(57)【要約】【課題】本発明では、導波路型フィルタ回路の透過中心波長の温度依存性の２次成分を抑制して使用温度範囲を広くすることができる導波路型フィルタ回路モジュールを提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る導波路型フィルタ回路モジュールは、光導波路を伝搬する光の波長を選択して透過させる導波路型フィルタ回路と、前記導波路型フィルタ回路の透過中心波長の温度依存性を前記導波路型フィルタ回路の温度特性と逆符号で温度に略比例する温度特性により相殺して抑制する温度依存性抑制手段と、前記導波路型フィルタ回路の温度が予め定めた設定温度未満のときは離反しており、前記導波路型フィルタ回路の温度が前記設定温度以上となったときに前記導波路型フィルタ回路の表面に接触して前記光導波路に応力を生じさせる応力付与手段と、を備える。【選択図】図１
2007316335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光導波路を伝搬する光の波長を選択して透過させる導波路型フィルタ回路と、
前記導波路型フィルタ回路の透過中心波長の温度依存性を前記導波路型フィルタ回路の温度特性と逆符号で温度に略比例する温度特性により相殺して抑制する温度依存性抑制手段と、
前記導波路型フィルタ回路の温度が予め定めた設定温度未満のときは離反しており、前記導波路型フィルタ回路の温度が前記設定温度以上となったときに前記導波路型フィルタ回路の表面に接触して前記光導波路に応力を生じさせる応力付与手段と、
を備える導波路型フィルタ回路モジュール。
【請求項２】
光導波路を伝搬する光の波長を選択して透過させる導波路型フィルタ回路と、
前記導波路型フィルタ回路の透過中心波長の温度依存性を前記導波路型フィルタ回路の温度特性と逆符号で温度に略比例する温度特性により相殺して抑制する温度依存性抑制手段と、
前記導波路型フィルタ回路の温度が予め定めた設定温度より大きいときは離反しており、前記導波路型フィルタ回路の温度が前記設定温度以下となったときに前記導波路型フィルタ回路の表面に接触して前記光導波路に応力を生じさせる応力付与手段と、
を備える導波路型フィルタ回路モジュール。
【請求項３】
前記導波路型フィルタ回路は、前記光導波路のうち光が入出力される第一光入出力導波路と、前記光導波路のうち前記第一光入出力導波路に接続される第一スラブ光導波路と、前記光導波路のうち前記第一スラブ光導波路に接続されそれぞれの光路長が互いに異なるように配置されたアレイ光導波路と、前記光導波路のうち前記アレイ光導波路に接続される第二スラブ光導波路と、前記光導波路のうち前記第二スラブ光導波路に接続され光が入出力される第二光入出力導波路と、を備えたアレイ導波路格子フィルタであり、
前記温度依存性抑制手段は、前記アレイ光導波路を跨り前記アレイ光導波路のコアが露出する深さで形成された溝に充填され、温度に対する屈折率変化が前記光導波路の温度に対する屈折率変化と逆符号の樹脂であることを特徴とする請求項１又は２に記載の導波路型フィルタ回路モジュール。
【請求項４】
前記導波路型フィルタ回路は、前記光導波路のうち光が入出力される第一光入出力導波路と、前記光導波路のうち前記第一光入出力導波路に接続される第一スラブ光導波路と、前記光導波路のうち前記第一スラブ光導波路に接続されそれぞれの光路長が互いに異なるように配置されたアレイ光導波路と、前記光導波路のうち一端が光入出力面で他端が前記アレイ光導波路に接続される第二スラブ光導波路と、前記光導波路のうち前記第二スラブ光導波路の前記光入出力面と分離して接続され前記光入出力面との間で光を入出力する第二光入出力導波路と、を備えたアレイ導波路格子フィルタであり、
前記温度依存性抑制手段は、前記導波路型フィルタ回路の温度に応じて前記第二光入出力導波路を前記光入出力面に対して前記第二スラブ光導波路に沿って移動させることを特徴とする請求項１又は２に記載の導波路型フィルタ回路モジュール。
【請求項５】
前記導波路型フィルタ回路を収容する筐体をさらに備え、
前記応力付与手段は、前記筐体の前記導波路型フィルタ回路の表面に対向する位置に設けられ前記導波路型フィルタ回路の表面と前記導波路型フィルタ回路の表面に接触する接触面との距離を可変する突起部であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の導波路型フィルタ回路モジュール。
【請求項６】
前記筐体は、前記突起部の前記導波路型フィルタ回路に対して反対側で前記突起部と対向する位置に、前記突起部の接触により前記導波路型フィルタ回路を反らせることが可能な空隙を備えることを特徴とする請求項５に記載の導波路型フィルタ回路モジュール。
【請求項７】
前記導波路型フィルタ回路の表面と前記突起部の前記接触面との距離を調整する距離調整手段をさらに備えることを特徴とする請求項５又は６に記載の導波路型フィルタ回路モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路を含む導波路型フィルタ回路の温度依存性を除去可能な導波路型フィルタ回路モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
波長多重光通信の普及に伴い、波長毎に光信号を合波又は分波する光合分波器を光導波路を用いて基板上に形成した導波路型フィルタ回路が光通信のキーデバイスとなっている。このような導波路型フィルタ回路としては、安定性、量産性、分波ポート数に優れた石英系の光導波路によるアレイ導波路格子フィルタが例示できる。ここで、石英系の光導波路に限らず、一般的に、光導波路を含む導波路型フィルタ回路は、光導波路の実効屈折率が温度により変化するため、透過中心波長が温度に依存するという課題を有している。このため、従来は、導波路型フィルタ回路の温度を制御することにより透過中心波長を制御するという手法がとられてきた。しかし、温度制御に伴う消費電力増大や温度制御のためのヒータや電子回路の付加によるサイズ増大、価格増大が問題となっていた。
【０００３】
この課題を解決するために、導波路型フィルタ回路の温度依存性を制御する方法が開示されている（例えば、特許文献１、２、３又は４を参照。）。
【０００４】
図１６から図１８に従来のアレイ導波路格子フィルタの概略構成図を示す。
【０００５】
図１６に示すアレイ導波路格子フィルタ２０１は、光が入出力される第一光入出力導波路２１０と、第一光入出力導波路２１０に接続される第一スラブ光導波路２１１と、第一スラブ光導波路２１１に接続されるアレイ光導波路２１２と、アレイ光導波路２１２に接続される第二スラブ光導波路２１３と、第二スラブ光導波路２１３に接続され光を入出力する第二光入出力導波路２１４と、を有する。そして、アレイ導波路格子フィルタ２０１の透過中心波長の温度依存性を抑制するため、アレイ光導波路２１２を跨って形成された溝に充填された樹脂２１５を備えている。この樹脂２１５の屈折率は、光導波路２３２の屈折率と逆温度特性を有している。例えば、光導波路２３２の屈折率が温度上昇に比例して増加する場合には、樹脂２１５としては、屈折率が温度上昇に比例して線形に低下するものが適用される。これにより、アレイ導波路格子フィルタ２０１の光導波路２３２の屈折率は、温度と共に増加する場合、樹脂２１５の屈折率と相殺され、一定に保たれる。そのため、アレイ導波路格子フィルタ２０１は、透過中心波長を一定に維持することができる。
