(57)【要約】      （修正有）【課題】光ファイバとより容易にアライメントを行うことができる光学素子を提供する。【解決手段】光学素子１００は、光ファイバと光結合される１つのグレーティングカプラ１０１と、グレーティングカプラ１０１と接続される導波路１０２と、導波路１０２のグレーティングカプラ１０１とは反対側に接続される多モード干渉計１０３と、多モード干渉計１０３の分岐側の２つの入出力ポートの間に挿入される導波路１０４と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの光結合器と、
前記光結合器と接続される第１の導波路と、
前記第１の導波路の前記光結合器とは反対側に接続される、少なくとも２つの入出力ポートを備える光回路と、
前記光回路の前記第１の導波路が接続される前記入出力ポートとは異なる前記入出力ポートに接続される第２の導波路と、
前記第２の導波路の前記光回路とは反対側に接続される光線分割器と、
前記光線分割器の分岐側の２つの入出力ポートの間に挿入される第３の導波路と、
を備える、光学素子。
【請求項２】
前記第１の導波路及び前記第２の導波路が単一モード導波路である、又は、前記第１の導波路及び前記光回路及び前記第２の導波路が単一モードの導波路である、請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
１つの光結合器と、
前記光結合器と接続される第１の導波路と、
前記第１の導波路の前記光結合器とは反対側に接続される光線分割器と、
前記光線分割器の分岐側の２つの入出力ポートの一方に接続される第２の導波路と、
前記光線分割器の分岐側の２つの入出力ポートの他方に接続される第３の導波路と、
前記第２の導波路と前記第３の導波路との間に挿入される、少なくとも２つの入出力ポートを備える光回路と、
を備え、
前記第２の導波路の前記光線分割器とは反対側の端と前記光回路の２つの前記入出力ポートの１つが接続され、前記第３の導波路の前記光線分割器とは反対側の端と前記光回路の前記第２の導波路が接続される前記入出力ポートとは異なる前記入出力ポートが接続されている、光学素子。
【請求項４】
前記光線分割器と、前記第２の導波路及び前記第３の導波路と、前記光回路とによって形成される閉ループの内側に前記光結合器が配置されている、請求項３に記載の光学素子。
【請求項５】
前記第２の導波路及び前記第３の導波路が単一モード導波路である、又は、前記第２の導波路及び前記光回路及び前記第３の導波路が単一モードの導波路である、請求項３又は４に記載の光学素子。
【請求項６】
前記光結合器は、グレーティングカプラである、請求項１乃至５の何れか一項に記載の光学素子。
【請求項７】
前記光線分割器は、１入力２出力の多モード干渉計である、請求項１乃至６の何れか一項に記載の光学素子。
【請求項８】
前記光回路は、リング共振器を含む、請求項１乃至７の何れか一項に記載の光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
光集積回路の技術は、近年のシリコンフォトニクスの発展により大きく前進している。シリコンフォトニクスとは、シリコン（Ｓｉ）を導波路のコアとして動作させる種々の個別の要素光デバイスや、それらを組み合わせた光回路あるいは高密度の光集積回路をウエハ上に形成する技術である。シリコンフォトニクスを光デバイスの製造に用いることは、成熟したＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）プロセス技術、あるいは最先端のＣＭＯＳプロセス技術を活用できることが大きな利点である。
【０００３】
なお、特に別途指定しない限り、シリコンフォトニクスで製造された光デバイスを搭載した半導体チップのことをここでは「光チップ」または単に「チップ」と呼ぶことにする。
光チップは通常、光ファイバと光結合することによって外部と光信号の入出力を行う。光チップに含まれる、シリコンをコアとする導波路（以後、単に「シリコン導波路」と呼ぶ）に沿って伝搬する光線の直径、すなわち、導波モードの直径は０．５μｍ程度である。それに対して、一般的に用いられるシングルモード光ファイバ（Ｓｉｎｇｌｅ−Ｍｏｄｅ  Ｆｉｂｅｒ；ＳＭＦ）の導波モードの直径は１０μｍ程度である。このように、光チップ上の導波路とＳＭＦとではそれらの導波モードの直径が大きくことなるため、両者を直接結合しただけでは効率よく光結合することができない。そのため通常は、光チップ上の導波路の入出力端に光結合器が形成される。光結合器は光チップ上の導波路と光ファイバのそれぞれの導波モードを相互に変換する機能を有し、モード径の違いを解消することによって光結合効率を向上させる機能を有する。
【０００４】
光結合器には大きく分けて端面結合型と面結合型の２種類に分類できる。端面結合型の光結合器はスポットサイズ変換器（ｓｐｏｔ−ｓｉｚｅ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ；ＳＳＣ）と呼ばれることもある。他方、面結合型の光結合器には４５°ミラーなどを用いたものや、グレーティングカプラ（Ｇｒａｔｉｎｇ  Ｃｏｕｐｌｅｒ；ＧＣ）などがある。特に、グレーティングカプラは近年のシリコン光チップに多用されている。グレーティングカプラは、光チップ内の光集積回路が処理した信号光を光チップ表面に対してほぼ垂直に出射することができる。そして、その出射光の光軸に沿ってグレーティングカプラに光ファイバを突き当てれば、その光ファイバに信号光を入力することができる。逆に、光ファイバに沿って伝送されてくる信号光を、そのグレーティングカプラに照射すれば、光チップ内の光回路に信号光を入力することができる。
【０００５】
グレーティングカプラは、信号光の伝搬方向を９０°近く偏向するため、グレーティングによる光の回折現象を利用する。そのため、波長依存性や偏波依存性が大きいという欠点はある。しかし、当該欠点よりも、小型かつ面結合型であることによってチップ上の配置の自由度が大きくなるという長所の方が勝り、近年では、端面結合型の光結合器よりも光チップに採用されることが多くなった。
【０００６】
