JP2000147309A - ハイブリッド光導波装置 - Google Patents
ハイブリッド光導波装置Info
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- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の課題は、モノリシック光導波チップ
をバルク光学系と組み合わせ、１つ以上の機能を提供す
ることである。 【解決手段】 モノリシック（プレーナ）光導波デバイ
スと、ＧＲＡＩＮレンズ系とを有するハイブリッド光導
波装置において、前記モノリシック光導波デバイスは、
光透過性パスを有し、該パスは端部面へ延在しており、
前記ＧＲＡＩＮレンズ系は、第１の端部面と第２の端部
面を有し、前記第１の端部面は、光学的に光ファイバと
結合しており、前記第２の端部面は、光学的に光伝送路
と、モノリシック光導波デバイスの端部面で結合してい
ることを提案する。
をバルク光学系と組み合わせ、１つ以上の機能を提供す
ることである。 【解決手段】 モノリシック（プレーナ）光導波デバイ
スと、ＧＲＡＩＮレンズ系とを有するハイブリッド光導
波装置において、前記モノリシック光導波デバイスは、
光透過性パスを有し、該パスは端部面へ延在しており、
前記ＧＲＡＩＮレンズ系は、第１の端部面と第２の端部
面を有し、前記第１の端部面は、光学的に光ファイバと
結合しており、前記第２の端部面は、光学的に光伝送路
と、モノリシック光導波デバイスの端部面で結合してい
ることを提案する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モノリシック光導
波デバイスへの、およびモノリシック光導波デバイスか
らの光の光学的結合のためのハイブリッド光導波装置に
関する。
波デバイスへの、およびモノリシック光導波デバイスか
らの光の光学的結合のためのハイブリッド光導波装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】サブストレートに露出されたウェーブガ
イドを有する光導波デバイスは公知である。典型的には
これらモノリシック光導波デバイスは種々の光電デバイ
ス（ＯＥＤ）を形成し、量子波ＩＲ検知器から光源まで
に分類される。サブストレートを通る放射波の結合は、
サブストレートが透明であるときＯＥＤでも可能であ
る。
イドを有する光導波デバイスは公知である。典型的には
これらモノリシック光導波デバイスは種々の光電デバイ
ス（ＯＥＤ）を形成し、量子波ＩＲ検知器から光源まで
に分類される。サブストレートを通る放射波の結合は、
サブストレートが透明であるときＯＥＤでも可能であ
る。
【０００３】克服すべきさらに困難な一般的問題の１つ
は、多層の、一般的にはプレーナ構造体に、またはこの
構造体から光を効率的に入出射させることである。
は、多層の、一般的にはプレーナ構造体に、またはこの
構造体から光を効率的に入出射させることである。
【０００４】米国特許５１９５１５０は、サブストレー
トに露出され、サブストレートを通った光の反射のため
のミラーを含むウェーブガイドへの光の結合に関するも
のであり、ウェーブガイドの反対側に配置されたサブス
トレート表面に集積された扁平コンベックスレンズを開
示している。この装置は、光ファイバから、光導波値プ
内のサブストレートへの光結合手段を提供する。この装
置は意図したとおり機能するが、製造にコストがかか
り、転用が困難である。
トに露出され、サブストレートを通った光の反射のため
のミラーを含むウェーブガイドへの光の結合に関するも
のであり、ウェーブガイドの反対側に配置されたサブス
トレート表面に集積された扁平コンベックスレンズを開
示している。この装置は、光ファイバから、光導波値プ
内のサブストレートへの光結合手段を提供する。この装
置は意図したとおり機能するが、製造にコストがかか
り、転用が困難である。
【０００５】米国特許５４４７６９５には、光導波体を
光ファイバに接続するための簡素化された導波光ファイ
バ接続構造体が記載されている。
光ファイバに接続するための簡素化された導波光ファイ
バ接続構造体が記載されている。
【０００６】この導波光ファイバ接続構造体は光学的フ
ァイバと光導波サブストレートとファイバサブストレー
トを有し、前記光導波サブストレートはこれに形成され
た光導波体と、第１のガイド溝を有し、第１のガイド溝
は光導波体の１端部部分に隣接して形成されており、か
つ光ファイバを位置決めするためのものであり、ファイ
バサブストレートは第１のガイド溝に対して対向して配
置されており、かつ第１のガイド溝と共働して光ファイ
バを保持する。
ァイバと光導波サブストレートとファイバサブストレー
トを有し、前記光導波サブストレートはこれに形成され
た光導波体と、第１のガイド溝を有し、第１のガイド溝
は光導波体の１端部部分に隣接して形成されており、か
つ光ファイバを位置決めするためのものであり、ファイ
バサブストレートは第１のガイド溝に対して対向して配
置されており、かつ第１のガイド溝と共働して光ファイ
バを保持する。
【０００７】米国特許５６９５３４には、容易に集積で
きるモノリシックフォトカプラが開示されている。ＳＯ
Ｉ構造体が、第１の絶縁層をシリコンサブストレートに
設けることにより形成される。半導体単結晶領域はさら
