(57)【要約】【課題】  より狭いチャネル間隔及びより高速な変調速度に対するシステム需要を満たすことができるように、超広帯域の、低リップルの、フラットトップ形の、合波ＡＷＧ装置をデザインする方法が望まれる。【解決手段】  ＡＷＧユニットと、ＡＷＧユニットに結合された２つの部分からなる導波路とを含むアレイ導波路格子型（ＡＷＧ）光合波器を提供する。ＡＷＧユニットは、アレイ導波路格子領域を有する。２つの部分からなる導波路は、双峰状のフィールドプロフィールを有する信号を生成する第１の部分を有し、第１の部分から出力される双峰状のフィールドプロフィールを有する信号の位相変化を低減する第２の部分を有する。第１の部分は、第１の入力端及び第１の出力端を有し、第２の部分は、第１の出力端に結合された第２の入力端を有する。【選択図】  図５
2009020516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アレイ導波路格子型（ＡＷＧ）光合波器であって、
アレイ導波路格子領域を有するＡＷＧユニットと、
前記ＡＷＧユニットに結合された２つの部分からなる導波路とを含み、
前記２つの部分からなる導波路が、
第１の入力端及び第１の出力端を有し、双峰状のフィールドプロフィールを有する信号を生成する第１の部分と、
前記第１の出力端に結合された第２の入力端を有し、前記第１の部分から出力される前記双峰状のフィールドプロフィールを有する信号の位相変化を低減する第２の部分とを有することを特徴とするＡＷＧ光合波器。
【請求項２】
前記第１の部分がテーパ状であることを特徴とする請求項１のＡＷＧ光合波器。
【請求項３】
前記第２の部分が、前記第１の部分なしに単独で用いられるのであれば、ガウス形のフィールドプロフィールを生成することを特徴とする請求項１のＡＷＧ光合波器。
【請求項４】
前記第１の部分が放物線テーパ状導波路であることを特徴とする請求項１のＡＷＧ光合波器。
【請求項５】
前記第１の部分が指数関数テーパ状導波路であることを特徴とする請求項１のＡＷＧ光合波器。
【請求項６】
前記第１の部分が線形テーパ状導波路であることを特徴とする請求項１のＡＷＧ光合波器。
【請求項７】
前記第１の部分が正弦または余弦テーパ状導波路であることを特徴とする請求項１のＡＷＧ光合波器。
【請求項８】
前記第１の部分がＹ分岐導波路であることを特徴とする請求項１のＡＷＧ光合波器。
【請求項９】
前記第２の部分が矩形導波路であることを特徴とする請求項１のＡＷＧ光合波器。
【請求項１０】
前記２つの部分からなる導波路が、前記ＡＷＧユニットの入力端または出力端のいずれかに結合されていることを特徴とする請求項１のＡＷＧ光合波器。
【請求項１１】
前記ＡＷＧユニットが複数の入力端を有し、前記複数の入力端のそれぞれに２つの部分からなる導波路が別々に設けられることを特徴とする請求項１のＡＷＧ光合波器。
【請求項１２】
超広帯域のフラットトップ形通過帯域形状の信号を生成する方法であって、
入力信号をＡＷＧユニットに通すステップと、
前記入力信号を双峰状のフィールドプロフィールを有する信号に変換するステップと、
前記双峰状のフィールドプロフィールを有する信号の位相変化を、フラットトップ形の特性波形を生じさせるように変えるステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記双峰状のフィールドプロフィールを有する信号を生成する前記ステップが、非断熱膨張のために入力信号をテーパ状導波路に通すステップを含むことを特徴とする請求項１２の方法。
【請求項１４】
前記双峰状信号の２つのピーク間のディップが予め選択された深さを超えないようにした最広の通過帯域形状を生成するように前記テーパ状導波路を選択するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１３の方法。
【請求項１５】
前記予め選択された深さが約３ｄＢであることを特徴とする請求項１４の方法。
【請求項１６】
前記テーパ状導波路が放物線テーパ状導波路であることを特徴とする請求項１３の方法。
【請求項１７】
