(57)【要約】【課題】波長可変レーザと波長可変フィルタの機能を併せ持つ波長可変光トランシーバを提供する。【解決手段】この波長可変光トランシーバ１００は、マッハツェンダ干渉計を光結合器として、２つの２入力２出力型光結合器１０１、１０２、２つのアーム導波路１０３、１０４、および４つの導波路１０５、１０６、１０７、１０８で構成される。２つのアーム導波路１０３、１０４において、構造の等しいグレーティング１０９、１１０を各々形成する。光トランシーバの一方の端面にはＡＲコート１１１を、もう一方の端面には光反射器としてＨＲコート１１２を施している。さらに、ＨＲコート側の２つの導波路１０７、１０８に、利得媒質として半導体光増幅器１１３、１１４がそれぞれ配置される。その利得媒質における電流のＯＮ（利得状態）とＯＦＦ（吸収状態）とを選択することにより、レーザ動作とフィルタ動作とを二者択一的に選択することができる。【選択図】図１
2007248901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ動作とフィルタ動作とを有する光トランシーバであって、
第１の２入力２出力型光結合器と、
第２の２入力２出力型光結合器と、
前記第１および第２の２入力２出力型光結合器のそれぞれにその両端が接続された２つのアーム導波路と、
前記第１の２入力２出力型光結合器にその一端が接続され、他端が前記光トランシーバのＡＲコートが施された端面に接続された２つの導波路と、
前記第２の２入力２出力型光結合器にその一端が接続され、他端が前記光トランシーバのＨＲコートが施された端面に接続された２つの導波路と
を用いて構成されたマッハツェンダ干渉計と、
前記２つのアーム導波路に形成されたグレーティングと、
前記マッハツェンダ干渉計のＨＲコート側の２つの前記導波路に配置された利得媒質と
からなり、
前記利得媒質において利得と吸収とを選択する手段を有すること
を特徴とする光トランシーバ。
【請求項２】
レーザ動作とフィルタ動作とを有する光トランシーバであって、
１つの２入力２出力型光結合器と、
前記１つの２入力２出力型光結合器にその一端が接続され、他端が前記光トランシーバのＡＲコートが施された端面に接続された４つの導波路と、
前記４つの導波路のうちの２つの導波路に形成されたグレーティングと、
前記グレーティングが形成された前記２つの導波路に配置された利得媒質と、
前記４つの導波路のうちの、前記グレーティングが形成されていない１つの導波路に配置された光検出器と
からなり、
前記利得媒質において利得と吸収とを選択する手段を有すること
を特徴とする光トランシーバ。
【請求項３】
レーザ動作とフィルタ動作とを有する光トランシーバであって、
１つの１入力２出力型光結合器と、
前記１つの１入力２出力型光結合器にその一端が接続され、他端が前記光トランシーバのＡＲコートが施された端面に接続された３つの導波路と、
前記３つの導波路のうちの２つの導波路に形成されたグレーティングと、
前記グレーティングが形成された前記２つの導波路に配置された利得媒質と
からなり、
前記利得媒質において利得と吸収とを選択する手段を有すること
を特徴とする光トランシーバ。
【請求項４】
レーザ動作とフィルタ動作とを有する光トランシーバであって、
１つの２入力１出力型光結合器と、
前記１つの２入力１出力型光結合器にその一端が接続され、他端が前記光トランシーバのＡＲコートが施された端面に接続された２つの導波路と、
前記１つの２入力１出力型光結合器にその一端が接続され、他端が前記光トランシーバのＨＲコートが施された端面に接続された１つの導波路と、
前記１つの２入力１出力型光結合器のＨＲコート側の導波路に形成されたグレーティングと、
前記グレーティングが形成された前記１つの導波路に配置された利得媒質と、
前記１つの２入力１出力型光結合器のＡＲコート側の１つの導波路に配置された光検出器と
からなり、
前記利得媒質において利得と吸収とを選択する手段を有すること
を特徴とする光トランシーバ。
【請求項５】
請求項１から４に記載の光トランシーバにおいて、導波路の屈折率を変化させる第１の屈折率変化手段を有し、該第１の屈折率変化手段により、出力導波路を通過する光の位相を変化させ、レーザ動作時あるいはフィルタ動作時の出力導波路を切り替えることを特徴とする光トランシーバ。
【請求項６】
請求項１から５に記載の光トランシーバにおいて、前記マッハツェンダ干渉計または前記光結合器を、導波路によって２つ以上直列接続した構成を特徴とする光トランシーバ。
【請求項７】
請求項１から６に記載の光トランシーバにおいて、前記グレーティングは、超周期構造グレーティングまたはサンプルドグレーティングであることを特徴とする光トランシーバ。
【請求項８】
請求項１から７に記載の光トランシーバにおいて、前記グレーティングが形成された導波路の屈折率を変化させる第２の屈折率変化手段を有し、該第２の屈折率変化手段より、前記グレーティングの反射特性を変化させ、レーザ動作時あるいはフィルタ動作時の選択波長を変化させることを特徴とする光トランシーバ。
【請求項９】
請求項１から８に記載の光トランシーバにおいて、前記グレーティングを導波路の側壁に形成させた構造を有することを特徴とする光トランシーバ。
【請求項１０】
請求項１から９に記載の光トランシーバにおいて、前記グレーティングの振幅が、グレーティングの中央部で最大になり、かつ中央から遠ざかるにしたがって小さくなるように変調されていることを特徴とする光トランシーバ。
【請求項１１】
請求項１から１０に記載の光トランシーバにおいて、前記変調を行うための関数として、ガウス関数、三角関数、ハミング窓関数、ハニング窓関数、Ｓｉｎｃ関数のうちの一つまたは複数、あるいはそれらの逆数の積を用いることを特徴とする光トランシーバ。
【請求項１２】
請求項１から１１に記載の光トランシーバにおいて、前記屈折率制御手段は、熱光学効果、電流注入、電界印加、圧力印加のうちの一つまたは複数を用いて屈折率を変化させることを特徴とする光トランシーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、光トランシーバに関し、より詳細には、波長可変レーザおよび波長可変フィルタの機能を１つのデバイスで実現した、波長可変光トランシーバに関する。
【背景技術】
【０００２】
今日のノード間を結ぶ伝送では、インターネットにおけるトラフィックの増大に対応するため、波長多重伝送方式を用いて伝送容量を増加させている。波長可変レーザおよび波長可変フィルタは、波長多重伝送には欠かすことのできない重要な光部品である。さらに、光信号の送信および受信の両方が可能な光トランシーバは、特に光加入者系システムにおいて需要が急速に高まることが予想される。
