(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアと、該コアの周囲に配置され該コアよりも屈折率の低いクラッドとから成る光導波路を用いて平面基板上に構成された光回路であって、光結合器と該光結合器を結ぶ２本のアームから成る遅延回路とが交互に縦続接続され、最後の遅延回路の後に最後尾の光結合器が配置され、先頭の光結合器に接続された入力導波路と、前記最後尾の光結合器に接続された出力導波路とを備えたラティス型光フィルタを有する導波路型光信号処理回路において、
前記遅延回路は、長さＬ１の直線部、長さＲ１の円弧部、長さＬ２の第１の直線部、長さＲ１の円弧部および長さＬ１の直線部から構成される第１のアームと、長さＬ１−Ｓ−（Ｒ２−Ｒ１）＋ΔＬ／２の直線部、長さＲ２の円弧部、長さＬ２＋２Ｓの第２の直線部、長さＲ２の円弧部および長さＬ１−Ｓ−（Ｒ２−Ｒ１）＋ΔＬ／２の直線部から構成される第２のアームとから成り、ここで、Ｓはピッチであり、ΔＬは前記第１のアームと前記第２のアームとの光路長差であり、前記長さＬ１およびＬ２を調整することにより、一連の前記ラティス型光フィルタを、平面上で２つの渦巻きを互いに交わらないように組み合わせて中央部で結合した形に配置し、
前記入力導波路の光結合器と接続されていない端部と、前記出力導波路の光結合器と接続されていない端部とは、それぞれ前記渦巻きの外側へ延びており、
前記遅延回路は、前記渦巻きをほぼ半周し、
１つの遅延回路の両端に位置する２つの光結合器が前記渦巻きのほぼ中央を挟んで対向し、前記光結合器の全てが１つの線上に配置されている
ことを特徴とする導波路型光信号処理回路。
【請求項２】
前記２つの渦巻きの一方が入力導波路と光結合器と遅延回路からなり、他方が出力導波路であるか、または、前記２つの渦巻きの一方が入力導波路であり、他方が光結合器と遅延回路と出力導波路からなることを特徴とする請求項１に記載の導波路型光信号処理回路。
【請求項３】
一方の渦巻きは第１のラティス型光フィルタからなるとともに、他方の渦巻きは第２及び第３のラティス型光フィルタからなり、前記第１のラティス型光フィルタの出力導波路と、前記第２及び第３のラティス型光フィルタの入力導波路とを接続したことを特徴とする請求項１に記載の導波路型光信号処理回路。
【請求項４】
前記遅延回路は、前記第１および第２の直線部は、前記１つの線に平行であり、
前記１つの線に直交し、前記遅延回路の全ての前記第１および第２の直線部を横断するように、共通の溝が形成されていることを特徴とする請求項１、２または３に記載の導波路型光信号処理回路。
【請求項５】
コアと、該コアの周囲に配置され該コアよりも屈折率の低いクラッドとから成る光導波路を用いて平面基板上に構成された光回路であって、光結合器と該光結合器を結ぶ２本のアームから成る遅延回路とが交互に縦続接続され、最後の遅延回路の後に最後尾の光結合器が配置され、先頭の光結合器に接続された入力導波路と、前記最後尾の光結合器に接続された出力導波路とを備えたラティス型光フィルタを有する導波路型光信号処理回路において、
前記遅延回路は、長さＬ１の直線部、長さＲ１の円弧部、長さＬ２の第１の直線部、長さＲ１の円弧部および長さＬ１の直線部から構成される第１のアームと、長さＬ１−Ｓ−（Ｒ２−Ｒ１）＋ΔＬ／２の直線部、長さＲ２の円弧部、長さＬ２＋２Ｓの第２の直線部、長さＲ２の円弧部および長さＬ１−Ｓ−（Ｒ２−Ｒ１）＋ΔＬ／２の直線部から構成される第２のアームとから成り、ここで、Ｓはピッチであり、ΔＬは前記第１のアームと前記第２のアームとの光路長差であり、前記長さＬ１およびＬ２を調整することにより、一連の前記ラティス型光フィルタを、平面上で２つの渦巻きを互いに交わらないように組み合わせて中央部で結合した形に配置し、
前記入力導波路の光結合器と接続されていない端部と、前記出力導波路の光結合器と接続されていない端部とは、それぞれ前記渦巻きの外側へ延びており、
１つの遅延回路の両端に位置する２つの光結合器が前記渦巻きのほぼ中央を挟んで対向し、前記光結合器の全てが１つの線上に配置され、