グレーティングカプラが面結合型の光結合器であることの長所は他にもある。例えば、グレーティングカプラは、光の入出力のためのチップ端面を要しない。これにより、チップ化する前のウエハの状態のまま、ウエハ上に形成された光デバイス等の光学測定が可能となる。このようなウエハの状態のまま測定することをウエハレベルテストまたはウエハレベルテスティングと呼ぶ。ここで言うウエハレベルテストは、ウエハ状態のままでパッケージングするウエハレベルＣＳＰ（Ｃｈｉｐ−Ｓｃａｌｅ Ｐａｃｋａｇｅ：チップスケールパッケージ）など、ウエハプロセス後になんらかの加工を施した形態でのテストも含む。ウエハレベルテストは、電子デバイスの半導体チップでは一般に行われることであるが、光デバイスの半導体チップでは、グレーティングカプラが光結合器として使われるようになってから実用化が本格化した。しかし、あらゆる光学テストをウエハレベルテストとして行える訳ではない。光チップの開発段階や不良解析の段階では、チップ化（ダイシング）した後に光デバイスを測定しなければならないことが多い。その場合にはチップレベルテストを行うことになる。
【０００７】
ウエハ状であれチップ状であれ、光デバイスの動作や光学テスト（光学測定）は、光デバイスの光結合器に光ファイバやレンズを含む集光光学系を光学的にアライメント（位置合わせ、または調芯）するところから始まる。例えば、グレーティングカプラを備えた光デバイスであれば、光ファイバをグレーティングカプラに光学的にアライメントすることを、テスト工程の１ステップとして実施する。ただ、グレーティングカプラに対して光ファイバを設計上想定した最適位置に機械的に配置しても必ずしも光結合効率が最大にならない。そのため、応答光信号の強度が最大になるようにアライメント位置を調節することがしばしば行われる。この操作はアクティブアライメントと呼ばれる。上記は説明を簡潔にするため光学測定について述べたが、光デバイス（光学素子）を測定以外の目的で動作させる場合も同様である。以降の説明においても説明の仕方は同様である。
【０００８】
光デバイスを構成する個々の要素光デバイスの多くはパッシブデバイスである。そのため、最も基本的な光デバイスの光学測定では、光デバイスに外部から光を入力して透過させ、出力光を検出して入力光に対する変化を光デバイスの応答として測定する。例えば、光強度や偏波の変化を、波長を変えながら測定することが行われる。波長自体の変化が測定されることもある。いずれにせよ、光学測定のためには測定される光デバイス（光学素子）が光入力のための光結合器と光出力のための光結合器を同時に有する必要がある。例えば、特許文献１〜９は、本発明に関連する背景技術による（以後簡単に「関連する」と記載）光デバイスの構成を開示している。
【０００９】
図１０は、関連する光学素子５００（測定用光デバイス）の一例を示す平面図である。光学素子５００は光結合器としてグレーティングカプラ５０１，５０２、導波路５０３を備える。また、グレーティングカプラ５０１とグレーティングカプラ５０２とは、単純に導波路５０３によって接続されている。図１１は、当該光学素子５００の測定形態の一例を示す斜視図である。具体的には、図１１は、図１０の光学素子５００を斜め上から見た斜視図である。光ファイバ２００Ａがグレーティングカプラ５０１に、光ファイバ２００Ｂがグレーティングカプラ５０２にアライメントされている。例えば、光ファイバ２００Ａから光が第１の方向Ｄ９に向かってグレーティングカプラ５０１に入力されると、導波路５０３を第２の方向Ｄ１０に向かって光が伝搬し、グレーティングカプラ５０２から光ファイバ２００Ｂに第３の方向Ｄ１１に向かって出力される。このように、関連する光学素子５００は、全体として光入出力用の光結合器を２つ備えた２ポートデバイスである。すなわち、２ポートデバイスである光学素子５００の２つのポートであるグレーティングカプラ５０１，５０２に対して、光ファイバ２００Ａ，２００Ｂのような外部光学系を２つ同時に光結合することによって測定が行われていた。
【００１０】
図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）に、導波路５０３Ａ，５０３Ｂの長さだけが異なる２つの光学素子５００Ａと光学素子５００Ｂの平面図を示す。これらの導波路５０３Ａ，５０３Ｂの長さだけが異なる２つの光学素子５００Ａと光学素子５００Ｂをウエハ上やチップ上に配置して、それぞれの透過スペクトルを測定して、測定値の差分を計算する。そして、グレーティングカプラ５０１，５０２の光結合損失と短い方の導波路５０３Ａの伝搬損失を差し引いた、残りの導波路長に相当する導波路の透過損失（伝搬損失に相当）を求めることができる。これにより、例えば、要素デバイスとしての導波路５０３の透過率の波長依存性（透過スペクトル）を測定することができる。なお、実質的に特性評価が行われる対象（評価対象要素素子）は、２つの入出力ポートであるグレーティングカプラ５０１，５０２の間に挿入された導波路５０３である。
【００１１】
また、２つのグレーティングカプラ５０１，５０２の間に挿入される評価対象要素素子は導波路５０３に限らない。図１３（Ａ）では、光学素子５００Ｃの２つの光入出力用グレーティングカプラ５０１，５０２の間に導波路５０３だけが挿入されているが、図１３（Ｂ）では、光学素子５００Ｄの２つのグレーティングカプラ５０１，５０２の間にリング共振器３００が挿入されている。光学素子５００Ｃ及び光学素子５００Ｄの透過スペクトルをそれぞれ測定し、それらの差分を計算することによって、リング共振器だけの透過スペクトルを求めることができる。このように、評価対象要素素子は、基本的には、２ポートの間に設けられる光回路であり、導波路やそれ以外の要素光デバイスや更に複雑な光回路であってもよい。以後、「光回路」というとき、導波路やそれ以外の要素光デバイスを含むことにする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第７２２４１７４号明細書
【特許文献２】米国特許第７５８６６０８号明細書
【特許文献３】米国特許第７４１２１３８号明細書
【特許文献４】米国特許第７３７８８６１号明細書
【特許文献５】米国特許第７２９８９３９号明細書
【特許文献６】米国特許第７２６２８５２号明細書
【特許文献７】米国特許第７１８４６２６号明細書
【特許文献８】米国特許第７１８３７５９号明細書
