(57)【要約】【課題】信号光近傍で平坦な受光感度特性を実現しながらも、ＡＷＧの平坦化過剰損失が小さく、クロストーク特性に優れた光波長多重信号監視装置を提供する。【解決手段】本発明の一実施形態による光波長多重信号監視装置は、入力導波路と、入力導波路に接続された第１のスラブ導波路と、第１のスラブ導波路に接続された複数の導波路からなるアレイ導波路と、アレイ導波路の複数の導波路に接続された第２のスラブ導波路と、第２のスラブ導波路に接続された複数の出力導波路と、複数の出力導波路に光学的に結合された複数のフォトダイオードを備える。出力導波路は、Ｍを２以上の整数、Ｎを２以上の整数として、Ｍ本ごとにＮグループを構成する。フォトダイオードは、それぞれが各グループのＭ本の出力導波路と光学的に結合される。【選択図】図８
2010191106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のスラブ導波路と、
前記第１のスラブ導波路に接続された複数の導波路からなるアレイ導波路と、
前記アレイ導波路の複数の導波路に接続された第２のスラブ導波路と、
Ｍを２以上の整数、Ｎを２以上の整数として、Ｍ本ごとにＮグループを構成するＭ×Ｎ本の出力導波路であって、前記第２のスラブ導波路に接続されたＭ×Ｎ本の出力導波路と、
それぞれが各グループのＭ本の出力導波路と光学的に結合されたＮ個のフォトダイオードと
を備えたことを特徴とする光波長多重信号監視装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光波長多重信号監視装置であって、
各グループのＭ本の出力導波路のそれぞれに透過する光の透過スペクトルは、その３ｄＢ透過帯域幅が透過中心波長間隔の１倍から１．５倍の範囲にあることを特徴とする光波長多重信号監視装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光波長多重信号監視装置であって、
前記Ｎ個のフォトダイオードの少なくともいくつかは、光を透過する材質の窓を有する１つの筐体に封止されていることを特徴とする光波長多重信号監視装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の光波長多重信号監視装置であって、
各グループのＭ本の出力導波路は、１本のマルチモード導波路を介して各フォトダイオードに光学的に結合されたことを特徴とする光波長多重信号監視装置。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれかに記載の光波長多重信号監視装置であって、
各グループのＭ本の出力導波路は、前記フォトダイオードの近傍においてコア幅が狭められ、より近接して配置されていることを特徴とする光波長多重信号監視装置。
【請求項６】
請求項１ないし３のいずれかに記載の光波長多重信号監視装置であって、
各グループのＭ本の出力導波路は、１本のマルチモード光ファイバを介して各フォトダイオードに光学的に結合されたことを特徴とする光波長多重信号監視装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の光波長多重信号監視装置であって、
Ｍは、３以下であることを特徴とする光波長多重信号監視装置。
【請求項８】
請求項１ないし６のいずれかに記載の光波長多重信号監視装置であって、
Ｍは、２であることを特徴とする光波長多重信号監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光波長多重信号監視装置に関し、詳しくは、アレイ導波路回折格子と複数個のフォトダイオードを用いた光波長多重信号監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の通信容量の増大に伴い、光波長多重分割（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＷＤＭ）技術を用いた光伝送装置が広く導入されている。これら光伝送装置で構築されるＷＤＭシステムにおいては、各波長チャネルの光信号を監視することにより、伝送信号の品質管理やシステム制御等を行っている。他方、シリコン基板上に形成した石英系ガラス導波路によって構成されたプレーナ光波回路（Ｐｌａｎａｒ  Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＰＬＣ）の研究開発が盛んに行われており、かかるＰＬＣ技術を利用した、アレイ導波路回折格子（Ａｒｒａｙｅｄ−Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ  Ｇｒａｔｉｎｇ：ＡＷＧ）は、光波長合分波を実現する回路であり、ＷＤＭシステムの構成部品として重要な役割を果たしている。
【０００３】
ＷＤＭシステムにおいて波長多重された光信号を監視する装置の一形態として、ＡＷＧと複数のフォトダイオード（ＰＤ）を組み合わせた構成が提案され、非特許文献１に開示されている。図２８に、ＡＷＧとＰＤによる従来の光波長多重信号監視装置の構成例を示す。ＡＷＧは、入力導波路５１０１、第１のスラブ導波路５１０２、アレイ導波路５１０３、第２のスラブ導波路５１０４、および複数の出力導波路５１０５から構成されている。これら導波路は、通常シリコン基板上に石英系ガラスにより形成されたコアおよびクラッドから構成される。複数の出力導波路５１０５はそれぞれ、光ファイバ５１０８を介して複数のＰＤ５１０６に光学的に接続されている。また、入力導波路５１０１は、入力光ファイバ５１０７に接続されている。
【０００４】
ＡＷＧは、入力導波路５１０１から光波長多重信号を入力すると、出力導波路５１０５から各チャネルの信号光を分波して取り出すことができる。各出力導波路にＰＤを接続することにより、各信号光の強度を監視することができる。この構成によれば、ＡＷＧで分離された各波長チャネルの信号を各ＰＤで同時かつ独立に検出できるため、光波長多重信号を高速に監視できるという特長がある。
【０００５】
また、ＡＷＧのチップ端面に、各出力導波路と結合するように直接ＰＤを実装することで、さらに小型でかつ受光特性に優れた光波長多重信号監視装置も提案されている。この構成を図２９に示す。ここで、ＡＷＧの各部分の符号は図２８と同様であるが、この構成では、ＰＤ５１０６に代えて、筐体と光を透過する材質の窓の中で気密封止されたチップスケールパッケージ型ＰＤアレイ（ＣＳＰ−ＰＤアレイ）５２０１が用いられている。ＣＳＰ−ＰＤアレイについて詳しくは、非特許文献２に開示されている。ＣＳＰ−ＰＤアレイ５２０１内に内蔵された各ＰＤの受光面はそれぞれ、ＡＷＧの各出力導波路５１０７と光学的に結合している。
