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公開番号2024125848
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-19
出願番号2023033949
出願日2023-03-06
発明の名称導波路型分光器
出願人古河電気工業株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類G02B 6/12 20060101AFI20240911BHJP(光学)
要約【課題】高機能であって小型化に適する導波路型分光器を提供すること。
【解決手段】導波路型分光器は、第1アレイ導波路回折格子と第2アレイ導波路回折格子とを含む複数のアレイ導波路回折格子と、入力された光を分割してまたは該光の経路を切り換えて、前記複数のアレイ導波路回折格子の入力側スラブ導波路の少なくとも一つに出力する光分岐部と、が集積された導波路基板と、前記複数のアレイ導波路回折格子の出力側スラブ導波路のそれぞれから出力された分光光を受光する光検出素子アレイと、を備え、前記複数のアレイ導波路回折格子の出力側スラブ導波路と前記光検出素子アレイとは、前記導波路基板の第1側面において対向している。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１アレイ導波路回折格子と第２アレイ導波路回折格子とを含む複数のアレイ導波路回折格子と、入力された光を分割してまたは該光の経路を切り換えて、前記複数のアレイ導波路回折格子の入力側スラブ導波路の少なくとも一つに出力する光分岐部と、が集積された導波路基板と、
前記複数のアレイ導波路回折格子の出力側スラブ導波路のそれぞれから出力された分光光を受光する光検出素子アレイと、
を備え、
前記複数のアレイ導波路回折格子の出力側スラブ導波路と前記光検出素子アレイとは、前記導波路基板の第１側面において対向している
導波路型分光器。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記第２アレイ導波路回折格子は、動作波長範囲、動作波長範囲の幅、および分解能の少なくとも一つが前記第１アレイ導波路回折格子とは異なる
請求項１に記載の導波路型分光器。
【請求項３】
前記光検出素子アレイは、前記複数のアレイ導波路回折格子の分光方向に沿って配列された複数の光検出素子を有しており、
前記光検出素子アレイは、前記第１アレイ導波路回折格子からの分光光を受光する第１受光領域と、前記第２アレイ導波路回折格子からの分光光を受光する第２受光領域とを有し、
前記第２受光領域に存在する前記光検出素子は、前記第１受光領域に存在する前記光検出素子において受光感度が低い低感度受光領域で受光するまたは前記光検出素子によって受光されない波長の光を、受光感度が高い高感度受光領域で受光するように配列されている
請求項１に記載の導波路型分光器。
【請求項４】
前記低感度受光領域は前記光検出素子における受光面の周縁領域または互いに隣接する前記光検出素子の境界であり、前記高感度受光領域は前記光検出素子における受光面の前記周縁領域よりも中央に近い中央領域である
請求項３に記載の導波路型分光器。
【請求項５】
前記導波路基板は、前記第１側面において前記光検出素子アレイが取り付けられる取付領域と、前記第１側面と対向する第２側面とを有し、
前記導波路基板の側面において、前記取付領域を前記第２側面へ投影した投影領域から外れた領域に設けられた光入力部をさらに備える
請求項１に記載の導波路型分光器。
【請求項６】
前記導波路基板の側面と、前記複数のアレイ導波路回折格子の入力側スラブ導波路の入力側とに接続された第１導波路を備える
請求項１に記載の導波路型分光器。
【請求項７】
前記光分岐部の出力側と、前記光検出素子アレイとに、前記複数のアレイ導波路回折格子を経由せずに接続された第２導波路を備える
請求項１に記載の導波路型分光器。
【請求項８】
前記導波路基板の側面と、前記複数のアレイ導波路回折格子の入力側スラブ導波路の少なくとも一つの出力側とに接続された第３導波路を備える
請求項１に記載の導波路型分光器。
【請求項９】
前記導波路基板の側面に設けられた光入力部と、
前記光入力部と隣接して２つの入出力部が設けられた折り返し構造の第４導波路と、
前記光入力部と前記第４導波路の前記２つの入出力部とのそれぞれに接続する３つの光ファイバを有する光ファイバアレイと、
前記光ファイバアレイを保持する保持部と、
を備える請求項１に記載の導波路型分光器。
【請求項１０】
前記第１アレイ導波路回折格子と前記第２アレイ導波路回折格子とは１つの入力側スラブ導波路を共有している
請求項１に記載の導波路型分光器。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、導波路型分光器に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
一般的な分光器は、回折格子やプリズムなどの空間光学系の光部品で構成されているものが多い。これに対して、アレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）を用いて分光を行う光信号モニタが開示されている（特許文献１）。ＡＷＧを用いて分光を行う構成は機器の小型化の際に有利である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第４０９９６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＡＷＧを用いた分光器において機能を高めようとした場合、小型化がし難い場合がある。たとえば、広い動作波長範囲と高い分解能とを両立しようとする場合、動作波長範囲と分解能とはトレードオフの関係にあるため、ＡＷＧが大型化するという問題がある。また、このような大型のＡＷＧは製造が困難である場合がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高機能であって小型化に適する導波路型分光器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様は、第１アレイ導波路回折格子と第２アレイ導波路回折格子とを含む複数のアレイ導波路回折格子と、入力された光を分割してまたは該光の経路を切り換えて、前記複数のアレイ導波路回折格子の入力側スラブ導波路の少なくとも一つに出力する光分岐部と、が集積された導波路基板と、前記複数のアレイ導波路回折格子の出力側スラブ導波路のそれぞれから出力された分光光を受光する光検出素子アレイと、を備え、前記複数のアレイ導波路回折格子の出力側スラブ導波路と前記光検出素子アレイとは、前記導波路基板の第１側面において対向している導波路型分光器である。
【０００７】
前記第２アレイ導波路回折格子は、動作波長範囲、動作波長範囲の幅、および分解能の少なくとも一つが前記第１アレイ導波路回折格子とは異なってもよい。
【０００８】
前記光検出素子アレイは、前記複数のアレイ導波路回折格子の分光方向に沿って配列された複数の光検出素子を有しており、前記光検出素子アレイは、前記第１アレイ導波路回折格子からの分光光を受光する第１受光領域と、前記第２アレイ導波路回折格子からの分光光を受光する第２受光領域とを有し、前記第２受光領域に存在する前記光検出素子は、前記第１受光領域に存在する前記光検出素子において受光感度が低い低感度受光領域で受光するまたは前記光検出素子によって受光されない波長の光を、受光感度が高い高感度受光領域で受光するように配列されていてもよい。
【０００９】
前記低感度受光領域は前記光検出素子における受光面の周縁領域または互いに隣接する前記光検出素子の境界であり、前記高感度受光領域は前記光検出素子における受光面の前記周縁領域よりも中央に近い中央領域であってもよい。
【００１０】
前記導波路基板は、前記第１側面において前記光検出素子アレイが取り付けられる取付領域と、前記第１側面と対向する第２側面とを有し、前記導波路基板の側面において、前記取付領域を前記第２側面へ投影した投影領域から外れた領域に設けられた光入力部をさらに備えてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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