【０００３】
図１６に、波長可変レーザと波長可変フィルタとを組み合わせて実現する例示的な光トランシーバ１６００の構成図を示す。図１６に記載の構成では、波長可変レーザ１６０１と波長可変フィルタ１６０２が並列に配置され、スプリッタ１６０３を介して光信号の送受信が行われる。
【０００４】
現在、様々な方式の波長可変レーザが研究開発されているが、発振波長を選択する構造によって大まかに分類すると、サンプルドグレーティング（sampled grating)を用いた波長可変レーザ（非特許文献１参照）、超周期構造グレーティング（super-structure grating)を用いた波長可変レーザ（非特許文献２参照）、グレーティング・アシステッド・コディレクショナル・カプラ（grating assisted co-directional coupler)を用いた波長可変レーザ（非特許文献３参照）などが挙げられる。
【０００５】
波長可変レーザの一例として、グレーティング・アシステッド・コディレクショナル・カプラを用いた波長可変レーザが挙げられる。これは、異なる半導体組成および構造の層を面内の各領域に幾層も有するため、これを形成するには有機金属気相成長法（Metal Organic Chemical Vapor Deposition：ＭＯＣＶＤ）等による再成長工程を５回以上繰り返さなければならない。すなわち、素子の作製行程が煩雑にならざるを得ない。また、波長可変レーザとして設計・製造されているので、波長可変フィルタとしては動作し得ない。
【０００６】
半導体波長可変フィルタの一例として、非特許文献４に記載の波長可変フィルタが挙げられるが、波長可変フィルタとして設計・製造されているので波長可変レーザとしては動作し得ない。
【０００７】
したがって、光トランシーバを構成しようとした場合、図１６に示したように、波長可変レーザと波長可変フィルタとを並列に配置した構成が考えられるが、それぞれの製造行程は複雑かつ独立であり、半導体素子上で両者の性能を最適化し、それを維持したまま１チップ化することは非常に困難である。
【０００８】
また、光送信器と光受信器の両者の機能を併せ持つ光トランシーバの一例として、非特許文献５に記載の光トランシーバが挙げられる。この光トランシーバではレーザ活性層と光検出層とを積層し、半導体素子上で１チップ化を実現しているが、レーザ発振波長は固定されており、光受信部は光検出器のみでフィルタ機能を有さない。すなわち、構造的に波長可変性を有さず、今後進展するであろう波長多重伝送方式には対応し得ない。
【０００９】
【非特許文献１】IEEE,J.Quantum Electron.,29(16),pp.1824-1834,1993.
【非特許文献２】IEEE,J.Quantum Electron.,32(3),pp.433-441,1996.
【非特許文献３】IEEE,Photonics Technology Letters,7(7),pp.697-698,1995.
【非特許文献４】IEEE,Photonics Technology Letters,17(1),pp.139-141,2005.
【非特許文献５】IEEE,J.of Selected Topics in Quantum Electronics,5(3),pp.627-630,1999.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明はそのような背景を鑑み、波長可変性をもつ光送信器（レーザ）と光受信器（フィルタ、あるいはフィルタと検出器）の機能を１つの部品で実現し、コンパクトで高性能、かつシステムの部品点数を削減し得る光トランシーバを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、レーザ動作とフィルタ動作とを有する光トランシーバであって、第１の２入力２出力型光結合器と、第２の２入力２出力型光結合器と、前記第１および第２の２入力２出力型光結合器のそれぞれにその両端が接続された２つのアーム導波路と、前記第１の２入力２出力型光結合器にその一端が接続され、他端が前記光トランシーバのＡＲコートが施された端面に接続された２つの導波路と、前記第２の２入力２出力型光結合器にその一端が接続され、他端が前記光トランシーバのＨＲコートが施された端面に接続された２つの導波路とを用いて構成されたマッハツェンダ干渉計と、前記２つのアーム導波路に形成されたグレーティングと、前記マッハツェンダ干渉計のＨＲコート側の２つの前記導波路に配置された利得媒質とからなり、前記利得媒質において利得と吸収とを選択する手段を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、レーザ動作とフィルタ動作とを有する光トランシーバであって、１つの２入力２出力型光結合器と、前記１つの２入力２出力型光結合器にその一端が接続され、他端が前記光トランシーバのＡＲコートが施された端面に接続された４つの導波路と、前記４つの導波路のうちの２つの導波路に形成されたグレーティングと、前記グレーティングが形成された前記２つの導波路に配置された利得媒質と、前記４つの導波路のうちの、前記グレーティングが形成されていない１つの導波路に配置された光検出器とからなり、前記利得媒質において利得と吸収とを選択する手段を有することを特徴とする。すなわち、請求項１に記載の発明と比較して、グレーティングと端面との間に位置する光結合器が１つ削減され、短共振器化が実現される。これにより、素子の縦モード間隔が拡大され、レーザ動作時の発振波長の安定化がなされる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、レーザ動作とフィルタ動作とを有する光トランシーバであって、１つの１入力２出力型光結合器と、前記１つの１入力２出力型光結合器にその一端が接続され、他端が前記光トランシーバのＡＲコートが施された端面に接続された３つの導波路と、前記３つの導波路のうちの２つの導波路に形成されたグレーティングと、前記グレーティングが形成された前記２つの導波路に配置された利得媒質とからなり、前記利得媒質において利得と吸収とを選択する手段を有することを特徴とする。