(57)【要約】【課題】小型化することができ、量産性が高く、かつ信頼性の高い波長選択フィルタを提供する。【解決手段】複数の入力導波路と、複数の出力導波路とを有する光スイッチ３と、入力導波路部７と、出力導波路部８と、光を回折する入力側スラブ導波路部６ａ及び出力側スラブ導波路部６ｂと、入力側スラブ導波路部６ａと出力側スラブ導波路部６ｂに挟まれ、光路長差を有する複数のアレイ導波路部５とを有するアレイ導波路型回折格子回路２とを有し、光スイッチ３及びアレイ導波路型回折格子回路２が、Ｓｉ基板１上に形成された屈折率の高いコアとその周りのクラッドからなる光導波路で構成される平面光波回路であり、光スイッチ３の出力導波路がそれぞれ個別にアレイ導波路型回折格子回路２の入力導波路部７に接続された波長選択フィルタ。【選択図】　図１
2004117449.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の入力導波路と、複数の出力導波路とを有する光スイッチと、
複数の他の入力導波路と、複数の他の出力導波路と、光を回折する入力側スラブ導波路及び出力側スラブ導波路と、前記入力側スラブ導波路と前記出力側スラブ導波路に挟まれ、異なる光路長差の複数のアレイ導波路とを有するアレイ導波路型回折格子回路とを有し、
前記光スイッチ及び前記アレイ導波路型回折格子回路が、平面基板上に形成された屈折率の高いコアとその周りのクラッドからなる光導波路で構成される平面光波回路であり、
前記光スイッチの前記出力導波路が前記アレイ導波路型回折格子回路の前記他の入力導波路に、又は、前記アレイ導波路型回折格子回路の前記他の出力導波路が前記光スイッチの入力導波路に、それぞれ個別に接続されたことを特徴とする波長選択フィルタ。
【請求項２】
請求項１記載の波長選択フィルタにおいて、
前記アレイ導波路型回折格子回路を複数有し、前記アレイ導波路型回折格子回路が多段に接続されたことを特徴とする波長選択フィルタ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の波長選択フィルタにおいて、
前記光スイッチが熱光学スイッチであり、前記アレイ導波路型回折格子回路と前記熱光学スイッチが個別に作製され、互いの導波路の端面で直接接続されたことを特徴とする波長選択フィルタ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の波長選択フィルタにおいて、
前記光スイッチ及び前記アレイ導波路型回折格子回路のうち少なくとも一つが石英系光導波路で作製され、互いの導波路の端面で直接接続されたことを特徴とする波長選択フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長多重（ＷＤＭ）システム用の波長選択フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットの爆発的な普及により、通信回線の大容量化が米国を中心として急速的に進められている。この大容量化のキー技術として、波長多重（ＷＤＭ）システムが広く用いられるようになってきた。
【０００３】
ＷＤＭをベースとして電気処理を極力低減したフォトニックネットワークを構築するためには、波長選択フィルタが必要である。これは、波長単位でパス設定を行う場合に、波長を切り替える素子として有効であるからである。また、多波長光源と組み合せることにより、波長可変光源を構成することも可能となる。
【０００４】
図７は、従来の波長選択フィルタを示す構成図である。
【０００５】