前記双峰状のフィールドプロフィールを有する信号を生成する前記ステップが、導波路型スプリッタを用いるステップを含むことを特徴とする請求項１２の方法。
【請求項１８】
前記入力信号を双峰状のフィールドプロフィールを有する信号に変換する前記ステップが、前記入力信号を前記ＡＷＧユニットに通すステップの前に行われることを特徴とする請求項１２の方法。
【請求項１９】
前記入力信号を双峰状のフィールドプロフィールを有する信号に変換する前記ステップが、前記入力信号を前記ＡＷＧユニットに通すステップの後に行われることを特徴とする請求項１２の方法。
【請求項２０】
超広帯域のフラットトップ形通過帯域形状の信号を生成する方法であって、
複数の入力信号をＡＷＧユニットに通すステップと、
前記各入力信号を別々に双峰状信号に変換するステップと、
前記各双峰状信号の位相変化を、フラットトップ形のフィールドプロフィールを生じさせるように別々に変えるステップとを含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信に関し、詳細には、アレイ導波路格子型（ＡＷＧ）装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アレイ導波路格子型（ＡＷＧ）装置は、光通信の歴史において商業的成功を収めている。何万ものＡＷＧが、シリカ・オン・シリコン（silica-on-silicon）平面導波路光集積回路技術により製造され、今日の通信ネットワークに配備されている。ＡＷＧの主用途は、高密度波長分割多重（ＤＷＤＭ）システムにおける利用であり、ＤＷＤＭでは、複数の通信チャネル（波長）が合波器で多重化されて１つの光ファイバで長距離伝送され、受信端において分波器で分離されて個々の信号が復元される。波長の合分波は、ＡＷＧにより行われる。ＡＷＧと同じ働きをする他の技術もあるが、ＡＷＧは、性能、拡張性、信頼性に優れているので、最も多用されている。
【０００３】
図１は、ＡＷＧユニット４０を有する従来の光合波（ＭＵＸ）装置５０の概略図である。ＡＷＧユニットは、モノリシックチップの形で現在用いられており、回折格子の束のように作動する光集積回路平面導波路構造である。ＡＷＧユニットの製造及び動作は、当該分野で公知である。ＡＷＧユニット４０は、入力ＦＰＲ（free propagation region）４２と、出力ＦＰＲ４４と、両ＦＰＲを結合するアレイ導波路格子領域４６とを有する。アレイ導波路格子領域４６には、長さが異なるチャネル導波路群が含まれる。導波路群は通常その長さがΔＬずつ異なるので、仮に７本の導波路があるとすれば、それらの長さはχ＋３ΔＬ、χ＋２ΔＬ、χ＋ΔＬ、χ、χ−ΔＬ、χ−２ΔＬ、χ−３ΔＬとなるであろう。アレイを伝播する波長が異なれば、遅れ時間量も異なる。各導波路において異なる遅れ量によって生じる干渉及び回折により、異なる波長を有する照射成分は異なる角度でアレイ導波路格子領域４６から出射する。
【０００４】
図のように、個々の単一波長（図１においてλ１、λ２、λ３、λ４、λ５として示されている）が複数の入力導波路を経てＡＷＧ装置４０に入力され、アレイ導波路格子領域４６を通過し、光合波装置５０から多重化された信号として出力される。入力導波路は、入力面Ｆ１で入力ＦＰＲ４２と結合する。典型的なＭＵＸ装置に対する通過帯域形状は、広帯域ガウス形である。
【０００５】
ＡＷＧは、合波及び分波の両動作を行うことができるが、２つの動作は通常かなり異なっている。より具体的には、分波動作は、狭スペクトル通過帯域幅要求及び厳しい隣接チャネルクロストーク要求を有するが、合波動作は、広通過帯域幅要求を有し、クロストーク要求がない。結合されているかまたは分離されている波長チャネル群は、通常、ＩＴＵ（国際電気通信連合）グリッドに準拠している。即ち、周波数が一定間隔で離間している。例えば、波長チャネル周波数は、５０ＧＨｚや１００ＧＨｚなどであることがある。
【０００６】
図２は、導波路チャネルの通過帯域形状及びピーク伝送を示す。典型的には、スペクトル通過帯域は、ピーク伝送値より０．５ｄＢ、１．０ｄＢ、３．０ｄＢ下に画定される。図２は、「１ｄＢ通過帯域幅」及び「３ｄＢ通過帯域幅」を示すが、これらはそれぞれピーク伝送値より１ｄＢ及び３ｄＢ下での通過帯域の幅（ｎｍ）のことである。
