JP2002116337A - Method for manufacturing optical multiplexer/ demultiplexer and method for adjusting optical characteristic of substrate type optical waveguide part - Google Patents

Method for manufacturing optical multiplexer/ demultiplexer and method for adjusting optical characteristic of substrate type optical waveguide part

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JP2002116337A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing an optical multiplexer/ demultiplexer by which integration is facilitated and optical characteristics can be adjusted when manufactured. SOLUTION: When a Y type waveguide 4 is formed within a clad layer 3 by condensing and irradiating laser beams within the clad layer 3 consisting of a glass material, at least a part o the part other than an incident port 6 and emitting ports 6b and 6c of the Y type waveguide 4 is formed into a refractive index adjusting region 7, signal light is made incident from the incident port 6a after the part other than the refractive index adjusting region 7 of the Y type waveguide 4 is formed by the condensing irradiation of the laser beams, the laser beams are condensed and irradiated on the refractive index adjusting region 7 while monitoring signal light emitted from the emitting ports 6b and 6c, and whereby the Y type waveguide is formed.

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、光合分波器の製造
方法と、光合分波器を含む基板型光導波路部品の光学特
性の調整方法に関し、特に光通信分野全般に利用され、
通信回線から信号光を分離してモニタリング用フォトダ
イオードに入射するためのデバイスなどとして有用な光
合分波器などに好適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer and a method for adjusting the optical characteristics of a substrate-type optical waveguide component including the optical multiplexer / demultiplexer.
It is suitable for an optical multiplexer / demultiplexer useful as a device or the like for separating a signal light from a communication line and entering the monitoring photodiode.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の光合分波器としては、光ファイバ
カプラを利用したものや基板型のものが提案されてい
る。基板型のものとしては、例えばY型導波路、マッハ
ツェンダ干渉系、アレイドウェーブガイドグレーティン
グ(略称AWG)などの各種の形状の導波路を用いた光
合分波器が実用化されている。
2. Description of the Related Art As conventional optical multiplexer / demultiplexers, those using an optical fiber coupler and those of a substrate type have been proposed. As the substrate type, optical multiplexer / demultiplexers using waveguides of various shapes such as a Y-type waveguide, a Mach-Zehnder interference system, and an arrayed waveguide grating (abbreviation: AWG) have been put to practical use.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】光ファイバカプラを利
用した光合分波器においては、製造時に分岐比などの光
学特性を調整することが比較的容易であるため、種々の
分岐比のものを設計、製造でき、多品種少量生産に向い
ている。その一方、複数本の光ファイバから形成されて
いるため、集積化が困難であるという問題があった。こ
れに対して基板型の光合分波器は集積化が容易である。
しかし、同一特性のものを大量に生産する用途には適し
ているが、多品種少量生産には対応できないという問題
があった。
In an optical multiplexer / demultiplexer using an optical fiber coupler, it is relatively easy to adjust the optical characteristics such as the branching ratio at the time of manufacturing. It can be manufactured and is suitable for high-mix low-volume production. On the other hand, there is a problem that integration is difficult because the optical fiber is formed from a plurality of optical fibers. On the other hand, the substrate type optical multiplexer / demultiplexer can be easily integrated.
However, this method is suitable for mass production of products having the same characteristics, but cannot cope with high-mix low-volume production.

【0004】図6(a)は従来の基板型の光合分波器の
一例を示した平面図、図6(b)は図6(a)に示した
A−Aにおける断面図である。図中符号2は基板であ
り、この基板2の上にクラッド層3が形成され、その内
部にY型導波路4が設けられている。基板2としては、
例えばシリコン基板などが用いられる。クラッド層3、
Y型導波路4は、例えば石英系ガラスから形成されてい
る。Y型導波路4は光を導波するように、クラッド層3
よりも高屈折率の材料から形成されている。例えばクラ
ッド層3を純粋石英ガラスから形成した場合は、Y型導
波路4の材料は、ゲルマニウム添加石英ガラスなどが用
いられる。
FIG. 6A is a plan view showing an example of a conventional substrate type optical multiplexer / demultiplexer, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. 6A. In the figure, reference numeral 2 denotes a substrate, on which a cladding layer 3 is formed, and a Y-type waveguide 4 is provided therein. As the substrate 2,
For example, a silicon substrate is used. Cladding layer 3,
The Y-type waveguide 4 is formed of, for example, quartz glass. The Y-type waveguide 4 guides the light so that the clad layer 3
It is formed from a material having a higher refractive index. For example, when the clad layer 3 is formed from pure quartz glass, the material of the Y-type waveguide 4 is a quartz glass doped with germanium or the like.

【0005】この例において、Y型導波路4は、1本の
柱状の導波路が途中で2本に分岐しており、入射側から
伸びる1本の入射側直線部4aと、その出射側に形成さ
れた、この入射側直線部4aの幅が徐々に拡大している
分岐部4bと、この分岐部4bから伸びる2本の分岐導
波路5a、5bが相互に離れるように曲線状、または直
線状に配置された分離部4cと、さらにこれらの分岐導
波路5a、5bが平行に配置された出射側直線部4dと
から構成されている。Y型導波路4の入射側のポート6
aと、出射側のふたつのポート6b、6cは、基板2の
上下面と平行な同一平面上に配置されている。そして、
ポート6aに信号光を入射すると、所望の分岐比でふた
つに分岐した信号光が、ポート6b、6cのそれぞれか
ら出射する。
In this example, the Y-type waveguide 4 has a single columnar waveguide that is branched into two in the middle, and has one incident-side linear portion 4a extending from the incident side and the exit-side linear portion 4a. The formed branch portion 4b in which the width of the incident side straight portion 4a is gradually increased and the two branch waveguides 5a and 5b extending from the branch portion 4b are curved or straight so as to be separated from each other. And a light-exiting side linear portion 4d in which the branch waveguides 5a and 5b are arranged in parallel. Port 6 on the incident side of Y-type waveguide 4
a and two ports 6 b and 6 c on the emission side are arranged on the same plane parallel to the upper and lower surfaces of the substrate 2. And
When the signal light enters the port 6a, the signal light branched into two at a desired branching ratio is emitted from each of the ports 6b and 6c.

【0006】従来の基板型の光合分波器は、例えば、Y
型導波路4のパターンを設計し、このパターンに基づい
てフォトマスクを作製し、フォトリソグラフ法によっ
て、このフォトマスクのパターンを転写してY型導波路
4を形成するという工程を経て製造されている。しか
し、このフォトマスクが高価であるため、種々の特性に
対応したフォトマスクを作製することができなかった。
また、フォトマスクのパターンどおりに導波路を形成す
るため、光学特性をモニターしながら分岐比などの特性
の微調整を行うことができなかった。なお、Y型導波路
以外のAWGやマッハツェンダ型干渉系を利用した導波
路を用いたものにおいても、導波路の形状は異なるが、
同様にして形成されるため、同様の問題があった。ま
た、光合分波器の製造時のみならず、製造後において
も、光学特性を微調整することができれば、製品歩留ま
りの向上に寄与する。そのため、製造後に光学特性の微
調整を行い得る技術が要望されていた。この様な製品の
光学特性を製造後に事後的に調整する技術は、光合分波
器のみならず、マッハツェンダ型干渉系などを利用し
た、例えば利得等化器、分散補償器などの他の基板型光
導波路部品についても求められていた。
A conventional substrate type optical multiplexer / demultiplexer is, for example, a Y-type optical multiplexer / demultiplexer.
It is manufactured through a process of designing a pattern of the waveguide 4, forming a photomask based on the pattern, and transferring the pattern of the photomask to form a Y-waveguide 4 by a photolithographic method. I have. However, since this photomask is expensive, it has not been possible to produce photomasks corresponding to various characteristics.
Further, since the waveguide is formed in accordance with the pattern of the photomask, fine adjustment of characteristics such as a branching ratio cannot be performed while monitoring optical characteristics. It should be noted that even in the case of using a waveguide using an AWG or a Mach-Zehnder type interference system other than the Y-type waveguide, the shape of the waveguide is different,
Since it is formed in a similar manner, there is a similar problem. Further, if the optical characteristics can be finely adjusted not only at the time of manufacturing the optical multiplexer / demultiplexer but also after the manufacturing, it contributes to the improvement of the product yield. Therefore, there has been a demand for a technique capable of performing fine adjustment of optical characteristics after manufacturing. The technology to adjust the optical characteristics of such products after manufacturing is not only an optical multiplexer / demultiplexer but also other substrate types such as a gain equalizer and a dispersion compensator using a Mach-Zehnder type interference system. There is also a need for optical waveguide components.

