(57)【要約】【課題】クロストークが大きく製造が容易なアレイ型波長合分波器及びその製造方法を提供する。【解決手段】アレイ型波長合分波器本体用基板２６のチャネル型光導波路群２２側の端面にフィルタ用基板３０とアレイ型波長合分波器本体用基板２６とが直角になるようにフォトニック結晶フィルタ２１を設けることにより、回折損失が低減され、アレイ型波長合分波器本体に分断溝を形成する工程が省略されるので、低損失で製造が容易なアレイ型波長合分波器を得ることができる。【選択図】        図１
2004325899.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アレイ型波長合分波器本体用基板上に形成され、アレイ型光導波路を用いて合波側光導波路から入射した波長多重信号光を分波して複数の分波側光導波路から出射するか、あるいは複数の分波側光導波路に入射した異なる波長の光信号を合波して合波側光導波路から波長多重信号光を出射するアレイ型波長合分波器本体と、上記分波側光導波路を伝搬する異なる波長の信号光が透過する複数の格子変調型のフォトニック結晶がフィルタ用基板上に一列に形成されたフォトニック結晶フィルタとを備えたアレイ型波長合分波器において、上記フォトニック結晶フィルタは、上記アレイ型波長合分波器本体用基板の上記分波側光導波路の端面に上記フィルタ用基板と上記アレイ型波長合分波器本体用基板とが直角になるように設けられていることを特徴とするアレイ型波長合分波器。
【請求項２】
アレイ型波長合分波器本体用基板上に形成され、アレイ型光導波路を用いて合波側光導波路から入射した波長多重信号光を分波して複数の分波側光導波路から出射するか、あるいは複数の分波側光導波路に入射した異なる波長の光信号を合波して合波側光導波路から波長多重信号光を出射するアレイ型波長合分波器本体と、上記光導波路群の各光導波路を伝搬する異なる波長の信号光が透過する複数の格子変調型のフォトニック結晶がフィルタ用基板上に一列に形成されたフォトニック結晶フィルタとを備えたアレイ型波長合分波器において、該アレイ型波長合分波器本体の上記光導波路群側の各光導波路の各端面にそれぞれ光ファイバを並列に接続した光ファイバ群と、該光ファイバ群を上記光ファイバの光軸と直交するように分断した分断部に上記光軸と直交するように上記フォトニック結晶フィルタが挿入されていることを特徴とするアレイ型波長合分波器。
【請求項３】
上記分断部における上記光ファイバと上記フォトニック結晶フィルタとの間にコリメート用のレンズをそれぞれ配置した請求項２に記載のアレイ型波長合分波器。
【請求項４】
上記アレイ型波長合分波器本体は、合波側チャネル型光導波路と、一端が該合波側チャネル型光導波路に接続された第１のスラブ型光導波路と、一端が第１のスラブ型光導波路の他端に接続され所定の長さずつ長さの異なる複数のチャネル型光導波路からなるアレイ型光導波路と、一端が該アレイ型光導波路の各チャネル型光導波路の他端に接続された第２のスラブ型光導波路と、一端が第２のスラブ型光導波路の他端に接続された複数の分波側チャネル型光導波路からなる分波側光導波路群とで構成されている請求項１から３のいずれかに記載のアレイ型波長合分波器。
【請求項５】
上記フォトニック結晶フィルタは、誘電体多層膜型のフォトニック結晶を有する請求項１から４のいずれかに記載のアレイ型波長合分波器。
【請求項６】
アレイ型波長合分波器本体用基板上に、アレイ型光導波路を用いて合波側光導波路から入射した波長多重信号光を分波して複数の分波側光導波路から出射するか、あるいは複数の分波側光導波路に入射した異なる波長の光信号を合波して合波側光導波路から波長多重信号光を出射するアレイ型波長合分波器本体を、上記合波側光導波路及び上記分波側光導波路の各端面が露出するように形成してアレイ型波長合分波器本体を得、上記光導波路群の各光導波路を伝搬する異なる波長の信号光が透過する複数の格子変調型のフォトニック結晶をフィルタ用基板上に一列に形成してフォトニック結晶フィルタを得、上記アレイ型波長合分波器本体用基板の上記分波側光導波路群の端面に上記フィルタ用基板と上記アレイ型波長合分波器本体用基板とが直角になるように上記フォトニック結晶フィルタを設けることを特徴とするアレイ型波長合分波器の製造方法。
【請求項７】
アレイ型波長合分波器本体用基板上に、アレイ型光導波路を用いて合波側光導波路から入射した波長多重信号光を分波して複数の分波側光導波路から出射するか、あるいは複数の分波側光導波路に入射した異なる波長の光信号を合波して合波側光導波路から波長多重信号光を出射するアレイ型波長合分波器本体を、上記合波側光導波路及び上記分波側光導波路の各端面が露出するように形成してアレイ型波長合分波器本体を得、上記光導波路群の各光導波路を伝搬する異なる波長の信号光が透過する複数の格子変調型のフォトニック結晶をフィルタ用基板上に一列に形成してフォトニック結晶フィルタを得、上記アレイ型波長合分波器本体の上記分波側光導波路群の各光導波路の他端の各端面にそれぞれ光ファイバを並列に接続して光ファイバ群を形成した後、該光ファイバ群を上記光ファイバの光軸と直交するように分断して分断部を形成し、上記フォトニック結晶フィルタを該分断部に上記光軸と直交するように挿入することを特徴とするアレイ型波長合分波器の製造方法。
【請求項８】
上記分断部における上記光ファイバと上記フォトニック結晶フィルタとの間にコリメート用のレンズをそれぞれ挿入する請求項７に記載のアレイ型波長合分波器の製造方法。
【請求項９】
上記アレイ型波長合分波器本体を、合波側チャネル型光導波路と、一端が該合波側チャネル型光導波路に接続された第１のスラブ型光導波路と、一端が第１のスラブ型光導波路の他端に接続され所定の長さずつ長さの異なる複数のチャネル型光導波路からなるアレイ型光導波路と、一端が該アレイ型光導波路の各光導波路の他端に接続された第２のスラブ型光導波路と、一端が第２のスラブ型光導波路の他端に接続された複数の分波側チャネル型光導波路からなる分波側チャネル型光導波路群とで構成する請求項６から８のいずれかに記載のアレイ型波長合分波器の製造方法。
【請求項１０】
上記フォトニック結晶フィルタの作製にデポジッション速度とエッチング速度との比率を適正化する自己クローニング法を用いる請求項６から９のいずれかに記載のアレイ型波長合分波器の製造方法。
