(57)【要約】【課題】  光の干渉を利用しなくても、偏波依存損失を低減して所望の光減衰量を実現できる光減衰器を提供する。【解決手段】  光減衰器は、入力用光導波路１と接続された第１光導波路３Ａと、出力用光導波路２と接続された第２光導波路３Ｂと、接続用光導波路４とが直列接続されて構成され、第１切欠部１３Ａと第２切欠部１３Ｂとが、入力用光導波路１から第１光導波路３Ａ、接続用光導波路４、第２光導波路３Ｂを通過して出力用光導波路２から出力される光の光軸の軸方向における逆方向の位置関係で形成され、且つ、第１光減衰用ヒータ６Ａと第２光減衰用ヒータ６Ｂとが、入力用光導波路１から第１光導波路３Ａ、接続用光導波路４、第２光導波路３Ｂを通過して出力用光導波路２から出力される光の光軸の軸方向において逆の屈折率分布を第１光導波路３Ａと第２光導波路３Ｂとで形成するように配置されている。【選択図】      図１
2007286581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力用光導波路から入力した光を減衰させて、出力用光導波路から出力する光減衰器であって、
前記入力用光導波路と接続された第１光導波路と、前記出力用光導波路と接続された第２光導波路と、前記第１光導波路と前記第２光導波路とを接続する接続用光導波路とが直列接続され、
前記第１光導波路は、
前記入力用光導波路から前記接続用光導波路に向かうに従って光導波路幅が広く形成された第１拡散部と、
前記第１拡散部と前記接続用光導波路との間に介在し、前記接続用光導波路に向かうに従って光導波路幅が狭く形成された第１減衰部と、
前記第１減衰部の光導波路幅方向の一方側に設けられた第１切欠部と、
前記第１切欠部が設けられた第１減衰部の光導波路幅方向の他方側であって、当該第１光導波路の厚さ方向において前記第１減衰部の一部に重なるように設けられた第１光減衰用ヒータとを有し、
前記第２光導波路は、
前記接続用光導波路から前記出力用光導波路に向かうに従って光導波路幅が広く形成された第２拡散部と、
前記第２拡散部と前記出力用光導波路との間に介在し、前記出力用光導波路に向かうに従って光導波路幅が狭く形成された第２減衰部と、
前記第２拡散部の光導波路幅方向の一方側又は前記第２減衰部の光導波路幅方向の一方側に設けられた第２切欠部と、
前記第２切欠部が設けられた光導波路幅方向の他方側であって、当該第２光導波路の厚さ方向において前記第２拡散部又は前記第２減衰部の一部に重なるように設けられた第２光減衰用ヒータとを有し、
前記第１切欠部と前記第２切欠部とが、前記入力用光導波路から前記第１光導波路、前記接続用光導波路、前記第２光導波路を通過して前記出力用光導波路から出力される光の光軸の軸方向における逆方向の位置関係で形成され、且つ、
前記第１光減衰用ヒータと前記第２光減衰用ヒータとが、前記入力用光導波路から前記第１光導波路、前記接続用光導波路、前記第２光導波路を通過して前記出力用光導波路から出力される光の光軸の軸方向において逆の屈折率分布を前記第１光導波路と前記第２光導波路とで形成するように配置されていること
を特徴とする光減衰器。
【請求項２】
前記第１切欠部及び前記第１光減衰用ヒータと前記第２切欠部及び前記第２光減衰用ヒータとが、前記入力用光導波路から前記第１光導波路、前記接続用光導波路、前記第２光導波路を通過して前記出力用光導波路から出力される光の光軸の軸方向における逆の位置関係で形成されたことを特徴とする請求項１に記載の光減衰器。
【請求項３】
前記入力用光導波路から前記第１光導波路に入力される光の光軸と当該第１光導波路から前記接続用光導波路に出力される光の光軸との位置関係、又は、前記接続用光導波路から前記第２光導波路に入力される光の光軸と当該第２光導波路から前記出力用光導波路に出力される光の光軸との位置関係とのうち、少なくとも一方の光軸の位置関係がずれていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光減衰器。
【請求項４】
前記接続用光導波路の前記第１光導波路近傍部分の光導波路幅を、前記接続用光導波路の前記第２光導波路近傍部分の光導波路幅よりも狭くして形成したことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の光減衰器。
【請求項５】
前記接続用光導波路のうち前記第２光導波路近傍の光導波路幅を狭くした細幅部、又は、前記出力用光導波路のうち前記第２光導波路近傍の光導波路幅を狭くした細幅部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の光減衰器。
【請求項６】
前記第１切欠部及び前記第１光減衰用ヒータと前記第２切欠部及び前記第２光減衰用ヒータとが、前記入力用光導波路から前記第１光導波路、前記接続用光導波路、前記第２光導波路を通過して前記出力用光導波路から出力される光の光軸の軸方向における逆の位置関係で形成され、前記第２光減衰用ヒータが前記第２光拡散部上に設けられ、前記第１切欠部が前記第１光導波路における前記出力用光導波路側に設けられると共に前記第２切欠部が前記第２光導波路における前記入力用光導波路側に設けられることを特徴とする請求項１に記載の光減衰器。
【請求項７】
前記第１光導波路と前記第２光導波路とを近接配置させるように前記接続用光導波路の長さが設定され、
前記第１光減衰用ヒータと前記第２光減衰用ヒータとを前記接続用光導波路上に配置された連結部によって接続したこと
を特徴とする請求項６に記載の光減衰器。
【請求項８】
入力用光導波路から入力した光を減衰させて、出力用光導波路から出力する光減衰器であって、
前記入力用光導波路と接続された第１光導波路と、前記出力用光導波路と接続された第２光導波路と、前記第１光導波路と前記第２光導波路とを接続する接続用光導波路とが直列接続され、
前記第１光導波路は、
前記入力用光導波路から前記接続用光導波路に向かうに従って光導波路幅が広く形成された第１拡散部と、
前記第１拡散部と前記接続用光導波路との間に介在し、前記接続用光導波路に向かうに従って光導波路幅が狭く形成された第１減衰部と、
前記第１減衰部の光導波路幅方向の一方側に設けられた第１切欠部とを有し、
前記第２光導波路は、
前記接続用光導波路から前記出力用光導波路に向かうに従って光導波路幅が広く形成された第２拡散部と、
前記第２拡散部と前記出力用光導波路との間に介在し、前記出力用光導波路に向かうに従って光導波路幅が狭く形成された第２減衰部と、
前記第２拡散部の光導波路幅方向の一方側又は前記第２減衰部の光導波路幅方向の一方側に設けられた第２切欠部とを有し、
前記第１減衰部と前記第２減衰部とに亘って横断する形状の光減衰用ヒータを備え、
前記第１切欠部と前記第２切欠部とが、前記入力用光導波路から前記第１光導波路、前記接続用光導波路、前記第２光導波路を通過して前記出力用光導波路から出力される光の光軸の軸方向における逆方向の位置関係で形成され、且つ、
前記第１切欠部及び当該第１切欠部上の前記光減衰用ヒータの一方端と前記第２切欠部及び当該第２切欠部上の前記光減衰用ヒータの他方端とが、前記入力用光導波路から前記第１光導波路、前記接続用光導波路、前記第２光導波路を通過して前記出力用光導波路から出力される光の光軸の軸方向における逆の位置関係で形成され、前記第１切欠部が前記第１光導波路における前記出力用光導波路側に設けられると共に前記第２切欠部が前記第２光導波路における前記入力用光導波路側に設けられることによって、前記光減衰用ヒータが、前記入力用光導波路から前記第１光導波路、前記接続用光導波路、前記第２光導波路を通過して前記出力用光導波路から出力される光の光軸の軸方向において逆の屈折率分布を前記第１光導波路と前記第２光導波路とで形成するように配置されていることを特徴とする光減衰器。