前記遅延回路は、前記渦巻きをほぼ半周し、前記第１および第２の直線部は、前記１つの線に平行であり、
前記１つの線に直交し、前記遅延回路の全ての前記第１および第２の直線部を横断するように、共通の溝が形成され、１／２波長板が挿入されている
ことを特徴とする導波路型光信号処理回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導波路型光信号処理回路に関し、より詳細には、光結合器と遅延回路が交互に従属接続したラティス構成の光フィルタにおいて、渦巻き状に回路を配置するようにした導波路型光信号処理回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、通信容量の拡大のために複数の光波長を用いた光波長多重通信システムの開発が盛んである。この光波長多重通信システムにおいて、送信機側で複数の波長の光信号を合波したり、受信機側で１本の光ファイバ中の複数の光信号を異なるポートに分波する光波長合分波回路として、また、減衰した光信号を増幅する光アンプの等化回路として、更にまた、群遅延の分散を等化するための分散等化回路としてラティス構成の光フィルタが広く使用されている。
【０００３】
図１は、従来のラティス型光フィルタの構成図で、入力導波路１０３に入射した光信号は光結合器１０１ａを通過し、２本のアーム導波路から構成された遅延回路１０２ａによって、一方の光信号は位相遅れを生じ、再び光結合器１０１ｂで合波干渉する。ラティス型光フィルタは、光結合器や遅延回路の縦続接続構成によって光信号の合波干渉を繰り返し、光信号の処理の機能を得るものである。
【０００４】
図２（ａ），（ｂ）は、従来のラティス型光フィルタの構成図で、図２（ａ）は全体図、図２（ｂ）はその詳細図である。このラティス型光フィルタは、５個の光結合器２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ，２０１ｄ，２０１ｅと、４個の遅延回路２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃ，２０２ｄとによって構成された４段ラティス型光フィルタである。
【０００５】
光導波路の曲率半径をＲ、ピッチをＳ、遅延回路の光路長差をΔＬとすれば、図２（ｂ）の詳細図に示すように、１段の遅延回路の大きさは（２Ｒ＋Ｓ）×（Ｒ＋ΔＬ／２）となる。したがって、ラティス型光フィルタのサイズは、図２（ａ）に示すように、段数Ｎに比例し、Ｎ（２Ｒ＋Ｓ）×（２Ｒ＋Ｌｃ＋ΔＬ）と表すことが出来る。ここでＬｃは光結合器の長さを表す。すなわち、段数に対して曲率半径Ｒの概略２倍の比例定数で、回路サイズが大きくなるので、レイアウト可能な段数は大きく制約を受けていた。
【０００６】
さらに、段数の増加に伴い、結合器や遅延回路が（２Ｒ＋Ｓ）のピッチで配置されるため、ウエハ内の製造偏差の影響を受けやすいという問題がある。また、偏波依存性を解消するため、遅延回路のアームの対称軸に１／２波長板を挿入する場所、段数に比例して溝をダイシングし、各アームに対して独立に波長板を挿入する必要があるため、作業性が悪いという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のラティス型光フィルタは、大きな段数の回数を実現する場合、遅延回路が曲率半径Ｒの概略２倍のピッチで配置されることによる大きな回路サイズとこれにともなう収率の劣化という問題があった。