JP2001188139A - Optical module - Google Patents

Optical module

Info

Publication number
JP2001188139A
JP2001188139A JP37243999A JP37243999A JP2001188139A JP 2001188139 A JP2001188139 A JP 2001188139A JP 37243999 A JP37243999 A JP 37243999A JP 37243999 A JP37243999 A JP 37243999A JP 2001188139 A JP2001188139 A JP 2001188139A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
photonic crystal
optical module
reflected
optical
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.)
Pending
Application number
JP37243999A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tama Takada
球 高田
Takuji Hatano
卓史 波多野
Hikari Yokoyama
光 横山
Miyuki Teramoto
みゆき 寺本
Kojiro Sekine
孝二郎 関根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Minolta Co Ltd filed Critical Minolta Co Ltd
Priority to JP37243999A priority Critical patent/JP2001188139A/en
Publication of JP2001188139A publication Critical patent/JP2001188139A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical module reducing man-hours, improving yields and simultaneously improving the utilization factor of the light. SOLUTION: A photonic crystal 9 forming a periodic structure composed of plural media with respectively different refractive indexes is provided. Incident light comprising multiplexed light with plural wavelengths or polarization directions is made incident on the photonic crystal 9 through an optical waveguide 4 and is divided into reflected light reflected with a recessing reflection plane 9a and transmitted light passing through the photonic crystal 9 so as to be taken out from output terminals 5a, 6a of optical waveguides 5, 6 respectively.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信や光制御等
に用いられて、光信号を分波する光分波器や光信号を合
波する光合波器等の光モジュールに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical module such as an optical demultiplexer for demultiplexing an optical signal and an optical multiplexer for demultiplexing an optical signal, which are used for optical communication and optical control.

【0002】[0002]

【従来の技術】光通信や光制御に用いられる光モジュー
ルは、例えば波長の異なる2つの光を多重化して送信さ
れる光信号をフィルターにより一方の波長の光を反射
し、他方の波長の光を透過して分波するようになってい
る。従来の分波を行う光モジュールを図7に示すと、光
モジュール1は基板8上に光導波路4、5、6が形成さ
れている。光導波路4、5、6はクラッド10a、10
bで覆われている。
2. Description of the Related Art An optical module used for optical communication and optical control, for example, multiplexes two lights having different wavelengths and reflects an optical signal transmitted by a filter to reflect light of one wavelength and light of another wavelength. Is transmitted and split. FIG. 7 shows a conventional optical module that performs demultiplexing. In the optical module 1, optical waveguides 4, 5, and 6 are formed on a substrate 8. The optical waveguides 4, 5, and 6 are clad 10a, 10
b.

【0003】クラッド10a、10bの間にはスリット
10cが形成され、スリット10c内に誘電体薄膜を積
層した誘電体多層膜フィルタ3が配されている。光導波
路4の入力端子4aに入力される入力信号が、例えば
1.3μmと1.5μmの波長の光が多重化されている
場合には、誘電体多層膜フィルタ3は波長が1.5μm
以上の光に対して反射率が100%で、波長が1.5μ
m未満の光に対しては透過率が100%になるように設
計される。
[0003] A slit 10c is formed between the claddings 10a and 10b, and a dielectric multilayer filter 3 in which a dielectric thin film is laminated is disposed in the slit 10c. When the input signal input to the input terminal 4a of the optical waveguide 4 is, for example, light having wavelengths of 1.3 μm and 1.5 μm multiplexed, the dielectric multilayer filter 3 has a wavelength of 1.5 μm.
The light has a reflectance of 100% and a wavelength of 1.5 μm.
The light is designed to have a transmittance of 100% for light of less than m.

【0004】そして、入力端子4aから入力信号が入力
され、波長が1.3μmの光がフィルター3を透過して
出力端子6aから取出され、波長が1.5μmの光がフ
ィルター3で反射して出力端子5aから取出されるよう
になっている。
Then, an input signal is input from an input terminal 4a, light having a wavelength of 1.3 μm passes through the filter 3 and is extracted from an output terminal 6a, and light having a wavelength of 1.5 μm is reflected by the filter 3. It is taken out from the output terminal 5a.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の光モジュール1によると、誘電体多層膜フィルタ
3が数十層の薄膜を積層して形成される。従って、量産
性が悪く工数がかかるため、コストが増大する問題があ
る。また、各積層膜の膜厚の誤差や多層膜全体の膜厚の
誤差により反射率や透過率が最大となる波長が設計値に
対してずれ、歩留りを低減させる問題もある。
However, according to the conventional optical module 1 described above, the dielectric multilayer filter 3 is formed by laminating several tens of thin films. Therefore, there is a problem that the cost is increased since the mass productivity is poor and the number of steps is increased. In addition, there is a problem that the wavelength at which the reflectance or the transmittance becomes maximum is shifted from a design value due to an error in the film thickness of each laminated film or an error in the film thickness of the entire multilayer film, thereby reducing the yield.