【0007】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、集積化が容易で、かつ製造時に分岐比などの光学特
性を調整できる光合分波器の製造方法と、製造後に光学
特性を調整可能な基板型光導波路部品の光学特性の調整
方法を提供することを課題とする。具体的には、基板型
の光合分波器を含む基板型光導波路部品において、製造
時や製造後に光学特性の微調整を行うことができる光合
分波器の製造方法と基板型光導波路部品の光学特性の製
造方法を提供することを課題とする。また、できるだけ
低コストでこれらの課題を解決できる光合分波器の製造
方法と基板型光導波路部品の光学特性の調整方法を提供
することを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a method of manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer which is easy to integrate and can adjust optical characteristics such as a branching ratio at the time of manufacturing, and can adjust optical characteristics after manufacturing. An object of the present invention is to provide a method for adjusting optical characteristics of a substrate-type optical waveguide component. Specifically, in a substrate type optical waveguide component including a substrate type optical multiplexer / demultiplexer, a method of manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer capable of performing fine adjustment of optical characteristics at the time of manufacturing or after manufacturing, and a method of manufacturing a substrate type optical waveguide component. It is an object to provide a method for producing optical characteristics. It is another object of the present invention to provide a method for manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer and a method for adjusting the optical characteristics of a substrate-type optical waveguide component that can solve these problems at the lowest possible cost.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては以下の様な提案をする。第1の発
明は、ガラス材料からなるクラッド層内に、光の入射と
出射を行う複数のポートを備え、かつ当該ポート間が光
学的に接続された導波路を形成する光合分波器の製造方
法であって、該ポート間の少なくとも一部を屈折率調整
領域とし、当該導波路の、屈折率調整領域以外の部分を
形成する工程と、一方のポートから信号光を入射し、他
方のポートから出射する信号光をモニターしながら前記
屈折率調整領域にレーザ光を集光照射して、当該光合分
波器の光学特性を調整しながら導波路を形成する工程
と、を備えていることを特徴とする光合分波器の製造方
法である。第2の発明は、前記第1の発明の光合分波器
の製造方法において、前記導波路の屈折率調整領域以外
の部分をレーザ光の集光照射によって形成することを特
徴とする光合分波器の製造方法である。第3の発明は、
ガラス材料からなるクラッド層内に、光の入射と出射を
行う複数のポートを備え、かつ当該ポート間が光学的に
接続された導波路を形成する光合分波器の製造方法であ
って、該導波路を形成する工程と、一方のポートから信
号光を入射し、他方のポートから出射する信号光をモニ
ターしながら、該ポート間の導波路にレーザ光を集光照
射して、当該光合分波器の光学特性を調整する工程と、
を含むことを特徴とする光合分波器の製造方法である。
第4の発明は、前記第3の発明の光合分波器の製造方法
において、前記導波路をレーザ光の集光照射によって形
成することを特徴とする光合分波器の製造方法である。
第5の発明は、ガラス材料からなるクラッド層内に、光
の入射と出射を行う複数のポートを備え、かつ当該ポー
ト間が光学的に接続された導波路を形成する光合分波器
の製造方法であって、該導波路を形成する工程と、当該
導波路を走査する様に、レーザ光を集光照射し、該レー
ザ光の走査回数により、当該光合分波器の光学特性を調
整する工程と、を含むことを特徴とする光合分波器の製
造方法である。第6の発明は、前記第5の発明の光合分
波器の製造方法において、前記光合分波器の光学特性を
調整する工程において、予め定められた前記レーザ光の
走査回数と当該光合分波器の光学特性の関係に基づいて
走査回数を決定し、所望の光学特性を備えた光合分波器
を得ることを特徴とする光合分波器の製造方法である。
第7の発明は、前記第5または6の発明の光合分波器の
製造方法において、前記導波路をレーザ光の集光照射に
よって形成することを特徴とする光合分波器の製造方法
である。第8の発明は、前記第1〜7のいずれかの発明
の光合分波器の製造方法において、前記光学特性の調整
に用いるレーザ光と、前記導波路の形成に用いるレーザ
光の少なくとも一方が、フェムト秒レーザであることを
特徴とする光合分波器の製造方法である。第9の発明
は、前記第1〜8のいずれかの発明の光合分波器の製造
方法において、当該光合分波器がY分岐光スプリッタで
あることを特徴とする光合分波器の製造方法である。第
10の発明は、前記第1〜9のいずれかの発明の光合分
波器の製造方法において、前記光合分波器がタップカプ
ラであることを特徴とする光合分波器の製造方法であ
る。第11の発明は、ガラス材料からなるクラッド層内
に、光の入射と出射を行う複数のポートを備え、かつ当
該ポート間が光学的に接続された導波路を備えた基板型
光導波路部品の光学特性の調整方法であって、一方のポ
ートから信号光を入射し、他方のポートから出射する信
号光をモニターしながら、該ポート間の導波路にレーザ
光を集光照射して、当該基板型光導波路部品の光学特性
を調整することを特徴とする基板型光導波路部品の光学
特性の調整方法である。第12の発明は、前記第11の
発明の基板型光導波路部品の光学特性の調整方法におい
て、前記導波路を走査する様に、レーザ光を集光照射
し、該レーザ光の走査回数により、当該基板型光導波路
部品の光学特性を調整することを特徴とする基板型光導
波路部品の光学特性の調整方法である。第13の発明
は、前記第11または12の発明の基板型光導波路部品
の光学特性の調整方法において、前記導波路を走査する
様に、レーザ光を集光照射し、該導波路のレーザ光照射
部分の屈折率を上昇させて、当該導波路の実効光路長を
長くすることにより、当該基板型光導波路部品の光学特
性を調整することを特徴とする基板型光導波路部品の光
学特性の調整方法である。第14の発明は、前記第11
〜13のいずれかの発明の基板型光導波路部品の光学特
性の調整方法において、前記レーザ光が、フェムト秒レ
ーザであることを特徴とする基板型光導波路部品の光学
特性の調整方法である。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention proposes the following. According to a first aspect of the invention, there is provided a method of manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer including a plurality of ports for inputting and outputting light within a cladding layer made of a glass material, and forming a waveguide optically connected between the ports. A method of forming at least a part between the ports as a refractive index adjusting region, forming a portion of the waveguide other than the refractive index adjusting region, and receiving signal light from one port and the other port Converging and irradiating a laser beam on the refractive index adjustment region while monitoring signal light emitted from the optical waveguide, and forming a waveguide while adjusting the optical characteristics of the optical multiplexer / demultiplexer. This is a method for manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer, which is a feature. According to a second aspect of the present invention, in the method of manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer according to the first aspect, a portion other than the refractive index adjustment region of the waveguide is formed by condensing irradiation of laser light. It is a manufacturing method of the container. The third invention is
A method for manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer, comprising a plurality of ports for inputting and outputting light in a cladding layer made of a glass material, and forming a waveguide optically connected between the ports, Forming a waveguide, and converging and irradiating laser light on the waveguide between the ports while monitoring the signal light emitted from one port and the signal light emitted from the other port. Adjusting the optical properties of the wave device;
And a method for manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer.
A fourth invention is a method for manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer according to the third invention, wherein the waveguide is formed by condensing and irradiating a laser beam.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer including a plurality of ports for inputting and outputting light within a cladding layer made of a glass material, and forming a waveguide in which the ports are optically connected. A method of forming the waveguide, and condensing and irradiating a laser beam so as to scan the waveguide, and adjusting the optical characteristics of the optical multiplexer / demultiplexer by the number of scans of the laser beam. And a step of manufacturing the optical multiplexer / demultiplexer. According to a sixth aspect, in the method for manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer according to the fifth aspect, in the step of adjusting the optical characteristics of the optical multiplexer / demultiplexer, the predetermined number of times of scanning of the laser beam and the optical multiplexer / demultiplexer are determined. A method for manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer, characterized in that the number of scans is determined based on the relationship between optical characteristics of the optical multiplexer and the optical multiplexer / demultiplexer having desired optical characteristics.
A seventh invention is a method for manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer according to the fifth or sixth invention, wherein the waveguide is formed by condensing irradiation of laser light. . According to an eighth aspect, in the method for manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer according to any one of the first to seventh aspects, at least one of a laser beam used for adjusting the optical characteristics and a laser beam used for forming the waveguide is formed. And a femtosecond laser. According to a ninth aspect, in the method of manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer according to any one of the first to eighth aspects, the optical multiplexer / demultiplexer is a Y-branch optical splitter. It is. A tenth invention is a method for manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer according to any one of the first to ninth inventions, wherein the optical multiplexer / demultiplexer is a tap coupler. . An eleventh invention is directed to a substrate-type optical waveguide component having a plurality of ports for inputting and outputting light in a cladding layer made of a glass material, and having a waveguide optically connected between the ports. A method for adjusting optical characteristics, wherein a signal light is incident from one port and a laser light is condensed and irradiated on a waveguide between the ports while monitoring the signal light emitted from the other port, and A method for adjusting optical characteristics of a substrate-type optical waveguide component, comprising adjusting optical characteristics of a substrate-type optical waveguide component. A twelfth invention is directed to the method for adjusting the optical characteristics of the substrate-type optical waveguide component according to the eleventh invention, wherein the laser light is condensed and irradiated so as to scan the waveguide, and This is a method for adjusting the optical characteristics of the substrate-type optical waveguide component, which comprises adjusting the optical characteristics of the substrate-type optical waveguide component. According to a thirteenth invention, in the method for adjusting optical characteristics of a substrate-type optical waveguide component according to the eleventh or twelfth invention, a laser beam is condensed and irradiated so as to scan the waveguide, and the laser beam of the waveguide is Adjusting the optical characteristics of the substrate-type optical waveguide component by increasing the refractive index of the irradiated part and increasing the effective optical path length of the waveguide, thereby adjusting the optical characteristics of the substrate-type optical waveguide component. Is the way. The fourteenth invention is directed to the eleventh invention.
13. The method for adjusting optical characteristics of a substrate-type optical waveguide component according to any one of the inventions, wherein the laser light is a femtosecond laser.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】図1(a)、図1(b)は本発明
の光合分波器の一例を示したものである。図6(a)、
図6(b)に示した構成と同様のものは同符号を付して
説明を省略する。以下、この光合分波器の製造方法につ
いて説明する。まず、石英系ガラス、フッ化ガラス、カ
ルコゲナイトガラス、リン酸塩ガラス、ホウ酸塩ガラ
ス、塩化物ガラス、硫化物ガラスなどのガラス材料から
なるガラス基板を用意し、これをクラッド層3とする。
石英系ガラスとしては、例えば純粋石英ガラス、ゲルマ
ニウム添加石英ガラスなどを例示することができる。
FIG. 1A and FIG. 1B show an example of an optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention. FIG. 6 (a),
The same components as those shown in FIG. 6B are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Hereinafter, a method for manufacturing the optical multiplexer / demultiplexer will be described. First, a glass substrate made of a glass material such as quartz glass, fluoride glass, chalcogenite glass, phosphate glass, borate glass, chloride glass, sulfide glass, etc. is prepared. I do.
Examples of the quartz glass include pure quartz glass and germanium-added quartz glass.

