专利名称：波长复用器/解复用器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及波长复用器/解复用器及其制造方法，并且具体涉及实现无热化 (athermalization)的波长复用器/解复用器及其制造方法。
背景技术：
作为用于抑制阵列波导衍射光栅(AWG)的传输波长的温度依赖性并实现无热化的方法，已主要提出了两种方法并付诸实践使用。用于实现无热化的第一方法是下述方法，其中在AWG的阵列波导或者平板波导中提供与光学路径相交叉的沟槽，并且其中将具有折射率的负温度依赖性并且具有的温度依赖性的绝对值是组成波导的材料(一般为的二氧化硅基玻璃)的折射率的温度依赖系数的几十倍的温度补偿材料(一般是有机硅树脂)填充到沟槽中，从而消除了波导本身的折射率的温度依赖性(见日本专利No. 3436937)。用于实现无热化的第二方法是下述方法，其中，在AWG芯片中，将AWG的输入(输出)波导的一部分与其余部分分离，或者输入(输出)波导和在平板波导的输入(输出) 波导侧上的一部分与其余部分分离，并且其中，通过使用具有大于芯片的热膨胀系数的热膨胀系数的补偿构件将两个部分彼此连接，从而两者之间的相对位置根据温度的变化而变化，以使得输入(输出)波导跟随平板波导端处的聚焦位置随着温度的变化而产生的变化 (见日本专利No. 3434489)。在日本专利特开No. 2001-188141中公开了一种通过将折射率匹配材料填充到分离的芯片之间的空间中来抑制反射或辐射损失的技术。另外，在日本专利特开No. 2001-188141公开的技术中，为了确保可靠性，诸如来自波导玻璃的潮湿性的保护，使用了其中整个芯片浸没在折射率匹配的材料中并且被密封的模块。另一方面，作为扩展阵列波导衍射光栅(AWG)的传输波长带宽的方法，提出了 MZI-AWG，其中在阵列波导的输入波导中提供了马赫-增德尔干涉仪(MZI)，以将AWG和MZI 的频率特性彼此同步(见日本专利No. 3256418)。作为对该MZI-AffG的传输波长进行无热化的方法，通过应用上述AWG无热化方法，主要提出了两种方法(见日本专利特开No. 2009-186688和日本专利特开 No.2009-180837)。用于实现MZI-AWG的无热化的第一方法是下述方法，其中在MZI的支路波导和AWG 的阵列波导或平板波导中提供与光通道相交叉的沟槽，并且其中将具有折射率的负温度依赖性并且具有的温度依赖性的绝对值是组成波导的材料的温度依赖系数的几十倍的温度补偿材料填充在沟槽中。用于实现MZI-AWG的无热化的第二方法是下述方法，其中在形成于MZI的支路波导中以与支路波导相交叉的沟槽中填充具有折射率的负温度依赖性并且具有的温度依赖性的绝对值是组成波导的材料的折射率的温度依赖系数的几十倍的温度补偿材料，并且其中在AWG芯片中，将AWG的输入(输出)波导的一部分与其余部分分离，或者将输入(输出)波导和在平板波导的输入(输出)波导侧上的一部分与其余部分分离，并且其中通过使用具有大于芯片的热膨胀系数的热膨胀系数的补偿构件将两个部分彼此连接，从而两者之间的相对位置根据温度的变化而变化，以使得输入(输出)波导跟随平板波导端处的聚焦位置随着温度的变化而产生的变化。在这些当中，在用于实现MZI-AWG的无热化的第二方法中，从如上所述的确保可靠性的观点，优选地将包括MZI-AWG的整个芯片浸没在折射率匹配材料中。然而，在该情况下，折射率匹配材料可以接触填充到MZI部分中的温度补偿材料，并且因此折射率匹配材料或者包含在其中的杂质混入温度补偿材料中，由于相互的化学反应使温度补偿材料的温度补偿特性劣化，或者可能发生温度补偿材料从沟槽壁表面上的脱落，从而产生问题。