【特許文献９】米国特許第７０２４０６６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述した関連する技術分野では、通常、光学素子は、全体として２ポートデバイスであって、光ファイバのような外部光学系とグレーティングカプラのような光結合器との光結合を２カ所で同時に行う必要がある。そして、精度良く安定な測定を行うためには、２つの光結合器における光結合が共に高効率になるようにアライメントを行わなければならない。しかし、２つの光結合器で同時にアライメントを行う場合は、１つの光結合器でアライメントを行う場合に比べて格段に高いアライメント精度が必要である。
【００１４】
図１４（Ａ）に、光学素子５００に２つの光ファイバ２００Ａ，２００Ｂが結合されている様子を示す。グレーティングカプラ５０１には光ファイバ２００Ａが、また、グレーティングカプラ５０２には光ファイバ２００Ｂが結合されている。図１４（Ａ）に示すように、両方のグレーティングカプラ５０１，５０２に光ファイバ２００Ａ，２００Ｂを精度よくアライメントするためには、２つのグレーティングカプラ５０１，５０２の光軸間隔と、２つの光ファイバ２００Ａ，２００Ｂの光軸間隔が一致していなければならない。しかし、集積化された光チップではグレーティングカプラ間の距離が１００〜数１００μｍであることが多く、単芯の光ファイバ２本をそのような近接した位置に配置することは困難である。
【００１５】
そこで、アレイファイバ（ａｒｒａｙｅｄ  ｆｉｂｅｒ）を２つのグレーティングカプラに結合することがしばしば行われる。アレイファイバは２本以上の単芯光ファイバを予め決められた間隔に配置し、端面を揃えて一定の角度で研磨した多芯光ファイバである。しかし、アレイファイバに含まれる２本の光ファイバの光軸の間隔と光学素子のグレーティングカプラの光軸の間隔とが、作製誤差などによって僅かにずれることがある。この間隔のずれが大きいと、２本の光ファイバを同時にそれぞれに対応するグレーティングカプラに高精度にアライメントすることができない。このようなことは、特に光結合器であるグレーティングカプラ間の距離が大きい場合に起こりやすい。
【００１６】
また、図１４（Ｂ）に示すように、光ファイバの間隔とグレーティングカプラとの間隔がたとえ一致していても、アレイファイバのウエハ面内あるいはチップ面内の回転角が光学素子との間でずれていると、２つのグレーティングカプラに対して同時にアレイファイバを高精度にアライメントすることはできない。
【００１７】
さらに、高さ方向に関しても同様の問題が発生する場合がある。図１５（Ａ）は、図１５（Ｂ）に示す光学素子５００の平面図のＡ１−Ａ２矢視方向の側面図であり、光ファイバ２００Ａ，２００Ｂが、それぞれグレーティングカプラ５０１，５０２に光結合している様子を示している。光ファイバ２００Ａ，２００Ｂは２本でアレイファイバを形成している。しかし、当該アレイファイバがグレーティングカプラ５０１，５０２の入射面に垂直な面内で傾いているために、光ファイバ２００Ｂの端面２０１Ｂをグレーティングカプラ５０２に十分に接近させることができなくなっている。すなわち、高さ方向の平行出しができていない。このようなことは、被測定ウエハや被測定光チップの表面とアレイファイバの端面との平行出しが十分に行われていない場合に起こる。特に、ウエハテストを行う場合、観察用のカメラの配置の関係でグレーティングカプラと光ファイバとの結合部を図１５（Ａ）のように真横から観察することが困難なため、精度の良い回転角調整が難しい。
【００１８】
上述したように、通常、光学素子は、光入出力のために２つの光結合器（上記ではグレーティングカプラ）を有しており、その両方で高精度のアライメントを行わない限り、光学素子として高精度の測定を行うことができない。そのため、光学素子を用いる場合、作製精度の高いアレイファイバが必要なだけでなく、アレイファイバと被測定ウエハや被測定光チップとの間で測定前に面内方向と高さ方向の両方で高精度の平行出しを行う必要がある。しかし、高精度の平行出しが行える測定装置は、そのような機能を持たない装置に比べて大型かつ高額であるという問題があるだけでなく、アライメント手続きに時間が掛かるために全体の測定時間が大幅に増加することも問題であった。さらに、ダイシングされた光チップの場合、チップが小さ過ぎるため、高精度の平行出し自体が技術的に困難であるという問題があった。
【００１９】
本開示の目的は、光ファイバとより容易にアライメントを行うことができる光学素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の第１の態様に係る光学素子は、１つの光結合器と、前記光結合器と接続される第１の導波路と、前記第１の導波路の前記光結合器とは反対側に接続される、少なくとも２つの入出力ポートを備える光回路と、前記光回路の前記第１の導波路が接続される前記入出力ポートとは異なる前記入出力ポートに接続される第２の導波路と、前記第２の導波路の前記光回路とは反対側に接続される光線分割器と、前記光線分割器の分岐側の２つの入出力ポートの間に挿入される第３の導波路と、を備える。
【００２１】
本発明の第２の態様に係る光学素子は、１つの光結合器と、前記光結合器と接続される第１の導波路と、前記第１の導波路の前記光結合器とは反対側に接続される光線分割器と、前記光線分割器の分岐側の２つの入出力ポートの一方に接続される第２の導波路と、前記光線分割器の分岐側の２つの入出力ポートの他方に接続される第３の導波路と、前記第２の導波路と前記第３の導波路との間に挿入される、少なくとも２つの入出力ポートを備える光回路と、を備え、前記第２の導波路の前記光線分割器とは反対側の端と前記光回路の２つの前記入出力ポートの１つが接続され、前記第３の導波路の前記光線分割器とは反対側の端と前記光回路の前記第２の導波路が接続される前記入出力ポートとは異なる前記入出力ポートが接続されている。
【発明の効果】
【００２２】
光ファイバとより容易にアライメントを行うことができる光学素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る光学素子を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る光学素子に光ファイバを光結合した様子を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る光学素子を用いた実施例１を説明する平面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る光学素子を用いた実施例２を説明する平面図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る光学素子を示す平面図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る光学素子に光ファイバを光結合した様子を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る光学素子を用いた実施例３を説明する平面図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る光学素子を用いた実施例４を説明する平面図である。
