前記アレイ導波路は、複数配置され、隣接する前記アレイ導波路について、前記スラブ導波路の端部に最も近い前記分岐部から前記接続部までの距離が同一であることを特徴とする光導波路である。
【００１３】
この構成によれば、隣接するアレイ導波路について、スラブ導波路から最も近い分岐部の位置が同一であるため、スラブ導波路及びアレイ導波路の接続部分の近傍において、隣接するアレイ導波路を同様にかつ容易に作成することができる。
【００１４】
また、本発明は、前記アレイ導波路は、複数配置され、隣接する前記アレイ導波路について、前記スラブ導波路の端部に最も近い前記分岐部から前記接続部までの距離が異なることを特徴とする光導波路である。
【００１５】
この構成によれば、隣接するアレイ導波路について、スラブ導波路から最も近い分岐部の位置が異なるため、スラブ導波路及びアレイ導波路の接続部分の近傍において、アレイ導波路の密度が低くなり、アレイ導波路をさらに容易に作成することができる。
【００１６】
また、本発明は、前記スラブ導波路は、端部から距離を置いて内部に回折格子を形成され、前記アレイ導波路は、前記回折格子の自己像の明干渉部分が形成される位置に前記接続部を有することを特徴とする光導波路である。
【００１７】
この構成によれば、スラブ導波路を伝搬した光がアレイ導波路に集光されるため、スラブ導波路及びアレイ導波路の接続損失を低減することができる。
【００１８】
また、本発明は、１本以上の第１の入出力導波路と、前記第１の入出力導波路の端部に前記スラブ導波路の前記アレイ導波路と反対側の端部が接続された光導波路と、前記アレイ導波路の前記スラブ導波路と反対側の端部に接続された第２のスラブ導波路と、前記第２のスラブ導波路の前記アレイ導波路と反対側の端部に接続された１本以上の第２の入出力導波路と、を備えることを特徴とするアレイ導波路回折格子である。
【００１９】
この構成によれば、ＡＷＧの所望の光学特性を得るため必要なアレイ導波路の本数より、スラブ導波路及びアレイ導波路の接続部の個数を少なくすることができる。よって、隣接するアレイ導波路の間のギャップ及びピッチを広げることができ、スラブ導波路及びアレイ導波路の接続部分の加工容易性を上げるとともに、ＡＷＧの所望の光学特性を得るために必要なアレイ導波路の本数を従来と同様にしても、回路サイズを抑えることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、スラブ導波路及びアレイ導波路の接続部分の加工容易性を上げるとともに、ＡＷＧの所望の光学特性を得るために必要なアレイ導波路の本数を従来と同様にしても、回路サイズを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の光導波路の構成を示す図である。
【図２】本発明の第２の光導波路の構成を示す図である。
【図３】本発明の第３の光導波路の構成を示す図である。
【図４】本発明の第４の光導波路の構成を示す図である。
【図５】本発明の第５の光導波路の構成を示す図である。
【図６】比較例の光導波路のサイズを示す図である。
【図７】本発明の光導波路のサイズを示す図である。
【図８】本発明のアレイ導波路回折格子の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００２３】
本発明の第１の光導波路の構成を図１に示す。光導波路Ｗは、スラブ導波路１及びアレイ導波路２−１、２−２から構成される。アレイ導波路２−１（２−２）は、スラブ導波路１の端部に接続される接続部２１−１（２１−２）と、スラブ導波路１の端部から離れた場所に位置し、スラブ導波路１の端部から離れる方向に分岐を生ずる分岐部２２−１（２２−２）と、を有する。
【００２４】
アレイ導波路２−１（２−２）は、接続部２１−１（２１−２）から分岐部２２−１（２２−２）まで、部分導波路２３−１（２３−２）を延ばし、分岐部２２−１（２２−２）から一端部２５−１（２５−３）まで、部分導波路２４−１（２４−３）を延ばし、分岐部２２−１（２２−２）から一端部２５−２（２５−４）まで、部分導波路２４−２（２４−４）を延ばす。アレイ導波路２−１（２−２）は、一端部２５−１、２５−２（２５−３、２５−４）において、図８に後述のスラブ導波路４に接続される。
【００２５】
アレイ導波路２−１、２−２について、接続部２１−１から分岐部２２−１までの距離は、接続部２１−２から分岐部２２−２までの距離と同一である。接続部２１−１から一端部２５−１までの距離は、接続部２１−１から一端部２５−２までの距離より長く、これらの距離の差分が、光路長差ΔＬを構成する。接続部２１−１から一端部２５−２までの距離は、接続部２１−２から一端部２５−３までの距離より長く、これらの距離の差分が、光路長差ΔＬを構成する。接続部２１−２から一端部２５−３までの距離は、接続部２１−２から一端部２５−４までの距離より長く、これらの距離の差分が、光路長差ΔＬを構成する。光導波路Ｗは、これらの光路長差ΔＬを有することにより、図８に後述のアレイ導波路回折格子Ａの一部として機能する。なお、図８に後述のスラブ導波路４及び入出力導波路５の接続部分では、各導波光の位相が揃っている。
【００２６】
図１の光導波路Ｗでは、アレイ導波路２は、２本であったが、１本であってもよく、３本以上であってもよい。図１の光導波路Ｗでは、各アレイ導波路２の分岐数は、２であったが、３以上であってもよい。接続部２１及び部分導波路２３のギャップ及びピッチを広げることができる程度に、分岐前の部分導波路２３の本数を分岐後の部分導波路２４の本数より少なくする一方で、図８に後述のアレイ導波路回折格子Ａの所望の光学特性を得ることができる程度に、分岐後の部分導波路２４の本数を多くすればよい。
【００２７】
図１の光導波路Ｗでは、図８に後述のアレイ導波路回折格子Ａの所望の光学特性を得るため必要なアレイ導波路２の本数より、スラブ導波路１及びアレイ導波路２の接続部２１の個数を少なくする。よって、接続部２１及び部分導波路２３のギャップ及びピッチを広げることができ、スラブ導波路１及びアレイ導波路２の接続部分の加工容易性を上げることができる。図１の光導波路Ｗでは、アレイ導波路２−１、２−２について、分岐部２２−１、２２−２の位置が同一である。よって、スラブ導波路１及びアレイ導波路２の接続部分の近傍において、隣接するアレイ導波路２を同様にかつ容易に作成することができる。