【請求項９】
前記入力用光導波路から前記第１光導波路に入力される光の光軸と当該第１光導波路から前記接続用光導波路に出力される光の光軸との位置関係、又は、前記接続用光導波路から前記第２光導波路に入力される光の光軸と当該第２光導波路から前記出力用光導波路に出力される光の光軸との位置関係のうち、少なくとも一方の光軸の位置関係がずれていることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の光減衰器。
【請求項１０】
入力用光導波路から入力した光を減衰させて、出力用光導波路から出力する光減衰器であって、
前記入力用光導波路と接続された第１光導波路と、前記出力用光導波路と接続された第２光導波路と、が直列接続され、
前記第１光導波路は、
前記入力用光導波路から前記第２光導波路に向かうに従って光導波路幅が広く形成された第１拡散部と、
前記第１拡散部と前記第２光導波路との間に介在し、前記第２光導波路に向かうに従って光導波路幅が狭く形成され、前記入力用光導波路とは反対側が前記第２光導波路と接続された第１減衰部と、
前記第１減衰部の光導波路幅方向の一方側に設けられた第１切欠部とを有し、
前記第２光導波路は、
前記第１光導波路から前記出力用光導波路に向かうに従って光導波路幅が広く形成され、前記出力用光導波路とは反対側が前記第１光導波路と接続された第２拡散部と、
前記第２拡散部と前記出力用光導波路との間に介在し、前記出力用光導波路に向かうに従って光導波路幅が狭く形成された第２減衰部と、
前記第２拡散部の光導波路幅方向の一方側又は前記第２減衰部の光導波路幅方向の一方側に設けられた第２切欠部とを有し、
前記第１減衰部と前記第２減衰部とに亘って横断する形状の光減衰用ヒータを備え、
前記第１切欠部と前記第２切欠部とが、前記入力用光導波路から前記第１光導波路、前記第２光導波路を通過して前記出力用光導波路から出力される光の光軸の軸方向における逆方向の位置関係で形成され、且つ、
前記第１切欠部及び当該第１切欠部上の前記光減衰用ヒータの一方端と前記第２切欠部及び当該第２切欠部上の前記光減衰用ヒータの他方端とが、前記入力用光導波路から前記第１光導波路、前記接続用光導波路、前記第２光導波路を通過して前記出力用光導波路から出力される光の光軸の軸方向における逆の位置関係で形成され、前記第１切欠部が前記第１光導波路における前記出力用光導波路側に設けられると共に前記第２切欠部が前記第２光導波路における前記入力用光導波路側に設けられることによって、前記光減衰用ヒータが、前記入力用光導波路から前記第１光導波路、前記第２光導波路を通過して前記出力用光導波路から出力される光の光軸の軸方向において逆の屈折率分布を前記第１光導波路と前記第２光導波路とで形成するように配置されていること
を特徴とする光減衰器。
【請求項１１】
入力用光導波路から入力した光を減衰させて、出力用光導波路から出力する光減衰器であって、
前記入力用光導波路と接続された第１光導波路と、前記出力用光導波路と接続された第２光導波路と、が直列接続され、
前記第１光導波路は、
前記入力用光導波路から前記第２光導波路に向かうに従って光導波路幅が広く形成された第１拡散部と、
前記第１拡散部と前記第２光導波路との間に介在し、前記第２光導波路に向かうに従って光導波路幅が狭く形成され、前記入力用光導波路とは反対側が前記第２光導波路と接続された第１減衰部と、
前記第１減衰部の光導波路幅方向の一方側に設けられた第１切欠部と、
前記第１切欠部が設けられた第１減衰部の光導波路幅方向の他方側であって、当該第１光導波路の厚さ方向において前記第１減衰部の一部に重なるように設けられた第１光減衰用ヒータとを有し、
前記第２光導波路は、
前記第１光導波路から前記出力用光導波路に向かうに従って光導波路幅が広く形成され、前記出力用光導波路とは反対側が前記第１光導波路と接続された第２拡散部と、
前記第２拡散部と前記出力用光導波路との間に介在し、前記出力用光導波路に向かうに従って光導波路幅が狭く形成された第２減衰部と、
前記第２拡散部の光導波路幅方向の一方側又は前記第２減衰部の光導波路幅方向の一方側に設けられた第２切欠部と、
前記第２切欠部が設けられた光導波路幅方向の他方側であって、当該第２光導波路の厚さ方向において前記第２拡散部又は前記第２減衰部の一部に重なるように設けられた第２光減衰用ヒータとを有し、
前記第１切欠部と前記第２切欠部とが、前記入力用光導波路から前記第１光導波路、前記第２光導波路を通過して前記出力用光導波路から出力される光の光軸の軸方向における逆方向の位置関係で形成され、且つ、
前記第１切欠部及び前記第１光減衰用ヒータと前記第２切欠部及び前記第２光減衰用ヒータとが、前記入力用光導波路から前記第１光導波路、前記接続用光導波路、前記第２光導波路を通過して前記出力用光導波路から出力される光の光軸の軸方向における逆の位置関係で形成され、前記第１切欠部が前記第１光導波路における前記出力用光導波路側に設けられると共に前記第２切欠部が前記第２光導波路における前記入力用光導波路側に設けられることによって、前記第１光減衰用ヒータと前記第２光減衰用ヒータとが、前記入力用光導波路から前記第１光導波路、前記第２光導波路を通過して前記出力用光導波路から出力される光の光軸の軸方向において逆の屈折率分布を前記第１光導波路と前記第２光導波路とで形成するように配置され、
前記第１光減衰用ヒータと前記第２光減衰用ヒータとが前記接続用光導波路上に配置された連結部によって接続されていること
を特徴とする光減衰器。
【請求項１２】
前記入力用光導波路から前記第１光導波路に入力される光の光軸と当該第１光導波路から前記第２光導波路に出力される光の光軸との位置関係、又は、前記第１光導波路から前記第２光導波路に入力される光の光軸と当該第２光導波路から前記出力用光導波路に出力される光の光軸との位置関係とのうち、少なくとも一方の光軸の位置関係がずれていることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の光減衰器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路の一部を加熱することによって屈折率分布を変化させて、伝搬される光の強度を調整する光減衰器に関し、特に、ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing；波長分割多重方式）通信などに用いて好適な光減衰器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、波長多重通信システムにおいて、使用する波長ごとに信号強度を調整するための光減衰器として、熱光学（ＴＯ）効果を利用した熱光学型の可変光減衰器が知られている。この熱光学型の可変光減衰器は、光導波路の一部をヒータで加熱して、光導波路のコアおよび周辺のクラッド層の屈折率分布を変化させることにより、伝搬される光の強度を減衰させるものである。
【０００３】
このような光導波路型デバイスとしては、下記の特許文献１，２に示すような熱光学方式を減衰に直接利用した可変光減衰器や、特許文献３に示すような光の干渉を利用した可変光減衰器が知られている。
【０００４】
特許文献１，２の可変光減衰器は、光導波路のコア周辺の屈折率を熱によって変化させて直接光を拡散、減衰させるものである。また、特許文献１，２の可変光減衰器は、入力した光を拡散させる拡散部、拡散部で拡散された光を減衰させる減衰部、更に光を減衰させる切欠部からなる光導波路を備えることによって、入出力間において光導波路形状を非対称としている。このような可変光減衰器は、主として切欠部によって光を減衰させて、光の減衰効果を高めている。また、特許文献１の図１等を参照すると、可変光減衰器は、光導波路の幅方向の両側に３個のヒータ（特許文献１中のヒータ５，６，７）を設けており、当該光導波路の両側から熱を与えて屈折率変化を発生させている。
