CN1847892A - 光合成分离器、光集成电路以及使用它们的光收发器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高度隔离、偏振波依赖性小、且可以小型化的光合成分离器。芯(15)的端部和芯(16)的端部隔着薄膜滤波器(19)相对。芯(15)的位于远离滤波器一侧的端部和芯(16)的位于远离滤波器一侧的端部大致平行对齐。芯(17)被配置成从芯(15)的滤波器侧端部与芯(15)光学耦合并分支。芯(15)的滤波器侧端部和芯(16)的滤波器侧端部弯曲，并且芯(15)的滤波器侧端部弯曲成朝向配置有芯(17)的一侧突出弯曲。芯(15)和芯(16)的各自位于远离滤波器一侧的端部到达光波导路的端边，芯(17)的位于远离滤波器一侧的端部到达光波导路的侧边。

Description

光合成分离器、光集成电路以及使用它们的光收发器
本申请是申请日为2004年7月5日、申请号为200410069200.9、发明名称为“光合成分离器、光集成电路以及使用它们的光收发器”的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种光合成分离器、光集成电路以及使用它们的光收发器。
背景技术
图1是表示以往的光合成分离器的结构的平面图。在该光合成分离器1中，在平板状的包层2形成由芯3和芯4构成的主芯。芯3和芯4的一方端面通过切入包层2的切槽5构成光学耦合。主芯的两端形成直线状，主芯的中央部弯曲成S字状。切槽5形成于主芯的弯曲部分。并且，在与芯3的同一侧，设有从切槽5的位置与芯3分支的芯6。向上述切槽5插入薄膜滤波器7。
在该光合成分离器1中，例如图1所示，当向芯3入射波长λ1(＝1.31μm)的光和波长λ2(＝1.55μm)的光，在芯3内进行传输时，进行光的分离动作。即，在芯3内进行传输，并从端面朝向薄膜滤波器7射出的光中，波长λ1的光透过薄膜滤波器7。透过薄膜滤波器7后的光入射到芯4，在芯4内进行传输并从芯4的端面射出。另外，从芯3的端面朝向薄膜滤波器7射出的光中，波长λ2的光在薄膜滤波器7反射。在薄膜滤波器7反射后的光入射到芯6，在芯6内进行传输并从芯6的端面射出。另一方面，在从芯4入射波长λ1的光的情况下，该光透过薄膜滤波器7入射到芯3，在芯3内进行传输并从芯3的端面射出。
但是，在这种光合成分离器1中，按上面所述从芯4入射波长λ1的光时，透过薄膜滤波器7的波长λ1的光有时也散射到芯6中，并在芯6内进行传输。这样，如果波长λ1的光散射到芯6中，该光在芯6内形成噪声，或者由于波长λ1的光散射到芯6中，产生在芯3一侧的信号损失，产生妨碍通信的问题。
为了抑制光的这种散射，公知有一种如图2所示的增大使芯3和芯6分支的角度(以下称为分支角)θ，提高芯3、6间的隔离的有效方法。但是，如果增大分支角θ，则入射到薄膜滤波器7的光的入射角(＝θ/2)也变大，所以在薄膜滤波器7的特性上表现为P波和S波的剪切频带差变大。例如，如果把低通型薄膜滤波器7的滤波分离特性(透过损失)分成P偏光和S偏光进行表示，则如图3所示，在P偏光和S偏光中，在透过损失急剧变化的区域产生偏移(偏振波依赖性)。把用波长来表示该偏移的情况称为P-S波长差Δλ。图4表示设横轴为芯3、6之间的分支角θ、纵轴为P-S波长差Δλ时的分支角θ和P-S波长差Δλ的关系。如图4所示，P-S波长差Δλ随着分支角θ的增大而变大。
这样，如果增大P波和S波的剪切频带差，则在光的分离过程中，或是使波长λ1的光的S偏光的一部分在薄膜滤波器7被反射，或是使只有波长λ2的光的P偏光的一部分透过薄膜滤波器7。结果，光信号发生变化，再现性变差。为了不发生这种现象，需要根据P-S波长差Δλ，对分支角θ设定上限值。即，如图3所示，如果设波长λ1＝1.31μm的光的波长频带为1.26～1.36μm，设波长λ2＝1.55μm的光的波长频带为1.48～1.58μm，则两波长频带间的距离为1.48-1.36＝0.12μm。因此，为了使P波和S波不分离，需要使P-S波长差Δλ小于等于120nm。根据图4，相当于P-S波长差Δλ＝120nm的分支角θ约为80°，所以分支角θ必须约小于等于80°。但是，考虑到偏差等，可以说是分支角θ约小于等于60°比较合适。在合成分离器中，一般分支角θ约小于等于60°，优选设定为尽可能大的值。特别是，一般认为如果把分支角θ设为约60°，适合实现较高的隔离，且不会增大偏振波依赖性。
但是，在以往结构的光合成分离器1中，如果为了提高光的隔离而增大分支角θ，则为了使大大倾斜的芯向与光合成分离器1的长度方向平行的方向弯曲，芯的弯曲部分的沿线长度变长。反之，虽然增大芯的曲率可以缩短芯的沿线长度，但如果芯的曲率过大，则从芯泄漏的光变多。因此，为了抑制光的泄漏，使芯的弯曲部分的沿线长度变长，相应地使光合成分离器1的长度和宽度均变大，致使光合成分离器1的尺寸变大。图5是表示芯3、6之间的分支角θ和光合成分离器1的波导路尺寸(面积)的关系的图。根据图5可知，如果把分支角θ增大到被认为是最佳值的约60°，则光合成分离器1的波导路尺寸成指数地增加。因此，在以往的光合成分离器1中，高度隔离和波导路尺寸的小型化是不相容的，不可能获得具有高度隔离特性的小型光合成分离器。并且，如果为了提高隔离而增大波导路尺寸，则由于芯的材料损失导致信号损失增加。
专利文献1特开2003-344717号公报
发明内容
本发明就是为了解决上述技术问题而提出的，其目的在于，提供一种高度隔离、偏振波依赖性小、而且可以做到小型化的光合成分离器、光集成电路以及使用它们的光收发器。
本发明之一的光合成分离器在光波导路中至少形成第1芯和第2芯，其特征在于，第1芯的一方端面与滤波器相对，第2芯相对所述滤波器与第1芯配置在同一侧，并通过所述滤波器与第1芯光学耦合，第1芯的至少一部分弯曲成朝向配置有第2芯的一侧突出弯曲。