【０００６】
一方、図１７に示すアレイ導波路格子フィルタ２０２は、第二光入出力導波路２１４と第二スラブ光導波路２１３とが分離され、さらに第二光入出力導波路２１４とアレイ導波路格子フィルタ２０２とを接合する伸縮部材２１６を備えている。伸縮部材２１６は、温度に応じて線形に伸縮し、第二光入出力導波路２１４を第二スラブ光導波路２１３の光入出力面２１８に対して第二スラブ光導波路２１３に沿ってスライドさせる。これにより、例えば、アレイ光導波路２１２からの光を第二スラブ光導波路２１３を介して第二光入出力導波路２１４から出力するときに、第二光入出力導波路２１４をアレイ光導波路２１２から出力される光の結合点に追従して移動させることができ、アレイ導波路格子フィルタ２０２は、透過中心波長を一定に維持することができる。
【０００７】
さらに、図１８に示すアレイ導波路格子フィルタ２０３は、アレイ導波路格子フィルタ２０３の表面を温度に応じて押圧する押圧部材２１７を備えている。押圧部材２１７は、温度に応じて線形に伸縮してアレイ導波路格子フィルタ２０３の表面を押圧する。例えば、温度の上昇に比例して伸びてアレイ導波路格子フィルタ２０３の表面を押圧し光導波路２３２を歪ませることで光導波路２３２の屈折率を低下させる。一方、アレイ導波路格子フィルタ２０３の光導波路２３２の屈折率は、温度と共に増加する場合、歪みによる屈折率の低下と相殺され、一定に保たれる。これにより、アレイ導波路格子フィルタ２０３は、透過中心波長を一定に維持することができる。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２０６３４８号公報
【特許文献２】特開２００１−１５４０４３号公報
【特許文献３】特開２００３−１１４３５８号公報
【特許文献４】特許第３４３６９３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、図１６から図１８に示すアレイ導波路格子フィルタ２０１，２０２，２０３では、樹脂２１５、伸縮部材２１６及び押圧部材２１７の動作が線形であるため、アレイ導波路格子フィルタ２０１，２０２，２０３の温度依存性をそれぞれ線形に抑制することになる。一方、アレイ導波路格子フィルタ２０１，２０２，２０３の温度依存性は、線形の変化成分のみではなく２次以上の高次の変化成分も有していることが一般的である。このことは、光導波路を備える導波路型フィルタ回路において共通する。
【００１０】
図１９に、従来の導波路型フィルタの透過中心波長の温度依存性の図を示す。
【００１１】
図１９において、横軸が温度、縦軸が導波路型フィルタ回路の透過中心波長をそれぞれ示している。また、実線が導波路型フィルタ回路の透過中心波長の変化成分、点線が温度依存性を抑制する温度特性の変化成分をそれぞれ示している。
【００１２】
図１９に示すように、導波路型フィルタ回路の透過中心波長の変化成分２２１は、ある温度Ｔから他の温度Ｔ’までは略線形に変化する。温度Ｔは、例えば、予め決められた設定波長となる温度とする。そして、温度Ｔを超えると、高次の変化成分の影響が大きくなる。
【００１３】
ここで、例えば、図１６に示す樹脂２１５で導波路型フィルタ回路の透過中心波長の温度依存性を抑制する場合について説明する。図１９において温度依存性を抑制する線形の変化成分２２２を樹脂２１５によるものとする。ここで、本来、変化成分２２２は、変化成分２２１と逆符号であるが、理解のし易さの便宜上、同符号で記載している。この場合、温度Ｔ’までは、変化成分２２１と変化成分２２２が相殺され、変化成分２２４に示すように変化成分２２１を抑制できることが分かる。しかし、温度Ｔ’を超えると導波路型フィルタ回路の透過中心波長の高次の変化成分が影響するため、結果として温度依存性の残存成分２２５が大きく生じてしまう。このことは、前述した図１７の伸縮部材２１６及び図１８の押圧部材２１７を適用した場合でも同様である。また、樹脂２１５の屈折率、伸縮部材２１６及び押圧部材２１７の温度変化率を変えたとしても、図１９の変化成分２２３のように傾きが変化するだけであり、結果として温度依存性の残存成分２２６が大きく生じてしまうことには変わりがない。
【００１４】
このように、従来の導波路型フィルタ回路は、透過中心波長の温度依存性の変化成分２２１を線形の変化成分２２２，２２３のみにより抑制するようにしていたため、高次の変化成分について全く抑制することができない。つまり、従来の導波路型フィルタ回路は、使用温度範囲（例えば、−４０℃から＋８０℃の使用温度範囲）が広い屋外環境では使用することが困難となる。そして、最近盛んに検討が進められている波長多重の光アクセス系においては、導波路型フィルタ回路を屋外環境で使用するため、導波路型フィルタ回路の温透過中心波長の温度依存性の残存成分が無視することができないものとなる。
【００１５】
そこで、本発明では、導波路型フィルタ回路の透過中心波長の温度依存性の２次成分を抑制して使用温度範囲を広くすることができる導波路型フィルタ回路モジュール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】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明では、導波路型フィルタ回路の透過中心波長の温度依存性を抑制すると共に、予め定めた設定温度で導波路型フィルタ回路の表面に接触して光導波路に応力を生じさせることとした。
【００１７】
具体的には、本発明に係る導波路型フィルタ回路モジュールは、光導波路を伝搬する光の波長を選択して透過させる導波路型フィルタ回路と、前記導波路型フィルタ回路の透過中心波長の温度依存性を前記導波路型フィルタ回路の温度特性と逆符号で温度に略比例する温度特性により相殺して抑制する温度依存性抑制手段と、前記導波路型フィルタ回路の温度が予め定めた設定温度未満のときは離反しており、前記導波路型フィルタ回路の温度が前記設定温度以上となったときに前記導波路型フィルタ回路の表面に接触して前記光導波路に応力を生じさせる応力付与手段と、を備える。
【００１８】
本発明では、温度依存性抑制手段により導波路型フィルタ回路の透過中心波長の温度依存性の１次成分を抑制することができる。そして、応力付与手段により予め設定した設定温度以上となったときに光導波路に応力を生じさせることができるため、温度依存性抑制手段における温度特性に応力付与手段により光導波路に誘起する屈折率変化に伴う温度特性の変化成分を加えることができる。そのため、設定温度において温度特性の傾きを大きく又は小さくして導波路型フィルタ回路の透過中心波長の温度依存性の変化率に合わせて導波路型フィルタ回路の透過中心波長の温度依存性の２次成分を相殺して抑制することができる。そのため、従来では、導波路型フィルタ回路の動作温度が温度依存性の１次成分が抑制される範囲で使用可能であったものを、導波路型フィルタ回路の動作温度が温度依存性の２次成分を抑制する範囲まで拡大することができる。従って、本発明に係る導波路型フィルタ回路は、使用温度範囲を広くすることができる。
