(57)【要約】【課題】オールパス波長フィルタにおいて、空間光の取扱いを可能とし、かつ、光偏向器への応用に当たっての設計自由度を高くすること【解決手段】基板１８上に設けられた反射膜１２と、反射膜上に形成され、導波モード光ＢＧを伝播する導波路１４と、導波路に光伝播方向に沿って周期的構造として設けられていて、入射光ＢＩＮの特定波長成分を回折して導波モード光に変換し、かつ、導波モード光を回折して放射モード光ＢＯＵＴに変換して出射する回折格子１６とを備える。【選択図】図１
2008058344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に設けられた反射膜と、
該反射膜上に形成されていて、導波モード光を伝播する導波路と、
該導波路に光伝播方向に沿って周期的構造として設けられていて、入射光の特定波長成分を回折して前記導波モード光に変換し、かつ、該導波モード光を回折して放射モード光に変換して出射する回折格子と
を含むことを特徴とするオールパス波長フィルタ。
【請求項２】
前記回折格子が、前記導波路の、前記反射膜とは反対側の表面に形成されたレリーフ型回折格子であることを特徴とする請求項１に記載のオールパス波長フィルタ。
【請求項３】
前記回折格子が、前記反射膜と前記導波路との境界に形成されたレリーフ型回折格子であることを特徴とする請求項１に記載のオールパス波長フィルタ。
【請求項４】
前記回折格子が、前記導波路中に形成された屈折率変調型回折格子であることを特徴とする請求項１に記載のオールパス波長フィルタ。
【請求項５】
前記導波路が、前記反射膜上に光伝播方向に沿って周期的に配置された複数の導波路セグメントからなるセグメント導波路であり、
該セグメント導波路が前記回折格子を兼ねていることを特徴とする請求項１に記載のオールパス波長フィルタ。
【請求項６】
前記回折格子は、当該回折格子の領域内部において一定の回折効率を有していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のオールパス波長フィルタ。
【請求項７】
前記回折効率は、０を超え、かつ０．３以下の範囲の値に設定されていることを特徴とする請求項６に記載のオールパス波長フィルタ。
【請求項８】
前記導波路の屈折率を、当該導波路の領域内部において一様に変化させるための第１屈折率制御手段を更に備えていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のオールパス波長フィルタ。
【請求項９】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のオールパス波長フィルタを１個以上含む光偏向器であって、
個々の前記回折格子は、前記導波路の延在方向に沿って同一の減少率で減少する回折効率を有していることを特徴とする光偏向器。
【請求項１０】
前記導波路の屈折率を、当該導波路の領域内部において一様に変化させるための第２屈折率制御手段を備えることを特徴とする請求項９に記載の光偏向器。
【請求項１１】
請求項６に記載のオールパス波長フィルタの並列配置を含む光偏向器であって、
前記回折効率が、前記並列配置における並列方向の一端側に位置するオールパス波長フィルタから、他端側に位置するオールパス波長フィルタにかけて減少することを特徴とする光偏向器。
【請求項１２】
前記導波路の屈折率を、全ての前記オールパス波長フィルタに共通して変化させるための第３屈折率制御手段を備えることを特徴とする請求項１１に記載の光偏向器。
【請求項１３】
請求項６に記載のオールパス波長フィルタを１個以上用いた光偏向器であって、
該オールパス波長フィルタが１個の場合には、前記導波路の屈折率が、前記オールパス波長フィルタの延在方向に沿って減少するように制御し、並びに、
該オールパス波長フィルタが２個以上の場合には、当該オールパス波長フィルタが互いに並列に配置されており、かつ前記回折格子は、全ての前記オールパス波長フィルタに共通して等しい前記回折効率を有していて、前記導波路の屈折率を、前記オールパス波長フィルタの延在方向、及び、前記オールパス波長フィルタの並列方向の双方又はいずれか一方の方向に沿って減少するように制御する、
第４屈折率制御手段を備えることを特徴とする光偏向器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、入力された光に対して波長に依存した位相遅延を与えるオールパス波長フィルタ、及び、このオールパス波長フィルタを用いた光偏向器に関する。
【背景技術】
【０００２】
光波長フィルタとしては種々の形式のものが知られている。これらの光波長フィルタは、入力された光に対して波長に依存した位相遅延を与えて、この位相遅延を用いて干渉現象により特定の波長を選択する。
【０００３】
これらの光波長フィルタの中で、入力された光を波長によらず透過し、透過光に含まれる特定波長の光に、波長に依存した位相遅延を付与する素子が知られている（例えば、特許文献１〜４参照）。
【０００４】
これらの素子は、オールパス波長フィルタとも称されている。オールパス波長フィルタは、長距離伝送された光信号の波長分散による歪みを補正するための分散補償装置として用いられる。
【０００５】
代表的なオールパス波長フィルタとして、一方のミラーの反射率を実質的に１００％としたファブリペロ共振器（以下、「ＦＰ共振器」とも称する。）が知られている（特許文献１及び２）。また、グレーティング周期を変化させる、いわゆるチャープ構造のファイバブラッググレーティング（以下、「ＦＢＧ」とも称する。）が知られている（特許文献３及び４）。
【特許文献１】米国特許５５５７４６８号明細書
【特許文献２】米国特許６６２１６１４号明細書
【特許文献３】米国特許６８０４０５７号明細書
【特許文献４】米国特許６８６５３１５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１及び２に記載されたＦＰ共振器型のオールパス波長フィルタは、機能素子（例えば光偏向器等）への応用に際して、設計の自由度が低いという問題点があった。つまり、ＦＰ共振器型のオールパス波長フィルタでは、一対のミラー間に介在された媒質の屈折率を制御するために、ミラー面に電極を設けていた。そのため、ミラー面間隔と電極間隔とが実質的に同一に制限されていた。
【０００７】
また、特許文献３及び４に記載されたＦＢＧでは、光ファイバ内を伝播する光信号しか扱えない、つまり空間光に位相遅延を付与できないという問題点があった。
【０００８】
この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものである。したがって、この発明の第１の目的は、空間光を扱うことができ、かつ、光偏向器への応用に際しての設計自由度が高いオールパス波長フィルタを提供することにある。
【０００９】
また、この発明の第２の目的は、上述のオールパス波長フィルタを用いた光偏向器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の第１の目的の達成を図るため、この発明のオールパス波長フィルタは、反射膜と、導波路と、回折格子とを備えている。
【００１１】
反射膜は、基板上に設けられている。導波路は、反射膜上に形成され、導波モード光を伝播する。回折格子は、導波路に光伝播方向に沿って周期的構造として備えられていて、入射光の特定波長成分を回折して導波モード光に変換し、かつ、導波モード光を回折して放射モード光に変換して出射する。
【００１２】
このように構成することにより、入射光に含まれる特定波長の光の一部は、回折格子で回折されて導波路中を伝播する導波モード光へと変換される。導波路の伝播の過程で、導波モード光には位相遅延が導入される。そして、この導波モード光は、再び回折格子で回折され、所定の位相遅延を有する放射モード光として出射される（以下、放射モード光を「出射光」とも称する。）。また、入射光に含まれる特定波長以外の光は、回折格子で回折されることなく、反射膜により反射される。
【００１３】
この場合において、回折格子が、導波路上の、反射膜とは反対側の表面に形成されたレリーフ型回折格子であってもよい。
【００１４】
また、この場合において、回折格子が、反射膜と導波路との境界に形成されたレリーフ型回折格子であってもよい。
【００１５】
更に、この場合において、回折格子が、導波路中に形成された屈折率変調型回折格子であってもよい。
【００１６】
これらのように構成することにより、回折格子は、入射光を、導波路を伝播する導波モード光へと変換することができる。
【００１７】
この場合において、導波路が、反射膜上に光伝播方向に沿って周期的に配置された複数の導波路セグメントからなるセグメント導波路であり、セグメント導波路が回折格子を兼ねていてもよい。
【００１８】