【図９】リング共振器の透過スペクトルの一例を示すグラフである。
【図１０】関連する光学素子を示す平面図である。
【図１１】図１０に示す光学素子に光ファイバを光結合した様子を示す斜視図である。
【図１２】図１０に示す光学素子であって、導波路の長さが異なる２つの光学素子を示す平面図である。
【図１３】図１０に示す光学素子であって、２つのグレーティングカプラの間に導波路のみが結合された光学素子を示す平面図（Ａ）と、２つのグレーティングカプラの間に導波路とリング共振器が結合された光学素子を示す平面図（Ｂ）である。
【図１４】図１０に示す光学素子の２つのグレーティングカプラに２つの光ファイバをアライメントする際に生じる、グレーティングカプラ間隔方向のずれを説明する平面図（Ａ）と、ウエハ面内またはチップ面内における回転角ずれを説明する平面図（Ｂ）である。
【図１５】図１０に示す光学素子の２つのグレーティングカプラに２つの光ファイバをアライメントする際に生じる、ウエハ面又はチップ面からの高さずれを説明する側面図（Ａ）と、図１５（Ａ）の側面視方向を示す平面図（Ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、本発明の技術的範囲は、以下に示す実施の形態によって限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて解釈されるべきである。
【００２５】
実施の形態１
図１は、本発明の実施の形態１に係る光学素子１００の一例を示す平面図である。光学素子１００は、ウエハ又はチップに設けられる光学素子である。
また、光学素子１００は、図１に示すように、１つの光結合器としてのグレーティングカプラ１０１、第１の導波路及び光回路及び第２の導波路としての導波路１０２、光線分割器としての多モード干渉計（Ｍｕｌｔｉ―Ｍｏｄｅ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ；ＭＭＩ）１０３、第３の導波路としての導波路１０４等を備える。
【００２６】
グレーティングカプラ１０１は、導波路１０２の一方の端に接続されている。また、多モード干渉計１０３は、導波路１０２の他方の端に接続されている。すなわち、導波路１０２は、グレーティングカプラ１０１と多モード干渉計１０３の間に設けられている。なお、実施の形態１では、第１の導波路及び光回路及び第２の導波路が１つの導波路１０２で構成される例を示しているが、第１の導波路及び光回路及び第２の導波路は、それぞれ別の構成要素によって構成されてもよい。例えば、グレーティングカプラ１０１に接続された第１の導波路と、多モード干渉計１０３に接続された第２の導波路との間に、少なくとも２つのポートを有する光回路が接続されてもよい。
【００２７】
また、多モード干渉計１０３は、１入力２出力の多モード干渉計（１×２多モード干渉計）である。すなわち、多モード干渉計１０３は、２分岐の光線分割器であり、導波路１０４は、多モード干渉計１０３の分岐側の２つの入出力ポートの間に挿入されている。
【００２８】
換言すれば、グレーティングカプラ１０１は、測定光の入出力を行う光入出力部として機能し、多モード干渉計１０３と導波路１０４とは、ループバック型の光反射部１０５を形成する。そして、評価対象要素素子としての導波路１０２が、グレーティングカプラ１０１と光反射部１０５との間の経路に設けられている。
【００２９】
図２に、実施の形態１に係る光学素子１００に光ファイバ２００を光結合した様子を示す。図２に示すように、光ファイバ２００の光軸とグレーティングカプラ１０１の光軸が一致するように、光ファイバ２００の端面をグレーティングカプラ１０１と接近させる。これにより、光結合効率が最大になるように、グレーティングカプラ１０１に対して光ファイバ２００がアライメントされる。光結合器がグレーティングカプラ１０１である場合、光学素子１００が形成されたウエハ面やチップ面の鉛直方向に対して、グレーティングカプラ１０１の光軸が一定の角度（例えば、８°）傾くので、光ファイバ２００の角度もその分だけ傾くことになる。
【００３０】
次に、図２を参照しながら、光学素子１００の動作について説明する。光ファイバ２００に沿って方向Ｄ５に向かって伝搬してきた光は光ファイバ２００の端面から出射されてグレーティングカプラ１０１に入力される。入力光はグレーティングカプラ１０１のグレーティングで回折されて導波路１０２に入力され、方向Ｄ１に向かって伝搬し、多モード干渉計１０３に入力される。多モード干渉計１０３は光線分割器として動作し、入力光を同じパワーの光線に分割する。分割された２つの光線は、導波路１０４にそれぞれ逆向きに入力される。そして、一方の光線は方向Ｄ３に向かって導波路１０４に沿って伝搬し、他方の光線は方向Ｄ４に向かって導波路１０４に沿って伝搬する。導波路１０４を伝搬し終えた２つの伝搬光は多モード干渉計１０３に戻る。多モード干渉計１０３は光線分割器と逆の動作をすることによって光線統合器（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｂｅａｍ  Ｃｏｎｂｉｎｅｒ）の役割を果たす。多モード干渉計１０３によって統合された光線は方向Ｄ２に向かって導波路１０２に沿って伝搬し、グレーティングカプラ１０１に入力される。グレーティングカプラ１０１はその光を回折して上方に出力し、光ファイバ２００に入力される。光ファイバ２００に入力された光は方向Ｄ６に向かって伝搬する。
【００３１】
