(57)【要約】【課題】  入力導波路と出力導波路が基板の異なる端部にそれぞれ形成された平面光導波路において、平面光導波路の出射側端部に調心用のスペースを設けることなく平面光導波路の調心を行うことができる、平面光導波路、光受信装置および該平面光導波路の調心方法を提供する。【解決手段】  本発明の平面光導波路１０は、基板２０の一端面に配置された入力ポート３１、３２、基板２０の他端面に配置された出力ポート４０、基板上に形成されたカプラ５１、５２、カプラ５１、５２から出力された一方の入力光を処理して出力光として出力する処理部６０、および、一方のカプラから出力された入力光を他方のカプラに伝搬する空間伝搬部７０を備える。【選択図】      図１
2014157181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の一端面に位置し、入力光が入射する第１入力ポートおよび第２入力ポートと、
前記基板の他端面に位置し、出力光を出射する出力ポートと、
前記基板上に形成され、前記第１入力ポートおよび第２入力ポートから入力した入力光をそれぞれ２分岐して出力する第１カプラおよび第２カプラと、
前記基板上に形成され、前記第１カプラおよび第２カプラから出力された一方の入力光を処理して出力光として出力する処理部と、
前記基板上に形成され、前記第１カプラから出力された他方の入力光を前記第２カプラ側に伝搬すると共に、前記第２カプラから出力された他方の入力光を前記第１カプラ側に伝搬する空間伝搬部と、
を備える平面光導波路。
【請求項２】
前記入力光は第１光ファイバおよび第２光ファイバから前記第１入力ポートおよび第２入力ポートへそれぞれ入射され、
前記空間伝搬部は、前記第１光ファイバと前記第１入力ポートおよび前記第２光ファイバと前記第２入力ポートの調心後に、空間伝搬部に入力した入力光を遮光する遮光部材が充填される、
請求項１記載の平面光導波路。
【請求項３】
前記空間伝搬部は、前記基板上に形成された凹部であり、
前記遮光部材は、前記入力光の波長帯の光を吸収する光吸収ゲルまたは遮光板である、
請求項１または２記載の平面光導波路。
【請求項４】
前記第１カプラおよび第２カプラは、約９／１０の入力光を前記一方の入力光として前記処理部へ出力すると共に、約１／１０の入力光を前記他方の入力光として前記空間伝搬部へ出力する、請求項１乃至３のいずれか１項記載の平面光導波路。
【請求項５】
前記処理部は、
前記第１カプラから出力された一方の入力光を２つの偏波成分に分岐して出力する偏波ビームスプリッタと、
前記第２カプラから出力された一方の入力光を２分割して出力するスプリッタと、
前記偏波ビームスプリッタから出力された光信号と前記スプリッタから出力された光信号とを干渉させて前記出力光を出力するハイブリッドと、
を備える請求項１乃至４のいずれか１項記載の平面光導波路。
【請求項６】
８つの前記出力ポートを備え、
前記ハイブリッドから出力された出力光は、それぞれ前記８つの出力ポートから出射される、
請求項５記載の平面光導波路。
【請求項７】
前記第１入力ポートおよび第２入力ポートと対向配置され、前記入力光を前記第１入力ポートおよび第２入力ポートにそれぞれ集光する第１レンズおよび第２レンズをさらに備える、請求項１乃至６のいずれか１項記載の平面光導波路。
【請求項８】
信号光を前記入力光として前記第１入力ポートに入射させる第１光ファイバと、
ローカル光を前記入力光として前記第２入力ポートに入射させる第２光ファイバと、
請求項１乃至７にいずれか１項記載の平面光導波路と、
前記平面光導波路の前記基板の他端面側に配置され、前記処理部から出力された出力光を受光する受光素子と、
を備える光受信装置。
【請求項９】
基板の一端面に第１入力ポートおよび第２入力ポートを形成し、
前記基板の上面に、
処理部と、
空間伝搬部と、
前記第１入力ポート、処理部および空間伝搬部間を接続する第１カプラと、
前記第２入力ポート、処理部および空間伝搬部間を接続する第２カプラと、を形成し、
第１光ファイバおよび第２光ファイバをそれぞれ、前記第１入力ポートおよび第２入力ポートに対向配置し、