并且，本发明之二的光合成分离器在光波导路中形成第1芯、第2芯和第3芯，其特征在于，第1芯的端面和第3芯的端面隔着滤波器相对，构成光学耦合，第2芯相对所述滤波器与第1芯配置在同一侧，并通过所述滤波器与第1芯光学耦合，第1芯和第3芯分别具有弯曲部，并且第1芯的所述弯曲部形成为朝向配置有第2芯的一侧突出弯曲，在第1芯和第3芯中位于远离所述滤波器一侧的端部到达所述光波导路的端边，在第2芯中位于远离所述滤波器一侧的端部到达与所述光波导路的所述端边不同的边。
根据本发明之一和之二的光合成分离器，第1芯的至少一部分弯曲成朝向配置有通过滤波器与第1芯光学耦合地配置的第2芯的一侧突出弯曲。结果，在滤波器的偏振波依赖性不怎么增大的限度内，如果增大滤波器侧端部的第1芯和第2芯形成的夹角(分支角)，则第1芯的倾斜乃至弯曲变小。因此，可以增大第1芯和第2芯的分支角，提高芯之间的隔离，而且通过减小第1芯的弯曲，可以使光合成分离器的尺寸小型化。所以，根据本发明可以提供高度隔离且可以小型化的光合成分离器。
在本发明之一和之二的光合成分离器的实施方式中，把第1芯的位于远离所述滤波器一侧的端部的光轴方向和第1芯的所述滤波器侧的端部的光轴方向形成的夹角设为θ3，把第1芯的所述滤波器侧的端部的光轴方向和第2芯的所述滤波器侧的端部的光轴方向形成的夹角设为θ时，则θ＞2×θ3。通过满足这种条件，可以提高光的隔离，并且减小光合成分离器的尺寸。
本发明之三的光合成分离器在光波导路中至少形成第1芯和第2芯，其特征在于，第1芯的一方端面与滤波器相对，第2芯相对所述滤波器与第1芯配置在同一侧，并通过所述滤波器与第1芯光学耦合，在第1芯中位于远离所述滤波器一侧的端部的光轴方向和不存在第1芯的端面的所述光波导路的端边不平行。
本发明之四的光合成分离器在光波导路中至少形成第1芯和第2芯，其特征在于，使第1芯的一方的端面与滤波器相对，在相对于所述滤波器的第1芯的同一侧配置第2芯，使其通过所述滤波器与第1芯光学耦合，在第1芯中位于远离所述滤波器一侧的端部的光轴方向与不存在第1芯的端面的所述光波导路的端边不平行，所述第2芯的远离所述滤波器一侧的端面位于与所述第1芯的远离所述滤波器一侧的端面所在的所述光波导路的端边不同的端边。
根据本发明之三和之四的光合成分离器，第2芯相对滤波器与第1芯配置在同一侧，在第1芯中位于远离滤波器一侧的端部的光轴方向和第1芯的端面未位居的所述光波导路的端边不平行。如果在滤波器的偏振波依赖性不怎么大的限度内，通过在滤波器侧增大第1芯和第2芯形成的分支角，可以提高芯之间的隔离。该情况时，根据具有上述结构的本发明之三和之四的光合成分离器，没必要使第1芯中位于远离滤波器一侧的端部弯曲成与不存在第1芯的端面的光波导路的端边平行。或者，根本没必要使第1芯弯曲。因此，可以增大第1芯和第2芯的分支角，提高芯之间的隔离，而且通过减小第1芯的弯曲程度或者使其形成直线状，可以使光合成分离器的尺寸小型化。所以，根据本发明之三和之四的光合成分离器，可以提供高度隔离且可以小型化的光合成分离器。
在本发明之三的光合成分离器的实施方式中，第2芯的远离所述滤波器一侧的端面位于与第1芯的远离所述滤波器一侧的端面所在的所述光波导路的端边不同的端边，从第2芯的远离所述滤波器一侧的端面所在的所述光波导路的端边到第1芯的距离，从第1芯的所述滤波器侧朝向远离所述滤波器的一侧逐渐缩小。因此，在该实施方式中，没必要通过把第2芯弯曲到第1芯的远离滤波器一侧的端面所在的光波导路的端面，而使第2芯具有远离滤波器侧的端面，因此能够使本发明之三的光合成分离器更加小型化。
并且，在上述实施方式中，从第2芯的远离滤波器一侧的端面所在的所述光波导路的端边到第1芯的距离，从第1芯的滤波器侧朝向远离滤波器一侧逐渐缩小。因此，在滤波器的偏振波依赖性不怎么大的限度内，可以增大滤波器侧的第1芯和第2芯形成的分支角，可以使本发明之三的光合成分离器进一步高度隔离并且更加小型化。
在本发明之四的光合成分离器的实施方式中，第2芯的远离所述滤波器一侧的端面位于与第1芯和第3芯的远离所述滤波器一侧的端面所在的所述光波导路的端边不同的端边，从第2芯的远离所述滤波器一侧的端面所在的所述光波导路的端边到第1芯的距离，从第1芯的所述滤波器侧朝向远离所述滤波器的一侧逐渐缩小，并且从第2芯的远离所述滤波器一侧的端面所在的所述光波导路的端边到第3芯的距离，从第3芯的所述滤波器侧朝向远离所述滤波器的一侧逐渐增大。
因此，在该实施方式中，没必要通过把第2芯弯曲到第1芯和第3芯的远离滤波器一侧的端面所在的光波导路的端面，而使第2芯具有位于远离滤波器侧的端面，因此，能够使本发明之四的光合成分离器更加小型化。
并且，在上述实施方式中，从第2芯的远离滤波器一侧的端面所在的所述光波导路的端边到第1芯的距离，从第1芯的滤波器侧越朝向远离滤波器一侧逐渐缩小。因此，在该实施方式中，在滤波器的偏振波依赖性不怎么大的限度内，可以增大滤波器侧的端部的第1芯和第2芯形成的分支角，可以使本发明之四的光合成分离器进一步高度隔离并且小型化。
另外，在上述实施方式中，从第2芯的远离滤波器一侧的端面所在的光波导路的端边到第3芯的距离，从第3芯的滤波器侧朝向远离滤波器的一侧而逐渐加大。因此，没必要使第3芯的位于远离滤波器一侧的端部弯曲成与第2芯的端面所在的光波导路的端边平行，或者没必要使第2芯弯曲，能够使本发明之四的光合成分离器更加小型化。
在本发明之三和之四的光合成分离器的其他实施方式中，第1芯的位于远离所述滤波器一侧的端部的光轴方向，与第1芯中远离滤波器一侧的端面不垂直。因此，在该实施方式中，没必要使第1芯的位于远离滤波器一侧的端部弯曲成与第1芯的远离滤波器一侧的端面所在的光波导路的端边垂直，或者根本没必要弯曲，能够使光波导路更加小型化。
