(57)【要約】【課題】光信号の送信側及び受信側でのクロストークを最小化するためのブラッグ回折格子を備えた光分波器を提供する。【解決手段】モードカップリングのために所定区間において隣接して配置された第１、第２導波路１１０，１２０を備え、第１導波路の一端部１１０ａから入力された受信光を第２導波路を介して受光素子ＰＤに転送し、第１導波路の他端部１１０ｂから入力された発信光を第１導波路の一端部を介して出力する導波路を利用した光分波器において、受信光の波長をほぼ１００％透過し且つ発信光の波長はほぼ１００％反射してクロストークを最小化するべく第２導波路上に形成された波長選択性を持つ第１ブラッグ回折格子１２１を備えたことを特徴とするブラッグ回折格子付き光分波器を提供する。【選択図】図１１
2005018072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モードカップリングのために所定区間において隣接して配置された第１及び第２導波路を備え、前記第１導波路の一端部から入力された受信光を前記第２導波路を介して受光素子に転送し、前記第１導波路の他端部から入力された発信光を前記第１導波路の一端部を介して出力する導波路を利用した光分波器において、
前記受信光の波長をほぼ１００％透過し且つ前記発信光の波長はほぼ１００％反射してクロストーク（cross−talk）を最小化するべく前記第２導波路上に形成された波長選択性を持つ第１ブラッグ回折格子を有することを特徴とするブラッグ回折格子付き光分波器。
【請求項２】
発信光の波長はほぼ１００％透過し且つ受信光の波長をほぼ１００％反射するよう、第１導波路上に形成された第２ブラッグ回折格子をさらに有する請求項１に記載のブラッグ回折格子付き光分波器。
【請求項３】
ブラッグ回折格子は、該ブラッグ回折格子により反射された光が導波路の外部に放出されるよう、勾配を持つように形成される請求項１または請求項２に記載のブラッグ回折格子付き光分波器。
【請求項４】
光源と、
第１波長の光信号を受信する第１光検出器と、
前記光源と連結された一端部と光信号を入出力する他端部とを備え、前記光源からの発信光を該他端部を介して出力する第１導波路と、
モードカップリングのために所定区間において前記第１導波路と隣接して配置され、前記第１導波路の他端部から入力される第１波長の光信号を前記第１光検出器に転送するように一端部が前記第１光検出器と連結された第２導波路と、
前記第１波長の光信号はほぼ１００％透過し且つ前記発信光の波長はほぼ１００％反射して前記第１光検出器において測定される発信光の波長によるクロストーク（cross−talk）を最小化するように前記第２導波路の一端部上に形成された、波長選択性を持つ第１ブラッグ回折格子と、を備えて構成されることを特徴とする光通信モジュール。
【請求項５】
発信光の波長はほぼ１００％透過し且つ第１波長の光信号をほぼ１００％反射して光源において測定される光信号の受信波長によるクロストークを最小化するように第１導波路の一端部上に形成された第２ブラッグ回折格子をさらに備える請求項４に記載の光通信モジュール。
【請求項６】
第２波長の光信号を受信する第２光検出器と、
モードカップリングのために所定区間において前記第２導波路と隣接して配置され、第１導波路の他端部から入力される第２波長の光信号を前記第２光検出器に転送するように一端部が前記第２光検出器と連結された第３導波路と、
前記第２波長の光信号はほぼ１００％透過し且つ発信光の波長はほぼ１００％反射して前記第２光検出器において測定される発信光の波長によるクロストークを最小化するように前記第３導波路の一端部上に形成された、波長選択性を持つ第３ブラッグ回折格子と、をさらに備える請求項４に記載の光通信モジュール。
【請求項７】
第２波長の光信号はほぼ１００％透過し且つ第１波長の波長はほぼ１００％反射して第２光検出器において測定される第１波長の光信号によるクロストークを最小化するように第３導波路の一端部上に形成された、波長選択性を持つ第４ブラッグ回折格子をさらに備える請求項６に記載の光通信モジュール。
【請求項８】
発信光の波長はほぼ１００％透過し且つ第１波長の光信号及び第２波長の光信号をほぼ１００％反射して光源において測定される第１及び第２波長の光信号によるクロストークを最小化するように第１導波路の一端部上に形成された第５ブラッグ回折格子をさらに備える請求項６に記載の光通信モジュール。
【請求項９】
第５ブラッグ回折格子は、
発信光の波長はほぼ１００％透過し且つ第１波長の光信号をほぼ１００％反射する第６ブラッグ回折格子と、
前記発信光の波長はほぼ１００％透過し且つ第２波長の光信号をほぼ１００％反射する第７ブラッグ回折格子と、から構成される請求項７に記載の光通信モジュール。
【請求項１０】
第１波長の光信号はほぼ１００％透過し且つ第２波長の光信号はほぼ１００％反射して第１光検出器において測定される第２波長の光信号によるクロストークを最小化するように第２導波路の一端部上に形成された、波長選択性を持つ第８ブラッグ回折格子をさらに備える請求項６に記載の光通信モジュール。
【請求項１１】
ブラッグ回折格子は、該ブラッグ回折格子により反射された光が導波路の外部に放出されるよう、勾配を持つように形成される請求項４〜１０のいずれか１項に記載の光通信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信モジュールに関し、特に、光信号の送信側と受信側でのクロストーク（cross−talk）を最小化するためのブラッグ回折格子を備えた光分波器及びこれを利用した光通信モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近来、１本の光ファイバを利用して２以上の異なる波長の光信号を双方向において通過させ、これを送受信する双方向光通信モジュールに対する必要性が大きくなってきている。
【０００３】
図１は、相異なる波長の光を利用した波長多重双方向光通信の原理を説明するための図である。
【０００４】
図１を参照すれば、１つの基地局１と複数の加入者２が光ファイバ３を介して連結される。図１では、１つの加入者のみを示したが、実際には多くの加入者が存在する。したがって、１つの双方向光通信装置は、数多くの分岐点があり、各光ファイバを介して加入者装置に到達する。基地局１は、電話やＴＶ信号のような情報をデジタル信号に変換することによって発光素子、すなわちレーザダイオードＬＤ１ ４を駆動する。この信号は、波長λ１の信号として分波器５により光ファイバ３に伝えられ、加入者側の分波器６を経て受光素子ＰＤ２ ７に受信される。これが再び電気信号に変換されて音声、インターネットテキストまたは動画像として再生される。このように基地局１から加入者２に向かう方向を“下り方向（downstream）”という。一方、加入者２側は、データ情報信号を発光素子ＬＤ２ ８でλ２の光信号に変換する。該λ２の光は分波器６を経て光ファイバ３を介して基地局１の分波器５を経て受光素子ＰＤ１ ９に入る。すると、基地局１はフォトダイオードＰＤ１ ９で変換された電気信号を適宜処理する。このように加入者２から基地局１に向かう方向を“上り方向（upstream）”という。
【０００５】
このように１本の光ファイバを介して２本以上の波長を有する光信号を転送するためには、基地局側及び加入者側の両方において光の波長を識別し、光経路を分離する機能が必要とされるが、この機能を行うのが分波器である。
【０００６】
分波器を製造する方法には、光ファイバを利用する方法、光薄膜導波路を利用する方法があるが、最近では小型化、低価格化、高集積化の趨勢に合わせて光薄膜導波路が主として利用されている。このような光薄膜導波路を利用した分波器には、波長分割多重化フィルタ（WDM filter）、多重モード干渉計（Multi−Mode Interferometer；ＭＭＩ）、方向性結合器（directional coupler）などがある。
【０００７】
図２は、従来の技術に係る波長分割多重化フィルタを利用した分波器が適用された光通信モジュールの一構成例を示すものであり、該分波器は、多層薄膜フィルタ（Multi−layer Thin Film Filter）２１を基板２２に挿入し、光ファイバ２３から入ってくる光と光源２４から出てくる光を、両光の波長差によって分離させる構造となっている。
【０００８】
図２において、光ファイバ２３を介して特定波長λ１を持つ光信号が入り、この信号は第１導波路を経て導波されて光ファイバの反対側にある多層薄膜フィルタ２１に到達する。多層薄膜フィルタ２１は、特定波長λ２のみを反射させるフィルタであるから、光ファイバ２３から入射された光の波長λ１が反射波長λ２でなければ多層薄膜フィルタ２１を透過して光検出器２５、例えばフォトダイオード（Photo Diode）に到達する。これに対し、光ファイバ２３を介して入射された光と異なる波長λ２を有する光源、例えばレーザダイオード（Laser Diode）から出射された光は第２導波路に入射され伝播され、多層薄膜フィルタ２１から反射されて光ファイバ２３を介して出射される。
【０００９】
しかし、このような従来技術は、多層薄膜フィルタを基板に挿入するための工程に極めて複雑で高精度の作業が必要とされるなど、実際適用には不都合があった。
【００１０】
図３及び図４は、従来技術に係る光薄膜導波路を利用した光分波器の他の構成例を示す図である。図３は、多重モード干渉計（Multi−Mode Interferometer：ＭＭＩ）を利用した分波器を示すものであり、図４及び図５は方向性結合器（Directional Coupler：ＤＣ）を利用した分波器を示すものである。特に、図４は相異なる二つの波長を利用した場合の光分波器（biplexer）の構成を示し、図５は相異なる三つの波長を利用した場合の光分波器（triplex）の構成を示している。
【００１１】
図３に示す従来のＭＭＩを利用した分波器では、図６及び図７に示すように導波路の幅Ｗと長さＬによってクロストーク（cross−talk）と挿入損失（insertion loss）が異なってくる。図６ａ及び図６ｂはそれぞれ、導波路の幅Ｗによる１５５０ｎｍ波長、１３１０ｎｍ波長における挿入損失ＯとクロストークＰの変化を示している。図７ａ及び図７ｂはそれぞれ、導波路の長さＬによる１５５０ｎｍ波長、１３１０ｎｍ波長における挿入損失ＯとクロストークＰの変化を示している。図面中、Ｑは設計基準値を表す。ここで、クロストークとは、意図したポート（port）における信号の最大出力と任意の他のポート（port）において測定される信号の最大出力との比のことを意味し、クロストークが大きいと信号の歪みが強いのを意味する。
【００１２】
図４及び図５に示した方向性結合器もまた、導波路間の距離Ｄと長さＬによって図８ないし図１０に示すようにクロストーク（cross−talk）と挿入損失（insertion loss）が異なってくる。
【００１３】
図８ａ及び図８ｂはそれぞれ、図４の分波器を適用した光通信モジュールにおいて、導波路間の距離Ｄによる１５５０ｎｍ波長、１３１０ｎｍ波長における挿入損失ＯとクロストークＰの変化を表している。図９ａ及び図９ｂはそれぞれ、導波路の長さＬによる１５５０ｎｍ波長、１３１０ｎｍ波長における挿入損失ＯとクロストークＰの変化を表している。図１０ａ乃至図１０ｃはそれぞれ、図５の分波器を適用した光通信モジュールにおいて、導波路間の距離Ｄによる１５５０ｎｍ波長、１４９０ｎｍ波長、１３１０ｎｍ波長における挿入損失ＯとクロストークＰ１、Ｐ２、Ｐ３の変化を表している。図面中、Ｑは設計最適値を示す。
【００１４】
これらから分かる通り、このような従来技術に係る光分波器において、クロストーク基準を満足させるためには導波路の幅と長さ及び導波路間の距離などにおいて設計最適値を守って導波路を作製する必要がある。しかし、現在の工程水準では±０．２μｍ程度の公差発生を避け難く、これにより光分波器素子製作の歩留まりが顕著に低下してしまうという問題点を抱えていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
したがって、本発明の目的は、光薄膜導波路を利用した光分波器において導波路の幅と長さ及び導波路間の距離などの設計値に鈍感な構造を持たせることによって、工程上の公差が±０．２μｍ程度になってもクロストーク基準を満足させられるブラッグ回折格子を備えた光分波器及びこれを利用した光通信モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するべく、本発明に係るブラッグ回折格子付き光分波器は、モードカップリングのために所定区間において隣接して配置された第１及び第２導波路を備え、第１導波路の一端部から入力された受信光を第２導波路を介して受光素子に転送し、第１導波路の他端部から入力された発信光を第１導波路の一端部を介して出力する導波路を利用した光分波器において、受信光の波長をほぼ１００％透過し且つ発信光の波長はほぼ１００％反射してクロストーク（cross−talk）を最小化するべく第２導波路上に形成された波長選択性を持つ第１ブラッグ回折格子を備えることを特徴とする。
【００１７】
好ましくは、発信光の波長はほぼ１００％透過し且つ受信光の波長をほぼ１００％反射するよう、第１導波路上に形成された第２ブラッグ回折格子をさらに備えた構成とするとよい。また、より好ましくは、ブラッグ回折格子は、該ブラッグ回折格子により反射された光が導波路の外部に放出されるよう、勾配を持つように形成する。
【００１８】
また、上記の目的を達成するべく、本発明に係る光通信モジュールは、光源と、第１波長の光信号を受信する第１光検出器と、光源と連結された一端部と光信号を入出力する他端部とを備え、光源からの発信光を他端部を介して出力する第１導波路と、モードカップリングのために所定区間において第１導波路と隣接して配置され、第１導波路の他端部から入力される第１波長の光信号を第１光検出器に転送するように一端部が第１光検出器と連結された第２導波路と、第１波長の光信号はほぼ１００％透過し且つ発信光の波長はほぼ１００％反射して第１光検出器において測定される発信光の波長によるクロストークを最小化するように第２導波路の一端部上に形成された、波長選択性を持つ第１ブラッグ回折格子と、を備えて構成されることを特徴とする。
【００１９】
この場合も、発信光の波長はほぼ１００％透過し且つ第１波長の光信号をほぼ１００％反射して光源において測定される光信号の受信波長によるクロストークを最小化するように第１導波路の一端部上に形成された第２ブラッグ回折格子をさらに備えると好ましい。また、第２波長の光信号を受信する第２光検出器と、モードカップリングのために所定区間において第２導波路と隣接して配置され、第１導波路の他端部から入力される第２波長の光信号を第２光検出器に転送するように一端部が第２光検出器と連結された第３導波路と、第２波長の光信号はほぼ１００％透過し且つ発信光の波長はほぼ１００％反射して第２光検出器において測定される発信光の波長によるクロストークを最小化するように第３導波路の一端部上に形成された、波長選択性を持つ第３ブラッグ回折格子と、をさらに備えることができる。この場合、第２波長の光信号はほぼ１００％透過し且つ第１波長の波長はほぼ１００％反射して第２光検出器において測定される第１波長の光信号によるクロストークを最小化するように第３導波路の一端部上に形成された、波長選択性を持つ第４ブラッグ回折格子をさらに備えてもよい。また、発信光の波長はほぼ１００％透過し且つ第１波長の光信号及び第２波長の光信号をほぼ１００％反射して光源において測定される第１及び第２波長の光信号によるクロストークを最小化するように第１導波路の一端部上に形成された第５ブラッグ回折格子をさらに備えることもできる。その第５ブラッグ回折格子は、発信光の波長はほぼ１００％透過し且つ第１波長の光信号をほぼ１００％反射する第６ブラッグ回折格子と、発信光の波長はほぼ１００％透過し且つ第２波長の光信号をほぼ１００％反射する第７ブラッグ回折格子と、から構成することが可能である。さらに、第１波長の光信号はほぼ１００％透過し且つ第２波長の光信号はほぼ１００％反射して第１光検出器において測定される第２波長の光信号によるクロストークを最小化するように第２導波路の一端部上に形成された、波長選択性を持つ第８ブラッグ回折格子を備えるようにしてもよい。ブラッグ回折格子は、該ブラッグ回折格子により反射された光が導波路の外部に放出されるよう、勾配を持つように形成されるのがよい。
【発明の効果】
【００２０】
上述の如く、本発明に係るブラッグ回折格子付き光分波器は、それぞれ光源と受光素子に連結された光導波路上に、該当波長の光はほぼ１００％透過し、希望しない波長の光はほぼ１００％反射する波長選択性を持つブラッグ格子層を備える。したがって、光薄膜導波路を利用した光分波器の製造にあたり素子の幅と長さ、導波路間の距離の公差が±０．２μｍ程度になっても光送受信器の光源（ＬＤ）、光検出器（ＰＤ）において測定されるクロストークを最小化し、工程マージン（margin）を大きくして製作歩留まりを向上させる効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。図面中、同一の構成要素には可能な限り同一の参照番号及び符号を共通使用し、尚、本発明を説明するにあたり、関連する公知機能あるいは構成については適宜説明を省略するものとする。
【００２２】
図１１は、本発明の好ましい第１実施例に係るブラッグ回折格子付き光分波器の構成を示す図である。
【００２３】
本実施例の光分波器１００は、モードカップリング（mode coupling）のために所定区間において隣接して配置された第１及び第２導波路１１０、１２０、それぞれ転送光信号の入出力を提供する入力導波路１１０ａ、擬似導波路１２０ａ、第１及び第２出力導波路１１０ｂ、１２０ｂを含めて構成される。さらに、第１及び第２出力導波路１１０ｂ、１２０ｂ上には第１及び第２ブラッグ回折格子層１１１、１２１がそれぞれ備えられる。
【００２４】
第１導波路１１０及び第２導波路１２０は、所定区間１１０ｃ、１２０ｃにおいて隣接して配置され、一直線に平行して延びて相互間に光信号のカップリングを提供する。以下、当該区間をカップリング領域１３０と称する。このカップリング領域の長さＬ及び第１導波路１１０と第２導波路１２０との間の距離Ｄによって光信号のカップリング係数（coupling coefficient）が決定される。
【００２５】
入力導波路１１０ａは、第１導波路１１０のカップリング領域１１０ｃを経て延長形成され、通信網から光信号が入力されたり通信網に光信号を出力したりする。
【００２６】
第１出力導波路１１０ｂは、第１導波路１１０の他端から所定の曲線区間を経て延びて光源ＬＤと連結される。
【００２７】
第１ブラッグ回折格子層１１１は、光源ＬＤと連結された第１導波路１１０の第１出力導波路１１０ｂ上に形成され、光源ＬＤから放出された発信光の波長（例えば、１３１０ｎｍ）をほぼ１００％透過し、受信光の波長（例えば、１５５０ｎｍ）をほぼ１００％反射する。このブラッグ回折格子層１１１の機能は、固有のブラッグ回折格子の特性を利用したものであり、ブラッグ回折格子の特性は次のようである。
【００２８】
ブラッグ回折格子（Bragg grating）の特徴は、反射フィルタとして特定の波長領域（すなわち、阻止帯域（stop band））を反射し、他の波長は通過させる機能を持っている。このようなブラッグ回折格子は、光ファイバ導波路内の屈折率を周期的に変化させて作り、導波路内の屈折率を周期的に変化させるために紫外線（ＵＶ）レーザを利用したホログラム（hologram）法、マスク法など様々な方法を使用している。いずれの方法も光導波路の光感度（photo sensitivity）を利用して光導波路の屈折率を変化させるという共通点を持っている。光感度は、光導波路に２４０ｎｍ帯の強い紫外線を照射すると、光導波路に紫外線の印加された部分の屈折率が上昇する現象をいう。このような光感度は、ブラッグ回折格子の反射率に影響を及ぼし、光感度が高いと反射率（reflectivity）が上がる。ブラッグ回折格子において特定の波長が反射される原理は次のようである。光はブラッグ回折格子を通過しつつ各格子から反射されるが、反射される光のうち、光格子同士の間から反射される光の位相が正確に２ｎπとなる波長がお互い補強干渉を起こして反射され、出射される。ここで、光ファイバの格子は、導波路に垂直に刻み込むとか、導波路に斜めに刻み込むとかの様々な方法で形成することができる。本実施例では、ブラッグ回折格子が導波路に斜めに形成されたが、これは、ブラッグ回折格子から反射された光が入射方向へ戻されないように、すなわち反射された光が導波路外に放出されるようにするためである。
【００２９】
擬似導波路１２０ａは、第２導波路１２０の一端から所定の曲線区間を経て延び、その端部１２２は終端処理されることが好ましい。
【００３０】
第２出力導波路１２０ｂは、第２導波路１２０の他端から所定の曲線区間を経て延びて光検出器ＰＤと連結される。
【００３１】
第２ブラッグ回折格子層１２１は、光検出器ＰＤと連結された第２導波路１２０の第２出力導波路１２０ｂ上に形成され、光検出器ＰＤに受信される受信光の波長（１５５０ｎｍ）をほぼ１００％透過し、発信光の波長（１３１０ｎｍ）をほぼ１００％反射する。このようなブラッグ回折格子の特性及び製造方法は上述したとおりである。
【００３２】
上記の構成を持つ本発明に係る光分波器の動作は、下記のようである。
【００３３】
入力導波路１１０ａを介して入ってきた基地局からの受信光の１．５μｍ帯の波長は、カップリング領域１３０を経て光検出器ＰＤと連結された第２光導波路１２０を通るようになるが、実際には光信号が全部光検出器ＰＤに到るわけではなく、一部の光信号が光源ＬＤと連結された第１光導波路１１０を経て光源ＬＤのほうへ進む。このとき、光源ＬＤと連結された第１出力導波路１１０ｂ上に形成されたブラッグ回折格子層１１１は１．５μｍ帯の波長をほぼ１００％反射し、１．３μｍ帯の波長をほぼ１００％透過する特性を持っているため、光源ＬＤにおいて測定される１．５μｍ帯の受信光によるクロストーク（cross−talk）は極めて小さくなる。また、格子層が９０゜以外の勾配を持っているため、反射される光は入射された方向でなく導波路外に放出される。一方、光源ＬＤから放出される１．３μｍ帯の光は、光源ＬＤと連結された第１出力導波路１１０ｂを経てカップリング領域１３０を通って入力導波路１１０ａから基地局に向かうことになるが、このとき一部の光が光検出器ＰＤと連結された第２光導波路１２０を経て光検出器ＰＤへ向かう。このとき、光検出器ＰＤと連結された第２出力導波路１２０ｂ上に形成されたブラッグ回折格子層１２１は、１．３μｍ帯の波長をほぼ１００％反射し、１．５μｍ帯の波長をほぼ１００％透過する特性を持っているため、光検出器ＰＤにおいて測定される１．３μｍ帯の発信光によるクロストーク（cross−talk）は極めて小さくなる。
【００３４】
図１２は、本発明の第２実施例に係るブラッグ回折格子付き光分波器の構成を示す図である。
【００３５】
本実施例の光分波器２００は、モードカップリングのために所定区間において隣接して配置された第１及び第２導波路２１０、２２０、それぞれ転送光信号の入出力を提供する入力導波路２１０ａ、擬似導波路２２０ａ、第１及び第２出力導波路２１０ｂ、２２０ｂ、第２出力導波路２２０ｂ上に形成されたブラッグ回折格子層２２１を備える。本実施例は、光源ＬＤと連結された第１導波路上にブラッグ回折格子層が形成されていないことを除けば前記第１実施例の構成及び動作と同一なので、その詳細な説明は省略するものとする。この例の原理では、フォトダイオードＰＤ側に入射するＢＸＴ（Bidirectional crosstalk）である１．３μｍ帯の信号は、フォトダイオードＰＤが直接反応して出力値を与えることから、受信信号がないにもかかわらず受信値があるかのように動作することになり、素子の動作に直接的な問題を引き起こすので、ブラッグ回折格子層により阻止する。これに対し、光源ＬＤ側に入射する１．５μｍ帯のＵＸＴ（Unidirectional crosstalk）は、レーザの発振に多少影響を与えることもあるが、その影響はあまり大きくない。したがって、光源ＬＤ側のブラッグ格子は省略可能である。
【００３６】
図１３は、本発明の第３実施例に係るブラッグ回折格子付き光分波器の構成を示す図であり、本実施例は、１５５０ｎｍと１４９０ｎｍの２種類の基地局からの受信光と１３１０ｎｍ波長の発信光を分離し経路を区分するトリプレクサ（Triplexer）の一構成例を示すものである。
【００３７】
本実施例のトリプレクサ３００は、モードカップリングのために所定区間において隣接して配置された第１、第２、第３導波路３１０、３２０、３３０、それぞれ転送光信号の入出力を提供する入力導波路３１０ａ、擬似導波路３２０ａ、３３０ａ、及び第１、第２及び第３出力導波路３１０ｂ、３２０ｂ、３３０ｂを含めて構成される。また、それぞれ第１、第２、第３出力導波路３１０ｂ、３２０ｂ、３３０ｂ上に形成された第１乃至第６ブラッグ回折格子層３１１、３１３、３２１、３２３、３３１、３３３を備える。図面において未説明符号３２２、３３２はそれぞれ、擬似導波路３２０ａ、３２０ｂの端部を示す。
【００３８】
本実施例の構成の特徴は、１５５０ｎｍ帯の光を受信する光検出器ＰＤ１と連結されている光導波路３１０の出力導波路３１０ｂ上に１４９０ｎｍ帯の光を反射する第１ブラッグ回折格子３１１（１５５０ｎｍ帯の光はほぼ１００％透過する）と１３１０ｎｍ帯の光を反射する第２ブラッグ回折格子３１３が位置する。１４９０ｎｍ帯の光を受信する光検出器ＰＤ２と連結されている光導波路３２０の出力導波路３２０ｂ上に１５５０ｎｍ帯の光を反射する第３ブラッグ回折格子３２１（１４９０ｎｍ帯の光はほぼ１００％透過する）と１３１０ｎｍ帯の光を反射する第４ブラッグ回折格子３２３が位置する。１３１０ｎｍ帯の光を送信する光源ＬＤと連結された光導波路３３０の出力導波路３３０ｂ上に１４９０ｎｍ帯と１５５０ｎｍ帯の光を反射する第５及び第６ブラッグ回折格子３３１、３３３が位置するという点にある。このとき、光源ＬＤと連結された光導波路３３０の出力導波路３３０ｂ上に形成されてそれぞれ１４９０ｎｍ帯と１５５０ｎｍ帯の光を反射する第５及び第６ブラッグ回折格子３３１、３３３の代わりに、１４９０ｎｍ乃至１５５０ｎｍ全体を反射する、帯域幅の大きいブラッグ回折格子を形成してもいい。
【００３９】
このような構成を持つ本実施例のトリプレクサ３００の動作を説明すれば、次のようである。
【００４０】
入力導波路に３１０ａを介して入射された基地局からの受信光１４９０ｎｍと１５５０ｎｍ波長の光のうち、光源ＬＤへ向かう一部は、１４９０ｎｍ帯と１５５０ｎｍ帯の光をほぼ１００％反射する、光源ＬＤと連結された光導波路３３０上に形成された第５及び第６ブラッグ回折格子３３１、３３３により光導波路の外部に反射される。したがって、光源ＬＤにおいて測定される受信光によるクロストーク（unidirectional cross−talk）は極めて小さくなる。光源ＬＤから放出される１３１０ｎｍ帯の光のうち一部の光が、光検出器ＰＤ１、ＰＤ２と連結された光導波路３１０、３２０を経て光検出器ＰＤ１、ＰＤ２に向かう。光検出器と連結された光導波路３１０、３２０の出力導波路３１０ｂ、３２０ｂ上に形成されたブラッグ回折格子３１３、３２３はそれぞれ、１４９０ｎｍ、１５５０ｎｍ帯の波長をほぼ１００％透過し、１３１０ｎｍ帯の波長をほぼ１００％反射する特徴を持っているため、それぞれの光検出器ＰＤ１、ＰＤ２において測定される１３１０ｎｍ帯の発信光によるクロストーク（bidirectional cross−talk）は極めて小さくなる。
【００４１】
図１４は、本発明の第４実施例に係るブラッグ回折格子付き光分波器の構成を示す図であり、本実施例は、トリプレクサ（Triplexer）の他の構成例に関するものである。
【００４２】
本実施例のトリプレクサ４００は、モードカップリングのために所定区間において隣接して配置された第１、第２、第３導波路に４１０、４２０、４３０、それぞれ転送光信号の入出力を提供する入力導波路４１０ａ、擬似導波路４２０ａ、４３０ａ、第１、第２及び第３出力導波路４１０ｂ、４２０ｂ、４３０ｂを含めて構成される。また、それぞれ第１、第２、第３出力導波路４１０ｂ、４２０ｂ、４３０ｂ上に形成された第１乃至第６ブラッグ回折格子層４１１、４１２、４２１、４２２、４３１、４３２を備える。
【００４３】
このような構成を持つ本実施例のトリプレクサ４００は、図１３の第３実施例と同様に、１５５０ｎｍと１４９０ｎｍの２種類の基地局からの受信光と１３１０ｎｍ波長の発信光を分離し経路を区分する役割を果たし、前述した第３実施例のトリプレクサと同様に動作するので、これに対する詳細説明は省略するものとする。
【００４４】
本発明の詳細な説明では具体的な実施例を上げて説明したが、本発明の範囲を外れない限度内で様々な変形が可能であることは勿論のことである。例えば、前記適用例に説明された誘電体フィルタの他に、ＭＭＩ（Multi−Mode Interferometer）または方向性カプラーなどがさらに設けられてもいい。したがって、本発明の範囲は説明された実施例によって限定されるのではなく、特許請求の範囲及びこの特許請求の範囲と均等なものによって定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】相異なる波長の光を利用した波長多重双方向光通信の原理を説明するための図。
【図２】従来技術に係る波長分割多重化フィルタを利用した分波器が適用された光通信モジュールの一構成例を示す図。
【図３】従来技術に係る多重モード干渉計（Multi−Mode Interferometer）を利用した分波器の構成を示す図。
【図４】従来技術に係る相異なる二つの波長を利用した場合の方向性結合器（ＤＣ）を利用した分波器の構成を示す図。
【図５】従来技術に係る相異なる三つの波長を利用した場合の方向性結合器（ＤＣ）を利用した分波器の構成を示す図。
【図６】それぞれ、図３の分波器を適用した光通信モジュールにおいて、導波路の幅Ｗによる１５５０ｎｍ波長、１３１０ｎｍ波長における挿入損失とクロストーク変化を示すグラフ。
【図７】それぞれ、図３の分波器を適用した光通信モジュールにおいて、導波路の長さＬによる１５５０ｎｍ波長、１３１０ｎｍ波長における挿入損失とクロストーク変化を示すグラフ。
【図８】それぞれ、図４の分波器を適用した光通信モジュールにおいて、導波路間の距離による１５５０ｎｍ波長、１３１０ｎｍ波長における挿入損失とクロストーク変化を示すグラフ。
【図９】それぞれ、図４の分波器を適用した光通信モジュールにおいて、導波路の長さＬによる１５５０ｎｍ波長、１３１０ｎｍ波長における挿入損失とクロストーク変化を示すグラフ。
【図１０】それぞれ、図５の分波器を適用した光通信モジュールにおいて、導波路間の距離Ｌによる１５５０ｎｍ波長、１４９０ｎｍ波長、１３１０ｎｍ波長における挿入損失ＯとクロストークＰ１、Ｐ２、Ｐ３変化を示すグラフ。
【図１１】本発明の第１実施例に係るブラッグ回折格子付き光分波器の構成を示す図。
【図１２】本発明の第２実施例に係るブラッグ回折格子付き光分波器の構成を示す図。
【図１３】本発明の第３実施例に係るブラッグ回折格子付き光分波器の構成を示す図。
【図１４】本発明の第４実施例に係るブラッグ回折格子付き光分波器の構成を示す図。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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