(57)【要約】【課題】本発明は、熱光学効果による可変動作時に、その光学特性が安定するまでの時間を短縮し、高速な可変動作を実現する可変光制御デバイス及び可変光制御方法を提供することにある。【解決手段】本発明の可変光制御デバイスは、基板と、この基板に配置されて、熱光学効果を有する光導波手段と、基板上に光導波手段と近接して配置されている第１の加熱手段と、基板上に光導波手段から第１の加熱手段よりも離れて配置されている第２の加熱手段とを備え、第１の加熱手段と第２の加熱手段とに与えられる合計電力が、一定に保たれている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に配置されて、熱光学効果を有する光導波手段と、
前記基板上に前記光導波手段と近接して配置されている第１の加熱手段と、
前記基板上に前記光導波手段から前記第１の加熱手段よりも離れて配置されている第２の加熱手段と
を備え、
前記第１の加熱手段と前記第２の加熱手段とに与えられる合計電力が、一定に保たれていることを特徴とする可変光制御デバイス。
【請求項２】
基板と、
前記基板に配置されて、熱光学効果を有する光導波手段と、
前記基板上に前記光導波手段と近接して配置されている第１の加熱手段と、
前記基板上に前記光導波手段から前記第１の加熱手段よりも離れて配置されている第２の加熱手段と
を備え、
前記第１の加熱手段と前記第２の加熱手段とが発する合計熱量が、一定に保たれていることを特徴とする可変光制御デバイス。
【請求項３】
前記第１の加熱手段は、前記光導波手段を加熱し、前記第２の加熱手段は、前記基板を加熱することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の可変光制御デバイス。
【請求項４】
前記光導波手段は、光導波路により構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の可変光制御デバイス。
【請求項５】
前記光導波路は、石英系光導波路であることを特徴とする請求項４に記載の可変光制御デバイス。
【請求項６】
前記第１の加熱手段は、前記光導波路が内部に形成されている第１のクラッド上に形成されており、前記第２の加熱手段は、前記光導波路が内部に形成されていない第２のクラッド上に形成されていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の可変光制御デバイス。
【請求項７】
前記第１の加熱手段および前記第２の加熱手段との間に、断熱手段が配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の可変光制御デバイス。
【請求項８】
前記断熱手段が断熱溝であることを特徴とする請求項７に記載の可変光制御デバイス。
【請求項９】
前記断熱溝の幅は、数マイクロメートル以上であることを特徴とする請求項８に記載の可変光制御デバイス。
【請求項１０】
前記断熱溝の深さは、前記基板の上面にまで達していることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の可変光制御デバイス。
【請求項１１】
前記基板は、高熱伝導性材料であることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の可変光制御デバイス。
【請求項１２】
前記基板は、シリコンであることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の可変光制御デバイス。
【請求項１３】
前記第２の加熱手段は、前記第１の加熱手段と並列して配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の可変光制御デバイス。
【請求項１４】
前記第２の加熱手段は、前記基板に対して前記第１の加熱手段と対称となる位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載の可変光制御デバイス。
【請求項１５】
前記第２の加熱手段は、前記第１の加熱手段と相似な形状であることを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれかに記載の可変光制御デバイス。
【請求項１６】
前記第１の加熱手段および前記第２の加熱手段は、ヒータであること特徴とする請求項１乃至請求項１５のいずれかに記載の可変光制御デバイス。
【請求項１７】
前記ヒータは、金属であることを特徴とする請求項１６に記載の可変光制御デバイス。
【請求項１８】
さらに前記基板の温度を調整する温度制御素子を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１７のいずれかに記載の可変光制御デバイス。
【請求項１９】
さらに前記基板全体の温度を検出する温度検出素子を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１８のいずれかに記載の可変光制御デバイス。
【請求項２０】
前記光導波手段により、共振手段が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１９のいずれかに記載の可変光制御デバイス。
【請求項２１】
前記共振手段が、リング共振器であることを特徴とする請求項２０に記載の可変光制御デバイス。
【請求項２２】
前記第１の加熱手段は、前記リング共振器におけるリング導波路の円周に沿って配置されていることを特徴とする請求項２１に記載の可変光制御デバイス。
【請求項２３】
前記第１の加熱手段は、前記リング導波路のほぼ全周を覆うように配置されていることを特徴とする請求項２１または請求項２２に記載の可変光制御デバイス。
【請求項２４】
前記共振手段が２段以上備えられており、それらの共振周期がそれぞれ異なっていることを特徴とする請求項２０乃至請求項２３のいずれかに記載の可変光制御デバイス。
【請求項２５】
前記共振手段の１つは、光通信のグリッド波長に合わせられ、残りは、可変動作させる調整用であることを特徴とする請求項２４に記載の可変光制御デバイス。
【請求項２６】
可変動作させるための前記残りの共振手段が、複数備えられており、粗調整用と微調整用とを備えることを特徴とする請求項２５に記載の可変光制御デバイス。
【請求項２７】
複数の前記共振手段に対する前記第２の加熱手段が、１つに統合されていることを特徴とする請求項２４乃至請求項２６のいずれかに記載の可変光制御デバイス。
【請求項２８】
前記第１の加熱手段および前記第２の加熱手段に供給される合計電力は、デジタル信号処理手段で一定となるように制御されていることを特徴とする請求項２０乃至請求項２７のいずれかに記載の可変光制御デバイス。
【請求項２９】
入力された波長多重光のうち、前記共振手段にて共振された波長の光を分離して出力することを特徴とする請求項２０乃至請求項２８のいずれかに記載の可変光制御デバイス。
【請求項３０】
