JP2001272558A - 複数分岐光導波路 - Google Patents
複数分岐光導波路Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 損失が小で分岐比が安定し製造が容易な複数
分岐光導波路の提供。 【解決手段】 分岐前光導波路（１００）の第１面（１
０１）は、この第１面と角度θを成す傾斜面（１０３）
を介して、分岐前光導波路の第１面と平行な分岐後直進
光導波路（１１０）の第１面（１１１）につながり分岐
後直進光導波路の第１面を分岐前光導波路の方に仮想的
に延長した第１仮想面（１１１’）は分岐前光導波路の
第１面と第２面（１０２）の間の中央にある。分岐後偏
向光導波路（１２０）の軸線は分岐後直進光導波路の軸
線と互いに２θの角度を成す。分岐前光導波路の第２面
と前記第１仮想面の間を進んできた光Ａはそのまま直進
して分岐後直進光導波路を進み、分岐前光導波路の第１
面と前記第１仮想面の間を進んできた光Ｂは傾斜面の内
面で全反射して分岐後偏向光導波路を進む。
分岐光導波路の提供。 【解決手段】 分岐前光導波路（１００）の第１面（１
０１）は、この第１面と角度θを成す傾斜面（１０３）
を介して、分岐前光導波路の第１面と平行な分岐後直進
光導波路（１１０）の第１面（１１１）につながり分岐
後直進光導波路の第１面を分岐前光導波路の方に仮想的
に延長した第１仮想面（１１１’）は分岐前光導波路の
第１面と第２面（１０２）の間の中央にある。分岐後偏
向光導波路（１２０）の軸線は分岐後直進光導波路の軸
線と互いに２θの角度を成す。分岐前光導波路の第２面
と前記第１仮想面の間を進んできた光Ａはそのまま直進
して分岐後直進光導波路を進み、分岐前光導波路の第１
面と前記第１仮想面の間を進んできた光Ｂは傾斜面の内
面で全反射して分岐後偏向光導波路を進む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光を複数方向に分配
する複数分岐光導波路に関する。
する複数分岐光導波路に関する。
【０００２】
【従来の技術】光媒体で情報を送る光通信がすでに使用
されているが、光媒体で送られる情報を多くの送信先に
分配するために下流側が複数に分岐した複数分岐光導波
路が必要である。そこで、下流側が２つに分岐したＹ型
光導波路として、図９の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す
ようなものがある。図９の（Ａ）のものは比較的分岐角
が小さくても損失が大きく、（Ｂ）のものは（Ａ）のも
のより広角に分岐できるが、分岐部が導波光の進行方向
と一致しないことから損失がかなりある。（Ｃ）のもの
は（Ｂ）のものに対して分岐部を導波光に平行にしたも
のであるが、いずれも分岐部（内股部）を鋭利に製造す
ることが性能の安定に必要である。しかしながら、実際
には分岐部を鋭利に製造することは非常に難しく、どう
しても丸みを帯びた鈍りができてしまい意図する性能を
安定して得ることは非常に困難である。
されているが、光媒体で送られる情報を多くの送信先に
分配するために下流側が複数に分岐した複数分岐光導波
路が必要である。そこで、下流側が２つに分岐したＹ型
光導波路として、図９の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す
ようなものがある。図９の（Ａ）のものは比較的分岐角
が小さくても損失が大きく、（Ｂ）のものは（Ａ）のも
のより広角に分岐できるが、分岐部が導波光の進行方向
と一致しないことから損失がかなりある。（Ｃ）のもの
は（Ｂ）のものに対して分岐部を導波光に平行にしたも
のであるが、いずれも分岐部（内股部）を鋭利に製造す
ることが性能の安定に必要である。しかしながら、実際
には分岐部を鋭利に製造することは非常に難しく、どう
しても丸みを帯びた鈍りができてしまい意図する性能を
安定して得ることは非常に困難である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題に鑑
み、製造が容易で、性能の安定した、複数分岐光導波路
を提供することを目的とする。
み、製造が容易で、性能の安定した、複数分岐光導波路
を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、互いに