另外，即使在包括MZI-AWG的整个芯片没有浸没在折射率匹配材料中的情况下， 从抑制反射或辐射损失的观点，优选地将折射率匹配材料填充在平板波导中的分离部分中。在该情况下，为了防止在MZI中提供的温度补偿材料和填充到上述分离部分中的折射率匹配材料彼此接触，温度补偿材料填充部分需要与折射率匹配材料填充部分隔开，从而造成尺寸变大的问题。为了解决这些问题，还提出了用保护膜覆盖在MZI中提供的温度补偿材料的表面的方法(见日本专利特开No. 2009-180837)，以及形成用于抑制温度补偿材料的流出的沟槽等的方法(见日本专利特开No. 2006-330280)。然而，由于构件或步骤的数目的增加使得这些方法造成成本增加的问题。另外，上述保护膜、用于抑制流出的沟槽等需要被提供在包括MZI-AWG的芯片中，从而使设备更加复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种波长复用器/解复用器，其包括马赫-增德尔干涉仪和阵列波导衍射光栅，所述波长复用器/解复用器具有简单的构造，并且能够降低在马赫-增德尔干涉仪中提供的温度补偿材料的温度补偿特性的劣化并且减少温度补偿材料的脱落，以及制造波长复用器/解复用器的方法。本发明的第一方面是波长复用器/解复用器，其包括具有耦合到一个或多个第一波导的两个支路波导的马赫-增德尔干涉仪；以及阵列波导衍射光栅，其包括耦合到所述马赫-增德尔干涉仪的第一平板波导、耦合到所述第一平板波导的具有不同光学路径长度的多个波导的阵列波导、耦合到所述阵列波导的第二平板波导、以及平行地布置的并耦合到所述第二平板波导的多个第二波导，其中所述第一平板波导在与通过所述第一平板波导的光的路径相交的平面中分离，所述波长复用器/解复用器进一步包括第一构件，其中提供有分离的第一平板波导中的一个和马赫-增德尔干涉仪；第二构件，其中提供有分离的第一平板波导中的另一个和阵列波导；以及温度补偿机构，其通过根据温度的变化移动第一构件和第二构件中的至少一个来改变分离的第一平板波导中的一个和分离的第一平板波导中的另一个之间的相对位置，从而阵列波导衍射光栅的传输中心波长的温度依赖性降低，其中与支路波导交叉设置的沟槽形成在马赫-增德尔干涉仪的两个支路波导中的至少一个中，并且在所述沟槽中以及在分离的第一平板波导中的一个和另一个之间填充相同的补偿材料，其具有匹配阵列波导衍射光栅的波导芯和马赫-增德尔干涉仪的折射率、与波导芯的温度依赖系数不同的温度依赖系数和可塑性或流动性。本发明的第二方面提供了一种用于制造根据权利要求1的波长复用器/解复用器的方法，所述方法包括以下步骤准备其中形成有阵列波导衍射光栅、马赫-增德尔干涉仪、以及温度补偿机构的构造；并且将相同的补偿材料填充到沟槽中，以及在分离的第一平板波导的一个和另一个之间。
图1是根据本发明的实施例的波长复用器/解复用器的俯视图。图2是当沿着图1的A-A’线看时的截面图。图3是示出根据本发明的实施例的波长复用器/解复用器和没有温度补偿的波长复用器/解复用器中的每一个的传输中心波长的温度依赖性的曲线图。图4是示出根据本发明的实施例的波长复用器/解复用器和根据现有技术示例的波长复用器/解复用器中的每一个的传输中心波长变化的时间变化的曲线图。图5是示出制造根据本发明的实施例的波长复用器/解复用器的步骤的视图。图6是示出制造根据本发明的实施例的波长复用器/解复用器的步骤的视图。