従来の波長選択フィルタは、通常、レンズ、グレーティング等のバルク光学部品を組み合せて構成されている。具体的には、図７に示すように、ＷＤＭ信号λ１〜λｎを入力する入力ファイバ５１と、入力ファイバ５１の信号光の進行方向前方に配置され、信号光を集光するコリメート用レンズ５２と、更にその前方へ配置されたバルク型グレーティング５３と、バルク型グレーティング５３により分波された信号光を集光するコリメート用レンズ５４と、コリメート用レンズ５４により集光された信号光を出力する出力ファイバ５５とから構成される。
【０００６】
上記波長選択フィルタでは、入力ファイバ５１に入射されたＷＤＭ信号λ１〜λｎが、コリメート用レンズ５２で集光され、バルク型グレーティング５３で分波される。バルク型グレーティング５３で分波される信号光は、波長に依存して回折方向が変化する（非特許文献１参照）。従って、バルク型グレーティング５３の角度を回転することにより、出力ファイバ５５に入る信号光の波長λｉを変えることができ、波長選択フィルタとして動作させることができる。
【０００７】
【非特許文献１】
Ｓ．　Ｖ．　Ｋａｒｔａｌｏｐｏｕｌｏｓ，　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｔｏ　ＤＷＤＭ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　Ｐ．８８−８９
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図７に示される従来の波長選択フィルタは、バルク光学部品を組み合わせて構成されているため、小型化が難しく、量産性も低いという欠点があった。
【０００９】
さらに、機械的な動作により波長選択（可変）を行なっているため、可動部があり信頼性がよくないという欠点もあった。そのため、今まで小型、低コスト、かつ信頼性の高い波長選択フィルタは実現されていなかった。
【００１０】
大容量化に向けＷＤＭシステムが多チャンネル化するに伴い、小型、低コスト、かつ信頼性の高い多チャンネルの波長選択フィルタが望まれている。特に、システムの設置面積を小さくするために、ボード（基板）上に集積化可能な波長選択フィルタが必要とされている。
【００１１】
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、小型化することができ、量産性が高く、かつ信頼性の高い波長選択フィルタを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の請求項１に係る波長選択フィルタは、複数の入力導波路と、複数の出力導波路とを有する光スイッチと、複数の他の入力導波路と、複数の他の出力導波路と、光を回折する入力側スラブ導波路及び出力側スラブ導波路と、前記入力側スラブ導波路と前記出力側スラブ導波路に挟まれ、異なる光路長差の複数のアレイ導波路とを有するアレイ導波路型回折格子回路とを有し、前記光スイッチ及び前記アレイ導波路型回折格子回路が、平面基板上に形成された屈折率の高いコアとその周りのクラッドからなる光導波路で構成される平面光波回路であり、前記光スイッチの前記出力導波路が前記アレイ導波路型回折格子回路の前記他の入力導波路に、又は、前記アレイ導波路型回折格子回路の前記他の出力導波路が前記光スイッチの入力導波路に、それぞれ個別に接続されたことを特徴とする。
【００１３】
上記課題を解決する本発明の請求項２に係る波長選択フィルタは、前記アレイ導波路型回折格子回路を複数有し、前記アレイ導波路型回折格子回路が多段に接続されたことを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決する本発明の請求項３に係る波長選択フィルタは、前記光スイッチが熱光学スイッチであり、前記アレイ導波路型回折格子回路と前記熱光学スイッチが個別に作製され、互いの導波路の端面で直接接続されたことを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決する本発明の請求項４に係る波長選択フィルタは、前記光スイッチ及び前記アレイ導波路型回折格子回路のうち少なくとも一つが石英系光導波路で作製され、互いの導波路の端面で直接接続されたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態の基本的な構成例を示す図である。