平行な第１面と第２面を有する分岐前光導波路と、分岐
前光導波路の第１面の下流側先端につなげられ第２面に
向かって傾斜しながら下流側に延伸し、所定の幅方向位
置で終焉する傾斜面であって、分岐前光導波路の前記第
１面から前記所定の幅方向位置までの幅の間を進んで来
た光を、全反射させて偏向せしめる傾斜面と、所定の幅
方向位置で終焉した傾斜面につながり分岐前光導波路の
第１面に平行に下流側に延伸する第１面と、該第１面に
平行に延伸する第２面を有する分岐後直進光導波路であ
って、分岐前光導波路の分岐後直進光導波路の第１面と
第２面の間の幅部分を進んで来た光を直進せしめる分岐
後直進光導波路と、分岐後直進光導波路の第２面につな
がって下流に延伸する第１面と、該第１面に平行で分岐
前光導波路の第２面につながって下流に延伸する第２面
とを有し、傾斜面で偏向され分岐後直進光導波路に進む
光を横切った光を下流に導く分岐後偏向光導波路と、を
具備する光を複数方向に分配するための複数分岐光導波
路が提供される。このように構成された複数分岐光導波
路では、分岐前光導波路を傾斜面に向かって進んできた
光は傾斜面で偏向され、他の部分を進み分岐後直進光導
波路に直進する光を横切って、分岐後偏向光導波路で下
流に導かれる。
平行な第１面と第２面を有する分岐前光導波路と、分岐
前光導波路の第１面の下流側先端につなげられ第２面に
向かって傾斜しながら下流側に延伸し、所定の幅方向位
置で終焉する傾斜面であって、分岐前光導波路の前記第
１面から前記所定の幅方向位置までの幅の間を進んで来
た光を、全反射させて偏向せしめる傾斜面と、所定の幅
方向位置で終焉した傾斜面につながり分岐前光導波路の
第１面に平行に下流側に延伸する第１面と、該第１面に
平行に延伸する第２面を有する分岐後直進光導波路であ
って、分岐前光導波路の分岐後直進光導波路の第１面と
第２面の間の幅部分を進んで来た光を直進せしめる分岐
後直進光導波路と、分岐後直進光導波路の第２面につな
がって下流に延伸する第１面と、該第１面に平行で分岐
前光導波路の第２面につながって下流に延伸する第２面
とを有し、傾斜面で偏向され分岐後直進光導波路に進む
光を横切った光を下流に導く分岐後偏向光導波路と、を
具備する光を複数方向に分配するための複数分岐光導波
路が提供される。このように構成された複数分岐光導波
路では、分岐前光導波路を傾斜面に向かって進んできた
光は傾斜面で偏向され、他の部分を進み分岐後直進光導
波路に直進する光を横切って、分岐後偏向光導波路で下
流に導かれる。
【０００５】分岐前光導波路を進んできた光を傾斜面で
全反射して偏向させるには、分岐前光導波路の第１面に
対する傾斜面の傾斜角をθとし、光導波路の材料の屈折
率に対する、光導波路を囲む物質の屈折率の差をΔn と
した場合に、θ≦COS -1（１−Δn ）を満たすように、
θが決めらる。好ましくは、分岐前光導波路の第１面に
対する傾斜面の傾斜角をθとしたときに、分岐後直進光
導波路と分岐後偏向導波路の軸線が、互いに角度２θを
成すようにされる。
全反射して偏向させるには、分岐前光導波路の第１面に
対する傾斜面の傾斜角をθとし、光導波路の材料の屈折
率に対する、光導波路を囲む物質の屈折率の差をΔn と
した場合に、θ≦COS -1（１−Δn ）を満たすように、
θが決めらる。好ましくは、分岐前光導波路の第１面に
対する傾斜面の傾斜角をθとしたときに、分岐後直進光
導波路と分岐後偏向導波路の軸線が、互いに角度２θを
成すようにされる。
【０００６】また、一つの分岐後直進光導波路と、一つ
の分岐後偏向光導波路を有するＹ分岐光導波路とされ、
傾斜面と分岐前光導波路の第１面との結合部は分岐後偏
向光導波路の第１面を含む面の分岐前光導波路の第１面
との交線よりも下流側にあり、傾斜面の終焉部は分岐後
偏向光導波路の第２面を含む面の分岐後直進光導波路の
第１面との交線よりも上流側にある、ようにするのが好
ましい。
の分岐後偏向光導波路を有するＹ分岐光導波路とされ、
傾斜面と分岐前光導波路の第１面との結合部は分岐後偏
向光導波路の第１面を含む面の分岐前光導波路の第１面
との交線よりも下流側にあり、傾斜面の終焉部は分岐後
偏向光導波路の第２面を含む面の分岐後直進光導波路の
第１面との交線よりも上流側にある、ようにするのが好
ましい。
【０００７】また、分岐後直進光導波路を含む面は、分
