【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は波長多重通信に用いられる回析格子型の光合分波器及び光合分波装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光合分波器は、波長の異なる光信号を１
本の光ファイバに重合し、かつ、１本の光ファイバに波長多重された光信号から各波長毎に光信号を分けるデバイスとして有効であり、波長多重光通信による大容量情報伝送において、重要なデバイスである。 高密度の波長多重通信においては、合分波器には高い分解能を有する合分波特性が不可欠である。 特に、光増幅器を用いて波長多重を行う場合に、光増幅器の限られた帯域内に多くの波長を設けるためには、一層その分解能を高める必要がある。 従来のデバイスの中で、有望なものとしては、
波長多重光信号を回析格子に入射し、波長に応じた角度で回析された各光信号をレンズ等に透過させることによって、波長の分散を位置の分散に変換する形式の合分波器である。 図１５に示す様な反射型回析格子４５とレンズ４６とチタン拡散型ニオブ酸リチウム導波路アレー４
７からなるリトロー型合分波器４９はその一例である。
導波路アレー４７の内の第１の導波路から出射された波長多重光はレンズ４６によって平行化され、回析格子４
５に入射し、光信号の波長に応じた回析の方向に回析される。 合分波器４９の分解能は回析格子４５のピッチとレンズ４６の焦点距離と導波路アレー素子４７の導波路間隔によって決まる。 しかし、従来のチタン拡散型ニオブ酸リチウム導波路アレー素子を用いた合分波器では、
分解能を２ｎｍより高くすることが出来なかった。 このため、波長多重数が多くとれないという問題があった。
一方、波長多重の密度を高めると、光源の発振波長の安定化が必要になるが、従来の波長安定化技術はファブリペロ共振器のくし状の共振波長に安定化するものであった。 この場合、装置が大がかりになると同時に、安定化した波長と光合分波器の透過波長が必ずしも一致しないという問題があった。 さらに、光増幅器を用いて長距離伝送する場合は、光増幅器の雑音や利得のばらつきにより伝送距離が制限される問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以上に記述したように、波長多重光通信向けのデバイスとして適した光合分波器を形成するためには、合分波特性に高分解能が要請されるが、光信号を合分波するに十分な、高分解能性をもたらす有効な手段は、これまで得られていなかった。
また、安定化した波長と光合分波器の透過波長が一致しない問題や、光増幅器の雑音、利得のばらつきにより伝送距離が制限される問題があった。

【０００４】本発明は、回析格子やレンズの焦点距離などに高分解能性を依存すること無く、狭い波長間隔の波長多重信号光に対し、良好な合分波特性が得られるように、合波、または分波された光信号が結合する導波路が、十分に狭い間隔に配設された、光導波路アレーを用いた光合分波器及び装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の１つは、回析格子と光学レンズからなる波長多重光通信用の光合分波器において、合波、あるいは分波される光波は光導波路のアレーを伝搬し、このアレーにおける各導波路の間の少なくとも一部に導波路間で生ずる光結合を阻止する為に、溝、あるいはクラッド層より低屈折率を有する層を設け、光ファイバアレーの各ファイバと前記導波路アレーの各導波路との略１対１の光結合を成立させ得るように、前記レンズに対向したアレーの面とは反対側の面上では導波路間隔が広げられ、かつ前記レンズに対向したアレーの面上では導波路間隔を狭化されている光合分波器であり、もう１つは、複数の光増幅器を光中継器として用いた長距離伝送を行う波長多重光通信用の光合分波器において、波長多重の伝送路中に第１の光合分波器を挿入して各波長毎に分波し、減衰器、分散補償器、光スイッチのうち少なくとも１つ以上挿入した後、第２の光合分波器により合波して伝送路に接続したことを特徴とした光合分波器である。