【００２８】
本発明の第２の光導波路の構成を図２に示す。光導波路Ｗは、スラブ導波路１及びアレイ導波路２−１、２−２から構成される。アレイ導波路２−１（２−２）は、スラブ導波路１の端部に接続される接続部２１−１（２１−２）と、スラブ導波路１の端部から離れた場所に位置し、スラブ導波路１の端部から離れる方向に分岐を生ずる分岐部２２−１（２２−２）と、を有する。
【００２９】
アレイ導波路２−１（２−２）は、接続部２１−１（２１−２）から分岐部２２−１（２２−２）まで、部分導波路２３−１（２３−２）を延ばし、分岐部２２−１（２２−２）から一端部２５−１（２５−３）まで、部分導波路２４−１（２４−３）を延ばし、分岐部２２−１（２２−２）から一端部２５−２（２５−４）まで、部分導波路２４−２（２４−４）を延ばす。アレイ導波路２−１（２−２）は、一端部２５−１、２５−２（２５−３、２５−４）において、図８に後述のスラブ導波路４に接続される。
【００３０】
アレイ導波路２−１、２−２について、接続部２１−１から分岐部２２−１までの距離は、接続部２１−２から分岐部２２−２までの距離と異なる。接続部２１−１から一端部２５−１までの距離は、接続部２１−１から一端部２５−２までの距離より長く、これらの距離の差分が、光路長差ΔＬを構成する。接続部２１−１から一端部２５−２までの距離は、接続部２１−２から一端部２５−３までの距離より長く、これらの距離の差分が、光路長差ΔＬを構成する。接続部２１−２から一端部２５−３までの距離は、接続部２１−２から一端部２５−４までの距離より長く、これらの距離の差分が、光路長差ΔＬを構成する。光導波路Ｗは、これらの光路長差ΔＬを有することにより、図８に後述のアレイ導波路回折格子Ａの一部として機能する。なお、図８に後述のスラブ導波路４及び入出力導波路５の接続部分では、各導波光の位相が揃っている。
【００３１】
図２の光導波路Ｗでは、アレイ導波路２は、２本であったが、１本であってもよく、３本以上であってもよい。図２の光導波路Ｗでは、各アレイ導波路２の分岐数は、２であったが、３以上であってもよい。接続部２１及び部分導波路２３のギャップ及びピッチを広げることができる程度に、分岐前の部分導波路２３の本数を分岐後の部分導波路２４の本数より少なくする一方で、図８に後述のアレイ導波路回折格子Ａの所望の光学特性を得ることができる程度に、分岐後の部分導波路２４の本数を多くすればよい。
【００３２】
図２の光導波路Ｗでは、図８に後述のアレイ導波路回折格子Ａの所望の光学特性を得るため必要なアレイ導波路２の本数より、スラブ導波路１及びアレイ導波路２の接続部２１の個数を少なくする。よって、接続部２１及び部分導波路２３のギャップ及びピッチを広げることができ、スラブ導波路１及びアレイ導波路２の接続部分の加工容易性を上げることができる。図２の光導波路Ｗでは、アレイ導波路２−１、２−２について、分岐部２２−１、２２−２の位置が異なる。よって、スラブ導波路１及びアレイ導波路２の接続部分の近傍において、アレイ導波路２の密度が低くなり、アレイ導波路２をさらに容易に作成することができる。そして、アレイ導波路２の分岐後において、部分導波路２４−１、２４−２のペア及び部分導波路２４−３、２４−４のペアを同様に作成することができる。
【００３３】
本発明の第３の光導波路の構成を図３に示す。光導波路Ｗは、スラブ導波路１及びアレイ導波路２−１、２−２、２−３、２−４から構成される。アレイ導波路２−１は、接続部２１−１、部分導波路２３−１、分岐部２２−１、部分導波路２４−１、２４−２及び一端部２５−１、２５−２を有する。アレイ導波路２−２は、接続部２１−２、部分導波路２３−２、分岐部２２−２、部分導波路２４−３、２４−４及び一端部２５−３、２５−４を有する。アレイ導波路２−３は、接続部２１−３、部分導波路２３−３、分岐部２２−３、部分導波路２４−５、２４−６及び一端部２５−５、２５−６を有する。アレイ導波路２−４は、接続部２１−４、部分導波路２３−４、分岐部２２−４、部分導波路２４−７、２４−８及び一端部２５−７、２５−８を有する。
【００３４】
図３のアレイ導波路２−１、２−２の構成は、図１のアレイ導波路２−１、２−２の構成と同様である。図３のアレイ導波路２−３、２−４の構成も、図１のアレイ導波路２−１、２−２の構成と同様である。ただし、図３の部分導波路２３−１、２３−２の長さは、図３の部分導波路２３−３、２３−４の長さと異なる。このように、隣接する一端部２５の間の光路長差がΔＬであり、図８に後述のスラブ導波路４及び入出力導波路５の接続部分での各導波光の位相が揃うならば、図１及び図２の構成を組み合わせて図３の構成を採用してもよく、図１及び図２の構成の組み合わせ方は図３の組み合わせ方に限られない。
【００３５】
本発明の第４の光導波路の構成を図４に示す。光導波路Ｗは、スラブ導波路１及びアレイ導波路２−１、２−２から構成される。アレイ導波路２−１（２−２）は、スラブ導波路１の端部に接続される接続部２１−１（２１−２）と、スラブ導波路１の端部から離れた場所に位置し、スラブ導波路１の端部から離れる方向に分岐を生ずる分岐部２２−１、２６−１、２６−２（２２−２、２６−３、２６−４）と、を有する。つまり、アレイ導波路２−１、２−２は、各々分岐部を複数有する。
【００３６】
図４のアレイ導波路２−１（２−２）における接続部２１−１（２１−２）から分岐部２６−１、２６−２（２６−３、２６−４）までの構造は、図１のアレイ導波路２−１（２−２）における接続部２１−１（２１−２）から一端部２５−１、２５−２（２５−３、２５−４）までの構造と、アレイ導波路２の延伸方向について同様である。
【００３７】
アレイ導波路２−１は、分岐部２６−１から一端部２８−１（２８−２）まで、部分導波路２７−１（２７−２）を延ばし、分岐部２６−２から一端部２８−３（２８−４）まで、部分導波路２７−３（２７−４）を延ばす。アレイ導波路２−２は、分岐部２６−３から一端部２８−５（２８−６）まで、部分導波路２７−５（２７−６）を延ばし、分岐部２６−４から一端部２８−７（２８−８）まで、部分導波路２７−７（２７−８）を延ばす。アレイ導波路２−１（２−２）は、一端部２８−１〜２８−４（２８−５〜２８−８）において、図８に後述のスラブ導波路４に接続される。