【０００５】
また、特許文献３の可変光減衰器は、特許文献１，２と同様に、加熱による屈折率変化によって光減衰をさせる機能を有し、入力した光を２経路に分岐した上で一方の光経路を加熱することによって当該光の位相を変化させ、当該２経路の光が合成された時の光干渉によって出力光の強度を調整している。また、特許文献３の可変光減衰器は、マッハツェンダ干渉計を利用した光減衰器を２個直列に接続し、ある偏波成分に対し、前段の光減衰器によって最大の透過率とし、後段の光減衰器で最小の透過率となるように、両光減衰器を結ぶ導波路長さと複屈折を設定している。
【特許文献１】特開２００４−３２５６０１号公報
【特許文献２】特開２００４−３２５６０２号公報
【特許文献３】特開２００５−１９５８４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１，２に記載された可変光減衰器は、光導波路の周囲に３個のヒータを設けているが、実質的にコア周辺の屈折率変化に寄与する割合が高いヒータ（特許文献１中の図１のヒータ５）と、高くないヒータ（特許文献１中の図１のヒータ６，７）とがあり、熱による屈折率分布が非対称となる可能性がある。このように、コア周辺の光導波路幅方向において屈折率分布が非対称となると、当該屈折率の非対称部分を通過する光の偏波依存性が大きくなりやすかった。光減衰量を小さくする場合には発熱量を少なくできて偏波依存性を小さくできるものの、光減衰量を大きくするためにヒータの発熱量を大きくすると、偏波依存性による損失（偏波依存損失（ＰＤＬ））の値が大きくなる傾向があった。
【０００７】
また、上述の特許文献３に記載された可変光減衰器において、光の位相、すなわち干渉状態を利用して光減衰量を制御する場合には両光減衰器を結び導波路長さと複屈折を設定することで偏波依存損失を発生させないようにできるが、熱によるコア周辺の屈折率変化によって光減衰量を制御する場合の偏波依存損失を低減できるものではなかった。また、特許文献３の可変光減衰器において、光導波路間を結ぶ導波路長さを制御する製造プロセスや、複屈折状態を制御する製造プロセスは、製造条件を厳しく管理しても所望とする製造精度を得ることが困難であり、安定して同一性能のものを製造することが困難である。したがって、この可変光減衰器においては、歩留まりが良好でない、製造コストが高くなるという製造プロセス上での問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、光の干渉を利用しなくても、偏波依存損失を低減して所望の光減衰量を実現できる光減衰器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】
【０００９】
請求項１の本発明は、入力用光導波路から入力した光を減衰させて、出力用光導波路から出力する光減衰器であって、入力用光導波路と接続された第１光導波路と、出力用光導波路と接続された第２光導波路と、第１光導波路と第２光導波路とを接続する接続用光導波路とが直列接続されて構成されている。
【００１０】
この第１光導波路は、入力用光導波路から接続用光導波路に向かうに従って光導波路幅が広く形成された第１拡散部と、第１拡散部と接続用光導波路との間に介在し、接続用光導波路に向かうに従って光導波路幅が狭く形成された第１減衰部と、第１減衰部の光導波路幅方向の一方側に設けられた第１切欠部と、第１切欠部が設けられた第１減衰部の光導波路幅方向の他方側であって、当該第１光導波路の厚さ方向において第１減衰部の一部に重なるように設けられた第１光減衰用ヒータとを有する。また、第２光導波路は、接続用光導波路から出力用光導波路に向かうに従って光導波路幅が広く形成された第２拡散部と、第２拡散部と出力用光導波路との間に介在し、出力用光導波路に向かうに従って光導波路幅が狭く形成された第２減衰部と、第２拡散部の光導波路幅方向の一方側又は第２減衰部の光導波路幅方向の一方側に設けられた第２切欠部と、第２切欠部が設けられた光導波路幅方向の他方側であって、当該第２光導波路の厚さ方向において第２拡散部又は第２減衰部の一部に重なるように設けられた第２光減衰用ヒータとを有する。
【００１１】
このような光減衰器は、上述の課題を解決するために、第１切欠部と第２切欠部とが、入力用光導波路から第１光導波路、接続用光導波路、第２光導波路を通過して出力用光導波路から出力される光の光軸の軸方向における逆方向の位置関係で形成され、且つ、第１光減衰用ヒータと第２光減衰用ヒータとが、入力用光導波路から第１光導波路、接続用光導波路、第２光導波路を通過して出力用光導波路から出力される光の光軸の軸方向において逆の屈折率分布を第１光導波路と第２光導波路とで形成するように配置されている。
【００１２】
また、請求項２の本発明に係る光減衰器は、第１切欠部及び第１光減衰用ヒータと第２切欠部及び第２光減衰用ヒータとを、入力用光導波路から第１光導波路、接続用光導波路、第２光導波路を通過して出力用光導波路から出力される光の光軸の軸方向における逆の位置関係で形成していても良い。
【００１３】
更に、請求項３の本発明に係る光減衰器は、入力用光導波路から第１光導波路に入力される光の光軸と当該第１光導波路から接続用光導波路に出力される光の光軸との位置関係、又は、接続用光導波路から第２光導波路に入力される光の光軸と当該第２光導波路から出力用光導波路に出力される光の光軸との位置関係とのうち、少なくとも一方の光軸の位置関係をずらして構成しても良い。
【００１４】
更にまた、請求項４の本発明に係る光減衰器は、接続用光導波路の第１光導波路近傍部分の光導波路幅を、接続用光導波路の第２光導波路近傍部分の光導波路幅よりも狭くして形成しても良い。
【００１５】
更にまた、請求項５の本発明に係る光減衰器は、接続用光導波路のうち第２光導波路近傍の光導波路幅を狭くした細幅部、又は、出力用光導波路のうち第２光導波路近傍の光導波路幅を狭くした細幅部を有していても良い。
【００１６】
更にまた、請求項６に係る光減衰器は、前記第１切欠部及び前記第１光減衰用ヒータと前記第２切欠部及び前記第２光減衰用ヒータとが、前記入力用光導波路から前記第１光導波路、前記接続用光導波路、前記第２光導波路を通過して前記出力用光導波路から出力される光の光軸の軸方向における逆の位置関係で形成され、前記第２光減衰用ヒータが前記第２光拡散部上に設けられ、前記第１切欠部が前記第１光導波路における前記出力用光導波路側に設けられると共に前記第２切欠部が前記第２光導波路における前記入力用光導波路側に設けられていても良い。
【００１７】
更にまた、請求項７の本発明に係る光減衰器は、第１光導波路と第２光導波路とを近接配置させるように接続用光導波路の長さが設定され、第１光減衰用ヒータと第２光減衰用ヒータとを接続用光導波路上に配置された連結部によって接続して構成しても良い。
【００１８】
