JP2002277675A - 光波回路モジュール - Google Patents
光波回路モジュールInfo
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- JP2002277675A JP2002277675A JP2001076787A JP2001076787A JP2002277675A JP 2002277675 A JP2002277675 A JP 2002277675A JP 2001076787 A JP2001076787 A JP 2001076787A JP 2001076787 A JP2001076787 A JP 2001076787A JP 2002277675 A JP2002277675 A JP 2002277675A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高密度の入出力多チャネル導波路を有する平
面型光波回路チップとテープ型多芯光ファイバを簡便、
高精度かつ低損失に接続できる光波回路モジュールを提
供する。 【解決手段】 出力導波路群２２を紙面に向かって直線
ＡＡ′より上側に、また出力導波路群２３を紙面に向か
って直線ＢＢ′より下側に配置する。このような配置を
取ることにより、（１×２５６）ＡＷＧ型光合分波器基
板の出力導波路コアとピッチ変換用導波路基板２の入力
導波路コアとの僅かな軸ずれや、それらのスポットサイ
ズの違いによって生じる（１×２５６）ＡＷＧ型光合分
波器基板からの出射光の漏れ光が所望以外の光ファイバ
に入射することを回避できる。
面型光波回路チップとテープ型多芯光ファイバを簡便、
高精度かつ低損失に接続できる光波回路モジュールを提
供する。 【解決手段】 出力導波路群２２を紙面に向かって直線
ＡＡ′より上側に、また出力導波路群２３を紙面に向か
って直線ＢＢ′より下側に配置する。このような配置を
取ることにより、（１×２５６）ＡＷＧ型光合分波器基
板の出力導波路コアとピッチ変換用導波路基板２の入力
導波路コアとの僅かな軸ずれや、それらのスポットサイ
ズの違いによって生じる（１×２５６）ＡＷＧ型光合分
波器基板からの出射光の漏れ光が所望以外の光ファイバ
に入射することを回避できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光波回路モジュー
ルに関し、より詳細には、高密度の入出力多チャネル導
波路（ポート）を有する平面型光波回路チップとテープ
型多芯光ファイバを簡便、高精度かつ低損失に接続でき
る光波回路モジュールに関する。
ルに関し、より詳細には、高密度の入出力多チャネル導
波路（ポート）を有する平面型光波回路チップとテープ
型多芯光ファイバを簡便、高精度かつ低損失に接続でき
る光波回路モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、インターネットが爆発的に普及し
ており、これに伴い通信回線のトラフィック量が激増し
ている。このトラフィック量を激増させている膨大なデ
ータを処理する高速大容量通信方式として、１本の光フ
ァイバに波長の異なる複数の光信号を伝送することがで
きる光波長分割多重（Wavelength Division Multi/demu
ltiplexing：ＷＤＭ）通信システムが実用化されてお
り、また現在でもシステムの低コスト化・高信頼化に向
けて、世界中で研究開発されている。
ており、これに伴い通信回線のトラフィック量が激増し
ている。このトラフィック量を激増させている膨大なデ
ータを処理する高速大容量通信方式として、１本の光フ
ァイバに波長の異なる複数の光信号を伝送することがで
きる光波長分割多重（Wavelength Division Multi/demu
ltiplexing：ＷＤＭ）通信システムが実用化されてお
り、また現在でもシステムの低コスト化・高信頼化に向
けて、世界中で研究開発されている。
【０００３】光波長分割多重通信システムでは、アレイ
導波路格子（Arrayed Waveguide Grating:ＡＷＧ）型
（Ｎ×Ｎ）光波長合分波器がキーデバイスとして広く使
用されている。アレイ導波路格子型光波長合分波器は、
送信側で複数の波長の光信号を合波する、あるいは受信
側で光ファイバ中の複数の光信号を異なるポートに分波
するといった高機能な処理が可能である。
導波路格子（Arrayed Waveguide Grating:ＡＷＧ）型
（Ｎ×Ｎ）光波長合分波器がキーデバイスとして広く使
用されている。アレイ導波路格子型光波長合分波器は、
送信側で複数の波長の光信号を合波する、あるいは受信
側で光ファイバ中の複数の光信号を異なるポートに分波
するといった高機能な処理が可能である。
【０００４】図５は、従来のＡＷＧの一般的な回路構成
を示す図である。入力導波路５１に入射された波長多重
光（λ１，λ２，…，λｎ）は、第１のスラブ導波路５
２で基板５０と水平方向に回折し、隣接する複数のアレ
イ導波路５３に結合する。アレイ導波路５３は、それぞ
れ一定の光路長差を有しているため、複数の光ビームは
第２のスラブ導波路５４に結合する際に波長に依存する
位相差を持つ。結果として、複数の光ビームの干渉で生
じる焦点の位置が波長に依存して変化する。この焦点の
位置に予め複数の出力導波路５５を配置しておくことに
より、ＡＷＧは複数の光波長を一括して合分波する光波
長合分波器として機能する。なお、入力導波路５１は、
図５に示すように複数本あってもよい。
