JP2008275653A - 光反射器及び光システム - Google Patents

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Abstract

【課題】 光フィルタの配置の厳密さを緩和すると共に、入出力ポートと反射部材とを平行に配置したときの短尺化を可能にする光反射器及び光システムを提供する。
【解決手段】 本発明による光反射器は、基板の上に形成され、光が入射及び出射する入出射端面(16)と、所定の波長の光を反射する反射部材(12)が設置される反射端面(18)を有する単一のマルチモード光導波路(2)と、入出射端面(16)内においてマルチモード光導波路(2)に接続された第１の光入出力手段(4,6)及び第２の光入出力手段(8,10)を有する。第１の光入出力手段(4)の第１の軸線(4d)及び第１の光入出力手段(8)の第２の軸線(8d)の入出射端面(16)における接線(4e,8e)は、互いに平行か、又は、反射端面(18)を越えてから交差する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光反射器及び光システムに関する。
特許文献１に開示されている交差型（直線光導波路型）光反射器を、図７を参照して説明する。図７は、交差型光反射器の概略図である。交差型光反射器１００は、互いに角度θで交差している第１の直線光導波路１０２及び第２の直線光導波路１０４と、２つの直線光導波路が交差している部分に設けられた反射部材であるミラー１０６とを有している。ミラー１０６は、その等価的な反射中心面１０６ａが上記直線光導波路１０２、１０４のそれぞれの光軸１０２ａ、１０４ａの交点１０８を通り且つ第１の直線光導波路１０２と第２の直線光導波路１０４とが反射中心面１０６ａに対して鏡像の関係になる向きに配置されている。
第１の直線光導波路１０２に入射された光は、ミラー１０６で反射して第２の直線光導波路１０４に伝搬される。
上述した特許文献１に開示されている交差型光反射器１００においては、ミラー１０６が上述した位置及び向きに配置されていれば、第１の直線光導波路１０２に入射された光は、光の波長の違いとは無関係に、ミラー１０６で反射され、第２の直線光導波路１０４に入射される。しかしながら、ミラー１０６が上述した位置及び向きから少しでもずれると、ミラー１０６で反射した光が第２の直線光導波路１０４に入射せず、第２の直線光導波路１０４への光の挿入損失が著しく増大する。第２の直線光導波路１０４への光の挿入損失を低減するためには、ミラー１０６を上述した位置及び向きに厳密に配置することが必要であり、これを実現するにはかなりの手間がかかる。
図８は、特許文献２に開示されている光反射器である。図８に示すように、光反射器１１０は、第１の光導波路１１２及び第２の光導波路１１４が分岐角θで交差して重なり合っている。この光反射器１１０では、重なり合っている部分である合流光導波路１１６の幅を広げ、選択的にはその長さを長くすることによって、合流光導波路１１６に光の干渉を生じさせ、それにより、ミラー又は反射膜１１８の配置の厳密さを回避している。
特開２００４−１７７８８２号公報（図１９） 特開平１１−２３７５１７号公報（図１０）
光反射器の入出力ポートをミラー１０６と平行に配置することが、光反射器と他の光モジュールとを接続するのに好ましい。特許文献１に開示されている光反射器１００において、入出力ポートをミラー１０６と平行に配置する場合、交差型光反射器が長尺化する。このことを、図９及び図１０を参照して詳細に説明する。図９及び図１０は、図７に示した交差型光反射器に入出力ポートを追加した交差型光反射器の概略図である。
図９に示すように、交差型光反射器１２０は、ミラー１０６で光導波路１０２、１０４が角度θで交差しているため、それぞれの入出力ポート１０２ｂ、１０４ｂをミラー１０６と平行に配置するためには、光導波路１０２、１０４に許容される最大の曲率半径Ｒを用いて角度θに応じた光の伝搬角度（経路）を調整する必要があり、角度θが大きいほど素子（光反射器）１１０の長さＬ０１が長くなってしまう問題があった。更に、入出力ポート１０２ｂ、１０４ｂをミラー１０６と平行にしたときのピッチＡが、それに接続する既存の光ファイバアレイのピッチＢよりも大きくなってしまう場合、図１０に示す交差型光反射器１３０のように、ピッチＡをＢに調整するためのＳ字形光導波路１３２などが必要となり、素子（光反射器）１３０の長さＬ０２が更に長尺化してしまう。例えば、角度θが１６°、曲率半径Ｒ＝２０ｍｍ、入出力ポートのピッチが２５０μｍの場合、光導波路１０２、１０４、１３２は、図１０に示す経路をとる。