換言すれば、光ファイバ２００を方向Ｄ５に向かって伝搬する光は光学素子１００に入力される光であり、光ファイバ２００を方向Ｄ６に向かって伝搬する光は光学素子１００からの出力光を受光した光である。したがって、光学素子１００を測定するために必要な外部光学系の探針は光ファイバ２００の１つだけである。そのため、光ファイバ２００を光学素子１００のグレーティングカプラ１０１により容易にアライメントを行うことができる。すなわち、ウエハ面内やチップ面内方向の回転ずれや高さ方向の回転ずれの許容度が、図１０に示す関連する光学素子５００を用いた場合に比べて大きいため、単芯の光ファイバ２００を用いた汎用の光学測定系さえあれば、光学素子１００を測定することができる。さらに、光結合を近接した位置で同時に行う必要が無いため、十分な小型化が困難なレンズなどを用いた集光光学系を使って光学測定系を構成することができる。レンズを用いた光学系が使えると、破損したり端面が汚れやすいアレイファイバを使用したりする必要が無くなるだけでなく、測定系の精度の校正も格段に容易になる。
【００３２】
また、光ファイバ２００に沿って戻っていく光学素子１００の出力光は、いわゆる、光学素子１００からの反射戻り光である。この反射戻り光を光パワーメータやスペクトルアナライザなどの種々の測定器に入力するために、光サーキュレータなどを用いることができる。光サーキュレータは、通常、３つの入出力端子を備えている。当該３つの入出力端子をそれぞれポート１，２，３とする。そして、例えば、光源から出力された光がサーキュレータのポート１に入力され、ポート２から当該光が出力され、ポート２に接続された光ファイバ２００を通して光学素子１００のグレーティングカプラ１０１に入力される。この場合、光学素子１００からの出力光は同じ光ファイバ２００を逆向きに伝搬し、光サーキュレータのポート２に戻り、ポート３から出力される。そして、ポート３からの出力光を例えば光パワーメータや光スペクトルアナライザなどに導入すれば、光学素子１００の光損失やその波長スペクトルを測定することができる。このように、光サーキュレータを用いることにより、光学素子１００に含まれる評価対象要素素子以外の波長特性を相殺することができる。具体的には、測定系自体の波長特性やグレーティングカプラ１０１と光ファイバ２００との光結合損失の波長特性、あるいは光学素子１００に含まれる光線分割器（光線統合器）の波長特性は、差分を求めることによって相殺される。これにより、評価対象要素素子のみの光学特性を知ることができる。
【００３３】
実施の形態１に示す光学素子１００においては、評価対象要素素子が挿入できる位置は２つある。その１つは、光学素子１００の光結合器としてのグレーティングカプラ１０１と光線分割器としての多モード干渉計１０３との間の経路である。また、他の１つは、光線分割器としての多モード干渉計１０３の分岐側の２つの入出力ポートの間の経路である。図１及び図２に示す光学素子１００は、評価対象要素素子が挿入できる経路を最も単純に導波路１０２，１０４とした場合の構造である。なお、導波路１０２，１０４自体が評価対象要素素子であってもよい。
【００３４】
以下の図３、図４に示す実施例では、光学素子１００の光結合器としてのグレーティングカプラ１０１と光線分割器としての多モード干渉計１０３との間の経路に、評価対象要素素子が挿入される例を示す。しかし、図３、図４に示す評価対象素子は、光線分割器としての多モード干渉計１０３の分岐側の２つの入出力ポートの間の経路に挿入されてもよい。
【００３５】
まず、図３を参照しながら、実施の形態１に係る光学素子１００を用いた実施例１について説明する。図３（Ａ）に示す光学素子１００Ａと図３（Ｂ）に示す光学素子１００Ｂとでは、導波路１０２Ａと導波路１０２Ｂの長さだけが異なる。従って、光学素子１００Ａと光学素子１００Ｂに対して同じ測定条件で測定を行い、両者の測定結果の差分を求めると、導波路１０２Ａと導波路１０２Ｂの差分の長さの２倍の長さの導波路の光学特性を求めることができる。
【００３６】
次に、図４を参照しながら、実施の形態１に係る光学素子１００を用いた実施例２について説明する。図４（Ａ）に示す光学素子１００Ｃと図４（Ｂ）に示す光学素子１００Ｄとは同じ長さの導波路１０２を有する。一方、光学素子１００Ｄの導波路１０２にはリング導波路３０１が近接されている。すなわち、リング導波路３０１と導波路１０２とが、光回路としてのリング共振器３００を構成している。従って、光学素子１００Ｃと光学素子１００Ｄに対して同じ測定条件で測定を行い、両者の測定結果の差分を求めると、リング共振器３００を２つ直列接続した場合と同等の光学特性を求めることができる。
【００３７】
具体的には、本実施の形態１の実施例１及び実施例２では、光線分割器である多モード干渉計１０３と、当該多モード干渉計１０３の分岐側の２つの入出力ポートを結ぶ導波路１０４とから成る光回路１０５が反射器として動作している。図１０に示す関連する光学素子５００では、当該反射器１０５に該当する部分に別の光結合器（例えば、グレーティングカプラ）が設けられているため、評価対象要素素子を光が１度だけ透過する。一方、本実施の形態１の実施例１及び実施例２では、グレーティングカプラ１０１から入射され、評価対象要素素子を透過した光は反射器１０５で反射して評価対象要素素子をもう一度、今度は逆向きに通過する。そして、グレーティングカプラ１０１から出射される。このように、実施例１及び実施例２では、光が評価対象要素素子を２度通過するため、光が評価対象要素素子を１度だけ通過した場合の特性を求めるためには、測定された透過率や光損失をデシベル表示した値を２で割る必要がある。特に、図３に示すような光学素子１００Ａ，１００Ｂを用いて導波路１０２の伝搬損失評価する場合、図３（Ｂ）に示す光学素子１００Ｂの導波路１０２Ｂの長さが、評価する導波路１０２の長さの半分でよいという利点がある。
【００３８】
また、測定された透過率や光損失をデシベル表示した値を２で割るということは、評価対象要素素子を一の方向に光が透過する場合の透過特性と、評価対象要素素子を一の方向と反対方向に光が透過する場合の透過特性とが等しいということを前提としている。そして、当該前提を満たすため、評価対象要素素子を、測定対象とする偏波を有する光に関して単一モードの導波路で挟む必要がある。これにより、評価対象要素素子を挟む２つの単一モード導波路の間の透過率が光の伝搬方向によらず等しくなる。このことは、相反定理によって保証される。具体的な構造としては、評価対象要素素子（例えば、リング導波路３０１）の２つの入出力ポートの導波路が共に単一モード導波路であればよい。あるいは、光結合器（例えば、グレーティングカプラ１０１）と評価対象要素素子（例えば、リング導波路３０１）の間の導波路（例えば、導波路１０２）と、評価対象要素素子（例えば、リング導波路３０１）と光線分割器（例えば、多モード干渉計１０３）との間の導波路（例えば、導波路１０２）が単一モード導波路であってもよい。評価対象要素素子（例えば、導波路１０２）自体が単一モード導波路であってもよい。
