CN110637244B - 多模干涉型合波分波器以及使用其的光学元件 - Google Patents

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Abstract

将光引导到单模波导，并且抑制多模干涉型合波分波器中的反射返回光。具备：多模波导(1)，与第1端部连接的第1单模波导(2a)，与第1单模波导相向的第2单模波导(2c)，与第2端部连接的第3单模波导(2b)，与第3单模波导相向的反射面(4)，以及与侧端部连接的第4单模波导(5)。从第2或者第3单模波导入射的光在反射面反射，在第4单模波导的侧端部处的第1连接部(31)处成像。

Description

多模干涉型合波分波器以及使用其的光学元件
技术领域
本申请说明书中公开的技术涉及在多模干涉型合波分波器中抑制反射返回光。
背景技术
以往，作为光集成电路中的合波分波器，应用多模干涉型合波分波器，为了使MZ(马赫·曾德尔)调制器的消光比等元件的特性提高，降低多模干涉型合波分波器中的反射返回光是有效的。
例如，在专利文献1中，公开了在多模干涉型合波分波器设置倾斜面，将可能成为反射返回光的光引导到多模波导的结构。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2012-527010号公报
发明内容
在上述专利文献1中，可能成为反射返回光的光的成像的位置成为倾斜面。为此，成为从该成像的位置扩展的反射光不能被引导到单模波导而被引导到多模波导的结构。
然而，在多模波导中，形成曲线波导的情况下光易于放射等，入射的光的处理变得困难。另一方面，如果能够将可能成为反射返回光的光引导到单模波导，则能够通过曲线波导来处理，所以集成电路中的布局变得容易。
本申请说明书中公开的技术是为了解决如以上记载的问题而完成的，其目的在于提供一种将可能成为反射返回光的光引导到单模波导，并且抑制多模干涉型合波分波器中的反射返回光的技术。
本申请说明书中公开的技术的第1方案具备：多模波导，具有第1端部、作为所述第1端部的相反侧的端部的第2端部及相互相向的第1侧端部和第2侧端部；第1单模波导，与所述多模波导的所述第1端部连接；第2单模波导，在所述多模波导的所述第2端部处，连接到与所述第1单模波导相向的位置；第3单模波导，在所述多模波导的所述第2端部处，连接到比所述第2单模波导连接的位置更接近所述第1侧端部的位置；反射面，在所述多模波导中，配置于与所述第3单模波导相向的位置；以及第4单模波导，与所述第1侧端部或者所述第2侧端部连接，将连结所述第1端部和所述第2端部的方向设为第1方向，将与所述第1方向交叉的方向设为第2方向，所述第1侧端部和所述第2侧端部在所述第2方向上相互相向，从所述第2单模波导或者所述第3单模波导入射的光在所述反射面被反射，并且，在所述第4单模波导的第1连接部处成像，所述第1连接部是所述第1侧端部中的连接部或者所述第2侧端部中的连接部。
本申请说明书中公开的技术的第2方案具备至少1个上述多模干涉型合波分波器。
本申请说明书中公开的技术的第1方案具备：多模波导，具有第1端部、作为所述第1端部的相反侧的端部的第2端部及相互相向的第1侧端部和第2侧端部；第1单模波导，与所述多模波导的所述第1端部连接；第2单模波导，在所述多模波导的所述第2端部处，连接到与所述第1单模波导相向的位置；第3单模波导，在所述多模波导的所述第2端部处，连接到比所述第2单模波导连接的位置更接近所述第1侧端部的位置；反射面，在所述多模波导中，配置于与所述第3单模波导相向的位置；以及第4单模波导，与所述第1侧端部或者所述第2侧端部连接，将连结所述第1端部和所述第2端部的方向设为第1方向，将与所述第1方向交叉的方向设为第2方向，所述第1侧端部和所述第2侧端部在所述第2方向上相互相向，从所述第2单模波导或者所述第3单模波导入射的光在所述反射面被反射，并且，在所述第4单模波导的第1连接部处成像，所述第1连接部是所述第1侧端部中的连接部或者所述第2侧端部中的连接部。根据这样的结构，通过使可能成为反射返回光的光在反射面反射并且使该光在第1连接部成像，能够引导到第4单模波导。因此，能够容易地形成包括用于处理不需要光的曲线波导的布局，并且抑制多模干涉型合波分波器中的反射返回光。
特别地，根据第2方案，具备至少1个上述多模干涉型合波分波器。根据这样的结构，能够在马赫·曾德尔型调制器或者2波长集成调制器等光学元件中抑制反射返回光。
通过以下所示的详细的说明和附图，本申请说明书中公开的技术所涉及的目的、特征、方面以及优点将变得更加明确。
附图说明
图1是概略性地例示实施方式所涉及的多模干涉型合波分波器的结构的平面图。
图2是图1中的单模波导的A-A’剖面处的剖面图。
图3是示出图1例示的多模干涉型合波分波器的结构的详情的平面图。
图4是例示通常的2×2多模干涉型合波分波器的情况下的、模拟从单模波导入射的光在多模波导中的传输的情形而得到的结果的图。
图5是例示实施方式所涉及的多模干涉型合波分波器的情况下的、模拟从单模波导入射的光在多模波导中的传输的情形而得到的结果的图。
图6是概略性地例示实施方式所涉及的多模干涉型合波分波器的变形例的结构的平面图。
图7是概略性地例示实施方式所涉及的多模干涉型合波分波器的结构的平面图。
图8是例示图7中的用于吸收的单模波导的B-B’剖面的剖面图。
图9是概略性地例示实施方式所涉及的MZ调制器的结构的平面图。
图10是例示图9中的调制用电极形成的位置处的臂部的C-C’剖面的剖面图。
图11是概略性地例示实施方式所涉及的2波长集成调制器的结构的平面图。
图12是例示图11中的D-D’剖面的剖面图。
图13是示出多模干涉型合波分波器的结构的变形例的平面图。
图14是示出多模干涉型合波分波器的结构的变形例的平面图。
图15是概略性地例示实施方式所涉及的多模干涉型合波分波器的结构的平面图。
图16是概略性地例示实施方式所涉及的多模干涉型合波分波器的结构的平面图。
图17是将图5例示的模拟结果的一部分放大的图。
图18是概略性地例示实施方式所涉及的多模干涉型合波分波器的结构的平面图。
图19是概略性地例示通常的4×4多模干涉型合波分波器的结构的平面图。
图20是例示应用了图18的多模干涉型合波分波器的4波长集成调制器的图。
(符号说明)
