JP2003241002A - Optical collimator and optical switch - Google Patents

Optical collimator and optical switch

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JP2003241002A
JP2003241002A JP2002038592A JP2002038592A JP2003241002A JP 2003241002 A JP2003241002 A JP 2003241002A JP 2002038592 A JP2002038592 A JP 2002038592A JP 2002038592 A JP2002038592 A JP 2002038592A JP 2003241002 A JP2003241002 A JP 2003241002A
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optical
collimator
signal light
pitch
substrate
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Yukiko Igarashi
有希子 五十嵐
Masayuki Kato
雅之 加藤
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical collimator and an optical switch using the optical collimator, in which the loss of signal light due to a positional deviation between an optical fiber in which the signal light is made incident and a collimator lens which forms the signal light into parallel light is decreased. <P>SOLUTION: In the optical collimator which has a plurality of channel waveguides 18 formed on a substrate 10, and a plurality of two-dimensional lenses 20 which are formed on the substrate 10, provided at one end of each of the plurality of channel waveguides 18, and form the signal light propagating in the channel waveguides 18 into substantially parallel light, the pitch on one end of the plurality of channel waveguides 18 is broader than that on the other end. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、信号光を平行光に
整形する光コリメータ及び光コリメータを用いて信号光
の経路の切り換えを行う光スイッチに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical collimator for shaping signal light into parallel light and an optical switch for switching the path of signal light using the optical collimator.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の光コリメータの構造について図8
を用いて説明する。図8(a)は従来の光コリメータの
構造を示す平面図、図8(b)は図8(a)のA−A′
線断面図である。
2. Description of the Related Art The structure of a conventional optical collimator is shown in FIG.
Will be explained. 8A is a plan view showing the structure of a conventional optical collimator, and FIG. 8B is a sectional view taken along the line AA ′ of FIG.
It is a line sectional view.

【0003】図8に示すように、従来の光コリメータの
構造として、複数のコリメートレンズ100が所定のピ
ッチで並列に配置された構造が知られている。
As shown in FIG. 8, as a structure of a conventional optical collimator, there is known a structure in which a plurality of collimating lenses 100 are arranged in parallel at a predetermined pitch.

【0004】各コリメートレンズ100には、信号光が
入射される光ファイバ102がそれぞれ接続されてい
る。コリメートレンズ100に接続された複数の光ファ
イバ102は、コリメートレンズ100と同じピッチで
並列に配置されている。
An optical fiber 102 on which signal light is incident is connected to each collimator lens 100. The plurality of optical fibers 102 connected to the collimator lens 100 are arranged in parallel at the same pitch as the collimator lens 100.

【0005】コリメートレンズ100と光ファイバ10
2は、例えば屈折率差の少ない光学接着剤等で直接接続
されている。
Collimating lens 100 and optical fiber 10
2 are directly connected by, for example, an optical adhesive having a small difference in refractive index.

【0006】各光ファイバ102に入射された信号光
は、光ファイバ100のコアを伝搬した後、光ファイバ
102に接続されたコリメートレンズ100に入射す
る。コリメートレンズ100に入射した信号光は、コリ
メートレンズ100により略平行光に整形される。
The signal light entering each optical fiber 102 propagates through the core of the optical fiber 100, and then enters the collimating lens 100 connected to the optical fiber 102. The signal light incident on the collimator lens 100 is shaped into substantially parallel light by the collimator lens 100.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述したコリメートレ
ンズと光ファイバは、通常、それぞれ別々の基材に保持
されている。このため、コリメートレンズを保持する基
材と、光ファイバを保持する基材との間に熱膨張の差が
生じると、コリメートレンズと光ファイバとの位置がず
れてしまうこととなる。
The collimating lens and the optical fiber described above are usually held on separate substrates. Therefore, when a difference in thermal expansion occurs between the base material holding the collimator lens and the base material holding the optical fiber, the positions of the collimator lens and the optical fiber are displaced.

【0008】このような位置ずれが生じている状態で、
光ファイバから信号光がコリメートレンズに入射する
と、光の出射向きが変化してしまう。また、コリメート
レンズを集光に用いた場合には、光ファイバに光を効率
よく結合できなくなってしまう。
In the state where such a position shift occurs,
When signal light enters the collimator lens from the optical fiber, the outgoing direction of the light changes. Further, when a collimator lens is used for focusing light, it becomes impossible to efficiently couple light to the optical fiber.

【0009】本発明の目的は、信号光が入射される光フ
ァイバと、信号光を平行光に整形するコリメートレンズ
との位置ずれによる信号光の伝搬方向の変化及び結合損
失を低減し得る光コリメータ及びこの光コリメータを用
いた光スイッチを提供することにある。
An object of the present invention is to provide an optical collimator capable of reducing the change in the propagation direction of signal light and the coupling loss due to the positional deviation between the optical fiber into which the signal light is incident and the collimating lens that shapes the signal light into parallel light. And to provide an optical switch using this optical collimator.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的は、基板上に形
成された複数の光導波路と、前記基板上に形成され、複
数の前記光導波路の一端にそれぞれ設けられ、前記光導
波路を伝搬する信号光を略平行光に整形する複数のコリ
メートレンズとを有する光コリメータであって、前記光
導波路の前記一端におけるピッチが他端におけるピッチ
よりも広くなっていることを特徴とする光コリメータに
より達成される。
The above object is to provide a plurality of optical waveguides formed on a substrate, and the optical waveguides formed on the substrate and provided at one end of each of the plurality of optical waveguides to propagate through the optical waveguides. An optical collimator having a plurality of collimating lenses for shaping the signal light into substantially parallel light, wherein the pitch at the one end of the optical waveguide is wider than the pitch at the other end. To be done.

【0011】また、上記目的は、入力側基板上に形成さ
れた複数の入力側光導波路と、前記入力側基板上に形成
され、複数の前記入力側光導波路の一端にそれぞれ設け
られ、前記入力側光導波路を伝搬する信号光を略平行光
に整形する複数の入力側コリメートレンズとを有する入
力側光伝送手段と、前記入力側コリメートレンズから出
射される前記信号光を偏向する偏向手段と、前記偏向手
段により偏向された前記信号光が入射される出力側光伝
送手段とを有する光スイッチであって、前記入力側光導
波路及び出力側光導波路の前記一端におけるピッチが他
端におけるピッチよりも広くなっていることを特徴とす
る光スイッチにより達成される。
Further, the above object is to provide a plurality of input side optical waveguides formed on the input side substrate and the input side optical waveguides formed on the input side substrate and provided at one ends of the plurality of input side optical waveguides, respectively. An input side optical transmission means having a plurality of input side collimator lenses that shape the signal light propagating through the side optical waveguide into substantially parallel light; and a deflection means that deflects the signal light emitted from the input side collimator lens, An optical switch having an output side optical transmission means on which the signal light deflected by the deflection means is incident, wherein the pitch at the one end of the input side optical waveguide and the output side optical waveguide is larger than the pitch at the other end. Achieved by an optical switch characterized by widening.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】[第1実施形態]本発明の第1実
施形態による光コリメータ及びその製造方法について図
1乃至図3を用いて説明する。図1は本実施形態による
光コリメータの構造を示す概略図、図2及び図3は本実
施形態による光コリメータの製造方法を示す工程図であ
る。
[First Embodiment] An optical collimator and a method for manufacturing the same according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic view showing the structure of the optical collimator according to the present embodiment, and FIGS. 2 and 3 are process drawings showing the method for manufacturing the optical collimator according to the present embodiment.

【0013】まず、本実施形態による光コリメータにつ
いて図1を用いて説明する。図1(a)は本実施形態に
よる光コリメータの構造を示す平面図、図1(b)は図
1(a)のA−A′線断面図である。
First, the optical collimator according to the present embodiment will be explained with reference to FIG. FIG. 1A is a plan view showing the structure of the optical collimator according to the present embodiment, and FIG. 1B is a sectional view taken along the line AA ′ of FIG.

【0014】基板10上には、図1(a)に示すよう
に、信号光が伝搬する複数のチャネル導波路18が並列
に形成されている。各チャネル導波路18の一端には、
チャネル導波路18を伝搬した信号光を基板10平面に
平行な面内で略平行光に整形するコリメートレンズとし
て機能する二次元レンズ20がそれぞれ形成されてい
る。
On the substrate 10, as shown in FIG. 1 (a), a plurality of channel waveguides 18 through which signal light propagates are formed in parallel. At one end of each channel waveguide 18,
Two-dimensional lenses 20 functioning as collimating lenses that shape the signal light propagating through the channel waveguide 18 into substantially parallel light in a plane parallel to the plane of the substrate 10 are formed.

【0015】基板10上には、図1(b)に示すよう
に、エポキシ樹脂からなる下部クラッド層12が形成さ
れている。下部クラッド層12上には、下部クラッド層
12を構成するエポキシ樹脂よりも屈折率の高いエポキ
シ樹脂からなるコア層14が形成されている。コア層1
4上には、コア層14を構成するエポキシ樹脂よりも屈
折率の低いエポキシ樹脂からなる上部クラッド層16が
形成されている。こうして、下部クラッド層12、コア
層14及び上部クラッド層16とにより、チャネル導波
路18及び二次元レンズ20が基板10上に構成されて
いる。
As shown in FIG. 1B, a lower clad layer 12 made of epoxy resin is formed on the substrate 10. On the lower clad layer 12, a core layer 14 made of an epoxy resin having a higher refractive index than the epoxy resin forming the lower clad layer 12 is formed. Core layer 1
An upper clad layer 16 made of an epoxy resin having a refractive index lower than that of the epoxy resin forming the core layer 14 is formed on the surface 4. Thus, the lower clad layer 12, the core layer 14, and the upper clad layer 16 form the channel waveguide 18 and the two-dimensional lens 20 on the substrate 10.

