JP2000081546A - Optical module - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、光供給手段と光
導波路とを備える光モジュールに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical module having a light supply means and an optical waveguide.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種の光モジュールとして、光
導波路の入射部を鋸歯状に形成したものが知られてい
る。かかる形状の光導波路を用いた光モジュールを開示
した文献としては、例えば、以下のようなものがある。2. Description of the Related Art Hitherto, as this type of optical module, there is known an optical module in which an incident portion of an optical waveguide is formed in a sawtooth shape. Documents that disclose an optical module using an optical waveguide having such a shape include, for example, the following.
【0003】IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS VO
L.7,NO.1,JANUARY 1995,pp.44-46 ELECTRONICS LETTERS 3rd
Auguest 1995 vol.31 No16,
pp.1336−1367[0003] IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS VO
L.7, NO.1, JANUARY 1995, pp.44-46 ELECTRONICS LETTERS 3rd
August 1995 vol. 31 No16,
pp. 1336-1367
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】図3は、かかる光モジ
ュールの要部構成を概略的に示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a main part of such an optical module.
【0005】同図に示したように、光導波路310は、
鋸歯状の刻面311を備えており、その一方の傾斜面を
入射面312としている。この入射面312から入射し
た光は、コア313を伝搬する。[0005] As shown in FIG.
It has a serrated surface 311, one of which is an inclined surface 312. The light incident from the incident surface 312 propagates through the core 313.
【0006】この入射面312の傾斜角は、光導波路の
端面314に対して、20〜35度である。したがっ
て、レーザダイオード320の活性層321から出力さ
れたレーザ光P0 は、入射角20〜30度で入射面3
12に照射される。そして、このレーザ光P0 の一部
(屈折光P1 )はコア313内に導かれ、他の光(反射
光P2 )は入射面312で反射する。The angle of inclination of the incident surface 312 is 20 to 35 degrees with respect to the end surface 314 of the optical waveguide. Therefore, the laser light P 0 which is output from the active layer 321 of the laser diode 320 is incident surface 3 at an incident angle of 20 to 30 degrees
12 is irradiated. Then, a part of the laser light P 0 (refracted light P 1 ) is guided into the core 313, and the other light (reflected light P 2 ) is reflected on the incident surface 312.
【0007】ここで、反射の法則により反射角は入射角
θLDと一致するので、レーザ光P0と反射光P2 とのな
す角は2θLDとなる。Here, the angle of reflection coincides with the angle of incidence θ LD according to the law of reflection, so that the angle between the laser light P 0 and the reflected light P 2 is 2θ LD .
【0008】したがって、入射角θLDを適当に設定する
ことにより、反射光P2 がレーザダイオード320に照
射されることを防止できる。これにより、反射光P2 が
レーザダイオード320に悪影響を及ぼすことを防止で
きるので、レーザダイオード320の動作の安定性を維
持することが可能となる。Therefore, by appropriately setting the incident angle θ LD , it is possible to prevent the reflected light P 2 from irradiating the laser diode 320. Thus, the reflected light P 2 since it is possible to prevent the adverse effects on the laser diode 320, it is possible to maintain the stability of operation of the laser diode 320.
【0009】しかしながら、図3に示した光モジュール
において、反射光P2 は、損失光となる。したがって、
従来、この種の光モジュールには、入射面312の反射
率が大きくなってしまうために、光の結合効率が悪化し
てしまうという欠点があった。However, in the optical module shown in FIG. 3, the reflected light P 2 becomes lossy light. Therefore,
Conventionally, this type of optical module has a disadvantage that the light coupling efficiency is deteriorated because the reflectance of the incident surface 312 is increased.
【0010】このため、動作の安定性が高く且つ結合効
率が高い光モジュールが嘱望されていた。For this reason, an optical module having high operation stability and high coupling efficiency has been desired.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】(1)この発明は、光波
を出力する光供給手段と、この光供給手段から受光した
光波を伝送する光導波路とを備えた光モジュールに関す
るものである。(1) The present invention relates to an optical module including a light supply unit for outputting a light wave and an optical waveguide for transmitting the light wave received from the light supply unit.
【0012】そして、光導波路の入射面における光波の
入射角を、ブリュースター角と略同一とする。Then, the incident angle of the light wave on the incident surface of the optical waveguide is made substantially the same as the Brewster angle.