光結合器として１つの１入力２出力型光結合器を用いる構成により、請求項２と同様に短共振器化によるレーザ発振波長の安定化が可能となる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、レーザ動作とフィルタ動作とを有する光トランシーバであって、１つの２入力１出力型光結合器と、前記１つの２入力１出力型光結合器にその一端が接続され、他端が前記光トランシーバのＡＲコートが施された端面に接続された２つの導波路と、前記１つの２入力１出力型光結合器にその一端が接続され、他端が前記光トランシーバのＨＲコートが施された端面に接続された１つの導波路と、前記１つの２入力１出力型光結合器のＨＲコート側の導波路に形成されたグレーティングと、前記グレーティングが形成された前記１つの導波路に配置された利得媒質と、前記１つの２入力１出力型光結合器のＡＲコート側の１つの導波路に配置された光検出器とからなり、前記利得媒質において利得と吸収とを選択する手段を有することを特徴とする。光結合器として１つの２入力１出力型光結合器を用いる構成により、請求項２と同様に短共振器化によるレーザ発振波長の安定化が可能となる。さらに、屈折率制御用電極が波長可変用の１つに削減されるため、本光トランシーバの制御回路の大幅な簡略化・低コスト化が可能となる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４に記載の光トランシーバにおいて、導波路の屈折率を変化させる第１の屈折率変化手段を有し、該第１の屈折率変化手段により、出力導波路を通過する光の位相を変化させ、レーザ動作時あるいはフィルタ動作時の出力導波路を切り替えることを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５に記載の光トランシーバにおいて、前記マッハツェンダ干渉計または前記光結合器を、導波路によって２つ以上直列接続した構成を特徴とする。こうすることにより、利得媒質における利得状態と吸収状態とを選択することによってレーザ動作とフィルタ動作とを切り替えるのではなく、光結合器とグレーティングとの間に位置する導波路の屈折率を変化させることによってレーザ動作とフィルタ動作とを切り替えることができる。つまり、利得媒質は常に利得状態にあり、フィルタ動作時にも光信号を増幅することができる。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、請求項１から６に記載の光トランシーバにおいて、前記グレーティングは、超周期構造グレーティングまたはサンプルドグレーティングであることを特徴とする。これにより、バーニア効果によって光トランシーバの波長可変域を増大せしめている。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、請求項１から７に記載の光トランシーバにおいて、前記グレーティングが形成された導波路の屈折率を変化させる第２の屈折率変化手段を有し、該第２の屈折率変化手段より、前記グレーティングの反射特性を変化させ、レーザ動作時あるいはフィルタ動作時の選択波長を変化させることを特徴とする。
【００１９】
請求項９に記載の発明は、請求項１から８に記載の光トランシーバにおいて、前記グレーティングを導波路の側壁に形成させた構造を有することを特徴とする。この構造を用いて、埋め込み型グレーティングでは不可能であったグレーティングの振幅に変調をすることを可能とし、フィルタの透過特性を所望の特性に合成することを可能としている。
【００２０】
請求項１０に記載の発明は、請求項１から９に記載の光トランシーバにおいて、前記グレーティングの振幅が、グレーティングの中央部で最大になり、かつ中央から遠ざかるにしたがって小さくなるように変調されていることを特徴とする。これによって、グレーティングのサイドロープ消光比を向上させることができる。
【００２１】
請求項１１に記載の発明は、請求項１から１０に記載の光トランシーバにおいて、前記変調を行うための関数として、ガウス関数、三角関数、ハミング窓関数、ハニング窓関数、Ｓｉｎｃ関数のうちの一つまたは複数、あるいはそれらの逆数の積を用いることを特徴とする。これらの関数を用いることによって、レーザ動作時の発振波長の安定化がなされる。
【００２２】
請求項１２に記載の発明は、請求項１から１１に記載の光トランシーバにおいて、前記屈折率制御手段は、熱光学効果、電流注入、電界印加、圧力印加のうちの一つまたは複数を用いて屈折率を変化させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、波長多重伝送で用いられる波長可変レーザと波長可変フィルタの機能を１つの部品で実現できる、小型で高性能な波長可変光トランシーバを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明では、光結合器、グレーティング、光反射器、および利得媒質を用いて光トランシーバを実現する。光結合器の光の干渉性から、フィルタ動作時またはレーザ動作時の光の合波と分波、および光入出力の切り替えを可能とする。また、グレーティングは波長依存性のある反射特性をもつので、フィルタ素子として機能する。さらに、グレーティング、利得媒質、および光反射器を用いてレーザ共振器を構成し、レーザ発振波長はそのグレーティングの反射特性で決まる。光結合器とグレーティングとを併せて用いることにより、グレーティングをフィルタ動作時のフィルタ素子としても、レーザ動作時の波長選択素子としても利用することができる。この構成により、波長可変性をもつレーザおよびフィルタが、１つの部品で実現される。
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の一実施形態による、第１の波長可変光トランシーバ１００の構造を示す図である。この波長可変光トランシーバ１００は、マッハツェンダ干渉計を光結合器として、２つの２入力２出力型ＭＭＩ（multi-mode interference)カプラ１０１、１０２、この２つのＭＭＩカプラ１０１、１０２にその両端が接続された２つのアーム導波路１０３、１０４、およびこの２つのＭＭＩカプラ１０１、１０２にその一端が接続され、もう一方の一端は端面に接続されている４つの導波路１０５、１０６、１０７、１０８で構成されている。そのマッハツェンダ干渉計の２つのアーム導波路１０３、１０４に、構造の等しいグレーティング（回折格子）１０９、１１０を各々形成する。また、光トランシーバの一方の端面にはＡＲ（anti-reflection)コート（反射防止膜）１１１を、もう一方の端面には光反射器としてＨＲ（high-reflection)コート（高反射率膜）１１２を施している。さらに、そのマッハツェンダ干渉計のＨＲコート１１２側の２つの導波路１０７、１０８に、利得媒質として半導体光増幅器（semiconductor optical amplifier：ＳＯＡ）１１３、１１４がそれぞれ配置されている。ＳＯＡ１１３、１１４における電流のＯＮ（利得状態）とＯＦＦ（吸収状態）とを選択することにより、レーザ動作とフィルタ動作とを二者択一的に選択することができる。さらに、第１のＭＭＩカプラ１０１とグレーティング１０９、１１０との間に位置する導波路１０３、１０４の直上に、出力導波路を切り替えるための屈折率制御用電極１１５を形成し、グレーティング１０９、１１０の直上に、波長を変化させるための屈折率制御用電極１１６を形成する。