【請求項１１】
上記フォトニック結晶フィルタの作製後に上記フィルタ用基板を研磨する請求項６から１０のいずれかに記載のアレイ型波長合分波器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アレイ型波長合分波器及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
まず、フォトニック結晶について簡単に説明する。
【０００３】
フォトニック結晶とは、屈折率が異なる２種類の透明媒質を、各透明媒質の平均波長の１／２程度の格子間隔で１〜３次元の周期構造としたものである。すなわち、直交座標軸のうちの少なくとも一つの座標軸方向に格子定数が周期的に変化している結晶である（格子変調型のフォトニック結晶）。
【０００４】
３次元のフォトニック結晶の場合、簡単に言えばナノスケールの３次元市松模様である。１次元、２次元、３次元のフォトニック結晶を模式的に示すと、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）となる。
【０００５】
図７（ａ）は１次元のフォトニック結晶の模式図であり、図７（ｂ）は２次元のフォトニック結晶の模式図であり、図７（ｃ）は３次元のフォトニック結晶の模式図である。
【０００６】
図７（ａ）に示すフォトニック結晶１は、３つの直交軸のうち一つの座標軸方向（図７（ａ）ではＺ軸方向）にのみ屈折率の周期性を有するものである。このフォトニック結晶１は屈折率が異なる２種類の透明な高屈折率媒質１ａと、透明な低屈折率媒質１ｂとで構成されている（高屈折率媒質１ａと低屈折率媒質１ｂとで１周期を示す）。
【０００７】
図７（ｂ）に示すフォトニック結晶２は、二つの座標軸方向（この場合、Ｘ軸方向及びＺ軸方向）に屈折率の周期性を有するものである。このフォトニック結晶２は屈折率が異なる２種類の透明な高屈折率媒質２ａと、透明な低屈折率媒質２ｂとで構成されている。
【０００８】
図７（ｃ）に示すフォトニック結晶は、全座標軸方向（この場合、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向）に屈折率の周期性を有するものである。このフォトニック結晶３は屈折率が異なる２種類の透明な高屈折率媒質３ａと、透明な低屈折率媒質３ｂとで構成されている。
【０００９】
次に光通信技術の背景について説明する。
【００１０】
近年、インターネットや携帯型電話機等のデータ通信量の増大に伴い、光ファイバ伝送路の容量拡大が要求されている。そのためには、変調速度を上げる時分割多重方式（ＴＤＭ：Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）と、１本の光ファイバに異なる波長の信号光を伝搬させる波長多重方式（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）があり、容量拡大の要求に対応するため、ＴＤＭ方式による高速化と、ＷＤＭ方式による高密度波長多重化とが同時に進められている。
【００１１】
ＷＤＭ方式における波長の合分波には多層膜フィルタを組み合わせた方式と、アレイ型波長合分波器（ＡＷＧ：Ａｒｒａｙｅｄ  Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｇｒａｔｉｎｇ）を用いた方式とがあり、ＡＷＧは４０波長程度の波長数の信号光を１素子で合分波できるという特長がある。
【００１２】
次に従来技術について説明する。
【００１３】
ＡＷＧは製造誤差に起因するクロストークが存在し、このクロストークは合分波する信号光の波長数が多くなればなるほど重畳される。このため、クロストークの損失は信号光の波長数の増加に伴い増大する。クロストークの損失は、波長数が十数波長程度では許容されるが、数十、数百となった場合は無視できなくなる。
【００１４】
クロストークを抑圧する方法としてはＡＷＧとフォトニック結晶フィルタとを組み合わせる方法がある（例えば、特願２００２−０５１６３９号参照）。
【００１５】
図８（ａ）は本発明の前提となったアレイ型波長合分波器の概念図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のフォトニック結晶フィルタ近傍の部分拡大平面図である。
【００１６】
図８（ａ）に示すアレイ型波長合分波器４は、チャネル型光導波路（この場合、入力導波路）５と、一端（図８（ａ）では左端）が入力導波路５に接続された第１のスラブ型光導波路（この場合、入力側スラブ導波路）６ａと、一端（この場合左端）が入力側スラブ導波路６ａの他端（この場合右端）に接続され所定の長さずつ長さの異なる複数のチャネル型光導波路からなるアレイ型光導波路７と、一端（この場合左端）がアレイ型光導波路７の各チャネル型光導波路の他端（この場合右端）に接続された第２のスラブ型光導波路（この場合、出力側スラブ導波路）６ｂと、一端（この場合左端）が出力側スラブ導波路６ｂの他端（この場合右端）に接続された複数のチャネル型光導波路（この場合、出力導波路）からなるチャネル型光導波路群（出力導波路群）８とをアレイ型波長合分波器本体用基板（以下「基板」という）９上に形成したアレイ型波長合分波器本体４ａと、基板９上の出力導波路群８の出力側スラブ導波路６ｂの他端の近傍で出力導波路群８を横切るように形成された溝１０と、この溝１０内に挿入されたフォトニック結晶フィルタ１１とで構成されたものである。
【００１７】
このアレイ型波長合分波器４は、チャネル型光導波路５に入力した波長多重信号光を分波してチャネル型光導波路群８から出力することができ、また、チャネル型光導波路群８に入力した異なる波長の信号光を合波してチャネル型光導波路５から出力することができるものであるが、このアレイ型波長合分波器４を波長分波器として用いた場合について述べる。
【００１８】
アレイ型波長合分波器４のチャネル型光導波路群８側にはフォトダイオード群１２が配置されている。
【００１９】