1、1c、1d：多模波导；1a、1b：端部；2a、2b、2c、3、102a：单模波导；4、4a、4b、4c、4d：反射面；5、5a、5b、5c、5d、105：用于不需要光的单模波导；6：用于吸收的单模波导；10a、10b：侧端部；20a、20b、20c、20d：多模干涉型合波分波器；30、31、31a、31b、31c、32、33、33c、34、35：连接部；41、131：调制用电极；41a、41b：调制器；42a、42b：臂部；50：基板；51：下部包层；52：导波层；53：上部包层；54：吸收层；55：多重量子阱层；56：衍射格子；60：入射端；61、71：出射端；100：不需要光；101：连接面；131a、131b、231a、231b、231c、231d：EA调制器；132：LD用电极；132a、132b：LD；200、201：箭头；300、301、302、303：输入端口；400、401、402、403：输出端口；500、501、502、503：路径长；E、G、H：轴线；F：中心线；L：多模波导长；W：多模波导宽；X、Y：距离；Z：交点。
具体实施方式
以下，参照添附的附图，说明实施方式。
此外，附图是概略地示出的图，是为了便于说明而适宜地进行结构的省略或者结构的简化的图。另外，在不同的附图中分别示出的结构等的大小以及位置的相互关系未必正确地记载，而可适宜地变更。
另外，在以下所示的说明中，对同样的构成要素附加相同的符号而图示，关于它们的名称和功能也设为是同样的。因此，有时为了避免重复而省略关于它们的详细的说明。
另外，在以下记载的说明中，即便有时使用“上”、“下”、“左”、“右”、“侧”、“底”、“表”或者“背”等表示特定的位置和方向的用语，这些用语是为了容易地理解实施方式的内容而便宜地使用的用语，是与实际上实施时的方向无关的用语。
另外，在以下记载的说明中，即便有时使用“第1”或者“第2”等序数，这些用语是为了容易地理解实施方式的内容而便宜地使用的用语，而非限定于通过这些序数可能生成的顺序等的用语。
<第1实施方式>
以下，说明本实施方式所涉及的多模干涉型合波分波器。
<关于多模干涉型合波分波器的结构>
图1是概略性地例示本实施方式所涉及的多模干涉型合波分波器的结构的平面图。如图1例示，在本实施方式所涉及的多模干涉型合波分波器中，具备多模波导1、单模波导2a、单模波导2b、单模波导2c以及用于不需要光的单模波导5。另外，在多模波导1的与单模波导2b相向的位置配置反射面4。
本实施方式所涉及的多模干涉型合波分波器对从单模波导2a入射的光进行分波，并出射到单模波导2b以及单模波导2c。另外，本实施方式所涉及的多模干涉型合波分波器对从单模波导2b以及单模波导2c入射的光进行合波，并出射到单模波导2a。
光入射或者出射的单模波导2a、单模波导2b以及单模波导2c分别在连接部与多模波导1连接。连接部是连接单模波导和多模波导的边界部分，是为了使光入射或者出射而使两个波导连通的部分。单模波导2a连接到多模波导1的长度方向上的端部1a，单模波导2b以及单模波导2c连接到多模波导1的长度方向上的另一个端部，即与单模波导2a连接的端部1a相反的一侧的端部1b。单模波导2c连接到与单模波导2a相向的位置。单模波导2b在多模波导1的端部1b，连接到比单模波导2c连接的位置更接近侧端部10a的位置。另外，反射面4位于比端部1a更靠X轴正方向。
用于不需要光的单模波导5连接到多模波导1的侧端部10b。用于不需要光的单模波导5是用于引导在反射面4反射的光、即作为在多模干涉型合波分波器中可能成为反射返回光的光的不需要光，并去除不需要光的结构。
本实施方式所涉及的多模干涉型合波分波器的基本设计是2×2多模干涉型合波分波器，但去除连接于连接部30的不使用的单模波导3，替代地配置有反射面4以及连接于连接部31的用于不需要光的单模波导5。
在连接2个通常的2×2多模干涉型合波分波器而构成MZ干涉仪的情况下，在入射侧以及出射侧分别各配置1根不使用的单模波导。因此，能够将这样的单模波导连接到多模波导1的侧端部10b，并用作用于去除不需要光100的用于不需要光的单模波导5。
在光从单模波导2a入射的情况下，该光通过多模波导1最终地分支为2个，从单模波导2b以及单模波导2c分别出射。
在光从单模波导2b或者单模波导2c入射的情况下，该光通过多模波导1最终地分支为2个，一方从单模波导2a出射，另一方在反射面4上反射而耦合到用于不需要光的单模波导5。
图2是图1中的单模波导2a的A-A’剖面处的剖面图。如图2例示，单模波导2a具备基板50、形成于基板50的上表面的下部包层51、形成于下部包层51的上表面的导波层52以及形成于导波层52的上表面的上部包层53。此外，多模波导1的结构与图2例示的单模波导2a的结构的Y轴方向的宽度宽的情形相同。
基板50例如是InP基板。此时，下部包层51以及上部包层53是InP层。另外，能够选择并层叠由InGaAsP系材料构成的主体(bulk)层或者多重量子阱层(MQW层)等作为导波层52。
导波层52能够通过光刻形成为任意的形状，在本实施方式中，形成如图1例示的半导体波导的图案。
图3是示出图1例示的多模干涉型合波分波器的结构的详情的平面图。本实施方式所涉及的多模干涉型合波分波器的基本设计是2X2多模干涉型合波分波器，与多模波导1的宽度相对的多模波导长度以及相邻的2根单模波导的间隔是基于2×2多模干涉型合波分波器的基本设计的。
相对于多模波导宽W，多模波导长L用以下的式子来表示。
[式1]
L＝2×neff×W2/(3×λ)
在此，neff表示等价折射率，λ表示波长。另外，与多模波导1连接的各个单模波导分别配置于从沿着多模波导1的长度方向的中心线F起±W/6的位置。在此，将沿着单模波导2b的长度方向的轴线设为轴线E，将沿着单模波导2c的长度方向的轴线设为轴线G。
即，在多模波导1中，以使从单模波导2a入射的光在单模波导2b的连接部34或者单模波导2c的连接部35成像的方式，相反，以使从单模波导2b或者单模波导2c入射的光在单模波导2a的连接部33成像的方式，设定多模波导宽W以及多模波导长L。
作为多模波导宽W以及多模波导长L的具体例，例如，设想在多模波导宽W是12μm的情况下多模波导长L是204μm，或者，在多模波导宽W是18μm的情况下多模波导长L是460μm(两种情况neff都是3.3，λ都是1.55μm)。
在图3中，将在2×2多模干涉型合波分波器中原来设置但未使用因而被去除的单模波导3和与单模波导3相向地连接的单模波导2b连结的中心线是轴线E。另外，将轴线E和反射面4的交点设为交点Z。此外，交点Z是从单模波导2c或者单模波导2b入射的光在反射面4反射的代表性的反射点。