また、製造偏差の影響を受けやすいことによる特性劣化、１／２波長板挿入の作業性の悪さという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、回路サイズの小型化や製造誤差の影響の低減を図るとともに、高い収率を得るようにした導波路型光信号処理回路を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、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、コアと、該コアの周囲に配置され該コアよりも屈折率の低いクラッドとから成る光導波路を用いて平面基板上に構成された光回路であって、光結合器と該光結合器を結ぶ２本のアームから成る遅延回路とが交互に縦続接続され、最後の遅延回路の後に最後尾の光結合器が配置され、先頭の光結合器に接続された入力導波路と、前記最後尾の光結合器に接続された出力導波路とを備えたラティス型光フィルタを有する導波路型光信号処理回路において、前記遅延回路は、長さＬ１の直線部、長さＲ１の円弧部、長さＬ２の第１の直線部、長さＲ１の円弧部および長さＬ１の直線部から構成される第１のアームと、長さＬ１−Ｓ−（Ｒ２−Ｒ１）＋ΔＬ／２の直線部、長さＲ２の円弧部、長さＬ２＋２Ｓの第２の直線部、長さＲ２の円弧部および長さＬ１−Ｓ−（Ｒ２−Ｒ１）＋ΔＬ／２の直線部から構成される第２のアームとから成り、ここで、Ｓはピッチであり、ΔＬは前記第１のアームと前記第２のアームとの光路長差であり、前記長さＬ１およびＬ２を調整することにより、一連の前記ラティス型光フィルタを、平面上で２つの渦巻きを互いに交わらないように組み合わせて中央部で結合した形に配置し、前記入力導波路の光結合器と接続されていない端部と、前記出力導波路の光結合器と接続されていない端部とは、それぞれ前記渦巻きの外側へ延びおり、前記遅延回路は、前記渦巻きをほぼ半周し、１つの遅延回路の両端に位置する２つの光結合器が前記渦巻きのほぼ中央を挟んで対向し、前記光結合器の全てが１つの線上に配置されていることを特徴とする。（図３，４の構成に相当）
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記２つの渦巻きの一方が入力導波路と光結合器と遅延回路からなり、他方が出力導波路であるか、または、前記２つの渦巻きの一方が入力導波路であり、他方が光結合器と遅延回路と出力導波路からなることを特徴とする。（図３の構成に相当）
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、一方の渦巻きは第１のラティス型光フィルタからなるとともに、他方の渦巻きは第２及び第３のラティス型光フィルタからなり、前記第１のラティス型光フィルタの出力導波路と、前記第２及び第３のラティス型光フィルタの入力導波路とを接続したことを特徴とする。（図１２及び図１５の構成に相当）
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１、２または３に記載の発明において、前記遅延回路は、前記第１および第２の直線部は、前記１つの線に平行であり、前記１つの線に直交し、前記遅延回路の全ての前記第１および第２の直線部を横断するように、共通の溝が形成されていることを特徴とする。（図４，５の構成に相当）
さらに、請求項５に記載の発明は、コアと、該コアの周囲に配置され該コアよりも屈折率の低いクラッドとから成る光導波路を用いて平面基板上に構成された光回路であって、光結合器と該光結合器を結ぶ２本のアームから成る遅延回路とが交互に縦続接続され、最後の遅延回路の後に最後尾の光結合器が配置され、先頭の光結合器に接続された入力導波路と、前記最後尾の光結合器に接続された出力導波路とを備えたラティス型光フィルタを有する導波路型光信号処理回路において、前記遅延回路は、長さＬ１の直線部、長さＲ１の円弧部、長さＬ２の第１の直線部、長さＲ１の円弧部および長さＬ１の直線部から構成される第１のアームと、長さＬ１−Ｓ−（Ｒ２−Ｒ１）＋ΔＬ／２の直線部、長さＲ２の円弧部、長さＬ２＋２Ｓの第２の直線部、長さＲ２の円弧部および長さＬ１−Ｓ−（Ｒ２−Ｒ１）＋ΔＬ／２の直線部から構成される第２のアームとから成り、ここで、Ｓはピッチであり、ΔＬは前記第１のアームと前記第２のアームとの光路長差であり、前記長さＬ１およびＬ２を調整することにより、一連の前記ラティス型光フィルタを、平面上で２つの渦巻きを互いに交わらないように組み合わせて中央部で結合した形に配置し、前記入力導波路の光結合器と接続されていない端部と、前記出力導波路の光結合器と接続されていない端部とは、それぞれ前記渦巻きの外側へ延びており、１つの遅延回路の両端に位置する２つの光結合器が前記渦巻きのほぼ中央を挟んで対向し、前記光結合器の全てが１つの線上に配置され、前記遅延回路は、前記渦巻きをほぼ半周し、前記第１および第２の直線部は、前記１つの線に平行であり、前記１つの線に直交し、前記遅延回路の全ての前記第１および第２の直線部を横断するように、共通の溝が形成され、１／２波長板が挿入されていることを特徴とする。（図４，５の構成に相当）
