JP2002071984A - Ｙ分岐光導波路 - Google Patents
Ｙ分岐光導波路Info
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- JP2002071984A JP2002071984A JP2000264964A JP2000264964A JP2002071984A JP 2002071984 A JP2002071984 A JP 2002071984A JP 2000264964 A JP2000264964 A JP 2000264964A JP 2000264964 A JP2000264964 A JP 2000264964A JP 2002071984 A JP2002071984 A JP 2002071984A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 分岐比の安定したＹ分岐光導波路を提供す
る。 【解決手段】 １本の光導波路１を伝搬してきた光を２
本の分岐導波路３，４によリ２方向に分岐し、当該分岐
導波路３，４の分岐部から出射端９，１１までの光導波
路中心線が各々正弦曲線であるＹ分岐光導波路におい
て、入力導波路１の中心線が正弦曲線であることを特徴
とする。
る。 【解決手段】 １本の光導波路１を伝搬してきた光を２
本の分岐導波路３，４によリ２方向に分岐し、当該分岐
導波路３，４の分岐部から出射端９，１１までの光導波
路中心線が各々正弦曲線であるＹ分岐光導波路におい
て、入力導波路１の中心線が正弦曲線であることを特徴
とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、導波路型光部品特
に１入力２出力の機能を有するＹ分岐光導波路に関する
ものである。
に１入力２出力の機能を有するＹ分岐光導波路に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来のＹ分岐光導波路を示す。こ
のＹ分岐光導波路は直線状の入力導波路１０１と、この
入力導波路１０１に接続され出力側の幅が広がったテー
パ導波路１０２と、このテーパ導波路１０２に互いに接
することなく一定の間隔で接続して入力された光を２方
向に分岐する分岐導波路１０３，１０４とで構成されて
いる（例えば、特開平０７−１９８９７号公報）。分岐
導波路１０３，１０４の中心線は正弦曲線である。テー
パ導波路１０２と分岐導波路１０３の接続部１０５、す
なわち分岐導波路１０３の分岐部１０５における光導波
路の幅と、分岐導波路１０３の出射端１０７における光
導波路の幅は異なっている。同様に、テーパ導波路１０
２と分岐導波路１０４の接続部１０６、すなわち分岐導
波路１０４の分岐部１０６における光導波路の幅と、分
岐導波路１０４の出射端１０８における光導波路の幅も
異なっている。
のＹ分岐光導波路は直線状の入力導波路１０１と、この
入力導波路１０１に接続され出力側の幅が広がったテー
パ導波路１０２と、このテーパ導波路１０２に互いに接
することなく一定の間隔で接続して入力された光を２方
向に分岐する分岐導波路１０３，１０４とで構成されて
いる（例えば、特開平０７−１９８９７号公報）。分岐
導波路１０３，１０４の中心線は正弦曲線である。テー
パ導波路１０２と分岐導波路１０３の接続部１０５、す
なわち分岐導波路１０３の分岐部１０５における光導波
路の幅と、分岐導波路１０３の出射端１０７における光
導波路の幅は異なっている。同様に、テーパ導波路１０
２と分岐導波路１０４の接続部１０６、すなわち分岐導
波路１０４の分岐部１０６における光導波路の幅と、分
岐導波路１０４の出射端１０８における光導波路の幅も
異なっている。
【０００３】しかし、分岐部１０５における光導波路の
幅から出射端１０７における光導波路の幅への変化率
と、分岐部１０６における光導波路の幅から出射端１０
８における光導波路の幅への変化率は等しい。
幅から出射端１０７における光導波路の幅への変化率
と、分岐部１０６における光導波路の幅から出射端１０
８における光導波路の幅への変化率は等しい。
【０００４】これら両者の変化率が等しい時、入力導波
路１０１から入射された光のパワーは等しく分配され
る。
路１０１から入射された光のパワーは等しく分配され
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、入力導波路１
０１が直線導波路の場合、分岐導波路１０３の出射端１
０７における光パワーと分岐導波路１０４の出射端１０
８における光パワーが、等しくないという欠点があっ
た。これは、直線状の入力導波路１０１において励振さ