にトレンチ絶縁層によって別個の領域に分割される。発
光素子はこの半導体単結晶領域の一方に形成され、受光
素子は他方の半導体単結晶領域に形成される。発光素子
は、ＧａＡｓからなる発光ダイオード等をサブストレー
トに異方成長プロセスを使用して形成することにより得
られる。光導波体は、光学的に透明で、電気的に絶縁性
の例えばＴｉＯ（２）フィルムのような材料からなり、
発光素子と受光素子の各ペアに設けられる。
きるモノリシックフォトカプラが開示されている。ＳＯ
Ｉ構造体が、第１の絶縁層をシリコンサブストレートに
設けることにより形成される。半導体単結晶領域はさら
にトレンチ絶縁層によって別個の領域に分割される。発
光素子はこの半導体単結晶領域の一方に形成され、受光
素子は他方の半導体単結晶領域に形成される。発光素子
は、ＧａＡｓからなる発光ダイオード等をサブストレー
トに異方成長プロセスを使用して形成することにより得
られる。光導波体は、光学的に透明で、電気的に絶縁性
の例えばＴｉＯ（２）フィルムのような材料からなり、
発光素子と受光素子の各ペアに設けられる。
【０００８】米国特許４４５５６９６には、光ファイバ
のコアを細いストライプに自己配向することが記載され
ており、この細いストライプは細いストライプ半導体レ
ーザーのアクティブ層にスポットを放射する。この発明
では、Ｖ溝が同じさブスとレートにエッチングされてお
り、ここでは細いストライプレーザーのためにエピタキ
シャル層が成長されている。
のコアを細いストライプに自己配向することが記載され
ており、この細いストライプは細いストライプ半導体レ
ーザーのアクティブ層にスポットを放射する。この発明
では、Ｖ溝が同じさブスとレートにエッチングされてお
り、ここでは細いストライプレーザーのためにエピタキ
シャル層が成長されている。
【０００９】米国特許４９３３２６２には、集積光学素
子の製造方法が開示されており、この光学素子では中央
プレーナ領域が光学回路パスを含み、ラテラル領域がパ
スと配向された光ファイバ位置決め溝を含む。中央領域
およびラテラル領域を有するガラス領域にはマスク材料
がコーティングされている。フォトリソグラフ技術が、
マスク材料にパターン開口部を中央領域で設けるために
使用される。中央領域での形状は回路パスとパターン開
口部に相応し、ラテラル領域ではアライメント溝に相応
する。レジスト材料の層が中央領域のマスクの上に適用
され、ラテラル領域がエッチングされて溝を形成する。
レジスト材料の層は除去され、中央領域のゾーンは開口
部によりマスクに露出され、イオン交換プロセスを受け
てここに光学パスが形成される。光学パスはファイバ位
置決め溝と見当合わせされている。
子の製造方法が開示されており、この光学素子では中央
プレーナ領域が光学回路パスを含み、ラテラル領域がパ
スと配向された光ファイバ位置決め溝を含む。中央領域
およびラテラル領域を有するガラス領域にはマスク材料
がコーティングされている。フォトリソグラフ技術が、
マスク材料にパターン開口部を中央領域で設けるために
使用される。中央領域での形状は回路パスとパターン開
口部に相応し、ラテラル領域ではアライメント溝に相応
する。レジスト材料の層が中央領域のマスクの上に適用
され、ラテラル領域がエッチングされて溝を形成する。
レジスト材料の層は除去され、中央領域のゾーンは開口
部によりマスクに露出され、イオン交換プロセスを受け
てここに光学パスが形成される。光学パスはファイバ位
置決め溝と見当合わせされている。
【００１０】多くのモノリシック光導波デバイスは大き
な光学系の要素にすぎないから、前記特許の一般的に共
通の目的がある。すなわち、光をモノリシック光導波構
造体に入力結合し、これから出力結合することである。
これら特許のいくつかは他の側面に関するものである
が、光を不所望の損失なしでモノリシック光導波構造体
に効率的に入力結合およびこれから出力結合し、さらに
具体的には平坦なまたはほの平坦な光導波チップに光フ
ァイバを形成することを目的とする。
な光学系の要素にすぎないから、前記特許の一般的に共
通の目的がある。すなわち、光をモノリシック光導波構
造体に入力結合し、これから出力結合することである。
これら特許のいくつかは他の側面に関するものである
が、光を不所望の損失なしでモノリシック光導波構造体
に効率的に入力結合およびこれから出力結合し、さらに
具体的には平坦なまたはほの平坦な光導波チップに光フ
ァイバを形成することを目的とする。
【００１１】最近、光を光ファイバと光導波チップとの
間で結合することに関連する多くの技術は、光ファイバ
端部面と光導波チップの端部または側面とを直接結合す
る度合いを高めることにより解決手段を求めようとす
る。Ｖ溝と種々の他の手段が、ファイバ端部面を光導波
チップの面に物理的に結合することを支援するために使
用されている。しかしこれらの方法はコストがかかり、
また適用が困難である。
間で結合することに関連する多くの技術は、光ファイバ
端部面と光導波チップの端部または側面とを直接結合す
る度合いを高めることにより解決手段を求めようとす
る。Ｖ溝と種々の他の手段が、ファイバ端部面を光導波
チップの面に物理的に結合することを支援するために使
用されている。しかしこれらの方法はコストがかかり、
また適用が困難である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、モノ