【0006】更に、基板8上に形成される光導波路4、
5、6に対して誘電体多層膜フィルタ3を所定の位置に
配する必要があるが、数十μmの幅のスリット10c
に、数μmの厚みの誘電体多層膜フィルタ3を配置し、
光導波路4および光導波路5に対して高精度に位置決め
するため、組立ての工数がかかる問題がある。
Further, the optical waveguides 4 formed on the substrate 8
It is necessary to arrange the dielectric multilayer filter 3 at a predetermined position with respect to 5 and 6, but the slit 10c having a width of several tens μm is required.
, A dielectric multilayer filter 3 having a thickness of several μm is arranged,
Since the positioning is performed with high precision with respect to the optical waveguides 4 and 5, there is a problem that the number of assembly steps is increased.

【0007】また、光導波路4から射出された光をその
まま反射、透過に分離すると、光導波路から出た光が広
がりを持っているため、再度光導波路に入射させる際に
光のケラレが生じて光の利用効率が低下するという問題
がある。
If the light emitted from the optical waveguide 4 is directly reflected and transmitted, the light exiting from the optical waveguide has a spread. There is a problem that light use efficiency is reduced.

【0008】本発明は、工数削減及び歩留り向上を図る
とともに、光の利用効率の向上を図ることのできる光モ
ジュールを提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide an optical module capable of reducing man-hours and improving the yield and improving the light use efficiency.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1に記載された発明は、屈折率の異なる複数の
媒質を有した周期構造を成すフォトニック結晶を備え、
前記フォトニック結晶に入射する入射光を凹面の反射面
で反射する反射光と、前記フォトニック結晶を透過する
透過光とに分離することを特徴としている。この構成に
よると、光導波路や光ファイバーから射出された光は広
がりながらフォトニック結晶に入射し、凹面の反射面で
広がりを狭めるように反射する。
Means for Solving the Problems To achieve the above object, an invention according to claim 1 comprises a photonic crystal having a periodic structure having a plurality of media having different refractive indexes,
The method is characterized in that incident light incident on the photonic crystal is separated into reflected light reflected by a concave reflecting surface and transmitted light transmitted through the photonic crystal. According to this configuration, the light emitted from the optical waveguide or the optical fiber is incident on the photonic crystal while spreading, and is reflected by the concave reflecting surface so as to narrow the spreading.

【0010】また請求項2に記載された発明は、屈折率
の異なる複数の媒質を有した周期構造を成すフォトニッ
ク結晶を備え、前記フォトニック結晶の凹面の反射面で
反射する反射光と、前記フォトニック結晶を透過する透
過光とを合成することを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a photonic crystal having a periodic structure having a plurality of media having different refractive indices, and reflected light reflected on a concave reflecting surface of the photonic crystal. The transmission light transmitted through the photonic crystal is synthesized.

【0011】また請求項3に記載された発明は、請求項
1または請求項2に記載された光モジュールにおいて、
前記フォトニック結晶を反射する光と透過する光の波長
が異なることを特徴としている。この構成によると、複
数の波長の光が多重化された入射光がフォトニック結晶
に入射し、一の波長の光が反射され、他の波長の光が透
過される。また、一の波長の光がフォトニック結晶を反
射し、他の波長の光がフォトニック結晶を透過して複数
の波長の光に合成される。
According to a third aspect of the present invention, in the optical module according to the first or second aspect,
The wavelength of light reflected from the photonic crystal and the wavelength of light transmitted therethrough are different. According to this configuration, incident light in which light of a plurality of wavelengths is multiplexed enters the photonic crystal, light of one wavelength is reflected, and light of another wavelength is transmitted. Further, light of one wavelength is reflected by the photonic crystal, and light of another wavelength is transmitted through the photonic crystal and is combined with light of a plurality of wavelengths.