【0016】並列に形成された複数のチャネル導波路1
8の他端付近は、信号光が入射される複数の光ファイバ
を狭い間隔で配置した状態で接続できるように、ピッチ
が狭くなっている。複数のチャネル導波路18のピッチ
は、二次元レンズ20が接続された一端側から他端側に
いくに従って徐々に対称に狭くなっている。
A plurality of channel waveguides 1 formed in parallel
The vicinity of the other end of 8 has a narrow pitch so that a plurality of optical fibers on which signal light is incident can be connected in a state in which they are arranged at narrow intervals. The pitch of the plurality of channel waveguides 18 gradually narrows symmetrically from one end to which the two-dimensional lens 20 is connected to the other end.

【0017】こうして本実施形態による光コリメータが
構成されている。
Thus, the optical collimator according to the present embodiment is constructed.

【0018】各チャネル導波路18のピッチが狭くなっ
ている他端には、略平行光に整形すべき信号光が入射さ
れる光ファイバ22がそれぞれ接続される。光ファイバ
22は、複数のV字溝(図示せず)が所定のピッチで並
列に形成された基板24上に、各V字溝をガイドとして
並列に配置される。
Optical fibers 22 to which the signal light to be shaped into substantially parallel light enters are connected to the other ends of the channel waveguides 18 where the pitch is narrow. The optical fiber 22 is arranged in parallel with each V-shaped groove as a guide on a substrate 24 in which a plurality of V-shaped grooves (not shown) are formed in parallel at a predetermined pitch.

【0019】このように、本実施形態による光コリメー
タは、信号光が入射される複数の光ファイバ22を狭い
間隔で配置した状態で接続できるように、他端近傍のピ
ッチが狭くなっている複数のチャネル導波路18を有す
ることに主たる特徴がある。
As described above, in the optical collimator according to the present embodiment, the plurality of optical fibers 22 on which the signal light is incident can be connected in a state in which the optical fibers 22 are arranged at a narrow interval, and the plurality of them have a narrow pitch near the other end. The main characteristic is to have the channel waveguide 18 of.

【0020】従来の光コリメータでは、複数のコリメー
トレンズのピッチに合わせて複数の光ファイバが配置さ
れ、光ファイバとコリメートレンズとがそれぞれ直接接
続されていた。通常、コリメートレンズの幅が光ファイ
バの径に比べて大きいため、光ファイバのピッチをコリ
メートレンズの大きなピッチに合わせる必要があった。
このため、コリメートレンズに接続された光ファイバの
間隔が大きく空いた状態となる。このように間隔が大き
く空いた状態では、光ファイバを保持する基材の熱膨張
等により、光ファイバの位置が大きく変化する場合があ
る。この結果、光ファイバとコリメートレンズとの間に
位置ずれが生じ易くなっており、位置ずれによる信号光
の損失が生じ易くなっていた。
In the conventional optical collimator, a plurality of optical fibers are arranged according to the pitch of the plurality of collimating lenses, and the optical fibers and the collimating lenses are directly connected to each other. Since the width of the collimator lens is usually larger than the diameter of the optical fiber, it is necessary to match the pitch of the optical fiber with the large pitch of the collimator lens.
As a result, the optical fibers connected to the collimator lens are in a large gap. In such a state where the space is wide, the position of the optical fiber may change significantly due to thermal expansion of the base material holding the optical fiber. As a result, misalignment is likely to occur between the optical fiber and the collimator lens, and loss of signal light due to misalignment is likely to occur.

【0021】このような光ファイバの位置ずれを防止す
るためには、隣接する光ファイバの間隔を密にし、光フ
ァイバを保持する基材の熱膨張による光ファイバの位置
の変動を抑制する必要がある。しかしながら、コリメー
タレンズの幅は、通常、光ファイバの径に比べて大き
く、光ファイバの径よりも小さく設定することは困難で
ある。このため、並列に配置された複数のコリメータレ
ンズのそれぞれに光ファイバを直接接続したのでは、隣
接する光ファイバの間隔を密にすることはできない。
In order to prevent such a positional deviation of the optical fibers, it is necessary to make the intervals between the adjacent optical fibers close to each other and suppress the fluctuation of the positions of the optical fibers due to the thermal expansion of the base material holding the optical fibers. is there. However, the width of the collimator lens is usually larger than the diameter of the optical fiber, and it is difficult to set the width smaller than the diameter of the optical fiber. Therefore, if the optical fiber is directly connected to each of the plurality of collimator lenses arranged in parallel, it is not possible to make the interval between the adjacent optical fibers close.

【0022】そこで、本実施形態による光コリメータで
は、二次元レンズ20が設けられた端でのピッチより
も、光ファイバ22が接続される端でのピッチが狭くな
っている複数のチャネル導波路18を設けている。これ
により、二次元レンズ20のピッチに合わせて光ファイ
バ22を配置する必要がなく、光ファイバ22を狭い間
隔で配置することができる。したがって、基板24が熱
膨張した場合であっても、光ファイバ22の位置が大き
くずれることはなく、位置ずれによる信号光の損失を低
減することができる。さらに、二次元レンズ20のピッ
チが広い場合であっても、所定の狭いピッチで配列され
た光ファイバを用いることができる。また、コリメート
レンズとして機能する二次元レンズ20に対するチャネ
ル導波路18の位置がずれないため、信号光の出射方向
のずれや、集光時の結合損失を低減することができる。
Therefore, in the optical collimator according to the present embodiment, the pitch at the end where the optical fiber 22 is connected is narrower than the pitch at the end where the two-dimensional lens 20 is provided. Is provided. Thereby, it is not necessary to arrange the optical fibers 22 according to the pitch of the two-dimensional lens 20, and the optical fibers 22 can be arranged at a narrow interval. Therefore, even if the substrate 24 thermally expands, the position of the optical fiber 22 does not largely shift, and the loss of signal light due to the positional shift can be reduced. Further, even when the two-dimensional lens 20 has a wide pitch, it is possible to use optical fibers arranged at a predetermined narrow pitch. Further, since the position of the channel waveguide 18 with respect to the two-dimensional lens 20 functioning as a collimator lens does not shift, it is possible to reduce the shift in the emitting direction of the signal light and the coupling loss at the time of focusing.

【0023】図8に示すようにコリメートレンズ100
と光ファイバ102とを直接接続する従来の光コリメー
タでは、例えば、光ファイバ102のピッチをコリメー
トレンズ100のピッチに合わせて0.62mmとして
いた。
As shown in FIG. 8, the collimating lens 100
In a conventional optical collimator in which the optical fiber 102 and the optical fiber 102 are directly connected, for example, the pitch of the optical fiber 102 is set to 0.62 mm in accordance with the pitch of the collimator lens 100.

【0024】これに対し、本実施形態による光コリメー
タでは、チャネル導波路18を介して二次元レンズ20
に光ファイバ22を接続する。このため、例えば、直径
10μmのコアと直径125μmのクラッドとからなり
ファイバ被覆部を含めた直径が250μmの光ファイバ
22のピッチを0.25mmにまで狭くすることが可能
である。すなわち、複数本の光ファイバ22を隙間なく
並べることができ、位置ずれの発生を抑制することがで
きる。このように、光ファイバ22のピッチを二次元レ
ンズ20の大きなピッチに合わせる必要がなく、光ファ
イバ22を、その径によって規定される所定の狭いピッ
チで隙間なく配置することができる。
On the other hand, in the optical collimator according to the present embodiment, the two-dimensional lens 20 is provided via the channel waveguide 18.
The optical fiber 22 is connected to. Therefore, for example, the pitch of the optical fiber 22 having a diameter of 250 μm including a core having a diameter of 10 μm and a clad having a diameter of 125 μm and having a diameter of 250 μm can be narrowed to 0.25 mm. That is, the plurality of optical fibers 22 can be arranged without a gap, and the occurrence of positional deviation can be suppressed. As described above, it is not necessary to match the pitch of the optical fibers 22 with the large pitch of the two-dimensional lens 20, and the optical fibers 22 can be arranged without a gap at a predetermined narrow pitch defined by the diameter thereof.

【0025】次に、本実施形態による光コリメータの動
作について図1を用いて説明する。
Next, the operation of the optical collimator according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

【0026】略平行光に整形すべき入力信号光は、基板
24上に所定のピッチで並列に配置された各光ファイバ
22の一端から入射される。
The input signal light to be shaped into substantially parallel light is made incident from one end of each optical fiber 22 arranged in parallel on the substrate 24 at a predetermined pitch.

【0027】各光ファイバ22から出射した信号光は、
各光ファイバ22に接続されたチャネル導波路18に入
射する。
The signal light emitted from each optical fiber 22 is
The light enters the channel waveguide 18 connected to each optical fiber 22.

【0028】各チャネル導波路18に入射した信号光
は、各チャネル導波路18内を伝搬する。
The signal light incident on each channel waveguide 18 propagates inside each channel waveguide 18.

【0029】各チャネル導波路18を伝搬した信号光
は、各チャネル導波路18端に設けられた二次元レンズ
20に入射する。
The signal light propagating through each channel waveguide 18 enters a two-dimensional lens 20 provided at the end of each channel waveguide 18.

【0030】二次元レンズ20に入射した信号光は、二
次元レンズ20により、基板10平面に略平行な方向で
略平行光に整形される。
The signal light incident on the two-dimensional lens 20 is shaped by the two-dimensional lens 20 into substantially parallel light in a direction substantially parallel to the plane of the substrate 10.

【0031】こうして、各光ファイバ22に入射された
信号光が、基板10平面に略平行な方向で略平行光に整
形された後、各二次元レンズ20から出射される。
Thus, the signal light incident on each optical fiber 22 is shaped into a substantially parallel light in a direction substantially parallel to the plane of the substrate 10, and then emitted from each two-dimensional lens 20.