而且，将交点Z与用于不需要光的单模波导5连接的连接部31之间的距离设为距离Y。在图3中，距离Y是沿着Y轴方向的距离，并且，是沿着以使作为沿着长度方向的轴线的轴线H通过交点Z的方式配置的用于不需要光的单模波导5的轴线H的距离。
另外，将交点Z与将去除前的单模波导3连接到多模波导1的连接部30之间的距离设为距离X。在图3中，距离X是沿着X轴方向的距离。
在本实施方式所涉及的多模干涉型合波分波器中，通过以使距离X和距离Y相等的方式配置反射面4，应在单模波导3的连接部30成像的光在反射面4反射之后，在多模波导1的侧端部10b中的连接部31成像。此外，在图3中，将反射面4相对X轴方向的角度设为45°。
因此，在反射面4反射的光在以使沿着长度方向的轴线H通过交点Z的方式配置的用于不需要光的单模波导5的连接部31成像。然后，该光被引导到用于不需要光的单模波导5，并且被去除。
在此，从单模波导2b以及单模波导2c入射的光通过在多模波导1内反射或者干涉而向各个方向前进，但在配置反射面4的位置处，为了在单模波导3处成像而进行聚光。因此，在反射面4中，从单模波导2b以及单模波导2c入射的光反射的位置是交点Z及其周边。
另外，如上所述，从单模波导2b以及单模波导2c入射的光在反射面4进行聚光，所以反射面4处的该光的前进方向与X轴负方向大致对齐，在反射面4相对X轴方向的角度是45°的情况下，在反射面4反射的光的前进方向也与Y轴负方向大致对齐。
<关于多模干涉型合波分波器的动作>
从单模波导入射到多模波导1的光一边在多模波导1的侧端部反射或者干涉一边传输，最终在2个部位成像。
图4是例示通常的2×2多模干涉型合波分波器的情况下的、模拟从单模波导2b入射的光在多模波导1中的传输的情形而得到的结果的图。
如图4例示，在通常的2×2多模干涉型合波分波器、即在多模波导1的端部1a处分别连接单模波导2a以及单模波导3的情况下，从单模波导2b入射的光分别在单模波导2a以及单模波导3处成像。此外，在模拟从单模波导2c入射的光在多模波导1中的传输的情形的情况下，成为与图4例示的方案线对称的传输，从单模波导2c入射的光分别在单模波导2a以及单模波导3处成像。
光在2个部位成像，所以光朝向该2个点而聚光，但即使在该光聚光的途中的路径上在反射面4反射而改变光传输的朝向，聚光角度也不改变。因此，反射的光在与不存在反射面4的情况同样的传输距离处成像。
因此，通过如上所述以使距离X和距离Y相等的方式配置反射面4以及用于不需要光的单模波导5，从单模波导2b入射的光在与多模波导1的侧端部10b连接的用于不需要光的单模波导5处成像。
而且，在该部位成像的光能够在单模波导中引导，所以能够作为不需要光而容易地去除。
图5是例示使用本实施方式所涉及的多模干涉型合波分波器的情况下的、模拟从单模波导2b入射的光在多模波导1中的传输的情形而得到的结果的图。
如图5例示，在使用本实施方式所涉及的多模干涉型合波分波器的情况下，使单方的光、即在图4中应在单模波导3中成像的光在反射面4反射，并在用于不需要光的单模波导5中作为不需要光而成像。
<关于多模干涉型合波分波器的变形例>
在图1例示的结构中，用于不需要光的单模波导5被连接到多模波导1的2个侧端部之中距单模波导3连接的连接部30远的位置的侧端部10b。
而且，以使反射面4越远离多模波导1的中心线F而越接近多模波导1的端部1b的方式，倾斜地形成反射面4。
另一方面，也可以如图6例示，在多模波导1的2个侧端部之中距单模波导3连接的连接部30近的位置的侧端部10a的连接部32处，连接用于不需要光的单模波导5a。
在该情况下，以使反射面4a越远离多模波导1的中心线F而越远离多模波导1的端部1b的方式，倾斜地形成反射面4a。在此，图6是概略性地例示本实施方式所涉及的多模干涉型合波分波器的变形例的结构的平面图。
此外，用于不需要光的单模波导5a的前端或者用于不需要光的单模波导5(参照图1)的前端也可以是倾斜形状。在用于不需要光的单模波导的前端是倾斜形状的情况下，也可以使不需要光向该波导外放射。另外，也可以通过以使用于不需要光的单模波导5a的前端或者用于不需要光的单模波导5(参照图1)的前端到达至基板50的端部的方式配置，使不需要光向基板50外放射。
根据本实施方式所涉及的多模干涉型合波分波器，能够将作为可能成为反射返回光的光的不需要光引导到用于不需要光的单模波导。因此，能够通过曲线波导来处理，所以集成电路等中的布局变得容易。
在假设将不需要光引导到多模波导1的情况下，波导宽度大，所以占有面积变宽。进而，在将多模波导1设为弯曲形状的情况下，光被放射向多模波导1外，可能会成为影响其他元件的杂散光。因此，在将不需要光引导到多模波导1的情况下，特别在集成电路中产生问题。
根据本实施方式所涉及的多模干涉型合波分波器，在多模干涉型合波分波器中产生的可能成为反射返回光的不需要光能够被引导到单模波导，并且被去除。
<第2实施方式>
说明本实施方式所涉及的多模干涉型合波分波器。在以下的说明中，对与在以上记载的实施方式中说明的结构同样的结构附加相同的符号而图示，关于其详细的说明适宜地省略。
<关于多模干涉型合波分波器的结构>
图7是概略性地例示本实施方式所涉及的多模干涉型合波分波器的结构的平面图。在本实施方式所涉及的多模干涉型合波分波器中，具备多模波导1、单模波导2a、单模波导2b、单模波导2c、用于不需要光的单模波导5b以及与用于不需要光的单模波导5b的前端连接的用于吸收的单模波导6。在多模波导1的与单模波导2b相向的位置配置反射面4。
在上述结构中，在反射面4反射的光在用于不需要光的单模波导5b的连接部31成像，进而，在用于不需要光的单模波导5b的与连接部31相反的一侧的端部处连接的用于吸收的单模波导6中作为不需要光被吸收。
根据该结构，相比于使不需要光向波导外或者基板50外放射的情况，通过吸收光而在模块内等发生杂散光的可能性降低。该结构在由于集成电路中的元件的配置的关系而难以将曲线波导配置至基板50的端等情况下有效。
另外，通过使用于不需要光的单模波导5b和用于吸收的单模波导6的连接面101的角度倾斜为布鲁斯特角(例如45°)，能够成为无反射的连接面101。在该情况下，还能够在用于吸收的单模波导6中完全吸收被引导到用于不需要光的单模波导5b的光。在用于不需要光的单模波导5b和用于吸收的单模波导6的连接面101的角度未成为布鲁斯特角的情况下，可能在连接面101产生轻微的反射返回光。另一方面，在引导不需要光的波导是多模波导的情况下，在多模波导内传输的光具有发散角，即使调整该多模波导和用于吸收的单模波导6的连接面101的角度，仍难以有效地抑制连接面101处的光的反射。