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図３（ａ），（ｂ）は、本発明の導波路型光信号処理回路におけるラティス型光フィルタの構成で、図３（ａ）は全体の回路レイアウト図、図３（ｂ）は光信号の伝搬を示す図である。図中符号３０３は入力導波路で、３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃ，３０１ｄ，３０１ｅは光結合器、３０２ａ，３０２ｂ，３０２ｃ，３０２ｄは遅延回路、３０４は出力導波路である。
【００１４】
このように構成したラティス型光フィルタにおいて、図３（ｂ）に示すように、入力導波路３０３から回路に入射した光信号は、反時計回りに回転しながら、回路の外側から内側で伝搬する。そして、回路中央の変曲点３０５の通過後に、光信号は、時計回りに回路の内側から外側へ伝搬して出力導波路３０４より出射する。
【００１５】
つまり、一連のラティス型光フィルタを、平面上で２つの渦巻きを互いに交わらないように組み合わせて中央部で結合した形に配置し、入力導波路３０３の光結合器と接続されていない端部と、出力導波路３０４の光結合器と接続されていない端部とは、それぞれ前記渦巻きの外側へ延びているように構成されている。このため、遅延回路のアーム及び光結合器が結合しない間隔で集積化できるため、従来技術に比べて小型化が可能である。
【００１６】
なお、上述した導波路型光信号処理回路の構成においては、２つの渦巻きの一方が入力導波路と光結合器と遅延回路からなり、他方が出力導波路である場合について説明したが、これとは反対に、２つの渦巻きの一方が入力導波路であり、他方が光結合器と遅延回路と出力導波路からように構成することも可能である。
【００１７】
図４（ａ），（ｂ）は、本発明におけるラティス型光フィルタを構成する遅延回路の説明図で、図４（ａ）は全体の回路レイアウト図、図４（ｂ）は遅延回路の詳細図で、図中符号４０３は入力導波路で、４０１ａ，４０１ｂ，４０１ｃ，４０１ｄ，４０１ｅは光結合器、４０２ａ，４０２ｂ，４０２ｃ，４０２ｄは光路長差ΔＬが一定の遅延回路、４０４は出力導波路である。
【００１８】
つまり、遅延回路４０２ｄは、それぞれが渦をほぼ半周し、光結合器は、一つの遅延回路４０２ｄの両端に位置する２つの光結合器４０１ｄ，４０１ｅが渦のほぼ中央を挟んで対向するように配置し、かつ、全ての光結合器４０１ａ，４０１ｂ，４０１ｃ，４０１ｄ，４０１ｅを１つの線上に配置するように構成されている。
【００１９】
このような渦巻き状構成では、導波路が交差することなく遅延回路を配置するためには内側の遅延回路は小さく、外側の遅延回路は大きくすることが必要である。そこで、本発明における遅延回路は、図４（ｂ）に示すように、光路長差ΔＬを一定に保ちつつ、短いアームの直線部の長さＬ１，Ｌ２を任意に設定できるため、導波路が交差しないようになっている。
【００２０】
図５は（ａ），（ｂ）は、本発明におけるラティス型光フィルタの対称性の説明図で、図５（ａ）は遅延回路の配置の対称性を説明するための回路レイアウト図、図５（ｂ）は光結合器の配置を説明するための回路レイアウト図である。図中符号５０３は入力導波路で、５０１ａ，５０１ｂ，５０２ａ，５０２ｂは遅延回路群、５０３ａ，５０３ｂ，５０３ｃ，５０４ａ，５０４ｂは光結合器、５０４は出力導波路である。
【００２１】