【0032】このように、本実施形態による光コリメー
タでは、狭い間隔で配置された複数の光ファイバ22に
入射された信号光のピッチをチャネル導波路18により
拡げてから、信号光を二次元レンズ20に入射して略平
行光に整形する。これにより、光ファイバ22の位置ず
れを防止することができ、また、二次元レンズ20に対
するチャネル導波路18の位置を安定に設定できるた
め、信号光の結合損失及び出射方向の変動を低減するこ
とができる。
As described above, in the optical collimator according to the present embodiment, the pitch of the signal light incident on the plurality of optical fibers 22 arranged at narrow intervals is expanded by the channel waveguide 18, and then the signal light is two-dimensionally lensed. The light enters 20 and is shaped into substantially parallel light. As a result, the positional deviation of the optical fiber 22 can be prevented, and the position of the channel waveguide 18 with respect to the two-dimensional lens 20 can be set stably, so that the coupling loss of the signal light and the fluctuation of the emitting direction can be reduced. You can

【0033】次に、本実施形態による光コリメータの製
造方法について図2及び図3を用いて説明する。なお、
各図において、左側(図2(a)、図2(c)、図2
(e)、図3(a)、図3(c)、図3(e))が工程
断面図を示し、右側(図2(b)、図2(d)、図2
(f)、図3(b)、図3(d)、図3(f))が断面
図に対応する平面図を示している。
Next, the method of manufacturing the optical collimator according to the present embodiment will be explained with reference to FIGS. In addition,
In each figure, the left side (FIG. 2 (a), FIG. 2 (c), FIG.
(E), FIG. 3 (a), FIG. 3 (c), and FIG. 3 (e) show process cross-sectional views, and the right side (FIG. 2 (b), FIG. 2 (d), FIG.
(F), FIG. 3 (b), FIG. 3 (d), and FIG. 3 (f) show plan views corresponding to the cross-sectional views.

【0034】まず、基板10上に、下部クラッド層12
を形成する。例えば、エポキシ樹脂V−259PA(新
日鐵化学株式会社製)にエポキシ樹脂EHPE−315
0(ダイセル化学株式会社製)を混合したクラッド材を
スピンコート法により5μmの厚さに塗布し、所定の条
件で紫外線照射及び加熱処理を行い硬化させることによ
り、エポキシ樹脂からなる下部クラッド層12を形成す
る。
First, the lower clad layer 12 is formed on the substrate 10.
To form. For example, epoxy resin V-259PA (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) and epoxy resin EHPE-315
A lower clad layer 12 made of an epoxy resin is obtained by applying a clad material mixed with 0 (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) to a thickness of 5 μm by a spin coating method, and irradiating it with ultraviolet rays and heating it under a predetermined condition to cure it. To form.

【0035】次いで、下部クラッド層12上に、下部ク
ラッド層12よりも屈折率の大きいコア層14を形成す
る(図2(a)、図2(b))。例えば、エポキシ樹脂
V−259PAをスピンコート法により5μmの厚さに
塗布し、所定の条件で加熱処理を行い硬化させることに
より、エポキシ樹脂からなるコア層20を形成する。
Next, the core layer 14 having a refractive index larger than that of the lower clad layer 12 is formed on the lower clad layer 12 (FIGS. 2 (a) and 2 (b)). For example, epoxy resin V-259PA is applied to a thickness of 5 μm by a spin coating method, and heat treatment is performed under a predetermined condition to cure the epoxy resin V-259PA to form a core layer 20 made of an epoxy resin.

【0036】次いで、コア層14上に、チャネル導波路
パターンを有するハードマスク26を形成する(図2
(c)、図2(d))。例えば、スパッタ法によりアル
ミニウム層を形成した後、フォトリソグラフィー及びエ
ッチングによりこのアルミニウム層をパターニングし、
アルミニウム層からなるハードマスク26を形成する。
なお、ハードマスク26は、チャネル導波路18の形成
予定領域、及び少なくとも二次元レンズ20の形成予定
領域に残存する。
Then, a hard mask 26 having a channel waveguide pattern is formed on the core layer 14 (FIG. 2).
(C), FIG. 2 (d). For example, after forming an aluminum layer by a sputtering method, patterning the aluminum layer by photolithography and etching,
A hard mask 26 made of an aluminum layer is formed.
The hard mask 26 remains in the region where the channel waveguide 18 is to be formed and at least in the region where the two-dimensional lens 20 is to be formed.

【0037】次いで、上述したチャネル導波路パターン
を有するハードマスク26をマスクとしてコア層14を
パターニングし、コア層14に複数のチャネル導波路1
8を形成する。
Then, the core layer 14 is patterned using the hard mask 26 having the above-mentioned channel waveguide pattern as a mask, and the plurality of channel waveguides 1 are formed in the core layer 14.
8 is formed.

【0038】こうして形成された複数のチャネル導波路
18は、例えば、光ファイバ22に接続する一端近傍で
のピッチが250μm、後に形成する二次元レンズ20
に接続する他端近傍でのピッチが750μmである。ま
た、各チャネル導波路18の幅は、例えば5μmであ
る。
The plurality of channel waveguides 18 thus formed have, for example, a pitch of 250 μm near one end connected to the optical fiber 22, and a two-dimensional lens 20 to be formed later.
The pitch in the vicinity of the other end connected to is 750 μm. The width of each channel waveguide 18 is, for example, 5 μm.

【0039】次いで、例えば酸を用いたウェットエッチ
ングにより、ハードマスク26を除去する(図2
(e)、図2(f))。
Next, the hard mask 26 is removed by wet etching using, for example, acid (FIG. 2).
(E), FIG. 2 (f)).

【0040】次いで、下部クラッド層12及びパターニ
ングしたコア層14上に、コア層14よりも屈折率の小
さい上部クラッド層16を形成する(図3(a)、図3
(b))。例えば、エポキシ樹脂V−259PAにエポ
キシ樹脂EHPE−3150を混合したクラッド材をス
ピンコート法により5μmの厚さに塗布し、所定の条件
で紫外線照射及び加熱処理を行い硬化させることによ
り、エポキシ樹脂からなる上部クラッド層16を形成す
る。
Next, an upper clad layer 16 having a smaller refractive index than the core layer 14 is formed on the lower clad layer 12 and the patterned core layer 14 (FIGS. 3A and 3).
(B)). For example, a clad material obtained by mixing an epoxy resin V-259PA with an epoxy resin EHPE-3150 is applied to a thickness of 5 μm by a spin coating method, and is irradiated with ultraviolet rays and heat-treated under predetermined conditions to cure the epoxy resin. The upper clad layer 16 is formed.

【0041】次いで、上部クラッド層16上に、二次元
レンズパターンを有するハードマスク28を形成する
(図3(c)、図3(d))。例えば、スパッタ法によ
りアルミニウム層を形成した後、フォトリソグラフィー
及びエッチングによりこのアルミニウム層をパターニン
グし、アルミニウム層からなるハードマスク28を形成
する。なお、ハードマスク28は、二次元レンズ20の
形成予定領域、及び少なくともパターニングしたコア層
14上面の上部クラッド層16上に残存する。
Then, a hard mask 28 having a two-dimensional lens pattern is formed on the upper cladding layer 16 (FIGS. 3C and 3D). For example, after forming an aluminum layer by a sputtering method, the aluminum layer is patterned by photolithography and etching to form a hard mask 28 made of the aluminum layer. The hard mask 28 remains on the region where the two-dimensional lens 20 is to be formed, and at least on the patterned upper clad layer 16 on the upper surface of the core layer 14.

【0042】次いで、ハードマスク28をマスクとして
上部クラッド層16、コア層14、及び下部クラッド層
12をパターニングする。こうして、複数のチャネル導
波路18のそれぞれに接続する複数の二次元レンズ20
を形成する。
Next, the upper clad layer 16, the core layer 14, and the lower clad layer 12 are patterned using the hard mask 28 as a mask. Thus, the plurality of two-dimensional lenses 20 connected to each of the plurality of channel waveguides 18
To form.

【0043】次いで、例えば酸を用いたウェットエッチ
ングにより、ハードマスク28を除去する(図3
(e)、図3(f))。
Then, the hard mask 28 is removed by wet etching using, for example, acid (FIG. 3).
(E), FIG. 3 (f)).

【0044】こうして、基板10上に、チャネル導波路
18及び二次元レンズ20が形成される。
Thus, the channel waveguide 18 and the two-dimensional lens 20 are formed on the substrate 10.

【0045】以上のようにして、図1に示す本実施形態
による光コリメータが製造される。
As described above, the optical collimator according to the present embodiment shown in FIG. 1 is manufactured.

【0046】本実施形態による光コリメータには、信号
光が入射される光ファイバ22が次のようにして接続さ
れる。まず、チャネル導波路18のピッチが狭くなって
いる基板10の端側に、V字溝をガイドとして複数の光
ファイバ22が並列に配置された基板24を配置する。
次いで、基板24上に配置された各光ファイバ22を、
基板10上に形成された各チャネル導波路18に光学的
に接続する。
The optical fiber 22 on which the signal light is incident is connected to the optical collimator according to the present embodiment as follows. First, on the end side of the substrate 10 in which the pitch of the channel waveguides 18 is narrow, the substrate 24 in which the plurality of optical fibers 22 are arranged in parallel is arranged by using the V-shaped groove as a guide.
Next, each optical fiber 22 arranged on the substrate 24 is
It is optically connected to each channel waveguide 18 formed on the substrate 10.