このように構成することにより、セグメント導波路を、回折格子及び導波路として兼用することができる。この場合、導波路セグメントで回折されて、セグメント導波路に結合された導波モード光は、導波路セグメント間の間隔を、言わば飛び石のように跨ぎながら伝播する。
【００１９】
上述のオールパス波長フィルタにおいて、回折格子の回折効率は、０を超え、かつ０．３以下の範囲の値に設定されていることが好ましい。
【００２０】
このように構成することにより、導波モード光の導波路内での滞在時間を実用上十分な長さとすることができる。その結果、導波路から出射される放射モード光に実用上十分な大きさの位相遅延を発生させることができる。
【００２１】
上述のオールパス波長フィルタにおいて、導波路の屈折率を、導波路の領域内部において一様に変化させるための第１屈折率制御手段を更に備えていることが好ましい。
【００２２】
このように構成することにより、第１屈折率制御手段は、導波路の屈折率を変更することができる。屈折率が変更されることにより、導波モード光の導波路中での伝播距離が変化する。その結果、導波路から出射される放射モード光に導入される位相遅延の大きさを変化させることができる。
【００２３】
この発明の第２の目的の達成を図るため、この発明の第１の光偏向器は、１個以上の上述したオールパス波長フィルタを備えている。そして、この光偏向器において、個々の回折格子は、導波路の延在方向に沿って同一の減少率で減少する回折効率を有していることが好ましい。
【００２４】
このように構成することにより、導波路からの出射光に導入される位相遅延の大きさを、導波路の延在方向に沿って単調に変化させることができる。つまり、出射光の位相遅延量を、導波路の延在方向に沿った位置により変化させることができる。その結果、出射光を仰角方向に偏向することができる。
【００２５】
この場合において、導波路の屈折率を、導波路の領域内部において一様に変化させるための第２屈折率制御手段を備えることが好しい。
【００２６】
このように構成することにより、第２屈折率制御手段は、導波路の屈折率を、場所によらず一様に変化させることができる。その結果、出射光の仰角方向の偏光方向を変化させることができる。
【００２７】
この発明の第２の目的の達成を図るため、この発明の第２の光偏向器は、オールパス波長フィルタの並列配置を含んでいる。そして、回折効率が、並列配置における並列方向の一端側に位置するオールパス波長フィルタから、他端側に位置するオールパス波長フィルタにかけて減少している。
【００２８】
このように構成することにより、２個以上のオールパス波長フィルタから出射される出射光のそれぞれに導入される位相遅延量を異ならせることができる。つまり、出射光の位相遅延量を、オールパス波長フィルタごとに変化させることができる。その結果、出射光の等位相面がオールパス波長フィルタの並列方向に傾き、出射光をこの並列方向に偏向することができる。
【００２９】
この場合において、導波路の屈折率を、全てのオールパス波長フィルタに共通して変化させるための第３屈折率制御手段を備えることが好ましい。
【００３０】
このように構成することにより、第３屈折率制御手段は、導波路の屈折率を、オールパス波長フィルタによらず一様に変化させることができる。その結果、出射光の並列方向の偏光方向を変化させることができる。
【００３１】
この発明の第２の目的の達成を図るため、この発明の第３の光偏向器は、上述のオールパス波長フィルタを１個以上用いている。
【００３２】
オールパス波長フィルタが１個の場合には、導波路の屈折率が、オールパス波長フィルタの延在方向に沿って減少するように制御し、並びに、オールパス波長フィルタが２個以上の場合には、オールパス波長フィルタが互いに並列に配置されており、かつ回折格子の回折効率がオールパス波長フィルタに共通して等しく、導波路の屈折率を、オールパス波長フィルタの延在方向、及び、オールパス波長フィルタの並列方向の双方又は一方の方向に沿って減少するように制御する第４屈折率制御手段を備える。
【００３３】
このように構成することにより、オールパス波長フィルタを２個以上用いれば、上述した第１及び第２の光偏向器では、出射光の偏向方向が１方向（仰角方向又は並列方向のいずれか）のみに限られていたのに対し、第３の光偏向器では、出射光の偏向方向を、仰角方向及びオールパス波長フィルタの並列方向の２方向とすることができる。
【発明の効果】
【００３４】
この発明は上述のように構成されている。したがって、この発明によれば、空間光を扱うことができ、かつ、光偏向器への応用に際しての設計自由度が高いオールパス波長フィルタが得られる。
【００３５】
また、このオールパス波長フィルタを用いた光偏向器が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明する。なお、各図は、各構成要素の形状、大きさ及び配置関係について、この発明が理解できる程度に概略的に示したものにすぎない。また、以下、この発明の好適な構成例について説明するが、各構成要素の材質及び数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。したがって、この発明は、以下の実施の形態に何ら限定されない。また、各図において、共通する構成要素には同符号を付し、その説明を省略することもある。
【００３７】
（実施の形態１：オールパス波長フィルタ）
図１〜図５を参照して、実施の形態１のオールパス波長フィルタについて説明する。図１は、オールパス波長フィルタの断面構造を概略的に示す模式図である。
【００３８】
オールパス波長フィルタ１０は、反射膜１２と、導波路１４と、回折格子１６とを備えている。なお、以降、オールパス波長フィルタ１０を単に「フィルタ１０」と称することもある。
【００３９】
反射膜１２は、基板１８の第１主面１８ａに形成されている。反射膜１２の材料は、好ましくは、例えば誘電体多層膜とする。反射膜１２の反射率ｒは、実質的に１００％とする。
【００４０】
基板１８は、平面形状が矩形状の平行平板とする。基板１８の材料は、好ましくは、例えばＳｉ基板とする。
【００４１】
導波路１４の屈折率をｎとする。また、導波路１４の厚みをｄとする。
【００４２】
回折格子１６は、導波路１４の上面１４ａ側に形成されたレリーフ型回折格子である。ここで、回折格子１６の格子間隔をＬとする。また、回折格子１６の回折効率ｓは、回折格子１６の領域内部において場所によらず一定とする。なお、回折効率ｓとは、入射光ＢＩＮの特定波長λの成分ＢＩＮ（λ）の強度に対する、導波モード光ＢＧの強度の比率（ＢＧ／ＢＩＮ（λ））であり、０≦ｓ≦１の範囲の値を取る実数である。なお、入射光ＢＩＮ及び導波モード光ＢＧについては後述する。
【００４３】
次に、主に図１を参照して、フィルタ１０の動作について説明する。
【００４４】
回折格子１６の格子ベクトルに平行な成分を有し、複数の波長を含む入射光ＢＩＮが、フィルタ１０に入射角Θで入射する場合を考える。なお、ここで「格子ベクトル」とは、回折格子の格子間隔Ｌを規定する方向に向かうベクトルのことを意味する。
【００４５】
入射光ＢＩＮの一部は、回折格子１６により回折される。回折格子１６で回折されなかった入射光ＢＩＮは、導波路１４を透過して、反射膜１２で、ほぼ１００％の反射率で反射される。
【００４６】
回折格子１６で回折された光のうち、導波路１４との位相整合条件を満たす波長λの光は、導波路１４へと結合される。この光は、導波路１４を伝播する導波モード光ＢＧへと変換される。ここで、入射光ＢＩＮのうち、上述した位相整合条件を満足する波長λの光が、「特定波長成分」に対応する。以下、特定波長λの入射光ＢＩＮの成分を、符号「ＢＩＮ（λ）」で表し、「入射光」、「特定波長成分」又は「光成分」等と称する。
【００４７】
導波路１４中を伝播する導波モード光ＢＧは、回折格子１６により再び回折されて導波路１４外へと出射される。つまり、回折格子１６は、導波モード光ＢＧを放射モード光ＢＯＵＴ（以下、「出射光ＢＯＵＴ」とも称する。）へと変換する。放射モード光ＢＯＵＴの出射角はΘであり、入射角に等しい。
【００４８】
導波モード光ＢＧから放射モード光ＢＯＵＴへの変換率は、回折効率ｓで規定される。この点につき、図２（Ａ）及び（Ｂ）を参照して説明する。
【００４９】
図２（Ａ）に示すように、回折効率ｓが０に近い場合、導波モード光ＢＧは放射モード光ＢＯＵＴへと変換されにくい。つまり、この場合には、導波モード光ＢＧが導波路１４中を伝播する距離Ｌ１は相対的に長くなる。
【００５０】
それに対して、図２（Ｂ）に示すように、回折効率ｓが１に近い場合、導波モード光ＢＧは放射モード光ＢＯＵＴへと変換されやすい。つまり、この場合には、導波モード光ＢＧが導波路１４中を伝播する距離Ｌ２は相対的に短くなる。
【００５１】
