(57)【要約】【課題】不要な波長の信号光の漏れ出しを抑制しつつ、所望の波長の光を選択して透過させる。【解決手段】電界吸収型変調器２ａ、２ｂおよび方向性結合器３ａ、３ｂをＩｎＰ基板１上に設け、光吸収端波長が互いに異なるように電界吸収型変調器２ａ、２ｂを構成し、電界吸収型変調器２ａ、２ｂから出力された光吸収端波長の異なる光を方向性結合器３ｂにて合波させて、波長がλｍの任意の１個のチャンネルを有する出力信号光Ｌ６を取り出す。【選択図】      図１
2005003961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印加電圧に基づいて光吸収端波長を制御する第１光変調器と、
印加電圧に基づいて前記第１光変調器と異なるように光吸収端波長を制御する第２光変調器と、
前記第１光変調器から出力される光と前記第２光変調器から出力される光とを干渉させることにより、前記第１光変調器から出力される光の波長と前記第２光変調器から出力される光の波長の重複部分を消光させる干渉器とを備えることを特徴とする波長可変光フィルタ。
【請求項２】
光分波器と、
前記光分波器の一方の出力側に光学的に結合された第１電界吸収型変調器と、
前記光分波器の他方の出力側に光学的に結合され、前記第１電界吸収型変調器と異なる光吸収端波長を有する第２電界吸収型変調器と、
前記第１および前記第２電界吸収型変調器の出力側にそれぞれ光学的に結合された光合波器と、
前記第１および前記第２電界吸収型変調器の電極に共通に接続された電気配線とを備えることを特徴とする波長可変光フィルタ。
【請求項３】
半導体基板上に形成された第１方向性結合器と、
前記第１方向性結合器の一方の出力側に光学的に結合され、前記半導体基板上に形成された第１電界吸収型変調器と、
前記第１方向性結合器光分波器の他方の出力側に光学的に結合されるようにして前記半導体基板上に形成され、前記第１電界吸収型変調器と異なる光吸収端波長を有する第２電界吸収型変調器と、
前記半導体基板上に形成され、一方の入力側が前記第１電界吸収型変調器に光学的に結合されるとともに、他方の入力側が前記第２電界吸収型変調器に光学的に結合された第２方向性結合器と、
前記第１および前記第２電界吸収型変調器の電極に共通に接続された電気配線とを備えることを特徴とする波長可変光フィルタ。
【請求項４】
前記第１および前記第２方向性結合器は、
前記半導体基板上にそれぞれ形成された第１クラッド層と、
前記第１クラッド層上にそれぞれ形成されたコア層と、
前記コア層上にそれぞれ形成された第２クラッド層とを備え、
前記第１および前記第２電界吸収型変調器は、
前記半導体基板上にそれぞれ形成された第３クラッド層と、
前記第３クラッド層上にそれぞれ形成され、光吸収端波長が互いに異なる多重量子井戸コア層と、
前記多重量子井戸コア層上にそれぞれ形成された第４クラッド層と、
前記第４クラッド層上にそれぞれ形成されたキャップ層と、
前記キャップ層上にそれぞれ形成された電極とを備えることを特徴とする請求項３記載の波長可変光フィルタ。
【請求項５】
前記多重量子井戸コア層は、前記第１および前記第２電界吸収型変調器とで組成または膜厚の少なくとも一方が異なることを特徴とする請求項４記載の波長可変光フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は波長可変光フィルタに関し、特に、波長多重された複数の信号光から所望の波長の信号光を抽出する方法に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ネットワークの高速・大容量化の進展に伴い、波長多重分割方式（ＷＤＭ）により多チャンネル化してより多くの情報を光ファイバで伝達する技術の研究・開発が進められている。
ここで、ＷＤＭシステムでは、信号が波長多重化されているため、所望の信号を取り出すためには、波長多重された複数の信号光から所望の波長の信号光を抽出する必要がある。このため、ＷＤＭシステムを実現するには、任意の波長の光を高速に選択して透過させることが可能な波長可変光フィルタが重要なデバイスとなる。
【０００３】