【０００６】又、本発明の光合分波装置は、複数の半導体レーザと光合分波器を接続して、各半導体レーザの光を合波する光合波装置において、前記複数の光源にそれぞれ異なる低周波信号で周波数変調をかけ、前記光合分波器の出力の一部を光電変換したのち前記低周波信号を透過するバンドパスフィルタ群に入力し、該バンドパスフィルタ群の出力と前記低周波信号とで同期検波を行い、各同期検波出力で前記複数の光源の波長を前記光合分波器の最小損失を与える波長に制御することを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明においては、回析格子のピッチの向上、
あるいは、レンズの長焦点距離化に高分解能性を求めず、合波、または分波される光信号を導波させる光導波路の間隔を狭めることにより、合分波器としての分解能を高くすることを特徴とするが可能となり、本発明における狭間隔の光導波路は、火炎堆積法として反応性イオンエッチングの技術により構成し、１つの導波路とそれに隣接した導波路の間の低屈折率化を図れる為、各導波路間で生ずる光結合を阻止することも可能である。 又本発明によれば、簡易な構成で常に光合分波器の透過波長と一致した波長に安定化でき、且つ光増幅器の雑音、利得のばらつきを低減することもできる。

【０００８】次に本発明の作用を具体的に説明する。 回析格子に入射した光信号は、次式で与えられる関係に従って回析される。 Λ（ sinθm ＋ sinθi ）＝±ｍ・λ ………（１） ただし、Λは格子の間隔であり、θｉ，θｍは入射光の回析格子に対する入射角、回析角、ｍは回析の次数、λ
は光波長である。 次式で与えられるαはブレーズ角と呼ばれている。

【０００９】θｍ＋θｉ＝２・α ………（２） 一般に、ブレーズド格子は、格子間隔Λとブレーズ角α
を適宜選択して作製する事により、回析光を所望の次数に関するものに集中させるということが知られている。
図１４において、回析角θｍは光波長によって異なるため、第１のファイバポート４８−１に入力された波長多重信号光はブレーズド格子４５に入射後、各波長毎に異なる方向に回析される。 従って、各波長チャンネル光は、レンズ４６を再び透過することによって、それぞれ異なった第２導波路アレーに結合し、波長分波機能を果たす。 レンズ４６の焦点距離をｆとしたとき、回析光の波長に対する位置分散量ｄｘ／ｄλは次式で与えられる。

【００１０】 ｄｘ／ｄλ＝ｆ・ｄθ／ｄλ＝ｍ・ｆ／Λ・ cosθｍ ………（３） また、第２の導波路アレーを入力ポートとみなし、それらに応じた波長の信号光を導波させれば、第１の導波路には波長多重された光波が結合し、波長合波機能が果たされる。 ところで、焦点距離ｆを増大させたときには、
分解能が高くなるとともに、各信号の波長に対応する透過帯域幅が狭められる。 また、信号の変調速度が高速になると、信号光のスペクトル幅は広がる。 従って、焦点距離ｆの増大は信号伝送速度を低下させてしまう。 また、送信光源の波長変動許容量や光合分波器の波長変動許容量にも制限を与え、系全体が不安定となる。 上述の従来例で述べたように、ブレーズド格子間隔Λの縮小化にも限界があり、実際には１／１０００ｍｍ ^-1程度までである。 一般に、格子間隔Λを狭めた場合には、波長に対する回析効率の特性に大きな偏波依存性を生じ、光通信デバイスとして適さなくなる。 従って、（３）式の右辺、すなわち波長に対する位置分散量は、実用上大きくすることはできないが、導波路間隔の狭い、導波路アレーを用いることによって、合分波器全体の高分解能化が図れることになる。 具体的には、焦点距離ｆ＝２ｃｍ、
回析格子間隔Λ＝１／３００ｍｍ ^-1 、回析次数ｍ＝２、
光波長λ＝１．５５μｍ（回析角２７．７度）の場合に、波長間隔δλを１ｎｍ以下としたい場合には、導波路間隔は２０μｍ以下が必要となる。 しかし、チタン拡散型の導波路では、導波路を伝搬する光波の界分布が広く、導波路間隔を狭めると導波路間での光の結合を生じてしまうために、導波路間隔を数十μｍ以下に細化することは不可能である。 従って、導波路間での光の結合現象を抑圧するためには、導波路をとりまく媒質の屈折率分布を考慮しなくてはならない。 根本的な光結合防止の方法としては、導波路の屈折率に比較して十分小さい屈折率を有する媒質で各導波路を挟み込むか、空気層を設けるか、結合する光を吸収、または反射する層を設けることが確実な方法である。 また、光源の波長安定化は、
多波長を一括して光合分波器の最小損失に直接合わせ込むことにより常に光合分波器の透過特性を基準とした波長安定化が行える。 さらに、増幅器の雑音は主に自然放出光により生ずるものであり、光合分波器を２段用いて自然放出光による雑音を低減し、合せて光増幅器の利得のばらつきを補償するため減衰器により調整する。