リシック光導波チップをバルク光学系と組み合わせ、１
つ以上の機能を提供することである。
リシック光導波チップをバルク光学系と組み合わせ、１
つ以上の機能を提供することである。
【００１３】これまで、公知のフィルタリング、絶縁、
または循環の機能をモノリシックプレーナ光導波チップ
に設けることは、不可能ではないにしても非常に困難で
ある。
または循環の機能をモノリシックプレーナ光導波チップ
に設けることは、不可能ではないにしても非常に困難で
ある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明により
冒頭に述べたハイブリッド光導波装置において、前記モ
ノリシック光導波デバイスは、光透過性パスを有し、該
パスは端部面へ延在しており、前記ＧＲＡＩＮレンズ系
は、第１の端部面と第２の端部面を有し、前記第１の端
部面は、光学的に光ファイバと結合しており、前記第２
の端部面は、光学的に光伝送路と、モノリシック光導波
デバイスの端部面で結合している、ように構成して解決
される。
冒頭に述べたハイブリッド光導波装置において、前記モ
ノリシック光導波デバイスは、光透過性パスを有し、該
パスは端部面へ延在しており、前記ＧＲＡＩＮレンズ系
は、第１の端部面と第２の端部面を有し、前記第１の端
部面は、光学的に光ファイバと結合しており、前記第２
の端部面は、光学的に光伝送路と、モノリシック光導波
デバイスの端部面で結合している、ように構成して解決
される。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明によれば、ハイブリッドモ
ジュールが設けられ、このモジュールがプレーナ光導波
体をバルク光学系と組み合わせて使用し、バルク光学系
はシングルパッケージに設けられている。
ジュールが設けられ、このモジュールがプレーナ光導波
体をバルク光学系と組み合わせて使用し、バルク光学系
はシングルパッケージに設けられている。
【００１６】有利には、温度安定化がバルク光学系要素
をプレーナ光導波体と結合することによりより簡単に実
現される。
をプレーナ光導波体と結合することによりより簡単に実
現される。
【００１７】本発明により、バルク光学系要素と少なく
とも１つの光導波チップの両方に基づく新たなハイブリ
ッドデバイスが得られ、機能的に非常に有益である。
とも１つの光導波チップの両方に基づく新たなハイブリ
ッドデバイスが得られ、機能的に非常に有益である。
【００１８】さらに本発明により、光を１つ以上のファ
イバおよび光導波チップ間で効率的に結合できる装置お
よび方法が得られる。
イバおよび光導波チップ間で効率的に結合できる装置お
よび方法が得られる。
【００１９】さらに本発明により、モノリシック光導波
体内で一方向から反対の多方向へ効率的に光を導く手段
が得られる。
体内で一方向から反対の多方向へ効率的に光を導く手段
が得られる。
【００２０】さらに本発明により、モノリシック光導波
体内の第１の層で第１の方向から実質的に反対方向の層
へＧＲＩＮレンズを使用して効率的に光を導く手段が得
られる。
体内の第１の層で第１の方向から実質的に反対方向の層
へＧＲＩＮレンズを使用して効率的に光を導く手段が得
られる。
【００２１】本発明によれば、ハイブリッド光案内装置
が得られ、この装置はモノリシック（プレーナ）光導波
デバイスと、第１のＧＲＩＮレンズ系とを有し、前記モ
ノリシック光導波デバイスはその一端部面延在する光透
過パスを有し、前記第１のＧＲＩＮレンズ系は第１の端
部面を有し、この端部面は光学的に光伝送パスとモノリ
シック光導波デバイスの端部面で結合されており、前記
第１のＧＲＩＮレンズ系は第１および第２の光伝送パス
の一方からの光を受信するためのものであり、高反射性
の第２の端部面を後方への反射のために有し、当該反射
は第１および第２のパスの他方に沿って行われ、光導波
体に向かう光の方向で第１および第２のパスの１つに沿
って反転させるものである。
が得られ、この装置はモノリシック（プレーナ）光導波
デバイスと、第１のＧＲＩＮレンズ系とを有し、前記モ
ノリシック光導波デバイスはその一端部面延在する光透
過パスを有し、前記第１のＧＲＩＮレンズ系は第１の端
部面を有し、この端部面は光学的に光伝送パスとモノリ
シック光導波デバイスの端部面で結合されており、前記
第１のＧＲＩＮレンズ系は第１および第２の光伝送パス
の一方からの光を受信するためのものであり、高反射性
の第２の端部面を後方への反射のために有し、当該反射
は第１および第２のパスの他方に沿って行われ、光導波
体に向かう光の方向で第１および第２のパスの１つに沿
って反転させるものである。
【００２２】有利には本発明は、光ファイバからプレー
ナ光導波デバイスへの安価で単純な光結合方法を提供す
る。このプレーナ光導波デバイスは光透過性光導波体パ
スを有する。さらに本発明は、所定の機能をプレーナ光
導波デバイスに複雑に組み込む必要性を回避する。これ
は、バルク光学要素の機能をプレーナ光導波チップ技術
と組み合わせることによるものである。
ナ光導波デバイスへの安価で単純な光結合方法を提供す
る。このプレーナ光導波デバイスは光透過性光導波体パ
スを有する。さらに本発明は、所定の機能をプレーナ光
導波デバイスに複雑に組み込む必要性を回避する。これ
は、バルク光学要素の機能をプレーナ光導波チップ技術