さらに波長多重光の入出力端に無反射手段が施されていることを特徴とする請求項２９に記載の可変光制御デバイス。
【請求項３１】
さらに発光手段を備え、
該発光手段と前記共振手段によって、外部共振器を構成していることを特徴とする請求項２０乃至請求項２８のいずれかに記載の可変光制御デバイス。
【請求項３２】
前記発光手段が、半導体光素子であることを特徴とする請求項３１に記載の可変光制御デバイス。
【請求項３３】
前記発光手段と前記共振手段が光学的に結合されている側と反対側の端面のそれぞれに、反射手段が備えられており、それらが高反射手段と低反射手段の組み合わせであることを特徴とする請求項３１または請求項３２に記載の可変光制御デバイス。
【請求項３４】
前記発光手段が前記基板の端面と対向して、実装されていることを特徴とする請求項３１乃至請求項３３のいずれかに記載の可変光制御デバイス。
【請求項３５】
前記発光手段と前記基板が、共通するプラットフォーム上に実装されていることを特徴とする請求項３１乃至請求項３４のいずれかに記載の可変光制御デバイス。
【請求項３６】
前記発光手段が前記基板上に表面実装されていることを特徴とする請求項３１乃至請求項３３のいずれかに記載の可変光制御デバイス。
【請求項３７】
複数の前記共振手段と、
前記共振手段のそれぞれに備えられた前記第１の加熱手段と、
前記第１の加熱手段のそれぞれと対になって備えられた前記第２の加熱手段と
を備え、
前記複数の共振手段のスペクトルが合成された合成スペクトルにおいて、該合成スペクトルのスロープの傾斜の度合が、前記第１の加熱手段に加えられる電力により制御され、前記傾斜の度合いによる分散補償量が制御されることを特徴とする請求項２０乃至請求項２８のいずれかに記載の可変光制御デバイス。
【請求項３８】
基板と、該基板に配置されている熱光学効果を有する光導波手段とを備える可変光制御デバイスに対して、
前記光導波手段を加熱する第１の加熱工程と、
前記基板を加熱する第２の加熱工程と
を有し、
前記第１の加熱工程と前記第２の加熱工程とに与えられる合計電力が、一定に保たれていることを特徴とする可変光制御方法。
【請求項３９】
基板と、該基板に配置されている熱光学効果を有する光導波手段とを備える可変光制御デバイスに対して、
前記光導波手段を加熱する第１の加熱工程と、
前記基板を加熱する第２の加熱工程と
を有し、
前記第１の加熱工程と前記第２の加熱工程とが発する合計熱量が、一定に保たれていることを特徴とする可変光制御方法。
【請求項４０】
前記第１の加熱工程と前記第２の加熱工程の間には、物理的な間隔が設けられていることを特徴とする請求項３８または請求項３９のいずれかに記載の可変光制御方法。
【請求項４１】
前記第１の加熱工程と前記第２の加熱工程の間には、断熱工程が設けられていることを特徴とする請求項３８乃至請求項４０のいずれかに記載の可変光制御方法。
【請求項４２】
前記断熱工程は、空気層によることを特徴とする請求項４１に記載の可変光制御方法。
【請求項４３】
前記空気層の幅が、数マイクロメートル以上であることを特徴とする請求項４２に記載の可変光制御方法。
【請求項４４】
前記第１の加熱工程と前記第２の加熱工程は、共通した前記基板上で行われ、それらにより加えられた熱が前記基板を通じて、前記基板全体に拡散することを特徴とする請求項３８乃至請求項４３のいずれかに記載の可変光制御方法。
【請求項４５】
前記基板は、高熱伝導性材料であることを特徴とする請求項４４に記載の可変光制御方法。
【請求項４６】
前記第２の加熱工程は、前記基板において、前記第１の加熱工程と対称性が保たれるように加熱していることを特徴とする請求項４４または請求項４５に記載の可変光制御方法。
【請求項４７】
前記第１の加熱工程および前記第２の加熱工程は、ヒータによって行われていることを特徴とする請求項３８乃至請求項４６のいずれかに記載の可変光制御方法。
【請求項４８】
前記光導波手段により、共振手段が形成されていることを特徴とする請求項３８乃至請求項４７のいずれかに記載の可変光制御方法。
【請求項４９】
前記共振手段が２段以上備えられており、それらの共振周期がそれぞれ異なっていることを特徴とする請求項４８に記載の可変光制御方法。
【請求項５０】
前記共振手段の１つは、光通信のグリッド波長に合わせられ、残りは、可変動作させる調整用であることを特徴とする請求項４９に記載の可変光制御方法。
【請求項５１】
可変動作させるための前記残りの共振手段が、複数備えられており、粗調整用と微調整用とを備えることを特徴とする請求項５０に記載の可変光制御方法。
【請求項５２】
複数の前記共振手段に対する前記第２の加熱工程が、１つに統合されていることを特徴とする請求項４９乃至請求項５１のいずれかに記載の可変光制御方法。
【請求項５３】
前記第１の加熱工程および前記第２の加熱工程に供給される合計電力は、デジタル信号処理手段で一定となるように制御されていることを特徴とする請求項３８乃至請求項５２のいずれかに記載の可変光制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送通信技術に関し、特に熱光学効果により、その光学特性を可変に制御する可変光制御デバイス及び可変光制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplex）光伝送通信では、ＡＤＭ（Add Drop Multiplex）機能等の高機能化に伴い、使用する光信号の波長を任意に可変する技術が、重要となっている。その技術を実現するために、波長可変デバイスが用いられている。そのようなデバイスの１つとして、任意の波長の光信号を透過または遮断する波長可変フィルタがある。これには、石英ガラス系光導波路プロセス技術により、基板上に共振器を形成する熱光学効果タイプのフィルタが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２）。また、その他のデバイスとして、任意の波長の光信号を出力する波長可変レーザがある。これには、上述したような熱光学効果型の共振器と半導体光増幅器（ＳＯＡ：Semiconductor Optical Amplifier）とで外部共振器が構成されているタイプが提案されている（例えば、特許文献３）。
【０００３】
以上のような波長可変デバイスでは、キーコンポーネントである共振器を石英ガラス系光導波路プロセスにより、一括作製することが可能である。そのため、これらのデバイスは、量産性の面で優れている。さらに、これらのデバイスは、構成要素が少なく、また、その大半を光導波路プロセスで作製可能である。そのため、デバイスの特性が、使用されるマスクおよびプロセスの精度で決定される。よって、その特性が、安定化されやすく、所望の特性が得られやすい。このように、これらのデバイスは、特性の面でも優れている。従って、これらのデバイスは、今後の発展が期待されている。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−２８１１０４号公報（特に図１）