【００１９】
本発明に係る導波路型フィルタ回路モジュールは、光導波路を伝搬する光の波長を選択して透過させる導波路型フィルタ回路と、前記導波路型フィルタ回路の透過中心波長の温度依存性を前記導波路型フィルタ回路の温度特性と逆符号で温度に略比例する温度特性により相殺して抑制する温度依存性抑制手段と、前記導波路型フィルタ回路の温度が予め定めた設定温度より大きいときは離反しており、前記導波路型フィルタ回路の温度が前記設定温度以下となったときに前記導波路型フィルタ回路の表面に接触して前記光導波路に応力を生じさせる応力付与手段と、を備える。
【００２０】
本発明では、温度依存性抑制手段により導波路型フィルタ回路の透過中心波長の温度依存性の１次成分を抑制することができる。そして、応力付与手段により予め設定した設定温度以下となったときに光導波路に応力を生じさせることができるため、温度依存性抑制手段における温度特性に応力付与手段により光導波路に誘起する屈折率変化に伴う温度特性の変化成分を加えることができる。そのため、設定温度において温度特性の傾きを大きく又は小さくして導波路型フィルタ回路の透過中心波長の温度依存性の変化率に合わせて導波路型フィルタ回路の透過中心波長の温度依存性の２次成分を相殺して抑制することができる。そのため、従来では、導波路型フィルタ回路の動作温度が温度依存性の１次成分が抑制される範囲で使用可能であったものを、導波路型フィルタ回路の動作温度が温度依存性の２次成分を抑制する範囲まで拡大することができる。従って、本発明に係る導波路型フィルタ回路は、使用温度範囲を広くすることができる。
【００２１】
上記導波路型フィルタ回路モジュールにおいて、前記導波路型フィルタ回路は、前記光導波路のうち光が入出力される第一光入出力導波路と、前記光導波路のうち前記第一光入出力導波路に接続される第一スラブ光導波路と、前記光導波路のうち前記第一スラブ光導波路に接続されそれぞれの光路長が互いに異なるように配置されたアレイ光導波路と、前記光導波路のうち前記アレイ光導波路に接続される第二スラブ光導波路と、前記光導波路のうち前記第二スラブ光導波路に接続され光が入出力される第二光入出力導波路と、を備えたアレイ導波路格子フィルタであり、前記温度依存性抑制手段は、前記アレイ光導波路を跨り前記アレイ光導波路のコアが露出する深さで形成された溝に充填され、温度に対する屈折率変化が前記光導波路の温度に対する屈折率変化と逆符号の樹脂であることが望ましい。
【００２２】
本発明では、アレイ光導波路に設けた溝に樹脂を挿入して温度依存性の１次成分を抑制するため、応力付与手段の導波路型フィルタ回路の表面に対する接触領域を確保しつつ簡易に温度依存性の１次成分を抑制することができる。また、安価で機械的安定性に優れる。
【００２３】
上記導波路型フィルタ回路モジュールにおいて、前記導波路型フィルタ回路は、前記光導波路のうち光が入出力される第一光入出力導波路と、前記光導波路のうち前記第一光入出力導波路に接続される第一スラブ光導波路と、前記光導波路のうち前記第一スラブ光導波路に接続されそれぞれの光路長が互いに異なるように配置されたアレイ光導波路と、前記光導波路のうち一端が光入出力面で他端が前記アレイ光導波路に接続される第二スラブ光導波路と、前記光導波路のうち前記第二スラブ光導波路の前記光入出力面と分離して接続され前記光入出力面との間で光を入出力する第二光入出力導波路と、を備えたアレイ導波路格子フィルタであり、前記温度依存性抑制手段は、前記導波路型フィルタ回路の温度に応じて前記第二光入出力導波路を前記光入出力面に対して前記第二スラブ光導波路に沿って移動させることが望ましい。
【００２４】
本発明では、第二光入出力導波路を光入出力面に対して第二スラブ光導波路に沿って移動させて温度依存性の１次成分を抑制するため、応力付与手段の導波路型フィルタ回路の表面に対する接触領域を確保しつつ簡易に温度依存性の１次成分を抑制することができる。
【００２５】
上記導波路型フィルタ回路モジュールにおいて、前記導波路型フィルタ回路を収容する筐体をさらに備え、前記応力付与手段は、前記筐体の前記導波路型フィルタ回路の表面に対向する位置に設けられ前記導波路型フィルタ回路の表面と前記導波路型フィルタ回路の表面に接触する接触面との距離を可変する突起部であることが望ましい。
【００２６】
本発明では、導波路型フィルタ回路を筐体に収容して保護すると共に、筐体に備えた突起部を導波路型フィルタ回路の表面に接触させるため、簡易に温度依存性の２次成分を抑制することができる。
【００２７】
上記導波路型フィルタ回路モジュールにおいて、前記筐体は、前記突起部の前記導波路型フィルタ回路に対して反対側で前記突起部と対向する位置に、前記突起部の接触により前記導波路型フィルタ回路を反らせることが可能な空隙を備えることが望ましい。
【００２８】
本発明では、筐体に設けた空隙により導波路型フィルタ回路の反りを許容することができる。また、空隙により導波路型フィルタ回路を反らせることで導波路型フィルタ回路内の光導波路に光導波路方向に沿った応力を突起部からの小さい押圧力により生じさせることができるので、導波路型フィルタ回路の破壊を防ぐことができる。
【００２９】
上記導波路型フィルタ回路モジュールにおいて、前記導波路型フィルタ回路の表面と前記突起部の前記接触面との距離を調整する距離調整手段をさらに備えることが望ましい。
【００３０】
本発明では、距離調整手段を備えることで、例えば、導波路型フィルタ回路が温度によりたわむ場合、導波路型フィルタ回路の表面と突起部の接触面との距離を可変させて、設定温度で接触するように導波路型フィルタ回路の表面と突起部の接触面との距離を変えることで容易に設定温度を調整することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明では、導波路型フィルタ回路の透過中心波長の温度依存性の２次成分を抑制して使用温度範囲を広くすることができる導波路型フィルタ回路モジュールを提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、具体的に実施形態を示して本願発明を詳細に説明するが、本願の発明は以下の記載に限定して解釈されない。
【００３３】
（第一実施形態）
図１に、本実施形態に係る導波路型フィルタ回路モジュールの概略構成図で光ファイバモジュールの蓋部分を取払った上面図を示している。また、図３に図１の導波路型フィルタ回路モジュールのＡ−Ａ’線の断面図で導波路型フィルタ回路モジュールの温度がＴ１（Ｔ１＝２０℃）未満の場合を示す。また、図４に図１の導波路型フィルタ回路モジュールのＡ−Ａ’線の断面図で導波路型フィルタ回路モジュールの温度がＴ１以上の場合を示す。