れた高次モードによるものである。
０１が直線導波路の場合、分岐導波路１０３の出射端１
０７における光パワーと分岐導波路１０４の出射端１０
８における光パワーが、等しくないという欠点があっ
た。これは、直線状の入力導波路１０１において励振さ
れた高次モードによるものである。
【０００６】そこで、本発明の目的は、上述した従来の
技術が有する課題を解消し、分岐比の安定したＹ分岐光
導波路を提供することにある。
技術が有する課題を解消し、分岐比の安定したＹ分岐光
導波路を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
１本の入力導波路を伝搬する光を２本の分岐導波路によ
リ２方向に分岐し、当該分岐導波路の分岐部から出射端
までの光導波路中心線が各々正弦曲線であるＹ分岐光導
波路において、上記入力導波路の中心線が正弦曲線であ
ることを特徴とするものである。
１本の入力導波路を伝搬する光を２本の分岐導波路によ
リ２方向に分岐し、当該分岐導波路の分岐部から出射端
までの光導波路中心線が各々正弦曲線であるＹ分岐光導
波路において、上記入力導波路の中心線が正弦曲線であ
ることを特徴とするものである。
【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載のも
のにおいて、上記入力導波路の中心線である正弦曲線の
最小曲率半径が、伝搬する光の基本モードの損失を小さ
くする曲率半径に設定されていることを特徴とする。
のにおいて、上記入力導波路の中心線である正弦曲線の
最小曲率半径が、伝搬する光の基本モードの損失を小さ
くする曲率半径に設定されていることを特徴とする。
【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１記載のも
のにおいて、上記入力導波路の中心線である正弦曲線の
最小曲率半径が約８ｍｍであることを特徴とする。
のにおいて、上記入力導波路の中心線である正弦曲線の
最小曲率半径が約８ｍｍであることを特徴とする。
【００１０】請求項４記載の発明は、請求項１〜３のい
ずれか１項記載のものにおいて、上記入力導波路の中心
線である正弦曲線の入射部と出射部のオフセット量が、
伝搬する光の基本モードの損失を小さくする最小曲率半
径を有した所望の正弦曲線を得られるように設定されて
いることを特徴とする。
ずれか１項記載のものにおいて、上記入力導波路の中心
線である正弦曲線の入射部と出射部のオフセット量が、
伝搬する光の基本モードの損失を小さくする最小曲率半
径を有した所望の正弦曲線を得られるように設定されて
いることを特徴とする。
【００１１】請求項５記載の発明は、請求項１〜３のい
ずれか１項記載のものにおいて、上記入力導波路の中心
線である上記正弦曲線の入射部と出射部のオフセット量
が約３０μｍであることを特徴とする。
ずれか１項記載のものにおいて、上記入力導波路の中心
線である上記正弦曲線の入射部と出射部のオフセット量
が約３０μｍであることを特徴とする。
【００１２】請求項６記載の発明は、請求項１〜５のい
ずれか１項記載のものにおいて、上記分岐導波路の正弦
曲線の長さが略１／２周期で終端することを特徴とす
る。
ずれか１項記載のものにおいて、上記分岐導波路の正弦
曲線の長さが略１／２周期で終端することを特徴とす
る。
【００１３】請求項７記載の発明は、請求項１〜６のい
ずれかに記載のものにおいて、上記各々の分岐導波路で
分岐部と出射端間での幅の変化率が異なることを特徴と
するものである。
ずれかに記載のものにおいて、上記各々の分岐導波路で
分岐部と出射端間での幅の変化率が異なることを特徴と
するものである。
【００１４】本発明では、高次モードを励振することの
ない入力導波路として、中心線が正弦曲線となる入力導
波路が採用される。
ない入力導波路として、中心線が正弦曲線となる入力導
波路が採用される。
【００１５】中心線に正弦曲線を用いた場合、入力導波
路は絶えず曲率半径が変化することになる。これを伝搬
する光はその曲率半径に応じて高次モードが除去され
る。そして、最小曲率半径を８ｍｍとすれば、基本モー
ドの損失が大きくならない。したがって、高次モードを
励振することがなく、かつ基本モードの損失が小さい入
力導波路を形成することができる。
路は絶えず曲率半径が変化することになる。これを伝搬
する光はその曲率半径に応じて高次モードが除去され
る。そして、最小曲率半径を８ｍｍとすれば、基本モー
ドの損失が大きくならない。したがって、高次モードを
励振することがなく、かつ基本モードの損失が小さい入
力導波路を形成することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるＹ分岐光導波
