JP2000028931A - Multiple wavelength filter array - Google Patents

Multiple wavelength filter array

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JP2000028931A
JP2000028931A JP21032698A JP21032698A JP2000028931A JP 2000028931 A JP2000028931 A JP 2000028931A JP 21032698 A JP21032698 A JP 21032698A JP 21032698 A JP21032698 A JP 21032698A JP 2000028931 A JP2000028931 A JP 2000028931A
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JP
Japan
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distributed bragg
substrate
fabry
wavelength
bragg reflector
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JP21032698A
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Japanese (ja)
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Hiroshi Toshiyoshi
洋 年吉
Hiroyuki Fujita
博之 藤田
Daisuke Miyauchi
大助 宮内
Osamu Shinoura
治 篠浦
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TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small-sized multiple wavelength filter array which is excellent in a wavelength resolving power with respect to an incident light having plural wavelengths by respectively setting distances separating first and second distributed Bragg reflectors freely variably and contrallably or setting to values different from each other. SOLUTION: A lower-part distributed Bragg reflector (lower-part DBR) 11 as a first distributed Bragg reflector and upper-part distributed Bragg reflector (upper-part DBRs) 12 as second distributed Bragg reflectors separated with air gaps 13 above the first one are integrally formed on an Si substrate 1. A Fabry-Perot interferometer 10 is formed by the lower-part DBR 11 and upper- part DBR 12. The plural pieces of this Fabry-Perot interferometer 10 are arranged linearly on the same Si substrate. Then, a driving means for dividing which respectively variably controls distances separating the lower-part DBR 11 and respective upper-part DBRs 12 independently is provided as an electrostatic actuator having a fixed-side driving electrode 14 and movable-side driving electrodes 15. Thus, wave-lengths of transmission lights of respective Fabry-Perot interferometers 10 can be independently and arbitrarily selected.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、波長多重通信に用
いられる波長フィルタに係り、特にシリコンマイクロマ
シニングにより作製可能な、波長分解能の高い分布型ブ
ラグ反射器からなるファブリ-ペロー干渉計により構成
される多波長フィルタアレイの構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wavelength filter for use in wavelength division multiplexing communication, and more particularly to a Fabry-Perot interferometer comprising a distributed Bragg reflector having a high wavelength resolution, which can be manufactured by silicon micromachining. The structure of a multi-wavelength filter array.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、波長多重通信システムが進展して
これに関わる技術が注目されており、光分波器、あるい
は光変調器、光検出器が重要な光部品となっている。
2. Description of the Related Art In recent years, wavelength-division multiplexing communication systems have been developed and related technologies have attracted attention, and optical demultiplexers, optical modulators, and photodetectors have become important optical components.

【0003】波長多重通信システムでは、各波長ごとに
それぞれチャネルを設定し、可変波長フィルタによりチ
ャネル選択を実現している(例えば「超高速光スイッチ
ング」培風館発行)。波長帯域が1520〜1560n
m、10チャネル程度である。
In a wavelength division multiplex communication system, a channel is set for each wavelength, and channel selection is realized by a variable wavelength filter (for example, “Ultra High Speed Optical Switching” published by Baifukan). Wavelength band is 1520-1560n
m, about 10 channels.

【0004】従来の光分波器は、光ファイバから出た光
を、石英基板に形成した導波路に入射し、導波路内で分
波を行って出力側の光ファイバに入力している(例えば
“Wavelength Multiplexer/Demultiplexer Filters in
Glass on Silicon”,ETHZurich Annual Report 199
7,pp210;以下、従来技術1)。また、分波した
光を検出するために、リボンファイバを用いて受光素子
であるフォトダイオードアレイと接続している。
In a conventional optical demultiplexer, light emitted from an optical fiber enters a waveguide formed on a quartz substrate, is demultiplexed in the waveguide, and is input to an output optical fiber ( For example, “Wavelength Multiplexer / Demultiplexer Filters in
Glass on Silicon ”, ETHZurich Annual Report 199
7, pp210; hereinafter, the prior art 1). Further, in order to detect the split light, it is connected to a photodiode array as a light receiving element using a ribbon fiber.

【0005】ところで、小型の波長フィルタを作製する
方法としては、ファブリ-ペロー干渉計をマイクロマシ
ニングを用いて作製することが考えられている。例え
ば、“A FABRY-PEROT MICROINTERFEROMETER FOR VISIBL
E WAVELENGTH”,IEEE,MEMS92,1992,
PP170−173(以下、従来技術2)には、可視領
域の光に対する、マイクロマシニングによって作製され
たファブリ-ペロー干渉計が示されている。ここではフ
ァブリ-ペロー干渉計は、シリコンナイトライド(Si
N)メンブレンによって支持された2枚のミラーからな
っており、その各ミラーは、屈折率が1.44のシリコ
ンオキサイド(SiO2)膜と屈折率が1.80のHfO
2膜の多層膜からなっている。
By the way, as a method of manufacturing a small-sized wavelength filter, it has been considered to manufacture a Fabry-Perot interferometer using micromachining. For example, "A FABRY-PEROT MICROINTERFEROMETER FOR VISIBL
E WAVELENGTH ”, IEEE, MEMS92, 1992,
PP 170-173 (hereinafter referred to as prior art 2) shows a Fabry-Perot interferometer made by micromachining for light in the visible region. Here, the Fabry-Perot interferometer is a silicon nitride (Si
N) Consists of two mirrors supported by a membrane, each of which has a silicon oxide (SiO 2 ) film with a refractive index of 1.44 and a HfO film with a refractive index of 1.80.
It consists of two multilayer films.

【0006】分布型ブラグ反射器をファブリ-ペロー干
渉計のミラーとして用いた波長を連続的にチューニング
して検出できる光検出器が、米国特許第5,629,95
1号(以下、従来技術3)に開示されている。ここで
は、ファブリ-ペロー干渉計を構成する2つの分布型ブ
ラグ反射器の上側がカンチレバーとなっていて、静電駆
動によりギャップ間隔をコントロールし、検出波長を制
御している。
A photodetector using a distributed Bragg reflector as a mirror in a Fabry-Perot interferometer that can continuously tune and detect wavelengths is disclosed in US Pat. No. 5,629,95.
No. 1 (hereinafter, Prior Art 3). Here, the upper side of two distributed Bragg reflectors constituting the Fabry-Perot interferometer is a cantilever, and the gap distance is controlled by electrostatic driving to control the detection wavelength.

【0007】光変調器に関しては、マイクロマシニング
により作製したファブリ-ペロー干渉計を用いた光変調
器の検討が幾つか行われている。例えば、米国特許第
5,500,761号(以下、従来技術4)には、マイク
ロメカニカルな変調器が開示されている。これは、基板
とエアギャップを介して設けられたメンブレンが静電力
により駆動し、入射光の反射率を変えることによって変
調器として機能する。
With respect to the optical modulator, several studies have been made on an optical modulator using a Fabry-Perot interferometer manufactured by micromachining. For example, U.S. Pat. No. 5,500,761 (hereinafter, Prior Art 4) discloses a micromechanical modulator. This is because a membrane provided via a substrate and an air gap is driven by electrostatic force, and functions as a modulator by changing the reflectance of incident light.