と組み合わせることによるものである。
【００２３】
【実施例】以下では、用語”ＧＲＩＮ（グレーデッドイ
ンデックス、graded index）”レンズシステムとは、１
つのＧＲＩＮレンズまたは光学的に結合することのでき
る複数のＧＲＩＮレンズから成るレンズシステムのこと
であるとし、それらの間に他の光学素子が設けられてい
るものである。
ンデックス、graded index）”レンズシステムとは、１
つのＧＲＩＮレンズまたは光学的に結合することのでき
る複数のＧＲＩＮレンズから成るレンズシステムのこと
であるとし、それらの間に他の光学素子が設けられてい
るものである。
【００２４】従来技術である図１を参照すると、アメリ
カ合衆国特許 5,195,150 に開示されている構造によれ
ば、ビーム方向に対し垂直であるかまたは傾斜させるこ
とのできる端面をもつ光ファイバを、基板２３上に取り
付けることができる。この場合、第２の基板２３の凹部
２５にレンズが設けられている。凹部２５の深さ２６
は、基板１のレンズ４と第２の基板２３のレンズを配置
させるのに十分な大きさに選定されている。
カ合衆国特許 5,195,150 に開示されている構造によれ
ば、ビーム方向に対し垂直であるかまたは傾斜させるこ
とのできる端面をもつ光ファイバを、基板２３上に取り
付けることができる。この場合、第２の基板２３の凹部
２５にレンズが設けられている。凹部２５の深さ２６
は、基板１のレンズ４と第２の基板２３のレンズを配置
させるのに十分な大きさに選定されている。
【００２５】これに対し本発明による構成を示す図２に
は、第１の光ファイバ１１０ａから到来する光をモノリ
シック光導波チップ１２０へ結合する手段が描かれてお
り、光導波チップにはたとえばスプリッタが設けられて
いる。この光導波チップはその中に形成された付加的な
機能素子を有し、それらはブロック１３０，３２で表さ
れており、検出器等なんらかの集積光学コンポーネント
とすることができる。
は、第１の光ファイバ１１０ａから到来する光をモノリ
シック光導波チップ１２０へ結合する手段が描かれてお
り、光導波チップにはたとえばスプリッタが設けられて
いる。この光導波チップはその中に形成された付加的な
機能素子を有し、それらはブロック１３０，３２で表さ
れており、検出器等なんらかの集積光学コンポーネント
とすることができる。
【００２６】本発明によれば、光ファイバ１１０ａから
到来する光を光導波チップ１２０へ結合するため、実質
的にクォーターピッチのグレーデッドインデックス（Ｇ
ＲＩＮ）レンズ１１２ａのペアが用いられる。集積光導
波技術によるバルクの光学系のこのような独特の組み合
わせによって、ある媒体から別の媒体への光の結合につ
いて低コストで効果的な手段が得られる。
到来する光を光導波チップ１２０へ結合するため、実質
的にクォーターピッチのグレーデッドインデックス（Ｇ
ＲＩＮ）レンズ１１２ａのペアが用いられる。集積光導
波技術によるバルクの光学系のこのような独特の組み合
わせによって、ある媒体から別の媒体への光の結合につ
いて低コストで効果的な手段が得られる。
【００２７】図３を参照すると、この図には集積光学コ
ンポーネント１３０，１３２を有するモノリシック光導
波チップ１２５の新規な配置構成が示されており、この
場合、入射光は、背中合わせに配置された実質的にクォ
ーターピッチのＧＲＩＮレンズ１１２ａ（あるいは択一
的にハーフピッチのレンズ）を介してディバイスへ投射
される。ディバイス１２５の他方の端部では、クォータ
ーピッチのＧＲＩＮレンズ１１２ａは実質的に反射性の
端部１１３を成すコーティングを有しており、これによ
ればそこに入射する光の５％しか通過させない。そして
この他方の端部のＧＲＩＮレンズ１１２ａは、光導波チ
ップ１２５中を矢印１４０ａの方向に伝播する入射光を
反射して戻す手段として設けられており、このため光は
矢印１４０ｂにより示された逆方向で入射光に対し実質
的に平行に伝播することになる。この機能をモノリシッ
ク光導波チップ内部で実現するのは極端に難しい。好都
合なことにＧＲＩＮレンズ１１２ａは、光導波チップか
ら光を出力結合させかつ光導波チップ端部へ入力結合さ
せる手段として用いられ、しかもこの事例では平行な経
路に沿って光ビームの方向を反転させる機能も提供して
いる。ＧＲＩＮレンズ１１２ａの反射性端面を通して漏
れる５％の光は、光の経路中に（図示されていない）検
出器を配置することでモニタタップとして用いられる。
この配置構成は、ある光導波層から別の光導波層へ光を
配向するためにも有用であって、その場合、ＧＲＩＮレ
ンズ１１２ａはディバイス１２５の内部において、少な
くとも１つのクラッディング層を有し間隔をおいて配置
された２つの透光層の間にまたがって配置される。
ンポーネント１３０，１３２を有するモノリシック光導
波チップ１２５の新規な配置構成が示されており、この
場合、入射光は、背中合わせに配置された実質的にクォ
ーターピッチのＧＲＩＮレンズ１１２ａ（あるいは択一
的にハーフピッチのレンズ）を介してディバイスへ投射
される。ディバイス１２５の他方の端部では、クォータ
ーピッチのＧＲＩＮレンズ１１２ａは実質的に反射性の
端部１１３を成すコーティングを有しており、これによ
ればそこに入射する光の５％しか通過させない。そして
この他方の端部のＧＲＩＮレンズ１１２ａは、光導波チ