【００３４】
図１の導波路型フィルタ回路モジュール１０は、複数の光ファイバを備えた光ファイバテープ２２，２３と、２つの光ファイバテープ２２，２３間を接続する導波路型フィルタ回路としてのアレイ導波路格子フィルタ６１と、アレイ導波路格子フィルタ６１の温度依存性を抑制する温度依存性抑制手段としての樹脂４２，４３と、温度に応じてアレイ導波路格子フィルタ６１の表面と接触／離反する応力付与手段としての突起部４１（図３）と、を備える。この他に、導波路型フィルタ回路モジュール１０は、光ファイバ２９，３０とアレイ導波路格子フィルタ６１とを接続する際に光ファイバ２９，３０を整列させ固着する光ファイバブロック２４，２５と、アレイ導波路格子フィルタ６１の表面に固着されたガラス部材２６，２７と、を備える。また、これらを収容する筐体２１を備える。図３に示す突起部４１は筐体２１の蓋部分２８の略中央で図１における点線の突起部４１の位置に設けられている。
【００３５】
筐体２１は、アレイ導波路格子フィルタ６１を収容して保護するため、例えば、プラスチック、金属等の材料からなる比較的強度の高いものを適用できる。この場合、一般的に筐体２１自体の材料も熱膨張率を有するため、後述の突起部４１の熱膨張率を考慮して材料選定や形状設計をする。
【００３６】
図５に筐体の他の形態に係る概略構成図を示す。
【００３７】
図５の筐体２１は、突起部４１のアレイ導波路格子フィルタ６１に対して反対側で突起部４１と対向する位置に、突起部４１の接触によりアレイ導波路格子フィルタ６１を反らせることが可能な空隙４７を備えている。筐体２１に設けた空隙４７により、アレイ導波路格子フィルタ６１の温度が設定温度Ｔ１以上となり突起部４１がアレイ導波路格子フィルタ６１の表面に接触しても、突起部４１の接触によるアレイ導波路格子フィルタ６１の反りを許容することができる。また、空隙４７によりアレイ導波路格子フィルタ６１を反らせることでアレイ導波路格子フィルタ６１内の光導波路３６，３７（図１），３８に光導波路３６，３７，３８方向に沿った応力を突起部４１からの小さい押圧力により生じさせることができるので、光導波路３６，３７，３８に屈折率変化を誘起すると共に、アレイ導波路格子フィルタ６１の破壊を防ぐことができる。
【００３８】
図１のアレイ導波路格子フィルタ６１は、基板６２（図３）と、光ファイバ２９に接続され光が入出力される第一光入出力導波路３１と、第一光入出力導波路３１に接続される第一スラブ光導波路３２と、第一スラブ光導波路３２に接続され光導波路３７の光路長が互いに異なるように配置されたアレイ光導波路３３と、アレイ光導波路３３に接続される第二スラブ光導波路３４と、第二スラブ光導波路３４に接続される第二光入出力導波路３５と、を備える。また、主軸が基板６２（図３）に対して４５°傾いた１／２波長板４４を備える。
【００３９】
第一光入出力導波路３１、第一スラブ光導波路３２、アレイ光導波路３３、第二スラブ光導波路３４及び第二光入出力導波路３５は、図３に示すように、基板６２上に形成された下部クラッド６４、コア６５，６６及び上部クラッド６３からなる石英系ガラス光導波路により形成されている。このような構造とすることで、安定して安価にアレイ導波路格子フィルタ６１を量産することができる。但し、第一光入出力導波路３１、第一スラブ光導波路３２、アレイ光導波路３３、第二スラブ光導波路３４及び第二光入出力導波路３５は、本実施形態の石英系光導波路に限るものではなく、ポリマー光導波路、誘電体導波路又はシリコン導波路を適用することもできる。第一光入出力導波路３１に入力された光は、第一スラブ光導波路３２で分散されアレイ光導波路３３で光路差が付与される。そして、第二スラブ光導波路３４で結合され第二光入出力導波路３５を介して光ファイバ３０に伝搬する。第二スラブ光導波路３４では、アレイ光導波路３３において波長ごとに異なる同一位相面の光がそれぞれ異なる位置で結合される。そのため、アレイ導波路格子フィルタ６１は、光導波路を伝搬する光の波長を選択して透過させることができる。なお、ここでは、第一光入出力導波路３１から第二光入出力導波路３５への光の伝搬について説明したが、第二光入出力導波路３５から第一光入出力導波路３１への光の伝搬も同様である。
【００４０】
本実施形態では、光導波路型フィルタ回路として、アレイ導波路格子フィルタ６１を適用しているが、この他に、マッハツェンダ型干渉計、トランスバーサル型フィルタ、ラティス型フィルタ、マッハツェンダ型干渉計とアレイ導波路格子フィルタとの組み合わせ、又は複数のアレイ導波路格子フィルタを多段に組み合わせたもの等、光導波路を備える光導波路型フィルタ回路を適用することができる。これらの透過中心波長の温度依存性は、後述のアレイ導波路格子フィルタ６１の透過中心波長の温度依存性と本質的に違いはないため、本実施形態で説明する温度依存性を抑制する手段は、これらの光導波路型フィルタ回路にもそのまま適用可能である。また、本実施形態では、光ファイバ２９と第一光入出力導波路３１との接続、光ファイバ３０と第二光入出力導波路３５との接続に、光ファイバブロック２４，２５及びガラス部材２６，２７を適用しているが、光ファイバ２９と第一光入出力導波路３１との接続、光ファイバ３０と第二光入出力導波路３５との接続には、例えば、融着等の他の方法を適用してもよい。また、第一光入出力導波路３１、アレイ光導波路３３及び第二光入出力導波路３５内の光導波路の本数は、チャネル数に応じて適宜設定可能であり、本実施形態に限るものではない。
【００４１】
１／２波長板４４は、第一スラブ光導波路３２と第二スラブ光導波路３４の間でアレイ光導波路３３の光路の略中央に配置している。このように配置することで、アレイ光導波路３３を光が伝搬する際に、１／２波長板４４により光のＴＥモードとＴＭモードを交換することができ、光導波路３７の屈折率が光の偏波面のｘ方向とｙ方向とで異なっていても、アレイ導波路格子フィルタ６１の透過中心波長の偏波依存を相殺することができる。そのため、アレイ導波路格子フィルタ６１の透過中心波長を入力光の偏波に依存しないものとすることができる。１／２波長板４４としては、例えば、ポリイミド薄膜を適用することができる。
【００４２】
ここで、前述したように、アレイ導波路格子フィルタ６１の光導波路３６，３７，３８の実効屈折率が温度に対して変化するため、アレイ導波路格子フィルタ６１は、透過中心波長に温度依存性を有する。つまり、アレイ光導波路３３内の光の速度が屈折率変化により変化するため、光の同一位相面が変化し、第二スラブ光導波路３４内の光の結合点が移動する。この温度依存性を抑制する温度依存性抑制手段として、本実施形態では、アレイ光導波路３３を跨って形成された溝に充填された樹脂４２，４３を適用している。樹脂４２，４３が充填される溝は、アレイ光導波路３３のコアが露出する深さで形成されている。また、樹脂４２，４３が充填される溝は、光導波路３７の光路長が長いほどに、光導波路３７に沿った方向に比例して長く形成することが望ましい。温度に対する屈折率の変化の影響が長さに比例するためである。
【００４３】
