JP2002311267A - Connecting type optical waveguide - Google Patents

Connecting type optical waveguide

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JP2002311267A JP2001114297A JP2001114297A JP2002311267A JP 2002311267 A JP2002311267 A JP 2002311267A JP 2001114297 A JP2001114297 A JP 2001114297A JP 2001114297 A JP2001114297 A JP 2001114297A JP 2002311267 A JP2002311267 A JP 2002311267A
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健治 河野
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勇一 赤毛
Takaaki Kakitsuka
孝明 硴塚
Yasumasa Suzaki
泰正 須崎
Yasuo Shibata
泰夫 柴田
Hiroaki Takeuchi
博昭 竹内
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a connecting type optical waveguide having low insertion loss and reflected light quantity which can be easily manufactured. SOLUTION: An optical waveguide 13 for converting the spot size as a third optical waveguide has such a structure that an InP clad 7 having a refractive index higher than that of a polyimide clad 6 is present on at least one of the sides of the core 5 and that the width of the InP clad 7 decreases in a tapered form from an embedded optical waveguide 11 to a high-mesa optical waveguide 12. The optical waveguide 13 for converting the spot size is disposed between the embedded optical waveguide 11 and the high-mesa optical waveguide 12. Because the width of the side clad of the optical waveguide for converting the spot size gently changes from the embedded optical waveguide to the high- mesa optical waveguide, the guided light can be smoothly converted.

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、損失と反射が少な
い接続型光導波路に関し、より詳細には、埋め込み光導
波路とスポットサイズ変換用光導波路とハイメサ光導波
路とを備えた接続型光導波路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a connection type optical waveguide having less loss and reflection, and more particularly, to a connection type optical waveguide including a buried optical waveguide, a spot size conversion optical waveguide, and a high-mesa optical waveguide. .

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は、従来の接続型光導波路の構造を
示す図で、図7は図6のA−A′線断面図、図8は図6
のB−B′線断面図を各々示す図である。図中符号21
は第1の光導波路である埋め込み光導波路31のコア
で、バンドギャップ波長が1.55μmのInGaAs
P、22は左右のInPクラッド、23は上下のInP
クラッド、24はInP基板である。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a view showing the structure of a conventional connection type optical waveguide. FIG. 7 is a sectional view taken along line AA 'of FIG. 6, and FIG.
FIG. 3 is a view showing a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG. Reference numeral 21 in the figure
Is a core of the buried optical waveguide 31 which is the first optical waveguide, and has a band gap wavelength of 1.55 μm.
P and 22 are left and right InP claddings, 23 is an upper and lower InP cladding.
The clad 24 is an InP substrate.

【0003】符号25は、第2の光導波路であるハイメ
サ光導波路32のコアで、エキシトンピーク波長が1.
46μmの多重量子井戸(ウェル:InGaAsP、バ
リア:InGaAsP)である。26はハイメサ光導波
路32における左右のクラッドであり、ポリイミドや空
気など、屈折率nが埋め込み光導波路31の左右のIn
Pクラッド22よりも極めて低い材料を仮定している。
ここではクラッド26としてポリイミドを想定している
が、他の材料でも良いことは言うまでもない。
Reference numeral 25 denotes a core of a high-mesa optical waveguide 32 which is a second optical waveguide, and has an exciton peak wavelength of 1.
It is a 46 μm multiple quantum well (well: InGaAsP, barrier: InGaAsP). Reference numerals 26 denote left and right claddings in the high-mesa optical waveguide 32.
It is assumed that the material is much lower than the P clad 22.
Here, polyimide is assumed as the cladding 26, but it goes without saying that other materials may be used.

