CN101646963A - 光波导元件的光轴调整方法及光波导元件 - Google Patents
光波导元件的光轴调整方法及光波导元件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101646963A CN101646963A CN200880010267A CN200880010267A CN101646963A CN 101646963 A CN101646963 A CN 101646963A CN 200880010267 A CN200880010267 A CN 200880010267A CN 200880010267 A CN200880010267 A CN 200880010267A CN 101646963 A CN101646963 A CN 101646963A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- waveguide
- optical waveguide
- optical
- components
- input
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
- G02B6/422—Active alignment, i.e. moving the elements in response to the detected degree of coupling or position of the elements
- G02B6/4225—Active alignment, i.e. moving the elements in response to the detected degree of coupling or position of the elements by a direct measurement of the degree of coupling, e.g. the amount of light power coupled to the fibre or the opto-electronic element
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/12007—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B2006/12133—Functions
- G02B2006/1215—Splitter
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B2006/12133—Functions
- G02B2006/12159—Interferometer
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Abstract
提供一种光波导元件的光轴调整方法,改善光波导元件的制造、光波导元件和输入波导单元的调芯等的成品率,并可使Y分支波导的分支比平均化,其结果可提供一种抑制构造复杂化并可小型化的光波导元件。上述光导波元件的光轴调整方法,是连接光波导元件(5)和输入波导单元(3)时的光轴调整方法,光波导元件(5)在基板上形成有光波导,该光波导至少具有直线波导(6)和从该直线波导分支的Y分支波导(7),输入波导单元(3)向该光波导元件(5)输入光波,其特征在于,通过该输入波导单元(3)向该直线波导输入宽波段光或波长不同的两个以上的单波长光(光源1、2),调整光波导元件(5)和输入波导单元(3)的光轴,以使从该Y分支波导的各分支臂(8、9)输出的光波(10、11)的光强度大致相等。
Description
技术领域
本发明涉及到一种光波导元件的光轴调整方法及光波导元件,尤其是在基板上形成了具有Y分支波导的光波导的光波导元件的光轴调整方法及光波导元件。并且,本发明可应用于光通信及光测量等领域,涉及到具有使输入的光分支为多路的分支部的光波导元件的光轴调整方法及光波导元件。
背景技术
在具有光分支部的光波导元件中,优选来自该光波导元件的光输出强度与输入到该光波导元件的光波波长无关而平均地分支。但在实际的光波导元件中,因其制造误差、入射光纤和元件侧的光波导的位置、模场形状的不一致等,激励出高阶模光、泄漏(Leaky)的模光,分支部中的光输出强度的分支比变得不平均(1比1)。并且,在这种分支构造下构成具有马赫-曾德尔型(Mach-Zehnder)光波导的光调制器时,成为ON/OFF(导通/截止)的消光比劣化的原因。
在目前为止的光波导元件中,为了使光的分支比平均化,通常利用加长到分支的波导长度来应对。通过加长波导长度,在光波到达分支部前,可使对分支比产生影响的高阶模光等排出到波导外。如图7所示,使到分支的波导长度(传输距离)大于3mm时,可使ON/OFF消光比(实线)保持在-20dB左右、使分支后的损失差(虚线)保持在-0.1dB的范围内。
此外如下述专利文献1至3所示,研究了光波导的形状,进行了使光的分支比平均化的尝试。
在专利文献1中,公开了在到达Y分支波导前的光波导部分设置低等效折射率波导部。在该低等效折射率波导部中,将高阶模光、泄漏的模光从光波导放射到基板内,仅传输基础模光,从而将光强度的分支比调整得平均。
专利文献1:日本特开平4-172308号公报
在专利文献1的方法中,在分支部前设置低等效折射率波导部,因此需要使分支部前的波导长度较长,难以使光波导元件整体小型化。
在专利文献2中,通过规定入射波导和分支部之间的光波导、分支波导的剖面形状及长度,来抑制分支比的波长依赖性,实现平均化。
专利文献2:日本特开2005-326657号公报
在专利文献2的方法中,如果是利用PLC(Planar LightwaveCircuit:平面光波导线路)等三维型波导的情况,则可将光波导的剖面形状加工为特定的形状,但在铌酸锂等基板上热扩散Ti等扩散物质而形成光波导的所谓扩散型波导中,难以将光波导的剖面形状加工为特定的形状。