また、樹脂４２，４３は、温度に対する屈折率変化が光導波路３７の温度に対する屈折率変化と逆符号のものを適用している。つまり、アレイ光導波路３３の屈折率が温度上昇と共に増加する場合には、樹脂４２，４３として、屈折率が温度上昇と共に減少するものを適用する。一方、アレイ光導波路３３の屈折率が温度上昇と共に減少する場合には、樹脂４２，４３として、屈折率が温度上昇と共に増加するものを適用する。また、樹脂４２，４３は、予め設定した温度範囲でアレイ導波路格子フィルタ６１の温度依存性の１次成分を抑制できるように適宜材料選定をする。予め設定した温度範囲は、例えば、導波路型フィルタ回路モジュール１０を使用する使用温度範囲とすることができる。
【００４４】
これにより、光導波路３７の屈折率が温度に対して変化しても逆符号の樹脂４２，４３の温度に対する屈折率の変化により相殺することができ、アレイ光導波路３３の屈折率を全体として一定に維持することができる。そのため、アレイ導波路格子フィルタ６１の温度依存性を抑制することができる。但し、樹脂４２，４３の屈折率の変化は温度に対して線形であるため、アレイ導波路格子フィルタ６１の温度依存性の１次成分のみ抑制することができる。このように、アレイ光導波路３３に設けた溝に樹脂４２，４３を充填して温度依存性を抑制するため、突起部４１によるアレイ導波路格子フィルタ６１の表面に対する接触領域を確保しつつ簡易に温度依存性を抑制することができる。また、安価で機械的安定性に優れる。図１では、樹脂４２，４３を１／２波長板４４に対して同じ側に設けているが、樹脂４２，４３は、１／２波長板４４に対して対称に設けてもよい。１／２波長板４４に対して対称に設けると、１／２波長板４４までの光導波路３７の経路が対称となるため、１／２波長板４４による偏波依存性抑制効果を高めることができる。また、樹脂４２，４３は、図１に示す樹脂４２，４３の位置に設ける他、第一スラブ光導波路３２又は第二スラブ光導波路３４のコアが露出する深さで第一スラブ光導波路３２又は第二スラブ光導波路３４を跨って形成した溝（不図示）に充填してもよい。また、樹脂４２，４３は、アレイ光導波路３３、第一スラブ光導波路３２又は第二スラブ光導波路３４に複数設けてもよい。いずれの位置に設けても温度依存性を抑制することができる。このようにしてアレイ導波路格子フィルタ６１の形状に合わせて突起部４１の接触領域を確保するように種々の配置で設けることができる。
【００４５】
図２にアレイ導波路格子フィルタの温度依存性を抑制する温度依存性抑制手段の他の形態に係る概略構成図を示す。
【００４６】
図２のアレイ導波路格子フィルタ６１は、第二光入出力導波路３５を第二スラブ光導波路３４と分離して接続しており、第二光入出力導波路３５とアレイ導波路格子フィルタ６１とを接合する温度依存性抑制手段として、温度に応じて伸縮する伸縮部材５１を備える。
【００４７】
伸縮部材５１は、第二スラブ光導波路３４の光入出力面３９に平行に第二光入出力導波路３５と接合されている。これにより、伸縮部材５１は、アレイ導波路格子フィルタ６１の温度に応じて伸縮して第二光入出力導波路３５を光入出力面３９に対して第二スラブ光導波路３４に沿ってスライドさせ、第二スラブ光導波路３４の等価的な光の入出力位置を光入出力面３９に対して第二スラブ光導波路３４に沿って移動させることができる。図２で示す形態では、光ファイバテープ２３が第二光入出力導波路３５と共に移動可能に筐体２１に保持されている。第二光入出力導波路３５の移動により光ファイバ３０の破壊を防止するためである。ここで、例えば、温度上昇と共に第二スラブ光導波路３４での光の結合点が矢印のａの方向に移動する場合には、伸縮部材５１は、熱膨張係数が正であるものを適用し、温度上昇と共に第二スラブ光導波路３４での光の結合点が矢印のｂの方向に移動する場合には、熱膨張係数が負であるものを適用する。また、熱膨張係数の大きさは、アレイ導波路格子フィルタ６１の透過中心波長の光の結合点の温度に対する移動率に応じて決定する。
【００４８】
これにより、第二スラブ光導波路３４における光の結合点が温度に対して変化しても第二スラブ光導波路３４の等価的な光の入出力位置を移動させることができるため、アレイ導波路格子フィルタ６１の温度に応じて移動する光の結合点に追従して光の入出力を行うことができる。そのため、簡易に温度依存性を抑制することができる。但し、伸縮部材５１の伸縮変化は温度に対して線形であるため、アレイ導波路格子フィルタ６１の温度依存性の１次成分のみ抑制することができる。このように、第二光入出力導波路３５を光入出力面３９に対して第二スラブ光導波路３４に沿って移動させて温度依存性を抑制するため、突起部４１によるアレイ導波路格子フィルタ６１の表面に対する接触領域を確保しつつ簡易に温度依存性を抑制することができる。本実施形態では、第二スラブ光導波路３４と第二光入出力導波路３５とを接続しているが、光導波路としての単一又は複数の光ファイバを光ファイバブロックに整列して固着し、第二スラブ光導波路３４に直接接続することとしてもよい。この場合、伸縮部材５１を当該光ファイバブロックに結合して第二スラブ光導波路３４の等価的な光の入出力位置を移動させることができる。
【００４９】
突起部４１は、図３に示すように、筐体２１の蓋部分２８に設けている。本実施形態では、突起部４１は温度に応じて伸縮する伸縮部材を適用している。突起部４１は、予め設定された温度Ｔ１（本実施形態では、Ｔ１＝２０℃に設定している。）未満、例えば０℃のときは、アレイ導波路格子フィルタ６１の表面と離反している。そして、温度が上昇して温度Ｔ１以上、例えば４０℃のときは、図４に示すようにアレイ導波路格子フィルタ６１の表面に接触し、アレイ導波路格子フィルタ６１内の光導波路３６，３７（図１），３８に応力を生じさせる。本実施形態では、突起部４１を温度に応じて伸縮する伸縮部材を適用しているが、熱膨張率の極めて小さいものとした場合には、筐体２１自体の熱膨張のみにより突起部４１とアレイ導波路格子フィルタ６１の表面とを接触させることとしてもよい。
【００５０】
図６にアレイ導波路格子フィルタ内の光導波路への応力付与手段としての突起部の他の形態に係る概略構成図を示す。
【００５１】
図６の突起部４５，４６は、筐体２１の蓋部分２８に２つ設けている。これにより、応力を付与する箇所を増やすことができるため、アレイ導波路格子フィルタ６１内の光導波路３６，３７，３８の応力状態を均一にすることができる。
【００５２】
突起部４１，４５，４６は、図３及び図６に示すように１つ又は２つに限らず３つ以上設けてもよい。また、突起部４１を設ける位置は、図１及び図２では、第一スラブ光導波路３２と第二スラブ光導波路３４との間に設けているが、アレイ導波路格子フィルタ６１の表面と対向するいずれの位置に設けてもよい。例えば、突起部４１をアレイ光導波路３３に沿って複数設けるとアレイ光導波路３３全体に応力を均一に生じさせて光導波路３７の応力に起因した屈折率変化を均一にすることができる。また、突起部４１は、蓋部分２８（図３）と一体化していてもよいし、蓋部分２８と分離可能に接続されていてもよい。
【００５３】
