(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マッハツエンダー干渉回路を多段接続した構成を有し、かつ、所定の波長間隔を有した波長λ1 、λ2 、λ3 、λ4、λ5 、λ6 ・・・の波長分割多重信号を第１の入出力ポートに入力したとき、第３の入出力ポートから奇数波長λ1、λ3 、λ5 ・・・の多重信号を出力するとともに第４の入出力ポートから偶数波長λ2 、λ4、λ6 ・・・の多重信号を出力し、前記波長λ1 、λ2 、λ3 、λ4、λ5 、λ6・・・の波長分割多重信号を第２の入出力ポートに入力したとき、前記第４の入出力ポートから前記奇数波長λ1、λ3 、λ5・・・の多重信号を出力するとともに前記第３の入出力ポートから前記偶数波長λ2 、λ4、λ6・・・の多重信号を出力するように構成された第１より第３の光合分波回路を含み、
前記第１の光合分波回路の前記第３の入出力ポートは、前記第２の光合分波回路の前記第３の入出力ポートに接続され、
前記第１の光合分波回路の前記第４の入出力ポートは、前記第３の光合分波回路の前記第４の入出力ポートに接続され、
前記第１の光合分波回路の前記第１の入出力ポートに前記波長λ1 、λ2 、λ3 、λ4、λ5 、λ6・・・の波長分割多重信号を入力し、前記第２の光合分波回路の前記第１の入出力ポートから前記奇数波長λλ1、λ3 、λ5・・・の多重信号を出力し、前記第３の光合分波回路の前記第１の入出力ポートから前記偶数波長λ2、λ4 、λ6・・・の多重信号を出力するように構成されてなり、
前記第１の光合分波回路は、前記波長λ1 、λ2 、λ3 、λ4、λ5 、λ6・・・より短波長側あるいは長波長側に微小波長Δλだけずれた波長を中心波長として合分波するように構成され、
前記第２および第３の光合分波回路は、前記波長λ1 、λ2 、λ3 、λ4、λ5 、λ6・・・より長波長側あるいは短波長側に前記微小波長Δλだけずれた波長を中心波長として合分波するように構成されてなることを特徴とする導波路型光合分波器。
【請求項２】
前記第１より第３の光合分波回路は、互いに並行に配列されていることを特徴とする請求項１項記載の導波路型光合分波器。
【請求項３】
マッハツエンダー干渉回路を多段接続した構成を有し、かつ、所定の波長間隔を有した波長λ1 、λ2 、λ3 、λ4、λ5 、λ6・・・の波長分割多重信号を第１の入出力ポートに入力したとき、第３の入出力ポートから奇数波長λ1、λ3 、λ5・・・の多重信号を出力するとともに第４の入出力ポートから偶数波長λ2 、λ4、λ6・・・の多重信号を出力し、前記波長λ1 、λ2 、λ3 、λ4、λ5 、λ6・・・の波長分割多重信号を第２の入出力ポートに入力したとき、前記第４の入出力ポートから前記奇数波長λ1、λ3 、λ5・・・の多重信号を出力するとともに前記第３の入出力ポートから前記偶数波長λ2 、λ4、λ6・・・の多重信号を出力するように構成された第１より第３の光合分波回路を含み、
前記第１の光合分波回路の前記第３の入出力ポートは、前記第２の光合分波回路の前記第１の入出力ポートに接続され、
前記第１の光合分波回路の前記第４の入出力ポートは、前記第３の光合分波回路の前記第１の入出力ポートに接続され、
前記第１の光合分波回路の前記第１の入出力ポートに前記波長λ1 、λ2 、λ3 、λ4、λ5 、λ6・・・の波長分割多重信号を入力し、前記第２の光合分波回路の前記第３の入出力ポートから前記奇数波長λ1、λ3 、λ5・・・の多重信号を出力し、前記第３の光合分波回路の前記第４の入出力ポートから前記偶数波長λ2、λ4 、λ6・・・の多重信号を出力するように構成されてなり、
前記第１の光合分波回路は、前記波長λ1 、λ2 、λ3 、λ4、λ5 、λ6・・・より短波長側あるいは長波長側に微小波長Δλだけずれた波長を中心波長として合分波するように構成され、
前記第２および第３の光合分波回路は、前記波長λ1 、λ2 、λ3 、λ4、λ5 、λ6・・・より長波長側あるいは短波長側に前記微小波長Δλだけずれた波長を中心波長として合分波するように構成されてなることを特徴とする導波路型光合分波器。
【請求項４】