【００３８】
接続部２１−１から一端部２８−１までの距離、及び接続部２１−１から一端部２８−２までの距離の差分は、光路長差ΔＬを構成する。接続部２１−１から一端部２８−２までの距離、及び接続部２１−１から一端部２８−３までの距離の差分は、光路長差ΔＬを構成する。接続部２１−１から一端部２８−３までの距離、及び接続部２１−１から一端部２８−４までの距離の差分は、光路長差ΔＬを構成する。接続部２１−１から一端部２８−４までの距離、及び接続部２１−２から一端部２８−５までの距離の差分は、光路長差ΔＬを構成する。接続部２１−２から一端部２８−５までの距離、及び接続部２１−２から一端部２８−６までの距離の差分は、光路長差ΔＬを構成する。接続部２１−２から一端部２８−６までの距離、及び接続部２１−２から一端部２８−７までの距離の差分は、光路長差ΔＬを構成する。接続部２１−２から一端部２８−７までの距離、及び接続部２１−２から一端部２８−８までの距離の差分は、光路長差ΔＬを構成する。なお、図８に後述のスラブ導波路４及び入出力導波路５の接続部分では、各導波光の位相が揃っている。
【００３９】
図４の光導波路Ｗでは、アレイ導波路２−１、２−２について、スラブ導波路１の端部に最も近い分岐部２２−１から接続部２１−１までの距離は、スラブ導波路１の端部に最も近い分岐部２２−２から接続部２１−２までの距離と、図１のように同一であったが、図２のように異なっていてもよい。また、部分導波路２３、２４、２７のうち少なくともいずれかの長さに基づいて、光路長差を設定することができる。
【００４０】
例えば、全部分導波路２３の長さは同一であり、各部分導波路２４の長さが異なっており、各部分導波路２７の長さも異なるならば、光路長差は各部分導波路２４及び各部分導波路２７の長さに基づいて設定される。或いは、全部分導波路２３の長さは同一であり、全部分導波路２４の長さも同一であり、各部分導波路２７の長さが異なるならば、光路長差は各部分導波路２７の長さに基づいて設定される。
【００４１】
本発明の第５の光導波路の構成を図５に示す。ここで、図５の光導波路Ｗのトポロジーは、図４の光導波路Ｗのトポロジーと同様である。しかし、図４の光導波路Ｗでは、部分導波路２３−１、２３−２の長さが同一であるのに対して、図５の光導波路Ｗでは、部分導波路２３−１、２３−２の長さが異なる。そして、図４の光導波路Ｗでは、部分導波路２４−１、２４−２の長さが異なるのに対して、図５の光導波路Ｗでは、部分導波路２４−１、２４−２の長さが同一である。このように、隣接する一端部２８の間の光路長差がΔＬであり、図８に後述のスラブ導波路４及び入出力導波路５の接続部分での各導波光の位相が揃うならば、図１及び図２の構成を組み合わせて図４又は図５の構成を採用してもよく、図１及び図２の構成の組み合わせ方は図４又は図５の組み合わせ方に限られない。
【００４２】
図４又は図５の光導波路Ｗでは、図１及び図２の光導波路Ｗと比較して、図８に後述のアレイ導波路回折格子Ａの所望の光学特性を得るため必要なアレイ導波路２の本数より、スラブ導波路１及びアレイ導波路２の接続部２１の個数を、さらに少なくすることができる。
【００４３】
次に、アレイ導波路２を分岐させる本発明では、アレイ導波路２を分岐させない比較例より、光導波路Ｗの回路サイズを抑えることができることを説明する。比較例の光導波路のサイズを図６に示し、本発明の光導波路のサイズを図７に示す。図６の比較例及び図７の本発明において、スラブ導波路１のスラブ長Ｒの比較を分かりやすくするため、図８に後述のアレイ導波路回折格子Ａの所望の光学特性を得るため必要なアレイ導波路２の本数をともにｍ本に設定し、隣接するアレイ導波路２の間のピッチをともにＤに設定する。
【００４４】
図６の比較例では、接続部２１の個数はｍ個であり、隣接するアレイ導波路２の間の開き角度はθであり、スラブ導波路１のスラブ長はＲ＝Ｄ／θである。図７の本発明では、各アレイ導波路２は２分岐しているため、接続部２１の個数はｍ／２個であり、隣接するアレイ導波路２の間の開き角度は２θであり、スラブ導波路１のスラブ長はＲ／２＝Ｄ／（２θ）である。ここで、各アレイ導波路２がｎ（ｎは２以上の自然数）分岐しているとき、接続部２１の個数はｍ／ｎ個であり、隣接するアレイ導波路２の間の開き角度はｎθであり、スラブ導波路１のスラブ長はＲ／ｎ＝Ｄ／（ｎθ）である。つまり、各アレイ導波路２の分岐数が増加するに従って、スラブ導波路１のスラブ長は減少する。ここで、各アレイ導波路２のそれぞれにおいて、接続部２１及び分岐部２２を十分に離すことが望ましい。つまり、隣接するアレイ導波路２の相互間において、部分導波路２３、２４を十分に離すことにより、伝搬光が干渉しないようにすることが望ましい。
【００４５】
次に、スラブ導波路１内部の回折格子を利用して、スラブ導波路１及びアレイ導波路２の接続損失を低減することができることを説明する。スラブ導波路１は、端部から距離を置いて内部に回折格子を形成される。アレイ導波路２は、回折格子の自己像の明干渉部分が形成される位置に接続部２１を有する。スラブ導波路１内部の回折格子を利用する光導波路Ｗとして、図１から図５までに示した光導波路Ｗを適用することができる。
【００４６】
本発明の光導波路Ｗは、タルボ（Ｔａｌｂｏｔ）効果を利用する。タルボ効果は、光が回折格子に入射されたときに回折光どうしが干渉することにより、光の波長と回折格子の周期に応じて規定される距離だけ回折格子から離れた位置に、回折格子のパターンと同様な光の強度分布が回折格子の自己像として実現されることをいう。
【００４７】
つまり、光の波長とスラブ導波路１の内部に形成された回折格子の周期に応じて、回折格子の自己像が形成される。そして、回折格子の自己像の明干渉部分が形成される位置に、アレイ導波路２の接続部２１が配置されることにより、光がスラブ導波路１からアレイ導波路２に向けて入射するときに、アレイ導波路２に集中し導波モードになる。よって、スラブ導波路１を伝搬した光がアレイ導波路２に集光されるため、スラブ導波路１及びアレイ導波路２の接続損失を低減することができる。