【0008】また、“PROCESS AND DESIGN CONSIDERATI
ON FOR SURFACE MICROMACHININEDBEAMS FOR A TUNABLE
INTERFEROMATER ARRAY IN SILICON”,IEEE,ME
MS93,PP230−235(以下、従来技術5)に
は、フォトダイオード上にファブリ-ペロー干渉計を集
積した高速の光変調器が示されている。ここでは、ファ
ブリ-ペロー干渉計は、基板上のSiO2/poly−S
iと、poly−Si/SiN/poly−Siからな
るメンブレン、及び中間のエアギャップから構成されて
いる。
[0008] Also, "PROCESS AND DESIGN CONSIDERATI
ON FOR SURFACE MICROMACHININEDBEAMS FOR A TUNABLE
INTERFEROMATER ARRAY IN SILICON ”, IEEE, ME
MS93, PP230-235 (hereinafter referred to as prior art 5) shows a high-speed optical modulator in which a Fabry-Perot interferometer is integrated on a photodiode. Here, the Fabry-Perot interferometer uses a SiO 2 / poly-S
i, a membrane made of poly-Si / SiN / poly-Si, and an intermediate air gap.

【0009】“MHz OPTO-MECAHNICAL MODULATOR”,TRAN
SDUCERS'95.EUROSENSORS,1995,PP289−
292(以下、従来技術6)にも変調器が示されてい
る。ここでは、2.8Mbit/sec.の変調速度が得られてい
る。ファブリ-ペロー干渉計は平行な2層のpoly−
Siからなっている。
"MHz OPTO-MECAHNICAL MODULATOR", TRAN
SDUCERS'95. EUROSENSORS, 1995, PP289-
292 (hereinafter, prior art 6) also shows a modulator. Here, a modulation speed of 2.8 Mbit / sec. Is obtained. The Fabry-Perot interferometer is a two-layer parallel poly-
It is made of Si.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来技術1
で示した如き、石英基板に形成した導波路を用いた分波
器は、導波路部分を小型化するのが困難である。また、
受光素子であるフォトダイオードと一体化されておら
ず、光を検出するためにはリボンファイバに融着して接
続する必要があり、手間がかかる。
The prior art 1
As described above, in a duplexer using a waveguide formed on a quartz substrate, it is difficult to reduce the size of the waveguide portion. Also,
It is not integrated with a photodiode as a light receiving element, and it is necessary to fuse and connect to a ribbon fiber to detect light, which is troublesome.

【0011】従来技術2で示したような、マイクロマシ
ニングにより作製したファブリ-ペロー干渉計は波長フ
ィルタとして用いることができるが、これを分波器に応
用するためにはそのための構造を検討し、また、波長分
解能を向上させる必要がある。さらには、光検出機能も
併せ持つように、受光素子に集積化することが要求され
る。
A Fabry-Perot interferometer manufactured by micromachining as shown in the prior art 2 can be used as a wavelength filter, but in order to apply this to a duplexer, the structure for that is examined. Further, it is necessary to improve the wavelength resolution. Further, it is required that the light receiving element be integrated so as to have a light detecting function.

【0012】従来技術3で示した如き、分布型ブラグ反
射器をファブリ-ペロー干渉計のミラーとして用いた、
波長を連続的にチューニングできる光検出器は、波長分
解能良く光を検出できる。但し、この場合は素子がアレ
イになっていないので、分波器としての検討はなされて
いない。
A distributed Bragg reflector as shown in Prior Art 3 was used as a mirror of a Fabry-Perot interferometer.
A photodetector capable of continuously tuning the wavelength can detect light with good wavelength resolution. However, in this case, since the elements are not arranged in an array, no consideration has been given to a duplexer.

【0013】一方、従来技術4,5,6に示した光変調
器は、単色光に対して、その光の反射率あるいは透過率
を変えて変調するフィルタである。そのため、波長分解
能が必要とされず、むしろ複数の波長に対して同じ光学
特性を持つことが望ましい。従って別途分波器が必要に
なる。
On the other hand, the optical modulators shown in the prior arts 4, 5, and 6 are filters that modulate monochromatic light by changing its reflectance or transmittance. Therefore, wavelength resolution is not required, but rather it is desirable to have the same optical characteristics for a plurality of wavelengths. Therefore, a separate duplexer is required.

【0014】本発明は、上記の点に鑑み、分布型ブラグ
反射器からなるファブリ-ペロー干渉計を波長フィルタ
として基板上に集積し、これをアレイにすることによっ
て、複数の波長を持つ入力光に対して波長分解能に優れ
た、小型の多波長フィルタアレイを提供することを目的
とする。
In view of the above, the present invention provides an input light having a plurality of wavelengths by integrating a Fabry-Perot interferometer comprising a distributed Bragg reflector on a substrate as a wavelength filter and forming an array thereof. An object of the present invention is to provide a compact multi-wavelength filter array having excellent wavelength resolution.

【0015】本発明のその他の目的や新規な特徴は後述
の実施の形態において明らかにする。
Other objects and novel features of the present invention will be clarified in embodiments described later.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1の多波長フィルタアレイは、基板
に集積された第1及び第2の分布型ブラグ反射器からな
るファブリ-ペロー干渉計が複数個当該基板に配列さ
れ、前記第1及び第2の分布型ブラグ反射器を隔てる距
離がそれぞれ可変制御自在又は互いに異なる値に設定さ
れているものである。
In order to achieve the above object, a multi-wavelength filter array according to a first aspect of the present invention comprises a first and second distributed Bragg reflectors integrated on a substrate. A plurality of Perot interferometers are arranged on the substrate, and the distance separating the first and second distributed Bragg reflectors is variably controllable or set to different values.

【0017】また、本発明の請求項2の多波長フィルタ
アレイは、第1の基板に集積された第1及び第2の分布
型ブラグ反射器からなる分波用ファブリ-ペロー干渉計
が複数個当該第1の基板に配列され、前記第1及び第2
の分布型ブラグ反射器を隔てる距離がそれぞれ可変制御
自在又は互いに異なる値に設定されている分波用アレイ
部と、第2の基板に集積された第3及び第4の分布型ブ
ラグ反射器からなる変調用ファブリ-ペロー干渉計が複
数個当該第2の基板に配列され、前記第4の分布型ブラ
グ反射器を変調用信号で振動させる変調用駆動手段が設
けられてなる変調用アレイ部とを備え、前記変調用アレ
イ部の光入射側に前記分波用アレイ部を配置した構成と
している。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a multi-wavelength filter array comprising a plurality of demultiplexing Fabry-Perot interferometers comprising first and second distributed Bragg reflectors integrated on a first substrate. The first and second substrates are arranged on the first substrate.
The demultiplexing array unit in which the distance separating the distributed Bragg reflectors is set to be variably controllable or different from each other, and the third and fourth distributed Bragg reflectors integrated on the second substrate. A modulation array section comprising a plurality of modulation Fabry-Perot interferometers arranged on the second substrate, and modulation driving means for oscillating the fourth distributed Bragg reflector with a modulation signal. And the demultiplexing array unit is arranged on the light incident side of the modulation array unit.