【００２６】
フィルタ動作時において、波長多重された入力光は、ＡＲコート１１１側の導波路１０５に入射する。入射した入力光はまず、第１のＭＭＩカプラ１０１により両アームに等しく分岐される。等分岐された入力光は、アームに配置されたグレーティングにより選択光のみが反射され、再び第１のＭＭＩカプラ１０１に入射する。選択光以外の光（非選択光）はグレーティングを透過し、第２のＭＭＩカプラ１０２に入射する。両アームに形成された２つのグレーティングは構造が等しいので、反射光（選択光）および透過光（非選択光）は、位相差を保持したままそれぞれＭＭＩカプラに入射する。ゆえに、選択光は導波路１０６に、非選択光は第１のＳＯＡ１１３側の導波路１０７に、それぞれ出力される。フィルタ動作時には第１のＳＯＡ１１３における電流をＯＦＦとしているので、第１のＳＯＡ１１３は吸収媒質として働き、非選択光はすべて第１のＳＯＡ１１３で吸収され、ＨＲコート１１２を施した端面で反射されることはなく、出力されるのは選択光のみとなる。
【００２７】
グレーティングを透過した非選択光は、主に第１のＳＯＡ１１３側の導波路１０７に出力されるが、作製誤差により１％程度第２のＳＯＡ１１４側の導波路１０８に漏れ出て、フィルタ性能を劣化させる原因となる。これを防ぐために、本実施形態では、第１のＳＯＡ１１３と同構造である第２のＳＯＡ１１４を配置し、同様に電流をＯＦＦとしてクロストークを防いでいる。
【００２８】
レーザ動作時においては、第１のＳＯＡ１１３または第２ＳＯＡ１１４における電流をＯＮとし、電流をＯＮとしたＳＯＡを利得媒質として機能させる。２つのアーム導波路１０３、１０４に形成された２つのグレーティング１０９、１１０とＨＲコート１１２を施された端面は反射鏡として機能し、両者によってレーザ発振に不可欠な共振器を構成している。したがって、ＳＯＡの利得が素子の持つ光強度損失を越えると、レーザ発振に至る。レーザ発振光の波長は、グレーティングにおける反射率が最も高くなる波長で決まる。レーザ発振光は、第１のＳＯＡ１１３における電流がＯＮの場合にはＡＲコート１１１側の導波路１０５から、第２のＳＯＡ１１４における電流がＯＮの場合には導波路１０６から出力される。２つのＳＯＡのいずれも電流がＯＮの場合には、両方の導波路からレーザ発振光が出力される。このように、レーザ発振光の出力導波路が２つのＳＯＡにおける電流のＯＮ／ＯＦＦ選択により切り替え可能なことも、本光トランシーバの特徴である。
【００２９】
図２は、本実施形態における光トランシーバの、導波路構造を示す図である。この導波路構造を有する光トランシーバは、以下のように作成される。  
まず、化合物半導体であるｎ−ＩｎＰ基板２０１上に、１．５５Ｑ組成ｉ−ＩｎＧａＡｓＰ活性層２０３を、予め有機金属気相成長法（metal organic chemical vapor deposition：ＭＯＣＶＤ）により成長させる。次いでＳＯＡ領域の活性層を残してその他の領域を、ドライエッチングとウエットエッチングにより活性層の下まで除去し、ＭＯＣＶＤ法の選択成長を利用して、パッシブ領域の１．４Ｑ組成ｉ−ＩｎＧａＡｓＰコア層２０３を成長させる。続いて電子線リソグラフィおよびウエットエッチングにより、周期約２４０ｎｍのグレーティングパタンを１．４Ｑ組成ｉ−ＩｎＧａＡｓＰコア層２０３上に形成する。さらにＭＯＣＶＤ法によりＳＯＡの領域、およびグレーティングを含むマッハツェンダ干渉計の導波路領域を含む基板全面にｐ−ＩｎＰ層２０５を成長させる。さらにフォトリソグラフィとドライエッチングによりＳＯＡ、およびグレーティングを含むマッハツェンダ干渉計の導波路ストライプパタンを形成し、最後にＭＯＣＶＤ法によりＦｅドープ半絶縁性ＩｎＰ（semi-insulating  InP：ＳＩ−ＩｎＰ）２０４によって埋め込み成長させることで、図２に示す導波路構造を作製する。導波路形成プロセス後、ＳＯＡとマッハツェンダ干渉計のグレーティング部分とに電流注入用のＡｕ電極をそれぞれ形成する。また、第１のＭＭＩカプラ１０１とグレーティング１０９、１１０との間に位置する導波路１０３、１０４の直上に、長さ１００μｍの屈折率制御用電極１１５を形成する。最後に劈開により本素子を切り出し、蒸着によりＨＲ／ＡＲコートを形成する。
【００３０】
図３は、本実施形態における光トランシーバの、フィルタ動作時の透過特性を示す。２つのＳＯＡにおける電流をＯＦＦ状態とし、導波路１０５から光を入力すると、導波路１０６からフィルタ選択光が出力される。２つのグレーティング１０９、１１０が形成されたアーム導波路１０３、１０４に電流注入し、プラズマ効果によりそのコア層の屈折率を０．３％減少させると、約４．５ｎｍ、中心波長が変化する。これは、光トランシーバが波長可変フィルタとして動作していることを表す。
【００３１】
さらに、第１のＳＯＡ１１３に電流を１００ｍＡ程流すと、導波路１０５からレーザ発振光が出射される。また、グレーティング部分に電流注入すると、フィルタ動作時の場合と同様にグレーティングの反射特性が短波長側にシフトするに伴ってレーザ発振波長が変化する。これは、本光トランシーバが、波長可変レーザとして動作することを示す。さらに、屈折率制御用電極１１５の一方に電流注入すると、出射されるレーザ発振光が導波路１０５から導波路１０６に切り替わる。これは、アーム導波路１０３、１０４を伝搬する光の位相がπ変化したためである。この効果はフィルタ動作時の場合にも同様であり、導波路１０６から出力される選択光を、導波路１０５から出力されるように切り替えることも可能である。つまりこれは、フィルタ動作時およびレーザ動作時の出力導波路が、電気的に任意選択可能であることを意味し、例えばこの効果により、本光トランシーバの入出力に必要な光ファイバは最少１本で構成することができ、実装コストの削減とシステムの部品点数の削減に寄与することができる。
【００３２】