【0012】また請求項4に記載された発明は、請求項
1または請求項2に記載された光モジュールにおいて、
前記フォトニック結晶を反射する光と透過する光の偏光
方向が異なることを特徴としている。この構成による
と、フォトニック結晶に入射する入射光を異なる偏光方
向の光に分離して、一の偏光方向の光が反射され、他の
偏光方向の光が透過される。また、一の偏光方向の光が
フォトニック結晶を反射し、他の偏光方向の光がフォト
ニック結晶を透過して複数の偏光方向の光に合成され
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the optical module according to the first or second aspect,
The light reflected from the photonic crystal and the light transmitted therethrough have different polarization directions. According to this configuration, the incident light incident on the photonic crystal is separated into lights of different polarization directions, and light of one polarization direction is reflected and light of another polarization direction is transmitted. Further, light in one polarization direction is reflected by the photonic crystal, and light in another polarization direction is transmitted through the photonic crystal and is combined with light in a plurality of polarization directions.

【0013】また請求項5に記載された発明は、請求項
1〜請求項4のいずれかに記載された光モジュールにお
いて、前記フォトニック結晶は、柱状に形成される前記
媒質を配列した2次元状の周期構造から成ることを特徴
としている。この構成によると、複数の異なる屈折率を
有する媒質が柱状に形成されて2次元状に周期的に配列
され、フォトニック結晶が形成される。
According to a fifth aspect of the present invention, in the optical module according to any one of the first to fourth aspects, the photonic crystal is a two-dimensional array in which the medium formed in a columnar shape is arranged. It is characterized by comprising a periodic structure of a shape. According to this configuration, a plurality of media having different refractive indices are formed in a columnar shape and are periodically arranged two-dimensionally to form a photonic crystal.

【0014】また請求項6に記載された発明は、請求項
1〜請求項5のいずれかに記載された光モジュールにお
いて、前記反射面をトーリック面またはシリンドリカル
面にしたことを特徴としている。
According to a sixth aspect of the present invention, in the optical module according to any one of the first to fifth aspects, the reflection surface is a toric surface or a cylindrical surface.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。説明の便宜上、従来例の図7と同一
の部分については同一の符号を付している。図1は第1
実施形態の光モジュールを示す平面図である。光モジュ
ール1は、基板8上にクラッド10a、10bに覆われ
たアルミナ等から成る光導波路4、5、6が形成されて
いる。クラッド10a、10bの間には幅数十μmのス
リット10cが設けられ、スリット10c内にフォトニ
ック結晶9が配されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. For convenience of description, the same parts as those in FIG. 7 of the conventional example are denoted by the same reference numerals. Figure 1 shows the first
It is a top view showing the optical module of an embodiment. In the optical module 1, optical waveguides 4, 5, and 6 made of alumina or the like covered with clads 10a and 10b are formed on a substrate 8. A slit 10c having a width of several tens of μm is provided between the claddings 10a and 10b, and a photonic crystal 9 is arranged in the slit 10c.

【0016】図2に示すように、フォトニック結晶9は
上下面が上部クラッド11b、下部クラッド11aに覆
われ、屈折率の異なる2つの媒質9c、9dが周期的に
配列された2次元状の周期構造を成している。この媒質
9c、9dの屈折率と配列の周期を適切に選択すること
により、フォトニック結晶9に入射する光を波長または
偏光方向に応じて反射光と透過光とに分離することがで
きる。また、透過する光を波長または偏光方向に応じて
異なる方向に屈折させて分離することができる。
As shown in FIG. 2, the upper and lower surfaces of the photonic crystal 9 are covered with an upper clad 11b and a lower clad 11a, and a two-dimensional medium in which two media 9c and 9d having different refractive indexes are periodically arranged. It has a periodic structure. By appropriately selecting the refractive indexes and the arrangement periods of the media 9c and 9d, light incident on the photonic crystal 9 can be separated into reflected light and transmitted light according to the wavelength or the polarization direction. Further, the transmitted light can be separated by being refracted in different directions according to the wavelength or the polarization direction.

【0017】媒質9c、9dが空孔とアルミナとから成
るフォトニック結晶9は図3に示すように、アルミニウ
ム9eを陽極酸化することにより周期的な円柱状の空孔
(9c)を有する多孔質のアルミナ(9d)が形成され
る。これにより、基板8と一体にフォトニック結晶9を
簡単に形成することが可能となる。この時、空孔内に他
の屈折率を有する媒質を充填して異なる特性を得ること
ができる。また、所望の基板上にシリコン等を成膜し、
電子ビームで空孔形成部分をパターニングした後、エッ
チング等の方法により円柱状の空孔を形成することも可
能である。
As shown in FIG. 3, the photonic crystal 9 in which the mediums 9c and 9d are composed of holes and alumina is a porous material having periodic cylindrical holes (9c) by anodizing aluminum 9e. Of alumina (9d) is formed. This makes it possible to easily form the photonic crystal 9 integrally with the substrate 8. At this time, different characteristics can be obtained by filling the holes with a medium having another refractive index. Also, silicon or the like is formed on a desired substrate,
After patterning the hole forming portion with an electron beam, a columnar hole can be formed by a method such as etching.