ップ１２５中を矢印１４０ａの方向に伝播する入射光を
反射して戻す手段として設けられており、このため光は
矢印１４０ｂにより示された逆方向で入射光に対し実質
的に平行に伝播することになる。この機能をモノリシッ
ク光導波チップ内部で実現するのは極端に難しい。好都
合なことにＧＲＩＮレンズ１１２ａは、光導波チップか
ら光を出力結合させかつ光導波チップ端部へ入力結合さ
せる手段として用いられ、しかもこの事例では平行な経
路に沿って光ビームの方向を反転させる機能も提供して
いる。ＧＲＩＮレンズ１１２ａの反射性端面を通して漏
れる５％の光は、光の経路中に（図示されていない）検
出器を配置することでモニタタップとして用いられる。
この配置構成は、ある光導波層から別の光導波層へ光を
配向するためにも有用であって、その場合、ＧＲＩＮレ
ンズ１１２ａはディバイス１２５の内部において、少な
くとも１つのクラッディング層を有し間隔をおいて配置
された２つの透光層の間にまたがって配置される。
【００２８】ブロック１３０と１３２はディバイス１２
５内に形成された回路から成り、それらはそこを通り抜
ける光に応答して動作する。これまでは、図１の従来技
術に示されているように光導波チップ内でレンズやミラ
ーを設計しても、光ファイバからモノリシック光導波チ
ップへ光を入力したり、光導波チップ内で光の方向を変
えたり、あるいは多層光導波チップ内である光導波層か
ら別の光導波層へビームを選択的にルーティングしたり
するのは困難であった。
５内に形成された回路から成り、それらはそこを通り抜
ける光に応答して動作する。これまでは、図１の従来技
術に示されているように光導波チップ内でレンズやミラ
ーを設計しても、光ファイバからモノリシック光導波チ
ップへ光を入力したり、光導波チップ内で光の方向を変
えたり、あるいは多層光導波チップ内である光導波層か
ら別の光導波層へビームを選択的にルーティングしたり
するのは困難であった。
【００２９】背中合わせに配置された２つのＧＲＩＮレ
ンズの間に光学フィルタを配置することは周知である。
しかしながらこのような周知のレンズ配置を、バルクの
光学系およびモノリシック光導波チップと組み合わせる
ことでそれらの組み合わせに依存した機能を達成するこ
とは新規である。
ンズの間に光学フィルタを配置することは周知である。
しかしながらこのような周知のレンズ配置を、バルクの
光学系およびモノリシック光導波チップと組み合わせる
ことでそれらの組み合わせに依存した機能を達成するこ
とは新規である。
【００３０】図４には本発明の択一的な実施形態が示さ
れている。これによれば背中合わせに配置されたＧＲＩ
Ｎレンズの間にバンドパス光学フィルタ１６０が配置さ
れており、この場合、レンズはモノリシック光導波体中
へ光を結合するために用いられる。このフィルタは、λ
１の波長を中心にセンタリングされた光の波長を通過さ
せることができる一方、λ２およびλ３という他の波長
は反射させる。
れている。これによれば背中合わせに配置されたＧＲＩ
Ｎレンズの間にバンドパス光学フィルタ１６０が配置さ
れており、この場合、レンズはモノリシック光導波体中
へ光を結合するために用いられる。このフィルタは、λ
１の波長を中心にセンタリングされた光の波長を通過さ
せることができる一方、λ２およびλ３という他の波長
は反射させる。
【００３１】通信用に設計された光回路の場合である
と、あるチャネルまたはすべてのチャネルから何らかの
信号光を取り出す必要のあることが多く、その目的とい
えば信号強度の監視や検証あるいは単に１つまたは複数
の信号の存在の監視や検証である。図５には８：１のマ
ルチプレクサの動作説明図が描かれており、この場合、
各入射口付近にタップが設けられており、さらにただ１
つの出力口のところに１つのタップが設けられている。
信号が組み合わせられるすべての分岐点２１０，２１
２，２１４，２１６，２１８，２２０，２２２において
何らかのエネルギー損失が存在し、そこにおいて信号は
減衰する。しかも、光が出力結合される各タップ２０
０，．．．２０７および２２４において、何らかの望ま
しくない信号損失が発生する。
と、あるチャネルまたはすべてのチャネルから何らかの
信号光を取り出す必要のあることが多く、その目的とい
えば信号強度の監視や検証あるいは単に１つまたは複数
の信号の存在の監視や検証である。図５には８：１のマ
ルチプレクサの動作説明図が描かれており、この場合、
各入射口付近にタップが設けられており、さらにただ１
つの出力口のところに１つのタップが設けられている。
信号が組み合わせられるすべての分岐点２１０，２１
２，２１４，２１６，２１８，２２０，２２２において
何らかのエネルギー損失が存在し、そこにおいて信号は
減衰する。しかも、光が出力結合される各タップ２０
０，．．．２０７および２２４において、何らかの望ま
しくない信号損失が発生する。
【００３２】図６には、製造コストが僅かであり不所望
な信号損失の低減されるように構成された本発明の１つ
の実施形態が示されている。これによればモノリシック
光導波チップ３１０は、８つの入力信号（またはチャネ
ル）と結合され、ディバイス内でそれらの信号を多重化
して１つの信号出力光導波体へ送出するように設計され
ている。ダイクロイックフィルタ素子３２５が間に設け
られ背中合わせに配置されたＧＲＩＮレンズ３２０ｂお
よび３２０ａがディバイス３１０に結合されており、こ