ところで、屈折率ｎの導波路１４中を伝播することより、導波モード光ＢＧには位相遅延が導入される。つまり、導波モード光ＢＧと等しい距離を伝播した入射光ＢＩＮ（λ）に比べて、導波モード光ＢＧの位相が遅れる。この位相遅延の大きさは、導波モード光ＢＧの導波路１４中での伝播距離に依存する。したがって、回折効率ｓが小さいほど、放射モード光ＢＯＵＴに導入される位相遅延が大きくなる。
【００５２】
次に、フィルタ１０の動作について、より定量的に説明する。
【００５３】
フィルタ１０において、放射モード光ＢＯＵＴの電場ベクトルＴは、周知のとおり下記（１）式で与えられる。
Ｔ＝−ｒ（１−ｓ２）１／２ｅｘｐ（−ｊ２ｋｄ）＋ｓ２｛１＋ｒ×ｅｘｐ（−ｊ２ｋｄ）｝ｅｘｐ（−ｊ２φ）／［（１＋ｒ）｛１−（１−ｓ２）１／２ｅｘｐ（−ｊ２φ）｝］・・・（１）
ただし、φ＝（β−ｋｃｏｓΘ−Ｋ）Ｌ
ここで、βは導波路１４の伝播定数、ｋは放射モード光ＢＯＵＴの波数、Ｋは回折格子１６の波数、ｊは虚数単位、及び、φは、入射光ＢＩＮ（λ）の位相整合条件からの位相ずれの大きさである。
【００５４】
放射モード光ＢＯＵＴの位相Ｐｈ、すなわち放射モード光ＢＯＵＴの位相遅延量Ｐｈは、下記（２）式に示すように、（１）式の実部に対する虚部の比率のアークタンジェントで与えられる。
Ｐｈ＝ｔａｎ−１（Ｉｍ（Ｔ）／Ｒｅ（Ｔ））・・・（２）
（１）式において、反射膜１２の反射率ｒに“１”を代入し（ｒ＝１）、及び、２ｋｄに２ｍπ（ただし、ｍは１以上の整数）を代入し、ｅｘｐ（−ｊ２ｍπ）＝１であることに注意すると、下記（３）式が得られる。
Ｔ＝−（１−ｓ２）１／２＋ｓ２ｅｘｐ（−ｊ２φ）／｛１−（１−ｓ２）１／２ｅｘｐ（−ｊ２φ）｝・・・（３）
（３）式は、ＦＰ共振器から出射される出射光の電場ベクトルＴ’を表す従来周知の下記（４）式と類似している。
Ｔ’＝ｒ’＋（１−ｒ’２）ｅｘｐ（−ｊ２φ）／｛１−ｒ’×ｅｘｐ（−ｊ２φ）｝・・・（４）
ただしφ＝ｋＬ’、ｒ’は反射膜の振幅反射率、及びＬ’はＦＰ共振器のミラー面間隔である。
【００５５】
（３）式と（４）式とを比較すると、（３）式の（１−ｓ２）１／２を、（４）式の振幅反射率ｒ’とすれば、両式は同じ形であることがわかる。
【００５６】
つまり、（３）式でｓ＝０のとき、すなわち、回折格子１６の回折効率ｓが０のときが、（４）式でＦＰ共振器のミラーの振幅反射率ｒ’が１の場合に対応する。この場合、（３）式より、放射モード光ＢＯＵＴの電場ベクトルＴは、下記（５）式で与えられる。
ｓ＝０の場合：  Ｔ＝−ｅｘｐ（−ｊ２ｋｄ）・・・（５）
（５）式より、この場合の位相遅延量Ｐｈは、導波路１４を膜厚ｄの薄膜とみなし、この薄膜を、導波モード光ＢＧが１往復した場合の位相遅延量と同等の大きさであることがわかる。
【００５７】
また、（３）式で、ｓ≒１のとき、すなわち、回折格子１６の回折効率ｓが１に近いときが、（４）式でＦＰ共振器のミラーの振幅反射率ｒ’が０に近い場合に対応する。この場合、（３）式より、放射モード光ＢＯＵＴの電場ベクトルＴは、下記（６）式で与えられる。
ｓ≒１の場合：  Ｔ＝ｅｘｐ（ｊ２φ）・・・（６）
（６）式より、この場合の位相遅延量Ｐｈは、位相整合条件からの位相ずれの大きさφの２倍となることがわかる。
【００５８】
次に、図３を参照して、（１）式から計算された放射モード光ＢＯＵＴの位相遅延量Ｐｈと、回折効率ｓとの関係について説明する。図３は、横軸が、入射光ＢＩＮ（λ）の位相ずれφで表した位相整合波長からの波長ずれ（ｒａｄ）を示す。縦軸が、放射モード光ＢＯＵＴの位相遅延量Ｐｈ（ｒａｄ）を示す。
【００５９】
ここで、図３の横軸において、入射光ＢＩＮ（λ）の位相整合波長からの波長ずれを、位相ずれφで表すことが可能であることについて簡単に説明する。
【００６０】
（１）式の“φ＝（β−ｋｃｏｓΘ−Ｋ）Ｌ”の関係において、両辺の変分を取ると、下記（７）式が得られる。
Δφ＝ΔβＬ・・・（７）
なおβ＝２π×ｎ／λであるので、導波路１４の屈折率ｎを一定とした場合には、（７）式は下記（８）式のように変形できる。
Δφ＝（２πｎＬ）／Δλ・・・（８）
ここで、Δφはφの変分、及びΔλは入射光ＢＩＮ（λ）の波長λの変分である。
【００６１】
つまり、（８）式より明らかなように、波長の変分Δλは、位相ずれの変分Δφ（図３の横軸）で表すことができる。なお、図３の横軸を波長λに置き換えた場合に、φ＝０（ｒａｄ）の点が、λが位相整合波長に等しい場合を示す。また、φがマイナス（−）である領域は、λが位相整合波長よりも長波長の領域である。反対に、φがプラス（＋）である領域は、λが位相整合波長よりも短波長の領域である。
【００６２】
再び図３を参照すると、図には、回折効率ｓ＝０．１のグラフ１、回折効率ｓ＝０．２のグラフ２、回折効率ｓ＝０．３のグラフ３、及び回折効率ｓ＝１のグラフ４が描かれている。
【００６３】
図３から明らかなように、このφの範囲（したがって、λの範囲）では、回折効率ｓの大きさによらず、位相遅延量Ｐｈは、φ（λ）にほぼ比例して変化することがわかる。詳細には、グラフ１〜４はいずれも原点（φ＝０，Ｐｈ＝０）を通り、φが増加（λが減少）するにしたがって、位相遅延量Ｐｈが、ほぼ直線的に減少する。
【００６４】
また、φ≠０の場合、回折格子１６の回折効率ｓが小さい方が、放射モード光ＢＯＵＴに導入される位相遅延量Ｐｈが大きくなることがわかる。つまり、回折効率ｓが小さいほどグラフの傾きが大きい。換言すれば、回折効率ｓが小さいほど位相遅延量Ｐｈの傾き（変化率）が大きい。
【００６５】
より具体的には、ｓ＝０．１（グラフ１）の傾き（位相遅延量Ｐｈの変化率）は、ｓ＝１（グラフ４）の約４００倍である。ｓ＝０．２（グラフ２）の傾きは、ｓ＝１の約１００倍である。ｓ＝０．３（グラフ３）の傾きは、ｓ＝１の約５０倍である。
【００６６】
ここで、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）を参照して、回折格子１６の回折効率ｓの変更方法について簡単に説明する。
【００６７】
図４（Ａ１）及び（Ａ２）は、回折格子１６の要部拡大断面図である。図４（Ａ１）及び（Ａ２）に示すように、回折効率ｓは、回折格子１６のデューティー比を変えることにより、変更することが可能である。ここで、デューティー比とは、格子間隔Ｌに対する、回折格子１６の１個の凸部１６ａの長さＬａの比率（Ｌａ／Ｌ）を百分率で表示したものである。
【００６８】
図４（Ａ１）に示したように、デューティー比を５０％に近づければ近づけるほど、回折格子１６の回折効率ｓは１に近づく。反対に、図４（Ａ２）に示したように、デューティー比を０％又は１００％のどちらか一方に近づければ近づけるほど、回折格子１６の回折効率ｓは０（零）に近づく。
【００６９】
なお、デューティー比を５０％に近づければ回折効率ｓが増加するという関係は、レリーフ型回折格子及び屈折率変調型回折格子の双方に成り立つ。
【００７０】
図４（Ｂ１）及び（Ｂ２）は、回折格子１６の要部拡大断面図である。図４（Ｂ１）及び（Ｂ２）に示すように、回折効率ｓは、凸部１６ａの高さＨを変えることにより、変更することが可能である。
【００７１】
図４（Ｂ１）に示したように、凸部１６ａの高さＨを高くするほど、回折格子１６の回折効率ｓは大きくなっていく。反対に、図４（Ｂ２）に示したように、凸部１６ａの高さＨを低くするほど、回折格子１６の回折効率ｓは小さくなっていく。
【００７２】
図４（Ｃ１）及び（Ｃ２）は、回折格子１６を導波路１４とともに示した要部拡大平面図である。ここで、導波路１４が延在する面内で、導波モード光ＢＧの伝播方向に直交する方向に沿って測った回折格子１６の凸部１６ａの幅をＤとする。
【００７３】
このとき、図４（Ｃ１）に示したように、回折格子１６の凸部１６ａの幅Ｄが導波路１４の幅に近ければ近いほど回折格子１６の回折効率ｓは大きくなっていく。反対に、図４（Ｃ２）に示したように、凸部１６ａの幅Ｄが小さいほど、回折格子１６の回折効率ｓは小さくなっていく。
【００７４】
次に、フィルタ１０の奏する効果について説明する。
【００７５】
＜効果１＞
従来技術のＦＢＧは、光ファイバ内を伝播する光だけしか取り扱うことができなかった。しかし、この発明のフィルタ１０では、空間光を取り扱うことができる。より詳細には、フィルタ１０に入射する入射光ＢＩＮ（空間光）に含まれる特定波長の光成分ＢＩＮ（λ）に対して、回折効率ｓで定まる位相遅延を導入し、位相遅延量Ｐｈの放射モード光ＢＯＵＴ（空間光）を出射させることができる。
【００７６】
＜効果２＞
図３に示したように、回折効率ｓの小さい回折格子１６を用いることにより、位相遅延量Ｐｈを増強することができる。
【００７７】
次に、フィルタ１０の設計条件及び変形例について説明する。
【００７８】
＜設計条件１＞
この実施の形態においては、反射膜１２として誘電体多層膜を用いた場合を例示した。しかし、反射膜１２は、実質的に１００％の反射率を有していれば、誘電体多層膜には限定されない。例えば、反射膜１２として、屈折率の異なる２材料間の境界面を用いることができる。つまり、この境界面での全反射現象を反射膜に利用することができる。また、反射膜１２としては、金属膜を用いることができる。