岐前光導波路の第１面を含む面と第２面を含む面の間の
略中心部を通るように、傾斜面が終焉するようにすれ
ば、分岐後直進光導波路と分岐後偏向光導波路に５０％
づつ光を分配することができる。分岐後直進光導波路の
幅と、分岐後偏向光導波路の幅が、それぞれ、分岐前光
導波路の幅と等しくすれば、加工、接続が容易である。
岐前光導波路の第１面を含む面と第２面を含む面の間の
略中心部を通るように、傾斜面が終焉するようにすれ
ば、分岐後直進光導波路と分岐後偏向光導波路に５０％
づつ光を分配することができる。分岐後直進光導波路の
幅と、分岐後偏向光導波路の幅が、それぞれ、分岐前光
導波路の幅と等しくすれば、加工、接続が容易である。
【０００８】分岐後直進光導波路の下流側端部に、別の
Ｙ分岐光導波路の分岐前光導波路の上流側端部を接続す
ることを繰り返してカスケード状に多段結合することも
できる。その際、分岐前導波路の幅を大きくするのが好
ましい。また、分岐前導波路の第１面と分岐後偏向光導
波路の第１面を前記傾斜面に平行な副傾斜面を介してつ
ないげば、偏向して光を再度直進せしめることもでき
る。また、分岐後偏向光導波路が分岐後直進光導波路に
平行になるように曲げられて延長すれば、接続方向を一
定にすることができる。また、１つの分岐後直進光導波
路と、２つの分岐後偏向光導波路を有し３方向に光を分
配する、こともできる。
Ｙ分岐光導波路の分岐前光導波路の上流側端部を接続す
ることを繰り返してカスケード状に多段結合することも
できる。その際、分岐前導波路の幅を大きくするのが好
ましい。また、分岐前導波路の第１面と分岐後偏向光導
波路の第１面を前記傾斜面に平行な副傾斜面を介してつ
ないげば、偏向して光を再度直進せしめることもでき
る。また、分岐後偏向光導波路が分岐後直進光導波路に
平行になるように曲げられて延長すれば、接続方向を一
定にすることができる。また、１つの分岐後直進光導波
路と、２つの分岐後偏向光導波路を有し３方向に光を分
配する、こともできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は本発明の第１の実施
の形態の構造を示す図であって、全体が１で示されるＹ
分岐光導波路は同じ透明の材料で形成されている分岐前
光導波路１００と分岐後直進光導波路１１０と分岐後偏
向光導波路１２０を有している。分岐前光導波路１００
は互いに平行な第１面１０１と第２面１０２を有し、分
岐後直進光導波路１１０は互いに平行な第１面１１１と
第２面１１２を有し、分岐後偏向光導波路１２０は互い
に平行な第１面１２１と第２面１２２を有している。
施の形態について説明する。図１は本発明の第１の実施
の形態の構造を示す図であって、全体が１で示されるＹ
分岐光導波路は同じ透明の材料で形成されている分岐前
光導波路１００と分岐後直進光導波路１１０と分岐後偏
向光導波路１２０を有している。分岐前光導波路１００
は互いに平行な第１面１０１と第２面１０２を有し、分
岐後直進光導波路１１０は互いに平行な第１面１１１と
第２面１１２を有し、分岐後偏向光導波路１２０は互い
に平行な第１面１２１と第２面１２２を有している。
【００１０】分岐前光導波路１００の第１面１０１は、
この第１面１０１と角度θを成す傾斜面１０３を介し
て、分岐前光導波路１００の第１面１０１と平行な分岐
後直進光導波路１１０の第１面１１１につながってい
る。そして、分岐後直進光導波路１１０の第１面１１１
を分岐前光導波路１００の方に仮想的に延長した第１仮
想面１１１’は分岐前光導波路１００の第１面１０１と
第２面１０２の間の中央にあるようにされている。
この第１面１０１と角度θを成す傾斜面１０３を介し
て、分岐前光導波路１００の第１面１０１と平行な分岐
後直進光導波路１１０の第１面１１１につながってい
る。そして、分岐後直進光導波路１１０の第１面１１１
を分岐前光導波路１００の方に仮想的に延長した第１仮
想面１１１’は分岐前光導波路１００の第１面１０１と
第２面１０２の間の中央にあるようにされている。
【００１１】分岐後偏向光導波路１２０の第２面１２２
は、１８０°−２θの角度を成して、分岐前光導波路１
００の第２面１０２につながっており、分岐後直進光導
波路１１０の第２面１１２と分岐後偏向光導波路１２０
の第１面１２１は互いに２θの角度を成して交線Ｐから