【0047】光ファイバ22とチャネル導波路18との
接続には、例えば光学接着剤を用いることができる。こ
の場合、各チャネル導波路18端面に屈折率差を低減す
る光学接着剤を塗布し、光学接着剤を塗布した各チャネ
ル導波路18端面と各光ファイバ22端面とを接続す
る。
An optical adhesive, for example, can be used to connect the optical fiber 22 and the channel waveguide 18. In this case, an optical adhesive for reducing the difference in refractive index is applied to each end face of each channel waveguide 18, and each end face of each channel waveguide 18 coated with the optical adhesive is connected to each end face of each optical fiber 22.

【0048】このように、本実施形態によれば、並列に
配置された複数の光ファイバ22に入射される信号光
を、ピッチを変換するチャネル導波路18を介して二次
元レンズ20に入射して略平行光に整形するので、並列
に配置された複数の光ファイバ22のピッチを、並列に
配置された複数の二次元レンズ20の大きなピッチに合
わせる必要がない。このため、光ファイバ22を所定の
狭い間隔で配置することができる。したがって、基板2
4の熱膨張等による光ファイバ22の位置ずれを防止す
ることができ、コリメートレンズとして機能する二次元
レンズ20に対するチャネル導波路18端の位置を安定
に設定できるため、信号光の出射方向のずれや集光時の
結合損失を低減することができる。
As described above, according to this embodiment, the signal light incident on the plurality of optical fibers 22 arranged in parallel is incident on the two-dimensional lens 20 via the channel waveguide 18 for converting the pitch. Since the light is shaped into substantially parallel light, it is not necessary to match the pitch of the plurality of optical fibers 22 arranged in parallel with the large pitch of the plurality of two-dimensional lenses 20 arranged in parallel. Therefore, the optical fibers 22 can be arranged at a predetermined narrow interval. Therefore, the substrate 2
4 can be prevented from being displaced due to thermal expansion of the optical fiber 22 and the position of the end of the channel waveguide 18 with respect to the two-dimensional lens 20 functioning as a collimating lens can be set stably, so that the displacement of the signal light in the emitting direction can be prevented. It is possible to reduce the coupling loss at the time of collecting light.

【0049】なお、図4に示すように、上述した複数の
チャネル導波路18及び二次元レンズ20の組を、同一
基板10上に複数並列に形成してもよい。この場合、各
組の複数のチャネル導波路18に対して、V字溝を有す
る基板10上に並列に配置された複数の光ファイバ22
をそれぞれ接続する。これにより、二次元レンズ20及
び光ファイバ22のピッチをそれぞれ維持した状態で、
必要に応じてこれらを複数個接続することができる。
As shown in FIG. 4, a plurality of sets of the above-mentioned plurality of channel waveguides 18 and two-dimensional lenses 20 may be formed in parallel on the same substrate 10. In this case, a plurality of optical fibers 22 arranged in parallel on the substrate 10 having a V-shaped groove for a plurality of channel waveguides 18 of each set.
Connect each. With this, in a state where the pitches of the two-dimensional lens 20 and the optical fiber 22 are maintained,
If necessary, a plurality of these can be connected.

【0050】[第2実施形態]本発明の第2実施形態に
よる光コリメータについて図5を用いて説明する。図5
は本実施形態による光コリメータの構造を示す概略図で
ある。なお、第1実施形態による光コリメータと同一の
構成要素については同一の符号を付し説明を省略し或い
は簡略にする。
[A Second Embodiment] The optical collimator according to a second embodiment of the present invention will be explained with reference to FIG. Figure 5
FIG. 3 is a schematic diagram showing the structure of the optical collimator according to the present embodiment. The same components as those of the optical collimator according to the first embodiment are designated by the same reference numerals to omit or simplify the description.

【0051】まず、本実施形態による光コリメータにつ
いて図5を用いて説明する。図5(a)は本実施形態に
よる光コリメータの構造を示す平面図、図5(b)は図
5(a)のA−A′線断面図である。
First, the optical collimator according to the present embodiment will be explained with reference to FIG. FIG. 5A is a plan view showing the structure of the optical collimator according to the present embodiment, and FIG. 5B is a sectional view taken along the line AA ′ of FIG.

【0052】本実施形態による光コリメータは、図5
(a)及び図5(b)に示すように、第1実施形態によ
る光コリメータの各二次元レンズ20に対向するように
シリンドリカルレンズ30を設けたものである。
The optical collimator according to the present embodiment is shown in FIG.
As shown in FIGS. 5A and 5B, a cylindrical lens 30 is provided so as to face each two-dimensional lens 20 of the optical collimator according to the first embodiment.

【0053】図5(b)に示すように、シリンドリカル
レンズ30の二次元レンズ20に対向する側の面は、基
板10平面に対して略垂直な平面になっている。反対側
の面は、円柱面状の凸面になっている。シリンドリカル
レンズ30の軸方向は、複数の二次元レンズ20の配列
方向と略平行となっている。
As shown in FIG. 5B, the surface of the cylindrical lens 30 facing the two-dimensional lens 20 is a plane substantially perpendicular to the plane of the substrate 10. The surface on the opposite side is a cylindrical convex surface. The axial direction of the cylindrical lens 30 is substantially parallel to the arrangement direction of the plurality of two-dimensional lenses 20.

【0054】本実施形態による光コリメータは、二次元
レンズ20に対向するようにシリンドリカルレンズ30
を有することに主たる特徴がある。シリンドリカルレン
ズ30により、二次元レンズ20により基板10平面に
略平行な方向で略平行光に整形された信号光を、さら
に、基板10平面に略垂直な方向で略平行光に整形する
ことが可能となる。
The optical collimator according to the present embodiment has a cylindrical lens 30 facing the two-dimensional lens 20.
The main characteristic is to have. With the cylindrical lens 30, the signal light shaped by the two-dimensional lens 20 into substantially parallel light in the direction substantially parallel to the plane of the substrate 10 can be further shaped into substantially parallel light in the direction substantially perpendicular to the plane of the substrate 10. Becomes

【0055】次に、本実施形態による光コリメータの動
作について図5を用いて説明する。
Next, the operation of the optical collimator according to the present embodiment will be explained with reference to FIG.

【0056】略平行光に整形すべき入力信号光は、基板
10上に所定のピッチで並列に配置された各光ファイバ
22の一端から入射される。
The input signal light to be shaped into substantially parallel light is incident from one end of each optical fiber 22 arranged in parallel on the substrate 10 at a predetermined pitch.

【0057】各光ファイバ22から出射した信号光は、
第1実施形態と同様にして、二次元レンズ20により、
基板10平面に略平行な方向で略平行光に整形される。
The signal light emitted from each optical fiber 22 is
Similar to the first embodiment, the two-dimensional lens 20 allows
The light is shaped into substantially parallel light in a direction substantially parallel to the plane of the substrate 10.

【0058】略平行光に整形された後、二次元レンズ2
0から出射した信号光は、シリンドリカルレンズ30に
入射する。
After being shaped into substantially parallel light, the two-dimensional lens 2
The signal light emitted from 0 enters the cylindrical lens 30.

【0059】シリンドリカルレンズ30に入射した信号
光は、シリンドリカルレンズ30と外部との屈折率の差
により、基板10平面に略垂直な方向で略平行光に整形
される。
The signal light incident on the cylindrical lens 30 is shaped into substantially parallel light in a direction substantially perpendicular to the plane of the substrate 10 due to the difference in refractive index between the cylindrical lens 30 and the outside.

【0060】こうして、光ファイバ22に入射された信
号光が、二次元レンズ20により18平面に略平行な方
向で略平行光に整形され、次いで、シリンドリカルレン
ズ30により基板10平面に略垂直な方向で略平行光に
整形される。
In this way, the signal light incident on the optical fiber 22 is shaped into a substantially parallel light by the two-dimensional lens 20 in a direction substantially parallel to the 18 plane, and then, by the cylindrical lens 30 in a direction substantially perpendicular to the plane of the substrate 10. Is shaped into a substantially parallel light.

【0061】本実施形態による光コリメータは、第1実
施形態による光コリメータに対して、シリンドリカルレ
ンズ30を各二次元レンズ20に対向するように配置す
ることにより製造される。なお、シリンドリカルレンズ
30は、例えば、一般的に用いられている透明プラスチ
ックのモールド成形により作製することができる。
The optical collimator according to the present embodiment is manufactured by disposing the cylindrical lens 30 so as to face each two-dimensional lens 20 in the optical collimator according to the first embodiment. The cylindrical lens 30 can be manufactured by, for example, molding a commonly used transparent plastic.

【0062】このように、本実施形態によれば、並列に
配置された複数の光ファイバ22に入射される信号光
を、ピッチを変換するチャネル導波路18を介して二次
元レンズ20に入射して略平行光に整形するので、並列
に配置された複数の光ファイバ22のピッチを、並列に
配置された複数の二次元レンズ20の大きなピッチに合
わせる必要がない。このため、光ファイバ22を所定の
狭い間隔で配置することができる。したがって、基板2
4の熱膨張等による光ファイバ22の位置ずれを防止す
ることができ、コリメートレンズとして機能する二次元
レンズ20に対するチャネル導波路18端の位置を安定
に設定できるため、信号光の出射方向のずれや集光時の
結合損失を低減することができる。
As described above, according to this embodiment, the signal light incident on the plurality of optical fibers 22 arranged in parallel is incident on the two-dimensional lens 20 via the channel waveguide 18 for converting the pitch. Since the light is shaped into substantially parallel light, it is not necessary to match the pitch of the plurality of optical fibers 22 arranged in parallel with the large pitch of the plurality of two-dimensional lenses 20 arranged in parallel. Therefore, the optical fibers 22 can be arranged at a predetermined narrow interval. Therefore, the substrate 2
4 can be prevented from being displaced due to thermal expansion of the optical fiber 22 and the position of the end of the channel waveguide 18 with respect to the two-dimensional lens 20 functioning as a collimating lens can be set stably, so that the displacement of the signal light in the emitting direction can be prevented. It is possible to reduce the coupling loss at the time of collecting light.