【０００６】
かかるＡＷＧにおいては、入力導波路５１０１の入力側スラブ導波路５１０２への接続部、あるいは出力導波路５１０５の出力側スラブ導波路５１０４への接続部分に２次モード光を励起するテーパ導波路を設けることで、透過波形を平坦化し帯域を拡大する方法が開発されている。特許文献１には、２次モードを励起するテーパ導波路としてパラボラ関数形状を適用したＡＷＧが開示されている。この方法により、ＡＷＧの０．５ｄＢ透過バンド幅（透過域において最小損失から０．５ｄＢ大きい損失までの波長範囲の幅）特性として、およそ分波チャネル波長間隔の４０％を得ることが可能である。従来技術によるＡＷＧ型の光波長多重信号監視装置において、この透過スペクトル波形を平坦化する方法を用いることで、各信号光の波長の変動に対して、受光感度の変動を小さく抑えることができる。すなわち、より測定誤差の小さい、信号光強度の監視が可能になる。
【０００７】
また、かかるＡＷＧ型の光波長多重信号監視装置においては、出力導波路５１０５をマルチモード導波路とすることによって、透過波形を平坦化し帯域を拡大する方法も開発されている。特許文献２には、出力導波路としてマルチモード導波路を用いたＡＷＧが開示されている。また、非特許文献３には、出力導波路をマルチモード導波路としたＡＷＧを適用した、ＡＷＧ型の光波長多重信号監視装置が開示されている。この方法により、ＡＷＧの０．５ｄＢ透過バンド幅特性として、およそ分波チャネル波長間隔の４３％を得ることが可能である。よって、各信号光の波長の変動に対して、受光感度の変動を小さく抑えることができ、より測定誤差の小さい、信号光強度の監視が可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３１１２２４６号明細書
【特許文献２】特開２００４−３６１６６０号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】大山  他、“ＡＷＧとＣＳＰ型ＰＤアレイを用いた４０−ｃｈ光パワーチャンネルモニタモジュール”、２００６年電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会講演、Ｃ−３−７８．
【非特許文献２】土居  他、“チップスケールパッケージ型ＰＤアレイ（ＣＳＰ−ＰＤ）の開発”、信学技報ＥＭＤ２００７−３６、ＣＰＭ２００７−５７、ＯＰＥ２００７−７４、ＬＱＥ２００７−３、ｐｐ．３９−４４、２００７−０８．
【非特許文献３】大山  他、“マルチモード出力導波路を有するＡＷＧによる光パワーチャンネルモニタの高感度化”、２００７年電子情報通信学会総合大会講演、Ｃ−３−８４．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のように、ＡＷＧ型の光波長多重信号監視装置においては、信号光強度を高精度に測定するために、信号光の波長変動に対して受光感度が変化しない、すなわちＡＷＧの透過スペクトルが透過中心波長近傍において平坦であることが好ましい。そのような光波長多重信号監視装置の実現のために、ＡＷＧの入力導波路あるいは出力導波路に２次モード光を励起するテーパ導波路を設ける手法や、ＡＷＧの出力導波路をマルチモード導波路とする手法が提案されていた。
【００１１】
しかしながら、前者の手法においては、ＡＷＧの片側の入出力導波路に励起された２次モード光と、対向する入出力導波路の固有モードとの間に不整合があるために損失（平坦化過剰損失）が発生し、受光感度が劣化するという問題があった。また、後者の手法においては、平坦化過剰損失は発生しないが、ＡＷＧの第２のスラブ導波路から出力導波路の間隙に漏れるノイズ光が、マルチモード導波路である出力導波路の高次モードに再結合し、透過スペクトルにおけるクロストーク特性を劣化させるという問題があった。クロストーク特性の劣化は、監視すべき信号光以外の信号光がより強くＰＤへ漏れこむことになり、やはり測定精度の低下につながる。
【００１２】
本発明は、かかる問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、ＡＷＧ型の光波長多重信号監視装置において、信号光近傍で平坦な受光感度特性を実現しながらも、ＡＷＧの平坦化過剰損失が小さく、クロストーク特性に優れた、光波長多重信号監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、第１のスラブ導波路と、前記第１のスラブ導波路に接続された複数の導波路からなるアレイ導波路と、前記アレイ導波路の複数の導波路に接続された第２のスラブ導波路と、Ｍを２以上の整数、Ｎを２以上の整数として、Ｍ本ごとにＮグループを構成するＭ×Ｎ本の出力導波路であって、前記第２のスラブ導波路に接続されたＭ×Ｎ本の出力導波路と、それぞれが各グループのＭ本の出力導波路と光学的に結合されたＮ個のフォトダイオードとを備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光波長多重信号監視装置であって、各グループのＭ本の出力導波路のそれぞれに透過する光の透過スペクトルは、その３ｄＢ透過帯域幅が透過中心波長間隔の１倍から１．５倍の範囲にあることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の光波長多重信号監視装置であって、前記Ｎ個のフォトダイオードの少なくともいくつかは、光を透過する材質の窓を有する１つの筐体に封止されていることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の光波長多重信号監視装置であって、各グループのＭ本の出力導波路は、１本のマルチモード導波路を介して各フォトダイオードに光学的に結合されたことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の光波長多重信号監視装置であって、各グループのＭ本の出力導波路は、前記フォトダイオードの近傍においてコア幅が狭められ、より近接して配置されていることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