在专利文献3中,公开了在分支部前的光波导上配置用于去除高阶模光的分支光波导。
专利文献3:日本特开2005-181748号公报
在专利文献3的方法中,除了普通的光波导外,需要另外设置用于去除高阶模光的光波导,这成为导致光波导元件的制造成品率劣化的原因。
并且,除了调整该光波导的形状的方法以外,也可测定从分支波导射出的光波的光强度,或将从马赫-曾德尔型光波导射出的光波相关的光强度变化、或改变施加到光波导的折射率(或光的相位)的单元(例如在具有电光效应的基板中是电压)所对应的光波导所输出的输出光强度特性(称为“调制特性”)通过示波器作为利萨如(Lissajous)波型来观察,并调整光波导元件和输入波导单元的光轴(称为“调芯”),以抑制分支比偏离。
但在现有的调芯方法中,使用半导体激光器等具有特定单一波长的一个光源进行调芯,因此虽然在特定波长下适当设定了分支比,但当使用的波长发生变化,或因温度变化等而使光波导元件状态发生变化时,分支比偏离,成为与光波导元件和输入波导单元的调芯相关的制造成品率劣化的原因。
另一方面,在评价制造的光波导元件的特性的方法中,光波导元件内的Y分支波导的特性、尤其是分支比是否恰当的判断很重要。在该光波导元件的特性评价方法中,和上述光轴调整方法一样,使用半导体激光器等具有特定单一波长的一个光源来评价Y分支波导的特性,因此在特定波长下即使评价为分支比恰当,也存在使用的波长发生变化、或因温度变化等使光波导元件状态发生变化时产生分支比偏离的情况。因此,需要评价与输入的光波长及温度对应的特性,并要求较简便的评价。
发明内容
本发明要解决的课题在于,为了消除上述问题,提供一种光波导元件的光轴调整方法,改善光波导元件的制造、光波导元件和输入波导单元的调芯等的成品率,并能够使Y分支波导的分支比平均化,其结果可提供一种能够抑制构造复杂化并能够小型化的光波导元件。
为解决上述课题,技术方案1涉及的发明的光波导元件的光轴调整方法,是连接光波导元件和输入波导单元时的光轴调整方法,上述光波导元件在基板上形成有光波导,该光波导至少具有直线波导和从该直线波导分支的Y分支波导,上述输入波导单元向该光波导元件输入光波,上述光导波元件的光轴调整方法的特征在于,通过该输入波导单元向该直线波导输入宽波段光或波长不同的两个以上的单波长光,调整光波导元件和输入波导单元的光轴,以使从该Y分支波导的各分支臂输出的光波的光强度大致相等。
其中,本发明中的“大致相等”不限定为分支比完全是1比1的情况,作为光波导元件的各利用领域中期待的作用效果,也包括具有不逊色于分支比为1比1时的作用效果的分支比。
技术方案2涉及的发明的光导波元件的光轴调整方法,是连接光波导元件和输入波导单元时的光轴调整方法,上述光波导元件在基板上形成有光波导,该光波导至少具有直线波导和从该直线波导分支的Y分支波导,上述输入波导单元向该光波导元件输入光波,上述光导波元件的光轴调整方法的特征在于,通过该输入波导单元向该直线波导输入宽波段光或波长不同的两个以上的单波长光,使从该Y分支波导的各分支臂输出的光波合波,测定合波后的光波的光强度或利萨如特性(调制特性)中的至少一个,调整光波导元件和输入波导单元的光轴。
本发明中的“光波的合波”不限于由与分支部形成在同一基板上的光波导实现的情况,也包括以下情况:连接形成在不同基板上的Y分支波导之间的情况;在形成了Y分支部的基板外,使用光纤等波导单元进行合波的情况。
技术方案3涉及的发明的特征在于,在技术方案2所述的光波导元件的光轴调整方法中,该光波导是至少从该Y分支波导到使各分支臂所输出的光波合波的合波部分为止形成在基板上的马赫-曾德尔型光波导。
技术方案4涉及的发明的特征在于,在技术方案2所述的光波导元件的光轴调整方法中,该光波导是至少从该Y分支波导到使各分支臂所输出的光波合波的合波部分为止形成在基板上的嵌套(Nest)型光波导。
技术方案5涉及的发明的特征在于,在技术方案2至4中任一项所述的光波导元件的光轴调整方法中,调整该光波导元件和该输入波导单元的光轴,以使合波后的光波的ON/OFF(导通/截止)特性的变动在10dB以内。
技术方案6涉及的发明的特征在于,在技术方案1至5中任一项所述的光波导元件的光轴调整方法中,该直线波导的长度是所波导的光波的波长的2000倍以下或3mm以下的任意长度。
技术方案7涉及的光波导元件,在基板上形成有光波导,该光波导至少具有直线波导和从该直线波导分支的Y分支波导,上述光波导元件的特征在于,输入光波的输入波导单元连接到该光波导元件,调整光波导元件和输入波导单元的光轴,以使在经由该输入波导单元向该直线波导输入宽波段光或波长不同的两个以上的单波长光时,从该Y分支波导的各分支臂输出的光波的光强度大致相等,该直线波导的长度是所波导的光波的波长的2000倍以下或3mm以下的任意长度。
技术方案8涉及的发明的光波导元件,在基板上形成有光波导,该光波导至少具有直线波导和从该直线波导分支的Y分支波导,上述光波导元件的特征在于,在该光波导元件上连接有输入光波的输入波导单元,通过该输入波导单元向该直线波导输入宽波段光或波长不同的两个以上的单波长光时,使从该Y分支波导的各分支臂输出的光波合波,测定合波后的光波的光强度或利萨如特性中的至少一个,调整光波导元件和输入波导单元的光轴,该直线波导的长度是所波导的光波的波长的2000倍以下或3mm以下的任意长度。
技术方案9涉及的发明的特征在于,在技术方案8所述的光波导元件中,该光波导是至少从该Y分支波导到使各分支臂所输出的光波合波的合波部分为止形成在基板上的马赫-曾德尔型光波导。
技术方案10涉及的发明的特征在于,在技术方案8所述的光波导元件中,该光波导是至少从该Y分支波导到使各分支臂所输出的光波合波的合波部分为止形成在基板上的嵌套型光波导。
技术方案11涉及的发明的特征在于,在技术方案8至10中任一项所述的光波导元件中,调整该光波导元件和该输入波导单元的光轴,以使合波后的光波的ON/OFF特性的变动在10dB以内。
技术方案12的发明的特征在于,在技术方案11所述的光波导元件中,调整该光波导元件和该输入波导单元的光轴,以在O波段、E波段、S波段、C波段、L波段或它们的组合的波长范围内使光波的ON/OFF特性的变动在10dB以内。