前記第２光ファイバから前記第２入力ポートへ調心用光を入射すると共に、前記空間伝搬部を介して前記第１光ファイバから出射された調心用光の光強度を計測し、
前記計測された光強度が最大となる位置に、前記第１光ファイバおよび第２光ファイバを位置決めする、
平面光導波路の調心方法。
【請求項１０】
前記第１光ファイバおよび第２光ファイバは、前記第１光ファイバおよび第２光ファイバに可視光を入射し、前記可視光の中心と前記第１入力ポートおよび第２入力ポートの中心とが略一致する位置に対向配置される、請求項９記載の平面光導波路の調心方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面光導波路、光受信装置および該平面光導波路の調心方法に関し、特に、入力導波路と出力導波路を基板の異なる端部にそれぞれ形成した平面光導波路、光受信装置および該平面光導波路の調心方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上に光分岐回路等の種々の光回路を集積した平面光導波路（PLC: Planar Lightwave Circuit）がある。この平面光導波路の調心方法は、例えば、特許文献１、２に開示されている。特許文献１では、光導波路に調心用のダミー導波路を形成し、ダミー導波路に対してファイバアレイを調心した後で所定の距離だけファイバアレイを移動することにより、光導波路とファイバアレイを粗調心する技術が開示されている。また、特許文献２では、入力導波路と出力導波路を平面基板の同一端面側に形成し、同一のファイバアレイから調心用の光信号を入出力させることによって光導波路とファイバアレイとを調心する技術が開示されている。
【０００３】
一方、次世代伝送システムを実現する手段として有望視されている、デジタル信号処理を行う偏波多重コヒーレント伝送方式に使用される光導波路として、偏波ビームスプリッタ（PBS：polarization-beam splitter）や９０度ハイブリッドミキサ等を同一基板上に集積した平面光導波路がある。
【０００４】
このデジタルコヒーレント伝送用の平面光導波路には、光信号およびローカル光が基板の入射側端部から入射し、ＰＢＳおよび９０度ハイブリッドミキサによって直交状態で干渉した干渉光が入射側端部とは異なる出射側端部から出射される。平面光導波路から出射された干渉波は、さらに、平面光導波路の出射側端部側に配置された各種光部品において処理される。ここで、平面光導波路の調心は、平面光導波路の出射側端部に、増幅器や受光素子やトランスインピーダンス型アンプ等の光部品を実装した状態で行えることが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１−２８３５０７号公報
【特許文献２】特開２０００−２０６３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
平面光導波路の出射側端部に各種光部品を実装した状態で調心を行う場合、出射側端部にファイバアレイや光パワーメータ等の調心用部材を配置するスペースを確保することが困難である。また、平面光導波路の出射側端部に各種光部品を実装する必要があることから、入力導波路と出力導波路とを平面基板の同一端面側に形成することはできない。
【０００７】
本発明の目的は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、入力導波路と出力導波路が基板の異なる端部にそれぞれ形成された平面光導波路において、平面光導波路の出射側端部に調心用のスペースを設けることなく平面光導波路の調心を行うことができる、平面光導波路、光受信装置および該平面光導波路の調心方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明に係る平面光導波路は、基板と、基板の一端面に位置し、入力光が入射する第１入力ポートおよび第２入力ポートと、基板の他端面に位置し、出力光を出射する出力ポートと、基板上に形成され、第１入力ポートおよび第２入力ポートから入力した入力光をそれぞれ２分岐して出力する第１カプラおよび第２カプラと、基板上に形成され、第１カプラおよび第２カプラから出力された一方の入力光を処理して出力光として出力する処理部と、基板上に形成され、第１カプラから出力された他方の入力光を第２カプラ側に伝搬すると共に、第２カプラから出力された他方の入力光を第１カプラ側に伝搬する空間伝搬部と、を備える。