の光波長多重信号監視装置であって、各グループのＭ本の出力導波路は、１本のマルチモード光ファイバを介して各フォトダイオードに光学的に結合されたことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の光波長多重信号監視装置であって、Ｍは、３以下であることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の光波長多重信号監視装置であって、Ｍは、２であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明により、ＡＷＧ型の光波長多重信号監視装置において、信号光近傍で平坦な受光感度特性を実現しながらも、ＡＷＧの平坦化過剰損失が小さく、クロストークに劣化が無いため、受光感度特性とクロストーク特性の両方に優れた、光波長多重信号監視装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態にかかる光波長多重信号監視装置におけるＡＷＧの構成例を示す図である。
【図２】図１のＡＷＧにおける入力導波路と第１のスラブ導波路の接続部および第２のスラブ導波路と出力導波路の接続部を拡大した図である。
【図３】図１のＡＷＧにおいて入力導波路から各出力導波路への透過スペクトルを示す図である。
【図４】図３に示した透過スペクトルにおいて各出力導波路グループに属する５本の出力導波路への透過率の総和のスペクトルを示す図である。
【図５】図１および図２のＡＷＧにおいてテーパ導波路の開口幅ＷＩを７μｍから拡大していった場合の各出力導波路への透過スペクトルの３ｄＢ透過帯域幅の変化を示す図である。
【図６】図１および図２のＡＷＧにおいてテーパ導波路の開口幅ＷＩが１９μｍの場合の各出力導波路への透過スペクトルを示す図である。
【図７】図６に示した透過スペクトルにおいて各出力導波路グループに属する５本の出力導波路への透過率の総和のスペクトルを示す図である。
【図８】本発明の第１の実施例による光波長多重信号監視装置の構成を示す図である。
【図９】図８のＡＷＧにおける入力導波路と第１のスラブ導波路の接続部および第２のスラブ導波路と出力導波路の接続部を拡大した図である。
【図１０】図８のＡＷＧにおいて入力導波路から各出力導波路への透過スペクトルを示す図である。
【図１１】図８の光波長多重信号監視装置において各ＰＤの受光感度スペクトルを示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施例による光波長多重信号監視装置の構成を示す図である。
【図１３】図１２のＡＷＧにおける入力導波路と第１のスラブ導波路の接続部および第２のスラブ導波路と出力導波路の接続部を拡大した図である。
【図１４】図１２のＡＷＧにおける出力導波路とＣＳＰ−ＰＤアレイの接続部の構成例を示す図である。
【図１５】図１４のＡＷＧにおいて入力導波路から各出力導波路への透過スペクトルを示す図である。
【図１６】図１２および図１４の光波長多重信号監視装置においてＣＳＰ−ＰＤアレイの各ＰＤでの受光感度スペクトルを示す図である。
【図１７】図１２のＡＷＧにおける出力導波路とＣＳＰ−ＰＤアレイの接続部の別の構成例を示す図である。
【図１８】本発明の第３の実施例による光波長多重信号監視装置の構成を示す図である。
【図１９】図１８のＡＷＧにおける入力導波路と第１のスラブ導波路の接続部および第２のスラブ導波路と出力導波路の接続部を拡大した図である。
【図２０】図１８のＡＷＧにおける出力導波路とＣＳＰ−ＰＤアレイの接続部の構成例を示す図である。
【図２１】図１８のＡＷＧにおいて入力導波路から各出力導波路への透過スペクトルを示す図である。
【図２２】図１８および図２０の光波長多重信号監視装置においてＣＳＰ−ＰＤアレイの各ＰＤでの受光感度スペクトルを示す図である。
【図２３】本発明の第４の実施例による光波長多重信号監視装置の構成を示す図である。
【図２４】図２３のＡＷＧにおける入力導波路と第１のスラブ導波路の接続部および第２のスラブ導波路と出力導波路の接続部を拡大した図である。
【図２５】図２３のＡＷＧにおける出力導波路とＣＳＰ−ＰＤアレイの接続部の構成例を示す図である。
【図２６】図２３のＡＷＧにおいて入力導波路から各出力導波路への透過スペクトルを示す図である。
【図２７】図２３および図２５の光波長多重信号監視装置においてＣＳＰ−ＰＤアレイの各ＰＤでの受光感度スペクトルを示す図である。
【図２８】従来の光波長多重信号監視装置の構成を示す図である。
【図２９】従来の光波長多重信号監視装置の別の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施形態について以下に説明する。まず、本発明の光波長多重信号監視装置におけるＡＷＧの構成と動作を説明する。図１に、本発明の一実施形態にかかる光波長多重信号監視装置におけるＡＷＧの構成例を示す。このＡＷＧ１００は、入力導波路１０１、第１のスラブ導波路１０２、アレイ導波路１０３、第２のスラブ導波路１０４、出力導波路１０５を備えている。出力導波路１０５は、隣接するＭ本の導波路からなるグループがＮグループあり、全体でＭ×Ｎ本の導波路からなる。光波長多重信号監視装置としては、Ｎ波長のＷＤＭ信号光が監視可能なように構成されている。
【００２４】
アレイ導波路１０３の長さは、一定量ΔＬずつ順次長くなるよう設計されている。ＡＷＧ１００は石英系ＰＬＣにより構成され、導波路の比屈折率差Δが１．５％、コア厚が４．５μｍである。入力導波路１０１、アレイ導波路１０３、出力導波路１０５のコア幅は４．５μｍである。また、中央の波長チャネルの透過波長は１５４４．５３μｍ（光周波数１９４．１ＴＨｚ）である。このとき、アレイ導波路の本数は３８０本、ΔＬは３３．９μｍである。アレイ導波路１０３は、第１および第２のスラブ導波路１０２、１０４と接続する部分において、間隔９μｍで配置されている。
【００２５】
図２は、図１のＡＷＧにおける入力導波路１０１と第１のスラブ導波路１０２の接続部、および第２のスラブ導波路１０４と出力導波路１０５の接続部を拡大した図である。出力導波路において、ここではＭ＝５とし、Ｎグループの導波路グループの中の一部を図示している。第２のスラブ導波路１０４との接続部における出力導波路のグループ間の配置間隔Ｘ１は５４μｍ、グループ内でのＭ本の導波路の配置間隔Ｘ２は９μｍである。また、入力導波路１０１の第１のスラブ導波路への接続部にはテーパ導波路２０１、出力導波路１０５の第２のスラブ導波路への接続部にはテーパ導波路２０２が設けられている。ここで、テーパ導波路２０１の開口幅ＷＩおよびテーパ導波路２０２の開口幅ＷＯは、それぞれ７μｍである。また第１および第２のスラブ導波路１０２、１０４の長さは、それぞれ２７６００μｍである。