を示す図である。入力導波路５１に入射された波長多重
光（λ１，λ２，…，λｎ）は、第１のスラブ導波路５
２で基板５０と水平方向に回折し、隣接する複数のアレ
イ導波路５３に結合する。アレイ導波路５３は、それぞ
れ一定の光路長差を有しているため、複数の光ビームは
第２のスラブ導波路５４に結合する際に波長に依存する
位相差を持つ。結果として、複数の光ビームの干渉で生
じる焦点の位置が波長に依存して変化する。この焦点の
位置に予め複数の出力導波路５５を配置しておくことに
より、ＡＷＧは複数の光波長を一括して合分波する光波
長合分波器として機能する。なお、入力導波路５１は、
図５に示すように複数本あってもよい。
【０００５】近年、光増幅器の広帯域化の進展やシステ
ムの低コスト化指向と相まって、ＡＷＧに対してモジュ
ール全体の損失の増大を伴わない一層の多重化（多チャ
ネル化）および小型化が望まれるようになってきた。Ａ
ＷＧの多チャネル化と小型化を同時に達成するには、作
製する光導波路の比屈折率差Δを従来（例えば、Δ＝
０．７５％）より大きな値に設定し、最小曲げ半径を小
さくすることが極めて効果的である。現在、例えばΔ＝
１．５％の設計で、２５６チャネル（波長間隔２５ＧＨ
ｚ，最小曲げ半径約２ｍｍ）の大規模なＡＷＧの試作が
報告されている（例えば、肥田他、２０００年電子情報
通信学会総合大会，Ｃ−３−７８，ｐ２５８参照）。
ムの低コスト化指向と相まって、ＡＷＧに対してモジュ
ール全体の損失の増大を伴わない一層の多重化（多チャ
ネル化）および小型化が望まれるようになってきた。Ａ
ＷＧの多チャネル化と小型化を同時に達成するには、作
製する光導波路の比屈折率差Δを従来（例えば、Δ＝
０．７５％）より大きな値に設定し、最小曲げ半径を小
さくすることが極めて効果的である。現在、例えばΔ＝
１．５％の設計で、２５６チャネル（波長間隔２５ＧＨ
ｚ，最小曲げ半径約２ｍｍ）の大規模なＡＷＧの試作が
報告されている（例えば、肥田他、２０００年電子情報
通信学会総合大会，Ｃ−３−７８，ｐ２５８参照）。
【０００６】このように、比屈折率差Δを大きな値に設
定することは、最小曲げ半径や入出力導波路ピッチの狭
小化に伴うチップの小型化には効果的である一方、チッ
プの周辺に設けられた入出力光導波路のスポットサイズ
は光ファイバ（シングルモード）のそれに比べて小さく
なる。例えば、ＡＷＧチップと光ファイバアレイ部品を
直接接続する場合には、接続損失が増大してしまうとい
う欠点があった。また、チップ側の狭小化された導波路
ピッチと、接続されるべき光ファイバアレイのピッチの
差が益々大きくなり、何らかの方法でこれらを接続する
必要があった。これらの問題を解決する方法として、以
下の従来例が報告されている。
定することは、最小曲げ半径や入出力導波路ピッチの狭
小化に伴うチップの小型化には効果的である一方、チッ
プの周辺に設けられた入出力光導波路のスポットサイズ
は光ファイバ（シングルモード）のそれに比べて小さく
なる。例えば、ＡＷＧチップと光ファイバアレイ部品を
直接接続する場合には、接続損失が増大してしまうとい
う欠点があった。また、チップ側の狭小化された導波路
ピッチと、接続されるべき光ファイバアレイのピッチの
差が益々大きくなり、何らかの方法でこれらを接続する
必要があった。これらの問題を解決する方法として、以
下の従来例が報告されている。
【０００７】図６は、アレイ型レーザーダイオード（Ｌ
Ｄ）と光ファイバとを低損失に光接続する光結合素子を
示す図である。なお、この構成については、例えば特開
平２−１９５３０９号公報に記載されている。
Ｄ）と光ファイバとを低損失に光接続する光結合素子を
示す図である。なお、この構成については、例えば特開
平２−１９５３０９号公報に記載されている。
【０００８】図６に示す光結合素子は、アレイ型レーザ
ーダイオード６１、アレイ型レーザーダイオード６１の
活性層６２、光入力導波路６３、光出力導波路６４、テ
ーパ導波路６５および６６、光ファイバ６７、光ファイ
バ６７のコア部６８、ＬＮ基板６９、およびＳ字導波路
７０から構成されている。この従来例によれば、スポッ
トサイズおよびピッチが互いに異なるアレイ型ＬＤおよ
び光ファイバとの間に、それらの中間のスポットサイズ
を有する導波路基板を介して接続することにより、アレ
イ型ＬＤおよび光ファイバを低損失に結合させることが
できる。
ーダイオード６１、アレイ型レーザーダイオード６１の
活性層６２、光入力導波路６３、光出力導波路６４、テ
ーパ導波路６５および６６、光ファイバ６７、光ファイ
バ６７のコア部６８、ＬＮ基板６９、およびＳ字導波路
７０から構成されている。この従来例によれば、スポッ
トサイズおよびピッチが互いに異なるアレイ型ＬＤおよ
び光ファイバとの間に、それらの中間のスポットサイズ
を有する導波路基板を介して接続することにより、アレ
イ型ＬＤおよび光ファイバを低損失に結合させることが
できる。
【０００９】図７は、導波路型光波回路素子基板と光フ
ァイバアレイの接続構造を示す図である。なお、この構
成については、例えば特開平６−２１４１３７号公報に
記載されている。
ァイバアレイの接続構造を示す図である。なお、この構
成については、例えば特開平６−２１４１３７号公報に
記載されている。
【００１０】図７に示す接続構造において、光導波路ア
レイおよび光ファイバアレイは、入出力用モードフィー
ルド変換光導波路アレイ７１および７２、入出力用モー
ドフィールド変換光導波路アレイ７１および７２上のコ
ア拡大領域７１ａおよび７２ａ、光導波回路基板７３、
入出力用光導波路アレイ７４および７５、入出力用光フ
