(57)【要約】【課題】マルチチャンネルの光導波路の光学特性を効率よく評価可能な光導波路評価装置および光導波路評価方法を提供することにある。【解決手段】光導波路評価装置１は、４本のコア部９４とそれぞれの一方の端部に形成された光路変換用のミラー（光路変換部）９９とを備えた光導波路９の光学特性を評価する装置である。光導波路評価装置１は、光導波路９に入射させるための波長多重光を発光する発光素子３と、光導波路９から出射した光を受光する受光素子４と、受光素子４で受光した光の強度を波長ごとに測定する測定部５と、を有している。さらに、光導波路評価装置１は、光導波路９と発光素子３との間に設けられ、波長多重光を波長ごとに分波し、各分波光を異なるコア部９４に入射させるよう構成された分波部６と、各コア部９４から出射した分波光を合波する合波部７と、を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコア部を備える光導波路の光学特性を評価する光導波路評価装置であって、
複数の異なる波長の光を重畳させた波長多重光を出射する発光部と、
前記波長多重光を波長ごとに分波して互いに波長の異なる分波光とし、前記各分波光をそれぞれ異なる前記コア部に入射させるよう構成された分波部と、
前記複数のコア部から出射した前記各分波光を合波して合波光とするよう構成された合波部と、
前記合波光を受光する受光部と、
前記受光部で受光した前記合波光の強度を波長ごとに測定する測定部と、を有することを特徴とする光導波路評価装置。
【請求項２】
前記分波部は、光の回折角度が波長ごとに異なることを利用して分波するものである請求項１に記載の光導波路評価装置。
【請求項３】
前記分波部は、前記波長多重光を複数に分岐する分岐部と、前記分岐部により分岐された前記波長多重光から特定の波長の光のみを透過させるフィルターと、を備えたものである請求項１に記載の光導波路評価装置。
【請求項４】
前記合波部は、光導波路型のものであり、複数本の導波部を１本に合流させる合流点が複数段直列に接続されてなるものである請求項１ないし３のいずれかに記載の光導波路評価装置。
【請求項５】
前記合波部は、２本または３本の導波部を１本に合流させるよう構成されている請求項４に記載の光導波路評価装置。
【請求項６】
前記光導波路には、その入射側および出射側の少なくとも一方にミラーが形成されており、
前記分波部または前記合波部は、前記ミラーを介して前記複数のコア部と接続されている請求項１ないし５のいずれかに記載の光導波路評価装置。
【請求項７】
前記分波部は、さらに、前記波長多重光を分波してなる前記各分波光を、所定の時間ごとに、前記複数のコア部に順次入射させるよう構成されており、
前記測定部は、前記受光部で受光した前記合波光の強度を波長ごとにかつ前記所定の時間ごとに測定するよう構成されている請求項１ないし６のいずれかに記載の光導波路評価装置。
【請求項８】
複数のコア部を備える光導波路の光学特性を評価する光導波路評価装置であって、
互いに異なる波長の光をそれぞれ異なる前記コア部に入射させるよう構成された複数の発光部と、
前記複数のコア部から出射した前記各光を合波して合波光とするよう構成された合波部と、
前記合波光を受光する受光部と、
前記受光部で受光した前記合波光の強度を波長ごとに測定する測定部と、を有することを特徴とする光導波路評価装置。
【請求項９】
複数のコア部を備える光導波路の光学特性を評価する光導波路評価方法であって、
複数の異なる波長の光を重畳させた波長多重光を波長ごとに分波して分波光とし、前記各分波光をそれぞれ異なる前記コア部に入射させ、前記各コア部から出射した前記各分波光を合波して合波光とし、前記合波光の強度を波長ごとに測定することを特徴とする光導波路評価方法。
【請求項１０】
前記各分波光を前記各コア部に向けて所定の時間ごとに順次振り分け、前記合波光の強度を波長ごとにかつ前記所定の時間ごとに測定する請求項９に記載の光導波路評価方法。
【請求項１１】
複数のコア部を備える光導波路の光学特性を評価する光導波路評価方法であって、
複数の光源から出射させた互いに異なる波長の光をそれぞれ異なる前記コア部に入射させ、前記コア部から出射した前記光を合波して合波光とし、前記合波光の強度を波長ごとに測定することを特徴とする光導波路評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路評価装置および光導波路評価方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光搬送波を使用してデータを移送する光通信技術が開発され、この光搬送波を、一地点から他地点に導くための手段として、光導波路が普及しつつある。この光導波路は、線状のコア部と、その周囲を覆うように設けられたクラッド部とを有している。コア部は、光搬送波の光に対して実質的に透明な材料によって構成され、クラッド部は、コア部より屈折率が低い材料によって構成されている。
【０００３】
光導波路では、コア部の一端から導入された光が、クラッド部との境界で反射しながら他端に搬送される。光導波路の入射側には半導体レーザー等の発光素子が配置され、出射側にはフォトダイオード等の受光素子が配置される。発光素子から入射された光は光導波路を伝搬し、受光素子により受光され、受光した光の明滅パターンもしくはその強弱パターンに基づいて通信を行う。
【０００４】
光導波路の分野においては、近年、通信容量の増大とともに、１つの光導波路中に複数のコア部が形成されたマルチチャンネルの光導波路が普及しつつある。光導波路では、電気配線のようなチャンネル間の相互干渉が起き難いことから、容易に高密度化することが可能である。
【０００５】