【0004】上述したように、埋め込み光導波路31と
ハイメサ光導波路32の両者とも、上下にはInPクラ
ッド23を有しているが、埋め込み光導波路31のコア
21の左右にはInPクラッド22、ハイメサ光導波路
32のコア25の左右にはポリイミドクラッド26があ
り、埋め込み光導波路31とハイメサ光導波路32では
左右のクラッドの材料が異なっている。なお、InPと
ポリイミドの屈折率は、1.55μm帯において各々
3.17、1.7程度である。
As described above, both the buried optical waveguide 31 and the high-mesa optical waveguide 32 have the InP cladding 23 on the upper and lower sides, but the InP cladding 22 and the high mesa The polyimide cladding 26 is provided on the left and right sides of the core 25 of the optical waveguide 32, and the materials of the left and right claddings are different between the embedded optical waveguide 31 and the high-mesa optical waveguide 32. The refractive indexes of InP and polyimide are about 3.17 and 1.7 in the 1.55 μm band, respectively.

【0005】図9は、図6に示した従来の接続型光導波
路の上面図で、図10と図11には、第1の光導波路で
ある埋め込み導波路31と、第2の光導波路であるハイ
メサ光導波路32の固有モードの界分布a、bを各々点
線で示している。図10に示す埋め込み光導波路31で
は、左右のInPクラッド2の屈折率が約3.17と高
いため、導波光は、左右のInPクラッド22へ漏れ出
して、左右へ広がっている。
FIG. 9 is a top view of the conventional connection type optical waveguide shown in FIG. 6, and FIGS. 10 and 11 show a buried waveguide 31 as a first optical waveguide and a second optical waveguide. The field distributions a and b of the eigenmode of a certain high-mesa optical waveguide 32 are indicated by dotted lines. In the embedded optical waveguide 31 shown in FIG. 10, since the refractive index of the left and right InP claddings 2 is as high as about 3.17, the guided light leaks to the left and right InP claddings 22 and spreads to the left and right.

【0006】一方、図11に示すハイメサ光導波路32
では、左右のポリイミドクラッド26の屈折率が約1.
7と低いので、導波光は左右のポリイミドクラッド26
に漏れ出すことができずに、左右の方向にはコア25の
中に閉じ込められている。つまり、第1の光導波路であ
る埋め込み導波路31と、第2の光導波路であるハイメ
サ光導波路32では固有モードの界分布a、bが異なっ
ている。
On the other hand, a high mesa optical waveguide 32 shown in FIG.
Then, the refractive index of the left and right polyimide claddings 26 is about 1.
7, the guided light is left and right polyimide clad 26
And is confined in the core 25 in the left and right directions. That is, the buried waveguide 31 as the first optical waveguide and the high-mesa optical waveguide 32 as the second optical waveguide have different eigenmode field distributions a and b.

【0007】図12は、従来の接続型光導波路の他の例
を示す上面図で、第1の光導波路である埋め込み導波路
31のコア21をテーパ状とすることにより、第1の光
導波路である埋め込み導波路31の固有モードの界分布
cを第2の光導波路であるハイメサ光導波路32の固有
モードの界分布dに変換している。図中eはテーパコア
によるスポットサイズ変換された導波光を示している。
FIG. 12 is a top view showing another example of the conventional connection type optical waveguide. The first optical waveguide is formed by tapering the core 21 of the embedded waveguide 31 which is the first optical waveguide. Is converted into the eigenmode field distribution d of the high-mesa optical waveguide 32 that is the second optical waveguide. In the figure, “e” indicates the guided light whose spot size has been converted by the tapered core.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、各々
の領域での導波光の分布が異なっているために、第1の
光導波路である埋め込み光導波路31から第2の光導波
路であるハイメサ光導波路32へ光が伝搬する場合、埋
め込み光導波路31とハイメサ光導波路32の接続部に
おいて、まず、スポットサイズの不整合に起因する光の
損失が生じる。さらに、図9からわかるように、埋め込
み光導波路31での固有モードの界分布aを有する光
は、ハイメサ光導波路32の固有モードの界分布bを有
する光よりも広がっているため、埋め込み光導波路31
での固有モードの光のうち、ハイメサ光導波路32より
も広がった光は、接続部において、屈折率が低い媒質2
6を感じるため反射戻り光も生じてしまうという問題が
あった。
As described above, since the distribution of the guided light in each region is different, the buried optical waveguide 31 which is the first optical waveguide and the high mesa which is the second optical waveguide are different. When light propagates to the optical waveguide 32, first, at the connection portion between the embedded optical waveguide 31 and the high-mesa optical waveguide 32, light loss occurs due to the mismatch of the spot size. Further, as can be seen from FIG. 9, the light having the eigenmode field distribution a in the buried optical waveguide 31 is wider than the light having the eigenmode field distribution b in the high-mesa optical waveguide 32. 31
Of the light in the eigenmode in the above, the light that has spread beyond the high-mesa optical waveguide 32 is the medium 2 having a low refractive index at the connection portion.
However, there is a problem that reflected return light is also generated due to the feeling of 6.