の場合、ＧＲＩＮレンズ３２０ｂの入射端に光学的に結
合された入射ファイバが、モノリシック光導波体のエッ
ジにおいて相応の入射光導波体内部で光学的に整列され
るように構成されている。フィルタ３２５は、そこに入
射してくる波長λ１〜λ８の光エネルギーの９５％を通
過させ、レンズ３２０ｂの入射端面における取り出し口
へ向けて５％の光を反射するように設計されている。図
示されている１つまたは複数のファイバチューブは、フ
ァイバをＧＲＩＮレンズ３２０ｂへ物理的に結合するた
めに用いることができる。
な信号損失の低減されるように構成された本発明の１つ
の実施形態が示されている。これによればモノリシック
光導波チップ３１０は、８つの入力信号（またはチャネ
ル）と結合され、ディバイス内でそれらの信号を多重化
して１つの信号出力光導波体へ送出するように設計され
ている。ダイクロイックフィルタ素子３２５が間に設け
られ背中合わせに配置されたＧＲＩＮレンズ３２０ｂお
よび３２０ａがディバイス３１０に結合されており、こ
の場合、ＧＲＩＮレンズ３２０ｂの入射端に光学的に結
合された入射ファイバが、モノリシック光導波体のエッ
ジにおいて相応の入射光導波体内部で光学的に整列され
るように構成されている。フィルタ３２５は、そこに入
射してくる波長λ１〜λ８の光エネルギーの９５％を通
過させ、レンズ３２０ｂの入射端面における取り出し口
へ向けて５％の光を反射するように設計されている。図
示されている１つまたは複数のファイバチューブは、フ
ァイバをＧＲＩＮレンズ３２０ｂへ物理的に結合するた
めに用いることができる。
【００３３】選択的な構成として図６に示されているよ
うに、入射光の５％を元の向きへ反射し９５％の光を出
射口へ向けて通過させるフィルタ素子３２５が間に結合
され背中合わせに配置されたＧＲＩＮレンズ３２０ａお
よび３２０ｂの第２のペアが設けられており、この場
合、５％の反射光は１つの光導波体を経由して入射端部
へルーティングされるように案内される。
うに、入射光の５％を元の向きへ反射し９５％の光を出
射口へ向けて通過させるフィルタ素子３２５が間に結合
され背中合わせに配置されたＧＲＩＮレンズ３２０ａお
よび３２０ｂの第２のペアが設けられており、この場
合、５％の反射光は１つの光導波体を経由して入射端部
へルーティングされるように案内される。
【００３４】なお、本発明の趣旨や枠を逸脱することな
くその他数多くの実施形態が考えられることはいうまで
もない。
くその他数多くの実施形態が考えられることはいうまで
もない。
【図１】従来技術を示す図である。
【図２】光ファイバから到来する光をモノリシック光導
波チップへ結合する構成を示す図である。
波チップへ結合する構成を示す図である。
【図３】集積光学コンポーネントを含むモノリシック光
導波チップの新規な配置構成を示す図である。
導波チップの新規な配置構成を示す図である。
【図４】背中合わせに配置されたＧＲＩＮレンズの間に
バンドパス光学フィルタ１６０が結合された本発明の１
つの実施形態を示す図である。
バンドパス光学フィルタ１６０が結合された本発明の１
つの実施形態を示す図である。
【図５】８：１のマルチプレクサの動作説明図である。
【図６】所望な信号損失の低減されるように構成された
本発明の１つの実施形態を示す図である。
本発明の１つの実施形態を示す図である。
１１０ａ 光ファイバ １１２ａ，３２０ａ，３２ｂ グレーデッドインデック
スレンズ １２０，１２５ モノリシック光導波チップ １３０，１３２ 集積光学コンポーネント
スレンズ １２０，１２５ モノリシック光導波チップ １３０，１３２ 集積光学コンポーネント
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 597175606 570 Ｗｅｓｔ Ｈｕｎｔ Ｃｌｕｂ Ｒ ｏａｄ，Ｎｅｐｅａｎ，Ｏｎｔａｒｉｏ, Ｃａｎａｄａ Ｋ２Ｇ５Ｗ８ (71)出願人 598158624 イー オー テー インテグリールテ オ プティーク ゲゼルシャフト ミット ベ シュレンクテル ハフツング ウント コ ンパニー コマンディートゲゼルシャフト ドイツ連邦共和国 ヴァークホイゼル−キ ルラッハ ブルフザーラー シュトラーセ 22 (72)発明者 ギャリー ダック カナダ国 オンタリオ ネピアン バーチ ャム クレセント ６ (72)発明者 イハオ チェン カナダ国 オンタリオ カナタ メドウブ リーズ ドライヴ 36 (72)発明者 ヤン インゲンホフ ドイツ連邦共和国 エッペルハイム ゲオ ルク−フリードリッヒ−ヘンデル−シュト ラーセ １ (72)発明者 ノルベルト ファブリシウス ドイツ連邦共和国 ホッケンハイム コル ピングシュトラーセ ３ Ｆターム(参考） 2H037 BA24 CA16 CA21 2H047 KA12 LA12 MA03 MA05
Claims (11)
- 【請求項１】 モノリシック（プレーナ）光導波デバイ
スと、ＧＲＡＩＮレンズ系とを有するハイブリッド光導
波装置において、 前記モノリシック光導波デバイスは、光透過性パスを有
し、該パスは端部面へ延在しており、 前記ＧＲＡＩＮレンズ系は、第１の端部面と第２の端部
面を有し、 前記第１の端部面は、光学的に光ファイバと結合してお
り、 前記第２の端部面は、光学的に光伝送路と、モノリシッ
ク光導波デバイスの端部面で結合している、ことを特徴