【００７９】
＜設計条件２＞
この実施の形態においては、回折格子１６の格子間隔が単一周期Ｌである場合を例示した。しかし、回折格子１６は、単一周期には限定されない。回折格子１６として、長周期回折格子（例えば、サンプルグレーティング（Sampled Grating）等）を用いてもよい。このように構成することで、入射光ＢＩＮに含まれる複数の波長の光に位相遅延を導入することができる。
【００８０】
＜設計条件３＞
回折格子１６の回折効率ｓの大きさには、特に制限はなく、設計に応じた任意好適な値とすることができる。ただし、放射モード光ＢＯＵＴに対して実用上十分な位相遅延量Ｐｈを導入するためには、回折効率ｓは、０＜ｓ≦０．３の範囲の値とすることが好ましい。
【００８１】
＜設計条件４＞
この実施の形態においては、基板１８の材料としてＳｉ基板を用いた。しかし、基板１８の材料は、Ｓｉ基板には限定されない。例えば、石英、ガラス、プラスチック等の材料を用いることができる。
【００８２】
＜第１変形例＞
図５（Ａ）は、第１変形例のオールパス波長フィルタの断面構造を概略的に示す模式図である。このオールパス波長フィルタ２０では、反射膜１２と導波路１４との境界面にレリーフ型の回折格子２２が形成されている。このような構成によっても、入射光ＢＩＮに含まれる特定波長の光成分ＢＩＮ（λ）に対して、回折効率ｓで定まる位相遅延を導入し、位相遅延量Ｐｈの放射モード光ＢＯＵＴを出射させることができる。
【００８３】
＜第２変形例＞
図５（Ｂ）は、第２変形例のオールパス波長フィルタの断面構造を概略的に示す模式図である。このオールパス波長フィルタ２４では、導波路１４中に、屈折率変調型の回折格子２６が形成されている。このような構成によっても、入射光ＢＩＮに含まれる特定波長の光成分ＢＩＮ（λ）に対して、回折効率ｓで定まる位相遅延を導入し、位相遅延量Ｐｈの放射モード光ＢＯＵＴを出射させることができる。
【００８４】
＜第３変形例＞
図５（Ｃ）は、第３変形例のオールパス波長フィルタの断面構造を概略的に示す模式図である。このオールパス波長フィルタ３０は、反射膜１２上に導波モード光ＢＧの伝播方向に沿って、断続的に配置された導波路セグメント３２，３２，・・・を備えている。そして、これら導波路セグメント３２，３２，・・・でセグメント導波路３４が形成されている。
【００８５】
オールパス波長フィルタ３０では、セグメント導波路３４が、回折格子１６を兼ねている。このような構成によっても、入射光ＢＩＮに含まれる特定波長の光成分ＢＩＮ（λ）に対して、回折効率ｓで定まる位相遅延を導入し、位相遅延量Ｐｈの放射モード光ＢＯＵＴを出射させることができる。
【００８６】
（実施の形態２：オールパス波長フィルタ）
図６及び図７を参照して、実施の形態２のオールパス波長フィルタについて説明する。図６は、オールパス波長フィルタの斜視図である。
【００８７】
実施の形態２のオールパス波長フィルタ３６（以下、単に、「フィルタ３６」とも称する。）は、導波路として３次元導波路１５を用いる点、及び３次元導波路１５の屈折率ｎを変化させることが可能である点が、フィルタ１０と異なっている。
【００８８】
以下、主に図６を参照して、フィルタ３６の構造について説明する。
【００８９】
フィルタ３６は、基板１８と、反射膜１２と、導波路形成層３８と、第１及び第２電極４０ａ及び４０ｂとで構成されている。そして、導波路形成層３８の一部領域に３次元導波路１５及び回折格子１６が形成されている。
【００９０】
基板１８は、平面形状が矩形状の平行平板とする。基板１８の材料は、好ましくは、例えばＳｉ基板とする。
【００９１】
反射膜１２は、基板１８の第１主面１８ａ上に形成されている。反射膜１２は、好ましくは、例えばＳｉＮとＳｉＯ２とが複数回積層された誘電体多層膜から構成される。
【００９２】
導波路形成層３８は、反射膜１２の上面１２ａに形成されている。導波路形成層３８の材料は、好ましくは、例えば強誘電体材料であるＬｉＮｂＯ３とする。ＬｉＮｂＯ３は、電圧が印加されることで電気光学効果により屈折率が変化する、いわゆる電気光学材料である。
【００９３】
３次元導波路１５は、導波路形成層３８中に設けられている。つまり、３次元導波路１５を構成する材料は、導波路形成層３８と等しくＬｉＮｂＯ３である。ただし、３次元導波路１５に対応するＬｉＮｂＯ３には、従来周知の方法でＴｉが拡散されている。その結果、３次元導波路１５は、周囲の導波路形成層３８に比べて、屈折率が高くなっている。
【００９４】
回折格子１６は、３次元導波路１５の上面１５ａに形成されている。回折格子１６はレリーフ型である。ここで、回折格子１６の回折効率をｓとする。回折格子１６は、従来周知のフォトリソグラフィ等で形成される。
【００９５】
第１及び第２電極４０ａ及び４０ｂは、第１屈折率制御手段として機能する。第１及び第２電極４０ａ及び４０ｂは、３次元導波路１５を挟んで、導波路形成層３８の上面３８ａに形成されている。第１及び第２電極４０ａ及び４０ｂは、３次元導波路１５の延在方向に沿って、３次元導波路１５と等しい長さに形成されている。
【００９６】
第１及び第２電極４０ａ及び４０ｂは、好ましくは、例えばＮｉとＡｕとがこの順序で上面３８ａに積層された積層電極とする。ここで、第１電極４０ａは、３次元導波路１５に対して電圧を印加するためのものである。一方、第２電極４０ｂはアース電極として機能する。
【００９７】
次に、フィルタ３６の動作について説明する。フィルタ３６は、（実施の形態１）で説明したと同様のメカニズムで動作する。
【００９８】
すなわち、回折格子１６に対して入射光ＢＩＮが入射されると、入射光ＢＩＮの特定波長成分ＢＩＮ（λ）の一部は、導波モード光ＢＧとして３次元導波路１５に結合される。導波モード光ＢＧには、３次元導波路１５中での伝播長に応じた位相遅延が導入される。そして、導波モード光ＢＧは、回折格子１６で再び回折され、位相遅延量がＰｈの放射モード光ＢＯＵＴとしてフィルタ３６から出射される。
【００９９】
ここで、第１及び第２電極４０ａ及び４０ｂを介して３次元導波路１５に電圧を印加した場合のフィルタ３６の動作について説明する。
【０１００】
第１及び第２電極４０ａ及び４０ｂに電圧を印加すると、３次元導波路１５には、基板１８の上面１８ａに平行な電界が生じる。ところで、３次元導波路１５は電気光学材料（ＬｉＮｂＯ３）から構成されている。よって、電気光学効果により、３次元導波路１５の屈折率ｎはｎ’へと変化する。より詳細には、印加電圧の大きさに応じて、３次元導波路１５の屈折率ｎは、３次元導波路１５領域内部において場所によらず一様にｎ’に変化する。
【０１０１】
その結果、３次元導波路１５中での導波モード光ＢＧの伝播長（光学的長さ）が変更される。よって、導波モード光ＢＧに導入される位相遅延の大きさが変化する。つまり、放射モード光ＢＯＵＴは、屈折率がｎの場合の位相遅延量Ｐｈとは異なる位相遅延量Ｐｈ’で出射される。
【０１０２】
つまり、３次元導波路１５の屈折率を変化させることにより、放射モード光ＢＯＵＴの位相遅延量Ｐｈを制御することができる。
【０１０３】
次に、図３を参照して、上述したフィルタ３６の動作をより詳細に説明する。
【０１０４】
図３の横軸（入射光ＢＩＮ（λ）の位相ずれφ）については、上述の（７）式（Δφ＝ΔβＬ）が成り立つ。入射光ＢＩＮ（λ）の波長λを一定とした場合には、（７）式は下記（９）式のように変形できる。
Δφ＝（２πＬ／λ）Δｎ・・・（９）
ここで、Δｎは、３次元導波路１５の屈折率ｎの変分である。
【０１０５】
つまり、（９）式より明らかなように、図３の横軸（φ）は、Δｎで表すことができる。すなわち、３次元導波路１５の屈折率ｎを変更することは、図３の横軸の値を変化させることに対応する。つまり、３次元導波路１５の屈折率ｎを変更すると、放射モード光ＢＯＵＴの位相遅延量Ｐｈが変化する。
【０１０６】
次に、フィルタ３６の奏する効果について説明する。
【０１０７】
＜効果１＞
フィルタ３６は、３次元導波路１５の屈折率ｎを変化させることが可能である以外は、フィルタ１０（実施の形態１）とほぼ同様の構造である。したがって、フィルタ３６は、フィルタ１０と同様の効果を奏する。
【０１０８】
＜効果２＞
フィルタ３６では、３次元導波路１５を、電気光学材料を用いて形成し、かつ、第１屈折率制御手段としての第１及び第２電極４０ａ及び４０ｂを設けている。その結果、３次元導波路１５の屈折率ｎを電気光学効果に基づいて変化させることができる。したがって、屈折率ｎを変化させることで、放射モード光ＢＯＵＴに導入される位相遅延量Ｐｈを制御することができる。
【０１０９】
＜効果３＞
従来のＦＰ共振器型のオールパス波長フィルタではミラー面に電極を設けていた。そのため、ミラー面間隔と電極間隔とが実質的に同一とされており、オールパス波長フィルタの設計自由度が制限されていた。
【０１１０】