遅延回路群５０１ａ，５０１ｂ，５０２ａ，５０２ｂは、対称軸ＡＡ′の回りで左右に配置されるため、偏波依存性解消のための１／２波長板を一括して溝ＢＢ′及びＣＣ′に挿入出来る。
【００２２】
また、光結合器は、対称軸ＤＤ′の上下に５０３ａ，５０３ｂと５０４ａ，５０４ｂ，５０４ｃの２つの群に対称に集積配置されるため、ウエハ内の製造ゆらぎに起因する特性劣化を抑えることができる。
【００２３】
図６（ａ），（ｂ）は、本発明におけるラティス型光フィルタのサイズの説明図で、図６（ａ）は全体の回路レイアウト図、図６（ｂ）は遅延回路の詳細図で、図中符号６０３は入力導波路で、６０１ａ，６０１ｂは隣接する遅延回路、６０２ａ，６０２ｂは隣接する光結合器、６０４は出力導波路である。
【００２４】
図６（ａ）に示したように、遅延回路の最小間隔は（２Ｓ＋ΔＬ／２）である。また、光結合器の最小間隔は４Ｓとなる。したがって、図３で説明したように、遅延回路のアーム及び光結合器が結合しない間隔で集積化できる。さらに、回路サイズは、最も内側の折り返し部（２Ｒ＋７Ｓ）×（２Ｒ＋７Ｓ）によって制約を受けるが、前述したように、遅延回路のアーム及び光結合器が結合しない間隔で集積化できるため、多段にした場合においても従来技術に比較して小型化が可能である。
【００２５】
また、図６（ｂ）に示したように、遅延回路の大きさを内側のアームの直線部の長さＬ１，Ｌ２によって任意に制御可能なため、光路長差ΔＬが一定の遅延回路であっても、内側と外側の回路が交差することなくレイアウトできる。
【００２６】
図７は、本発明によるラティス型光フィルタの構成と、従来のラティス型光フィルタの構成における回路サイズと段数の関係を示す図で、段数に対し、両者は共に直線的に増加するが、本構成の増加の割合が小さく、かつ、回路サイズについても１／２以下であり、小型化に有効であることが分かる。
【００２７】
図８は、本発明によるラティス型光フィルタの構成と、従来のラティス型光フィルタの構成における結合器の分布を示す図で、従来の結合器に対して、本発明の結合器の分布が小さく、面内の製造偏差の影響に強いことが予測される。
【００２８】
図９は、本発明によるラティス型光フィルタの構成と、従来のラティス型光フィルタの構成における遅延回路の分布を示す図で、結合器の場合と同様に、従来の遅延回路に対して、本発明の遅延回路の分布が小さく、面内の製造偏差の影響に強いことが予測される。
【００２９】
ラティス型光フィルタの光学特性に対する回路パラメータの製造誤差の影響は、文献“Synthesis of coherent two-port lattice-form optical delay-line circuit”，K. Jinguji and M. Kawachi, IEEE Journal of Lightwave Technol., vol. 13, no. 1, pp. 73-82, 1995の図７に示すように、顕著である。従って、製造偏差の影響に強い、本発明の構成は回路の収率向上が期待できる。
【００３０】
[第１実施形態]
図１０（ａ）〜（ｅ）は、本発明の導波路の作製方法を示す工程図で、まず、シリコン基板１００１上に火炎堆積法でＳｉＯ２を主体にした下部クラッドガラススート１００２、ＳｉＯ２にＧｅＯ２を添加したコアガラススート１００３を堆積する（図１０（ａ））。
【００３１】
その後、１０００℃以上の高温でガラス透明化を行う。この時に、下部クラッドガラス層１００４は３０ミクロン厚、コアガラス１５０５は７ミクロン厚となるように、ガラスの堆積を行っている（図１０（ｂ））。
【００３２】
引き続き、フォトリソグラフィ技術を用いてコアガラス１００５上にエッチングマスクを形成し（図１０（ｃ））、反応性イオンエッチングによってコアガラス１００４のパターン化を行う（図１０（ｄ））。
【００３３】
エッチングマスク１００６を除去した後、上部クラッドガラス１００７を再度火炎堆積法で形成する。上部クラッドガラス１００７にはＢ２Ｏ３やＰ２Ｏ５などのドーパントを添加してガラス転移温度を下げ、それぞれのコアガラス１００５とコアガラス１００５の狭い隙間にも上部クラッドガラス１００７が入り込むようにしている（図１０（ｅ））。