【００４８】
本発明のアレイ導波路回折格子の構成を図８に示す。アレイ導波路回折格子Ａでは、１本以上の入出力導波路３、スラブ導波路１、アレイ導波路２、スラブ導波路４及び１本以上の入出力導波路５が、この順序で接続される。スラブ導波路１及びアレイ導波路２として、図１から図５までに示した光導波路Ｗを適用することができる。タルボ効果を生ずる回折格子は、スラブ導波路１及びスラブ導波路４のうち少なくとも一方に形成されていればよい。スラブ導波路１及びアレイ導波路２の接続損失並びにスラブ導波路４及びアレイ導波路２の接続損失のうち少なくとも一方を低減することができる。
【００４９】
アレイ導波路回折格子Ａにおいて、光導波路Ｗと同様に、接続部２１及び部分導波路２３のギャップ及びピッチを広げることができ、スラブ導波路１及びアレイ導波路２の接続部分の加工容易性を上げるとともに、アレイ導波路回折格子Ａの所望の光学特性を得るために必要なアレイ導波路２の本数を従来と同様にしても、回路サイズを抑えることができる。
【００５０】
実施形態では、分岐部２２、２６をＹ分岐としているが、変形例として、分岐部２２、２６を方向性結合器やＭＭＩ（Ｍｕｌｔｉ−Ｍｏｄｅ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）カプラなどの干渉を利用した分岐としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明に係る光導波路及びアレイ導波路回折格子は、波長分割多重方式を利用するコストが低い光ファイバ通信に利用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
Ｗ：光導波路
Ａ：アレイ導波路回折格子
１、４：スラブ導波路
２：アレイ導波路
３、５：入出力導波路
２１：接続部
２２、２６：分岐部
２３、２４、２７：部分導波路
２５、２８：一端部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アレイ導波路回折格子の加工容易性を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＡＷＧ（Ａｒｒａｙ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇ）では、スラブ導波路及びアレイ導波路の接続損失を低減するため、スラブ導波路及びアレイ導波路の接続部分において、隣接するアレイ導波路の間のギャップ又はピッチを狭くしている（例えば、特許文献１−３を参照）。ギャップとは、隣接するアレイ導波路の間のクラッド部分の幅をいう。ピッチとは、隣接するアレイ導波路の中心軸の間の幅をいう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３７８２７４９号公報
【特許文献２】特開２００６−０３０６８７号公報
【特許文献３】特開２００４−０１２８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スラブ導波路及びアレイ導波路の接続部分の加工容易性は、隣接するアレイ導波路の間の加工難易度で決定される。隣接するアレイ導波路の間の加工難易度を上げる構造として、以下の構造が挙げられる。まず、スラブ導波路及びアレイ導波路の接続部分が、隣接するアレイ導波路のコア面及びスラブ導波路のコア面に囲まれる構造が挙げられる。次に、スラブ導波路及びアレイ導波路の間の接続損失を低減するため、テーパー導波路を設けることにより、隣接するアレイ導波路の間のギャップを狭くする構造が挙げられる。
【０００５】
スラブ導波路及びアレイ導波路の接続部分の加工容易性を上げるためには、隣接するアレイ導波路の間のギャップを広げる必要がある。まず、アレイ導波路の幅を維持して、隣接するアレイ導波路の間のピッチを広げることが考えられるが、回路サイズが大きくなる問題があった。次に、隣接するアレイ導波路の間のピッチを維持して、アレイ導波路の幅を狭くすることが考えられるが、フォトエッチング工程が難しくなる問題があった。
【０００６】
そこで、前記課題を解決するために、本発明は、スラブ導波路及びアレイ導波路の接続部分の加工容易性を上げるとともに、ＡＷＧの所望の光学特性を得るために必要なアレイ導波路の本数を従来と同様にしても、回路サイズを抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、スラブ導波路から距離を隔てるに従って、各アレイ導波路を１本の導波路から複数の導波路へと分岐させることとした。
【０００８】
具体的には、本発明は、スラブ導波路と、前記スラブ導波路の端部に接続される接続部と、前記スラブ導波路の端部から離れた場所に位置し、前記スラブ導波路の端部から離れる方向に分岐を生ずる分岐部と、を有するアレイ導波路と、を備えることを特徴とする光導波路である。
【０００９】
この構成によれば、ＡＷＧの所望の光学特性を得るため必要なアレイ導波路の本数より、スラブ導波路及びアレイ導波路の接続部の個数を少なくすることができる。よって、隣接するアレイ導波路の間のギャップ及びピッチを広げることができ、スラブ導波路及びアレイ導波路の接続部分の加工容易性を上げるとともに、ＡＷＧの所望の光学特性を得るために必要なアレイ導波路の本数を従来と同様にしても、回路サイズを抑えることができる。
【００１０】
また、本発明は、前記アレイ導波路は、前記分岐部を複数有することを特徴とする光導波路である。
【００１１】
この構成によれば、ＡＷＧの所望の光学特性を得るため必要なアレイ導波路の本数より、スラブ導波路及びアレイ導波路の接続部の個数をさらに少なくすることができる。
【００１２】
また、本発明は、前記アレイ導波路は、複数配置され、隣接する前記アレイ導波路について、前記スラブ導波路の端部に最も近い前記分岐部から前記接続部までの距離が同一であることを特徴とする光導波路である。
【００１３】
この構成によれば、隣接するアレイ導波路について、スラブ導波路から最も近い分岐部の位置が同一であるため、スラブ導波路及びアレイ導波路の接続部分の近傍において、隣接するアレイ導波路を同様にかつ容易に作成することができる。