前記第１より第３の光合分波回路は、互いに並行に配列されていることを特徴とする請求項３項記載の導波路型光合分波器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導波路型光合分波器に関し、特に、波長分散の小さく、かつ、クロストーク特性を改善した導波路型光合分波器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
次世代波長多重通信の一形態であるインターリーブ方式においては、或る一定のチャネル波長間隔の信号を、その２倍のチャネル波長間隔だけずれた２つの信号に分波し、あるいは逆に合波するための機能を備えた導波路型光合分波器が必要となる。
【０００３】
図９は、その一例を示したもので、（ａ）は、この種の光合分波器を構成するための単位になるとともに、それぞれにλNの分波波長を有する第１より第３の光合分波回路２１ａ、２１ｂ、２１ｃの、石英基板（クラッド）２０上における配置状態を示し、（ｂ）は、第１より第３の光合分波回路２１ａ、２１ｂ、２１ｃ間の導波路の接続状態を示す。
【０００４】
図１０は、多段に接続されたこれらの光合分波回路２１ａ、２１ｂ、２１ｃの詳細構成を示し、３０は所定の位置に干渉を起こすための位相差付与部１４、１７、１８を形成された第１の導波路、４０は第１の導波路３０と同じ位置に干渉のための位相差付与部１５、１６、１９を形成された第２の導波路を示す。
【０００５】
１０〜１３は、第１および第２の導波路３０および４０の相互間を所定の位置において結合した光結合部を示し、導波路３０および４０は、以上によってマッハツエンダー干渉回路を構成している。なお、光結合部の結合率は、１０と１１が約５０％、１２と１３が約３．５％である。また、図において６〜９は、第１および第２の導波路３０および４０の端末にそれぞれ形成された第１より第４（６〜９の順）の入出力ポートを示す。
【０００６】
従って、以上の構成より、図９の（ａ）における第１より第３の光合分波回路２１ａ、２１ｂ、２１ｃの第１より第４の入出力ポートＡ〜Ｄは、順に、図１０の構成における６〜９に相当し、一方、図９の（ａ）、（ｂ）の２２（入力ポート）は、図１０の６に相当し、２３および２４（出力ポート）は、いずれも図１０の７に相当することになる。また、図９の（ｂ）のΔＬ1 、ΔＬ2 、ΔＬ3 は、図１０の位相差付与部１４〜１９の形成によって位相差付与部１５と１４の間、１６と１７の間および１９と１８の間にそれぞれ与えられた光路長差を示す。
【０００７】
以上の構成の図９の第１より第３の光合分波器２１ａ、２１ｂ、２１ｃにおいては、第１の入出力ポートＡより波長λ1 、λ2 、λ3 、λ4 、λ5 、λ6 ・・・の波長分割多重信号が入力すると、第３の入出力ポートＣより奇数チャネル波長λ1 、λ3 、λ5 ・・・の多重信号が出力する一方、第４の入出力ポートＤからは、偶数チャネル波長λ2 、λ4 、λ6 ・・・の多重信号が出力する。
【０００８】
一方、これとは逆に、第２の入出力ポートＢに波長λ1 、λ2 、λ3 、λ4 、λ5 、λ6 ・・・の波長分割多重信号が入力すると、第４の入出力ポートＤより奇数波長λ1 、λ3 、λ5 ・・・の多重信号が出力するとともに、第３の入出力ポートＣからは、偶数波長λ2 、λ4 、λ6 ・・・の多重信号が出力するように構成されている。
【０００９】
また、図９に示される光合分波器は、第１の光合分波回路２１ａの第１の入出力ポートＡを全体の入力ポートとして設定されているとともに、第１の光合分波回路２１ａの第３の入出力ポートＣと第２の光合分波回路２１ｂの第４の入出力ポートＤの間、および第１の光合分波回路２１ａの第４の入出力ポートＤと第３の光合分波回路２１ｃの第３の入出力ポートＣの間がそれぞれ接続されている。
【００１０】
なお、図９の（ｂ）において、ΔＬ1 、ΔＬ2 、ΔＬ3 の間には、λｓを使用する波長範囲内の波長、およびＮｅｆｆをその波長での導波路等価屈折率とそれぞれ定義し、さらに、ΔＬ1 が合分波する波長によって決定されるものとしたとき、ΔＬ2 ＝２×ΔＬ1 、およびΔＬ3 ＝４×ΔＬ1 −λs ／（Ｎｅｆｆ×２）の関係が与えられる。
【００１１】