また、特許文献２に開示されている光反射器１１０においても、分岐角θが小さくなるほど、ミラー又は反射膜１１８の配置の厳密さが緩和されるが、合流光導波路１１６の長さが長くなり、その結果、光反射器１１０が長尺化する。
そこで、本発明の目的は、反射部材の配置の厳密さを緩和でき、入出力ポートと反射部材とを平行に配置したときの短尺化を可能にする光反射器及び光システムを提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明による光システムは、基板の上に形成され、光が入射及び出射する入出射端面と、所定の波長の光を反射する反射部材が設置される反射端面と、を有する単一のマルチモード光導波路と、入出射端面内においてマルチモード光導波路に接続された第１の光入出力手段及び第２の光入出力手段と、を有し、第１の光入出力手段及び第２の光入出力手段はそれぞれ、第１の軸線及び第２の軸線を有し、入出射端面における第１の軸線の第１の接線及び第２の軸線の第２の接線は、互いに平行か、又は、マルチモード光導波路内を通って反射端面を越えてから交差することを特徴としている。
このように構成された光システムにおいて、第１の光入出力手段から光を入射すると、光は多モード光に分解されると共に、分解された光が相互に干渉し、それにより、光の強度分布に対応した干渉縞をマルチモード光導波路内に生じさせる。光の強度分布の山の位置は、光がマルチモード光導波路内を伝搬するにつれて、伝搬方向に対して横方向に移動する。反射部材の位置及び向きが設計通りであれば、光の強度分布の山の位置は、反射部材で反射した後、第２の光入出力手段の位置にくる。それにより、光が第２の光入出力手段に伝搬される。反射部材の位置等が少しずれた場合、光の強度分布の山の位置が第２の光入出力手段の位置からすこしずれるが、ほとんどの光が第２の光入出力手段に入射するので、従来技術の交差型光反射器と異なり、挿入損失が著しく増大することを防止することができる。その結果、ミラー等の反射部材の配置の厳密さを緩和できる。
また、第１の接線及び第２の接線は、互いに平行か、又は、マルチモード光導波路内を通って反射端面を越えてから交差するので、マルチモード光導波路の長さを短くすることができ、その結果、第１の光入出力手段及び第２の光入出力手段の入出力ポートと反射部材とを平行に配置したときの短尺化が可能になる。
ここで、第１の軸線の第１の接線と、第２の軸線の第２の接線とが、互いに平行とは、実質的に平行であることをいい、平行からのズレ量は０．２度未満であることが好ましい。また、基板としては、ガラス、石英等の無機材料基板、シリコン、ガリウムヒ素、アルミニウム、チタン等の半導体基板、金属材料、ポリイミド、ポリアミド等の高分子材料を用いた有機材料基板等の板状、フィルム状、シート状の部材が挙げられ、光導波路の一部が基板として機能するような一体構造であってもよい。
この光システムにおいて、反射端面は、入出射端面とほぼ平行であることが好ましい。
また、この光システムにおいて、好ましくは、反射部材を反射端面に設置するための溝、段部又は設置面が基板に設けられる。
また、上記光システムにおいて、好ましくは、第１及び第２の光入出力手段がシングルモード光導波路である。
また、上記目的を達成するために、本発明による反射器は、上記光システムの反射端面に反射部材が設置される。
本発明の反射器において、好ましくは、反射部材は、所定の波長の光を反射し、他の波長の光を透過してもよい。このような構成にすることで、合分波器を提供できる。また、所定の波長の光を所定の反射率で反射して、一部の光を透過させてもよい。このような構成とすることで、光パワーモニターを提供できる。
本発明による光反射器及び光システムにより、反射部材の配置の厳密さを緩和でき、入出力ポートと反射部材とを平行に配置したときの短尺化が可能になる。