【0063】さらに、二次元レンズ20により基板10
平面と略平行な方向で略平行光に整形された信号光を、
シリンドリカルレンズ30により基板10平面に略垂直
な方向で略平行光に整形することができる。
Further, the two-dimensional lens 20 allows the substrate 10
Signal light shaped into substantially parallel light in a direction substantially parallel to the plane,
The cylindrical lens 30 can shape light into substantially parallel light in a direction substantially perpendicular to the plane of the substrate 10.

【0064】[第3実施形態]本発明の第3実施形態に
よる光スイッチについて図6を用いて説明する。図6は
本実施形態による光スイッチの構造を示す概略図であ
る。なお、第1実施形態による光コリメータと同一の構
成要素については同一の符号を付し説明を省略し或いは
簡略にする。
[A Third Embodiment] The optical switch according to a third embodiment of the present invention will be explained with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic diagram showing the structure of the optical switch according to the present embodiment. The same components as those of the optical collimator according to the first embodiment are designated by the same reference numerals to omit or simplify the description.

【0065】まず、本実施形態による光スイッチの構造
について図6を用いて説明する。図6(a)は本実施形
態による光スイッチの構造を示す平面図、図6(b)は
図6(a)のA−A′線断面図である。
First, the structure of the optical switch according to the present embodiment will be explained with reference to FIG. 6A is a plan view showing the structure of the optical switch according to the present embodiment, and FIG. 6B is a sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 6A.

【0066】本実施形態による光スイッチでは、図6
(a)及び図6(b)に示すように、信号光の入力側に
第1実施形態による光コリメータ32aが設けられてい
る。
In the optical switch according to the present embodiment, as shown in FIG.
As shown in FIGS. 6A and 6B, the optical collimator 32a according to the first embodiment is provided on the signal light input side.

【0067】光コリメータ32aの二次元レンズ20近
傍には、二次元レンズ20から出射される信号光を偏向
するための偏向子部44aが配置されている。偏向子部
44aでは、図6(b)に示すように、基板46a上
に、厚さ0.3μmのSRO(SrRuO3)からなる
電極層48aが形成されている。電極層48a上には、
厚さ3μmのPLZT((Pb1-xLax)(ZryTi
1-y)O3)からなる下部クラッド層50aが形成されて
いる。下部クラッド層50a上には、厚さ5μmのPZ
T(Pb(Zr1-xTix)O3)からなるコア層52a
が形成されている。コア層52a上には、厚さ3μmの
PLZTからなる上部クラッド層54aが形成されてい
る。さらに、光コリメータ32aの各二次元レンズ20
近傍の上部クラッド層54a上には、厚さ0.3μmの
白金(Pt)からなるプリズム電極層56aが形成され
ている。
Near the two-dimensional lens 20 of the optical collimator 32a, a deflector section 44a for deflecting the signal light emitted from the two-dimensional lens 20 is arranged. In the deflector section 44a, as shown in FIG. 6B, an electrode layer 48a made of SRO (SrRuO 3 ) having a thickness of 0.3 μm is formed on a substrate 46a. On the electrode layer 48a,
PLZT ((Pb 1-x La x ) (Zr y Ti with a thickness of 3 μm
A lower cladding layer 50a composed of 1-y) O 3) is formed. A PZ layer having a thickness of 5 μm is formed on the lower clad layer 50a.
A core layer 52a made of T (Pb (Zr 1-x Ti x ) O 3 ).
Are formed. An upper clad layer 54a made of PLZT and having a thickness of 3 μm is formed on the core layer 52a. Furthermore, each two-dimensional lens 20 of the optical collimator 32a
A prism electrode layer 56a made of platinum (Pt) and having a thickness of 0.3 μm is formed on the nearby upper clad layer 54a.

【0068】偏向子部44aの他端側には、信号光が伝
搬するスラブ導波路34が配置されている。スラブ導波
路34は、図6(b)に示すように、基板36上に形成
された厚さ10μmの石英(SiO2)からなる下部ク
ラッド層38と、下部クラッド層38上に形成され下部
クラッド層38よりも屈折率を大きくした厚さ5μmの
石英からなるコア層40と、コア層40上に形成されコ
ア層40よりも屈折率の小さい厚さ10μmの石英から
なる上部クラッド層42から構成されている。
The slab waveguide 34 through which the signal light propagates is arranged on the other end side of the deflector portion 44a. As shown in FIG. 6B, the slab waveguide 34 includes a lower clad layer 38 formed on a substrate 36 and made of quartz (SiO 2 ) having a thickness of 10 μm, and a lower clad layer formed on the lower clad layer 38. The core layer 40 is made of quartz and has a larger refractive index than the layer 38 and has a thickness of 5 μm. The upper clad layer 42 is made of quartz and has a smaller refractive index than the core layer 40 and is 10 μm. Has been done.

【0069】スラブ導波路34の他端側には、スラブ導
波路34から出射される信号光を偏向して角度復帰する
ための偏向子部44bが設けられている。偏向子部44
bでは、図6(b)に示すように、基板46b上に、厚
さ0.3μmのSROからなる電極層48bが形成され
ている。電極層48b上には、厚さ3μmのPLZTか
らなる下部クラッド層50bが形成されている。下部ク
ラッド層50b上には、厚さ5μmのPZTからなるコ
ア層52bが形成されている。コア層52b上には、厚
さ3μmのPLZTからなる上部クラッド層54bが形
成されている。上部クラッド層54b上には、厚さ0.
3μmのPtからなるプリズム電極層56bが形成され
ている。
On the other end side of the slab waveguide 34, there is provided a deflector section 44b for deflecting the signal light emitted from the slab waveguide 34 and returning the angle. Deflection part 44
In FIG. 6B, as shown in FIG. 6B, an electrode layer 48b made of SRO having a thickness of 0.3 μm is formed on the substrate 46b. A lower clad layer 50b made of PLZT and having a thickness of 3 μm is formed on the electrode layer 48b. A core layer 52b made of PZT and having a thickness of 5 μm is formed on the lower clad layer 50b. An upper clad layer 54b made of PLZT and having a thickness of 3 μm is formed on the core layer 52b. On the upper clad layer 54b, a thickness of 0.
A prism electrode layer 56b made of Pt of 3 μm is formed.

【0070】偏向子部44bの他端側には、第1実施形
態による出力側の光コリメータ32bが、入力側の光コ
リメータaとともに偏向子部44a、スラブ導波路3
4、及び偏向子部44bを挟むように設けられている。
光コリメータ32bの各二次元レンズ20の近傍に、偏
向子部44bのプリズム電極層56bが位置している。
At the other end of the deflector section 44b, the output side optical collimator 32b according to the first embodiment is provided, together with the input side optical collimator a, the deflector section 44a and the slab waveguide 3 are provided.
4 and the deflector portion 44b are sandwiched therebetween.
The prism electrode layer 56b of the deflector portion 44b is located near each two-dimensional lens 20 of the optical collimator 32b.

【0071】こうして、信号光の入力側及び出力側に、
第1実施形態による光コリメータ32a、32bを備え
た本実施形態による光スイッチが構成されている。
Thus, on the input side and the output side of the signal light,
The optical switch according to the present embodiment including the optical collimators 32a and 32b according to the first embodiment is configured.

【0072】光コリメータ32aのチャネル導波路18
には、第1実施形態による場合と同様にして、入力用光
ファイバ22iが接続される。光コリメータ32bのチ
ャネル導波路18には、第1実施形態による場合と同様
にして、出力用光ファイバ22oが接続される。
The channel waveguide 18 of the optical collimator 32a
The input optical fiber 22i is connected to the optical fiber 22i in the same manner as in the first embodiment. The output optical fiber 22o is connected to the channel waveguide 18 of the optical collimator 32b as in the case of the first embodiment.

【0073】次に、本実施形態による光スイッチの動作
について図6を用いて説明する。
Next, the operation of the optical switch according to the present embodiment will be explained with reference to FIG.

【0074】光コリメータ32aに接続された所定の入
力用光ファイバ22iに入射された入力信号光は、第1
実施形態による場合と同様にして、チャネル導波路18
を伝搬した後、二次元レンズ20により基板10平面と
略平行な方向で略平行光に整形される。
The input signal light incident on the predetermined input optical fiber 22i connected to the optical collimator 32a is
As in the case of the embodiment, the channel waveguide 18
After being transmitted, the two-dimensional lens 20 shapes the light into substantially parallel light in a direction substantially parallel to the plane of the substrate 10.

【0075】二次元レンズ20により略平行光に整形さ
れた信号光は、偏向子部44aに入射する。
The signal light shaped into a substantially parallel light by the two-dimensional lens 20 enters the deflector section 44a.

【0076】偏向子部44aの下部クラッド層50a、
コア層52a、上部クラッド層54aからなる光導波路
の上面及び下面には、プリズム電極層56aと電極層4
8aとが形成されている。このプリズム電極層56aと
電極層48aとの間に所定の電圧を印加することより、
プリズム電極層56aと電極層48aとに挟まれた部分
の屈折率が電気光学効果によって変化する。これによ
り、電圧を印加した領域と電圧を印加していない領域と
の間の屈折率差に基づくプリズム効果が生じ、信号光の
進行方向を曲げることができる。信号光の偏向角度はプ
リズム電極層56aと電極層48aとの間に印加する電
圧によって変化するので、この電圧を変化することによ
り信号光の出力先を切り換えることができる。
The lower cladding layer 50a of the deflector portion 44a,
The prism electrode layer 56a and the electrode layer 4 are provided on the upper and lower surfaces of the optical waveguide including the core layer 52a and the upper clad layer 54a.
8a are formed. By applying a predetermined voltage between the prism electrode layer 56a and the electrode layer 48a,
The refractive index of the portion sandwiched between the prism electrode layer 56a and the electrode layer 48a changes due to the electro-optical effect. As a result, a prism effect based on the refractive index difference between the region to which the voltage is applied and the region to which the voltage is not applied is generated, and the traveling direction of the signal light can be bent. Since the deflection angle of the signal light changes depending on the voltage applied between the prism electrode layer 56a and the electrode layer 48a, the output destination of the signal light can be switched by changing this voltage.