根据技术方案1涉及的发明,是连接光波导元件和输入波导单元时的光轴调整方法,上述光波导元件在基板上形成有光波导,该光波导至少具有直线波导和从该直线波导分支的Y分支波导,上述输入波导单元向该光波导元件输入光波,通过该输入波导单元向该直线波导输入宽波段光或波长不同的两个以上的单波长光,调整光波导元件和输入波导单元的光轴,以使从该Y分支波导的各分支臂输出的光波的光强度大致相等,因此,能够提供一种可使Y分支波导中的分支比平均化的光波导元件的光轴调整方法。尤其是使用宽波段光或波长不同的两个以上的单波长光,因此在较大的波长范围内能够使分支部的光强度分支比平均化。并且,在直线波导中无需特殊的构造,所以也能够使光波导元件整体小型化。
根据技术方案2涉及的发明,是连接光波导元件和输入波导单元时的光轴调整方法,上述光波导元件在基板上形成有光波导,该光波导至少具有直线波导和从该直线波导分支的Y分支波导,上述输入波导单元向该光波导元件输入光波,上述光导波元件的光轴调整方法的特征在于,通过该输入波导单元向该直线波导输入宽波段光或波长不同的两个以上的单波长光,使从该Y分支波导的各分支臂输出的光波合波,测定合波后的光波的光强度或利萨如特性(调制特性)中的至少一个,调整光波导元件和输入波导单元的光轴,因此可提供一种能够使Y分支波导中的分支比平均化的光波导元件的光轴调整方法。并且,在直线波导中无需特殊的构造,所以光波导元件整体也可小型化。进一步,Y分支波导和光波的合波部均形成在基板上的马赫-曾德尔型光波导的情况下,能够使分支比平均化,因此作为光强度调制器而使用时,可作为与ON/OFF相关的消光比较高的光调制器。
根据技术方案3涉及的发明,光波导是至少从该Y分支波导到使各分支臂所输出的光波合波的合波部分为止形成在基板上的马赫-曾德尔型光波导,因此能够使具有马赫-曾德尔型光波导的光波导元件整体小型化,并且能够作为与ON/OFF相关的消光比较高的光调制器。
根据技术方案4涉及的发明,光波导是至少从该Y分支波导到使各分支臂所输出的光波合波的合波部分为止形成在基板上的嵌套型光波导,因此能够使具有嵌套型光波导的光波导元件整体小型化,并且能够提供调制特性良好的光波导元件。
根据技术方案5涉及的发明,调整该光波导元件和该输入波导单元的光轴,以使合波后的光波的ON/OFF特性的变动在10dB以内,因此将光波导元件作为光强度调制器而使用时,能够进一步提高与ON/OFF相关的消光比,能够提供一种调制特性良好的光波导元件。
根据技术方案6涉及的发明,直线波导的长度是所波导的光波的波长的2000倍以下或3mm以下的任意长度,因此能够进一步使光波导元件整体小型化。
根据技术方案7涉及的发明的光波导元件,在基板上形成有光波导,该光波导至少具有直线波导和从该直线波导分支的Y分支波导,在该光波导元件上连接有输入光波的输入波导单元,调整光波导元件和输入波导单元的光轴,以使在通过该输入波导单元向该直线波导输入宽波段光或波长不同的两个以上的单波长光时,从该Y分支波导的各分支臂输出的光波的光强度大致相等,该直线波导的长度是所波导的光波的波长的2000倍以下或3mm以下的任意长度,因此能够提供一种使Y分支波导中的分支比平均化、且小型化的光波导元件。
根据技术方案8涉及的发明的光波导元件,在基板上形成有光波导,该光波导至少具有直线波导和从该直线波导分支的Y分支波导,在该光波导元件上连接有输入光波的输入波导单元,通过该输入波导单元向该直线波导输入宽波段光或波长不同的两个以上的单波长光时,使从该Y分支波导的各分支臂输出的光波合波,测定合波后的光波的光强度或利萨如特性中的至少一个,调整光波导元件和输入波导单元的光轴,该直线波导的长度是所波导的光波的波长的2000倍以下或3mm以下的任意长度,因此将光波导元件作为光强度调制器而使用时,能够提供一种与ON/OFF相关的消光比较高、且小型化的光波导元件。
根据技术方案9涉及的发明,光波导是至少从该Y分支波导到使各分支臂所输出的光波合波的合波部分为止形成在基板上的马赫-曾德尔型光波导,因此能够使具有马赫-曾德尔型光波导的光波导元件整体小型化,并且能够作为与ON/OFF相关的消光比高的光调制器。
根据技术方案10涉及的发明,光波导是至少从该Y分支波导到使各分支臂所输出的光波合波的合波部分为止形成在基板上的嵌套型光波导,因此能够使具有嵌套型光波导的光波导元件整体小型化,并且能够提供一种调制特性良好的光波导元件。
根据技术方案11涉及的发明,调整光波导元件和输入波导单元的光轴,以使合波后的光波的ON/OFF特性的变动在10dB以内,因此将光波导元件作为光强度调制器而使用时,能够提供一种与ON/OFF相关的消光比进一步提高、调制特性良好的光波导元件。
根据技术方案12涉及的发明,调整光波导元件和输入波导单元的光轴,以在O波段、E波段、S波段、C波段、L波段或它们的组合的波长范围内使光波的ON/OFF特性的变动在10dB以内,因此能够对应于使用光波导元件的波段或对应于更宽的波段而提供一种提高了与ON/OFF相关的消光比的光波导元件。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施例的概要图。
图2是表示本发明的第2实施例的概要图。
图3是表示第2实施例的调制曲线的一例的图。
图4是表示第2实施例中测定的ON/OFF消光比的波长依赖性的图表。
图5是表示使用了具有多个分支波导的光波导元件的实施例的概要图。
图6是表示使用了具有嵌套型波导的光波导元件的实施例的概要图。
图7是表示与分支之前的波导长度(传输距离)对应的ON/OFF消光比(实线)和分支后的损失差(虚线)的变化的图表。
附图标记
1、2、20、40、60光源
3、21、41、61输入波导单元
4、22、42、62光轴调整方向
5、23、43、63光波导元件
6、24、44、64直线波导
7、25、45~49、65Y分支波导
8、9、26、27分支臂
10、11、29、50、51、69射出光