【0018】本発明の請求項3の多波長フィルタアレイ
は、前記請求項1又は2の構成において、前記第1及び
第2の分布型ブラグ反射器を隔てる距離をそれぞれ独立
に可変制御する分波用駆動手段を設けている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a multi-wavelength filter array according to the first or second aspect, wherein the distance separating the first and second distributed Bragg reflectors is variably controlled independently. Driving means is provided.

【0019】本発明の請求項4の多波長フィルタアレイ
は、前記請求項1,2又は3の構成において、前記基板
をゲルマニウム基板とし、該ゲルマニウム基板に形成さ
れたフォトダイオード上に前記ファブリ-ペロー干渉計
を集積したものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the multi-wavelength filter array according to the first, second or third aspect, wherein the substrate is a germanium substrate, and the Fabry-Perot is formed on a photodiode formed on the germanium substrate. It is an integrated interferometer.

【0020】本発明の請求項5の多波長フィルタアレイ
は、前記請求項1,2,3又は4の構成において、前記
分布型ブラグ反射器を構成する各膜の膜厚が、各々の膜
の屈折率n、選択する光の中心波長λに対してλ(1+
2m)/4n(但し、m:0又は自然数)であり、前記
ファブリ-ペロー干渉計をなす前記分布型ブラグ反射器
相互を隔てる距離がλ/2n0(但し、n0:前記分布型
ブラグ反射器相互を隔てる媒質の屈折率)に設定されて
いる。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a multi-wavelength filter array according to the first, second, third or fourth aspect, wherein each of the films constituting the distributed Bragg reflector has a film thickness of each film. Refractive index n, λ (1+
2m) / 4n (where, m: 0 or a natural number), the Fabry - said distributed Bragg reflector distance separating the mutually lambda / 2n 0 forming the Perot interferometer (where, n 0: the distributed Bragg reflector (The refractive index of the medium that separates the containers).

【0021】本発明の請求項6の多波長フィルタアレイ
は、前記請求項1,2,3,4又は5の構成において、
前記分布型ブラグ反射器が、高屈折率のシリコンナイト
ライド膜と低屈折率のシリコンオキサイド又はシリコン
オキシナイトライド膜からなるものである。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the multi-wavelength filter array according to the first, second, third, fourth or fifth aspect.
The distributed Bragg reflector comprises a high-refractive-index silicon nitride film and a low-refractive-index silicon oxide or silicon oxynitride film.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る多波長フィル
タアレイの実施の形態を図面に従って説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a multi-wavelength filter array according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0023】図1及び図2は本発明の第1の実施の形態
である分波器としての多波長フィルタアレイを示し、図
1が断面図、図2が概略斜視図である。
FIGS. 1 and 2 show a multi-wavelength filter array as a duplexer according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a sectional view and FIG. 2 is a schematic perspective view.

【0024】これらの図において、シリコン(Si)基
板1上には、第1の分布型ブラグ反射器としての下部分
布型ブラグ反射器(下部DBR)11と、その上にエア
ギャップ13を隔てて第2の分布型ブラグ反射器として
の上部分布型ブラグ反射器(上部DBR)12とが順次
集積形成され、これらの下部及び上部分布型ブラグ反射
器11,12によりファブリ-ペロー干渉計10が形成
され、該ファブリ-ペロー干渉計10が同一基板1上に
直線的に多数個配列されている。
In these figures, a lower distributed Bragg reflector (lower DBR) 11 as a first distributed Bragg reflector is provided on a silicon (Si) substrate 1, and an air gap 13 is provided thereon. An upper distributed Bragg reflector (upper DBR) 12 as a second distributed Bragg reflector is sequentially formed, and a Fabry-Perot interferometer 10 is formed by the lower and upper distributed Bragg reflectors 11 and 12. A plurality of Fabry-Perot interferometers 10 are linearly arranged on the same substrate 1.

【0025】図3に示すように、各ファブリ-ペロー干
渉計10を構成する下部分布型ブラグ反射器11及び上
部分布型ブラグ反射器12は、屈折率が2.0のシリコ
ンナイトライド(SiN)膜20と屈折率が1.5のシ
リコンオキシナイトライド(SiON)膜21をそれぞ
れ複数ペア成膜した多層膜からなっている。膜厚は、各
々の膜の屈折率n、透過させる光の中心波長λに対し
て、λ(1+2m)/4n(但し、m:0又は自然数)
から導いている。また、分布型ブラグ反射器11,12
相互を隔てる距離はλ/2n0(但し、n0:前記分布型
ブラグ反射器相互を隔てる媒質の屈折率)から導かれ
る。本実施の形態では、分布型ブラグ反射器相互を隔て
ているのはエアギャップ13であり、屈折率は1であ
る。
As shown in FIG. 3, the lower distributed Bragg reflector 11 and the upper distributed Bragg reflector 12 constituting each Fabry-Perot interferometer 10 are made of silicon nitride (SiN) having a refractive index of 2.0. It is composed of a multilayer film in which a plurality of pairs of a film 20 and a silicon oxynitride (SiON) film 21 having a refractive index of 1.5 are formed. The film thickness is λ (1 + 2m) / 4n (where m is 0 or a natural number) with respect to the refractive index n of each film and the center wavelength λ of light to be transmitted.
Is leading from. In addition, distributed Bragg reflectors 11 and 12
The distance separating them is derived from λ / 2n 0 (where n 0 is the refractive index of the medium separating the distributed Bragg reflectors). In the present embodiment, it is the air gap 13 that separates the distributed Bragg reflectors from each other, and the refractive index is 1.