【0018】図4に示すように、光導波路4の入力端子
4a(図1参照)から波長λ1、λ2の光が多重化して
入力されると、光導波路4の出力端4bからフォトニッ
ク結晶9に向けて射出される。フォトニック結晶9に入
射される入射光の波長λ1の光は反射面9aで反射す
る。反射光は光導波路5の入力端5bに入射し、出力端
子5a(図1参照)から波長λ1の光が取出される。
As shown in FIG. 4, when light of wavelengths λ1 and λ2 is multiplexed and input from the input terminal 4a (see FIG. 1) of the optical waveguide 4, the photonic crystal 9 is output from the output end 4b of the optical waveguide 4. It is injected toward. The light of wavelength λ1 of the incident light incident on the photonic crystal 9 is reflected on the reflection surface 9a. The reflected light enters the input end 5b of the optical waveguide 5, and the light having the wavelength λ1 is extracted from the output terminal 5a (see FIG. 1).

【0019】フォトニック結晶9に入射される波長λ2
の光はフォトニック結晶9を透過して透過面9bから出
射され、光導波路6に入射する。そして、出力端子6a
(図1参照)から波長λ2の光が取出される。このよう
にして、波長λ1、λ2の光が多重化された入射光が分
離され、分波を行うことができるようになっている。
Wavelength λ2 incident on photonic crystal 9
Is transmitted through the photonic crystal 9, emitted from the transmission surface 9 b, and enters the optical waveguide 6. And the output terminal 6a
(See FIG. 1), light of wavelength λ2 is extracted. In this manner, the incident light in which the lights of the wavelengths λ1 and λ2 are multiplexed is separated, and the light can be demultiplexed.

【0020】また、光導波路4の出力端4bからフォト
ニック結晶9に向けて射出される光は、狭い光導波路か
ら射出されてA1に示すように広がりを生じる。フォト
ニック結晶9の反射面9aを凹面にすると反射光がB1
のように集束されるので、光導波路5に効率良く入射さ
れ、損失を低減することができる。
Light emitted from the output end 4b of the optical waveguide 4 toward the photonic crystal 9 is emitted from the narrow optical waveguide and spreads as shown by A1. When the reflecting surface 9a of the photonic crystal 9 is made concave, the reflected light is B1.
Therefore, the light is efficiently incident on the optical waveguide 5 and the loss can be reduced.

【0021】この時、光導波路4の出力端4bと光導波
路5の入力端5bとが幾何光学的に共役関係になるよう
にフォトニック結晶9の反射面9aが形成されており、
より効率良く反射光を光導波路5に取入れることができ
るようになっている。そして、フォトニック結晶9に入
射した透過光の進行方向は波長に依存して決まるため、
透過光は反射面9aの形状には依存せず発散しない。従
って、フォトニック結晶9の反射面9aを凹面にしても
光導波路6を通る透過光に悪影響を及ぼさない。
At this time, the reflection surface 9a of the photonic crystal 9 is formed so that the output end 4b of the optical waveguide 4 and the input end 5b of the optical waveguide 5 have a geometrically conjugate relationship.
The reflected light can be more efficiently introduced into the optical waveguide 5. Since the traveling direction of the transmitted light incident on the photonic crystal 9 is determined depending on the wavelength,
The transmitted light does not diverge regardless of the shape of the reflection surface 9a. Therefore, even if the reflecting surface 9a of the photonic crystal 9 is concave, the transmitted light passing through the optical waveguide 6 is not adversely affected.

【0022】本実施形態のように、フォトニック結晶9
の反射面9aをシリンドリカル面から成る凹面により形
成すると製造が容易である。また、光導波路4の出力端
4bから射出される光は紙面に垂直な方向にも広がりを
生じる。このため、反射面9aを紙面に垂直な方向にも
曲率半径を有するように形成するとよい。
As in this embodiment, the photonic crystal 9
When the reflecting surface 9a is formed by a concave surface composed of a cylindrical surface, manufacture is easy. Light emitted from the output end 4b of the optical waveguide 4 also spreads in a direction perpendicular to the plane of the drawing. For this reason, it is preferable to form the reflection surface 9a so as to have a radius of curvature also in a direction perpendicular to the paper surface.