【００１７】
図１に示すように、本発明に係る波長選択フィルタは、平面基板であるＳｉ基板１と、Ｓｉ基板上に設けられたアレイ導波路格子合分波器（以下、ＡＷＧ）２と、同じくＳｉ基板１上に設けられ、複数の入力導波路であるＭ個の入力と複数の出力導波路であるＮ個の出力（Ｍ、Ｎは正の整数）を有するＭ×Ｎ光スイッチ３とを有している。図１では、Ｍ×Ｎ光スイッチ３の一例として、１×８光スイッチを図示した。
【００１８】
Ｍ×Ｎ光スイッチ３は、複数の光スイッチが多段に接続されて構成される。図１では、光スイッチとして、ＭＺＩ（マッハツェンダー干渉計）型の熱光学スイッチ（以下、ＴＯＳＷ）３ａを図示した。１つのＴＯＳＷ３ａは、２つの３ｄＢ方向性結合器と、その間に挟まれた長さが略等しい２本のアーム導波路と、一方のアーム導波路上に形成された薄膜のヒータ４とを有している。ヒータ４を加熱することにより、一方のアーム導波路の信号光の位相を制御して、スイッチ動作を行なっている。
【００１９】
ＡＷＧ２は、長さ（光路長）の異なる複数の光導波路からなるアレイ導波路部５と、アレイ導波路部５を挟むように配置された入力側スラブ導波路部６ａ、出力側スラブ導波路部６ｂと、それぞれのスラブ導波路部６ａ、６ｂに接続され、複数の光導波路を有する入力導波路部７、出力導波路部８とを有している。なお、波長選択フィルタの構成によっては、出力導波路部８の導波路は複数でなくてもよい。
【００２０】
Ｍ×Ｎ光スイッチ３の出力側の導波路がＡＷＧ２の入力導波路部７に、それぞれ個別の導波路に接続されることで、Ｍ×Ｎ光スイッチ３とＡＷＧ２が互いに組み合わされて、波長選択フィルタとして機能することになる。なお、接続方向は、必ずしも、Ｍ×Ｎ光スイッチ３からＡＷＧ２へ接続する必要はなく、逆に、ＡＷＧ２からＭ×Ｎ光スイッチ３へ接続してもよく、同等の機能を有する波長選択フィルタとして動作する。
【００２１】
シリコン（Ｓｉ）、石英等の平面基板上に、石英等の高屈折率のコアとその周りのクラッドを堆積して光導波路の回路として集積化したものが平面光波回路（以下、ＰＬＣ）である。アレイ導波路格子合分波器（ＡＷＧ）は、ＰＬＣの一種であり、光スイッチもＰＬＣにより形成可能であるため、ともに同一基板上に集積して作製することができ、互いの接続も容易となる。又、ＰＬＣは、ＬＳＩ製造の微細加工技術を使用できるため、高精度で信頼性が高いものを形成することができる。なお、アレイ導波路格子合分波器（ＡＷＧ）、光スイッチを同一基板に形成せず、個別に作製し、互いの導波路の端面を直接接合して、互いの光導波路同士をそれぞれ接続してもよい。又、アレイ導波路格子合分波器（ＡＷＧ）、光スイッチを個別に作製する場合、必ずしも、ともに石英系の光導波路で構成する必要はなく、少なくとも一方が石英系の光導波路で構成されていればよく、他方側は、例えば、ポリマー系の光導波路で構成してもよい。アレイ導波路格子合分波器（ＡＷＧ）、光スイッチを個別に作製することで、作製工程の異なるアレイ導波路型回折格子回路と熱光学スイッチの各々の歩留まりを向上させることができ、更に、個別に作製したアレイ導波路型回折格子回路と熱光学スイッチを自由に組み合わせることで、設計に自由度ができ、ネットワークに応じた柔軟な構成とすることができる。
【００２２】