【0010】ついで、このクラッド層3の外部から、レ
ンズなどを用いてY型導波路4を形成する位置に焦点を
あわせてレーザ光を集光照射する。レーザ光を集光照射
した部分は、屈折率が上昇する。レーザ光は、特開平9
−311237号公報、”超短パルスレーザにより永続
的な誘起構造をつくる”(Hirao Active Glass NEWS Fin
al (Aug. 1999),pp5-14)などに開示されている高いピー
ク出力を備えたものが好ましい。具体的には、例えば1
0KHz以上、好ましくは100KHz以上の繰り返し
周波数をもち、集光点における105W/cm2 以上の
ピークパワー強度が確保される、いわゆるフェムト秒レ
ーザなどが好ましい。これらの文献には、このように高
いピークパワーを備えたレーザ光を、石英ガラスなどの
ガラス材料の外側から、その内部に集光照射することに
よって、この集光位置の屈折率を10-2〜10-3オーダ
で上昇させ、導波路(コア)を形成できることが開示さ
れている。なお、図1(b)に示したように、レーザ光
の照射によって形成される導波路の断面形状は通常略円
形である。また、導波路の屈折率を所望の値に調整する
ためには、通常、複数回にわたってレーザ光を照射す
る。
Next, a laser beam is focused and irradiated from outside the cladding layer 3 to a position where the Y-type waveguide 4 is formed using a lens or the like. The portion where the laser beam is focused and irradiated has an increased refractive index. Laser light is disclosed in
-311237, "Creating permanent induced structure with ultrashort pulse laser" (Hirao Active Glass NEWS Fin
al (Aug. 1999), pp5-14), etc., are preferred. Specifically, for example, 1
A so-called femtosecond laser or the like having a repetition frequency of 0 KHz or more, preferably 100 KHz or more, and securing a peak power intensity of 10 5 W / cm 2 or more at a focal point is preferable. According to these documents, a laser beam having such a high peak power is condensed and radiated from the outside of a glass material such as quartz glass, so that the refractive index at the condensing position is 10 −2. It is disclosed that the waveguide (core) can be formed by raising the pressure in the order of 10 -3 to 10 -3 . As shown in FIG. 1B, the cross-sectional shape of the waveguide formed by irradiating the laser beam is generally substantially circular. In addition, in order to adjust the refractive index of the waveguide to a desired value, usually, laser light is irradiated a plurality of times.

【0011】そして、好ましくはY型導波路4のパター
ンにあわせてクラッド層3を移動させることにより、レ
ーザ光の集光照射位置を走査させると、Y型導波路4が
形成される。このとき、2本の分岐導波路5a、5bの
うち、一方の分岐導波路5aの分離部4cを屈折率調整
領域7とし、この部分にはレーザ光を照射しないでお
く。したがって、この時点では、分岐導波路5a側は、
分岐部4bから出射側直線部4dの途中が屈折率調整領
域7によって分断された状態となっている。一方、屈折
率調整領域7を形成しない分岐導波路5b側は、分岐部
4bから出射側直線部4dまで連続した1本の導波路か
ら構成されている。
[0011] The Y-shaped waveguide 4 is formed by scanning the condensing irradiation position of the laser beam by moving the clad layer 3 preferably in accordance with the pattern of the Y-shaped waveguide 4. At this time, of the two branch waveguides 5a and 5b, the separation portion 4c of one of the branch waveguides 5a is used as the refractive index adjustment region 7, and this portion is not irradiated with laser light. Therefore, at this point, the branch waveguide 5a side
The middle part of the output side linear part 4 d from the branch part 4 b is in a state of being divided by the refractive index adjustment region 7. On the other hand, the side of the branch waveguide 5b where the refractive index adjusting region 7 is not formed is composed of one continuous waveguide from the branch portion 4b to the output side linear portion 4d.