【0023】この時、光導波路4と光導波路5とは同一
平面上に配されているため、反射面9aには図のように
光が傾斜して入射するが、紙面に垂直な面内では反射面
9aには光が傾斜せずに入射する。このため、水平面内
と垂直面内とで反射光を最適に集束させる曲率半径が異
なる。従って、フォトニック結晶9の反射面9aを図5
に示すような直交する2方向で異なる曲率半径を有する
トーリック面にすると、夫々の方向で反射光を最適に集
束できるため更に効率を向上させることができる。
At this time, since the optical waveguide 4 and the optical waveguide 5 are arranged on the same plane, light is incident on the reflecting surface 9a at an angle as shown in FIG. Light enters the reflection surface 9a without being inclined. For this reason, the radius of curvature for optimally converging the reflected light differs between the horizontal plane and the vertical plane. Therefore, the reflecting surface 9a of the photonic crystal 9 is
When a toric surface having different radii of curvature is used in two orthogonal directions as shown in (1), the reflected light can be optimally focused in each direction, so that the efficiency can be further improved.

【0024】尚、前述の図1において、破線矢印で示す
ように光導波路5、6の出力端子5a、6aから、波長
λ1、λ2の光をそれぞれ入力すると、波長λ1の光は
フォトニック結晶9の反射面9aで反射し、波長λ2の
光はフォトニック結晶9を透過する。その結果、光導波
路4の入力端子4aから波長λ1、λ2の光を取り出す
ことができ、光モジュール1を波長の異なる光を合成す
る光合波器として使用することができる。
In FIG. 1, when lights of wavelengths .lambda.1 and .lambda.2 are input from output terminals 5a and 6a of optical waveguides 5 and 6 as indicated by broken arrows, light of wavelength .lambda. The light of wavelength λ2 is transmitted through the photonic crystal 9. As a result, light having wavelengths λ1 and λ2 can be extracted from the input terminal 4a of the optical waveguide 4, and the optical module 1 can be used as an optical multiplexer for combining lights having different wavelengths.

【0025】また、図1において、フォトニック結晶9
の媒質9c、9dの屈折率や周期等を可変すると偏光方
向による入射光の分離を行うことができる。即ち、偏光
方向の異なるTEモードの光とTMモードが合成された
光信号を入力端子4aから入力し、出力端子5a、6a
からそれぞれTEモードの光とTMモードの光を分離し
て取り出すことができる。また、上記と同様に、偏光方
向の異なる光を反射と透過により合成することも可能で
ある。
In FIG. 1, the photonic crystal 9
By changing the refractive index, period, and the like of the mediums 9c and 9d, it is possible to separate incident light according to the polarization direction. That is, an optical signal in which the TE mode light and the TM mode having different polarization directions are combined is input from the input terminal 4a, and the output terminals 5a, 6a
, The TE mode light and the TM mode light can be separated and extracted. Further, similarly to the above, it is also possible to combine lights having different polarization directions by reflection and transmission.

【0026】図6は第2実施形態を示す光モジュール1
を示す平面図である。図1の第1実施形態と同一の部分
には同一の符号を付している。本実施形態は、フォトニ
ック結晶9の媒質9c、9d(図2参照)が第1実施形
態とは異なる屈折率や周期配列になっており、フォトニ
ック結晶9を透過する光を更に波長によって異なる方向
に出射できるようになっている。
FIG. 6 shows an optical module 1 according to a second embodiment.
FIG. The same parts as those in the first embodiment of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In the present embodiment, the media 9c and 9d (see FIG. 2) of the photonic crystal 9 have a different refractive index and periodic arrangement from those of the first embodiment, and the light transmitted through the photonic crystal 9 further differs depending on the wavelength. It can be emitted in any direction.

【0027】光導波路4の入力端子4aから波長λ1、
λ2、λ3の光が多重化して入力されると、光導波路4
の出力端4bから射出される。フォトニック結晶9に入
射される入射光の波長λ1の光は反射面9aで反射す
る。反射光は光導波路5に入射し、出力端子5aから波
長λ1の光が取り出される。
From the input terminal 4a of the optical waveguide 4, the wavelength λ1,
When the lights of λ2 and λ3 are multiplexed and input, the optical waveguide 4
From the output end 4b. The light of wavelength λ1 of the incident light incident on the photonic crystal 9 is reflected on the reflection surface 9a. The reflected light enters the optical waveguide 5, and the light having the wavelength λ1 is extracted from the output terminal 5a.