【0026】各々のファブリ-ペロー干渉計10におい
て、上部分布型ブラグ反射器12は下部分布型ブラグ反
射器11に対して可撓性アームで支持されたメンブレン
構造となっており、上部分布型ブラグ反射器12上には
これを静電力によって基板側に引き寄せるための可動側
駆動用電極15が作製してあり、これと対向する基板位
置に、図3の如く固定側駆動用電極14が作製してあ
る。従って、上部分布型ブラグ反射器12に設けられた
可動側駆動用電極15と、下部分布型ブラグ反射器11
に設けられた固定側駆動用電極14とは下部及び上部分
布型ブラグ反射器11,12間を隔てる距離を可変制御
する駆動手段としての静電アクチュエータを構成してお
り、固定側及び可動側駆動用電極14,15への電圧の
印加により上部分布型ブラグ反射器12を静電力で基板
側に引き寄せてエアギャップ13を調整できる。
In each Fabry-Perot interferometer 10, the upper distributed Bragg reflector 12 has a membrane structure supported by flexible arms with respect to the lower distributed Bragg reflector 11, and the upper distributed Bragg reflector On the reflector 12, a movable-side drive electrode 15 for attracting this to the substrate side by electrostatic force is formed, and a fixed-side drive electrode 14 as shown in FIG. It is. Therefore, the movable side driving electrode 15 provided on the upper distributed Bragg reflector 12 and the lower distributed Bragg reflector 11
The fixed-side drive electrode 14 provided in the above-mentioned configuration constitutes an electrostatic actuator as drive means for variably controlling a distance between the lower and upper distributed Bragg reflectors 11 and 12, and includes a fixed-side and movable-side drive. By applying a voltage to the electrodes 14 and 15, the upper distributed Bragg reflector 12 can be attracted toward the substrate by electrostatic force to adjust the air gap 13.

【0027】なお、図2に示すように、Si基板1上に
アレイ状に並べて集積されたファブリ-ペロー干渉計1
0の光入射側にレンズ系3及び1本の入力光ファイバー
4が配置され、基板1の光出射側にファブリ-ペロー干
渉計10の個数に対応した個数の出力光ファイバー5が
配置されている。基板1を透過した光をさらに受光側の
出力光ファイバー5に入射するため、ファブリ-ペロー
干渉計10の下のみ基板1を薄くしてあり、ここに出力
ファイバー5を配置している。
As shown in FIG. 2, the Fabry-Perot interferometer 1 integrated in an array on the Si substrate 1
The lens system 3 and one input optical fiber 4 are arranged on the light incident side of the substrate 0, and the number of output optical fibers 5 corresponding to the number of Fabry-Perot interferometers 10 are arranged on the light emitting side of the substrate 1. Since the light transmitted through the substrate 1 is further incident on the output optical fiber 5 on the light receiving side, the substrate 1 is thinned only below the Fabry-Perot interferometer 10, and the output fiber 5 is disposed here.

【0028】図2に示すように、入力光ファイバー4か
らの入射光6は、レンズ系3を用いて平行線としてファ
ブリ-ペロー干渉計10のアレイに垂直に入射する。各
ファブリ-ペロー干渉計10の分布型ブラグ反射器1
1,12は、図3で述べたように屈折率が高い膜20と
低い膜21の多層膜からなっており、この多層膜構造に
より、波長分解能の良い波長フィルタとして機能でき
る。そして、アレイ状に並んでいる各ファブリ-ペロー
干渉計10の電極14,15間に、それぞれ独立して直
流電圧を印加することにより、ファブリ-ペロー干渉計
10毎にエアギャップ13を変えることができ、透過す
る出射光7の中心波長をそれぞれ制御することができ
る。ここで、ギャップ間隔tと透過光の波長λはn0
屈折率としてt=λ/2n0(但し、エアーギャップで
はn0=1)の関係を持つ。この場合、ファブリ-ペロー
干渉計10が8個アレイとして配列されていれば、各出
力光ファイバ5には、波長フィルタとしての対応するフ
ァブリ-ペロー干渉計10で選択された波長の光信号の
みが出力され、例えば互いに異なるλ1〜λ8の波長の光
を分波でき、全体として分波器として機能する。
As shown in FIG. 2, the incident light 6 from the input optical fiber 4 is perpendicularly incident on the array of the Fabry-Perot interferometer 10 as a parallel line using the lens system 3. Distributed Bragg reflector 1 of each Fabry-Perot interferometer 10
As described with reference to FIG. 3, each of the multilayer films 1 and 12 is formed of a multilayer film including the high refractive index film 20 and the low refractive index film 21. With this multilayer structure, it can function as a wavelength filter having a good wavelength resolution. By applying a DC voltage independently between the electrodes 14 and 15 of each Fabry-Perot interferometer 10 arranged in an array, the air gap 13 can be changed for each Fabry-Perot interferometer 10. The center wavelength of the transmitted outgoing light 7 can be controlled. Here, the gap interval t and the wavelength λ of the transmitted light have a relationship of t = λ / 2n 0 (where n 0 = 1 in the air gap) with n 0 being the refractive index. In this case, if the eight Fabry-Perot interferometers 10 are arranged in an array, each output optical fiber 5 receives only the optical signal of the wavelength selected by the corresponding Fabry-Perot interferometer 10 as a wavelength filter. For example, light having wavelengths of λ 1 to λ 8 different from each other can be demultiplexed and function as a demultiplexer as a whole.

【0029】図4は基板1上にアレイとして複数集積し
たファブリ-ペロー干渉計10の波長特性を示し、ファ
ブリ-ペロー干渉計10のミラー(下部分布型ブラグ反
射器11及び上部分布型ブラグ反射器12)において、
屈折率が高い膜20と低い膜21のペアを積み重ねた効
果について示している。つまり、多層膜の積層数が増す
に従って、波長分解能が向上することが確認される。
FIG. 4 shows the wavelength characteristics of a plurality of Fabry-Perot interferometers 10 integrated on the substrate 1 as an array, and the mirrors of the Fabry-Perot interferometer 10 (lower distributed Bragg reflector 11 and upper distributed Bragg reflector 11). In 12),
The effect of stacking a pair of a film 20 having a high refractive index and a film 21 having a low refractive index is shown. That is, it is confirmed that the wavelength resolution is improved as the number of stacked multilayer films is increased.

【0030】図5に、ファブリ-ペロー干渉計10のエ
アギャップ13を調整したときの透過光強度と、波長と
の関係を示す。波長1510nmから1565nmまで
の間8点を、ギャップを697.5nmから806.0n
m迄変えることによって調整している。図5からまず、
半値幅が2nmの波長分解能に優れた波長フィルタであ
ることが確認される。また、マルチチャネルを実現する
のに充分な波長幅をカバーできていることが確認され
る。
FIG. 5 shows the relationship between the transmitted light intensity and the wavelength when the air gap 13 of the Fabry-Perot interferometer 10 is adjusted. Eight points between a wavelength of 1510 nm and 1565 nm, and a gap of 697.5 nm to 806.0 n
It is adjusted by changing up to m. First, from FIG.
It is confirmed that the wavelength filter has a half value width of 2 nm and is excellent in wavelength resolution. It is also confirmed that the wavelength width sufficient to realize multi-channel can be covered.

【0031】この第1の実施の形態によれば、次の通り
の効果を得ることができる。
According to the first embodiment, the following effects can be obtained.