ところで光導波路については、これまでスーパーコンピューターや大規模サーバーのような産業用機器に適用されることが多かったが、近年、携帯電話等の民生用機器への適用も検討されている。民生用機器への適用が本格化すると、光導波路の生産数量も飛躍的に増大するため、実装前の光導波路について、伝送損失等の光学特性を効率よく評価（検査）する必要がある。
【０００６】
光導波路の伝送損失を評価する方法としては、光ファイバーの伝送損失を評価する方法が転用されることが多い。例えば、特許文献１には、光ファイバーの一方の端面から光ビームを入射させ、他方の端面から出射する光の光量を検出し、これに基づいて伝送損失を算出する方法が記載されている。これを利用して、出射する光の光量を測定し、光導波路の光学特性が所定の基準を満足しているか否かを評価することができる。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載したような評価方法では、光ビームを発生させる光源の光軸と光ファイバーの光軸とを厳密に一致させる調芯作業（アライメント）を行うが、マルチチャンネルの光導波路の場合、コア部の数だけ調芯作業が必要になるため、膨大な労力と時間を必要とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−０７４６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、マルチチャンネルの光導波路の光学特性を効率よく評価可能な光導波路評価装置および光導波路評価方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような目的は、下記（１）〜（１１）の本発明により達成される。
（１）  複数のコア部を備える光導波路の光学特性を評価する光導波路評価装置であって、
複数の異なる波長の光を重畳させた波長多重光を出射する発光部と、
前記波長多重光を波長ごとに分波して互いに波長の異なる分波光とし、前記各分波光をそれぞれ異なる前記コア部に入射させるよう構成された分波部と、
前記複数のコア部から出射した前記各分波光を合波して合波光とするよう構成された合波部と、
前記合波光を受光する受光部と、
前記受光部で受光した前記合波光の強度を波長ごとに測定する測定部と、を有することを特徴とする光導波路評価装置。
【００１１】
（２）  前記分波部は、光の回折角度が波長ごとに異なることを利用して分波するものである上記（１）に記載の光導波路評価装置。
【００１２】
（３）  前記分波部は、前記波長多重光を複数に分岐する分岐部と、前記分岐部により分岐された前記波長多重光から特定の波長の光のみを透過させるフィルターと、を備えたものである上記（１）に記載の光導波路評価装置。
【００１３】
（４）  前記合波部は、光導波路型のものであり、複数本の導波部を１本に合流させる合流点が複数段直列に接続されてなるものである上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の光導波路評価装置。
【００１４】
（５）  前記合波部は、２本または３本の導波部を１本に合流させるよう構成されている上記（４）に記載の光導波路評価装置。
【００１５】
（６）  前記光導波路には、その入射側および出射側の少なくとも一方にミラーが形成されており、
前記分波部または前記合波部は、前記ミラーを介して前記複数のコア部と接続されている上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の光導波路評価装置。
【００１６】
（７）  前記分波部は、さらに、前記波長多重光を分波してなる前記各分波光を、所定の時間ごとに、前記複数のコア部に順次入射させるよう構成されており、
前記測定部は、前記受光部で受光した前記合波光の強度を波長ごとにかつ前記所定の時間ごとに測定するよう構成されている上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の光導波路評価装置。
【００１７】
（８）  複数のコア部を備える光導波路の光学特性を評価する光導波路評価装置であって、
互いに異なる波長の光をそれぞれ異なる前記コア部に入射させるよう構成された複数の発光部と、
前記複数のコア部から出射した前記各光を合波して合波光とするよう構成された合波部と、
前記合波光を受光する受光部と、
前記受光部で受光した前記合波光の強度を波長ごとに測定する測定部と、を有することを特徴とする光導波路評価装置。
【００１８】
（９）  複数のコア部を備える光導波路の光学特性を評価する光導波路評価方法であって、
複数の異なる波長の光を重畳させた波長多重光を波長ごとに分波して分波光とし、前記各分波光をそれぞれ異なる前記コア部に入射させ、前記各コア部から出射した前記各分波光を合波して合波光とし、前記合波光の強度を波長ごとに測定することを特徴とする光導波路評価方法。
【００１９】
（１０）  前記各分波光を前記各コア部に向けて所定の時間ごとに順次振り分け、前記合波光の強度を波長ごとにかつ前記所定の時間ごとに測定する上記（９）に記載の光導波路評価方法。
【００２０】
（１１）  複数のコア部を備える光導波路の光学特性を評価する光導波路評価方法であって、
複数の光源から出射させた互いに異なる波長の光をそれぞれ異なる前記コア部に入射させ、前記コア部から出射した前記光を合波して合波光とし、前記合波光の強度を波長ごとに測定することを特徴とする光導波路評価方法。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、マルチチャンネルの光導波路の光学特性を効率よく評価することができる。また、マルチチャンネルの光導波路の光学特性を効率よく評価可能な光導波路評価装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の光導波路評価装置の第１実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示す光導波路評価装置の発光部および分波部を示す分解図である。
