(57)【要約】【課題】調整時の光パワーが大きくとれ、調整後の光損失を少なくできる光回路の調整方法を提供する。【解決手段】光回路２０の光導波路２３に光を入射させ、取り出された光を参照しつつ該光回路２０内の調整箇所を調整する方法であって、上記光導波路１中にこの光導波路１に対して傾斜する溝２を形成することにより、この光導波路１へ入射してきた光を上記溝２で反射させ、この反射の方向に参照用光導波路３を形成することにより、上記溝２で反射した光をこの参照用光導波路３に導き、この参照用光導波路３から取り出された光を参照しつつ上記溝２より入射側の調整箇所で調整を行い、調整の終了後に上記溝２に光反射を防止する反射防止材を充填する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光回路の光導波路に光を入射させ、取り出された光を参照しつつ該光回路内の調整箇所を調整する方法であって、上記光導波路中にこの光導波路に対して傾斜する溝を形成することにより、この光導波路へ入射してきた光を上記溝で反射させ、この反射の方向に参照用光導波路を形成することにより、上記溝で反射した光をこの参照用光導波路に導き、この参照用光導波路から取り出された光を参照しつつ上記溝より入射側の調整箇所で調整を行い、調整の終了後に上記溝に光反射を防止する反射防止材を充填することを特徴とする光回路の調整方法。
【請求項２】
上記反射防止材の充填後、上記光導波路から出射された光を参照しつつ上記溝より出射側の調整箇所で調整を行うことを特徴とする請求項１記載の光回路の調整方法。
【請求項３】
光の伝搬経路に沿って存在する複数の調整箇所を調整するときに、各調整箇所間に上記溝及び参照用光導波路をそれぞれ形成し、光の伝搬順に調整箇所の調整と溝への反射防止材の充填とを交互に行うことを特徴とする請求項１又は２記載の光回路の調整方法。
【請求項４】
上記溝の傾斜角度を光が全反射する角度とすることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の光回路の調整方法。
【請求項５】
上記反射防止材として上記光導波路と屈折率が同等な材料を用いることを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の光回路の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光導波路を有する光回路の調整方法に係り、特に、調整時の光パワーが大きくとれ、調整後の光損失を少なくできる光回路の調整方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光導波路中に光回路要素を構成した光回路は、同種類或いは異種類の光回路要素を多段に組み合わせることで、所望の機能を実現したり機能を高めたりすることができる。例えば、非特許文献１のように、ＭＺＩ光回路要素を多段に組み合わせることで、任意の波長損失特性を実現することができる。図４に示されるように、ある一定のチャネル波長間隔を有する信号４１をその２倍のチャネル波長間隔でそのチャネル波長間隔だけ波長がずれた２つの信号４２，４２に分波、またはその逆に合波する機能を持つインターリーブ光合分波器もＭＺＩ光回路要素を多段に組み合わせることで、高性能化を実現することができる。
【０００３】
また、光導波路中に光回路要素を構成した光回路は、各種光回路要素を１つの基板上に集積化することができ、例えば、アレイ導波路型合分波器とＭＺＩ型光スイッチとを集積化することで、これらの光回路要素を別々に作った場合に比べて両光回路要素間を接続する光ファイバの取り回しがなくなり、小型に作ることができる。
【０００４】
【非特許文献１】
Ｋ．Ｊｉｎｇｕｊｉ  ａｎｄ  Ｍ．Ｋａｗａｃｈｉ，“Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｏｆ  ｃｏｈｅｒｅｎｔ  ｔｗｏ−ｐｏｒｔ  ｌａｔｔｉｃｅ−ｆｏｒｍ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｄｅｌａｙ−ｌｉｎｅ  ｃｉｒｃｕｉｔ，”Ｊ．ＬｉｇｈｔｗａｖｅＴｅｃｈｎｏｌ．，ｖｏｌ．１３，ｐｐ．７３−８２，Ｊａｎ．１９９５．
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図５のように光回路要素５１を多段に接続した光回路５０は、入射端５２から出射端５３までの光回路全体の特性が個々の光回路要素５１の特性の重ね合わせとして現れる。光回路要素５１が多段に接続された光回路５０において個々の光回路要素５１の特性を確認することは難しく、これらの光回路要素５１が調整の必要な光回路要素である場合、調整が困難となる。接続段数が多くなると調整が不可能になる場合もある。また、光回路要素５１を多段に接続した光回路５０中のいずれかの光回路要素５１に欠陥があった場合に、その欠陥のある光回路要素を特定することは難しい。
【０００６】