【００２６】
図３は、上記設計によるＡＷＧにおいて、入力導波路から各出力導波路への透過スペクトルを示したものである。ここで、各出力導波路は、ｉ−１、ｉ、ｉ＋１番目の導波路グループに属する１５本の出力導波路について示してある。横軸は相対光周波数であり、ｉ番目の導波路グループの３番目の出力導波路の透過中心光周波数をゼロとしている。導波路グループ間の透過波長間隔は０．８ｎｍ（１００ＧＨｚ）であり、グループ内の出力導波路間の透過中心波長間隔は０．１３ｎｍ（１６．７ＧＨｚ）である。また、各出力導波路の透過スペクトル波形はガウス関数形状であり、その３ｄＢ透過帯域幅は０．０８ｎｍ（１０ＧＨｚ）である。
【００２７】
ここで、本発明の光波長多重信号監視装置においては、ＡＷＧの各出力導波路グループに属する全ての出力導波路が、最終的に１つのＰＤと結合するように構成される。このとき、ＡＷＧの入力導波路から、１つのＰＤに到達する光の透過率は、出力導波路グループに属する各出力導波路への透過率の総和となる。
【００２８】
図４は、図３に示した透過スペクトルにおいて、各出力導波路グループに属する５本の出力導波路への透過率の総和のスペクトルを示したものである。すなわち、ｉ−１、ｉ、ｉ＋１番目のＰＤに到達する光の透過スペクトルを示している。図４からわかるように、本発明によるＡＷＧを透過して各ＰＤに到達する光の透過スペクトルは、透過中心波長近傍で略平坦であり、透過帯域から阻止域への透過率変化が十分に急峻であり、優れたクロストーク特性が得られている。
【００２９】
このように、本発明のＡＷＧ型の光波長多重信号監視装置においては、ＡＷＧの各出力導波路グループに属する複数の出力導波路を、１つのＰＤと結合させることによって、略平坦な受光感度特性を実現しながらも、クロストーク特性も優れた装置が実現可能である。しかしながら、透過帯域内において透過率の変動（透過率リップル）が残留しており、光波長信号の波長が変動した場合に、ＰＤの受光感度が変動するので、光強度測定においてはリップルの量だけ誤差を有することになる。
【００３０】
上記透過率リップルの低減は、本発明によるＡＷＧにおいて、出力導波路グループに属する各出力導波路への透過スペクトルの３ｄＢ透過帯域幅を調整することによって可能となる。具体的には、この３ｄＢ透過帯域幅を、各出力導波路への透過スペクトルの透過中心波長間隔の１倍から１．５倍の間に設定する。
【００３１】
図５は、図１および図２の構成のＡＷＧにおいて、テーパ導波路２０１の開口幅ＷＩを７μｍから拡大していった場合の各出力導波路への透過スペクトルの３ｄＢ透過帯域幅の変化を示したものである。図５から、ＷＩが１５μｍの場合において、３ｄＢ透過帯域幅は、各出力導波路の透過中心波長間隔である１６．７ＧＨｚと等しくなり、ＷＩが２５μｍの場合において、透過中心波長間隔の１．５倍である２５ＧＨｚに等しくなる。
【００３２】
図６は、例として、ＷＩが１９μｍの場合における各出力導波路への透過スペクトルを示したものである。この場合に、各スペクトルの３ｄＢ透過帯域幅は２０ＧＨｚになる。図７は、図６に示された出力導波路グループに属する５本の出力導波路への透過率の総和のスペクトルを示したものである。図４と図７を比較すれば分かるように、各出力導波路の３ｄＢ透過帯域幅を、透過中心波長間隔の１倍から１．５倍の間に設定することによって、１つの出力導波路グループを経て１つのＰＤに到達する光の透過スペクトルは、透過率リップルの殆ど無い平坦なものを得ることができる。これによって、本発明の光波長多重信号監視装置においては、光信号の波長が変動した場合であっても、高精度に信号光強度を測定することが可能である。
【００３３】
なお、ＰＤの受光感度スペクトルとして、特許文献１に開示されたＡＷＧを適用した光波長多重信号監視装置と同等の平坦性を得るためには、Ｍは３以上であることが求められる。しかし、Ｍ＝２であっても、ガウス関数形状のスペクトルよりは平坦性の高いスペクトルを得ることが可能である。
【００３４】
以下、ＡＷＧの各出力導波路グループに属する複数の出力導波路を、１つのＰＤと結合させる構成を含め、本発明の光波長多重信号監視装置の幾つかの実施例を示す。
【実施例１】
【００３５】
本発明の第１の実施例による光波長多重信号監視装置について説明する。本実施例においては、Ｎ＝４０、Ｍ＝５の構成であり、１００ＧＨｚ間隔４０波長チャネルのＷＤＭ信号光を監視可能な装置を示す。また、本実施例は、ＡＷＧの各出力導波路グループに属する複数の出力導波路を、マルチモード光ファイバを介して１つのＰＤと結合させる構成例である。
【００３６】
図８は、本実施例における光波長多重信号監視装置の構成を示す平面図である。この監視装置は、ＡＷＧ１１００、入力光ファイバ１１０７、マルチモード光ファイバ１１０８、および各接続光ファイバに光学的に結合している単チャネルＰＤ群１１０６から構成されている。ＡＷＧ１１００は、入力導波路１１０１、第１のスラブ導波路１１０２、アレイ導波路１１０３、第２のスラブ導波路１１０４、および出力導波路１１０５を備えている。入力導波路１１０１は、入力光ファイバ１１０７と接続され、出力導波路１１０５は、４０の出力導波路グループについて、それぞれに属する５本の出力導波路が１本のマルチモード光ファイバ１１０８を介してＰＤ１１０６の１つとそれぞれ接続されている。
【００３７】
使用されるマルチモード光ファイバとしては５本の出力導波路から入力する光が、損失無くいづれかのモードに分配されて結合する程度の口径が必要であり、例えばグレーティッドインデックス型口径５０μｍ（ＧＩ５０）などがある。また、単チャネルＰＤとしては、このようなマルチモード光ファイバと損失なく結合する口径があることが必要である。
【００３８】
アレイ導波路１１０３の長さは、一定量ΔＬずつ順次長くなるよう設計されている。ＡＷＧ１１００は石英系ＰＬＣにより構成され、導波路の比屈折率差Δが１．５％、コア厚が４．５μｍである。入力導波路１１０１、アレイ導波路１１０３、および出力導波路１１０５のコア幅は４．５μｍである。また、中央の波長チャネルの透過波長は１５４４．５３μｍ（光周波数１９４．１ＴＨｚ）である。このとき、アレイ導波路の本数は３８０本、ΔＬは３３．９μｍである。アレイ導波路１１０３は、第１および第２のスラブ導波路１１０２、１１０４と接続する部分において、間隔９μｍで配置されている。
