JP2001228349A - モードフィールド径変換光導波路及びその製造方法 - Google Patents
モードフィールド径変換光導波路及びその製造方法Info
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- JP2001228349A JP2001228349A JP2000041408A JP2000041408A JP2001228349A JP 2001228349 A JP2001228349 A JP 2001228349A JP 2000041408 A JP2000041408 A JP 2000041408A JP 2000041408 A JP2000041408 A JP 2000041408A JP 2001228349 A JP2001228349 A JP 2001228349A
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- optical waveguide
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- cores
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低損失のモードフィールド径変換光導波路を
提供する。 【解決手段】 複数の光導波路層11、12を積層し
て、光導波路層11のクラッド14の厚さGと、各光導
波路層11、12のコア13a、13b、15a〜15
dが重なる部分の長さLとを設定することにより、コア
13a、13b、15a〜15d内を伝搬する光のモー
ドフィールド径の変換を行うことができる。屈折率差が
小さい光導波路層のコア15a〜15dと光ファイバと
を接続することにより、両者のモードフィールド径が合
った低損失な光導波路を得ることができる。また、複雑
な光回路を屈折率差が大きいコア13a、13bで作製
することにより、導波路素子自体の小型化が可能とな
る。
提供する。 【解決手段】 複数の光導波路層11、12を積層し
て、光導波路層11のクラッド14の厚さGと、各光導
波路層11、12のコア13a、13b、15a〜15
dが重なる部分の長さLとを設定することにより、コア
13a、13b、15a〜15d内を伝搬する光のモー
ドフィールド径の変換を行うことができる。屈折率差が
小さい光導波路層のコア15a〜15dと光ファイバと
を接続することにより、両者のモードフィールド径が合
った低損失な光導波路を得ることができる。また、複雑
な光回路を屈折率差が大きいコア13a、13bで作製
することにより、導波路素子自体の小型化が可能とな
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、モードフィールド
径変換光導波路及びその製造方法に関する。
径変換光導波路及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図3(a)は従来の光導波路の正面図で
あり、図3(b)は図3(a)の側面図である。
あり、図3(b)は図3(a)の側面図である。
【0003】この光導波路は、石英ガラスやシリコン等
の基板1と、基板1上に形成されたコア2a、2bと、
コア2a、2bより屈折率が低くコア2a、2bを覆う
クラッド3とで構成されたものである。この光導波路は
石英系光ファイバと整合性がよいので、光通信分野にお
ける実用的な光部品として期待されている。
の基板1と、基板1上に形成されたコア2a、2bと、
コア2a、2bより屈折率が低くコア2a、2bを覆う
クラッド3とで構成されたものである。この光導波路は
石英系光ファイバと整合性がよいので、光通信分野にお
ける実用的な光部品として期待されている。
【0004】この光導波路は、基板1上に光が伝搬する
コア膜(図示せず。)を一様に形成し、このコア膜をエ
ッチング加工して所望の光回路パターンのコア2a、2
bを形成し、コア2a、2bより屈折率の低い材料から
なるクラッドで基板1及びコア2a、2bを覆うことに
より得られる。
コア膜(図示せず。)を一様に形成し、このコア膜をエ
ッチング加工して所望の光回路パターンのコア2a、2
bを形成し、コア2a、2bより屈折率の低い材料から
なるクラッドで基板1及びコア2a、2bを覆うことに
より得られる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図3
(a)、(b)に示した従来の光導波路は、コア2a、
2bとクラッド3との比屈折率差が大きい場合におい
て、光導波路のモードフィールド径と光ファイバとのモ
ードフィールド径とが大きく異なる。その結果、大きな
結合損失が発生し、低損失の光導波路を得ることができ
ないという問題があった。
(a)、(b)に示した従来の光導波路は、コア2a、
2bとクラッド3との比屈折率差が大きい場合におい