図５は、従来の波長可変光フィルタの概略構成を示す平面図である。
図５において、ニオブ酸リチウム基板１０１には、マッハツェンダー干渉計１０２が形成されている。ここで、マッハツェンダー干渉計１０２には、１対の光導波路アーム１０５ａ、１０５ｂが設けられ、光導波路アーム１０５ａ、１０５ｂは、入力側光導波路１０３および出力側光導波路１０４に結合されている。そして、光導波路アーム１０５ａ、１０５ｂの側方には、光導波路アーム１０５ａ、１０５ｂを導波する光の位相変調を行う電極１０６ａ〜１０６ｃが設けられている。
【０００４】
そして、入力側光導波路１０３に入力された光は、光導波路アーム１０５ａ、１０５ｂで２分岐させられる。そして、電極１０６ａ〜１０６ｃに電圧を印加し、光導波路アーム１０５ａ、１０５ｂの屈折率を変化させることにより、光導波路アーム１０５ａ、１０５ｂを導波する光の位相を変化させる。そして、位相が変化させられた光を出力側光導波路１０４で合波させ、合波時の干渉効果を利用して特定の波長の光を消光させることにより、任意の波長の光を出力させることができる。
【０００５】
【非特許文献１】
Ｅｄ  Ｌ．Ｗｏｏｔｅｎ，Ｒｕｓｓｅｌｌ  Ｌ．Ｓｔｏｎｅ，Ｅｄ  Ｗ．Ｍｉｌｅｓ，ａｎｄ  Ｅｒｉｃ  Ｍ．Ｂｒａｄｌｅｙ，“Ｒａｐｉｄｌｙ  Ｔｕｎａｂｌｅ  Ｎａｒｒｏｗｂａｎｄ  Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｆｉｌｔｅｒ  Ｕｓｉｎｇ  ＬｉＮｂＯ３  Ｕｎｂａｌａｎｃｅｄ  Ｍａｃｈ−ＺｅｈｎｄｅｒＩｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒｓ”，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｖｏｌ．１４，ｎｏ．１１，ｐｐ．２５３０−２５３６，１９９６
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の波長可変光フィルタでは、透過波長から一定間隔（例えば、３μｍ）だけ離れた波長の光も原理的に透過されるため、取り扱われる波長が広範囲に及ぶＷＤＭシステムなどには、波長可変光フィルタの適用が困難であるという問題があった。
そこで、本発明の目的は、不要な波長の信号光の漏れ出しを抑制しつつ、所望の波長の光を選択して透過させることが可能な波長可変光フィルタを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１記載の波長可変光フィルタによれば、印加電圧に基づいて光吸収端波長を制御する第１光変調器と、印加電圧に基づいて前記第１光変調器と異なるように光吸収端波長を制御する第２光変調器と、前記第１光変調器から出力される光と前記第２光変調器から出力される光とを干渉させることにより、前記第１光変調器から出力される光の波長と前記第２光変調器から出力される光の波長の重複部分を消光させる干渉器とを備えることを特徴とする。
【０００８】
これにより、第１光変調器の光吸収端波長と第２光変調器の光吸収端波長との間の波長の光のみを選択して透過させることが可能となり、それ以外の波長の光を消光させることが可能となる。このため、第１光変調器の光吸収端波長と第２光変調器の光吸収端波長との間の間隔を保ったまま、第１光変調器の光吸収端波長と第２光変調器の光吸収端波長とをそれぞれシフトさせることにより、不要な波長の信号光の漏れ出しを抑制しつつ、所望の波長の光を選択して透過させることが可能となり、取り扱われる波長が広範囲に及ぶ場合においても、波長可変光フィルタを適用することを可能として、ＷＤＭシステムの多チャンネル化を促進することが可能となる。
【０００９】
また、請求項２記載の波長可変光フィルタによれば、光分波器と、前記光分波器の一方の出力側に光学的に結合された第１電界吸収型変調器と、前記光分波器の他方の出力側に光学的に結合され、前記第１電界吸収型変調器と異なる光吸収端波長を有する第２電界吸収型変調器と、前記第１および前記第２電界吸収型変調器の出力側にそれぞれ光学的に結合された光合波器と、前記第１および前記第２電界吸収型変調器の電極に共通に接続された電気配線とを備えることを特徴とする。