【図３】図１に示す光導波路評価装置の受光部において受光する評価光の強度の波長依存性の一例である。
【図４】本発明の光導波路評価装置の第２実施形態の発光部および分波部を示す分解図である。
【図５】図４に示す光導波路評価装置の受光部において受光する評価光の波形の一例である。
【図６】分波部の他の構成例を示す図である。
【図７】本発明の光導波路評価装置の第３実施形態を示す分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の光導波路評価装置および光導波路評価方法について添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
＜第１実施形態＞
≪光導波路評価装置≫
まず、本発明の光導波路評価装置の第１実施形態について説明する。
【００２５】
図１は、本発明の光導波路評価装置の第１実施形態を示す分解斜視図、図２は、図１に示す光導波路評価装置の受光部および分波部を示す分解図、図３は、図１に示す光導波路評価装置の受光部において受光する評価光の強度の波長依存性の一例である。
【００２６】
図１に示す光導波路評価装置１は、４本のコア部９４とそれぞれの一方の端部に形成された光路変換用のミラー（光路変換部）９９とを備えた光導波路９の光学特性を評価する装置である。光導波路評価装置１は、光導波路９に入射させるための評価光として波長多重光を発光する発光素子３と、光導波路９から出射した光を受光する受光素子４と、受光素子４で受光した光の強度を測定する測定部５と、を有している。さらに、光導波路評価装置１は、光導波路９と発光素子３との間に設けられ、波長多重光を波長ごとに分波して分波光とし、各分波光をそれぞれ異なるコア部９４に入射するよう構成された分波部６と、２本の導波部７１を１本の導波部７１に合流させる合流点７２が２段直列に接続されるよう構成された合波部７と、を有している。光導波路評価装置１では、測定した光の強度に基づき、光導波路９の光学特性を評価することができる。
【００２７】
このような光導波路評価装置１によれば、光導波路９と分波部６および合波部７との位置合わせをしさえすれば、各コア部９４のそれぞれに対して調芯作業をしなくても、各コア部９４に対して確実に分波光を入射し、また、各コア部９４から出射した分波光を合波部７に対して確実に入射させることができる。その結果、コア部９４の数によらず、調芯作業に要する時間を極めて短くすることができるので、複数のコア部９４を備えたマルチチャンネルの光導波路９の光学特性を短時間で効率よく評価することができる。
【００２８】
以下、光導波路評価装置１の各部の構成について順次説明するが、それに先立ち、評価対象である光導波路の一例について説明する。
【００２９】
（光導波路）
図１に示す光導波路９は、層状で細長い帯状をなしている。そして、下方からクラッド層（下部クラッド層）９１、コア層９３、およびクラッド層（上部クラッド層）９２をこの順で積層して構成されている。このうちコア層９３には、図１に示すように、コア部９４と、このコア部９４の側面に隣接するよう設けられた側面クラッド部９５とが形成されている。図１では、４本のコア部９４が並列するように、かつ、帯状をなす光導波路９の長手方向に沿って直線状に設けられており、各コア部９４の側面にそれぞれ隣接するように複数の側面クラッド部９５が設けられている。なお、図１では、クラッド層９２を透過するように描いている。
【００３０】
図１に示す光導波路９では、各コア部９４の一方の端部に入射された光を、各コア部９４とクラッド部（各クラッド層９１、９２および各側面クラッド部９５）との界面で反射させ、他方の端部に伝搬させることができる。これにより、出射端で受光した光の明滅パターンまたはその強弱パターン等に基づいて光通信を行うことができる。すなわち、光導波路９は、複数（図１では４つ）のチャンネル（コア部９４）を有し、複数の光通信を並行して行うことができるマルチチャンネルの光導波路である。
【００３１】
また、前述したように、４つのコア部９４の一方の端部にはそれぞれミラー９９が形成されている。このミラー９９は、例えば、光導波路９に対して掘り込み加工を施し、これにより得られた凹部の内壁面で構成される。この内壁面の一部は、コア部９４を斜め４５°に横切る平面であり、この平面がミラー（光路変換部）９９となる。このミラー９９を介して、各コア部９４と分波部６とが接続される。
【００３２】
なお、ミラー９９は、４つのコア部９４の他方の端部に形成されていてもよく、双方の端部にそれぞれ形成されていてもよい。
【００３３】
（発光素子）
発光素子３は、電気信号を光信号に変換し、発光部から複数の異なる波長の光を重畳させた波長多重光を出射する素子である。具体的には、フォトニック結晶半導体レーザーや、波長の異なる複数の半導体レーザーと各半導体レーザーからの光を合波する合波器とを備えた波長多重光源、四光波混合やラマン散乱等の非線形光学効果による波長変換を利用した波長多重光源等が挙げられる。これらは主に特定波長のみに強度を有する単色光を出射する光源であるが、発光素子３はこれに限定されず、連続スペクトルを有する白色光を出射する光源（白色レーザー等）も用いられる。
【００３４】
この発光素子３は、後述する分波部６に対して固定されていてもよく、他の固定具等によって固定されていてもよい。
【００３５】
また、発光素子３には、必要に応じて、発光素子３の動作を制御する制御部３０が接続されていてもよい。この制御部３０により、発光素子３による評価光の出射タイミングや光量等を制御することができる。