12、13、31、52、53、71光检测器
28、68合波部
30、70振荡器
具体实施方式
以下说明本发明涉及的光波导元件的光轴调整方法及本发明涉及的光波导元件。
图1概要表示本发明的光波导元件的光轴调整方法的第1实施例。
图1的光轴调整方法,是连接光波导元件5和输入波导单元3时的光轴调整方法,上述光波导元件5在基板上形成有光波导,该光波导至少具有直线波导6和从该直线波导分支的Y分支波导7,上述输入波导单元3向该光波导元件5输入光波,上述光轴调整方法的特征在于,经由该输入波导单元3向该直线波导输入不同的两个以上的单波长光(λ1、λ2),调整光波导元件5和输入波导单元3的光轴,以使从该Y分支波导7的各分支臂8、9输出的光波10、11的光强度大致相等。
本发明的“输入波导单元”不仅是指光纤,也包括利用透镜等光学部件对进入光波导元件的光波进行导波的单元。以下以使用光纤的例子为中心进行说明。
并且,因本发明使用上述不同的两个以上的单波长光(λ1、λ2)或下述宽波段光中的任意一种,因此本发明中的“光强度”不只是指检测该多个波长的光聚集的光波整体的光强度的情况,也指测定各波长或多个特定波长的光强度并对其进行比较的情况。
在图1中,作为波长不同的光源1、2,使用产生波长λ1及λ2的光波的半导体激光器、发光二极管等。并且,从两个光源1、2射出的光波需要从输入导波单元3合波并射出,因此如图1所示,设置光耦合器等合波单元,或者使用透镜或反射镜等光学部件进行光学耦合。
合波的两个光波聚合,输入到光波导元件5的直线波导6。在直线波导6的端部配置Y分支波导7,通过该Y分支波导,在直线波导6中传输的光波分支为两个,在各分支臂8、9中传输,射出到光波导元件5的外部。
对于放射到外部的光波10、11,通过光强度监视器(例如PD、功率表等)12、13检测射出光10、11的光强度。
接着说明光轴调整方法的步骤。
(1)准备向光波导元件输入的光波
驱动光源1、2,从输入波导单元3射出具有不同的两个波长的光波。
(2)向直线波导导入上述(1)的光波,进行位置调整(调芯)
将输入波导单元3配置在直线波导的端部,并且通过光强度监视器12、13观测从各分支臂射出的光波的光强度,并且使输入波导单元3的位置例如按箭头4移动。
(3)确定光轴位置
判断光强度监视器12及13的光强度变得相同的、输入波导单元3相对于光波导元件的位置达到最佳地点,结束光轴调整。此外,光轴调整后,根据需要,通过熔接、焊接、粘合剂等,光学部件本身及其支持部件等固定到框体等上。
在图1中,光源不限于两个,并且作为光源的波长,优选不接近的波长,而是分开一定程度的波长,例如设定为能够使用的波长范围的上限波长和下限波长等。
并且,各光源的光强度也优选设定得大致相等。对于光源的偏振,在调芯的光波导元件存在偏振依赖性时,优选调整各光源的偏振而进行输入。
这样,使用具有不同的两个以上波长的光波进行光轴调整,所以在较大波长范围内可使分支部的光强度分支比平均化。并且,在光轴调整中对Y分支波导的分支比进行调整,因此在直线波导6不需要特殊构造,从而例如将直线波导6的长度设定为3mm以下或使用光波长的2000倍以下时,也可确保适当的分支比,从而可使光波导元件整体小型化。
接着参照图2说明本发明的光波导元件的光轴调整方法涉及的第2实施例。
第2实施例提供一种光导波元件的光轴调整方法,是连接光波导元件23和输入波导单元21时的光轴调整方法,上述光波导元件23在基板上形成有光波导,该光波导至少具有直线波导24和从该直线波导分支的Y分支波导25,上述输入波导单元向该光波导元件输入光波,其中,经由该输入波导单元21向该直线波导24输入宽波段光(光源20),使从该Y分支波导25的各分支臂26、27输出的光波合波(合波部28),测定合波后的光波29的光强度或利萨如(Resurge)特性(调制特性)中的至少一个,调整光波导元件23和输入波导单元21的光轴,因此可使Y分支波导25中的分支比平均化。
在图2中,作为光波导元件示例了在具有电光效应的LiNbO3基板等上扩散Ti等而制造的马赫-曾德尔(Mach-Zehnder)干涉仪型波导元件。不限于这种在同一基板上具有马赫-曾德尔型光波导的光波导元件,在连接具有其他基板上形成的图1所示的一个Y分支波导的光波导元件5时、或在形成了Y分支波导的基板外连接光耦合器等使从分支臂8、9射出的光波合波的波导单元(未图示)时,也可和该第2实施例同样地进行光轴调整。
大致的光轴调整方法的步骤和第1实施例相同,第2实施例的特征在于,光源使用白色光源等宽波段光源,例如使用具有宽波段波长范围的SLD(Super Luminescent Diode:高亮度发光二极管)光源。
并且,在图2中,由光检测器31接收从光波导元件23射出的光波29,将该光检测器31的信号、来自驱动光波导元件23的振荡器30的信号分别输入到示波器32的Y轴端子及X轴端子,观察示波器32的调制曲线,并使作为输入波导单元的入射光纤21向箭头22的方向等移动,进行调芯。
这样,不仅使用示波器观察利萨如特性,而且可通过光检测器31测定光波29的光强度,观察其强度变化,并进行光轴调整。
对于光强度,在使用上述宽波段光时,可检测含有多个波长光的光波整体的光强度,但不限于此,也可着眼于多个特定波长,检测出各波长的光强度。并且如下所述,替代宽波段光而使用不同的两个以上的单波长光时也同样。
测定光强度时,优选测定光波的强度,将光轴调整为其消光比变得最大。
对利用利萨如特性调整光轴的情况进行说明。
图3表示通过示波器测定的调制曲线的例子。图3(a)表示Y分支波导25的分支比偏离了1比1的状态,通常这种情况下,调制曲线的光输出强度的最小值ΔP不为0,分支比为1比1时的理想值如图3(b)所示,调制曲线的光输出强度的最小值为0。
但是,由于输入到光波导元件的光波是宽波段光源,所以即使在特定波长下合波的光波的光输出强度的最小值变为0,在同样的电压下,其他波长的最小值也不一定是0。实际上,在测定范围的电压下合波的光波的最小值ΔP可测定多个,但所有的ΔP不会变为0。因此,对于测定范围的电压,优选在可测定多个的变为ΔP的点整体上最小(多个ΔP值的总和最小)的情况下进行光轴调整。