従来は、光回路要素５１間を繋いでいる光導波路素子５４を切断して個々の光回路要素５１に分離することで、欠陥を調査したり、調整することができたが、分離した光回路５０を多段接続の光回路５０に再生することはほぼ不可能であった。また、図６のように光回路要素６１を多段に接続した光回路６０中に予め光を分岐する光回路要素（カプラ６２及びタップ６３）を作り込んでおき、このタップ６３から個々の光回路要素６１の特性をモニタする方法もあった。しかし、タップ６３に分岐する光は本来の光回路６０にとって損失分になるため、モニタする光のパワーが小さいことが要求される。その一方で、個々の光回路要素６１の特性をよく把握するためには、タップ６３に分岐する光に十分大きいパワーが要求される。タップ６３に分岐する光を多くしたい及び少なくしたいという相反する２つの要求を同時に満たすことは困難である。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、調整時の光パワーが大きくとれ、調整後の光損失を少なくできる光回路の調整方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、光回路の光導波路に光を入射させ、取り出された光を参照しつつ該光回路内の調整箇所を調整する方法であって、上記光導波路中にこの光導波路に対して傾斜する溝を形成することにより、この光導波路へ入射してきた光を上記溝で反射させ、この反射の方向に参照用光導波路を形成することにより、上記溝で反射した光をこの参照用光導波路に導き、この参照用光導波路から取り出された光を参照しつつ上記溝より入射側の調整箇所で調整を行い、調整の終了後に上記溝に光反射を防止する反射防止材を充填するものである。
【０００９】
上記反射防止材の充填後、上記光導波路から出射された光を参照しつつ上記溝より出射側の調整箇所で調整を行ってもよい。
【００１０】
光の伝搬経路に沿って存在する複数の調整箇所を調整するときに、各調整箇所間に上記溝及び参照用光導波路をそれぞれ形成し、光の伝搬順に調整箇所の調整と溝への反射防止材の充填とを交互に行ってもよい。
【００１１】
上記溝の傾斜角度を光が全反射する角度としてもよい。
【００１２】
上記反射防止材として上記光導波路と屈折率が同等な材料を用いてもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１４】
図１に示されるように、本発明に係る光回路の調整方法では、光導波路１中に溝２と参照用光導波路３とを形成する。溝２を形成したことにより、光導波路１は入射側光導波路４と出射側光導波路５に分離される。なお、この光回路は、基板６上に設けたクラッド７内にクラッド７とは屈折率の異なるコア８を設けることで実現されている。光導波路１はチャネル型導波路である。溝２には何も充填しない。光を吸収しない空気等の気体を充填すると考えてもよい。
【００１５】
溝２は光導波路１に対して傾斜させて設ける。その傾斜角度は光ができるだけ多く反射する、例えば、全反射する角度とする。参照用光導波路３は、溝２における反射の方向に設けて反射光に結合できるようにする。溝２には、屈折率が光導波路１（コア８）に近く溝２での光反射を防止することのできる屈折率整合剤、樹脂、低融点ガラス等の反射防止材を充填できるようにしておく。
【００１６】
光回路において図１の構成とした部分をモニタ回路部９と呼ぶことにする。
【００１７】
モニタ回路部９において、溝２に何も充填されていないときは、入射側光導波路４へ入射してきた光は溝２で全反射され、参照用光導波路３に導かれる。溝２に反射防止材を充填した後は、入射側光導波路４へ入射してきた光は反射されることなく出射側光導波路５に導かれる。
【００１８】
このモニタ回路部９を調整用ヒータ付き多段ＭＺＩ光回路に導入した実施形態を図２に示す。
【００１９】
この光回路２０は、ＭＺＩ光回路要素２１（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ）を多段に接続したものである。ＭＺＩ光回路要素２１は、光路長の異なる２本の光導波路２２，２３のいずれか一方又は両方に調整用ヒータ２４を設け、これら光導波路２２，２３の両端をそれぞれ光合分波器２５でまとめたものである。各ＭＺＩ光回路要素２１は、隣接する光合分波器２５を共有して次々と接続されている。
【００２０】
入射端２６から入射した光は、ＭＺＩ光回路要素２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを順に通過して出射端２７から出射される。各ＭＺＩ光回路要素２１の調整用ヒータ２４は、この光回路２０の中の調整箇所に相当する。従って、この光回路２０では、入射端２６から出射端２７までの光の伝搬経路に沿って複数の調整箇所が存在することになる。
【００２１】
この実施形態は、調整用ヒータ２４を設けた光導波路２３の調整用ヒータ２４より出射側に図１のようなモニタ回路部９を形成したものである。
【００２２】
図示のように、調整箇所である各調整用ヒータ２４間に溝２及び参照用光導波路３がそれぞれ形成されている。参照用光導波路３は光回路２０の適宜な端部まで延出されているので、参照用光導波路３に導かれた光を光回路２０の外部のモニタ装置に取り出すことは容易である。
【００２３】
なお、一段目のＭＺＩ光回路要素２１ａには、後述する手順から明らかなように、特にモニタ回路部９を形成しなくてもよい。
【００２４】
以下、光回路の調整手順を図２と図３により説明する。
【００２５】
まず、ステップＳ１において、全ての溝２に何も充填しない状態で入射端２６へ光を入射させると、この光はＭＺＩ光回路要素２１ａを経て二段目のＭＺＩ光回路要素２１ｂに入射される。この光はＭＺＩ光回路要素２１ｂの溝２で全反射されて参照用光導波路３に導かれる。そこで、このＭＺＩ光回路要素２１ｂの参照用光導波路３に外部のモニタ装置を光結合させておく。
