光學元件和光接收裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本文所討論的實施方式涉及光學元件和光接收裝置。
【背景技術】
[0002]諸如波長復用/解復用元件的光學元件被用于光通信和光學互聯。作為一項有前途的大容量互聯技術，最近已經著手研究通過模式截面積(mode sect1nal area)為幾百平方微米(μπι) X幾百平方微米(ym)的硅光子線波導來傳輸光信號以通過波分復用(WDM)提高處理容量。當在光接收部中解復用WDM光信號時，歸因于硅光子線波導的結構各向異性的偏振分量之間的特性變化是應用中的一個嚴重的問題，因為通常在光信號的傳輸通道中的偏振狀態不是保持恒定的。已經提出了旨在抑制歸因于硅光子線波導的結構各向異性的影響的、具有WDM偏振分集結構的MRR(微環諧振器)型光波長濾波器。
[0003]然而，以上所描述的常規的MRR型光波長濾波器存在其適用范圍非常有限的問題。例如，它在低損耗以及寬傳輸帶寬方面表現優異的延遲干涉儀(DMZ1:延遲馬赫曾德干涉儀)以多級連接的波長復用/解復用器中并不適用。
[0004]專利文獻1:日本公開特許公報第2009-244326號。
【發明內容】
[0005]實施方式的一個目的在于提供一種能夠抑制輸入光的偏振狀態的影響并且適用范圍廣泛的光學元件和光接收裝置。
[0006]根據實施方式的一個方面，一種光學元件包括:根據偏振面將從輸入端口輸入的光分成第一信號和第二信號的偏振分光器；將從偏振分光器輸出的第二信號的偏振面旋轉90度的偏振旋轉器；組合從偏振分光器輸出的第一信號和從偏振旋轉器輸出的第二信號并且將所得的信號分成具有相等幅度的第三信號和第四信號的第一光耦合器；控制第三信號的相位的相位控制器；以及組合從相位控制器輸出的第三信號和從第一光耦合器輸出的第四信號并且將所得的信號分成具有相等幅度的第五信號和第六信號的第二光耦合器。
[0007]根據實施方式的另一個方面，一種光接收裝置包括:光學元件；將第六信號解復用成多個波長的信號的延遲干涉儀型復用/解復用器；以及接收多個波長的信號的光接收器。
【附圖說明】
[0008]圖1是示出了根據參考示例的復用/解復用器的結構的示圖；
[0009]圖2是示出了根據第一實施方式的光學元件的結構的示圖；
[0010]圖3A是示出了第一實施方式中的偏振消光比和相位變化之間的關系的示圖；
[0011]圖3B是示出了第一實施方式中的偏振消光比和額外損耗(excessive loss)之間的關系的不圖；
[0012]圖4A是示出了波導的截面結構的示例的示圖；
[0013]圖4B是示出了波導的截面結構的另一個示例的示圖；
[0014]圖5是示出了相位控制器的截面結構的示例的示圖；
[0015]圖6是示出了根據第二實施方式的光學元件的結構的示圖；
[0016]圖7是示出了光電二極管的截面結構的示例的示圖；以及
[0017]圖8是示出了根據第三實施方式的光接收裝置的結構的示圖。
【具體實施方式】
[0018](參考示例)
[0019]本申請的發明人在參考MRR型光波長濾波器的同時已經發現復用/解復用器適用于DMZI型元件。圖1是示出了根據參考示例的復用/解復用器的結構的示圖。
[0020]如圖1所不，參考不例包括將WDM光信號的偏振分量分成橫向電場(TE)信號(TE模式的光)和橫向磁場(TM)信號(TM模式的光)的偏振分光器(PBS)501，和將TM信號轉換成TE信號(TE*信號)的偏振旋轉器(PR)504。參考示例包括將TE信號解復用為四個波長信號的DMZI型解復用器511和將TE*信號解復用為四個波長信號的DMZI型解復用器512。采用波導502將解復用器511連接到偏振分光器501，并且采用波導503經由偏振旋轉器504將解復用器512連接到偏振分光器501。參考示例包括包含四個不同檢測波長的光電二極管521-524的光接收器520，并且來自解復用器511的波長信號和來自解復用器512的波長信號被分別地輸入到光電二極管521-524。