【0077】偏向子部44aにおいて所定の角度偏向さ
れた信号光は、スラブ導波路34を伝搬した後、偏向子
部44bの所定のプリズム電極層56bが形成された領
域に入射する。
The signal light deflected by a predetermined angle in the deflector section 44a propagates through the slab waveguide 34 and then enters the area of the deflector section 44b in which the predetermined prism electrode layer 56b is formed.

【0078】偏向子部44bに入射した信号光は、プリ
ズム電極層56bと電極層48bとの間に所定の電圧を
印加することにより角度復帰し、プリズム電極層56b
近傍の光コリメータ32bの二次元レンズ20に入射す
る。
The signal light incident on the deflector section 44b is returned to an angle by applying a predetermined voltage between the prism electrode layer 56b and the electrode layer 48b, and the prism electrode layer 56b.
The light enters the two-dimensional lens 20 of the optical collimator 32b in the vicinity.

【0079】二次元レンズ20に入射した信号光は、二
次元レンズ20により集光されチャネル導波路18に入
射する。チャネル導波路18に入射した信号光は、チャ
ネル導波路18を伝搬した後、出力用光ファイバ22o
に入射する。
The signal light that has entered the two-dimensional lens 20 is condensed by the two-dimensional lens 20 and enters the channel waveguide 18. The signal light incident on the channel waveguide 18 propagates through the channel waveguide 18 and then is output to the output optical fiber 22o.
Incident on.

【0080】こうして、光コリメータ32aに接続され
た所定の入力用光ファイバ22iに入射された信号光
が、光コリメータ32bに接続された所定の出力用光フ
ァイバ22oに入射される。
Thus, the signal light incident on the predetermined input optical fiber 22i connected to the optical collimator 32a is incident on the predetermined output optical fiber 22o connected to the optical collimator 32b.

【0081】なお、偏向子部44a、44bのプリズム
電極層56a、56bと電極層48a、48bとの間に
印加する電圧を適宜調整することにより、光コリメータ
32aに接続された任意の入力用光ファイバ22iに入
射された信号光を、光コリメータ32bに接続された任
意の出力用光ファイバ22oに導くことができる。
By appropriately adjusting the voltage applied between the prism electrode layers 56a and 56b of the deflector portions 44a and 44b and the electrode layers 48a and 48b, any input light connected to the optical collimator 32a can be obtained. The signal light incident on the fiber 22i can be guided to an arbitrary output optical fiber 22o connected to the optical collimator 32b.

【0082】このように、本実施形態によれば、第1実
施形態による光コリメータ32a、32bを用いて光ス
イッチを構成することができる。したがって、光コリメ
ータ32a、32bの二次元レンズ20のピッチが広く
ても、入力用光ファイバ22i、出力用光ファイバ22
oをそれぞれ所定の狭い間隔で配置することができる。
これにより、入力用光ファイバ22i、出力用光ファイ
バ22oの位置ずれを防止することができ、入力側及び
出力側のいずれにおいても信号光の出射方向のずれや集
光時の結合損失を低減して、信号光のスイッチングを行
うことができる。
As described above, according to this embodiment, an optical switch can be constructed using the optical collimators 32a and 32b according to the first embodiment. Therefore, even if the pitch of the two-dimensional lenses 20 of the optical collimators 32a and 32b is wide, the input optical fiber 22i and the output optical fiber 22
The o's can be arranged at predetermined narrow intervals.
As a result, it is possible to prevent the positional deviation of the input optical fiber 22i and the output optical fiber 22o, and reduce the deviation of the signal light emission direction and the coupling loss at the time of condensing on both the input side and the output side. As a result, signal light can be switched.

【0083】なお、本実施形態では、信号光の入力側及
び出力側の両方に第1実施形態による光コリメータを用
いて光スイッチを構成したが、必ずしも両方に第1実施
形態による光コリメータを用いる必要はない。例えば、
信号入力側又は出力側のいずれか一方に第1実施形態に
よる光コリメータを用い、他方には並列に配置した複数
の二次元レンズからなる光コリメータを用い、二次元レ
ンズに光ファイバを直接接続してもよい。
In this embodiment, the optical switch is constructed by using the optical collimators according to the first embodiment on both the input side and the output side of the signal light, but the optical collimators according to the first embodiment are not necessarily used for both. No need. For example,
The optical collimator according to the first embodiment is used for either the signal input side or the output side, and the optical collimator composed of a plurality of two-dimensional lenses arranged in parallel is used for the other side, and the optical fiber is directly connected to the two-dimensional lens. May be.

【0084】[第4実施形態]本発明の第4実施形態に
よる光スイッチについて図7を用いて説明する。図7は
本実施形態による光スイッチの構造を示す平面図であ
る。なお、第1実施形態による光コリメータと同一の構
成要素については同一の符号を付し説明を省略し或いは
簡略にする。
[A Fourth Embodiment] The optical switch according to a fourth embodiment of the present invention will be explained with reference to FIG. FIG. 7 is a plan view showing the structure of the optical switch according to the present embodiment. The same components as those of the optical collimator according to the first embodiment are designated by the same reference numerals to omit or simplify the description.

【0085】まず、本実施形態による光スイッチについ
て図7を用いて説明する。
First, the optical switch according to the present embodiment will be explained with reference to FIG.

【0086】図7に示すように、第1実施形態による光
コリメータにおける複数のチャネル導波路18、及び二
次元レンズ20が2組に分割されている。これにより、
分割されたチャネル導波路18及び二次元レンズ20の
一の組からなる信号入力部60と、他の組からなる信号
出力部62が構成されている。
As shown in FIG. 7, the plurality of channel waveguides 18 and the two-dimensional lens 20 in the optical collimator according to the first embodiment are divided into two sets. This allows
A signal input unit 60 made up of one set of the divided channel waveguide 18 and the two-dimensional lens 20 and a signal output unit 62 made up of the other set are configured.

【0087】信号入力部60及び信号出力部62の二次
元レンズ20の近傍には、第2実施形態による場合と同
様に、シリンドリカルレンズ64a、64bが設けられ
ている。
In the vicinity of the two-dimensional lens 20 of the signal input section 60 and the signal output section 62, cylindrical lenses 64a and 64b are provided as in the case of the second embodiment.

【0088】各二次元レンズ20の近傍には、シリンド
リカルレンズ64a、64bを介して、信号光の伝搬方
向を変えるMEMS(Micro Electro Mechanical Syste
ms)ミラー66が設けられている。各二次元レンズ20
とMEMSミラー66との間の距離は、各MEMSミラ
ー66間を反射する信号光の光路が確保できるように設
定されている。
In the vicinity of each two-dimensional lens 20, a micro electro mechanical system (MEMS) that changes the propagation direction of the signal light via cylindrical lenses 64a and 64b.
ms) A mirror 66 is provided. Each two-dimensional lens 20
The distance between the MEMS mirror 66 and the MEMS mirror 66 is set so that the optical path of the signal light reflected between the MEMS mirrors 66 can be secured.

【0089】MEMSミラー66は、例えば基板上に形
成された微小ミラーである。各MEMSミラー66に
は、隣接して電極(図示せず)が設けられている。この
電極からの静電力により、各MEMSミラー66の角度
を三次元的に自由に変えることができる。MEMSミラ
ー66は、例えば、ポリシリコンを用いたエッチングプ
ロセスにより可動ミラー部を形成し、Auなどの光を反
射する金属を成膜することにより製造される。
The MEMS mirror 66 is, for example, a micromirror formed on a substrate. An electrode (not shown) is provided adjacent to each MEMS mirror 66. The angle of each MEMS mirror 66 can be freely changed three-dimensionally by the electrostatic force from this electrode. The MEMS mirror 66 is manufactured, for example, by forming a movable mirror portion by an etching process using polysilicon and depositing a metal that reflects light such as Au.

【0090】こうして、本実施形態による光スイッチが
構成されている。
In this way, the optical switch according to the present embodiment is constructed.

【0091】信号入力部60のチャネル導波路18に
は、第1実施形態による場合と同様にして、入力用光フ
ァイバ22iが接続される。信号出力部62のチャネル
導波路18には、第1実施形態による場合と同様にし
て、出力用光ファイバ22oが接続される。
The input optical fiber 22i is connected to the channel waveguide 18 of the signal input section 60 as in the case of the first embodiment. The output optical fiber 22o is connected to the channel waveguide 18 of the signal output unit 62 as in the case of the first embodiment.

【0092】次に、本実施形態による光スイッチの動作
について図7を用いて説明する。
Next, the operation of the optical switch according to the present embodiment will be explained with reference to FIG.

【0093】入力信号光は、信号入力部60のいずれか
の光ファイバ22iから入射される。
The input signal light enters from any one of the optical fibers 22i of the signal input section 60.

【0094】信号入力部60の光ファイバ22iに入射
した信号光は、第2実施形態による場合と同様に、二次
元レンズ20及びシリンドリカルレンズ64aにより略
平行光に整形される。
The signal light incident on the optical fiber 22i of the signal input section 60 is shaped into substantially parallel light by the two-dimensional lens 20 and the cylindrical lens 64a as in the case of the second embodiment.

【0095】略平行光に整形されシリンドリカルレンズ
64aを透過した信号光は、その光路上に設けられたM
EMSミラー66によって反射される。これにより、信
号光は、信号出力部62の二次元レンズ12近傍に設け
られた所定のMEMSミラー66に導かれる。
The signal light that has been shaped into substantially parallel light and has passed through the cylindrical lens 64a is M provided on its optical path.
It is reflected by the EMS mirror 66. As a result, the signal light is guided to a predetermined MEMS mirror 66 provided near the two-dimensional lens 12 of the signal output unit 62.