【００１４】
また、本発明は、前記アレイ導波路は、複数配置され、隣接する前記アレイ導波路について、前記スラブ導波路の端部に最も近い前記分岐部から前記接続部までの距離が異なることを特徴とする光導波路である。
【００１５】
この構成によれば、隣接するアレイ導波路について、スラブ導波路から最も近い分岐部の位置が異なるため、スラブ導波路及びアレイ導波路の接続部分の近傍において、アレイ導波路の密度が低くなり、アレイ導波路をさらに容易に作成することができる。
【００１６】
また、本発明は、前記スラブ導波路は、端部から距離を置いて内部に回折格子を形成され、前記アレイ導波路は、前記回折格子の自己像の明干渉部分が形成される位置に前記接続部を有することを特徴とする光導波路である。
【００１７】
この構成によれば、スラブ導波路を伝搬した光がアレイ導波路に集光されるため、スラブ導波路及びアレイ導波路の接続損失を低減することができる。
【００１８】
また、本発明は、１本以上の第１の入出力導波路と、前記第１の入出力導波路の端部に前記スラブ導波路の前記アレイ導波路と反対側の端部が接続された光導波路と、前記アレイ導波路の前記スラブ導波路と反対側の端部に接続された第２のスラブ導波路と、前記第２のスラブ導波路の前記アレイ導波路と反対側の端部に接続された１本以上の第２の入出力導波路と、を備えることを特徴とするアレイ導波路回折格子である。
【００１９】
この構成によれば、ＡＷＧの所望の光学特性を得るため必要なアレイ導波路の本数より、スラブ導波路及びアレイ導波路の接続部の個数を少なくすることができる。よって、隣接するアレイ導波路の間のギャップ及びピッチを広げることができ、スラブ導波路及びアレイ導波路の接続部分の加工容易性を上げるとともに、ＡＷＧの所望の光学特性を得るために必要なアレイ導波路の本数を従来と同様にしても、回路サイズを抑えることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、スラブ導波路及びアレイ導波路の接続部分の加工容易性を上げるとともに、ＡＷＧの所望の光学特性を得るために必要なアレイ導波路の本数を従来と同様にしても、回路サイズを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の光導波路の構成を示す図である。
【図２】本発明の第２の光導波路の構成を示す図である。
【図３】本発明の第３の光導波路の構成を示す図である。
【図４】本発明の第４の光導波路の構成を示す図である。
【図５】本発明の第５の光導波路の構成を示す図である。
【図６】比較例の光導波路のサイズを示す図である。
【図７】本発明の光導波路のサイズを示す図である。
【図８】本発明のアレイ導波路回折格子の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００２３】
本発明の第１の光導波路の構成を図１に示す。光導波路Ｗは、スラブ導波路１及びアレイ導波路２−１、２−２から構成される。アレイ導波路２−１（２−２）は、スラブ導波路１の端部に接続される接続部２１−１（２１−２）と、スラブ導波路１の端部から離れた場所に位置し、スラブ導波路１の端部から離れる方向に分岐を生ずる分岐部２２−１（２２−２）と、を有する。
【００２４】
アレイ導波路２−１（２−２）は、接続部２１−１（２１−２）から分岐部２２−１（２２−２）まで、部分導波路２３−１（２３−２）を延ばし、分岐部２２−１（２２−２）から一端部２５−１（２５−３）まで、部分導波路２４−１（２４−３）を延ばし、分岐部２２−１（２２−２）から一端部２５−２（２５−４）まで、部分導波路２４−２（２４−４）を延ばす。アレイ導波路２−１（２−２）は、一端部２５−１、２５−２（２５−３、２５−４）において、図８に後述のスラブ導波路４に接続される。
【００２５】
アレイ導波路２−１、２−２について、接続部２１−１から分岐部２２−１までの距離は、接続部２１−２から分岐部２２−２までの距離と同一である。接続部２１−１から一端部２５−１までの距離は、接続部２１−１から一端部２５−２までの距離より長く、これらの距離の差分が、光路長差ΔＬを構成する。接続部２１−１から一端部２５−２までの距離は、接続部２１−２から一端部２５−３までの距離より長く、これらの距離の差分が、光路長差ΔＬを構成する。接続部２１−２から一端部２５−３までの距離は、接続部２１−２から一端部２５−４までの距離より長く、これらの距離の差分が、光路長差ΔＬを構成する。光導波路Ｗは、これらの光路長差ΔＬを有することにより、図８に後述のアレイ導波路回折格子Ａの一部として機能する。なお、図８に後述のスラブ導波路４及び入出力導波路５の接続部分では、各導波光の位相が揃っている。
【００２６】
図１の光導波路Ｗでは、アレイ導波路２は、２本であったが、１本であってもよく、３本以上であってもよい。図１の光導波路Ｗでは、各アレイ導波路２の分岐数は、２であったが、３以上であってもよい。接続部２１及び部分導波路２３のギャップ及びピッチを広げることができる程度に、分岐前の部分導波路２３の本数を分岐後の部分導波路２４の本数より少なくする一方で、図８に後述のアレイ導波路回折格子Ａの所望の光学特性を得ることができる程度に、分岐後の部分導波路２４の本数を多くすればよい。
【００２７】
図１の光導波路Ｗでは、図８に後述のアレイ導波路回折格子Ａの所望の光学特性を得るため必要なアレイ導波路２の本数より、スラブ導波路１及びアレイ導波路２の接続部２１の個数を少なくする。よって、接続部２１及び部分導波路２３のギャップ及びピッチを広げることができ、スラブ導波路１及びアレイ導波路２の接続部分の加工容易性を上げることができる。図１の光導波路Ｗでは、アレイ導波路２−１、２−２について、分岐部２２−１、２２−２の位置が同一である。よって、スラブ導波路１及びアレイ導波路２の接続部分の近傍において、隣接するアレイ導波路２を同様にかつ容易に作成することができる。
【００２８】
本発明の第２の光導波路の構成を図２に示す。光導波路Ｗは、スラブ導波路１及びアレイ導波路２−１、２−２から構成される。アレイ導波路２−１（２−２）は、スラブ導波路１の端部に接続される接続部２１−１（２１−２）と、スラブ導波路１の端部から離れた場所に位置し、スラブ導波路１の端部から離れる方向に分岐を生ずる分岐部２２−１（２２−２）と、を有する。