路の一実施形態を添付した図面を参照して詳細に説明す
る。
路の一実施形態を添付した図面を参照して詳細に説明す
る。
【００１７】図１において、このＹ分岐光導波路は、基
板（図示せず）上のクラッド内に形成され光を入力する
入力導波路１と、この入力導波路１に接続され出力側の
幅が広がったテーパ導波路２と、このテーパ導波路２に
互いに接することなく一定の間隔で接続して、入力され
た光を２方向に分岐する分岐導波路３，４とで構成され
ている。各分岐導波路３，４の中心線は、正弦曲線であ
る。
板（図示せず）上のクラッド内に形成され光を入力する
入力導波路１と、この入力導波路１に接続され出力側の
幅が広がったテーパ導波路２と、このテーパ導波路２に
互いに接することなく一定の間隔で接続して、入力され
た光を２方向に分岐する分岐導波路３，４とで構成され
ている。各分岐導波路３，４の中心線は、正弦曲線であ
る。
【００１８】尚、基板にはＳｉＯ2、Ｓｉ、ＩｎＰ等の
半導体又はＬｉＮｂＯ3等の強誘電体のいずれを用いて
もよい。
半導体又はＬｉＮｂＯ3等の強誘電体のいずれを用いて
もよい。
【００１９】テーパ導波路２と分岐導波路３の接続部
８、すなわち分岐導波路３の分岐部８における光導波路
の幅と、分岐導波路３の出射端９における光導波路の幅
は異なって形成されている。同様に、テーパ導波路２と
分岐導波路４の接続部１０、すなわち分岐導波路４の分
岐部１０における光導波路の幅と、分岐導波路４の出射
端１１における光導波路の幅も異なっている。
８、すなわち分岐導波路３の分岐部８における光導波路
の幅と、分岐導波路３の出射端９における光導波路の幅
は異なって形成されている。同様に、テーパ導波路２と
分岐導波路４の接続部１０、すなわち分岐導波路４の分
岐部１０における光導波路の幅と、分岐導波路４の出射
端１１における光導波路の幅も異なっている。
【００２０】しかし、分岐部８における光導波路の幅か
ら出射端９における光導波路の幅への変化率と、分岐部
１０における光導波路の幅から出射端１１における光導
波路の幅への変化率は等しい。
ら出射端９における光導波路の幅への変化率と、分岐部
１０における光導波路の幅から出射端１１における光導
波路の幅への変化率は等しい。
【００２１】これら両者の変化率が等しい時、入力導波
路１から入射された光のパワーは等しく分配される。
路１から入射された光のパワーは等しく分配される。
【００２２】本実施形態では、入力導波路１の中心線が
正弦曲線であり、光伝搬中に、高次モードが励振される
ことはない。すなわち、中心線に正弦曲線を用いた場
合、入力導波路１は絶えず曲率半径が変化する。したが
って、伝搬する光の高次モードが、その曲率半径に応じ
て除去される。
正弦曲線であり、光伝搬中に、高次モードが励振される
ことはない。すなわち、中心線に正弦曲線を用いた場
合、入力導波路１は絶えず曲率半径が変化する。したが
って、伝搬する光の高次モードが、その曲率半径に応じ
て除去される。
【００２３】中心線の最小曲率半径は８ｍｍに設定され
る。この構成では、伝搬する光の基本モードの損失が大
きくならない。よって、高次モードが励振されず、かつ
基本モードの損失が小さい入力導波路１が形成される。
る。この構成では、伝搬する光の基本モードの損失が大
きくならない。よって、高次モードが励振されず、かつ
基本モードの損失が小さい入力導波路１が形成される。
【００２４】入力導波路１の入射部５と、入力導波路１
とテーパ導波路２の接続部６、すなわち出射部６とのオ
フセット量７は３０μｍである。このオフセット量７に
よって、伝搬する光の基本モードの損失を小さくする最
小曲率半径を有した所望の正弦曲線が得られる。
とテーパ導波路２の接続部６、すなわち出射部６とのオ
フセット量７は３０μｍである。このオフセット量７に
よって、伝搬する光の基本モードの損失を小さくする最
小曲率半径を有した所望の正弦曲線が得られる。
【００２５】別の実施形態として、分岐部８における光
導波路の幅から出射端９における光導波路の幅への変化
率と、分岐部１０における光導波路の幅から出射端１１
における光導波路の幅への変化率を異ならせてもよい。
導波路の幅から出射端９における光導波路の幅への変化
率と、分岐部１０における光導波路の幅から出射端１１
における光導波路の幅への変化率を異ならせてもよい。
【００２６】この実施形態では、上記構成の入力導波路
１から入射された光のパワーを非対称に分配して出力す
ることができる。
１から入射された光のパワーを非対称に分配して出力す
ることができる。
【００２７】図２は、分岐導波路３，４の構成に特徴を