以下、図面を参照して、本発明による光反射器の実施形態を説明する。なお図面を見やすくするために、以下に説明する図１及び図２において、光反射器の輪郭等を点線で描いた。
先ず、本発明による光反射器の第１の実施形態を説明する。図１は、本発明による光反射器の第１の実施形態であるＭＭＩ（Multi Mode Interference）型光反射器の概略図である。
図１に示すように、ＭＭＩ型光反射器１は、基板（図示せず）の上に形成され、光が入射及び出射する入出射端面１６及び反射端面１８を有する単一のマルチモード光導波路２と、マルチモード光導波路２の反射端面１８に設置された反射部材１２と、入出射端面１６内においてマルチモード光導波路２に接続された第１の光入出力手段である第１のシングルモード光導波路４及び第１の光ファイバー６、及び第２の光入出力手段である第２のシングルモード光導波路８及び第２の光ファイバー１０と、を有している。反射端面１８は、入出射端面１６とほぼ平行であることが好ましく、入出射端面１６と反射端面１８との間の平行度は、±５度以内であることが好ましい。
マルチモード光導波路２の平面形状は、ほぼ矩形である。また、マルチモード光導波路２は、矩形の一辺と平行に光の伝搬方向に延びる軸線１４を有している。マルチモード光導波路２は、Ｓｉ基板（図示せず）の上に積層式に形成されたコア２ａ及びクラッド２ｂを有し、コア２ａ及びクラッド２ｂは、ポリマーで形成されることが好ましい。
第１のシングルモード光導波路４及び第２のシングルモード光導波路８は、一方の端部がマルチモード光導波路２と接合位置１６において接続され、他方の端部、即ち、入出力ポート４ｃ、８ｃがそれぞれ第１の光ファイバー６及び第２の光ファイバー１０と接続されている。また、第１のシングルモード光導波路４及び第２のシングルモード光導波路８は、第１の光ファイバー６及び第２の光ファイバー１０の位置関係と、マルチモード光導波路２へ好適に接続配置される第１のシングルモード光導波路４及び第２のシングルモード光導波路８の位置関係とを満足する光学的接続が実現されるように配置されている。具体的には、第１の光ファイバー６と第２の光ファイバ１０との間隔は１００μｍ以上離れていることが好ましいのに対し、第１のシングルモード光導波路４及び第２のシングルモード光導波路８がマルチモード光導波路２に接続される間隔は１０μｍ程度であることが好ましいので、第１のシングルモード光導波路４及び第２のシングルモード光導波路８は、Ｓ字型をなして光学的に接続されることが好ましい。
第１のシングルモード光導波路４及び第２のシングルモード光導波路８はそれぞれ、第１の軸線４ｄ及び第２の軸線８ｄを有している。入出射端面１６における第１の軸線４ｄの第１の接線４ｅ及び第２の軸線８ｄの第２の接線８ｅは、互いに平行である。しかしながら、第１のシングルモード光導波路４及び第２のシングルモード光導波路８が入出射面１６に対して斜めに接続されてもよく、その場合、第１の接線４ｅ及び第２の接線８ｅは、角度θをなし、マルチモード光導波路２内を通って反射端面１８を越えてから交差するのがよい。θは、好ましくは０．５度以下であり、より好ましくは０．１〜０．３度であり、更に好ましくは０．１５〜０．２５度である。
第１のシングルモード光導波路４及び第２のシングルモード光導波路８はそれぞれ、マルチモード光導波路２と共にＳｉ基板（図示せず）の上に積層式に形成されたコア４ａ、８ａとクラッド４ｂ、８ｂとを有し、コア４ａ、８ａ及びクラッド４ｂ、８ｂは、ポリマーで形成されることが好ましい。
目的に応じて、第１のシングルモード光導波路４及び第２のシングルモード光導波路８と第１の光ファイバー６及び第２の光ファイバー１０との間に他の機能を有する光回路が集積されていてもよい。
第１の光ファイバー６及び第２の光ファイバー１０はそれぞれ、コア６ａ、１０ａ及びクラッド６ｂ、１０ｂを有している。第１の光ファイバー６及び第２の光ファイバー１０は、軸線１４に対してほぼ平行に（±５度の範囲内に）配置され、マルチモード光導波路２に接着剤等により固定されている。