【００２９】
アレイ導波路２−１（２−２）は、接続部２１−１（２１−２）から分岐部２２−１（２２−２）まで、部分導波路２３−１（２３−２）を延ばし、分岐部２２−１（２２−２）から一端部２５−１（２５−３）まで、部分導波路２４−１（２４−３）を延ばし、分岐部２２−１（２２−２）から一端部２５−２（２５−４）まで、部分導波路２４−２（２４−４）を延ばす。アレイ導波路２−１（２−２）は、一端部２５−１、２５−２（２５−３、２５−４）において、図８に後述のスラブ導波路４に接続される。
【００３０】
アレイ導波路２−１、２−２について、接続部２１−１から分岐部２２−１までの距離は、接続部２１−２から分岐部２２−２までの距離と異なる。接続部２１−１から一端部２５−１までの距離は、接続部２１−１から一端部２５−２までの距離より長く、これらの距離の差分が、光路長差ΔＬを構成する。接続部２１−１から一端部２５−２までの距離は、接続部２１−２から一端部２５−３までの距離より長く、これらの距離の差分が、光路長差ΔＬを構成する。接続部２１−２から一端部２５−３までの距離は、接続部２１−２から一端部２５−４までの距離より長く、これらの距離の差分が、光路長差ΔＬを構成する。光導波路Ｗは、これらの光路長差ΔＬを有することにより、図８に後述のアレイ導波路回折格子Ａの一部として機能する。なお、図８に後述のスラブ導波路４及び入出力導波路５の接続部分では、各導波光の位相が揃っている。
【００３１】
図２の光導波路Ｗでは、アレイ導波路２は、２本であったが、１本であってもよく、３本以上であってもよい。図２の光導波路Ｗでは、各アレイ導波路２の分岐数は、２であったが、３以上であってもよい。接続部２１及び部分導波路２３のギャップ及びピッチを広げることができる程度に、分岐前の部分導波路２３の本数を分岐後の部分導波路２４の本数より少なくする一方で、図８に後述のアレイ導波路回折格子Ａの所望の光学特性を得ることができる程度に、分岐後の部分導波路２４の本数を多くすればよい。
【００３２】
図２の光導波路Ｗでは、図８に後述のアレイ導波路回折格子Ａの所望の光学特性を得るため必要なアレイ導波路２の本数より、スラブ導波路１及びアレイ導波路２の接続部２１の個数を少なくする。よって、接続部２１及び部分導波路２３のギャップ及びピッチを広げることができ、スラブ導波路１及びアレイ導波路２の接続部分の加工容易性を上げることができる。図２の光導波路Ｗでは、アレイ導波路２−１、２−２について、分岐部２２−１、２２−２の位置が異なる。よって、スラブ導波路１及びアレイ導波路２の接続部分の近傍において、アレイ導波路２の密度が低くなり、アレイ導波路２をさらに容易に作成することができる。そして、アレイ導波路２の分岐後において、部分導波路２４−１、２４−２のペア及び部分導波路２４−３、２４−４のペアを同様に作成することができる。
【００３３】
本発明の第３の光導波路の構成を図３に示す。光導波路Ｗは、スラブ導波路１及びアレイ導波路２−１、２−２、２−３、２−４から構成される。アレイ導波路２−１は、接続部２１−１、部分導波路２３−１、分岐部２２−１、部分導波路２４−１、２４−２及び一端部２５−１、２５−２を有する。アレイ導波路２−２は、接続部２１−２、部分導波路２３−２、分岐部２２−２、部分導波路２４−３、２４−４及び一端部２５−３、２５−４を有する。アレイ導波路２−３は、接続部２１−３、部分導波路２３−３、分岐部２２−３、部分導波路２４−５、２４−６及び一端部２５−５、２５−６を有する。アレイ導波路２−４は、接続部２１−４、部分導波路２３−４、分岐部２２−４、部分導波路２４−７、２４−８及び一端部２５−７、２５−８を有する。
【００３４】
図３のアレイ導波路２−１、２−２の構成は、図１のアレイ導波路２−１、２−２の構成と同様である。図３のアレイ導波路２−３、２−４の構成も、図１のアレイ導波路２−１、２−２の構成と同様である。ただし、図３の部分導波路２３−１、２３−２の長さは、図３の部分導波路２３−３、２３−４の長さと異なる。このように、隣接する一端部２５の間の光路長差がΔＬであり、図８に後述のスラブ導波路４及び入出力導波路５の接続部分での各導波光の位相が揃うならば、図１及び図２の構成を組み合わせて図３の構成を採用してもよく、図１及び図２の構成の組み合わせ方は図３の組み合わせ方に限られない。
【００３５】
本発明の第４の光導波路の構成を図４に示す。光導波路Ｗは、スラブ導波路１及びアレイ導波路２−１、２−２から構成される。アレイ導波路２−１（２−２）は、スラブ導波路１の端部に接続される接続部２１−１（２１−２）と、スラブ導波路１の端部から離れた場所に位置し、スラブ導波路１の端部から離れる方向に分岐を生ずる分岐部２２−１、２６−１、２６−２（２２−２、２６−３、２６−４）と、を有する。つまり、アレイ導波路２−１、２−２は、各々分岐部を複数有する。
【００３６】
図４のアレイ導波路２−１（２−２）における接続部２１−１（２１−２）から分岐部２６−１、２６−２（２６−３、２６−４）までの構造は、図１のアレイ導波路２−１（２−２）における接続部２１−１（２１−２）から一端部２５−１、２５−２（２５−３、２５−４）までの構造と、アレイ導波路２の延伸方向について同様である。
【００３７】
アレイ導波路２−１は、分岐部２６−１から一端部２８−１（２８−２）まで、部分導波路２７−１（２７−２）を延ばし、分岐部２６−２から一端部２８−３（２８−４）まで、部分導波路２７−３（２７−４）を延ばす。アレイ導波路２−２は、分岐部２６−３から一端部２８−５（２８−６）まで、部分導波路２７−５（２７−６）を延ばし、分岐部２６−４から一端部２８−７（２８−８）まで、部分導波路２７−７（２７−８）を延ばす。アレイ導波路２−１（２−２）は、一端部２８−１〜２８−４（２８−５〜２８−８）において、図８に後述のスラブ導波路４に接続される。
【００３８】