しかし、フィルタ３６では、第１及び第２電極４０ａ及び４０ｂを、３次元導波路１５を挟んで、導波路形成層３８の上面３８ａに形成することができる。その結果、ＦＰ共振器型のオールパス波長フィルタよりも高い設計自由度が得られる。
【０１１１】
次に、フィルタ３６の設計条件及び変形例について説明する。
【０１１２】
＜設計条件１＞
この実施の形態においては、３次元導波路１５の材料として、電気光学材料であるＬｉＮｂＯ３を用いた。しかし、３次元導波路１５の材料はＬｉＮｂＯ３には限定されない。３次元導波路１５の材料としては、種々の電気光学材料、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）及びＰＬＺＴ（チタン酸ジルコン酸ランタン鉛）等の強誘電体材料、ＩｎＧａＡｓＰ等の化合物半導体、並びに、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）等の有機物材料を用いることができる。
【０１１３】
また、熱光学効果を利用して屈折率ｎを変更する場合には、３次元導波路１５の材料としては、例えば、Ｇｅをドープした石英、ガラス及び有機物等を用いることができる。
【０１１４】
＜設計条件２＞
この実施の形態においては、３次元導波路１５の材料として、Ｔｉ拡散により周囲に比べて屈折率を高めたＬｉＮｂＯ３（導波路形成層３８）を用いた。しかし、３次元導波路１５の材料として、ノンドープのＬｉＮｂＯ３を用いてもよい。この場合、３次元導波路１５以外の導波路形成層３８（ＬｉＮｂＯ３）の領域にＭｇ等を拡散して屈折率を低下させる必要がある。
【０１１５】
＜第１変形例＞
図７は、この実施の形態の第１変形例のオールパス波長フィルタの構造を概略的に示す斜視図である。
【０１１６】
このオールパス波長フィルタ４２（以下、単に、「フィルタ４２」とも称する。）は、３次元導波路１５がリッジ型導波路である点が、フィルタ３６と異なっている。
【０１１７】
フィルタ４２は、基板１８と、ミラー１３と、３次元導波路１５と、回折格子１６と、上部クラッド層４４と、第３及び第４電極４６ａ及び４６ｂとで構成されている。
【０１１８】
基板１８は、平面形状が矩形状の平行平板とする。基板１８の材料は、好ましくは、例えば導電型がｎ型のＩｎＰとする。基板１８は下部クラッド層を兼ねている。
【０１１９】
この基板１８の第１主面１８ａ上に、第１主面１８ａよりも小面積の凸型の構造体４８として、ミラー１３、３次元導波路１５、回折格子１６、上部クラッド層４４及び第３電極４６ａが形成されている。
【０１２０】
ミラー１３は、基板１８の第１主面１８ａ上に形成されている。ミラー１３は、好ましくは、例えば“ＩｎＧａＰ／ＩｎＡｌＡｓ構造”を複数回積層した多層膜から構成される。
【０１２１】
３次元導波路１５は、ミラー１３の上面１３ａに形成されている。３次元導波路１５の材料は、好ましくは、例えば導電型がｉ型のＩｎＰとする。なお、ｉ型のＩｎＰは電気光学材料である。
【０１２２】
３次元導波路１５の側面１５ｂ，１５ｂは屈折率の低い外界に露出している。これにより、導波モード光ＢＧを両側面１５ｂ及び１５ｂ間に閉じ込めることができる。
【０１２３】
上部クラッド層４４は、３次元導波路１５の上面１５ａに形成されている。上部クラッド層４４の材料は、好ましくは、例えば導電型がｐ型のＩｎＰとする。
【０１２４】
回折格子１６は、３次元導波路１５と上部クラッド４４との境界面に形成されている。回折格子１６は、所定の回折効率ｓを有するレリーフ型回折格子とする。
【０１２５】
第３電極４６ａは、上部クラッド層４４の上面４４ａの全面に形成されている。第３電極４６ａは、３次元導波路１５へ電圧を印加するためのものである。第３電極４６ａは、３次元導波路１５への入射光ＢＩＮの入射を妨げないように、好ましくは、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明電極とする。
【０１２６】
第４電極４６ｂは、基板１８の第２主面１８ｂの全面に形成されている。第４電極４６ｂは、第３電極４６ａのアース電極として機能する。第４電極４６ｂは、好ましくは、例えばＮｉとＡｕとがこの順序で第２主面１８ｂに積層された積層電極とする。なお、第３及び第４電極４６ａ及び４６ｂが第１屈折率制御手段として機能する。
【０１２７】
フィルタ４２を用いることによっても、入射光ＢＩＮに含まれる特定波長の光成分ＢＩＮ（λ）に対して、回折効率ｓ及び屈折率ｎで定まる位相遅延を導入し、位相遅延量Ｐｈの放射モード光ＢＯＵＴを出射させることができる。
【０１２８】
（実施の形態３：光偏向器）
図８〜図１０を参照して、実施の形態３の光偏向器について説明する。図８は、光偏向器の断面構造を概略的に示す模式図である。
【０１２９】
光偏向器５０は、出射光ＢＯＵＴを仰角方向に偏向させるものである（図８）。
【０１３０】
光偏向器５０は、１個のオールパス波長フィルタ５２（以下、単に「フィルタ５２」とも称する。）から構成されている。このフィルタ５２は、フィルタ１０を応用したものである。
【０１３１】
フィルタ５２は、回折格子５６の回折効率ｓが、導波路５４の延在方向に沿って減少している以外は、フィルタ１０（図１）と同様の構造である。したがって、以下の説明では、フィルタ１０との相違点を主に説明する。
【０１３２】
回折格子５６は、レリーフ型回折格子であり、導波路５４の上面５４ａに形成されている。回折格子５６の格子間隔は、格子溝によらず等しくＬである。
【０１３３】
図示の例では、回折格子５６には、９個の凸部５８１〜５８９が形成されている。これらの凸部５８１〜５８９の上面５４ａからの突出高さ（以下、単に「高さ」と称する。）は、導波モード光ＢＧの伝播方向に沿って、単調に低くなっている。つまり、凸部５８１〜５８９の高さは、導波路５４の延在方向に沿って、単調に減少していく。
【０１３４】
ところで、（実施の形態１）で説明したように、各凸部５８１〜５８９での回折効率ｓは、凸部５８１〜５８９の高さに依存している。つまり、凸部５８１〜５８９の高さが高いほど回折効率ｓが大きくなる。
【０１３５】
このことから、フィルタ５２においては、回折格子５６の回折効率ｓが、導波路５４の延在方向に沿って単調に減少する。
【０１３６】
次に、図３及び図８を参照して光偏向器５０の動作について説明する。
【０１３７】
図８に示したように、フィルタ５２には、凸部５８１側から入射角Θで入射光ＢＩＮが入射し、凸部５８９側に向かって出射光ＢＯＵＴが出射角Θ’で出射するものとする。
【０１３８】
図３に示したように、入射光ＢＩＮ（λ）の位相ずれφが０でない場合（φ≠０）、回折効率ｓの値によって、出射光ＢＯＵＴに導入される位相遅延量Ｐｈの大きさが変化する。
【０１３９】
回折格子５６は、回折効率ｓが、個々の凸部５８１〜５８９で異なっているので、各凸部５８１〜５８９に由来する出射光ＢＯＵＴごとに、位相遅延量Ｐｈが異なっている。
【０１４０】
具体的には、凸部５８１から凸部５８９に向かうにしたがって、つまり回折効率ｓが減少するにしたがって、出射光ＢＯＵＴの位相遅延量Ｐｈが大きくなる。
【０１４１】
その結果、全体としてみた場合、出射光ＢＯＵＴの等位相面が傾く。よって、フィルタ５２から出射される出射光ＢＯＵＴは仰角方向に偏向される。つまり、出射光ＢＯＵＴの出射角Θ’は、回折格子５６の回折効率ｓを一定と仮定した場合の出射角Θ（図中一点鎖線で示した。）よりも大きくなる。
【０１４２】
なお、ここで、「仰角方向」とは、出射光ＢＯＵＴの出射点に視点をおいたときに、導波路５４の上面５４ａを含む平面と、出射光ＢＯＵＴの伝播方向とがなす方向とする。
【０１４３】
より定量的に説明すると、上述した（１）式より、ｓが十分に小さいとき（例えば、ｓ＜０．１）、出射光ＢＯＵＴの位相遅延量Ｐｈはｓ−２に比例する。これは、（１）式をテーラー展開して、第１項目までを取ることで得られる。つまり、出射光ＢＯＵＴの位相遅延量Ｐｈは、ｓの値を変えることで変化させることができる。
【０１４４】
更に、以下に列記する４条件を満たす場合、隣接する凸部からの出射光ＢＯＵＴの位相差は、（１）式を変形した下記（１０）式で見積もられる。
（条件１）：隣接する凸部５８ｉ及び５８ｉ＋１（ただし、ｉは１〜８の整数）との回折効率ｓの差をεとする。
（条件２）：凸部５８１〜５８９の回折効率ｓの最大値をｓ０とする。
（条件３）：回折効率ｓが１よりも十分小さい（ｓ＜０．１）とする。
（条件４）：φ≒０とする。
【０１４５】
位相差＝−ｓ０ε／｛φ２（｜Ｔ｜＋ｓ０ε／φ）｝・・・（１０）
（１０）式より、たとえ凸部５８ｉ及び５８ｉ＋１の回折効率ｓの差εが小さくとも、位相整合条件（φ≒０）近傍では、分母が０（零）に近づくために、大きな位相差が発生する。
【０１４６】
次に、光偏向器５０の奏する効果について説明する。
【０１４７】
＜効果１＞
光偏向器５０では、回折格子５６の回折効率ｓを導波路５４の延在方向に沿って単調に減少させることで、出射光ＢＯＵＴを仰角方向に偏向することができる。