反射部材１２は、誘電体多層膜で形成されていることが好ましいが、光を反射できれば、その材料は任意であり、所定の波長の光を反射してその他の波長の光を透過する光フィルタであってもよいし、全ての波長の光を反射する金属面であってもよい。金属を使用する場合には、金を使用することが反射率の点で好ましい。また、所定の割合の光を透過させるハーフミラーであってもよい。接合位置１６から反射部材１２の等価的な反射中心面１２ａまでの距離Ｌ１は、反射する光の波長の干渉周期の１／４であることが好ましい。反射部材１２の反射中心面１２ａは、軸線１４に対して９０±５度の範囲内にあることが好ましく、ほぼ垂直であることがより好ましい。
反射部材１２は、基板（図示せず）に設けられた溝、段部又は設置面等によって端面１８に設置されても良いし、接着剤等によって端面１８に直接設置されてもよい。
次に、本発明による光反射器の第１の実施形態であるＭＭＩ型光反射器の動作を説明する。
例えば、第１の光ファイバー６から入射された光は、第１のシングルモード光導波路４を介してマルチモード光導波路２に入射され、多モード光に分解されると共に、分解された光が相互に干渉し、それにより、光の強度分布に対応した干渉縞をマルチモード光導波路２内に生じさせる。第１の軸線４ｅと第２の軸線８ｅとが平行であるほど、雑音の少ない干渉縞を形成することができる。光がマルチモード光導波路２内を軸線１４方向に伝搬するにつれて、光の強度分布の山の位置は、軸線１４方向に対して横方向に移動する。接合位置１６から反射部材１２までの距離Ｌは、光の波長の干渉周期の１／４であれば、光の強度分布の山の位置は、その光が反射部材１２で反射して接合位置１６まで戻ってきたときに、第２のシングルモード光導波路８とマルチモード光導波路２との接合箇所にくる。次いで、光は、第２のシングルモード光導波路８を介して第２の光ファイバー１０に入射される。
また、反射部材１２の位置又は角度等がずれたとしても、光の強度分布の山の位置が第２の光入出力手段の位置からすこしずれるが、ほとんどの光が第２の光入出力手段に入射するので、従来技術の交差型光反射器と異なり、挿入損失が著しく増大することを防止することができる。
図２は、光入出力ポートのピッチを変更したときの本発明による光反射器の概略図であり、例示として、光ファイバー６、１０を省略した図１のＭＭＩ型光反射器１を示している。光入出力ポート４ｃ、８ｃのピッチＰを大きくした場合（Ａ）及び小さくした場合（Ｂ）から分かるように、入出力ポート間のピッチを自由に設計することができるため、接続に利用する光ファイバアレイなどのピッチに合せた設計をすることが容易である。
次に、図３を参照して、本発明による光反射器の適用例であるＣＷＤＭ用合分波器の一例を説明する。図３は、本発明による光システムを含むＣＷＤＭ用合分波器の概略平面図である。
図３に示すように、ＣＷＤＭ用合分波器５０は、エッジフィルタを交差型光導波路に挿入したタイプの直列に配列された３つの光合分波器５２、５４，５６と、その後段に配置された本発明による光反射器５８とを有している。光反射器５８の例として、第１の実施形態の光反射器１を採用している。また、ＣＤＷＭ用合分波器５０は、第１の光合分波器５２の光入出力ポート５０ａ、５０ｂ、第２の光合分波器５４の光入出力ポート５０ｃ、第３の光合分波器５６の光入出力ポート５０ｄ、光反射器５８の光入出力ポート５０ｅを有しており、これらの光入出力ポート５０ａ〜５０ｅは、ＣＷＤＭ用合分波器５０の一方の端面５１に設けられている。第１の光合分波器５２は、第１の波長の光λ１を反射し、第２〜第４の波長λ２〜λ４の光を透過し、第２の光合分波器５４は、第２の波長の光λ２を反射し、第３及び第４の波長の光λ３、λ４を透過し、第３の光合分波器５６は、第３の波長の光λ３を反射し、第４の波長の光λ４を透過し、光反射器５８は、第４の波長の光λ４を反射する。図３では、矢印によって光信号の各波長の伝搬経路を示している。なお、各矢印の方向は、ＣＷＤＭ用合分波器５０を分波器として動作させる場合の信号の伝搬経路を示しているが、全ての矢印の向きを逆に動作させることも可能であり、その場合には、ＣＷＤＭ用合分波器５０を合波器として動作させることができる。