ァイバアレイ７６および７７から構成されている。この
従来例によれば、光導波回路基板７３と入出力用光ファ
イバアレイ７６および７７の間に、コア拡大領域を有す
る入出力用モードフィールド変換光導波路アレイ７１お
よび７２を介して接続することによって、光導波回路基
板７３および入出力用光ファイバアレイ７６および７７
を低損失に結合させることができる。
レイおよび光ファイバアレイは、入出力用モードフィー
ルド変換光導波路アレイ７１および７２、入出力用モー
ドフィールド変換光導波路アレイ７１および７２上のコ
ア拡大領域７１ａおよび７２ａ、光導波回路基板７３、
入出力用光導波路アレイ７４および７５、入出力用光フ
ァイバアレイ７６および７７から構成されている。この
従来例によれば、光導波回路基板７３と入出力用光ファ
イバアレイ７６および７７の間に、コア拡大領域を有す
る入出力用モードフィールド変換光導波路アレイ７１お
よび７２を介して接続することによって、光導波回路基
板７３および入出力用光ファイバアレイ７６および７７
を低損失に結合させることができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来例では、光導波回路とピッチ変換部との接続部に
おいて、光信号を漏れなくピッチ変換部と結合させるこ
とは困難である。結合部で漏れた光は、クラッドを伝搬
して光軸の前方に伝わる。そして、この伝搬方向に光フ
ァイバがあると、漏れ光が光ファイバと結合し、クロス
トークを引き起こしてしまうという問題があった。
た従来例では、光導波回路とピッチ変換部との接続部に
おいて、光信号を漏れなくピッチ変換部と結合させるこ
とは困難である。結合部で漏れた光は、クラッドを伝搬
して光軸の前方に伝わる。そして、この伝搬方向に光フ
ァイバがあると、漏れ光が光ファイバと結合し、クロス
トークを引き起こしてしまうという問題があった。
【００１２】これを具体的に示すと以下のようになる。
すなわち、図８に概念的に示すように、ピッチ変換用導
波路基板（又はアレイ型ＬＤ基板）２上の出力導波路の
コアと入力導波路コアとの僅かな軸ずれ、又はそれらの
スポットサイズの違いにより、光波回路基板１からの出
射光パワーの一部が漏れ光となる。結果として、一部の
漏れ光は所望の光ファイバ以外のものに入射し、光信号
クロストーク特性を劣化させてしまう。
すなわち、図８に概念的に示すように、ピッチ変換用導
波路基板（又はアレイ型ＬＤ基板）２上の出力導波路の
コアと入力導波路コアとの僅かな軸ずれ、又はそれらの
スポットサイズの違いにより、光波回路基板１からの出
射光パワーの一部が漏れ光となる。結果として、一部の
漏れ光は所望の光ファイバ以外のものに入射し、光信号
クロストーク特性を劣化させてしまう。
【００１３】なお、図８に示す構成では、見やすくする
ために光波回路素子基板において紙面に向かって上から
奇数番目の出力導波路からの漏れ光のみを示している
が、その他の出力導波路についても同様な漏れ光が生じ
得ることを付記しておく。
ために光波回路素子基板において紙面に向かって上から
奇数番目の出力導波路からの漏れ光のみを示している
が、その他の出力導波路についても同様な漏れ光が生じ
得ることを付記しておく。
【００１４】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、高密度の入出
力多チャネル導波路を有する平面型光波回路チップとテ
ープ型多芯光ファイバを簡便、高精度かつ低損失に接続
できる光波回路モジュールを提供することにある。
たものであり、その目的とするところは、高密度の入出
力多チャネル導波路を有する平面型光波回路チップとテ
ープ型多芯光ファイバを簡便、高精度かつ低損失に接続
できる光波回路モジュールを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、請求項１に記載の発明は、基板
（１）上に形成されたコアおよびクラッドからなる光導
波回路と、少なくとも１本の光ファイバからなるテープ
型光ファイバ（３、４）と、前記光導波回路および前記
テープ型光ファイバを光学的に接続するための、ピッチ
変換用基板上（２）に形成されたコアおよびクラッドか
らなるピッチ変換回路とを有する光波回路モジュールに
おいて、前記ピッチ変換回路は、前記光導波回路の接続
部に直線状に設けられた入力導波路群（２１）と、前記
光ファイバの接続部に直線状に設けられ、前記入力導波
路群の延長線（ＡＡ´、ＢＢ´）上と異なる位置に配置
された出力導波路群（２２、２３）とを有することを特
徴とする。
的を達成するために、請求項１に記載の発明は、基板
（１）上に形成されたコアおよびクラッドからなる光導
波回路と、少なくとも１本の光ファイバからなるテープ
型光ファイバ（３、４）と、前記光導波回路および前記
テープ型光ファイバを光学的に接続するための、ピッチ
変換用基板上（２）に形成されたコアおよびクラッドか
らなるピッチ変換回路とを有する光波回路モジュールに
おいて、前記ピッチ変換回路は、前記光導波回路の接続
部に直線状に設けられた入力導波路群（２１）と、前記
光ファイバの接続部に直線状に設けられ、前記入力導波
路群の延長線（ＡＡ´、ＢＢ´）上と異なる位置に配置
された出力導波路群（２２、２３）とを有することを特
徴とする。
【００１６】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、前記ピッチ変換用基板（２）上
に形成されたコアおよびクラッドの比屈折率差は、前記
基板（１）上に形成されたコアおよびクラッドの比屈折
率差と、前記光ファイバ（３、４）の比屈折率差との間
の値であることを特徴とする。
に記載の発明において、前記ピッチ変換用基板（２）上
に形成されたコアおよびクラッドの比屈折率差は、前記
基板（１）上に形成されたコアおよびクラッドの比屈折
率差と、前記光ファイバ（３、４）の比屈折率差との間
の値であることを特徴とする。
【００１７】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
又は２に記載の発明において、前記入力導波路群（２１
ａ）の前記光導波回路に対する接続部の近傍、又は前記
出力導波路群（２２ａ、２３ａ）の前記光ファイバに対
する接続部の近傍に、スポットサイズ変換機能構造を設
けたことを特徴とする。
又は２に記載の発明において、前記入力導波路群（２１
ａ）の前記光導波回路に対する接続部の近傍、又は前記
出力導波路群（２２ａ、２３ａ）の前記光ファイバに対
する接続部の近傍に、スポットサイズ変換機能構造を設
けたことを特徴とする。
【００１８】また、請求項４に記載の発明は、請求項
１、２又は３に記載の発明において、前記出力導波路群
（２２ｂ、２３ｂ）は、前記入力導波路群（２１ｂ）の
長手方向に対して概ね直角方向に配置されていることを
特徴とする。
１、２又は３に記載の発明において、前記出力導波路群
（２２ｂ、２３ｂ）は、前記入力導波路群（２１ｂ）の
長手方向に対して概ね直角方向に配置されていることを
特徴とする。
【００１９】さらに、請求項５に記載の発明は、請求項
１ないし４のいずれか１項に記載の発明において、前記
出力導波路群（２２、２３）は、少なくとも２つ設けら
れていることを特徴とする。
１ないし４のいずれか１項に記載の発明において、前記
出力導波路群（２２、２３）は、少なくとも２つ設けら
れていることを特徴とする。
【００２０】このような構成によれば、光波回路素子基
板等の出力導波路コアとピッチ変換用基板の入力導波路
コアとの僅かな軸ずれや、それらのスポットサイズの違
いによって生じる光波回路素子基板等からの出射光パワ
ーの漏れ光が所望の光ファイバ以外のものに入射するこ
とを回避でき、十分な光信号クロストーク特性を実現で
きる。
板等の出力導波路コアとピッチ変換用基板の入力導波路
コアとの僅かな軸ずれや、それらのスポットサイズの違
いによって生じる光波回路素子基板等からの出射光パワ
ーの漏れ光が所望の光ファイバ以外のものに入射するこ
とを回避でき、十分な光信号クロストーク特性を実現で
きる。
【００２１】したがって、高密度の入出力多チャネル導
波路（ポート）を有する平面型光波回路チップとテープ
型多芯光ファイバを簡便、高精度かつ低損失に接続する
ことが可能となる。
波路（ポート）を有する平面型光波回路チップとテープ
型多芯光ファイバを簡便、高精度かつ低損失に接続する
ことが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の実
施の形態について詳細に説明する。
施の形態について詳細に説明する。
【００２３】（第１実施形態）図１は、本実施形態の光
波回路モジュールを概略的に示す図である。光波回路モ
ジュールは、（１×Ｎ、ここではＮ＝２５６）ＡＷＧ型
光合分波器基板１、（１×２５６ｃｈ）ＡＷＧ型光合分
波器基板１とテープ型多（１２８）芯光ファイバアレイ
部品３および４を低損失に光学接続するためのピッチ変
換用導波路基板２、および単芯の光ファイバ５から構成
されている。したがって、光波回路モジュールは、波長
λ１〜λ２５６の光信号の合分波を行う。
波回路モジュールを概略的に示す図である。光波回路モ
ジュールは、（１×Ｎ、ここではＮ＝２５６）ＡＷＧ型
光合分波器基板１、（１×２５６ｃｈ）ＡＷＧ型光合分
波器基板１とテープ型多（１２８）芯光ファイバアレイ
部品３および４を低損失に光学接続するためのピッチ変
換用導波路基板２、および単芯の光ファイバ５から構成
されている。したがって、光波回路モジュールは、波長
λ１〜λ２５６の光信号の合分波を行う。
【００２４】なお、図１に示す例では、説明をわかりや
すくするためにＡＷＧ型光合分波器基板１として（１×
Ｎ）ＡＷＧ型光合分波器基板に関する実施形態を示して
いるが、本発明はこれに限定されるものではない。例え
ば、Ｎ本の入出力導波路を有する（Ｎ×Ｎ）ＡＷＧ型光
合分波器基板を用いる場合においても、光ファイバと
（Ｎ×Ｎ）ＡＷＧ型光合分波器基板との間に本発明に係
るピッチ変換用導波路基板を配置することにより本発明
の目的が達成される。
すくするためにＡＷＧ型光合分波器基板１として（１×
Ｎ）ＡＷＧ型光合分波器基板に関する実施形態を示して
いるが、本発明はこれに限定されるものではない。例え
ば、Ｎ本の入出力導波路を有する（Ｎ×Ｎ）ＡＷＧ型光
合分波器基板を用いる場合においても、光ファイバと
（Ｎ×Ｎ）ＡＷＧ型光合分波器基板との間に本発明に係
るピッチ変換用導波路基板を配置することにより本発明
の目的が達成される。
【００２５】上述したＡＷＧ型光合分波器基板１やピッ
チ変換用導波路基板２は、シリコン基板（又はガラス基
板や半導体基板等）の上に、光信号パワーの大部分が伝
搬するコア層と、それより屈折率がわずかに低いクラッ
ド層とからなる石英系ガラス導波路に関する成膜技術、
およびＬＳＩ製造における微細加工技術を組み合わせた
公知の技術（例えば、Kawachi et al., J. Quantum Ele
ctronics, 22, pp391,1990参照)により作製することが
できる。なお、以下の説明では、（１×２５６ｃｈ）Ａ
ＷＧ型光合分波器基板１上の光導波回路の比屈折率差Δ
を１．５％、最小曲げ半径２ｍｍ、入出力導波路群ピッ
チを２５μｍとしている。また、光ファイバ部品３およ
び４の比屈折率差Δを、通常の０．３％としている。
チ変換用導波路基板２は、シリコン基板（又はガラス基
板や半導体基板等）の上に、光信号パワーの大部分が伝
搬するコア層と、それより屈折率がわずかに低いクラッ
ド層とからなる石英系ガラス導波路に関する成膜技術、
およびＬＳＩ製造における微細加工技術を組み合わせた
公知の技術（例えば、Kawachi et al., J. Quantum Ele
ctronics, 22, pp391,1990参照)により作製することが
できる。なお、以下の説明では、（１×２５６ｃｈ）Ａ
ＷＧ型光合分波器基板１上の光導波回路の比屈折率差Δ
を１．５％、最小曲げ半径２ｍｍ、入出力導波路群ピッ
チを２５μｍとしている。また、光ファイバ部品３およ
び４の比屈折率差Δを、通常の０．３％としている。
【００２６】図２は、図１に示したピッチ変換用導波路
基板の拡大図である。本実施形態では、比屈折率差Δを
０．７５％、すなわち光合分波器基板１と、光ファイバ
３および４の比屈折率差との間の値とし、最小曲げ半径
を５ｍｍ、入力導波路群２１のピッチを２５μｍ、出力
導波路群２２および２３のピッチを１２７μｍとして、
比屈折率差の異なる光導波路又は光ファイバ間の光信号
の受け渡しを行わせる。
基板の拡大図である。本実施形態では、比屈折率差Δを
０．７５％、すなわち光合分波器基板１と、光ファイバ
３および４の比屈折率差との間の値とし、最小曲げ半径
を５ｍｍ、入力導波路群２１のピッチを２５μｍ、出力
導波路群２２および２３のピッチを１２７μｍとして、
比屈折率差の異なる光導波路又は光ファイバ間の光信号
の受け渡しを行わせる。
【００２７】ピッチ変換用導波路基板２上に形成された
ピッチ変換回路は、基板１上に形成された光導波回路の
接続部に直線状に設けられた入力導波路群２１と、光フ
ァイバ部品３および４の接続部に直線状に設けられた出
力導波路群２２および２３とを備えている。
ピッチ変換回路は、基板１上に形成された光導波回路の
接続部に直線状に設けられた入力導波路群２１と、光フ
ァイバ部品３および４の接続部に直線状に設けられた出
力導波路群２２および２３とを備えている。
【００２８】ここで、出力導波路を出力導波路群２２お
よび２３の２つに分け、かつこれらの出力導波路群が入
力導波路群２１の光軸の延長線上と異なる位置に配置し
ているところが本実施形態の大きな特徴である。具体的
には、出力導波路群２２を紙面に向かって直線ＡＡ′よ
り上側に、また出力導波路群２３を紙面に向かって直線
ＢＢ′より下側に配置している。
よび２３の２つに分け、かつこれらの出力導波路群が入
力導波路群２１の光軸の延長線上と異なる位置に配置し
ているところが本実施形態の大きな特徴である。具体的
には、出力導波路群２２を紙面に向かって直線ＡＡ′よ
り上側に、また出力導波路群２３を紙面に向かって直線
ＢＢ′より下側に配置している。
【００２９】入力導波路群２１にＩ１〜Ｉ２５６の光信
号が入射すると、（１×２５６）ＡＷＧ型光合分波器基
板１の出力導波路コアとピッチ変換用導波路基板２の入
力導波路コアとの僅かな軸ずれや、それらのスポットサ
イズの違いによって、（１×２５６）ＡＷＧ型光合分波
器基板１からの出射光Ｏ１〜Ｏ２５６の漏れ光が生じる
場合がある。しかし、入出力導波路群を上記のように配
置することにより、出射光Ｏ１〜Ｏ２５６の漏れ光が所
望以外の光ファイバに入射することを回避できる。した
がって、−５０ｄＢ以下の十分な光信号クロストーク特
性を実現できる。
号が入射すると、（１×２５６）ＡＷＧ型光合分波器基
板１の出力導波路コアとピッチ変換用導波路基板２の入
力導波路コアとの僅かな軸ずれや、それらのスポットサ
イズの違いによって、（１×２５６）ＡＷＧ型光合分波
器基板１からの出射光Ｏ１〜Ｏ２５６の漏れ光が生じる
場合がある。しかし、入出力導波路群を上記のように配
置することにより、出射光Ｏ１〜Ｏ２５６の漏れ光が所
望以外の光ファイバに入射することを回避できる。した
がって、−５０ｄＢ以下の十分な光信号クロストーク特
性を実現できる。
【００３０】また、図３に示す実施例では、（１×２５
６）ＡＷＧ型光合分波器基板１にはスポットサイズ変換
機能構造（テーパ導波路）を有する出力導波路群１１ａ
が設けられている。また、ピッチ変換用導波路基板２に
はスポットサイズ変換機能構造（テーパ導波路）を有す
る入出力導波路群、すなわち（１×２５６）ＡＷＧ型光
合分波器基板１側の入力導波路群２１ａ、テープ型光フ
ァイバアレイ部品３側の出力導波路群２２ａ、および光
ファイバアレイ部品４側の出力導波路群２３ａが設けら
れている。
６）ＡＷＧ型光合分波器基板１にはスポットサイズ変換
機能構造（テーパ導波路）を有する出力導波路群１１ａ
が設けられている。また、ピッチ変換用導波路基板２に
はスポットサイズ変換機能構造（テーパ導波路）を有す
る入出力導波路群、すなわち（１×２５６）ＡＷＧ型光
合分波器基板１側の入力導波路群２１ａ、テープ型光フ
ァイバアレイ部品３側の出力導波路群２２ａ、および光
ファイバアレイ部品４側の出力導波路群２３ａが設けら
れている。
【００３１】図３に示す実施例では、（１×２５６）Ａ
ＷＧ型光合分波器基板１とピッチ変換用導波路基板２と
の間、又はピッチ変換用導波路基板２とテープ型光ファ
イバアレイ部品３および４との間における接続損失をで