【００１１】

【実施例】次に本発明の実施例を図面を用いて説明する。 図１は本発明の第１の実施例を説明する為の概略図である。 図１において、１は回析格子、２は光学レンズ、３は導波路間隔が狭い導波路アレー、４はファイバアレーを示している。 波長多重光を入力ファイバ５ａに入射させると、上述した作用で説明したようにレンズ２
によって平行化された波長多重光６は回析格子１によって、各波長に応じた回析角度で回析され、レンズ２の作用によって、波長毎に異なるファイバ５ｂ（５ｂ−１〜
５ｂ−ｎ）に結合し、分波器としての機能を果たす。 また、先の入力ポートであるファイバ５ａを出力ポートとみなし、かつ、先の各出力ポート５ｂを各波長の光信号に対する入力ポートとみなせば、合波器としての機能が果たされることが容易に理解できる。 本発明に用いる導波路アレー３の製作方法を図２（ａ）〜（ｄ）に示す。
まず、シリコン基板７上に火炎堆積法により石英からなる第１のクラッド層８を形成する（ａ）。 次に、ＴｉＯ
₂やＧｅＯなどをドープした石英からなる光導波層９を同様の方法により堆積する（ｂ）。 その後、導波路パターンを用いてフォトリソグラフィと反応性イオンエッチングを行って光導波路９ａを形成するとともに、各導波路間部分に相当するところの第１のクラッド層８を深めに掘り込んでおく（ｃ）。 その後、第２のクラッド層１
１を薄く堆積する（ｄ）ことにより導波路アレーが形成される。 導波路間部分に空間が作られるため、導波路間での光結合を防止できる。 合分波された光信号を導波する導波路９ａの間隔は、回析光の結合面から、各導波路の間隔は曲げによる光損失が十分無視できる程度に徐々に広げ、回析光入力面１２と向かい合うファイバ接合面１３において、シングルモードファイバアレー４との接合が容易になるように、各導波路間隔を離しておく（図１）。 モードフィールド径１０μｍのシングルモードファイバと導波路のモードフィールド径を一致させることにより結合効率が改善でき、導波路の厚さと幅は８μｍ
程度に設定するのがよい。 また、光導波層を高屈折率層とすると、導波路の厚さや幅を５〜６μｍ程度に縮小でき、光の導波層への閉じこめ係数を大きくできるので、
導波路のモードフィールド径は小さくなり、回析光入力面側での導波路間隔を１０μｍ程度にまで縮めることができる。 この場合には、ファイバとの光結合のために、
ファイバアレーとの結合面近傍で導波路９ａのコアを拡大し、ファイバーのモードフィールド径と一致させればよい。