入力側光ファイバ（図示せず）から矢印１８方向に入力した広帯域のスペクトルを有する波長多重信号光は、チャネル型光導波路（入力導波路）５、第１のスラブ型光導波路（入力側スラブ導波路）６ａ、アレイ型光導波路７、第２のスラブ型光導波路（出力側スラブ導波路）６ｂ、フォトニック結晶フィルタ１１、及びチャネル型光導波路（出力導波路）群８を透過して出力側光ファイバ（図示せず）を介して矢印１９方向に出力される。
【００２０】
ここで、入力側スラブ導波路６ａ及び出力側スラブ導波路６ｂはレンズとして機能し、アレイ型光導波路７はプリズムとして機能する。また、信号光が出力側スラブ導波路６ｂを透過する際には、図９の特性曲線Ｌｂに示すようなフィルタ特性を有しており、さらに図９の特性曲線Ｌａのフィルタ特性を有するフォトニック結晶フィルタでフィルタリングを行い、図９の特性曲線Ｌｃに示すようなクロストークの損失を５０ｄＢ以上とすることができる。
【００２１】
図９は図８（ａ）、（ｂ）に示したアレイ型波長合分波器のスペクトル特性を示す図であり、横軸が波長を示し、縦軸が透過率を示す。
【００２２】
次に図８に示したアレイ型波長合分波器本体４ａの出力導波路群８の途中に形成された溝１０には、図１０（ａ）、（ｂ）に示す格子変調型のフォトニック結晶フィルタ（以下「フォトニック結晶フィルタ」という）１１が挿入されている。
【００２３】
ここで、図１０（ａ）は格子変調型フォトニック結晶フィルタの外観斜視図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）に示した格子変調型のフォトニック結晶フィルタの基本的な特性を示す説明図である。
【００２４】
図１０（ａ）に示すフォトニック結晶フィルタ１２には屈折率が異なる高屈折率媒質１２ａと低屈折率媒質１２ｂとが交互に積層されている。このフォトニック結晶フィルタ１２に矢印１３ａ方向に信号光が入力するとフィルタリングされ、フィルタリングされた信号光が矢印１３ｂ方向に出力するものとする。
【００２５】
図１０（ｂ）に示すフォトニック結晶フィルタ１７は、フォトニック結晶からなる複数（図では３つ）の領域１７ａ、１７ｂ、１７ｃが一列に形成されたフィルタであり、このフォトニック結晶フィルタ１７に信号光が矢印１４ａ、１５ａ、１６ａ方向に入力すると、格子定数（Ｌｘ）の異なる領域１７ａ、１７ｂ、１７ｃでフィルタリングされて波長λ１、λ２、λ３の信号光として矢印１４ｂ、１５ｂ、１６ｂ方向に出力するようになっている。
【００２６】
図８（ａ）、（ｂ）に示した溝１０は、その幅が３５０μｍとなるようにダイシングのハーフカットにより形成されたものである。このフォトニック結晶フィルタ１１は、サブミクロンオーダーの凹凸が形成された図示しないフィルタ用基板上に、屈折率が異なる高屈折率層と、低屈折率層とを交互に積層して形成したものである。また、フォトニック結晶フィルタ１１の構成は、凹凸の周期を格子定数Ｌｘとして形成する際に格子定数Ｌｘの異なる領域がアレイ状に配置されるようにしたものである。
【００２７】
フォトニック結晶フィルタ１１の主な特長は、格子定数Ｌｘを増加させていくことにより、フィルタ用基板の表面に垂直な方向に光を入出力させたときの透過波長が長波長側にシフトするということである。その機能はいわば、単純な多層膜からなるバンドパスフィルタ（多層膜フィルタ）をアレイ状に構成して１枚の基板上に形成したものと考えてもよい。
【００２８】
しかし、このような多層膜フィルタからなるバンドパスフィルタを用いた従来のアレイ型波長合分波器では、高屈折率層及び低屈折率層の膜厚を変化させないと透過波長を変化させることができなかった。この場合、各バンドパスフィルタをバッチ方式で作製するには別バッチでその種類数と同じバッチ数分だけ作製する必要があった。例えば、４０ｃｈのアレイ型波長合分波器と組み合わせるフィルタを作製する場合にはバンドパスフィルタを４０種類も作製する必要があった。
【００２９】
一方、フォトニック結晶フィルタを用いたアレイ型波長合分波器の場合には、厚さ方向の膜構造を同一構造とし、格子定数を変化させることで透過波長を変化させることができるので、多種類のバンドパスフィルタを＃１バッチで作製することができることになる。
【００３０】
ここで、フォトニック結晶フィルタの設計指針としては二つ挙げられる。第１の設計指針としては、アレイ型波長合分波器の出力導波路の透過波長と、フォトニック結晶フィルタの各格子定数における透過波長とが一致するように各格子定数を決定することである。
【００３１】
第２の設計指針としては、フォトニック結晶フィルタの各格子定数を決定する複数の領域及び各領域間の間隔と、アレイ型波長合分波器本体の各出力導波路のコア領域及びコア領域の間隔とが一致するように基板を作製することである。尚、各格子定数を決定する領域は、アレイ型波長合分波器の出力導波路の代表的なコア径約８μｍ×８μｍ（比屈折率差Δ０．７５％）、各領域の間隔は２５０μｍである。
【００３２】
このように、アレイ型波長合分波器本体とフォトニック結晶フィルタとを組み合わせると、全損失はそれぞれ素子の損失を加算したものになるので、図９に示すようにクロストークの損失は大きな値となり、５０ｄＢ以上となる。
【００３３】
また、アレイ型波長合分波器にフォトニック結晶フィルタを用いることで、出力導波路の光軸に対して垂直になるように挿入することができるため、損失のバラツキ、偏波依存性は発生しない。
【００３４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術では、アレイ型波長合分波器本体の出力導波路中に形成した分断溝内にフォトニック結晶フィルタを挿入していたが、その分断溝の幅が約３５０μｍであり、そのうち各フォトニック結晶フィルタの占める割合が１／３５〜１／１２（１０μｍ〜３０μｍ）、フィルタ用基板の占める割合が６／７（３００μｍ）であったため、フォトニック結晶の基板（フィルタ用基板）の厚さにおける回折損失が１０ｄＢ以上と大きくなり、透過波長における挿入損失が１０ｄＢ以上と大きな値であったという問題があった。
【００３５】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、クロストークが大きく製造が容易なアレイ型波長合分波器及びその製造方法を提供することにある。