【0012】ついで、入射側のひとつのポート6aを光
源に接続し、出射側のふたつのポート6b、6cを光パ
ワーメータなどの測定装置に接続する。そして、ポート
6aから信号光を入射し、ポート6b、6cから出射す
る信号光のパワーをモニターしながら屈折率調整領域7
にレーザ光を集光照射し、好ましくはクラッド層3を移
動してレーザ光の集光照射位置を走査させ、分岐部4b
から出射側直線部4dにかけて連続した分岐導波路5a
を形成していく。はじめは信号光の多くが分岐導波路5
b側のポート6cから出射するが、屈折率調整領域7の
屈折率が上昇するにしたがって分岐導波路5a側のポー
ト6bから光が出射するようになる。なお、ポート6a
とそれぞれのポート6b、6cとの間は、光学的に接続
され、連続していれば必ずしも物理的に連続している必
要はない。導波路が途中で物理的に分断されていても、
分断された端部どうしが比較的近接配置されていれば、
信号光は一方の端部から他方の端部との間を導波し、ポ
ート6aからそれぞれのポート6b、6cに光を伝搬さ
せることができるためである。そして、所望の分岐比が
得られた時点でレーザ光の照射を終了する。
Next, one port 6a on the incident side is connected to a light source, and the two ports 6b and 6c on the output side are connected to a measuring device such as an optical power meter. Then, the signal light enters from the port 6a, and the power of the signal light exiting from the ports 6b and 6c is monitored while the refractive index adjusting region 7 is monitored.
The laser beam is condensed and irradiated, and preferably, the clad layer 3 is moved to scan the laser beam condensed irradiation position.
Branch waveguide 5a which is continuous from the output side linear portion 4d
Is formed. Initially, most of the signal light is branched waveguide 5
The light exits from the port 6c on the b-side, but the light emerges from the port 6b on the branching waveguide 5a side as the refractive index of the refractive index adjustment region 7 increases. In addition, port 6a
And the respective ports 6b and 6c are optically connected, and need not be physically continuous as long as they are continuous. Even if the waveguide is physically divided on the way,
If the divided ends are relatively close to each other,
This is because the signal light is guided from one end to the other end, and light can be propagated from the port 6a to the respective ports 6b and 6c. Then, when the desired branching ratio is obtained, the irradiation of the laser beam ends.

【0013】このように本発明においては、好ましくは
高いピークパワーを備えたレーザ光を用いて光学特性を
モニターしながら導波路を形成することができ、基板型
の光合分波器であっても製造過程で光学特性を調整する
ことができる。なお、光学特性をモニターするためには
少なくとも入射側のポート6aと出射側のポート6b、
6cが形成されている必要があるが、光学特性の調整が
可能であれば、屈折率調整領域7の長さ、位置、数など
は特に限定することはない。しかし、分岐比を調整する
には、この例に示したように、分岐導波路5a、5bの
いずれか一方に設けると好ましい。
As described above, in the present invention, it is possible to form a waveguide while monitoring the optical characteristics by using a laser beam preferably having a high peak power. Optical properties can be adjusted during the manufacturing process. In order to monitor the optical characteristics, at least the input side port 6a and the output side port 6b,
The length, position, number, and the like of the refractive index adjustment region 7 are not particularly limited as long as the optical characteristics can be adjusted. However, in order to adjust the branching ratio, as shown in this example, it is preferable that the branching waveguide is provided in one of the branching waveguides 5a and 5b.

【0014】光合分波器の入射用、出射用のポートの数
は、少なくともいずれか一方が2つ以上設けられていれ
ば特に限定せず、必要に応じて3つ以上設けることもで
きる。なお、光合分波器は、ひとつのポートに複数の信
号光の合波光を入射し、複数のポートのそれぞれから信
号光を出射する場合は光分波器(スプリッタ)として働
き、反対に複数のポートのそれぞれから信号光を入射
し、ひとつのポートからこれらの信号光の合波光を出射
する場合は光合波器(カプラ)として働くものである。
なお、スプリッタは光を分岐する動作を行い、カプラは
光を合波する動作を行うデバイスの意味であるが、一般
に光の入射方向により、同一のデバイスで両方の動作が
可能であるため、区別しない。そして本発明において
は、光の入射と出射を行う複数のポートを備え、これら
の間が光学的に接続された導波路であれば、導波路の形
状は特に限定するものではない。すなわち、本発明は、
Y型導波路の他、マッハツェンダ干渉系、AWGなどの
各種の形態の導波路を備えた、好ましくは基板型の光合
分波器に適用可能である。なお、Y分岐光スプリッタ
は、Y分岐型の導波路をもち、光を二手に分割する光合
分波器であり、光のパワーを半分ずつに分割するものの
他、用途によって分岐比を適切に設定して用いるもので
ある、本発明は、分岐比を所望の値に調整することがで
きるため、Y分岐光スプリッタに適用すると好適であ
る。タップカプラとは、例えば一方のポートから出射す
る光のパワーに対して、他方のポートから出射する光の
パワーが、後述する様に10dB、あるいは20dBと
いった大きな分岐比を有するもので、いわゆるタップ用
途に用いるものの総称である。タップカプラは、Y型導
波路を用いたものや方向性結合器、マッハツェンダ型干
渉系を用いたものなどが提案されている。本発明は、こ
の様に分岐比が大きい場合であっても適切に分岐比を調
整することができるため、タップカプラに適用すると好
適である。また、レーザ光の集光照射により、導波路の
屈折率が上昇すると、導波路の実効光路長を長くするこ
とができる。本発明においては、実質的には屈折率の上
昇を用いた、この実効光路長の調整によって、光合分波
器の光学特性を調整することができる。そのため、本発
明は、実効光路長の調整が重要な要素となるマッハツェ
ンダ干渉系あるいはAWGなどの導波路を用いた光合分
波器や他の基板型光導波路部品において、実効光路長を
調整して、その光学特性を調整することに、好適に用い
ることができる。
The number of input and output ports of the optical multiplexer / demultiplexer is not particularly limited as long as at least one of the ports is provided at least two, and three or more ports may be provided as necessary. The optical multiplexer / demultiplexer functions as an optical demultiplexer (splitter) when multiplexed light of a plurality of signal lights enters one port and emits signal light from each of the plurality of ports. When signal light is input from each of the ports and a combined light of these signal lights is output from one port, it functions as an optical multiplexer (coupler).
Note that a splitter means a device that splits light, and a coupler means a device that performs light multiplexing. Generally, both operations can be performed by the same device depending on the direction of light incidence. do not do. In the present invention, the shape of the waveguide is not particularly limited as long as the waveguide includes a plurality of ports for inputting and outputting light, and the waveguide is optically connected between the ports. That is, the present invention
The present invention can be applied to a preferably substrate-type optical multiplexer / demultiplexer provided with various types of waveguides such as a Mach-Zehnder interference system and an AWG in addition to the Y-type waveguide. The Y-branch optical splitter is an optical multiplexer / demultiplexer that has a Y-branch type waveguide and splits the light into two parts. In addition to splitting the light power in half, the branching ratio is set appropriately according to the application. Since the present invention can adjust the branching ratio to a desired value, it is suitable to be applied to a Y-branch optical splitter. A tap coupler is, for example, a tap coupler that has a large branching ratio such that the power of light emitted from one port to the power of light emitted from the other port is 10 dB or 20 dB as described later. It is a generic term for those used for. As a tap coupler, a type using a Y-type waveguide, a directional coupler, a type using a Mach-Zehnder type interference system, and the like have been proposed. The present invention can suitably adjust the branching ratio even when the branching ratio is large as described above, and thus is suitably applied to a tap coupler. Further, when the refractive index of the waveguide increases due to the irradiation of the laser beam, the effective optical path length of the waveguide can be increased. In the present invention, the optical characteristics of the optical multiplexer / demultiplexer can be adjusted by adjusting the effective optical path length substantially using the increase in the refractive index. Therefore, the present invention adjusts the effective optical path length in an optical multiplexer / demultiplexer using a waveguide such as a Mach-Zehnder interference system or an AWG or other substrate-type optical waveguide components in which adjustment of the effective optical path length is an important element. It can be suitably used for adjusting the optical characteristics.