图8是例示图7中的用于吸收的单模波导6的B-B’剖面的剖面图。如图8例示，用于吸收的单模波导6具备基板50、形成于基板50的上表面的下部包层51、形成于下部包层51的上表面的吸收层54以及形成于吸收层54的上表面的上部包层53。
入射到用于吸收的单模波导6的不需要光一边在具有吸收层54的用于吸收的单模波导6中传输，一边被吸收而消失。
基板50是例如InP基板。此时，下部包层51以及上部包层53是InP层。
作为制作步骤，首先，将作为InP层的下部包层51层叠在作为InP基板的基板50的上表面。然后，能够在下部包层51的上表面选择并层叠例如由InGaAsP系材料构成的主体层作为导波层。
导波层能够通过光刻形成为任意的形状，在本实施方式中，在用于吸收的单模波导6以外的区域形成如图7例示的波导图案。
接下来，例如，选择并层叠由InGaAsP系材料构成的多重量子阱层等，通过光刻，形成如图7例示的用于吸收的单模波导6的图案。
之后，层叠作为InP层的上部包层53，并通过光刻形成图案。而且，单模波导2a、单模波导2b、单模波导2c以及多模波导1的区域能够形成如图2例示的剖面，用于吸收的单模波导6的区域能够形成如图8例示的剖面。通过这样的步骤，能够制作本实施方式所涉及的多模干涉型合波分波器。
此外，还设想本实施方式所涉及的用于吸收的单模波导6连接的用于不需要光的单模波导5b与侧端部10a连接的构造。在该情况下，例如图6例示，以使越远离多模波导1的中心线F而越远离多模波导1的端部1b的方式，倾斜地形成反射面。
<第3实施方式>
说明本实施方式所涉及的多模干涉型合波分波器以及作为使用它的光学元件的MZ调制器。在以下的说明中，对与在以上记载的实施方式中说明的结构同样的结构附加相同的符号而图示，关于其详细的说明适宜地省略。
<关于MZ调制器的结构>
图9是概略性地例示本实施方式所涉及的MZ调制器的结构的平面图。在图9中，例示具备图1例示的多模干涉型合波分波器并在MZ干涉仪的2根臂部形成有电极的MZ调制器。
如图9例示，MZ调制器具备在基板50的上表面分别配置的多模干涉型合波分波器20a、多模干涉型合波分波器20b以及在多模干涉型合波分波器20a与多模干涉型合波分波器20b之间相互并联地连接的臂部42a及臂部42b。
臂部42a是经由从多模干涉型合波分波器20a和多模干涉型合波分波器20b分别延伸的单模波导2b而连接多模干涉型合波分波器20a与多模干涉型合波分波器20b之间的部分，具备在单模波导2b的路径中部分性地形成的调制器41a。
臂部42b是经由从多模干涉型合波分波器20a和多模干涉型合波分波器20b分别延伸的单模波导2c而连接多模干涉型合波分波器20a与多模干涉型合波分波器20b之间的部分，具备在单模波导2c的路径中部分性地形成的调制器41b。
在多模干涉型合波分波器20a以及多模干涉型合波分波器20b的各个中，单模波导2b以及单模波导2c中的导波层由多重量子阱层(MQW层)构成。通过对调制器41a以及调制器41b施加电压，臂部42a以及臂部42b中的光的相位分别变化，所以能够进行强度调制或者相位调制。
光从MZ调制器的入射端60入射，在多模干涉型合波分波器20a中分支为2个。然后，光在调制器41a以及调制器41b中调制之后，在多模干涉型合波分波器20b中合波。然后，光从MZ调制器的出射端61出射。
在入射侧的多模干涉型合波分波器20a以及出射侧的多模干涉型合波分波器20b中，本来应被耦合到配置为2×2多模干涉型合波分波器的单模波导3(参照图1)的光在反射面4(参照图1)分别反射而被引导到用于不需要光的单模波导5。然后，该光作为不需要光被放射到基板50外。
为了防止在反射面4(参照图1)反射的光在MZ调制器内成为杂散光，也可以在基板50的端部涂敷吸收光的涂料来吸收光。另外，也可以与第2实施方式中例示的情况同样地，通过在用于不需要光的单模波导5b(参照图7)的前端连接用于吸收的单模波导6(参照图7)，吸收不需要光。
图10是例示图9中的调制用电极形成的位置处的臂部的C-C’剖面的剖面图。如图10例示，臂部42a具备基板50、形成于基板50的上表面的下部包层51、形成于下部包层51的上表面的多重量子阱层55、形成于多重量子阱层55的上表面的上部包层53以及形成于上部包层53的上表面的调制用电极41。
基板50是例如InP基板。此时，下部包层51以及上部包层53是InP层。另外，多重量子阱层55由InGaAsP系材料构成。另外，调制用电极41是用于施加调制电压的电极。
作为制作步骤，首先，在基板50(是InP基板)的上表面层叠作为InP层的下部包层51。然后，能够在下部包层51的上表面选择并层叠例如由InGaAsP系材料构成的主体层作为导波层。
导波层能够通过光刻形成为任意的形状，在本实施方式中，将如图9例示的波导图案形成于调制器41a以及调制器41b以外的区域，即多模干涉型合波分波器20a以及多模干涉型合波分波器20b的区域。
接下来，选择并层叠例如由InGaAsP系材料构成的多重量子阱层等，通过光刻，在如图9例示的调制器41a以及调制器41b的区域中形成多重量子阱层55。
之后，层叠作为InP层的上部包层53，通过光刻形成单模波导以及多模波导。而且，能够在调制器41a以及调制器41b的区域中形成有着如图10例示的剖面的电极。通过这样的步骤，能够制作本实施方式所涉及的MZ调制器。
此外，在图10中，波导的侧面是空气，但为了提高长期可靠性，也可以用SiO2或者有机材料等填埋波导的侧面。
根据本实施方式所涉及的MZ调制器，能够抑制反射返回光。
<第4实施方式>
说明本实施方式所涉及的多模干涉型合波分波器以及作为使用它的光学元件的2波长集成调制器。在以下的说明中，对与在以上记载的实施方式中说明的结构同样的结构附加相同的符号而图示，关于其详细的说明适宜地省略。
<关于2波长集成调制器的结构>
图11是概略性地例示本实施方式所涉及的2波长集成调制器的结构的平面图。为了应对光通信系统的大容量化，能够将2波长集成调制器用作带有能够发送波长复用信号的调制器的光源。
