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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- 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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