【0013】このような構成によれば、入射面でのTM
波の反射率を零にすることができるので、動作の安定性
を損なうことなく、光モジュールの結合率を向上させる
ことができる。According to such a configuration, the TM on the incident surface
Since the wave reflectance can be made zero, the coupling rate of the optical module can be improved without impairing the operation stability.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面を用いて説明する。なお、図中、各構成成分
の大きさ、形状および配置関係は、この発明が理解でき
る程度に概略的に示してあるにすぎず、また、以下に説
明する数値的条件は単なる例示にすぎないことを理解さ
れたい。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the size, shape, and arrangement of each component are only schematically shown to an extent that the present invention can be understood, and numerical conditions described below are merely examples. Please understand that.
【0015】図1は、この実施の形態に係る光モジュー
ルの要部構成を概略的に示す図であり、(A)は横断面
図、(B)は平面図である。FIGS. 1A and 1B are diagrams schematically showing a main configuration of an optical module according to this embodiment, wherein FIG. 1A is a cross-sectional view and FIG. 1B is a plan view.
【0016】同図において、光導波路110は、クラッ
ド111とコア112とを備えている。コア112は、
クラッド111よりも屈折率が例えば0.4パーセント
程度大きくなるように形成されている。In FIG. 1, an optical waveguide 110 includes a clad 111 and a core 112. The core 112 is
The refractive index is formed to be, for example, about 0.4% larger than that of the cladding 111.
【0017】光導波路110には、鋸歯状の刻面113
が形成されている。そして、刻面113の一方の傾斜面
を、光波の入射面114としている。入射面114に
は、コア112の入射端部が形成されている。この実施
の形態では、光導波路110の側面115に対する入射
面114の傾斜角を、後述のブリュースター角θB と実
質的に同一にする。The optical waveguide 110 has a serrated surface 113.
Are formed. One inclined surface of the cut surface 113 is used as a light wave incident surface 114. The entrance end of the core 112 is formed on the entrance surface 114. In this embodiment, the inclination angle of the incident surface 114 with respect to the side surface 115 of the optical waveguide 110, substantially identical to the Brewster angle theta B below.
【0018】レーザダイオード120は、クラッド層1
21および活性層122を備えている。そして、活性層
122から、光波P0 が出力される。このレーザダイオ
ード120は、光導波路110の入射面114に対する
光波P0 の入射角θLDがブリュースター角θB と実質的
に一致するように配置される。すなわち、活性層122
のヘテロ界面が光導波路110の側面115と平行にな
るように、レーザダイオード120を配置する。The laser diode 120 has a cladding layer 1
21 and an active layer 122. Then, the light wave P 0 is output from the active layer 122. The laser diode 120 is disposed such that the incident angle θ LD of the light wave P 0 with respect to the incident surface 114 of the optical waveguide 110 substantially matches the Brewster angle θ B. That is, the active layer 122
The laser diode 120 is arranged so that the hetero interface of the optical waveguide 110 is parallel to the side surface 115 of the optical waveguide 110.
【0019】ここで、空気の屈折率をnair 、コア11
2の屈折率をng とすると、光波P0 の入射角θLD(す
なわちブリュースター角θB )と屈折光P1 の屈折角θ
G との間には、スネルの法則により、下式(1)が成立
する。すなわち、屈折角θGは、nair ,ng ,θB に
依存する。この実施の形態では、入射面114とコア1
12とのなす角度を、この屈折角θG に一致させる。Here, the refractive index of the air is n air , and the core 11
2 is ng , the incident angle θ LD of the light wave P 0 (that is, the Brewster angle θ B ) and the refraction angle θ of the refracted light P 1
The following equation (1) holds between G and G according to Snell's law. That is, the refraction angle θ G depends on n air , ng and θ B. In this embodiment, the incident surface 114 and the core 1
The angle formed with the refraction angle 12 is matched with the refraction angle θ G.
【0020】 nair ×sinθB =ng ×sinθG ・・・(1) 次に、図1に示した光モジュールの動作原理について、
図2のグラフを用いて説明する。N air × sin θ B = n g × sin θ G (1) Next, the operating principle of the optical module shown in FIG.
This will be described with reference to the graph of FIG.