また、図７及び図８に他の形態に係る導波路型フィルタ回路モジュールの概略構成図を示す。
【００５４】
図７の導波路型フィルタ回路モジュール１３は、図３及び図４と比較してアレイ導波路格子フィルタ６１を筐体２１に対して逆さに配置している点が異なっている。また、図８の導波路型フィルタ回路モジュール１４は、図３及び図４の導波路型フィルタ回路モジュール６１にさらに距離調整手段としてのネジ４８を備えている。
【００５５】
図７に示すように突起部４１は、基板６２の側からアレイ導波路格子フィルタ６１の表面と接触してもよい。後述するように、アレイ導波路格子フィルタ６１の温度依存性の曲線に応じて接触の方法を変える必要が生じる場合もあるためである。この場合でも、筐体２１に空隙４７を設ければ、アレイ導波路格子フィルタ６１のたわみを許容してアレイ導波路格子フィルタ６１の破壊を防ぐことができる。
【００５６】
また、図８に示すように、導波路型フィルタ回路モジュール１４は、ネジ４８を備えることで、アレイ導波路格子フィルタ６１の表面と突起部４１の接触面４０との距離を可変させることができる。例えば、基板６２にシリコン基板を適用し、石英系の上部クラッド６３、下部クラッド６４及び光導波路３６，３７，３８を適用した場合には、シリコン基板の熱膨張率が石英系ガラスの熱膨張率よりも大きいため、温度の下降と共に熱膨張率の差異によってアレイ導波路格子フィルタ６１に反りが生じる。このように、アレイ導波路格子フィルタ６１が温度によりたわむ場合、アレイ導波路格子フィルタ６１の表面と突起部４１の接触面４０との距離を可変させて、アレイ導波路格子フィルタ６１の表面と突起部４１の接触面４０とが設定温度Ｔ１で接触することで容易に設定温度（例えば、−１０℃）を調整することができる。また、アレイ導波路格子フィルタ６１の経年変化により熱膨張率が変化するような場合でもアレイ導波路格子フィルタ６１の表面と突起部４１の接触面４０との距離を調整することができる。本実施形態では、筐体２１の蓋部分２８にネジ孔を設け、ネジ孔にネジ４８をねじ込み突起部４１とネジ４８の先端とを結合している。
【００５７】
ここで、図１１にアレイ導波路格子フィルタの透過中心波長の温度依存性の一例を示す。
【００５８】
図１１において、横軸が温度、縦軸がアレイ導波路格子フィルタの透過中心波長をそれぞれ示している。また、実線及び一点差線がアレイ導波路格子フィルタの透過中心波長の変化成分、点線が温度依存性を抑制する温度特性の変化成分をそれぞれ示している。なお、図１１の点線の温度特性の変化成分は、実際は、実線の温度特性の変化成分７１と逆符号に変化するものであるが、理解のし易さの便宜上、同符号で記載している。
【００５９】
図１１に示すように、従来は、ある温度Ｔ０（この温度は、図１の導波路超格子フィルタモジュール１０の使用温度の下限値の、例えば、−４０℃とする。）からのアレイ導波路格子フィルタ６１の温度依存性を線形の温度特性の変化成分８１，８２のみにより相殺して抑制していたため、使用温度を広範囲とすると、結果として残存成分８３，８４が生じていた。アレイ導波路格子フィルタ６１の温度依存性は、１次成分のみならず２次成分を有することが一般的だからである。本実施形態では、アレイ導波路格子フィルタ６１の透過中心波長が温度と共に長くなる温度依存性を有する場合、温度Ｔ０よりも大きい予め定めた設定温度Ｔ１で突起部４１を図４に示すようにアレイ導波路格子フィルタ６１の表面に接触させて光導波路３６，３７（図１），３８に応力を生じさせる。そうすると、図１又は図２で説明した樹脂４２，４３や伸縮部材５１による温度特性の変化成分７２に、温度Ｔ１において突起部４１による光導波路３６，３７，３８への応力の付与に起因した屈折率変化による温度特性の変化成分７３を加えることができる。そのため、図１１に示すように、温度特性の変化成分７２の傾きを変化成分７３に変化させて大きくすることができる。そのため、温度特性の変化成分７２，７３が全体として屈曲した直線となり、アレイ導波路格子フィルタ６１の透過中心波長の温度依存性の変化率に合わせてアレイ導波路格子フィルタ６１の透過中心波長の温度依存性の２次成分を相殺して変化成分７４のように抑制することができる。従って、アレイ導波路格子フィルタ６１の透過中心波長の温度依存性の残存成分８３，８４を極めて小さくすることができ、アレイ導波路格子フィルタ６１の使用温度範囲を広くすることができる。
【００６０】
本実施形態では、Ｔ１＝２０℃に設定したが、例えば、０℃や４０℃その他の値としてもよい。予め定めた導波路型フィルタ回路モジュール１０の使用温度範囲、アレイ導波路格子フィルタ６１の透過中心波長の温度依存性の変化成分の２次成分の寄与率に応じて適宜設定可能である。本実施形態のようにＴ１＝２０℃に設定すると、温度Ｔ１が使用温度範囲−４０℃から＋８０℃の中央値となる。そのため、アレイ導波路格子フィルタ６１の透過中心波長の温度依存性の変化成分の２次成分を最も効率的に抑制できる。また、Ｔ１を室温付近に設定すると設定作業を通常環境下で行えるため作業性も向上する。また、導波路型フィルタ回路モジュール１０を動作させる際には、変化成分７４の変動幅が最小となる波長を基準の透過中心波長として動作させることがよい。
【００６１】
図１５に、図１から図３の導波路型フィルタ回路モジュール１０，１１の温度特性の実測値のグラフを示す。図１５では、０℃の時の透過中心波長を基準にグラフ化したものを示している。図１５に示すように、図１から図３の導波路型フィルタ回路モジュール１０，１１では、温度範囲−４０℃から＋８０℃の範囲で±０．０２ｎｍの透過中心波長精度を実現できることが分かる。従来では、±０．０３ｎｍ以上の透過中心波長精度があり、図１から図３の導波路型フィルタ回路モジュール１０，１１の透過中心波長の温度依存性は極めて小さいことがわかる。
【００６２】
図１１では、図１のアレイ導波路格子フィルタ６１の温度依存性の変化成分が下に凸である場合を示したが、例えば光導波路にポリマー導波路を適用した場合には、アレイ導波路格子フィルタ６１の温度依存性の変化成分は上に凸となる場合もある。この場合、図７に示すように、アレイ導波路格子フィルタ６１の光導波路３６，３７（図１），３８に遠い側の表面と突起部４１とを接触させることでアレイ導波路格子フィルタ６１の温度依存性を抑制できる。アレイ導波路格子フィルタ６１の光導波路３６，３７，３８に、図３に示すアレイ導波路格子フィルタ６１の光導波路３６，３７，３８に対するものとは逆方向の応力を生じさせることができるためである。
【００６３】
図１２にアレイ導波路格子フィルタの透過中心波長の温度依存性の他の例を示す。
【００６４】
図１２において、横軸が温度、縦軸がアレイ導波路格子フィルタ６１の透過中心波長をそれぞれ示している。また、実線及び一点差線がアレイ導波路格子フィルタ６１の透過中心波長の変化成分、点線が温度依存性を抑制する温度特性の変化成分をそれぞれ示している。なお、図１２の点線の温度特性の変化成分は、実際は、実線の温度特性の変化成分９１と逆符号に変化するものであるが、理解のし易さの便宜上、同符号で記載している。