如第2实施例所示,即使在具有通过热扩散Ti而形成的马赫-曾德尔型光波导的光波导元件等中,通过输入波导单元21的光轴调整也可使Y分支波导25的分支比平均化,因此在直线波导24中无需特殊的构造,和第1实施例一样,可使光波导元件整体小型化。进一步,在马赫-曾德尔型光波导中,可使分支比平均化,因此将光波导元件作为光强度调制器而使用时可提供一种与ON/OFF相关的消光比较高的光调制器。
图4表示使用DFB-LD和SLD光源分别对X-cut的LiNbO3基板上形成了马赫-曾德尔型波导的光元件进行调芯,并在调芯的状态下测定波长特性的结果。横轴是用于测定的所输入的光波的波长,纵轴表示各光波的ON/OFF消光比的值。参照图4,通过DFB-LD调芯时,在特定波长(例如1600nm)附近具有良好的消光比特性,但偏离特定波长时,特性劣化。另一方面,通过SLD光源调芯时,在较大波长范围内具有大致恒定的特性(ON/OFF消光比的变动为10dB以下)。
在上述光轴调整中,示例了使用不同的两个以上的单波长光或宽波段光的例子,但不限于这些光波,例如也可使用和由国际电通信联合会(ITU-T)标准化的波长带域的O波段(Orignal-band:1260~1360nm)、E波段(Extende-band:1360~1460nm)、S波段(Short-band:1460~1530nm)、C波段(Conventional-band:1530~1565nm)、L波段(Long-band:1565~1625nm)等使用带域对应的光波而进行光轴调整。并且,根据需要也可组合这些光波的波段来使用,或者在一个波段内的特定范围内使用。这样一来,实际使用的光波的波段内,Y分支波导的分支比大致相等,或者可使ON/OFF消光比的变动不均为10dB以下。
图5表示对具有分支为多个的光波导的光波导元件43进行光轴调整的示例。大致的光轴调整方法和上述第1及第2实施例一样。
在图5中,作为光源40使用在第2实施例中使用的SLD光源。并且,测定部分使用在第1实施例中使用的光强度监视器52及53。光强度监视器的个数不限于两个,但在进行光轴调整时需要确定从所着眼的Y分支波导对称地分支的分支臂,对比从该分支臂射出的光波50、51的光强度。
在图5中,着眼于Y分支波导45进行输入波导单元41的光轴调整(例如箭头42的方向上的位置调整),但也可着眼于其他的Y分支波导(例如标号46~49等)进行光轴调整。
图6表示对具有嵌套型(nest)光波导的光波导元件63的光轴调整的情况。大致的光轴调整方法和上述第2实施例一样,光源可以和第1实施例一样使用不同的两个以上的单波长光。
嵌套型光波导的构成是,向含有直线波导64及Y分支波导65的主马赫-曾德尔型波导及该主马赫-曾德尔型波导的各分支臂组装了子马赫-曾德尔型波导66、67。
和第2实施例一样,经由输入波导单元61向该直线波导64输入宽波段光(光源60),使从该Y分支波导65的各分支臂上设置的子马赫-曾德尔型波导66、67输出的光波合波(合波部68),测定合波后的光波69的光强度或利萨如特性(调制特性)中的至少一个,调整光波导元件63和输入波导单元61的光轴,因此可提供一种使Y分支波导65中的分支比平均化的光波导元件的光轴调整方法。
在图6中,由光检测器71接收从光波导元件63射出的光波69,将该光检测器71的信号、来自驱动光波导元件63的振荡器70的信号分别输入到示波器72的Y轴端子及X轴端子,观察示波器72的调制曲线,并使作为输入波导单元的入射光纤61向箭头62的方向等移动,进行调芯。
本发明不仅是光波导元件的光轴调整方法,而且包括使用该光轴调整方法制造的光波导元件,本发明涉及的光波导元件可以将光波导的入射侧的直线波导的长度设定为进行波导的光波的2000倍以下或3mm以下,因此可提供极小型的光波导元件。并且,可使Y分支波导的分支比大致是1比1,因此可提供一种具有良好的ON/OFF消光比等光学特性的光波导元件。
进一步,本发明涉及的光波导元件的光轴调整方法,在进行光波导元件本身、或光纤等输入输出用的波导单元连接到光波导元件上的光波导元件模块等的特性评价时,也可使用上述光轴调整方法中使用的分支比所相关的测定方法。
例如,进行光波导元件的特性评价时,利用第1实施例的光轴调整方法,向光波导元件的直线波导6输入具有不同的两个以上波长的光波,测定从光波导元件射出的光波的光强度,从而可正确测定Y分支波导7的分支比。并且,根据该测定值,可评价光波导元件的特性。
并且,光波导元件具有马赫-曾德尔型光波导时,利用第2实施方式的光轴调整方法,向光波导元件23的直线波导24输入白色光,通过示波器等对来自该光波导元件的射出光进行监视,从而可评价Y分支波导25的分支比。
以上是光波导元件本身的特性评价,光波导元件模块当然也可同样进行特性评价。
本发明的光波导元件的光轴调整方法及特性评价方法不限于上述实施例,例如第1实施例的光源也可使用SLD等白色光源,并且可使第2实施例的光源由多个半导体激光器构成,利用具有不同的两个以上波长的光源。
工业上的可利用性
根据本发明,提供一种光波导元件的光轴调整方法,改善光波导元件的制造、光波导元件和输入波导单元的调芯等的成品率,并可使Y分支波导的分支比平均化,其结果可提供一种抑制构造复杂化并可小型化的光波导元件。
Claims (12)
1.一种光导波元件的光轴调整方法,是连接光波导元件和输入波导单元时的光轴调整方法,上述光波导元件在基板上形成有光波导,该光波导至少具有直线波导和从该直线波导分支的Y分支波导,上述输入波导单元向该光波导元件输入光波,上述光导波元件的光轴调整方法的特征在于,
通过该输入波导单元向该直线波导输入宽波段光或波长不同的两个以上的单波长光,
调整光波导元件和输入波导单元的光轴,以使从该Y分支波导的各分支臂输出的光波的光强度大致相等。
2.一种光导波元件的光轴调整方法,是连接光波导元件和输入波导单元时的光轴调整方法,上述光波导元件在基板上形成有光波导,该光波导至少具有直线波导和从该直线波导分支的Y分支波导,上述输入波导单元向该光波导元件输入光波,上述光导波元件的光轴调整方法的特征在于,