【０００９】
上記目的を達成するために本発明に係る光受信装置は、信号光を入力光として第１入力ポートに入射させる第１光ファイバと、ローカル光を入力光として第２入力ポートに入射させる第２光ファイバと、上記の平面光導波路と、平面光導波路の基板の他端面側に配置され、処理部から出力された出力光を受光する受光素子と、を備える。
【００１０】
上記目的を達成するために本発明に係る平面光導波路の調心方法は、基板の一端面に第１入力ポートおよび第２入力ポートを形成し、基板の上面に、処理部と、空間伝搬部と、第１入力ポート、処理部および空間伝搬部間を接続する第１カプラと、第２入力ポート、処理部および空間伝搬部間を接続する第２カプラと、を形成し、第１光ファイバおよび第２光ファイバをそれぞれ、第１入力ポートおよび第２入力ポートに対向配置し、第２光ファイバから第２入力ポートへ調心用光を入射すると共に、空間伝搬部を介して第１光ファイバから出射された調心用光の光強度を計測し、計測された光強度が最大となる位置に、第１光ファイバおよび第２光ファイバを位置決めする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る平面光導波路、光受信装置および該平面光導波路の調心方法は、入力導波路と出力導波路が基板の異なる端部にそれぞれ形成された平面光導波路において、平面光導波路の出射側端部に調心用のスペースを設けることなく平面光導波路の調心を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る平面光導波路１０の上面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る光受信装置９０Ｂの構成図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るＰＬＣ１００の上面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係るＰＬＣ１００Ｂの上面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る別のＰＬＣ１００Ｃの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る平面光導波路について説明する。本実施形態に係る平面光導波路の上面図を図１に示す。図１において、本実施形態に係る平面光導波路１０は、基板２０、第１入力ポート３１、第２入力ポート３２、出力ポート４０、第１カプラ５１、第２カプラ５２、処理部６０および空間伝搬部７０を備える。
【００１４】
図１に点線で示すように、入力光を平面光導波路１０に入射する光ファイバ８１、８２が、平面光導波路１０の入力ポート３１、３２と対向配置されている。また、平面光導波路１０から出射された出力光を受光する受光素子等の光部品８３が、平面光導波路１０の出力ポート４０と対向配置されている。
【００１５】
基板２０は、石英等で形成された板状部材であり、端面２１に第１入力ポート３１および第２入力ポート３２が配置され、端面２１とは異なる端面２２に出力ポート４０が配置されている。また、基板２０の上面に、第１カプラ５１、第２カプラ５２、処理部６０および空間伝搬部７０が形成されている。
【００１６】
第１入力ポート３１および第２入力ポート３２に、光ファイバ８１、８２から入力光が入射する。第１入力ポート３１から入力した光信号は、第１カプラ５１を介して処理部６０に出力されると共に、その一部が空間伝搬部７０に出力される。同様に、第２入力ポート３２から入力した光信号は、第２カプラ５２を介して処理部６０に出力されると共に、その一部が空間伝搬部７０に出力される。
【００１７】