下流側に延伸している。すなわち、分岐直進導波路１１
０の軸線と分岐後偏向導波路１２０の軸線は２θの角度
で交わっている。
は、１８０°−２θの角度を成して、分岐前光導波路１
００の第２面１０２につながっており、分岐後直進光導
波路１１０の第２面１１２と分岐後偏向光導波路１２０
の第１面１２１は互いに２θの角度を成して交線Ｐから
下流側に延伸している。すなわち、分岐直進導波路１１
０の軸線と分岐後偏向導波路１２０の軸線は２θの角度
で交わっている。
【００１２】そして、分岐前光導波路１００の第２面１
０１と前記第１仮想面１１１’の間を進んできた光Ａは
そのまま直進させて分岐後直進光導波路１１０に導き、
分岐前光導波路１００の第１面１１と前記第１仮想面１
１１’の間を進んできた光Ｂを傾斜面１０３の内面で全
反射させて分岐後偏向光導波路１２０に導くのである。
そこで、上述のように光Ｂが傾斜面１０３で全反射する
ように、光導波路の材料の屈折率と光導波路を囲む材
料、または、物質の屈折率の差をΔn とした場合にを満
たすように、下記の式（１）を満たすようにθが決めら
れている。 θ≦COS -1（１−Δn ）…（１）
０１と前記第１仮想面１１１’の間を進んできた光Ａは
そのまま直進させて分岐後直進光導波路１１０に導き、
分岐前光導波路１００の第１面１１と前記第１仮想面１
１１’の間を進んできた光Ｂを傾斜面１０３の内面で全
反射させて分岐後偏向光導波路１２０に導くのである。
そこで、上述のように光Ｂが傾斜面１０３で全反射する
ように、光導波路の材料の屈折率と光導波路を囲む材
料、または、物質の屈折率の差をΔn とした場合にを満
たすように、下記の式（１）を満たすようにθが決めら
れている。 θ≦COS -1（１−Δn ）…（１）
【００１３】また、傾斜面１０３で全反射した光Ｂが分
岐後偏向光導波路１２０の第１面１２１と第２面１２２
の間を進むようにするために、傾斜面１０３と分岐前光
導波路１００の第１面１０１との交線Ｑは分岐後偏向光
導波路１２０の第１面１２１を分岐前光導波路１００の
側に仮想的に延長した第２仮想面１２１’より上流側に
あり、傾斜面１０３と分岐後直進光導波路１１０の第１
面１１１との交線Ｒは分岐後偏向光導波路１２０の第２
面１２２を分岐前光導波路１００の側に仮想的に延長し
た第２仮想面１２２’より下流側にあるようにすること
が必要であり、この第１の実施の形態では、傾斜面１０
３と分岐前光導波路１００の第１面１０１との交線Ｑが
分岐後偏向光導波路１２０の第２面１２２を分岐前光導
波路１００の側に仮想的に延長した第２仮想面１２１’
上にあるようにして上記条件を満たしている。
岐後偏向光導波路１２０の第１面１２１と第２面１２２
の間を進むようにするために、傾斜面１０３と分岐前光
導波路１００の第１面１０１との交線Ｑは分岐後偏向光
導波路１２０の第１面１２１を分岐前光導波路１００の
側に仮想的に延長した第２仮想面１２１’より上流側に
あり、傾斜面１０３と分岐後直進光導波路１１０の第１
面１１１との交線Ｒは分岐後偏向光導波路１２０の第２
面１２２を分岐前光導波路１００の側に仮想的に延長し
た第２仮想面１２２’より下流側にあるようにすること
が必要であり、この第１の実施の形態では、傾斜面１０
３と分岐前光導波路１００の第１面１０１との交線Ｑが
分岐後偏向光導波路１２０の第２面１２２を分岐前光導
波路１００の側に仮想的に延長した第２仮想面１２１’
上にあるようにして上記条件を満たしている。
【００１４】第１の実施の形態は上述したように、光の
分岐は加工の容易な傾斜面１０３によっておこなわれ最
も加工の難しい分岐の内股部の影響を受けることがな
い。したがって、従来技術に比較すると、安定した光の
分岐を簡単に実現できる。
分岐は加工の容易な傾斜面１０３によっておこなわれ最
も加工の難しい分岐の内股部の影響を受けることがな
い。したがって、従来技術に比較すると、安定した光の
分岐を簡単に実現できる。
【００１５】図２は、上記の第１の実施の形態における
損失を、図８の（Ａ），（Ｂ）、（Ｃ）に示した従来技
術のタイプＡ，Ｂ，Ｃと比較したものである。なお、損
失ηは光導波路への入力Ｅｉ（分岐前光導波路）に対す
る出力をＥｏ（分岐後直進光導波路と分岐後偏向光導波
路の和）として、以下の式（２）で定義されるものであ
る。
損失を、図８の（Ａ），（Ｂ）、（Ｃ）に示した従来技