在本发明之四的光合成分离器的另外其他实施方式中，第3芯的位于远离所述滤波器一侧的端部的光轴方向，与第3芯中位于远离滤波器一侧的端面不垂直。因此，在该实施方式中，没必要使第3芯的位于远离滤波器一侧的端部弯曲成与第3芯的远离滤波器一侧的端面所在的光波导路的端边垂直，或者根本没必要弯曲，能够使光波导路更加小型化。
本发明之三和之四的光合成分离器的另外其他实施方式中，因第1芯形成为直线状，所以没必要使第1芯弯曲，相应地可以缩短第1芯的沿线距离，能够使光合成分离器更加小型化。
在本发明之四的光合成分离器的另外其他实施方式中，第3芯形成为直线状，所以没必要使第3芯弯曲，相应地可以缩短第3芯的沿线距离，能够使光合成分离器更加小型化。
在本发明之三和之四的光合成分离器的另外其他实施方式中，把在第1芯中位于远离所述滤波器一侧的端部的光轴方向和第1芯的端面未位居的所述光波导路的端边形成的角度设为θ5时，满足0°＜θ5＜30°的条件。结果，即使在将光纤配置成使不存在第1芯的端面的所述光波导路的端边与光轴方向平行的情况下，也能充分减小第1芯和光纤等的耦合损失。
在根据本发明之一、之二、之三和之四的光合成分离器的另外其他实施方式的光合成分离器中，第1芯和第2芯隔开一定的间隙，构成光学耦合，第2芯是以多模传输光的芯宽度形成的。在该实施方式中，在第1芯和第2芯之间具有包层并且隔开一定的间隙，所以在第1芯和第2芯之间不易产生光的散射，可以进一步提高光的隔离。
并且，在上述实施方式中，第2芯是以多模传输的芯宽度形成的，所以与单模时相比，可以扩大芯宽度，能够允许用于收纳滤波器的槽的位置的偏移和偏差，可以简单地进行制造。
在本发明之一、之二、之三和之四的光合成分离器的另外其他实施方式中，第2芯形成为直线状。在该实施方式中，第2芯形成为直线状，所以能够使光合成分离器更加小型化。
在根据本发明之一、之二、之三和之四的另外其他实施方式的光合成分离器中，其特征在于，在第2芯中位于远离所述滤波器一侧的端部的光轴方向，从与在第2芯中位于远离所述滤波器一侧的端面垂直的方向倾斜。如果第1芯和第2芯之间的分支角一定，则通过使第2芯倾斜，可以减小第1芯的倾斜乃至弯曲。因此，能够使光合成分离器的尺寸更加小型化。
根据本发明的光集成电路，其特征在于，将根据本发明的光合成分离器安装在具有复合光学功能的光功能集成元件上。
根据本发明的光收发器，其特征在于，具有：根据本发明的光合成分离器；与所述光合成分离器的任一芯的端面相对的发光元件；和与所述光合成分离器的任一其他芯的端面相对的受光元件。
根据本发明的光收发器，其特征在于，具有：根据本发明的光集成电路；与所述光集成电路的任一芯的端面相对的发光元件；和与所述光集成电路的任一其他芯的端面相对的受光元件。
通过使用本发明的光合成分离器，可以使光收发器和光集成电路均实现高度隔离，并且做到小型化。
另外，本发明的以上说明的构成要素可以被尽可能地任意组合。
附图说明
图1是表示以往的光合成分离器的结构的平面图。
图2是表示图1的光合成分离器在增大分支角时的状态的平面图。
图3是说明P偏光和S偏光的剪切频带的偏移(P-S波长差Δλ)的图。
图4是表示芯之间的分支角θ和P-S波长差Δλ的关系的图。
图5是表示芯之间的分支角θ和光合成分离器的波导路尺寸(面积)的关系的图。
图6是表示本发明的实施例1的光合成分离器的立体图。
图7是图6的光合成分离器的平面图。
图8是根据实施例1的光合成分离器的作用说明图。
图9是表示受光元件的受光角度和受光比率的关系的图。
图10是表示多模芯的倾斜为θ2＝35°时的芯之间的分支角θ和波导路尺寸的关系的图。
图11是表示多模芯的倾斜为θ2＝20°时的芯之间的分支角θ和波导路尺寸的关系的图。
图12是表示光合成分离器的不同形式的图。
图13是表示本发明实施例2的光收发器的平面图。
图14是表示本发明实施例3的光收发器的立体图。
图15(a)是图13的光收发器的平面图，(b)(c)均是(a)的局部放大图。
图16是根据实施例3的光收发器的作用说明图。
图17是表示与倾斜的芯耦合后的光纤的概略图。
图18是表示在与芯之间产生间隙的光纤的概略图。
图19是表示在与芯之间产生间隙的光纤的概略图。
图20是表示芯的倾斜θ5与芯和光纤芯之间的间隙大小的关系的图。
图21是表示芯和光纤之间的间隙大小与耦合损失的关系的图。
图22(a)(b)是表示在深度方向上，在芯和光纤芯之间产生间隙的状态的平面图和纵剖面图。
图23是表示实施例3的光合成分离器的变形例的平面图。
图24是表示实施例3的光合成分离器的其他变形例的平面图。
图25是表示实施例4的光合成分离器的平面图。
图26是表示本发明实施例5的光收发器的平面图。
图27是表示实施例5的变形例的平面图。
图28是说明实施例5的变形例的制造工序的平面图。
图29是表示本发明实施例6的光收发器的平面图。
图30是表示实施例6的变形例的平面图。
图31是表示本发明实施例7的光收发器的平面图。
图32是说明实施例7的光收发器的制造工序的平面图。
图33是说明实施例7的光收发器的变形例的平面图。
图中：11…光合成分离器；13…下包层；13A、13B…下包层的端面；13C…下包层的侧面；21…上包层；15…芯(第1芯)；16…芯(第3芯)；17…芯(第2芯)；19、46…薄膜滤波器；20…受光元件；23、24…校准槽；36…发光元件；49…薄膜滤波器。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。但是，当然本发明不限于以下实施方式。