具体实施例方式以下，将参照附图来详细解释本发明的实施例。同时，在以下解释的附图中，具有相同功能的部分被给予相同的附图标记，并且省略了重复解释。(第一实施例)图1是根据第一实施例的波长复用器/解复用器的俯视图，图2是当沿着图1的 A-A'线看时的截面图。在图1中，在外壳2中，提供了波长复用器/解复用器1(以下，可以简称为“芯片”)。波长复用器/解复用器1包括第一衬底部分3a和第二衬底部分北，其中第一衬底部分3a和第二衬底部分北经由补偿构件4彼此相连。第一衬底部分3a和第二衬底部分北可以分离地形成，或者可以从要形成的单个衬底分离。在第一衬底部分3a和第二衬底部分北上形成阵列波导衍射光栅(AWG)。AWG5包括平板波导51、每个具有不同光学路径长度的多个不同波导的阵列波导52、平板波导53、 包括多个波导的输出波导M。在实施例中，平板波导51在与通过平板波导51的光路径相交的平面上分为两个部分，其中在第一衬底部分3a上提供是分离的平板波导51的一部分的分离的平板波导51a，并在第二衬底部分北上提供是另一部分的分离的平板波导51b。请注意，在分离的平板波导51a和分离的平板波导51b之间形成的分离部分中形成空间9。在第二衬底部分北上，除了分离的平板波导51b之外，提供了马赫-增德尔干涉仪(MZI) 6。MZI6包括输入波导61、分光器62、和支路波导63a和63b。支路波导63a和63b 布置为彼此相邻，从而传输通过各波导的光在MZI6的输出部分中彼此干涉，其中相邻的支路波导63a和6 光耦合到分离的平板波导51b。因此，MZI6、分离的平板波导51b、和分离的平板波导51a被布置为传输通过MZI6的光进入分离的平板波导51b，并进一步进入分离的平板波导51a。应注意的是，在实施例中，示出的示例是提供了一个输入波导61，但是可以平行地布置两个或更多输入波导61。在支路波导63a和6 中的每一个中，形成用于在其中填充用作温度补偿材料的材料(以下将要描述的补偿材料)以对MZI6进行无热化的温度补偿沟槽6 和64b。应注意的是，在实施例中，在支路波导63a和6 中均提供了温度补偿沟槽6 和64b，但是可以在支路波导63a和63b中的任何一个中提供温度补偿沟槽。另外，输入光纤7光耦合到MZI6的输入波导61，而多个输出光纤8光耦合到AWG5 的输出波导讨。补偿构件4是下述构件，当AWG5的使用环境的温度变化了预定温度时，其由于热膨胀而膨胀/收缩，从而第二衬底部分北移动预定量。补偿构件4例如包括铝。也就是说，补偿构件4用作下述机构，其用于在减少AWG5的每个传输中心波长的温度依赖性变化的方向上，移动分离的平板波导51b (即，第二衬底部分51b)，换言之，补偿构件4用作下述机构，其用于通过根据温度的变化改变分离的平板波导51a和分离的平板波导51b之间的相对位置，来减少AWG5的传输波长的温度依赖性。在图1中，经由具有缓冲性质的弹性构件(未示出)在封装2内布置波长复用器 /解复用器1，以不阻止由于补偿构件4的热膨胀/收缩而使得第一衬底部分3a和第二衬底部分北之间的相对位置的变化。因此，经由由于温度的变化导致热膨胀/收缩的补偿构件4连接到第一衬底部分3a的第二衬底部分北将根据使用环境的温度变化在相对于第一衬底部分3a的图1箭头方向P上相对地移动。分离的平板波导51b也将根据温度的变化在箭头方向P上移动。因此，即使使用环境的温度变化，但是补偿构件4根据温度变化而变形，因此分离的平板波导51b可以相对地移动，以校正光在分离的平板波导51a上的入射位置，并且能够减少输出波导M的其上应为每个波长聚焦光的位置处的温度变化。应注意的是，在图1中，波长复用器/解复用器1通过从光纤7接收输入光，并将输出光从光纤8输出来用作解复用器，并且还通过从光纤8接收输入光，并将输出光从光纤 7输出来用作复用器。在实施例中，如图1和图2中所示，用相同的补偿材料10覆盖包括空间9和温度补偿沟槽6 和64b的整个芯片。从折射率匹配的观点，在使用温度附近，补偿材料10与AWG5和MZI6的波导芯(例如，二氧化硅基玻璃)的折射率基本相同，并且还从MZI6的无热化的观点，折射率的温度依赖系数dri2/dT的正负号与波导芯的折射率的温度依赖系数dni/dT相反，其中前者的绝对值是后者的大约30至40倍。