処理部６０は入力した入力光に所定の処理を施し、出力光として出力ポート４０に出力する。例えば、処理部６０は、光ファイバ８１から入力した光信号と光ファイバ８２から入力した光信号とを合波し、出力光として出力する。そして、出力ポート４０から出射された出力光は、受光素子等の光部品８３によって検出され、出力光に含まれている信号が取り出される。
【００１８】
空間伝搬部７０は、基板２０の上面に形成された凹部であり、空間伝搬部７０の対向する側壁には、第１カプラ５１に接続された光導波路と、第２カプラ５２に接続された光導波路とが露出している。本実施形態において、２つの光導波路間の距離が約５０μｍになるように、空間伝搬部７０の幅を約５０μｍに設計した。従って、第１カプラ５１から空間伝搬部７０に導かれた入力光は、空間伝搬部７０を伝搬して第２カプラ５２に導かれると共に、第２カプラ５２から空間伝搬部７０導かれた入力光は、空間伝搬部７０を伝搬して第１カプラ５１に導かれる。
【００１９】
なお、平面光導波路１０の調心が済んだ後に、空間伝搬部７０内に入力光を遮光する遮光部材を充填することが望ましい。空間伝搬部７０内に遮光部材が充填されることにより、一方のカプラから空間伝搬部７０内に導かれた入力光が、空間伝搬部７０内を伝搬して他方のカプラに迷光として入力することを避けることができる。ここで、遮光部材としては、平面光導波路１０内を伝搬する光信号の波長を含む波長帯の光信号を吸収する部材であれば良く、光吸収ゲルや遮光板等を適用することができる。
【００２０】
次に、本実施形態に係る平面光導波路１０と光ファイバ８１、８２との調心手順について説明する。平面光導波路１０と光ファイバ８１、８２とを調心する場合、先ず、光ファイバ８１、８２の入力ポート３１、３２側と反対側の端面（以下、反対側端面と記載する。）から可視光を入射し、光ファイバ８１、８２から出射された可視光の中心が、入力ポート３１、３２の中心と略一致するように光ファイバ８１、８２を移動する（粗調心）。
【００２１】
次に、粗調心した光ファイバ８２の反対側端面から、調心用の光信号を入射する。光ファイバ８２から出射された調心用の光信号は、第２入力ポート３２を介して第２カプラ５２に入力し、大部分が処理部６０に伝搬される一方、一部が、空間伝搬部７０を介して第１カプラ５１に伝搬される。光ファイバ８２から第１カプラ５１に伝搬された調心用の光信号は、第１入力ポート３１から光ファイバ８１に向けて出射される。
【００２２】
そして、光ファイバ８１の反対側端面に配置した光パワーメータによって、光ファイバ８１に入力した調心用の光信号の光強度を計測し、光強度の計測値が最大値となる位置に光ファイバ８１を移動し、その位置で固定する（光ファイバ８１の精調心）。光ファイバ８１の精調心が済んだ後、引き続き、光ファイバ８１に入力した調心用の光信号の光強度の計測値が最大値となる位置に光ファイバ８２を移動し、その位置で固定する（光ファイバ８２の精調心）。なお、平面光導波路１０と光ファイバ８１、８２との精調心が済んだ後、空間伝搬部７０内に遮光部材を充填することが望ましい。
【００２３】
上記のように、本実施形態に係る平面光導波路１０は、基板２０の上面に、入力ポート３１、３２から入力した入力光の一部を空間伝搬部７０に導くカプラ５１、５２と、一方のカプラから導かれた入力光を他方のカプラに導く空間伝搬部７０とを形成した。従って、一方の光ファイバから調心用の光信号を入力すると共に他方の光ファイバから出射された調心用の光信号の光強度を計測することにより、光強度の計測値に基づいて平面光導波路１０と光ファイバ８１、８２とを高精度に調心することができる。この調心作業は入力ポート３１、３２が配置された端部側のみで行うことができ、出力ポート４０が配置された端部側に受光素子等の光部品８３を配置した状態で行うことができる。
【００２４】
従って、入力ポート３１、３２と出力ポート４０とを基板２０の異なる端部２１、２２にそれぞれ配置した平面光導波路１０において、出力ポート４０が配置された端面２２側に受光素子等の光部品８３が配置された状態で平面光導波路１０と光ファイバ８１、８２との調心を行うことができる。
【００２５】