【０００７】
下表１は、合波及び分波の両動作を扱うようにデザインされた異なるＡＷＧに対する通過帯域幅（単位：ナノメートル）を比較している。通過帯域幅は、チャネル間隔が５０ＧＨｚ（約０．４ｎｍ）にデザインされたＡＷＧに対応している。
【表１】
2009020516.tif 000003
【０００８】
表１に示されているように、達成可能であるような異なる通過帯域形状及び通過帯域幅範囲がある。ＤＷＤＭシステムが、より狭いチャネル間隔、より高速な変調速度へと向かうにつれ、合波器フィルタの通過帯域は従来のフラットトップ形フィルタよりずっと広いことが必要である。よって、超広フラットトップ形通過帯域がますます望ましいものになっている。図３（Ａ）及び（Ｂ）は、フラットトップ形分波チャネル（表１の２段目）及び超広帯域フラットトップ形合波チャネル（表１の最下段）のスペクトル通過帯域形状を示している。両通過帯域はフラットトップ形スペクトル通過帯域であるが、前者は後者より狭帯域でかつ良好なクロストーク（急峻なエッジ）を有する。超広帯域フラットトップ形合波チャネルの通過帯域形状は、０．５ｄＢ下の通過帯域幅ですらチャネル間隔（ここでは０．４ｎｍ）と同じくらい広いように十分に広い。
【０００９】
通過帯域幅に加えて、別の興味深い特性はリップルであり、これは図４に図示されている。「リップル」は、スペクトル通過帯域の頂部での平坦さを指し、通常はリップルの許容深さに決められた制限がある（例えば３ｄＢ以下）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
より狭いチャネル間隔及びより高速な変調速度に対するシステム需要を満たすことができるように、超広帯域の、低リップルの、フラットトップ形の、合波ＡＷＧ装置をデザインする方法が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
一態様において、本発明は、ＡＷＧユニットと、ＡＷＧユニットに結合された２つの部分からなる導波路とを含むアレイ導波路格子型（ＡＷＧ）光合波器である。ＡＷＧユニットは、アレイ導波路格子領域を有する。２つの部分からなる導波路は、双峰状のフィールドプロフィールを有する信号を生成する第１の部分を有し、第１の部分から出力される双峰状のフィールドプロフィールを有する信号の位相変化を低減する第２の部分を有する。第１の部分は、第１の入力端及び第１の出力端を有し、第２の部分は、第１の出力端に結合された第２の入力端を有する。
【００１２】
別の態様において、本発明は、超広帯域のフラットトップ形通過帯域形状の信号を生成する方法である。本方法は、入力信号をＡＷＧユニットに通すステップと、入力信号を双峰状のフィールドプロフィールを有する信号に変換するステップと、双峰状のフィールドプロフィールを有する信号の位相変化を、フラットトップ形の特性波形を生じさせるように変えるステップとを含む。
【００１３】
さらに別の態様において、本発明は、超広帯域のフラットトップ形通過帯域形状の信号を生成する方法であって、複数の入力信号をＡＷＧユニットに通すステップと、各入力信号を別々に双峰状信号に変換するステップと、各双峰状信号の位相変化を、フラットトップ形のフィールドプロフィールを生じさせるように別々に変えるステップとを含む方法である。
【００１４】
本発明の他の機能及び態様は、例えば機能を本発明の実施形態に従って説明している添付図面と併せて、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。要約は、発明の範囲を限定することを意図したものではなく、発明の範囲は特許請求の範囲によってのみ画定される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、合波器フィルタの通過帯域形状を超広フラットトップにすることにより、より狭いチャネル間隔及びより高速な変調速度を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下の説明においては、本発明の幾つかの実施形態を示す添付図面を参照する。当然のことながら、他の実施形態も利用されることができ、本発明の開示の真の趣旨及び範囲から逸脱することなく、機械的、組成的、構造的、電気的、動作的な変更がなされ得る。以下の詳細な説明は、限定的な意味に解釈されるべきものではなく、本発明の実施形態の範囲は特許請求の範囲によってのみ画定される。