【特許文献２】特開昭６２−１００７０６号公報（特に図１および図５）
【特許文献３】ＷＯ２００５／０９６４６２（特に図９，図１０および図１１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の提案では、熱光学効果を有する光導波路を用いて、これをヒータにより温度変化させて、波長可変動作を行っている。そのため、ヒータを駆動させて、波長可変動作を行う際、以下の問題が顕在化する。すなわち、ヒータに通電させることで、基板の温度が変化してしまう。それをサーミスタが検知する。そして、ペルチェが、基板の温度が一定な値に安定するように、駆動する。この一連の動作に、数秒から１０秒程度を要してしまう。基板の温度が安定するまでは、波長が緩やかに変化してしまう。従って、これらの従来の提案では、波長を可変動作させる際に、波長が安定するまでに時間を要する。そこで、例えば、ＡＤＭ等で必要とされている０．１秒オーダから１秒以内の高速な波長可変（波長可変時の高速応答）が行えないという課題を有している。
【０００６】
本発明の目的は、上記の課題に鑑み、熱光学効果による可変動作時に、その光学特性が安定するまでの時間を短縮し、高速な可変動作を実現する可変光制御デバイス及び可変光制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するために、本発明は以下の特徴を有する。
【０００８】
本発明の可変光制御デバイスは、基板と、前記基板に配置されて、熱光学効果を有する光導波手段と、前記基板上に前記光導波手段と近接して配置されている第１の加熱手段と、前記基板上に前記光導波手段から前記第１の加熱手段よりも離れて配置されている第２の加熱手段とを備え、前記第１の加熱手段と前記第２の加熱手段とに与えられる合計電力が、一定に保たれていることを特徴とする。
【０００９】
または、本発明の可変光制御デバイスは、基板と、前記基板に配置されて、熱光学効果を有する光導波手段と、前記基板上に前記光導波手段と近接して配置されている第１の加熱手段と、前記基板上に前記光導波手段から前記第１の加熱手段よりも離れて配置されている第２の加熱手段とを備え、前記第１の加熱手段と前記第２の加熱手段とが発する合計熱量が、一定に保たれていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の可変光制御方法は、基板と、該基板に配置されている熱光学効果を有する光導波手段とを備える可変光制御デバイスに対して、前記光導波手段を加熱する第１の加熱工程と、前記基板を加熱する第２の加熱工程とを有し、前記第１の加熱工程と前記第２の加熱工程とに与えられる合計電力が、一定に保たれていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の可変光制御方法は、基板と、該基板に配置されている熱光学効果を有する光導波手段とを備える可変光制御デバイスに対して、前記光導波手段を加熱する第１の加熱工程と、前記基板を加熱する第２の加熱工程とを有し、前記第１の加熱工程と前記第２の加熱工程とが発する合計熱量が、一定に保たれていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の可変光制御デバイス及び可変光制御方法は、熱光学効果を有する光導波手段を加熱する第１の加熱手段とは別に、基板を加熱する第２の加熱手段を設けている。そして、第１の加熱手段における電力または熱量の増減分を、第２の加熱手段で補償することで、これらに投入される合計電力またはこれらが発する合計熱量が一定に保たれている。これにより、可変動作時に、第１の加熱手段へ印加する電力を大きく変化させても、基板全体としては温度変化が起こり難い構成となっている。従って、本発明は、熱光学効果による可変動作時に、その光学特性が安定するまでの時間を短縮し、高速な可変動作を実現することができるという効果を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の可変光制御デバイスは、基板と、その基板に配置されて、熱光学効果を有する光導波手段と、基板上に光導波手段と近接して配置されている第１の加熱手段と、基板上に光導波手段から距離をおいて配置されている第２の加熱手段とを備え、第１の加熱手段と第２の加熱手段とに与えられる合計電力が一定に保たれている構成になっている。
【００１４】
または、本発明の可変光制御デバイスは、基板と、その基板に配置されて、熱光学効果を有する光導波手段と、基板上に光導波手段と近接して配置されている第１の加熱手段と、基板上に光導波手段から距離をおいて配置されている第２の加熱手段とを備え、第１の加熱手段と第２の加熱手段とが発する合計熱量が一定に保たれている構成になっている。
【００１５】
従って、本発明は、熱光学効果による可変動作時に、その光学特性が安定するまでの時間を短縮し、高速な可変動作を実現することができるという効果を有している。
【００１６】
以下に、本発明に係る可変光制御デバイスについて、図面を参照して、詳細に説明する。なお、可変光制御デバイスの実施例として、「波長可変フィルタ」、「波長可変光源」および「可変分散補償器」について説明する。また、請求項における構成要素はそれぞれ、「基板」は「導波路基板」、「第１の加熱手段」は「ヒータ」、「第２の加熱手段」は「ダミーヒータ」、「デジタル信号処理手段」は「ＤＳＰ：Digital Signal Processor」、「温度制御素子」は「ペルチェ」、「温度検出素子」は「サーミスタ」、「発光手段」は「半導体光素子」、「高反射手段」は「高反射膜」そして「低反射手段」は「低反射膜」と、具体例で示している。これらの具体例は、本発明を理解しやすいよう一例を示すものであって、これらだけに本発明の請求範囲が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１７】
以下に、本発明の第１の実施例にかかる波長可変フィルタの構成について説明する。図１は、本発明の第１の実施例にかかる波長可変フィルタの平面図を示す。この波長可変フィルタ１０は、導波路基板１１上に、リング共振器１２−１，１２−２，１２−３を備えている。さらに、リング共振器１２−１，１２−２，１２−３は、リング導波路１３−１，１３−２，１３−３をそれぞれ備えている。また、それらのリング導波路を挟むようにして、入出力導波路１４−１，１４−２，１４−３，１４−４が備えられている。これらのリング導波路と入出力導波路の最接近部のそれぞれは、光カプラを構成しており、光結合されている。図２は、リング共振器１２−１の拡大図を示す。この例では、光カプラは、方向性結合器２５−１，２５−２で構成されている。なお、この光カプラは、方向性結合器以外に、マルチモード干渉計（ＭＭＩ：Multi-Mode Interference）、またはマッハチェンダ干渉計などで構成してもよい。
【００１８】