【００３９】
本実施の形態１に係る光学素子１００が備える光結合器（グレーティングカプラ１０１）が１つであることにより、図１０に示す、光結合器を２つ含む光学素子５００に比べて、測定や光学実装する場合に必要な外部光学系光学測を小型化することができる。また、光学素子１００自体も小型化される。
一般的に、光学素子１００は小型であれば小型であるだけ集積度を上げられるので望ましい。そのため、小型化に対する要求には際限が無い。小さければ小さいほど光チップ全体の集積度が向上し、光チップの小型化や、その結果として、１ウエハからのチップ収量の増加が可能になるからである。同じチップ面積であれば、より多くの回路を収めることができる。光学素子１００に関しても同じことが言え、小型であれば小型であるほど色々な面で効率の良い光学素子１００であると言える。
【００４０】
以上に説明した実施の形態１に係る光学素子１００によれば、光学素子１００が備えるグレーティングカプラ１０１が１つであるため、光学素子１００を測定するために必要な外部光学系の探針は光ファイバ２００の１つだけである。そのため、光ファイバ２００を光学素子１００のグレーティングカプラ１０１により容易にアライメントを行うことができる。これにより、より容易にアライメントを行うことができる光学素子１００を提供することができる。
【００４１】
また、リング導波路３０１の２つの入出力ポートの導波路が共に単一モード導波路、あるいは、導波路１０２が単一モード導波路であることにより、光学素子１００Ａ，１００Ｂを用いて導波路１０２やリング共振器３００の特性を、測定値を２で除算することにより求めることができる。
【００４２】
また、光学素子１００は、光結合器としてグレーティングカプラ１０１を備えることにより、当該光学素子１００を容易に製造でき、ダイシングせずにウエハの状態のまま測定できる。
【００４３】
また、光学素子１００は、光線分割器（光線統合器）として多モード干渉計１０３を備えることにより、光線分割器（光線統合器）としてＹ分岐導波路や方向性結合器を備える場合に比べて、製造誤差が光パワーの分岐比に与える影響が小さいという利点を有する。
【００４４】
実施の形態２
図５は、本発明の実施の形態２に係る光学素子４００の一例を示す平面図である。光学素子４００は、ウエハ又はチップに設けられる光学素子である。
また、光学素子４００は、図５に示すように、１つの光結合器としてのグレーティングカプラ４０１、第１の導波路としての導波路４０２、光線分割器としての多モード干渉計（Ｍｕｌｔｉ―Ｍｏｄｅ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ；ＭＭＩ）４０３、第２の導波路及び光回路及び第３の導波路としての導波路４０４等を備える。
【００４５】
グレーティングカプラ４０１は、導波路４０２の一方の端に接続されている。また、多モード干渉計４０３は、導波路４０２の他方の端に接続されている。すなわち、導波路４０２は、グレーティングカプラ４０１と多モード干渉計４０３の間に設けられている。
【００４６】
また、多モード干渉計４０３は、２分岐の光線分割器であり、導波路４０４は、多モード干渉計４０３の分岐側の２つの入出力ポートの間に挿入されている。また、実施の形態２に係る光学素子４００では、多モード干渉計４０３と導波路４０４とから形成される閉ループの光回路の内側に、グレーティングカプラ４０１が配置されている。そのため、実施の形態２に係る光学素子４００では、多モード干渉計４０３と導波路４０４とから成る閉ループの光回路の領域が、実施の形態１に係る光学素子１００に比べて、有効に活用されている。
【００４７】
なお、実施の形態２では、第２の導波路及び光回路及び第３の導波路が１つの導波路４０４で構成される例を示しているが、第２の導波路及び光回路及び第３の導波路は、それぞれ別の構成要素によって構成されてもよい。例えば、多モード干渉計４０３の分岐側の２つの入出力ポートの一方に接続された第２の導波路と、他方に接続された第３の導波路との間に、少なくとも２つのポートを有する光回路が接続されてもよい。
【００４８】
なお、実施の形態２においても、光結合器としてのグレーティングカプラ４０１と光線分割器としての多モード干渉計４０３との間の経路に、評価対象要素素子を配置してもよい。しかし、グレーティングカプラ４０１と多モード干渉計４０３との間に評価対象要素素子を配置すると、グレーティングカプラ４０１と多モード干渉計４０３との間隔が大きくなる。そして、グレーティングカプラ４０１と多モード干渉計４０３との間隔が大きくなるのに伴い、多モード干渉計４０３の分岐側の入出力ポートの間に挿入される導波路４０４を長くする必要が生じてしまう。そのため、多モード干渉計４０３の分岐側の入出力ポートの間の経路に、評価対象要素素子が配置されることが好ましい。
【００４９】
図６に、実施の形態２に係る光学素子４００に光ファイバ２００を光結合した様子を示す。図６に示すように、実施の形態２に係る光学素子４００においても、実施の形態１に係る光学素子１００と同様に、光学素子４００に光ファイバ２００が光結合される。
【００５０】
次に、図６を参照しながら、光学素子４００の動作について説明する。光ファイバ２００に沿って方向Ｄ５に向かって伝搬してきた光は光ファイバ２００の端面から出射されてグレーティングカプラ４０１に入力される。入力光はグレーティングカプラ４０１のグレーティングで回折されて導波路４０２に入力され、多モード干渉計４０３に入力される。多モード干渉計４０３は光線分割器として動作し、入力光を同じパワーの光線に分割する。分割された２つの光線は、導波路４０４にそれぞれ逆向きに入力される。そして、一方の光線は方向Ｄ７に向かって導波路４０４に沿って伝搬し、他方の光線は方向Ｄ８に向かって導波路４０４に沿って伝搬する。導波路４０４を伝搬し終えた２つの伝搬光は多モード干渉計４０３に戻る。多モード干渉計４０３は光線分割器と逆の動作をすることによって光線統合器（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｂｅａｍ  Ｃｏｎｂｉｎｅｒ）の役割を果たす。多モード干渉計４０３によって統合された光線は導波路１０２に沿って伝搬し、グレーティングカプラ４０１に入力される。グレーティングカプラ４０１はその光を回折して上方に出力し、光ファイバ２００に入力される。光ファイバ２００に入力された光は方向Ｄ６に向かって伝搬する。