本実施形態では、導波路ストライプパタン幅２０６を１．０μｍ、ＳＯＡの長さを６００μｍ、グレーティングの長さを１５００μｍ、グレーティングの深さＤｇを５０ｎｍ、周期を２４０ｎｍとして光トランシーバを作製した。この各数値は、本光トランシーバの特性を決める重要なパラメータとなる。
【００３３】
波長可変光トランシーバを実現するにあたり、下記の条件が満たされることが好ましい。
１）導波路のコア層の高さ及び幅は、光が導波路をシングルモードで伝搬する条件が好ましく、本実施形態では０．１μｍ〜３．０μｍである。
２）ＳＯＡの長さは、利得の大きさ、利得帯域幅、および飽和利得特性を決定し、本実施形態では２０μｍ〜２０００μｍである。
３）グレーティングの長さは、フィルタ動作時の光強度損失、透過帯域幅、およびレーザ発振時の波長選択性能を決定し、本実施形態では５０μｍ〜４０００μｍである。
４）グレーティングの振幅Ｄｇは、グレーティングの結合係数を決定し、フィルタ動作時の透過帯域幅やレーザ発振時の波長選択性能に影響を与える。本実施形態では０．０１μｍ〜２．０μｍである。
５）周期は、光トランシーバの使用波長帯を決定し、本実施形態では中心波長を１．５５μｍとして、２４０ｎｍである。
【００３４】
また、本実施形態では、ＨＲコートを施された端面を反射鏡として機能させて共振器を構成したが、ＨＲコートを施された端面をグレーティングに置き換えてレーザ共振器を構成することも可能である。その場合、両端面にはＡＲコートを施せば良い。また、利得媒質として１．５５Ｑ組成ｉ−ＩｎＧａＡｓＰ活性層を用いているが、活性層に多重量子井戸構造、あるいは歪み多重量子井戸構造を用いて利得帯域の拡大を図ることや、ＴＥ偏光あるいはＴＭ偏光に利得を片寄らせて利得を増大させることも可能である。さらに、導波路を形成するためにＦｅドープ半絶縁性ＩｎＰを用いているが、電流をブロックする他の系、例えば活性層に対し逆向きにＩｎＰのｐ−ｎ接合を形成するｐ−ｎ埋め込み構造（サイリスタ構造）を用いてもよい。また、光トランシーバを実現する導波路構造を埋め込み構造としているが、埋め込み構造以外の構造、例えばハイメサ構造やリッジ構造としてもよい。
【００３５】
（第２の実施形態）
図４に、本発明の一実施形態による、第２の波長可変光トランシーバ４００の構造図を示す。本実施形態ではマッハツェンダ干渉計を用いた構成ではなく、１つのＭＭＩカプラ４０１を２入力２出力型光結合器として用いた構成となっている。すなわち、第１の実施形態と比較して、グレーティングと端面との間に位置する光結合器が１つ削減され、短共振器化が実現されている。これにより素子の縦モード間隔が広がり、レーザ動作時の発振波長が安定化される。また第１の実施形態では、反射鏡としてＨＲコートが施された端面を用いていたが、本実施形態では、両端面にＡＲコート４１２が施され、同構造ではあるが、長さが２００μｍだけ長いグレーティング４０２が配置されて、レーザ共振器が構成されている。長さの異なるグレーティングを用いる理由は、共振器を構成するグレーティング間で反射率を異ならせ、レーザ発振光を導波路４０３、４０４側に出力させるためである。さらに第１の実施形態と同様に、ＭＭＩカプラ４０１とグレーティング４０２との間に位置する導波路４０５、４０６の直上に、長さ１００μｍの出力導波路を切り替えるための屈折率制御用電極４０７が形成され、グレーティング４０２の直上に、波長を変化させるための屈折率制御用電極４１１が形成されている。また、導波路４０４に光検出器（photodiode：ＰＤ）４０８が配置されている。このＰＤ４０８は、利得媒質として用いているＳＯＡと等しい層構造、導波路構造によって実現することができ、最適な逆バイアスを印加すればよい。
【００３６】
フィルタ動作時において、第１の実施形態と同様に波長多重された入力光は、導波路４０３に入射する。入射した入力光は、ＭＭＩカプラ４０１により導波路４０５、４０６に等しく分岐される。等分岐された入力光は、ＭＭＩカプラ４０１の出力導波路に配置されたグレーティング４０２により選択光のみが反射され、再びＭＭＩカプラ４０１に入射する。選択光以外の光（非選択光）はグレーティング４０２を透過し、電流がＯＦＦ状態である第１のＳＯＡ４０９および第２のＳＯＡ４１０に入射し、吸収される。反射された選択光は、第１の実施形態と同様に導波路４０４に入射し、ＰＤ４０８によって光/電気変換が行われる。選択光が導波路４０４に入射しているときに、ＰＤ４０８に順方向バイアスを印加すると、ＰＤ４０８は利得媒質（ＳＯＡ）として動作し、選択光を増幅することも可能である。さらに、屈折率制御用電極４０７に電流を注入し、光の位相をπ変化させると、導波路４０３に選択光を出力させることも可能である。
【００３７】
レーザ動作時には、第１のＳＯＡ４０９に電流を１００ｍＡ程流すと、導波路４０３および導波路４０４からレーザ発振光が出射する。このとき、導波路４０３および導波路４０４から出力される光強度は等しいので、導波路４０４に配置されたＰＤ４０８に流れる光電流により、導波路４０３から出力される光強度をモニタすることが可能である。さらに、共振器を構成する２つのグレーティング部分に電流注入すると、フィルタ動作時と同様にグレーティングの反射特性が短波長側にシフトするのに伴って、レーザ発振波長が変化する。これは、本光トランシーバが、波長可変レーザとして動作することを示す。
【００３８】
（第３の実施形態）
図５に、本発明の一実施形態による、第３の波長可変光トランシーバ５００の構造図を示す。
【００３９】
第２の実施形態における光トランシーバ４００は、光結合器として２入力２出力型光結合器を用いた構成となっているが、本実施形態における光トランシーバ５００は、１つのＭＭＩカプラ５０１として１入力２出力型光結合器を用いて構成される。したがって、本実施形態では、入出力導波路は１本のみとなる。
【００４０】
符号５０２はグレーティングを、符号５０３は導波路を、符号５０４は第１のＳＯＡを、符号５０５は第２のＳＯＡを、符号５０６は波長を変化させるための屈折率制御用電極を、符合５０７はＡＲコートを表し、それぞれ、第２の実施形態と同様に構成されている。
【００４１】
また、第２の実施形態と同様に、第１の実施形態と比較して、グレーティングと端面との間に位置する光結合器が１つ削減され、短共振器化が実現されている。これにより素子の縦モード間隔が広がり、レーザ動作時の発振波長が安定化される。
【００４２】
本実施形態における光トランシーバの作製方法、および導波路構造は、第１の実施形態と同様である。
【００４３】
（第４の実施形態）
図６に、本発明の一実施形態による、第４の波長可変光トランシーバ６００の構造図を示す。本実施形態における光トランシーバ６００は、２入力１出力型光結合器として１つのＭＭＩカプラ６０１を用いた構成となっている。この構成により、第２の実施形態の場合と同様に、短共振器化によるレーザ発振波長の安定化が可能となる。さらに、屈折率制御用電極６０２が波長可変用の１つのみであるため、本光トランシーバを制御する電気回路作製の、大幅な低コスト化が可能となる。
【００４４】
フィルタ動作時において、第２の実施形態の場合と同様に波長多重された入力光は、ＡＲコート６０３側の導波路６０４に入射する。入射した入力光はＭＭＩカプラ６０１を通過し、ＭＭＩカプラ６０１の出力導波路６０６に配置されたグレーティング６０７により選択光のみが反射され、再びＭＭＩカプラ６０１に入射する。選択光以外の光（非選択光）はグレーティング６０６を透過し、電流がＯＦＦ状態であるＳＯＡ６０８に入射し、ＨＲコート６１０を施した端面で反射されることなく吸収される。反射された選択光は、導波路６０４および導波路６０５から等しく出力される。出力される光強度は等しいので、導波路６０５に配置されたＰＤ６０９に流れる光電流により、導波路６０４から出力される光強度をモニタすることが可能である。さらに、グレーティング部分に電流注入すると、フィルタ動作時と同様にグレーティング６０７の反射特性が短波長側にシフトする。
【００４５】
レーザ動作時には、ＳＯＡ６０８に電流を１００ｍＡ程流すと、導波路６０４および導波路６０５からレーザ発振光が出射される。このとき、導波路６０４および導波路６０５から出力される光強度は等しいので、フィルタ動作時と同様にＰＤ６０９に流れる光電流により、導波路６０４から出力される光強度をモニタすることが可能である。
【００４６】
本実施形態における光トランシーバの作製方法、および導波路構造は、第１の実施形態および第２の実施形態と同様である。
【００４７】
（第５の実施形態）
図７に、本発明の一実施形態による、波長可変光トランシーバのグレーティング構造図を示す。本実施形態では、化合物半導体であるｎ−ＩｎＰ基板上に、１．５５Ｑ組成ｉ−ＩｎＧａＡｓＰ活性層、およびｐ−ＩｎＰ上部クラッド層を、予めＭＯＣＶＤ法により成長させる。次いでＳＯＡ領域を残してその他の領域を、ドライエッチングとウエットエッチングにより活性層の下まで除去し、ＭＯＣＶＤ法の選択成長を利用して、パッシブ領域の１．４Ｑ組成ｉ−ＩｎＧａＡｓＰコア層およびｐ−ＩｎＰ上部クラッド層を一括成長させる。次にプラズマＣＶＤ法により基板にＳｉＯ２を堆積させ、電子線リソグラフィとドライエッチングにより、図７（ａ）に示すＳｉＯ２グレーティングパタンを形成する。さらにそれをマスクとして使用し、図７（ｂ）に示す、側壁に１次のグレーティングを持つハイメサ光導波路を作製する。導波路作製行程の最後に、フォトリソグラフィとドライエッチングとにより、図８に示すＳＯＡの導波路構造であるリッジ構造を作製する。
【００４８】
ハイメサ導波路の側壁にグレーティングが形成された構造を用いたのは、埋め込み型グレーティングでは不可能である、グレーティングの振幅を変調することを可能とし、フィルタの透過特性を所望の特性に合成することが目的である。一般に埋め込み型グレーティングを形成する場合、基板の深さ方向にエッチングし、グレーティングを形成する。しかし上記合成を行う場合には、グレーティングの振幅を変調する、つまりエッチング深さに面内分布をつける必要があり、作製上非常に困難である。そこで、ハイメサ導波路の側壁にグレーティングを形成した構造を用いることにより、電子線リソグラフィの導波路形成パタンを調整し、そのマスクパタンを用いてハイメサ導波路を形成することによって、グレーティングの振幅が変調できるようになる。
【００４９】
本実施形態では、図７（ａ）に示すグレーティングの深さＤｇを、正弦関数（変数が０〜π）の２乗で変調する。これにより、グレーティングの結合係数は、フィルタの中央部で最大になり、かつ周辺部において中央から遠ざかるにしたがって小さくなるように変調される。グレーティングの全長Ｌに対するグレーティングの振幅Ｄｇの分布を図９に、作製した光トランシーバの透過特性を図１０に示す。グレーティングの全長Ｌは、１５００μｍである。図１０には、グレーティングの振幅を変調しないで均一分布で作製した光トランシーバの透過特性を同時に示している。図１０から明らかなように、均一分布ではサイドロープ消光比は８ｄＢ程度であるが、グレーティングの結合係数を正弦関数的な分布にすることによって、波長多重光伝送に用いられる波長フィルタに必要な３０ｄＢ以上のサイドロープ消光比が得られる。さらに、この導波路側壁にグレーティングが形成された構造を採用することにより、歩留まり低下および高コスト化をもたらしていたＭＯＣＶＤ法によるグレーティングを埋め込む工程が、不要となる。
【００５０】
本実施形態では、ハイメサ導波路幅を１．０μｍ、ＳＯＡのリッジ導波路幅を２．０μｍ、ＳＯＡの長さを６００μｍ、グレーティングの長さを１５００μｍ、グレーティングの深さＤｇの最大値を５０ｎｍ、周期を２４０ｎｍとして光トランシーバを作製した。この各数値は、本光トランシーバの特性を決める重要なパラメータとなる。波長可変光トランシーバを実現するにあたり、下記の条件が満たされることが好ましい。
１）導波路のコア層の高さ及び幅は、光が導波路をシングルモードで伝搬する条件が好ましく、本実施形態では０．１μｍ〜３．０μｍである。
２）ＳＯＡの長さは、利得の大きさ、利得帯域幅、および飽和利得特性に影響を与え、本実施形態では２０μｍ〜２０００μｍである。
３）グレーティングの長さは、フィルタ動作時の光強度損失、透過帯域幅、およびレーザ発振時の波長選択性能を決定し、本実施形態では５０μｍ〜４０００μｍである。
４）グレーティングの振幅Ｄｇは、グレーティングの結合係数を決定し、フィルタ動作時の透過帯域幅やレーザ発振時の波長選択性能を決める。本実施形態では０μｍ〜３．０μｍである。
５）周期Λは、光トランシーバの使用波長帯を決定し、本実施形態では中心波長を１．５５μｍとして、２４０ｎｍである。
【００５１】
また、本実施形態では、グレーティングの導波路構造をハイメサ構造として作製したが、ハイメサ構造以外の構造、例えば図８に示すリッジ型構造において、リッジの側壁にグレーティングが形成された構造として作製してもよい。
【００５２】
(第６の実施形態) 