【００３６】
図２に示す発光素子３は、λ１、λ２、λ３、λ４という波長の異なる４種の光を重畳させた波長多重光を出射する例である。
【００３７】
（受光素子）
受光素子４は、受光部で受光した光信号を電気信号に変換し、測定部５に送信する素子である。具体的には、発光素子３からの波長多重光を波長ごとに受光可能な波長分離型フォトダイオード（ＰＤ）や、フォトダイオードとこれにより受光する波長を選択するために回転駆動する回折格子とを備えた受光ユニット等が挙げられる。
【００３８】
この受光素子４は、後述する合波部７に対して固定されていてもよく、他の固定具等によって固定されていてもよい。
【００３９】
（分波部）
分波部６は、前述したように、光導波路９と発光素子３との間に設けられる。分波部６としては、例えば、波長選別フィルターやコリメートレンズ等を備えたディスクリート型波長分波器を備えたもの、あるいは、波長ごとに回折角度が異なることを利用した回折格子を備えたもの、等が挙げられる。
【００４０】
図１に示す分波部６は、波長多重光の伝搬経路となる導波部６１と、回折格子を含む波長分波器６２と、を備えており、図１では内部を透過して模式的に示している。導波部６１は、波長分波器６２の上流側と下流側のそれぞれに設けられており、上流側では発光素子３からの波長多重光を波長分波器６２へと導波するよう配設されており、下流側では波長分波器６２で波長ごとに分波された分波光を光導波路９の各コア部９４に入射するよう配設されている。なお、本実施形態では、図２に示すように、発光素子３からλ１、λ２、λ３、λ４という波長の異なる光を重畳させた波長多重光を分波部６に入射し、波長分波器６２において分波し、波長λ１の分波光を導波部６１のうちの導波部６４１に、波長λ２の分波光を導波部６４２に、波長λ３の分波光を導波部６４３に、波長λ４の分波光を導波部６４４に、それぞれ入射させる。その結果、各導波部６４１、６４２、６４３、６４４にそれぞれ対応したコア部９４に、それぞれ異なる波長の分波光が入射させることができる。
【００４１】
導波部６１は、評価光を透過させるため、実質的に透明な材料で構成されている。具体的には、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシラン、ポリシラザン、また、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂のような各種樹脂材料の他、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスのようなガラス材料等が挙げられる。
【００４２】
また、導波部６１には光導波路型のものが好ましく用いられる。すなわち、導波部６１は光導波路のコア部に相当し、導波部６１に隣接する部分よりも屈折率が高くなっている。これにより、導波部６１では、光導波路９と同様、前記隣接する部分との界面で反射を繰り返しながら評価光を伝搬することができる。
【００４３】
なお、分波部６の上面には、導波部６１の入射端面６１１が１つ露出している一方、分波部６の下面には、波長分波器６２の下流側にある導波部６１の出射端面６１２が４つ露出している。そして、４つの出射端面６１２の配置は、光導波路９のミラー９９の配置と一致するよう設定されている。これにより、光導波路９と分波部６との位置合わせをしさえすれば、各コア部９４のそれぞれに対して調芯作業をしなくても、調芯作業を容易かつ正確に行うことができる。また、波長多重光を分波させ、分波光を各コア部９４に入射させるよう構成されているので、発光素子３は１つですみ、光導波路評価装置１の構造の簡略化に寄与する。
【００４４】
また、調芯作業に際しては、あらかじめ光導波路９および分波部６の形状に合わせて設計されたコネクターを用いて、光導波路９と分波部６とを位置合わせし、固定するようにしてもよい。これにより、コネクターに対して光導波路９および分波部６を挿入する作業によって調芯作業を代替することができるので、調芯作業をさらに容易かつ正確に行うことができる。
【００４５】
なお、導波部６１が光導波路型である場合、導波部６１とそれ以外の部分との間には所定の屈折率差ができるように屈折率分布が形成されている。この屈折率分布には、ステップインデックス（ＳＩ）型、グレーデッドインデックス（ＧＩ）型等が知られているが、本発明では特にＧＩ型の屈折率分布を有する分波部６が好ましく用いられる。ＧＩ型の屈折率分布を有している場合、分波部６の入射端面６１１から入射した評価光は、導波部６１を伝搬する間に自己集束の作用によって細く絞られることとなる。その結果、出射端面６１２からは、集束性の高い分波光を出射することができ、高い結合効率で光導波路９に入射させることができる。これにより、分波部６と光導波路９との間の光結合効率を高め、光導波路９の評価精度をより高めることができる。なお、ＧＩ型の屈折率分布とは、極大値とその極大値の両側において屈折率が漸減する漸減部とで構成された高屈折率領域を有する分布であり、この高屈折率領域が導波部として機能する。
【００４６】
また、前記屈折率分布は、高屈折率領域と、それに隣接し高屈折率領域よりも屈折率の低い低屈折率領域と、を有し、かつ、高屈折率領域と低屈折率領域との間に位置する極小値を有する分布であるのが好ましい。このような分布では、高屈折率領域と低屈折率領域との間に位置する極小値が、導波部６１の伝搬損失を特に抑制することから、光導波路９の評価精度を特に高めることができる。
【００４７】
また、分波部６が光導波路型である場合、導波部６１の幅（コアの幅）は２５０μｍ以下であるのが好ましく、５〜２００μｍであるのがより好ましい。さらに好ましくは、２０〜１２５μｍである。このような導波部６１を備えた分波部６で分岐した分波光は、光導波路９への入射効率に優れたものとなる。このため、光導波路９の評価精度をさらに高めることができる。
