[发明专利]光波导装置和光混合电路

说明书

技术领域

本文讨论的实施例是一种光波导装置以及使用在光通信系统中的光混合电路。

背景技术

在光通信系统中，各种光波导装置用于各种信号处理。这种光波导装置以例如用于分支成任意比的光信号的光分支/耦合装置等为代表。作为用于获得任意光分支比的光分支/耦合装置，已知为这样的光波导装置，其包括两个2∶2光耦合器以及一设置在所述光耦合器之间且具有用于给出相位差的两个波导的光移相器。

已提出了对于光移相器的两个光波导给出相位差的技术，例如，提供具有相对较小宽度的线性波导区域以控制这些区域的长度的技术，在具有不同锥角的多个锥形波导中形成两个波导的技术，在一个波导中设置由弯曲光波导形成的延迟干涉仪(delay interferometer)的技术，以及其它技术。

以下为相关的实例：日本专利特许公开第2004-144963号；日本专利特许公开第2005-249973号；以及日本专利特许公开第2006-293345号。

然而，在上述技术中没有充分考虑对抗制造公差的应对措施。这样，由于在制造波导过程中的变异(variation)等，相位变化量常常与规定的相位变化量发生很大的偏移，从而不能获得理想的特性。

发明内容

因此，实施例的一个方案的目的是提供一种光波导装置和光混合电路，其具有大的制造公差和较小的因制造误差产生的特性退化。

根据实施例的一个方案，提供一种光波导装置，包括：第一光耦合器，将输入光进行分支以输出第一信号光和第二信号光；光移相器，用于给出第一信号光与第二信号光之间的相位差，所述光移相器包括：第一光波导，连接至第一光耦合器且传播第一信号光；以及第二光波导，具有与第一光波导的光程长度不同的光程长度，连接至第一光耦合器且传播第二信号光；以及第二光耦合器，连接至所述光移相器的所述第一光波导和所述第二光波导，用于将从第一光波导输出的第一信号光与从第二光波导输出的第二信号光耦合；其中第一光波导具有第一波导宽度，并且是一种以第一曲率半径弯曲的弯曲光波导，第二光波导具有第二波导宽度，并且是一种以第二曲率半径弯曲的弯曲光波导，第一波导宽度与第二波导宽度彼此相等，以及第一曲率半径与第二曲率半径之间的差值处于±20％的范围。

附图说明

图1为示出根据第一实施例的光波导装置的结构(第一部分)的平面图；

图2为示出根据第一实施例的光波导装置的结构(第二部分)的平面图；

图3为示出根据第一实施例的光波导装置的结构(第三部分)的平面图；

图4为示出根据第一实施例的光波导装置的图解剖视图；

图5为示出通过模拟给出的关于弯角θ₁的下限值与光波导的曲率半径R之间的关系的图表；

图6A和图6B为说明光波导的偏移量(offset)的视图；

图7A和图7B为说明因制造过程中的波动所引起的光波导的宽度的变化的视图；

图8为示出通过模拟给出的关于光耦合器和弯曲光波导之间的偏移量与分支特性之间的关系的图表；

图9为示出根据相关技术参考实例的光波导装置的结构(第一部分)的平面图；

图10为示出通过模拟给出的关于波导宽度偏离设计值的变化与分支特性之间的关系的图表；

图11为示出根据相关技术参考实例的光波导装置的结构(第二部分)的平面图；

图12为示出根据第二实施例的光波导装置的结构的平面图；

图13为说明根据第二实施例的光波导装置的操作的平面图；

图14为示出光波导装置在光信号从输入通道入射时的分支特性的图表(第一部分)；

图15为示出相关技术的光波导装置在光信号从输入通道入射时的分支特性的图表(第二部分)；

图16为示出光移相器区域的偏移量与Q-ch不平衡之间的关系的图表(第一部分)；

图17为示出相关技术的光移相器区域的偏移量与Q-ch不平衡之间的关系的图表(第二部分)；

图18为示出波导宽度的变化量与Q-ch不平衡之间的关系的图表；

图19为示出根据第二实施例的变型的光波导装置的结构的平面图；

图20为示出根据第三实施例的光混合电路的结构的平面图；

图21为示出根据第四实施例的光波导装置的结构的平面图；以及

图22为示出根据第五实施例的光混合电路的结构的平面图。

具体实施方式

[第一实施例]