次に、図１に示す導波型波長選択フィルタの動作を説明する。Ｍ×Ｎ光スイッチ３の入力側に波長λ１〜λｎのＷＤＭ信号を入力する。Ｍ×Ｎ光スイッチ３の出力を切り替え、ＡＷＧ２の特定のポート（光導波路）に導入する。ＡＷＧ２のポートに依存して、出力ポートにおいて選択される波長が決まる。このように、Ｍ×Ｎ光スイッチ３の出力ポートを切り替えることにより、波長を選択することができる。
【００２３】
本発明に係る上記構造の波長選択フィルタは、従来の波長選択フィルタの欠点である小型化の難しさ、量産性の低さを克服するべく、Ｓｉ基板等の平面基板上に作製された平面光波回路（ＰＬＣ）を用いて波長選択フィルタを構成した。ＰＬＣを用いることで可動部のない信頼性の高い波長選択フィルタを構成することができ、又ＰＬＣの特徴である小型化、集積化、量産化をすることができる。つまり、本発明では、ＰＬＣにより光スイッチとＡＷＧを形成し、その光スイッチとＡＷＧを組み合わせて集積化して、波長選択フィルタを構成することで、小型かつ低コストで信頼性の高い波長選択フィルタを実現したものである。
【００２４】
又、ＰＬＣを用いることで、ＡＷＧと光スイッチを同一のプロセスで作製でき、更に量産性をあげることができ、大規模チャンネル化も容易となる。更に、光スイッチとしてＬＮ（ＬｉＮｂＯ３導波路）型光スイッチを用いれば、高速のスイッチングも可能となる。
【００２５】
以下、本発明の実施形態の具体例を、図面（図２〜図６）を参照して詳細に説明する。
【００２６】
（実施例１）
図２は、本発明の実施形態の一例を示すものであり、８チャンネルの波長選択フィルタの構成図である。
【００２７】
本実施例の８チャンネルの波長選択フィルタは、Ｓｉ基板上に形成した石英系のＰＬＣで構成されたものであり、個別に形成された光スイッチとＡＷＧの互いの導波路を直接接合することにより作製した。
【００２８】
図２に示すように、本実施例の波長選択フィルタは、Ｓｉ基板上に形成され、石英系ガラス導波路で構成された８チャンネルのアサーマル型ＡＷＧ１２と、同じくＳｉ基板上に形成され、石英系ガラス導波路で構成された１×８（１個の入力と８個の出力）光スイッチ１３とを有している。なお、石英系導波路のコアのサイズは６×６μｍ、コア−クラッド間の比屈折率差は０．７５％、Ｓｉ基板１の厚さは１．０ｍｍとした。
【００２９】
１×８光スイッチ１３は、複数のＭＺＩ（マッハツェンダー干渉計）型熱光学スイッチ（以下、ＴＯＳＷ）１３ａが多段にツリー状に接続された構成であり、チップサイズは１０×４０ｍｍである。１つのＴＯＳＷ１３ａは、２つの３ｄＢ方向性結合器と、その間に挟まれた長さが略等しい２本のアーム導波路と、一方のアーム導波路上に形成された薄膜のヒータ１４とを有している。１×８光スイッチ１３のＰＬＣチップを、電極付きパッケージに搭載し、ＰＬＣ上の電気配線とパッケージの電極パッドをワイアーボンディングで結線した。
【００３０】
アサーマル型ＡＷＧ１２は、長さ（光路長）の異なる複数の光導波路からなるアレイ導波路部１５と、アレイ導波路部１５を挟むように配置された入力側スラブ導波路部１６ａ、出力側スラブ導波路部１６ｂと、それぞれのスラブ導波路部１６ａ、１６ｂに接続された入力導波路部１７、出力導波路部１８とを有している。アレイ導波路部１５には、アサーマル化用高分子１９を挿入する挿入溝が設けられ、アサーマル化用高分子１９が挿入されることで、アサーマル型としている。アサーマル用高分子１９を用いることにより、熱クロストークの影響を回避できる。アサーマル高分子としては、例えば、シリコーン樹脂を用いる。なお、アサーマル型ＡＷＧ１２は、サイズが２５×３０ｍｍであり、波長間隔は１００ＧＨｚとした。
【００３１】