て、光導波路のモードフィールド径と光ファイバとのモ
ードフィールド径とが大きく異なる。その結果、大きな
結合損失が発生し、低損失の光導波路を得ることができ
ないという問題があった。
【0006】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、低損失のモードフィールド径変換光導波路及びその
製造方法を提供することにある。
し、低損失のモードフィールド径変換光導波路及びその
製造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のモードフィールド径変換光導波路は、光が伝
搬するコアと、コアより屈折率が低くコアを覆うクラッ
ドとを備えた光導波路において、基板上にコア及びクラ
ッドからなる光導波路層が少なくとも2層積層されたも
のである。
に本発明のモードフィールド径変換光導波路は、光が伝
搬するコアと、コアより屈折率が低くコアを覆うクラッ
ドとを備えた光導波路において、基板上にコア及びクラ
ッドからなる光導波路層が少なくとも2層積層されたも
のである。
【0008】上記構成に加え本発明の各光導波路層のモ
ードフィールド径変換光導波路は、各光導波路層のコア
の一部の位置が重なっていてもよい。
ードフィールド径変換光導波路は、各光導波路層のコア
の一部の位置が重なっていてもよい。
【0009】上記構成に加え本発明の各光導波路層のモ
ードフィールド径変換光導波路は、コアが異なる屈折率
を有してもよい。
ードフィールド径変換光導波路は、コアが異なる屈折率
を有してもよい。
【0010】本発明のモードフィールド径変換光導波路
の製造方法は、基板の上にコアを形成し、コアより屈折
率の低いクラッドでコア及び基板を覆う光導波路の製造
方法において、クラッドの上にコア及びクラッドからな
る光導波路層を少なくとも1層積層するものである。
の製造方法は、基板の上にコアを形成し、コアより屈折
率の低いクラッドでコア及び基板を覆う光導波路の製造
方法において、クラッドの上にコア及びクラッドからな
る光導波路層を少なくとも1層積層するものである。
【0011】本発明によれば、複数の光導波路層を積層
して、各層のクラッドの厚さと、各光導波路層のコアが
重なる部分の長さとを設定することにより、コア内を伝
搬する光のモードフィールド径の変換を行うことができ
る。また、屈折率差が小さい光導波路層のコアと光ファ
イバとを接続することにより、両者のモードフィールド
径が合った低損失な光導波路を得ることができる。さら
に、複雑な光回路を屈折率差が大きいコアで作製するこ
とにより、導波路素子自体の小型化が可能となる。
して、各層のクラッドの厚さと、各光導波路層のコアが
重なる部分の長さとを設定することにより、コア内を伝
搬する光のモードフィールド径の変換を行うことができ
る。また、屈折率差が小さい光導波路層のコアと光ファ
イバとを接続することにより、両者のモードフィールド
径が合った低損失な光導波路を得ることができる。さら
に、複雑な光回路を屈折率差が大きいコアで作製するこ
とにより、導波路素子自体の小型化が可能となる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。
図面に基づいて詳述する。
【0013】図1(a)は本発明のモードフィールド径
変換光導波路の一実施の形態を示す正面図、図1(b)
は図1(a)の側面図である。
変換光導波路の一実施の形態を示す正面図、図1(b)
は図1(a)の側面図である。
【0014】このモードフィールド径変換光導波路は、
石英基板10と、石英基板10上に形成された下側光導
波路層11と、下側光導波路層11の上に形成された上
側光導波路層12とで構成されている。
石英基板10と、石英基板10上に形成された下側光導
波路層11と、下側光導波路層11の上に形成された上
側光導波路層12とで構成されている。
【0015】下側光導波路層11は、一方(図では左
側)の端面近傍から他方(図では右側)の端面近傍にわ
たって形成された2本の平行なコア13a、13bと、
コア13a、13bより屈折率が低く石英基板10及び
コア13a、13bを覆うクラッド14とで構成されて
いる。
側)の端面近傍から他方(図では右側)の端面近傍にわ
たって形成された2本の平行なコア13a、13bと、
コア13a、13bより屈折率が低く石英基板10及び
コア13a、13bを覆うクラッド14とで構成されて
いる。
【0016】上側光導波路層12は、クラッド14上の
両端面のコア13a、13bに一部が長さLにわたって
重なるように形成された2組の平行なコア15a、15
b、15c、15dと、コア15a〜15dより屈折率
が低くコア15a〜15d及びクラッド14を覆うクラ
ッド16とで構成されている。コア13a、13bとコ
ア15a〜15dが重なる部分のクラッド14の厚さは
Gで表される。
両端面のコア13a、13bに一部が長さLにわたって
重なるように形成された2組の平行なコア15a、15