【0096】信号出力部62の二次元レンズ20近傍に
設けられた所定のMEMSミラー66に導かれた信号光
は、MEMSミラー66によって反射され、近傍の二次
元レンズ20に、シリンドリカルレンズ64bを介して
入射する。
The signal light guided to a predetermined MEMS mirror 66 provided in the vicinity of the two-dimensional lens 20 of the signal output unit 62 is reflected by the MEMS mirror 66 and is passed to the nearby two-dimensional lens 20 via the cylindrical lens 64b. Incident.

【0097】信号出力部62の所定の二次元レンズ20
に入射した信号光は、二次元レンズ20により集光さ
れ、二次元レンズ20に接続されたチャネル導波路18
に入射する。
The predetermined two-dimensional lens 20 of the signal output unit 62
The signal light that has entered the two-dimensional lens 20 is condensed by the two-dimensional lens 20 and is connected to the two-dimensional lens 20.
Incident on.

【0098】チャネル導波路18に入射した信号光は、
チャネル導波路18を伝搬した後、チャネル導波路18
に接続された光ファイバ22oから出射される。
The signal light incident on the channel waveguide 18 is
After propagating through the channel waveguide 18, the channel waveguide 18
The light is emitted from the optical fiber 22o connected to.

【0099】こうして、信号入力部60のチャネル導波
路18に接続された所定の光ファイバ22iに入射され
た信号光が、信号出力部62のチャネル導波路18に接
続された所定の光ファイバ22oから出射される。
Thus, the signal light incident on the predetermined optical fiber 22i connected to the channel waveguide 18 of the signal input section 60 is transmitted from the predetermined optical fiber 22o connected to the channel waveguide 18 of the signal output section 62. Is emitted.

【0100】なお、MEMSミラー66の角度を適宜変
えることにより、信号入力部60の光ファイバ22iに
入射した信号光を、信号出力部62の任意の光ファイバ
22oに導くことができる。
The signal light incident on the optical fiber 22i of the signal input section 60 can be guided to an arbitrary optical fiber 22o of the signal output section 62 by appropriately changing the angle of the MEMS mirror 66.

【0101】このように、本実施形態によれば、第1実
施形態による光コリメータを用いて光スイッチを構成す
ることができる。したがって、二次元レンズ20のピッ
チが広い場合でも、入力用光ファイバ22i、出力用光
ファイバ22oをそれぞれ所定の狭い間隔で配置するこ
とができる。これにより、入力用光ファイバ22i、出
力用光ファイバ22oの位置ずれを防止することがで
き、信号入力部60及び信号出力部62のいずれにおい
ても信号光の出射方向のずれや集光時の結合損失を低減
して、信号光のスイッチングを行うことができる。
As described above, according to this embodiment, an optical switch can be constructed using the optical collimator according to the first embodiment. Therefore, even when the pitch of the two-dimensional lens 20 is wide, the input optical fiber 22i and the output optical fiber 22o can be arranged at predetermined narrow intervals. As a result, it is possible to prevent the positional deviation of the input optical fiber 22i and the output optical fiber 22o, and in both the signal input section 60 and the signal output section 62, the deviation of the outgoing direction of the signal light and the coupling at the time of condensing are performed. The loss can be reduced and the signal light can be switched.

【0102】なお、本実施形態では、MEMSミラー6
6を用いて信号光の伝搬方向を変えていたが、MEMS
ミラー66に限定されるものではなく、信号光を偏向す
ることができるものであればMEMSミラー66の代わ
りに用いることができる。
In the present embodiment, the MEMS mirror 6
I changed the propagation direction of the signal light using 6
The MEMS mirror 66 is not limited to the mirror 66, and can be used instead of the MEMS mirror 66 as long as it can deflect the signal light.

【0103】[変形実施形態]本発明の上記実施形態に
限らず種々の変形が可能である。
[Modified Embodiments] Various modifications are possible without being limited to the above-mentioned embodiments of the present invention.

【0104】例えば、上記実施形態では、チャネル導波
路18のピッチを、二次元レンズ20に接続する側から
光ファイバ22と接続する側へと対称に狭くしたが、光
ファイバ22と二次元レンズ20とを接続することがで
きれば、チャネル導波路18のピッチは対称となってい
なくてもよい。
For example, in the above embodiment, the pitch of the channel waveguides 18 is narrowed symmetrically from the side connected to the two-dimensional lens 20 to the side connected to the optical fiber 22. However, the optical fiber 22 and the two-dimensional lens 20 are arranged. The pitches of the channel waveguides 18 do not have to be symmetrical as long as they can be connected.

【0105】また、上記実施形態では、複数のチャネル
導波路18及び二次元レンズ20を同一の基板10上に
形成したが、必ずしも同一基板上に形成する必要はな
い。
Further, in the above embodiment, the plurality of channel waveguides 18 and the two-dimensional lens 20 are formed on the same substrate 10, but they do not necessarily have to be formed on the same substrate.

【0106】また、上記実施形態では、エポキシ樹脂に
より下部クラッド層、コア層、及び上部クラッド層を形
成してチャネル導波路18及び二次元レンズ20を形成
したが、これらの材料はエポキシ樹脂に限定されるもの
ではない。また、各層の厚さや、チャネル導波路18の
幅、二次元レンズ20の大きさ等は、チャネル導波路1
8に接続する光ファイバ22の径の大きさ等に応じて適
宜設計変更することができる。
In the above embodiment, the lower clad layer, the core layer, and the upper clad layer are formed of epoxy resin to form the channel waveguide 18 and the two-dimensional lens 20, but these materials are limited to epoxy resin. It is not something that will be done. In addition, the thickness of each layer, the width of the channel waveguide 18, the size of the two-dimensional lens 20, etc.
The design can be appropriately changed according to the diameter of the optical fiber 22 connected to the optical fiber 8 and the like.

【0107】(付記1) 基板上に形成された複数の光
導波路と、前記基板上に形成され、複数の前記光導波路
の一端にそれぞれ設けられ、前記光導波路を伝搬する信
号光を略平行光に整形する複数のコリメートレンズとを
有する光コリメータであって、前記光導波路の前記一端
におけるピッチが他端におけるピッチよりも広くなって
いることを特徴とする光コリメータ。
(Supplementary Note 1) A plurality of optical waveguides formed on a substrate and a plurality of optical waveguides formed on the substrate, which are respectively provided at one ends of the plurality of optical waveguides, propagate signal light propagating through the optical waveguides into substantially parallel light. An optical collimator having a plurality of collimating lenses that are shaped into a shape, wherein the pitch at the one end of the optical waveguide is wider than the pitch at the other end.

【0108】(付記2) 付記1記載の光コリメータに
おいて、前記光導波路の前記他端には、光ファイバがそ
れぞれ接続されており、前記光導波路のピッチは、前記
他端から前記一端に向かって、前記光ファイバのピッチ
と同一のピッチから前記コリメートレンズのピッチと同
一のピッチへと徐々に広がっていることを特徴とする光
コリメータ。
(Supplementary Note 2) In the optical collimator according to Supplementary Note 1, optical fibers are respectively connected to the other ends of the optical waveguides, and the pitch of the optical waveguides extends from the other end toward the one end. The optical collimator is characterized by gradually expanding from the same pitch as the optical fiber pitch to the same pitch as the collimating lens pitch.

【0109】(付記3) 付記2記載の光コリメータに
おいて、前記光ファイバのピッチは、前記光ファイバの
径によって規定されていることを特徴とする光コリメー
タ。
(Supplementary Note 3) In the optical collimator according to Supplementary Note 2, the pitch of the optical fibers is defined by the diameter of the optical fibers.

【0110】(付記4) 付記1乃至3のいずれかに記
載の光コリメータにおいて、前記コリメートレンズは、
前記基板平面と略平行な方向で前記信号光を略平行光に
整形する二次元レンズであり、前記コリメートレンズ近
傍に配置され、前記基板平面と略垂直な方向で、前記コ
リメートレンズから出射した前記信号光を略平行光に整
形するシリンドリカルレンズを更に有することを特徴と
する光コリメータ。
(Supplementary Note 4) In the optical collimator according to any one of Supplementary Notes 1 to 3, the collimating lens is
A two-dimensional lens that shapes the signal light into substantially parallel light in a direction substantially parallel to the substrate plane, is arranged near the collimator lens, and is emitted from the collimator lens in a direction substantially perpendicular to the substrate plane. An optical collimator further comprising a cylindrical lens that shapes signal light into substantially parallel light.

【0111】(付記5) 入力側基板上に形成された複
数の入力側光導波路と、前記入力側基板上に形成され、
複数の前記入力側光導波路の一端にそれぞれ設けられ、
前記入力側光導波路を伝搬する信号光を略平行光に整形
する複数の入力側コリメートレンズとを有する入力側光
伝送手段と、前記入力側コリメートレンズから出射され
る前記信号光を偏向する偏向手段と、前記偏向手段によ
り偏向された前記信号光が入射される出力側光伝送手段
とを有する光スイッチであって、前記入力側光導波路の
前記一端におけるピッチが他端におけるピッチよりも広
くなっていることを特徴とする光スイッチ。
(Supplementary Note 5) A plurality of input side optical waveguides formed on the input side substrate, and formed on the input side substrate,
Provided at one end of each of the plurality of input side optical waveguides,
Input side optical transmission means having a plurality of input side collimator lenses for shaping the signal light propagating through the input side optical waveguide into substantially parallel light, and deflecting means for deflecting the signal light emitted from the input side collimator lenses. And an output side optical transmission means on which the signal light deflected by the deflection means is incident, wherein the pitch at the one end of the input side optical waveguide is wider than the pitch at the other end. An optical switch characterized by being

【0112】(付記6) 付記5記載の光スイッチにお
いて、前記入力側光導波路の前記他端には、入力側光フ
ァイバがそれぞれ接続されており、前記入力側光導波路
のピッチは、前記他端から前記一端に向かって、前記入
力側光ファイバのピッチと同一のピッチから前記入力側
コリメートレンズのピッチと同一のピッチへと徐々に広
がっていることを特徴とする光スイッチ。
(Supplementary Note 6) In the optical switch according to Supplementary Note 5, an input side optical fiber is connected to the other end of the input side optical waveguide, and the pitch of the input side optical waveguide is the other end. To the one end, the optical switch is characterized by gradually expanding from the same pitch as the pitch of the input side optical fiber to the same pitch as the pitch of the input side collimating lens.