【0032】(1) Si基板1に順に集積された下部分
布型ブラグ反射器11及び上部分布型ブラグ反射器12
からなるファブリ-ペロー干渉計10が複数個、同一基
板1上に並んでいて、両分布型ブラグ反射器11,12
を隔てる距離を個々独立に制御することにより、前記基
板面に入射する複数の波長を含む光に対し、各ファブリ
-ペロー干渉計10が異なる任意の波長の光を選択して
透過させることができ、従って波長分解能に優れた分波
器を小型化に構成できる。
(1) Lower distributed Bragg reflector 11 and upper distributed Bragg reflector 12 sequentially integrated on Si substrate 1
A plurality of Fabry-Perot interferometers 10 are arranged on the same substrate 1, and are distributed Bragg reflectors 11 and 12.
By independently controlling the distances separating the light beams from each other, the light including a plurality of wavelengths incident on the substrate surface can be controlled by each fabric.
-The Perot interferometer 10 can selectively transmit light of any different wavelength, and therefore, a duplexer having excellent wavelength resolution can be miniaturized.

【0033】(2) 下部及び上部分布型ブラグ反射器1
1,12を隔てる距離をそれぞれ独立に可変制御する分
波用駆動手段が、固定側駆動用電極14及び可動側駆動
用電極15を持つ静電アクチュエータとして構成されて
おり、両電極14,15間の直流電圧を可変制御するこ
とで、各ファブリ-ペロー干渉計10の透過光の波長を
独立にかつ任意に選択できる。
(2) Lower and upper distributed Bragg reflector 1
A branching drive unit that independently and variably controls the distance separating the first and second electrodes 12 and 12 is configured as an electrostatic actuator having a fixed-side drive electrode 14 and a movable-side drive electrode 15. , The wavelength of the transmitted light of each Fabry-Perot interferometer 10 can be independently and arbitrarily selected.

【0034】(3) 各ファブリ-ペロー干渉計10を構成
している分布型ブラグ反射器11,12は屈折率が2.
0のSiN膜20と屈折率が1.5のSiON膜21を
それぞれ複数ペア成膜した多層膜からなっており、膜厚
は、各々の膜の屈折率n、透過させる光の中心波長λに
対して、λ(1+2m)/4n(但し、m:0又は自然
数)とし、分布型ブラグ反射器11,12相互を隔てる
距離をλ/2n0(但し、n0:前記分布型ブラグ反射器
相互を隔てる媒質の屈折率)としているため、前記成膜
ペア数を変えることにより波長分解能を変えることがで
きる。
(3) The distributed Bragg reflectors 11 and 12 constituting each Fabry-Perot interferometer 10 have a refractive index of 2.
And a SiON film 21 having a refractive index of 1.5 is formed in a plurality of pairs. The film thickness is determined by the refractive index n of each film and the center wavelength λ of light to be transmitted. On the other hand, λ (1 + 2m) / 4n (where m is 0 or a natural number), and the distance separating the distributed Bragg reflectors 11 and 12 is λ / 2n 0 (where n 0 is the mutual distance between the distributed Bragg reflectors). (The refractive index of the medium separating the two), the wavelength resolution can be changed by changing the number of film forming pairs.

【0035】(4) 分布型ブラグ反射器11,12は、
高屈折率のSiN膜と低屈折率のSiON膜からなり、
赤外領域で使用可能であり、Si基板を用いたマイクロ
マシニングにより容易に形成可能である。
(4) The distributed Bragg reflectors 11 and 12
It consists of a high refractive index SiN film and a low refractive index SiON film,
It can be used in the infrared region and can be easily formed by micromachining using a Si substrate.

【0036】図6は本発明の第2の実施の形態であっ
て、分波器と光検出器が一体化した構造の概略を示して
いる。ゲルマニウム(Ge)基板1にPN接合フォトダ
イオード31が複数作製してあり、その上に分布型ブラ
グ反射器11,12からなるファブリ-ペロー干渉計1
0をそれぞれ集積し、アレイとして複数配列してある。
各ファブリ-ペロー干渉計10の構造の詳細は前述した
第1の実施の形態と同様である。
FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention and schematically shows a structure in which a duplexer and a photodetector are integrated. A plurality of PN junction photodiodes 31 are formed on a germanium (Ge) substrate 1, and a Fabry-Perot interferometer 1 including distributed Bragg reflectors 11 and 12 is formed thereon.
0s are integrated and a plurality of arrays are arranged as an array.
The details of the structure of each Fabry-Perot interferometer 10 are the same as those of the first embodiment.

【0037】この第2の実施の形態においても、第1の
実施の形態と同様に、ファブリ-ペロー干渉計10のエ
アギャップ13を任意に変えることにより、透過する光
の中心波長を任意に制御できるので、複数の波長を含む
入射光6が入射しても、選択された中心波長の光のみが
当該ファブリ-ペロー干渉計10に対応したフォトダイ
オード31で電気信号として検出される。従って光検出
機能も同一基板内、つまり同一チップ内で有することが
できる。また、ファブリ-ペロー干渉計10とフォトダ
イオード31との組がアレイになっていることから、マ
ルチチャネルで信号を受けることができる。
In the second embodiment, as in the first embodiment, the center wavelength of the transmitted light can be arbitrarily controlled by arbitrarily changing the air gap 13 of the Fabry-Perot interferometer 10. Therefore, even if the incident light 6 including a plurality of wavelengths is incident, only the light having the selected center wavelength is detected as an electric signal by the photodiode 31 corresponding to the Fabry-Perot interferometer 10. Therefore, the light detection function can be provided in the same substrate, that is, in the same chip. In addition, since the Fabry-Perot interferometer 10 and the photodiode 31 are arranged in an array, signals can be received in multiple channels.

【0038】なお、第1又は第2の実施の形態におい
て、エアギャップ13は低屈折率の材質からなる固定中
間層に置き換えることもできる。その場合は、各ファブ
リ-ペロー干渉計10の中間層厚をそれぞれ異なった層
厚に調整し、透過する光の中心波長を各ファブリ-ペロ
ー干渉計10毎に異なるように選択する。
In the first or second embodiment, the air gap 13 can be replaced with a fixed intermediate layer made of a material having a low refractive index. In that case, the intermediate layer thickness of each Fabry-Perot interferometer 10 is adjusted to a different layer thickness, and the center wavelength of the transmitted light is selected to be different for each Fabry-Perot interferometer 10.