【００１７】
ある素子（要素）または層が別の素子または層「の上に」あるかまたは別の素子または層「に結合され」ていると称されているとき、それは直接他の素子または層の上にあるかまたは結合されることができ、あるいは介在する素子または層が存在することもあることを理解されたい。類似の符号は、類似の素子を指す。本明細書中では、「及び／または」なる語は、関連する羅列された項目の１若しくは複数の一部または全部の組合せを含む。
【００１８】
本明細書中で、種々の要素、成分、領域、層及び／または部分を説明するために、第１、第２、第３などの語が用いられることがあるが、これらの要素、成分、領域、層及び／または部分はこれらの語によって限定されるべきものではない。これらの語は、１つの要素、成分、領域、層及び／または部分を別の領域、層及び／または部分から区別するために用いられるにすぎない。それゆえ、以下に述べる第１の要素、成分、領域、層または部分は、本発明の教示から逸脱することなく、第２の要素、成分、領域、層または部分と称されることもできよう。
【００１９】
本明細書中では、単数形の「ある」「その」などの語は、別段の記載がなければ、複数形をも含む意図がある。「を含む」なる語は、記載されている機能、ステップ、動作、要素及び／または成分の存在を条件として指定するが、１若しくは複数の他の機能、ステップ、動作、要素、成分及び／またはその群の存在または追加を妨げるものではない。
【００２０】
図５（Ａ）は、双峰状の入力光フィールドの使用を含む方法の１つを図示している。この方法では、双峰状の入力光フィールドがガウス形光導波路モードフィールドとコンボリューション（畳み込み積分）されて、実質的に頂部が平坦（フラットトップ）な出力スペクトル通過帯域形状が生成される。このコンボリューションの結果は、とりわけ、ＡＷＧユニット４０の適切なデザインに左右される。ＡＷＧユニット４０は、双峰状の入力フィールドをイメージとして出力インタフェースに再現し、このイメージを所望の線形分散（μ／ｎｍ）で波長変化として出力導波路の端から端まで掃引する。入力導波路群間の間隔は、結果として生じるスペクトル通過帯域形状の重要な特性である。
【００２１】
図５（Ｂ）は、本発明に従ってＡＷＧ光合波器５０の２つの部分からなる導波路１０の構造を示す。図のように、２つの部分からなる導波路１０は、互いに結合された第１の部分２０と第２の部分３０とを有する。第１の部分２０は、放物線テーパ、線形テーパ、正弦（sin）／余弦（cos）または指数関数形状の構造またはＹ分岐構造（図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）及び図６（Ｄ）に示されている）であることがある。２つの部分からなる導波路１０を用いることから最終的に生じる超広通過帯域は、第１の部分２０の出力端の幅によって決まる。
【００２２】
第１の部分２０のみを用いてＡＷＧ光合波装置５０を作るとき、得られた信号に著しい通過帯域チルティング（tilting）が生じる。図７（Ａ）は、第２の部分３０なしに第１の部分２０のみが用いられている光合波装置５０から出力される通過帯域のスペクトル形状を示す。図７（Ａ）を作成するのに用いた特定の例において、第１の部分２０の長さは３００μｍである。図のように、通過帯域形状には数ｄＢのチルトがある。第２の部分３０を追加することで、このチルティングが低減される。図７（Ｂ）は、２つの部分からなる導波路１０の両部分を備えた光合波装置５０から出力される通過帯域のスペクトル形状を示し、チルティングの劇的な低減を示す。図７（Ｂ）では、第１の部分２０及び第２の部分３０の長さはそれぞれ３００μｍである。
【００２３】
図６（Ａ）ないし図６（Ｄ）は、第１の部分２０に用いられることがある種々のタイプのテーパ状導波路を示す。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、双峰状の通過帯域形状を生成するマルチモード干渉（ＭＭＩ）型導波路構造及び線形テーパ状導波路構造を示す。