【０１４８】
次に、光偏向器５０の設計条件及び変形例について説明する。
【０１４９】
＜設計条件１＞
この実施の形態の光偏向器５０は、回折格子５６の構造が異なる以外は、（実施の形態１）のフィルタ１０と同様の構成である。したがって、光偏向器５０は、フィルタ１０と同様の設計条件の変更や変形が可能である。
【０１５０】
＜設計条件２＞
この実施の形態では、光偏向器５０が、１個のフィルタ５２で構成される場合を例示した。しかし、光偏向器５０を構成するフィルタ５２の個数は、１個には限定されない。
【０１５１】
例えば、図９（Ａ）に示すように、２個以上のフィルタ５２，５２，・・・を並列に配置してもかまわない。また、図９（Ｂ）に示すように、２個以上のフィルタ５２，５２，・・・を直列に配置してもかまわない。
【０１５２】
このようにすることによっても、光偏向器は、出射光ＢＯＵＴを仰角方向に偏向することができる。
【０１５３】
＜第１変形例＞
図１０は、この実施の形態の第１変形例の光偏向器６０の構造を概略的に示す斜視図である。
【０１５４】
機能的に見た場合、光偏向器６０は、３次元導波路５３の屈折率ｎを変化させることが可能である点が、光偏向器５０と異なっている。
【０１５５】
構造的に見た場合、光偏向器６０は、回折格子５６の回折効率ｓが、３次元導波路５３の延在方向に沿って減少している点が、（実施の形態２）で説明したフィルタ３６（図６）と異なっている。
【０１５６】
つまり、光偏向器６０は、第２屈折率制御手段として機能する第１及び第２電極５５ａ及び５５ｂを備えている。これらの電極５５ａ及び５５ｂは、３次元導波路５３を挟んで、３次元導波路５３の長手方向の長さと等しい長さにわたって延在している。その結果、両電極５５ａ及び５５ｂ間に電圧を印加することで、３次元導波路５３の屈折率を、３次元導波路５３の領域内部において場所によらず一様に変化させることができる。
【０１５７】
３次元導波路５３の屈折率ｎを変えることにより、導波モード光ＢＧの３次元導波路５３中での伝播距離が変化する。その結果、出射光ＢＯＵＴの位相遅延量Ｐｈが変化する。つまり、出射光ＢＯＵＴの等位相面の傾きが、屈折率ｎの変化に応じて変更される。したがって、屈折率ｎの大きさを制御することにより、出射光ＢＯＵＴの出射角Θ’の大きさを変化させることができる。
【０１５８】
（実施の形態４：光偏向器）
図１１〜図１３を参照して、実施の形態４の光偏向器について説明する。図１１は、光偏向器の構造を、入射光及び出射光とともに概略的に示す斜視図である。
【０１５９】
光偏向器６２は、フィルタ６４１〜６４４の並列配置を含んでおり、入射光ＢＩＮを、フィルタ６４１〜６４４の並列方向（以下、単に「並列方向」とも称する。）に沿って偏向させる（図１２）。
【０１６０】
光偏向器６２は４個のオールパス波長フィルタ６４１〜６４４（以下、単に「フィルタ６４１〜６４４」と称する。）を備えている。これらのフィルタ６４１〜６４４は、フィルタ３６（実施の形態２）を応用したものである。
【０１６１】
フィルタ６４１〜６４４は、１個の基板６７の第１主面６７ａ側に形成されている。
【０１６２】
基板６７は、平面形状が矩形状の平行平板である。
【０１６３】
フィルタ６４１〜６４４は、上述のようにフィルタ３６と同様の構造である。したがって、個々のフィルタ６４１〜６４４の構造の詳細な説明は省略する。
【０１６４】
フィルタ６４１〜６４４は、互いに平行に並列されている。つまり、個々のフィルタ６４１〜６４４を伝播する導波モード光ＢＧの伝播方向は互いに平行である。
【０１６５】
フィルタ６４１〜６４４のそれぞれは、３次元導波路６５１〜６５４及び回折格子６６１〜６６４を備えている。
【０１６６】
個々の回折格子６６１〜６６４について見た場合、回折格子６６１〜６６４の回折効率ｓ１〜ｓ４は、当該回折格子６６１〜６６４の内部領域において、場所によらず一定である。
【０１６７】
また、回折効率ｓ１〜ｓ４には、“ｓ１＞ｓ２＞ｓ３＞ｓ４”との関係が存在する。つまり、回折格子６６１〜６６４の回折効率ｓ１〜ｓ４は、並列配置の一端側に位置するフィルタ６４１から、他端側に位置するフィルタ６４４にかけて、並列方向に沿って減少する。
【０１６８】
また、個々の３次元導波路６５１〜６５４の屈折率は、３次元導波路６５１〜６５４によらず等しい。
【０１６９】
次に、図１１及び図１２を参照して、光偏向器６２の動作について説明する。図１２は、光偏向器６２を入射光及び出射光とともに描いた平面図である。
【０１７０】
図１１に示すように、フィルタ６４１〜６４４には、互いに平行な入射光ＢＩＮ１〜ＢＩＮ４が入射している。上述（実施の形態２）したように、３次元導波路６５１〜６５４に結合された入射光ＢＩＮ１（λ）〜ＢＩＮ４（λ）には伝播の過程で、位相遅延が導入される。そして、位相遅延量がＰｈ１〜Ｐｈ４の出射光ＢＯＵＴ１〜ＢＯＵＴ４として、３次元導波路６５１〜６５４から出射される。ここで、位相遅延量Ｐｈ１〜Ｐｈ４は、回折格子６６１〜６６４の回折効率ｓ１〜ｓ４、及び３次元導波路６５１〜６５４の屈折率の両者で定まる。
【０１７１】
ところで、３次元導波路６５１〜６５４の屈折率は、互いに等しい。また、回折格子６６１〜６６４の回折効率ｓ１〜ｓ４には、“ｓ１＞ｓ２＞ｓ３＞ｓ４”なる大小関係が存在する。したがって、上述（実施の形態２）したように、出射光ＢＯＵＴ１〜ＢＯＵＴ４の位相遅延量Ｐｈ１〜Ｐｈ４には、“Ｐｈ４＞Ｐｈ３＞Ｐｈ２＞Ｐｈ１”なる関係が成立する。
【０１７２】
つまり、図１２に示すように、出射光ＢＯＵＴ１〜ＢＯＵＴ４の等位相面（図中一点鎖線で示す。）が、並列方向に対して傾斜する。その結果、出射光ＢＯＵＴ１〜ＢＯＵＴ４は並列方向に偏向される。つまり、出射光ＢＯＵＴ１〜ＢＯＵＴ４は、平面的に見た（図１２）入射光ＢＩＮ１〜ＢＩＮ４の伝播方向に対して、所定の偏向角αだけ偏向されて出射される。
【０１７３】
より詳細には、出射光ＢＯＵＴ１〜ＢＯＵＴ４は、位相遅延量が大きい方に向かって偏向される。つまり、出射光ＢＯＵＴ１〜ＢＯＵＴ４は、フィルタ６４１側からフィルタ６４４側へと偏向される。
【０１７４】
次に、光偏向器６２の奏する効果について説明する。
【０１７５】
＜効果１＞
光偏向器６２では、フィルタ６４１〜６４４の回折効率ｓ１〜ｓ４を並列方向に沿って減少させている。その結果、出射光ＢＯＵＴ１〜ＢＯＵＴ４を並列方向に沿って偏向することができる。
【０１７６】
次に、光偏向器６２の設計条件及び変形例について説明する。
【０１７７】
＜設計条件１＞
この実施の形態の光偏向器６２を構成する個々のフィルタ６４１〜６４４としては、フィルタ３６を用いている。したがって、フィルタ６４１〜６４４に関しては、上述（実施の形態１及び２）と同様な設計条件の変更や変形が可能である。
【０１７８】
＜設計条件２＞
この実施の形態の光偏向器６２では、フィルタ６４１〜６４４の個数が４個の場合について例示した。しかし、光偏向器６２を構成するオールパス波長フィルタの個数は、２個以上であれば特に制限はない。オールパス波長フィルタの個数は、設計に応じて任意好適な個数とすることができる。
【０１７９】
＜第１変形例＞
図１３は、この実施の形態の第１変形例の光偏向器６８の構造を概略的に示す斜視図である。
【０１８０】
この光偏向器６８は、３次元導波路６５１〜６５４の屈折率を、フィルタ６４１〜６４４に共通して変化させる点が、光偏向器６２と異なっている。
【０１８１】
光偏向器６８は、第３屈折率制御手段として機能する第１及び第２電極７０ａ及び７０ｂを備えている。これらの電極７０ａ及び７０ｂは、フィルタ６４１〜６４４からなる構造体を挟んで、フィルタ６４１〜６４４の長手方向の長さと等しい長さにわたって延在している。
【０１８２】
よって、両電極７０ａ及び７０ｂ間に電圧を印加すると、３次元導波路６５１〜６５４に、以下に列記する２つの変化が生じる。
（変化１）：３次元導波路６５１〜６５４の電位が、フィルタ６４１〜６４４によらず、共通に変化する。
（変化２）：個々の３次元導波路６５ｊ（ただし、ｊは１〜４の整数）の屈折率が、３次元導波路６５ｊの領域内部において場所によらず一様に変化する。
【０１８３】
これらの変化の結果、出射光ＢＯＵＴ１〜ＢＯＵＴ４の位相遅延量Ｐｈ１〜Ｐｈ４が変化する。つまり、出射光ＢＯＵＴ１〜ＢＯＵＴ４の等位相面の傾きが、屈折率の変化に応じて変更される。したがって、３次元導波路６５１〜６５４の屈折率の大きさを制御することにより、出射光ＢＯＵＴ１〜ＢＯＵＴ４の偏向角αの大きさを変化させることができる。
【０１８４】
（実施の形態５：光偏向器）
図１４〜図１６を参照して、実施の形態５の光偏向器について説明する。図１４は、光偏向器の構造を、入射光及び出射光とともに概略的に示す斜視図である。
【０１８５】
光偏向器７２は、入射光ＢＩＮを、並列方向に沿って偏向させるものである（図１５）。
【０１８６】