【００３９】
図９は、図８のＡＷＧにおける、入力導波路１１０１と第１のスラブ導波路１１０２の接続部、および第２のスラブ導波路１１０４と出力導波路１１０５の接続部を拡大した図である。出力導波路において、Ｎグループの出力導波路グループの中の一部を図示している。第２のスラブ導波路１１０４との接続部における、出力導波路のグループ間の配置間隔Ｘ１は５４μｍ、グループ内での５本の導波路の配置間隔Ｘ２は９μｍである。また、入力導波路１１０１の第１のスラブ導波路への接続部にはテーパ導波路１２０１、出力導波路１１０５の第２のスラブ導波路への接続部にはテーパ導波路１２０２が設けられている。ここで、テーパ導波路１２０１の開口幅ＷＩは１９μｍ、テーパ導波路１２０２の開口幅ＷＯは７μｍである。また、第１および第２のスラブ導波路１１０２、１１０４の長さは、それぞれ２７６００μｍである。
【００４０】
図１０は、上記設計によるＡＷＧにおいて、入力導波路から各出力導波路への透過スペクトルを示したものである。ここで、各出力導波路は、ｉ−１、ｉ、ｉ＋１番目の導波路グループに属する１５本の出力導波路について示してある。横軸は相対光周波数であり、ｉ番目の導波路グループの３番目の出力導波路の透過中心光周波数をゼロとしている。導波路グループ間の透過波長間隔は０．８ｎｍ（１００ＧＨｚ）であり、グループ内の出力導波路間の透過中心波長間隔は０．１３ｎｍ（１６．７ＧＨｚ）である。また、各出力導波路の透過スペクトル波形はガウス関数形状であり、その３ｄＢ透過帯域幅は０．１６ｎｍ（２０ＧＨｚ）である。
【００４１】
図１１は、本実施例による光波長多重信号監視装置において、ＰＤ１１０６のそれぞれでの受光感度スペクトルを示している。すなわち、ｉ−１、ｉ、ｉ＋１番目のＰＤに到達する光の受光感度スペクトルを示している。横軸は相対光周波数であり、ｉ番目のＰＤの受光中心光周波数をゼロとしている。また、ＰＤ１１０６それぞれ単体での受光感度は、１．０Ａ／Ｗである。図１１からわかるように、本実施例による光波長多重信号監視装置の受光感度スペクトルは、受光感度の中心波長近傍で平坦であり、０．５ｄＢ（８９％）受光バンド幅特性として６４ＧＨｚを達成している。また、ＡＷＧおよびＡＷＧとＰＤの結合における損失は約２ｄＢと十分小さく、受光感度平坦化による過剰損失はほとんど無い。加えて、受光帯域から阻止域への透過率変化が十分に急峻であり、優れたクロストーク特性が得られている。
【００４２】
このように、本実施例による光波長多重信号監視装置においては、平坦で高い受光感度特性を実現しながらも、クロストーク特性も優れた装置が実現可能である。
【実施例２】
【００４３】
本発明の第２の実施例による光波長多重信号監視装置について説明する。本実施例においては、Ｎ＝４０、Ｍ＝４の構成であり、１００ＧＨｚ間隔４０波長チャネルのＷＤＭ信号光を監視可能な装置を示す。また、本実施例は、ＡＷＧの各出力導波路グループに属する複数の出力導波路を、ＡＷＧチップの端面に実装されたＣＳＰ−ＰＤアレイのＰＤと結合させる構成例である。
【００４４】
図１２は、本実施例における光波長多重信号監視装置の構成を示す平面図である。この監視装置は、ＡＷＧ２１００、入力光ファイバ２１０８、および２０チャネルのＣＳＰ−ＰＤアレイ２１０６、２１０７から構成されている。ＣＳＰ−ＰＤアレイ２１０６、２１０７は、光を透過する材料の面において、ＡＷＧ２１００のチップ端面に接着固定されている。ＡＷＧ２１００は、入力導波路２１０１、第１のスラブ導波路２１０２、アレイ導波路２１０３、第２のスラブ導波路２１０４、および出力導波路２１０５を備えている。入力導波路２１０１は、入力光ファイバ２１０８と接続され、出力導波路２１０５は、４０の出力導波路グループについて、それぞれに属する４本の出力導波路がＣＳＰ−ＰＤアレイ２１０６および２１０７の一方のＰＤの１つとそれぞれ光学的に結合されている。ここで、ＣＳＰ−ＰＤアレイの各ＰＤの配列間隔は２５０μｍであり、各ＰＤの口径としては、８０μｍのものを用いている。
【００４５】
アレイ導波路２１０３の長さは、一定量ΔＬずつ順次長くなるよう設計されている。ＡＷＧ２１００は石英系ＰＬＣにより構成され、導波路の比屈折率差Δが１．５％、コア厚が４．５μｍである。入力導波路２１０１、アレイ導波路２１０３、出力導波路２１０５のコア幅は４．５μｍである。また、中央の波長チャネルの透過波長は１５４４．５３μｍ（光周波数１９４．１ＴＨｚ）である。このとき、アレイ導波路の本数は３２０本、ΔＬは３３．９μｍである。アレイ導波路２１０３は、第１および第２のスラブ導波路２１０２、２１０４と接続する部分において、間隔９μｍで配置されている。
【００４６】
図１３は、図１２のＡＷＧにおける、入力導波路２１０１と第１のスラブ導波路２１０２の接続部、および第２のスラブ導波路２１０４と出力導波路２１０５の接続部を拡大した図である。出力導波路において、４０グループの出力導波路グループの中の一部を図示している。第２のスラブ導波路２１０４との接続部における、出力導波路のグループ間の配置間隔Ｘ１は４５μｍ、グループ内での４本の導波路の配置間隔Ｘ２は９μｍである。また、入力導波路２１０１の第１のスラブ導波路への接続部にはテーパ導波路２２０１、出力導波路２１０５の第２のスラブ導波路への接続部にはテーパ導波路２２０２が設けられている。ここで、テーパ導波路２２０１の開口幅ＷＩは１９μｍ、テーパ導波路２２０２の開口幅ＷＯは７μｍである。また、第１および第２のスラブ導波路２１０２、２１０４の長さは、それぞれ２２８００μｍである。
【００４７】