【００３６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、アレイ型波長合分波器本体用基板上に形成され、アレイ型光導波路を用いて合波側光導波路から入射した波長多重信号光を分波して複数の分波側光導波路から出射するか、あるいは複数の分波側光導波路に入射した異なる波長の光信号を合波して合波側光導波路から波長多重信号光を出射するアレイ型波長合分波器本体と、分波側光導波路を伝搬する異なる波長の信号光が透過する複数の格子変調型のフォトニック結晶がフィルタ用基板上に一列に形成されたフォトニック結晶フィルタとを備えたアレイ型波長合分波器において、上記フォトニック結晶フィルタは、上記アレイ型波長合分波器本体用基板の上記分波側光導波路の端面に上記フィルタ用基板と上記アレイ型波長合分波器本体用基板とが直角になるように設けられていることを特徴とするアレイ型波長合分波器ものである。
【００３７】
請求項１に記載の構成によれば、波長合分波器本体用基板の分波側光導波路群側の端面にフィルタ用基板と波長合分波器本体用基板とが直角になるようにフォトニック結晶フィルタを設けることにより、回折損失が低減され、波長合分波器本体に分断溝を形成する工程が省略されるので、低損失で製造が容易な波長合分波器を得ることができる。
【００３８】
請求項２の発明は、アレイ型波長合分波器本体用基板上に形成され、アレイ型光導波路を用いて合波側光導波路から入射した波長多重信号光を分波して複数の分波側光導波路から出射するか、あるいは複数の分波側光導波路に入射した異なる波長の光信号を合波して合波側光導波路から波長多重信号光を出射するアレイ型波長合分波器本体と、光導波路群の各光導波路を伝搬する異なる波長の信号光が透過する複数の格子変調型のフォトニック結晶がフィルタ用基板上に一列に形成されたフォトニック結晶フィルタとを備えたアレイ型波長合分波器において、アレイ型波長合分波器本体の光導波路群側の各光導波路の各端面にそれぞれ光ファイバを並列に接続した光ファイバ群と、光ファイバ群を光ファイバの光軸と直交するように分断した分断部に光軸と直交するようにフォトニック結晶フィルタが挿入されているものである。
【００３９】
請求項２に記載の構成によれば、分波側光導波路群側の各分波側光導波路の他端にそれぞれ接続された光ファイバ群の分断部にフォトニック結晶フィルタを挿入することにより、回折損失が低減され、波長合分波器本体に分断溝を形成する工程が省略されるので、低損失で製造が容易な波長合分波器が得られる。
【００４０】
請求項３の発明は、請求項２に記載の構成に加え、分断部における光ファイバとフォトニック結晶フィルタとの間にコリメート用のレンズをそれぞれ配置するのが好ましい。
【００４１】
請求項３に記載の構成によれば、コリメート用のレンズを用いることにより、光ファイバからの拡散光が平行光にされた状態でフォトニック結晶フィルタに入力され、フォトニック結晶フィルタから出力した平行な信号光が絞られて光ファイバに入力されるので、フィルタ用基板の厚さが厚くても（例えば３００μｍ）回折損失を低減（この場合「ゼロ」）することができる。
【００４２】
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の構成に加え、アレイ型波長合分波器本体は、合波側チャネル型光導波路と、一端が合波側チャネル型光導波路に接続された第１のスラブ型光導波路と、一端が第１のスラブ型光導波路の他端に接続され所定の長さずつ長さの異なる複数のチャネル型光導波路からなるアレイ型光導波路と、一端がアレイ型光導波路の各チャネル型光導波路の他端に接続された第２のスラブ型光導波路と、一端が第２のスラブ型光導波路の他端に接続された複数の分波側チャネル型光導波路からなる分波側光導波路群とで構成されていてもよい。
【００４３】
請求項４に記載の構成によれば、アレイ型波長合分波器本体が、合波側チャネル型光導波路、第１及び第２のスラブ導波路、アレイ型光導波路及び分波側チャネル型光導波路で構成されていても、回折損失が低減され、波長合分波器本体に分断溝を形成する工程が省略されるので、低損失で製造が容易な波長合分波器を得ることができる。
【００４４】
請求項５の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の構成に加え、フォトニック結晶フィルタは、誘電体多層膜型のフォトニック結晶を有するのが好ましい。
【００４５】
請求項５に記載の構成によれば、フォトニック結晶フィルタに誘電体多層膜型のフォトニック結晶を有するものを用いることにより、フォトニック結晶フィルタの屈折率を石英系光ファイバと同程度の屈折率とすることができるので、波長合分波器のチャネル型光導波路群側とフォトニック結晶フィルタとの接続損失、あるいは波長合分波器のチャネル型光導波路群の他端に接続された光ファイバの分断部における光ファイバとフォトニック結晶フィルタとの接続損失を低減することができる。
【００４６】
請求項６の発明は、アレイ型波長合分波器本体用基板上に、アレイ型光導波路を用いて合波側光導波路から入射した波長多重信号光を分波して複数の分波側光導波路から出射するか、あるいは複数の分波側光導波路に入射した異なる波長の光信号を合波して合波側光導波路から波長多重信号光を出射するアレイ型波長合分波器本体を、合波側光導波路及び分波側光導波路の各端面が露出するように形成してアレイ型波長合分波器本体を得、光導波路群の各光導波路を伝搬する異なる波長の信号光が透過する複数の格子変調型のフォトニック結晶をフィルタ用基板上に一列に形成してフォトニック結晶フィルタを得、アレイ型波長合分波器本体用基板の分波側光導波路群の端面にフィルタ用基板とアレイ型波長合分波器本体用基板とが直角になるようにフォトニック結晶フィルタを設けるアレイ型波長合分波器の製造方法である。
【００４７】
請求項６に記載の構成によれば、波長合分波器本体の分波側光導波路群側の端面に、分波側光導波路群の光軸に対して垂直になるようにフォトニック結晶フィルタを接続することにより、回折損失が低減され、波長合分波器本体に分断溝を形成する工程が省略されるので、低損失で製造が容易な波長合分波器の製造方法を得ることができる。
【００４８】