【0015】なお、本発明においてはクラッド層3の外
部からレーザ光を照射することによりクラッド層3の内
部に導波路を形成することができるため、図6(a)、
図6(b)に示した従来の例のようにクラッド層3の下
に配置する基板2を設ける必要はないが、必要に応じて
クラッド層3の下に基板2を設けた構成とすることもで
きる。
In the present invention, since a waveguide can be formed inside the cladding layer 3 by irradiating a laser beam from outside the cladding layer 3, FIG.
It is not necessary to provide the substrate 2 disposed below the cladding layer 3 as in the conventional example shown in FIG. 6B, but the substrate 2 may be provided below the cladding layer 3 as necessary. Can also.

【0016】また、この例においては、屈折率調整領域
7以外の部分をレーザ光の集光照射によって形成した
が、従来用いられているフォトリソグラフ法などによっ
て、屈折率調整領域7以外の部分を形成した後、上述の
ように光学特性をモニターしながら屈折率調整領域7に
レーザ光を照射して導波路を完成させることもできる。
この場合は図6(a)、図6(b)に示したように基板
2を設けた構成とするのが通常である。なお、レーザ光
を用いて形成する方が、製造工程が簡略化され、一般的
には好ましいが、例えば光合分波器が他の光導波路部品
とともに集積された基板型光導波路部品を製造する場合
には、フォトリソグラフ法などによって屈折率調整領域
7以外の部分を形成した方が、量産性などの点で好まし
い場合もある。また、AWGの様にスラブ導波路を有す
る場合は、屈折率調整領域7以外の部分はフォトリソグ
ラフ法を用いて製造した方が有利である場合が多い。
In this example, the portion other than the refractive index adjusting region 7 is formed by condensing and irradiating a laser beam. However, the portion other than the refractive index adjusting region 7 is formed by a conventional photolithography method or the like. After the formation, the waveguide can be completed by irradiating the refractive index adjustment region 7 with laser light while monitoring the optical characteristics as described above.
In this case, it is usual to adopt a configuration in which the substrate 2 is provided as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). It is to be noted that the formation using laser light simplifies the manufacturing process and is generally preferable.However, for example, when manufacturing a substrate type optical waveguide component in which an optical multiplexer / demultiplexer is integrated with other optical waveguide components In some cases, it may be preferable to form a portion other than the refractive index adjustment region 7 by a photolithographic method or the like in terms of mass productivity. When a slab waveguide is provided like an AWG, it is often advantageous to manufacture a portion other than the refractive index adjusting region 7 by using a photolithographic method.

【0017】また、この例においては、屈折率調整領域
7以外の部分の導波路を形成した後に屈折率調整領域7
を形成したが、以下のような製造方法も可能である。す
なわち、屈折率調整領域7を含む導波路全体を形成した
後、ポート6aから光を入射し、ポート6b、6cから
出射する光をモニターしながら屈折率調整領域7にレー
ザ光を集光照射して光合分波器の光学特性を調整して光
合分波器を得る。この場合も導波路はレーザ光の集光照
射によって製造することもできるし、従来用いられてい
るフォトリソグラフ法などによって製造することもでき
る。
Further, in this example, after forming the waveguide in a portion other than the refractive index adjusting region 7, the refractive index adjusting region 7 is formed.
Was formed, but the following manufacturing method is also possible. That is, after the entire waveguide including the refractive index adjusting region 7 is formed, light is incident from the port 6a, and laser light is focused and irradiated on the refractive index adjusting region 7 while monitoring light emitted from the ports 6b and 6c. To adjust the optical characteristics of the optical multiplexer / demultiplexer to obtain an optical multiplexer / demultiplexer. Also in this case, the waveguide can be manufactured by condensing irradiation of a laser beam, or can be manufactured by a conventionally used photolithography method or the like.

【0018】また、屈折率調整領域7を含む導波路全体
を形成した後、好ましくは導波路のポート6b側あるい
は、ポート6c側の分岐導波路5a、5bの一方あるい
は両方を走査する様に(好ましくは導波路の中心軸付近
に集光し、当該導波路の長さ方向にそって集光位置が移
動する様に)レーザ光を集光照射する。そして、この走
査回数を変更することによって、光合分波器の光学特性
を調整することもできる。1回の走査の操作で照射する
導波路の範囲(長さ)は特に限定するものではなく、目
的などに応じて適宜変更可能である。
After the entire waveguide including the refractive index adjusting region 7 is formed, one or both of the branch waveguides 5a and 5b on the port 6b side or the port 6c side of the waveguide are preferably scanned (FIG. Preferably, the laser beam is focused near the central axis of the waveguide, and the laser beam is focused and irradiated (so that the focusing position moves along the length direction of the waveguide). The optical characteristics of the optical multiplexer / demultiplexer can be adjusted by changing the number of scans. The range (length) of the waveguide to be irradiated in one scanning operation is not particularly limited, and can be appropriately changed according to the purpose and the like.

【0019】この場合は、例えば光学特性をモニターし
ながら行うのではなく、以下の様な方法も可能である。
すなわち、事前に、導波路形成後に、光学特性をモニタ
ーしながらレーザ光を走査することによって、レーザ光
の走査回数と光学特性との関係を求めておく。そして、
新たに光合分波器を製造するときに、導波路を形成した
後、前記走査回数と光学特性の関係にしたがってレーザ
光を集光照射すると、走査回数を変更することにより、
光学特性をモニターしなくても、所望の光学特性を備え
た光合波分波器を製造することができる。
In this case, for example, instead of monitoring while monitoring the optical characteristics, the following method is also possible.
That is, after the waveguide is formed, the relationship between the number of times of scanning of the laser light and the optical characteristics is obtained by scanning the laser light while monitoring the optical characteristics. And
When newly manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer, after forming a waveguide, and condensing and irradiating a laser beam according to the relationship between the number of scans and optical characteristics, by changing the number of scans,
An optical multiplexer / demultiplexer having desired optical characteristics can be manufactured without monitoring the optical characteristics.

【0020】よって、導波路の形成までは同じ工程によ
って製造するものであっても、この後の光学特性の調整
時に、レーザ光の走査回数を変更することにより、異な
る光学特性を備えた複数種類の光合分波器を提供するこ
とができる。この場合も導波路はレーザ光の集光照射に
よって製造することもできるし、従来用いられているフ
ォトリソグラフ法などによって製造することもできる。
Therefore, even if the optical waveguide is manufactured through the same process up to the formation of the waveguide, a plurality of types having different optical characteristics can be obtained by changing the number of times of scanning of the laser beam when adjusting the optical characteristics thereafter. Can be provided. Also in this case, the waveguide can be manufactured by condensing irradiation of a laser beam, or can be manufactured by a conventionally used photolithography method or the like.

【0021】また、この方法は、製品として完成された
光合分波器を含む基板型光導波路部品の光学特性を後か
ら調整する手段として用いることもできる。ここで、本
発明における基板型光導波路部品とは、主にマッハツェ
ンダ型干渉系などの光合分波器に用いられている形態の
導波路を用いたもので、光合分波器の他に、利得等化
器、分散補償器などの多種多様なものを含むものとす
る。そして、このとき、光学特性をモニターしながら行
うこともできるし、予め求めておいた走査回数と光学特
性との関係から、走査回数を変更、決定することによ
り、光学特性を調整し、所望の光学特性を備えたものを
得ることもできる。例えば、予め求めておいた走査回数
と光学特性の関係から、走査回数を決定し、この走査回
数に基づいて、レーザ光を集光照射(走査)して、光学
特性を調整することにより、所望の光学特性を備えた光
合分波器などの基板型光導波路部品を得ることができ
る。なお、このときに用いるレーザ光は、フェムト秒レ
ーザが好ましいことも同様である。
This method can also be used as a means for adjusting the optical characteristics of a substrate type optical waveguide component including an optical multiplexer / demultiplexer completed as a product later. Here, the substrate type optical waveguide component according to the present invention is a component using a waveguide mainly used in an optical multiplexer / demultiplexer such as a Mach-Zehnder type interference system. A wide variety of devices such as an equalizer and a dispersion compensator are included. At this time, the measurement can be performed while monitoring the optical characteristics, or by changing and determining the number of scans from the relationship between the number of scans and the optical characteristics obtained in advance, the optical characteristics can be adjusted and the desired number can be adjusted. Those having optical characteristics can also be obtained. For example, the number of scans is determined from the relationship between the number of scans and the optical characteristics obtained in advance, and the laser light is condensed and irradiated (scanned) based on the number of scans to adjust the optical characteristics. A substrate-type optical waveguide component such as an optical multiplexer / demultiplexer having the above optical characteristics can be obtained. Note that the laser beam used at this time is preferably a femtosecond laser.