とするハイブリッド光導波装置。 - 【請求項２】 前記モノリシック光導波デバイスはプレ
ーナ形である、請求項１記載のハイブリッド光導波装
置。 - 【請求項３】 前記モノリシック光導波デバイスは複数
の領域を有し、 当該領域は第１の領域と第２の領域を含み、 前記第１の領域は光透過パスを定め、 前記第２の領域は、前記第１の領域よりも大きいな反射
係数を有しており、前記光透過パスへ放射されるビーム
を制限する、請求項２記載のハイブリッド光導波装置。 - 【請求項４】 モノリシック光導波デバイスは少なくと
も２つの光透過性パスを有し、 当該パスは所定の間隔ｄ１により光導波体の端部面で分
離されており、 ＧＲＡＩＮレンズ系は前記ｄ１よりも大きいな直径を有
する、請求項１記載のハイブリッド光導波装置。 - 【請求項５】 ＧＲＡＩＮレンズ系の第２の端部面は２
つの光伝送パスと結合しており、 各パスは、ＧＲＩＮレンズ系の光軸から実質的に同じ間
隔を有する、請求項４記載のハイブリッド光導波装置。 - 【請求項６】 ＧＲＩＮレンズ系の第１の端部面は光学
的に少なくとも２つの光ファイバと結合されている、請
求項５記載のハイブリッド光導波装置。 - 【請求項７】 前記少なくとも２つの光ファイバは光学
的に少なくとも２つの光伝送パスと結合されている、請
求項６記載のハイブリッド光導波装置。 - 【請求項８】 ＧＲＩＮレンズ系は、２つの背中合わせ
は位置されたＧＲＩＮレンズを有する、請求項３記載の
ハイブリッド光導波装置。 - 【請求項９】 モノリシック（プレーナ）光導波デバイ
スと、第１のＧＲＩＮレンズ系とを有するハイブリッド
光導波装置において、 前記モノリシック光導波デバイスは、第１と第２の光伝
送パスを有し、 当該光伝送パスは間隔ｄ１によって分離されており、導
波体の端部面まで延在しており、 前記第１のＧＲＩＮレンズ系は第１の端部面と第２の端
部面を有し、 該第１の端部面は光伝送パスとモノリシック導波デバイ
スの端部面で結合されており、 前記第１のＧＲＩＮレンズ系は、前記第１および第２の
光伝送パスの一方からの光を受信し、 前記第２の端部面は高反射性であり、前記第１および第
２の光伝送パスの他方に沿って逆方向に反射し、逆方向
に光を導波体へ第１および第２の光伝送パスの１つに沿
って供給する、ことを特徴とするハイブリッド光導波装
置。 - 【請求項１０】 第２のＧＲＩＮレンズ系が第１の端部
面と第２の端部面を有し、 前記第１の端部面は光学的に光ファイバと結合されてお
り、 前記第２の端部面は光伝送パスと、モノリシック光導波
デバイスの端部面で光学的に結合されている、請求項９
記載のハイブリッド光導波装置。 - 【請求項１１】 前記第２のＧＲＩＮレンズは、前記第
１のＧＲＩＮレンズ系とは異なる端部面でモノリシック
光導波デバイスと結合している、請求項１０記載のハイ
ブリッド光導波装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA002217688A CA2217688C (en) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | Coupling of light into a monolithic waveguide device |
| EP98121476A EP1001288A1 (en) | 1997-10-07 | 1998-11-12 | Coupling of light into a monolithic waveguide device |
| JP10326726A JP2000147309A (ja) | 1997-10-07 | 1998-11-17 | ハイブリッド光導波装置 |
| US09/204,147 US6438291B1 (en) | 1997-10-07 | 1998-12-03 | Coupling of light into a monolithic waveguide device |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA002217688A CA2217688C (en) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | Coupling of light into a monolithic waveguide device |
| EP98121476A EP1001288A1 (en) | 1997-10-07 | 1998-11-12 | Coupling of light into a monolithic waveguide device |
| JP10326726A JP2000147309A (ja) | 1997-10-07 | 1998-11-17 | ハイブリッド光導波装置 |
| US09/204,147 US6438291B1 (en) | 1997-10-07 | 1998-12-03 | Coupling of light into a monolithic waveguide device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000147309A true JP2000147309A (ja) | 2000-05-26 |
Family