なお、上述の平面光導波路１０は、各種光送受信装置に配置することができる。一例として、本実施形態に係る平面光導波路をデジタルコヒーレント伝送で用いられる光受信装置に配置した時の構成図を図２に示す。図２の光受信装置９０Ｂは、信号光を第１入力ポート３１Ｂに入射させる第１光ファイバ８１Ｂ、ローカル光を第２入力ポート３２Ｂに入射させる第２光ファイバ８２Ｂ、平面光導波路１０Ｂおよび４つの光部品８３Ｂを備える。図２において、光ファイバ８１Ｂ、８２Ｂは、平面光導波路１０Ｂの入力ポート３１Ｂ、３２Ｂと対向配置され、４対の出力ポートにそれぞれ１つの光部品８３Ｂが対向配置されている。本実施形態では、光部品８３Ｂとして、受光素子を適用する。
【００２６】
また、本実施形態に係る平面光導波路１０Ｂは、８つの出力ポート４１Ｂ−４８Ｂを備え、入力ポート３１Ｂ、３２Ｂから入力した入力光を、処理部６０Ｂにおいて直交する２つの偏波成分に分離すると共に干渉させ、８つの出力ポート４１Ｂ−４８Ｂから出射する。
【００２７】
上述のように構成された光受信装置９０Ｂは、図示しない光送信装置から光信号を受信した場合、以下のように動作する。すなわち、光ファイバ８１Ｂは、光送信装置から受信した光信号を第１入力ポート３１Ｂに入射し、第２光ファイバ８２Ｂは図示しない発振器から入力したローカル光を第２入力ポート３２Ｂに入射する。
【００２８】
光送信装置から受信した光信号および発振器から入力したローカル光は、平面光導波路１０Ｂにおいて直交する２つの偏波成分に分離されると共に干渉し、出力ポート４１Ｂ−４８Ｂから出射する。出力ポート４１Ｂ−４８Ｂから出射された干渉光は、４つの受光素子８３Ｂに受光され、各種情報が読み取られる。
【００２９】
また、上記の光受信装置９０Ｂにおいて平面光導波路１０Ｂと光ファイバ８１Ｂ、８２Ｂとを調心する場合は、光ファイバ８２Ｂから調心用の光信号を入射すると共に、第２入力ポート３２Ｂ、第２カプラ５２Ｂ、空間伝搬部７０Ｂ、第１カプラ５１Ｂおよび第１入力ポート３１Ｂを介して光ファイバ８１Ｂから出射された調心用の光信号の光強度を計測し、計測値が最大となる位置に光ファイバ８１Ｂ、８２Ｂを位置決めする。なお、調心後に空間伝搬部７０Ｂ内に遮光部材を充填することが望ましい。
【００３０】
（第２の実施形態）
第２の実施形態について説明する。本実施形態に係る平面光導波路（PLC: Planar Lightwave Circuit）の上面図を図３に示す。図３において、本実施形態に係るＰＬＣ１００は、基板２００、２つの入力ポート３１０、３２０、２つの出力ポート４１０、４２０、２つの入力用光導波路５１０、５２０、２つの出力用光導波路６１０、６２０、光干渉部７００および調整用ルート８００を備える。
【００３１】
基板２００は、入力側端部２１０および入力側端部２１０とは異なる出力側端部２２０を備えた平板体である。基板２００の上面に、入力用光導波路５１０、５２０、出力用光導波路６１０、６２０、光干渉部７００および調整用ルート８００が配置されている。
【００３２】
入力ポート３１０、３２０は、基板２００の入力側端部２１０に位置し、対向配置された光ファイバ９１０、９２０から光信号が入射する。入力ポート３１０、３２０に入射した光信号は、入力用光導波路５１０、５２０に導かれる。
【００３３】
出力ポート４１０、４２０は、基板２００の出力側端部２２０に位置し、出力用光導波路６１０、６２０によって導かれた光干渉部７００からの干渉光を、外部へ出射する。
【００３４】
入力用光導波路５１０、５２０は、入力ポート３１０、３２０に入射した光信号を光干渉部７００まで導く。出力用光導波路６１０、６２０は、光干渉部７００から出力された干渉光を出力ポート４１０、４２０まで導く。
【００３５】
光干渉部７００は、入力用光導波路５１０、５２０によって導かれた光ファイバ９１０、９２０から入力した光信号を干渉させ、干渉光を出力用光導波路６１０、６２０へ出力する。
【００３６】
調整用ルート８００は、図３に示すように、カプラ８１１、８１２、接続用光導波路８２１、８２２および空間伝搬部８３０、図３に図示しないマッチングオイル８４０および光吸収ゲル８５０を備える。
【００３７】