【００３４】
図１１（ａ），（ｂ）は、第１実施形態を構成するインタリーブ・フィルタの回路構成と透過特性を示す図で、図１１（ａ）はインタリーブ・フィルタの構成図、図１１（ｂ）はインタリーブ・フィルタ透過特性を示す図である。インタリーブ・フィルタは、ΔＬ，２ΔＬの遅延回路２段から構成され、波長多重された光を偶チャネル，奇チャネルに群分波する機能を有する。図１０（ｂ）からも２つの出力ポートから１００ＧＨｚの周期で交互に分波されており、群分波の様子が分かる。
【００３５】
図１２は、本発明における第１実施形態のラティス型光フィルタの回路構成図で、消光特性の向上を図るため、前述したインタリーブ・フィルタを２段構成としている。図中符号１２０１ａ，１２０１ｂは、初段インタリーブ・フィルタの遅延回路、１２０２ａ，１２０２ｂ，１２０２ｃは、初段インタリーブ・フィルタの光結合器、１２０３ａ，１２０３ｂは、奇チャネルが透過する後段インタリーブ・フィルタの遅延回路、１２０４ａ，１２０４ｂ，１２０４ｃは、後段インタリーブ・フィルタの遅延回路の光結合器、１２０５ａ，１２０５ｂは、偶チャネルが透過する後段インタリーブ・フィルタの遅延回路、１２０６ａ，１２０６ｂ，１２０６ｃは、後段インタリーブ・フィルタの遅延回路の光結合器を示している。
【００３６】
つまり、一方の渦巻きは第１のラティス型光フィルタ（１２０２ａ〜１２０２ｃ及び１２０１ａと１２０１ｂから構成）からなるとともに、他方の渦巻きは第２のラティス型光フィルタ（１２０４ｃ〜１２０４ａ及び１２０３ｂと１２０３ａから構成）及び第３のラティス型光フィルタ（１２０６ｃ〜１２０６ａ及び１２０５ｂと１２０５ａから構成）からなり、前記第１のラティス型光フィルタの出力導波路と、第２及び第３のラティス型光フィルタの入力導波路とを接続したものである。
【００３７】
図１３は、図１２に示した回路構成図に対して本発明を適用した場合の回路レイアウト図である。遅延回路と光結合器が集積化の様子が確認できる。図中符号１３０１ａ，１３０１ｂは、初段インタリーブ・フィルタの遅延回路、１３０２ａ，１３０２ｂ，１３０２ｃは、初段インタリーブ・フィルタの光結合器、１３０３ａ，１３０３ｂは、奇チャネルが透過する後段インタリーブ・フィルタの遅延回路、１３０４ａ，１３０４ｂ，１３０４ｃは、後段インタリーブ・フィルタの遅延回路の光結合器、１３０５ａ，１３０５ｂは、偶チャネルが透過する後段インタリーブ・フィルタの遅延回路、１３０６ａ，１３０６ｂ，１３０６ｃは、後段インタリーブ・フィルタの遅延回路の光結合器を示している。
【００３８】
図１４は、第１実施形態の回路の透過特性を示す図で、１００ＧＨｚの周期でクロストーク−３０ｄＢ以下、挿入損失２ｄＢ以下のインタリーブ・フィルタとして良好な光学特性が得られた。
【００３９】
[第２実施形態]
図１５は、本発明における第２実施形態のラティス型光フィルタの回路構成図で、第２の実施形態の回路は、第１の実施形態の後段インタリーブ・フィルタの群分波のチャネル間隔を初段インタリーブ・フィルタの２倍にすることにより、４チャネル分波回路を実現するものである。このため後段の遅延回路の光路長差は、ΔＬ／２，ΔＬと初段の遅延回路ΔＬ，２ΔＬの半分となるよう設計する。
【００４０】
図中符号１５０１ａ，１５０１ｂは、初段インタリーブ・フィルタの遅延回路、１５０２ａ，１５０２ｂ，１５０２ｃは、初段インタリーブ・フィルタの光結合器、１５０３ａ，１５０３ｂは、奇チャネルが透過する後段インタリーブ・フィルタの遅延回路、１５０４ａ，１５０４ｂ，１５０４ｃは、後段インタリーブ・フィルタの遅延回路の光結合器、１５０５ａ，１５０５ｂは、偶チャネルが透過する後段インタリーブ・フィルタの遅延回路、１５０６ａ，１５０６ｂ，１５０６ｃは、後段インタリーブ・フィルタの遅延回路の光結合器を示している。
【００４１】