【0022】[0022]

【実施例】以下、本発明を実施例を示して詳しく説明す
る。 (実施例1)以下のようにして図1(a)、図1(b)に
示した光合分波器と同様の構造のY分岐光スプリッタを
製造した。SiO2 :95重量%、GeO2:5重量%
の組成をもつ石英ガラスから10mm×10mm×5m
mの直方体状のガラス基板(クラッド層)を切り出し
た。ついで、モードロックTi:Al23レーザから発
振されたパルス幅150フェムト秒、繰り返し周波数2
00kHz、波長800nm、平均出力600mWのレ
ーザを集光照射して、屈折率調整領域を残してY型導波
路を形成した。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to embodiments. (Example 1) A Y-branch optical splitter having a structure similar to that of the optical multiplexer / demultiplexer shown in FIGS. 1A and 1B was manufactured as follows. SiO 2 : 95% by weight, GeO 2 : 5% by weight
10mm x 10mm x 5m from quartz glass with composition of
m was cut out of a rectangular parallelepiped glass substrate (cladding layer). Next, a pulse width of 150 femtoseconds oscillated from a mode-locked Ti: Al 2 O 3 laser and a repetition frequency of 2
A laser having a frequency of 00 kHz, a wavelength of 800 nm and an average output of 600 mW was condensed and irradiated to form a Y-type waveguide while leaving a refractive index adjustment region.

【0023】ついで、入射側のポートを波長1.3μm
の光源に接続し、出射側のふたつのポートを、それぞれ
光パワーメータに接続し、信号光を入射して分岐比をモ
ニターしながら再び屈折率調整領域にレーザ光を集光照
射した。そして、ふたつの出射側のポートから出射する
信号光の分岐比が1:1になった時点でレーザ光の照射
を終了してY分岐光スプリッタを得た。
Next, the port on the incident side is set to a wavelength of 1.3 μm.
Then, the two ports on the emission side were connected to optical power meters, respectively, and the laser beam was again focused and irradiated on the refractive index adjusting region while the signal light was incident and the branching ratio was monitored. Then, when the branching ratio of the signal light emitted from the two emission-side ports became 1: 1, the irradiation of the laser light was terminated to obtain a Y-branch optical splitter.

【0024】図2は、屈折率調整領域にレーザ光を集光
照射して、この部分の屈折率を徐々に上昇させたときの
状態をコンピュータシミュレーションによって求めた結
果を示したグラフであって、Y型導波路において、他の
部分の比屈折率差に対する屈折率調整領域の比屈折率差
の比率と、屈折率調整領域を形成した分岐導波路の出射
用のポートから出射する信号光のパワーの、他方の分岐
導波路の出射用のポートから出射する信号光のパワーの
比率との関係が示されている。このグラフより、屈折率
調整領域の屈折率の上昇に伴って、徐々に屈折率調整領
域を透過した光がこの屈折率調整領域を設けた分岐導波
路の出射端から出射するようになり、このような光学特
性をモニターしながらレーザ光の照射を調節することに
よって、所望の分岐比が得られることが明らかとなっ
た。
FIG. 2 is a graph showing a result obtained by computer simulation of a state in which a laser beam is condensed and irradiated on a refractive index adjusting region and the refractive index of this portion is gradually increased. In the Y-type waveguide, the ratio of the relative refractive index difference of the refractive index adjustment region to the relative refractive index difference of the other portions, and the power of the signal light emitted from the emission port of the branch waveguide forming the refractive index adjustment region 2 shows the relationship with the power ratio of the signal light emitted from the emission port of the other branch waveguide. From this graph, with the increase in the refractive index of the refractive index adjustment region, light that has gradually passed through the refractive index adjustment region is emitted from the emission end of the branch waveguide provided with the refractive index adjustment region. It became clear that a desired branching ratio can be obtained by adjusting the irradiation of the laser beam while monitoring such optical characteristics.

【0025】(実施例2)以下のようにして、分岐比が
大きく、タップカプラとして利用可能なY分岐光スプリ
ッタを製造した。VAD法で作成したOH基含有量が1
00ppm以下の石英ガラスから、10mm×20mm
×1mm×の直方体状のガラス基板(クラッド層)を切
り出した。ついで、モードロックTi:Al23レーザ
から発振されたパルス幅170フェムト秒、繰り返し周
波数200kHz、波長800nm、平均出力780m
Wのレーザを集光照射して、図3(a)、図3(b)に
示した様な形状のY型導波路を形成した。なお、このと
き、1本の略S字の導波路をレーザ光の集光照射により
形成し、ついで、この1本目の導波路の入射側のポート
6a側が重なり、出射側のポート6b、6c側は重なら
ない様に、2本目の略S字の導波路をレーザ光の集光照
射により形成し、図3(a)に示した様な形状の導波路
とした。
(Example 2) A Y-branch optical splitter having a large branching ratio and usable as a tap coupler was manufactured as follows. OH group content created by VAD method is 1
From quartz glass of 00 ppm or less, 10 mm x 20 mm
A 1 mm × rectangular parallelepiped glass substrate (cladding layer) was cut out. Next, a pulse width of 170 femtoseconds oscillated from a mode-locked Ti: Al 2 O 3 laser, a repetition frequency of 200 kHz, a wavelength of 800 nm, and an average output of 780 m
A Y laser was condensed and irradiated to form a Y-shaped waveguide having a shape as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). At this time, one substantially S-shaped waveguide is formed by condensing and irradiating a laser beam. Then, the port 6a on the incident side of the first waveguide overlaps with the port 6b, 6c on the output side. The second substantially S-shaped waveguide was formed by condensing and irradiating a laser beam so as not to overlap, thereby obtaining a waveguide having a shape as shown in FIG.

【0026】ついで、ポート6b側の分岐導波路5a
と、ポート6c型の分岐導波路5bについて、走査回数
の比率を変更してレーザ光を照射し、光学特性を調整し
た。そして、得られた光合分波器について、光学特性を
測定した。図3は、一方の導波路の光学特性調整時のレ
ーザ光の走査回数と、他方の光学特性調整時のレーザ光
の走査回数との比率を1:2にした場合の光学特性の測
定結果を示したグラフである。図4は、一方の導波路の
光学特性調整時時のレーザの走査回数と、他方の導波路
の光学特性調整時のレーザの走査回数との比率を1:5
にした場合の光学特性測の定結果を示したグラフであ
る。なお、これらのグラフにおいて、縦軸は走査回数の
比率が1のポートから出力する光のパワーの、他方のポ
ートから出力する光のパワーに対する比率を求めたもの
である。例えば分岐比10dBの場合は、一方のポート
から出力する光のパワーと、他方のポートから出力する
光のパワーとの比率が1:10であることを示し、分岐
比20dBの場合はこの比率が1:100であることを
示している。これらのグラフより、いずれにおいても光
学特性の波長依存性が殆ど無く、分岐比が大きい、良好
な特性を有するタップカプラが得られた。また、図3、
図4に示したグラフを比較すると、走査回数の変更によ
って、分岐比を調整することができ、所望の光学特性が
得られることが明らかとなった。
Next, the branch waveguide 5a on the port 6b side
Then, the port 6c-type branch waveguide 5b was irradiated with laser light while changing the ratio of the number of scans to adjust the optical characteristics. Then, the optical characteristics of the obtained optical multiplexer / demultiplexer were measured. FIG. 3 shows the measurement results of the optical characteristics when the ratio of the number of scans of the laser light at the time of adjusting the optical characteristics of one waveguide to the number of scans of the laser light at the time of adjusting the other optical characteristics is 1: 2. It is a graph shown. FIG. 4 shows that the ratio of the number of laser scans at the time of optical characteristic adjustment of one waveguide to the number of laser scans at the time of optical characteristic adjustment of the other waveguide is 1: 5.
7 is a graph showing the measurement results of the optical characteristic measurement in the case of [1]. In these graphs, the vertical axis shows the ratio of the power of light output from the port having the ratio of the number of scans of 1 to the power of light output from the other port. For example, when the branching ratio is 10 dB, the ratio of the power of the light output from one port to the power of the light output from the other port is 1:10, and when the branching ratio is 20 dB, this ratio is 1: 100. From these graphs, a tap coupler having almost no wavelength dependence of optical characteristics, a large branching ratio, and good characteristics was obtained. Also, FIG.
Comparing the graphs shown in FIG. 4, it became clear that the branch ratio can be adjusted by changing the number of scans, and desired optical characteristics can be obtained.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
ガラス材料からなるクラッド層内に形成された導波路を
備えた光合分波器の製造において、製造時に光学特性を
調整することができる。したがって、集積化が容易な基
板型の光合分波器においても、少量多品種生産が可能と
なる。また、製造時と製造後に光合分波器を含む基板型
光導波路部品の光学特性の調整を行って製品歩留まりを
向上させることができる。また、高価なフォトマスクを
用いずに製造することができるため、低コストである。
As described above, in the present invention,
In manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer including a waveguide formed in a cladding layer made of a glass material, optical characteristics can be adjusted at the time of manufacturing. Therefore, even in a substrate type optical multiplexer / demultiplexer that can be easily integrated, small-quantity multi-product production can be performed. Further, the product yield can be improved by adjusting the optical characteristics of the substrate type optical waveguide component including the optical multiplexer / demultiplexer at the time of manufacturing and after manufacturing. In addition, since it can be manufactured without using an expensive photomask, the cost is low.