【００４８】
（分波部の他の構成例）
図６は、分波部６の他の構成例を示すものであり、分波部６の内部を透過して模式的に示している。
【００４９】
図６に示す分波部６は、その分波機構が異なる以外、図２に示す分波部６と同様である。
【００５０】
図６に示す分波部６は、λ１、λ２、λ３、λ４という波長の異なる光を重畳させた波長多重光を４つに分岐し、４つの導波部６４１、６４２、６４３、６４４にそれぞれ振り分ける分岐部６２１と、各導波部６４１、６４２、６４３、６４４にそれぞれ設けられ、各導波部ごとに設定された特定の波長の光のみを透過させるフィルター６２２１、６２２２、６２２３、６２２４と、を有する。図６に示すフィルター６２２１は波長λ１の光のみを透過させるものであり、フィルター６２２２は波長λ２の光のみを透過させるものであり、フィルター６２２３は波長λ３の光のみを透過させるものであり、フィルター６２２４は波長λ４の光のみを透過させるものである。
【００５１】
このような分波部６によっても、波長多重光を波長ことに分波することができる。そして、各導波部６４１、６４２、６４３、６４４にそれぞれ対応したコア部９４に対して、それぞれ異なる波長の分波光を入射させることができる。
【００５２】
なお、分岐部６２１としては、例えば、光導波路型、回折格子とマイクロレンズとを組み合わせた型等の各種スプリッターが用いられる。
【００５３】
また、フィルター６２２１、６２２２、６２２３、６２２４としては、例えば、誘電体多層膜型等の各種バンドパスフィルターが用いられる。
【００５４】
（合波部）
合波部７は、前述したように、光導波路９と受光素子４との間に設けられる。図１に示す合波部７は、光導波路型のものであり、内部を透過して示している。この合波部７には、光導波路９の各コア部９４を伝搬してきた分波光の伝搬経路となる導波部７１が内部に形成されており、合波部７は、２本の導波部７１を１本の導波部７１に合流させる合流点７２が２段直列に接続されるよう構成されている。すなわち、合波部７には、平面視でＹ字状をなす導波部７１が２段にわたって形成されている。このような多段構造の合波部７は、分波光をほとんど損失させることなく合波することができるので、光導波路９をより正確に評価することができる。
【００５５】
導波部７１は、分波光を導波させるため、分波部６の導波部６１と同様、実質的に透明な材料で構成されている。
【００５６】
また、導波部７１は、それに隣接する部分よりも屈折率が高くなっている。これにより、導波部７１では、導波部６１と同様、分波光を伝搬することができる。
【００５７】
また、合流点７２では、２本の導波部７１が１本に合流しているが、この合流点７２の形状は平面視において、１本の導波部７１の光軸に対して左右対称になっている。これにより、合流点７２における損失を特に抑えることができる。
【００５８】
なお、合流点７２は、複数本の導波部７１を１本に合流させるよう構成されていてもよいが、好ましくは２本または３本の導波部７１を合流するよう構成されている。このような合流点７２を備えた合波部７によれば、分波光の損失を最小限に抑えつつ合流させることができる。
【００５９】
また、合波部７の光導波路９側の面には、導波部７１の入射端面７１１が４つ露出している一方、受光素子４側の面には、合流後の導波部７１の出射端面７１２が１つ露出している。そして、４つの入射端面７１１の配置は、光導波路９のコア部９４の配置と一致するよう構成されている。これにより、光導波路９と合波部７との位置合わせをしさえすれば、各コア部９４のそれぞれに対して調芯作業をしなくても、調芯作業を容易かつ正確に行うことができる。また、分波光を合波し、合波光として１つの受光素子４に入射させるよう構成されているので、受光素子４は１つですみ、光導波路評価装置１の構造の簡略化に寄与する。
【００６０】
また、調芯作業に際しては、あらかじめ光導波路９および合波部７の形状に合わせて設計されたコネクターを用いて、光導波路９と合波部７とを位置合わせし、固定するようにしてもよい。これにより、コネクターに対して光導波路９および合波部７を挿入する作業によって調芯作業を代替することができるので、調芯作業をさらに容易かつ正確に行うことができる。
【００６１】
また、合波部７は、光導波路型のものの他に、他の方式のものであってもよい。これには、例えば回折格子とマイクロレンズとを組み合わせた型のものが挙げられる。
【００６２】
なお、合波部７が光導波路型である場合、導波部７１とそれ以外の部分との間には所定の屈折率差ができるように屈折率分布が形成されている。この屈折率分布には、ステップインデックス（ＳＩ）型、グレーデッドインデックス（ＧＩ）型等が知られているが、本発明では特にＧＩ型の屈折率分布を有する合波部７が好ましく用いられる。ＧＩ型の屈折率分布を有している場合、合波部７の入射端面７１１から入射した分波光は、導波部７１を伝搬する間に自己集束の作用によって細く絞られることとなる。その結果、出射端面７１２からは、集束性の高い合波光を出射することができ、高い結合効率で受光素子４に入射させることができる。これにより、合波部７と受光素子４との間の光結合効率を高め、光導波路９の評価精度をより高めることができる。
【００６３】
また、前記屈折率分布は、高屈折率領域と、それに隣接し高屈折率領域よりも屈折率の低い低屈折率領域と、を有し、かつ、高屈折率領域と低屈折率領域との間に位置する極小値を有する分布であるのが好ましい。このような分布では、高屈折率領域と低屈折率領域との間に位置する極小値が、導波部７１の伝搬損失を特に抑制することから、光導波路９の評価精度を特に高めることができる。
【００６４】