【００２４】
図６（Ｃ）は、双峰状のフィールドプロフィールを生成するために用いられることがある放物線状の導波路ホーンを示す。動作時にシングルモードである入力導波路が、より広い放物線状領域で急速な（非断熱的）膨脹が許容されるとき、膨脹は、より高次のモード（より広い領域で許容される）が基本モードと共に励起されるようにする。これらのモードは、その後、放物線状の導波路の長さ方向に沿って一定の距離で双峰状のフィールド形状を生成するように相互に作用する。
【００２５】
非断熱膨脹した放物線状導波路は、入力フィールドの２つのピーク間に大きすぎるディップ（くぼみ）が存在することなく必要な幅を与える。しかし、放物線状導波路を有するデザインは、超広ＡＷＧの事例に適用されるときに問題も抱えている。元来、非断熱膨脹した放物線状導波路では入力フィールドの位相面は放物線状導波路の端面と平行ではない。その結果、得られた双峰状の入力フィールドの位相は、フィールドの幅にわたってかなり変化する。
【００２６】
図６（Ｄ）は、２つのピークを生成するための別の方法を示しており、これは入力インタフェースで導波路スプリッタを用いることになる。多くの場合、入力インタフェースにおけるスプリットアームは、目的が入力フィールドを完全に２つに分ける（スプリットする）ことであったならば分離されたであろうようには分離されない。この部分的なスプリッティングは、双峰状の入力フィールドをもたらす。
【００２７】
図６（Ａ）ないし図６（Ｄ）の構造は、上表１に示されているような広通過帯域スペクトル幅を有するフラットトップ形光合波器をデザインするときに有用であろう。しかし、超広スペクトル通過帯域光合波器をデザインする際にこれらの方法を用いるときに起きる問題がある。例えば、通過帯域の幅は２つのピークの分離に左右されるが、それはテーパ状導波路の出力端の幅によって制御される。それゆえ、所望の通過帯域幅を生じさせるようにテーパ状導波路の大きさを決めようと試みてもよい。しかし、２つのピーク間の離間距離が広くなればなるほど２つのピーク間のディップは大きくなると考えられ、もしかしたらディップの許容深さ範囲を超えるかもしれない。入力フィールドの幅にわたって大きな位相変化もあるであろう。
【００２８】
入力フィールドの幅にわたる大きな位相変化の結果、（入力導波路の掃引による）出力導波路モードフィールドとのコンボリューション時に、得られる出力スペクトル通過帯域形状はかなりのチルトを示す。通過帯域形状におけるチルトは、出力導波路の端から端まで掃引しているときの一部の波長群に対する出力導波路モードフィールドとの良好なモードマッチング及び残りの波長群に対する不良なマッチングの結果である。非対称性は、位相変化との直接的相関関係を有する。
【００２９】
本発明は、２つの部分からなる導波路１０を用いることによって、このチルティングの問題を解決する。本発明において、スペクトル通過帯域形状のチルティングは、入力フィールドの位相をできるだけ平坦にすることによって回避される。これは、第１の部分２０の端部に続けてまっすぐな第２の部分３０を付加することによって達成される。まっすぐな導波路は、放物線状導波路の出力面の幅と実質的に等しい幅と、位相変化が最小になるように入念に選択されなければならない長さとを有する。
【００３０】
再び図５（Ｂ）を参照すると、第２の部分３０はまっすぐであり、矩形であることもある。上記した図５（Ａ）に示されているように、第２の部分３０は、ガウス形のフィールドプロフィールを生成し、波面を安定させて第１の部分２０から出力される信号の位相変化を少なくするようにする。例えば、図８において、濃色の曲線は、信号が第１の部分２０及び第２の部分３０を通過した後に位相変化を示し、淡色の曲線は、信号が第１の部分２０のみを通過した後に位相変化を示す。図のように、濃色の曲線は淡色の曲線よりもずっと小さい位相変化を有する（注：淡色の曲線は１６ｎｍ、２２ｎｍ、−１６ｎｍ、−２４ｎｍで途切れているように見えるが、所定のサイズ内に適合するようにプロットがこのように示されており、淡色の曲線は実際には概ね下向きの放物線形状を形成するように下向きに連続している）。より小さな位相変化は、通過帯域チルティングを最小にする。第２の部分３０の入力側の幅は、通常、第１の部分２０の出力端の幅と整合する。第２の部分３０の長さは、位相変化を最小にするようにシミュレーションによって決定される。