波長選択フィルタは１×８光スイッチ１３とアサーマル型ＡＷＧ１２を、互いの導波路の端面（ＰＬＣ端面）で相互に接続して構成した。入力導波路１７には１×８光スイッチ１３の出力ファイバを１芯ずつ接続した。
【００３２】
上記構成の波長選択フィルタの光学特性を、１×８光スイッチ１３を駆動して評価したものが、図３に示すグラフである。スペクトルはＥＤＦＡ（Ｅｒｂｉｕｍ　Ｄｏｐｅｄ　Ｆｉｂｅｒ　Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）のＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ　Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ　Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）光源とスペクトラムアナライザを用いて測定した。図３では、各チャンネルにおいて測定したスペクトルを、一つのグラフで図示した。
【００３３】
図３から明らかなように、各チャンネルとも良好なスペクトルが得られ、低損失、低クロストークが実現され、本発明の有効性が確認できた。
【００３４】
（実施例２）
図４は、本発明の実施形態の他の一例を示すものであり、３２チャンネルの波長選択フィルタの構成図である。
【００３５】
本実施例の３２チャンネルの波長選択フィルタは、１つのＳｉ基板上にＰＬＣにより、光スイッチとＡＷＧをともに作製したものである。又、本実施例では、ＡＷＧは周回性のある３２チャンネルの出力ポートを有している。
【００３６】
図４に示すように、本実施例の波長選択フィルタは、Ｓｉ基板上に形成され、石英系ガラス導波路で構成された３２チャンネルの周回性ＡＷＧ２２と、同じくＳｉ基板上に形成され、石英系ガラス導波路で構成された１×３２（１個の入力と３２個の出力）光スイッチ２３とを有している。なお、これらは一つの基板上に作製されており、石英系導波路のコアのサイズは４．５×４．５μｍ、コア−クラッド間の比屈折率差は１．５％、Ｓｉ基板の厚さは１．０ｍｍとした。
【００３７】
１×３２光スイッチ２３は、複数のＭＺＩ（マッハツェンダー干渉計）型熱光学スイッチ（以下、ＴＯＳＷ）２３ａが多段にツリー状に接続された構成である。１つのＴＯＳＷ２３ａは、２つの３ｄＢ方向性結合器と、その間に挟まれた長さが略等しい２本のアーム導波路と、一方のアーム導波路上に形成されたスイッチ駆動用の薄膜のヒータ２４とを有している。なお、図４では、１×３２光スイッチ２３を簡略化して図示したが、実際は３２チャンネルの導波路が、１×３２光スイッチ２３と周回性ＡＷＧ２２間で接続されている。
【００３８】
周回性ＡＷＧ２２は、長さ（光路長）の異なる複数の光導波路からなるアレイ導波路部２５と、アレイ導波路部２５を挟むように配置された入力側スラブ導波路部２６ａ、出力側スラブ導波路部２６ｂと、それぞれのスラブ導波路部２６ａ、２６ｂに接続された入力導波路部２７、出力導波路部２８とを有している。３２チャンネルの周回性ＡＷＧ２２は、入力ポートに依存して出力ポートの波長が順次周期的に変わる。すなわち、入力ポートを変えることにより、波長に依存して出力ポートを変えることができる。従って、１×３２光スイッチ２３により周回性ＡＷＧ２２に入力するポートを変えると、３２波長の出力が分離されるとともに、出力ポートの位置が順次異動することになる。なお、波長選択フィルタの基板サイズは７０×３０ｍｍであり、波長間隔は１００ＧＨｚとした。
【００３９】
波長選択フィルタには、入力ファイバ１本と、出力ファイバ３２芯を接続した。ＰＬＣチップを電極付きパッケージに搭載し、ＰＬＣ上の電気配線とパッケージの電極パッドをワイアーボンディングで結線した。
【００４０】