また、合波部７が光導波路型である場合、導波部７１の幅（コアの幅）は２５０μｍ以下であるのが好ましく、５〜２００μｍであるのがより好ましい。さらに好ましくは、２０〜１２５μｍである。このような導波部７１を備えた合波部７で合波された合波光は、受光素子４への入射効率に優れたものとなる。このため、光導波路９の評価精度をさらに高めることができる。
【００６５】
（測定部）
測定部５は、受光素子４と電気的に接続されている。そして、受光素子４で受光した合波光の強度を波長ごとに測定する。すなわち、測定部５では、受光素子４によって受光した合波光の強度に基づく光電流を波長ごとに測定し、その大きさに基づいて波長ごとの光強度を数値化することができる。
【００６６】
測定部５としては、例えば、光スペクトラムアナライザー、マルチウェーブレングスモニター等が用いられる。また、測定部５は、例えば、記憶部等にあらかじめ入力しておいたしきい値、あるいは、演算結果の平均値に基づくしきい値等に基づき、測定した波長ごとの光強度がこのしきい値を下回ったか否かを判定し、その判定結果を表示する機能等を有していてもよい。
【００６７】
≪光導波路評価方法≫
次に、図１に示す光導波路評価装置を用いた評価方法（本発明の光導波路評価方法の第１実施形態）について説明する。
【００６８】
まず、発光素子３からの波長多重光を分波部６の入射端面６１１に入射させる。入射された波長多重光は、導波部６１を伝搬するとともに波長分波器６２で分波され、最終的には４つの分波光となって分波部６の出射端面６１２から出射する。出射した分波光は、ミラー９９を介して光導波路９の各コア部９４に入射する。各分波光は、各コア部９４を伝搬し、合波部７の各入射端面７１１に入射する。入射した分波光は、導波部７１を伝搬するとともに合流点７２で合流し、最終的には１つの合波光となって合波部７の出射端面７１２から出射する。出射した合波光は、受光素子４に入射し、測定部５においてその強度が波長ごとに測定される。
【００６９】
このようにして波長ごとに測定された合波光の強度について、あらかじめ設定しておいた基準値（しきい値）を上回っているか否かを判定することにより、この光導波路９の光学特性（例えば伝送損失）が基準を満たしているか否かを、コア部９４ごとに評価することができる。図３には、受光素子４において受光された合波光の強度の波長依存性の一例を示しているが、波長λ１、λ２、λ４では光の強度Ｐが基準値Ｐｓを上回っているため、波長λ１、λ２、λ４がそれぞれ伝搬したコア部９４は、いずれも所定の光学特性を有していると評価することができる。一方、波長λ３では、光の強度Ｐが基準値Ｐｓを下回っているため、波長λ３が伝搬したコア部９４は、所定の光学特性を有していないと評価することができる。
【００７０】
以上、本発明によれば、光導波路９の全てのコア部９４が所定の光学特性を有しているか否かを同時に評価することができる。特に本発明では、分波部６の出射端面６１２の配置および合波部７の入射端面７１１の配置を、評価対象である光導波路９のコア部９４の間隔に合わせておくことにより、光導波路９に対して分波部６および合波部７の位置をそれぞれ合わせさえすれば、各コア部９４についてそれぞれ調芯作業を行うことなく、全てのコア部９４の調芯作業を同時に行うことができる。その結果、調芯作業に要する時間は非常に短くて済む。
【００７１】
また、本発明によれば、光導波路９についてコア部９４ごとに個別に合否を評価することができる。このような評価結果を得られることは、光導波路９の製造工程における局所的な問題点の特性が容易になる等、製造工程の改善、不具合原因の抽出において有用である。
【００７２】
また、分波部６および合波部７を用いることで、出射端面６１２の配置および入射端面７１１の配置は常に一定に維持されることから、これを利用することにより、コア部９４の間隔が設計値通りであるか否かを評価することもできる。すなわち、特定波長の光の強度が低下した場合、光導波路９に形成された複数のコア部９４のうち、いずれかのコア部９４の光学特性に問題があるか、あるいは、一部のコア部９４の光軸がずれている可能性が高いと推察することが可能である。そして、全ての波長の光の強度が低下した場合には、光導波路９の全てのコア部９４の光軸がずれている可能性が高いと推察することが可能である。この場合、評価をやり直すという判断を行うことができるので、良品を誤って不良品として評価してしまうのを防止することができる。
【００７３】
一方、従来のように各コア部９４についてそれぞれ調芯作業を行う場合、コア部９４の間隔にバラツキがあったとしても、コア部９４の光軸と分波部６や合波部７の光軸とを個別に合わせることから、間隔のバラツキを光学的には検出することができない。このため、各コア部９４の光学特性を評価することはできても、コア部９４の間隔のずれを評価することはできない。
【００７４】
＜第２実施形態＞
≪光導波路評価装置≫
次に、本発明の光導波路評価装置の第２実施形態について説明する。
【００７５】
図４は、本発明の光導波路評価装置の第２実施形態の発光部および分波部を示す分解図、図５は、図４に示す光導波路評価装置の受光部において受光する評価光の波形の一例である。
【００７６】
以下、第２実施形態について説明するが、以下では第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
【００７７】
図４に示す光導波路評価装置１は、発光素子３および分波部６の構造が異なる以外、図１に示す光導波路評価装置１と同様である。
【００７８】
図４に示す発光素子３は、λ１、λ２という波長の異なる２種の光を重畳させた波長多重光を出射するものである。
【００７９】