【0028】そして、フォトニック結晶9に入射される
波長λ2、λ3の光は異なる方向に屈折してフォトニッ
ク結晶9を透過し、透過面9bから夫々光導波路6、7
に入射する。そして、出力端子6a、7aから波長λ
2、λ3の光が夫々取出される。このようにして、波長
λ1、λ2、λ3の光が多重化された入射光が分離さ
れ、分波を行うことができるようになっている。尚、フ
ォトニック結晶9の媒質9c、9dを更に異なる屈折率
や配列の周期にすることで、透過光を更に別の波長で分
離することも可能である。
The light of wavelengths .lambda.2 and .lambda.3 incident on the photonic crystal 9 is refracted in different directions and transmits through the photonic crystal 9, and from the transmission surface 9b, the optical waveguides 6, 7 respectively.
Incident on. Then, the wavelength λ is output from the output terminals 6a and 7a.
2. Light of λ3 is extracted respectively. In this manner, the incident light in which the lights of the wavelengths λ1, λ2, and λ3 are multiplexed is separated, and demultiplexing can be performed. By setting the mediums 9c and 9d of the photonic crystal 9 to have different refractive indices and arrangement periods, it is possible to separate transmitted light at still another wavelength.

【0029】本実施形態においても第1実施形態と同様
に、図中、破線矢印で示すように、光導波路5、6、7
の出力端子5a、6a、7aから、波長λ1、λ2、λ
3の光をそれぞれ入力すると、波長λ1の光はフォトニ
ック結晶9の反射面9aで反射し、波長λ2、λ3の光
はフォトニック結晶9を透過する。その結果、光導波路
4の入力端子4aから波長λ1、λ2、λ3の光が合成
された光を取り出すことができ、光モジュール1を3つ
の波長の異なる光を合成する光合波器として使用するこ
とができる。
In the present embodiment, as in the first embodiment, the optical waveguides 5, 6, 7 and
From the output terminals 5a, 6a, 7a of the wavelength λ1, λ2, λ
When the lights of the wavelengths λ1 and λ3 are input, the light of the wavelength λ1 is reflected on the reflection surface 9a of the photonic crystal 9, and the lights of the wavelengths λ2 and λ3 are transmitted through the photonic crystal 9. As a result, it is possible to take out light obtained by combining lights of wavelengths λ1, λ2, λ3 from the input terminal 4a of the optical waveguide 4, and to use the optical module 1 as an optical multiplexer for combining lights having three different wavelengths. Can be.

【0030】尚、第1、第2実施形態において、光導波
路4、5、6、7を基板8上に成膜して形成したが、光
導波路に替えて光ファイバーを用いて光を導いてもよ
い。また、フォトニック結晶の格子配列の種類について
三角格子や正方格子を用いることができ、さらに他の格
子配列でもよい。更に、均一な周期配列を有するフォト
ニック結晶の一部に周期が不均一な部分を設けてもよ
い。このようにすると、特定波長のみを透過させること
ができるなどの特性を変えることができる。
In the first and second embodiments, the optical waveguides 4, 5, 6, and 7 are formed on the substrate 8 by film formation. However, even if light is guided using an optical fiber instead of the optical waveguide. Good. Further, a triangular lattice or a square lattice can be used as the type of lattice arrangement of the photonic crystal, and another lattice arrangement may be used. Further, a part having a non-uniform period may be provided in a part of the photonic crystal having a uniform periodic arrangement. This makes it possible to change characteristics such as transmission of only a specific wavelength.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明によると、光を分波、合波する光
モジュールにフォトニック結晶を用いることにより、波
長や偏光方向等の異なる反射光と透過光とに簡単に分離
または反射光と透過光を簡単に合成することができる。
そして、フォトニック結晶は従来のように薄膜を多層す
る必要がないため工数削減及び歩留まり向上を図ること
ができる。更に、フォトニック結晶は基板上に一体に形
成することが可能で、従来のようにフィルタを精度良く
配置する工程を必要とせず製造工数をより削減すること
が可能となる。
According to the present invention, by using a photonic crystal for an optical module for splitting and combining light, it is possible to easily separate or separate reflected light and transmitted light having different wavelengths and polarization directions into transmitted light. Transmitted light can be easily synthesized.
In addition, since the photonic crystal does not need to be multi-layered as in the related art, the number of steps can be reduced and the yield can be improved. Further, the photonic crystal can be integrally formed on the substrate, and the number of manufacturing steps can be further reduced without requiring a step of arranging the filter with high accuracy as in the related art.