具体的には、動作波長範囲を１５２０ｎｍから１６２０ｎｍにするために、ΔＬ1 を約１ｍｍ、ΔＬ2 を約２ｍｍ、ΔＬ3 を約４ｍｍにそれぞれ設定するとともに、波長λ1 、λ2 、λ3 、λ4 、λ5 、λ6 ・・・の間隔を約０．８ｎｍ（周波数では１００ＧＨｚ）に設定している。
【００１２】
図１１は、以上の構成を有する従来の導波路型光合分波器の第２の光合分波回路２１ｂの入出力ポート２３におけるチャネル通過域の波長分散特性と透過率特性を示したものである。この図によれば、光合分波回路２１ａと２１ｂの透過率特性は全く同一であるが、波長分散特性は同じ絶対値でも符号は逆となる。
また、光合分波器全体としては、２１ａと２１ｂの特性を足し合わせたのとなるため、この例における波長分散は、原理的に０となる特質を有している。
【００１３】
従って、以上に示した従来の導波路型光合分波器（以下、従来例１という）は、これらのことより優れた特性を備えた光合分波器として評価することができるが、一方において、開発が活発化している伝送速度４０Ｇｂｐｓクラスのシステムへの適用を考慮すると、クロストーク特性の面で必ずしも充分なものとはいえない。
【００１４】
図１２は、その例を示したものである。中心波長λn+1 のチャネルからの中心波長λn のチャネルへのクロストークの場合を考えてみる。
伝送速度が４０Ｇｂｐｓのような高速変調を行うシステムにおいては、その変調側波帯の影響が隣接チャネルに及ぶため、中心波長より離れたところでも低クロストーク特性が必要とされるが、前述した従来例１の光合分波器の場合には、中心波長λn+1 から０．３５ｎｍ離れたところではクロストークは１７ｄＢであり、実用上問題となるような高水準となる。
【００１５】
図１３の（ａ）および（ｂ）は、この高クロストーク特性を改善するために提案された光合分波器（以下、従来例２という）を示す。この光合分波器は、図９の（ａ）および（ｂ）とほぼ同じ構成を有しているが、クロストーク特性を改善するために、第１の光合分波回路２６ａの分波波長λN を従来例１における第１の光合分波回路２１ａのそれよりも短波側にΔλ＝０．１５ｎｍずらす一方、第２および第３の光合分波回路２６ｂおよび２６ｃの分波波長を従来例１における第２および第３の光合分波回路２１ｂおよび２１ｃのそれらよりも長波側にΔλ＝０．１５ｎｍずらせてある。
【００１６】
具体的には、図１３の（ｂ）のように、光合分波回路の位相差付与部差ΔＬ1 、ΔＬ2 およびΔＬ3 をそれぞれδ1 、δ2 およびδ3だけ等価的に短くしたり長くしたことに特徴を有しており、たとえば、δ1は約０．１μｍ、δ2 は約０．２μｍ、δ3は約０．４μｍに設定される。ここにいう等価的とは、導波路の実際の長さを変えてもよいし、あるいは長さを変えずに導波路の屈折率を変えることによって光の感じる光路長を変えるようにしてもよいという意味である。なお、図１３の（ａ）および（ｂ）において、２５は石英基板、２７は入力ポート、２８および２９は出力ポートを示す。
【００１７】
以上のように構成される従来例２の導波路型光合分波器は、図１２に基づいてそのクロストーク特性の水準を示すならば、中心波長から０．３５ｎｍ離れた位置におけるクロストークは、２７ｄＢもの高水準を示すようになり、実用的に充分な特性を確認することができる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、以上に述べた従来例２の光合分波器によると、優れたクロストーク特性が得られる半面において、波長分散が大きくなるという欠点を有している。
図１４は、従来例２の出力ポート２８における或るチャネルの波長分散特性と透過率特性を示したものであるが、これによれば、光合分波回路２６ａと２６ｂの波長分散は、チャネルの中心付近において大きくなっており、しかも、光合分波器全体としての特性は、両回路の足し合わせ（２６ａ＋２６ｂ）となることから、チャネルの中心においては、３０ｐｓ／ｎｍに近い分散値を示すことになる。
この分散値は、明らかに高レベルであり、特に、伝送速度が４０Ｇｂｐｓのような高速伝送システムにとっては大きな問題となる。
【００１９】