【００５１】
したがって、実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、光ファイバ２００を方向Ｄ５に向かって伝搬する光は光学素子４００に入力される光であり、光ファイバ２００を方向Ｄ６に向かって伝搬する光は光学素子４００からの出力光を受光した光である。また、光学素子４００を測定するために必要な外部光学系の探針は光ファイバ２００の１つだけである。そのため、光ファイバ２００を光学素子４００のグレーティングカプラ４０１により容易にアライメントを行うことができる。よって、実施の形態２に係る光学素子４００においても実施の形態１に係る光学素子１００と同様の効果を得ることができる。
【００５２】
次に、図７を参照しながら、実施の形態２に係る光学素子４００を用いた実施例３について説明する。図７（Ａ）に示す光学素子４００Ａと図７（Ｂ）に示す光学素子４００Ｂとでは、導波路４０４Ａと導波路４０４Ｂの長さだけが異なる。従って、光学素子４００Ａと光学素子４００Ｂに対して同じ測定条件で測定を行い、両者の測定結果（反射スペクトル）の差分を求めると、導波路１０２Ａと導波路１０２Ｂの差分に対応する透過スペクトルを求めることができる。なお、実施の形態１の実施例１と異なり、測定結果（反射スペクトル）の差分を２で除算する必要はない。
【００５３】
図７（Ａ），（Ｂ）に示す光学素子４００Ａ，４００Ｂを用いた測定では、評価対象要素素子は導波路４０４である。当該測定では、光学素子４００Ａに含まれる光線分割器としての多モード干渉計４０３と導波路４０４Ａとの組み合わせ、及び、光学素子４００Ｂに含まれる光線分割器としての多モード干渉計４０３と導波路４０３Ｂの組み合わせは、単に反射器として動作しているわけではない。このことは、次に示す、評価対象要素素子が導波路４０４以外の要素素子である実施例４において、より理解し易い。
【００５４】
図８を参照しながら、実施の形態２に係る光学素子４００を用いた実施例４について説明する。図８（Ａ）に示す光学素子４００Ｃの導波路４０４と、図８（Ｂ）に示す光学素子４００Ｄの導波路４０４Ｃと導波路４０４Ｄとの和とは同じ長さである。一方、光学素子４００Ｄの導波路４０４Ｃ，４０４Ｄにはリング導波路３０１が近接されている。すなわち、リング導波路３０１と導波路４０４Ｃ，４０４Ｄとが、光回路としてのリング共振器３００を構成している。なお、図８（Ｂ）において、導波路４０４Ｃは、リング導波路３０１との最近接点を境にした左半分の導波路であり、導波路４０４Ｄは、当該最近接点を境にした右半分の導波路である。従って、光学素子４００Ｃと光学素子４００Ｄに対して同じ測定条件で測定を行い、両者の測定結果の差分を求めると、リング共振器３００の光学特性を求めることができる。なお、実施の形態１の実施例２と異なり、測定結果の差分を２で除算する必要はない。
【００５５】
図８（Ｂ）を参照しながら、光学素子４００Ｄの動作を説明する。光学素子４００Ｄのグレーティングカプラ（光結合器）４０１に光ファイバから光が入力されると、多モード干渉計（光線分割器）４０３によって当該光はパワーが等しい光線に分割される。そして、それぞれの光線が導波路４０４Ｃと導波路４０４Ｄとに送出される。導波路４０４Ｃに送出された光は、当該導波路４０４Ｃを伝搬後、リング共振器３００の左側の入出力ポートに入力され、リング共振器３００の右側の入出力ポートから出力されて、導波路４０４Ｄへと送出される。その後、当該光は、導波路４０４Ｄを伝搬して多モード干渉計４０３の右側のポートに戻る。すなわち、光学素子４００Ｄの閉ループの光回路を反時計回りに伝搬する。他方、多モード干渉計４０３から導波路４０４Ｄに送出された光は、当該導波路４０４Ｄを伝搬後、リング共振器３００の右側の入出力ポートに入力され、リング共振器３００の左側の入出力ポートから出力されて、導波路４０４Ｃへと送出される。その後、当該光は、導波路４０４Ｃを伝搬して多モード干渉計４０３の左側のポートに戻る。すなわち、光学素子４００Ｄの閉ループの光回路を時計回りに伝搬する。
【００５６】
そして、多モード干渉計４０３は、光学素子４００Ｄの閉ループの光回路を反時計回りに伝搬した光と、光学素子４００Ｄの閉ループの光回路を時計回りに伝搬した光とを統合する光線統合器として動作する。そして、多モード干渉計４０３は、導波路４０２に統合した光を送出する。その後、当該光は、グレーティングカプラ４０１に入力される。また、グレーティングカプラ４０１は、入力された光を回折して出力する。そのため、グレーティングカプラ４０１から出力された光は、光学素子４００Ｄの反射戻り光として、グレーティングカプラ４０１に光を入力した光ファイバによって受光される。
【００５７】
したがって、光学素子４００Ｄに含まれる評価対象要素素子であるリング共振器３００には、逆向きの２つの方向に同じ光パワーの光が入力される。ただし、それらの光パワーはグレーティングカプラ４０１が受光した光パワーの半分である。導波路４０４Ｃと導波路４０４Ｄが測定対象の偏波を有する光に対して単一モードである、又は、評価対象要素素子であるリング共振器３００の２つの入出力ポートの導波路が単一モードであれば、相反定理によりリング共振器３００は光入力の向きによらず同じ透過率を示す。そのため、リング共振器３００の透過光強度も、光入力の向きによらず同じになる。従って、光線分割器（光線統合器）である多モード干渉計４０３に戻る２つの光線の光パワーも同じになる。また、全く同じ光回路を逆向きに伝搬するだけなので、反時計回りと時計回りに伝搬した光が多モード干渉計４０３に戻るまでの位相変化も全く同じになる。結果として、多モード干渉計４０３は光線分割の際とは逆の動作で２つの光線を統合し、光結合器であるグレーティングカプラ４０１に光を送出する。
【００５８】