術のタイプＡ，Ｂ，Ｃと比較したものである。なお、損
失ηは光導波路への入力Ｅｉ（分岐前光導波路）に対す
る出力をＥｏ（分岐後直進光導波路と分岐後偏向光導波
路の和）として、以下の式（２）で定義されるものであ
る。
【数１】 なお、光導波路の幅を５０μｍ、光はガウス分布を有す
る波長７８０μｍのものを使用し、比屈折率差Δｎ＝
１．３％の場合である。このように、第１の実施の形態
は、従来技術に比して、大きな分岐角まで損失が少な
く、広角化しやすい。
る波長７８０μｍのものを使用し、比屈折率差Δｎ＝
１．３％の場合である。このように、第１の実施の形態
は、従来技術に比して、大きな分岐角まで損失が少な
く、広角化しやすい。
【００１６】上記第１の実施の形態では、前述のよう
に、分岐後直進光導波路１１０の第１面１１１を分岐前
光導波路１００の方に仮想的に延長した第１仮想面１１
１’は分岐前光導波路１００の第１面１０１と第２面１
０２の間の中央にあるようにされているので、分岐前光
導波路１００を通る光の５０％が分岐後直進光導波路１
１０に導かれ、残りの５０％が分岐後偏向光導波路１２
０に導かれなければならない。
に、分岐後直進光導波路１１０の第１面１１１を分岐前
光導波路１００の方に仮想的に延長した第１仮想面１１
１’は分岐前光導波路１００の第１面１０１と第２面１
０２の間の中央にあるようにされているので、分岐前光
導波路１００を通る光の５０％が分岐後直進光導波路１
１０に導かれ、残りの５０％が分岐後偏向光導波路１２
０に導かれなければならない。
【００１７】図３は、上記の損失の場合と同じ条件、す
なわち、光導波路の幅を５０μｍ、光はガウス分布を有
する波長７８０μｍのものを使用し、比屈折率差Δｎ＝
１．３％の場合における、分岐比を示すものである。図
３を参照すると、θ＝９．２６°までは、分岐後直進光
導波路１１０と分岐後偏向光導波路１２０に５０％づつ
光が導かれている。θ＝９．２６°は分岐前光導波路１
００を直進する光が全反射を起こし得る傾斜面１０３の
傾斜角の最大値である。このように、全反射の条件を満
足する範囲内で分岐比は安定していることが分かる。
なわち、光導波路の幅を５０μｍ、光はガウス分布を有
する波長７８０μｍのものを使用し、比屈折率差Δｎ＝
１．３％の場合における、分岐比を示すものである。図
３を参照すると、θ＝９．２６°までは、分岐後直進光
導波路１１０と分岐後偏向光導波路１２０に５０％づつ
光が導かれている。θ＝９．２６°は分岐前光導波路１
００を直進する光が全反射を起こし得る傾斜面１０３の
傾斜角の最大値である。このように、全反射の条件を満
足する範囲内で分岐比は安定していることが分かる。
【００１８】第１の実施の形態は上記の様に、分岐後直
進光導波路１１０と分岐後偏向光導波路１２０に５０％
づつ光を分配するようにしたものであるが、傾斜面１０
３の終焉する点、すなわち、傾斜面１０３と分岐後直進
光導波路１１０の第１面１１１との交線Ｒの、分岐前光
導波路１００の第１面１０１と第２面１０２の間の巾方
向における位置を変えることにより、分配比を容易に変
えることができる。
進光導波路１１０と分岐後偏向光導波路１２０に５０％
づつ光を分配するようにしたものであるが、傾斜面１０
３の終焉する点、すなわち、傾斜面１０３と分岐後直進
光導波路１１０の第１面１１１との交線Ｒの、分岐前光
導波路１００の第１面１０１と第２面１０２の間の巾方
向における位置を変えることにより、分配比を容易に変
えることができる。
【００１９】図４は本発明の第２の実施の形態の構造を
示す図であって、光を平行に分配したい場合に使用され
るものであって分岐後偏向光導波路１２０を分岐後直進
光導波路１１０に平行になるように曲げた点が異なるの
みで、その他は第１の実施の形態と同じである。
示す図であって、光を平行に分配したい場合に使用され
るものであって分岐後偏向光導波路１２０を分岐後直進
光導波路１１０に平行になるように曲げた点が異なるの
みで、その他は第１の実施の形態と同じである。
【００２０】また、図５は本発明の第３の実施の形態の
構造を示す図であって、光を複数に分配する場合に使用
されるものであって、第１の実施の形態のＹ分岐光導波
路１をカスケード状に複数個連結したものである。すな
わち、第１段目のＹ分岐光導波路１の分岐後直進光導波
路１１０に第２段目のＹ分岐光導波路１の分岐前光導波