請求項７の発明は、アレイ型波長合分波器本体用基板上に、アレイ型光導波路を用いて合波側光導波路から入射した波長多重信号光を分波して複数の分波側光導波路から出射するか、あるいは複数の分波側光導波路に入射した異なる波長の光信号を合波して合波側光導波路から波長多重信号光を出射するアレイ型波長合分波器本体を、合波側光導波路及び分波側光導波路の各端面が露出するように形成してアレイ型波長合分波器本体を得、光導波路群の各光導波路を伝搬する異なる波長の信号光が透過する複数の格子変調型のフォトニック結晶をフィルタ用基板上に一列に形成してフォトニック結晶フィルタを得、アレイ型波長合分波器本体の分波側光導波路群の各光導波路の他端の各端面にそれぞれ光ファイバを並列に接続して光ファイバ群を形成した後、光ファイバ群を光ファイバの光軸と直交するように分断して分断部を形成し、フォトニック結晶フィルタを分断部に光軸と直交するように挿入するアレイ型波長合分波器の製造方法である。
【００４９】
請求項７に記載の構成によれば、波長合分波器本体に接続された光ファイバの分断部にフォトニック結晶フィルタを挿入するという簡単な構成により、回折損失が低減され、波長合分波器本体に分断溝を形成する工程が省略されるので、低損失で製造が容易な波長合分波器の製造方法を得ることができる。
【００５０】
請求項８の発明は、請求項７に記載の構成に加え、分断部における光ファイバとフォトニック結晶フィルタとの間にコリメート用のレンズをそれぞれ挿入するのが好ましい。
【００５１】
請求項８に記載の構成によれば、コリメート用の集光レンズを光ファイバとフォトニック結晶フィルタとの間にそれぞれ挿入することにより、光ファイバからの拡散光が平行光にされた状態でフォトニック結晶フィルタに入力され、フォトニック結晶フィルタから出力した平行な信号光が絞られて光ファイバに入力されるので、フィルタ用基板の厚さが厚くても回折損失が低減された波長合分波器を製造することができる。
【００５２】
請求項９の発明は、請求項６から８のいずれかに記載の構成に加え、アレイ型波長合分波器本体を、合波側チャネル型光導波路と、一端が合波側チャネル型光導波路に接続された第１のスラブ型光導波路と、一端が第１のスラブ型光導波路の他端に接続され所定の長さずつ長さの異なる複数のチャネル型光導波路からなるアレイ型光導波路と、一端がアレイ型光導波路の各光導波路の他端に接続された第２のスラブ型光導波路と、一端が第２のスラブ型光導波路の他端に接続された複数の分波側チャネル型光導波路からなる分波側チャネル型光導波路群とで構成してもよい。
【００５３】
請求項９に記載の構成によれば、アレイ型波長合分波器本体が、合波側チャネル型光導波路、第１及び第２のスラブ導波路、アレイ型光導波路及び分波側チャネル型光導波路で構成されていても、回折損失が低減され、波長合分波器本体に分断溝を形成する工程が省略されるので、低損失で製造が容易な波長合分波器を得ることができる。
【００５４】
請求項１０の発明は、請求項６から９のいずれかに記載の構成に加え、フォトニック結晶フィルタの作製にデポジッション速度とエッチング速度との比率を適正化する自己クローニング法を用いるのが好ましい。
【００５５】
請求項１０に記載の構成によれば、自己クローニング法を用いてフォトニック結晶フィルタを作製することにより、工業的に量産が容易になる。
【００５６】
請求項１１の発明は、請求項６から１０のいずれかに記載の構成に加え、フォトニック結晶フィルタの作製後にフィルタ用基板を研磨するのが好ましい。
【００５７】
請求項１１に記載の構成によれば、フォトニック結晶フィルタの作製後にフィルタ用基板を薄くすることにより、回折損失を低減させることができる。
【００５８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００５９】
図１（ａ）は本発明のアレイ型波長合分波器の一実施の形態を示す模式図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）に示したアレイ型波長合分波器の格子変調型のフォトニック結晶フィルタ近傍の拡大平面図である。
【００６０】
このアレイ型波長合分波器（以下「ＡＷＧ」という）２０は、ＡＷＧ本体２０ａの分波側（図では右側）の端面にフォトニック結晶フィルタ２１をチャネル型光導波路群（出力導波路群）２２の光軸に垂直になるようにＵＶ樹脂あるいは接着剤等を用いて接続したものである。
【００６１】
このＡＷＧ２０は、合波側光導波路としてのチャネル型光導波路２３に入力した波長多重信号光を分波して分波側光導波路としてのチャネル型光導波路群２２から出力することができ、また、チャネル型光導波路群２２に入力した異なる波長の信号光を合波してチャネル型光導波路２３から出力することができるものであるが、本実施の形態ではＡＷＧ２０を波長分波器として用いた場合について述べる。
【００６２】
フォトニック結晶フィルタ２１は、直交軸のうちの少なくとも二つの座標軸方向に格子定数が周期的に変化している格子変調型のフォトニック結晶フィルタ（以下「フォトニック結晶フィルタ」という）が図示しないフィルタ用基板上に形成されたものである。
【００６３】
ＡＷＧ本体２０ａは、チャネル型光導波路（図では入力導波路）２３と、一端（この場合左端）が入力導波路２３に接続され、レンズとして機能する第１のスラブ型光導波路（この場合、入力側スラブ導波路）２４ａと、一端（この場合右端）が入力側スラブ型光導波路２４ａの他端（この場合左端）に接続され所定の長さずつ長さの異なる複数のチャネル型光導波路からなると共にプリズムとしての機能を有するアレイ型光導波路（以下「アレイ導波路」という）２５と、一端（この場合左端）がアレイ導波路２５の各チャネル型光導波路の他端（この場合右端）に接続されレンズとして機能する第２のスラブ型光導波路（この場合、出力側スラブ導波路）２４ｂと、一端（この場合左端）が出力側スラブ導波路２４ｂの他端（この場合右端）に接続された複数のチャネル型光導波路（この場合、出力導波路）２２ａからなるチャネル型光導波路群（この場合、出力導波路群）２２とをアレイ型波長合分波器本体用基板（以下「基板」という）２６上に形成したものである。
【００６４】