請求項８の本発明に係る光減衰器は、入力用光導波路から入力した光を減衰させて、出力用光導波路から出力する光減衰器であって、入力用光導波路と接続された第１光導波路と、出力用光導波路と接続された第２光導波路と、第１光導波路と第２光導波路とを接続する接続用光導波路とが直列接続されて構成されている。この光減衰器において、第１光導波路は、入力用光導波路から接続用光導波路に向かうに従って光導波路幅が広く形成された第１拡散部と、第１拡散部と接続用光導波路との間に介在し、接続用光導波路に向かうに従って光導波路幅が狭く形成された第１減衰部と、第１減衰部の光導波路幅方向の一方側に設けられた第１切欠部とを有し、第２光導波路は、接続用光導波路から出力用光導波路に向かうに従って光導波路幅が広く形成された第２拡散部と、第２拡散部と出力用光導波路との間に介在し、出力用光導波路に向かうに従って光導波路幅が狭く形成された第２減衰部と、第２拡散部の光導波路幅方向の一方側又は第２減衰部の光導波路幅方向の一方側に設けられた第２切欠部とを有しており、更に、本発明を適用した光減衰器は、第１減衰部と第２減衰部とに亘って横断する形状の光減衰用ヒータを備えている。このような光減衰器は、上述の課題を解決するために、第１切欠部と第２切欠部とが、入力用光導波路から第１光導波路、接続用光導波路、第２光導波路を通過して出力用光導波路から出力される光の光軸の軸方向における逆方向の位置関係で形成され、且つ、前記第１切欠部及び当該第１切欠部上の光減衰用ヒータの一方端と前記第２切欠部及び当該第２切欠部上の前記光減衰用ヒータの他方端とが、前記入力用光導波路から前記第１光導波路、前記接続用光導波路、前記第２光導波路を通過して前記出力用光導波路から出力される光の光軸の軸方向における逆の位置関係で形成され、前記第１切欠部が前記第１光導波路における前記出力用光導波路側に設けられると共に前記第２切欠部が前記第２光導波路における前記入力用光導波路側に設けられることによって、光減衰用ヒータが、入力用光導波路から第１光導波路、接続用光導波路、第２光導波路を通過して出力用光導波路から出力される光の光軸の軸方向において逆の屈折率分布を第１光導波路と第２光導波路とで形成するように配置されている。
【００１９】
更にまた、請求項９の本発明に係る光減衰器は、入力用光導波路から第１光導波路に入力される光の光軸と当該第１光導波路から接続用光導波路に出力される光の光軸との位置関係、又は、接続用光導波路から第２光導波路に入力される光の光軸と当該第２光導波路から出力用光導波路に出力される光の光軸との位置関係のうち、少なくとも一方の光軸の位置関係をずらして構成しても良い。
【００２０】
請求項１０の本発明に係る光減衰器は、入力用光導波路から入力した光を減衰させて、出力用光導波路から出力する光減衰器であって、入力用光導波路と接続された第１光導波路と、出力用光導波路と接続された第２光導波路と、が直列接続されて構成されている。この光導波路において、第１光導波路は、入力用光導波路から第２光導波路に向かうに従って光導波路幅が広く形成された第１拡散部と、第１拡散部と第２光導波路との間に介在し、第２光導波路に向かうに従って光導波路幅が狭く形成され、入力用光導波路とは反対側が第２光導波路と接続された第１減衰部と、第１減衰部の光導波路幅方向の一方側に設けられた第１切欠部とを有し、第２光導波路は、第１光導波路から出力用光導波路に向かうに従って光導波路幅が広く形成され、出力用光導波路とは反対側が第１光導波路と接続された第２拡散部と、第２拡散部と出力用光導波路との間に介在し、出力用光導波路に向かうに従って光導波路幅が狭く形成された第２減衰部と、第２拡散部の光導波路幅方向の一方側又は第２減衰部の光導波路幅方向の一方側に設けられた第２切欠部とを有しており、更に、本発明を適用した光減衰器は、第１減衰部と第２減衰部とに亘って横断する形状の光減衰用ヒータを備えている。このような光減衰器は、上述の課題を解決するために、第１切欠部と第２切欠部とが、入力用光導波路から第１光導波路、第２光導波路を通過して出力用光導波路から出力される光の光軸の軸方向における逆方向の位置関係で形成され、且つ、前記第１切欠部及び当該第１切欠部上の光減衰用ヒータの一方端と前記第２切欠部及び当該第２切欠部上の前記光減衰用ヒータの他方端とが、前記入力用光導波路から前記第１光導波路、前記接続用光導波路、前記第２光導波路を通過して前記出力用光導波路から出力される光の光軸の軸方向における逆の位置関係で形成され、前記第１切欠部が前記第１光導波路における前記出力用光導波路側に設けられると共に前記第２切欠部が前記第２光導波路における前記入力用光導波路側に設けられることによって、光減衰用ヒータが、入力用光導波路から第１光導波路、第２光導波路を通過して出力用光導波路から出力される光の光軸の軸方向において逆の屈折率分布を第１光導波路と第２光導波路とで形成するように配置されている。
【００２１】
請求項１１の本発明に係る光減衰器は、入力用光導波路から入力した光を減衰させて、出力用光導波路から出力する光減衰器であって、入力用光導波路と接続された第１光導波路と、出力用光導波路と接続された第２光導波路と、が直列接続されて構成されている。この光導波路において、第１光導波路は、入力用光導波路から第２光導波路に向かうに従って光導波路幅が広く形成された第１拡散部と、第１拡散部と第２光導波路との間に介在し、第２光導波路に向かうに従って光導波路幅が狭く形成され、入力用光導波路とは反対側が第２光導波路と接続された第１減衰部と、第１減衰部の光導波路幅方向の一方側に設けられた第１切欠部と、前記第１切欠部が設けられた第１減衰部の光導波路幅方向の他方側であって、当該第１光導波路の厚さ方向において前記第１減衰部の一部に重なるように設けられた第１光減衰用ヒータとを有し、第２光導波路は、第１光導波路から出力用光導波路に向かうに従って光導波路幅が広く形成され、出力用光導波路とは反対側が第１光導波路と接続された第２拡散部と、第２拡散部と出力用光導波路との間に介在し、出力用光導波路に向かうに従って光導波路幅が狭く形成された第２減衰部と、第２拡散部の光導波路幅方向の一方側又は第２減衰部の光導波路幅方向の一方側に設けられた第２切欠部と、前記第２切欠部が設けられた光導波路幅方向の他方側であって、当該第２光導波路の厚さ方向において前記第２拡散部又は前記第２減衰部の一部に重なるように設けられた第２光減衰用ヒータとを有する。このような光減衰器は、上述の課題を解決するために、第１切欠部と第２切欠部とが、入力用光導波路から第１光導波路、第２光導波路を通過して出力用光導波路から出力される光の光軸の軸方向における逆方向の位置関係で形成され、且つ、前記第１切欠部及び前記第１光減衰用ヒータと前記第２切欠部及び前記第２光減衰用ヒータとが、前記入力用光導波路から前記第１光導波路、前記接続用光導波路、前記第２光導波路を通過して前記出力用光導波路から出力される光の光軸の軸方向における逆の位置関係で形成され、前記第１切欠部が前記第１光導波路における前記出力用光導波路側に設けられると共に前記第２切欠部が前記第２光導波路における前記入力用光導波路側に設けられることによって、前記第１光減衰用ヒータと前記第２光減衰用ヒータとが、入力用光導波路から第１光導波路、第２光導波路を通過して出力用光導波路から出力される光の光軸の軸方向において逆の屈折率分布を第１光導波路と第２光導波路とで形成するように配置され、前記第１光減衰用ヒータと前記第２光減衰用ヒータとが前記接続用光導波路上に配置された連結部によって接続されている。
【００２２】
また、請求項１２の本発明に係る光減衰器は、入力用光導波路から第１光導波路に入力される光の光軸と当該第１光導波路から第２光導波路に出力される光の光軸との位置関係、又は、第１光導波路から第２光導波路に入力される光の光軸と当該第２光導波路から出力用光導波路に出力される光の光軸との位置関係とのうち、少なくとも一方の光軸の位置関係がずれて構成されていても良い。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１の本発明に係る光減衰器によれば、第１切欠部と第２切欠部とが光の光軸の軸方向における逆方向の位置関係で形成されることによって、光導波路形状によって光を減衰させ、且つ、第１光減衰用ヒータと第２光減衰用ヒータとで生じさせた屈折率分布を第１光導波路と第２光導波路とで異なるようにして光を減衰させるので、屈折率分布が非対称であることによる偏波依存損失を低減でき、光の干渉を利用しなくても、熱光学方式によって偏波依存損失を低減して所望の光減衰量を実現できる。