【００１２】本発明に用いる導波路アレーの第２の作製方法を図３（ａ）〜（ｄ）に示す。 図２の方法と同様に、火炎堆積法とエッチングにより、シリコン基板７上に第１のクラッド層８と光導波層９が形成させた後、導波路との導波路の間の部分のクラッド層が十分薄くなるようにクラッド層を堆積することによって、光結合を防止できる。 また、イオン交換法によって、導波路９ａを製作することもできる。 また、光導波路９ａを製作し、
導波路間をエッチングすることにより導波路アレーを製作することも可能である。 例えば、ガラス基板にフォトリソグラフィによりＴｉマスクを形成し、この基板を加熱したＫＮＯ ₃などの硝酸塩中に浸す。 そして、Ｋ ⁺がガラス中に拡散し、屈折率を上昇させ、光導波路が形成される。 このようにして製作した光導波路の導波路間を反応性イオンエッチングで掘り込み、導波路アレー素子を製作できる。 ところで、図２または、図３の導波路アレーにおいて、導波路間隔をさらに狭めたい場合には、
図４（ａ）（ｂ）のごとく光を吸収、あるいは反射する層１４を付加することにより、光結合を確実に阻止することができる。 例えば、吸収する層は、ＩｎＧａＡｓ，
ＩｎＡｓＰ，ＡｌＩｎＳｂなどをスパッタ装置で導波路アレーに蒸着する等の方法により形成される。

【００１３】次に、本発明の第２の実施例を図５を用いて説明する。 この図５は第１の実施例による合分波器１
５（１５ａ，１５ｂ）を波長多重光通信システムに組み込んだ一例で、光送信器２１（２１−１〜２１−ｎ）からの種々の波長（λ ₁ 〜λ _n ）を、光合分波器１５ａを介して光ファイバ増幅器１８（１８−１〜１８−ｎ）で増幅し、受信側の光合分波器１５ｂを介して光受信器２
２（２２−１〜２２−ｎ）で受信する構成図である。
尚、２０は光ファイバである。 また、図６には、合分波器１５の特性１６−１〜１６−ｎと波長多重された各信号のスペクトル１７−１〜１７−ｎと光ファイバアンプ１８（１８ａ〜１８ｃ）の実用利得帯域１９の関係を示す。 信号のスペクトル幅１７−１〜１７−ｎは、信号を生成するための変調方式や変調速度に大きく依存し、その中心波長の揺らぎは、光源に用いるレーザに関して固有な発振特性によって主に決定される。 そこで、各チャンネルの信号スペクトルの幅に比較して、各チャンネル信号に対応した合分波器１５の透過帯域幅が広く、各信号の中心波長の揺らぎに対し、十分余裕があるものとする。 また、波長多重の高密度化のためには、各チャンネルの波長間隔を狭化できるように、合分波器１５の透過帯域外の各領域において、波長に対する透過特性の勾配は急峻であるようにする。 さらに、各チャンネル信号の波長λ ₁ 〜λ _nは、光ファイバ増幅器１８の実用利得帯域１９内に存在することが必要である。 以上の各デバイスによって合分波器１５に与えられる条件は、図２〜図４の導波路アレーを用い、他の機構部品を適宜選択した合分波器１５によって、満足させられる。 したがって、
実施例１に基ずく合分波器１５をシステムに組み込むことによって、チャンネル当たりの伝送速度が速い場合には、１本の光ファイバに大容量の情報を伝送することができる。 また、光ファイバアレーのかわりに、半導体レーザアレーやフォトダイオードアレーを配設してもよい。 前者の場合には、１台の波長多重光源として、また後者の場合には、各波長光の監視を行うモニタ用のデバイスとしても利用できる。