其中Ii1是上述波导芯的折射率，而n2是补偿材料的折射率。因此，在作为平板的切割部分的空间9中，补偿材料作为折射率匹配材料用于减少传播光的反射和/或辐射损耗，而在温度补偿沟槽6 和64b中，作为折射率匹配材料的补偿材料减少了传播光的辐射损耗，而且还根据环境温度，在与波导芯相反的方向改变其折射率。因此，补偿材料用于抑制作为MZI6的整个支路波导63a和6 的折射率的温度变化，并且减少了 MZI6的传输波长的温度依赖性。另外，补偿材料10优选地具有足够程度的硬度使得不会阻止补偿构件4执行的 AWG5的温度补偿操作(对应于温度变化的分离的平板波导51(第二衬底部分3b)的移动)， 并且具体地，补偿材料优选的形式是具有10000mm2/s或更低粘度的液体。另外，可以使用树脂作为本发明的补偿材料，其中所述树脂当被插入在空间9中时变形到不阻止补偿构件 4执行的AWG5的上述温度补偿操作的程度。另外，为了确保在高温度和高湿度环境下的可靠性，补偿材料优选地是不溶于水的。例如，当将二氧化硅基玻璃用作AWG5和MZI6的波导芯时，例如硅油或硅凝胶可以用作这样的补偿材料，并且具体地，可以使用信越化学有限公司制造的名称为0F-38E的产品，道康宁东丽有限公司制造的名称为0P-101的产品，信越化学有限公司制造的名称为 X38-7427的产品，以及信越化学有限公司制造的名称为X38-452的产品等。如上所述，在本实施例中，重要的是在通过将AWG5与MZI6组合形成的波长复用器/解复用器中，用于匹配是分离的AWG5的平板波导51a和51b的折射率的折射率匹配材料，以及用于MZI6的无热化的温度补偿材料是相同的补偿材料，并且不阻止分离的平板波导51a和51b之间的消除了每个传输中心波长的温度依赖变化的程度的相对位置变化。因此，在实施例中，作为补偿材料，可以使用任何补偿材料，只要其折射率匹配AWG和MZI的波导芯的折射率，并且其具有不同于波导芯的温度依赖系数的温度依赖系数，并且具有可塑性或流动性。另外，如果使用具有不同于波导芯的温度依赖系数的符号的温度依赖系数的材料作为补偿材料，则能够更加有效地执行温度补偿。通过将这样的补偿材料填充到空间9和温度补偿沟槽6 和64b中，温度补偿材料和折射率匹配材料可以是相同的补偿材料。因此能够减少以下因素，诸如由于温度补偿材料和折射率匹配材料的混合或相互化学反应导致的温度补偿特性的劣化，和/或可靠性的降低，包括由于折射率匹配材料进入温度补偿材料和芯片中形成的沟槽之间的界面导致的温度补偿材料的脱落。另外，由于沟槽和芯片的切割部分(空间9)可以布置为彼此相邻， 因此可以减小尺寸。另外，通过减少将要使用的构件，能够减少材料费用。另外，由于无需用保护膜覆盖已经填充有温度补偿材料的温度补偿沟槽，或者提供用于抑制温度补偿材料的流出的沟槽，因此可以简化设备的构造。在下文中，考虑上述实施例的补偿材料的状况，在具有dn2/dT = -40X 10_5(1/°C ) (而二氧化硅玻璃具有dni/dT =大约1X10_5(1/°C ))并且具有大约1000mm2/S粘度的硅油作为补偿材料填充到空间9和温度补偿沟槽64a的情况下，测量波长复用器/解复用器的中心波长对于温度变化的依赖性，并且进行波长复用器/解复用器的可靠性测试。应注意的是，使用具有22GHz的FSR的MZI作为MZI6，在MZI6的支路波导63a中提供长度约为 240 μ m的温度补偿沟槽64a。注意的是，在支路波导63b中没有提供温度补偿沟槽。图3是示出根据实施例的波长复用器/解复用器的传输中心波长的温度依赖性的示意图。为了比较，在图3中，还示出了没有被无热化的波长复用器/解复用器的中心波长的温度依赖性。从图3可见，可以通过实施例的构造补偿波长复用器/解复用器的中心波长的温度依赖性。