【0039】図7は第3の実施の形態であって、分波器
と光検出器、さらに変調器を一体化した構造の概略を示
している。但し、この図7は、複数素子配列したアレイ
のうちの1素子を抜き出したものである。この図7の装
置は、Si基板1上に第1及び第2(下部及び上部)の
分布型ブラグ反射器11,12からなる分波用ファブリ
-ペロー干渉計10をアレイとして集積した第1の実施
の形態と同様の構造を持つ分波用アレイ部40と、別の
Ge基板1AにPN接合フォトダイオード31が作製さ
れていて、その上に第3及び第4(下部及び上部)の分
布型ブラグ反射器11A,12Aからなる変調用ファブ
リ-ペロー干渉計10Aをアレイとして集積した第2の
実施の形態と同様の構造を持つ変調用アレイ部50と具
備し、変調用アレイ部50の光入射側に前記分波用アレ
イ部40を重ねて配置している。
FIG. 7 shows a third embodiment, schematically showing a structure in which a duplexer, a photodetector and a modulator are integrated. However, FIG. 7 shows one element extracted from an array in which a plurality of elements are arranged. The device shown in FIG. 7 includes a demultiplexing fabric comprising first and second (lower and upper) distributed Bragg reflectors 11 and 12 on a Si substrate 1.
-A demultiplexing array unit 40 having the same structure as that of the first embodiment in which the Perot interferometer 10 is integrated as an array, and a PN junction photodiode 31 on another Ge substrate 1A are manufactured. Modulation array unit having a structure similar to that of the second embodiment in which modulation Fabry-Perot interferometers 10A comprising third and fourth (lower and upper) distributed Bragg reflectors 11A and 12A are integrated as an array. The demultiplexing array unit 40 is arranged on the light incident side of the modulation array unit 50.

【0040】分波用アレイ部40の各分波用ファブリ-
ペロー干渉計10において、上部分布型ブラグ反射器1
2は下部分布型ブラグ反射器11に対して可撓性アーム
で支持されたメンブレン構造となっており、上部分布型
ブラグ反射器12上にはこれを静電力によって基板側に
引き寄せるための可動側駆動用電極15が作製してあ
り、これと対向する基板位置に、固定側駆動用電極14
が作製してある。固定側駆動用電極14と可動側駆動用
電極15とは分波用駆動手段としての静電アクチュエー
タを構成しており、固定側及び可動側駆動用電極14,
15間への波長選択用制御電圧E1(直流電圧)の印加
により上部分布型ブラグ反射器12を静電力で基板側に
引き寄せてエアギャップ13を調整でき、任意の波長を
選択できる。
Each demultiplexing fabric of the demultiplexing array section 40
In the Perot interferometer 10, the upper distributed Bragg reflector 1
2 has a membrane structure supported by a flexible arm with respect to the lower distributed Bragg reflector 11, and has a movable side on the upper distributed Bragg reflector 12 for attracting it to the substrate side by electrostatic force. A drive electrode 15 is manufactured, and a fixed-side drive electrode 14 is provided at a substrate position facing the drive electrode 15.
Has been produced. The fixed-side drive electrode 14 and the movable-side drive electrode 15 constitute an electrostatic actuator as a demultiplexing drive unit, and the fixed-side and movable-side drive electrodes 14,
By applying the wavelength-selecting control voltage E1 (DC voltage) to the gap 15, the upper distributed Bragg reflector 12 can be attracted toward the substrate by electrostatic force to adjust the air gap 13, and an arbitrary wavelength can be selected.

【0041】また、分波用アレイ部40の基板1背面に
は反射防止のための無反射コート膜41が形成されてい
る。
An anti-reflection coating film 41 for preventing reflection is formed on the back surface of the substrate 1 of the demultiplexing array section 40.

【0042】前記変調用アレイ部50の各分波用ファブ
リ-ペロー干渉計10Aにおいて、上部分布型ブラグ反
射器12Aは下部分布型ブラグ反射器11Aに対して可
撓性アームで支持されたメンブレン構造となっており、
上部分布型ブラグ反射器12A上にはこれを静電力によ
って基板側に引き寄せるための可動側駆動用電極15A
が作製してあり、これと対向する基板位置に、固定側駆
動用電極14Aが作製してある。固定側駆動用電極14
Aと可動側駆動用電極15Aとは変調用駆動手段として
の静電アクチュエータを構成しており、固定側及び可動
側駆動用電極14A,15A間への変調用制御電圧E2
(変調用信号電圧)の印加により上部分布型ブラグ反射
器12Aを振動させ、光変調を実行することができる。
但し、変調を行わず、光検知を行うときは、E2に波長
選択のための直流電圧を用いる。
In each of the demultiplexing Fabry-Perot interferometers 10A of the modulation array section 50, the upper distributed Bragg reflector 12A has a membrane structure supported by a flexible arm with respect to the lower distributed Bragg reflector 11A. It is,
On the upper distributed Bragg reflector 12A, a movable-side driving electrode 15A for drawing it toward the substrate by electrostatic force
Is formed, and a fixed-side drive electrode 14A is formed at a position of the substrate opposed to this. Fixed side drive electrode 14
A and the movable-side drive electrode 15A constitute an electrostatic actuator as a drive means for modulation, and a modulation control voltage E2 applied between the fixed-side and movable-side drive electrodes 14A and 15A.
By applying the (modulation signal voltage), the upper distributed Bragg reflector 12A can be vibrated to execute light modulation.
However, when light detection is performed without performing modulation, a DC voltage for wavelength selection is used for E2.

【0043】図7に示した素子の機能を簡単に図8のブ
ロックダイアグラムに示す。同図(A)の光を受信する
場合には、積み重ねた上側の分波用アレイ部40のファ
ブリ-ペロー干渉計10のエアギャップ13を波長選択
用制御電圧E1(直流電圧)の印加により制御し、入射
光信号44(波長λ1〜λn)のうち透過する光信号の
中心波長λiを選択する。そして、変調用アレイ部50
におけるフォトダイオード31上に集積したファブリ-
ペロー干渉計10Aも同じ波長λiの光を透過させるよ
うに制御電圧E2(直流電圧)でエアギャップ13Aを
制御する。これによって、波長λiの光強度に対応した
電気信号46が得られ、図7の素子がアレイとなってい
ることから、第2の実施の形態と同様にマルチチャネル
で信号を受けることができる。
The function of the device shown in FIG. 7 is briefly shown in the block diagram of FIG. In the case of receiving the light shown in FIG. 7A, the air gap 13 of the Fabry-Perot interferometer 10 of the stacked upper demultiplexing array unit 40 is controlled by applying the wavelength selection control voltage E1 (DC voltage). Then, the center wavelength λi of the transmitted optical signal is selected from the incident optical signals 44 (wavelengths λ 1 to λn). The modulation array unit 50
Integrated on photodiode 31 at
The Perot interferometer 10A also controls the air gap 13A with the control voltage E2 (DC voltage) so as to transmit light of the same wavelength λi. As a result, an electric signal 46 corresponding to the light intensity of the wavelength λi is obtained, and since the elements shown in FIG. 7 are arranged in an array, signals can be received in multi-channels as in the second embodiment.

