(57)【要約】【課題】本発明は、極めて簡易な構成で光信号を周波数に応じて分波導出することができ、極めてコスト安に光周波数分波機能を構成できることになり、更に、この光周波数分波機能を有する光学素子を用いてハイブリッド光集積回路を構成することで、デジタル演算の基礎出力とすることもできる極めて画期的な光周波数分波フィルタ及びハイブリッド光集積回路用光学素子を提供するものである。【解決手段】表面に反射層１を設けた平板状光学素材２に入射する光信号３の内、所定の波長より小さい光信号３ａは透過し、所定の波長より大きい光信号３ｂは反射し得るような幅のスリット４を前記反射層１に設けたものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に反射層を設けた平板状光学素材に入射する光信号の内、所定の波長より小さい光信号は透過し、所定の波長より大きい光信号は反射し得るような幅のスリットを前記反射層に設けたことを特徴とする光周波数分波フィルタ。
【請求項２】
平板状光学素材の表面に反射層として、入射する光信号の内、所定の波長より小さい光信号は透過し、所定の波長より大きい光信号は反射し得るように設定した間隙を有する粗成膜状若しくは斑点膜状の反射層を設けたことを特徴とする光周波数分波フィルタ。
【請求項３】
四方形の平板状光学素材から成るコアにおいて、このコアの光信号が入射する一端面と対向する他端面に、請求項１，２のいずれか１項に記載の反射層若しくは光学効果を有する媒質から成る成膜層を設け、前記一端面及び他端面に誘電体コート（多層化を含む）を設けたことを特徴とするハイブリッド光集積回路用光学素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光周波数分波フィルタ及びハイブリッド光集積回路用光学素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
光学分野における技術は、光ファイバー伝送路への多重送信や光集積回路技術として、方向性結合器そして双安定レーザによるフリップフロップ回路等が実現されている。
【０００３】
現在これらに用いられている多重化された光信号の多重出力分波導出方法としては、２個の光方向性結合器と１個のマッハツェンダー干渉計によって構成した光周波数分波機能を用いた方法が採用されているが、更に簡素な構成で前記光周波数分波機能を実現することが今後の大容量ブロードバンドへ対処し得るものと考えられる。
【０００４】
一方、コンピュータのＣＰＵにおいては、大容量情報処理の更なる高速化を実現するための基礎演算として、光演算基礎技術が開発されており、光分野において論理ゲート及び十進法演算が実現すれば光速の演算を基礎次元で提供できることになる。
【０００５】
本発明は、上述のような現状に鑑み、表面に反射層を設けた平板状光学素材に入射する所定の波長より小さい光信号は透過し、所定の波長より大きい光信号は反射し得る幅に設定したスリットを設けることで、極めて簡易な構成で前記光信号を波長（周波数）に応じて分波導出することができ、極めてコスト安に光周波数分波機能を構成できることになり、更に、この光周波数分波機能を有する光学素子を用いてハイブリッド光集積回路を構成することで、デジタル演算の基礎出力とすることもできる極めて画期的な光周波数分波フィルタ及びハイブリッド光集積回路用光学素子を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【０００７】
表面に反射層１を設けた平板状光学素材２に入射する光信号３の内、所定の波長より小さい光信号３ａは透過し、所定の波長より大きい光信号３ｂは反射し得るような幅のスリット４を前記反射層１に設けたことを特徴とする光周波数分波フィルタに係るものである。
【０００８】
また、平板状光学素材２の表面に反射層１として、入射する光信号３の内、所定の波長より小さい光信号３ａは透過し、所定の波長より大きい光信号３ｂは反射し得るように設定した間隙６を有する粗成膜状若しくは斑点膜状の反射層１を設けたことを特徴とする光周波数分波フィルタに係るものである。
【０００９】
また、四方形の平板状光学素材２から成るコア５において、このコア５の光信号３が入射する一端面５ａと対向する他端面５ｂに、請求項１，２のいずれか１項に記載の反射層１若しくは光学効果を有する媒質から成る成膜層１５を設け、前記一端面５ａ及び他端面５ｂに誘電体コート７（多層化を含む）を設けたことを特徴とするハイブリッド光集積回路用光学素子に係るものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
好適と考える本発明の実施の形態（発明をどのように実施するか）を、図面に基づいてその作用効果を示して簡単に説明する。
【００１１】
平板状光学素材２に光信号３が入射すると、この光信号３は、反射層１に設けられたスリット４の幅に応じて所定の波長より小さい光信号３ａが透過して透過出力として導出されることになり、所定の波長より大きい光信号３ｂは前記スリット４に反射されて反射出力として導出されることになる。
【００１２】
即ち、極めて簡易な構成で光信号３を波長（周波数）に応じて分波導出することができるから、極めてコスト安に光周波数分波機能を構成できることになる。
【００１３】
また、例えば、後述する実施例に基づいて説明すると、四方形の平板状光学素材２のコア５において、このコア５の一端面５ａから入射する光信号３と対向する他端面５ｂにハーフミラーとした前記反射層１を設け、前記一端面５ａ及び他端面５ｂに誘電体コート７（多層化を含む）を設けたハイブリッド光集積回路用光学素子を構成し、この光学素子８を多段化し、この光学素子８と光変調器９とを光導波路１０を有する光導波路基板１１に設けたハイブリッド光集積回路１２を構成することで、入力された光波高合波が波高分割されて分波導出され、この波高を分別し得るように構成することでデジタル演算の基礎出力とすることができる。
【００１４】
また、前記反射層１の替わりに光学効果を有する媒質から成る成膜層を前記他端面５ｂに設けた構成としても良く、この場合には、ラマン分光等の特殊光の二次導出を出力することができることになる。