【0021】通常のレーザダイオード120では、光波
を出力する際、電界が活性層122(ヘテロ界面)に平
行な方向に偏ったモード、すなわちTE(Transverse El
ectric) モードが発振する。このため、レーザダイオー
ド120が出射する光波P0の偏光方向は、図1(A)
の紙面に平行な方向(したがって図1(B)の紙面に垂
直な方向)となる。そして、この光波P0 は、ブリュー
スター角と一致する入射角で、入射面114に入射す
る。In the ordinary laser diode 120, when a light wave is output, a mode in which the electric field is deviated in a direction parallel to the active layer 122 (hetero interface), that is, TE (Transverse El
ectric) mode oscillates. For this reason, the polarization direction of the light wave P 0 emitted from the laser diode 120 is as shown in FIG.
(The direction perpendicular to the plane of FIG. 1B). Then, the light wave P 0 is incident on the incident surface 114 at an incident angle that matches the Brewster angle.
【0022】ここで、図2に示したように、屈折率が不
連続的に変化する面に光波P0 が入射するとき、反射率
の角度依存性は、TE波とTM(Transverse Magnetic)
波とで異なる。図2は、空気の屈折率nair を1とし、
コア112の屈折率ng を1.5とした場合を示してお
り、横軸は光波P0 入射角、縦軸は反射率である。Here, as shown in FIG. 2, when the light wave P 0 is incident on the surface where the refractive index changes discontinuously, the angle dependence of the reflectivity depends on the TE wave and the TM (Transverse Magnetic).
Different with the waves. FIG. 2 shows that the refractive index n air of air is 1,
The refractive index n g of the core 112 shows the case of 1.5, the horizontal axis represents light wave P 0 incident angle, and the vertical axis is the reflectivity.
【0023】図2から判るように、TE波の反射率は、
入射角度が大きくなるにしたがって増加する。これに対
して、TM波の反射率は、所定角度(ブリュースター
角)までは入射角度が大きくなるにしたがって減少し、
ブリュースター角で零となる。そして、ブリュースター
角以上では、TM波の反射率は、入射角度が大きくなる
にしたがって増加する。As can be seen from FIG. 2, the reflectance of the TE wave is
It increases as the angle of incidence increases. On the other hand, the reflectance of the TM wave decreases as the incident angle increases up to a predetermined angle (Brewster angle),
It becomes zero at Brewster's angle. At a Brewster angle or more, the reflectance of the TM wave increases as the incident angle increases.
【0024】この実施の形態に係る光モジュールでは、
光波P0 は、レーザダイオード120に対してはTEモ
ード(すなわち入射面114に平行な偏光)であるが、
入射面114に対してはTMモード(すなわちTEモー
ドに垂直な偏光)である。したがって、光波P0 の入射
角をブリュースター角と実質的に一致させることによ
り、入射面114における反射率を実質的に零にするこ
とができる。In the optical module according to this embodiment,
The lightwave P 0 is in TE mode (ie, polarized light parallel to the plane of incidence 114) for the laser diode 120,
The incident surface 114 is in the TM mode (that is, polarized light perpendicular to the TE mode). Therefore, by making the incident angle of the light wave P 0 substantially equal to the Brewster angle, the reflectance at the incident surface 114 can be made substantially zero.
【0025】図2から判るように、この実施の形態の場
合(すなわち、nair =1,ng =1.5の場合)のブ
リュースター角θB は、約56.5度である。As can be seen from FIG. 2, the Brewster angle θ B in this embodiment (ie, when n air = 1 and ng = 1.5) is about 56.5 degrees.
【0026】このように、この実施の形態に係る光モジ
ュールでは、入射面114における光波P0 の入射角を
ブリュースター角θB としたので、反射による光損失を
実質的に零にすることができる。したがって、この実施
の形態によれば、光モジュールの結合効率を向上させる
ことができる。As described above, in the optical module according to this embodiment, since the incident angle of the light wave P 0 on the incident surface 114 is set to the Brewster angle θ B , the optical loss due to reflection can be made substantially zero. it can. Therefore, according to this embodiment, the coupling efficiency of the optical module can be improved.
【0027】また、入射面114における反射を無くす
ことにより、反射光がレーザダイオード120に悪影響
を及ぼすことを防止できるので、レーザダイオード12
0の動作の安定性を維持することができる。Further, by eliminating the reflection on the incident surface 114, the reflected light can be prevented from adversely affecting the laser diode 120.
The operation stability of 0 can be maintained.