【0044】図8(B)の光信号の送信の場合、これは
反射光信号45に情報をのせて戻すことを意味するが、
以下のように働く。積み重ねた上側の分波用アレイ部4
0のファブリ-ペロー干渉計10は、波長選択用制御電
圧E1の印加によるエアギャップ13の制御で入射光信
号44(波長λ1〜λn)のうち透過する光信号の中心
波長λiを選択する。そして、変調用アレイ部50にお
けるフォトダイオード31上に集積したファブリ-ペロ
ー干渉計10Aには送信する情報に対応する交流電圧の
変調用制御電圧E2を印加して上側の分布型ブラグ反射
器12Aを振動させる。これにより上部の分波用アレイ
部40のフィルタとして機能する下部分布型ブラグ反射
器11、エアギャップ13、上部分布型ブラグ反射器1
2を通過してきた入射光信号44はここで変調されて戻
っていく。例えば、変調器として用いるファブリ-ペロ
ー干渉計10Aを5MHz程度で振動させることで、反
射光信号45に情報を与えることができる。
In the case of transmitting the optical signal shown in FIG. 8B, this means that information is put back on the reflected optical signal 45, but
It works as follows. Stacked upper demultiplexing array unit 4
The zero Fabry-Perot interferometer 10 selects the center wavelength λi of the transmitted optical signal among the incident optical signals 44 (wavelengths λ 1 to λn) by controlling the air gap 13 by applying the wavelength selection control voltage E1. Then, a modulation control voltage E2 of an AC voltage corresponding to information to be transmitted is applied to the Fabry-Perot interferometer 10A integrated on the photodiode 31 in the modulation array unit 50, and the distributed Bragg reflector 12A on the upper side is applied. Vibrate. Thereby, the lower distributed Bragg reflector 11, the air gap 13, and the upper distributed Bragg reflector 1 functioning as a filter of the upper demultiplexing array unit 40.
The incident light signal 44 passing through 2 is modulated here and returns. For example, information can be given to the reflected light signal 45 by oscillating the Fabry-Perot interferometer 10A used as a modulator at about 5 MHz.

【0045】従って、この構造を通信のターミナル側で
用いると、入力してきた光に信号をのせて反射させるこ
とができるので、ターミナル側に高価な光源がなくとも
ターミナル側から信号を送ることができるという利点が
ある。
Therefore, when this structure is used on the communication terminal side, a signal can be put on the input light and reflected, so that the signal can be transmitted from the terminal side even if there is no expensive light source on the terminal side. There is an advantage.

【0046】本実施の形態では、フォトダイオード自体
の特性は特に考慮していないので、前述のように単純な
PN接合フォトダイオードとしているが、もちろんフォ
トダイオード自体の応答速度を良くするため、PINフ
ォトダイオードを形成して用いることもできる。
In the present embodiment, the characteristics of the photodiode itself are not particularly taken into consideration, so that a simple PN junction photodiode is used as described above. Of course, in order to improve the response speed of the photodiode itself, the PIN photodiode is used. A diode may be formed and used.

【0047】この第3の実施の形態によれば、特定の光
を選択して受光する光検出器として機能させることが可
能であり、さらに、特定の光を選択して反射させ、反射
光を変調可能な光変調器としても機能する。従って同一
チップ内に光検出器と、変調器、分波器を集積化できる
多波長フィルタアレイを構成できる。とくに、入力して
きた光に信号をのせて反射させることができるので、タ
ーミナル側に高価な光源がなくともターミナル側から信
号を送ることができるという利点がある。
According to the third embodiment, it is possible to function as a photodetector that selects and receives specific light, and further selects and reflects specific light, and reflects reflected light. It also functions as an optical modulator that can be modulated. Therefore, a multi-wavelength filter array in which a photodetector, a modulator, and a duplexer can be integrated in the same chip can be configured. In particular, since a signal can be put on the input light and reflected, there is an advantage that the signal can be sent from the terminal side even if there is no expensive light source on the terminal side.

【0048】なお、第3の実施の形態において、分波用
アレイ部40のエアギャップを互いに厚さの異なる低屈
折率材の固定中間層に置き換えることができる。
In the third embodiment, the air gap of the demultiplexing array section 40 can be replaced with a fixed intermediate layer of a low-refractive index material having different thicknesses.

【0049】第1の実施の形態や第2の実施の形態で
は、素子数が8個の場合を図示しており、ギャップを調
整して8つの波長の光を選択して透過させる例を示して
いるが、もちろん、この素子数は増やすことも減らすこ
とも可能である。第3の実施の形態においても、アレイ
を構成する素子数は適宜増減可能である。
In the first and second embodiments, the case where the number of elements is eight is illustrated, and an example is shown in which the gap is adjusted to selectively transmit light of eight wavelengths. However, of course, the number of elements can be increased or decreased. Also in the third embodiment, the number of elements constituting the array can be appropriately increased or decreased.

【0050】各実施の形態の分布型ブラグ反射器におい
て、高屈折率膜としてSiN膜、低屈折率膜としてSi
ON膜を例示したが、低屈折率膜としてSiO2膜を用
いてもよい。また、分波対象の光を透過させる材質であ
れば、他の膜構成とすることも可能である。
In the distributed Bragg reflector of each embodiment, a SiN film is used as the high refractive index film and a SiN film is used as the low refractive index film.
Although the ON film has been exemplified, an SiO 2 film may be used as the low refractive index film. Further, any other film configuration may be used as long as the material allows transmission of light to be demultiplexed.

【0051】以上本発明の実施の形態について説明して
きたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記
載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当
業者には自明であろう。
Although the embodiments of the present invention have been described above, it is obvious to those skilled in the art that the present invention is not limited to the embodiments and various modifications and changes can be made within the scope of the claims. There will be.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る多波
長フィルタアレイによれば、マイクロマシニングにより
作製した、エアギャップを介してなる2つの分布型ブラ
グ反射器をミラーとするファブリ-ペロー干渉計を、波
長フィルタとして用い、これをアレイ化することによ
り、波長分解能に優れた分波器を小型化できる。また、
受光素子と集積化することにより、光検出機能も併せ持
つことができる。さらに、異なる基板に作製した波長フ
ィルタを重ねて用いることにより、分波器、変調器、光
検出器等の機能を一体化することができる。
As described above, according to the multi-wavelength filter array according to the present invention, Fabry-Perot interference using two distributed Bragg reflectors formed by micromachining and formed through an air gap as mirrors. By using the meter as a wavelength filter and forming an array of the filters, a duplexer having excellent wavelength resolution can be miniaturized. Also,
By integrating with a light receiving element, a light detecting function can also be provided. Further, by overlapping and using wavelength filters manufactured on different substrates, functions such as a duplexer, a modulator, and a photodetector can be integrated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る多波長フィルタアレイの第1の実
施の形態であって光分波器を構成した場合を示す正断面
図である。
FIG. 1 is a front sectional view of a first embodiment of a multi-wavelength filter array according to the present invention, showing a case where an optical demultiplexer is configured.

【図2】第1の実施の形態の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the first embodiment.

【図3】第1の実施の形態におけるファブリ-ペロー干
渉計部分の構成を示す拡大断面図である。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view illustrating a configuration of a Fabry-Perot interferometer according to the first embodiment.