【００２４】
また、請求項２の本発明に係る光減衰器によれば、第１切欠部及び第１光減衰用ヒータと第２切欠部及び第２光減衰用ヒータとを、入力用光導波路から第１光導波路、接続用光導波路、第２光導波路を通過して出力用光導波路から出力される光の光軸の軸方向における逆の位置関係で形成しているので、光導波路形状及び屈折率分布による減衰量を、光導波路幅方向において対称とすることができ、第１光減衰用ヒータと第２光減衰用ヒータとの双方を発熱させた場合、第１光導波路と第２光導波路とで屈折率分布が歪む方向を逆にして、偏波状態の差を第１光導波路と第２光導波路とで平均化させることができる。
【００２５】
更に、請求項３の本発明に係る光減衰器によれば、入力用光導波路から第１光導波路に入力される光の光軸と当該第１光導波路から接続用光導波路に出力される光の光軸との位置関係、又は、接続用光導波路から第２光導波路に入力される光の光軸と当該第２光導波路から出力用光導波路に出力される光の光軸との位置関係とのうち、少なくとも一方の光軸の位置関係をずらして構成したので、光軸のずれがない場合と比較して、光の減衰効果を高くすることができる。
【００２６】
更にまた、請求項４の本発明に係る光減衰器によれば、接続用光導波路の第１光導波路近傍部分の光導波路幅を、接続用光導波路の第２光導波路近傍部分の光導波路幅よりも狭くして形成したので、当該狭い接続用光導波路を光が通過する際に拡散させることができ、光信号の劣化原因となる不要な光を拡散でき、光の減衰に伴う光信号の劣化を抑制できる。
【００２７】
更にまた、請求項５の本発明に係る光減衰器によれば、接続用光導波路のうち第２光導波路近傍の光導波路幅を狭くした細幅部、又は、出力用光導波路のうち第２光導波路近傍の光導波路幅を狭くした細幅部を有しているので、当該細幅部で光を拡散させることができ、光の減衰に伴う光信号の劣化を抑制できる。
【００２８】
更にまた、請求項６に係る光減衰器によれば、第１切欠部及び第１光減衰用ヒータと第２切欠部及び第２光減衰用ヒータとを、入力用光導波路から第１光導波路、接続用光導波路、第２光導波路を通過して出力用光導波路から出力される光の光軸の軸方向における逆の位置関係で形成し、第１切欠部が出力用光導波路側に設けられると共に第２切欠部が入力用光導波路側に設けられているので、第１光減衰用ヒータと第２光減衰用ヒータとが光導波路幅方向において逆にでき、且つ、光の進行方向に対して完全に対称の配置となるので、偏波依存損失をより低減させることができる。
【００２９】
更にまた、請求項７の本発明に係る光減衰器によれば、第１光導波路と第２光導波路とを近接配置させるように接続用光導波路の長さが設定され、第１光減衰用ヒータと第２光減衰用ヒータとを接続用光導波路上に配置された連結部によって接続して構成したので、第１光導波路と第２光導波路との間に挿入された接続用光導波路が短くなり、短縮された分の光の挿入損失を低減することができる。
【００３０】
請求項８の本発明に係る光減衰器によれば、１切欠部と第２切欠部とが光の光軸の軸方向における逆方向の位置関係で形成されることによって、光導波路形状によって光を減衰させ、且つ、光減衰用ヒータで生じさせた屈折率分布を第１光導波路と第２光導波路とで異なるようにして光を減衰させるので、屈折率分布が非対称であることによる偏波依存損失を低減でき、光の干渉を利用しなくても、熱光学方式によって偏波依存損失を低減して所望の光減衰量を実現できる。また、第１減衰部と第２減衰部とに亘って横断する形状の光減衰用ヒータとしたので、２個の光減衰用ヒータを設ける場合と比較して、給電回路の余計な引き回しが不要となる。更に、光の進行方向に対して完全に対称の配置となるので、偏波依存損失をより低減させることができる。
【００３１】
更にまた、請求項９の本発明に係る光減衰器によれば、入力用光導波路から第１光導波路に入力される光の光軸と当該第１光導波路から接続用光導波路に出力される光の光軸との位置関係、又は、接続用光導波路から第２光導波路に入力される光の光軸と当該第２光導波路から出力用光導波路に出力される光の光軸との位置関係のうち、少なくとも一方の光軸の位置関係をずらして構成したので、光軸のずれがない場合と比較して、光の減衰効果を高くすることができる。
【００３２】
請求項１０の本発明に係る光減衰器によれば、第１光導波路と第２光導波路とを直列接続したので、光減衰器の全長を短くでき、光の挿入損失の低減をすることができる。また、第１光導波路と第２光導波路とに亘って横断する形状の光減衰用ヒータを備えるので、２個の光減衰用ヒータを設ける場合と比較して、給電回路の余計な引き回しが不要となる。更に、光の進行方向に対して完全に対称の配置となるので、偏波依存損失をより低減させることができる。
【００３３】
請求項１１の本発明に係る光減衰器によれば、第１光導波路と第２光導波路とを直列接続したので、光減衰器の全長を短くでき、光の挿入損失の低減をすることができる。更に、光の進行方向に対して完全に対称の配置となるので、偏波依存損失をより低減させることができる。
【００３４】
また、請求項１２の本発明に係る光減衰器は、入力用光導波路から第１光導波路に入力される光の光軸と当該第１光導波路から第２光導波路に出力される光の光軸との位置関係、又は、第１光導波路から第２光導波路に入力される光の光軸と当該第２光導波路から出力用光導波路に出力される光の光軸との位置関係とのうち、少なくとも一方の光軸の位置関係をずらして構成したので、光軸のずれがない場合と比較して、光の減衰効果を高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３６】
本発明は、例えば図１（ａ）に平面図、図１（ｂ）に一部の断面図を示すような光減衰器に適用される。この光減衰器は、光通信分野におけるＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing、波長分割多重方式）通信において、波長ごとに光の強度を減衰させて調整するために使用され、所定の波長を有する光が入力用光導波路１から入力されると、当該光の減衰量を制御して、出力用光導波路２から出力するものである。なお、図１に示す光減衰器は、光の光減衰量を調整して出力して、１チャンネル分の光出力を得るものである。
【００３７】
この光減衰器は、入力用光導波路１と接続された前段側の第１光導波路３Ａと、出力用光導波路２と接続された後段側の第２光導波路３Ｂと、第１光導波路３Ａと第２光導波路３Ｂとを接続する接続用光導波路４とが直列接続されて構成されている。これら入力用光導波路１、第１光導波路３Ａ、接続用光導波路４、第２光導波路３Ｂ、出力用光導波路２は、図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、クラッド層５に埋設されたコアにより構成されている。このクラッド層５及びコアとなる材料は、石英や光学特性のよいポリマなどが挙げられ、熱が与えられることによって屈折率が低下したり上昇したりする材料である。
【００３８】
第１光導波路３Ａは、入力用光導波路１から接続用光導波路４に向かうに従って光導波路幅が広く形成された第１拡散部１１Ａと、第１拡散部１１Ａと接続用光導波路４との間に介在し、接続用光導波路４に向かうに従って光導波路幅が狭く形成された第１減衰部１２Ａと、第１減衰部１２Ａの光導波路幅方向の一方側に設けられた第１切欠部１３Ａとを備えた形状となっている。また、光減衰器は、第１切欠部１３Ａが設けられた第１減衰部１２Ａの光導波路幅方向の他方側であって、当該光減衰器の厚さ方向において第１減衰部１２Ａの一部に重なるように設けられた第１光減衰用ヒータ６Ａが、クラッド層５上に形成されている。