路１００をつなげ、同様に、第２段目のＹ分岐光導波路
１の分岐後直進光導波路１１０に第３段目のＹ分岐光導
波路１の分岐前光導波路１００をつなげたものである。
また、図６は第４の実施の形態の構造を示す図であっ
て、第３の実施の形態に対して第１段目の分岐前光導波
路１００の幅を広くしたものである。
構造を示す図であって、光を複数に分配する場合に使用
されるものであって、第１の実施の形態のＹ分岐光導波
路１をカスケード状に複数個連結したものである。すな
わち、第１段目のＹ分岐光導波路１の分岐後直進光導波
路１１０に第２段目のＹ分岐光導波路１の分岐前光導波
路１００をつなげ、同様に、第２段目のＹ分岐光導波路
１の分岐後直進光導波路１１０に第３段目のＹ分岐光導
波路１の分岐前光導波路１００をつなげたものである。
また、図６は第４の実施の形態の構造を示す図であっ
て、第３の実施の形態に対して第１段目の分岐前光導波
路１００の幅を広くしたものである。
【００２１】図７は第５の実施の形態の構造を示す図で
あって、第３の実施の形態に対して第１の実施の形態の
Ｙ分岐光導波路１をカスケード状に複数個連結したもの
であるが、分岐前光導波路１００の第２面１０２と、分
岐後偏向光導波路１２０の第１面を副傾斜面１０４でつ
ないでいる。このようにするとにより、傾斜面１０３で
偏向せしめられた光の一部を再度偏向して、直進させる
ことができる。
あって、第３の実施の形態に対して第１の実施の形態の
Ｙ分岐光導波路１をカスケード状に複数個連結したもの
であるが、分岐前光導波路１００の第２面１０２と、分
岐後偏向光導波路１２０の第１面を副傾斜面１０４でつ
ないでいる。このようにするとにより、傾斜面１０３で
偏向せしめられた光の一部を再度偏向して、直進させる
ことができる。
【００２２】従来技術においては、多段に分岐をする場
合は、分岐後の光導波路に、前記第２の実施の形態のよ
うに直線部を設けることが必要であり、その分、長さの
増大が避けられないが、上記の第３、４、５の実施の形
態においては、そのような直線部は必要ではなく、多段
分岐を小さく実現することができる。
合は、分岐後の光導波路に、前記第２の実施の形態のよ
うに直線部を設けることが必要であり、その分、長さの
増大が避けられないが、上記の第３、４、５の実施の形
態においては、そのような直線部は必要ではなく、多段
分岐を小さく実現することができる。
【００２３】図８は第５の実施の形態の構造を示す図で
あって、１つの分岐前光導波路１００に対して、２つの
傾斜面１０３と、１つの分岐後直進光導波路１１０と２
つの分岐後偏向光導波路１２０を有するものであり、一
度に３つに分配できるようにしたものである。
あって、１つの分岐前光導波路１００に対して、２つの
傾斜面１０３と、１つの分岐後直進光導波路１１０と２
つの分岐後偏向光導波路１２０を有するものであり、一
度に３つに分配できるようにしたものである。
【００２４】
【発明の効果】本発明による複数分岐光導波路は、互い
に平行な第１面と第２面を有する分岐前光導波路と、分
岐前光導波路の第１面の下流側先端につなげられ第２面
に向かって傾斜しながら下流側に延伸し、所定の幅方向
位置で終焉する傾斜面であって、分岐前光導波路の前記
第１面から前記所定の幅方向位置までの幅の間を進んで
来た光を、全反射させて偏向せしめる傾斜面と、所定の
幅方向位置で終焉した傾斜面につながり分岐前光導波路
の第１面に平行に下流側に延伸する第１面と、該第１面
に平行に延伸する第２面を有する分岐後直進光導波路で
あって、分岐前光導波路の分岐後直進光導波路の第１面
と第２面の間の幅部分を進んで来た光を直進せしめる分
岐後直進光導波路と、分岐後直進光導波路の第２面につ
ながって下流に延伸する第１面と、該第１面に平行で分
岐前光導波路の第２面につながって下流に延伸する第２
面とを有し、傾斜面で偏向され分岐後直進光導波路に進
む光を横切った光を下流に導く分岐後偏向光導波路と、
を具備し、光の分岐に際して分岐部（内股部）は関与し
ないので分岐部の製造精度に性能が左右されない。した
がって、分岐部に高い製造精度が要求されず製造も容易
である。また、傾斜面の終焉する巾方向位置を変えるだ
けで分配比を容易に変更することができる。また請求項
７のようにすれば多段結合を小さく実現することができ
る。
に平行な第１面と第２面を有する分岐前光導波路と、分