図１４は、図１２のＡＷＧにおける出力導波路２１０５とＣＳＰ−ＰＤアレイ２１０６、２１０７の接続部を拡大した図である。出力導波路において、４０グループの出力導波路グループの中の１グループについて図示している。グループに属する４本の出力導波路は、ＰＤに結合する直前において、一旦マルチモード導波路２３０１に接続し、マルチモード導波路２３０１は、ＡＷＧのチップ端面において、ＰＤと光学的に結合している。ここで、マルチモード導波路２３０１の導波路幅は４０μｍ、長さは５００μｍである。また、グループに属する４本の出力導波路は、間隔１０μｍでマルチモード導波路２３０１に接続している。一般に、比較的幅広いマルチモード導波路から空間に放射される光の回折角度は、比較的幅の細いシングルモード導波路のそれに比べて小さい。この構成では、ＡＷＧのチップ端面から放射されてＰＤに届く光のビーム径が比較的小さく、グループに属する４本の出力導波路（それぞれはシングルモード導波路）とＰＤを結合させる場合に比較して、ＰＤの実装位置がずれた場合であっても、結合損失を抑制できる。すなわち、実装位置の誤差のトレランスに優れているともいえる。なお、グループに属する４本の出力導波路からマルチモード導波路２３０１へ入射した光は、マルチモード導波路２３０１のいずれかのモードに分配されて結合するので、両者の接続において損失は殆ど発生しない。
【００４８】
図１５は、上記設計によるＡＷＧにおいて、入力導波路から各出力導波路への透過スペクトルを示したものである。ここで、各出力導波路は、ｉ−１、ｉ、ｉ＋１番目の導波路グループに属する１２本の出力導波路について示してある。横軸は相対光周波数であり、ｉ番目の導波路グループの２番目および３番目の出力導波路の透過中心光周波数の中間をゼロとしている。導波路グループ間の透過波長間隔は０．８ｎｍ（１００ＧＨｚ）であり、グループ内の出力導波路間の透過中心波長間隔は０．１６ｎｍ（２０ＧＨｚ）である。また、各出力導波路の透過スペクトル波形はガウス関数形状であり、その３ｄＢ透過帯域幅は０．１９ｎｍ（２４ＧＨｚ）である。
【００４９】
図１６は、本実施例による光波長多重信号監視装置において、ＣＳＰ−ＰＤ２１０７、２１０８のそれぞれのＰＤでの受光感度スペクトルを示している。すなわち、ｉ−１、ｉ、ｉ＋１番目のＰＤに到達する光の受光感度スペクトルを示している。横軸は相対光周波数であり、ｉ番目のＰＤの受光中心光周波数をゼロとしている。また、各ＰＤの受光感度は、１．０Ａ／Ｗである。図１６からわかるように、本実施例による光波長多重信号監視装置の受光感度スペクトルは、受光感度の中心波長近傍で平坦であり、０．５ｄＢ（８９％）受光バンド幅特性として５０ＧＨｚを達成している。また、ＡＷＧおよびＡＷＧとＰＤの結合における損失は約２ｄＢと十分小さく、受光感度平坦化による過剰損失はほとんど無い。加えて、受光帯域から阻止域への透過率変化が十分に急峻であり、優れたクロストーク特性が得られている。
【００５０】
図１７は、図１２のＡＷＧにおける出力導波路２１０５とＣＳＰ−ＰＤアレイ２１０６、２１０７の接続部を拡大した図であり、図１４とは別の構成例を示したものである。出力導波路において、４０グループの出力導波路グループの中の１グループについて図示している。グループに属する４本の出力導波路は、ＰＤに結合する直前において、導波路幅が徐々に狭められ、またそれぞれの配列間隔も近接して、ＡＷＧのチップ端面において、ＰＤと光学的に結合している。ここで、狭められた各出力導波路の幅は１．５μｍ、配列間隔は５μｍ、導波路幅と配列間隔を変化する領域の長さは２０００μｍである。導波路の幅を狭めていくと、導波路への光の閉じ込めが弱くなり、伝播する光のビーム径は拡大する傾向にある。また一般的に、導波路から空間に放射される光の回折角度は、導波路での光のビーム径が大きいほど小さい。よって、この構成では、ＡＷＧのチップ端面において、４本の各出力導波路から放射されてＰＤに届く光のビーム径が比較的小さく、また４本の出力導波路の配列間隔も近接させているので、それぞれのビームの隔たりも比較的小さい。ゆえに、４本の出力導波路をそのままの導波路幅でＰＤに結合させる場合に比較して、ＰＤの実装位置がずれた場合であっても、結合損失を抑制できる。すなわち、実装位置の誤差のトレランスに優れているといえる。
【００５１】
このように、本実施例による光波長多重信号監視装置においては、平坦で高い受光感度特性を実現しながらも、クロストーク特性も優れた装置が実現可能である。また、本実施例では、ＣＳＰ−ＰＤアレイをＡＷＧのチップ端面に直接実装する構成によって、第１の実施例に比較して小型の光波長多重信号監視装置が実現可能である。また、図１４または図１７にあるような出力導波路の構成によって、出力導波路とＰＤ間の結合損失は殆ど無く、かつＰＤの実装位置の誤差に対するトレランスに優れた、光波長多重信号監視装置が実現可能である。
【実施例３】
【００５２】
本発明の第３の実施例による光波長多重信号監視装置について説明する。本実施例においては、Ｎ＝４０、Ｍ＝３の構成であり、１００ＧＨｚ間隔４０波長チャネルのＷＤＭ信号光を監視可能な装置を示す。また、本実施例は、第２の実施例と同様に、ＡＷＧの各出力導波路グループに属する複数の出力導波路を、ＡＷＧチップの端面に実装されたＣＳＰ−ＰＤアレイのＰＤと結合させる構成例である。
【００５３】
図１８は、本実施例における光波長多重信号監視装置の構成を示す平面図である。この監視装置は、ＡＷＧ３１００、入力光ファイバ３１０８、および２０チャネルのＣＳＰ−ＰＤアレイ３１０６、３１０７から構成されている。ＣＳＰ−ＰＤアレイ３１０６、３１０７は、光を透過する材料の面において、ＡＷＧ３１００のチップ端面に接着固定されている。ＡＷＧ３１００は、入力導波路３１０１、第１のスラブ導波路３１０２、アレイ導波路３１０３、第２のスラブ導波路３１０４、および出力導波路３１０５を備えている。入力導波路３１０１は、入力光ファイバ３１０８と接続され、出力導波路３１０５は、４０の出力導波路グループについて、それぞれに属する３本の出力導波路がＣＳＰ−ＰＤアレイ３１０６および３１０７の一方のＰＤの１つと光学的に結合されている。ここで、ＣＳＰ−ＰＤアレイの各ＰＤの配列間隔は２５０μｍであり、各ＰＤの口径としては、８０μｍのものを用いている。
【００５４】
アレイ導波路３１０３の長さは、一定量ΔＬずつ順次長くなるよう設計されている。ＡＷＧ３１００は石英系ＰＬＣにより構成され、導波路の比屈折率差Δが１．５％、コア厚が４．５μｍである。入力導波路３１０１、アレイ導波路３１０３、出力導波路３１０５のコア幅は４．５μｍである。また、中央の波長チャネルの透過波長は１５４４．５３μｍ（光周波数１９４．１ＴＨｚ）である。このとき、アレイ導波路の本数は２４０本、ΔＬは３３．９μｍである。アレイ導波路３１０３は、第１および第２のスラブ導波路３１０２、３１０４と接続する部分において、間隔９μｍで配置されている。
【００５５】