また、図４に示す分波部６は、波長多重光の伝搬経路となる導波部６１と、導波部６１に接続され、回折格子を含む波長分波器６２と、波長分波器６２から下方に伸びる２本の導波部６１と、これらの２本の導波部６１のそれぞれに接続され、波長分波器６２により分波された分波光を所定の時間ごとに２つに振り分ける２つの光スイッチ６３１、６３２と、一方の光スイッチ６３１から下面に伸びる２本の導波部６４１、６４２と、他方の光スイッチ６３２から下面に伸びる２本の導波部６４３、６４４と、を有している。そして、４本の導波部６４１、６４２、６４３、６４４の出射端面６１２は、各ミラー９９に対応するよう配置されている。
【００８０】
光スイッチ６３１、６３２は、時分割型の光スイッチであればいかなるものも用いられる。例えば、電気式光スイッチ、全光式光スイッチ等が挙げられる。また、スイッチング原理としては、ミラー方式、プリズム方式、ＭＥＭＳ方式、バブル方式、跳ね橋方式、電気光学効果方式、熱光学効果方式、磁気光学効果方式、音響光学効果方式、偏光方式、光増幅・吸収方式、非線形光学効果方式等が挙げられる。
【００８１】
このような分波部６を備えた光導波路評価装置１は、光スイッチ６３１、６３２を用いる点で相違しているものの、調芯作業の容易さあるいは構造の簡単さ等は、第１実施形態と同様である。したがって、調芯作業を容易かつ正確に行うことができ、光導波路９の評価を短時間で効率よく行うことができる。
【００８２】
なお、図４には図示していないものの、本実施形態に係る光導波路評価装置１も、受光素子４で受光した光の強度を測定する測定部５および発光素子３や分波部６の動作を制御する制御部３０を有している。光スイッチ６３１、６３２において所定の時間ごとに評価光を振り分ける場合、この所定の時間は、あらかじめ制御部３０に設定された値に基づいて決定される。また、測定部５では、制御部３０に設定された所定の時間の情報、および、振り分けの順序の情報に基づいて、受光素子４において測定された強度がどのコア部９４を伝搬してきたものかを特定することができる。したがって、制御部３０と測定部５とは電気的に接続されており、制御部３０に設定された情報を測定部５が取得できるよう構成されていてもよい。
【００８３】
また、本実施形態によれば、波長多重光に重畳させた光の波長がλ１とλ２の２つだけであっても、時分割を利用することによって、４本のコア部９４について個別に光学特性の評価を行うことができる。これにより、発光素子３の簡素化および低コスト化を図ることができる。
【００８４】
また、測定部５の測定結果に基づき、前記所定の時間を途中で変更し得るよう、制御部３０にフィードバック制御を行ってもよい。これにより、測定結果に影響を及ぼさない範囲で前記所定の時間を短縮するようにフィードバック制御することができるので、光導波路９の光学特性をより短時間で効率よく評価することができる。
【００８５】
≪光導波路評価方法≫
次に、図４に示す光導波路評価装置を用いた評価方法（本発明の光導波路評価方法の第２実施形態）について説明する。
【００８６】
図４に示す光スイッチ６３１におけるスイッチングは、例えば次のようにして行う。まず、時間帯Ｔ１において波長λ１の分波光を導波部６４１のみに導波するようスイッチングを行う。これにより、導波部６４１に対応したコア部９４のみを分波光が伝搬し、受光素子４により受光される。図５には、受光素子４において受光された評価光の波形の一例を示しているが、この時間帯Ｔ１で測定された波長λ１の分波光の強度Ｐ１は、複数のコア部９４のうち、導波部６４１に対応するコア部９４の光学特性の情報を含んだものである。したがって、時間帯Ｔ１において波長λ１の分波光の強度Ｐ１を評価することにより、この特定のコア部９４のみを評価することができる。
【００８７】
また、同じ時間帯Ｔ１において、波長λ２の分波光を導波部６４３のみに導波するよう光スイッチ６３２を操作する。これにより、導波部６４３に対応したコア部９４を波長λ２の分波光が伝搬し、受光素子４により受光される。図５に示す波長λ２の分波光の強度Ｐ３は、導波部６４３に対応するコア部９４の光学特性の情報を含んだものである。したがって、時間帯Ｔ１において波長λ２の分波光の強度Ｐ３を評価することにより、この特定のコア部９４のみを評価することができる。
【００８８】
次いで、時間帯Ｔ１に次ぐ時間帯Ｔ２において、波長λ１の分波光を導波部６４２のみに導波するよう光スイッチ６３１を操作する。これにより、導波部６４２に対応したコア部９４を波長λ１の分波光が伝搬し、受光素子４により受光される。図５に示す波長λ１の分波光の強度Ｐ２は、導波部６４２に対応するコア部９４の光学特性の情報を含んだものである。したがって、時間帯Ｔ２において波長λ１の分波光の強度Ｐ２を評価することにより、この特定のコア部９４のみを評価することができる。
【００８９】
また、同じ時間帯Ｔ２において、波長λ２の分波光の導波部６４４のみに導波するよう光スイッチ６３２を操作する。これにより、導波部６４４に対応したコア部９４を波長λ２の分波光が伝搬し、受光素子４により受光される。図５に示す波長λ２の分波光の強度Ｐ４は、導波部６４４に対応するコア部９４の光学特性の情報を含んだものである。したがって、時間帯Ｔ２において波長λ２の分波光の強度Ｐ４を評価することにより、この特定のコア部９４のみを評価することができる。
【００９０】
なお、各時間帯Ｔ１、Ｔ２は、互いに同じ長さであっても互いに異なる長さであってもよい。また、各時間帯Ｔ１、Ｔ２の長さは、特に限定されないが、確実な測定と測定効率とを両立させる観点から、１マイクロ秒〜１０秒程度に設定されるのが好ましい。
【００９１】