カプラ８１１、８１２はそれぞれ、入力ポート３１０、３２０から入力用光導波路５１０、５２０に入力した光信号を分割して、光干渉部７００側と空間伝搬部８３０側とに出力する。本実施形態において、カプラ８１１、８１２は、光信号を約９：１に分割し、約９／１０を光干渉部７００側へ、約１／１０を空間伝搬部８３０側へ出力する。さらに、カプラ８１１、８１２はそれぞれ、空間伝搬部８３０側から入力した光信号を、入力ポート３１０、３２０側に出力する。
【００３８】
接続用光導波路８２１は、カプラ８１１と空間伝搬部８３０とを接続する。同様に、接続用光導波路８２２は、カプラ８１２と空間伝搬部８３０とを接続する。接続用光導波路８２１、８２２の一方の端面は、空間伝搬部８３０内において対向配置されている。
【００３９】
空間伝搬部８３０には、基板２００上に形成された凹部であり、本実施形態ではマッチングオイル８４０または光吸収ゲル８５０のどちらかが充填される。空間伝搬部８３０にマッチングオイル８４０が充填されている時は、一方の接続用光導波路から出射された光信号は他方の接続用光導波路へ伝搬され、光吸収ゲル８５０が充填されている時は接続用光導波路８２１、８２２から出射された光信号は空間伝搬部８３０において光吸収ゲル８５０によって吸収される。
【００４０】
なお、マッチングオイルは、接続用光導波路８２１、８２２のコアの屈折率と同等の屈折率を有する部材であれば良い。また、光吸収ゲル８５０は、ＰＬＣ１００内を伝搬する光信号の波長を含む波長帯の光信号を吸収する部材であれば良い。
【００４１】
上記のように構成されたＰＬＣ１００において、使用時には調整用ルート８００の空間伝搬部８３０には光吸収ゲル８５０が充填されている。そして、入力ポート３１０、３２０から入射した光信号は、一部が空間伝搬部８３０内の光吸収ゲル８５０によって吸収される一方、大部分が光干渉部７００に入力し、光干渉部７００内においてそれぞれ干渉し、干渉光として出力ポート４１０、４２０から出射される。
【００４２】
次に、本実施形態に係るＰＬＣ１００と、光ファイバ９１０、９２０との調心手順について説明する。ＰＬＣ１００に光ファイバ９１０、９２０を調心する場合、先ず、調整用ルート８００の空間伝搬部８３０にマッチングオイル８４０を充填する。この状態で、光ファイバ９１０と入力ポート３１０、および、光ファイバ９２０と入力ポート３２０とを粗調心する。
【００４３】
この粗調心は、例えば、光ファイバ９１０、９２０の入力ポート３１０、３２０の反対側端面から可視光を入射し、光ファイバ９１０、９２０の入力ポート３１０、３２０と対向する端面（以下、調心側端面と記載する。）から出射された可視光の中心が、入力ポート３１０、３２０の中心と略一致するように、光ファイバ９１０、９２０を移動することにより実施できる。
【００４４】
次に、粗調心した光ファイバ９２０の反対側端面から、調心用の光信号を入射する。光ファイバ９２０に入射した調心用の光信号は、光ファイバ９２０を伝搬して光ファイバ９２０の調心側端面から出射される。光ファイバ９２０の調心側端面から出射された調心用の光信号は、光ファイバ９２０と入力ポート３２０とが粗調心されていることから、入力ポート３２０を介して入力用光導波路５２０に入力する。
【００４５】
入力用光導波路５２０に入力した調心用の光信号は、カプラ８１２において約９／１０が光干渉部７００側に出力され、約１／１０が接続用光導波路８２２に出力される。光干渉部７００に入力した入力ポート３２０からの調心用の光信号は、入力ポート３１０側から光信号が入力しないことから、干渉することなく出力用光導波路６１０、６２０へ導かれ、出力ポート４１０、４２０から外部へ出射される。一方、接続用光導波路８２２に入力した調心用の光信号は空間伝搬部８３０まで導かれる。この時、空間伝搬部８３０にはマッチングオイル８４０が充填されていることから、調心用の光信号は空間伝搬部８３０内においてマッチングオイル８４０を介して接続用光導波路８２１へ伝搬され、カプラ８１１、入力用光導波路５１０を介して入力ポート３１０から出射される。
【００４６】
入力ポート３１０から出射された調心用の光信号は、粗調心された光ファイバ９１０に入力し、光ファイバ９１０の反対側端面に対向配置された光パワーメータによって光強度が計測される。そして、光強度の計測値が最大となる位置に光ファイバ９１０を移動し、その位置で固定することにより、光ファイバ９１０とＰＬＣ１００の入力ポート３１０とが調心される。光ファイバ９１０を調心した後さらに、光ファイバ９１０の反対側端面に対向配置された光パワーメータによって計測した光強度が最大となる位置に光ファイバ９２０移動し、その位置で固定することにより、光ファイバ９２０とＰＬＣ１００の入力ポート３２０とが調心される。
【００４７】
光ファイバ９１０、９２０と、ＰＬＣ１００の入力ポート３１０、３２０との調心が済んだ後、空間伝搬部８３０に充填されていたマッチングオイル８４０を除去し、空間伝搬部８３０に光吸収ゲル８５０を充填する。空間伝搬部８３０に光吸収ゲル８５０を充填することにより、接続用光導波路８２１、８２２間が光学的に切断される。
【００４８】
上記のように、本実施形態に係るＰＬＣ１００は、基板２００の上面に、入力ポート３１０、３２０から入力した入力光の一部を空間伝搬部８３０に導くカプラ８１１、８１２と、一方のカプラから導かれた入力光を他方のカプラに導く空間伝搬部８３０とを形成した。従って、一方の光ファイバから調心用の光信号を入力すると共に他方の光ファイバから出射された調心用の光信号の光強度を計測することにより、光強度の計測値に基づいてＰＬＣ１００と光ファイバ９１０、９２０とを高精度に調心することができる。
【００４９】
（第３の実施形態）
第３の実施形態について説明する。本実施形態に係るＰＬＣの上面図を図４に示す。図４に示したＰＬＣ１００Ｂは、デジタルコヒーレント通信に用いられる。石英系の基板２００Ｂの入力側端部２１０Ｂにシグナルポート３１０Ｂおよびローカルポート３２０Ｂが配置され、出力側端部２２０Ｂに８つの出力ポート４１０Ｂ−４８０Ｂが配置されている。また、基板２００Ｂの上面には、入力用光導波路５１０Ｂ、５２０Ｂ、出力用光導波路６１０Ｂ−６８０Ｂ、光干渉部７００Ｂおよび調整用ルート８００Ｂが一括集積されている。ここで、光干渉部７００Ｂは主に、偏波ビームスプリッタ（PBS:polarization-beam splitter）７１０Ｂ、パワースプリッタ７２０Ｂおよび２つの９０度ハイブリッドミキサ７３１Ｂ、７３２Ｂから構成される。
【００５０】
上記のように構成されたＰＬＣ１００Ｂは、シグナルポート３１０Ｂに光ファイバ９１０Ｂからデジタルコヒーレントで使用される光信号が、ローカルポート３２０Ｂに光ファイバ９２０Ｂからローカル光が入力する。
【００５１】
ＰＬＣ１００Ｂに入力した光信号およびローカル光の一部は、第２の実施形態で説明した図３のＰＬＣと同様に調整用ルート８００Ｂに入力するが、デジタルコヒーレント通信時には調整用ルート８００Ｂの空間伝搬部８３０Ｂに光吸収ゲルが充填されているため、調整用ルート８００Ｂに入力した光信号およびローカル光は光吸収ゲルに吸収される。ここで、本実施形態では、シグナルポート３１０Ｂおよびローカルポート３２０Ｂから入力した光信号およびローカル光の約１／１０が調整用ルート８００Ｂ側に入力するように設計した。また空間伝搬部８３０Ｂのギャップ幅を５０μｍ以下に設計した。
【００５２】
一方、光干渉部７００Ｂに入力した光信号は、ＰＢＳ７１０Ｂにおいて直交する２つの偏波成分（ＴＥ成分およびＴＭ成分）に分離され、それぞれ９０度ハイブリッドミキサ７３１Ｂ、７３２Ｂへ入力する。一方、光干渉部７００Ｂに入力したローカル光は、ＴＭ偏波状態でパワースプリッタ７２０Ｂにおいて二分岐され、９０度ハイブリッドミキサ７３１Ｂ、７３２Ｂへ入力する。
【００５３】
９０度ハイブリッドミキサ７３１Ｂに入力した光信号のＴＥ成分およびローカル光は、互いに干渉し、４つの出力ポート４１０Ｂ−４４０Ｂから出力される。同様に、９０度ハイブリッドミキサ７３２Ｂに入力した光信号のＴＭ成分およびローカル光は、互いに干渉し、４つの出力ポート４５０Ｂ−４８０Ｂから出力される。
【００５４】
次に、本実施形態に係るＰＬＣ１００Ｂと、光ファイバ９１０Ｂ、９２０Ｂとの調心手順について説明する。本実施形態では、ＰＬＣ１００Ｂに光ファイバ９１０Ｂ、９２０Ｂを調心する場合、調整用ルート８００Ｂの空間伝搬部８３０Ｂに何も充填しない。すなわち、空間伝搬部８３０Ｂは空気が存在する。この状態で、光ファイバ９１０Ｂとシグナルポート３１０Ｂ、および、光ファイバ９２０Ｂとローカルポート３２０Ｂとを粗調心する。