図１６は、図１５に示した回路構成に対して本発明を適用した場合のレイアウト図で、遅延回路と光結合器が集積化の様子が確認できる。図中符号１６０１ａ，１６０１ｂは、初段インタリーブ・フィルタの遅延回路、１６０２ａ，１６０２ｂ，１６０２ｃは、初段インタリーブ・フィルタの光結合器、１６０３ａ，１６０３ｂは、奇チャネルが透過する後段インタリーブ・フィルタの遅延回路、１６０４ａ，１６０４ｂ，１６０４ｃは、後段インタリーブ・フィルタの遅延回路の光結合器、１６０５ａ，１６０５ｂは、偶チャネルが透過する後段インタリーブ・フィルタの遅延回路、１６０６ａ，１６０６ｂ，１６０６ｃは、後段インタリーブ・フィルタの遅延回路の光結合器を示している。
【００４２】
図１７は、第２実施例の回路の透過特性を示す図で、図１７（ａ）は初段インタリーブ・フィルタの透過特性、図１７（ｂ）は後段インタリーブ・フィルタの透過特性、図１７（ｃ）はフィルタ全体の透過特性を示す図である。１００ＧＨｚのチャネル間隔でクロストーク−３０ｄＢ以下、挿入損失２ｄＢ以下の良好な分波特性が得られた。
【００４３】
以上に説明したような各実施形態では、シリコン基板上の石英系ガラス導波路を用いた光結合器と遅延回路を多段に継続接続したラティス型光フィルタを示したが、その導波路材料がポリイミド，シリコーン，半導体，ＬｉＮｂＯ３などであっても本発明の上述した原理は適用可能である。また、基板もシリコンに限定するものではない。
【００４４】
本発明の本質は、回路の配置に着目し、回路を渦巻き状に配置することによって生産性の良好なラティス型光フィルタを実現したことにあることは言うまでもない。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、光結合器と光結合器を結ぶ２本のアームから成る遅延回路が交互に従属接続され、最後の遅延回路の後に最後尾の光結合器が配置され、先頭の光結合器に接続された入力導波路と、最後尾の光結合器に接続された出力導波路とを備えたラティス型光フィルタを有する導波路型光信号処理回路において、一連のラティス型光フィルタを、平面上で２つの渦巻きを互いに交わらないように組み合わせて中央部で結合した形に配置し、入力導波路の光結合器と接続されていない端部と、出力導波路の光結合器と接続されていない端部とは、それぞれ前記渦巻きの外側へ延びているので、従来のラティス型光フィルタに比べて、小型化やウエハからの収率向上，製造偏差に対するトレランス緩和などの効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のラティス型光フィルタの構成図である。
【図２】従来のラティス型光フィルタの構成図で、（ａ）は全体図、（ｂ）はその詳細図である。
【図３】本発明の導波路型光信号処理回路におけるラティス型光フィルタの構成で、（ａ）は全体の回路レイアウト図、（ｂ）は光信号の伝搬を示す図である。
【図４】本発明におけるラティス型光フィルタを構成する遅延回路の説明図で、（ａ）は全体の回路レイアウト図、（ｂ）は遅延回路の詳細図である。
【図５】本発明におけるラティス型光フィルタの対称性の説明図で、（ａ）は遅延回路の配置の対称性を説明するための回路レイアウト図、（ｂ）は光結合器の配置を説明するための回路レイアウト図である。
【図６】本発明におけるラティス型光フィルタのサイズの説明図で、（ａ）は全体の回路レイアウト図、（ｂ）は遅延回路の詳細図である。
【図７】本発明によるラティス型光フィルタの構成と、従来のラティス型光フィルタの構成における回路サイズと段数の関係を示す図である。
【図８】本発明によるラティス型光フィルタの構成と、従来のラティス型光フィルタの構成における結合器の分布を示す図である。
【図９】本発明によるラティス型光フィルタの構成と、従来のラティス型光フィルタの構成における遅延回路の分布を示す図である。
【図１０】本発明の導波路の作製方法を示す工程図である。
【図１１】第１実施形態を構成するインタリーブ・フィルタの回路構成と透過特性を示す図で、（ａ）はインタリーブ・フィルタの構成図、（ｂ）はインタリーブ・フィルタ透過特性を示す図である。