【００１４】本発明の第３の実施例を図７に示す。 合分波器１５の光学特性１６を利用して送信光源の波長の安定化を図るものである。 送信光源である半導体レーザ２
３−１〜２３−ｎの注入電流に異なる発振周波数ｆ ₁ 〜
ｆ _nを有する発振器３３−１〜３３−ｎを用いて弱い変調を掛けることによって、送信光２４−１〜２４−ｎに変調指数が小さい周波数変調をかけておく。 周波数ｆ ₁
〜ｆ _nは伝送には用いない数ＫＨｚから数十ＫＨｚの値に設定すればよい。 合分波器１５で合波された波長多重光６の１部はカップラ２５で取り出され、光検出器２６
で光電変換され増幅器２７で増幅される。 波長安定化ループの安定性を向上させるためには、ループ帯域内の低周波成分を除去するとよい。 また、信号のＳＮ比を改善するためにも不要な信号を除去しておく必要がある。 これらのことから、ｆ ₁ 〜ｆ _nのみを透過するバンドパスフィルタ群３５を設ける。 出力された電気信号２８は同期検波器２９−１〜２９−ｎによって変調信号３０−１
〜３０−ｎと同期検波され、その出力３１−１〜３１−
ｎが半導体レーザ２３−１〜２３−ｎのドライバー回路３２−１〜３２−ｎに帰還される。 合分波器１５の透過特性１６−１〜１６−ｎと光周波数変調信号３０−１〜
３０−ｎの関係を図８に示す。 ｍ番目の光信号の中心波長λｍの位置によって、透過光の強度変調深度が変化するが、中心波長λｍが合分波器１５の最大透過点にある場合には、強度変調深度が最も小さくなる。 また、中心波長が波長軸上で最大透過点の左右どちらかに存在するかを検知するためには、透過光３４と変調信号３６−１
〜３６−ｎとの位相の関係、即ち、同相が逆相かを判別すればよい。 従って、合分波器１５の透過特性を利用して、透過光の強度振幅が最小となるように制御を行えば、複数の送信光の波長を最も合波損失が小さい理想的な波長に一括して安定化することができる。 なお、カップラ２５で取り出された光信号の一部を合分波器１５と同等の特性を有する合分波器に入力して分波器として用い、各波長別の光出力ポートの位置と出力強度を検出すれば、各レーザの発振波長が所望の波長であるか否かの確認が行える。 また、周波数ｆ ₁ 〜ｆ _nの変調は光中継器において各波長の信号検出に用いることができる。 即ち、半導体レーザに周波数変調をかけると強度変調も同時にかかる。 そこで、光中継器では信号の一部を光検出器で光電変換し、その電気信号を周波数分析してｆ ₁ 〜
ｆ _nの信号成分を検出する。 各成分が所定の強度を有している場合は、各信号が着信していると判断できる。 もちろん、前述のように、分波器を用いて各波長を確認してもよい。

【００１５】本発明の第４の実施例を図９に示す。 本実施例は、第１の実施例の合分波器を伝送距離の長化に応用したものである。 長距離の波長多重光通信においては、ファイバ伝送中に被る光損失を補償するために光ファイバ増幅器を多段に接続するが、各段の光ファイバ増幅器から発生する自然放出光雑音が累積されるため、伝送路中で自然放出光の除去が必要となる。 自然放出光は、信号光と自然放出光によるビート雑音、自然放出光どうしのビート雑音、自然放出光のショット雑音という形で雑音となり、信号光のショット雑音に加わってシステムに影響を与える。 伝送路である光ファイバ２０での光損失を補うため、光ファイバ増幅器１８を一定間隔で伝送路中に設置する必要がある（図５）。 光ファイバ増幅器で発生する雑音は自然放出光であり、広い帯域幅を有する。 また、各光増幅段で発生する自然放出光が相互作用し、見かけ上増幅器の利得帯域幅を縮小させてしまう。 波長多重を行わない光通信システムにおいては、誘電体多層膜フィルタなどの狭帯域フィルタの透過中心波長を光信号の中心波長に合わせ、信号帯域外の自然放出光による雑音を削除する方法がとられる。 波長多重光通信においても、伝送距離が数千ｋｍを超えるような場合には、光ファイバ増幅器による雑音が大量に累積されるため、波長に対し周期性のあるフィルタを用いて、自然放出光による雑音の除去を行う必要がある。 図９では、
特性が同等な２つの合分波器１５−ａ，ｂを伝送路中に挿入して、光信号を分波させたのち直ちに合波させることによって、各波長の光信号に対しフィルタリングを行っている。 この際、２段の合分波器の各波長の光信号に対する透過帯域幅は１段の合分波器に比較して狭くなるので、合分波器２段の合成の透過帯域幅が必要以上に狭まらないように合分波器１５の設計を行う必要がある。
ところで、波長多重光通信に利用できる周期性フィルタとしては、ファブリ・ペロ共振器やマッハツェンダ干渉器が挙げられる。 ファブリペロ共振器の場合は、共振器内に光信号を光学的にため込むため、光信号の一部に時間的遅延を与える。 従って、光信号が高速である場合には、共振器光信号をため込む割合（Ｑ値）を小さくする等の方法によって時間遅延の影響を回避する必要がある。 マッハツェンダ干渉器の場合には、その波長−透過特性が正弦波状であるため、自然放出光の除去は半分程度となる。 従って、同一合分波器を２段用いる方法やファブリペロ共振器を用いる方法に比較すると除去効率は大きくないが、透過帯域幅が比較的広くとれる。