以上のように、波長ごとに、かつ、所定の時間ごとに、各コア部９４に対して分波光を入射することにより、各コア部９４について個別に評価を行うことができる。これにより、複数のコア部９４のいずれに不良があるのかを特定することができる。例えば、図５に示すような波形が得られたときには、分波光の強度Ｐ１、Ｐ２、Ｐ４はそれぞれ基準値Ｐｓを上回っていることから、時間帯Ｔ１、Ｔ２において分波光を入射した各コア部９４はそれぞれ基準以上の光学特性を有していると判断することができる。一方、分波光の強度Ｐ３は基準値Ｐｓを下回っていることから、時間帯Ｔ１において評価光を入射したコア部９４の光学特性は基準未満であると判断することができる。このような判断が可能であることは、光導波路９の製造工程における局所的な問題点の特定が容易になる等、製造工程の改善、不具合原因の抽出等において有用である。
【００９２】
なお、基準値Ｐｓは、波長ごとあるいは時間帯ごとに同じであってもよいが、異なっていてもよい。これにより、分波部６中の導波部６１や合波部７中の導波部７１等における個体差を考慮した調整を行うことができる。
【００９３】
＜第３実施形態＞
≪光導波路評価装置≫
次に、本発明の光導波路評価装置の第３実施形態について説明する。
【００９４】
図７は、本発明の光導波路評価装置の第３実施形態を示す分解図である。
以下、第３実施形態について説明するが、以下では第１、２実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
【００９５】
図７に示す光導波路評価装置１は、複数の発光素子（発光部）３１、３２、３３、３４を用いるようにした以外、図１に示す光導波路評価装置１と同様である。
【００９６】
図７に示す光導波路評価装置１は、複数のコア部９４に対応するように設けられた複数の発光素子３１、３２、３３、３４を有している。これらの発光素子３１、３２、３３、３４は、互いに異なる波長の評価光を出射するものである。本実施形態では、図７に示すように、発光素子３１から波長λ１の光を、発光素子３２から波長λ２の光を、発光素子３３から波長λ３の光を、発光素子３４から波長λ４の光を、各コア部９４に入射させる。このようにすれば、図１に示す光導波路評価装置１と同様、光導波路９についてコア部９４ごとに個別に合否を評価することができる。
【００９７】
また、図７に示す光導波路評価装置１は、図１に示す光導波路評価装置１と同様、合波部７を有しているので、調芯作業に要する手間や時間を削減することができる。
【００９８】
≪光導波路評価方法≫
次に、図７に示す光導波路評価装置を用いた評価方法（本発明の光導波路評価方法の第３実施形態）について説明する。
【００９９】
まず、各発光素子３１、３２、３３、３４から各コア部９４に対して評価光を入射させる。各評価光は、各コア部９４を伝搬し、合波部７の各入射端面７１１に入射する。入射した分波光は、導波部７１を伝搬するとともに合流点７２で合流し、最終的には１つの合波光となって合波部７の出射端面７１２から出射する。出射した合波光は、受光素子４に入射し、測定部５においてその強度が波長ごとに測定される。
【０１００】
このようにして波長ごとに測定された合波光の強度について、あらかじめ設定しておいた基準値（しきい値）を上回っているか否かを判定することにより、この光導波路９の光学特性（例えば伝送損失）が基準を満たしているか否かを、コア部９４ごとに評価することができる。
【０１０１】
以上、本発明の光導波路評価装置および光導波路評価方法の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、光導波路のチャンネル数は、複数であれば３本以下であっても５本以上であってもよい。
【０１０２】
また、分波部における分波数（出射端面の数）および合波部における合波数（入射端面の数）は、光導波路のチャンネル数より多くてもよい。これにより、光導波路のチャンネル数が変わっても、同じ分波部および合波部を用いることができるので、光導波路評価装置の汎用性を高めることができる。なお、一部の評価光は光導波路の評価に寄与しないこととなるが、相対評価には問題がない。
【０１０３】
また、光導波路評価装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよく、前述した実施形態同士を組み合わせるようにしてもよい。実施形態同士を組み合わせる場合、例えば、複数のコア部を２本ごとの組に分け、組ごとに時分割で測定を行う。これにより、時分割の数を半分にすることができ、トータルの評価時間を短縮しつつ、組ごとに問題点の特定が可能になる。
【符号の説明】
【０１０４】
１              光導波路評価装置
３              発光素子
３０            制御部
３１、３２、３３、３４  発光素子
４              受光素子
５              測定部
６              分波部
６１            導波部
６１１          入射端面
６１２          出射端面
６２            波長分波器
６２１          分岐部
６２２１、６２２２、６２２３、６２２４  フィルター
６３１、６３２  光スイッチ
６４１、６４２、６４３、６４４  導波部
７              合波部
７１            導波部
７１１          入射端面
７１２          出射端面
７２            合流点
９              光導波路
９１、９２      クラッド層
９３            コア層
９４            コア部
９５            側面クラッド部
９９            ミラー
【図１】
2013142640.tif 000003
【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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