【００１０】
これにより、第１および前記第２電界吸収型変調器の電極に共通の電圧を印加することで、第１光変調器の光吸収端波長と第２光変調器の光吸収端波長との間の間隔を一定に保ったまま、第１電界吸収型変調器の光吸収端波長と第２電界吸収型変調器の光吸収端波長とをそれぞれシフトさせることが可能となる。また、第１および第２電界吸収型変調器に強度の等しいＷＤＭ信号光をそれぞれ入力することが可能となるとともに、第１および第２電界吸収型変調器からそれぞれ出力される光を干渉させて、第１および第２電界吸収型変調器からそれぞれ出力される光の波長の重複部分を消光させることが可能となる。
【００１１】
このため、低電圧駆動を可能としつつ、第１電界吸収型変調器の光吸収端波長と第２電界吸収型変調器の光吸収端波長との間の波長の光のみを選択して透過させることが可能となり、不要な波長の信号光の漏れ出しを抑制しつつ、所望の波長の光を選択して透過させることが可能となる。
また、請求項３記載の波長可変光フィルタによれば、半導体基板上に形成された第１方向性結合器と、前記第１方向性結合器の一方の出力側に光学的に結合され、前記半導体基板上に形成された第１電界吸収型変調器と、前記第１方向性結合器光分波器の他方の出力側に光学的に結合されるようにして前記半導体基板上に形成され、前記第１電界吸収型変調器と異なる光吸収端波長を有する第２電界吸収型変調器と、前記半導体基板上に形成され、一方の入力側が前記第１電界吸収型変調器に光学的に結合されるとともに、他方の入力側が前記第２電界吸収型変調器に光学的に結合された第２方向性結合器と、前記第１および前記第２電界吸収型変調器の電極に共通に接続された電気配線とを備えることを特徴とする。
【００１２】
これにより、強度が等しく、位相がπ／２だけ異なるＷＤＭ信号光を第１および第２電界吸収型変調器にそれぞれ入力することが可能となるとともに、第１および第２電界吸収型変調器からそれぞれ出力される光の波長の重複部分を消光させて、第１光変調器の光吸収端波長と第２光変調器の光吸収端波長との間の波長の光のみを選択して取り出すことが可能となる。
【００１３】
このため、低電圧駆動を可能としつつ、所望の波長の光を選択して透過させることが可能となるとともに、方向性結合器および電界吸収型変調器を同一半導体基板上にモノリシック集積化することが可能となり、ＷＤＭシステムの小型化を図りつつ、ＷＤＭシステムの多チャンネル化を促進することが可能となる。
【００１４】
また、請求項４記載の波長可変光フィルタによれば、前記第１および前記第２方向性結合器は、前記半導体基板上にそれぞれ形成された第１クラッド層と、前記第１クラッド層上にそれぞれ形成されたコア層と、前記コア層上にそれぞれ形成された第２クラッド層とを備え、前記第１および前記第２電界吸収型変調器は、前記半導体基板上にそれぞれ形成された第３クラッド層と、前記第３クラッド層上にそれぞれ形成され、光吸収端波長が互いに異なる多重量子井戸コア層と、前記多重量子井戸コア層上にそれぞれ形成された第４クラッド層と、前記第４クラッド層上にそれぞれ形成されたキャップ層と、前記キャップ層上にそれぞれ形成された電極とを備えることを特徴とする。
【００１５】
これにより、方向性結合器および電界吸収型変調器を同一半導体基板上にモノリシック集積化することを可能としつつ、第１電界吸収型変調器の光吸収端波長と第２電界吸収型変調器の光吸収端波長とを異ならせることが可能となり、ＷＤＭシステムの小型化を図りつつ、ＷＤＭシステムの多チャンネル化を促進することが可能となる。
【００１６】
また、請求項５記載の波長可変光フィルタによれば、前記多重量子井戸コア層は、前記第１および前記第２電界吸収型変調器とで組成または膜厚の少なくとも一方が異なることを特徴とする。