岐前光導波路の第１面の下流側先端につなげられ第２面
に向かって傾斜しながら下流側に延伸し、所定の幅方向
位置で終焉する傾斜面であって、分岐前光導波路の前記
第１面から前記所定の幅方向位置までの幅の間を進んで
来た光を、全反射させて偏向せしめる傾斜面と、所定の
幅方向位置で終焉した傾斜面につながり分岐前光導波路
の第１面に平行に下流側に延伸する第１面と、該第１面
に平行に延伸する第２面を有する分岐後直進光導波路で
あって、分岐前光導波路の分岐後直進光導波路の第１面
と第２面の間の幅部分を進んで来た光を直進せしめる分
岐後直進光導波路と、分岐後直進光導波路の第２面につ
ながって下流に延伸する第１面と、該第１面に平行で分
岐前光導波路の第２面につながって下流に延伸する第２
面とを有し、傾斜面で偏向され分岐後直進光導波路に進
む光を横切った光を下流に導く分岐後偏向光導波路と、
を具備し、光の分岐に際して分岐部（内股部）は関与し
ないので分岐部の製造精度に性能が左右されない。した
がって、分岐部に高い製造精度が要求されず製造も容易
である。また、傾斜面の終焉する巾方向位置を変えるだ
けで分配比を容易に変更することができる。また請求項
７のようにすれば多段結合を小さく実現することができ
る。
【図１】第１の実施の形態の構造を示す図である。
【図２】第１の実施の形態における損失を説明する図で
ある。
ある。
【図３】第１の実施の形態における分岐の安定性を説明
する図である。
する図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の構造を示す図であ
る。
る。
【図５】本発明の第３の実施の形態の構造を示す図であ
る。
る。
【図６】本発明の第４の実施の形態の構造を示す図であ
る。
る。
【図７】本発明の第５の実施の形態の構造を示す図であ
る。
る。
【図８】本発明の第６の実施の形態の構造を示す図であ
る。
る。
【図９】従来技術の構造を示す図であって、（Ａ）はタ
イプＡの構造を示し、（Ｂ）はタイプＢの構造を示し、
（Ｃ）はタイプＣの構造を示している。
イプＡの構造を示し、（Ｂ）はタイプＢの構造を示し、
（Ｃ）はタイプＣの構造を示している。
１００…分岐前光導波路 １０３…傾斜面 １１０…分岐後直進光導波路 １２０…分岐後偏向光導波路
フロントページの続き (72)発明者 浅間 邦彦 東京都八王子市片倉町1404−１ 東京工科 大学内 Ｆターム(参考） 2H047 KA15 LA12 LA14 LA15 TA43
Claims (11)
- 【請求項１】 光を複数方向に分配するための複数分岐
光導波路であって、 互いに平行な第１面と第２面を有する分岐前光導波路
と、 分岐前光導波路の第１面の下流側先端につなげられ第２
面に向かって傾斜しながら下流側に延伸し、所定の幅方
向位置で終焉する傾斜面であって、分岐前光導波路の前
記第１面から前記所定の幅方向位置までの幅の間を進ん
で来た光を、全反射させて偏向せしめる傾斜面と、 所定の幅方向位置で終焉した傾斜面につながり分岐前光
導波路の第１面に平行に下流側に延伸する第１面と、該
第１面に平行に延伸する第２面を有する分岐後直進光導
波路であって、分岐前光導波路の分岐後直進光導波路の
第１面と第２面の間の幅部分を進んで来た光を直進せし
める分岐後直進光導波路と、 分岐後直進光導波路の第２面につながって下流に延伸す
る第１面と、該第１面に平行で分岐前光導波路の第２面
につながって下流に延伸する第２面とを有し、傾斜面で
偏向され分岐後直進光導波路に進む光を横切った光を下
流に導く分岐後偏向光導波路と、を具備することを特徴
とする複数分岐光導波路。 - 【請求項２】 分岐前光導波路の第１面に対する傾斜面
の傾斜角をθとし、光導波路の材料の屈折率に対する、
光導波路を囲む物質の屈折率の差をΔn とした場合に、
θ≦COS -1（１−Δn ）を満たすように、θが決められ
ていることを特徴とする請求項１に記載の複数分岐光導
波路。 - 【請求項３】 分岐前光導波路の第１面に対する傾斜面
の傾斜角をθとしたときに、分岐後直進光導波路と分岐
後偏向導波路の軸線が、互いに角度２θを成しているこ
とを特徴とする請求項１に記載の複数分岐光導波路。 - 【請求項４】 一つの分岐後直進光導波路と、一つの分
岐後偏向光導波路を有するＹ分岐光導波路とされ、 分岐前光導波路の第１面と傾斜面とのつなぎ目は分岐後