通过该输入波导单元向该直线波导输入宽波段光或波长不同的两个以上的单波长光,
使从该Y分支波导的各分支臂输出的光波合波,测定合波后的光波的光强度或利萨如特性中的至少一个,调整光波导元件和输入波导单元的光轴。
3.根据权利要求2所述的光波导元件的光轴调整方法,其特征在于,
该光波导是至少从该Y分支波导到各分支臂所输出的光波合波的合波部分为止形成在基板上的马赫-曾德尔型光波导。
4.根据权利要求2所述的光波导元件的光轴调整方法,其特征在于,
该光波导是至少从该Y分支波导到各分支臂所输出的光波合波的合波部分为止形成在基板上的嵌套型光波导。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的光波导元件的光轴调整方法,其特征在于,
调整该光波导元件和该输入波导单元的光轴,以使合波后的光波的ON/OFF特性的变动在10dB以内。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的光波导元件的光轴调整方法,其特征在于,
该直线波导的长度是所波导的光波的波长的2000倍以下或3mm以下的任意长度。
7.一种光波导元件,在基板上形成有光波导,该光波导至少具有直线波导和从该直线波导分支的Y分支波导,上述光波导元件的特征在于,
在该光波导元件上连接有输入光波的输入波导单元,
调整光波导元件和输入波导单元的光轴,以使在通过该输入波导单元向该直线波导输入宽波段光或波长不同的两个以上的单波长光时,从该Y分支波导的各分支臂输出的光波的光强度大致相等,该直线波导的长度是所波导的光波的波长的2000倍以下或3mm以下的任意长度。
8.一种光波导元件,在基板上形成有光波导,该光波导至少具有直线波导和从该直线波导分支的Y分支波导,上述光波导元件的特征在于,
在该光波导元件上连接有输入光波的输入波导单元,
通过该输入波导单元向该直线波导输入宽波段光或波长不同的两个以上的单波长光时,使从该Y分支波导的各分支臂输出的光波合波,测定合波后的光波的光强度或利萨如特性中的至少一个,调整光波导元件和输入波导单元的光轴,该直线波导的长度是所波导的光波的波长的2000倍以下或3mm以下的任意长度。
9.根据权利要求8所述的光波导元件,其特征在于,
该光波导是至少从该Y分支波导到各分支臂所输出的光波合波的合波部分为止形成在基板上的马赫-曾德尔型光波导。
10.根据权利要求8所述的光波导元件,其特征在于,
该光波导是至少从该Y分支波导到各分支臂所输出的光波合波的合波部分为止形成在基板上的嵌套型光波导。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的光波导元件,其特征在于,
调整该光波导元件和该输入波导单元的光轴,以使合波后的光波的ON/OFF特性的变动在10dB以内。
12.根据权利要求11所述的光波导元件,其特征在于,
调整该光波导元件和该输入波导单元的光轴,以在O波段、E波段、S波段、C波段、L波段或它们的组合的波长范围内使光波的ON/OFF特性的变动在10dB以内。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007082952 | 2007-03-27 | ||
JP082952/2007 | 2007-03-27 | ||
PCT/JP2008/055070 WO2008117713A1 (ja) | 2007-03-27 | 2008-03-19 | 光導波路素子の光軸調整方法及び光導波路素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101646963A true CN101646963A (zh) | 2010-02-10 |
CN101646963B CN101646963B (zh) | 2012-08-29 |
Family
ID=39788449
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2008800102671A Expired - Fee Related CN101646963B (zh) | 2007-03-27 | 2008-03-19 | 光波导元件的光轴调整方法及光波导元件 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8175432B2 (zh) |
EP (1) | EP2131220A4 (zh) |
JP (1) | JP5333208B2 (zh) |
CN (1) | CN101646963B (zh) |
WO (1) | WO2008117713A1 (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102725981A (zh) * | 2011-12-30 | 2012-10-10 | 华为技术有限公司 | 波分复用/解复用器、自注入光纤激光器和光网络系统 |
CN103869414A (zh) * | 2014-04-08 | 2014-06-18 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | 新型双y波导集成光学器件及其制作方法 |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8218151B2 (en) * | 2009-03-12 | 2012-07-10 | Tel Aviv University Future Technology Development Ltd | Light-emitting intra-cavity interferometric sensors |
US8989540B2 (en) * | 2011-04-15 | 2015-03-24 | Kotura, Inc. | Device with multiple light sensors receiving light signals from a waveguide |