【図4】第1の実施の形態におけるファブリ-ペロー干
渉計の積層数と波長分解能との関係を示すグラフであ
る。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the number of layers of the Fabry-Perot interferometer and the wavelength resolution in the first embodiment.

【図5】第1の実施の形態におけるファブリ-ペロー干
渉計のエアギャップを変化させたときの波長と透過光強
度の関係を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the wavelength and the transmitted light intensity when the air gap of the Fabry-Perot interferometer according to the first embodiment is changed.

【図6】本発明の第2の実施の形態であって光分波器と
光検出器とを集積した構成を示す正断面図である。
FIG. 6 is a front sectional view showing a configuration in which an optical demultiplexer and a photodetector are integrated according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施の形態であって光分波器、
光検出器並びに光変調器を集積した構成を示す正断面図
である。
FIG. 7 is a third embodiment of the present invention, which is an optical demultiplexer;
FIG. 3 is a front sectional view showing a configuration in which a photodetector and a light modulator are integrated.

【図8】第3の実施の形態の動作を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing the operation of the third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1A 基板 3 レンズ系 4,5 光ファイバー 10,10A ファブリ-ペロー干渉計 11,11A,12,12A 分布型ブラグ反射器 13,13A エアギャップ 14,14A 固定側駆動用電極 15,15A 可動側駆動用電極 20 シリコンナイトライド膜 21 シリコンオキシナイトライド膜 31 フォトダイオード 40 分波用アレイ部 41 無反射コート膜 50 変調用アレイ部 1, 1A substrate 3 lens system 4, 5 optical fiber 10, 10A Fabry-Perot interferometer 11, 11A, 12, 12A distributed Bragg reflector 13, 13A air gap 14, 14A fixed-side drive electrode 15, 15A movable-side drive Electrode for 20 Silicon nitride film 21 Silicon oxynitride film 31 Photodiode 40 Array part for demultiplexing 41 Anti-reflection coating film 50 Array part for modulation

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 篠浦 治 東京都中央区日本橋一丁目13番1号ティー ディーケイ株式会社内 Fターム(参考) 2H041 AA02 AA21 AB10 AB14 AB15 AB16 AB38 AC06 AZ03 AZ05 AZ08  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Osamu Shinoura 1-13-1 Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo TDC Corporation F-term (reference) 2H041 AA02 AA21 AB10 AB14 AB15 AB16 AB38 AC06 AZ03 AZ05 AZ08

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板に集積された第1及び第2の分布型
ブラグ反射器からなるファブリ-ペロー干渉計が複数個
当該基板に配列され、前記第1及び第2の分布型ブラグ
反射器を隔てる距離がそれぞれ可変制御自在又は互いに
異なる値に設定されていることを特徴とする多波長フィ
ルタアレイ。
1. A plurality of Fabry-Perot interferometers comprising first and second distributed Bragg reflectors integrated on a substrate are arranged on the substrate, and the first and second distributed Bragg reflectors are arranged on the substrate. A multi-wavelength filter array, wherein the separation distances are variably controllable or set to different values.
【請求項2】 第1の基板に集積された第1及び第2の
分布型ブラグ反射器からなる分波用ファブリ-ペロー干
渉計が複数個当該第1の基板に配列され、前記第1及び
第2の分布型ブラグ反射器を隔てる距離がそれぞれ可変
制御自在又は互いに異なる値に設定されている分波用ア
レイ部と、 第2の基板に集積された第3及び第4の分布型ブラグ反
射器からなる変調用ファブリ-ペロー干渉計が複数個当
該第2の基板に配列され、前記第4の分布型ブラグ反射
器を変調用信号で振動させる変調用駆動手段が設けられ
てなる変調用アレイ部とを備え、 前記変調用アレイ部の光入射側に前記分波用アレイ部を
配置したことを特徴とする多波長フィルタアレイ。
2. A plurality of demultiplexing Fabry-Perot interferometers comprising first and second distributed Bragg reflectors integrated on a first substrate are arranged on the first substrate, wherein the first and second distributed Fabry-Perot interferometers are arranged on the first substrate. A demultiplexing array unit in which the distance separating the second distributed Bragg reflector is set to be variably controllable or different from each other; third and fourth distributed Bragg reflectors integrated on a second substrate Array comprising a plurality of modulator Fabry-Perot interferometers each of which is arranged on the second substrate, and a modulation driving means for oscillating the fourth distributed Bragg reflector with a modulation signal. A multi-wavelength filter array, characterized in that the branching array unit is arranged on the light incident side of the modulation array unit.
【請求項3】 前記第1及び第2の分布型ブラグ反射器
を隔てる距離をそれぞれ独立に可変制御する分波用駆動
手段が設けられている請求項1又は2記載の多波長フィ
ルタアレイ。
3. The multi-wavelength filter array according to claim 1, further comprising a demultiplexing drive unit that independently and variably controls a distance separating the first and second distributed Bragg reflectors.
【請求項4】 前記基板がゲルマニウム基板であり、該
ゲルマニウム基板に形成されたフォトダイオード上に前
記ファブリ-ペロー干渉計が集積されている請求項1,
2又は3記載の多波長フィルタアレイ。
4. The method according to claim 1, wherein the substrate is a germanium substrate, and the Fabry-Perot interferometer is integrated on a photodiode formed on the germanium substrate.
4. The multi-wavelength filter array according to 2 or 3.
【請求項5】 前記分布型ブラグ反射器を構成する各膜
の膜厚が、各々の膜の屈折率n、選択する光の中心波長
λに対してλ(1+2m)/4n(但し、m:0又は自
然数)であり、前記ファブリ-ペロー干渉計をなす前記
分布型ブラグ反射器相互を隔てる距離がλ/2n0(但
し、n0:前記分布型ブラグ反射器相互を隔てる媒質の
屈折率)である請求項1,2,3又は4記載の多波長フ
ィルタアレイ。
5. The film thickness of each film constituting the distributed Bragg reflector is λ (1 + 2m) / 4n (where m: 1) with respect to the refractive index n of each film and the center wavelength λ of light to be selected. 0 or a natural number), and the distance separating the distributed Bragg reflectors forming the Fabry-Perot interferometer is λ / 2n 0 (where n 0 is the refractive index of the medium separating the distributed Bragg reflectors). The multi-wavelength filter array according to claim 1, 2, 3, or 4.
【請求項6】 前記分布型ブラグ反射器が、高屈折率の
シリコンナイトライド膜と低屈折率のシリコンオキサイ
ド又はシリコンオキシナイトライド膜からなる請求項
1,2,3,4又は5記載の多波長フィルタアレイ。
6. The multi-layer reflector according to claim 1, wherein said distributed Bragg reflector comprises a high refractive index silicon nitride film and a low refractive index silicon oxide or silicon oxynitride film. Wavelength filter array.
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