(57)【要約】【解決手段】光出力制御機能を有する導波路型光素子において、コア６の上部にヒータ４を設け、このコア６の下部に測温部材８を配置する。測温部材８からの電気信号をヒータ４の温度制御回路にフィードバックして光出力を制御する。【効果】本発明によれば、光出力をモニタリングするための分岐デバイスや光センサが不要となり簡易な構造の光出力制御機能を有する導波路型光素子を提供することができるとともに簡便な光出力制御方法を提供することができる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導波路のコアの一部に温度を付加して光出力を制御する導波路型光素子において、前記コアの近傍に測温部材が配置されていることを特徴とする光出力制御機能を有する導波路型光素子。
【請求項２】
前記測温部材はコアの下部に配置されていることを特徴とする請求項１記載の光出力制御機能を有する導波路型光素子。
【請求項３】
前記測温部材は測温抵抗体であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の光出力制御機能を有する導波路型光素子。
【請求項４】
前記導波路型光素子は可変型光減衰器であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載の光出力制御機能を有する導波路型光素子。
【請求項５】
前記導波路型光素子は光スイッチであることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載の光出力制御機能を有する導波路型光素子。
【請求項６】
前記導波路型光素子は前記可変型光減衰器及び光スイッチの同一種類を複数若しくは異なる種類をそれぞれ組み合わせて構成されることを特徴とする請求項４または請求項５記載の光出力制御機能を有する導波路型光素子。
【請求項７】
導波路のコアの一部に温度を付加して光出力を制御する導波路型光素子の光出力制御方法において、前記コアの近傍に配置した測温部材からの信号を前記コアに対する温度付加機構にフィードバックしてコアに付加する温度を変化させて光出力を制御することを特徴とする光出力制御機能を有する導波路型光素子の光出力制御方法。
【請求項８】
前記測温部材はコアの下部に配置されていることを特徴とする請求項７記載の光出力制御機能を有する導波路型光素子の光出力制御方法。
【請求項９】
前記導波路型光素子は可変型光減衰器であることを特徴とする請求項７または請求項８記載の光出力制御機能を有する導波路型光素子の光出力制御方法。
【請求項１０】
前記導波路型光素子は光スイッチであることを特徴とする請求項７または請求項８記載の光出力制御機能を有する導波路型光素子の光出力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コアの一部に温度を付加し、熱光学効果を利用して光出力を制御する導波路型光素子及びその光出力制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年インターネットが急速に普及し、通信ネットワークの伝送容量をさらに増大させる必要に迫られている。現在では、波長の異なる複数の光信号を１本の光ファイバに多重化して伝送するＤＷＤＭ（Ｄｅｎｓｅ　Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：高密度波長多重）方式が実用化され、最近では光ファイバ１本当たりの伝送容量が１Ｔｂｉｔ／ｓを超える時期も間近いと言われている。
【０００３】
このような大容量伝送システムにおいては光増幅器の使用が不可欠とされているが、光増幅器が利得波長依存性を持つため、受信機の飽和やＳ／Ｎ比の悪化などの問題が指摘されている。このような問題を解決する手段の一つとして伝送システム内に可変型光減衰器を設けて各波長毎に光信号レベルの調整を行う方法が検討されている。
【０００４】
可変型光減衰器は、入力された光信号を必要とするレベルに調整するためにコアの一部に温度を付加することにより熱光学効果によってコアの屈折率を変化させて光出力を制御するようにしていた（例えば、特許文献１参照）。図４に従来の光出力制御の方法を示す。
【０００５】
即ち、従来は図４のようにマッハツェンダー干渉回路のうちの一部のコア４０に温度付加機構、例えばＣｒ薄膜ヒータ４１を設け、入力ポート４２からの光信号を出力ポート４３から出力させて分岐デバイス４４に入力する。分岐デバイス４４に入力された光信号はほとんどが出力光として出力されるが、数％が光センサ４５から電気信号に変換されて温度付加機構の制御回路４６にフィードバックされる。この時目的とする光出力レベルになるようにコアの屈折率を変化させるために可変電圧付加器４７により電圧を変化させて温度が付加され、光出力が制御されるようになっていた。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−１３３３６４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような従来の技術には、次のような解決すべき課題があった。
即ち、従来の光出力制御方法では出力光の一部を分岐、モニタリングして電気信号に変換して温度制御回路にフィードバックし光出力の制御を行っていたが、出力光をモニタリングするための分岐デバイスや光センサが必要であり、装置が複雑になるという問題があった。
【０００８】
本発明は分岐デバイスや光信号などの複雑な機構を必要としないで光出力制御が可能な導波路型光素子及びその光出力制御方法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は以上の点を解決するため次の構成を採用する。
〈構成１〉
導波路のコアの一部に温度を付加して光出力を制御する導波路型光素子において、上記コアの近傍に測温部材が配置されていることを特徴とする光出力制御機能を有する導波路型光素子。
【００１０】
〈構成２〉