图6是表示本发明的实施例1的光合成分离器(光波导路)11的立体图，图7是表示去除上包层21的状态下的光合成分离器11的平面图。在该光合成分离器11中，在基板12上形成有平板状的下包层13。在凹陷设于下包层13表面上的芯槽14内形成有3个芯15、16、17。芯15(第1芯)和芯16(第3芯)构成弯曲后的主芯，主芯的两端(芯15、16的位于远离后述的薄膜滤波器19一侧的端部)到达下包层13的两端面，在下包层13的两端部，芯15、16的端部形成为直线状，并且与下包层13的长度方向平行地延伸。另外，主芯的中央部弯曲成S状，利用从上包层21的上面到基板12通过切割或激光切割而切入的切槽18，使主芯在弯曲部分分离成芯15和芯16。在切槽18内插入由电介质多层膜构成的薄膜滤波器19，芯15的端面和芯16的端面露出于切槽18内，隔着薄膜滤波器19相对并且相互光学耦合。该薄膜滤波器19例如是具有透过波长λ1(＝1.31μm)的波长区域的光、反射波长λ2(＝1.55μm)的波长区域的光的特性的滤波器。
上包层21和下包层13由玻璃或透光性树脂形成，芯15、16、17由折射率大于上下包层21、13的玻璃或透光性树脂形成。特别是，利用树脂形成上下包层21、13和芯15、16、17的树脂波导路可以通过复制批量生产，所以能够获得低成本的合成分离器。
图8是将滤波器部分放大表示的示意图。芯17(第2芯)延伸成直线状，相对切槽18与芯15配置在同一侧。并且，芯17被配置在芯15的弯曲部分为凸状的一侧。如图8所示，芯17的内侧端面在芯15的侧面隔开3～15μm的间隙相邻，芯15的端部和芯17的端部通过薄膜滤波器19光学耦合。芯17的一部分露出于切槽18内。并且，芯17的外侧端部到达下包层13的侧面。
在该光合成分离器11中，在芯15、16的端面连接光纤。在图7中，将光电二极管等的受光元件20配置成与芯17的端面相对，但也可以在芯17的端面连接光纤。
但是，在该光合成分离器11中，例如图7所示，从光纤向芯15入射波长λ1(＝1.31μm)的光和波长λ2(＝1.55μm)的光，并在芯15进行传输时，从芯15的端面朝向薄膜滤波器19射出的光中，波长λ1的光透过薄膜滤波器19入射到芯16，在芯16进行传输并从芯16的端面射出，与光纤耦合。另外，在芯15进行传输并从端面朝向薄膜滤波器19射出的波长λ2的光，在薄膜滤波器19反射并入射到芯17内，在芯17进行传输并从芯17的端面射出，在受光元件20被受光。即，进行分离动作。另一方面，在向芯16入射波长λ1的光的情况下，该光透过薄膜滤波器19入射到芯15，在芯15进行传输并从芯15的端面射出。另外，虽然省略说明，作为与分离动作相反的动作，可以进行合成动作。
此处，如上所述，芯15的端部和芯17的端部在结构上不连接，而是隔开适当的间隙(例如10μm)相邻，所以从芯16射出并透过薄膜滤波器19入射到芯15的光的一部分难以向芯17散射并在芯17内传输。当然，芯15和芯17也可以连接。
并且，芯15形成相对波长λ1、λ2的光以单模传输的宽度，芯16形成相对波长λ1的光以单模传输的宽度，芯17形成相对波长λ2的光以多模传输的宽度。因此，芯17的宽度大于芯15、16的宽度。这是因为芯17的芯长度短，几乎可以忽视起因于传输模式的信号延迟。单模芯的芯宽度细约6μm左右，所以如果薄膜滤波器19的位置发生偏移，则在薄膜滤波器19反射后的光(分离光)和芯的耦合效率大大降低，但多模芯的芯宽度较粗大于等于10μm(例如10～60μm)，所以即使薄膜滤波器19的位置少许偏移时，在薄膜滤波器19反射后的光和芯的耦合效率稳定。因此，在向上下包层21、13切入切槽18时，切槽18的位置的偏差、偏移等的允许程度变大，光合成分离器11的制造工序变容易，可以实现光合成分离器11的性能提高和低成本化。当然，如果切槽18的加工精度较高，也可以使芯17形成为以单模传输的芯宽度。
如果多模的芯17的宽度约大于等于10μm，可以放宽切槽18的位置精度，所以容易进行制造。并且，如果芯17的宽度约小于等于60μm，则由于可以使用耦合损失小的市场销售的多模用玻璃纤维，所以是理想的。另外，虽然在下包层13和芯17的折射率的差不取大于1％的情况下，在多模的芯17的弯曲部分产生较大的损失，但如果象该实施例那样使芯17形成为直线状，则可以消除弯曲部分的损失。
多模的芯17的形状可以是宽度＝高度，也可以使宽度和高度不同。并且，通过使多模的芯17的高度与单模的芯15、16的高度一致，可容易制造芯15、16、17。
图8是表示薄膜滤波器19附近的各芯15、16、17的位置关系的图。芯15的端部的光轴相对光合成分离器11的长度方向形成角度θ3(把该角度称为偏转角度)，芯15的端部的光轴和芯17形成角度θ(分支角)，芯17相对光合成分离器11的宽度方向仅倾斜θ2(称为芯17的倾斜)。因此，在这些角度之间具有θ3+θ+θ2＝90°的关系。另外，芯15的端部的光轴相对垂直于薄膜滤波器19的法线所形成的角度和芯17的光轴相对垂直于薄膜滤波器19的法线所形成的角度必须大致相等，但芯17形成为多模，其宽度较宽，所以也可以把从相对芯17的长度方向倾斜的方向入射的光导入芯17内进行传输。因此，芯17的方向相对薄膜滤波器19的法线可以从与芯15对称的方向偏出许多。
多模的芯17如上所述相对与光合成分离器11的侧面垂直的法线仅倾斜角度θ2，但当然也可以与光合成分离器11的侧面垂直。但是，如果芯17相对光合成分离器11的侧面倾斜(θ2≠0)，在受光元件20对从芯17输出的光进行受光时，受光元件20接受从倾斜方向入射的光，所以被认为受光元件20的受光效率降低。图9是表示把向受光元件20垂直入射光时的受光量设为1时，受光元件20的受光角度(θ2)和受光量的比率的关系的图。该关系是通过使用菲涅尔公式和斯内尔定律来算出光电二极管的受光面的反射而得到的。参照图6可知，即使受光元件20的受光角度(θ2)约为35°，受光元件20的受光量也很充足(98％)。因此，芯17的倾斜θ2只要小于等于35°就足够了。