[0021]參考示例適用于DMZI型元件。然而，因為DMZI型元件僅具有一個輸入端口，參考示例需要處理TE信號的解復用器511和處理TE*信號的解復用器512，這不可避免地導致與常規的MRR型光波長濾波器相比整個元件的尺寸較大。與常規的MRR型波長濾波器中配備的兩個復用/解復用元件相比，使解復用器511和解復用器512的元件特性一致并不容易。由于需要將波長信號復用以便將來自解復用器511和解復用器512的信號輸入到光電二極管521-524，兩個偏振信號之間的偏移量調整同樣是不可缺少的。因此，需要復雜的調整以實現穩定的操作。
[0022]作為進一步研究的成果，發明人提出了以下各種實施方式。在下文中，將參考附圖具體地描述各種實施方式。
[0023](第一實施方式)
[0024]首先，將描述第一實施方式。圖2是示出了根據第一實施方式的光學元件的結構的示圖。
[0025]如圖2所示，根據第一實施方式的光學元件100包括根據偏振面將從輸入端口輸入的光(輸入光)分成TE信號和TM信號的偏振分光器101。光學元件100包括將從偏振分光器101輸出的TM信號的偏振面旋轉90度以便將TM信號轉換成TE*信號的偏振旋轉器104。光學兀件100包括組合從偏振分光器101輸出的TE信號和從偏振旋轉器104輸出的TE*信號的光耦合器105。采用波導102和波導103將光耦合器105的輸入側連接到偏振分光器101，并且偏振旋轉器104在波導103上。TE信號通過波導102傳播，而TM信號和TE*信號通過波導103傳播。波導107和波導108與光耦合器105的輸出側連接。例如，波導107的光學路徑長度等于波導108的光學路徑長度。光耦合器105組合輸入的TE信號和TE*信號，將所得的信號分成具有相等幅度的信號，并且將這些信號輸出到波導107和波導108。波導107和波導108與光耦合器106的輸入側連接，并且在波導107上具有相位控制器109。光耦合器106將通過波導107并且從相位控制器109輸出的信號以及通過波導108傳播的信號進行組合，并且將所得的信號分成具有相等幅度的兩個信號，并且光耦合器106的輸出信號從輸出端口 111和輸出端口 112輸出到外面。光親合器105和光親合器106例如是3dB光耦合器。相位控制器109例如包括微加熱器。通過波導102傳播的信號是第一信號的示例，通過波導103傳播的信號是第二信號的示例，通過波導107傳播的信號是第三信號的示例，通過波導108傳播的信號是第四信號的示例。輸出到輸出端口 112的信號是第五信號的示例，輸出到輸出端口 111的信號是第六信號的示例，光耦合器105是第一光親合器的不例，光親合器106是第二光親合器的不例。
[0026]在光學元件100中，輸入到光耦合器105的TE信號和TE*信號之間的強度比取決于輸入光的偏振分量(TE信號和TM信號)的比。從光親合器105輸出到波導107和波導108的信號的幅度彼此相等，但如果將它們直接地輸入到光耦合器106，則從輸出端口 111輸出的信號的強度和從輸出端口 112輸出的信號的強度是不穩定的。在這個實施方式中，相位控制器109控制通過波導107傳播的信號的相位，使得該信號變得與通過波導108傳播的信號(第四信號)相位相同或者相位相反。例如，當在輸入光中TM信號的比高于TE信號的比時，根據輸入光的TM信號的比(偏振比)給予通過波導107傳播的信號-1 π弧度至-0.5 31弧度的相位變化，如圖3A中所示。這里，負偏振比指示TM模的比更高，而正偏振比指示TE模的比更高。隨著TE信號的比的增加，給予通過波導107傳播的信號-0.5 π弧度至-On弧度的相位變化。結果，如圖3Β中所示，可以減少額外損耗以從輸出端口 111輸出穩定的信號。在這種情況下，例如可以通過相位控制器109中微加熱器的溫度來調整相位變化的量。
[0027]如上所述，根據光學元