以下、図３にしたがって、４波長ＣＷＤＭ用合分波器５０を分波器として動作させる場合について説明する。光入出力ポート５０ａから入射され第１の光合分波器５２に伝搬する第１の波長の光λ１、第２の波長の光λ２、第３の波長の光λ３、第４の波長の光λ４の４波長の光信号は、第１の光合分波器５２によって、第１の波長の光λ１の光が反射され光入出力ポート５０ｂへ出射される一方、残りの第２の波長の光λ２、第３の波長の光λ３、第４の波長の光λ４の３波長の光信号は透過され第２の光合分波器５４へ伝搬される。次に、これらの３波長の光信号は、第２の光合分波器５４によって、第２の波長の光λ２の光が反射され光入出力ポート５０ｃへ出射される一方、残りの第３の波長の光λ３、第４の波長の光λ４の２波長の光信号は透過され第３の光合分波器５６へ伝搬される。次に、これらの２波長の光信号は、第３の光合分波器５６によって、第３の波長の光λ３の光が反射され光入出力ポート５０ｄへ出射される一方、残りの第４の波長の光λ４の光信号は透過され光反射器５８へ伝搬される。第４の波長の光λ４の光信号は、光反射器５８によって反射され、光入出力ポート５０ｅから出射される。
上記説明は、ＣＷＤＭ用合分波器５０を光分波器として動作させた場合であるが、図３の矢印を逆転させ、光入出力ポート５０ｅ、５０ｄ、５０ｃ、５０ｂのそれぞれに、第４の波長の光λ４、第３の波長の光λ３、第２の波長の光λ２、第１の波長の光λ１の４波長の光信号を入射させると、上記説明の光の伝搬経路と逆経路を通って、光入出力ポート５０ａから、第１の波長の光λ１、第２の波長の光λ２、第３の波長の光λ３、第４の波長の光λ４の４波長の光信号が合波されて出射される。このように、ＣＷＤＭ用合分波器５０を光合波器として動作させることもできる。
光入出力ポート５０ａ〜５０ｅにレンズなど（図には記載されていない）を利用して入出力光信号を結合させれば、入出力ポートを並べた形態のコンパクトな光合分波器として動作させることができる。光入出力ポート５０ａ〜５０ｅに光ファイバなど（図には記載されていない）を結合させれば、片側に入出力ポートを並べた形態のコンパクトな光ファイバピグテール型の光合分波器として動作させることができる。この場合には、光入出力ポート５０ａ〜５０ｅを等間隔に配置しておくことで、既存の光ファイバアレイを用いて、一度に全ての光入出力ポート５０ａ〜５０ｅの光ファイバ結合を実現することができる。それにより、光ファイバピグテール型の光合分波器の製造工程が短縮され、低コストに製造できる。また、光ファイバアレイを用いる替わりに光入出力ポート５０ａ〜５０ｅにファイバー実装用のガイド溝（例えば、Ｖ字型の断面を有する一般にＶ溝と称される溝）を形成しておくことにより、既存の光ファイバリボンを用いて、一回の光ファイバ実装工程によって、光ファイバピグテール型の光合分波器を製造することができる。
図４は、図３と同様のＣＷＤＭ用合分波器の変形例を示す図である。図４に示すように、３つの光合分波器５２、５４，５６として、特許文献１の合分波回路を適用してもよい。図４に示したＣＷＤＭ用合分波器の動作は、図３と同様である。
なお、図３及び図４に示したＣＷＤＭ用合分波器５０は、４波長の合分波器を例示しているが、３つの光合分波器５２，５４，５６を、例えば、７つの光合分波器に増やせば、８波長の合分波器として用いることができる。
次に、図５を参照して、本発明による光反射器の適用例であるＣＷＤＭ用受信器の一例を説明する。図５は、本発明による光システムを含むＣＷＤＭ用受信器の概略平面図である。
ＣＷＤＭ用受信器６０は、直列に配列された３つの本発明による光反射器６２、６４，６６と、第１の光反射器６２の光入力ポート６０ａ及び第３の光反射器６６の光出力ポート６０ｂを有している。光入力ポート６０ａ、光出力ポート６０ｂ及び第２の光反射器６４は、ＣＷＤＭ用受信器６０の一方の端面６１に配置され、第１の光反射器６２及び第３の光反射器６６は、他方の端面６３に配置されている。また、第１〜第３の光反射器６２、６４、６６及び光出力ポート６０ｂに隣接してそれぞれ、受光器６８ａ〜６８ｄが配置されている。例示として、第１の実施形態の光反射器１を光反射器６２、６４，６６として採用している。ここでは、使用する反射部材として波長フィルタを用いている。すなわち、第１の光反射器６２は、第１の波長の光λ１を透過し、第２〜第４の波長λ２〜λ４の光を反射し、第２の光反射器６４は、第２の波長の光λ２を透過し、第３及び第４の波長の光λ３、λ４を反射し、第３の光反射器６６は、第３の波長の光λ３を透過し、第４の波長の光λ４を反射する。図５では、矢印によって光信号の各波長の伝搬経路を示している。