有する。
有する。
【００２８】各分岐導波路３，４の中心線は、上述した
ように正弦曲線である。図３は各分岐導波路３，４の中
心線として採用した正弦曲線２１を示す。この正弦曲線
２１は、実線で示すように、ｘ−ｙ平面において、１／
２周期分の長さで終端する。このｘ−ｙ座標系を、正弦
曲線２１の原点近傍における接線をｙ軸とする新しい座
標系のＸ−Ｙ座標系に角度θで持って回転する。Ｘ−Ｙ
座標系で考えた場合、正弦曲線２１の入射端２２はＹ軸
と平行方向を向いている。しかし、出射端２３はＹ軸と
特定の角度をなしている。
ように正弦曲線である。図３は各分岐導波路３，４の中
心線として採用した正弦曲線２１を示す。この正弦曲線
２１は、実線で示すように、ｘ−ｙ平面において、１／
２周期分の長さで終端する。このｘ−ｙ座標系を、正弦
曲線２１の原点近傍における接線をｙ軸とする新しい座
標系のＸ−Ｙ座標系に角度θで持って回転する。Ｘ−Ｙ
座標系で考えた場合、正弦曲線２１の入射端２２はＹ軸
と平行方向を向いている。しかし、出射端２３はＹ軸と
特定の角度をなしている。
【００２９】一方、図１の導波路では、正弦曲線２１は
ｘ−ｙ平面において、１／２周期分の長さで終端せず、
そこから点線で示すように、さらに１／２周期の長さ分
だけ延出して終端している。この構成では、正弦曲線２
１の入射端２２及び出射端２４が共にＹ軸と平行方向を
向いている。
ｘ−ｙ平面において、１／２周期分の長さで終端せず、
そこから点線で示すように、さらに１／２周期の長さ分
だけ延出して終端している。この構成では、正弦曲線２
１の入射端２２及び出射端２４が共にＹ軸と平行方向を
向いている。
【００３０】図１の導波路のように、出射端２４がＹ軸
と平行方向を向いていると、この出射端２４に特定の角
度を持った光導波路を接続する場合、長さの長い曲がり
導波路を用いて接続する必要があり、これを適用した光
導波路素子の長さが長くなるという問題があった。
と平行方向を向いていると、この出射端２４に特定の角
度を持った光導波路を接続する場合、長さの長い曲がり
導波路を用いて接続する必要があり、これを適用した光
導波路素子の長さが長くなるという問題があった。
【００３１】本実施形態では、上述したように、１／２
周期で終端する出射端２３がＹ軸と特定の角度をなして
いるため、このＹ分岐光導波路の後段に特定の角度を持
った光導波路を接続する場合、従来よりも短い曲がり導
波路で接続することができ、これを適用した光導波路素
子の長さを短くして、従来の半分程度の長さに抑えるこ
とができる。
周期で終端する出射端２３がＹ軸と特定の角度をなして
いるため、このＹ分岐光導波路の後段に特定の角度を持
った光導波路を接続する場合、従来よりも短い曲がり導
波路で接続することができ、これを適用した光導波路素
子の長さを短くして、従来の半分程度の長さに抑えるこ
とができる。
【００３２】
【発明の効果】本発明では、入力導波路の中心線が正弦
曲線であるため、この入力導波路において高次モードを
励振することがなくなり、分岐比の安定したＹ分岐光導
波路を提供することができる。
曲線であるため、この入力導波路において高次モードを
励振することがなくなり、分岐比の安定したＹ分岐光導
波路を提供することができる。
【００３３】また、分岐導波路の正弦曲線の長さを略１
／２周期とすれば、分岐導波路の長さを従来の半分にす
ることができ、かつ後段に長く接続せず、短距離で特定
の角度を持った光導波路を接続することができ、当該Ｙ
分岐光導波路を用いた光部品の小型化を図ることができ
る。
／２周期とすれば、分岐導波路の長さを従来の半分にす
ることができ、かつ後段に長く接続せず、短距離で特定
の角度を持った光導波路を接続することができ、当該Ｙ
分岐光導波路を用いた光部品の小型化を図ることができ
る。
【図１】本発明によるＹ分岐光導波路の一実施形態を示
す平面図である。
す平面図である。
【図２】別の実施形態を示す平面図である。
【図３】分岐導波路の中心線として採用した正弦曲線を
示す図である。
示す図である。
【図４】従来のＹ分岐光導波路を示す平面図である。
１ 入力導波路 ２ テーパ導波路 ３，４ 分岐導波路 ５ 入射部 ６ 出射部 ７ オフセット量 ８，１０ 分岐部
Claims (7)
- 【請求項１】 １本の入力導波路を伝搬する光を２本の
分岐導波路によリ２方向に分岐し、当該分岐導波路の分
岐部から出射端までの光導波路中心線が各々正弦曲線で
あるＹ分岐光導波路において、上記入力導波路の中心線
が正弦曲線であることを特徴とするＹ分岐光導波路。 - 【請求項２】 上記入力導波路の中心線である正弦曲線
の最小曲率半径が、伝搬する光の基本モードの損失を小