如图11例示，2波长集成调制器具备：振荡波长不同的2个LD132a及LD132b；与各个LD连接的2个EA(electro-absorption：电场吸收型)调制器131a及EA调制器131b；以及与EA调制器131a及EA调制器131b分别并联地连接的多模干涉型合波分波器20c。
从EA调制器131a以及EA调制器131b出射的光通过多模干涉型合波分波器20c被合波。因此，LD132a以及LD132b中的任意一个的波长的信号光都能够从相同的输出端口输出。
根据图11例示的2波长集成调制器，相比于使用振荡波长不同的2个元件并且使用棱镜等光学系统来使从这些元件出射的光耦合的方式的结构，能够实现模块的小型化或者装配工序的简化。
在使LD132a以及LD132b中的某一个LD点亮的情况或者使LD132a以及LD132b这两方的LD点亮的情况下，从LD出射的连续光在对应的EA调制器中被调制。进而，在多模干涉型合波分波器20c中分支为2个。
此时，未从2波长集成调制器的出射端71出射而被反射面4(参照图1)反射并与用于不需要光的单模波导5耦合的光作为不需要光被去除。
在产生向LD的反射返回光时，得不到良好的信号光，但根据本实施方式所涉及的2波长集成调制器，能够通过抑制反射返回光而得到良好的信号光。
图12是例示图11中的D-D’剖面的剖面图。如图12例示，跨越LD132a以及EA调制器131a的构造具备：基板50；下部包层51，形成于基板50的上表面；多重量子阱层55，形成于下部包层51的上表面中与LD132a及EA调制器131a对应的位置；导波层52，形成于下部包层51的上表面中与单模波导2c对应的位置；上部包层53，形成于多重量子阱层55的上表面及导波层52的上表面；衍射格子56，在上部包层53的内部断续地形成，用于使LD132a以某个波长振荡；LD用电极132，形成于上部包层53的上表面中与LD132a对应的位置，用于在LD132a中流过电流；以及调制用电极131，形成于上部包层53的上表面中与EA调制器131a对应的位置，用于施加调制电压。
通过LD用电极132在LD132a中流过恒定的电流。由此，从LD132a出射连续光。另外，通过控制施加到调制用电极131的电压，能够实现光输出的ON/OFF(开/关)控制，所以能够生成强度调制信号。
基板50是例如InP基板。此时，下部包层51以及上部包层53是InP层。另外，多重量子阱层55以及导波层52由InGaAsP系材料构成。
作为制作步骤，首先，在基板50(是InP基板)的上表面层叠作为InP层的下部包层51。然后，能够在下部包层51的上表面选择并层叠例如由InGaAsP系材料构成的主体层作为导波层。
导波层能够通过光刻形成为任意的形状，在本实施方式中，将如图11例示的波导图案形成于LD132a、LD132b、EA调制器131a以及EA调制器131b以外的区域，即多模干涉型合波分波器20c的区域。
接下来，选择并层叠例如由InGaAsP系材料构成的多重量子阱层等，通过光刻，在如图11例示的LD132a、LD132b、EA调制器131a以及EA调制器131b的区域中形成多重量子阱层55。
之后，层叠作为InP层的上部包层53。此外，在LD132a以及LD132b的区域中，在通过光刻形成InGaAsP系的衍射格子之后，用作为InP层的上部包层53埋入。然后，在上部包层53的上表面形成LD用电极132以及调制用电极131。通过这样的步骤，能够制作本实施方式所涉及的2波长集成调制器。
根据本实施方式所涉及的2波长集成调制器，能够抑制反射返回光。
<第5实施方式>
图15是概略性地例示本实施方式所涉及的多模干涉型合波分波器的结构的平面图。在本实施方式所涉及的多模干涉型合波分波器中，具备多模波导1、单模波导102a、单模波导2b、单模波导2c以及用于不需要光的单模波导105。在多模波导1的与单模波导2b相向的位置配置反射面4。
在上述结构中，在反射面4反射的光在用于不需要光的单模波导105的连接部31c成像，进而，在用于不需要光的单模波导105中作为不需要光被去除。
单模波导102a在连接部33c处与多模波导1连接。单模波导102a是越接近与多模波导1连接的端部越扩展的锥形形状。
用于不需要光的单模波导105在连接部31c处与多模波导1连接。用于不需要光的单模波导105是越接近与多模波导1连接的端部越扩展的锥形形状。
在单模波导3以及单模波导2a与多模波导1连接的通常的多模干涉型合波分波器中，如果将单模波导3以及单模波导2a设为具有如上述单模波导102a以及用于不需要光的单模波导105的锥形形状的构造，则单模波导3和单模波导2a的间隙变窄，不能良好地对它们进行加工。
在不能良好地加工时，从单模波导2a入射的光不按照模拟那样传输，发生光不耦合到单模波导2b以及单模波导2c等不良现象。另外，在制造的各个元件的加工中产生偏差，所以成品率恶化。
相对于此，根据本实施方式所涉及的多模干涉型合波分波器，作为2根单模波导的单模波导102a以及用于不需要光的单模波导105与多模波导1的不同的端部连接。另外，单模波导102a和用于不需要光的单模波导105分离地配置，所以即使在将这些单模波导的与多模波导1的连接部设为锥形形状的情况下，这些单模波导的加工性也不恶化。
另一方面，通过将单模波导102a的与多模波导1的连接部33c处的形状设为锥形形状，同样地，通过将用于不需要光的单模波导105的与多模波导1的连接部31c处的形状设为锥形形状，能够降低这些连接部处的光的透射损失以及来自连接部的反射返回光。即，根据本实施方式所涉及的结构，能够不使加工性恶化而抑制光的透射损失以及反射返回光。
此外，具有锥形形状的单模波导可以是单模波导102a以及用于不需要光的单模波导105中的至少一方。例如，在用于不需要光的单模波导105具有锥形形状的情况下，能够引导并去除更多的反射返回光。
<第6实施方式>
图16是概略性地例示本实施方式所涉及的多模干涉型合波分波器的结构的平面图。在本实施方式所涉及的多模干涉型合波分波器中，具备多模波导、单模波导102a、单模波导2b、单模波导2c以及用于不需要光的单模波导105。在多模波导的与单模波导2b相向的位置配置反射面4d。
图17是将图5例示的模拟结果的一部分放大的图。在从单模波导2b输入光的情况下，如图5以及图17例示，将光向单模波导2a以及用于不需要光的单模波导5引导。
被引导到单模波导2a的光通过图17中的箭头200的位置的角附近。因此，少量的光照到该角，由此可能会产生损失或者反射返回光。