【００１６】本発明の第５の実施例を図１０に示す。 この例では、光ファイバ増幅器１８の利得の波長依存性を補償するための光合分波器１５の応用例に関するものである。 光ファイバ増幅器を多段接続すると、波長に対する利得値に大きな差異が生ずる。 そのため、伝送路中に利得を調整するデバイスが必要となる。 そこで、合分波器１５−ａと１５−ｂからなる自然放出光による雑音低減のためのデバイスにおいて、各波長のチャンネル信号伝送用のファイバ中に減衰器３７−１〜３７−ｎを設け、受信側で各波長信号光の強度が等しくなるように各減衰器３７−１〜３７−ｎの減衰率を決定すると良い。
多段光ファイバ増幅器の利得特性は時間的に大きく変動するものではないが、システムの長期安定化を考慮すると、各減衰器３７の減衰率が可変であることが望まれる。 具体例としては、図１１に示すような熱光学効果を利用したマッハツェンダ干渉器３９を用い、各波長の信号光強度の一部４０をモニタして、適宜減衰率を決定するように制御を行えば良い。 この図１１において、３８
−１は光路長可変用ヒータ、３８−２はヒータドライブ回路、３８−３は干渉器コントローラ、３８−４は増幅器、３８−５はモニタ用ＰＤ、３８−６は制御信号である。

【００１７】本発明の第６の実施例を図１２に示す。 この図は、合分波器１５を用いて、ファイバの波長分散性を補正する分散補償光回路が示されている。 一般に、長距離の光ファイバ中を伝搬した光信号は、ファイバの波長分散によりパルス幅が変化し、伝送距離に限界を与えるため、長距離通信を行うためには分散の補償を行う必要がある。 また、ファイバ入力の全光強度が大きい場合には、カー効果と呼ばれる光非線形効果により自己位相変調現象がおこり、信号光のスペクトル分布を変化させる。 光ファイバの信号光波長に対する分散値が０でなく、かつファイバが千ｋｍを超えるような長尺なものの場合には、自己位相変調によるスペクトル変化が波長分散を通じて信号波形に歪を与え、受信側での信号検出に多大な悪影響を与える。 分散値は、光信号の波長によって異なる値を有する。 そのため、波長多重光通信においては、各波長の光信号毎に異なる分散補償を行う必要がある。 図１２での例では、各チャンネル波長に対する分散値と逆符号の分散を与えるファイバ４１を接続しており、各波長毎に適宜分散値の異なる逆分散ファイバ４１
−１〜４１−ｎを用いて、分散補償を行っている。 なお、各信号光の分散による波形の広がりが小さく、なおかつ波長多重光の全強度が大きい場合には、ファイバ中で非線形光学効果の１種である４波混合という非線形現象により雑音光が発生することが知られており、該雑音光の波長が信号光の波長に近い場合には、信号のＳＮ比を低下させる。 従って、分散補償回路を伝送路の中間に挿入する場合には、光ファイバ増幅器の出力が過多とならぬように留意するか、光信号の波長間隔を不等にする等の手段をとるべきである。 波長間隔を不等にする場合には、当然導波路アレー素子の導波路間隔も不等になるように設計することになる。 以上のように、特性が同等の２つの合分波器を用いることによって、伝送距離の拡大を図ることが可能となる。