きるだけ小さくするために、（１×２５６）ＡＷＧ基板
側の出力導波路群１１ａ又はピッチ変換用基板の入出力
導波路群２１ａ，２２ａ，２３ａに、スポットサイズ変
換機能を有する構造を付与する。
ＷＧ型光合分波器基板１とピッチ変換用導波路基板２と
の間、又はピッチ変換用導波路基板２とテープ型光ファ
イバアレイ部品３および４との間における接続損失をで
きるだけ小さくするために、（１×２５６）ＡＷＧ基板
側の出力導波路群１１ａ又はピッチ変換用基板の入出力
導波路群２１ａ，２２ａ，２３ａに、スポットサイズ変
換機能を有する構造を付与する。
【００３２】これにより、極めて低損失な光波回路モジ
ュールを実現することができる。なお、スポットサイズ
変換機能を有する構造は、導波路幅や深さが徐々に変化
するテーパ導波路構造とする方法、あるいは熱や紫外線
照射等によりコアを拡散させる方法などで実現される。
ュールを実現することができる。なお、スポットサイズ
変換機能を有する構造は、導波路幅や深さが徐々に変化
するテーパ導波路構造とする方法、あるいは熱や紫外線
照射等によりコアを拡散させる方法などで実現される。
【００３３】（第２実施形態）図４は、本発明に係る第
２実施形態の光波回路モジュールを概略的に示す図であ
る。本実施形態では、第１実施形態と異なり、ピッチ変
換用導波路基板２上の２つの出力導波路群２２ｂおよび
２３ｂが、入力信号光の伝搬方向、すなわち入力導波路
群２１ｂの長手方向に対して概ね直角方向に配置されて
いる。
２実施形態の光波回路モジュールを概略的に示す図であ
る。本実施形態では、第１実施形態と異なり、ピッチ変
換用導波路基板２上の２つの出力導波路群２２ｂおよび
２３ｂが、入力信号光の伝搬方向、すなわち入力導波路
群２１ｂの長手方向に対して概ね直角方向に配置されて
いる。
【００３４】このような配置を取ることにより、（１×
２５６）ＡＷＧ型光合分波器基板１の出力導波路コアと
ピッチ変換用導波路基板２の入力導波路コアとの僅かな
軸ずれや、それらのスポットサイズの違いによって生じ
る（１×２５６）ＡＷＧ型光合分波器基板１からの出射
光パワーの漏れ光が所望以外の光ファイバに入射するこ
とを回避できる。したがって、−５０ｄＢ以下の十分な
光信号クロストーク特性を実現することができる。ま
た、上述した第１実施形態に比べて、ピッチ変換用導波
路基板２の長手方向のチップ長さを短くすることができ
るので、光波回路モジュールの小形化に極めて有効であ
る。
２５６）ＡＷＧ型光合分波器基板１の出力導波路コアと
ピッチ変換用導波路基板２の入力導波路コアとの僅かな
軸ずれや、それらのスポットサイズの違いによって生じ
る（１×２５６）ＡＷＧ型光合分波器基板１からの出射
光パワーの漏れ光が所望以外の光ファイバに入射するこ
とを回避できる。したがって、−５０ｄＢ以下の十分な
光信号クロストーク特性を実現することができる。ま
た、上述した第１実施形態に比べて、ピッチ変換用導波
路基板２の長手方向のチップ長さを短くすることができ
るので、光波回路モジュールの小形化に極めて有効であ
る。
【００３５】なお、本実施形態では、ピッチ変換用導波
路基板２上の２つの出力導波路群２２ｂおよび２３ｂが
入力導波路群２１ｂの長手方向に対して概ね直角方向に
配置されることとしたが、本発明はこれに限定されるも
のではない。例えば、入力光の伝搬方向ＡＡ′又はＢ
Ｂ′に対して、当該漏れ光がどの光ファイバアレイに入
射してもクロストーク特性を劣化させない程度の角度方
向に２つの出力導波路群を配置する形態も含むことはい
うまでもない。
路基板２上の２つの出力導波路群２２ｂおよび２３ｂが
入力導波路群２１ｂの長手方向に対して概ね直角方向に
配置されることとしたが、本発明はこれに限定されるも
のではない。例えば、入力光の伝搬方向ＡＡ′又はＢ
Ｂ′に対して、当該漏れ光がどの光ファイバアレイに入
射してもクロストーク特性を劣化させない程度の角度方
向に２つの出力導波路群を配置する形態も含むことはい
うまでもない。
【００３６】また、図３に示した構造と同様に、（１×
２５６）ＡＷＧ型光合分波器基板１とピッチ変換用導波
路基板２との間、又はピッチ変換用導波路基板２とテー
プ型光ファイバアレイ部品３および４との間における接
続損失をできるだけ小さくするために、（１×２５６）
ＡＷＧ基板側の出力導波路群又はピッチ変換用基板の入
出力導波路群に、スポットサイズ変換機能を有する構造
を付与することによって、極めて低損失な光波回路モジ
ュールを実現できることはいうまでもない。
２５６）ＡＷＧ型光合分波器基板１とピッチ変換用導波
路基板２との間、又はピッチ変換用導波路基板２とテー
プ型光ファイバアレイ部品３および４との間における接
続損失をできるだけ小さくするために、（１×２５６）
ＡＷＧ基板側の出力導波路群又はピッチ変換用基板の入
出力導波路群に、スポットサイズ変換機能を有する構造
を付与することによって、極めて低損失な光波回路モジ
ュールを実現できることはいうまでもない。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基板上に形成されたコアおよびクラッドからなる光導波
回路と、少なくとも１本の光ファイバからなるテープ型
光ファイバと、光導波回路およびテープ型光ファイバを
光学的に接続するための、ピッチ変換用基板上に形成さ
れたコアおよびクラッドからなるピッチ変換回路とを有
する光波回路モジュールにおいて、ピッチ変換回路は、
光導波回路の接続部に直線状に設けられた入力導波路群
と、光ファイバの接続部に直線状に設けられ、入力導波
路群の延長線上と異なる位置に配置された出力導波路群
とを備えたことを特徴とするので、光波回路素子基板等
の出力導波路コアとピッチ変換用基板の入力導波路コア
との僅かな軸ずれや、それらのスポットサイズの違いに
よって生じる光波回路素子基板等からの出射光パワーの
漏れ光が所望以外の光ファイバに入射することを避ける
ことができ、十分な光信号クロストーク特性を実現する
ことができる。
基板上に形成されたコアおよびクラッドからなる光導波
回路と、少なくとも１本の光ファイバからなるテープ型
光ファイバと、光導波回路およびテープ型光ファイバを
光学的に接続するための、ピッチ変換用基板上に形成さ
れたコアおよびクラッドからなるピッチ変換回路とを有
する光波回路モジュールにおいて、ピッチ変換回路は、
光導波回路の接続部に直線状に設けられた入力導波路群
と、光ファイバの接続部に直線状に設けられ、入力導波
路群の延長線上と異なる位置に配置された出力導波路群
とを備えたことを特徴とするので、光波回路素子基板等
の出力導波路コアとピッチ変換用基板の入力導波路コア
との僅かな軸ずれや、それらのスポットサイズの違いに
よって生じる光波回路素子基板等からの出射光パワーの
漏れ光が所望以外の光ファイバに入射することを避ける
ことができ、十分な光信号クロストーク特性を実現する
ことができる。
【００３８】これによって、高密度の入出力多チャネル
導波路（ポート）を有する平面型光波回路チップとテー
プ型多芯光ファイバを簡便、高精度かつ低損失に接続す
ることができる。
導波路（ポート）を有する平面型光波回路チップとテー
プ型多芯光ファイバを簡便、高精度かつ低損失に接続す
ることができる。
【図１】本発明に係る光波回路モジュールを概略的に示
す図である。
す図である。
【図２】図１に示すピッチ変換用導波路基板の拡大図で
ある。
ある。
【図３】本発明に係る光波回路モジュールを概略的に示
す図である。
す図である。
【図４】本発明に係る光波回路モジュールを概略的に示
す図である。
す図である。
【図５】従来のＡＷＧの一般的な回路構成を示す図であ
る。
る。
【図６】アレイ型レーザーダイオード（ＬＤ）と光ファ
イバとを低損失に光接続する光結合素子に関する従来例
を示す図である。
イバとを低損失に光接続する光結合素子に関する従来例
を示す図である。
【図７】導波路型光波回路素子基板と光ファイバアレイ
の接続構造に関する従来例を示す図である。
の接続構造に関する従来例を示す図である。
【図８】従来の光波回路モジュールにおける光波回路基
板からの出射光パワーの漏れ光を概念的に示す図であ
る。
板からの出射光パワーの漏れ光を概念的に示す図であ
る。
１ （１×２５６ｃｈ）ＡＷＧ型光合分波器基板 ２ ピッチ変換用導波路基板 ３ 多（１２８）芯光ファイバアレイ部品 ４ 多（１２８）芯光ファイバアレイ部品 ５ 単芯の光ファイバ １１ （１×２５６ｃｈ）ＡＷＧ型光合分波器基板側の
出力導波路群 １１ａ スポットサイズ変換機能構造を有する出力導波
路群 ２１、２１ｂ 入力導波路群 ２１ａ スポットサイズ変換機能構造を有する入力導波
路群 ２２、２２ｂ 出力導波路群 ２２ａ スポットサイズ変換機能構造を有する出力導波
路群 ２３、２３ｂ 出力導波路群 ２３ａ スポットサイズ変換機能構造を有する出力導波
路群 ５０ 基板 ５２、５４ スラブ導波路 ５３ アレイ導波路 ５５ 出力導波路 ６１ アレイ型レーザーダイオード ６２ 活性層 ６３ 光入力導波路 ６４ 光出力導波路 ６５、６６ テーパ導波路 ６７ 光ファイバ ６８ コア部 ６９ ＬＮ基板 ７０ Ｓ字導波路 ７１ 入力用モードフィールド変換光導波路アレイ ７１ 出力用モードフィールド変換光導波路アレイ ７１ａ、７２ａ コア拡大領域 ７３ 光導波回路基板 ７４ 入力用光導波路アレイ ７５ 出力用光導波路アレイ ７６ 入力用光ファイバアレイ ７７ 出力用光ファイバアレイ
出力導波路群 １１ａ スポットサイズ変換機能構造を有する出力導波
路群 ２１、２１ｂ 入力導波路群 ２１ａ スポットサイズ変換機能構造を有する入力導波
路群 ２２、２２ｂ 出力導波路群 ２２ａ スポットサイズ変換機能構造を有する出力導波
路群 ２３、２３ｂ 出力導波路群 ２３ａ スポットサイズ変換機能構造を有する出力導波
路群 ５０ 基板 ５２、５４ スラブ導波路 ５３ アレイ導波路 ５５ 出力導波路 ６１ アレイ型レーザーダイオード ６２ 活性層 ６３ 光入力導波路 ６４ 光出力導波路 ６５、６６ テーパ導波路 ６７ 光ファイバ ６８ コア部 ６９ ＬＮ基板 ７０ Ｓ字導波路 ７１ 入力用モードフィールド変換光導波路アレイ ７１ 出力用モードフィールド変換光導波路アレイ ７１ａ、７２ａ コア拡大領域 ７３ 光導波回路基板 ７４ 入力用光導波路アレイ ７５ 出力用光導波路アレイ ７６ 入力用光ファイバアレイ ７７ 出力用光ファイバアレイ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 肥田 安弘 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 2H037 AA01 BA35 CA06 CA36 DA04 2H047 KA04 KA12 KA13 KA15 KB09 MA05 TA24 TA32
Claims (5)
- 【請求項１】 基板上に形成されたコアおよびクラッド
からなる光導波回路と、少なくとも１本の光ファイバか
らなるテープ型光ファイバと、前記光導波回路および前
記テープ型光ファイバを光学的に接続するための、ピッ
チ変換用基板上に形成されたコアおよびクラッドからな
るピッチ変換回路とを有する光波回路モジュールにおい
て、前記ピッチ変換回路は、前記光導波回路の接続部に
直線状に設けられた入力導波路群と、前記光ファイバの
接続部に直線状に設けられ、前記入力導波路群の延長線
上と異なる位置に配置された出力導波路群とを備えたこ
とを特徴とする光波回路モジュール。 - 【請求項２】 前記ピッチ変換用基板上に形成されたコ
アおよびクラッドの比屈折率差は、前記基板上に形成さ
れたコアおよびクラッドの比屈折率差と、前記光ファイ
バの比屈折率差との間の値であることを特徴とする請求
項１に記載の光波回路モジュール。 - 【請求項３】 前記入力導波路群の前記光導波回路に対
する接続部の近傍、又は前記出力導波路群の前記光ファ
イバに対する接続部の近傍に、スポットサイズ変換機能
構造を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の
光波回路モジュール。 - 【請求項４】 前記出力導波路群は、前記入力導波路群
の長手方向に対して概ね直角方向に配置されていること
を特徴とする請求項１、２又は３に記載の光波回路モジ
ュール。 - 【請求項５】 前記出力導波路群は、少なくとも２つ設
けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいず
れか１項に記載の光波回路モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001076787A JP3703401B2 (ja) | 2001-03-16 | 2001-03-16 | 光波回路モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001076787A JP3703401B2 (ja) | 2001-03-16 | 2001-03-16 | 光波回路モジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002277675A true JP2002277675A (ja) | 2002-09-25 |
| JP3703401B2 JP3703401B2 (ja) | 2005-10-05 |
Family
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005070193A (ja) * | 2003-08-21 | 2005-03-17 | Fuji Xerox Co Ltd | ピッチ変換導波路アレイ |
| WO2006046565A1 (ja) * | 2004-10-27 | 2006-05-04 | Namiki Seimitsu Houseki Kabushikikaisha | 光波回路モジュール |
| JP2009104071A (ja) * | 2007-10-25 | 2009-05-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光モジュール |
| JP2011028139A (ja) * | 2009-07-29 | 2011-02-10 | Hitachi Cable Ltd | 光合分波器及びその製造方法 |
| KR101084991B1 (ko) * | 2009-03-26 | 2011-11-21 | (주)웨이옵틱스 | 배열 도파로 회절격자소자 및 그 제조방법 |
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| WO2020162216A1 (ja) * | 2019-02-04 | 2020-08-13 | 日本電信電話株式会社 | インタポーザ回路 |
| EP3916446A1 (en) * | 2020-05-29 | 2021-12-01 | Corning Research & Development Corporation | Multicore optical fiber fan-out assemblies and apparatuses |
| US11493705B2 (en) * | 2017-06-07 | 2022-11-08 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Connection structure of optical waveguide chips |
-
2001
- 2001-03-16 JP JP2001076787A patent/JP3703401B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| JP2020126128A (ja) * | 2019-02-04 | 2020-08-20 | 日本電信電話株式会社 | インタポーザ回路 |
| JP7208498B2 (ja) | 2019-02-04 | 2023-01-19 | 日本電信電話株式会社 | インタポーザ回路 |
| EP3916446A1 (en) * | 2020-05-29 | 2021-12-01 | Corning Research & Development Corporation | Multicore optical fiber fan-out assemblies and apparatuses |
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