従って、本発明の目的は、波長分散の小さく、かつ、クロストーク特性を改善した導波路型光合分波器を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するため、マッハツエンダー干渉回路を多段接続した構成を有し、かつ、所定の波長間隔を有した波長λ1 、λ2 、λ3 、λ4、λ5 、λ6・・・の波長分割多重信号を第１の入出力ポートに入力したとき、第３の入出力ポートから奇数波長λ1、λ3 、λ5・・・の多重信号を出力するとともに第４の入出力ポートから偶数波長λ2 、λ4、λ6・・・の多重信号を出力し、前記波長λ1 、λ2 、λ3 、λ4、λ5 、λ6・・・の波長分割多重信号を第２の入出力ポートに入力したとき、前記第４の入出力ポートから前記奇数波長λ1、λ3 、λ5・・・の多重信号を出力するとともに前記第３の入出力ポートから前記偶数波長λ2 、λ4、λ6・・・の多重信号を出力するように構成された第１より第３の光合分波回路を含み、前記第１の光合分波回路の前記第３の入出力ポートは、前記第２の光合分波回路の前記第３の入出力ポートに接続され、前記第１の光合分波回路の前記第４の入出力ポートは、前記第３の光合分波回路の前記第４の入出力ポートに接続され、前記第１の光合分波回路の前記第１の入出力ポートに前記波長λ1、λ2 、λ3 、λ4 、λ5 、λ6・・・の波長分割多重信号を入力し、前記第２の光合分波回路の前記第１の入出力ポートから前記奇数波長λ1、λ3 、λ5・・・の多重信号を出力し、前記第３の光合分波回路の前記第１の入出力ポートから前記偶数波長λ2、λ4 、λ6・・・の多重信号を出力するように構成されてなり、前記第１の光合分波回路は、前記波長λ1、λ2 、λ3 、λ4 、λ5 、λ6・・・より短波長側あるいは長波長側に微小波長Δλだけずれた波長を中心波長として合分波するように構成され、前記第２および第３の光合分波回路は、前記波長λ1、λ2 、λ3 、λ4 、λ5 、λ6・・・より長波長側あるいは短波長側に前記微小波長Δλだけずれた波長を中心波長として合分波するように構成されてなることを特徴とする導波路型光合分波器を提供するものである。
【００２１】
また、本発明は、上記の目的を達成するため、マッハツエンダー干渉回路を多段接続した構成を有し、かつ、所定の波長間隔を有した波長λ1 、λ2 、λ3 、λ4、λ5 、λ6・・・の波長分割多重信号を第１の入出力ポートに入力したとき、第３の入出力ポートから奇数波長λ1、λ3 、λ5・・・の多重信号を出力するとともに第４の入出力ポートから偶数波長λ2 、λ4、λ6・・・の多重信号を出力し、前記波長λ1 、λ2 、λ3 、λ4、λ5 、λ6 ・・・の波長分割多重信号を第２の入出力ポートに入力したとき、前記第４の入出力ポートから前記奇数波長λ1、λ3 、λ5・・・の多重信号を出力するとともに前記第３の入出力ポートから前記偶数波長λ2 、λ4、λ6・・・の多重信号を出力するように構成された第１より第３の光合分波回路を含み、前記第１の光合分波回路の前記第３の入出力ポートは、前記第２の光合分波回路の前記第１の入出力ポートに接続され、前記第１の光合分波回路の前記第４の入出力ポートは、前記第３の光合分波回路の前記第１の入出力ポートに接続され、前記第１の光合分波回路の前記第１の入出力ポートに前記波長λ1、λ2 、λ3 、λ4 、λ5 、λ6・・・の波長分割多重信号を入力し、前記第２の光合分波回路の前記第３の入出力ポートから前記奇数波長λ1、λ3 、λ5・・・の多重信号を出力し、前記第３の光合分波回路の前記第４の入出力ポートから前記偶数波長λ2、λ4 、λ6・・・の多重信号を出力するように構成されてなり、前記第１の光合分波回路は、前記波長λ1、λ2 、λ3 、λ4 、λ5 、λ6・・・より短波長側あるいは長波長側に微小波長Δλだけずらされて合分波するように構成され、前記第２および第３の光合分波回路は、前記波長λ1、λ2 、λ3 、λ4 、λ5 、λ6・・・が長波長側あるいは短波長側に前記微小波長Δλだけずれた波長を中心波長として合分波するように構成されてなることを特徴とする導波路型光合分波器を提供するものである。
【００２２】
本発明の実施に際しては、第１の光合分波回路と第２および第３の光合分波回路の分波波長をシステムの中心波長よりずらすことが好ましい。具体的には、第１の光合分波回路の波長を短波長側あるいは長波長側に微小波長Δλだけずらし、一方、第２および第３の光合分波回路の波長を長波長側あるいは短波長側にΔλだけずらすことが行われ、このように波長設定を行うとき、高度の低クロストークによる多重波通信が可能となる。
【００２３】
第１より第３の光合分波回路の配列形態としては、縦列あるいは並行配列等種々の形態が考えられるが、並行配列を採用するとき、合分波器全体をコンパクト化するうえにおいて有利となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による導波路型光合分波器の実施の形態を説明する。
図１の（ａ）および（ｂ）において、１は石英基板、２ａは基板１上に形成された第１の光合分波回路、２ｂは第２の光合分波回路、２ｃは第３の光合分波回路を示す。これらの光合分波回路２ａ、２ｂ、２ｃは、図１の（ｂ〉に示されるように、いずれも、先に述べた図１０のマッハツエンダー干渉回路の構成を有している。
【００２５】
そして、これにより、その第１の入出力ポートＡより所定の波長間隔を有した波長λ1 、λ2 、λ3 、λ4 、λ5 、λ6 ・・・の波長分割多重信号が入力すると、第３の入出力ポートＣから奇数波長λ1 、λ3 、λ5 ・・・の多重信号が出力する一方、第４の入出力ポートＤからは、偶数波長λ2 、λ4 、λ6 ・・・の多重信号が出力し、さらに、第２の入出力ポートＢに波長λ1 、λ2 、λ3 、λ4 、λ5 、λ6 ・・・の波長分割多重信号が入力すると、第４の入出力ポートＤより奇数波長λ1 、λ3 、λ5 ・・・の多重信号が出力するとともに、第３の入出力ポートＣより偶数波長λ2 、λ4 、λ6 ・・・の多重信号が出力するように構成されている。
【００２６】
光合分波回路２ａ、２ｂ、２ｃは、その入出力ポートＡ〜Ｄを以下のように接続させている。即ち、第１の光合分波回路２ａの第３の入出力ポートＣと第２の光合分波回路２ｂの第３の入出力ポートＣの間を接続するとともに、第１の光合分波回路２ａの第４の入出力ポートＤと第３の光合分波回路２ｃの第４の入出力ポートＤの間をそれぞれ接続しており、これによって、第１の光合分波回路２ａの第１の入出力ポートＡを全体の入力ポート３、そして第２および第３の光合分波回路２ｂおよび２ｃの第１の入出力ポートＡを出力ポート４と５に設定した構成としている。
【００２７】
また、この実施の形態においては、第１の光合分波回路２ａの分波波長（中心波長）をシステムの中心波長λn より微小波長Δλだけ短波長側にずらすとともに、第２および第３の光合分波回路２ｂおよび２ｃの分波波長（中心波長）をシステムの中心波長λn より微小波長Δλだけ長波長側にずらせている。
【００２８】
なお、この実施の形態において、図示されているλN、Δλ、Ｌ1 、ΔＬ2 、ΔＬ3 あるいはこれらに関連した事柄は、すべて図９および図１３の説明において述べたものと同じである。また、この実施の形態において、導波路を構成する材料は、コアがＧｅをドープした石英ガラスであり、一方、クラッドおよび基板は、純粋の石英ガラスである。また、光合分波器の製造は、コア膜をスパッタ法によって基板１上に成膜し、フォトリソグラフィー、ＲＩＥにより図１の（ｂ）のコアパターンを形成した後、プラズマＣＶＤ法により純粋石英ガラスのクラッドを形成することによって行った。
【００２９】
次に、この実施の形態の光合分波器を対象として行った特性実測の結果を示す。
図２は、この実施の形態による導波路型光合分波器の作用の説明図であり、第１および第２の光合分波回路２ａおよび２ｂと光合分波器全体の波長透過率特性を示したものである。この図によれば、光合分波回路２ａ、２ｂの波長透過率特性の曲線は、同じ形状を示しているが、波長方向に２・Δλだけずれている。
【００３０】
この２・Δλの差は、図１２に示される本発明の特性のように従来例１よりも低クロストークの範囲を広げるように作用し、結果として、隣接チャネル波長λn+1 から０．３５ｎｍ離れたところのクロストーク特性を向上させている。
即ち、従来例１の同位置での水準が１７ｄＢであるのに対して、本発明によるものは、これよりも１０ｄＢ高い２７ｄＢを示している。
【００３１】
なお、先に説明した従来例２の光合分波器も本発明と同程度のクロストークの改善が可能であるが、従来例２の場合には、上述のように２・Δλずれたとすると、光合分波回路２６ａと２６ｂの波長分散特性は重なり合うこととなり、従って、全体の波長分散が大きくなる結果を招くようになる。
【００３２】
この点、本実施形態のような合分波回路間の接続形態を採用する場合には、波長分散増の恐れはなく、良好な特性を備えた光合分波器の構成が可能となる。
図３は、本実施の形態による光合分波器の波長分散特性を示したもので、波長分散は、２・Δλのずれによって逆に低く抑えられることが示されている。
【００３３】
図４の（ａ）と（ｂ）は、出力ポート４における波長透過率特性と出力ポート４および５における通過域の波長分散特性と透過率特性を示したもので、いずれも良好な結果を示している。また、本発明の第１の効果である低クロストーク特性を従来例１と対比して示した先の図１２によれば、通過帯域は狭まるものの、阻止域において−２５ｄＢ以下の低クロストークとなる波長域の広がりを認めることができる。さらに、図５によれば、低クロストークを実現する方法として、図１の構成としたことによる波長分散増の抑制効果が顕著に現れている。
【００３４】
以上示したように、この実施の形態による導波路型光合分波器は、優れた特性を示すものであり、高い実用性を備えていることが認められる。
【００３５】
図６の（ａ）、（ｂ）は、本発明による導波路型光合分波器の他の実施の形態を示す。図１の（ａ）、（ｂ）との違いは、第１の光合分波回路２ａの第３の入出力ポートＣと第２の光合分波回路２ｂの第１の入出力ポートＡを接続するとともに、第１の光合分波回路２ａの第４の入出力ポートＤと第３の光合分波回路２ｃの第１の入出力ポートＡを接続し、さらに、第２の光合分波回路２ｂの第３の入出力ポートＣと第３の光合分波回路２ｃの第４の入出力ポートＤに、それぞれ奇数波長と偶数波長の出力ポート４と５を設定した点にある。
【００３６】
また、図７は、本発明による導波路型光合分波器のさらに他の実施の形態を示し、図１の（ａ）、（ｂ）の光合分波器において、第１より第３の光合分波回路２ａ、２ｂ、２ｃを互いに並行に配列し、さらに、これによって入力ポート３と出力ポート４、５を同じ側に配置している点において他の実施の形態とは異なる。
この形態の場合には、全体の構成がコンパクトになる利点を有する。なお、各光合分波回路２ａ、２ｂ、２ｃにおける分波波長値は、他の実施の形態と同じである。
【００３７】
以上の図６の（ａ）、（ｂ）、および図７の実施の形態による導波路型光合分波器によって、前述した図１の（ａ）、（ｂ）の導波路型光合分波器と同じレベルのクロストーク特性と波長分散特性が得られることはいうまでもない。
なお、図８は、図６の光合分波器の出力ポート５における波長透過率特性を示したものである。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による導波路型光合分波器によれば、マッハツエンダー干渉回路より構成され、かつ、第１の入出力ポートに所定の波長間隔を有した波長λ1 、λ2 、λ3 、λ4、λ5 、λ6・・・の波長分割多重信号を入力したとき、第３の入出力ポートから奇数波長λ1 、λ3、λ5・・・の多重信号を出力するとともに第４の入出力ポートから偶数波長λ2 、λ4 、λ6・・・の多重信号を出力し、波長λ1、λ2 、λ3 、λ4 、λ5 、λ6・・・の波長分割多重信号を第２の入出力ポートに入力したとき、第４の入出力ポートから奇数波長λ1、λ3 、λ5・・・の多重信号を出力するとともに第３の入出力ポートから偶数波長λ2 、λ4、λ6・・・の多重信号を出力するように構成された第１より第３の光合分波回路において、第１の光合分波回路の第１の入出力ポートを波長λ1、λ2 、λ3 、λ4 、λ5 、λ6・・・の波長分割多重信号を入力するための全体の入力ポートとするとともに、第１の光合分波回路の第３の入出力ポートと第２の光合分波回路の第３（あるいは第１）の入出力ポート間、および第１の光合分波回路の第４の入出力ポートと第３の光合分波回路の第４（あるいは第１）の入出力ポート間を接続し、さらに、第２の光合分波回路の第１（あるいは第３）の入出力ポートを奇数波長の多重信号λ1、λ3 、λ5・・・の出力ポートとするとともに、第３の光合分波回路の第１（あるいは第４）の入出力ポートを偶数波長λ2、λ4 、λ6・・・の出力ポートとしていると同時に、第１の光合分波回路は、波長λ1、λ2 、λ3 、λ4 、λ5 、λ6・・・より短波長側あるいは長波長側に微小波長Δλだけずれた波長を中心波長として合分波するように構成され、第２および第３の光合分波回路は、波長λ1、λ2 、λ3 、λ4 、λ5 、λ6・・・より長波長側あるいは短波長側に微小波長Δλだけずれた波長を中心波長として波長を中心波長として合分波するように構成されている。このため、波長分散が小さく、低クロストークな特性を有する導波路型光合分波器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による導波路型光合分波器の実施の形態を示す説明図であり、（ａ）は光合分波回路の配置図、（ｂ）は導波路の結合図を示す。
【図２】図１の導波路型光合分波器において、図１の導波路型光合分波器における第１および第２の光合分波回路２ａおよび２ｂと光合分波器全体の波長透過率を示す説明図。
【図３】図１の導波路型光合分波器の波長分散特性を示す説明図。
【図４】図１の導波路型光合分波器の特性を示す説明図であり、（ａ）は出力ポート４における波長透過率特性、（ｂ）は出力ポート４、５における通過域の波長分散特性と波長透過率特性を示す。
【図５】図１および図１３（従来例２）の導波路型光合分波器の波長分散特性を比較した説明図。
【図６】本発明による導波路型光合分波器の他の実施の形態を示す説明図であり、（ａ）は光合分波回路の配置図、（ｂ）は導波路の結合図を示す。
【図７】本発明による導波路型光合分波器のさらに他の実施の形態を示す説明図。
【図８】図６の導波路型光合分波器の出力ポート５における波長透過率特性を示す説明図。
【図９】従来の導波路型光合分波器（従来例１）の構成を示す説明図であり、（ａ）は光合分波回路の配置図、（ｂ）は導波路の結合図を示す。
【図１０】マッハツエンダー干渉回路の構成を示す説明図。
【図１１】図９の導波路型光合分波器のチャネル通過域における波長分散特性と波長透過率を示す説明図。
【図１２】図１および図９（従来例１）の導波路型光合分波器の波長透過率特性を比較した説明図。
【図１３】従来の他の導波路型光合分波器（従来例２）の構成を示す説明図であり、（ａ）は光合分波回路の配置図、（ｂ）は導波路の結合図を示す。
【図１４】図１３の導波路型光合分波器のチャネル通過域における波長分散特性と波長透過率特性を示す説明図。
【符号の説明】
１    石英基板
２ａ    第１の光合分波回路
２ｂ    第２の光合分波回路
２ｃ    第３の光合分波回路
３      入力ポート
４、５      出力ポート
６〜９      入出力ポート
１０〜１３    光結合部
１４〜１９    位相差付与部
３０      第１の導波路
４０      第２の導波路
Ａ      第１の入出力ポート
Ｂ      第２の入出力ポート
Ｃ      第３の入出力ポート
Ｄ      第４の入出力ポート
【図１】
0003709925.tif 000002
【図２】
0003709925.tif 000003
【図３】
0003709925.tif 000004
【図４】
0003709925.tif 000005
【図５】
0003709925.tif 000006
【図６】
0003709925.tif 000007
【図７】
0003709925.tif 000008
【図８】
0003709925.tif 000009
【図９】
0003709925.tif 000010
【図１０】
0003709925.tif 000011
【図１１】
0003709925.tif 000012
【図１２】
0003709925.tif 000013
【図１３】
0003709925.tif 000014
【図１４】
0003709925.tif 000015