【００３９】
第２光導波路３Ｂは、接続用光導波路４から出力用光導波路２に向かうに従って光導波路幅が広く形成された第２拡散部１１Ｂと、第２拡散部１１Ｂと出力用光導波路２との間に介在し、出力用光導波路２に向かうに従って光導波路幅が狭く形成された第２減衰部１２Ｂと、第２拡散部１１Ｂの光導波路幅方向の一方側又は第２減衰部１２Ｂの光導波路幅方向の一方側に設けられた第２切欠部１３Ｂとを備えた形状となっている。また、光減衰器は、第２切欠部１３Ｂが設けられた光導波路幅方向の他方側であって、当該光減衰器の厚さ方向において第２拡散部１１Ｂ又は第２減衰部１２Ｂの一部に重なるように設けられた第２光減衰用ヒータ６Ｂが、クラッド層５上に形成されている。
【００４０】
このような光減衰器において、第１光導波路３Ａは、入力用光導波路１からの光を入力すると、第１拡散部１１Ａによって入力光を拡散させた後に、第１減衰部１２Ａ及び第１切欠部１３Ａによって減衰させて、接続用光導波路４に光を導く。接続用光導波路４に導かれた光は、第２光導波路３Ｂの第２拡散部１１Ｂに導かれる。また、第２光導波路３Ｂは、接続用光導波路４からの光を入力すると、第２拡散部１１Ｂによって入力光を拡散させた後に、第２減衰部１２Ｂ及び第２切欠部１３Ｂによって減衰させて、出力用光導波路２に光を導く。
【００４１】
第１光減衰用ヒータ６Ａ及び第２光減衰用ヒータ６Ｂには、図示しない給電回路及び給電回路の制御回路が接続されており、この制御回路によって、第１光減衰用ヒータ６Ａ及び第２光減衰用ヒータ６Ｂの発熱の開始及び停止、加熱電力の調整などの制御が行われる。
【００４２】
つぎに、第１光導波路３Ａ及び第２光導波路３Ｂの動作について、図２（ａ）のような単独の光導波路３の動作を参照して説明する。なお、以下の説明では、第１光導波路３Ａ及び第２光導波路３Ｂに相当する構成部分を単に光導波路３と呼び、第１光減衰用ヒータ６Ａ及び第２光減衰用ヒータ６Ｂに相当する構成部分を単に光減衰用ヒータ６と呼び、第１拡散部１１Ａ及び第２拡散部１１Ｂに相当する構成部分を単に拡散部１１と呼び、第１減衰部１２Ａ及び第２減衰部１２Ｂに相当する構成部分を単に減衰部１２と呼ぶ。また、コアとなる材料及びクラッド層５が、熱を与えることにより屈折率が低下する材料を用いた場合について説明する。
【００４３】
光減衰用ヒータ６から発熱させていない場合、図２（ｂ）にＡ１−Ａ１線断面図を示すように、図２（ｂ）のＢ１−Ｂ１線断面上（光導波路３の厚さ方向）において、クラッド層５の屈折率に対してコアである接続用光導波路４の屈折率が高くなっており、屈折率分布は、コア、クラッド層５の２段階となっている。すなわち、光減衰用ヒータ６が発熱していないため、クラッド層５における屈折率変化がない状態となっている。
【００４４】
光減衰用ヒータ６を発熱させると、光減衰器３の屈折率分布は、図２（ｃ）に示すように、クラッド層５の厚さ方向において、光減衰用ヒータ６から近く温度変化が大きい部分ほど、屈折率変化が大きく低い屈折率となり、光減衰用ヒータ６から遠く温度変化が少ない部分ほど、屈折率変化が少なく高い屈折率となっている。
【００４５】
図２（ｂ）に示す屈折率分布である場合、コアである接続用光導波路４を通過する光の光電界分布は、図２（ｄ）に示すように、接続用光導波路４の中心部分を中心として対称となっている。このような状態では、加熱によって屈折率分布が非対称ではないので、偏波依存損失は０．１ｄＢ以下と非常に小さく、拡散部１１，減衰部１２などの導波路断面形状の非対称性によってのみ偏波依存損失が発生している。
【００４６】
また、図２（ｃ）に示す屈折率分布である場合、コアである接続用光導波路４を通過する光の光電界分布は、図２（ｅ）に示すように、屈折率分布の変化に応じて歪んで非対称となっている。このような状態では、加熱によって屈折率分布が対称ではないので、入力した光が斜め方向に歪んだ状態で進行することになり、偏波依存損失は、非加熱状態に比べて大きくなる。また、図２（ｅ）の屈折率分布が左上から右下に歪んでいることに対し、図２（ｆ）に示すように、光減衰用ヒータ６の形成位置が、図２（ｅ）に示す場合と比べて図中右側にずれている場合、屈折率分布は、右上から左下に歪んでいる。
【００４７】
このような光導波路３を備えた図１に示す光減衰器は、第１光導波路３Ａと第２光導波路３Ｂとを接続用光導波路４によって直列接続し、且つ、第１切欠部１３Ａと第１切欠部１３Ａとが、入力用光導波路１から第１光導波路３Ａ、接続用光導波路４、第２光導波路３Ｂを通過して出力用光導波路２から出力される光の光軸の軸方向における逆の位置関係で形成されており、且つ、第１光減衰用ヒータ６Ａと第２光減衰用ヒータ６Ｂとが、入力用光導波路１から第１光導波路３Ａ、接続用光導波路４、第２光導波路３Ｂを通過して出力用光導波路２から出力される光の光軸の軸方向において逆の屈折率分布を第１光導波路３Ａと第２光導波路３Ｂとで形成するように配置されている。
【００４８】
すなわち、この光減衰器は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、第１光減衰用ヒータ６Ａと第２光減衰用ヒータ６Ｂとが光導波路の中心軸に対して反対側に配置され、且つ、第１拡散部１１Ａ、第１減衰部１２Ａ、第１切欠部１３Ａからなる第１光導波路３Ａの導波路形状と、第２拡散部１１Ｂ、第２減衰部１２Ｂ、第２切欠部１３Ｂからなる第２光導波路３Ｂの導波路形状とが図中上下方向（光導波路幅方向）において逆となっている。
【００４９】
具体的には、図３（ａ）に示すように、光導波路幅方向において、第１光減衰用ヒータ６Ａと第２光減衰用ヒータ６Ｂを反対にし、第１拡散部１１Ａと第２拡散部１１Ｂとを反対にし、第１減衰部１２Ａと第２減衰部１２Ｂとを反対にし、第１切欠部１３Ａと第２切欠部１３Ｂとを反対にする。これによって、光導波路形状及び屈折率分布による減衰量を、光導波路幅方向において対称とすることができる。
【００５０】
また、光減衰器は、図３（ｂ）に示すように、図３（ａ）に示す第２光導波路３Ｂとは光通過方向（前後方向）において逆に第２光導波路３Ｂを配設して、第２切欠部１３Ｂが第１光導波路３Ａ側に向くようにしても良い。
【００５１】
これにより、第１光減衰用ヒータ６Ａと第２光減衰用ヒータ６Ｂとの双方を発熱させた場合、第１光導波路３Ａと第２光導波路３Ｂとで屈折率分布が歪む方向を逆にして、第１光導波路３Ａで最小又は最大であった光の偏波成分を、第２光導波路３Ｂで最小又は最大の光の偏波成分とすることがないので、偏波状態の差を第１光導波路３Ａと第２光導波路３Ｂとで平均化させることができる。
【００５２】
なお、偏波依存性は、光のＴＥ偏光とＴＭ偏光に代表されるように偏光面が９０度ずれている光成分に対して最大の歪み又は最小の歪みが現れる。したがって、第１光減衰用ヒータ６Ａと第２光減衰用ヒータ６Ｂとは、双方ともに発熱した場合に、コア及びクラッド層５における屈折率分布（電界分布）の最大変化方向が９０度ずれるような屈折率分布とできる配置となっていることが望ましい。
【００５３】
すなわち、例えば第１光減衰用ヒータ６Ａを発熱させて、第１光導波路３Ａ内の屈折率分布が図２（ｃ）のようになって光電界分布を図２（ｅ）のようにすると、第１光導波路３Ａ内では、光を図２（ｅ）中の右下に歪んだ偏波状態とした場合、逆に、第２光減衰用ヒータ６Ｂを発熱させた時に、第２光導波路３Ｂ内の光の変更状態を図２（ｆ）のように左下に歪んだ偏光状態とするように、第２光減衰用ヒータ６Ｂを配置する。
【００５４】
これによって、偏波依存性の最大方向を左右対称パターンとする屈折率分布を実現して、偏波依存損失を抑制する。
【００５５】