ＣＷＤＭ用受信器６０の動作について説明する。光入力ポート６０ａから入射され第１の光反射器６２へ伝搬する第１の波長の光λ１、第２の波長の光λ２、第３の波長の光λ３、第４の波長の光λ４の４波長の光信号は、第１の光反射器６２によって、第１の波長の光λ１の光が透過され受光器６８ａに伝搬されて電気信号に変換される一方、残りの第２の波長の光λ２、第３の波長の光λ３、第４の波長の光λ４の３波長の光信号は反射され第２の光反射器６４へ伝搬される。次に、これらの３波長の光信号は、第２の光反射器６４によって、第２の波長の光λ２の光が透過され受光器６８ｂに伝搬されて電気信号に変換される一方、残りの第３の波長の光λ３、第４の波長の光λ４の２波長の光信号は反射され第３の光反射器６６へ伝搬される。次に、これらの２波長の光信号は、第３の光反射器６６によって、第３の波長の光λ３の光が透過され受光器６８ｃに伝搬されて電気信号に変換される一方、残りの第４の波長の光λ４の光信号は反射され受光器６８ｄに伝搬されて電気信号に変換される。
光入力ポート６０ａにレンズなど（図には記載されていない）を利用して入力光信号を結合させれば、ＣＷＤＭ用光受信器として動作させることができる。光入力ポート６０ａに光ファイバなど（図には記載されていない）を結合させれば、光ファイバピグテール型のＣＷＤＭ用光受信器として動作させることができる。また、図５において、受光器６８ａ〜６８ｄの替わりに光ファイバを結合させることで、ＣＷＤＭ用光合分波器とすることもできる。
ＣＷＤＭ用受信器６０は、４波長の分波受信器を例示しているが、３つの光反射器６２，６４，６６を、例えば、７つの光反射器に増やせば、８波長の分波受信器として用いることができる。
次に、図６を参照して、本発明による光反射器の適用例であるＣＷＤＭ用送信器の一例を説明する。図６は、本発明による光システムを含むＣＷＤＭ用送信器の概略平面図である。
ＣＷＤＭ用送信器７０は、直列に配列された３つの本発明による光反射器７２、７４，７６と、第１の光反射器７２の光出力ポート７０ａ及び第３の光反射器７６の光入力ポート７０ｂを有している。光出力ポート７０ａ、光入力ポート７０ｂ及び第２の光反射器７４は、ＣＷＤＭ用受信器７０の一方の端面７１に配置され、第１の光反射器７２及び第３の光反射器７６は、他方の端面７３に配置されている。また、第１〜第３の光反射器７２、７４、７６及び光入力ポート７０ｂに隣接してそれぞれ、レンズ７７等を介して発光器７８ａ〜７８ｄが配置されている。例示として、第１の実施形態の光反射器１を光反射器７２、７４，７６として採用している。ここでは、使用する反射部材として波長フィルタを用いている。すなわち、第１の光反射器７２は、第１の波長の光λ１を透過し、第２〜第４の波長λ２〜λ４の光を反射し、第２の光反射器７４は、第２の波長の光λ２を透過し、第３及び第４の波長の光λ３、λ４を反射し、第３の光反射器７６は、第３の波長の光λ３を透過し、第４の波長の光λ４を反射する。また、発光器７８ａ〜７８ｄは、それぞれ、第１の波長の光λ１、第２の波長の光λ２、第３の波長の光λ３、第４の波長の光λ４を発光する素子であり、半導体レーザ、ＬＥＤなどを用いることができる。図６では、矢印によって光信号の各波長の伝搬経路を示している。
ＣＷＤＭ用送信器７０の動作について説明する。各発光器７８ａ〜７８ｄから発信された光信号はそれぞれ、光反射器７２，７４，７６及び光入力ポート７０ｂへ入射される。光信号は、レンズ７７などで集光され入射されるが、必要に応じて、レンズ７７を介さずに直接入射されてもよい。発光器７８ｄから光入力ポート７０ｂへ入射した第４の波長の光λ４の光信号は、第３の光反射器７６に伝搬されて反射され、第２の光反射器７４に伝搬されて反射され、第１の光反射器７２に伝搬されて反射され、光出力ポート７０ａへ出射される。発光器７８ｃから第３の光反射器７６へ入射された第３の波長の光λ３の光信号は、第３の光反射器７６を透過し、第２の光反射器７４に伝搬されて反射され、第１の光反射器７２に伝搬されて反射され、光出力ポート７０ａへ出射される。発光器７８ｂから第２の光反射器７４へ入射された第２の波長の光λ２の光信号は、第２の光反射器７４を透過し、第１の光反射器７２に伝搬されて反射され、光出力ポート７０ａへ出射される。発光器７８ａから第１の光反射器７２へ入射された第１の波長の光λ１の光信号は、第１の光反射器７２を透過して、光出力ポート７０ａへ出射される。