【００３１】
本明細書中に開示されている特定のタイプの入力導波路は、例示的なものであって限定的なものではない。テーパ状の第１の部分２０及びまっすぐな第２の部分３０の種々の構造は、両部分間で最良のフィールド及び位相伝達を生じさせることがある。また、用途にもよるが、テーパ状の第１の部分２０の幅は、まっすぐな第２の部分３０の幅と僅かに異なることもあり得る。まっすぐな第２の部分３０の幅と僅かに異なる任意の形状を有する第３の部分が付加されることもあり得る。
【００３２】
図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、本発明の別の実施形態に従ったＡＷＧ光合波器５０の概略図である。図９（Ａ）において、２つの部分からなる導波路１０は、入力信号λ１、λ２、λ３、λ４、λ５が２つの部分からなる導波路１０を出力された後にアレイ導波路格子領域４６に入力されるように、入力ＦＰＲ領域４２の入力面Ｆ１に結合される。この場合、ＡＷＧユニット４０に入力される信号は、既にフラットトップ形フィールドプロフィールを有している。図のように、各入力信号は、それぞれの２つの部分からなる導波路１０を通過する。従って、２つの部分からなる導波路１０の供給数は、通常、入力信号の数と一致する。
【００３３】
図９（Ｂ）においては、２つの部分からなる導波路１０は出力ＦＰＲ領域４４に結合される。入力信号λ１、λ２、λ３、λ４、λ５は、２つの部分からなる導波路１０に入力される前に既に１つの信号に多重化されている。２つの部分からなる導波路１０は、多重化された信号のフィールドプロフィールをフラットトップ形プロフィールに変換する。この実施形態では、出力信号が１つである光合波器との関連において、２つの部分からなる導波路１０が１つだけ用いられる。
【００３４】
ＡＷＧ光合波装置５０から出力される信号のスペクトル通過帯域形状は、興味深い２つの特性を有しており、それは、１）最大伝送以下の種々のレベルでの通過帯域の幅と、２）通過帯域のリップル（即ち平坦さ）である。両特性は、入力フィールドの形状に関係している。入力フィールドが幅広であればあるほど、得られる出力スペクトル形状は幅広であることになる。しかし、より幅広な入力フィールドは、一般的に、入力フィールドの２つのピーク間のより深いディップを伴い、ディップが深くなればなるほど出力スペクトル通過帯域のリップルが不良になる。超広帯域ＡＷＧは非常に幅広な入力フィールド幅を必要とするので、入力インタフェースで導波路スプリッタ方式を用いるよりも、第１の部分２０として放物線状導波路を用いる方が好ましいことがある。一般的に、入力フィールドにおけるディップは、放物線状導波路を用いるより導波路スプリッタを用いる方がずっと深いのが普通であり、もしかしたら許容範囲外の大きなリップルにつながるかもしれない。タイプ、幅、長さの点から見て第１の部分２０のための導波路の最良の選択は特定の用途に左右されるものであり、当業者は、対象とする用途に対して最良の導波路をいかにして選択すべきかを理解するであろう。
【００３５】
ＡＷＧ装置１０の幅を選択する際にいくつかのデザイン面での配慮がある。上記したように、これらの配慮の１つはピークとピークの離間距離であり、これはフィルタ形状のαｊ及び性能指数（ＦＯＭ）に関係している。これらのパラメータは、次式で定義される。
【数１】
2009020516.tif 000004
ここで、ＣＳはＡＷＧのチャネル間隔である。
【数２】
2009020516.tif 000005
【００３６】
下表２は、ＡＷＧのチャネル間隔（ＣＳ）に対応する通過帯域幅を示す。
【表２】
2009020516.tif 000006
【００３７】
ピーク間の離間距離は、αｊ及びＦＯＭに関係している。表２は、超広フラットトップ通過帯域で動作する５０Ｈｚ、４０Ｇ光合波器のαｊ値が従来のフラットトップのフィルタのαｊ値よりずっと大きいことを示している。表３は、２つのタイプの超広フラットトップ通過帯域を示す。