【0032】また本発明によると、フォトニック結晶を
反射する光の反射面を凹面にしているので、狭い光導波
路や光ファイバーの出力端からフォトニック結晶に向け
て射出されて広がりを生じる光は、反射面で反射する際
に集束され、出力用の光導波路に効率良く入射し、損失
を低減することができる。反射面をシリンドリカル面に
すると製造が容易となり工数を削減できる。また、反射
面をトーリック面にすると、入射光の直交する二方向の
広がりに対して集束させることができ、より損失を低減
することができる。
Further, according to the present invention, since the reflection surface of the light reflecting the photonic crystal is concave, the light emitted from the output end of the narrow optical waveguide or the optical fiber toward the photonic crystal and spreads, When the light is reflected by the reflection surface, the light is converged, efficiently enters the output optical waveguide, and the loss can be reduced. If the reflecting surface is a cylindrical surface, manufacturing becomes easy and man-hours can be reduced. Further, when the reflecting surface is a toric surface, it is possible to focus the incident light on the spread in the two orthogonal directions, and it is possible to further reduce the loss.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第1実施形態の光モジュールを
示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing an optical module according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の第1実施形態の光モジュールの
フォトニック結晶を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a photonic crystal of the optical module according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の第1実施形態の光モジュールの
フォトニック結晶の製造方法を説明する概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a method for manufacturing a photonic crystal of the optical module according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の第1実施形態の光モジュールを
示す要部詳細図である。
FIG. 4 is a main part detailed view showing the optical module according to the first embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の第1実施形態の光モジュールの
フォトニック結晶の形状を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing a shape of a photonic crystal of the optical module according to the first embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の第2実施形態の光モジュールを
示す平面図である。
FIG. 6 is a plan view illustrating an optical module according to a second embodiment of the present invention.

【図7】 従来の光検波器を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a conventional photodetector.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光モジュール 4、5、6、7 光導波路 3 誘電体多層膜フィルタ 4a 入力端子 5a、6a、7a 出力端子 8 基板 9 フォトニック結晶 9a 反射面 9b 透過面 9c、9d 媒質 10a、10b クラッド 10c スリット 11a 下部クラッド 11b 上部クラッド DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical module 4, 5, 6, 7 Optical waveguide 3 Dielectric multilayer film filter 4a Input terminal 5a, 6a, 7a Output terminal 8 Substrate 9 Photonic crystal 9a Reflection surface 9b Transmission surface 9c, 9d Medium 10a, 10b Cladding 10c Slit 11a Lower cladding 11b Upper cladding

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横山 光 大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 寺本 みゆき 大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 関根 孝二郎 大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内 Fターム(参考) 2H047 KB01 LA18 QA01 TA44  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Hikaru Yokoyama 2-3-13 Azuchicho, Chuo-ku, Osaka City Inside Osaka International Building Minolta Co., Ltd. (72) Miyuki Teramoto 2-3-3 Azuchicho, Chuo-ku, Osaka-shi 13 Osaka International Building Minolta Co., Ltd. (72) Inventor Kojiro Sekine 2-3-1 Azuchicho, Chuo-ku, Osaka City Osaka International Building Minolta Co., Ltd. F-term (reference) 2H047 KB01 LA18 QA01 TA44