【００１８】本発明の第７の実施例を図１３に示す。 この例は、２つの同等の光学特性を有する合分波器１５−
ａ，ｂと２×２光スイッチ４２による構成によるものである。 各光スイッチ４２−１〜４２−ｎの切り替えにより、所望のチャンネル信号の取り出しと信号の送り出しが行え、なおかつ、不要なチャンネル信号はそのまま通過させうる（ＡＤＤ−ＤＲＯＰ機能）。 図１３の様な構成を伝送路中に幾つか配設すれば、情報の分配、収集を各地域毎に行える。

【００１９】以上の第４〜第７の実施例は、全て、もしくは一部を組み合わせて実施できる。 即ち、２つの合分波器の間に減衰器、逆分散ファイバ、２×２光スイッチなど必要な素子を直列に接続して実現できる。 なお、これらの合分波器や光デバイスは、伝送路中のどこに挿入してもよいが、ＳＮ比の点では光増幅器の直後に設置するのがよい。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、回析格子の格子間隔の狭化やレンズの長焦点距離化を図ることなく、高密度の波長多重光通信向けの透過特性と高分解能性を有する合分波器を提供でき、導波路アレー間の光結合を確実に阻止できるため、良好な隣接チャンネル間クロストーク除去の特性が得られる。 また、光増幅器の雑音や利得のばらつきを抑圧して伝送距離の拡大の為のデバイスの機構部品としても応用できる。 さらに、簡易な構成で常に光合分波器の最小損失と一致して光源の波長を安定化することも実現でき、安定な波長多重通信を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明第１の実施例を示す図。

【図２】 本発明第１の実施例に要する導波路素子の製法を説明する図。

【図３】 本発明第１の実施例に要する導波路素子の製法を説明する図。

【図４】 本発明第１の実施例に要する導波路素子の製法を説明する図。

【図５】 本発明第２の実施例を示す図。

【図６】 本発明第２の実施例を説明する図。

【図７】 本発明第３の実施例を示す図。

【図８】 本発明第３の実施例を示す図。

【図９】 本発明第４の実施例を示す図。

【図１０】 本発明第５の実施例を示す図。

【図１１】 本発明第５の実施例を説明する図。

【図１２】 本発明第６の実施例を示す図。

【図１３】 本発明第７の実施例を示す図。

【図１４】 従来の光合分波器を示す図。

【符号の説明】

１ 反射型ブレーズド回析格子 ２ 光学レンズ ３ 導波路アレー（３−ｃ，ｄ吸収または反射層を付加した導波路アレー素子） ４ 光ファイバアレー ５ 光入出力ポート ６ 波長多重光 ７ シリコン基板 ８ 第一のクラッド層 ９ 光導波層 ９ａ 光導波路 １１ 第２のクラッド層 １２ 回析光入力面 １３ ファイバ接合面 １４ 光吸収・反射層 １５ 光合分波器 １６ 合分波器の透過特性（透過帯域） １７ 信号スペクトル幅 １８ 光ファイバ増幅器 １９ 光ファイバ増幅器の実用利得帯域幅 ２０ 光ファイバ ２１ 光送信器 ２２ 光受信器 ２３ 半導体レーザ ２４ 送信光 ２５ 光カップラ ２６ 光検出器 ２７ 増幅器 ２８ 外部変調器 ２９ 同期検波器 ３０ 変調信号 ３１ 同期検波出力 ３２ レーザドライバ回路 ３３ 発振器 ３４ 合分波器透過光 ３５ バンドパスフィルタ群 ３６ 周波数変調光信号 ３７ 光可変減衰器 ３８−１ 光路長可変用ヒータ ３８−２ ヒータドライブ回路 ３８−３ 干渉器コントローラ ３８−４ 増幅器 ３８−５ モニタ用ＰＤ ３８−６ 制御信号 ３９ マッハツェンダ干渉器 ４０ モニタ光 ４１ 逆分散ファイバ ４２ ２×２光スイッチ ４３ 光送信器 ４４ 光受信器 ４５ 回折格子 ４６ レンズ ４７ チタン拡散型導波路アレー素子 ４８ 光ファイバアレー