偏向光導波路の第１面を含む面の分岐前光導波路の第１
面との交線よりも下流側にあり、 傾斜面と分岐後直進光導波路の第１面とのつなぎ目は分
岐後偏向光導波路の第１面を含む面の分岐後直進光導波
路の第１面との交線よりも上流側にある、 ことを特徴とする請求項１に記載の複数分岐光導波路。 - 【請求項５】 分岐後直進光導波路を含む面は、分岐前
光導波路の第１面を含む面と第２面を含む面の間の略中
心部を通るように、傾斜面が終焉されていることを特徴
とする請求項４に記載の複数分岐光導波路。 - 【請求項６】 分岐後直進光導波路の幅と、分岐後偏向
光導波路の幅が、それぞれ、分岐前光導波路の幅と等し
くされていることを特徴とする請求項４に記載の複数分
岐光導波路。 - 【請求項７】 分岐後直進光導波路の下流側端部に、別
のＹ分岐光導波路の分岐前光導波路の上流側端部を接続
することを繰り返してカスケード状に多段結合したこと
を特徴とする請求項４に記載の複数分岐光導波路。 - 【請求項８】 分岐前導波路の幅を大きくしたことを特
徴とする請求項７に記載の複数分岐光導波路。 - 【請求項９】 分岐前導波路の第２面と分岐後偏向光導
波路の第２面を前記傾斜面に平行な副傾斜面を介してつ
ないだことを特徴とする請求項７に記載の複数分岐光導
波路。 - 【請求項１０】 分岐後偏向光導波路が分岐後直進光導
波路に平行になるように曲げられて延長されていること
を特徴とする請求項１に記載の複数分岐光導波路。 - 【請求項１１】 １つの分岐後直進光導波路と、２つの
分岐後偏向光導波路を有し３方向に光を分配する、こと
を特徴とする請求項１に記載の複数分岐光導波路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000090750A JP2001272558A (ja) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | 複数分岐光導波路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000090750A JP2001272558A (ja) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | 複数分岐光導波路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001272558A true JP2001272558A (ja) | 2001-10-05 |
Family
ID=18606314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000090750A Pending JP2001272558A (ja) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | 複数分岐光導波路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001272558A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011064727A (ja) * | 2009-09-15 | 2011-03-31 | Nitto Denko Corp | 発光素子付光導波路、および、それを備えた光学式タッチパネル |
| JP2016031433A (ja) * | 2014-07-28 | 2016-03-07 | 日本放送協会 | 光制御デバイス |
-
2000
- 2000-03-27 JP JP2000090750A patent/JP2001272558A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011064727A (ja) * | 2009-09-15 | 2011-03-31 | Nitto Denko Corp | 発光素子付光導波路、および、それを備えた光学式タッチパネル |
| JP2016031433A (ja) * | 2014-07-28 | 2016-03-07 | 日本放送協会 | 光制御デバイス |
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