図１１に、本発明の一実施形態による、第５の波長可変光トランシーバ１１００の構造を示す。本実施形態における光トランシーバ１１００は、第１の実施形態におけるグレーティングおよび屈折率制御用電極が形成されたマッハツェンダ干渉計がちょうど向かい合うように、互いの導波路が接続され、その接続された導波路の間にＳＯＡ１１０１が配置された構成になっている。さらに両端面にはＡＲコート１１０２が形成されている。
【００５３】
本実施形態では、複数の反射ピークを持つ第１のサンプルドグレーティング１１０３、および第２のサンプルドグレーティング１１０４が、マッハツェンダ干渉計のアームにそれぞれ形成されている。さらに第１のサンプルドグレーティング１１０３と第２のサンプルドグレーティング１１０４との間で、反射ピーク間隔をわずかに異ならせている。そのため出力が得られるのは反射ピークが一致した波長となり、素子全体の反射ピーク間隔は第１のサンプルドグレーティング１１０３と第２のサンプルドグレーティング１１０４との最小公倍数となる。さらに第１のサンプルドグレーティング１１０３と第２のサンプルドグレーティング１１０４が形成された導波路の屈折率を電流注入によりわずかに変化させると、バーニア目盛りのように一致するピークが大きくシフトし、波長可変域を増大させることが可能となる。
【００５４】
フィルタ動作時において、波長多重された入力光は、導波路１１０５に入射する。入射した入力光はまず、第１のＭＭＩカプラ１１０７により両アームに等しく分岐される。等分岐された入力光は、アームに配置された第１のサンプルドグレーティング１１０３により選択光のみが反射され、再び第１のＭＭＩカプラ１１０７に入射する。選択光以外の光（非選択光）は、第１のサンプルドグレーティング１１０３を透過する。両アームに形成されたサンプルドグレーティング１１０３は構造が同じなので、反射光（選択光）および透過光（非選択光）は位相差を保持したまま、それぞれ第２のＭＭＩカプラ１１０８に入射する。ゆえに選択光は、ＳＯＡ１１０１が配置された導波路１１１１を通過し、さらに後段のマッハツェンダ干渉計に入射する。非選択光は、ＡＲコートが形成された入射端面とは反対側の端面を通過して、素子の外に放出される。
【００５５】
本実施形態では、ＳＯＡ１１０１における電流を、フィルタ動作時およびレーザ動作時ともに常にＯＮとし、フィルタ動作時において前段のマッハツェンダ干渉計によって選択された信号光を増幅する。したがって、後段のマッハツェンダ干渉計にさらに入射し、さらにそのマッハツェンダ干渉計によって選択された信号光は、導波路１１０６に出力される。レーザ動作とフィルタ動作との切り替えを、ＭＭＩカプラとサンプルドグレーティングの間に位置するアーム導波路の直上に形成した屈折率制御用電極１１１２、１１１３に電流注入することにより行うということが、本実施形態における光トランシーバの最大の特徴である。この構成により、フィルタ動作時にも光信号を利得媒質を用いて増幅することが可能となる。
【００５６】
レーザ動作時においても、ＳＯＡ１１０１における電流をＯＮとし、ＳＯＡ１１０１を利得媒質として機能させるということは、フィルタ動作時と同様である。本実施形態では、前段および後段のマッハツェンダ干渉計のアームに形成された屈折率制御用電極１１１４の一方に電流注入を行い、光の位相をπ変化させることができる。そうすることにより、前段および後段のマッハツェンダ干渉計に形成された第１のサンプルドグレーティング１１０３と第２のサンプルドグレーティング１１０４との間で帰還作用が働き、両者によってレーザ発振に不可欠な共振器が構成される。したがって、その状態でＳＯＡの利得が素子のもつ光強度損失を越えると、レーザ発振に至る。レーザ発振光の波長は、両サンプルドグレーティングにおける反射率の積が最も高くなる波長で決まり、導波路１１０５および導波路１１０４からレーザ発振光が各々出力される。
【００５７】
本実施形態における光トランシーバの作製方法、および導波路構造は、第５の実施形態と同様である。ただし、サンプルドグレーティングは、グレーティングが存在するところと存在しないところが光の伝搬方向に対して周期的に繰り返した構造をとる。この場合のグレーティングの全長Ｌに対するグレーティングの振幅Ｄｇの分布の一例を、図１２に示す。本実施形態では、サイドロープ消光比を向上させる目的でグレーティングの振幅Ｄｇを、グレーティングの中央部で最大、かつ中央から遠ざかるにしたがって振幅が小さくなるように正弦関数（変数は０〜π）の２乗で変調する。
【００５８】
作製した光トランシーバの、フィルタ動作時の透過特性を図１３に示す。このとき、ＳＯＡにおいて電流を１００ｍＡ程注入し、入出力導波路１から光を入力すると、入出力導波路２からフィルタ選択光が出力される。図１３には、ピーク間隔がそれぞれ３．２ｎｍと４．０ｎｍであるサンプルドグレーティングが形成された、マッハツェンダ干渉計単体の透過特性も示している。図１３から、素子全体のピーク間隔は、サンプルドグレーティング１とサンプルドグレーティング２のピーク間隔の最小公倍数である１６ｎｍであることがわかる。さらにサンプルドグレーティング１および２が形成された導波路にそれぞれ適切に電流注入すると、波長１５５０ｎｍを中心とする可変域１６ｎｍのすべての波長が選択可能である。すなわち、電流注入による屈折率変化量の最大値を大きく超える波長可変量が得られる。
【００５９】
レーザ動作時には、ＳＯＡに電流を１００ｍＡ程流し、さらに屈折率制御用電極の一方に電流注入を行い、光の位相をπ変化させると、入出力導波路１および入出力導波路２からレーザ発振光が出射される。この場合に、入出力導波路１および入出力導波路２から出力される光強度は等しいので、入出力導波路２にＰＤに配置すれば、入出力導波路２を流れる光電流により入出力導波路１から出力される光強度をモニタすることが可能である。さらに、共振器を構成する前段および後段のマッハツェンダ干渉計のグレーティング部分に電流注入すると、フィルタ動作時と同様にグレーティングの反射特性が大きくシフトするに伴って、レーザ発振波長が変化する。これは、本光トランシーバが、広帯域波長可変レーザとしても動作することをあらわす。
【００６０】
（第７の実施形態）
図１４に、本発明の一実施形態による、波長可変光トランシーバのグレーティングの全長Ｌに対する、グレーティングの振幅Ｄｇの分布を示す。本実施形態における光トランシーバは、第６の実施形態の場合と同様に、グレーティングおよび屈折率制御用電極が形成されたマッハツェンダ干渉計が向かい合うように互いの入出力導波路が接続され、その接続された入出力導波路の間にＳＯＡが配置された構成になっている。さらに両端面にはＡＲコートが形成されている。ただし、レーザ動作時における発振波長の安定化を目的として、グレーティングの振幅Ｄｇを、以下の式で示すＳｉｎｃ関数、Ｓｉｎｃ関数の逆数、および正弦関数の２乗の積で変調した。