JP5862123B2 (ja) * | 2011-08-31 | 2016-02-16 | 住友電気工業株式会社 | 光デバイスの位置決め方法 |
US20150247779A1 (en) * | 2012-08-29 | 2015-09-03 | Nec Corporation | Optical integrated circuit, and inspection method of optical device in optical integrated circuit |
JP2015007612A (ja) * | 2013-05-31 | 2015-01-15 | キヤノン株式会社 | 光源調整手段、光学計測装置、被検体情報取得システム、および波長調整プログラム |
US9310576B1 (en) * | 2014-11-26 | 2016-04-12 | International Business Machines Corporation | Integrated circuit having redundant optical signal paths and method of creating same |
JP2020181076A (ja) * | 2019-04-25 | 2020-11-05 | 日本電信電話株式会社 | 調芯用光回路および光調芯方法 |
US11971590B2 (en) * | 2019-10-29 | 2024-04-30 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical coupling method |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3102874B2 (ja) | 1990-11-05 | 2000-10-23 | 日本板硝子株式会社 | Y分岐光回路 |
JPH0694936A (ja) | 1992-09-09 | 1994-04-08 | Nikon Corp | 光導波路デバイスの位置合わせ装置 |
US5655041A (en) * | 1995-10-27 | 1997-08-05 | The Trustees Of Princeton University | Method and apparatus for active alignment of semiconductor optical waveguides |
JP2000249867A (ja) | 1999-03-02 | 2000-09-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光導波路と光ファイバとの調心方法 |
JP2001083362A (ja) | 1999-09-09 | 2001-03-30 | Hitachi Cable Ltd | 多芯ファイバアレイと導波路素子との接続方法及びその接続装置 |
KR100417002B1 (ko) * | 2002-01-14 | 2004-02-05 | 삼성전자주식회사 | 안정화 광도파로를 구비한 광세기 분할기 |
JP2004145171A (ja) | 2002-10-28 | 2004-05-20 | Tdk Corp | 光導波路と光ファイバとの調芯装置並びにそれを用いた光導波路と光ファイバとの調芯方法及びそれを含む光導波路モジュールの製造方法 |
JP2004258300A (ja) | 2003-02-26 | 2004-09-16 | Tdk Corp | 光部品の調芯接続装置及びそれを用いた光部品モジュールの製造方法 |
JP2005024914A (ja) | 2003-07-02 | 2005-01-27 | Hitachi Cable Ltd | 光波長合分波器及び光波長合分波器と光ファイバアレイの接続方法 |
JP2005181748A (ja) | 2003-12-19 | 2005-07-07 | Fdk Corp | Y分岐光導波路デバイス |
WO2005071454A1 (ja) * | 2004-01-26 | 2005-08-04 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | 曲線光導波路及び光学装置 |
JP4206964B2 (ja) | 2004-05-14 | 2009-01-14 | オムロン株式会社 | 光分岐器 |
-
2008
- 2008-03-19 WO PCT/JP2008/055070 patent/WO2008117713A1/ja active Application Filing
- 2008-03-19 US US12/450,255 patent/US8175432B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-03-19 EP EP20080722457 patent/EP2131220A4/en not_active Withdrawn
- 2008-03-19 JP JP2009506299A patent/JP5333208B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2008-03-19 CN CN2008800102671A patent/CN101646963B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102725981A (zh) * | 2011-12-30 | 2012-10-10 | 华为技术有限公司 | 波分复用/解复用器、自注入光纤激光器和光网络系统 |