【００１５】
従って、本発明は、極めて簡易な構成で光信号を周波数に応じて分波導出することができ、極めてコスト安に光周波数分波機能を構成できることになり、更に、この光周波数分波機能を有する光学素子を用いてハイブリッド光集積回路を構成することで、デジタル演算の基礎出力とすることもできる極めて画期的な光周波数分波フィルタ及びハイブリッド光集積回路用光学素子となる。
【００１６】
【実施例】
本発明の具体的な実施例について説明する。
【００１７】
本実施例は、表面に反射層１を設けた平板状光学素材２に、この平板状光学素材２に入射する光信号３の内、所定の波長より小さい光信号３ａは透過し、所定の波長より大きい光信号３ｂは反射し得るような幅のスリット４を反射層１を剥離することで設けたものである。
【００１８】
具体的には、光通信において、その通信効率を上げるため、光信号３の多重化が一般化されているが、その多重通信の出力側での分波出力機能をより簡易な構成とするため、光物性事象を応用したスリット、即ち、本実施例は、光波はその波長より狭い間隙は通過しない現象を用いて図１に図示したような平板状光学素材２に設けた反射層１に、この反射層１を所定幅剥離することでスリット４を設けることにより、入射した光信号３のうち、所定の波長より小さい光信号３ａは透過出力として導出し、所定の波長より大きい光信号３ｂは反射出力として導出することにより光周波数分波機能を達成することができるものである。
【００１９】
更に、この作用を有する平板状光学素材２を図５に図示したような素子形状、具体的には四方形の平板状光学素材２のコア５において、このコア５の一端面５ａから入射する光信号３と対向する他端面５ｂに、前記反射層１を設け、全前記一端面５ａ及び他端面５ｂに誘電体コート７（多層化）を設けた分波導出光素子とすると、コア５の一端面５ａから入射した光信号３は、対向する他端面５ｂに設けられた前記反射層１により上述と同様に分波導出され、しかも、この反射層１をハーフミラーとすることで、光波高合波を波高分割できることになる。
【００２０】
また、光信号３を分波導出する上述のスリット４を設けた反射層１の替わりに図２に図示したような入射する光信号３の内、所定の波長より小さい光信号３ａは透過し、所定の波長より大きい光信号３ｂは反射し得るように設定した間隙６を有する粗成膜状若しくは斑点膜状の反射層１を、前記コア５の一端面５ａ及び他端面５ｂに設けた構成としても良い。
【００２１】
また、前記コア５の他端面５ｂにラマン分光を生じるような光学効果を有する媒質から成る成膜層１５を設けても良く、この場合には、図４に図示したように前記他端面５ｂでラマン分光が起こることで、入射した光信号３ｃが異なる波長の光信号３ｄに変化して導出されることになる。
【００２２】
また、図６に図示したように、前記誘電体コート７を、前記コア５の外面全体に設け、前記成膜層１５をこのコア５の他端面５ｂに設けた場合には、コア５の一端面５ａから入射した光信号３がラマン分光により異なる波長の光信号３ｄとして導出されることになる。尚、前記成膜層１５を設けずに、前記スリット４と同様に（図６中破線で示されるように）分波導出できるように構成しても良い。
【００２３】
上述したような（図５に図示したような）光学素子８を図７に図示したようなカップラ１３を利用して多段化し、光導波路基板１１へ図３に図示したように光変調器９と共に設置することでハイブリッド光集積回路１２を構成すると共に、前記波高分割した光信号３を波高分別し得るように構成することで、１個のチップとしてデジタル演算出力をその構成により求めることができる。
【００２４】
尚、図中符号１４は前記カップラ１３への信号入力部である。
【００２５】
従って、本実施例は、光信号の分波機能として多重化された搬送信号を容易に分波導出することができ、前記分波導出機能を有する装置の簡略化が達成されることになる。
【００２６】
更に、デジタル演算用としての簡素化された光学基板の配置により、これまで達成し得なかった光信号による演算が可能となり、光学基板による光信号操作を素子形状に集約して光導波路基板へ配列してハイブリッド光集積回路を構成すれば多様な演算解析を求めることができるモジュールができることになる。
【００２７】
コンピュータは、その原理を二進法、そして論理ゲートから十進法に変換され、多くの情報が処理されているが、更に今後の飛躍的な情報量の増加により、その演算処理速度が従来以上に求められることになるが、本発明は、そのコンピュータを構成するＣＰＵの基礎演算部分への高速演算を可能にするものである。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成したから、極めて簡易な構成で光信号を周波数に応じて分波導出することができ、極めてコスト安に光周波数分波機能を構成できることになり、更に、この光周波数分波機能を有する光学素子を用いてハイブリッド光集積回路を構成することで、デジタル演算の基礎出力とすることもでき、その上、本発明の光学素子の外周全面に誘電体コートを施すことで光学素子単体での応用が可能となる極めて画期的な光周波数分波フィルタ及びハイブリッド光集積回路用光学素子となる。
【００２９】
また、請求項２，３に記載の発明においては、本発明を一層容易に実現できる実用性に秀れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の説明斜視図である。
【図２】本実施例の説明側断面図である。
【図３】本実施例の説明斜視図である。
【図４】本実施例の説明斜視図である。
【図５】本実施例の説明斜視図である。
【図６】本実施例の説明斜視図である。
【図７】本実施例のカップラの説明図である。
【符号の説明】
１  反射層
２  平板状光学素材
３  光信号
３ａ  所定の波長より小さい光信号
３ｂ  所定の波長より大きい光信号
４  スリット
５  コア
５ａ  一端面
５ｂ  他端面
６  間隙
７  誘電体コート
１５  成膜層
【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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