ID=27427395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10326726A Pending JP2000147309A (ja) | 1997-10-07 | 1998-11-17 | ハイブリッド光導波装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6438291B1 (ja) |
| EP (1) | EP1001288A1 (ja) |
| JP (1) | JP2000147309A (ja) |
| CA (1) | CA2217688C (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006201313A (ja) * | 2005-01-18 | 2006-08-03 | Fuji Xerox Co Ltd | 光伝送装置及び光モジュール |
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| ATE306679T1 (de) * | 2002-12-03 | 2005-10-15 | Cit Alcatel | Dünnschichtfilter auf der endfläche eines glasfasersegments, herstellungsverfahren und integrierte optische vorrichtung |
| US7492992B1 (en) * | 2003-08-08 | 2009-02-17 | Neophotonics Corporation | Bi-directional PLC transceiver device |
| CN100412587C (zh) * | 2005-12-31 | 2008-08-20 | 中国科学院物理研究所 | 单模透镜光纤与平板脊形波导的有源对准固定装置及方法 |
| WO2011057812A2 (de) * | 2009-11-16 | 2011-05-19 | Leoni Kabel Holding Gmbh | Optische baugruppe |
| GB2477740B (en) * | 2010-02-10 | 2014-06-25 | Oclaro Technology Ltd | Reduced length optoelectronic devices |
| US9201197B2 (en) | 2013-09-09 | 2015-12-01 | Panduit Corp. | Multi-channel, multi-port optical tap coupler |
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| JP7185164B2 (ja) * | 2019-05-30 | 2022-12-07 | 日本電信電話株式会社 | モニタリング機能付き光源 |
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| WO2022076990A1 (en) | 2020-10-06 | 2022-04-14 | The Boeing Company | Optical waveguide structure with partially overlapping loops in direction dependent material |
| CN114911002A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-08-16 | 深圳市砺芯科技有限公司 | 一种光波导芯片反向传输结构 |
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| EP0146196A3 (de) * | 1983-12-17 | 1987-01-21 | Philips Patentverwaltung GmbH | Integriert-optisches Bauelement |
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1997
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1998
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- 1998-11-17 JP JP10326726A patent/JP2000147309A/ja active Pending
- 1998-12-03 US US09/204,147 patent/US6438291B1/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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| US6438291B1 (en) | 2002-08-20 |
| CA2217688C (en) | 2006-12-05 |
| EP1001288A1 (en) | 2000-05-17 |
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