さくする曲率半径に設定されていることを特徴とする請
求項１記載のＹ分岐光導波路。 - 【請求項３】 上記入力導波路の中心線である正弦曲線
の最小曲率半径が、約８ｍｍであることを特徴とする請
求項１記載のＹ分岐光導波路。 - 【請求項４】 上記入力導波路の中心線である正弦曲線
の入射部と出射部のオフセット量が、伝搬する光の基本
モードの損失を小さくする最小曲率半径を有した所望の
正弦曲線を得られるように設定されていることを特徴と
する請求項１〜３のいずれか１項記載のＹ分岐光導波
路。 - 【請求項５】 上記入力導波路の中心線である上記正弦
曲線の入射部と出射部のオフセット量が、約３０μｍで
あることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載
のＹ分岐光導波路。 - 【請求項６】 上記分岐導波路の正弦曲線の長さが略１
／２周期で終端することを特徴とする請求項１〜５のい
ずれか１項記載のＹ分岐光導波路。 - 【請求項７】 上記各々の分岐導波路で分岐部と出射端
間での幅の変化率が異なることを特徴とする請求項１〜
６のいずれか１項記載のＹ分岐光導波路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000264964A JP2002071984A (ja) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | Ｙ分岐光導波路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000264964A JP2002071984A (ja) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | Ｙ分岐光導波路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002071984A true JP2002071984A (ja) | 2002-03-12 |
Family
ID=18752298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000264964A Pending JP2002071984A (ja) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | Ｙ分岐光導波路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002071984A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003057470A (ja) * | 2001-07-30 | 2003-02-26 | Agilent Technol Inc | 小型の光学スプリッタ／コンバイナ及びその製造方法 |
| JP2004046032A (ja) * | 2002-07-16 | 2004-02-12 | Hitachi Cable Ltd | Ｙ分岐光導波路回路 |
| US20110305412A1 (en) * | 2010-06-10 | 2011-12-15 | Fujitsu Optical Components Limited | Optical waveguide, optical modulator and optical coupler |
| JP2012068531A (ja) * | 2010-09-24 | 2012-04-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光回路 |
| JP5690902B1 (ja) * | 2013-10-15 | 2015-03-25 | 株式会社フジクラ | 基板型光導波路素子 |
-
2000
- 2000-09-01 JP JP2000264964A patent/JP2002071984A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2015079053A (ja) * | 2013-10-15 | 2015-04-23 | 株式会社フジクラ | 基板型光導波路素子 |
| US9335472B2 (en) | 2013-10-15 | 2016-05-10 | Fujikura Ltd. | Planar optical waveguide device and DP-QPSK modulator |
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