光出力ポート７０ａにレンズなど（図には記載されていない）を利用して出力光信号を結合させれば、ＣＷＤＭ用光送信器として動作させることができる。光出力ポート７０ａに光ファイバなど（図には記載されていない）を結合させれば、光ファイバピグテール型のＣＷＤＭ用光送信器として動作させることができる。また、図６において、発光器７８ａ〜７８ｄの替わりに光ファイバを結合させることで、ＣＷＤＭ用光合分波器とすることもできる。
ＣＷＤＭ用送信器７０は、４波長の合波送信器を例示しているが、３つの光反射器７２，７４，７６を、例えば、７つの光反射器に増やせば、８波長の合波送信器として用いることができる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
上記実施形態では、光が第１の光入出力手段から第２の光入出力手段に伝搬される場合について説明したが、光が第２の光入出力手段から第１の光に入手力手段に伝搬されても良い。
また、上述した実施形態では、本願発明の光反射器を反射部材１２が取付けられた状態で説明したが、それに限らず、実際に商品として流通している、光反射器から反射部材１２を取外した光システムであっても、反射部材１２を取付ければ本願発明の光反射器となるものも本発明の範囲内にある。
また、上述した実施形態では、入出射端面１６と反射端面１８とがほぼ平行である場合について説明したけれども、光フィルタの配置の厳密さを緩和できれば、それらがほぼ平行でなくてもよい。
また、第１の実施形態において、上述した光ファイバーの一部又は全部を光導波路に置き換えてもよいし、光導波路の一部又は全部を光ファイバーに置き換えてもよい。また、光導波路と光ファイバーが接続されている場合、そのいずれかを省略してもよい。
また、第１及び第２の実施形態において、入射側の光ファイバーを該当する波長の発光素子に置き換えてもよいし、出射側の光ファイバーを該当する波長の受光素子等に置き換えてもよい。
また、マルチモード光導波路２に対して第１及び第２の光入出力手段４、８が配置される位置は、波長、マルチモード光導波路２の寸法等に応じて定められることが好ましい。また、マルチモード光導波路２及び各光入出力手段の形状、寸法、相対位置等は、挿入損失、クロストーク及び反射減衰量の設計に応じて定められることが好ましい。また、例えば、シングルモード光導波路４、８の幅は、同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。
本発明による光反射器の第１の実施形態であるＭＭＩ型光反射器の概略平面図である。 入出力ポートのピッチを変更したときの本発明による光反射器の概略図である。 本発明による光反射器を利用したＣＷＤＭ用合分波器の概略平面図である。 本発明による光反射器を利用したＣＷＤＭ用合分波器の概略平面図である。 本発明による光反射器を利用したＣＷＤＭ用受信器の概略平面図である。 本発明による光反射器を利用したＣＷＤＭ用送信器の概略平面図である。 従来技術の交差型光反射器の概略平面図である。 従来技術の光反射器の概略平面図である。 入出力ポートを備えた交差型光反射器の概略図である。 入出力ポートを備えた交差型光反射器の概略図である。
符号の説明
１、５８ 光反射器
２ マルチモード光導波路
４ 第１のシングルモード光導波路
６ 第１の光ファイバー
８ 第２のシングルモード光導波路
１０ 第２の光ファイバー
１２ 反射部材
１８ 溝、段部、端面
５２、５４、５６ 光合分波器
６２、６４，６６、７２、７４、７６ 光反射器

Claims (6)

  1. 基板の上に形成され、光が入射及び出射する入出射端面と、所定の波長の光を反射する反射部材が設置される反射端面と、を有する単一のマルチモード光導波路と、