另外，即使在从单模波导2a输入光的情况下，光也同样地传输，所以光仍通过箭头200的位置的角附近，少量的光照到该角。于是，由此可能会产生损失或者反射返回光。
为使光不照到该角，可以将图16中的反射面4d向箭头201的方向、即X轴负方向平行移动。但是，由此，反射点(即交点Z)也平行移动。
因此，用于不需要光的单模波导105也需要向X轴负方向平行移动与移动反射面4d的长度(即Y轴方向的长度)相同的长度。
此时光的成像点也向X轴负方向移动相同的长度，但光的成像点在Y轴正方向上也移动相同的长度，所以在多模波导的内部存在成像点。即，变成作为交点Z与连接部31c之间的距离的距离Y比作为交点Z与连接部30之间的距离的距离X长的状态。
在用于不需要光的单模波导的连接部不形成锥形形状的情况、即连接用于不需要光的单模波导5的情况下，由于上述成像点的移动，用于不需要光的单模波导5和多模波导的耦合损失增加。
另一方面，在用于不需要光的单模波导的连接部形成锥形形状的情况、即连接用于不需要光的单模波导105的情况下，即使由于上述成像点的移动而成像位置稍微偏移，仍易于将光引导到用于不需要光的单模波导105。因此，能够不增加耦合损失而将引导到用于不需要光的单模波导105的光作为反射返回光而去除。
此外，即使是成像点向Y轴正方向偏移4μm程度的情况、在单模波导的连接部不形成锥形形状的情况，产生的过剩损失也为0.6dB左右。在同样的情况下，如果在单模波导的连接部形成锥形形状，则过剩损失进一步降低。
根据本实施方式所涉及的多模干涉型合波分波器，能够不降低去除用于不需要光的单模波导105的反射返回光的功能而抑制从单模波导102a入射或者出射的光的损失以及反射返回光。
<第7实施方式>
图18是概略性地例示本实施方式所涉及的多模干涉型合波分波器的结构的平面图。在上述各实施方式中，基本设计被设为2×2多模干涉型合波分波器，但也可以增加输入侧以及输出侧的单模波导的根数而成为N×N。例如，如本实施方式例示，也可以是4×4多模干涉型合波分波器。
如图18例示，对多模波导1c连接输入端口300、输入端口301、输入端口302以及输入端口303。另外，对多模波导1c连接输出端口400、输出端口401、输出端口402以及输出端口403。
另一方面，图19是概略性地例示通常的4×4多模干涉型合波分波器的结构的平面图。图19中的多模波导1d是不具有反射面的四边形的结构。
如图19例示，对多模波导1d连接输入端口300、输入端口301、输入端口302以及输入端口303。另外，对多模波导1d连接输出端口400、输出端口401、输出端口402以及输出端口403。
与2×2多模干涉型合波分波器的情况同样地，在4×4多模干涉型合波分波器的基本设计中，如果多模波导的宽度确定，则多模波导的长度以及连接单模波导的位置也唯一地确定。例如，在将多模波导的宽度设为24μm的情况下，多模波导的长度是1200μm，单模波导的间隔是6μm。
在图19中，在从4个输入端口的任何一个入射光时，光被4分支而从4个输出端口输出。
另一方面，在图18例示的本实施方式所涉及的多模干涉型合波分波器中，从输入端口300、输入端口301以及输入端口302入射的光在反射面垂直地反射而分别耦合到输出端口400、输出端口401以及输出端口402。这些光作为不需要光被去除。
从输入端口303入射的光不在反射面反射而从输出端口403出射。该光被用作例如信号光。
这样，通过在输出侧配置反射面，使不需要光相对信号光的传输方向向垂直方向传输。通过使不需要光向垂直方向传输，能够抑制不需要光混入到信号光并确保信号品质。
另外，在比较图19例示的情况和图18例示的情况时，在图18例示的情况下，例如在输出信号光的输出端口403的附近不存在其他输出端口。因此，输出端口403的加工性提高，另外，成品率提高。
在将图18例示的路径长500设为A、将路径长501设为B、将路径长502设为C、将路径长503设为D的情况下，以使多模波导1c的多模波导长L满足以下的式子的方式，设定反射面和用于不需要光的单模波导的连接位置。
[式2]
L＝长度A＝长度B＝长度C＝长度D
在此，例如，长度A(路径长500)是从输入端口300的与多模波导1c的连接部至反射面的水平方向的长度、与从沿着通过输入端口300的连接部的X轴方向的线和反射面的交点至输出端口400的与多模波导1c的连接部的垂直方向的长度之和。
通过上述设定，在反射面反射的光被引导到用于不需要光的单模波导。
图20是例示应用图18的多模干涉型合波分波器的4波长集成调制器的图。图11例示的2波长集成调制器应用2×2多模干涉型合波分波器，但图20例示应用4×4多模干涉型合波分波器的4波长集成调制器。通过对波长不同的4个信号光进行合波而输出，能够相比于对2个信号光进行合波的2波长集成调制器，将数据容量变成2倍。
如图20例示，4波长集成调制器具备：振荡波长不同的4个LD232a、LD232b、LD232c及LD232d；4个EA调制器231a、EA调制器231b、EA调制器231c及EA调制器231d，与各个LD连接；以及多模干涉型合波分波器20d，与EA调制器231a、EA调制器231b、EA调制器231c及EA调制器231d分别并联地连接。
与2波长集成调制器同样地，在本实施方式所涉及的4波长集成调制器中，不需要的光被引导到用于不需要光的单模波导而去除，所以能够不成为向LD的反射返回光而得到良好的信号光。
<关于通过以上记载的实施方式产生的效果>
接下来，例示通过以上记载的实施方式产生的效果。此外，在以下的说明中，根据以上记载的实施方式中例示的具体的结构记载该效果，但也可以在产生同样的效果的范围，与本申请说明书中例示的其他具体的结构置换。
另外，该置换也可以跨越多个实施方式进行。即，也可以是组合在不同的实施方式中例示的各个结构而产生同样的效果的情况。