これにより、多重量子井戸コア層の組成または膜厚を変化させることで、第１電界吸収型変調器の光吸収端波長と第２電界吸収型変調器の光吸収端波長とを異ならせることが可能となる。このため、第１および前記第２電界吸収型変調器に共通の電圧を印加した場合においても、所望の波長の光を選択して透過させることが可能となり、ＷＤＭシステムの構成の煩雑化を抑制しつつ、ＷＤＭシステムの多チャンネル化を促進することが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る波長可変光フィルタについて図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る波長可変光フィルタの概略構成を示す平面図である。
図１において、ＩｎＰ基板１上には、電界吸収型変調器（ＥＡＭ：Ｅｌｅｃｔｒｏａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）２ａ、２ｂおよび方向性結合器３ａ、３ｂが設けられている。ここで、方向性結合器３ａの入力側には、１対の光導波路４ａ、４ｂが光学的に結合され、方向性結合器３ａの出力側には、１対の光導波路５ａ、５ｂが光学的に結合され、方向性結合器３ｂの入力側には、１対の光導波路６ａ、６ｂが光学的に結合され、方向性結合器３ｂの出力側には、１対の光導波路７ａ、７ｂが光学的に結合されている。
【００１８】
そして、方向性結合器３ａの一方の出力側は、光導波路５ａを介して電界吸収型変調器２ａの入力側に光学的に結合され、方向性結合器３ａの他方の出力側は、光導波路５ｂを介して電界吸収型変調器２ｂの入力側に光学的に結合され、方向性結合器３ｂの一方の入力側は、光導波路６ａを介して電界吸収型変調器２ａの出力側に光学的に結合され、方向性結合器３ｂの他方の入力側は、光導波路６ｂを介して電界吸収型変調器２ｂの出力側に光学的に結合されている。
【００１９】
また、電界吸収型変調器２ａ、２ｂ上には、電界吸収型変調器２ａ、２ｂに電圧を印加するｐ側電極８ａ、８ｂがそれぞれ設けられ、ｐ側電極８ａ、８ｂは電気配線９を介し引き出し電気配線１０に共通に接続されている。
ここで、方向性結合器３ａは光分波器として動作することができ、光導波路４ａ、４ｂのいずれか一方から入力された信号光を２分岐させて、強度が等しく、位相がπ／２だけ異なる光を光導波路５ａ、５ｂにそれぞれ出力することができる。
【００２０】
また、方向性結合器３ｂは光合波器として動作することができ、光導波路６ａ、６ｂを介して入力された信号光を合波させて、入力側の両方に入力された信号光を出力側の一方に出力するとともに、入力側の一方に入力された信号光を出力側の両方に出力することができる。
図２は、図１の方向性結合器３ａの構成例を切り欠いて示す斜視図である。
【００２１】
図２において、ＩｎＰ基板１上にはＩｎＰクラッド層１１、ＩｎＡｌＧａＡｓコア層１２およびＩｎＰクラッド層１３が順次積層されている。そして、１対の対称配置された光導波路が形成され、これら１対の光導波路間で光学的に結合可能なように、ＩｎＰクラッド層１１、ＩｎＡｌＧａＡｓコア層１２およびＩｎＰクラッド層１３をパターニングすることにより、方向性結合器３ａおよび光導波路４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂをＩｎＰ基板１上に形成することができる。
【００２２】
また、図１において、電界吸収型変調器２ａ、２ｂは、ｐ側電極８ａ、８ｂにそれぞれ印加される電圧に基づいて、吸収端波長を長波長側にシフトさせ、入力光の吸収係数を変化させることにより、光変調を行うことができる。
そして、光を吸収させるコア層がバルクである場合には、フランツケルディッシュ効果を利用して光吸収係数を変化させることができ、光を吸収させるコア層が多重量子井戸構造である場合には、量子閉じ込めシュタルク効果を利用して光吸収係数を変化させることができる。
【００２３】
ここで、電界吸収型変調器２ａ、２ｂは光吸収端波長が互いに異なるように構成されている。そして、電界吸収型変調器２ａ、２ｂの光吸収端波長を互いに異ならせる場合、電界吸収型変調器２ａ、２ｂのコア層の組成または膜厚を互いに異ならせることができる。
図３は、図１の電界吸収型変調器２ａ、２ｂの構成例を切り欠いて示す斜視図である。
【００２４】
図３において、ＩｎＰ基板１上には、ｎ−ＩｎＰクラッド層２１ａ、２１ｂがそれぞれ形成され、ｎ−ＩｎＰクラッド層２１ａ、２１ｂ上には、ｉ−ＩｎＡｌＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ多重量子井戸コア層２２ａ、２２ｂがそれぞれ形成されている。そして、ｉ−ＩｎＡｌＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ多重量子井戸コア層２２ａ、２２ｂ上には、ｐ−ＩｎＰクラッド層２３ａ、２３ｂがそれぞれ形成され、ｐ−ＩｎＰクラッド層２３ａ、２３ｂ上には、ｐ＋−ＩｎＧａＡｓキャップ層２４ａ、２４ｂがそれぞれ形成され、ｐ＋−ＩｎＧａＡｓキャップ層２４ａ、２４ｂ上にはｐ側電極８ａ、８ｂがそれぞれ形成されている。
【００２５】
そして、ｎ−ＩｎＰクラッド層２１ａ、ｉ−ＩｎＡｌＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ多重量子井戸コア層２２ａ、ｐ−ＩｎＰクラッド層２３ａ、ｐ＋−ＩｎＧａＡｓキャップ層２４ａおよびｐ側電極８ａにより電界吸収型変調器２ａを構成し、ｎ−ＩｎＰクラッド層２１ｂ、ｉ−ＩｎＡｌＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ多重量子井戸コア層２２ｂ、ｐ−ＩｎＰクラッド層２３ｂ、ｐ＋−ＩｎＧａＡｓキャップ層２４ｂおよびｐ側電極８ｂにより電界吸収型変調器２ｂを構成することができる。
【００２６】
なお、電界吸収型変調器２ａ、２ｂのコア層として、ｉ−ＩｎＡｌＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ多重量子井戸コア層２２ａ、２２ｂをそれぞれ用いることにより、光通信で用いられる１．５５μｍ帯に波長可変光フィルタを適用することを可能としつつ、波長可変光フィルタを効率よく動作させることが可能となる。
また、電界吸収型変調器２ａおよび電界吸収型変調器２ｂの間にはポリイミド層２５が埋め込まれ、ポリイミド層２５上には、ｐ側電極８ａ、８ｂに接続された電気配線９および引き出し電気配線１０が形成されている。また、ＩｎＰ基板１の裏面にはｎ側電極２６が形成されている。
【００２７】
ここで、電界吸収型変調器２ａ、２ｂの光吸収端波長が互いに異なるように、ｉ−ＩｎＡｌＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ多重量子井戸コア層２２ａ、２２ｂの組成または膜厚が設定されている。
そして、引き出し電気配線１０を介してｐ側電極８ａ、８ｂに共通に電圧を印加することで、電界吸収型変調器２ａ、２ｂの光吸収端波長の間隔を一定に保ちつつ、電界吸収型変調器２ａ、２ｂの光吸収端波長を長波長側にシフトさせることができる。
【００２８】
図４は、本発明の一実施形態に係る電界吸収型変調器２ａ、２ｂの光吸収スペクトルの制御方法を示す図である。
図４において、印加電圧Ｖ＝０では、電界吸収型変調器２ａ、２ｂは、光吸収端波長λＡ０、λＢ０よりも長波長側の光をそれぞれ透過させ、光吸収端波長λＡ０、λＢ０よりも短波長側の光をそれぞれ吸収することができる。
【００２９】
そして、Ｖ＝Ｖｘの電圧を逆バイアス側に印加すると、電界吸収型変調器２ａ、２ｂの光吸収端波長は長波長側にシフトして、それぞれλＡｘ、λＢｘとなる。このため、電界吸収型変調器２ａ、２ｂは、印加電圧Ｖ＝Ｖｘでは、光吸収端波長λＡｘ、λＢｘよりも長波長側の光をそれぞれ透過させ、光吸収端波長λＡｘ、λＢｘよりも短波長側の光をそれぞれ吸収することができる。
【００３０】
ここで、図３のｉ−ＩｎＡｌＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ多重量子井戸コア層２２ａ、２２ｂの組成または膜厚を制御することで、λＡｘ−λＢｘ＝ΔλＷＤＭ（ただし、ΔλＷＤＭはＷＤＭ信号光の波長間隔）となるように、電界吸収型変調器２ａ、２ｂの光吸収端波長λＡｘ、λＢｘを設定することができる。
そして、ｐ側電極８ａ、８ｂに共通に印加される電圧を制御することで、電界吸収型変調器２ａ、２ｂの光吸収端波長の間隔をΔλＷＤＭに保ちつつ、電界吸収型変調器２ａ、２ｂの光吸収端波長を長波長側にそれぞれシフトさせることができる。
【００３１】