    前記入出射端面内において前記マルチモード光導波路に接続された第１の光入出力手段及び第２の光入出力手段と、を有し、
    前記第１の光入出力手段及び前記第２の光入出力手段はそれぞれ、第１の軸線及び第２の軸線を有し、
    前記入出射端面における前記第１の軸線の第１の接線及び前記第２の軸線の第２の接線は、互いに平行か、又は、前記マルチモード光導波路内を通って前記反射端面を越えてから交差することを特徴とする光システム。
  2. 前記反射端面が、前記入出射端面とほぼ平行であることを特徴とする請求項１に記載の光システム。
  3. 前記反射部材を前記反射端面に設置するための溝、段部又は設置面が前記基板に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の光システム。
  4. 前記第１及び第２の光入出力手段が、シングルモード光導波路であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光システム。
  5. 請求項１〜４のいずれかに記載の光システムの前記反射端面に前記反射部材が設置されたことを特徴とする光反射器。
  6. 前記反射部材は、所定の波長の光を反射し、他の波長の光を透過することを特徴とする請求項５に記載の光反射器。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012098472A (ja) * 2010-11-01 2012-05-24 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光変調器
JP2014095780A (ja) * 2012-11-08 2014-05-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光増幅装置
JP2014228639A (ja) * 2013-05-21 2014-12-08 日本電信電話株式会社 光増幅装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5440506B2 (ja) * 2008-10-10 2014-03-12 日本電気株式会社 光ジョイント
JP5814183B2 (ja) * 2012-05-31 2015-11-17 日本電信電話株式会社 波長変換デバイス
JP6514904B2 (ja) * 2015-02-05 2019-05-15 富士通株式会社 光半導体素子

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE520432C2 (sv) * 1997-03-07 2003-07-08 Ericsson Telefon Ab L M Optisk anordning för våglängdsmultiplexering/demultiplexering innefattande MMI-vågledare och Braggreflektorstruktur.
JP3749652B2 (ja) * 2000-06-19 2006-03-01 株式会社日立製作所 光合分波器、光導波路モジュールおよび光通信装置
JP2004170764A (ja) * 2002-11-21 2004-06-17 Mitsubishi Electric Corp 半導体光導波路装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012098472A (ja) * 2010-11-01 2012-05-24 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光変調器
JP2014095780A (ja) * 2012-11-08 2014-05-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光増幅装置
JP2014228639A (ja) * 2013-05-21 2014-12-08 日本電信電話株式会社 光増幅装置

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