b、15c、15dと、コア15a〜15dより屈折率
が低くコア15a〜15d及びクラッド14を覆うクラ
ッド16とで構成されている。コア13a、13bとコ
ア15a〜15dが重なる部分のクラッド14の厚さは
Gで表される。
【0017】このモードフィールド径変換光導波路は、
二つの光導波路層11、12を積層して、各光導波路層
11、12のクラッド14、16の厚さと、各光導波路
層11、13のコア13a、13bとコア15a〜15
dとが重なる部分の長さLや厚さGを設定することによ
り、コア13a、13b、15a〜15d内を伝搬する
光のモードフィールド径の変換を行うことができる。屈
折率差が小さい光導波路層12のコア15a〜15dと
光ファイバ(図示せず。)とを接続することにより、両
者のモードフィールド径が合った低損失な光導波路を得
ることができる。また、複雑な光回路を屈折率差が大き
いコア13a、13bで作製することにより、導波路素
子自体の小型化が可能となる。
二つの光導波路層11、12を積層して、各光導波路層
11、12のクラッド14、16の厚さと、各光導波路
層11、13のコア13a、13bとコア15a〜15
dとが重なる部分の長さLや厚さGを設定することによ
り、コア13a、13b、15a〜15d内を伝搬する
光のモードフィールド径の変換を行うことができる。屈
折率差が小さい光導波路層12のコア15a〜15dと
光ファイバ(図示せず。)とを接続することにより、両
者のモードフィールド径が合った低損失な光導波路を得
ることができる。また、複雑な光回路を屈折率差が大き
いコア13a、13bで作製することにより、導波路素
子自体の小型化が可能となる。
【0018】次に図1(a)、(b)に示したモードフ
ィールド径変換光導波路の製造方法について図2(a)
〜(g)を参照して説明する。
ィールド径変換光導波路の製造方法について図2(a)
〜(g)を参照して説明する。
【0019】図2(a)〜(g)は本発明のモードフィ
ールド径変換光導波路の製造方法を示す工程図である。
尚、説明を簡単にするため、コアの本数を2本とする。
ールド径変換光導波路の製造方法を示す工程図である。
尚、説明を簡単にするため、コアの本数を2本とする。
【0020】石英基板10上に石英基板10との比屈折
率差が1.5%のコア膜13を形成し(図2(a))、
このコア膜13をエッチングしてコア13aのパターン
(光回路)を形成する(図2(b))。
率差が1.5%のコア膜13を形成し(図2(a))、
このコア膜13をエッチングしてコア13aのパターン
(光回路)を形成する(図2(b))。
【0021】石英基板10及びコア13a上に石英基板
10と同屈折率の石英系ガラスからなる厚さ約15μm
のクラッド膜14aを形成する(図2(c))。
10と同屈折率の石英系ガラスからなる厚さ約15μm
のクラッド膜14aを形成する(図2(c))。
【0022】コア上のクラッド膜14aを、コア13a
の上面からの厚さGが約2μmになるまでクラッド膜1
4aを研磨する(図2(d))。
の上面からの厚さGが約2μmになるまでクラッド膜1
4aを研磨する(図2(d))。
【0023】研磨したクラッド14上に石英基板10と
の比屈折率差が0.3%のコア膜15を形成し(図2
(e))、このコア膜15をエッチングしてコア13a
上に一部が重なるように直線のコア15aのパターン
(光回路)を形成する(図2(f))。
の比屈折率差が0.3%のコア膜15を形成し(図2
(e))、このコア膜15をエッチングしてコア13a
上に一部が重なるように直線のコア15aのパターン
(光回路)を形成する(図2(f))。
【0024】この光回路は先に形成した比屈折率差が
1.5%の光回路の端面部と長さL(=3mm)にわた
って重なるように形成する。クラッド14及びコア15
a上に再度クラッド16を厚さ約30μm形成し、切り
出しを行うことによりモードフィールド径変換光導波路
が得られる(図2(g))。
1.5%の光回路の端面部と長さL(=3mm)にわた
って重なるように形成する。クラッド14及びコア15
a上に再度クラッド16を厚さ約30μm形成し、切り
出しを行うことによりモードフィールド径変換光導波路
が得られる(図2(g))。
【0025】このモードフィールド径変換光導波路の挿
入損失を測定したところ、光ファイバとの接続損失は約
0.2dBであった。
入損失を測定したところ、光ファイバとの接続損失は約
0.2dBであった。
【0026】尚、本実施の形態では光導波路層が光回路
を形成した下側層とモードフィールド径変換のための導
波路を形成した上側層の2層の場合で説明したが、3層
以上の多層構造であってもよく、コアの本数も限定され
るものではない。
を形成した下側層とモードフィールド径変換のための導
波路を形成した上側層の2層の場合で説明したが、3層
以上の多層構造であってもよく、コアの本数も限定され
るものではない。