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 屈折率の異なる複数の媒質を有した周期
構造を成すフォトニック結晶を備え、前記フォトニック
結晶に入射する入射光を凹面の反射面で反射する反射光
と、前記フォトニック結晶を透過する透過光とに分離す
ることを特徴とする光モジュール。
1. A photonic crystal having a periodic structure having a plurality of media having different refractive indices, wherein the reflected light reflects incident light incident on the photonic crystal on a concave reflecting surface; An optical module, wherein the optical module is separated into transmitted light that transmits light.
【請求項2】 屈折率の異なる複数の媒質を有した周期
構造を成すフォトニック結晶を備え、前記フォトニック
結晶の凹面の反射面で反射する反射光と、前記フォトニ
ック結晶を透過する透過光とを合成することを特徴とす
る光モジュール。
2. A photonic crystal having a periodic structure having a plurality of media having different refractive indices, the reflected light being reflected by a concave reflecting surface of the photonic crystal, and the transmitted light being transmitted through the photonic crystal. An optical module characterized by combining the above.
【請求項3】 前記フォトニック結晶を反射する光と透
過する光の波長が異なることを特徴とする請求項1また
は請求項2に記載の光モジュール。
3. The optical module according to claim 1, wherein wavelengths of light reflected by the photonic crystal and light transmitted therethrough are different from each other.
【請求項4】 前記フォトニック結晶を反射する光と透
過する光の偏光方向が異なることを特徴とする請求項1
または請求項2に記載の光モジュール。
4. The polarization direction of light reflected from the photonic crystal and light transmitted through the photonic crystal are different from each other.
Alternatively, the optical module according to claim 2.
【請求項5】 前記フォトニック結晶は、柱状に形成さ
れる前記媒質を配列した2次元状の周期構造から成るこ
とを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の
光モジュール。
5. The optical module according to claim 1, wherein the photonic crystal has a two-dimensional periodic structure in which the media formed in a columnar shape are arranged.
【請求項6】 前記反射面をトーリック面またはシリン
ドリカル面にしたことを特徴とする請求項1〜請求項5
のいずれかに記載の光モジュール。
6. The reflection surface according to claim 1, wherein said reflection surface is a toric surface or a cylindrical surface.
The optical module according to any one of the above.
JP37243999A 1999-12-28 1999-12-28 Optical module Pending JP2001188139A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP37243999A JP2001188139A (en) 1999-12-28 1999-12-28 Optical module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP37243999A JP2001188139A (en) 1999-12-28 1999-12-28 Optical module

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001188139A true JP2001188139A (en) 2001-07-10

Family

ID=18500446

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP37243999A Pending JP2001188139A (en) 1999-12-28 1999-12-28 Optical module

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001188139A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003069312A (en) * 2001-08-23 2003-03-07 Mitsubishi Electric Corp High frequency waveguide and its manufacturing method
KR100465172B1 (en) * 2002-11-15 2005-01-13 삼성전자주식회사 Apparatus for 2 ×2 optical switching using photonic crystal structures
US7133588B2 (en) * 2002-03-06 2006-11-07 Pirelli & C. S.P.A. Device for bending an optical beam, in particular in an optical integrated circuit
CN108317971A (en) * 2018-01-30 2018-07-24 河南理工大学 A kind of angle detection device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003069312A (en) * 2001-08-23 2003-03-07 Mitsubishi Electric Corp High frequency waveguide and its manufacturing method
JP4658405B2 (en) * 2001-08-23 2011-03-23 三菱電機株式会社 High frequency waveguide and manufacturing method thereof
US7133588B2 (en) * 2002-03-06 2006-11-07 Pirelli & C. S.P.A. Device for bending an optical beam, in particular in an optical integrated circuit
KR100465172B1 (en) * 2002-11-15 2005-01-13 삼성전자주식회사 Apparatus for 2 ×2 optical switching using photonic crystal structures
CN108317971A (en) * 2018-01-30 2018-07-24 河南理工大学 A kind of angle detection device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4458494B2 (en) Waveguide type wavelength selective switch
CN103999303B (en) Integrated sub-wave length grating system
JP5692865B2 (en) Wavelength cross-connect equipment
US9470846B2 (en) Wavelength division multiplexing with multi-core fiber
JP2015087756A (en) Double mirror structure for wavelength division multiplexing with polymer waveguides
JP6130290B2 (en) Mode coupler
US20130064507A1 (en) Wavelength division multiplexing device
JP2001166162A (en) Array waveguide type grating
CN111929769A (en) Multichannel wavelength division multiplexing module with compact structure
JP2001188139A (en) Optical module
JP2002040284A (en) Optical fiber array device, and waveguide type multilayered light wave circuit module using the device
JP2000147275A (en) Optical fiber
CN110989079B (en) Air cladding SU8 array waveguide grating
JP2008209916A (en) Optical multiplexer/demultiplexer and optical transceiver using the same
JPS61103110A (en) Optical multiplexer and demultiplexer
CN212321900U (en) Multichannel wavelength division multiplexing module with compact structure
JP5908369B2 (en) Light receiving device
JP4097545B2 (en) Optical filter and optical filter module
JP2005309413A (en) Optical element and demultiplexing element using it
JPH03291603A (en) Optical multiplexer/demultiplexer
JP2010060653A (en) Optical device and optical signal selection method
JP2005249966A (en) Optical member, its manufacturing method, and optical module
JPH04361208A (en) Optical multiplexer/demultiplexer and manufacture of the same
KR100655534B1 (en) Interleaver for optical communication system
JP3396477B2 (en) Integrated optical waveguide circuit

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20050613