如果考虑受光元件20的受光效率，优选芯17的倾斜θ2小于等于35°，即，理想的是芯17的倾斜θ2＝0°。但是，如果使芯15和芯17之间的分支角θ一定，通过增大芯17的倾斜θ2，可以减小芯15的偏转角度θ3(＝90°-θ-θ2)，所以能够缩短芯15的弯曲部分的沿线长度，相应地可以减小光合成分离器11的波导路尺寸。因此，作为芯17的倾斜θ2，优选在小于等于35°的范围内考虑波导路尺寸来确定。
下面，说明分支角θ。如以往示例所说明的那样，如果考虑偏振波依赖性和芯之间的隔离，优选分支角θ为小于等于60°的尽可能大的值。
图10是表示分支角θ和波导路尺寸的关系的图。图10中的实线表示把芯17的倾斜(受光元件20的受光角度)设为θ2＝35°时，芯15和芯17之间的分支角θ和波导路尺寸的关系。另外，虚线表示以往结构的分支角θ和波导路尺寸的关系。根据图10可知，在以往结构中如果分支角θ变大，则波导路尺寸变大。这是因为分支角θ变大时，芯的弯曲部分的沿线长度变长(参照图2)。而在本发明中，如果分支角θ变大，则波导路尺寸变小。这是因为如果芯15和芯17之间的分支角θ变大，则芯15的偏转角度θ3变小，相应地可以缩短芯15的弯曲部分的沿线长度。结果，在θ2＝35°时，如果使分支角θ大于等于37°，则与以往结构相比，可以使波导路尺寸变得非常小，在分支角θ的最佳值60°附近，其差别就更明显。并且，根据图5可知，在以往结构中分支角θ为60°时，波导路尺寸大于等于140mm2，而本发明的光合成分离器11根据图10可知，即使在分支角θ为30°的情况下，波导路尺寸约为80mm2，所以根据本发明的光合成分离器11，即使在分支角θ为30°的情况下，与以往结构将分支角θ设为60°时相比，也可以减小波导路尺寸。
同样，图11中的实线表示把芯17的倾斜(受光元件的受光角度)设为θ2＝20°时，本发明的分支角θ和波导路尺寸的关系，虚线表示以往结构的分支角θ和波导路尺寸的关系。在θ2＝20°时，如果使分支角θ大于47°，与以往示例相比，可以减小波导路尺寸。
根据本发明的这种结构，在不怎么增大偏振波依赖性的限度(即，分支角θ＜60°)内，通过尽可能地增大分支角θ，可以实现光合成分离器11的高度隔离，同时减小光合成分离器11的波导路尺寸，所以能够实现可以做到高度隔离和小型化的光合成分离器11的结构。
另外，在本发明中，通过使芯17形成为直线状来向光合成分离器11的侧面引导，可以缩短芯17的长度，所以在用树脂等材料损失大的材料制造芯17时，具有可以降低损失的效果。同样，通过光合成分离器11的小型化，缩短芯15的弯曲部分的沿线长度，所以在用树脂等材料损失大的材料制造芯15时，可以降低损失。
此处，如果使芯15的偏转角度θ3小于分支角θ的一半(即，θ3＜θ/2)，则越小越可以使光合成分离器11的波导路尺寸越小，同时可以提高光的隔离。
根据以上说明，通过把芯15的偏转角度θ3设为约40°以下，把分支角θ设为37°～80°之间，可以提高光的隔离，并且减小波导路尺寸。此处，把分支角θ的上限设为80°，是因为通过减小偏差可以接近理论上限值。并且，如果把偏转角度θ3设为8°～12°，把分支角θ设为40°～70°，可以提高隔离和减小芯片尺寸的效果进一步得到提高。另外，芯17的倾斜θ2优选为0°～35°左右。在本实施例中，偏转角度θ3＝10°，分支角θ＝60°，芯17的倾斜θ2＝20°。
在形成光合成分离器11时，如果将上下包层21、13的厚度分别减薄5～50μm左右，在上包层21的上方不设置其他基板等，可以容易进行切槽18的加工。另外，也可以不设置上包层21。
并且，在向芯15、16连接光纤时，如图12的光合成分离器22所示，在使芯15、16和光纤耦合的部位，可以在基板12设置V型槽状的校准槽23、24。校准槽23、24形成为V型槽状，所以通过嵌入光纤，可以使光纤的光轴与芯15、16一致。该情况时，如果用Si等制作基板12，可以利用各向异性蚀刻容易形成V型槽状的校准槽23、24。
(实施例2)
图13是表示本发明的实施例2的光合成分离器25的平面图，省略表示上包层21(另外，在此后的附图中也省略上包层21)。在该光合成分离器25中，不设置实施例1的芯16，在下包层13的端面粘贴薄膜滤波器19。并且，在薄膜滤波器19分离后的波长λ1的光直接入射到嵌入校准槽24的光纤中。
(实施例3)
图14是表示本发明的实施例3的光合成分离器26的立体图，图15(a)是表示去除上包层21的状态下的光合成分离器26的平面图，图15(b)(c)均是图15(a)的局部放大图。另外，图16是将图15(a)的芯17附近放大表示的图。在该光合成分离器26中，在基板12上形成有矩形平板状的下包层13。在凹陷设于下包层13表面上的芯槽14内形成有3个芯15、16、17。芯15(第1芯)和16芯(第3芯)构成直线状的主芯。芯15和芯16隔着薄膜滤波器19相互光学耦合，芯15、16的外侧端面分别到达下包层13的两端面13A、13B。
芯17(第2芯)的一方端面与薄膜滤波器19相对，芯17相对薄膜滤波器19与芯15配置在同一侧，并通过薄膜滤波器19与芯15光学耦合，芯17的另一方端面到达下包层13的侧面13C。但是，芯17与芯15的侧面隔开3～15μm的间隙相邻，在芯15的侧面和芯17之间设置有下包层13。并且，下包层13和芯15、16、17的上面由矩形平板状的上包层21覆盖着。
如图15所示，芯15形成为直线状，在平视时与下包层13的侧面13C(芯17的与薄膜滤波器19相反侧的端面露出的边)不平行，而相对侧面13C斜着倾斜。即，芯15倾斜，以使从下包层13的侧面13C到芯15的距离d1随着从芯15的薄膜滤波器19侧朝向位于远离薄膜滤波器19一侧的端部逐渐变小。因此，与芯15的光轴α平行的方向与芯15的远离薄膜滤波器19一侧的端面或下包层13的端面13A不垂直，而从垂直的方向倾斜。
同样，芯16也形成为直线状，在平视时与下包层13的侧面13C不平行，而相对侧面13C倾斜。即，芯16倾斜，以使从下包层13的侧面13C到芯16的距离d2随着从芯16的薄膜滤波器19侧朝向位于远离薄膜滤波器19一侧的端部而逐渐变大。因此，与芯16的光轴β平行的方向与芯16的外侧端面或下包层13的端面13B不垂直，而从垂直的方向倾斜。
另外，在该实施例中，芯15形成为相对波长λ1、λ2的光以单模传输的宽度，芯16形成为相对波长λ1的光以单模传输的宽度。并且，优选使芯17形成为相对波长λ2的光以多模传输的宽度，以使在薄膜滤波器19的位置少许偏移时，在薄膜滤波器19反射后的分离光和芯17的耦合效率稳定。
在根据实施例3的光合成分离器26中，使芯15的光轴α的方向相对下包层13的侧面13C倾斜，所以没必要使芯15弯曲，可以使芯15形成为直线状。在使芯15弯曲的情况下，必须使芯15缓慢弯曲，所以在芯15的长度方向的光合成分离器26的长度变长，但如果使芯15形成为直线状，不需要用于使芯15弯曲的长度，可以缩短光合成分离器26的长度。因此，相对下包层13的侧面13C倾斜设置直线状的芯15(即，如果把芯15的光轴α与下包层13的侧面13C形成的角度设为θ5，则把芯15设置成θ5＞0)，并且尽可能地减小芯15与侧面13C形成的角度θ5(以下称为芯15的倾斜)，由此可以实现光合成分离器26的小型化。并且，由于可以缩短芯15的长度，所以特别是在芯15使用因材料形成的损失大的树脂等材料时，可以减小芯15的插入损失。并且，如果芯15形成为直线状，则可以消除起因于弯曲部分的插入损失，能够减小芯15的插入损失。但是，另一方面，如果芯15的倾斜θ5过小，则芯15和芯17之间的分支角θ变大，所以偏振波依赖性变大。特别是，芯15与侧面13C平行时的偏振波依赖性变差。所以，芯15需要倾斜一定程度。
下面，说明芯15的倾斜θ5的优选值的范围。如图16所示，假设芯15相对光合成分离器26的长度方向(与侧面13C平行的方向)仅倾斜θ5，芯17相对光合成分离器26的宽度方向仅倾斜θ2(以下称为芯17的倾斜)，则芯15和芯17之间的分支角θ具有关系θ5+θ+θ2＝90°。作为芯17的倾斜θ2，如前面所述，优选在35°以下的范围内考虑波导路尺寸来确定。并且，分支角θ优选为80°以下。另外，考虑到分支角的偏差，优选为60°以下。因此，虽然芯15的倾斜θ5只要θ5＞0即可，但考虑到偏振波依赖性和受光元件20的受光效率等，在不增大光合成分离器26的尺寸的范围内，优选θ5为某种程度的较大值。根据实验，优选θ5＞1°。
另一方面，如果芯15的倾斜θ5较大，则光合成分离器26的宽度变大，缩短光合成分离器26长度的效果被抵消。因此，必须考虑光合成分离器26的宽度以及尺寸来确定芯15的倾斜的上限值，除此以外还要考虑光纤和芯15的光耦合效率。为了改善倾斜的芯15和光纤的耦合效率，如图17所示，优选倾斜剪切光纤27的前端，使芯15的端面和光纤芯28的端面平行(关于发光元件或受光元件和芯的关系也相同)。这样，如果使芯15的端面和光纤芯28的端面平行，可以获得与芯15不倾斜时相同的光耦合效率。
但是，如图18所示，在连接前端被垂直剪切的光纤27的情况下，在芯15和光纤芯28之间产生间隙δ。并且，即使在使用前端被倾斜剪切的光纤27的情况下，如果光纤27的方向旋转180°，则如图19所示，产生更大的间隙δ(大约为图18所示情况的2倍)。这样产生的间隙δ，根据图18和图19可知，芯15的倾斜θ5越大，芯15和光纤芯28之间的间隙就越大，两者间的耦合损失增加，导致芯15和光纤27之间的耦合效率降低。因此，在芯15的倾斜θ5过大的情况下，根据光纤27的连接情况，有可能导致其与光纤27的耦合效率的下降。
图20是表示如图18所示前端被垂直剪切的光纤27和芯15之间的间隙δ和芯15的倾斜θ5的关系的图。另外，图21是表示通过模拟求出芯15和光纤芯28之间的间隙δ与两者间的光耦合损失的关系的结果示意图。其中，图21是通过改变与端面13A垂直的芯15和前端被垂直剪切的光纤芯28的距离来求出耦合损失的，并且未考虑回转损失。根据图20和图21，只要芯15的倾斜θ5大概在30°以下，则其间隙δ也会在40μm以下，不是很大，耦合损失约为0.4dB，不是很大。另外，如果芯15的倾斜θ5为20°以下，则间隙δ约为20μm以下，可以把起因于间隙δ的耦合损失抑制到0.1dB以下。此外，如果芯15的倾斜θ5为15°以下，则间隙δ约为15μm以下，起因于该间隙δ的耦合损失为0.05dB，是几乎可以忽视的值。并且，如果芯15的倾斜θ5为10°以下，则间隙δ约为10μm以下，起因于该间隙δ的耦合损失大概为0dB。
但是，如果使芯15的倾斜θ5为30°以下，可以把因芯15和光纤芯28之间的间隙造成的耦合损失抑制得更小，所以，芯15的倾斜优选0°＜θ5＜30°。
并且，如果使芯15大概为6°以上，可以降低在芯15的端面或光纤芯28的端面的回转损失。因此，作为芯15的倾斜θ5，6°～15°左右较合适，更优选7°～10°。特别是作为优选值，可以列举为分支角θ＝60°，芯17的倾斜θ2＝22°，芯15的倾斜θ5＝8°。
此处说明了前端被垂直剪切的光纤的情况，但前端被倾斜剪切的光纤的角度不合适的情况，或如图19所示把前端被倾斜剪切的光纤旋转180°的情况也相同。特别是，在利用V型槽状的校准槽来定位前端被倾斜剪切的光纤27(光纤导线束)的情况下，使其前端的角度与芯15的端面完全一致需要许多工时，但如果根据本实施例，在以耦合损失小的状态连接芯15和光纤27的状态下，可以降低回转损失，使光纤27和芯15耦合。此处，说明了芯15的情况，但芯16与光纤等的耦合时的情况也相同。
另外，此处所说明的方案，如图22(a)所示的平面图那样，也可以适用于芯15与端面13A垂直的情况。即，如图22(b)的纵剖面图所示，通过使芯15的端面或光纤27的前端在深度方向倾斜，可以降低回转损失。此时，优选倾斜的芯15的端面和光纤27的前端平行，但在一方是垂直面的情况下或倾斜的芯15的端面和倾斜的光纤27的前端有可能不平行的情况下，只要使倾斜的芯15的端面或倾斜的光纤27的前端面的倾斜达到上述范围内，就可以把耦合损失抑制得较小。
基于相同理由，通过使芯16形成为直线状，并使其相对光合成分离器26的长度方向倾斜，可以实现光合成分离器26的小型化。此处，芯16的光轴β方向的倾斜可以根据与芯15的耦合效率来限制，但通常优选具有与芯15相同的倾斜。
另外，在该实施例中，在向芯15、16连接光纤的情况下，如图23所示的光合成分离器29那样，可以在基板12上，对应使芯15、16和光纤耦合的部位，设置V型槽状的校准槽23、24。
另外，为了避免在端面被垂直剪切的光纤芯和光合成分离器的芯15、16之间产生间隙，如图24所示，下包层13的端面13A、13B可以分别形成为与芯15、16的光轴方向垂直的面。结果，在图24所示变形例中，下包层13形成为平行四边形(虽然未图示，但上包层21也相同)。
(实施例4)
图25是表示本发明的实施例4的光合成分离器30的平面图，省略表示上包层21。在该光合成分离器30中，未设置实施例3的芯16，在与直线状的芯15和芯17的端面相对的位置，在下包层13的端面粘贴薄膜滤波器19。并且，在薄膜滤波器19分离后的波长λ1的光直接入射到嵌入校准槽24的光纤。
(实施例5)
图26是表示本发明实施例5的光收发器(光传输器)35的平面图。在该光收发器35中，在与芯16的端面相对的位置设置射出波长λ1的光的半导体激光元件等的发光元件36，在与芯17的端面相对的位置设置受光元件20。并且，在设置在与芯15相对的位置的校准槽23连接光纤(未图示)。
受光元件20被安装在下包层13的侧面，相对光的射出方向，受光角度约为0°～35°左右(优选20°左右)。另外，可以把受光元件20直接配置在芯片上，也可以进行分立安装。
但是，从发光元件36射出的波长λ1的光在芯16进行传输，并透过薄膜滤波器19入射到芯15内，向光纤传输。相反，从光纤传输过来的波长λ2的光在芯15进行传输，在薄膜滤波器19被反射进入芯17内，到达受光元件20。
如果与受光元件20相连接的多模的芯17的宽度为10μm以上，则与单模芯相比，可以增大薄膜滤波器19的位置偏移范围。并且，为了实现高速化，需要减小受光元件20接受的噪声因素，所以需要减小受光元件20的受光面积。此时，可以通过根据受光元件20的受光面来减小多模芯17的尺寸(例如，如果受光元件20的受光宽度为60μm，则使芯宽度为60μm以下)来对应。
图27是表示实施例5的变形例的光收发器(光传输器)37的平面图。在该光收发器37中，与图26的光收发器35的不同之处是使用芯15和16形成为直线状的实施例3的光合成分离器，其他和图26的光收发器35相同。
图28(a)(b)是说明图27所示的光收发器37的制造工序的图。图28(a)表示硅晶片31，在其上假设用切割线CT划分的格状的芯片区域，利用硅晶片31的各向异性蚀刻在各芯片区域内一次形成校准槽23。通过按图28(a)所示进行配置，使校准槽23的纵长方向相互平行，同时与硅晶片31的直线状的边垂直。图28(b)是将图28(a)中用椭圆包围的区域放大表示的图。在硅晶片31形成校准槽23后，如图28(b)所示，在各芯片区域内形成下包层13，同时在下包层13的上面形成芯15、16、17，在其上设置上包层21。并且，在各芯片区域内安装受光元件20和发光元件36。然后，沿着切割线CT切割硅晶片31，在基板12(硅晶片31)上形成光收发器37。然后，通过切割在各芯片的上面切入切槽18，向切槽18内插入薄膜滤波器19，完成光收发器37的制造。
(实施例6)
图29是表示本发明实施例6的光集成电路38的平面图。在该光集成电路38中包括实施例1的光合成分离器11。芯41分支成芯40和芯39，芯39连接光合成分离器11的芯15。并且，芯16分支成芯42和芯43。
但是，在从芯41传输波长λ1的光和波长λ2的光时，该光分支到芯40和芯39，从芯40一端射出波长λ1的光和波长λ2的光。并且，在芯39进行传输的光通过芯15，在薄膜滤波器19反射的波长λ2的光在芯17进行传输，并从芯17的端面射出。另外，透过薄膜滤波器19的波长λ1的光在芯16进行传输，分支到芯42和芯43，从芯42、43的端面均射出波长λ1的光。
图30是实施例6的变形例，表示使用具有直线状的芯15、16的实施例3的光合成分离器26来代替光合成分离器11的光集成电路44。
(实施例7)
图31是表示本发明实施例7的光收发器(3波长光传输器)45的平面图。在该光收发器45中，芯16和芯15隔着薄膜滤波器46相对并且光学耦合，具有以多模传输波长λ3(＝1.49μm)的光的芯宽度的芯17被设置成通过薄膜滤波器46与芯15光学耦合。并且，芯15和芯47隔着薄膜滤波器49相对并且光学耦合，芯48被设置成通过薄膜滤波器49与芯47光学耦合。薄膜滤波器46被插入切槽18内，具有透过波长λ1(＝1.31μm)的光、反射波长λ3(＝1.49μm)的光的特性。并且，薄膜滤波器49被插入切槽50内，具有透过波长λ1(＝1.31μm)的光和波长λ3(＝1.49μm)的光、反射波长λ2(＝1.55μm)的光的特性
在芯16的端面配置发光元件36，在芯17的端面配置受光元件20。并且，在基板12的上面形成用于定位连接芯47、48的光纤的V型槽状的校准槽51、52。
但是，在该光收发器45中，在从设置在校准槽51的光纤向芯47内入射波长λ2的光和波长λ3的光时，在芯47进行传输的波长λ2的光和波长λ3的光中，波长λ2的光通过薄膜滤波器49被反射，在薄膜滤波器49反射后的波长λ2的光入射到芯48，在芯48进行传输，并向设置在校准槽52的光纤射出。另外，从芯47的端面射出并透过薄膜滤波器49的波长λ3的光，在芯15进行传输并在薄膜滤波器46反射。在薄膜滤波器46反射后的波长λ3的光在芯17进行传输，由受光元件20受光。
并且，从发光元件36射出的波长λ1的光入射到芯16，在芯16内进行传输的波长λ1的光透过薄膜滤波器46入射到芯15，在芯15进行传输的波长λ1的光再次透过薄膜滤波器49入射到芯47，在芯47进行传输，并与校准槽51的光纤耦合。
在这种光收发器45中，薄膜滤波器49为了将波长λ2和波长λ3的波长差较小的光分离，需要减小P-S波长差。为此，需要减小在薄膜滤波器49的分支角。因此，把在薄膜滤波器49的芯47和芯48之间的分支角θ4设为20°，而把在薄膜滤波器46的芯15和芯17之间的分支角θ设为60°以提高隔离。并且，把受光元件20的受光角度(芯17的倾斜θ2)设为20°。
在该光收发器45中，在薄膜滤波器46的附近，采用和实施例1的光合成分离器11相同的结构来实现小型化，在薄膜滤波器49处的分支角θ4较小，所以依然能够实现小型化，作为整体来说，可以制造小型的3波长光传输器。
另外，在该光收发器45中，如图32所示，如果配置成使两个光收发器45旋转对称，则各个切槽50排列成一直线状，各个切槽18也排列成一直线状，所以如果在制造工序中按照图32所示配置进行制造，可以通过切割沿着线C1-C1一次形成切槽50，可以通过切割沿着线C2-C2一次形成切槽18，所以制造效率良好。
图33是实施例7的光收发器45的变形例，使芯15、16、47、48形成为相对下包层13的侧面倾斜的直线状，并使校准槽51、52也相应地倾斜。
如以上实施例说明的那样，根据本发明的光合成分离器，可以在不增大P-S波长差、提高光的隔离的状态下，实现光合成分离器的小型化。因此，即使是使用了该光合成分离器的光集成电路或光收发器，也能在保持光的隔离的状态下实现小型化。

Claims (15)

1.一种光合成分离器，在光波导路中至少形成第1芯和第2芯，其特征在于，
使第1芯的一方的端面与滤波器相对，在相对于所述滤波器的第1芯的同一侧配置第2芯，使其通过所述滤波器与第1芯光学耦合，在第1芯中位于远离所述滤波器一侧的端部的光轴方向与不存在第1芯的端面的所述光波导路的端边不平行，所述第2芯的远离所述滤波器一侧的端面位于与所述第1芯的远离所述滤波器一侧的端面所在的所述光波导路的端边不同的端边。
2.根据权利要求1所述的光合成分离器，其特征在于，从第2芯的远离所述滤波器一侧的端面所在的所述光波导路的端边到第1芯的距离，从第1芯的所述滤波器侧朝向远离所述滤波器的一侧而逐渐缩小。
3.一种光合成分离器，其特征在于，相隔所述滤波器与所述第1芯的端面相对地配置第3芯，并构成光学耦合，所述第3芯的位于远离所述滤波器一侧的端部的光轴方向与不存在所述第3芯的端面的所述光波导路的端边不平行。
4.根据权利要求3所述的光合成分离器，其特征在于，第2芯的远离所述滤波器一侧的端面位于与第1芯和第3芯的远离所述滤波器一侧的端面所在的所述光波导路的端边不同的端边，从第2芯的远离所述滤波器一侧的端面所在的所述光波导路的端边到第1芯的距离，从第1芯的所述滤波器侧朝向远离所述滤波器的一侧逐渐缩小，而且，从第2芯的远离所述滤波器一侧的端面所在的所述光波导路的端边到第3芯的距离，从第3芯的所述滤波器侧朝向远离所述滤波器的一侧逐渐增大。
5.根据权利要求1或3所述的光合成分离器，其特征在于，第1芯的位于远离所述滤波器一侧的端部的光轴方向与第1芯的远离所述滤波器一侧的端面不垂直。
6.根据权利要求3所述的光合成分离器，其特征在于，在第3芯中位于远离所述滤波器一侧的端部的光轴方向与第3芯的与所述滤波器不相对的端面不垂直。
7.根据权利要求1或3所述的光合成分离器，其特征在于，第1芯形成为直线状。
8.根据权利要求3所述的光合成分离器，其特征在于，第3芯形成为直线状。
9.根据权利要求1或3所述的光合成分离器，其特征在于，当把在第1芯中位于远离所述滤波器一侧的端部的光轴方向和不存在第1芯的端面的所述光波导路的端边所形成的角度设为θ5时，满足0°＜θ5＜30°的条件。
10.根据权利要求1或3所述的光合成分离器，其特征在于，第1芯与第2芯隔开一定的间隙构成光学耦合，以多模传输光的芯宽度形成第2芯。
11.根据权利要求1或3所述的光合成分离器，其特征在于，第2芯形成为直线状。
12.根据权利要求1或3所述的光合成分离器，其特征在于，在第2芯中位于远离所述滤波器一侧的端部的光轴方向，从与第2芯中远离所述滤波器一侧的端面垂直的方向倾斜。
13.一种光集成电路，其特征在于，将权利要求1或3所述的光合成分离器安装在具有复合光学功能的光功能集成元件上。
14.一种光收发器，其特征在于，具有：权利要求1或3所述的光合成分离器；与所述光合成分离器的任一芯的端面相对的发光元件；和与所述光合成分离器的任一其他芯的端面相对的受光元件。
15.一种光收发器，其特征在于，具有：权利要求13所述的光集成电路；与所述光集成电路的任一芯的端面相对的发光元件；和与所述光集成电路的任一其他芯的端面相对的受光元件。
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