【００６５】
図１２の温度依存性の変化成分９１は、上に凸の曲線となっている。この場合、設定温度Ｔ１において、図７に示すアレイ導波路格子フィルタ６１の基板６２の表面に突起部４１を接触させると、温度Ｔ１において突起部４１による光導波路３６，３７（図１），３８への応力の付与に起因して屈折率変化が加わる。そのため、図１２に示すように、温度特性の変化成分９２の傾きを変化成分９３の傾きに変化させて小さくすることができる。そのため、温度特性の変化成分９２，９３が全体として屈曲した直線となり、導波路型フィルタ回路の透過中心波長の温度依存性の変化率に合わせてアレイ導波路格子フィルタ６１の透過中心波長の温度依存性の２次成分を相殺して変化成分９４のように抑制することができる。従って、アレイ導波路格子フィルタ６１の透過中心波長の温度依存性の残存成分１０３，１０４を極めて小さくすることができ、アレイ導波路格子フィルタ６１の使用温度範囲を広くすることができる。
【００６６】
図１１及び図１２では、温度の上昇と共にアレイ導波路格子フィルタ６１の温度依存性の変化成分７１，９１が増加する形態について説明したが、アレイ導波路格子フィルタ６１の温度依存性は、温度の上昇と共に上に凸又は下に凸の曲線で減少する場合も同様に説明ができる。つまり、予め定めた設定温度Ｔ１で突起部４１を接触させることで温度依存性抑制手段による温度特性の変化成分を全体として屈曲させることにより、アレイ導波路格子フィルタ６１の透過中心波長の温度依存性の２次成分を相殺して抑制することができる。
【００６７】
（第二実施形態）
図９に図１の導波路型フィルタ回路モジュールのＡ−Ａ’線の断面図で導波路型フィルタ回路モジュールの温度がＴ２（Ｔ２＝０℃）より大きい場合を示す。また、図１０に図１の導波路型フィルタ回路モジュールのＡ−Ａ’線の断面図で導波路型フィルタ回路モジュールの温度がＴ２以下の場合を示す。なお、図９及び図１０において、図３から図５と符号が同一の構成要素は相互に同一のものを示すため、説明は省略する。
【００６８】
本実施形態では、突起部４１は、予め設定された温度Ｔ２（本実施形態では、Ｔ２＝０℃に設定している。）より大きいとき、例えば４０℃のときは、アレイ導波路格子フィルタ６１の表面と離反している。そして、温度が下降して温度Ｔ２以下、例えば−１０℃のときには図１０に示すようにアレイ導波路格子フィルタ６１の表面に接触し、アレイ導波路格子フィルタ６１内の光導波路３６，３７（図１），３８に応力を生じさせる。
【００６９】
ここで、図１３にアレイ導波路格子フィルタの透過中心波長の温度依存性の一例を示す。
【００７０】
図１３において、横軸が温度、縦軸がアレイ導波路格子フィルタ６１の透過中心波長をそれぞれ示している。また、実線及び一点差線がアレイ導波路格子フィルタ６１の透過中心波長の変化成分、点線が温度依存性を抑制する温度特性の変化成分をそれぞれ示している。なお、図１３の点線の温度特性の変化成分は、実際は、実線の温度特性の変化成分１１１と逆符号に変化するものであるが、理解のし易さの便宜上、同符号で記載している。
【００７１】
図１３に示すように、従来は、ある温度Ｔ０（この温度は、アレイ導波路格子フィルタ６１の使用温度の上限値の、例えば、８０℃とする。）からのアレイ導波路格子フィルタ６１の温度依存性を線形の温度特性の変化成分１２１，１２２のみにより相殺して抑制していたため、使用温度を広範囲とすると、結果として残存成分１２３，１２４が生じていた。アレイ導波路格子フィルタ６１の温度依存性は、１次成分のみならず２次成分を有することが一般的だからである。本実施形態では、アレイ導波路格子フィルタ６１の透過中心波長が温度下降と共に短くなる温度依存性を有する場合、温度Ｔ０よりも小さい予め定めた設定温度Ｔ２で突起部４１を図１０に示すようにアレイ導波路格子フィルタ６１の表面に接触させて光導波路３６，３７（図１），３８に応力を生じさせる。そうすると、図１又は図２で説明した樹脂４２，４３や伸縮部材５１による温度特性の変化成分１１２に、温度Ｔ２において突起部４１による光導波路３６，３７，３８への応力の付与に起因した屈折率変化による温度特性の変化成分１１３を加えることができる。そのため、図１３に示すように、温度特性の変化成分１１２の傾きを変化成分１１３の傾きに変化させて小さくすることができる。そのため、温度特性の変化成分１１２，１１３が全体として屈曲した直線となり、アレイ導波路格子フィルタ６１の透過中心波長の温度依存性の変化率に合わせてアレイ導波路格子フィルタ６１の透過中心波長の温度依存性の２次成分を相殺して変化成分１１４のように抑制することができる。従って、アレイ導波路格子フィルタ６１の中心波長の温度依存性の残存成分１２３，１２４を極めて小さくすることができ、アレイ導波路格子フィルタ６１の使用温度範囲を広くすることができる。
【００７２】
本実施形態では、Ｔ２＝０℃に設定したが、例えば、２０℃や２５℃、その他の値としてもよい。予め定めた導波路型フィルタ回路モジュール１５の使用温度範囲、アレイ導波路格子フィルタ６１の透過中心波長の温度依存性の変化成分の２次成分の寄与率に応じて適宜設定可能である。例えば、Ｔ２＝２０℃に設定すると、温度Ｔ２が使用温度範囲−４０℃から８０度の中央値となる。そのため、アレイ導波路格子フィルタ６１の透過中心波長の温度依存性の変化成分の２次成分を最も効率的に抑制できる。また、Ｔ１を室温付近に設定すると設定作業を通常環境下で行えるため作業性も向上する。また、導波路型フィルタ回路モジュール１５を動作させる際には、変化成分１１４の変動幅が最小となる波長を基準の透過中心波長として動作させることがよい。
【００７３】
図１３では、図１のアレイ導波路格子フィルタ６１の温度依存性の変化成分が下に凸である場合を示したが、アレイ導波路格子フィルタ６１の温度依存性の変化成分は上に凸となる場合もある。この場合、図７に示すように、アレイ導波路格子フィルタ６１の光導波路３６，３７（図１），３８に遠い側の表面と突起部４１とを接触させることでアレイ導波路格子フィルタ６１の温度依存性を抑制できる。アレイ導波路格子フィルタ６１の光導波路３６，３７，３８に、図９に示すアレイ導波路格子フィルタ６１の光導波路３６，３７（図１），３８とは逆方向の応力を生じさせることができるためである。
【００７４】
図１４にアレイ導波路格子フィルタの透過中心波長の温度依存性の他の例を示す。
【００７５】
図１４において、横軸が温度、縦軸がアレイ導波路格子フィルタ６１の透過中心波長をそれぞれ示している。また、実線及び一点差線がアレイ導波路格子フィルタ６１の透過中心波長の変化成分、点線が温度依存性を抑制する温度特性の変化成分をそれぞれ示している。なお、図１４の点線の温度特性の変化成分は、実際は、実線の温度特性の変化成分１３１と逆符号に変化するものであるが、理解のし易さの便宜上、同符号で記載している。
【００７６】