図示しない入力側光ファイバから広帯域のスペクトルを有する波長多重信号光が矢印２７方向にＡＷＧ２０に入力すると、信号光は、入力導波路２３、入力側スラブ導波路２４ａ、アレイ導波路２５、出力側スラブ導波路２４ｂ及びフォトニック結晶フィルタ２１を透過して図示しない出力側光ファイバを介して矢印２８方向に出力されフォトダイオード群２９の各フォトダイオード２９ａに入力される。
【００６５】
このようにＡＷＧ２０を構成したことで、回折損失が低減され、従来のようにＡＷＧ本体２０ａに分断溝を形成する工程が省略されるので、低損失で製造が容易なＡＷＧ２０が得られる。
【００６６】
ここで、本ＡＷＧ２０の全損失は、ＡＷＧ本体２０ａの出力側端面にフォトニック結晶フィルタ２１を接続することにより、これら二つの素子の損失を加算したものになるので、図２に示すようにＡＷＧ２０のクロストーク損失はＡＷＧ本体２０ａのみのクロストーク損失より１０ｄＢ以上増大し、合計で５０ｄＢ以上とすることができる。
【００６７】
図２は本発明のアレイ型波長合分波器のスペクトル特性を示す図であり、横軸が波長を示し、縦軸が透過率を示す。同図において曲線Ｌ１は格子変調型のフォトニック結晶フィルタ２１の特性を示し、曲線Ｌ２はＡＷＧ本体２０ａの特性を示し、曲線Ｌ３はＡＷＧ本体２０ａと格子変調型のフォトニック結晶フィルタ２１とを組み合わせたときの特性をそれぞれ示す。
【００６８】
ＡＷＧ２０の回折損失は１．５ｄＢ以下となるので、挿入損失は２．０ｄＢ以下となる。また、このようなフォトニック結晶フィルタ２１を用いることにより出力導波路２２の光軸に対して垂直になるように接続できるため、損失のバラツキや偏波依存性が発生することがない。
【００６９】
図３（ａ）は図１（ａ）、（ｂ）に示したアレイ型波長合分波器に用いられる格子変調型のフォトニック結晶フィルタの外観斜視図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線部分断面図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）のＩＩＩｃ−ＩＩＩｃ線部分断面図である（図３（ｂ）、（ｃ）では高屈折率媒質及び低屈折率媒質は省略されている）。
【００７０】
このフォトニック結晶フィルタ２１のフィルタ用基板３０にはＳｉまたはＳｉＯ２（石英）が用いられる。本実施の形態では、通信波長帯１．３μｍ〜１．７μｍで透明な石英基板をフィルタ用基板３０に用いた。入力光は、フィルタ用基板３０の一方の主面（例えば上面）３０ａから他方の主面（この場合下面）３０ｂへフィルタ用基板２１の両主面３０ａ、３０ｂに対して垂直な方向に伝搬する。フォトニック結晶フィルタ２１における格子定数Ｌｘが周期的に変化した領域２１−１〜２１−ｎのサイズは、ＡＷＧ本体２０ａ（図１（ａ）参照）の出力導波路２２ａの代表的なコア径約８μｍ×８μｍ（比屈折率差Δ０．７５％）に等しいサイズとし、各領域２１−１〜２１−ｎ間の間隔は２５０μｍとした。
【００７１】
フォトニック結晶フィルタ２１は、石英基板３０に電子ビーム露光によるフォトリソグラフィ及びドライエッチングにより、Ｘ軸方向及びＹ軸方向（面方向）にラインアンドスペース（Ｌｉｎｅ＆Ｓｐａｃｅ）パターン状に加工された構造を有する。ここで、ラインアンドスペースパターン状とは網目模様を示し、この場合、「ライン」は基板断面の凸の領域であり、「スペース」は基板断面の凹の領域であり、Ｘ軸方向及びＹ軸方向にラインとスペースとが交互に形成されたものである。
【００７２】
Ｘ軸方向のピッチの間隔Ｌｘは、ラインアンドスペースパターンの一つのライン幅と一つのスペース幅とを加えた値であり、Ｘ方向のライン幅及びスペース幅をそれぞれＬｉｎｅ−ｘ、Ｓｐａｃｅ−ｘとすると、間隔Ｌｘは数１式で表される。
【００７３】
【数１】
Ｌｘ＝（Ｌｉｎｅ−ｘ）＋（Ｓｐａｃｅ−ｘ）
同様にＹ軸方向のピッチの間隔Ｌｙは、Ｙ方向のライン幅及びスペース幅をそれぞれＬｉｎｅ−ｙ、Ｓｐａｃｅ−ｙとすると、数２式で表される。
【００７４】
【数２】
Ｌｙ＝（Ｌｉｎｅ−ｙ）＋（Ｓｐａｃｅ−ｙ）
本実施の形態では、各領域２１−１〜２１−ｎにおけるＬｘ（＝Ｌｙ）を０．２μｍ〜０．８μｍとした。
【００７５】
このようなラインアンドスペースパターンを有するチップにバイアススパッタリング法により、Ｔａ２Ｏ５膜及びＳｉＯ２膜が交互に積層される。
【００７６】
ここで、バイアススパッタリング法について簡単に説明すると、ターゲットに高周波（Ｒ．Ｆ．）電力を印加させるだけでなく、フィルタ用基板にも高周波電力を印加しながらスパッタリングデポジッションとフィルタ用基板のスパッタエッチングとを可能にする方法である。バイアススパッタリング法による膜厚は、目的とするデバイスの仕様により決められる。それぞれの膜を堆積させる際、後述する自己クローニング法によりある一定の断面形状を保持しながら膜が堆積する。
【００７７】
また、自己クローニング法について簡単に説明すると、デポジッション速度とエッチング速度との比率を適正化することで、ある一定の断面形状を維持しながら膜を堆積していくということである（例えば、川上彰二郎、花泉  修、佐藤  尚、大寺康夫、川嶋貴之、信学論（Ｃ），ｖｏｌ．Ｊ８０−Ｃ−Ｉ，ｐｐ．２９６−２９７，１９９７、特開平１０−３３５７５８号公報「３次元周期構造体及びその作製方法並びに膜の製造方法」参照）。
【００７８】
次に、自己クローニング法を用いてフォトニック結晶フィルタ用基板上にスパッタリング成膜する方法を具体的に述べる。
【００７９】
図４は図１に示したアレイ型波長合分波器に用いた格子変調型のフォトニック結晶フィルタを製造するためのバイアススパッタリング装置の模式図である。
【００８０】
図４に示すバイアススパッタリング装置３１は、主にチャンバ３２と、チャンバ３２内の上部に鉛直に配置され矢印４９方向に回転する回転軸３３の下端に接続された回転板３４と、回転板３４の下面に設けられ表面が下向きになるようにフィルタ用基板（図では１枚の板状であるが、実際はチップ状である）３０を保持する基板ホルダ３５と、チャンバ３２内の下部に配置され、異なる２種類のターゲット３６ａ、３６ｂをそれぞれ保持するターゲット保持台３７ａ、３７ｂと、各ターゲット３６ａ、３６ｂをそれぞれ独立に覆うか露出させるシャッター３８ａ、３８ｂと、回転板３４に整合器３９を介して１３．５６ＭＨｚの高周波電力を供給する高周波電源４０と、各ターゲット３６ａ、３６ｂに整合器４１、４２を介して１３．５６ＭＨｚの高周波電力をそれぞれ供給する高周波電源４３、４４とで構成されている。真空チャンバ３２には必要なガスを矢印４７方向に導入するガス導入部４５と、余分なガスを矢印４８方向に排気するガス排気部４６とが設けられており、図示しないポンプやタンク等にそれぞれ接続されている。