これらのリング導波路１３−１，１３−２，１３−３は、それぞれ異なるＦＳＲ（Free Spectral Range、周波数間隔）に設定されており、異なるリング長（円周長）を有している。各リング導波路のＦＳＲとリング長の関係は、下記（１）式で表される。
【００１９】
ＦＳＲ＝ｃ／（ｎ×Ｌ）  …  （１）
但し、ｃ：光速、ｎ：等価屈折率、Ｌ：リング長（円周長）
この例では、リング導波路１３−１は、波長多重光伝送システムにおいて、所望のグリッド波長、例えば、ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union-Telecommunication)グリッド波長に合わせて設計されている。そして、リング導波路１３−２は波長可変動作の粗調用、リング導波路１３−３は波長可変動作の微調用として備えられている。一例として、リング導波路１３−１のリング長Ｌ１は４０００μｍ（マイクロメートル）、リング導波路１３−２のリング長Ｌ２は４４００μｍ、リング導波路１３−３のリング長Ｌ３は４０４０μｍとする。このようにリング長を変えることで、異なるＦＳＲのリング共振器が備えられる。なお、図１の構成では、波長設定用、粗調用、微調用の順番でリング共振器１２−１，１２−２，１２−３を並べた構成としているが、任意の順番に並び変えることができる。また、図１では、共振器が３段備えられている構成を例に示しているが、さらに調整精度を向上させるため、共振器が４段以上備えられていてもよい。逆に、調整用の共振器の数を減らして、２段の構成にすることも可能である。さらに場合によっては、１段の構成にすることも可能である。このように、共振器は、１段以上の任意の段数で構成することが可能である。
【００２０】
リング導波路１３−２，１３−３の上部には、薄膜状のヒータ１５−１，１５−２がそれぞれ設けられており、その近傍に薄膜状のダミーヒータ１６−１，１６−２がそれぞれ設けられている。次に、リング導波路１３−３を例に詳細に説明する。なお、リング導波路１３−２についても、同様の構成である。図３に、図１のＡ部拡大図を示す。ヒータ１５−２とダミーヒータ１６−２は、距離が空けられて配置されており、さらに断熱溝１９が形成されている。ヒータ１５−２とダミーヒータ１６−２には、電力を供給するためのヒータパッド１７−１，１７−２、ダミーヒータパッド１８−１，１８−２がそれぞれ備えられている。ヒータ１５−２とダミーヒータ１６−２に与えられる合計の電力は、一定に保たれている。なお、リング導波路１３−２に関しても、ヒータ１５−１とダミーヒータ１６−１が同様の関係で設けられており、それらの間に、断熱溝１９が形成されている。
【００２１】
次に、ヒータとダミーヒータの位置関係について、断面図にて詳しく説明する。図４に、図３のＢ−Ｂ断面図を示す。導波路基板１１上に、クラッド２２とダミークラッド２３が形成されており、その間に断熱溝１９が形成されている。クラッド２２の内部には、リング導波路１３−３および入出力導波路１４−３，１４−４のコアが形成されている。クラッド２２の上部には、ヒータ１５−２が形成されている。このように、導波路基板１１に対して、クラッド２２は、ストライプ状のいわゆるメサ型に形成されており、その内部に各導波路１３−３，１４−３，１４−４のコアが形成されている。一方、ダミークラッド２３の上部には、ダミーヒータ１６−２が形成されており、その内部には導波路のコアは形成されていない。以上のように、ヒータ１５−２は、導波路のコアを効率的に加熱しやすい位置に配置されている。一方、ダミーヒータ１６−２は、導波路のコアを加熱しないように、導波路のコアから熱的に離れた位置に配置されている。なお、断熱溝の幅は、一例として１００μｍ（マイクロメートル）程度である。しかしながら、数μｍ以上でも十分に効果が期待できる。また、断熱溝の深さは、導波路基板１１の上面にまで達している。また一例として、クラッドおよびダミークラッドの高さは十数μｍ程度、その幅は１０μｍ程度、ヒータおよびダミーヒータの幅は数μｍ程度である。なお、他のヒータとダミーヒータについても、同様の構成となっている。
【００２２】
なお、図３では、ダミーヒータ１６−２は、ヒータ１５−２の外側に配置されている。このような構成により、ヒータ１５−２は、リング導波路１３−３の円周上を長く覆うことが可能となる。それにより、ヒータ１５−２の消費電力を減らせる効果がある。但し、ダミーヒータの配置位置は、これに限らず、ヒータ１５−２の内側にしてもかまわない。また、図３では、ダミーヒータ１６−２は、ヒータ１５−２と近接した位置で並列して配置されている。しかしながら、ダミーヒータ１６−２は、ヒータ１５−２と近接した位置以外に配置してもかまわない。さらに、このダミーヒータ１６−２の形状は、ダミーヒータ１５−２と相似の形状をなしている。しかしながら、ダミーヒータの形状はこれに限らず、ヒータ１５−２と異なる形状にしてもよい。なお、図３のようにダミーヒータ１６−２をヒータ１５−２と近接した位置に配置した場合、それらにより導波路基板１１に与えられる熱の差異を無くす効果がある。具体的には、ヒータ１５−２とダミーヒータ１６−２へ供給される電力の配分によらず、導波路基板１１へ与えられる熱分布をほとんど同じにすることができる。そのため、導波路基板１１の温度勾配が一定に保たれる効果がある。そのため、熱設計がしやすくなるという効果がある。また、ダミーヒータ１６−２を、導波路基板１１に対して、ヒータ１５−２と対称な位置に配置することで、導波路基板１１に与えられる熱の対称性が保たれる。これにより、導波路基板１１が熱的な差動動作による影響を受けにくくすることができる。さらに、ダミーヒータ１６−２をヒータ１５−２と相似の形状とした場合は、導波路基板１１に対する熱的な差異をさらに減少することが可能となる。そのため、ヒータ１５−２による熱の変化分を補償し易くなり、安定動作させやすくなるという効果もある。なお、他のヒータとダミーヒータの関係も同様である。
【００２３】
材質について、導波路基板１１は、シリコン、石英ガラスや硼珪酸ガラスなどの各種ガラス、そしてポリイミドなどの各種ポリマー樹脂が使用可能である。但し、温度勾配が起こりにくく、そしてダミーヒータの熱を効率良く導波路基板１１全体に放散させることが可能な、熱伝導性の高い材料がより適している。そのような材料の一例として、シリコンがある。リング導波路１３−１〜１３−３および入出力導波路１４−１〜１４−４は、導波路基板１１上に、石英系光導波路プロセスにより作製されている。コア部分は、石英ガラスにゲルマニウム（Ｇｅ）などの添加物を添加して、クラッド部分よりも屈折率を上げて作製されている。ヒータおよびダミーヒータは、蒸着などにより、白金、クロム、金などの金属薄膜、タンタルナイトライド（ＴａＮ）などの窒化物や酸化物などの化合物薄膜で形成されている。
【００２４】
次に、図５〜図７を用いて、波長可変フィルタ１０の製造プロセスを簡単に説明する。まず、導波路基板１１上に、石英ガラス膜をＣＶＤ等により成膜し、下部クラッド部を形成する。その上に、Ｇｅなどを添加した石英ガラス膜をＣＶＤ等により成膜し、図５に示すように、光を伝搬するコア部分（１３−１〜３、１４−１〜４）を形成する。その上部に、上部クラッド部をＣＶＤ等により形成する。そして、図６に示すように、その上部にヒータ１５−１〜２およびダミーヒータ１６−１〜２を蒸着などにより形成する。最後に、マスクを用いたエッチング処理により、図７に示すように、クラッド部を除去して、断熱溝１９を形成する。なお、図８にリング共振器１２−２の平面図を示すように、ヒータ１５−１は、リング導波路１３−２の全周をほぼ覆うように配置されている。また、ヒータ１５−２も同様に配置されている。エッチング処理は、例えば、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）によるドライエッチングを用いることができる。
【００２５】
次に、本発明の第１の実施例にかかる波長可変フィルタの動作について、図１および図５を参照して説明する。まず最初に、図１および図５において、任意の波長の光信号が、導波路基板１１の左下側面（INPUT）より入出力導波路１４−１に右方向に入力される。入力された光信号は、各光カプラを介して、入出力導波路１４−１、リング導波路１３−１、入出力導波路１４−２、リング導波路１３−２、入出力導波路１４−３、そしてリング導波路１３−３へ順次伝搬される。そして、その光信号は、リング導波路１３−３から入出力導波路１４−４へ左方向に出力される。出力された光信号は、入出力導波路１４−４の曲線部を通って、導波路基板１１の右上側面へ導かれる。最後に、その光信号は、導波路基板１１の右側面（OUTPUT）から外部へ出力される。ここで、各リング導波路１３−１〜１３−３のリング長（円周長）は、上述したように異なっている。そのため、リング共振器１２−１〜１２−３が有する共振スペクトルは、ＦＳＲ（共振ピーク波長の間隔）がそれぞれ異なっている。図９に、３種類のＦＳＲを有する共振スペクトルによる共振動作を示す。このように共振ピーク波長の間隔が異なる共振器において、共振ピーク波長が最小公倍数的に一致する波長（λ1）が存在する。そして、その波長（λ1）の光信号が互いに強度を強め合う。それにより、各リング共振器を通過した光信号は、波長（λ1）の光信号が選択的に強め合って出力される。このようにして、このデバイスは、波長フィルタとして動作する。
【００２６】
次に、波長可変動作について、説明する。図１において、リング導波路１３−２または１３−３の上部に設けたヒータ１５−１、１５−２に通電させることで、コアの温度が変わる。熱光学効果を有する石英系光導波路では、コアの温度が変化することにより、等価屈折率が変化する。それにより、光が実際に感じるリング導波路のリング長（円周長）が変化し、リング共振器の共振ピーク波長が変化する。具体的には、リング導波路の温度を上げると、そのコアの等価屈折率が上昇し、その共振スペクトルが全体的に長波長側へシフトする。それにより、共振ピーク波長は、長波長側へシフトする。一方、リング導波路の温度を下げると、そのコアの等価屈折率は下降し、その共振スペクトルが全体的に短波長側へシフトする。それにより、共振ピーク波長は、短波長側へシフトする。この熱光学効果の現象を利用することで、リング共振器１２−１の共振ピーク波長を基準に、他のリング共振器１２−２，１２−３の共振ピーク波長が長波長側または短波長側へシフトされる。それにより、一致する共振ピーク波長が変化する。
【００２７】
図１０に、複数のリング共振器による波長可変動作の原理を示す。ここでは、説明を簡単にするため、２つのリング共振器での可変動作を示す。（１）は直径の小さい方のリング共振器のスペクトル、（２）は直径の大きい方のリング共振器のスペクトル、そして（３）はそれらの合成スペクトルを示す。図１０の（１），（２）に示すように、周期的に現われる多数の共振ピーク波長の間隔が、わずかに異なるように、リング導波路の円周長が設定されている。定常状態では、（３）に示すように、波長λ１が共振を起こしている。続いて、直径の大きい方のリング共振器に設置されているヒータへの通電量を減少させて、その温度を下げると、その導波路の等価屈折率が減少する。それにより、（２）のリング共振器のスペクトルが、破線で示すように、全体として短波長側へシフトする。それにより、（１）のピーク波長において、（２）のピーク波長と一致する波長が、（３）においてλ１からλ２に変化する。その結果、（３）の破線で示される波長λ２が共振を起こす。このようにして、共振波長をλ１からλ２へ変化させることができる。各リング共振器の波長間隔がずれていることにより、ノギスやバーニアダイアルと同様の原理によって、波長可変動作を実現している。それにより、リング共振器が１つの場合よりも、より広いダイナミックレンジで可変動作を行うことを可能にしている。さらに、本実施例では、粗調用のリング共振器１２−２に加え、微調用のリング共振器１２−３を備えることで、より高精度な波長可変動作を可能としている。
【００２８】
この第１の実施例にかかる波長可変フィルタ１０は、図３に示すように、ヒータ１５−１に加えてダミーヒータ１６−１を備えている。それにより、可変動作により、ヒータ１５−１への印加電力が多い場合（ヒータ１５−１の発熱量が多い場合）には、ダミーヒータ１６−１への印加電力を減らす（発熱量を減らす）ように制御を行う。一方、ヒータ１５−１への印加電力が少ない場合（ヒータ１５−１の発熱量が少ない場合）には、ダミーヒータ１６−１への印加電力を増やす（発熱量を増やす）ように制御する。このようにして、ヒータ１５−１とダミーヒータ１６−１は、下記（２）式に示されるように、差動動作されている。
【００２９】
Ｐｈ＋Ｐｄ＝一定  …  （２）
Ｐｈ：ヒータの印加電力、Ｐｄ：ダミーヒータの印加電力
ヒータ１５−１への印加電力が大きく変動しても、導波路基板１１に供給される合計電力または合計熱量は、一定に保たれる。そのため、導波路基板１１の温度が一定に保たれる。
【００３０】
次に、図４にて、ヒータ１５−１およびダミーヒータ１６−１の熱の伝わり方について説明する。ヒータ１５−１は、コア１３−３，１４−３，１４−４が形成されたクラッド２２の上部に配置されている。そのため、ヒータ１５−１からの熱は、コア１３−３，１４−３，１４−４に効率良く伝えることができる。一方、ダミーヒータ１６−１は、コアが形成されていないダミークラッド２３の上部に配置されている。さらに、クラッド２２とダミークラッド２３の間には、断熱溝１９が形成されている。断熱溝１９によりクラッド２２とダミークラッド２３の間に配置される空気層は、高い熱アイソレーションを有している。そのため、ダミーヒータ１６−１からの熱は、コアに伝わりにくい。具体的には、ヒータ１５−１からの熱は、クラッド２２およびコアを加熱した後、導波路基板１１に伝わる。導波路基板１１は、熱伝導性の高い材質で形成されている。そのため、その熱は、一挙に導波路基板１１全体に拡散される。一方、ダミーヒータ１６−１からの熱は、クラッド２３を加熱した後、同じく導波路基板１１に伝わる。但し、導波路基板１１は、熱伝導性の高い材質で形成されているため、一挙に導波路基板１１全体に拡散され、隣のクラッド２２に伝わりにくい。導波路基板がシリコンで形成され、クラッドが石英ガラスで形成されている場合、熱伝導率は、クラッドの熱伝導率の方が２桁ほど低い。具体的には、シリコン基板の熱伝導率は約１５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、石英ガラスの熱伝導率は約１．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。これにより、一旦、導波路基板へ伝わった熱がクラッドに伝わりにくくさせている。このように導波路基板１１が、ヒートシンクの働きを行って、ダミーヒータ１６−１からの熱がコアに伝わりにくくなっている。
【００３１】
なお、上記の構成では、基準波長に合わせられたリング導波路１３−１以外のリング導波路１３−２、リング導波路１３−３に、ヒータおよびダミーヒータが備えられた構成を示している。しかしながら、リング導波路１３−１も含めて、全てのリング導波路にヒータおよびダミーヒータを備えても良い。その場合、リング導波路１３−１が基準波長からずれた場合の補正も可能となる。
【００３２】
次に、本発明の第１の実施例に関して、その変形例を説明する。図１１は、本発明の第１の実施例の変形例を示す平面図である。この例では、図１と異なり、断熱溝１９は、基本的にヒータ１５−１とダミーヒータ１６−１の間およびヒータ１５−２とダミーヒータ１６−２の間にだけ設置されている。よって、この波長可変フィルタ２６は、他の平面部分がクラッドで覆われて構成されている。このように、必要な箇所にだけ断熱溝を設置するようにしてもよい。また、もう少し断熱溝の設置箇所を拡大し、これらの間だけでなく、これらの周辺部に断熱溝を設置するようにしてもよい。これにより、ヒータの消費電力を下げられる効果が得られる。
【００３３】
次に、本発明の第１の実施例にかかる波長可変フィルタの効果について説明する。上述したように、この第１の実施例にかかる波長可変フィルタでは、ヒータへの投入電力または発熱量が変化しても、変化分がダミーヒータで補償されるため、その影響が導波路基板に影響しない。そのため、導波路基板の温度変化を防ぎ、安定した可変動作を実現することができる効果を有する。
【００３４】
また、ヒータとダミーヒータ間に、断熱溝（空気層）が備えられることにより、ダミーヒータからの熱が、コアに伝わりにくい効果を有する。
【００３５】
また、コアを備えるクラッドが、ストライプ状のいわゆるメサ型に形成されている場合、さらにダミーヒータからの熱がコアに加わりにくい効果を有する。
【００３６】
また、導波路基板が熱伝導性の高い材質で形成されている場合、ダミーヒータが発した熱が、導波路基板全体に一挙に拡散され、コアが形成されているクラッドに伝わりにくい。このように導波路基板が、ヒートシンクの働きを行って、ダミーヒータからの熱がコアに伝わりにくい効果を有する。
【００３７】
また、ヒータがリング導波路のほぼ全周を覆う場合、ヒータの消費電力を減らせられる効果を有する。
【００３８】
また、ダミーヒータをヒータと近接した位置に配置した場合、それらにより導波路基板に与えられる熱の差異を無くす効果があり、熱設計がしやすくなるという効果がある。
【００３９】
また、導波路基板に対して、ダミーヒータをヒータと対称な位置に配置することで、導波路基板に与えられる熱の対称性が保たれ、導波路基板が熱的な差動動作による影響を受けにくくなるという効果を有する。さらに、ダミーヒータをヒータと相似の形状とした場合は、導波路基板に対する熱的な差異をさらに減少させる効果がある。このようなダミーヒータの構造により、ヒータによる熱の変化分を補償し易くなり、安定動作させやすくなるという効果もある。
【００４０】
また、波長可変動作の粗調用リング導波路および微調用リング導波路を備える場合には、より精度の高い波長調整が行える効果を有する。
【００４１】
また、全てのリング導波路にヒータおよびダミーヒータを備える場合、基準波長からずれた場合の補正も可能となる効果を有する。
【実施例２】
【００４２】
以下に、本発明の第２の実施例にかかる波長可変光源の構成について説明する。図１２は、本発明の第２の実施例にかかる波長可変光源の平面図を示す。なお、第１の実施例と同じ構成については、同じ符号を付し、その説明を割愛する。第２の実施例にかかる波長可変光源３０は、第１の実施例における波長可変フィルタ１０を、基板３４上に配置し、その左下側面に、半導体光素子３１を備えている。さらに、導波路基板１１の右側面には、高反射膜３２が施されている。一方、半導体光素子３１の左端面には、低反射膜３３が施されている。また、半導体光素子３１と導波路基板１１の入出力導波路１４−１は、直接結合（Butt-couple）されている。さらにこの結合部は、適宜、無反射処理が施されている。基板３４は、導波路基板１１と半導体光素子３１の共通プラットフォームとして機能している。なお、高反 射膜と低反射膜の配置は、上述したものと逆にしても良い。具体的には、導波路基板１１の右側面に低反射膜、半導体光素子３１の左端面に高反射膜を施しても良い。その場合、導波路基板１１の右上側面の入出力導波路１４−４の端面より光が出力される。なお、一例として、低反射膜は数％程度の反射率とし、高反射膜はおよそ９０％以上の反射率とする。
【００４３】
図１３は、本発明の第２の実施例にかかる波長可変光源の斜視図を示す。基板３４の裏面には、温度制御用のペルチェ３５が設置されており、導波路基板１１の上面には、サーミスタ３６が設置されている。これらのペルチェ３５とサーミスタ３６により、基板３４は、常温付近の一定な温度に制御されている。
【００４４】
材質についても、第１の実施例と同じ符号の構成については、同様であるため、ここでは、その説明を割愛する。なお、基板３４は、例えば、シリコンが用いられる。また、半導体光素子３１は、例えば、半導体レーザ（ＬＤ：Laser Diode）や半導体光増幅器（ＳＯＡ：Semiconductor Optical Amplifier）などが用いられる。高反射膜３２は、例えば、金蒸着などによる。低反射膜３３は、例えば、誘電体多層膜である。
【００４５】
次に、本発明の第２の実施例にかかる波長可変光源の動作について説明する。この実施例では、半導体光素子３１に対して、波長可変フィルタで外部共振器が構成されている。半導体光素子３１から出力されるいくつもの波長成分を有した発信光は、入出力導波路１４−１から導波路内に入力され、第１の実施例と同様に、リング共振器１２−１，１２−２，１２−３を通過する際に、共振波長が選択され、入出力導波路１４−４を通って、導波路基板１１の右上側面に達する。ここで、第２の実施例では、高反射膜３２が施されているため、その発信光は反射され、同じ経路を逆方向に戻って、入出導波路１４−１から半導体光素子３１内へ戻される。その光は、半導体光素子３１の低反射膜３３で一部が反射され、再び、導波路内へ戻される。このようにして、高反射膜３２と低反射膜３３によって、外部共振器が形成されており、共振を受けて強められた発信光が半導体光素子３１の左端面から出力される。なお、共振動作については、第１の実施例と同様であるため、ここではその説明を割愛する。なお、この波長可変光源３０では、光が反射により、リング共振器内を複数回通過するため、さらに共振作用により強め合う効果が高い。ここでも、リング共振器１２−２に、ヒータ１５−１とそれと差動動作させるダミーヒータ１６−１が、リング共振器１２−３に、ヒータ１５−２とそれと差動動作させるダミーヒータ１６−２が備えられている。なお、それらの詳細な加熱動作は、第１の実施例と同様であるため、ここではその説明を割愛する。また、波長可変動作についても、第１の実施例と同様であるため、ここではその説明を割愛する。