次に、本発明の実施形態に係る波長可変光フィルタの動作について、図１を参照しながら説明する。
図１において、電界吸収型変調器２ａ、２ｂは、印加電圧Ｖ＝Ｖｍでは、光吸収端波長がそれぞれλＡ、λＢとなるように設定され、光吸収端波長の差分λＡ−λＢ＝ΔλＷＤＭに設定されているものとする。
【００３２】
そして、λ１、λ２、・・・、λｍ−１、λｍ、λｍ＋１、・・・、λｎ（ただし、λｍ＜λｍ＋１；ｍは１〜ｎの自然数）のｎ個のチャンネルを有するＷＤＭ信号光Ｌ１が、光導波路４ａを介して方向性結合器３ａの一方の入力ポートに入力されたものとする。
そして、ＷＤＭ信号光Ｌ１が、方向性結合器３ａの一方の入力ポートに入力されると、方向性結合器３ａにて、強度が２等分され、位相差がπ／２のＷＤＭ信号光Ｌ２、Ｌ３が生成される。そして、方向性結合器３ａで生成された一方のＷＤＭ信号光Ｌ２は、光導波路５ａを介して電界吸収型変調器２ａに入力され、方向性結合器３ａで生成された他方のＷＤＭ信号光Ｌ３は、光導波路５ｂを介して電界吸収型変調器２ｂに入力される。
【００３３】
そして、光吸収端波長λＡがλｍ＜λＡ＜λｍ＋１となるような電圧Ｖｍが電界吸収型変調器２ａに印加された状態で、ＷＤＭ信号光Ｌ２が電界吸収型変調器２ａに入力されると、光吸収端波長λＡよりも短波長側の光は吸収され、光吸収端波長λＡよりも長波長側の光は透過する。このため、λｍ＋１、λｍ＋２、・・・、λｎの（ｎ−ｍ）個のチャンネルを有するＷＤＭ信号光Ｌ４が電界吸収型変調器２ａにて生成され、このＷＤＭ信号光Ｌ４が光導波路６ａを介して方向性結合器３ｂの一方の入力ポートに入力される。
【００３４】
また、電圧Ｖｍが電界吸収型変調器２ｂに印加されると、電界吸収型変調器２ｂの光吸収端波長λＢは、λｍ−１＜λＢ（＝λＡ−ΔλＷＤＭ）＜λｍとなる。このため、ＷＤＭ信号光Ｌ３が電界吸収型変調器２ｂに入力されると、λｍ、λｍ＋１、λｍ＋２、・・・、λｎの（ｎ−ｍ＋１）個のチャンネルを有するＷＤＭ信号光Ｌ５が電界吸収型変調器２ｂにて生成され、ＷＤＭ信号光Ｌ５が光導波路６ｂを介して方向性結合器３ｂの他方の入力ポートに入力される。
【００３５】
このため、方向性結合器３ｂには、ＷＤＭ信号光Ｌ４、Ｌ５のうちのλｍ＋１、λｍ＋２、・・・、λｎの波長の光が、同一の振幅、位相差π／２で方向性結合器３ｂの両方の入力ポートにそれぞれ入力され、ＷＤＭ信号光Ｌ５のうちのλｍの波長の光が方向性結合器３ｂの一方の入力ポートにのみ入力される。
ここで、方向性結合器３ｂは、振幅が等しく、位相差がπ／２の信号光が両方の入力ポートにそれぞれ入力されると、出力側の一方にのみその信号光を出力する。これに対し、方向性結合器３ｂは、信号光が一方の入力ポートにのみ入力されると、出力側の両方にその信号光を出力する。
【００３６】
このため、ＷＤＭ信号光Ｌ４、Ｌ５が光導波路６ａ、６ｂをそれぞれ介して方向性結合器３ｂに入力されると、λｍの１個のチャンネルを有する出力信号光Ｌ６が光導波路７ａを介して出力されるとともに、λｍ、λｍ＋１、λｍ＋２、・・・、λｎの（ｎ−ｍ＋１）個のチャンネルを有する出力信号光Ｌ７が光導波路７ｂを介して出力される。
【００３７】
これにより、λ１、λ２、・・・、λｍ−１、λｍ、λｍ＋１、・・・、λｎのｎ個のチャンネルを有するＷＤＭ信号光Ｌ１が波長可変光フィルタに入力された場合においても、電界吸収型変調器２ａ、２ｂに印加される電圧を制御することで、λ１、λ２、・・・、λｍ−１、λｍ＋１、・・・、λｎの波長の光が漏れ出すことを防止しつつ、波長がλｍの任意の１個のチャンネルを有する出力信号光Ｌ６を取り出すことができ、取り扱われる波長が広範囲に及ぶＷＤＭシステムに容易に適用することが可能となる。
【００３８】
また、方向性結合器３ａ、３ｂおよび電界吸収型変調器２ａ、２ｂを用いて波長可変光フィルタを構成することにより、低電圧駆動を可能としつつ、波長可変光フィルタを同一のＩｎＰ基板１上にモノリシック集積化することが可能となり、ＷＤＭシステムの小型化を図りつつ、ＷＤＭシステムの多チャンネル化を促進することが可能となる。
【００３９】
なお、光吸収端波長の差分λＡ−λＢ＝ｉ×ΔλＷＤＭ（ただし、ｉは整数）となるように、電界吸収型変調器２ａ、２ｂを設計することで、任意の個数のチャンネルから連続するｉ個のチャンネルを有するＷＤＭ信号光を取り出すようにしてもよい。
また、上述した実施形態では、光分波器および光合波器として方向性結合器３ａ、３ｂを用いる方法について説明したが、多モード干渉型結合器などを光分波器および光合波器として使用するようにしてもよい。
【００４０】
また、上述した実施形態では、ｉ−ＩｎＡｌＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ多重量子井戸コア層２２ａ、２２ｂをそれぞれ有する電界吸収型変調器２ａ、２ｂを例にとって説明したが、ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ多重量子井戸コア層、ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ多重量子井戸コア層、あるいはＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＧａＡｓＰ多重量子井戸コア層などを有する電界吸収型変調器でもよく、ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰバルク吸収層を有する電界吸収型変調器でもよい。また、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多重量子井戸吸収層を有する電界吸収型変調器をＧａＡｓ基板上に形成することにより、０．８μｍ帯に適用できるようにしてもよい。
【００４１】
また、上述した実施形態では、波長可変光フィルタを単体で構成する方法について説明したが、波長可変光フィルタを半導体レーザなどの他の半導体デバイスとモノリシック集積化するようにしてもよい。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、不要な波長の信号光の漏れ出しを抑制しつつ、所望の波長の光を選択して透過させることが可能となり、取り扱われる波長が広範囲に及ぶ場合においても、波長可変光フィルタを適用することを可能として、ＷＤＭシステムの多チャンネル化を促進することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る波長可変光フィルタの概略構成を示す平面図である。
【図２】図１の方向性結合器の構成例を切り欠いて示す斜視図である。
【図３】図１の電界吸収型変調器の構成例を切り欠いて示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る電界吸収型変調器の光吸収スペクトルの制御方法を示す図である。
【図５】従来の波長可変光フィルタの概略構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１  ＩｎＰ基板
２ａ、２ｂ  電界吸収型変調器
３ａ、３ｂ  方向性結合器
４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂ  光導波路
８ａ、８ｂ  ｐ側電極
９  電気配線
１０  引き出し電気配線
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３  ＷＤＭ信号光
Ｌ４、Ｌ５  ＷＤＭ光
Ｌ６、Ｌ７  出力信号光
１１、１３  ＩｎＰクラッド層
１２  ＩｎＡｌＧａＡｓコア層
２１ａ、２１ｂ  ｎ−ＩｎＰクラッド層
２２ａ、２２ｂ  ｉ−ＩｎＡｌＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ多重量子井戸コア層
２３ａ、２３ｂ  ｐ−ＩｎＰクラッド層
２４ａ、２４ｂ  ｐ＋−ＩｎＧａＡｓキャップ層
２５  ポリイミド層
２６  ｎ側電極
【図１】
2005003961.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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