以上に説明したように、実施例３と実施例４の動作原理は、上述した実施例１と実施例２の動作原理と全く異なる。図１０に示す光学素子５００とは異なり、実施例３及び実施例４においても、２方向に光が評価対象要素素子を通過し、相反定理に基づいて動作することは、実施例１及び実施例２と同じである。しかし、評価対象要素素子を通過する光パワーの大きさが、実施例１及び実施例２では、グレーティングカプラ４０１に入力された光のパワーの大きさのままであるのに対して、実施例３及び実施例４では、グレーティングカプラ４０１に入力された光のパワーの半分である。そのため、実施例１及び実施例２と、実施例３及び実施例４とでは、測定値の処理方法が異なる。換言すれば、実施例３及び実施例４では、測定結果のデシベル表示を半部に除算する必要が無く、同時に、使用する測定器に２倍のダイナミックレンジを求めずに済む。
【００５９】
また、図１に示す実施の形態１に係る光学素子１００では、導波路１０４の曲げの曲率半径が小さく描かれている。シリコンをコアとする細線導波路の場合は導波路を小さい半径で曲げても問題無いことが多い。しかし、曲げ導波路の伝搬損失を十分に小さく抑制するために曲げ半径を大きくとらなければならない種類の導波路もある。例えば、リブ導波路などの光閉じ込め性能が弱い導波路や、リソグラフィ精度が低いために法精度が悪い曲げ導波路などである。そういった場合は曲げ導波路の半径を大きくしなければならないが、その結果として光線分割器の分岐側の２つの入出力ポート間の導波路１０４のループが大きくなり、導波路ループの内部のスペースが無駄になってしまう。今後益々高密度化していくと予想される光集積チップにおいては、集積度の低下は無視できない問題である。そのため、より一層小型化が可能な光学素子が求められる。
【００６０】
また、実施の形態１では、光学素子１００を測定して得られる透過率や光損失をデシベル表示した値を２で割る必要がある。換言すれば、測定器が直接観測する透過率や光損失は、光学素子１００の実際の特性を２倍したものということである。そのため、例えば、図４（Ｂ）に示す、実施の形態１の実施例２の光学素子１００Ｄのように、評価対象要素素子が単純な導波路以外の場合、以下に示す問題が生じ得る。
【００６１】
図９は、リング共振器３００の透過スペクトルの一例を模式的に示すものである。あるリング共振器３００が、デシベル表示で、図９に示す実線Ｓ１のような透過スペクトルを有しているとする。すなわち、リング共振器３００が、特定の波長以外では透過率が大きく低下する透過スペクトルを有しているとする。実施の形態１の実施例２の光学素子１００Ｃ，１００Ｄを用いて当該リング共振器３００の特性を測定すると、測定器は、デシベル表示で、図９に示す破線Ｓ２のような透過スペクトルを受け取る。具体的には、実施例２の光学素子１００Ｃ，１００Ｄを用いた場合、測定器が受信する最小の光パワーは、実際のリング共振器３００の最小のパワーより、デシベル表示で２倍小さくなる。例えば、当該リング共振器３００が、ある波長で最小の透過率−４０ｄＢを示す場合、実施例２の光学素子１００Ｃ，１００Ｄを用いた場合、測定器が受信する最小の光パワーは、入力光パワーに対して−８０ｄＢまで小さくなる。なお、ここでは、他の光損失を無視している。その結果、使用する測定器の性能によっては、その最小の受信光パワーが測定器の最小受信感度（図９に示す破線Ｌ１）を下回る可能性がある。測定器が受信する最小の光パワーが当該測定機の最小受信感度を下回る場合、リング共振器３００の透過スペクトルを精確に評価できなくなってしまう。そのため、実施の形態１に係る光学素子１００を用いる場合、受光できる最大光パワーと最小光パワーの差、すなわちダイナミックレンジが大きな測定器を使用することが求められる。
【００６２】
これに対し、実施の形態２に係る光学素子４００を用いる場合、上述したように、測定器が受信する光パワーは、評価対象要素素子を透過した光のパワーと同じであるため、測定器に２倍のダイナミックレンジを求めずに済む。
【００６３】
以上に説明した実施の形態２に係る光学素子４００によれば、実施の形態１に係る光学素子１００と同様の効果が得られるのは勿論のこと、グレーティングカプラ４０１が、多モード干渉計４０３及び導波路４０４から成る閉ループの光回路の内部に配置されるため、光学素子４００に必要となるスペースをより小さくすることができ、光チップ上のスペースの利用効率をより一層向上することができる。また、実施の形態２に係る光学素子４００を用いる場合、測定器が受信するパワーは評価対象要素素子を透過した光のパワーと同じであるため、測定器に必要以上に大きいダイナミックレンジを必要としない。
【００６４】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、光結合器はグレーティングカプラに限定されるものではなく、ミラーを利用する光結合器、端面結合型の光結合器であってもよい。ただし、光結合器としてグレーティングカプラを使用すると、光学素子を容易に製造でき、ダイシングせずにウエハの状態のまま測定できる。
【００６５】
また、光線分割器（光線統合器）も多モード干渉計に限定されるものではなく、例えば、単純なＹ分岐導波路、方向性結合器であってもよい。ただし、多モード干渉計は、製造誤差が光パワーの分岐比に与える影響が、一般的にＹ分岐導波路や方向性結合器に比べて小さい。
【００６６】
また、光学素子を構成する各部の材料も特に限定されるものではなく、シリコン以外に、化合物半導体、樹脂、ガラスなどであってもよい。なお、光学素子が、樹脂やガラスで形成される導波路を含む場合、樹脂やガラスで形成される導波路の光閉じ込め性能は、一般的に弱いため、光学素子は、実施の形態２の光学素子の構造を有することが望ましい。
【符号の説明】
【００６７】
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，４００，４００Ａ，４００Ｂ，４００Ｃ，４００Ｄ  光学素子
１０１，４０１  グレーティングカプラ（光結合器）
１０２，１０２Ａ，１０２Ｂ  導波路（第１の導波路、光回路、第２の導波路）
１０３，４０３  多モード干渉計（光線分割器）
１０４  導波路（第３の導波路）
２００  光ファイバ
３００  リング共振器（光回路）
３０１  リング導波路
４０２  導波路（第１の導波路）
４０４，４０４Ａ，４０４Ｂ，４０４Ｃ，４０４Ｄ  導波路（第２の導波路、光回路、第３の導波路）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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