图4是示出根据实施例的波长复用器/解复用器的可靠性测试中的传输中心波长变化的时间变化的图。为了比较，在图4中，还示出了当将硬度为25的硅酮树脂作为温度补偿材料填充到MZI6的温度补偿沟槽6 并且将粘度为3000mm2/s的硅油作为折射率匹配材料填充到空间9中时的中心波长变化的时间变化(即，现有技术示例的中心波长变化的时间变化)。从图4可见，在现有技术示例中，随着时间流逝，产生中心波长变化的增加，而在本实施例的波长复用器/解复用器中，即使在时间流逝之后，中心波长也保持基本恒定，并且可以获得更高的可靠性。以此方式，根据实施例，可以改进波长复用器/解复用器1的传输中心波长的时间稳定性，并且即使在经过很长时间之后，也可以很好地操作波长复用器/解复用器1。接着，在将上述硅油作为补偿材料的情况下，将解释制造波长复用器/解复用器的方法。图5是示出制造根据实施例的波长复用器/解复用器的步骤的视图。在图5中，在步骤S51，在尚未被分离为第一衬底部分3a和第二衬底部分北的衬底上形成AWG5和MZI6。注意的是，可以通过使用通常使用的方法形成AWG5和MZI6。接着， 在步骤S52，在步骤S51中制造的MZI6的支路波导63a和6 的每一个中通过干法刻蚀等等来形成温度补偿沟槽6 和64b。接着，在步骤S53，通过使用划片机等在与通过平板波导51的光路径相交的平面上分离平板波导51，并且将其切割以形成分离的平板波导51a和 51b，并且其中形成有AWG5和MZI6的衬底被分离为第一衬底部分3a和第二衬底部分北。接着，在步骤S54，打磨输入光纤7的端表面、输出光纤8的端表面、以及这些光纤被耦接到的波长复用器/解复用器1的端表面，并将输入光纤7和输出光纤8结合到波长复用器/解复用器1。接着，在步骤S55，第一衬底部分3a和第二衬底部分北经由补偿构件4彼此固定。此时，分离的平板波导51a和分离的平板波导51b被布置为彼此相对，并经由补偿构件4将分离的第一衬底部分3a和第二衬底部分北彼此相连。注意的是，可以用粘结剂等将补偿构件4结合到第一衬底部分3a和第二衬底部分北。接着，在步骤S56中， 经由弹性构件(未示出)将具有第一衬底部分3a、第二衬底部分北、和补偿构件4的波长复用器/解复用器1布置在封装2中。以此方式，通过步骤S51至S56，制备了具有未填充有补偿材料10的温度补偿沟槽 64a和64b和空间9的波长复用器/解复用器1。接着，在步骤S57，将作为补偿材料的硅油提供给在步骤56中布置在封装中的波长复用器/解复用器1，并且将相同的硅油填充到空间9和温度补偿沟槽6 和64b中。因此，在封装2中，用硅油浸没波长复用器/解复用器1。接着，在步骤S58中，盖放置在封装2上，通过缝焊、激光焊接等将盖和封装2接合在一起，从而密封封装。因此，密封了具有填充有硅油的空间9和温度补偿沟槽6 和64b 的波长复用器/解复用器1。 在实施例中，填充到空间9的材料和填充到温度补偿沟槽6 和64b的材料是相同的补偿材料，并且基本整个芯片(波长复用器/解复用器1)浸没在补偿材料中。即，形成在MZI6的支路波导63a和63b中的温度补偿沟槽6 和64b以及作为芯片的切割部分的空间9被同时填充有用作折射率匹配材料并且还用作温度补偿材料的材料(补偿材料)。 因此，可以降低装配成本，并且还能够保护了芯片。传统上，对应于图5的步骤S57的步骤是将折射率匹配材料填充到平板波导的分离部分中的步骤，并且进一步，在对应于步骤SM的步骤和对应于步骤S55的步骤之间需要额外地执行两个步骤将树脂作为温度补偿材料填充到在MZI的支路波导中形成的温度补偿沟槽中的步骤；以及固化树脂的步骤。然而，在实施例中，可以取消这两个步骤。另外，整个波长复用器/解复用器是密封的，因此，可以获得如在普通无热AWG中一样的高可靠性。