このように、本発明を適用した光減衰器によれば、第１光導波路３Ａと第２光導波路３Ｂとを接続用光導波路４で直列接続し、第１光導波路３Ａを通過する光軸に対する加熱方向と、第２光導波路３Ｂを通過する光軸に対する加熱方向とを異なる方向にすることによって屈折率分布を第１光導波路３Ａと第２光導波路３Ｂとで異なるものとできる。例えば図３において２個の光減衰用ヒータを双方とも図中上方向に配設するよりも偏波依存損失を低減することができる。
【００５６】
したがって、この光減衰器によれば、第１切欠部１３Ａと第２切欠部１３Ｂとが光の光軸の軸方向における逆方向の位置関係で形成されることによって、光導波路形状によって光を減衰させ、且つ、第１光減衰用ヒータ６Ａと第２光減衰用ヒータ６Ｂとによって屈折率分布を第１光導波路３Ａと第２光導波路３Ｂとで異なるようにして光を減衰させるので、屈折率分布が非対称であることによる偏波依存損失を低減でき、光の干渉を利用しなくても、偏波依存損失を低減して所望の光減衰量を実現できる。
【００５７】
また、この光減衰器によれば、図３に示すように、入力用光導波路１から第１光導波路３Ａに入力される光の光軸と当該第１光導波路から接続用光導波路４に出力される光の光軸との位置関係、又は、接続用光導波路４から第２光導波路３Ｂに入力される光の光軸と当該第２光導波路から出力用光導波路２に出力される光の光軸との位置関係とのうち、少なくとも一方の光軸の位置関係がずれていることが望ましい。
【００５８】
このように光軸をずらすことにより、光軸のずれがない場合と比較して、光の減衰効果を高くすることができる。すなわち、入力用光導波路１への入力光Ｌ１の光軸に対して、接続用光導波路４を通過する光の光軸を、第１切欠部１３Ａの反対側（図３（ａ）中下側）にずらすことにより、第１切欠部１３Ａから放射させる光を増加させることができ、接続用光導波路４で結合する光を減少させることができる。また、接続用光導波路４の光軸と出力用光導波路２の光軸とをずらしても、出力用光導波路２からの出力光Ｌ２の減衰効果を向上させることができ、入力用光導波路１と接続用光導波路４との光軸をずらすと共に、接続用光導波路４と出力用光導波路２との光軸をずらすことによって、更に光の減衰効果を向上させることができる。なお、光減衰器全体での光軸のずれ量は、大きくしすぎることによって挿入損失が良好でなくなる傾向となることから、適度に設定する必要がある。
【００５９】
また、図３（ａ）の光減衰器に対して、第２光導波路３Ｂの前後を入れ替えた図３（ｂ）の光減衰器によれば、第１光減衰用ヒータ６Ａと第２光減衰用ヒータ６Ｂとが光導波路幅方向において逆にでき、且つ、光の進行方向に対して完全に対称の配置となるので、偏波依存損失をより低減させることができる。
【００６０】
このように、第１光導波路３Ａで入出力される光軸又は第２光導波路３Ｂで入出力される光軸をずらすことによって光の減衰効果を高くできるので、第１光減衰用ヒータ６Ａ及び第２光減衰用ヒータ６Ｂへの消費電力を低減でき、省電力化を実現できる。
【００６１】
更に、上述した光減衰器は、接続用光導波路４の第１光導波路３Ａ近傍部分の光導波路幅を、接続用光導波路４の第２光導波路３Ｂ近傍部分の光導波路幅よりも狭くして形成しても良い。この光減衰器は、図４（ａ）に示すように、接続用光導波路４のうち第１光導波路３Ａの第１減衰部１２Ａと接続された部分が、入力用光導波路１の光導波路幅よりも狭い細幅部４ａとなっている。換言すれば、光減衰器は、第１減衰部１２Ａの近傍となる接続用光導波路４の光導波路幅を、第１減衰部１２Ａから遠い部位の光導波路幅と比較して細くしている。なお、図４（ｂ）は、図４（ａ）の第２光導波路３Ｂの前後を入れ替えて、第１光導波路３Ａ及び出力用光導波路２と接続した形態である。
【００６２】
このように細幅部４ａを設けることにより、光導波路幅が入力用光導波路１と比較して細くなるため、第１拡散部１１Ａで拡散された光の一部が第１減衰部１２Ａ内で再結合しても、細幅部４ａを通過する際に再拡散させることができる。したがって、細幅部４ａがない図１等の光減衰器と比較して、光信号の劣化原因となる不要な光を細幅部４ａの外側に拡散できるために、光の減衰に伴う光信号の劣化を抑制できる。
【００６３】
更に、上述した光減衰器は、図５（ａ）に示すように、出力用光導波路２のうち第２光導波路３Ｂ近傍の光導波路幅を狭くした細幅部２ａ、又は、図５（ｂ）に示すように、接続用光導波路４のうち第２光導波路３Ｂ近傍の光導波路幅を狭くした細幅部４ｂを備えるようにしても良い。換言すれば、光減衰器は、第２拡散部１１Ｂの近傍となる接続用光導波路４又は出力用光導波路２の光導波路幅を、第２拡散部１１Ｂから遠い部位の光導波路幅と比較して細くしている。
【００６４】
図５（ａ）に示す光減衰器は、図４に示した光減衰器と同様に、第２拡散部１１Ｂで拡散させて第２拡散部１１Ｂで結合した光を細幅部２ａで拡散させることができ、光の減衰に伴う光信号の劣化を抑制できる。また、図５（ｂ）に示す光減衰器は、図５（ａ）に示した第２光導波路３Ｂの前後を入れ替えた形態であるが、図５（ａ）と同様に光の減衰に伴う光信号の劣化を抑制できる。
【００６５】
更にまた、上述した光減衰器は、図６及び図７に示すように、第１光導波路３Ａと前記第２光導波路３Ｂとを近接配置させるように接続用光導波路４の長さを短く形成し、クラッド層５上に形成した第１光減衰用ヒータ６Ａと第２光減衰用ヒータ６Ｂとを連結部２１によって接続して構成しても良い。図６に示す光減衰器は、図３（ｂ）等のように、第２切欠部１３Ｂが第１光導波路３Ａ側に向くように、第１切欠部１３Ａが第１光導波路３Ａにおける出力用光導波路２側に設けられると共に第２切欠部１３Ｂが第２光導波路３Ｂにおける入力用光導波路１側に設けられている構成において、接続用光導波路４の長さを短くしている。
【００６６】
この光減衰器は、第１光導波路３Ａと第２光導波路３Ｂとを近接配置することによって、接続用光導波路４を短くできる分だけ、第１光導波路３Ａと第２光導波路３Ｂとの間に挿入された接続用光導波路４における光の挿入損失を低減することができる。
【００６７】
この光減衰器において、挿入損失の低減のために第１光導波路３Ａと第２光導波路３Ｂとを近接させすぎると、第１光減衰用ヒータ６Ａと第２光減衰用ヒータ６Ｂとが重なることとなるために、連結部２１を設けて第１光減衰用ヒータ６Ａと第２光減衰用ヒータ６Ｂとを接続させている。この光減衰器において、連結部２１は第１光減衰用ヒータ６Ａ及び第２光減衰用ヒータ６Ｂと同じヒータ材料からなり、クラッド層５上に形成されている。連結部２１の長さ分だけヒータ長が増加することになるが、第１光減衰用ヒータ６Ａから第２光減衰用ヒータ６Ｂへの給電回路の余計な引き回しが不要となる。
【００６８】
このような図６に示す光減衰器と図１に示す光減衰器において、波長が１５３０ｎｍから１５７０ｎｍの入力光Ｌ１を入力用光導波路１から入力させた場合、減衰量と第１光減衰用ヒータ６Ａ及び第２光減衰用ヒータ６Ｂへの供給電力との関係をシミュレーションした結果を図８の（ａ）〜（ｃ）に示す。
【００６９】
図８（ａ）は、図１に示す光減衰器に、波長１５３０ｎｍの入力光Ｌ１を入力した時の減衰量−供給電力特性をひし形のドットで示し、波長１５５０ｎｍの入力光Ｌ１を入力した時の減衰量−供給電力特性を四角形のドットで示し、波長１５７０ｎｍの入力光Ｌ１を入力した時の減衰量−供給電力特性を三角形のドットで示す。図８（ｂ）は、図６に示す光減衰器に、波長１５３０ｎｍの入力光Ｌ１を入力した時の減衰量−供給電力特性をひし形のドットで示し、波長１５５０ｎｍの入力光Ｌ１を入力した時の減衰量−供給電力特性を四角形のドットで示し、波長１５７０ｎｍの入力光Ｌ１を入力した時の減衰量−供給電力特性を三角形のドットで示す。図８（ｃ）は、供給電力と、波長依存レベルとの関係を、図１に示す光減衰器についてはひし形のドットで示し、図６に示す光減衰器については四角形のドットで示している。