【図１２】本発明における第１実施形態のラティス型光フィルタの回路構成図である。
【図１３】図１２に示した回路構成図に対して本発明を適用した場合の回路レイアウト図である。
【図１４】第１実施形態の回路の透過特性を示す図である。
【図１５】本発明における第２実施形態のラティス型光フィルタの回路構成図である。
【図１６】図１５に示した回路構成に対して本発明を適用した場合のレイアウト図である。
【図１７】第２実施形態の回路の透過特性を示す図で、（ａ）は初段インタリーブ・フィルタの透過特性、（ｂ）は後段インタリーブ・フィルタの透過特性、（ｃ）はフィルタ全体の透過特性を示す図である。
【符号の説明】
１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄ，１０１ｅ  光結合器
１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ  遅延回路
１０３  入力導波路
１０４  出力導波路
２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ，２０１ｄ，２０１ｅ  光結合器
２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃ，２０２ｄ  遅延回路
２０３  入力導波路
２０４  出力導波路
３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃ，３０１ｄ，３０１ｅ  光結合器
３０２ａ，３０２ｂ，３０２ｃ，３０２ｄ  遅延回路
３０３  入力導波路
３０４  出力導波路
３０５  変曲点
４０１ａ，４０１ｂ，４０１ｃ，４０１ｄ  遅延回路
５０１ａ，５０１ｂ，５０２ｃ，５０２ｄ  遅延回路群
５０３ａ，５０３ｂ，５０４ａ，５０４ｂ，５０４ｃ  光結合器群
５０３  入力導波路
５０４  出力導波路
６０１ａ，６０１ｂ  遅延回路
６０２ａ，６０２ｂ  光結合器
６０３  入力導波路
６０４  出力導波路
１００１  シリコン基板
１００２  下部クラッドスート
１００３  コアガラススート
１００４  下部クラッドガラス層
１００５  コアガラス
１００６  エッチングマスク
１００７  上部クラッドガラス
１２０１ａ，１２０１ｂ  初段インタリーブ・フィルタの遅延回路
１２０２ａ，１２０２ｂ，１２０２ｃ  初段インタリーブ・フィルタの光結合器
１２０３ａ，１２０３ｂ，１２０５ａ，１２０５ｂ  後段インタリーブ・フィルタの遅延回路
１２０４ａ，１２０４ｂ，１２０４ｃ，１２０６ａ，１２０６ｂ，１２０６ｃ
後段インタリーブ・フィルタの光結合器
１３０１ａ，１３０１ｂ  初段インタリーブ・フィルタの遅延回路
１３０２ａ，１３０２ｂ，１３０２ｃ  初段インタリーブ・フィルタの光結合器
１３０３ａ，１３０３ｂ，１３０５ａ，１３０５ｂ  後段インタリーブ・フィルタの遅延回路
１３０４ａ，１３０４ｂ，１３０４ｃ，１３０６ａ，１３０６ｂ，１３０６ｃ
後段インタリーブ・フィルタの光結合器
１５０１ａ，１５０１ｂ  初段インタリーブ・フィルタの遅延回路
１５０２ａ，１５０２ｂ，１５０２ｃ  初段インタリーブ・フィルタの光結合器
１５０３ａ，１５０３ｂ，１５０５ａ，１５０５ｂ  後段インタリーブ・フィルタの遅延回路
１５０４ａ，１５０４ｂ，１５０４ｃ，１５０６ａ，１５０６ｂ，１５０６ｃ
後段インタリーブ・フィルタの光結合器
１６０１ａ，１６０１ｂ  初段インタリーブ・フィルタの遅延回路
１６０２ａ，１６０２ｂ，１６０２ｃ  初段インタリーブ・フィルタの光結合器
１６０３ａ，１６０３ｂ，１６０５ａ，１６０５ｂ  後段インタリーブ・フィルタの遅延回路
１６０４ａ，１６０４ｂ，１６０４ｃ，１６０６ａ，１６０６ｂ，１６０６ｃ
後段インタリーブ・フィルタの光結合器
【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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