【００２６】
ステップＳ２において、モニタ装置によりＭＺＩ光回路要素２１ａの特性をモニタすることができる。即ち、ＭＺＩ光回路要素２１ａからＭＺＩ光回路要素２１ｂに入射した光は、ＭＺＩ光回路要素２１ｂの中では入射側光導波路４へ入射し、溝２で全反射され、参照用光導波路３に導かれる。ＭＺＩ光回路要素２１ｂの調整用ヒータ２４は作用させない状態にしておくと、ステップＳ３において、一段目のＭＺＩ光回路要素２１ａの調整用ヒータ２４での調整のみによる特性変化をモニタしつつ、この一段目の調整をすることができる。
【００２７】
このようにして一段目のＭＺＩ光回路要素２１ａの調整を終えた後、ステップＳ４において、ＭＺＩ光回路要素２１ｂの溝２に反射防止材を充填する。この充填により、ＭＺＩ光回路要素２１ｂの入射側光導波路４へ入射した光は、溝２で反射されず出射側光導波路５に導かれる。この光は、三段目のＭＺＩ光回路要素２１ｃへ入射される。この光は、ＭＺＩ光回路要素２１ｃの中では入射側光導波路４へ入射し、溝２で全反射され、参照用光導波路３に導かれる。そこで、外部のモニタ装置をＭＺＩ光回路要素２１ｃの参照用光導波路３に光結合させる。
【００２８】
ステップＳ５において、モニタ装置でモニタされる光は一段目のＭＺＩ光回路要素２１ａを通った光であるから、ＭＺＩ光回路要素２１ａの特性にも影響されているが、ＭＺＩ光回路要素２１ａは既に調整済みであることから、この光をモニタしつつＭＺＩ光回路要素２１ｂを調整することは容易である。即ち、ＭＺＩ光回路要素２１ｃの調整用ヒータ２４は作用させない状態にしておき、ステップＳ６において、ＭＺＩ光回路要素２１ｂの調整用ヒータ２４での調整のみによる特性変化をモニタしつつ、この二段目の調整をすることができる。
【００２９】
このようにして二段目のＭＺＩ光回路要素２１ｂの調整を終えた後、ステップＳ７において、ＭＺＩ光回路要素２１ｃの溝２に反射防止材を充填する。この充填により、ＭＺＩ光回路要素２１ｃの入射側光導波路４へ入射した光は、溝２で反射されず出射側光導波路５に導かれる。
【００３０】
以下同様に、光の伝搬順に調整箇所である調整用ヒータ２４の調整と溝２への反射防止材の充填とを交互に行う。四段目のＭＺＩ光回路要素２１ｄに配置した参照用光導波路３からの光をモニタして三段目のＭＺＩ光回路要素２１ｃを調整した後は、溝２に反射防止材を充填すると出射端２７に光が導かれるようになるので、出射端２７にモニタ装置を光結合させるとよい。
【００３１】
以上の手順により伝搬順に調整箇所の調整と溝２への反射防止材の充填とを交互に行うことで、個々のＭＺＩ光回路要素２１の特性を容易に調整することができ、かつ全体の光回路２０も所望した特性に調整することができる。一般に、ＭＺＩ光回路要素２１が多段接続された光回路で所望の特性（例えば、波長損失特性）を得るためには、個々のＭＺＩ光回路要素２１の位相をそれぞれ独立に調整する必要がある。モニタ回路部９のない図５の従来技術では、全てのＭＺＩ光回路要素２１を通った光しかモニタできないので、個々のＭＺＩ光回路要素２１を調整することは不可能であったが、本発明では上記のように容易に調整することができる。
【００３２】
また、光を分岐する図６の従来技術では、モニタする光パワーの獲得と光回路にとっての光損失の抑制とが矛盾し合う問題があった。本発明では、調整時には入射光が全反射してモニタ装置に取り出されるのでモニタする光パワーは十分に大きくとれ、調整後には入射光が無反射で出射されるので光損失は少なくなる。
【００３３】
上記の実施形態では光回路要素をＭＺＩ光回路要素２１としたが他の種類の光回路要素であっても本発明は適用できる。
【００３４】
図１の光回路２０では、光導波路２３中の調整用ヒータ２４より出射側にモニタ回路部９を形成したが調整用ヒータ２４より入射側にモニタ回路部９を形成してもよい。
【００３５】
【発明の効果】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００３６】
（１）調整時には光パワーが大きくとれ、しかも、調整後には光損失を少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す光回路のモニタ回路部の拡大透視図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す調整用ヒータ付き多段ＭＺＩ光回路の平面視構成図である。
【図３】本発明の一実施形態を示す調整手順図である。
【図４】従来のインターリーブ光合分波器の平面視構成図である。
【図５】従来の光回路要素を多段に接続した光回路の平面視構成図である。
【図６】従来のカプラ及びタップを付けた光回路の平面視構成図である。
【符号の説明】
１  光導波路
２  溝
３  参照用光導波路
９  モニタ回路部
２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ  ＭＺＩ光回路要素
２２，２３  光導波路
２４  調整用ヒータ
【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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