【００８１】
次に図４に示したバイアススパッタリング装置を用いたフォトニック結晶フィルタの作製について説明する。
【００８２】
チャンバ３２内の基板ホルダ３５にチップ化したフィルタ用基板３０を保持させ、各ターゲット保持台３７ａ、３７ｂに各ターゲット３６ａ、３６ｂを保持させた後、チャンバ３２内を真空排気し、各高周波電源４０、４３、４４を作動させると共に、反射波が略「ゼロ」になるように整合器３９、４１、４２のマッチングを制御する。チャンバ３２内の圧力（Ｂａｓｅ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ）は１×１０−５Ｔｏｒｒ以下とする。
【００８３】
フィルタ用基板３０の上面（図では下面）に形成される第１の膜はＴａ２Ｏ５膜であり、その膜厚は約１９０．５ｎｍである。成膜条件は、高周波電力：３００Ｗ、基板側高周波電力：９０Ｗ、成膜ガス：Ａｒ（９．０立方センチメートル毎分（以下「ｓｃｃｍ」とする（ｓｔａｎｄａｒｄ  ｃｕｂｉｃ  ｃｅｎｔｉｍｅｔｅｒｓ  ｍｉｎｕｔｅの略））＋Ｏ２（１．０ｓｃｃｍ）、成膜圧力：１．０×１０−３Ｔｏｒｒとする。第１の膜の成膜速度が１６８オングストローム／分であるので、成膜時間を１１分２０秒とする。
【００８４】
第１の膜の上面（この場合下面）に形成される第２の膜はＳｉＯ２膜であり、その膜厚は約２７２．５ｎｍである。成膜条件は高周波電力：３００Ｗ、基板側高周波電力：９０Ｗ、成膜ガス：Ａｒ（７２．０ｓｃｃｍ）＋Ｏ２（４．０ｓｃｃｍ）、成膜圧力：６．０×１０−３Ｔｏｒｒとする。第２の膜の成膜速度が３１オングストローム／分であるので、成膜時間を８７分５４秒とする。
【００８５】
第１の膜のＴａ２Ｏ５膜（高屈折率媒質の膜）をＨで表し、第２の膜のＳｉＯ２膜（低屈折率媒質の膜）をＬで表して下記に示す膜構成となるように成膜する。
Ｈ−（ＬＨ）７−６Ｌ−（ＨＬ）７−（Ｈ）−（ＬＨ）７−６Ｌ−（ＨＬ）７−（Ｈ）−（ＬＨ）７−６Ｌ−（ＨＬ）７−Ｈ
同構成を有する膜の合計の層数は９１層であり、Ｈ、Ｌの層数はそれぞれ４６層、６０層であるため、合計の膜厚は約２５．１１μｍとなる。
【００８６】
次に、得られたフォトニック結晶フィルタのフィルタ用基板３０の厚さを薄くするため、フィルタ用基板３０の裏面の研磨を行う。フィルタ用基板３０の厚さは約３００μｍであるので、その厚さが２０μｍとなるまで研磨する。
【００８７】
図５（ａ）は本発明のアレイ型波長合分波器の他の実施の形態を示す模式図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）に示したアレイ型波長合分波器の格子変調型のフォトニック結晶フィルタ近傍の拡大平面図である。尚、図１（ａ）、（ｂ）に示した実施の形態と同様の部材には共通の符号を用いた（図５（ａ）ではフォトニック結晶フィルタ２１とフィルタ用溝５４との間が広く誇張されている）。
【００８８】
図５（ａ）、（ｂ）に示したＡＷＧ５０と図１（ａ）、（ｂ）に示したＡＷＧ２０との相違点は、ＡＷＧ本体２０ａの各出力導波路２２ａの他端の各端面に並列接続された光ファイバ群５１の分断部５２にフォトニック結晶フィルタ２１を挿入した点である。
【００８９】
本ＡＷＧ５０の製作について説明する。
【００９０】
ＡＷＧ本体５０ａと、複数のＶ溝５３とＶ溝５３を横切る方向に１つのフィルタ挿入用溝５４とが形成されたＶ溝台５５と、複数（出力導波路２２ａの数の２倍の数）の光ファイバ５１ａ、５１ｂとを準備する。Ｖ溝５３の数は出力導波路２２ａの数と同数とする（多くてもよい）。
【００９１】
ＡＷＧ本体２０ａの出力導波路２２ａから出力した信号光を受光するＡＷＧ側出力光ファイバ５１ａをアレイ状に配置したＡＷＧ側光ファイバアレイ５１ａａと、ＡＷＧ側光ファイバアレイ５１ａａに光学的に接続されるＰＤ（フォトダイオード）側光ファイバ５１ｂをアレイ状に配置したＰＤ側光ファイバアレイ５１ｂａとを端面同士が所定距離（例えば約５０μｍ）離れると共に光軸が一致するようにＶ溝台５５のＶ溝５３内に固定する。ＡＷＧ側光ファイバアレイ５１ａａと、ＰＤ側光ファイバアレイ５１ｂａとの固定部に形成された端面間の空間に、フォトニック結晶フィルタ２１を挿入した後、ＵＶ樹脂あるいは接着剤を用いて接続する。尚、このフォトニック結晶フィルタ２１のフィルタ用基板３０（図１（ｂ）参照）は、その厚さを約３００μｍから約２０μｍに研磨によって薄くしたものである。
【００９２】
このように、ＡＷＧ本体２０ａの各出力導波路２２に接続された光ファイバアレイ５１ａａと光ファイバアレイ５１ｂａとの間（分断部５２）にフォトニック結晶フィルタ２１が挿入されているので、ＡＷＧ５０の全損失はそれぞれの素子の損失を加算したものになり、クロストークの損失は図１（ａ）、（ｂ）に示したＡＷＧ２０と同様に、図２に示すように５０ｄＢ以上となる。本ＡＷＧ５０の回折損失は１．５ｄＢ以下となるので、挿入損失は２．０ｄＢ以下となる。
【００９３】
また、本ＡＷＧ５０は、フォトニック結晶フィルタ２１を用いることによって、出力導波路群２２に接続された光ファイバアレイ５１の分断部５２において光軸に対して垂直になるように挿入することができるので、ＡＷＧ５０の損失のバラツキや偏波依存性は発生しない。
【００９４】
図６（ａ）は本発明のアレイ型波長合分波器の他の実施の形態を示す模式図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）に示したアレイ型波長合分波器の格子変調型のフォトニック結晶フィルタ近傍の拡大平面図である。
【００９５】
図６（ａ）、（ｂ）に示したＡＷＧ６０と図５（ａ）、（ｂ）に示したＡＷＧ５０との相違点は、フォトニック結晶フィルタ２１の入出力側と光ファイバアレイ５１ａａ、５１ｂａとの間にコリメート用の集光レンズ６１ａ、６１ｂを挿入した点である。