另外，补偿材料是诸如硅油的液体，从而可以将补偿材料容易地填充到其中需要补偿材料的部分(温度补偿沟槽6 和64b、以及空间9)中，而且能够获得优秀的温度补偿特性而没有阻止因补偿构件4造成的AWG部分的位置变化。同时，在上述实施例中，已解释了诸如硅油的液体作为根据实施例的补偿材料。然而，通过使用具有上述补偿材料的性质的凝胶(例如，可变形到温度补偿操作不被阻止的程度的硅凝胶)或者树脂(例如，可变形到温度补偿操作不被阻止的程度的硅树脂)，可以仅在其中需要补偿材料的温度补偿沟槽6 和64b以及空间9中布置补偿材料。另外，通过将补偿材料设置为凝胶，可以容易地填充补偿材料，同时可以获得不阻止因补偿构件造成的AWG部分的位置变化的程度的补偿材料的硬度，并且与液体的情况下相比，可以更多地改进处理性质。此外，通过将补偿材料设置为硅树脂，可以获得足够的补偿材料特性，其中组合了折射率匹配和折射率的温度依赖性。应注意的是，当使用凝胶或树脂作为补偿材料时，可以在步骤S57和步骤S58之间执行固化填充到温度补偿沟槽6 和64b以及空间9中的补偿材料的步骤。(第二实施例)在现有技术中，已提出将固态树脂材料用作用于MZI的无热化的温度补偿材料， 并且将油或凝胶形式的材料用作分离的平板波导之间的折射率匹配材料。作为在根据第一实施例的包括MZI和AWG(也称为“MZI-AWG”)的波长复用器/解复用器中使用的用作温度补偿材料并且还用作折射率匹配材料的补偿材料，将使用具有流动性和可塑性的液体或凝胶形式的材料或者树脂形式的材料以不阻止在对应于温度的变化的切割芯片之间的相对位置变化。另一方面，为了在MZI-AWG中获得想要的波长带区域中平坦的传输带特性，MZI部分的传输波长特性和AWG部分的传输波长特性需要在想要的波长带区域中彼此同步。然而，由于MZI部分和AWG部分中的每一个具有制造误差，并且两者的传输波长特性在制造时一般彼此不同步，执行通过UV光等的MZI的支路波导部分的相位修整以及AWG的切割部分的位置调整，以获取想要的特性。在现有技术中，由于温度补偿材料为固态，因此在填充和固化温度补偿材料之后执行通过紫外线等的MZI的相位修整，从而将MZI调整为想要的特性，然后，通过调整和固定AWG的切割部分的位置来获得想要的特性。在实施例中，将要解释在第一实施例中解释的波长复用器/解复用器(MZI-AWG) 中将MZI的传输波长特性匹配到AWG的传输波长特性的方法。图6是示出制造根据实施例的波长复用器/解复用器的方法的视图。在实施例中， 将要解释使用硅油作为补偿材料的情况。注意的是，在图6中，由于步骤S61至S64以及步骤S69至S72与图5的步骤S51至S58相同，因此将省略对其的解释。在图6中，在执行步骤S61至步骤S64之后，在步骤S65中，将与在步骤S71中使用的硅油相同的硅油填充到温度补偿沟槽6 和64b中。由于为了 MZI6的相位修整而执行该步骤，因此可以将该步骤称为补偿材料的临时填充。接着，在步骤S66中，在补偿材料被临时填充的状态下，将预定波长带的光从输入光纤7输入到具有当前构造的波长复用器 /解复用器1，并且检测从输出光纤8输出的光，从而确定MZI6的传输波长特性以及AWG5 的传输波长特性是否彼此同步，并且执行对MZI6的特性评估。接着，在步骤S67中，基于在步骤S66中的特性评估的结果，执行通过到MZI的支路波导上的紫外线照射等等的相位修整，使得MZI6的传输波长特性与AWG5的传输波长特性一致。因此，在想要的波长带区域中， MZI6的传输波长特性可以与AWG5的传输波长特性匹配。接着，在步骤S68中，移除临时填充到温度补偿沟槽6 和64b的硅油。本实施例的波长复用器/解复用器与第一实施例的波长复用器/解复用器基本相同，但是与第一实施例的不同之处在于在制造中间的步骤中，补偿材料被临时填充到在 MZI6的支路波导中形成的温度补偿沟槽6 和64b中，并且评估MZI6的特性，并且在补偿材料的主填充(在步骤S71中的填充)之前执行对MZI6的相位修整。以此方式，在临时填充补偿材料的状态下执行对MZI6的特性的调整，因此MZI部分的传输波长特性和AWG部分的传输波长特性可以彼此同步，并可以容易地获得想要的特性。根据本发明，在包括马赫-增德尔干涉仪和阵列波导光栅的波长复用器/解复用器中，可以用简单的构造减少在马赫-增德尔干涉仪中提供的温度补偿材料的劣化和脱落。