図１４の温度依存性の変化成分１３１は、上に凸の曲線となっている。この場合、設定温度Ｔ２において、図７に示すアレイ導波路格子フィルタ６１の基板６２の表面に突起部４１を接触させると、温度Ｔ２において突起部４１による光導波路３６，３７（図１），３８への応力の付与に起因して屈折率変化が加わるため、図１４に示すように、温度特性の変化成分１３２の傾きを変化成分１３３の傾きに変化させて大きくすることができる。そのため、温度特性の変化成分１３２，１３３が全体として屈曲した直線となり、アレイ導波路格子フィルタ６１の透過中心波長の温度依存性の変化率に合わせてアレイ導波路格子フィルタ６１の透過中心波長の温度依存性の２次成分を相殺して変化成分１３４のように抑制することができる。従って、アレイ導波路格子フィルタ６１の中心波長の温度依存性の残存成分１４３，１４４を極めて小さくすることができ、アレイ導波路格子フィルタ６１の使用温度範囲を広くすることができる。
【００７７】
図１３及び図１４では、温度の下降と共にアレイ導波路格子フィルタ６１の温度依存性の変化成分が減少する形態について説明したが、アレイ導波路格子フィルタ６１の温度依存性は、温度の下降と共に上に凸又は下に凸の曲線で増加する場合も同様に説明ができる。つまり、予め定めた設定温度Ｔ２で突起部４１を接触させることで温度依存性抑制手段による温度特性の変化成分を全体として屈曲させることにより、アレイ導波路格子フィルタ６１の透過中心波長の温度依存性の２次成分を相殺して抑制することができる。
【００７８】
以上、第一実施形態では、ある温度Ｔ０からの温度上昇とともにアレイ導波路格子フィルタ６１の透過中心波長が変化する場合、図１から図３のアレイ導波路格子フィルタ６１の温度が予め定めた設定温度Ｔ１未満のとき突起部４１は離反しており、アレイ導波路格子フィルタ６１の温度が設定温度Ｔ１以上となったときに突起部４１がアレイ導波路格子フィルタ６１の表面に接触して光導波路３６，３７（図１），３８に応力を生じさせる形態について説明した。一方、第二実施形態では、ある温度Ｔ０からの温度下降とともにアレイ導波路格子フィルタ６１の透過中心波長が変化する場合、図１、図２、図９及び図１０のアレイ導波路格子フィルタ６１の温度が予め定めた設定温度Ｔ２より大きいとき突起部４１は離反しており、アレイ導波路格子フィルタ６１の温度が設定温度Ｔ２以下となったときに突起部４１がアレイ導波路格子フィルタ６１の表面に接触して光導波路３６，３７，３８に応力を生じさせる形態について説明した。このように、各形態で分けて説明したが、突起部４１の接触を複合的に作用させることもできる。つまり、アレイ導波路格子フィルタ６１の透過中心波長が変化する場合、アレイ導波路格子フィルタ６１の温度が予め定めた設定温度範囲（Ｔ２より大きくＴ１未満）のとき突起部４１は離反し、導波路型フィルタ回路の温度が設定温度Ｔ１以上又はＴ２以下となったときに突起部４１がアレイ導波路格子フィルタ６１の表面に接触して光導波路３６，３７，３８に応力を生じさせることもできる。これにより、導波路フィルタ回路モジュールの使用温度範囲をより広範にすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、本発明の導波路型フィルタ回路モジュールは、波長分割する光合分波器や光分岐する光分岐回路として適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】一実施形態に係る導波路型フィルタ回路モジュールの概略構成図で光ファイバモジュールの蓋部分を取払った上面図を示している。
【図２】一実施形態に係る導波路型フィルタ回路モジュールの概略構成図で光ファイバモジュールの蓋部分を取払った上面図を示している。
【図３】図１の導波路型フィルタ回路モジュールのＡ−Ａ’線の断面図で導波路型フィルタ回路モジュールの温度がＴ１（Ｔ１＝２０℃）未満の場合である。
【図４】図１の導波路型フィルタ回路モジュールのＡ−Ａ’線の断面図で導波路型フィルタ回路モジュールの温度がＴ１以上の場合である。
【図５】一実施形態に係る筐体の概略構成図である。
【図６】一実施形態に係る突起部の概略構成図である。
【図７】一実施形態に係る導波路型フィルタ回路モジュールの概略構成図である。
【図８】一実施形態に係る導波路型フィルタ回路モジュールの概略構成図である。
【図９】図１の導波路型フィルタ回路モジュールのＡ−Ａ’線の断面図で導波路型フィルタ回路モジュールの温度がＴ２（Ｔ２＝０℃）より大きい場合である。
【図１０】図１の導波路型フィルタ回路モジュールのＡ−Ａ’線の断面図で導波路型フィルタ回路モジュールの温度がＴ２以下の場合である。
【図１１】アレイ導波路格子フィルタの透過中心波長の温度依存性の一例を示した図である。
【図１２】アレイ導波路格子フィルタの透過中心波長の温度依存性の一例を示した図である。
【図１３】アレイ導波路格子フィルタの透過中心波長の温度依存性の一例を示した図である。
【図１４】アレイ導波路格子フィルタの透過中心波長の温度依存性の一例を示した図である。
【図１５】アレイ導波路格子フィルタの透過中心波長の温度依存性の実測値の一例を示した図である。
【図１６】従来のアレイ導波路格子フィルタの概略構成図である。
【図１７】従来のアレイ導波路格子フィルタの概略構成図である。
【図１８】従来のアレイ導波路格子フィルタの概略構成図である。
【図１９】従来のアレイ導波路格子フィルタの透過中心波長の温度依存性を示した図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６：導波路型フィルタ回路モジュール
２１：筐体
２２，２３：光ファイバテープ
２４，２５：光ファイバブロック
２６，２７：ガラス部材
２８：蓋部分
２９，３０：光ファイバ
３１：第一光入出力導波路
３２：第一スラブ光導波路
３３：アレイ光導波路
３４：第二スラブ光導波路
３５：第二光入出力導波路
３６，３７，３８：光導波路
３９：光入出力面
４０：接触面
４１，４５，４６：突起部
４２，４３：樹脂
４４：１／２波長板
４７：空隙
４８：ネジ
５１：伸縮部材
６１：アレイ導波路格子フィルタ
６２：基板
６３：上部クラッド
６４：下部クラッド
６５，６６：コア
７１，７２，７３，７４：変化成分
８１，８２：変化成分
８３，８４：残存成分
９１，９２，９３，９４：変化成分
１０１，１０２：変化成分
１０３，１０４：残存成分
１１１，１１２，１１３，１１４：変化成分
１２１，１２２：変化成分
１２３，１２４：残存成分
１３１，１３２，１３３，１３４：変化成分
１４１，１４２：変化成分
１４３，１４４：残存成分
２０１，２０２，２０３，２０４：アレイ導波路格子フィルタ
２１０：第一光入出力導波路
２１１：第一スラブ光導波路
２１２：アレイ光導波路
２１３：第二スラブ光導波路
２１４：第二光入出力導波路
２１５：樹脂
２１６：伸縮部材
２１７：押圧部材
２１８：光入出力面
２２１，２２２，２２３，２２４：変化成分
２２５，２２６：残存成分
２３１，２３２，２３３：光導波路
【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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