【００７０】
図８（ａ）のような特性の図１に示す光減衰器に比べて、図８（ｂ）のような特性の図６に示す光減衰器は、減衰量の最大値が４０（ｄＢ）より小さくなるものの、入力光Ｌ１の波長が変わっても減衰量変化が少なくなっている。すなわち、図８（ｃ）に示すように、図６に示す光減衰器は、供給電力が４０ｍＷといった供給電力が小さい領域において、入力光Ｌ１の波長依存性が極めて小さい。図６に示す光減衰器は、第１光減衰用ヒータ６Ａ及び第２光減衰用ヒータ６Ｂに低供給電力で波長依存レベルが増加する図１に示す光減衰器の構成に比べて、波長依存性を低く抑えることができる。従って、図６に示した光減衰器によれば、波長依存性を抑制し、且つ大きな減衰を得ることができ、図１に示す光減衰器と比較して光減衰性能が向上されたものとなっている。
【００７１】
また、図６に示した光減衰器は、図７に示すように、入力用光導波路１から第１光導波路３Ａに入力される光の光軸と当該第１光導波路３Ａから接続用光導波路４に出力される光の光軸との位置関係、又は、接続用光導波路４から第２光導波路３Ｂに入力される光の光軸と当該第２光導波路３Ｂから出力用光導波路２に出力される光の光軸との位置関係のうち、少なくとも一方の光軸の位置関係をずらして構成しても良い。
【００７２】
このように第１光導波路３Ａと第２光導波路３Ｂとの光軸をずらす構成により、光軸のずれがない構成と比較して、光減衰量を高くすることができる。図７に示すように、入力光Ｌ１と出力光Ｌ２との光軸を第１切欠部１３Ａ、第２切欠部１３Ｂと反対側にずらすことにより、出力用光導波路２に結合する光量が減少すると共に、第１切欠部１３Ａ、第２切欠部１３Ｂから放射される光量が増加するためである。
【００７３】
なお、上述のように第１光導波路３Ａと第２光導波路３Ｂとを直列に接続した構成において、第１光導波路３Ａに対する入出力の光軸又は第２光導波路３Ｂに対する入出力の光軸の何れか一方をずらす構成とすることにより、高い減衰量を得ることができ、両方の光軸をずらすことにより更に高い減衰量を得ることができる。ただし、光減衰器全体における光軸のずれ量を大きくしすぎると、挿入損失が高くなる傾向が現れるために、適当な光軸のずれ量とすることが望ましい。
【００７４】
更にまた、光減衰器は、図９及び図１０に示すように、第１光導波路３Ａと第２光導波路３Ｂとを接続させるように構成し、第１光導波路３Ａと第２光導波路３Ｂとに亘って横断する形状の光減衰用ヒータ６をクラッド層５上に設けて構成しても良い。この光減衰用ヒータ６は、第１光導波路３Ａに対して熱を与える第１光減衰用ヒータ６Ａと第２光導波路３Ｂに対して熱を与える第２光減衰用ヒータ６Ｂとを兼ねている。また、この光減衰用ヒータ６は、直線状に形成されているが、第１光導波路３Ａ及び第２光導波路３Ｂ上に形成されるものであれば、曲線状に形成されていても良い。
【００７５】
このような光減衰器は、図６の光減衰器と同様に、光減衰器の全長が短くなることによる挿入損失の低減、第１光減衰用ヒータ６Ａから第２光減衰用ヒータ６Ｂへの給電回路の余計な引き回しが不要となる、波長依存性の低減という効果が実現できる。
【００７６】
また、第１光導波路３Ａと第２光導波路３Ｂとに亘って横断する光減衰用ヒータ６を形成した光減衰器は、図１０に示すように、入力用光導波路１から第１光導波路３Ａに入力される光の光軸と当該第１光導波路３Ａから第２光導波路３Ｂに出力される光の光軸との位置関係、又は、第１光導波路３Ａから第２光導波路３Ｂに入力される光の光軸と当該第２光導波路３Ｂから出力用光導波路２に出力される光の光軸との位置関係とのうち、少なくとも一方の光軸の位置関係をずらして構成しても良い。この光減衰器でも、図７に示した光減衰器と同様に、高い減衰量を得ることができる。
【００７７】
更に、この光減衰器は、接続用光導波路４を短くし且つ第１減衰部３Ａと第２減衰部３Ｂとに亘って横断する形状の単一の光減衰用ヒータを備えた構成であっても良く、第１光導波路と第２光導波路とを連結して第１光減衰用ヒータ６Ａと第２光減衰用ヒータ６Ｂとを連結部２１によって接続した構成であっても良い。更に、これらの構成においても、光減衰器における光軸の位置関係をずらす構成を採用しても良い。
【００７８】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【００７９】
すなわち、上述した実施の形態では、第１光導波路３Ａと第２光導波路３Ｂといったように、主として光導波路を２個直列に接続した場合について説明したが、これに限らず、所望する減衰効果を得ることを目的として、３個以上の光導波路を直列接続しても、偏波依存損失を抑制することができることは勿論である。
【００８０】
また、本実施の形態においては、第１光減衰用ヒータ６Ａ、第１光減衰用ヒータ６Ｂは直線状のものであるが、曲線形状のものであっても良いのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明を適用した光減衰器の構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図２】本発明を適用した光減衰器の動作を説明する図であり、（ａ）は光導波路の平面図、（ｂ）は光導波路の断面図及び非加熱時の屈折率分布、（ｃ）は光導波路の断面図及び加熱時の屈折率分布、（ｄ）は非加熱時の光電界分布、（ｅ）、（ｆ）は加熱時の光電界分布である。
【図３】本発明を適用した光減衰器の構成を示す平面図である。
【図４】本発明を適用した光減衰器の構成を示す平面図であって、接続用光導波路の一部の光導波路幅を狭くした構成を示す図である。
【図５】本発明を適用した光減衰器の構成を示す平面図であって、接続用光導波路又は出力用光導波路の一部の光導波路幅を狭くした構成を示す図である。
【図６】本発明を適用した光減衰器において、接続用光導波路の長さを短くした構成を示す平面図である。
【図７】本発明を適用した光減衰器において、接続用光導波路の長さを短くし且つ光軸をずらした構成を示す平面図である。
【図８】図１に示す光減衰器の特性と図６に示した光減衰器の特性を比較するシミュレーション結果を示す図であり、（ａ）は図１に示す光減衰器の電力−減衰量特性、（ｂ）は図６に示す光減衰器の電力−減衰量特性、（ｃ）は電力−波長依存レベルの特性である。
【図９】本発明を適用した光減衰器において、光減衰用ヒータを横断的に形成した構成を示す平面図である。
【図１０】本発明を適用した光減衰器において、光減衰用ヒータを横断的に形成し且つ光軸をずらした構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１  入力用光導波路
２  出力用光導波路
２ａ  細幅部
３  光導波路
３Ａ  第１光導波路
３Ｂ  第２光導波路
４  接続用光導波路
４ａ，４ｂ  細幅部
５  クラッド層
６  光減衰用ヒータ
６Ａ  第１光減衰用ヒータ
６Ｂ  第２光減衰用ヒータ
１１Ａ  第１拡散部
１１Ｂ  第２拡散部
１２Ａ  第１減衰部
１２Ｂ  第２減衰部
１３Ａ  第１切欠部
１３Ｂ  第２切欠部
２１  連結部
【図１】
2007286581.tif 000003
【図２】
2007286581.tif 000004
【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】
2007286581.tif 000009
【図８】
2007286581.tif 000010
【図９】
2007286581.tif 000011
【図１０】
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