【0027】以上において本発明によれば、コアとクラ
ッドとの比屈折率差が大きい光導波路層と、コアとクラ
ッドとの比屈折率差が小さい光導波路層とを多段に積層
し、各々のコア間のクラッドの厚さGと、両方のコアを
重ねる長さLを任意に設定することで光導波路のモード
フィールド径の変換を行うことにより、光ファイバとの
接続損失が小さく、低損失な光導波路を得ることができ
る。また、複雑な光回路をクラッドとの屈折率差が大き
いコアで作製することにより、導波路素子自体を小型化
することができる。
ッドとの比屈折率差が大きい光導波路層と、コアとクラ
ッドとの比屈折率差が小さい光導波路層とを多段に積層
し、各々のコア間のクラッドの厚さGと、両方のコアを
重ねる長さLを任意に設定することで光導波路のモード
フィールド径の変換を行うことにより、光ファイバとの
接続損失が小さく、低損失な光導波路を得ることができ
る。また、複雑な光回路をクラッドとの屈折率差が大き
いコアで作製することにより、導波路素子自体を小型化
することができる。
【0028】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
な優れた効果を発揮する。
【0029】低損失のモードフィールド径変換光導波路
及びその製造方法の提供を実現することができる。
及びその製造方法の提供を実現することができる。
【図1】(a)は本発明のモードフィールド径変換光導
波路の一実施の形態を示す正面図、(b)は(a)の側
面図である。
波路の一実施の形態を示す正面図、(b)は(a)の側
面図である。
【図2】(a)〜(g)は本発明のモードフィールド径
変換光導波路の製造方法を示す工程図である。
変換光導波路の製造方法を示す工程図である。
【図3】(a)は従来の光導波路の正面図であり、
(b)は(a)の側面図である。
(b)は(a)の側面図である。
10 石英基板 11、12 光導波路層 13a、13b、15a〜15d コア 14、16 クラッド
Claims (4)
- 【請求項1】 光が伝搬するコアと、該コアより屈折率
が低く該コアを覆うクラッドとを備えた光導波路におい
て、基板上にコア及びクラッドからなる光導波路層が少
なくとも2層積層されたことを特徴とするモードフィー
ルド径変換光導波路。 - 【請求項2】 各光導波路層のコアの一部の位置が重な
っている請求項1に記載のモードフィールド径変換光導
波路。 - 【請求項3】 各光導波路層のコアが異なる屈折率を有
する請求項1または2に記載のモードフィールド径変換
光導波路。 - 【請求項4】 基板の上にコアを形成し、該コアより屈
折率の低いクラッドで上記コア及び上記基板を覆う光導
波路の製造方法において、上記クラッドの上にコア及び
クラッドからなる光導波路層を少なくとも1層積層する
ことを特徴とするモードフィールド径変換光導波路の製
造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000041408A JP2001228349A (ja) | 2000-02-15 | 2000-02-15 | モードフィールド径変換光導波路及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000041408A JP2001228349A (ja) | 2000-02-15 | 2000-02-15 | モードフィールド径変換光導波路及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001228349A true JP2001228349A (ja) | 2001-08-24 |
Family
ID=18564656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000041408A Pending JP2001228349A (ja) | 2000-02-15 | 2000-02-15 | モードフィールド径変換光導波路及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001228349A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007052328A (ja) * | 2005-08-19 | 2007-03-01 | Ricoh Co Ltd | 複合光導波路 |
-
2000
- 2000-02-15 JP JP2000041408A patent/JP2001228349A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007052328A (ja) * | 2005-08-19 | 2007-03-01 | Ricoh Co Ltd | 複合光導波路 |
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