【００４６】
ペルチェ３５およびサーミスタ３６によって、基板３４の温度は一定に保たれており、これにより、半導体光素子３１の温度および導波路基板１１の温度が一定に保たれている。この実施例では、第１の実施例で説明したように、ヒータと差動動作するダミーヒータ１６−１，１６−２が備えられていることにより、波長可変時に、ヒータへの供給電力が変化しても、導波路基板１１の温度が変化しない。そのため、導波路基板１１の温度を一定に保つために設けられているペルチェ３５の駆動条件が変化しない。これにより、波長可変時の切替速度が、高速な波長可変を可能とする０．１秒オーダ（長くても１秒以内）まで低減させることが可能とる。
【００４７】
なお、断熱溝１９は、ヒータ１５−１とダミーヒータ１６−１の間およびヒータ１５−２とダミーヒータ１６−２の間だけや、それに加えて、これらの周辺部に設置してもよい。さらには、導波路、ヒータ、ダミーヒータなどが形成されている箇所を除いて、基板全体に断熱溝を形成してもよい。
【００４８】
次に、本発明の第２の実施例にかかる波長可変光源の効果について説明する。この第２の実施例にかかる波長可変光源では、上述したように、波長可変時であっても、ペルチェ素子の駆動条件が変化しない。そのため、前述した第１の実施例が有する効果に加えて、ペルチェが安定するまでに要する時間が短く、高速な波長可変動作を行うことができる効果を有する。
【実施例３】
【００４９】
以下に、本発明の第３の実施例にかかる波長可変光源の構成について説明する。図１４は、本発明の第３の実施例にかかる波長可変光源の平面図を示す。なお、第２の実施例と同じ構成については、同じ符号を付し、その説明を割愛する。この第３の実施例にかかる波長可変光源４０は、別基板を設けず、導波路基板４１上に半導体光素子４２を搭載している点が、第２の実施例と異なっている。なお、半導体光素子４２の左端面には、第２の実施例と同様に、低反射膜４４が施されている。また、半導体光素子４２と入出力導波路１４−１は、直接結合（Butt-couple）されている。なお、高反射膜と低反射膜の配置は、第２の実施例と同様、逆にしても良い。
【００５０】
図１５は、本発明の第３の実施例にかかる波長可変光源の斜視図を示す。導波路基板４１の裏面には、ペルチェ４５が設置されており、導波路基板４１の上面には、サーミスタ４６が設置されている。これらのペルチェ４５とサーミスタ４６により、導波路基板４１は、常温付近の一定な温度に制御されている。
【００５１】
なお、材質、共振動作や波長可変動作については、第２の実施例と同様であるため、ここでは、その説明を割愛する。この第３の実施例では、第２の実施例と異なり、半導体光素子４２を導波路基板４１上に表面実装している。そのため、導波路基板４１および半導体光素子４２のそれぞれの面にマーカを施しておき、半導体光素子４２を導波路基板４１上にパッシブアライメントで実装することも可能となる。また、導波路基板４１を熱伝導性の高い、例えばシリコンで形成した場合は、導波路基板４１は、半導体光素子４２のヒートシンクとしても働く。
【００５２】
次に、本発明の第３の実施例にかかる波長可変光源の効果について説明する。この第３の実施例にかかる波長可変光源では、第２の実施例と異なり、導波路基板上に半導体光素子を実装するようにしているため、部品点数が減っており、さらに省スペース化が図られている。また、半導体光素子を導波路基板上に、パッシブアライメントで実装することも可能となる。また、導波路基板を高熱伝導性材料で形成した場合は、導波路基板が半導体光素子のヒートシンクとしても機能する。そのため、この第３の実施例では、第２の実施例が有する効果に加え、さらにモジュールの小型化、生産性の向上、低コスト化ができる効果も有する。
【実施例４】
【００５３】
以下に、本発明の第４の実施例にかかる波長可変光源の構成について説明する。図１６は、本発明の第４の実施例にかかる波長可変光源の平面図を示す。なお、第３の実施例と同じ構成については、同じ符号を付し、その説明を割愛する。この第４の実施例にかかる波長可変光源５０は、ヒータ５５−１，５５−２毎にダミーヒータを設けるのではなく、それらをまとめて、ダミーヒータ５６を設けた構成としている。また、この実施例では、ダミーヒータ５６は、各リング共振器を囲うように形成されている。
【００５４】
具体的な制御に関しては、個別のリング共振器毎に制御する下記（３），（４）式に換えて、下記（５）式のように、１つのダミーヒータで差動動作を行うようにしている。
【００５５】
（Ｐｈ１＋Ｐｄ１）＝一定  …  （３）
（Ｐｈ２＋Ｐｄ２）＝一定  …  （４）
Ｐｈ１＋Ｐｈ２＋Ｐｄ＝一定  …  （５）
Ｐｈ１：ヒータ１の印加電力、Ｐｈ２：ヒータ２の印加電力、
Ｐｄ１：ダミーヒータ１の印加電力、Ｐｄ２：ダミーヒータ２の印加電力
Ｐｄ：統合したダミーヒータの印加電力
この第４の実施例にかかる波長可変光源では、ダミーヒータをまとめることにより、制御を簡易化できる効果を有する。特に全てのリング共振器にヒータを設ける場合や、リング共振器の段数が多い場合に、その効果が高い。また、本実施例では、ダミーヒータでリング共振器を囲うように形成することで、導波路基板５１内の温度勾配を減らせられる効果も有する。
【実施例５】
【００５６】
以下に、本発明の第５の実施例にかかる波長可変光源の構成について説明する。図１７は、本発明の第５の実施例にかかる波長可変光源の平面図を示す。なお、第３の実施例と同じ構成については、同じ符号を付し、その説明を割愛する。この第５の実施例にかかる波長可変光源６０が、第４の実施例と異なる点は、ダミーヒータ６６を、導波路基板６１の空いたスペースに設けている点である。
【００５７】
この第５の実施例にかかる波長可変光源においても、ダミーヒータをまとめることにより、制御を簡易化できる効果を有する。特に全てのリング共振器にヒータを設ける場合や、リング共振器の段数が多い場合に、その効果が高い。このように、導波路基板の温度勾配が問題にならないレベルであれば、空いている導波路基板のスペースを有効に活用し、そこにダミーヒータを設けるようにしてもよい。
【実施例６】
【００５８】