【0009】また、図12に示した例では、埋め込み導
波路31のコア21を微細に加工しなければならず、製
作が困難であるという問題があった。
Further, in the example shown in FIG. 12, the core 21 of the buried waveguide 31 has to be finely processed, so that there is a problem that the production is difficult.

【0010】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、挿入損失と反射戻
り光の少なく、製作が容易である接続型光導波路を提供
することにある。
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a connection type optical waveguide which is easy to manufacture with little insertion loss and reflected return light. .

【0011】[0011]

【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、コアの
左右が第1の媒質で埋め込まれた埋め込み光導波路と、
前記コアの左右に前記第1の媒質よりも屈折率が低い第
2の媒質を有するハイメサ光導波路とを具備する接続型
光導波路において、屈折率が前記第2の媒質よりも高い
第3の媒質が、前記コアの左右の少なくとも一方にある
とともに、前記第3の媒質の幅が、前記埋め込み光導波
路から前記ハイメサ光導波路の側に向かってテーパ状に
狭くなったスポットサイズ変換用光導波路を、前記埋め
込み光導波路と前記ハイメサ光導波路の間に設けたこと
を特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a buried optical waveguide in which the right and left sides of a core are buried with a first medium,
A connection type optical waveguide comprising a high-mesa optical waveguide having a second medium having a lower refractive index than the first medium on the left and right sides of the core, a third medium having a higher refractive index than the second medium; Is located on at least one of the left and right sides of the core, the width of the third medium, the spot size conversion optical waveguide tapered narrower from the embedded optical waveguide toward the high mesa optical waveguide, It is provided between the embedded optical waveguide and the high-mesa optical waveguide.

【0012】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、前記第2の媒質と前記第3の媒
質の屈折率が等しいことを特徴とするものである。
The invention described in claim 2 is the first invention.
In the invention described in (1), the second medium and the third medium have the same refractive index.

【0013】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、前記テーパ状が直線状の
形状を含むことを特徴とするものである。
[0013] The invention described in claim 3 is the first invention.
Alternatively, in the invention described in Item 2, the tapered shape includes a linear shape.

【0014】また、請求項4に記載の発明は、請求項1
又は2に記載の発明において、前記テーパ状が曲線状の
形状を含むことを特徴とするものである。
The invention described in claim 4 is the first invention.
Alternatively, in the invention described in Item 2, the tapered shape includes a curved shape.

【0015】このような構成により、本発明では、スポ
ットサイズ変換用光導波路が有する左右のクラッドの幅
が、埋め込み光導波路側からハイメサ光導波路へ向かっ
て緩やかに変化しているため、スムーズな導波光の変換
が可能となる。そのため、埋め込み光導波路とハイメサ
光導波路との接続部において結合損失や反射戻り光が生
じることがない。また、スポットサイズ変換用光導波路
のクラッドがテーパ状に変化しているため、この部分に
おける放射損失も小さいので、全体としての挿入損失を
小さくできるという効果を奏する。
According to the present invention, since the width of the right and left claddings of the optical waveguide for spot size conversion gradually changes from the buried optical waveguide toward the high-mesa optical waveguide, the present invention provides a smooth waveguide. Wave light can be converted. Therefore, coupling loss and reflected return light do not occur at the connection between the embedded optical waveguide and the high-mesa optical waveguide. In addition, since the cladding of the optical waveguide for spot size conversion changes in a tapered shape, the radiation loss in this portion is also small, so that there is an effect that the insertion loss as a whole can be reduced.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例について説明する。図1は、本発明の接続型光導波
路の一実施例を示す斜視図で、図中符号1は第1の光導
波路である埋め込み光導波路11のコアで、バンドギャ
ップ波長が1.55μmのInGaAsP、2は左右の
InPクラッド、3は上下のInPクラッド、4はIn
P基板である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a connection type optical waveguide according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a core of an embedded optical waveguide 11 as a first optical waveguide, and InGaAsP having a band gap wavelength of 1.55 μm. 2 is the left and right InP claddings, 3 is the upper and lower InP claddings, 4 is In
It is a P substrate.

【0017】符号5は、第2の光導波路であるハイメサ
光導波路12のコアで、エキシトンピーク波長が1.4
6μmの多重量子井戸(ウェル:InGaAsP、バリ
ア:InGaAsP)である。6はハイメサ光導波路1
2における左右のクラッドであり、ポリイミドや空気な
ど、屈折率nが埋め込み光導波路11の左右のInPク
ラッド2よりも極めて低い材料を仮定している。
Reference numeral 5 denotes a core of the high-mesa optical waveguide 12, which is the second optical waveguide, and has an exciton peak wavelength of 1.4.
It is a 6 μm multiple quantum well (well: InGaAsP, barrier: InGaAsP). 6 is a high-mesa optical waveguide 1
2, which is assumed to be a material such as polyimide or air whose refractive index n is much lower than that of the left and right InP claddings 2 of the embedded optical waveguide 11.

【0018】上述したように、埋め込み光導波路11と
ハイメサ光導波路12の両者とも、上下にはInPクラ
ッド3を有しているが、埋め込み光導波路11のコア1
の左右にはInPクラッド2、ハイメサ光導波路12の
コア5の左右にはポリイミドクラッド6があり、埋め込
み光導波路11とハイメサ光導波路12では左右のクラ
ッドの材料が異なっている。なお、InPとポリイミド
の屈折率は、1.55μm帯において各々3.17、
1.7程度である。
As described above, both the buried optical waveguide 11 and the high-mesa optical waveguide 12 have the InP cladding 3 on the upper and lower sides.
There is an InP cladding 2 on the left and right, and a polyimide cladding 6 on the left and right of the core 5 of the high-mesa optical waveguide 12, and the buried optical waveguide 11 and the high-mesa optical waveguide 12 have different left and right cladding materials. The refractive indexes of InP and polyimide were 3.17 and 1.57 μm, respectively.
It is about 1.7.

【0019】このような構成において、第1の光導波路
である埋め込み光導波路11の導波光のスポットサイズ
を、第2の光導波路であるハイメサ光導波路12のスポ
ットサイズに変換するスポットサイズ変換用光導波路1
3を、埋め込み光導波路11とハイメサ光導波路12の
間に設けている。
In such a configuration, the spot size converting light guide for converting the spot size of the guided light of the embedded optical waveguide 11 as the first optical waveguide to the spot size of the high-mesa optical waveguide 12 as the second optical waveguide. Wave path 1
3 is provided between the embedded optical waveguide 11 and the high-mesa optical waveguide 12.

【0020】つまり、第3の光導波路であるスポットサ
イズ変換用光導波路13は、屈折率がポリイミドクラッ
ド6よりも高いInPクラッド7が、コア5の左右の少
なくとも一方にあるとともに、InPクラッド7の幅
が、埋め込み光導波路11からハイメサ光導波路12の
側に向かってテーパ状に狭くなるように構成されてい
て、このスポットサイズ変換用光導波路13は、埋め込
み光導波路11とハイメサ光導波路12の間に設けられ
ている。
That is, the spot size conversion optical waveguide 13 which is the third optical waveguide has the InP cladding 7 having a higher refractive index than the polyimide cladding 6 on at least one of the right and left sides of the core 5. The width is configured so as to taper from the embedded optical waveguide 11 toward the high mesa optical waveguide 12, and the spot size converting optical waveguide 13 is formed between the embedded optical waveguide 11 and the high mesa optical waveguide 12. It is provided in.

【0021】図2は、スポットサイズ変換用光導波路の
領域の断面図で、図3は、図1の上面図である。図2に
示すように、スポットサイズ変換用光導波路13は、コ
ア5の左右に幅WのInPクラッド7があり、その外側
にポリイミド6がある。そのため、スポットサイズ変換
用光導波路13は、埋め込み光導波路11とハイメサ光
導波路12の中間的な構造となっている。なお、W=0
の場合はハイメサ光導波路となる。また、図中Aは埋め
込み光導波路11の固有モードの界分布、Bはハイメサ
光導波路12の固有モードの界分布、Cはスポットサイ
ズ変換の界分布をそれぞれ示している。
FIG. 2 is a sectional view of a region of the optical waveguide for spot size conversion, and FIG. 3 is a top view of FIG. As shown in FIG. 2, the spot size conversion optical waveguide 13 has an InP cladding 7 having a width W on the left and right sides of the core 5, and a polyimide 6 on the outside thereof. Therefore, the spot size conversion optical waveguide 13 has an intermediate structure between the embedded optical waveguide 11 and the high-mesa optical waveguide 12. Note that W = 0
In the case of the above, a high mesa optical waveguide is obtained. In the figure, A indicates the field distribution of the eigenmode of the buried optical waveguide 11, B indicates the field distribution of the eigenmode of the high-mesa optical waveguide 12, and C indicates the field distribution of the spot size conversion.

【0022】図4は、埋め込み光導波路からハイメサ光
導波路への全挿入損失を3次元ビーム伝搬法(3−D
BPM)により計算した結果を、スポット変換領域にお
けるInPクラッドの幅Wを変数として示した図であ
る。ここで、光導波路11、12、13におけるコアの
幅は、2μm、コアの厚みは約0.2μmとした。スポ
ット変換用光導波路13やハイメサ光導波路12の長さ
として、ここでは各々15μm、200μmを仮定した
が、その他の長さでもよい。
FIG. 4 shows the total insertion loss from the buried optical waveguide to the high-mesa optical waveguide by the three-dimensional beam propagation method (3-D
FIG. 9 is a diagram showing a result calculated by BPM) using a width W of an InP clad in a spot conversion region as a variable. Here, the width of the core in the optical waveguides 11, 12, and 13 was 2 μm, and the thickness of the core was about 0.2 μm. Here, the lengths of the spot conversion optical waveguide 13 and the high mesa optical waveguide 12 are assumed to be 15 μm and 200 μm, however, other lengths may be used.

【0023】また、スポットサイズ変換用光導波路13
における左右のクラッド7の幅は、直線状テーパもしく
は2乗曲線状テーパとして変化させた。図4からわかる
ように、スポット変換領域におけるInPクラッド7の
幅Wが零の場合、挿入損失が1dB弱と大きいが、In
Pクラッド7の幅Wとして1μm以上設けることによ
り、損失を充分に低減できることがわかる。
The optical waveguide 13 for spot size conversion
The widths of the right and left claddings 7 were changed as a linear taper or a square curve taper. As can be seen from FIG. 4, when the width W of the InP cladding 7 in the spot conversion region is zero, the insertion loss is as large as slightly less than 1 dB.
It is understood that the loss can be sufficiently reduced by providing the width W of the P cladding 7 of 1 μm or more.

【0024】図5は、埋め込み光導波路からハイメサ光
導波路へ光が伝搬する場合に、埋め込み光導波路とハイ
メサ光導波路の接続面から、埋め込み光導波路へ戻る反
射戻り光を計算した結果を、スポット変換領域における
InPクラッドの幅Wを変数として示した図である。図
5からわかるように、InPクラッド7の幅Wとして
1.5μm以上設けることにより、反射戻り光量を充分
に低減できることがわかる。なお、図4及び図5ともW
=0の場合が従来の実施例に相当する。
FIG. 5 is a graph showing the result of calculating the reflected return light returning to the embedded optical waveguide from the connection surface between the embedded optical waveguide and the high mesa optical waveguide when the light propagates from the embedded optical waveguide to the high mesa optical waveguide. FIG. 3 is a diagram showing a width W of an InP cladding in a region as a variable. As can be seen from FIG. 5, it can be seen that by providing the width W of the InP cladding 7 of 1.5 μm or more, the amount of reflected return light can be sufficiently reduced. 4 and FIG.
The case of = 0 corresponds to the conventional example.

【0025】上述した実施例では、波長として1.55
μmを仮定したが、その他の波長でもよいことは言うま
でもない。また、埋め込み光導波路部11とハイメサ光
導波路部12のコアとして、バンドギャップ波長が1.
55μmのInGaAsPとエキシトンピーク波長が
1.46μmの多重量子井戸を仮定したが、これらはそ
の他の材料からなるコアでもよいし、埋め込み光導波路
11、ハイメサ光導波路12、スポットサイズ変換用光
導波路13のコアは互いに異なっていてもよい。さらに
それらのコアは同じでもよい。また、本発明は半導体材
料からなる光導波路のみでなく、石英系やポリマー系な
ど材料の種類を問わず適用できる。
In the above embodiment, the wavelength is 1.55
Although μm is assumed, it goes without saying that other wavelengths may be used. The core of the buried optical waveguide section 11 and the core of the high-mesa optical waveguide section 12 have a band gap wavelength of 1.0.
Although 55 μm InGaAsP and a multiple quantum well having an exciton peak wavelength of 1.46 μm are assumed, these may be cores made of other materials, or may be a buried optical waveguide 11, a high-mesa optical waveguide 12, and a spot size converting optical waveguide 13. The cores may be different from each other. Further, their cores may be the same. Further, the present invention is applicable not only to optical waveguides made of semiconductor materials, but also to any kinds of materials such as quartz-based and polymer-based materials.

【0026】第3の光導波路であるスポット変換光導波
路13の領域では、コアの左右にクラッド7があると仮
定した。しかしながら、効果は薄れるものの、左右のう
ち片方だけでもよいことは言うまでもない。さらに左右
のクラッドは、埋め込み光導波路11の左右のクラッド
と同じとしているが、効果は若干薄れるものの、それら
は互いに異なっていてもよい。
In the area of the spot conversion optical waveguide 13, which is the third optical waveguide, it is assumed that claddings 7 are provided on the left and right sides of the core. However, it goes without saying that although the effect is weakened, only one of the left and right may be used. Further, the left and right claddings are the same as the left and right claddings of the buried optical waveguide 11, but the effects may be slightly different, but they may be different from each other.

【0027】また、スポットサイズ変換用光導波路13
おける左右のクラッドの幅は、直線状もしくは2乗曲線
状に変化させたが、その他の曲線の形で変化させてもよ
い。さらに、図1の実施例とは逆方向、すなわちハイメ
サ光導波路から埋め込み光導波路に光が伝搬する場合に
も適用可能である。
The spot size conversion optical waveguide 13
The widths of the right and left claddings are changed in a straight line or a square curve, but may be changed in other curves. Further, the present invention can be applied to a direction opposite to that of the embodiment of FIG. 1, that is, a case where light propagates from the high-mesa optical waveguide to the embedded optical waveguide.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、屈
折率が第2の媒質よりも高い第3の媒質が、コアの左右
の少なくとも一方にあるとともに、第3の媒質の幅が、
埋め込み光導波路からハイメサ光導波路の側に向かって
テーパ状に狭くなったスポットサイズ変換用光導波路
を、埋め込み光導波路とハイメサ光導波路の間に設けた
ので、スポットサイズ変換用光導波路が有する左右のク
ラッドの幅が、埋め込み光導波路側からハイメサ光導波
路へ向かって緩やかに変化しているため、スムーズな導
波光の変換が可能となる。そのため、埋め込み光導波路
とハイメサ光導波路との接続部において結合損失や反射
戻り光が生じることがない。また、スポットサイズ変換
用光導波路のクラッドがテーパ状に変化しているためこ
の部分における放射損失も小さいので、全体として挿入
損失を小さくできる効果がある。
As described above, according to the present invention, the third medium having a higher refractive index than the second medium is provided on at least one of the left and right sides of the core, and the width of the third medium is reduced.
Since the spot size conversion optical waveguide tapered and narrowed from the buried optical waveguide toward the high mesa optical waveguide is provided between the buried optical waveguide and the high mesa optical waveguide, the left and right spot size conversion optical waveguides have Since the width of the clad gradually changes from the buried optical waveguide side toward the high-mesa optical waveguide, it is possible to smoothly convert the guided light. Therefore, coupling loss and reflected return light do not occur at the connection between the embedded optical waveguide and the high-mesa optical waveguide. In addition, since the cladding of the optical waveguide for spot size conversion changes in a tapered shape, the radiation loss in this portion is also small, so that there is an effect that the insertion loss can be reduced as a whole.

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

【図1】本発明の接続型光導波路の一実施例を示す斜視
図である。
FIG. 1 is a perspective view showing one embodiment of a connection type optical waveguide of the present invention.

【図2】スポットサイズ変換用光導波路の領域の断面図
である。
FIG. 2 is a sectional view of a region of an optical waveguide for spot size conversion.

【図3】図1に示した本発明の実施例の上面図である。FIG. 3 is a top view of the embodiment of the present invention shown in FIG.

【図4】埋め込み光導波路からハイメサ光導波路への全
挿入損失を3次元ビーム伝搬法(3−D BPM)によ
り計算した結果を、スポット変換領域におけるInPク
ラッドの幅Wを変数として示した図である。
FIG. 4 is a diagram showing a result of calculating a total insertion loss from a buried optical waveguide to a high-mesa optical waveguide by a three-dimensional beam propagation method (3-D BPM), using a width W of an InP cladding in a spot conversion region as a variable. is there.

【図5】埋め込み光導波路からハイメサ光導波路へ光が
伝搬する場合に、埋め込み光導波路とハイメサ光導波路
の接続面から、埋め込み光導波路へ戻る反射戻り光を計
算した結果を、スポット変換領域におけるInPクラッ
ドの幅Wを変数として示した図である。
FIG. 5 is a graph showing calculation results of reflected return light returning to the embedded optical waveguide from a connection surface between the embedded optical waveguide and the high mesa optical waveguide when light propagates from the embedded optical waveguide to the high mesa optical waveguide; FIG. 3 is a diagram showing a width W of a clad as a variable.

【図6】従来の接続型光導波路の構造を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a structure of a conventional connection type optical waveguide.

【図7】図6のA−A′線断面図である。FIG. 7 is a sectional view taken along line AA ′ of FIG. 6;

【図8】図6のB−B′線断面図である。FIG. 8 is a sectional view taken along line BB ′ of FIG. 6;

【図9】従来の接続型光導波路の上面図である。FIG. 9 is a top view of a conventional connection type optical waveguide.

【図10】埋め込み導波路の固有モードの界分布を示す
図である。
FIG. 10 is a diagram showing a field distribution of an eigenmode of the buried waveguide.

【図11】ハイメサ光導波路の固有モードの界分布を示
す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a field distribution of an eigenmode of the high-mesa optical waveguide.

【図12】従来の接続型光導波路の他の例を示す図であ
る。
FIG. 12 is a diagram showing another example of a conventional connection type optical waveguide.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1の光導波路である埋め込み光導波路のコア 2 第1の光導波路の左右のInPクラッド 3 光導波路の上下のInPクラッド 4 InP基板 5 第2の光導波路であるハイメサ光導波路のコア 6 第2の光導波路の左右のクラッドInPクラッド 7 第3の光導波路であるスポット変換光導波路の左右
のInPクラッド 11 埋め込み光導波路 12 ハイメサ光導波路 13 スポット変換光導波路 21 第1の光導波路である埋め込み光導波路のコア 22 第1の光導波路の左右のInPクラッド 23 光導波路の上下のInPクラッド 24 InP基板 25 第2の光導波路であるハイメサ光導波路のコア 26 第2の光導波路の左右のクラッドInPクラッド 31 埋め込み光導波路 32 ハイメサ光導波路
Reference Signs List 1 core of embedded optical waveguide as first optical waveguide 2 InP clad on left and right of first optical waveguide 3 InP clad on upper and lower sides of optical waveguide 4 InP substrate 5 core of high mesa optical waveguide as second optical waveguide 6th 2 left and right claddings of the optical waveguide InP cladding 7 left and right InP claddings of the spot conversion optical waveguide as the third optical waveguide 11 embedded optical waveguide 12 high mesa optical waveguide 13 spot conversion optical waveguide 21 embedded optical waveguide as the first optical waveguide Waveguide core 22 Left and right InP cladding of first optical waveguide 23 Upper and lower InP cladding of optical waveguide 24 InP substrate 25 Core of high mesa optical waveguide as second optical waveguide 26 Left and right cladding InP cladding of second optical waveguide 31 embedded optical waveguide 32 high mesa optical waveguide

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 硴塚 孝明 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 (72)発明者 須崎 泰正 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 (72)発明者 柴田 泰夫 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 (72)発明者 竹内 博昭 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 CA35 CA36 2H047 KA04 KA13 QA02 QA05 TA24 TA32  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Takaaki Kakizuka, Inventor 2-3-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Within Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Yasumasa Susaki 2-3-3, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo No. 1 Within Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Yasuo Shibata Inventor 2-3-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Hiroaki Takeuchi 2-chome Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo No. 3-1 F-term in Nippon Telegraph and Telephone Corporation (reference) 2H037 CA35 CA36 2H047 KA04 KA13 QA02 QA05 TA24 TA32

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コアの左右が第1の媒質で埋め込まれた
埋め込み光導波路と、前記コアの左右に前記第1の媒質
よりも屈折率が低い第2の媒質を有するハイメサ光導波
路とを具備する接続型光導波路において、屈折率が前記
第2の媒質よりも高い第3の媒質が、前記コアの左右の
少なくとも一方にあるとともに、前記第3の媒質の幅
が、前記埋め込み光導波路から前記ハイメサ光導波路の
側に向かってテーパ状に狭くなったスポットサイズ変換
用光導波路を、前記埋め込み光導波路と前記ハイメサ光
導波路の間に設けたことを特徴とする接続型光導波路。
1. A buried optical waveguide in which a left and right core is buried with a first medium, and a high-mesa optical waveguide having a second medium having a lower refractive index than the first medium on both sides of the core. In the connection type optical waveguide, a third medium having a higher refractive index than the second medium is provided on at least one of the left and right sides of the core, and the width of the third medium is greater than the width of the embedded optical waveguide. A connection type optical waveguide, wherein an optical waveguide for spot size conversion tapered toward the high mesa optical waveguide side is provided between the embedded optical waveguide and the high mesa optical waveguide.
【請求項2】 前記第2の媒質と前記第3の媒質の屈折
率が等しいことを特徴とする請求項1に記載の接続型光
導波路。
2. The connection type optical waveguide according to claim 1, wherein a refractive index of the second medium is equal to a refractive index of the third medium.
【請求項3】 前記テーパ状が直線状の形状を含むこと
を特徴とする請求項1又は2に記載の接続型光導波路。
3. The connection type optical waveguide according to claim 1, wherein the tapered shape includes a linear shape.
【請求項4】 前記テーパ状が曲線状の形状を含むこと
を特徴とする請求項1又は2に記載の接続型光導波路。
4. The connection type optical waveguide according to claim 1, wherein the tapered shape includes a curved shape.
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