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

【図1】 図1(a)は本発明の光合分波器の製造方法
の一例を示した平面図、図1(b)は図1(a)に示し
たA−Aにおける断面図である。
FIG. 1A is a plan view illustrating an example of a method for manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along AA shown in FIG. 1A. .

【図2】 実施例1において、屈折率調整領域の比屈折
率差と出射側のポートから出射する信号光のパワーとの
関係を示したグラフである。
FIG. 2 is a graph showing a relationship between a relative refractive index difference of a refractive index adjustment region and the power of signal light emitted from a port on an emission side in Example 1.

【図3】 図3(a)は、それぞれ実施例2において形
成したY分岐光スプリッタ(タップカプラ)を示した平
面図、図3(b)は図3(a)に示したA−Aにおける
断面図である。
FIG. 3A is a plan view showing a Y-branch optical splitter (tap coupler) formed in Example 2, and FIG. 3B is a sectional view taken along line AA shown in FIG. 3A. It is sectional drawing.

【図4】 実施例2において、走査回数の比率を1:2
にしたときの光学特性の測定結果を示したグラフであ
る。
FIG. 4 is a diagram illustrating the ratio of the number of scans in the second embodiment to 1: 2.
Is a graph showing the measurement results of the optical characteristics when
You.

【図5】 実施例2において、走査回数の比率を1:5
にしたときの光学特性の測定結果を示したグラフであ
る。
FIG. 5 is a diagram illustrating a scanning frequency ratio of 1: 5 in the second embodiment.
6 is a graph showing the measurement results of the optical characteristics when the optical characteristics are set to.

【図6】 図6(a)は従来の光合分波器の一例を示し
た平面図、図6(b)は図6(a)に示したA−Aにお
ける断面図である。
6 (a) is a plan view showing an example of a conventional optical multiplexer / demultiplexer, and FIG. 6 (b) is a cross-sectional view along AA shown in FIG. 6 (a).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3…クラッド層、4…Y型導波路、6a…ポート、6
b,6c…ポート、7…屈折率調整領域。
3 ... clad layer, 4 ... Y-type waveguide, 6a ... port, 6
b, 6c: port, 7: refractive index adjustment region.

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成13年9月18日(2001.9.1
8)
[Submission Date] September 18, 2001 (2001.9.1)
8)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0026[Correction target item name] 0026

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0026】ついで、ポート6b側の分岐導波路5a
と、ポート6c型の分岐導波路5bについて、走査回数
の比率を変更してレーザ光を照射し、光学特性を調整し
た。そして、得られた光合分波器について、光学特性を
測定した。図は、一方の導波路の光学特性調整時のレ
ーザ光の走査回数と、他方の光学特性調整時のレーザ光
の走査回数との比率を1:2にした場合の光学特性の測
定結果を示したグラフである。図は、一方の導波路の
光学特性調整時時のレーザの走査回数と、他方の導波路
の光学特性調整時のレーザの走査回数との比率を1:5
にした場合の光学特性測の定結果を示したグラフであ
る。なお、これらのグラフにおいて、縦軸は走査回数の
比率が1のポートから出力する光のパワーの、他方のポ
ートから出力する光のパワーに対する比率を求めたもの
である。例えば分岐比10dBの場合は、一方のポート
から出力する光のパワーと、他方のポートから出力する
光のパワーとの比率が1:10であることを示し、分岐
比20dBの場合はこの比率が1:100であることを
示している。これらのグラフより、いずれにおいても光
学特性の波長依存性が殆ど無く、分岐比が大きい、良好
な特性を有するタップカプラが得られた。また、図3、
図4に示したグラフを比較すると、走査回数の変更によ
って、分岐比を調整することができ、所望の光学特性が
得られることが明らかとなった。
Next, the branch waveguide 5a on the port 6b side
Then, the port 6c-type branch waveguide 5b was irradiated with laser light while changing the ratio of the number of scans to adjust the optical characteristics. Then, the optical characteristics of the obtained optical multiplexer / demultiplexer were measured. FIG. 4 shows the measurement results of the optical characteristics when the ratio of the number of scans of the laser light at the time of adjusting the optical characteristics of one waveguide to the number of scans of the laser light at the time of adjusting the other optical characteristics is 1: 2. It is a graph shown. FIG. 5 shows that the ratio of the number of laser scans at the time of adjusting the optical characteristics of one waveguide to the number of laser scans at the time of adjusting the optical characteristics of the other waveguide is 1: 5.
7 is a graph showing the measurement results of the optical characteristic measurement in the case of [1]. In these graphs, the vertical axis shows the ratio of the power of light output from the port having the ratio of the number of scans of 1 to the power of light output from the other port. For example, when the branching ratio is 10 dB, the ratio of the power of the light output from one port to the power of the light output from the other port is 1:10, and when the branching ratio is 20 dB, this ratio is 1: 100. From these graphs, a tap coupler having almost no wavelength dependence of optical characteristics, a large branching ratio, and good characteristics was obtained. Also, FIG.
Comparing the graphs shown in FIG. 4, it became clear that the branch ratio can be adjusted by changing the number of scans, and desired optical characteristics can be obtained.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 四方 朋子 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉事業所内 (72)発明者 小川 弘晋 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉事業所内 (72)発明者 細谷 英行 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉事業所内 (72)発明者 和田 朗 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉事業所内 Fターム(参考) 2H047 KA04 KA11 KB05 LA13 LA15 PA11 PA22 QA04 TA43  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Tomoko Yomo 1440, Mukurosaki, Sakura City, Chiba Prefecture Inside Fujikura Sakura Office (72) Inventor Hiroshin Ogawa 1440, Musaki, Sakura City, Chiba Prefecture Fujikura Sakura Office (72) Inventor Hideyuki Hosoya 1440, Murosaki, Sakura City, Chiba Prefecture Inside Fujikura Sakura Works, Inc. (72) Inventor Akira 1440, Murosaki, Sakura City, Chiba Prefecture Inside Fujikura Sakura Works, F-term (reference) 2H047 KA04 KA11 KB05 LA13 LA15 PA11 PA22 QA04 TA43

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガラス材料からなるクラッド層内に、光
の入射と出射を行う複数のポートを備え、かつ当該ポー
ト間が光学的に接続された導波路を形成する光合分波器
の製造方法であって、 該ポート間の少なくとも一部を屈折率調整領域とし、当
該導波路の、屈折率調整領域以外の部分を形成する工程
と、 一方のポートから信号光を入射し、他方のポートから出
射する信号光をモニターしながら前記屈折率調整領域に
レーザ光を集光照射して、当該光合分波器の光学特性を
調整しながら導波路を形成する工程と、を備えているこ
とを特徴とする光合分波器の製造方法。
1. A method of manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer having a plurality of ports for inputting and outputting light in a cladding layer made of a glass material and forming a waveguide in which the ports are optically connected. A step of forming at least a part between the ports as a refractive index adjusting region, forming a portion of the waveguide other than the refractive index adjusting region, and inputting signal light from one port and from the other port. Converging and irradiating a laser beam on the refractive index adjustment region while monitoring the emitted signal light to form a waveguide while adjusting the optical characteristics of the optical multiplexer / demultiplexer. A method for manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer.
【請求項2】 請求項1に記載の光合分波器の製造方法
において、前記導波路の屈折率調整領域以外の部分をレ
ーザ光の集光照射によって形成することを特徴とする光
合分波器の製造方法。
2. The method of manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1, wherein a portion of the waveguide other than the refractive index adjusting region is formed by condensing and irradiating a laser beam. Manufacturing method.
【請求項3】 ガラス材料からなるクラッド層内に、光
の入射と出射を行う複数のポートを備え、かつ当該ポー
ト間が光学的に接続された導波路を形成する光合分波器
の製造方法であって、 該導波路を形成する工程と、 一方のポートから信号光を入射し、他方のポートから出
射する信号光をモニターしながら、該ポート間の導波路
にレーザ光を集光照射して、当該光合分波器の光学特性
を調整する工程と、を含むことを特徴とする光合分波器
の製造方法。
3. A method of manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer including a plurality of ports for inputting and outputting light in a cladding layer made of a glass material, and forming a waveguide in which the ports are optically connected. Forming the waveguide, and irradiating the waveguide between the ports with a laser beam while monitoring the signal light emitted from one port and the signal light emitted from the other port. Adjusting the optical characteristics of the optical multiplexer / demultiplexer.
【請求項4】 請求項3に記載の光合分波器の製造方法
において、前記導波路をレーザ光の集光照射によって形
成することを特徴とする光合分波器の製造方法。
4. The method for manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer according to claim 3, wherein said waveguide is formed by converging and irradiating a laser beam.
【請求項5】 ガラス材料からなるクラッド層内に、光
の入射と出射を行う複数のポートを備え、かつ当該ポー
ト間が光学的に接続された導波路を形成する光合分波器
の製造方法であって、 該導波路を形成する工程と、 当該導波路を走査する様に、レーザ光を集光照射し、該
レーザ光の走査回数により、当該光合分波器の光学特性
を調整する工程と、を含むことを特徴とする光合分波器
の製造方法。
5. A method of manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer having a plurality of ports for inputting and outputting light in a cladding layer made of a glass material and forming a waveguide in which the ports are optically connected. A step of forming the waveguide, and a step of condensing and irradiating a laser beam so as to scan the waveguide, and adjusting an optical characteristic of the optical multiplexer / demultiplexer according to the number of scans of the laser beam. And a method for manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer.
【請求項6】 請求項5に記載の光合分波器の製造方法
において、 前記光合分波器の光学特性を調整する工程において、予
め定められた前記レーザ光の走査回数と当該光合分波器
の光学特性の関係に基づいて走査回数を決定し、所望の
光学特性を備えた光合分波器を得ることを特徴とする光
合分波器の製造方法。
6. The method for manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer according to claim 5, wherein, in the step of adjusting optical characteristics of the optical multiplexer / demultiplexer, a predetermined number of times of scanning of the laser beam and the optical multiplexer / demultiplexer. A method of determining the number of scans based on the relationship of the optical characteristics described above, and obtaining an optical multiplexer / demultiplexer having desired optical characteristics.
【請求項7】 請求項5または6に記載の光合分波器の
製造方法において、前記導波路をレーザ光の集光照射に
よって形成することを特徴とする光合分波器の製造方
法。
7. The method for manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer according to claim 5, wherein the waveguide is formed by condensing irradiation of laser light.
【請求項8】 請求項1〜7のいずれか一項に記載の光
合分波器の製造方法において、前記光学特性の調整に用
いるレーザ光と、前記導波路の形成に用いるレーザ光の
少なくとも一方が、フェムト秒レーザであることを特徴
とする光合分波器の製造方法。
8. The method for manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1, wherein at least one of a laser beam used for adjusting the optical characteristics and a laser beam used for forming the waveguide. Is a femtosecond laser.
【請求項9】 請求項1〜8のいずれか一項に記載の光
合分波器の製造方法において、当該光合分波器がY分岐
光スプリッタであることを特徴とする光合分波器の製造
方法。
9. The method for manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1, wherein said optical multiplexer / demultiplexer is a Y-branch optical splitter. Method.
【請求項10】 請求項1〜9のいずれか一項に記載の
光合分波器の製造方法において、前記光合分波器がタッ
プカプラであることを特徴とする光合分波器の製造方
法。
10. The method for manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1, wherein said optical multiplexer / demultiplexer is a tap coupler.
【請求項11】 ガラス材料からなるクラッド層内に、
光の入射と出射を行う複数のポートを備え、かつ当該ポ
ート間が光学的に接続された導波路を備えた基板型光導
波路部品の光学特性の調整方法であって、 一方のポートから信号光を入射し、他方のポートから出
射する信号光をモニターしながら、該ポート間の導波路
にレーザ光を集光照射して、当該基板型光導波路部品の
光学特性を調整することを特徴とする基板型光導波路部
品の光学特性の調整方法。
11. In a cladding layer made of a glass material,
A method for adjusting the optical characteristics of a substrate-type optical waveguide component having a plurality of ports for inputting and outputting light and having a waveguide optically connected between the ports. While monitoring the signal light emitted from the other port while condensing and irradiating the laser light to the waveguide between the ports to adjust the optical characteristics of the substrate type optical waveguide component. A method for adjusting the optical characteristics of a substrate-type optical waveguide component.
【請求項12】 請求項11に記載の基板型光導波路部
品の光学特性の調整方法において、 前記導波路を走査する様に、レーザ光を集光照射し、該
レーザ光の走査回数により、当該基板型光導波路部品の
光学特性を調整することを特徴とする基板型光導波路部
品の光学特性の調整方法。
12. The method for adjusting the optical characteristics of a substrate-type optical waveguide component according to claim 11, wherein the laser beam is condensed and irradiated so as to scan the waveguide, and the laser beam is scanned by the number of times of scanning. A method for adjusting the optical characteristics of a substrate-type optical waveguide component, comprising adjusting the optical characteristics of the substrate-type optical waveguide component.
【請求項13】 請求項11または12に記載の基板型
光導波路部品の光学特性の調整方法において、 前記導波路を走査する様に、レーザ光を集光照射し、該
導波路のレーザ光照射部分の屈折率を上昇させて、当該
導波路の実効光路長を長くすることにより、当該基板型
光導波路部品の光学特性を調整することを特徴とする基
板型光導波路部品の光学特性の調整方法。
13. The method for adjusting the optical characteristics of a substrate-type optical waveguide component according to claim 11, wherein the laser light is condensed and irradiated so as to scan the waveguide, and the laser light is irradiated on the waveguide. Adjusting the optical characteristics of the substrate-type optical waveguide component by increasing the refractive index of the portion and increasing the effective optical path length of the waveguide. .
【請求項14】 請求項11〜13のいずれか一項に記
載の基板型光導波路部品の光学特性の調整方法におい
て、 前記レーザ光が、フェムト秒レーザであることを特徴と
する基板型光導波路部品の光学特性の調整方法。
14. The method for adjusting the optical characteristics of a substrate-type optical waveguide component according to claim 11, wherein the laser light is a femtosecond laser. How to adjust the optical properties of the part.
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