光偏向器７２は、４個のオールパス波長フィルタ７４１〜７４４（以下、単に「フィルタ７４１〜７４４」と称する。）を備えている。これらのフィルタ７４１〜７４４は、フィルタ３６（実施の形態２）を応用したものである。
【０１８７】
フィルタ７４１〜７４４は、１個の基板７７の第１主面７７ａ側に形成されている。
【０１８８】
基板７７は、平面形状が矩形状の平行平板である。
【０１８９】
フィルタ７４１〜７４４は、上述のようにフィルタ３６と同様の構造である。したがって、個々のフィルタ７４１〜７４４の構造の詳細な説明は省略する。
【０１９０】
フィルタ７４１〜７４４は、互いに平行に並列されている。つまり、個々のフィルタ７４１〜７４４を伝播する導波モード光ＢＧの伝播方向は互いに平行である。
【０１９１】
フィルタ７４１〜７４４のそれぞれは、３次元導波路７５１〜７５４、回折格子７６１〜７６４、第１電極７８ａ１〜７８ａ４及び第２電極７８ｂ１〜７８ｂ４を備えている。ここで、第１及び第２電極７８ａ１〜７８ａ４及び７８ｂ１〜７８ｂ４は、第４屈折率制御手段として機能する。
【０１９２】
回折格子７６１〜７６４の回折効率ｓは、回折格子７６１〜７６４によらず等しい。つまり、回折格子７６１〜７６４の回折効率ｓは、当該回折格子７６１〜７６４の内部領域において、場所によらず一定である。
【０１９３】
第１及び第２電極７８ａ１及び７８ｂ１は、３次元導波路７５１を挟んで、３次元導波路７５１の長手方向の長さと等しい長さにわたって延在している。第１及び第２電極７８ａ１及び７８ｂ１に印加する電圧を調整することにより、電気光学効果に基づき、３次元導波路７５１の屈折率はｎ１に制御されている。
【０１９４】
他の第１及び第２電極７８ａ２〜７８ａ４及び７８ｂ２〜７８ｂ４についても同様であり、それぞれ、３次元導波路７５２〜７５４を挟んで、３次元導波路７５２〜７５４の長手方向の長さと等しい長さにわたって延在している。第１及び第２電極７８ａ２〜７８ａ４及び７８ｂ２〜７８ｂ４に印加する電圧を、調整することにより、電気光学効果に基づき、３次元導波路７５２〜７５４の屈折率は、それぞれｎ２〜ｎ４に制御されている。
【０１９５】
ここで、３次元導波路７５１〜７５４の屈折率ｎ１〜ｎ４は、“ｎ４＞ｎ３＞ｎ２＞ｎ１”なる関係が成立するように、それぞれ制御されている。つまり、３次元導波路７５１〜７５４の屈折率ｎ１〜ｎ４は、フィルタ７４１〜７４４の並列方向に沿って減少する。
【０１９６】
次に、図１４及び図１５を参照して、光偏向器７２の動作について説明する。図１５は、光偏向器７２を入射光及び出射光とともに描いた平面図である。
【０１９７】
図１４に示すように、フィルタ７４１〜７４４には、互いに平行な入射光ＢＩＮ１〜ＢＩＮ４が入射している。上述（実施の形態２）したように、３次元導波路７５１〜７５４に結合された入射光ＢＩＮ１（λ）〜ＢＩＮ４（λ）には伝播の過程で、位相遅延が導入される。そして、位相遅延量がＰｈ１〜Ｐｈ４の出射光ＢＯＵＴ１〜ＢＯＵＴ４として、３次元導波路７５１〜７５４から出射される。ここで、位相遅延量Ｐｈ１〜Ｐｈ４は、回折格子７６１〜７６４の回折効率ｓ、及び３次元導波路７５１〜７５４の屈折率ｎ１〜ｎ４の両者で定まる。
【０１９８】
ところで、回折格子７６１〜７６４の回折効率ｓは等しく、及び、３次元導波路７５１〜７５４の屈折率ｎ１〜ｎ４には、“ｎ４＞ｎ３＞ｎ２＞ｎ１”なる大小関係が存在する。したがって、上述（実施の形態２）したように、出射光ＢＯＵＴ１〜ＢＯＵＴ４の位相遅延量Ｐｈ１〜Ｐｈ４には、“Ｐｈ４＞Ｐｈ３＞Ｐｈ２＞Ｐｈ１”なる関係が成立する。
【０１９９】
つまり、図１５に示すように、出射光ＢＯＵＴ１〜ＢＯＵＴ４の等位相面（図中一点鎖線で示す。）が、並列方向に対して傾斜する。その結果、出射光ＢＯＵＴ１〜ＢＯＵＴ４は並列方向に偏向される。つまり、出射光ＢＯＵＴ１〜ＢＯＵＴ４は、平面的に見た（図１５）入射光ＢＩＮ１〜ＢＩＮ４の伝播方向に対して、所定の偏向角αだけ偏向されて出射される。
【０２００】
より詳細には、出射光ＢＯＵＴ１〜ＢＯＵＴ４は、位相遅延量が大きい方に向かって偏向される。つまり、出射光ＢＯＵＴ１〜ＢＯＵＴ４は、フィルタ７４１側からフィルタ７４４側へと偏向される。
【０２０１】
次に、光偏向器７２の奏する効果について説明する。
【０２０２】
＜効果１＞
光偏向器７２では、フィルタ７４１〜７４４において、３次元導波路７５１〜７５４の屈折率ｎ１〜ｎ４を、フィルタ７４１〜７４４の並列方向に沿って減少させている。その結果、出射光ＢＯＵＴ１〜ＢＯＵＴ４を並列方向に沿って偏向することができる。
【０２０３】
＜効果２＞
第１及び第２電極（７８ａ１，７８ｂ１〜７８ａ４，７８ｂ４）に印加する電圧を調整することにより、３次元導波路７５１〜７５４の屈折率ｎ１〜ｎ４を、“ｎ４＞ｎ３＞ｎ２＞ｎ１”の関係が成り立つ範囲で、様々に制御することができる。その結果、出射光ＢＯＵＴ１〜ＢＯＵＴ４の偏向角αを変化させることができる。
【０２０４】
次に、光偏向器７２の設計条件及び変形例について説明する。
【０２０５】
＜設計条件１＞
この実施の形態の光偏向器７２を構成する個々のフィルタ７４１〜７４４としてはフィルタ３６を用いている。したがって、フィルタ７４１〜７４４に関しては、（実施の形態１及び２）で説明したと同様な設計条件の変更や変形が可能である。
【０２０６】
＜設計条件２＞
この実施の形態の光偏向器７２では、フィルタ７４１〜７４４の個数が４個の場合について例示した。しかし、光偏向器７２を構成するオールパス波長フィルタの個数は、２個以上であれば特に制限はない。オールパス波長フィルタの個数は、設計に応じて任意好適な個数とすることができる。
【０２０７】
＜第１変形例＞
図１６（Ａ）は、この実施の形態の第１変形例の光偏向器８０の構造を概略的に示す模式図である。
【０２０８】
光偏向器８０は、カー効果を用いて３次元導波路８５１〜８５４の屈折率ｎ１〜ｎ４を制御する点が、光偏向器７２と異なっている。
【０２０９】
より詳細には、光偏向器８０には、カー効果を生じさせるための制御光ＣＬを伝播させるバスライン８２が設けられている。このバスライン８２には、制御光ＣＬを各３次元導波路８５１〜８５４のそれぞれに分岐させる光パワースプリッタ８４１，８４２及び８４３が設けられている。
【０２１０】
ここで、各光パワースプリッタ８４１〜８４３の光強度分岐比率を、Ａ（ただし、Ａは０＜Ａ＜１の実数。）とする。そして、未分岐の制御光ＣＬの光強度をＩ０とする。
【０２１１】
このとき、バスライン８２の根元側に接続されている光パワースプリッタ８４１からは、強度がＩ４（＝ＡＩ０）の分岐光が、３次元導波路８５４に入力される。また、中間の光パワースプリッタ８４２からは、強度がＩ３（＝Ａ（１−Ａ）Ｉ０）の分岐光が、３次元導波路８５３に入力される。更に、先端の光パワースプリッタ８４３からは、強度がＩ２（＝Ａ（１−Ａ）２Ｉ０）の分岐光が、３次元導波路８５２に入力される。そして、３次元導波路８５１には、バスライン８２から強度がＩ１（＝（１−Ａ）３Ｉ０）の分岐光が入力される。
【０２１２】
ここで、光強度分岐比率Ａの値を適当に調整することにより、３次元導波路８５１〜８５４に入力される光の強度Ｉ１〜Ｉ４を“Ｉ１＞Ｉ２＞Ｉ３＞Ｉ４”とすることができる。
【０２１３】
ところで、カー効果による屈折率変化の大きさは、３次元導波路８５１〜８５４に入力される分岐光の強度に応じて変化する。よって、分岐光の強度Ｉ１〜Ｉ４を上述のような大小関係とすることにより、３次元導波路８５１〜８５４の屈折率を“ｎ４＞ｎ３＞ｎ２＞ｎ１”となるように制御することができる。その結果、この実施の形態で説明したと同様にして、出射光ＢＯＵＴ１〜ＢＯＵＴ４を、３次元導波路８５１〜８５４の並列方向に沿って偏向することができる。
【０２１４】
なお、この場合において、制御光ＣＬとしては、回折格子８６１〜８６４で回折されない波長の光を用いる。
【０２１５】
＜第２変形例＞
図１６（Ｂ）は、この実施の形態の第２変形例の光偏向器８８の構造を概略的に示す模式図である。
【０２１６】
光偏向器８８は、光偏向器８０（第１変形例）と同様に、カー効果を用いて３次元導波路８５１〜８５４の屈折率ｎ１〜ｎ４を制御する。
【０２１７】
光偏向器８８は、バスライン９０１，９０２及び９０３が、３次元導波路８５１〜８５４を直列に接続している点が、光偏向器８０と異なっている。
【０２１８】
より詳細には、バスライン９０１は、３次元導波路８５４の他端部と、３次元導波路８５３の他端部とを光学的に接続している。バスライン９０１の途中には、制御光ＣＬを所望の強度に制御する光減衰器又は光増幅器（以下、「光強度調整器」と称する。）９２１が介在されている。
【０２１９】
バスライン９０２は、３次元導波路８５３の一端部と、３次元導波路８５２の一端部とを光学的に接続している。バスライン９０２の途中には光強度調整器９２２が介在されている。
【０２２０】
バスライン９０３は、３次元導波路８５２の他端部と、３次元導波路８５１の他端部とを光学的に接続している。バスライン９０３の途中には光強度調整器９２３が介在されている。