根据以上记载的实施方式，多模干涉型合波分波器具备多模波导1、第1单模波导、第2单模波导、第3单模波导、反射面以及在第1连接部连接的第4单模波导。在此，第1单模波导例如与单模波导2a对应。另外，第2单模波导例如与单模波导2c对应。另外，第3单模波导例如与单模波导2b对应。另外，反射面例如与反射面4、反射面4a、反射面4b以及反射面4c中的任意1个对应。另外，第4单模波导根据反射面，例如，与用于不需要光的单模波导5、用于不需要光的单模波导5a、用于不需要光的单模波导5b、用于不需要光的单模波导5c以及用于不需要光的单模波导5d中的任意1个对应。另外，第1连接部根据第4单模波导，例如，与连接部31、连接部31a、连接部31b以及连接部32中的任意1个对应。多模波导1具有第1端部、作为第1端部的相反侧的端部的第2端部以及相互相向的第1侧端部及第2侧端部。在将连结第1端部和第2端部的方向设为第1方向，并将与第1方向交叉的方向设为第2方向的情况下，第1侧端部和第2侧端部在第2方向上相互相向。在此，第1端部例如与端部1a对应。另外，第2端部例如与端部1b对应。另外，第1方向例如与X轴方向对应。另外，第2方向例如与Y轴方向对应。另外，第1侧端部例如与侧端部10a对应。另外，第2侧端部例如与侧端部10b对应。单模波导2a与多模波导1的端部1a连接。单模波导2c在多模波导1的端部1b处连接到与单模波导2a相向的位置。单模波导2b在多模波导1的端部1b处连接到比单模波导2c连接的位置更接近侧端部10a的位置。反射面4在多模波导1中配置于与单模波导2b相向的位置。用于不需要光的单模波导5与侧端部10b连接。而且，从单模波导2c或者单模波导2b入射的光在反射面4反射，并且在用于不需要光的单模波导5的侧端部10b处的连接部即连接部31处成像。
根据这样的结构，通过使可能成为反射返回光的光在反射面4反射、并且使该光在连接部31处成像，能够引导到用于不需要光的单模波导5。因此，能够容易地形成包括用于处理不需要光的曲线波导的布局，并且抑制多模干涉型合波分波器中的反射返回光。
另外，将用于不需要光的单模波导5连接到多模波导1的侧端部10b，所以能够将用于不需要光的单模波导5连接到比较远离单模波导2a的位置。
在通过光刻形成图案时，在2根单模波导的间隙窄到例如2μm左右的情况下，这些间隙不能顺利地加工，而应去除的下部包层51、导波层52以及上部包层53原样地残留的可能性提高。另外，在不能良好地加工时，从单模波导2a入射的光不按照模拟那样传输，发生光不耦合到单模波导2b以及单模波导2c等不良现象。
此外，能够适宜地省略这些结构以外的本申请说明书例示的其他结构。即，如果具备至少这些结构，则能够产生以上记载的效果。
然而，在将本申请说明书中例示的其他结构中的至少1个适宜地追加到以上记载的结构的情况、即将未记载为以上记载的结构的本申请说明书中例示的其他结构追加到以上记载的结构的情况下，也能够同样地产生以上记载的效果。
另外，根据以上记载的实施方式，用于不需要光的单模波导5与侧端部10b连接。另外，反射面4是随着接近侧端部10a而接近端部1b的倾斜面。根据这样的结构，在反射面4反射的光在与侧端部10b连接的用于不需要光的单模波导5的连接部31处成像。
另外，根据以上记载的实施方式，用于不需要光的单模波导5a与侧端部10a连接。另外，反射面4a是随着接近侧端部10a而远离端部1b的倾斜面。根据这样的结构，在反射面4a反射的光在与侧端部10a连接的用于不需要光的单模波导5a的连接部32处成像。
另外，根据以上记载的实施方式，在将从单模波导2c或者单模波导2b入射的光在反射面4反射的点设为反射点，将沿着X轴方向的方向上的反射点与端部1a之间的距离设为第1距离，并将反射点与连接部31之间的距离设为第2距离的情况下，第1距离和第2距离相等。在此，反射点例如与交点Z对应。另外，第1距离例如与距离X对应。另外，第2距离例如与距离Y对应。根据这样的结构，应在单模波导3的连接部30成像的光在反射面4反射之后，在多模波导1的侧端部10b处的用于不需要光的单模波导5的连接部31处，在与不存在反射面4的情况同样的传输距离处成像。
另外，根据以上记载的实施方式，沿着用于不需要光的单模波导5的长度方向的轴线H通过交点Z。根据这样的结构，在反射面4反射的光在用于不需要光的单模波导5的连接部31处成像，并且被引导到用于不需要光的单模波导5内而传输。此时，入射到用于不需要光的单模波导5的光的方向是沿着用于不需要光的单模波导5的轴线H的方向的方向，所以能够抑制连接部31处的光的反射。
另外，根据以上记载的实施方式，多模干涉型合波分波器还具备与用于不需要光的单模波导5b的与连接部31相反的一侧的端部连接的具有吸收入射的光的吸收层54的第5单模波导。在此，第5单模波导例如与用于吸收的单模波导6对应。根据这样的结构，被引导到用于不需要光的单模波导5b内的光在用于吸收的单模波导6内被吸收。因此，通过吸收不需要光而降低在模块内等产生杂散光的可能性。特别，在由于集成电路中的元件的配置的关系而难以将曲线波导配置至基板50的端等情况下有效。
另外，根据以上记载的实施方式，用于不需要光的单模波导5b与用于吸收的单模波导6之间的连接面101的角度是布鲁斯特角。根据这样的结构，能够抑制用于不需要光的单模波导5b和用于吸收的单模波导6的连接面101处的光的反射。理想上，能够消除连接面101处的反射，并在吸收层54吸收全部不需要光。
另外，根据以上记载的实施方式，具备至少1个上述多模干涉型合波分波器。根据这样的结构，能够在马赫·曾德尔型调制器或者2波长集成调制器等光学元件中抑制反射返回光。例如，在将通常的2×2多模干涉型合波分波器连接2个而构成MZ干涉仪的情况下，在入射侧以及出射侧分别各配置1根不使用的单模波导。能够将这样的单模波导与多模波导1的侧端部连接，并用作用于去除不需要光的用于不需要光的单模波导。
另外，根据以上记载的实施方式，距离Y大于距离X。根据这样的结构，在多模波导1的内部存在成像点，但由于成像点向Y轴正方向偏移而产生的过剩损失不大，另外，如果在单模波导的连接部形成锥形形状，则过剩损失进一步降低。
另外，根据以上记载的实施方式，单模波导102a以及用于不需要光的单模波导105中的至少1个具有锥形形状。根据这样的结构，能够降低连接部处的光的透射损失以及来自连接部的反射返回光。即，能够不使加工性恶化而抑制光的透射损失以及反射返回光。
另外，根据以上记载的实施方式，具备作为单模波导的输入端口300、输入端口301、输入端口302及输入端口303，以及与各个单模波导对应的作为用于不需要光的单模波导的输出端口400、输出端口401、输出端口402及输出端口403。在将从各个单模波导垂直地入射到多模波导1c的光在反射面反射而到达至对应的用于不需要光的单模波导的路径长分别设为长度A、长度B、长度C以及长度D的情况下，在多模波导1c的长度L满足
[式3]
L＝长度A＝长度B＝长度C＝长度D
的位置，配置反射面以及用于不需要光的单模波导。根据这样的结构，不需要的光被引导到用于不需要光的单模波导而去除，所以能够不成为向LD的反射返回光而得到良好的信号光。