【００５５】
この粗調心は、光ファイバ９１０Ｂ、９２０Ｂの反対側端面から可視光を入射し、光ファイバ９１０Ｂ、９２０Ｂから出射された可視光がシグナルポート３１０Ｂ、ローカルポート３２０Ｂの中心に来るように光ファイバ９１０Ｂ、９２０Ｂを移動することにより実施できる。粗調心することにより、光ファイバ９１０Ｂ、９２０Ｂとシグナルポート３１０Ｂ、ローカルポート３２０Ｂとの接続ロスは約３ｄＢ以下になる。
【００５６】
次に、粗調心した光ファイバ９２０Ｂの反対側端面からローカルポート３２０Ｂに、調心用の光信号として１５５０ｎｍの光を入射する。ローカルポート３２０Ｂに入射した調心用の光信号は、大部分が光干渉部７００Ｂに入力する一方、一部が調整用ルート８００Ｂを介してシグナルポート３１０Ｂから出射される。ここで、ローカルポート３２０Ｂから２０ｍＷの１５５０ｎｍ光（調心用の光信号）を入射した場合、およそ１００μＷの光がシグナルポート３１０Ｂから出射する。この値は、導波路分岐部損合計２０ｄＢ、ローカルポート３２０Ｂと光ファイバ９２０Ｂの結合損３ｄＢ、空間伝搬部８３０Ｂでの損失３ｄＢを考慮した値である。
【００５７】
そして、粗調心された光ファイバ９１０Ｂの反対側端面から出力された調心用の光信号の光強度を光パワーメータで計測し、計測値が最大となる位置に、光ファイバ９１０Ｂを位置決めし、さらに、パワーメータで計測した光強度が最大となる位置に光ファイバ９２０Ｂを位置決めする。
【００５８】
光ファイバ９１０Ｂ、９２０Ｂと、シグナルポート３１０Ｂおよびローカルポート３２０Ｂとの調心が済んだ後、空間伝搬部８３０Ｂに光吸収ゲル８５０Ｂを充填する。空間伝搬部８３０Ｂに光吸収ゲル８５０Ｂが充填されることにより、シグナルポート３１０Ｂ側とローカルポート３２０Ｂ側とが光学的に切断される。
【００５９】
上記のように構成されたＰＬＣ１００Ｂにおいても、一方の光ファイバから調心用の光信号を入力すると共に他方の光ファイバから出射された調心用の光信号の光強度を計測することにより、光強度の計測値に基づいてＰＬＣ１００Ｂと光ファイバ９１０Ｂ、９２０Ｂとを高精度に調心することができる。
【００６０】
なお、上述のＰＬＣにおいて、光ファイバとの結合ロスを低減するために、光ファイバと入力ポートとの間にレンズを配置することが望ましい。この場合の上面図を図５に示す。なお、光ファイバ９１０Ｃ、９２０ＣとＰＬＣ１００Ｃの入力ポート３１０Ｃ、３２０Ｃとの間にレンズ９３０Ｃ、９４０Ｃを配置した以外は、図４に示したＰＬＣ１００Ｂと同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００６１】
本願発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
【符号の説明】
【００６２】
１０、１０Ｂ    平面光導波路
２０、２０Ｂ    基板
３１、３１Ｂ    第１入力ポート
３２、３２Ｂ    第２入力ポート
４０、４１Ｂ−４８Ｂ    出力ポート
５１、５１Ｂ    第１カプラ
５２、５２Ｂ    第２カプラ
６０、６０Ｂ    処理部
７０、７０Ｂ    空間伝搬部
８１、８２、８１Ｂ、８２Ｂ    光ファイバ
８３、８３Ｂ    光部品
９０Ｂ    光受信装置
１００    ＰＬＣ
２００    基板
３１０、３２０    入力ポート
４１０、４２０    出力ポート
５１０、５２０    入力用光導波路
６１０、６２０    出力用光導波路
７００    光干渉部
８００    調整用ルート
８１１、８１２    カプラ
８２１、８２２    接続用光導波路
８３０    空間伝搬部
８４０    マッチングオイル
８５０    光吸収ゲル
９１０、９２０    光ファイバ
【図１】
2014157181.tif 000003
【図２】
2014157181.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014157181.tif 000006
【図５】
2014157181.tif 000007