【００６１】
【数１】
2007248901.tif 000003
【００６２】
Ｎは反射ピークの本数を表し、本実施形態では５である。Ｌはグレーティングの全長を表し、本実施形態では１５００μｍである。Ｐは反射ピーク間隔を決めるパラメータであり、次式から求まる。
【００６３】
【数２】
2007248901.tif 000004
【００６４】
ここで、ｎeffは実効屈折率を表し、本実施形態では３．８である。λＢは中心波長を表し、本実施形態では１．５５μｍである。Δλは反射ピーク間隔を表し、図１４では３．２ｎｍである。
【００６５】
本実施形態における光トランシーバの、フィルタ動作時における透過特性を図１５に示す。このとき、ＳＯＡにおいて電流を１００ｍＡ程注入し、入出力導波路１から光を入力すると、入出力導波路２からフィルタ選択光が出力される。図１５には、ピーク間隔がそれぞれ３．２ｎｍと４．０ｎｍであるマッハツェンダ干渉計単体の透過特性も示している。図１３に示す透過特性を有する光トランシーバでは、サンプルドグレーティング１とサンプルドグレーティング２のピーク間隔の最小公倍数である１６ｎｍごとに、周期的な光出力が得られたが、本実施形態における光トランシーバは、上記変調関数により反射ピーク本数が５本のみに制限され、図１５に示すように単一透過特性を有する。つまり、第６の実施形態における光トランシーバでは、周期的な波長間隔ごとに透過帯域が現れるため、この透過ピーク間隔がＳＯＡの帯域幅より狭くなると、モードホップによる発振動作の不安定化が問題となる。しかしこの問題は、上記変調関数によって光トランシーバが単一透過特性を得ることにより解決される。
【００６６】
最後に、各実施形態における光トランシーバには、ＩｎＰ系の化合物半導体を用いたが、光ファイバにグレーティングが形成されたファイバブラッググレーティング（fiber bragg grating）、および利得媒質としてエルビウム添加ファイバアンプ（erbium doped fiber amplifier）などを組み合わせても実現できる。さらにＧａＡｓ系導波路、Ｓｉ／ＳｉＯ２系のシリコン細線導波路、あるいはポリイミドなどで構成される導波路などでも同様に実現できる。
【００６７】
また、各実施形態では、半導体導波路への電流注入による屈折率変化を用いたが、電圧、熱、または圧力を導波路に印加することによる屈折率変化を用いても、波長可変動作を得ることができるのは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施形態に係る光トランシーバの構造を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る光トランシーバの光導波路構造を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る光トランシーバの透過スペクトルを示す特性図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る光トランシーバの構造を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る光トランシーバの構造を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る光トランシーバの構造を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る光トランシーバのグレーティング構造を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る光トランシーバのＳＯＡの導波路構造を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る光トランシーバのグレーティングの全長Ｌに対するグレーティングの振幅Ｄｇの分布を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る光トランシーバの透過スペクトルを示す特性図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る光トランシーバの構造を示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る光トランシーバのグレーティングの全長Ｌに対するグレーティングの振幅Ｄｇの分布を示す図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る光トランシーバの透過スペクトルを示す特性図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係る光トランシーバのグレーティングの全長Ｌに対するグレーティングの振幅Ｄｇの分布を示す図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係る光トランシーバの透過スペクトルを示す特性図である。
【図１６】波長可変レーザと波長可変フィルタとを並列に配置した光トランシーバの構成図である。
【符号の説明】
【００６９】
１００  波長可変光トランシーバ
１０１、１０２  ２入力２出力型ＭＭＩカプラ
１０３、１０４  アーム導波路
１０５、１０６、１０７、１０８  導波路
１０９、１１０  グレーティング
１１１  ＡＲコート
１１２  ＨＲコート
１１３、１１４  ＳＯＡ
１１５、１１６  屈折率制御用電極
【図１】
2007248901.tif 000005
【図２】
2007248901.tif 000006
【図３】
2007248901.tif 000007
【図４】
2007248901.tif 000008
【図５】
2007248901.tif 000009
【図６】
2007248901.tif 000010
【図７】
2007248901.tif 000011
【図８】
2007248901.tif 000012
【図９】
2007248901.tif 000013
【図１０】
2007248901.tif 000014
【図１１】
2007248901.tif 000015
【図１２】
2007248901.tif 000016
【図１３】
2007248901.tif 000017
【図１４】
2007248901.tif 000018
【図１５】
2007248901.tif 000019
【図１６】
2007248901.tif 000020