【００９６】
コリメート用の集光レンズ６１ａ、６１ｂにはイオン交換法を用いた屈折率分布型のレンズ、例えばセルフォックレンズ（登録商標）を用いるのが好ましい。
【００９７】
本ＡＷＧ６０は、フォトニック結晶フィルタ２１の入力側（図では左側）に集光レンズ６１ａを用いて光ファイバ５１ａからの出力光を平行光（コリメート光）にし、フォトニック結晶フィルタ２１でフィルタリングを行い、フィルタリング後の平行光を出力側（この場合右側）の集光レンズ６１ｂで集束させて光ファイバ５１ｂに入力させるようになっている。集光レンズ６１ａ、６１ｂを用いることによって、フィルタ用基板の厚さが３００μｍ以上であっても、ＡＷＧ６０の回折損失を「ゼロ」にすることができる。
【００９８】
このようにＡＷＧ本体２０ａの各出力導波路２２ａに接続された光ファイバアレイ５１の分断部６２にフォトニック結晶フィルタ２１を挿入すると共に、フォトニック結晶フィルタ２１の入出力側にコリメート用の集光レンズ６１ａ、６１ｂを挿入することで、ＡＷＧ６０の全損失はそれぞれの素子の損失を加算したものになるので、クロストークの損失は図１（ａ）、（ｂ）に示したＡＷＧ２０と同様に、図２に示すように５０ｄＢ以上となる。本ＡＷＧ６０の回折損失は略０ｄＢとなるので、挿入損失は０．５ｄＢ以下となる。また、本ＡＷＧ６０は、フォトニック結晶フィルタ２１を用いることによって、出力導波路２２ａに接続された光ファイバアレイ５１の分断部６２において各光軸に対して垂直になるように挿入することができるので、ＡＷＧ６０の損失のバラツキや偏波依存性は発生しない。
【００９９】
ここで、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。格子変調型のフォトニック結晶フィルタのフォトニック結晶は３次元に限定されるものではなく、２次元としてもよい。但し、２次元フォトニック結晶を用いた場合、フォトニック結晶フィルタの透過信号光は偏波依存性を有することになる。
【０１００】
以上において、本発明の実施の形態によれば、次のような効果が得られる。
（１）格子変調型のフォトニック結晶フィルタを用いたＡＷＧのクロストークの損失を５０ｄＢ以上とすることができ、さらに挿入損失を従来のＡＷＧよりも８ｄＢ以上（請求項１、２、５、６の場合）若しくは１０ｄＢ以上（請求項３、７の場合）低減させることができる。
（２）石英系光ファイバとの接続損失を低減させることができる。
（３）工業的に量産が容易なフォトニック結晶フィルタを製作することができる。
（４）フォトニック結晶フィルタにおける回折損失を１０ｄＢ以上低減させることができ、挿入損失を従来のＡＷＧよりも１０ｄＢ以上低減させることができる。
【０１０１】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、クロストークが大きく製造が容易なアレイ型波長合分波器及びその製造方法の提供を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明のアレイ型波長合分波器の一実施の形態を示す模式図であり、（ｂ）は（ａ）に示したアレイ型波長合分波器の格子変調型のフォトニック結晶フィルタ近傍の拡大平面図である。
【図２】本発明のアレイ型波長合分波器のスペクトル特性を示す図である。
【図３】（ａ）は図１（ａ）、（ｂ）に示したアレイ型波長合分波器に用いられる格子変調型のフォトニック結晶フィルタの外観斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線部分断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＩＩＩｃ−ＩＩＩｃ線部分断面図である。
【図４】図１に示したアレイ型波長合分波器に用いた格子変調型のフォトニック結晶フィルタを製造するためのバイアススパッタリング装置の模式図である。
【図５】（ａ）は本発明のアレイ型波長合分波器の他の実施の形態を示す模式図であり、（ｂ）は（ａ）に示したアレイ型波長合分波器の格子変調型のフォトニック結晶フィルタ近傍の拡大平面図である。
【図６】（ａ）は本発明のアレイ型波長合分波器の他の実施の形態を示す模式図であり、（ｂ）は（ａ）に示したアレイ型波長合分波器の格子変調型のフォトニック結晶フィルタ近傍の拡大平面図である。
【図７】（ａ）は１次元のフォトニック結晶の模式図であり、（ｂ）は２次元のフォトニック結晶の模式図であり、（ｃ）は３次元のフォトニック結晶の模式図である。
【図８】（ａ）は本発明の前提となったアレイ型波長合分波器の概念図であり、（ｂ）は（ａ）のフォトニック結晶フィルタ近傍の部分拡大平面図である。
【図９】図８（ａ）、（ｂ）に示したアレイ型波長合分波器のスペクトル特性を示す図である。
【図１０】（ａ）は格子変調型フォトニック結晶フィルタの外観斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示した格子変調型のフォトニック結晶フィルタの基本的な特性を示す説明図である。
【符号の説明】
２０  アレイ型波長合分波器（ＡＷＧ）
２１  フォトニック結晶フィルタ
２２  チャネル型光導波路群（出力導波路群）
２２ａ  チャネル型光導波路（出力導波路）
２３  チャネル型光導波路（入力導波路）
２４ａ  第１のスラブ型光導波路（入力側スラブ導波路）
２４ｂ  第２のスラブ型光導波路（出力側スラブ導波路）
２５  アレイ型光導波路（アレイ導波路）
２６  アレイ型波長合分波器本体用基板（基板）
２９  フォトダイオード群
【図１】
2004325899.tif 000003
【図２】
2004325899.tif 000004
【図３】
2004325899.tif 000005
【図４】
2004325899.tif 000006
【図５】
2004325899.tif 000007
【図６】
2004325899.tif 000008
【図７】
2004325899.tif 000009
【図８】
2004325899.tif 000010
【図９】
2004325899.tif 000011
【図１０】
2004325899.tif 000012