上記構成の波長選択フィルタの光学特性を、高帯域光源とスペクトラムアナライザを用いて評価した。１×３２光スイッチ２３を駆動して入力ポートを変えることにより、それぞれ出力ポートが順次移動することを確認した。また、各チャンネルとも低損失、低クロストークが実現され、本発明の有効性が確認できた。
【００４１】
（実施例３）
図５は、本発明の実施形態の他の一例を示すものであり、６４チャンネルの波長選択フィルタの構成である。
【００４２】
本実施例では、Ｓｉ基板上にＰＬＣで構成された６４チャンネルの波長選択フィルタを作製した。又、６４チャンネルの波長選択フィルタは、クロストーク低減のため、ＡＷＧを複数有し、そのＡＷＧが多段に接続された構成であり、本実施例では、一例として２段構成とした。
【００４３】
図５に示すように、本実施例の波長選択フィルタは、Ｓｉ基板上に形成され、石英系ガラス導波路で構成された６４チャンネルのＡＷＧ３２と、同じくＳｉ基板上に形成され、石英系ガラス導波路で構成された１×６４（１個の入力と６４個の出力）光スイッチ３３とを有しており、更に、６４個の１×１バンドパスＡＷＧ３９を有している。６４個の１×１バンドパスＡＷＧ３９と６４チャンネルのＡＷＧ３２は一つの基板上に作製され、１×６４光スイッチ３３とは、互いのＰＬＣ端面で接続されている。なお、石英系導波路のコアのサイズは４．５×４．５μｍ、コア−クラッド間の比屈折率差は１．５％、Ｓｉ基板の厚さは１．０ｍｍとした。波長選択フィルタの基板サイズは７０×３０ｍｍであり、波長間隔は１００ＧＨｚとした。
【００４４】
１×６４光スイッチ３３は、複数のＭＺＩ（マッハツェンダー干渉計）型熱光学スイッチ（以下、ＴＯＳＷ）３３ａが多段にツリー状に接続された構成である。１つのＴＯＳＷ３３ａは、２つの３ｄＢ方向性結合器と、その間に挟まれた長さが略等しい２本のアーム導波路と、一方のアーム導波路上に形成されたスイッチ駆動用の薄膜のヒータ３４とを有している。なお、図５では、１×６４光スイッチ３３を簡略化して図示したが、実際は６４チャンネルの導波路が、１×６４光スイッチ３３とＡＷＧ３２間で接続されている。
【００４５】
ＡＷＧ３２は、長さ（光路長）の異なる複数の光導波路からなるアレイ導波路部３５と、アレイ導波路部３５を挟むように配置された入力側スラブ導波路部３６ａ、出力側スラブ導波路部３６ｂと、それぞれのスラブ導波路部３６ａ、３６ｂに接続された入力導波路３７、出力導波路部３８とを有している。ＡＷＧ３２は、クロストーク低減を目的に各入力ポートにバンドパスＡＷＧ３９を追加した。これにより、従来よりも２倍特性の向上したクロストークを実現できる。従って、チャンネル数が増加しても、良好なクロストーク特性を維持可能であり、実用上問題のないデバイスを作製することができる。
【００４６】
波長選択フィルタには、入力ファイバ１本と、出力ファイバ１芯を接続した。ＰＬＣチップを電極付きパッケージに搭載し、ＰＬＣ上の電気配線とパッケージの電極パッドをワイアーボンディングで結線した。
【００４７】
上記構成の波長選択フィルタの光学特性を、高帯域光源とスペクトラムアナライザを用いて評価した。１×６４光スイッチ３３を駆動して入力ポートを変え、それぞれ出力ポートにおいて、８０ｄＢ以下の非常に良好なクロストークを確認した。又、各チャンネルとも低損失が実現され、本発明の有効性が確認できた。
【００４８】
（実施例４）
図６は、本発明の実施形態の他の一例を示すものであり、４チャンネルの波長選択フィルタの構成である。
【００４９】
本実施例の４チャンネルの波長選択フィルタは、個別に形成されたＰＬＣ型のＡＷＧとＬｉＮｂＯ３導波路（ＬＮ）型光スイッチとにより構成されたものである。本実施例の波長選択フィルタでは、ＬＮ型光スイッチを用いることにより、波長選択を高速で切替ることができる。
【００５０】
