[发明专利]光波导电路

说明书

光波导电路具备：环状波导；输入连接波导；输出连接波导；以及光合波分波部，其将所述环状波导和所述输入连接波导光学连接、以及将所述环状波导和所述输出连接波导光学连接，所述输入连接波导以及所述输出连接波导中的至少任意一方包含多个曲线波导，所述多个曲线波导的曲率符号与弯曲角度之积的总和、和所述环状波导的曲率符号与弯曲角度之积的总和的绝对值相同且符号相反，在所述环状波导中产生的光的偏振面的旋转和在所述多个曲线波导中产生的光的偏振面的旋转相互抵消。

技术领域

本发明涉及具备环状波导的光波导电路。

背景技术

已知有在光通信中使用，并具有环状波导，保持输入光的偏振状态并输出的光波导电路。这种光波导电路包含环状波导、光合波分波器、输入连接波导、以及输出连接波导。环状波导包含圆弧状的曲线波导。这种光波导电路的光透射强度显示具有周期性的间隔(FSR：Free Spectral Range，自由光谱范围)的波长依赖性。FSR使用光速c、环状波导的波导长度L、以及环状波导的有效折射率n，表示为FSR＝c/nL。若调整环状波导长度，则能够自由地设定FSR。在光通信中使用具有各种各样的透射特性的光滤波器，其一部分能够应用环形谐振器来实现。

近年来，在光通信技术中使用偏振复用信号，对光波导电路要求在维持输入的偏振的状态下进行输出的特性(称为偏振保持性)。然而，在实际的光波导电路中，由于下述的理由，有时会失去偏振保持性。

在形成于基板上的光波导中，对于波导剖面存在非各向同性的应力。这是因为，在基板面，虽然在水平方向上包含包层和纤芯(core)的构造扩展为平面状，但是在与基板面垂直的方向上通常成为比水平方向薄的构造，从而相对于各个方向施加于波导的应力不同。此外，在构成波导的基板、下部包层、纤芯、上部包层的热膨胀系数不同时，若在波导的制作工序中例如存在1000℃以上的高温热处理，则在其冷却过程中在波导中产生热应力。进而，在上部包层的制法为FHD(Flame Hydrolysis Deposition，火焰水解沉积)法的情况下，在堆积包含微粒的多孔质体并使其透明玻璃化的过程中，其体积大幅变化，并根据情况，会产生使纤芯变形的程度的大的应力。这些应力具有各向异性，成为各偏振模式的振动面(将振动方向称为偏振主轴，将振动面称为偏振面)相对于基板面倾斜的原因。这在要求维持并输出所输入的偏振这样的偏振保持性的光波导电路中成为课题。

因此，在向光波导电路输入了TE(Transverse Electric，横电)偏振(与基板面平行的方向上的偏振)的光时，有时产生TM(Transverse Magnetic，横磁)偏振的光。在此，所谓TM偏振，是指与基板面垂直的方向的偏振。也就是说，产生在输入时不存在的TM偏振的光，TE偏振的光的强度减少。该现象称为偏振耦合，在该情况下，能够用将TM偏振成分强度除以TE偏振成分强度的偏振模式耦合量来表示。在维持偏振的用途中，偏振保持性越高越优选。也就是说，偏振模式耦合量越小越优选，通常期望为-20dB以下。

在专利文献1中，公开了如下的技术，即，组合曲率的正负相反且曲率半径相等且弧的角度相等的弯曲部，相互抵消在弯曲部产生的光的偏振面的旋转。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5959505号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，为了实现高的偏振保持性，若在具备环状波导、光合波分波器、输入连接波导、以及输出连接波导的光波导电路中，组合曲率的正负相反且曲率半径相等且弧的角度相等的弯曲部，则产生以下的问题。即，作为弯曲部的特性，曲率的正负、曲率半径、弧的角度的组合被限定，因此有可能无法自由地设计环形谐振器的FSR。另一方面，若为了将环形谐振器的FSR设为所希望的值而决定弯曲部的特性，则需要与此相应地在输入连接波导、输出连接波导中设置弯曲部，但是有可能在弯曲部产生过度的弯曲损耗。