接続部２１−１から一端部２８−１までの距離、及び接続部２１−１から一端部２８−２までの距離の差分は、光路長差ΔＬを構成する。接続部２１−１から一端部２８−２までの距離、及び接続部２１−１から一端部２８−３までの距離の差分は、光路長差ΔＬを構成する。接続部２１−１から一端部２８−３までの距離、及び接続部２１−１から一端部２８−４までの距離の差分は、光路長差ΔＬを構成する。接続部２１−１から一端部２８−４までの距離、及び接続部２１−２から一端部２８−５までの距離の差分は、光路長差ΔＬを構成する。接続部２１−２から一端部２８−５までの距離、及び接続部２１−２から一端部２８−６までの距離の差分は、光路長差ΔＬを構成する。接続部２１−２から一端部２８−６までの距離、及び接続部２１−２から一端部２８−７までの距離の差分は、光路長差ΔＬを構成する。接続部２１−２から一端部２８−７までの距離、及び接続部２１−２から一端部２８−８までの距離の差分は、光路長差ΔＬを構成する。なお、図８に後述のスラブ導波路４及び入出力導波路５の接続部分では、各導波光の位相が揃っている。
【００３９】
図４の光導波路Ｗでは、アレイ導波路２−１、２−２について、スラブ導波路１の端部に最も近い分岐部２２−１から接続部２１−１までの距離は、スラブ導波路１の端部に最も近い分岐部２２−２から接続部２１−２までの距離と、図１のように同一であったが、図２のように異なっていてもよい。また、部分導波路２３、２４、２７のうち少なくともいずれかの長さに基づいて、光路長差を設定することができる。
【００４０】
例えば、全部分導波路２３の長さは同一であり、各部分導波路２４の長さが異なっており、各部分導波路２７の長さも異なるならば、光路長差は各部分導波路２４及び各部分導波路２７の長さに基づいて設定される。或いは、全部分導波路２３の長さは同一であり、全部分導波路２４の長さも同一であり、各部分導波路２７の長さが異なるならば、光路長差は各部分導波路２７の長さに基づいて設定される。
【００４１】
本発明の第５の光導波路の構成を図５に示す。ここで、図５の光導波路Ｗのトポロジーは、図４の光導波路Ｗのトポロジーと同様である。しかし、図４の光導波路Ｗでは、部分導波路２３−１、２３−２の長さが同一であるのに対して、図５の光導波路Ｗでは、部分導波路２３−１、２３−２の長さが異なる。そして、図４の光導波路Ｗでは、部分導波路２４−１、２４−２の長さが異なるのに対して、図５の光導波路Ｗでは、部分導波路２４−１、２４−２の長さが同一である。このように、隣接する一端部２８の間の光路長差がΔＬであり、図８に後述のスラブ導波路４及び入出力導波路５の接続部分での各導波光の位相が揃うならば、図１及び図２の構成を組み合わせて図４又は図５の構成を採用してもよく、図１及び図２の構成の組み合わせ方は図４又は図５の組み合わせ方に限られない。
【００４２】
図４又は図５の光導波路Ｗでは、図１及び図２の光導波路Ｗと比較して、図８に後述のアレイ導波路回折格子Ａの所望の光学特性を得るため必要なアレイ導波路２の本数より、スラブ導波路１及びアレイ導波路２の接続部２１の個数を、さらに少なくすることができる。
【００４３】
次に、アレイ導波路２を分岐させる本発明では、アレイ導波路２を分岐させない比較例より、光導波路Ｗの回路サイズを抑えることができることを説明する。比較例の光導波路のサイズを図６に示し、本発明の光導波路のサイズを図７に示す。図６の比較例及び図７の本発明において、スラブ導波路１のスラブ長Ｒの比較を分かりやすくするため、図８に後述のアレイ導波路回折格子Ａの所望の光学特性を得るため必要なアレイ導波路２の本数をともにｍ本に設定し、隣接するアレイ導波路２の間のピッチをともにＤに設定する。
【００４４】
図６の比較例では、接続部２１の個数はｍ個であり、隣接するアレイ導波路２の間の開き角度はθであり、スラブ導波路１のスラブ長はＲ＝Ｄ／θである。図７の本発明では、各アレイ導波路２は２分岐しているため、接続部２１の個数はｍ／２個であり、隣接するアレイ導波路２の間の開き角度は２θであり、スラブ導波路１のスラブ長はＲ／２＝Ｄ／（２θ）である。ここで、各アレイ導波路２がｎ（ｎは２以上の自然数）分岐しているとき、接続部２１の個数はｍ／ｎ個であり、隣接するアレイ導波路２の間の開き角度はｎθであり、スラブ導波路１のスラブ長はＲ／ｎ＝Ｄ／（ｎθ）である。つまり、各アレイ導波路２の分岐数が増加するに従って、スラブ導波路１のスラブ長は減少する。ここで、各アレイ導波路２のそれぞれにおいて、接続部２１及び分岐部２２を十分に離すことが望ましい。つまり、隣接するアレイ導波路２の相互間において、部分導波路２３、２４を十分に離すことにより、伝搬光が干渉しないようにすることが望ましい。
【００４５】
次に、スラブ導波路１内部の回折格子を利用して、スラブ導波路１及びアレイ導波路２の接続損失を低減することができることを説明する。スラブ導波路１は、端部から距離を置いて内部に回折格子を形成される。アレイ導波路２は、回折格子の自己像の明干渉部分が形成される位置に接続部２１を有する。スラブ導波路１内部の回折格子を利用する光導波路Ｗとして、図１から図５までに示した光導波路Ｗを適用することができる。
【００４６】
本発明の光導波路Ｗは、タルボ（Ｔａｌｂｏｔ）効果を利用する。タルボ効果は、光が回折格子に入射されたときに回折光どうしが干渉することにより、光の波長と回折格子の周期に応じて規定される距離だけ回折格子から離れた位置に、回折格子のパターンと同様な光の強度分布が回折格子の自己像として実現されることをいう。
【００４７】
つまり、光の波長とスラブ導波路１の内部に形成された回折格子の周期に応じて、回折格子の自己像が形成される。そして、回折格子の自己像の明干渉部分が形成される位置に、アレイ導波路２の接続部２１が配置されることにより、光がスラブ導波路１からアレイ導波路２に向けて入射するときに、アレイ導波路２に集中し導波モードになる。よって、スラブ導波路１を伝搬した光がアレイ導波路２に集光されるため、スラブ導波路１及びアレイ導波路２の接続損失を低減することができる。
【００４８】
本発明のアレイ導波路回折格子の構成を図８に示す。アレイ導波路回折格子Ａでは、１本以上の入出力導波路３、スラブ導波路１、アレイ導波路２、スラブ導波路４及び１本以上の入出力導波路５が、この順序で接続される。スラブ導波路１及びアレイ導波路２として、図１から図５までに示した光導波路Ｗを適用することができる。タルボ効果を生ずる回折格子は、スラブ導波路１及びスラブ導波路４のうち少なくとも一方に形成されていればよい。スラブ導波路１及びアレイ導波路２の接続損失並びにスラブ導波路４及びアレイ導波路２の接続損失のうち少なくとも一方を低減することができる。