【0028】なお、この実施の形態では、光導波路11
0として平面型のものを使用したが、光ファイバを使用
した場合でも同様の効果を得ることができる。In this embodiment, the optical waveguide 11
Although a flat type is used as 0, the same effect can be obtained when an optical fiber is used.
【0029】また、この実施の形態では、光供給手段と
してレーザダイオードを使用したが、他の供給手段等で
あってもよい。例えば光増幅器等、発光素子以外のもの
を光供給手段として用いた場合にも、この発明の効果を
得ることができる。In this embodiment, a laser diode is used as the light supply means, but another supply means or the like may be used. For example, the effects of the present invention can be obtained even when an element other than the light emitting element such as an optical amplifier is used as the light supply unit.
【0030】[0030]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明に
よれば、動作の安定性が高く且つ結合効率が高い光モジ
ュールを提供することができる。As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide an optical module having high operation stability and high coupling efficiency.
【図1】実施の形態に係る光モジュールの要部構成を概
略的に示す図であり、(A)は横断面図、(B)は平面
図である。FIG. 1 is a view schematically showing a configuration of a main part of an optical module according to an embodiment, wherein (A) is a cross-sectional view and (B) is a plan view.
【図2】実施の形態に係る光モジュールの光反射特性を
示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing light reflection characteristics of the optical module according to the embodiment.
【図3】従来の光モジュールの要部構成を概略的に示す
横断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a main part of a conventional optical module.
110 光導波路 111 クラッド 112 コア 113 刻面 114 入射面 115 側面 120 レーザダイオード 121 クラッド層 122 活性層 Reference Signs List 110 optical waveguide 111 clad 112 core 113 cut surface 114 incident surface 115 side surface 120 laser diode 121 clad layer 122 active layer
フロントページの続き (72)発明者 小林 芳彦 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内 Fターム(参考) 2H037 BA02 CA10 Continuation of the front page (72) Inventor Yoshihiko Kobayashi 1-7-12 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Oki Electric Industry Co., Ltd. F term (reference) 2H037 BA02 CA10
Claims (4)
給手段から受光した光波を伝送する光導波路とを備えた
光モジュールにおいて、 前記光導波路の入射面における前記光波の入射角が、ブ
リュースター角と略同一であることを特徴とする光モジ
ュール。1. An optical module comprising: a light supply unit for outputting a light wave; and an optical waveguide for transmitting the light wave received from the light supply unit, wherein an angle of incidence of the light wave on an incident surface of the light waveguide is Brew. An optical module characterized by having substantially the same star angle.
ことを特徴とする請求項1に記載の光モジュール。2. The optical module according to claim 1, wherein said light supply means is a semiconductor laser.
の刻面の一方の傾斜面を前記入射面としたことを特徴と
する請求項1または2に記載の光モジュール。3. The optical module according to claim 1, wherein the optical waveguide has a saw-toothed cut surface, and one inclined surface of the cut surface is the incident surface.
ー角と略一致することを特徴とする請求項3に記載の光
モジュール。4. The optical module according to claim 3, wherein an inclination angle of the inclined surface substantially matches the Brewster angle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25089498A JP2000081546A (en) | 1998-09-04 | 1998-09-04 | Optical module |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25089498A JP2000081546A (en) | 1998-09-04 | 1998-09-04 | Optical module |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000081546A true JP2000081546A (en) | 2000-03-21 |
Family
ID=17214616
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25089498A Withdrawn JP2000081546A (en) | 1998-09-04 | 1998-09-04 | Optical module |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000081546A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004095115A1 (en) * | 2003-03-25 | 2004-11-04 | Intel Corporation | Method and apparatus for phase shifting an optical beam in an optical device |
JP2010211164A (en) * | 2009-03-12 | 2010-09-24 | Opnext Japan Inc | Optical transmission module |
US10958039B2 (en) | 2018-03-20 | 2021-03-23 | Nichia Corporation | Optical module |
-
1998
- 1998-09-04 JP JP25089498A patent/JP2000081546A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004095115A1 (en) * | 2003-03-25 | 2004-11-04 | Intel Corporation | Method and apparatus for phase shifting an optical beam in an optical device |
JP2010211164A (en) * | 2009-03-12 | 2010-09-24 | Opnext Japan Inc | Optical transmission module |
US10958039B2 (en) | 2018-03-20 | 2021-03-23 | Nichia Corporation | Optical module |
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Legal Events
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