【表３】
2009020516.tif 000007
２つのタイプの超広フラットトップ通過帯域のモデリング結果を、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）、図１０（Ｃ）に示す。図のように、通過帯域は、頂部が平坦な広（超広）通過帯域形状を有し、Ｉ型よりＩＩ型の方が平坦で幅広である。図１１は、本発明に従って製造されたＡＷＧ光合波器５０から出力される信号の通過帯域形状を示す。図１１は、表３のＩＩ型光合波器の実験的測定結果を示すが、ここでは、チルティングまたはリップルなしで超広かつ頂部が平坦な応答を生成するように構造が最適化されている。
【００３８】
別のデザイン面での配慮は、ピーク間の強度ディップがフラットトップ形曲線の平坦さに関係していることである。位相変化が、波長帯域全域で種々のチャネルからの対称スペクトルに関係していることも考慮すべきである。
【００３９】
当然のことながら、本発明は、特許請求の範囲の真の趣旨及び範囲内で変更及び改変されて実施されることができる。説明は、全てを網羅したり、発明を開示された形と寸分違わぬものに限定したりすることを意図していない。当然のことながら、本発明は、変更及び改変されて実施されることができ、特許請求の範囲及びそれと同等のものによってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】ＡＷＧユニットを有する従来の光合波（ＭＵＸ）装置の概略図である。
【図２】導波路チャネルの通過帯域形状及びピーク伝送を示す。
【図３】（Ａ）及び（Ｂ）からなり、フラットトップ形分波チャネル及び超広帯域フラットトップ形合波チャネルのスペクトル通過帯域形状を示す。
【図４】「リップル」を図示している。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）からなり、（Ａ）は、双峰状の入力光フィールドがガウス形光導波路モードフィールドとコンボリューションされて、フラットトップ形通過帯域が生成されることを図示している。（Ｂ）は、本発明に従ってＡＷＧ光合波器と併用され得る２つの部分からなる導波路の構造を示す。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）からなり、広通過帯域形状を生じさせるために用いられ得る種々のタイプのテーパ状入力導波路を示す。
【図７】（Ａ）及び（Ｂ）からなり、（Ａ）は、本発明に従って入力導波路の第１の部分から出力される通過帯域のスペクトル形状を示す。（Ｂ）は、本発明に従って入力導波路の第２の部分から出力される通過帯域のスペクトル形状を示す。
【図８】図５（Ｂ）に示す２つの部分からなる導波路の第１の部分のみを信号が通過した後の位相変化と、図５（Ｂ）の２つの部分からなる導波路を有するＡＷＧを信号が通過した後の位相変化とを比較するプロットである。
【図９】（Ａ）及び（Ｂ）からなり、それぞれ本発明の２つの実施形態に従った光合波装置である。
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）からなり、本発明のＡＷＧ光合波器により生成される２つのタイプの超広フラットトップ通過帯域のモデリング結果を示す。
【図１１】本発明の超広帯域光合波器に対する波長の関数としての挿入損失を示す。
【符号の説明】
【００４１】
１０  ２つの部分からなる導波路
２０  第１の部分
３０  第２の部分
４０  ＡＷＧユニット
５０  ＡＷＧ光合波装置
【図１】
2009020516.tif 000008
【図２】
2009020516.tif 000009
【図３】
2009020516.tif 000010
【図４】
2009020516.tif 000011
【図５】
2009020516.tif 000012
【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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