<关于以上记载的实施方式中的变形例>
在以上记载的实施方式中，反射面4相对X轴方向的角度被设为45°，但反射面的角度不限于该情况。
图13是示出反射面的角度不同的情况下的多模干涉型合波分波器的结构的详情的平面图。如图13例示，即使在反射面4b的角度比图3例示的情况大的情况下，距离X和距离Y仍维持相等的关系。而且，伴随交点Z处的光的反射方向，用于不需要光的单模波导5c的连接部31a变到在X轴负方向上偏移的位置。
在该情况下，最好以使沿着用于不需要光的单模波导5c的长度方向的轴线H通过交点Z的方式使连接部31a处的用于不需要光的单模波导5c的连接角度也倾斜。这是为了抑制在反射面4b反射的光入射到用于不需要光的单模波导5c时的连接部31a处的反射。
图14是示出反射面的角度不同的情况下的多模干涉型合波分波器的结构的详情的平面图。如图14例示，在反射面4c的角度比图3例示的情况小的情况下，距离X和距离Y仍维持相等的关系。而且，伴随交点Z处的光的反射方向，用于不需要光的单模波导5d的连接部31b变到在X轴正方向上偏移的位置。
在该情况下，最好以使沿着用于不需要光的单模波导5d的长度方向的轴线H通过交点Z的方式使连接部31b处的用于不需要光的单模波导5d的连接角度也倾斜。这是为了抑制在反射面4c反射的光入射到用于不需要光的单模波导5d时的连接部31b处的反射。
在以上记载的实施方式中，有时还记载各个构成要素的材质、材料、尺寸、形状、相对配置关系或者实施的条件等，但它们在所有方面中仅为例示，不限于本申请说明书记载的例子。
因此，能够在本申请说明书公开的技术的范围内，设想未例示的无数的变形例以及等同物。例如，包括将至少1个构成要素变形的情况、追加的情况或者省略的情况、还有抽出至少1个实施方式中的至少1个构成要素并与其他实施方式的构成要素组合的情况。
另外，只要不产生矛盾，在以上记载的实施方式中记载为具备“1个”的构成要素也可以具备“1个以上”。
进而，以上记载的实施方式中的各个构成要素是概念性的单位，在本申请说明书公开的技术的范围内，包括1个构成要素由多个构造物构成的情况、1个构成要素与某个构造物的一部分对应的情况、还有在1个构造物中具备多个构成要素的情况。
另外，在以上记载的实施方式中的各个构成要素中，只要发挥同一功能，还包括具有其他构造或者形状的构造物。
另外，本申请说明书中的说明是为了本技术所涉及的所有目的而参照的，都不应认为是现有技术。
另外，在以上记载的实施方式中，在未特别指定而记载材料名等的情况下，只要不产生矛盾，在该材料中包含其他添加物、例如包含合金等。

Claims (12)

1.一种多模干涉型合波分波器，具备：
多模波导，具有第1端部、作为所述第1端部的相反侧的端部的第2端部及相互相向的第1侧端部和第2侧端部；
第1单模波导，与所述多模波导的所述第1端部连接；
第2单模波导，在所述多模波导的所述第2端部处，连接到与所述第1单模波导相向的位置；
第3单模波导，在所述多模波导的所述第2端部处，连接到比所述第2单模波导被连接的位置更接近所述第1侧端部的位置；
反射面，在所述多模波导中，配置于与所述第3单模波导相向的位置；以及
用于不需要光的第4单模波导，与所述第1侧端部或者所述第2侧端部连接，
将连结所述第1端部和所述第2端部的方向设为第1方向，
将与所述第1方向交叉的方向设为第2方向，
所述第1侧端部和所述第2侧端部在所述第2方向上相互相向，
从所述第2单模波导或者所述第3单模波导入射的不需要光在所述反射面被反射，之后在所述第4单模波导的第1连接部处成像，
所述第1连接部是所述第1侧端部处的连接部或者所述第2侧端部处的连接部。
2.根据权利要求1所述的多模干涉型合波分波器，其中，
所述第4单模波导与所述第2侧端部连接，
所述反射面是随着接近所述第1侧端部而接近所述第2端部的倾斜面。
3.根据权利要求1所述的多模干涉型合波分波器，其中，
所述第4单模波导与所述第1侧端部连接，
所述反射面是随着接近所述第1侧端部而远离所述第2端部的倾斜面。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的多模干涉型合波分波器，其中，
在将从所述第2单模波导或者所述第3单模波导入射的光在所述反射面反射的点设为反射点，将沿着所述第1方向的方向上的所述反射点与所述第1端部之间的距离设为第1距离，并将所述反射点与所述第1连接部之间的距离设为第2距离的情况下，
所述第1距离和所述第2距离相等。
5.根据权利要求1至3中的任意一项所述的多模干涉型合波分波器，其中，
在将从所述第2单模波导或者所述第3单模波导入射的光在所述反射面反射的点设为反射点，将沿着所述第1方向的方向上的所述反射点与所述第1端部之间的距离设为第1距离，并将所述反射点与所述第1连接部之间的距离设为第2距离的情况下，
所述第2距离大于所述第1距离。
6.根据权利要求4所述的多模干涉型合波分波器，其中，
沿着所述第4单模波导的长度方向的轴线通过所述反射点。
7.根据权利要求5所述的多模干涉型合波分波器，其中，
沿着所述第4单模波导的长度方向的轴线通过所述反射点。
8.根据权利要求1至3中的任意一项所述的多模干涉型合波分波器，其中，
所述第1单模波导以及所述第4单模波导中的至少1个具有锥形形状。
9.根据权利要求1至3中的任意一项所述的多模干涉型合波分波器，其中，
还具备第5单模波导，该第5单模波导与所述第4单模波导的与所述第1连接部相反的一侧的端部连接，具有吸收入射的光的吸收层。
10.根据权利要求9所述的多模干涉型合波分波器，其中，
所述第4单模波导与所述第5单模波导之间的连接面的角度是布鲁斯特角。
11.根据权利要求1至3中的任意一项所述的多模干涉型合波分波器，具备：
多个所述第3单模波导；以及
多个所述第4单模波导，与各个所述第3单模波导对应，
在将从各个所述第3单模波导垂直地入射到所述多模波导的光在所述反射面反射并到达至对应的所述第4单模波导的路径长分别设为长度A、长度B、长度C以及长度D的情况下，在多模波导的长度L满足
[式1]
L＝长度A＝长度B＝长度C＝长度D的位置，配置所述反射面以及所述第4单模波导。
12.一种光学元件，具备至少1个权利要求1至11中的任意一项所述的多模干涉型合波分波器。
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