次に、本発明の第６の実施例にかかる可変光制御デバイスの制御回路について、説明する。図１８は、本発明にかかる可変光制御デバイスの制御回路のブロック図を示す。なお、ここでは、第３の実施例にかかる波長可変光源を例として示しているが、制御される対象は、どの実施例（前述の第１〜第５の実施例および後述の第７の実施例）でもかまわない。制御回路７０は、個々の共振器毎に備えられており、駆動回路７１−１，７１−２、ＤＡ（Digital/Analog）コンバータ７２−１，７２−２、ＡＤ（Analog/Digital）コンバータ７３−１，７３−２、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）７４を備えている。
【００５９】
制御回路７０は、ＤＳＰ７４によって制御されている。ＤＡコンバータ７２−１、７２−２は、ＤＳＰ７４からのデジタル信号をアナログ信号に変換して、駆動回路７１−１，７１−２のそれぞれに送信している。逆に、ＡＤコンバータ７３−１，７３−２は、駆動回路７１−１，７１−２からのアナログ信号をデジタル信号にそれぞれ変換して、ＤＳＰ７４へ送信している。駆動回路７１−１は、ヒータを駆動しており、駆動回路７１−２は、ダミーヒータを駆動している。
【００６０】
なお、図１８では、各共振器に対して、個別の制御回路を設ける例を示しているが、複数の共振器を１つのＤＳＰで制御するようにしてもかまわない。また、第４の実施例または第５の実施例のように、ダミーヒータを共振器毎に設けるのではなく、共通したダミーヒータを設けて、個々のヒータと共通したダミーヒータを、１つの制御回路で制御するようにしてもかまわない。
【実施例７】
【００６１】
以下に、本発明のその他への適用例として、波長可変以外の制御に適用した例を、以下に説明する。図１９は、本発明の第７の実施例にかかる可変分散補償器の平面図を示す。この可変分散補償器は、１本の共通した線状導波路８１に沿って、各共振器８０−１，８０−２，８０−３が直列に接続された構成となっている。線状導波路８１と各リング導波路８２−１，８２−２，８２−３の近接した部分は、光カプラを形成している。図１９の例では、光カプラは、方向性結合器となっている。なお、光カプラは、方向性結合器以外に、マルチモード干渉計、またはマッハチェンダ干渉計などを用いることもできる。各共振器が有する遅延時間スペクトルが、直列結合により合成され、合成スペクトルが形成される。その合成スペクトルのスロープの傾斜により、分散補償量が決定される。各共振器は、ヒータ８３−１，８３−２，８３−３に電力が加えられることで、遅延時間スペクトルの中心波長がシフトする。それにより、合成スペクトルのスロープの傾斜の度合いが変化する。その傾斜の度合いに応じて、分散補償量が変化される。このようにして、ヒータへ加える電力を制御することにより、分散補償量が制御される。ダミーヒータ８４−１，８４−２，８４−３は、ヒータ８３−１，８３−２，８３−３への供給電力の変動分を補償するように、差分の電力が加えられ、基板全体としての温度が変化されないように工夫されている。なお、ヒータおよびダミーヒータの配置構成およびそれらの制御方法については、上述した実施例と同様である。ヒータは、リング導波路上に配置されており、ダミーヒータは、それと間隔を空けて配置されている。さらに、ヒータとダミーヒータの間には、断熱溝８５−１，８５−２，８５−３がそれぞれ設けられている。このように、本発明は、熱光学効果を利用した他の光デバイス全般に適用可能である。
【００６２】
以上、本発明に好適なる実施の形態を述べたが、これらの構成を組合せて使用したり、一部の構成を変更したりしてもよい。また、本発明の請求の範囲に、これらの実施例の均等物を含むことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施例にかかる波長可変フィルタを示す平面図である。
【図２】リング共振器の拡大図である。
【図３】図１のＡ部拡大図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】コアが形成された状態を表す平面図である。
【図６】ヒータが形成された状態を表す平面図である。
【図７】断熱溝が形成された状態を表す平面図である。
【図８】ヒータが形成された付近の拡大図である。
【図９】３種類のＦＳＲを有する共振スペクトルによる共振動作を表す図である。
【図１０】複数のリング共振器による波長可変動作の原理図である。
【図１１】本発明の第１の実施例の変形例を示す平面図である。
【図１２】本発明の第２の実施例にかかる波長可変光源を示す平面図である。
【図１３】本発明の第２の実施例にかかる波長可変光源を示す斜視図である。
【図１４】本発明の第３の実施例にかかる波長可変光源を示す平面図である。
【図１５】本発明の第３の実施例にかかる波長可変光源を示す斜視図である。
【図１６】本発明の第４の実施例にかかる波長可変光源を示す平面図である。
【図１７】本発明の第５の実施例にかかる波長可変光源を示す平面図である。
【図１８】本発明の第６の実施例にかかる制御回路を示すブロック図である。
【図１９】本発明の第７の実施例にかかる可変分散補償器を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０    波長可変フィルタ
１１    導波路基板
１２−１，１２−２，１２−３    リング共振器
１３−１，１３−２，１３−３    リング導波路
１４−１，１４−２，１４−３，１４−４    入出力導波路
１５−１，１５−２    ヒータ
１６−１，１６−２    ダミーヒータ
１７−１，１７−２    ヒータパッド
１８−１，１８−２    ダミーヒータパッド
１９    断熱溝
２２    クラッド
２３    ダミークラッド
２５−１，２５−２    方向性結合器
２６    波長可変フィルタ
３０    波長可変光源
３１    半導体光素子
３２    高反射膜
３３    低反射膜
３４    基板
３５    ペルチェ
３６    サーミスタ
４０    波長可変光源
４１    導波路基板
４２    半導体光素子
４３    高反射膜
４４    低反射膜
４５    ペルチェ
４６    サーミスタ
５０，６０    波長可変光源
５１，６１    導波路基板
５２，６２    半導体光素子
５３，６３    高反射膜
５４，６４    低反射膜
５５−１，５５−２，６５−１，６５−２    ヒータ
５６，６６    ダミーヒータ
７１−１，７１−２    駆動回路
７２−１，７２−２    ＤＡコンバータ
７３−１，７３−２    ＡＤコンバータ
７４    ＤＳＰ
８０−１，８０−２，８０−３    共振器
８１    線状導波路
８２−１，８２−２，８２−３    リング導波路
８３−１，８３−２，８３−３    ヒータ
８４−１，８４−２，８４−３    ダミーヒータ
８５−１，８５−２，８５−３    断熱溝
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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