【０２２１】
光偏向器８８では、カー効果を生じさせる制御光ＣＬは、３次元導波路８５４の一端部から３次元導波路８５４へと入力され、他端部からバスライン９０１へと出力される。
【０２２２】
バスライン９０１に入力された制御光ＣＬは、光強度調整器９２１で所望の強度に制御された上で、３次元導波路８５３の他端部に入力され、３次元導波路８５３の一端部からバスライン９０２へと出力される。
【０２２３】
バスライン９０２に入力された制御光ＣＬは、光強度調整器９２２で所望の強度に制御された上で、３次元導波路８５２の一端部に入力され、３次元導波路８５２の他端部からバスライン９０３へと出力される。
【０２２４】
バスライン９０３に入力された制御光ＣＬは、光強度調整器９２３で所望の強度に制御された上で、３次元導波路８５１の他端部に入力される。
【０２２５】
光偏向器８８において、光強度調整器９２１，９２２及び９２３の光強度の減衰又は増幅比率を調整することにより、３次元導波路８５１〜８５４のそれぞれを伝播する制御光ＣＬの光強度を調整することができる。
【０２２６】
その結果、３次元導波路８５１〜８５４の屈折率を“ｎ４＞ｎ３＞ｎ２＞ｎ１”となるように制御することができる。よって、この実施の形態で説明したと同様にして、出射光ＢＯＵＴ１〜ＢＯＵＴ４を、３次元導波路８５１〜８５４の並列方向に沿って偏向することができる。
【０２２７】
（実施の形態６：光偏向器）
図１７を参照して、実施の形態６の光偏向器について説明する。図１７は、光偏向器の構造を、入射光及び出射光とともに概略的に示す平面図である。
【０２２８】
機能的に見た場合、光偏向器１００は、入射光ＢＩＮを並列方向及び仰角方向の両方向に偏向させる点が光偏向器７２（実施の形態５）と異なっている。
【０２２９】
構造的に見た場合、光偏向器１００は、第１電極７８ａ１，７８ａ２，７８ａ３及び７８ａ４のそれぞれが、互いに同形状のサブ電極１０２１１〜１０２１５，１０２２１〜１０２２５，１０２３１〜１０２３５及び１０２４１〜１０２４５に分割されている点が光偏向器７２と異なっている。
【０２３０】
より詳細には、第１電極７８ａ１は、互いに電気的に分離された５個のサブ電極１０２１１〜１０２１５に分割されている。また、サブ電極１０２１１〜１０２１５への印加電圧の大きさは、それぞれ独立して制御することができる。その結果、３次元導波路７５１の屈折率を、サブ電極１０２１１〜１０２１５ごとに、３次元導波路７５１の延在方向に沿って自在に変化させることができる。
【０２３１】
他の第１電極７８ａ２〜７８ａ４についても同様である。つまり、個々のサブ電極１０２２１〜１０２２５，１０２３１〜１０２３５及び１０２４１〜１０２４５はそれぞれ電気的に分離されており、印加電圧の大きさを独立して制御することができる。その結果、３次元導波路７５２〜７５４の屈折率を、３次元導波路７５２〜７５４の延在方向に沿って自在に変化させることができる。
【０２３２】
つまり、光偏向器１００では、３次元導波路７５１〜７５４からなる構造体は、互いに独立して屈折率を制御可能な区画が４行×５列に配列されたマトリクスとなっている。
【０２３３】
以下、サブ電極１０２１１〜１０２１５，１０２２１〜１０２２５，１０２３１〜１０２３５及び１０２４１〜１０２４５を総称して、「サブ電極群Ｓｕｂ」と称する。
【０２３４】
したがって、サブ電極群Ｓｕｂを構成する個々のサブ電極に対する印加電圧を制御することにより、３次元導波路７５１〜７５４の屈折率を３次元導波路の延在方向にも、３次元導波路の並列方向にも自在に変更することができる。
【０２３５】
その結果、上述（実施の形態５）したと同様の理由により、出射光ＢＯＵＴ１〜ＢＯＵＴ４を並列方向及び仰角方向の両方向に偏向させることができる。
【０２３６】
次に、光偏向器１００の奏する効果について説明する。
【０２３７】
＜効果１＞
光偏向器１００では、３次元導波路７５１〜７５４が、互いに独立して屈折率を制御可能な４行×５列の区画に分けられている。したがって、それぞれの区画に対する印加電圧を制御することにより、出射光ＢＯＵＴ１〜ＢＯＵＴ４を並列方向及び仰角方向の両方向に沿って偏向することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２３８】
【図１】実施の形態１のオールパス波長フィルタの断面構造を概略的に示す模式図である。
【図２】（Ａ）は、回折効率ｓが０に近い場合の導波モード光の伝播の様子を示す模式図である。（Ａ）は、回折効率ｓが１に近い場合の導波モード光の伝播の様子を示す模式図である。
【図３】（１）式から計算された放射モード光ＢＯＵＴの位相遅延量Ｐｈと、回折効率ｓとの関係を示す図である。
【図４】（Ａ１）〜（Ｃ２）は、回折格子の回折効率を変更する手法の説明に供する図である。
【図５】（Ａ）は、実施の形態１の第１変形例に係るオールパス波長フィルタの断面構造を概略的に示す模式図である。（Ｂ）は、実施の形態１の第２変形例に係るオールパス波長フィルタの断面構造を概略的に示す模式図である。（Ｃ）は、実施の形態１の第３変形例に係るオールパス波長フィルタの断面構造を概略的に示す模式図である。
【図６】実施の形態２のオールパス波長フィルタの斜視図である。
【図７】実施の形態２の第１変形例に係るオールパス波長フィルタの構造を概略的に示す斜視図である。
【図８】実施の形態３の光偏向器の断面構造を概略的に示す模式図である。
【図９】（Ａ）及び（Ｂ）は、実施の形態３の光偏向器の設計条件の説明に用いる模式図である。
【図１０】実施の形態３の第１変形例に係る光偏向器の構造を概略的に示す斜視図である。
【図１１】実施の形態４の光偏向器の構造を、入射光及び出射光とともに概略的に示す斜視図である。
【図１２】実施の形態４の光偏向器を入射光及び出射光とともに描いた平面図である。
【図１３】実施の形態４の第１変形例に係る光偏向器の構造を概略的に示す斜視図である。
【図１４】実施の形態５の光偏向器の構造を、入射光及び出射光とともに概略的に示す斜視図である。
【図１５】実施の形態５の光偏向器を入射光及び出射光とともに描いた平面図である。
【図１６】（Ａ）及び（Ｂ）は、実施の形態５の第１及び第２変形例に係る光偏向器の構造を概略的に示す模式図である。
【図１７】実施の形態６の光偏向器の構造を、入射光及び出射光とともに概略的に示す平面図である。
【符号の説明】
【０２３９】
１０，２０，２４，３０，３６，４２，５２，６４１〜６４４，７４１〜７４４  オールパス波長フィルタ
１２  反射膜
１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，３８ａ，４４ａ，５４ａ  上面
１３  ミラー
１４，５４  導波路
１５，５３，６５１〜６５４，７５１〜７５４，８５１〜８５４  ３次元導波路
１５ｂ  側面
１６，２２，２６，２８，５６，６６１〜６６４，７６１〜７６４，８６１〜８６４  回折格子
１６ａ，５８１〜５８９  凸部
１８，６７，７７  基板
１８ａ，６７ａ，７７ａ  第１主面
１８ｂ  第２主面
ＢＩＮ，ＢＩＮ１〜ＢＩＮ４  入射光
ＢＯＵＴ，ＢＯＵＴ１〜ＢＯＵＴ４  放射モード光（出射光）
ＢＧ  導波モード光
３２  導波路セグメント
３４  セグメント導波路
３８  導波路形成層
４０ａ，５５ａ，７０ａ，７８ａ１〜７８ａ４  第１電極
４０ｂ，５５ｂ，７０ｂ，７８ｂ１〜７８ｂ４  第２電極
４４  上部クラッド層
４６ａ  第３電極
４６ｂ  第４電極
４８  構造体
５０，６０，６２，６８，７２，８０，８８，１００  光偏向器
８２，９０１〜９０３  バスライン
ＣＬ  制御光
８４１〜８４３  光パワースプリッタ
９２１〜９２３  光強度調整器
１０２１１〜１０２４５  サブ電極
【図１】
2008058344.tif 000003
【図２】
2008058344.tif 000004
【図３】
2008058344.tif 000005
【図４】
2008058344.tif 000006
【図５】
2008058344.tif 000007
【図６】
2008058344.tif 000008
【図７】
2008058344.tif 000009
【図８】
2008058344.tif 000010
【図９】
2008058344.tif 000011
【図１０】
2008058344.tif 000012
【図１１】
2008058344.tif 000013
【図１２】
2008058344.tif 000014
【図１３】
2008058344.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2008058344.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
2008058344.tif 000019