权利要求
1.一种波长复用器/解复用器，包括具有耦合到一个或多个第一波导的两个支路波导的马赫-增德尔干涉仪；以及阵列波导衍射光栅，其包括耦合到所述马赫-增德尔干涉仪的第一平板波导、耦合到所述第一平板波导的具有多个不同光学路径长度的波导的阵列波导、耦合到所述阵列波导的第二平板波导、以及平行地布置并耦合到所述第二平板波导的多个第二波导，其中，所述第一平板波导在与通过所述第一平板波导的光的路径相交的平面中分离，所述波长复用器/解复用器进一步包括第一构件，在其中提供了分离的第一平板波导中的一个和所述马赫-增德尔干涉仪； 第二构件，在其中提供了分离的第一平板波导中的另一个和所述阵列波导；以及温度补偿机构，其通过根据温度的变化移动所述第一构件和所述第二构件中的至少一个来改变所述分离的第一平板波导中的一个和所述分离的第一平板波导中的另一个之间的相对位置，从而阵列波导衍射光栅的传输中心波长的温度依赖性降低，其中在所述马赫-增德尔干涉仪的两个支路波导中的至少一个中形成有与所述支路波导交叉设置的沟槽，并且在所述沟槽中以及在所述分离的第一平板波导中的一个和所述另一个之间填充相同的补偿材料，所述相同的补偿材料具有匹配所述阵列波导衍射光栅的波导芯和所述马赫-增德尔干涉仪的折射率的折射率、与所述波导芯的温度依赖系数不同的温度依赖系数、和可塑性或流动性。
2.根据权利要求1的波长复用器/解复用器，其中所述补偿材料是液体。
3.根据权利要求1的波长复用器/解复用器，其中所述补偿材料是凝胶。
4.根据权利要求1的波长复用器/解复用器，其中所述补偿材料是硅树脂。
5.一种用于制造根据权利要求1所述的波长复用器/解复用器的方法，所述方法包括以下步骤制备下述构造，其中形成有所述阵列波导衍射光栅、所述马赫-增德尔干涉仪、以及所述温度补偿机构；并且将相同的补偿材料填充到所述沟槽中，以及所述分离的第一平板波导中的一个和另一个之间。
6.根据权利要求5的方法，进一步包括以下步骤在填充相同的补偿材料之前，将所述相同的补偿材料填充到所述沟槽中； 对所述马赫-增德尔干涉仪执行相位修整，从而所述阵列波导衍射光栅的传输波长特性和所述马赫-增德尔干涉仪的传输波长特性彼此同步；并且在所述相位修整完成之后，移除填充到所述沟槽中的所述补偿材料。
全文摘要
本发明提供了一种波长复用器/解复用器及其制造方法，所述波长复用器/解复用器包括马赫-增德尔干涉仪和阵列波导衍射光栅，所述波长复用器/解复用器具有简单的构造，并且可以降低在马赫-增德尔干涉仪中提供的温度补偿材料的温度补偿特性的劣化或者温度补偿材料的脱落。波长复用器/解复用器包括包括两个分离的平板波导的AWG和包括两个支路波导的MZI。在两个支路波导中形成温度补偿沟槽，其中在温度补偿沟槽和两个分离的平板波导之间的空间中，填充补偿材料，其折射率匹配AWG或马赫-增德尔干涉仪的补偿材料的折射率，该补偿材料具有的温度依赖系数的符号不同于波导芯的温度依赖系数的符号，并且该补偿材料具有可塑性或者流动性。
文档编号G02B6/12GK102313925SQ20111019106
公开日2012年1月11日 申请日期2011年7月4日 优先权日2010年7月2日
发明者奈良一孝, 川岛洋志, 长谷川淳一 申请人:古河电气工业株式会社