図１９は、図１８のＡＷＧにおける、入力導波路３１０１と第１のスラブ導波路３１０２の接続部、および第２のスラブ導波路３１０４と出力導波路３１０５の接続部を拡大した図である。出力導波路において、４０グループの出力導波路グループの中の一部を図示している。第２のスラブ導波路３１０４との接続部における、出力導波路のグループ間の配置間隔Ｘ１は３６μｍ、グループ内での３本の導波路の配置間隔Ｘ２は９μｍである。また、入力導波路３１０１の第１のスラブ導波路への接続部にはテーパ導波路３２０１、出力導波路３１０５の第２のスラブ導波路への接続部にはテーパ導波路３２０２が設けられている。ここで、テーパ導波路３２０１の開口幅ＷＩは２０μｍ、テーパ導波路３２０２の開口幅ＷＯは７μｍである。また、第１および第２のスラブ導波路３１０２、３１０４の長さは、それぞれ１８２００μｍである。
【００５６】
図２０は、図１８のＡＷＧにおける出力導波路３１０５とＣＳＰ−ＰＤアレイ３１０６、３１０７の接続部を拡大した図である。出力導波路において、４０グループの出力導波路グループの中の１グループについて図示している。グループに属する３本の出力導波路は、ＰＤに結合する直前において、導波路幅が徐々に狭められ、またそれぞれの配列間隔も近接して、ＡＷＧのチップ端面において、ＰＤと光学的に結合している。ここで、狭められた各出力導波路の幅は１．５μｍ、配列間隔は５μｍ、導波路幅と配列間隔を変化する領域の長さは２０００μｍである。この構成により、３本の出力導波路をそのままの導波路幅でＰＤに結合させる場合に比較して、ＰＤの実装位置がずれた場合であっても、結合損失を抑制できる。すなわち、実装位置の誤差のトレランスの面で有利である。
【００５７】
図２１は、上記設計によるＡＷＧにおいて、入力導波路から各出力導波路への透過スペクトルを示したものである。ここで、各出力導波路は、ｉ−１、ｉ、ｉ＋１番目の導波路グループに属する９本の出力導波路について示してある。横軸は相対光周波数であり、ｉ番目の導波路グループの２番目の出力導波路の透過中心光周波数をゼロとしている。導波路グループ間の透過波長間隔は０．８ｎｍ（１００ＧＨｚ）であり、グループ内の出力導波路間の透過中心波長間隔は０．２０ｎｍ（２５ＧＨｚ）である。また、各出力導波路の透過スペクトル波形はガウス関数形状であり、その３ｄＢ透過帯域幅は０．２５ｎｍ（３１ＧＨｚ）である。
【００５８】
図２２は、本実施例による光波長多重信号監視装置において、ＣＳＰ−ＰＤ３１０７、３１０８のそれぞれのＰＤでの受光感度スペクトルを示している。すなわち、ｉ−１、ｉ、ｉ＋１番目のＰＤに到達する光の受光感度スペクトルを示している。横軸は相対光周波数であり、ｉ番目のＰＤの受光中心光周波数をゼロとしている。また、各ＰＤの受光感度は、１．０Ａ／Ｗである。図２２からわかるように、本実施例による光波長多重信号監視装置の受光感度スペクトルは、受光感度の中心波長近傍で平坦であり、０．５ｄＢ（８９％）受光バンド幅特性として４０ＧＨｚを達成している。また、ＡＷＧおよびＡＷＧとＰＤの結合における損失は約２ｄＢと十分小さく、受光感度平坦化による過剰損失はほとんど無い。加えて、受光帯域から阻止域への透過率変化が十分に急峻であり、優れたクロストーク特性が得られている。
【００５９】
このように、本実施例による光波長多重信号監視装置においては、平坦で高い受光感度特性を実現しながらも、クロストーク特性も優れた装置が実現可能である。また、本実施例では、ＣＳＰ−ＰＤアレイをＡＷＧのチップ端面に直接実装する構成によって、第１の実施例に比較して小型の光波長多重信号監視装置が実現可能である。さらに、出力導波路グループあたりの出力導波路本数Ｍが少ないために、第２の実施例に比較してＡＷＧの回路サイズが小さくなり、より小型の光波長多重信号監視装置が実現可能である。また、図２０にあるような出力導波路の構成によって、出力導波路とＰＤ間の結合損失は殆ど無く、かつＰＤの実装位置の誤差に対するトレランスに優れた、光波長多重信号監視装置が実現可能である。
【実施例４】
【００６０】
本発明の第４の実施例による光波長多重信号監視装置について説明する。本実施例においては、Ｎ＝４０、Ｍ＝２の構成であり、１００ＧＨｚ間隔４０波長チャネルのＷＤＭ信号光を監視可能な装置を示す。また、本実施例は、第２または第３の実施例と同様に、ＡＷＧの各出力導波路グループに属する複数の出力導波路を、ＡＷＧチップの端面に実装されたＣＳＰ−ＰＤアレイのＰＤと結合させる構成例である。
【００６１】
図２３は、本実施例における光波長多重信号監視装置の構成を示す平面図である。この監視装置は、ＡＷＧ４１００、入力光ファイバ４１０８、および２０チャネルのＣＳＰ−ＰＤアレイ４１０６、４１０７から構成されている。ＣＳＰ−ＰＤアレイ４１０６、４１０７は、光を透過する材料の面において、ＡＷＧ４１００のチップ端面に接着固定されている。ＡＷＧ４１００は、入力導波路４１０１、第１のスラブ導波路４１０２、アレイ導波路４１０３、第２のスラブ導波路４１０４、および出力導波路４１０５を備えている。入力導波路４１０１は、入力光ファイバ４１０８と接続され、出力導波路４１０５は、４０の出力導波路グループについて、それぞれに属する２本の出力導波路がＣＳＰ−ＰＤアレイ４１０６および４１０７の一方のＰＤの１つと光学的に結合されている。ここで、ＣＳＰ−ＰＤアレイの各ＰＤの配列間隔は２５０μｍであり、各ＰＤの口径としては、８０μｍのものを用いている。
【００６２】
アレイ導波路４１０３の長さは、一定量ΔＬずつ順次長くなるよう設計されている。ＡＷＧ４１００は石英系ＰＬＣにより構成され、導波路の比屈折率差Δが１．５％、コア厚が４．５μｍである。入力導波路４１０１、アレイ導波路４１０３、出力導波路４１０５のコア幅は４．５μｍである。また、中央の波長チャネルの透過波長は１５４４．５３μｍ（光周波数１９４．１ＴＨｚ）である。このとき、アレイ導波路の本数は２１０本、ΔＬは３３．９μｍである。アレイ導波路４１０３は、第１および第２のスラブ導波路４１０２、４１０４と接続する部分において、間隔９μｍで配置されている。
【００６３】
図２４は、図２３のＡＷＧにおける、入力導波路４１０１と第１のスラブ導波路４１０２の接続部、および第２のスラブ導波路４１０４と出力導波路４１０５の接続部を拡大した図である。出力導波路において、４０グループの出力導波路グループの中の一部を図示している。第２のスラブ導波路４１０４との接続部における、出力導波路のグループ間の配置間隔Ｘ１は２７μｍ、グループ内での３本の導波路の配置間隔Ｘ２は９μｍである。また、入力導波路４１０１の第１のスラブ導波路への接続部にはテーパ導波路４２０１、出力導波路４１０５の第２のスラブ導波路への接続部にはテーパ導波路４２０２が設けられている。ここで、テーパ導波路４２０１の開口幅ＷＩは１７μｍ、テーパ導波路４２０２の開口幅ＷＯは７μｍである。また、第１および第２のスラブ導波路４１０２、４１０４の長さは、それぞれ１３７００μｍである。