【００４９】
アレイ導波路回折格子Ａにおいて、光導波路Ｗと同様に、接続部２１及び部分導波路２３のギャップ及びピッチを広げることができ、スラブ導波路１及びアレイ導波路２の接続部分の加工容易性を上げるとともに、アレイ導波路回折格子Ａの所望の光学特性を得るために必要なアレイ導波路２の本数を従来と同様にしても、回路サイズを抑えることができる。
【００５０】
実施形態では、分岐部２２、２６をＹ分岐としているが、変形例として、分岐部２２、２６を方向性結合器やＭＭＩ（Ｍｕｌｔｉ−Ｍｏｄｅ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）カプラなどの干渉を利用した分岐としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明に係る光導波路及びアレイ導波路回折格子は、波長分割多重方式を利用するコストが低い光ファイバ通信に利用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
Ｗ：光導波路
Ａ：アレイ導波路回折格子
１、４：スラブ導波路
２：アレイ導波路
３、５：入出力導波路
２１：接続部
２２、２６：分岐部
２３、２４、２７：部分導波路
２５、２８：一端部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラブ導波路と、
前記スラブ導波路の端部に接続される接続部と、前記スラブ導波路の端部から離れた場所に位置し、前記スラブ導波路の端部から離れる方向に分岐を生ずる分岐部と、を有するアレイ導波路と、
を備えることを特徴とする光導波路。
【請求項２】
前記アレイ導波路は、前記分岐部を複数有することを特徴とする、請求項１に記載の光導波路。
【請求項３】
前記アレイ導波路は、複数配置され、
隣接する前記アレイ導波路について、前記スラブ導波路の端部に最も近い前記分岐部から前記接続部までの距離が同一であることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の光導波路。
【請求項４】
前記アレイ導波路は、複数配置され、
隣接する前記アレイ導波路について、前記スラブ導波路の端部に最も近い前記分岐部から前記接続部までの距離が異なることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の光導波路。
【請求項５】
前記スラブ導波路は、端部から距離を置いて内部に回折格子を形成され、
前記アレイ導波路は、前記回折格子の自己像の明干渉部分が形成される位置に前記接続部を有することを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれかに記載の光導波路。
【請求項６】
１本以上の第１の入出力導波路と、
前記第１の入出力導波路の端部に前記スラブ導波路の前記アレイ導波路と反対側の端部が接続された請求項１から請求項５のいずれかに記載の光導波路と、
前記アレイ導波路の前記スラブ導波路と反対側の端部に接続された第２のスラブ導波路と、
前記第２のスラブ導波路の前記アレイ導波路と反対側の端部に接続された１本以上の第２の入出力導波路と、
を備えることを特徴とするアレイ導波路回折格子。
【請求項１】
スラブ導波路と、
前記スラブ導波路の端部に接続される接続部と、前記スラブ導波路の端部から離れた場所に位置し、前記スラブ導波路の端部から離れる方向に分岐を生ずる分岐部と、を有するアレイ導波路と、
を備えることを特徴とする光導波路。
【請求項２】
前記アレイ導波路は、前記分岐部を複数有することを特徴とする、請求項１に記載の光導波路。
【請求項３】
前記アレイ導波路は、複数配置され、
隣接する前記アレイ導波路について、前記スラブ導波路の端部に最も近い前記分岐部から前記接続部までの距離が同一であることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の光導波路。
【請求項４】
前記アレイ導波路は、複数配置され、
隣接する前記アレイ導波路について、前記スラブ導波路の端部に最も近い前記分岐部から前記接続部までの距離が異なることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の光導波路。
【請求項５】
前記スラブ導波路は、端部から距離を置いて内部に回折格子を形成され、
前記アレイ導波路は、前記回折格子の自己像の明干渉部分が形成される位置に前記接続部を有することを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれかに記載の光導波路。
【請求項６】
１本以上の第１の入出力導波路と、
前記第１の入出力導波路の端部に前記スラブ導波路の前記アレイ導波路と反対側の端部が接続された請求項１から請求項５のいずれかに記載の光導波路と、
前記アレイ導波路の前記スラブ導波路と反対側の端部に接続された第２のスラブ導波路と、
前記第２のスラブ導波路の前記アレイ導波路と反対側の端部に接続された１本以上の第２の入出力導波路と、
を備えることを特徴とするアレイ導波路回折格子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−３４６８（Ｐ２０１３−３４６８Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３６６６１（Ｐ２０１１−１３６６６１）
【出願日】平成２３年６月２０日（２０１１．６．２０）
【出願人】（５９１２３０２９５）ＮＴＴエレクトロニクス株式会社 (565)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２０日（２０１１．６．２０）
【出願人】（５９１２３０２９５）ＮＴＴエレクトロニクス株式会社 (565)
【Ｆターム（参考）】
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