図６に示すように、本実施例の波長選択フィルタは、Ｓｉ基板上に形成され、石英系ガラス導波路で構成された４チャンネルのアサーマル型ＡＷＧ４２と、同じくＳｉ基板上に形成され、ＬＮ型導波路で構成された１×４（１個の入力と４個の出力）光スイッチ４３とを有している。
【００５１】
１×４光スイッチ４３は、複数のＭＺＩ（マッハツェンダー干渉計）型のＬＮ型光スイッチ４３ａが多段にツリー状に接続された構成である。１つのＬＮ型光スイッチ４３ａは、２つの３ｄＢ方向性結合器と、その間に挟まれた長さが略等しい２本のアーム導波路と、一方のアーム導波路上に形成されたスイッチ駆動用の電極４４とを有している。電極により光導波路に電気光学効果を与え、これにより屈折率の変調を起こして位相を変化させる。このＬＮ型の１×４光スイッチ４３は高速化できるのが特徴である。
【００５２】
アサーマル型ＡＷＧ４２は、長さ（光路長）の異なる複数の光導波路からなるアレイ導波路部４５と、アレイ導波路部４５を挟むように配置された入力側スラブ導波路部４６ａ、出力側スラブ導波路部４６ｂと、それぞれのスラブ導波路部４６ａ、４６ｂに接続された入力導波路部４７、出力導波路部４８とを有している。アレイ導波路部４５には、アサーマル化用高分子４９を挿入する挿入溝が設けられ、アサーマル化用高分子４９が挿入されることで、アサーマル型としている。アサーマル用高分子１９を用いることにより、熱クロストークの影響を回避できる。アサーマル高分子としては、例えば、シリコーン樹脂を用いる。
【００５３】
ＬＮ型の１×４光スイッチ４３とアサーマル型ＡＷＧ４２は、両者の端面でＵＶ硬化接着剤により接続した。ＬＮ型の石英系導波路のサイズは、３×１５ｍｍ、基板厚は０．２５ｍｍとした。又、ＡＷＧのサイズは１０×２０ｍｍ、Ｓｉ基板の厚さは１．０ｍｍとした。波長選択フィルタの全体のサイズは１０×３５ｍｍと小型であり、波長間隔は１００ＧＨｚとした。
【００５４】
波長選択フィルタには、入力ファイバ１本と、出力ファイバ１芯を接続した。ＬＮ型の１×４光スイッチ４３とアサーマル型ＡＷＧ４２を接続したチップを電極付きパッケージに搭載し、チップ上の電気配線とパッケージの電極パッドをワイアーボンディングで結線した。
【００５５】
上記構成の波長選択フィルタの光学特性を、高帯域光源４ｃｈのＷＤＭ光源と高速のディテクタを用いて評価した。１×４光スイッチ４３を高速に駆動して入力ポートを変え、それぞれ出力ポートにおいて約１ｎｓの非常に高速なスイッチングを確認し、本発明の有効性が確認できた。
【００５６】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、波長選択フィルタが、複数の入力導波路と、複数の出力導波路とを有する光スイッチと、複数の他の入力導波路と、複数の他の出力導波路と、光を回折する入力側スラブ導波路及び出力側スラブ導波路と、前記入力側スラブ導波路と前記出力側スラブ導波路に挟まれ、異なる光路長差の複数のアレイ導波路とを有するアレイ導波路型回折格子回路とを有し、前記光スイッチ及び前記アレイ導波路型回折格子回路が、平面基板上に形成された屈折率の高いコアとその周りのクラッドからなる光導波路で構成される平面光波回路であり、前記光スイッチの前記出力導波路が前記アレイ導波路型回折格子回路の前記他の入力導波路に、又は、前記アレイ導波路型回折格子回路の前記他の出力導波路が前記光スイッチの入力導波路に、それぞれ個別に接続されたので、可動部を廃し、小型かつ低コストで信頼性の高い波長選択フィルタを実現できる。又、平面光波回路（ＰＬＣ）で構成すれば、アレイ導波路型回折格子回路と光スイッチを同一のプロセスで作製でき、更に量産性をあげることができる。特に、熱光学スイッチ（ＴＯＳＷ）は１２８チャンネルまで実現されており、小型かつ大規模チャンネル化も容易である。更に光スイッチとしてＬＮ（ＬｉＮｂＯ３導波路）型光スイッチを用いれば高速のスイッチングも可能となる。