上記測温部材はコアの下部に配置されていることを特徴とする構成１記載の光出力制御機能を有する導波路型光素子。
【００１１】
〈構成３〉
上記測温部材は測温抵抗体であることを特徴とする構成１または構成２記載の光出力制御機能を有する導波路型光素子。
【００１２】
〈構成４〉
上記導波路型光素子は可変型光減衰器であることを特徴とする構成１から構成３までのいずれかの構成に記載の光出力制御機能を有する導波路型光素子。
【００１３】
〈構成５〉
上記導波路型光素子は光スイッチであることを特徴とする構成１から構成３までのいずれかの構成に記載の光出力制御機能を有する導波路型光素子。
【００１４】
〈構成６〉
上記導波路型光素子は上記可変型光減衰器及び光スイッチの同一種類を複数若しくは異なる種類をそれぞれ組み合わせて構成されることを特徴とする構成４または構成５記載の光出力制御機能を有する導波路型光素子。
【００１５】
〈構成７〉
導波路のコアの一部に温度を付加して光出力を制御する導波路型光素子の光出力制御方法において、上記コアの近傍に配置した測温部材からの信号を上記コアに対する温度付加機構にフィードバックしてコアに付加する温度を変化させて光出力を制御することを特徴とする光出力制御機能を有する導波路型光素子の光出力制御方法。
【００１６】
〈構成８〉
上記測温部材はコアの下部に配置されていることを特徴とする構成７記載の光出力制御機能を有する導波路型光素子の光出力制御方法。
【００１７】
〈構成９〉
上記導波路型光素子は可変型光減衰器であることを特徴とする構成７または構成８記載の光出力制御機能を有する導波路型光素子の光出力制御方法。
【００１８】
〈構成１０〉
上記導波路型光素子は光スイッチであることを特徴とする構成７または構成８記載の光出力制御機能を有する導波路型光素子の光出力制御方法。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について具体例を用いて説明する。
【００２０】
図１は本発明の導波路型光素子の一種である可変型光減衰器を模式的に表した図である。（ａ）はその平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ´断面を入力ポート側から見た図である。図１（ａ）において、１は方向性結合器を組み合わせたマッハツェンダー干渉回路を用いた導波路型光素子の一種である可変型光減衰器であり、入力ポート２から光信号が入力され、出力ポート３から出力されるが、この出力ポート３から出力される光信号レベルはマッハツェンダー干渉回路の一部にヒータ４を装着して温度を付加し、コアの屈折率を変化させて通過する光の位相に変化を与えて制御されるようになっている。
【００２１】
この時、本発明の可変型光減衰器１は図１（ｂ）に示すようにシリコン（Ｓｉ）などからなる絶縁基板５上にコア６、６とクラッド７からなる導波路構造を有し、一方のコア６上に例えばＣｒ薄膜ヒータ４が装着されている。そして、このヒータ４により温度が付加されて出力ポート３から出力される光信号が目的とするレベルに制御されるようになっている。
【００２２】
ところで本発明においては、ヒータ４を装着したコアの下部に測温部材８が配置されている。測温部材が配置される場所はコアの近傍であればよく、温度を的確に測温できれば特に限定されるものではない。測温部材８は例えば温度に応じて電気抵抗が変化する白金測温抵抗体のような温度センサを用いると良い。このようにすると、コア上部のヒータを動作させたときにコア近辺の温度を直接測定することが可能となる。
【００２３】
この時にコア近辺の温度を例えば測温抵抗体の電気抵抗として抵抗測定器９により測定し、その電気信号を温度制御回路１０にフィードバックする。温度制御回路１０からの信号はヒータ４に印可する可変電圧付加器１１に送られる。このようにして目的とする出力レベルとなるように光出力が制御される。
【００２４】
この場合測温部材８で測定した温度からヒータ４へ印加すべき電圧とそれによって生じる光出力との関係を予め求めておけばこの測温抵抗体からの抵抗値を測定して電気信号を温度制御回路にフィードバックすることによりヒータ４の温度を変化させて光出力を制御することができる。
【００２５】
図１は２×２のマッハツェンダー干渉回路を用いた可変型光減衰器の例であるが、本発明は図２に示すように１×１のマッハツェンダー干渉回路を用いた可変型光減衰器や図３に示すようにＹ分岐回路を用いた可変型光減衰器にも適用が可能である。なお、図２及び図３においては測温抵抗体からの電気信号を温度制御回路にフィードバックする回路は図示を省略している。
【００２６】
また本発明においては、光出力を制御する場合に光信号を完全出力させたり、まったく出力させなかったりすることもできるので、光出力をＯＮ、ＯＦＦさせる光スイッチとしても適用することができる。
【００２７】
上記した実施の形態においては可変型光減衰器や光スイッチをそれぞれ単独で使用する例を示しているが、これらの素子を各種組み合わせて多チャンネル型の導波路型光素子を構成することもできる。
【００２８】
【発明の効果】
上記したように本発明によれば、導波路のコアの近傍に測温部材を配置してコア近辺の温度を直接測定するようにしたので、従来のように光出力をモニタリングするために分岐デバイスで分岐したり、光センサを設けたりする必要がなくなり、簡易な構造の光出力制御機能を有する導波路型光素子を提供することができるとともに簡便な光出力制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を表した図である。
【図２】本発明の他の実施例を表した図である。
【図３】本発明のさらに他の実施例を表した図である。
【図４】従来例を表した図である。
【符号の説明】
１　可変型光減衰器
２　入力ポート
３　出力ポート
４　ヒータ
５　絶縁基板
６　コア
７　クラッド
８　測温部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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