CN102725981B (zh) * | 2011-12-30 | 2014-08-13 | 华为技术有限公司 | 波分复用/解复用器、自注入光纤激光器和光网络系统 |
CN103869414A (zh) * | 2014-04-08 | 2014-06-18 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | 新型双y波导集成光学器件及其制作方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2131220A4 (en) | 2013-04-03 |
US8175432B2 (en) | 2012-05-08 |
CN101646963B (zh) | 2012-08-29 |
US20100104241A1 (en) | 2010-04-29 |
EP2131220A1 (en) | 2009-12-09 |
JPWO2008117713A1 (ja) | 2010-07-15 |
JP5333208B2 (ja) | 2013-11-06 |
WO2008117713A1 (ja) | 2008-10-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101646963B (zh) | 光波导元件的光轴调整方法及光波导元件 | |
Yun et al. | 2x2 adiabatic 3-dB coupler on silicon-on-insulator rib waveguides | |
Tapetado et al. | Polymer optical fiber temperature sensor with dual-wavelength compensation of power fluctuations | |
Timurdogan et al. | AIM process design kit (AIMPDKv2. 0): Silicon photonics passive and active component libraries on a 300mm wafer | |
Joo et al. | Cost-Effective $2\times 2$ Silicon Nitride Mach-Zehnder Interferometric (MZI) Thermo-Optic Switch | |
JPH09511847A (ja) | チャネル導波管から成る接合スプリッタおよび用途 | |
CN101324441A (zh) | 马赫-曾德光纤干涉仪偏振衰落和相位衰落控制系统 | |
CN101290248B (zh) | 基于马赫-曾德尔干涉仪滤波原理的单模红外光波长计 | |
US11073737B2 (en) | Method and system for an all-optical wafer acceptance test | |
CN102882115A (zh) | Eml激光器的电吸收反向偏置电压调优算法 | |
Samadi et al. | RF arbitrary waveform generation using tunable planar lightwave circuits | |
Yu et al. | Integrated thermo-optic switch for 2-µm spectral band | |
Tian et al. | On-chip OSNR monitoring system based on power-balanced Mach-Zehnder interferometers | |
US7433550B2 (en) | Optical modulator and control method therefor | |
Shi et al. | Non-invasive delay state calibration of silicon optical switching delay line | |
CN209728245U (zh) | 光电芯片 | |
Finardi et al. | Characterization of ring modulators and broadband photodetectors in silicon photonics for 25 Gb/s interconnection | |
US11336370B1 (en) | Integrated multi-channel photonics transmitter chip having variable power dividers | |
Hu et al. | Fully automated in-line optical test system: Advanced materials & photonics | |
JP2012128277A (ja) | 導波路型光変調器の性能評価装置および性能評価方法 | |
Xu et al. | Alignment tolerant analysis of a compact 4× 25 Gbps TOSA with a thin-film filter multiplexer | |
JP6871560B2 (ja) | 光集積回路、および光集積回路の制御方法 | |
CN116865854B (zh) | 一种可集成于光子集成芯片上的波长检测装置 | |
CN110161634A (zh) | 光电芯片以及用于测试这种芯片的光子电路的方法 | |
KR100386421B1 (ko) | 색분산 측정 시스템 및 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120829 Termination date: 20160319 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |