JP2002169045A - Optical transmitting and receiving device - Google Patents

Optical transmitting and receiving device

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JP2002169045A
JP2002169045A JP2000369039A JP2000369039A JP2002169045A JP 2002169045 A JP2002169045 A JP 2002169045A JP 2000369039 A JP2000369039 A JP 2000369039A JP 2000369039 A JP2000369039 A JP 2000369039A JP 2002169045 A JP2002169045 A JP 2002169045A
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JP
Japan
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optical
light
optical waveguide
wavelength
receiving device
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Application number
JP2000369039A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazutoshi Hase
和俊 長谷
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a miniaturized optical transmitting and receiving device which reduces electric and optical crosstalk. SOLUTION: The optical transmitting and receiving device 1 is provided with a first under clad layer 10, a first upper clad layer 20, a shield layer 30, an optical filter layer 40, a second upper clad layer 50 and a second under clad layer 60. An optical filter 12 which reflects only light of wavelength λ2 is formed in mid-way of an optical waveguide 11. Also, a slope 62 is formed at the end part of an optical waveguide 61. Light of wavelength λ1 exited from a light emitting element 3 is made incident on the optical waveguide 11 and propagates an optical fiber 2 after passing through the optical filter 12. Also, light of wavelength λ2 is made incident on the optical waveguide 11 from the optical fiber 2, propagates the optical waveguide 61 after being reflected by the optical filter 12 and the slope 61 and is made incident on a light receiving element 4.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する分野】本発明は、光送受信デバイスに関
し、より特定的には、光通信分野における双方向光通信
システムや光応用計測分野における光計測システムに用
いられる光送受信デバイスに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical transmission / reception device, and more particularly, to an optical transmission / reception device used for a bidirectional optical communication system in the field of optical communication and an optical measurement system in the field of applied optical measurement.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、1本の光伝送路の中に光信号を双
方向に伝搬させる光双方向伝送は、光通信の適用領域の
拡大をはかる上で重要な一方式と考えられている。この
光双方向伝送には、波長の異なる光信号を多重して用い
る方式があり、波長の違いによりチャンネルの分離を行
う方式である。この光双方向伝送を可能にさせるデバイ
スとしては、光送信器と光受信器とが必要になる。ま
た、1本の光ファイバで上記光双方向伝送を実現するた
めには、多重された光を分波して取り出し、同時に、光
を合波して多重するデバイスも必要となる。このような
デバイスを、小型化するために、光送信器、光受信器を
集積化し、光導波路を用いたものが考えられている。
2. Description of the Related Art Hitherto, bidirectional optical transmission, in which an optical signal is bidirectionally propagated in one optical transmission line, is considered to be an important method for expanding the application area of optical communication. . In this optical bidirectional transmission, there is a method of multiplexing optical signals having different wavelengths, and a method of separating channels according to a difference in wavelength. An optical transmitter and an optical receiver are required as devices that enable this optical bidirectional transmission. In addition, in order to realize the optical bidirectional transmission using one optical fiber, a device that splits and extracts multiplexed light and simultaneously multiplexes and multiplexes light is also required. In order to reduce the size of such a device, a device using an optical waveguide in which an optical transmitter and an optical receiver are integrated has been considered.

【0003】上記デバイスの従来例として、特開平5−
100132号公報で開示された波長多重送受信デバイ
スがある。図9は、当該波長多重送受信デバイスを簡略
化した要部の平面図である。図9において、当該波長多
重送受信デバイスは、モジュールパッケージ100に導
波路型基板101が固定されている。導波路型基板10
1には、合波導波路103aと分波導波路103bとが
形成されており、それぞれの導波路は、一方端が方向性
結合器102で結合され光ファイバ200と融着してい
る。ここで、方向性結合器102は、合波導波路103
aと分波導波路103bとを一定の長さ近接させること
により、その内部を伝搬する光を合分波するものであ
る。また、合波導波路103aの他方端には、無反射コ
ートガラス106が取り付けられている。さらに、モジ
ュールパッケージ100には、非球面レンズホルダ10
4bを備えた発光素子パッケージ104aと、非球面レ
ンズホルダ105bを備えた受光素子パッケージ105
aとが固定されている。ここで、発光素子パッケージ1
04aは、発光素子パッケージ104aから出射される
光が、非球面レンズホルダ104bおよび無反射コート
ガラス106を通って合波導波路103aに入射するよ
うに配置されている。また、受光素子パッケージ105
aは、分波導波路103bの他方端から出射する光が非
球面レンズホルダ105bを通って受光素子パッケージ
105aに入射するように配置されている。
As a conventional example of the above device, Japanese Patent Laid-Open No.
There is a wavelength division multiplexing transmission / reception device disclosed in Japanese Patent No. 100132. FIG. 9 is a plan view of a main part in which the wavelength multiplexing transmission / reception device is simplified. In FIG. 9, in the wavelength multiplexing transmission / reception device, a waveguide substrate 101 is fixed to a module package 100. Waveguide type substrate 10
In FIG. 1, a multiplexing waveguide 103a and a demultiplexing waveguide 103b are formed, and one end of each of the waveguides is coupled by a directional coupler 102 and is fused to the optical fiber 200. Here, the directional coupler 102 includes a multiplexing waveguide 103
By bringing a and the demultiplexing waveguide 103b close to each other by a certain length, light propagating through the inside is multiplexed and demultiplexed. Further, an anti-reflection coated glass 106 is attached to the other end of the multiplexing waveguide 103a. Further, the module package 100 includes an aspheric lens holder 10.
Light-Emitting Element Package 104a with 4b and Light-receiving Element Package 105 with Aspheric Lens Holder 105b
a is fixed. Here, the light emitting element package 1
Reference numeral 04a is arranged so that light emitted from the light emitting element package 104a passes through the aspheric lens holder 104b and the non-reflection coated glass 106 and enters the multiplexing waveguide 103a. Also, the light receiving element package 105
a is arranged such that light emitted from the other end of the branching waveguide 103b enters the light receiving element package 105a through the aspheric lens holder 105b.

【0004】次に、当該波長多重送受信デバイスにおけ
る光の伝搬について説明する。発光素子パッケージ10
4aから出射される波長λ1の光は、非球面レンズホル
ダ104bから出射し、無反射コートガラス106を通
って合波導波路103aに入射する。その後、波長λ1
の光は、方向性結合器102を伝搬して光ファイバ20
0に出射される。一方、光ファイバ200を伝搬してき
た波長λ2の光は、方向性結合器102、分波導波路1
03bを伝搬する。その後、波長λ2の光は、非球面レ
ンズホルダ105bを通って受光素子パッケージ105
aに入射する。
Next, light propagation in the wavelength multiplexing transmission / reception device will be described. Light emitting device package 10
The light of wavelength λ1 emitted from 4a is emitted from the aspheric lens holder 104b, passes through the non-reflection coated glass 106, and enters the multiplexing waveguide 103a. After that, the wavelength λ1
Is propagated through the directional coupler 102 and the optical fiber 20
It is emitted to 0. On the other hand, the light of wavelength λ2 that has propagated through the optical fiber 200 is transmitted to the directional coupler 102 and the branching waveguide 1
03b. After that, the light having the wavelength λ2 passes through the aspheric lens holder 105b and passes through the light receiving element package 105.
a.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
上記波長多重送受信デバイスは、方向性結合器102に
一定の長さが必要であり、また、分波導波路103bも
光路を曲げるための距離が必要であるため、上記デバイ
ス全体の小型化に限界があった。また、上記デバイスを
小型化した場合、発光素子パッケージ104aと受光素
子パッケージ105aとの距離が短くなる。また、発光
素子パッケージ104aと受光素子パッケージ105a
とは、モジュールパッケージ100の隣り合った側面に
配置されるため、電気的および光学的なクロストークが
発生する問題があった。
However, in the conventional wavelength multiplexing transmission / reception device, the directional coupler 102 requires a certain length, and the demultiplexing waveguide 103b also requires a distance for bending the optical path. Therefore, there is a limit to miniaturization of the entire device. When the device is downsized, the distance between the light emitting element package 104a and the light receiving element package 105a becomes short. Further, the light emitting element package 104a and the light receiving element package 105a
Is that they are arranged on adjacent side surfaces of the module package 100, and thus have a problem that electrical and optical crosstalk occurs.

【0006】それ故に、本発明の目的は、電気的および
光学的なクロストークを低減し、小型化された光送受信
デバイスを提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide an optical transmitting and receiving device that reduces electrical and optical crosstalk and is downsized.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記目
的を達成するために、本発明は、以下に述べるような特
徴を有している。第1の発明は、複数の波長の光を光伝
搬媒体から送受信するデバイスであって、第1の光導波
路基板と、第1の光導波路基板の上面付近に形成され、
かつ光伝搬媒体と光結合される第1の光導波路と、第1
の光導波路の途中に設けられ、かつ第1の波長を有する
光を反射する光フィルタと、第1の光導波路基板の上面
に接合される第2の光導波路基板と、第2の光導波路基
板の下面付近に形成され、かつその端部に全反射面を有
する第2の光導波路とを備え、光フィルタと全反射面と
の相互の位置関係は、光伝搬媒体から第1の光導波路内
を伝搬して光フィルタで反射された光の少なくとも一部
が全反射面と交差し第2の光導波路を伝搬するような位
置関係に調整されていることを特徴とする。
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention In order to achieve the above object, the present invention has the following features. A first invention is a device for transmitting and receiving light of a plurality of wavelengths from a light propagation medium, wherein the device is formed near a top surface of a first optical waveguide substrate and a first optical waveguide substrate,
A first optical waveguide optically coupled to the light propagation medium;
An optical filter that is provided in the middle of the optical waveguide and reflects light having the first wavelength, a second optical waveguide substrate joined to the upper surface of the first optical waveguide substrate, and a second optical waveguide substrate And a second optical waveguide formed near the lower surface of the first optical waveguide and having a total reflection surface at an end thereof, and a mutual positional relationship between the optical filter and the total reflection surface is determined from the light propagation medium in the first optical waveguide. Is adjusted so that at least a part of the light reflected by the optical filter after passing through the optical filter crosses the total reflection surface and propagates through the second optical waveguide.

【0008】第1の発明によれば、光送受信デバイス
は、ある波長の光を光伝搬媒体に出射し、上記光伝搬媒
体から違う波長の光を入射し受光することができ、光双
方向伝送のデバイスとして実現できる。また、光送受信
デバイスに接続される発光素子と受光素子とは、第1お
よび第2の光導波路の形状を変更することにより、配置
場所を自由に設定することができるため、デバイス全体
の小型化が可能である。
According to the first aspect, the optical transmitting / receiving device can emit light of a certain wavelength to the light propagation medium, and can receive and receive light of a different wavelength from the light propagation medium. Device. In addition, since the light emitting element and the light receiving element connected to the optical transmitting and receiving device can be freely arranged at different locations by changing the shapes of the first and second optical waveguides, the overall size of the device can be reduced. Is possible.

【0009】第2の発明は、第1の発明に従属する発明
であって、第1の波長を有する光が、光伝搬媒体から入
射し、第1の波長とは異なった第2の波長を有する光
が、光伝搬媒体へ出射することを特徴とする。
A second invention is an invention according to the first invention, wherein light having a first wavelength is incident from a light propagation medium and transmits a second wavelength different from the first wavelength. The emitted light is emitted to a light propagation medium.

【0010】第2の発明によれば、光伝搬媒体から入射
される光は、第1の光導波路に入射され光フィルタで反
射した後、第2の光導波路に伝搬し、一方、上記光伝搬
媒体へ出射される光は、第1の光導波路を伝搬し上記光
フィルタを通過した後、上記第1の光導波路から出射さ
れる光送受信デバイスを実現できる。
According to the second invention, the light incident from the light propagation medium enters the first optical waveguide, is reflected by the optical filter, and then propagates to the second optical waveguide. Light emitted to the medium propagates through the first optical waveguide, passes through the optical filter, and can realize an optical transmission / reception device emitted from the first optical waveguide.

【0011】第3の発明は、第2の発明に従属する発明
であって、第1の光導波路と光結合される発光素子と、
第2の光導波路と光結合される受光素子とを備え、第1
と第2の光導波路基板とは、直方体形状であり、発光素
子と受光素子とは、接合された第1と第2の光導波路基
板との相対する側面に対角の位置関係に配置されること
を特徴とする。
A third invention is an invention according to the second invention, wherein the light-emitting element is optically coupled to the first optical waveguide;
A light receiving element optically coupled to the second optical waveguide;
And the second optical waveguide substrate have a rectangular parallelepiped shape, and the light-emitting element and the light-receiving element are arranged in a diagonal positional relationship on opposite side surfaces of the joined first and second optical waveguide substrates. It is characterized by the following.

【0012】第3の発明によれば、発光素子と受光素子
とは光送受信デバイスの相反する側面に、かつ距離が最
も長い場所に配置することができるので、電気的および
光学的クロストークを低減することができる。
According to the third aspect, the light emitting element and the light receiving element can be arranged on opposite sides of the optical transmitting and receiving device and at the place where the distance is the longest, so that electrical and optical crosstalk is reduced. can do.

【0013】第4の発明は、第1の発明に従属する発明
であって、第1の波長を有する光が、光伝搬媒体へ出射
し、第1の波長とは異なった第2の波長を有する光が、
光伝搬媒体から入射することを特徴とする。
A fourth invention is an invention according to the first invention, wherein light having a first wavelength is emitted to a light propagation medium, and a second wavelength different from the first wavelength is emitted. The light
It is characterized by being incident from a light propagation medium.

【0014】第4の発明によれば、光伝搬媒体から入射
される光は、第1の光導波路に入射され光フィルタを通
過した後、第1の光導波路に伝搬し、一方、上記光伝搬
媒体へ出射される光は、第2の光導波路を伝搬し上記光
フィルタで反射した後、上記第1の光導波路から出射さ
れる光送受信デバイスを実現できる。
According to the fourth aspect, the light incident from the optical propagation medium enters the first optical waveguide, passes through the optical filter, and then propagates to the first optical waveguide. The light emitted to the medium propagates through the second optical waveguide, is reflected by the optical filter, and can realize an optical transmission / reception device emitted from the first optical waveguide.

【0015】第5の発明は、第4の発明に従属する発明
であって、第1の光導波路と光結合される受光素子と、
第2の光導波路と光結合される発光素子とを備え、第1
と第2の光導波路基板とは、直方体形状であり、発光素
子と受光素子とは、接合された第1と第2の光導波路基
板との相対する側面に対角の位置関係に配置されること
を特徴とする。
A fifth invention is an invention according to the fourth invention, wherein a light receiving element optically coupled to the first optical waveguide,
A light-emitting element optically coupled to the second optical waveguide;
And the second optical waveguide substrate have a rectangular parallelepiped shape, and the light-emitting element and the light-receiving element are arranged in a diagonal positional relationship on opposite side surfaces of the joined first and second optical waveguide substrates. It is characterized by the following.

【0016】第5の発明によれば、発光素子と受光素子
とは光送受信デバイスの相反する側面に、かつ距離が最
も長い場所に配置することができるので、電気的および
光学的クロストークを低減することができる。
According to the fifth aspect, the light emitting element and the light receiving element can be arranged on opposite sides of the optical transmitting and receiving device and at the place where the distance is the longest, so that electrical and optical crosstalk is reduced. can do.

【0017】第6の発明は、第1の発明に従属する発明
であって、第1と第2の光導波路基板との間には、さら
に静電磁界を遮断するシールド層を備えることを特徴と
する。
A sixth invention is according to the first invention, and further comprises a shield layer between the first and second optical waveguide substrates for blocking an electrostatic magnetic field. And

【0018】第6の発明によれば、光送受信デバイスの
内部には、第1と第2の光導波路基板との間に静電磁界
を遮断するシールド層を備えているため、さらに電気的
クロストークを防止することができる。
According to the sixth aspect of the present invention, since the shield layer for blocking the electrostatic magnetic field is provided between the first and second optical waveguide substrates inside the optical transmitting / receiving device, the electrical cross-connect is further provided. Talk can be prevented.

【0019】第7の発明は、第6の発明に従属する発明
であって、シールド層は、少なくとも第1と第2の光導
波路との間を伝搬する光が通過する部位に、孔が形成さ
れることを特徴とする。
A seventh invention is an invention according to the sixth invention, wherein the shield layer has a hole formed at least in a portion through which light propagating between the first and second optical waveguides passes. It is characterized by being performed.

【0020】第8の発明は、第6の発明に従属する発明
であって、シールド層は、第1と第2の光導波路との交
差面を除いた部位に形成されることを特徴とする。
An eighth invention is an invention according to the sixth invention, wherein the shield layer is formed at a portion other than an intersection plane between the first and second optical waveguides. .

【0021】第7および第8の発明によれば、第1と第
2の光導波路との間を伝搬する光は、シールド層が形成
されていない部位を通過するため、上記シールド層から
の光学的損失を受けずに伝搬することができる。
According to the seventh and eighth aspects, light propagating between the first and second optical waveguides passes through a portion where the shield layer is not formed. It can be propagated without receiving a physical loss.

【0022】第9の発明は、第8の発明に従属する発明
であって、シールド層は、第1の光導波路基板の上面
に、かつ第1の光導波路の上面を除いた部位に形成され
る第1のシールド層と、第2の光導波路基板の下面に、
かつ第2の光導波路の下面を除いた部位に形成される第
2のシールド層とで構成されることを特徴とする。
A ninth invention is an invention according to the eighth invention, wherein the shield layer is formed on the upper surface of the first optical waveguide substrate and at a portion other than the upper surface of the first optical waveguide. A first shield layer and a lower surface of the second optical waveguide substrate.
And a second shield layer formed at a portion excluding the lower surface of the second optical waveguide.

【0023】第9の発明によれば、第1および第2のシ
ールド層は、公知のパターニングを用いて基板を作成す
ることにより、簡単に形成することができる。また、上
記第1および第2のシールド層により、第7の発明にお
ける第1と第2の光導波路とが交差する部位には形成さ
れないシールド層が、容易に形成することができる。
According to the ninth aspect, the first and second shield layers can be easily formed by forming the substrate using known patterning. Further, the first and second shield layers can easily form a shield layer that is not formed at a portion where the first and second optical waveguides in the seventh invention intersect.

【0024】第10の発明は、第1の発明に従属する発
明であって、第1と第2の光導波路基板との間には、さ
らに第1の波長とは異なった第2の波長の光を反射する
光フィルタ層を備えることを特徴とする。
A tenth invention is an invention according to the first invention, wherein a second wavelength different from the first wavelength is further provided between the first and second optical waveguide substrates. It is characterized by comprising an optical filter layer that reflects light.

【0025】第10の発明によれば、光送受信デバイス
内部には、第1と第2の光導波路基板との間に第1の波
長の光を反射する光フィルタ層を備えているため、さら
に光学的クロストークを防止することができる。
According to the tenth aspect, an optical filter layer for reflecting light of the first wavelength is provided between the first and second optical waveguide substrates inside the optical transmitting / receiving device. Optical crosstalk can be prevented.

【0026】第11の発明は、第1の発明に従属する発
明であって、第1および第2の光導波路は、クラッド層
に取り囲まれていることを特徴とする。
An eleventh invention is an invention according to the first invention, wherein the first and second optical waveguides are surrounded by a cladding layer.

【0027】第11の発明によれば、第1および第2の
光導波路は、クラッド層に取り囲まれているため、第1
および第2の光導波路を伝搬する光の損失を低減した
り、光強度分布や光導波モード分布の不均衡を防止でき
る。
According to the eleventh aspect, since the first and second optical waveguides are surrounded by the cladding layer,
In addition, loss of light propagating through the second optical waveguide can be reduced, and imbalance in light intensity distribution and optical waveguide mode distribution can be prevented.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】(第1の実施形態)図1〜図4
は、本発明の第1の実施形態に係る光送受信デバイスを
示す図である。なお、図1は当該光送受信デバイスの斜
視図、図2は当該光送受信デバイスを各層毎に分解した
斜視図、図3は当該光送受信デバイスの光導波路の各光
軸で切断した側断面図、図4は当該光送受信デバイスを
図1のt方向から見た透視図である。以下、図1〜図4
を参照して、第1の実施形態について説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) FIGS.
FIG. 1 is a diagram illustrating an optical transmission / reception device according to a first embodiment of the present invention. 1 is a perspective view of the optical transmitting and receiving device, FIG. 2 is a perspective view of the optical transmitting and receiving device exploded for each layer, FIG. 3 is a side sectional view of the optical waveguide of the optical transmitting and receiving device cut along each optical axis, FIG. 4 is a perspective view of the optical transmitting / receiving device as viewed from the direction t in FIG. Hereinafter, FIGS. 1 to 4
The first embodiment will be described with reference to FIG.

【0029】図1において、光送受信デバイス1には、
光ファイバ2、受光素子3、および発光素子4が光結合
されている(光結合の詳細については後述する)。ま
た、光送受信デバイス1の内部には、光導波路11およ
び61が形成されている。
In FIG. 1, the optical transmitting / receiving device 1 includes:
The optical fiber 2, the light receiving element 3, and the light emitting element 4 are optically coupled (the details of the optical coupling will be described later). The optical waveguides 11 and 61 are formed inside the optical transmitting and receiving device 1.

【0030】次に、光送受信デバイス1の内部詳細構造
について説明する。図2は、光送受信デバイス1を、説
明を簡単にするために各層毎に分解した斜視図である。
図2において、光送受信デバイス1は、第1アンダーク
ラッド層10、第1アッパークラッド層20、シールド
層30、光フィルタ層40、第2アッパークラッド層5
0、および第2アンダークラッド層60で形成されてい
る。以下、方向については、図2に示すX、Y、Z方向
を用いて説明をする。
Next, the internal detailed structure of the optical transmitting / receiving device 1 will be described. FIG. 2 is an exploded perspective view of the optical transmitting / receiving device 1 for each layer for simplifying the description.
2, the optical transmitting and receiving device 1 includes a first under cladding layer 10, a first upper cladding layer 20, a shield layer 30, an optical filter layer 40, and a second upper cladding layer 5.
0 and the second under cladding layer 60. Hereinafter, the directions will be described using the X, Y, and Z directions shown in FIG.

【0031】第1アンダークラッド層10には、第1ア
ッパークラッド層20と接するように光導波路11が形
成されている。この光導波路11は、第1アンダークラ
ッド層10の相対する側面に端面11aおよび11bが
形成されている。なお、端面11aは第1アンダークラ
ッド層10の側面の中央に設けられ、端面11bは相対
する側面の+Z方向に寄った位置に設けられており、光
導波路11が両端面を滑らかに結ぶように形成されてい
る。また、光導波路11の途中には、波長λ2の光のみ
を反射する光フィルタ12が、光導波路11の端面11
a側から入射した上記光を+Y方向に反射するように形
成されている。
An optical waveguide 11 is formed on the first under cladding layer 10 so as to be in contact with the first upper cladding layer 20. The optical waveguide 11 has end faces 11 a and 11 b formed on opposite side faces of the first under cladding layer 10. The end surface 11a is provided at the center of the side surface of the first under cladding layer 10, and the end surface 11b is provided at a position closer to the opposite side surface in the + Z direction, so that the optical waveguide 11 smoothly connects both end surfaces. Is formed. In the middle of the optical waveguide 11, an optical filter 12 that reflects only light of the wavelength λ2 is provided at an end face 11 of the optical waveguide 11.
The light incident from the a side is formed to be reflected in the + Y direction.

【0032】第1アッパークラッド層20の+Y方向側
の面には、シールド層30が蒸着されている。シールド
層30は、Cu、Cr、Ti、Al等の静電磁界を遮断
する材料で設けられる。また、シールド層30の中央部
には、孔31が形成され、孔31の空間には、第1アッ
パークラッド層20と同じ屈折率の接着剤(図示せず)
が充填される。なお、上記接着剤としては、屈折率の調
整ができるアクリル系紫外線硬化樹脂やエポキシ系紫外
線硬化樹脂等が用いられる。また、第1アンダークラッ
ド層10と第1アッパークラッド層20とは、同じ屈折
率にすることが望ましい。
On the + Y direction side surface of the first upper clad layer 20, a shield layer 30 is deposited. The shield layer 30 is provided with a material that blocks an electrostatic magnetic field, such as Cu, Cr, Ti, or Al. A hole 31 is formed in the center of the shield layer 30, and an adhesive (not shown) having the same refractive index as that of the first upper clad layer 20 is provided in the space of the hole 31.
Is filled. In addition, as the adhesive, an acrylic ultraviolet curable resin or an epoxy ultraviolet curable resin whose refractive index can be adjusted is used. It is desirable that the first under cladding layer 10 and the first upper cladding layer 20 have the same refractive index.

【0033】光フィルタ層40は、発光素子3から出射
される波長λ1の光を反射する多層膜フィルタであり、
上述したシールド層30の+Y方向側に配置される。
The optical filter layer 40 is a multilayer filter that reflects light of wavelength λ1 emitted from the light emitting element 3,
It is arranged on the + Y direction side of the shield layer 30 described above.

【0034】第2アンダークラッド層60には、第2ア
ッパークラッド層50と接するように光導波路61が形
成されている。この光導波路61には、第2アンダーク
ラッド層60の端面11aと同じ+X方向側の側面に端
面61aが形成され、光導波路61は、第2アンダーク
ラッド層60の中央部に形成されている傾斜面62との
間を滑らかに結ぶように形成されている。この傾斜面6
2は、+Y方向に向かう光を全反射し光導波路61に伝
搬させるように設けられている。なお、第2アンダーク
ラッド層60と第2アッパークラッド層50とは、同じ
屈折率にすることが望ましい。
In the second under cladding layer 60, an optical waveguide 61 is formed so as to be in contact with the second upper cladding layer 50. In the optical waveguide 61, an end face 61a is formed on the same side surface on the + X direction side as the end face 11a of the second under cladding layer 60. It is formed so as to smoothly connect with the surface 62. This inclined surface 6
Reference numeral 2 is provided to totally reflect light traveling in the + Y direction and propagate the light to the optical waveguide 61. It is desirable that the second under cladding layer 60 and the second upper cladding layer 50 have the same refractive index.

【0035】前述した、第1アンダークラッド層10と
第1アッパークラッド層20および第2アンダークラッ
ド層60と第2アッパークラッド層50とは、同じ屈折
率の接着剤(図示せず)で接合される。なお、上記接着
剤としては、屈折率の調整ができるアクリル系紫外線硬
化樹脂やエポキシ系紫外線硬化樹脂等が用いられる。ま
た、シールド層30と光フィルタ層40および光フィル
タ層40と第2アッパークラッド層50とは、適当な接
着剤(図示せず)で接合される。なお、第1アッパーク
ラッド層20とシールド層30とも、それぞれ別工程で
作成し、適当な接着剤で接合してもかまわない。また、
第1アンダークラッド層10と第1アッパークラッド層
20および第2アンダークラッド層60と第2アッパー
クラッド層50とは、堆積法により同時成型してもかま
わない。
The first under cladding layer 10 and the first upper cladding layer 20 and the second under cladding layer 60 and the second upper cladding layer 50 are joined by an adhesive (not shown) having the same refractive index. You. In addition, as the adhesive, an acrylic ultraviolet curable resin or an epoxy ultraviolet curable resin whose refractive index can be adjusted is used. Further, the shield layer 30 and the optical filter layer 40, and the optical filter layer 40 and the second upper clad layer 50 are joined with an appropriate adhesive (not shown). Note that the first upper clad layer 20 and the shield layer 30 may be formed in separate steps, respectively, and joined with an appropriate adhesive. Also,
The first under cladding layer 10 and the first upper cladding layer 20 and the second under cladding layer 60 and the second upper cladding layer 50 may be simultaneously formed by a deposition method.

【0036】次に、光送受信デバイス1と光ファイバ
2、発光素子3、受光素子4との接続について説明す
る。図3において、光ファイバ2は、光導波路11と端
面11aで接合され、光結合している。また、発光素子
3は、光導波路11と端面11bで接合され、光結合し
ている。なお、第1アッパークラッド層20およびシー
ルド層30は、発光素子3への電気的および光学的クロ
ストークを低減させるため、発光素子3の+Y方向側面
を覆うように第1アンダークラッド層10より大きく作
成されている。また、受光素子4は、光導波路61と端
面61aで接合され、光結合している。なお、第2アッ
パークラッド層50、光フィルタ層40およびシールド
層30は、受光素子4への電気的および光学的クロスト
ークを低減させるため、受光素子4の−Y方向側面を覆
うように第2アンダークラッド層60より大きく作成さ
れている。なお、光ファイバ2と光導波路11との光軸
調整で、光ファイバ2と第1アッパークラッド層20と
が干渉する場合は、第1アッパークラッド層20を凹型
形状にすることにより干渉を防止してもかまわない。
Next, connection between the optical transmitting / receiving device 1 and the optical fiber 2, the light emitting element 3, and the light receiving element 4 will be described. In FIG. 3, the optical fiber 2 is joined to the optical waveguide 11 at the end face 11a and optically coupled. The light emitting element 3 is joined to the optical waveguide 11 at the end face 11b and optically coupled. The first upper cladding layer 20 and the shield layer 30 are larger than the first under cladding layer 10 so as to cover the side surface in the + Y direction of the light emitting element 3 in order to reduce electrical and optical crosstalk to the light emitting element 3. Have been created. The light receiving element 4 is joined to the optical waveguide 61 at the end face 61a and optically coupled. Note that the second upper cladding layer 50, the optical filter layer 40, and the shield layer 30 cover the side surface of the light receiving element 4 in the −Y direction in order to reduce electrical and optical crosstalk to the light receiving element 4. It is made larger than the under cladding layer 60. When the optical fiber 2 and the first upper cladding layer 20 interfere with each other in the optical axis adjustment between the optical fiber 2 and the optical waveguide 11, the interference is prevented by forming the first upper cladding layer 20 into a concave shape. It doesn't matter.

【0037】次に、前述した光フィルタ12、孔31お
よび傾斜面62の位置について、図3および図4を用い
て説明する。なお、図4(a)は、説明を簡単にするた
めに、シールド層30、孔31、光導波路11および6
1、光フィルタ12、傾斜面62、光ファイバ2、発光
素子3、受光素子4のみを図1のt方向から見た透視図
で示し、図4(b)は、図4(a)のA部を拡大した図
である。図3および図4において、前述したように、光
フィルタ12は、光導波路11の端面11a側から伝搬
する波長λ2の光を+Y方向に反射させる。孔31は、
上記光が通る光路より大きく、上記光とシールド層30
とが干渉しないように設けられている。また、前述した
ように、傾斜面62は、上記光を反射させ、光導波路6
1に伝搬させるように設けられている。
Next, the positions of the optical filter 12, the hole 31, and the inclined surface 62 will be described with reference to FIGS. FIG. 4A shows the shield layer 30, the hole 31, the optical waveguides 11 and 6, for the sake of simplicity.
1, only the optical filter 12, the inclined surface 62, the optical fiber 2, the light emitting element 3, and the light receiving element 4 are shown in a perspective view as viewed from the direction t in FIG. 1, and FIG. It is the figure which expanded the part. 3 and 4, as described above, the optical filter 12 reflects the light of the wavelength λ2 propagating from the end face 11a side of the optical waveguide 11 in the + Y direction. Hole 31 is
The light path is larger than the light path through which the light passes, and
Are provided so that they do not interfere with each other. In addition, as described above, the inclined surface 62 reflects the light, and
1 is provided.

【0038】次に、当該光送受信デバイス1における光
の伝搬について説明する。図3において、発光素子3か
ら出射される波長λ1の光は、端面11bから光導波路
11に入射する。その後、波長λ1の光は、光導波路1
1を伝搬し光フィルタ12に入射する。この光フィルタ
12は、波長λ2の光を反射させるので、波長λ1の光
は、光フィルタ12を通過し光導波路11を伝搬した
後、端面11aに達する。そして、波長λ1の光は、光
ファイバ2に出射され伝搬していく。
Next, propagation of light in the optical transmitting / receiving device 1 will be described. In FIG. 3, light of wavelength λ1 emitted from the light emitting element 3 enters the optical waveguide 11 from the end face 11b. Thereafter, the light of wavelength λ1 is
1 is transmitted to the optical filter 12. Since the optical filter 12 reflects the light having the wavelength λ2, the light having the wavelength λ1 passes through the optical filter 12, propagates through the optical waveguide 11, and reaches the end face 11a. Then, the light having the wavelength λ1 is emitted to the optical fiber 2 and propagates.

【0039】一方、光ファイバ2を伝搬してきた波長λ
2の光が、光導波路11の端面11aから入射する。波
長λ2の光は、光導波路11を伝搬し光フィルタ12に
入射する。この光フィルタ12は、波長λ2の光を反射
させるので、波長λ2の光は+Y方向に反射する。反射
した波長λ2の光は、第1アッパークラッド層20とシ
ールド層30の孔31を通過した後、光フィルタ層40
に入射する。この光フィルタ層40は、波長λ1の光を
反射するので、波長λ2の光は光フィルタ層40を通過
する。その後、波長λ2の光は、第2アッパークラッド
層を通過し光導波路61の傾斜面62に入射する。前述
したように傾斜面62は、+Y方向に向かう光を全反射
し光導波路61に伝搬させるように設けられている。し
たがって、波長λ2の光は傾斜面62で全反射し、光導
波路61を伝搬する。その後、波長λ2の光は、受光素
子4に入射する。
On the other hand, the wavelength λ propagating through the optical fiber 2
Light 2 enters from the end face 11 a of the optical waveguide 11. The light having the wavelength λ2 propagates through the optical waveguide 11 and enters the optical filter 12. Since the optical filter 12 reflects the light having the wavelength λ2, the light having the wavelength λ2 is reflected in the + Y direction. The reflected light having the wavelength λ2 passes through the holes 31 of the first upper cladding layer 20 and the shield layer 30, and then passes through the optical filter layer 40.
Incident on. Since the optical filter layer 40 reflects the light having the wavelength λ1, the light having the wavelength λ2 passes through the optical filter layer 40. Thereafter, the light having the wavelength λ2 passes through the second upper cladding layer and enters the inclined surface 62 of the optical waveguide 61. As described above, the inclined surface 62 is provided so that the light traveling in the + Y direction is totally reflected and propagated to the optical waveguide 61. Therefore, the light having the wavelength λ2 is totally reflected by the inclined surface 62 and propagates through the optical waveguide 61. After that, the light having the wavelength λ2 enters the light receiving element 4.

【0040】このようにして、光送受信デバイス1は、
波長λ1の光を光ファイバ2に出射し、光ファイバ2か
ら波長λ2の光を入射し受光することができ、光双方向
伝送のデバイスとして実現できる。また、発光素子3と
受光素子4とは、光導波路11および61の形状を変更
することにより、配置場所を自由に設定することができ
るため、デバイス全体の小型化が可能である。また、結
果的に発光素子3と受光素子4とは光送受信デバイス1
の相反する側面に、かつ距離が最も長い場所に配置する
ことができるので、電気的および光学的クロストークを
低減することができる。また、光送受信デバイス1は、
波長λ1の光を反射する光フィルタ層40を備えてお
り、発光素子3から出射される光が光送受信デバイス1
内部で受光素子4に洩れることを防止することができる
ため、さらに光学的クロストークを低減することができ
る。また、光送受信デバイス1の内部には、発光素子3
と受光素子4との間にシールド層30を備えているた
め、さらに電気的クロストークを防止することができ
る。
As described above, the optical transmitting / receiving device 1
The light having the wavelength λ1 can be emitted to the optical fiber 2, and the light having the wavelength λ2 can be incident and received from the optical fiber 2, thereby realizing a device for optical bidirectional transmission. Further, since the light emitting element 3 and the light receiving element 4 can be arranged freely by changing the shapes of the optical waveguides 11 and 61, the size of the entire device can be reduced. As a result, the light emitting element 3 and the light receiving element 4 are
Can be arranged on the opposite side and at the place where the distance is the longest, so that electrical and optical crosstalk can be reduced. In addition, the optical transmitting and receiving device 1
An optical filter layer for reflecting light having a wavelength of λ1;
Since leakage to the light receiving element 4 inside can be prevented, optical crosstalk can be further reduced. Further, inside the optical transmitting / receiving device 1, a light emitting element 3 is provided.
Since the shield layer 30 is provided between the light receiving element 4 and the light receiving element 4, electric crosstalk can be further prevented.

【0041】なお、本実施形態では、第1アンダークラ
ッド層10に発光素子3を配置し、第2アンダークラッ
ド層60に受光素子4を配置したが、光フィルタ12お
よび光フィルタ層40の波長特性を変更し、第1アンダ
ークラッド層10に受光素子4を、第2アンダークラッ
ド層60に発光素子3を配置してもかまわない。また、
本実施形態では、波長λ1の光を出射し、波長λ2の光
を入射するデバイスを説明した。しかし、光導波路61
を伝搬する予め定められた波長の光を+Y方向に反射す
る光フィルタを光導波路61に配置し、第2アンダーク
ラッド層60の+Y方向側に、前述したシールド層3
0、光フィルタ層40、第2アンダークラッド層60と
同様の構造の層を、さらに(N−1)段積み重ねること
により、N波長の分波、あるいは合波に対応可能な光送
受信デバイスを実現できることは言うまでもない。
In the present embodiment, the light emitting element 3 is disposed on the first under cladding layer 10 and the light receiving element 4 is disposed on the second under cladding layer 60. However, the wavelength characteristics of the optical filter 12 and the optical filter layer 40 are different. May be changed, and the light receiving element 4 may be arranged on the first under cladding layer 10 and the light emitting element 3 may be arranged on the second under cladding layer 60. Also,
In the present embodiment, a device that emits light of wavelength λ1 and receives light of wavelength λ2 has been described. However, the optical waveguide 61
An optical filter that reflects light of a predetermined wavelength that propagates through the optical waveguide 61 in the + Y direction is disposed in the optical waveguide 61, and the above-described shield layer 3 is disposed on the + Y direction side of the second under cladding layer 60.
0, the optical filter layer 40, and the layer having the same structure as the second under-cladding layer 60 are further stacked (N-1) to realize an optical transmitting / receiving device capable of coping with demultiplexing or multiplexing of N wavelengths. It goes without saying that you can do it.

【0042】(第2の実施形態)次に、前述で説明した
第1の実施形態に係る光送受信デバイスの構成部品を少
なくした実施形態として、第2の実施形態を説明する。
図5〜図8は、本発明の第2の実施形態に係る光送受信
デバイスを示す図である。なお、図5は当該光送受信デ
バイスの斜視図、図6は当該光送受信デバイスを中央部
の層で開口した斜視図、図7は当該光送受信デバイスの
光導波路の各光軸で切断した側断面図、図8は当該光送
受信デバイスを図5のu方向から見た透視図である。以
下、図5〜図8を参照して、第2の実施形態について説
明する。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment will be described as an embodiment in which the components of the optical transmitting and receiving device according to the first embodiment described above are reduced.
FIGS. 5 to 8 are views showing an optical transmitting and receiving device according to the second embodiment of the present invention. 5 is a perspective view of the optical transmitting and receiving device, FIG. 6 is a perspective view of the optical transmitting and receiving device opened in a central layer, and FIG. 7 is a side cross section of the optical waveguide of the optical transmitting and receiving device cut along each optical axis. FIG. 8 and FIG. 8 are perspective views of the optical transmitting and receiving device as viewed from the u direction in FIG. Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to FIGS.

【0043】図5において、光送受信デバイス5には、
光ファイバ2、受光素子3、および発光素子4が光結合
されている(光結合の詳細については後述する)。ま
た、光送受信デバイス5の内部には、光導波路11およ
び61が形成されている。
In FIG. 5, the optical transmitting / receiving device 5 includes:
The optical fiber 2, the light receiving element 3, and the light emitting element 4 are optically coupled (the details of the optical coupling will be described later). Optical waveguides 11 and 61 are formed inside the optical transmitting / receiving device 5.

【0044】次に、光送受信デバイス1の内部詳細構造
について説明する。図6は、光送受信デバイス5を、説
明を簡単にするために当該光送受信デバイスを中央部の
層で開口した斜視図である。図6において、光送受信デ
バイス5は、第1アンダークラッド層10、シールド層
35および36、および第2アンダークラッド層60で
形成されている。以下、方向については、図6に示す
X、Y、Z方向を用いて説明をする。
Next, the internal detailed structure of the optical transmitting / receiving device 1 will be described. FIG. 6 is a perspective view of the optical transmitting and receiving device 5 in which the optical transmitting and receiving device is opened in a central layer for the sake of simplicity. In FIG. 6, the optical transmitting / receiving device 5 includes a first under cladding layer 10, shield layers 35 and 36, and a second under cladding layer 60. Hereinafter, the directions will be described using the X, Y, and Z directions shown in FIG.

【0045】第1アンダークラッド層10には、+Y方
向の上面付近に光導波路11が形成されている。この光
導波路11は、第1アンダークラッド層10の相対する
側面に端面11aおよび11bが形成されている。な
お、端面11aは第1アンダークラッド層10の側面の
中央に設けられ、端面11bは相対する側面の+Z方向
に寄った位置に設けられており、光導波路11が両端面
を滑らかに結ぶように形成されている。また、光導波路
11の途中には、波長λ2の光のみを反射する光フィル
タ12が、光導波路11の端面11a側から入射した上
記光を+Y方向に反射するように形成されている。
The first under cladding layer 10 has an optical waveguide 11 formed near the upper surface in the + Y direction. The optical waveguide 11 has end faces 11 a and 11 b formed on opposite side faces of the first under cladding layer 10. The end face 11a is provided at the center of the side face of the first under clad layer 10, and the end face 11b is provided at a position closer to the opposite side face in the + Z direction so that the optical waveguide 11 smoothly connects both end faces. Is formed. In the middle of the optical waveguide 11, an optical filter 12 that reflects only the light of the wavelength λ2 is formed so as to reflect the light incident from the end face 11a side of the optical waveguide 11 in the + Y direction.

【0046】第1アンダークラッド層10の+Y方向側
の面には、シールド層35が蒸着されている。シールド
層35は、Cu、Cr、Ti、Al等の静電磁界を遮断
する材料で設けられ、光導波路11の上面には形成され
ていない。これは、公知のパターニングを用いて基板を
作成することにより、簡単にシールド層35を形成する
ことができる。なお、光導波路11の上面に凹部がある
場合は、その空間に第1アンダークラッド層10と同じ
屈折率の接着剤(図示せず)で充填される。また、上記
接着剤としては、屈折率の調整ができるアクリル系紫外
線硬化樹脂やエポキシ系紫外線硬化樹脂等が用いられ
る。
The shield layer 35 is deposited on the surface of the first under cladding layer 10 on the + Y direction side. The shield layer 35 is provided with a material that blocks an electrostatic magnetic field such as Cu, Cr, Ti, or Al, and is not formed on the upper surface of the optical waveguide 11. In this case, the shield layer 35 can be easily formed by forming a substrate using known patterning. If there is a concave portion on the upper surface of the optical waveguide 11, the space is filled with an adhesive (not shown) having the same refractive index as the first under cladding layer 10. Further, as the adhesive, an acrylic ultraviolet curable resin or an epoxy ultraviolet curable resin whose refractive index can be adjusted is used.

【0047】第2アンダークラッド層60には、−Y方
向の下面付近に光導波路61が形成されている。この光
導波路61には、第2アンダークラッド層60の端面1
1aと同じ+X方向側の側面に端面61aが形成され、
光導波路61は、第2アンダークラッド層60の中央部
に形成されている傾斜面62との間を滑らかに結ぶよう
に形成されている。この傾斜面62は、+Y方向に向か
う光を全反射し光導波路61に伝搬させるように設けら
れている。
In the second under cladding layer 60, an optical waveguide 61 is formed near the lower surface in the -Y direction. The optical waveguide 61 has an end face 1 of the second under cladding layer 60.
An end face 61a is formed on the same side surface on the + X direction side as 1a,
The optical waveguide 61 is formed so as to smoothly connect with the inclined surface 62 formed at the center of the second under cladding layer 60. The inclined surface 62 is provided so that the light traveling in the + Y direction is totally reflected and propagated to the optical waveguide 61.

【0048】第2アンダークラッド層60の−Y方向側
の面には、シールド層36が蒸着されている。シールド
層36は、Cu、Cr、Ti、Al等の電気的なシール
ド効果のある材料で設けられ、光導波路61の下面には
形成されていない。これは、公知のパターニングを用い
て基板を作成することにより、簡単にシールド層36を
形成することができる。なお、光導波路61の下面に凹
部がある場合は、その空間に第2アンダークラッド層6
0と同じ屈折率の接着剤(図示せず)で充填される。ま
た、上記接着剤としては、屈折率の調整ができるアクリ
ル系紫外線硬化樹脂やエポキシ系紫外線硬化樹脂等が用
いられる。
The shield layer 36 is deposited on the surface on the −Y direction side of the second under cladding layer 60. The shield layer 36 is provided with a material having an electric shielding effect such as Cu, Cr, Ti, and Al, and is not formed on the lower surface of the optical waveguide 61. In this case, the shield layer 36 can be easily formed by forming a substrate using known patterning. When there is a concave portion on the lower surface of the optical waveguide 61, the second under-cladding layer 6 is formed in that space.
Filled with an adhesive (not shown) having the same refractive index as 0. Further, as the adhesive, an acrylic ultraviolet curable resin or an epoxy ultraviolet curable resin whose refractive index can be adjusted is used.

【0049】前述した、シールド層35と36とは、第
1あるいは第2アンダークラッド層10あるいは60と
同じ屈折率の接着剤(図示せず)で接合される。なお、
上記接着剤としては、屈折率の調整ができるアクリル系
紫外線硬化樹脂やエポキシ系紫外線硬化樹脂等が用いら
れる。なお、第1アンダークラッド層10とシールド層
35および第2アンダークラッド層60とシールド層3
6とも、それぞれ別工程で作成し、適当な接着剤で接合
してもかまわない。
The above-mentioned shield layers 35 and 36 are joined with an adhesive (not shown) having the same refractive index as the first or second under cladding layer 10 or 60. In addition,
As the adhesive, an acrylic UV curable resin or an epoxy UV curable resin whose refractive index can be adjusted is used. The first under-cladding layer 10 and the shield layer 35 and the second under-cladding layer 60 and the shield layer 3
6 may be prepared in separate steps and joined with an appropriate adhesive.

【0050】次に、光送受信デバイス5と光ファイバ
2、発光素子3、受光素子4との接続について説明す
る。図7において、光ファイバ2は、光導波路11と端
面11aで接合され光結合している。また、発光素子3
は、光導波路11と端面11bで接合され光結合してい
る。また、受光素子4は、光導波路61と端面61aで
接合され光結合している。
Next, the connection between the optical transmitting / receiving device 5 and the optical fiber 2, the light emitting element 3, and the light receiving element 4 will be described. In FIG. 7, the optical fiber 2 is optically coupled to the optical waveguide 11 at the end face 11a. Light emitting element 3
Is optically coupled to the optical waveguide 11 at the end face 11b. The light receiving element 4 is joined to the optical waveguide 61 at the end face 61a and optically coupled.

【0051】次に、前述した光フィルタ12、シールド
層35および36、および傾斜面62の位置について図
7および図8を用いて説明する。なお、図8(a)は、
説明を簡単にするために、シールド層35および36、
光導波路11および61、光フィルタ12、傾斜面6
2、光ファイバ2、発光素子3、受光素子4のみを図5
のu方向から見た透視図で示し、図8(b)は、図8
(a)のB部を拡大した図である。図7および図8にお
いて、前述したように、光フィルタ12は、光導波路1
1の端面11a側から伝搬する波長λ2の光を+Y方向
に反射させる。また、前述したようにシールド層35
は、光導波路11の+Y方向側の面には蒸着しておら
ず、シールド層36は、光導波路61の−Y方向側の面
には蒸着していないため、光導波路11と61とが重な
る部分にはシールド層35および36が存在しない。ま
た、前述したように、傾斜面62は、上記光を反射さ
せ、光導波路61に伝搬させるように設けられている。
Next, the positions of the optical filter 12, the shield layers 35 and 36, and the inclined surface 62 will be described with reference to FIGS. In addition, FIG.
For ease of explanation, shield layers 35 and 36,
Optical waveguides 11 and 61, optical filter 12, inclined surface 6
2, only the optical fiber 2, the light emitting element 3, and the light receiving element 4 are shown in FIG.
8 (b) is a perspective view seen from the u direction of FIG.
It is the figure which expanded the B section of (a). 7 and 8, as described above, the optical filter 12 includes the optical waveguide 1.
The light of wavelength λ2 propagating from the end surface 11a side of the first X-ray 1 is reflected in the + Y direction. Also, as described above, the shield layer 35
Are not deposited on the surface of the optical waveguide 11 on the + Y direction side, and the shield layer 36 is not deposited on the surface of the optical waveguide 61 on the −Y direction side, so that the optical waveguides 11 and 61 overlap. There are no shield layers 35 and 36 in the part. Further, as described above, the inclined surface 62 is provided to reflect the light and propagate the light to the optical waveguide 61.

【0052】次に、当該光送受信デバイス5における光
の伝搬について説明する。図7において、発光素子3か
ら出射される波長λ1の光は、端面11bから光導波路
11に入射する。その後、波長λ1の光は、光導波路1
1を伝搬し光フィルタ12に入射する。この光フィルタ
12は、波長λ2の光を反射させるので、波長λ1の光
は、光フィルタ12を通過し光導波路11を伝搬した
後、端面11aに達する。そして、波長λ1の光は、光
ファイバ2に出射され伝搬していく。
Next, propagation of light in the optical transmitting / receiving device 5 will be described. In FIG. 7, light of wavelength λ1 emitted from the light emitting element 3 enters the optical waveguide 11 from the end face 11b. Thereafter, the light of wavelength λ1 is
1 is transmitted to the optical filter 12. Since the optical filter 12 reflects the light having the wavelength λ2, the light having the wavelength λ1 passes through the optical filter 12, propagates through the optical waveguide 11, and reaches the end face 11a. Then, the light having the wavelength λ1 is emitted to the optical fiber 2 and propagates.

【0053】一方、光ファイバ2を伝搬してきた波長λ
2の光が、光導波路11の端面11aから入射する。波
長λ2の光は、光導波路11を伝搬し光フィルタ12に
入射する。この光フィルタ12は、波長λ2の光を反射
させるので、波長λ2の光は+Y方向に反射する。反射
した波長λ2の光は、シールド層35および36が存在
しない部分から光導波路61に入射する。その際、波長
λ2の光は、第1あるいは第2アンダークラッド層10
あるいは60と同じ屈折率の接着剤(図示せず)で充填
された空間を通過、あるいは、直接光導波路61に入射
する。そして、波長λ2の光は、光導波路61の傾斜面
62に入射する。前述したように傾斜面62は、+Y方
向に向かう光を全反射し光導波路61に伝搬させるよう
に設けられている。したがって、波長λ2の光は傾斜面
62で全反射し、光導波路61を伝搬する。その後、波
長λ2の光は、受光素子4に入射する。
On the other hand, the wavelength λ propagating through the optical fiber 2
Light 2 enters from the end face 11 a of the optical waveguide 11. The light having the wavelength λ2 propagates through the optical waveguide 11 and enters the optical filter 12. Since the optical filter 12 reflects the light having the wavelength λ2, the light having the wavelength λ2 is reflected in the + Y direction. The reflected light of the wavelength λ2 enters the optical waveguide 61 from a portion where the shield layers 35 and 36 do not exist. At this time, the light having the wavelength λ2 is transmitted to the first or second under cladding layer 10.
Alternatively, it passes through a space filled with an adhesive (not shown) having the same refractive index as 60, or directly enters the optical waveguide 61. Then, the light having the wavelength λ2 is incident on the inclined surface 62 of the optical waveguide 61. As described above, the inclined surface 62 is provided so that the light traveling in the + Y direction is totally reflected and propagated to the optical waveguide 61. Therefore, the light having the wavelength λ2 is totally reflected by the inclined surface 62 and propagates through the optical waveguide 61. After that, the light having the wavelength λ2 enters the light receiving element 4.

【0054】このようにして、光送受信デバイス5は、
波長λ1の光を光ファイバ2に出射し、光ファイバ2か
ら波長λ2の光を入射し受光することができ、光双方向
伝送のデバイスとして実現できる。また、発光素子3と
受光素子4とは、光導波路11および61の形状を変更
することにより、配置場所を自由に設定することができ
るため、デバイス全体の小型化が可能である。また、結
果的に発光素子3と受光素子4とは光送受信デバイス5
の相反する側面に、かつ距離が最も長い場所に配置する
ことができるので、電気的および光学的クロストークを
低減することができる。また、光送受信デバイス1の内
部には、発光素子3と受光素子4との間にシールド層3
5および36を備えているため、さらに電気的クロスト
ークを防止することができる。
Thus, the optical transmitting / receiving device 5
The light having the wavelength λ1 can be emitted to the optical fiber 2, and the light having the wavelength λ2 can be incident and received from the optical fiber 2, thereby realizing a device for optical bidirectional transmission. Further, since the light emitting element 3 and the light receiving element 4 can be arranged freely by changing the shapes of the optical waveguides 11 and 61, the size of the entire device can be reduced. As a result, the light emitting element 3 and the light receiving element 4 are
Can be arranged on the opposite side and at the place where the distance is the longest, so that electrical and optical crosstalk can be reduced. Further, inside the optical transmitting and receiving device 1, a shield layer 3 is interposed between the light emitting element 3 and the light receiving element 4.
5 and 36, electric crosstalk can be further prevented.

【0055】なお、光送受信デバイス5は、前述した第
1の実施形態と比較すると、上記デバイス内部に光フィ
ルタ層を備えていないため光学的クロストークに対する
改善効果は劣る。しかし、このような効果を期待しない
場合は、光送受信デバイス5は、第1の実施形態と比較
すると部品点数が少なく、シールド層の作成も容易であ
るため、非常に安価な光送受信デバイスとして実現する
ことができる。
Note that the optical transmitting / receiving device 5 does not have an optical filter layer inside the device as compared with the above-described first embodiment, so that the effect of improving optical crosstalk is inferior. However, when such an effect is not expected, the optical transmitting and receiving device 5 is realized as a very inexpensive optical transmitting and receiving device because the number of components is smaller and the shield layer can be easily formed as compared with the first embodiment. can do.

【0056】なお、本実施形態では、第1アンダークラ
ッド層10に発光素子3を配置し、第2アンダークラッ
ド層60に受光素子4を配置したが、光フィルタ12の
波長特性を変更し、第1アンダークラッド層10に受光
素子4を、第2アンダークラッド層60に発光素子3を
配置してもかまわない。また、本実施形態では、波長λ
1の光を出射し、波長λ2の光を入射するデバイスを説
明した。しかし、光導波路61を伝搬する予め定められ
た波長の光を+Y方向に反射する光フィルタを光導波路
61に配置し、第2アンダークラッド層60の+Y方向
側に、前述したシールド層35および36と第2アンダ
ークラッド層60と同様の構造の層を、さらに(N−
1)段積み重ねることにより、N波長の分波、あるいは
合波に対応可能な光送受信デバイスを実現できることは
言うまでもない。
In the present embodiment, the light emitting element 3 is disposed on the first under cladding layer 10 and the light receiving element 4 is disposed on the second under cladding layer 60. The light receiving element 4 may be arranged on the first under cladding layer 10 and the light emitting element 3 may be arranged on the second under cladding layer 60. In the present embodiment, the wavelength λ
The device that emits one light and enters the light of wavelength λ2 has been described. However, an optical filter that reflects light of a predetermined wavelength propagating through the optical waveguide 61 in the + Y direction is arranged in the optical waveguide 61, and the above-mentioned shield layers 35 and 36 are provided on the + Y direction side of the second under cladding layer 60. And a layer having the same structure as the second under cladding layer 60,
1) It is needless to say that an optical transmitting and receiving device that can cope with demultiplexing or multiplexing of N wavelengths can be realized by stacking in stages.

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

【図1】本発明の第1の実施形態に係る光送受信デバイ
スの斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of an optical transmitting and receiving device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施形態に係る光送受信デバイ
スを各層毎に分解した斜視図である。
FIG. 2 is an exploded perspective view of the optical transmitting and receiving device according to the first embodiment of the present invention for each layer.

【図3】本発明の第1の実施形態に係る光送受信デバイ
スの光導波路の各光軸で切断した側断面図である。
FIG. 3 is a side sectional view cut along each optical axis of an optical waveguide of the optical transmitting and receiving device according to the first embodiment of the present invention.

【図4】図1をt方向から見た透視図である。FIG. 4 is a perspective view of FIG. 1 viewed from a direction t.

【図5】本発明の第2の実施形態に係る光送受信デバイ
スの斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view of an optical transmitting and receiving device according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2の実施形態に係る光送受信デバイ
スを中央部の層で開口した斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view of an optical transmitting and receiving device according to a second embodiment of the present invention, which is opened at a central layer.

【図7】本発明の第2の実施形態に係る光送受信デバイ
スの光導波路の各光軸で切断した側断面図である。
FIG. 7 is a side sectional view cut along each optical axis of an optical waveguide of an optical transmitting and receiving device according to a second embodiment of the present invention.

【図8】図5をu方向から見た透視図である。FIG. 8 is a perspective view of FIG. 5 viewed from the u direction.

【図9】従来の特開平5−100132号公報で開示さ
れた波長多重送受信デバイスを簡略化した要部の平面図
である。
FIG. 9 is a plan view of a main part of a simplified wavelength multiplex transmission / reception device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-100132.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、5…光送受信デバイス 2…光ファイバ 3…発光素子 4…受光素子 10…第1アンダークラッド層 11、61…光導波路 12…光フィルタ 20…第1アッパークラッド層 30、35、36…シールド層 31…孔 40…光フィルタ層 50…第2アッパークラッド層 60…第2アンダークラッド層 62…傾斜面 1, 5: Optical transmitting and receiving device 2: Optical fiber 3: Light emitting element 4: Light receiving element 10: First under cladding layer 11, 61 ... Optical waveguide 12: Optical filter 20: First upper cladding layer 30, 35, 36 ... Shield Layer 31 Hole 40 Optical filter layer 50 Second upper clad layer 60 Second under clad layer 62 Slope

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 33/00 H01L 31/02 C Fターム(参考) 2H037 AA01 BA02 BA11 BA24 CA00 CA37 DA40 2H047 KA03 KA12 KB08 LA09 MA05 MA07 RA08 TA01 TA23 TA43 5F041 AA47 DA57 EE08 FF14 5F088 BA03 BA15 BA16 EA11 JA03 JA11 JA13 JA14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 33/00 H01L 31/02 CF term (Reference) 2H037 AA01 BA02 BA11 BA24 CA00 CA37 DA40 2H047 KA03 KA12 KB08 LA09 MA05 MA07 RA08 TA01 TA23 TA43 5F041 AA47 DA57 EE08 FF14 5F088 BA03 BA15 BA16 EA11 JA03 JA11 JA13 JA14

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の波長の光を光伝搬媒体から送受信
するデバイスであって、 第1の光導波路基板と、 前記第1の光導波路基板の上面付近に形成され、かつ前
記光伝搬媒体と光結合される第1の光導波路と、 前記第1の光導波路の途中に設けられ、かつ第1の波長
を有する光を反射する光フィルタと、 前記第1の光導波路基板の上面に接合される第2の光導
波路基板と、 前記第2の光導波路基板の下面付近に形成され、かつそ
の端部に全反射面を有する第2の光導波路とを備え、 前記光フィルタと前記全反射面との相互の位置関係は、
前記光伝搬媒体から前記第1の光導波路内を伝搬して前
記光フィルタで反射された光の少なくとも一部が、前記
全反射面と交差し前記第2の光導波路を伝搬するような
位置関係に調整されていることを特徴とする、光送受信
デバイス。
1. A device for transmitting and receiving light of a plurality of wavelengths from an optical propagation medium, comprising: a first optical waveguide substrate; a first optical waveguide substrate formed near an upper surface of the first optical waveguide substrate; A first optical waveguide to be optically coupled, an optical filter provided in the middle of the first optical waveguide and reflecting light having a first wavelength, and joined to an upper surface of the first optical waveguide substrate A second optical waveguide substrate, and a second optical waveguide formed near a lower surface of the second optical waveguide substrate and having a total reflection surface at an end thereof, wherein the optical filter and the total reflection surface are provided. The mutual positional relationship with
A positional relationship such that at least a portion of light that propagates through the first optical waveguide from the light propagation medium and is reflected by the optical filter intersects the total reflection surface and propagates through the second optical waveguide. An optical transmitting and receiving device, characterized in that it is adjusted to:
【請求項2】 前記第1の波長を有する光が、前記光伝
搬媒体から入射し、 前記第1の波長とは異なった第2の波長を有する光が、
前記光伝搬媒体へ出射することを特徴とする、請求項1
に記載の光送受信デバイス。
2. The light having the first wavelength is incident from the light propagation medium, and the light having a second wavelength different from the first wavelength is:
The light is emitted to the light propagation medium.
An optical transmitting / receiving device according to claim 1.
【請求項3】 前記第1の光導波路と光結合される発光
素子と、 前記第2の光導波路と光結合される受光素子とを備え、 前記第1と第2の光導波路基板とは、直方体形状であ
り、 前記発光素子と前記受光素子とは、接合された前記第1
と第2の光導波路基板との相対する側面に対角の位置関
係に配置されることを特徴とする、請求項2に記載の光
送受信デバイス。
3. A light emitting device optically coupled to the first optical waveguide, and a light receiving device optically coupled to the second optical waveguide, wherein the first and second optical waveguide substrates are: The light-emitting element and the light-receiving element have a rectangular parallelepiped shape.
The optical transmission / reception device according to claim 2, wherein the optical transmission / reception device is arranged in a diagonal positional relationship on opposite side surfaces of the first and second optical waveguide substrates.
【請求項4】 前記第1の波長を有する光が、前記光伝
搬媒体へ出射し、 前記第1の波長とは異なった第2の波長を有する光が、
前記光伝搬媒体から入射することを特徴とする、請求項
1に記載の光送受信デバイス。
4. The light having the first wavelength is emitted to the light propagation medium, and the light having a second wavelength different from the first wavelength is:
The optical transmitting / receiving device according to claim 1, wherein the light is transmitted from the light propagation medium.
【請求項5】 前記第1の光導波路と光結合される受光
素子と、 前記第2の光導波路と光結合される発光素子とを備え、 前記第1と第2の光導波路基板とは、直方体形状であ
り、 前記発光素子と前記受光素子とは、接合された前記第1
と第2の光導波路基板との相対する側面に対角の位置関
係に配置されることを特徴とする、請求項4に記載の光
送受信デバイス。
5. A light receiving element optically coupled to the first optical waveguide, and a light emitting element optically coupled to the second optical waveguide, wherein the first and second optical waveguide substrates are: The light-emitting element and the light-receiving element have a rectangular parallelepiped shape.
The optical transmission / reception device according to claim 4, wherein the optical transmission / reception device is arranged in a diagonal positional relationship on opposite side surfaces of the optical waveguide substrate and the second optical waveguide substrate.
【請求項6】 前記第1と第2の光導波路基板との間に
は、さらに静電磁界を遮断するシールド層を備えること
を特徴とする、請求項1に記載の光送受信デバイス。
6. The optical transmitting and receiving device according to claim 1, further comprising a shield layer between the first and second optical waveguide substrates for blocking an electrostatic magnetic field.
【請求項7】 前記シールド層は、少なくとも前記第1
と第2の光導波路との間を伝搬する光が通過する部位
に、孔が形成されることを特徴とする、請求項6に記載
の光送受信デバイス。
7. The method according to claim 7, wherein the shield layer includes at least the first
The optical transmitting / receiving device according to claim 6, wherein a hole is formed at a portion where light propagating between the first optical waveguide and the second optical waveguide passes.
【請求項8】 前記シールド層は、前記第1と第2の光
導波路との交差面を除いた部位に形成されることを特徴
とする、請求項6に記載の光送受信デバイス。
8. The optical transmitting and receiving device according to claim 6, wherein the shield layer is formed at a portion other than an intersection plane between the first and second optical waveguides.
【請求項9】 前記シールド層は、 前記第1の光導波路基板の上面に、かつ前記第1の光導
波路の上面を除いた部位に形成される第1のシールド層
と、 前記第2の光導波路基板の下面に、かつ前記第2の光導
波路の下面を除いた部位に形成される第2のシールド層
とで構成されることを特徴とする、請求項8に記載の光
送受信デバイス。
9. A first shield layer formed on an upper surface of the first optical waveguide substrate and at a portion excluding an upper surface of the first optical waveguide, wherein the second light guide is provided. 9. The optical transmitting and receiving device according to claim 8, wherein the optical transmitting and receiving device is constituted by a second shield layer formed on a lower surface of the waveguide substrate except for a lower surface of the second optical waveguide.
【請求項10】 前記第1と第2の光導波路基板との間
には、さらに前記第1の波長とは異なった第2の波長の
光を反射する光フィルタ層を備えることを特徴とする、
請求項1に記載の光送受信デバイス。
10. The semiconductor device according to claim 1, further comprising an optical filter layer between said first and second optical waveguide substrates, the optical filter layer reflecting light having a second wavelength different from said first wavelength. ,
The optical transmitting / receiving device according to claim 1.
【請求項11】 前記第1および第2の光導波路は、ク
ラッド層に取り囲まれていることを特徴とする、請求項
1に記載の光送受信デバイス。
11. The optical transceiver according to claim 1, wherein the first and second optical waveguides are surrounded by a cladding layer.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2019007996A (en) * 2017-06-20 2019-01-17 日本電信電話株式会社 Planar optical circuit laminate device
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