【００５７】
請求項２に係る発明によれば、前記アレイ導波路型回折格子回路を複数有し、前記アレイ導波路型回折格子回路が多段に接続されたので、小型かつ大規模チャンネルの波長選択フィルタが実現できるとともに、低クロストークとすることができる。
【００５８】
請求項３に係る発明によれば、前記光スイッチが熱光学スイッチであり、前記アレイ導波路型回折格子回路と前記熱光学スイッチが個別に作製され、互いの光導波路が導波路端面で直接接続されたので、作製工程の異なるアレイ導波路型回折格子回路と熱光学スイッチを、個別に作製することで各々の歩留まりを向上させることができ、更に、個別に作製したアレイ導波路型回折格子回路と熱光学スイッチを自由に組み合わせることで、設計に自由度ができ、ネットワークに応じた柔軟な構成とすることができる。
【００５９】
請求項４に係る発明によれば、前記光スイッチ及び前記アレイ導波路型回折格子回路のうち少なくとも一つが石英系光導波路で作製され、互いの光導波路が導波路端面で直接接続されたので、個別に作製したアレイ導波路型回折格子回路と熱光学スイッチを自由に組み合わせることで、設計に自由度ができ、ネットワークに応じた柔軟な構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における波長選択フィルタの基本的な構成図である。
【図２】本発明の実施形態の一例を示す８チャンネルの波長選択フィルタの構成図である。
【図３】本発明の実施形態の一例を示す波長選択フィルタのスペクトルを示すグラフである。
【図４】本発明の実施形態の他の一例を示す３２チャンネルの波長選択フィルタの構成図である。
【図５】本発明の実施形態の他の一例を示す６４チャンネルの波長選択フィルタの構成図である。
【図６】本発明の実施形態の他の一例を示す４チャンネルの波長選択フィルタの構成図である。
【図７】従来の波長選択フィルタの構造図である。
【符号の説明】
１　　Ｓｉ基板
２　　ＡＷＧ
３　　Ｍ×Ｎ光スイッチ
３ａ　熱光学スイッチ（ＴＯＳＷ）
４　　ヒータ
５　　アレイ導波路部
６ａ　入力側スラブ導波路部
６ｂ　出力側スラブ導波路部
７　　入力導波路部
８　　出力導波路部
１２　　アサーマル型ＡＷＧ
１３　　１×８光スイッチ
１３ａ　熱光学スイッチ（ＴＯＳＷ）
１４　　ヒータ
１５　　アレイ導波路部
１６ａ　入力側スラブ導波路部
１６ｂ　出力側スラブ導波路部
１７　　入力導波路
１８　　出力導波路
１９　　アサーマル化用高分子
２２　　周回性ＡＷＧ
２３　　１×３２光スイッチ
２３ａ　熱光学スイッチ（ＴＯＳＷ）
２４　　ヒータ
２５　　アレイ導波路部
２６ａ　入力側スラブ導波路部
２６ｂ　出力側スラブ導波路部
２７　　入力導波路部
２８　　出力導波路部
３２　　ＡＷＧ
３３　　１×６４光スイッチ
３３ａ　熱光学スイッチ（ＴＯＳＷ）
３４　　ヒータ
３５　　アレイ導波路部
３６ａ　入力側スラブ導波路部
３６ｂ　出力側スラブ導波路部
３７　　入力導波路部
３８　　出力導波路部
３９　　バンドパスＡＷＧ
４２　　アサーマル型ＡＷＧ
４３　　１×４光スイッチ
４３ａ　ＬＮ型光スイッチ
４４　　電極
４５　　アレイ導波路部
４６　　スラブ導波路部
４６ａ　入力側スラブ導波路部
４６ｂ　出力側スラブ導波路部
４７　　入力導波路部
４８　　出力導波路部
４９　　アサーマル化用高分子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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