【００６４】
図２５は、図２３のＡＷＧにおける出力導波路４１０５とＣＳＰ−ＰＤアレイ４１０６、４１０７の接続部を拡大した図である。出力導波路において、４０グループの出力導波路グループの中の１グループについて図示している。グループに属する２本の出力導波路は、ＰＤに結合する直前において、導波路幅が徐々に狭められ、また導波路の間隔も近接して、ＡＷＧのチップ端面において、ＰＤと光学的に結合している。ここで、狭められた各出力導波路の幅は１．５μｍ、導波路間隔は５μｍ、導波路幅と間隔を変化する領域の長さは２０００μｍである。この構成により、２本の出力導波路をそのままの導波路幅でＰＤに結合させる場合に比較して、ＰＤの実装位置がずれた場合であっても、結合損失を抑制できる。すなわち、実装位置誤差トレランスの面で有利である。
【００６５】
図２６は、上記設計によるＡＷＧにおいて、入力導波路から各出力導波路への透過スペクトルを示したものである。ここで、各出力導波路は、ｉ−１、ｉ、ｉ＋１番目の導波路グループに属する６本の出力導波路について示してある。横軸は相対光周波数であり、ｉ番目の導波路グループの２本の出力導波路の透過中心光周波数の中間をゼロとしている。導波路グループ間の透過波長間隔は０．８ｎｍ（１００ＧＨｚ）であり、グループ内の出力導波路間の透過中心波長間隔は０．２７ｎｍ（３３．３ＧＨｚ）である。また、各出力導波路の透過スペクトル波形はガウス関数形状であり、その３ｄＢ透過帯域幅は０．３０ｎｍ（３７ＧＨｚ）である。
【００６６】
図２７は、本実施例による光波長多重信号監視装置において、ＣＳＰ−ＰＤ４１０６、４１０７のそれぞれのＰＤでの受光感度スペクトルを示している。すなわち、ｉ−１、ｉ、ｉ＋１番目のＰＤに到達する光の受光感度スペクトルを示している。横軸は相対光周波数であり、ｉ番目のＰＤの受光中心光周波数をゼロとしている。また、各ＰＤの受光感度は、１．０Ａ／Ｗである。図２７からわかるように、本実施例による光波長多重信号監視装置の受光感度スペクトルは、受光感度の中心波長近傍で平坦であり、０．５ｄＢ（８９％）受光バンド幅特性として３４ＧＨｚを達成している。また、ＡＷＧおよびＡＷＧとＰＤの結合における損失は約２ｄＢと十分小さく、受光感度平坦化による過剰損失はほとんど無い。加えて、受光帯域から阻止域への透過率変化が十分に急峻であり、優れたクロストーク特性が得られている。
【００６７】
このように、本実施例による光波長多重信号監視装置においては、平坦で高い受光感度特性を実現しながらも、クロストーク特性も優れた装置が実現可能である。また、本実施例では、ＣＳＰ−ＰＤアレイをＡＷＧのチップ端面に直接実装する構成によって、第１の実施例に比較して小型の光波長多重信号監視装置が実現可能である。さらに、出力導波路グループあたりの出力導波路本数Ｍが少ないために、第２の実施例や第３の実施例に比較してＡＷＧの回路サイズが小さくなり、より小型の光波長多重信号監視装置が実現可能である。また、図２５にあるような出力導波路の構成によって、出力導波路とＰＤ間の結合損失は殆ど無く、かつＰＤの実装位置誤差に対するトレランスに優れた、光波長多重信号監視装置が実現可能である。
【００６８】
以上、本発明の実施形態と４つの実施例の説明から、本発明による光波長多重信号監視装置では、従来技術のＡＷＧ型光波長多重信号監視装置において、透過域における受光感度スペクトルの平坦化を行う場合に、過剰損失が発生する、あるいはクロストーク特性が劣化して、測定精度が低下する問題を解消し、平坦な受光感度特性を実現しながらも、平坦化過剰損失が小さく、かつクロストーク特性に優れた、光波長多重信号監視装置を得ることが示された。
【００６９】
全ての実施例では、光波長多重信号のチャネル数、チャネル間隔、各チャネルの信号波長（光周波数）を特定の数値に限定したが、本発明の適用範囲はこの数値に限定されるものではない。
【００７０】
全ての実施例では、ＡＷＧ部分の導波路の比屈折率差、コア幅及びコア厚を特定の値に限定したが、本発明の適用範囲は、この値に限定されるものではない。
【００７１】
全ての実施例では、ＡＷＧ部分の設計パラメーターを特定の値に限定したが、本発明の適用範囲は、このパラメーターに限定されるものではない。
【００７２】
全ての実施例では、出力導波路グループに属する各出力導波路への透過波長の間隔を特定の値に限定したが、本発明の適用範囲は、この値に限定されるものではなく、監視する光波長多重信号のチャネル間隔の１／Ｍ以下のいかなる値をもとることが可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１００，１１００，２１００，３１００，４１００  アレイ導波路回折格子
１０１，１１０１，２１０１，３１０１，４１０１，５１０１  入力導波路
１０２，１１０２，２１０２，３１０２，４１０２，５１０２  第１のスラブ導波路
１０３，１１０３，２１０３，３１０３，４１０３，５１０３  アレイ導波路
１０４，１１０４，２１０４，３１０４，４１０４，５１０４  第２のスラブ導波路
１０５，１１０５，２１０５，３１０５，４１０５，５１０５  出力導波路
１１０６，５１０６  フォトダイオード
１１０７，２１０８，３１０８，４１０８，５１０７  入力光ファイバ
１１０８  マルチモード光ファイバ
２０１，２０２，１２０１，１２０２，２２０１，２２０２，３２０１，３２０２，４２０１，４２０２  テーパ導波路
２１０６，２１０７，３１０６，３１０７，４１０６，４１０７，５２０１  チップスケールパッケージ型ＰＤアレイ
２３０１  マルチモード導波路
５１０８  出力光ファイバ
【図１】
2010191106.tif 000003
【図２】
2010191106.tif 000004
【図３】
2010191106.tif 000005
【図４】
2010191106.tif 000006
【図５】
2010191106.tif 000007
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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