[發明專利]光波導器件以及模塊

有效

• 申請號: 201080053387.7
• 申請日: 2010-11-26
• 公開（公告）號: CN102667556A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 石川貴規;柴崎智世;永野充;柳澤雅弘;照井博;井藤干隆
• 申請（專利權）人: NTT電子股份有限公司;日本電信電話株式會社
• 主分類號: G02B6/122
• 分類號: G02B6/122;G02F1/01;G02F1/313
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 徐健;段承恩

技術領域

本發明涉及使用了基板上的波導的光學器件。更詳細而言，涉及使與輸入或輸出光纖不連接的波導終止于基板內的任意位置而使在該波導中傳輸的光信號的強度衰減的技術。

背景技術

由于各家庭中的寬帶通信的爆發性普及，網絡內容日益多樣化。由此產生的通信流量的增加、通信服務的擴展使得對支承它們的通信網絡的大容量化、高速化、高功能化的要求日益提高。近年來，光通信技術發揮了應對這些要求的重要作用。而且，在目前的光網絡中，通過光-電、電-光轉換的信號處理來連結兩點之間的對地型通信系統是主流的系統。但是，今后重要的是：使之進一步發展為在包括接入（access）網的全部網絡上不需要轉換為電信號而直接以光信號對多個地點之間進行連接的網（mesh）型通信系統，以實現各用戶的更多樣的通信使用方式。

作為在該光通信系統中起到重要作用的部件，可舉出波導型器件。通過應用光的干涉原理來實現了光信號的分支耦合器、波長合分波器、梳狀濾波器（interleave?filter）、光開關、可變光衰減器（VOA：Variable?Optical?Attenuator）等各種功能。這些器件是波導型器件，因此電路設計具有靈活性，容易實現大規模化、高集成化。不僅如此，還能夠使用LSI等半導體器件制造工藝，因此作為量產性優異的器件而備受期待。在使用了半導體、高分子材料的波導等各種器件的實應化過程中，特別是制作于硅基板上的石英類光波導具有低損失且穩定性和與光纖的接合性優異的特征，該石英類波導是實用化得到最大進展的波導型器件之一。

對于使用這些波導型器件構成的光通信系統節點的方式之一，可舉出使用了波分復用（WDM：Wavelength?Division?Multiplexing）信號的光分插復用（ROADM：Reconfigurable?Add/Drop?Multiplexing）。該方式具有在節點內與下層網絡之間僅對任意的WDM信道信號進行授受之后向相鄰的節點傳送全部信號的功能，主要用作構成環形網絡的方式。為了實現該功能所需的光學器件包括按波長使WDM信號合流、分支的波長合分波濾波器、用于進行信號路徑的切換的光開關、用于調整信號光強度的VOA、光收發器以及光強度監視器等，特別是波長合分波濾波器、光開關、VOA等能夠通過波導型器件來實現。

近年來，能夠將這些波導型器件集成到一個模塊內而構成實現ROADM系統的主要功能的高功能光學器件，向實際網絡系統的導入取得了極大的進展。圖18是其一個例子，是波長合分波濾波器（1404、1406、1416）、光開關（1408-1～N）、VOA（1410-1～N）、光耦合器（1402、1412-1～N）以及監視用PD（Photo?Detector：光電探測器）（1414-1～N）集成為一個模塊1400的電路的框圖。根據圖18的例子，從輸入（In）向主（Main）路徑輸入的WDM信號首先通過分支用光耦合器1402進行分支。之后，一方通過下（Drop）路用波長分波（DEMUX）濾波器1404被分離為各個波長的信號而僅被檢測出下層網絡中所使用的波長的信號。另一方通過另一DEMUX濾波器1406也被分離為各個波長的信號之后，通過2×1光開關1408-1～N，所述2×1光控開關1408-1～N用于對來自下層網絡的發送信號即上（Add）路信號和主路（主路徑）信號中的任一方進行選擇。在2×1光開關中，僅對與剛在下路（下路徑）檢測出的波長信號對應的波長選擇來自上路（上路徑）的信號。進一步，通過VOA?1410-1～N對各波長的信號的信號水平進行調整，但對于各波長的信號的輸出，通過分支用光耦合器1412-1～N以及在其前面連接的監視用PD?1414-1～N對信號的一部分進行監視而進行反饋，控制VOA的衰減量。成為如下結構：水平（level）調整后的各波長的信號通過波長合波（MUX）濾波器1416變為WDM信號之后，從主路徑的輸出（out）進行輸出。

根據現有技術，這些各個光學器件在模塊內通過光纖相連接，由此實現了向模塊的安裝，但今后為了實現進一步的小型化、大規模化、低功耗化，集成度的進一步提高成為重要的課題。