【0113】(付記7) 付記5又は6記載の光スイッ
チにおいて、前記出力側光伝送手段は、出力側基板上に
形成された複数の出力側光導波路と、前記出力側基板上
に形成され、複数の前記出力側光導波路の一端にそれぞ
れ設けられ、前記偏向手段により偏向された前記信号光
がいずれかに入射され、入射された前記信号光を集光す
る複数の出力側コリメートレンズとを有し、前記出力側
光導波路の前記一端におけるピッチが他端におけるピッ
チよりも広くなっていることを特徴とする光スイッチ。
(Supplementary Note 7) In the optical switch according to Supplementary Note 5 or 6, the output side optical transmission means is formed on the output side substrate with a plurality of output side optical waveguides formed on the output side substrate, A plurality of output-side collimator lenses that are respectively provided at one ends of the plurality of output-side optical waveguides, enter the signal light deflected by the deflecting means, and collect the incident signal light. An optical switch, wherein the pitch at the one end of the output side optical waveguide is wider than the pitch at the other end.

【0114】(付記8) 付記7記載の光スイッチにお
いて、前記出力側光導波路の前記他端には、出力側光フ
ァイバがそれぞれ接続されており、前記出力側光導波路
のピッチは、前記他端から前記一端に向かって、前記出
力側光ファイバのピッチと同一のピッチから前記出力側
コリメートレンズのピッチと同一のピッチへと徐々に広
がっていることを特徴とする光スイッチ。
(Supplementary Note 8) In the optical switch according to Supplementary Note 7, an output side optical fiber is connected to the other end of the output side optical waveguide, and the pitch of the output side optical waveguide is the other end. To the one end, the optical switch is gradually expanded from the same pitch as the output side optical fiber to the same pitch as the output side collimating lens.

【0115】(付記9) 付記7又は8記載の光スイッ
チにおいて、前記入力側光伝送手段と前記出力側光伝送
手段とが、前記入力側コリメートレンズと前記出力側コ
リメートレンズが対向するように配置されていることを
特徴とする光スイッチ。
(Supplementary Note 9) In the optical switch according to Supplementary Note 7 or 8, the input side optical transmission means and the output side optical transmission means are arranged such that the input side collimating lens and the output side collimating lens face each other. Optical switch characterized by being.

【0116】(付記10) 付記5乃至9のいずれかに
記載の光スイッチにおいて、前記入力側光伝送手段と、
前記出力側光伝送手段との間に、前記信号光が伝搬する
スラブ導波路を更に有することを特徴とする光スイッ
チ。
(Supplementary Note 10) In the optical switch according to any one of Supplementary Notes 5 to 9, the input side optical transmission means,
An optical switch, further comprising a slab waveguide through which the signal light propagates between the output side optical transmission means.

【0117】(付記11) 付記10記載の光スイッチ
において、前記偏向手段は、前記入力側光伝送手段と前
記スラブ導波路との間に設けられ、前記入力側コリメー
トレンズから出射される前記信号光を偏向する第1の偏
向手段と、前記スラブ導波路と前記出力側光伝送手段と
の間に設けられ、前記第1の偏向手段により偏向され前
記スラブ導波路を伝搬した前記信号光を偏向して前記出
力側光伝送手段に入射する第2の偏向手段とを有するこ
とを特徴とする光スイッチ。
(Supplementary Note 11) In the optical switch according to Supplementary Note 10, the deflecting means is provided between the input side optical transmission means and the slab waveguide, and the signal light emitted from the input side collimating lens. Is provided between the slab waveguide and the output side optical transmission means for deflecting the signal light which is deflected by the first deflection means and propagates through the slab waveguide. And a second deflecting means which is incident on the output side optical transmitting means.

【0118】(付記12) 付記7又は8記載の光スイ
ッチにおいて、前記入力側基板と前記出力側基板とが同
一の基板であり、前記入力側コリメートレンズと前記出
力側コリメートレンズとが同一方向を向いていることを
特徴とする光スイッチ。
(Supplementary Note 12) In the optical switch according to Supplementary Note 7 or 8, the input side substrate and the output side substrate are the same substrate, and the input side collimating lens and the output side collimating lens are in the same direction. Optical switch characterized by facing.

【0119】(付記13) 付記5乃至12のいずれか
に記載の光スイッチにおいて、前記偏向手段は、電気光
学効果による屈折率変化を利用して前記信号光を偏向す
る偏向素子であることを特徴とする光スイッチ。
(Supplementary Note 13) In the optical switch according to any one of Supplementary Notes 5 to 12, the deflecting means is a deflecting element that deflects the signal light by utilizing a change in refractive index due to an electro-optic effect. And optical switch.

【0120】(付記14) 付記5乃至12のいずれか
1項に記載の光スイッチにおいて、前記偏向手段は、前
記入力側コリメートレンズと前記出力側コリメートレン
ズの近傍に配置された複数の微小ミラーからなることを
特徴とする光スイッチ。
(Supplementary Note 14) In the optical switch described in any one of Supplementary Notes 5 to 12, the deflecting means includes a plurality of micromirrors arranged in the vicinity of the input side collimating lens and the output side collimating lens. Optical switch characterized by becoming.

【0121】[0121]

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、基板上に
形成された複数の光導波路と、基板上に形成され、複数
の光導波路の一端にそれぞれ設けられ、光導波路を伝搬
する信号光を略平行光に整形する複数のコリメートレン
ズとを有する光コリメータにおいて、複数の光導波路の
一端におけるピッチが他端におけるピッチよりも広くな
っているので、信号光が入射される複数の光ファイバを
所定の狭い間隔で配置することができる。したがって、
光ファイバの位置ずれを防止し、信号光の出射方向のず
れや集光時の結合損失を低減することができる。
As described above, according to the present invention, a plurality of optical waveguides formed on a substrate and a signal which is formed on the substrate and is provided at one end of each of the plurality of optical waveguides and propagates through the optical waveguides. In an optical collimator having a plurality of collimating lenses that shape light into substantially parallel light, since the pitch at one end of the plurality of optical waveguides is wider than the pitch at the other end, a plurality of optical fibers on which signal light is incident Can be arranged at a predetermined narrow interval. Therefore,
It is possible to prevent the positional deviation of the optical fiber and reduce the deviation of the signal light in the emitting direction and the coupling loss at the time of condensing.

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

【図1】本発明の第1実施形態による光コリメータの構
造を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic view showing a structure of an optical collimator according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施形態による光コリメータの製
造方法を示す工程図(その1)である。
FIG. 2 is a process diagram (1) showing the method of manufacturing the optical collimator according to the first embodiment of the invention.

【図3】本発明の第1実施形態による光コリメータの製
造方法を示す工程図(その2)である。
FIG. 3 is a process diagram (2) showing the method of manufacturing the optical collimator according to the first embodiment of the invention.

【図4】本発明の第1実施形態の変形例による光コリメ
ータの構造を示す平面図である。
FIG. 4 is a plan view showing a structure of an optical collimator according to a modification of the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2実施形態による光コリメータの構
造を示す概略図である。
FIG. 5 is a schematic view showing a structure of an optical collimator according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3実施形態による光スイッチの構造
を示す平面図である。
FIG. 6 is a plan view showing the structure of an optical switch according to a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第4実施形態による光スイッチの構造
を示す平面図である。
FIG. 7 is a plan view showing the structure of an optical switch according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.

【図8】従来の光コリメータの構造を示す概略図であ
る。
FIG. 8 is a schematic view showing a structure of a conventional optical collimator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…基板 12…下部クラッド層 14…コア層 16…上部クラッド層 18…チャネル導波路 20…二次元レンズ 22…光ファイバ 22i…入力用光ファイバ 22o…出力用光ファイバ 24…基板 26…ハードマスク 28…ハードマスク 30…シリンドリカルレンズ 32a、32b…光コリメータ 34…スラブ導波路 36…基板 38…下部クラッド層 40…コア層 42…上部クラッド層 44a、44b…偏向子部 46a、46b…基板 48a、46b…電極層 50a、50b…下部クラッド層 52a、52b…コア層 54a、54b…上部クラッド層 56a、56b…プリズム電極層 60…信号入力部 62…信号出力部 64a、64b…シリンドリカルレンズ 66…MEMSミラー 100…コリメートレンズ 102…光ファイバ 10 ... Substrate 12 ... Lower clad layer 14 ... Core layer 16 ... Upper clad layer 18 ... Channel waveguide 20 ... Two-dimensional lens 22 ... Optical fiber 22i ... Optical fiber for input 22o ... Optical fiber for output 24 ... Substrate 26 ... Hard mask 28 ... Hard mask 30 ... Cylindrical lens 32a, 32b ... Optical collimator 34 ... Slab waveguide 36 ... Substrate 38 ... Lower clad layer 40 ... Core layer 42 ... Upper clad layer 44a, 44b ... Deflection part 46a, 46b ... Substrate 48a, 46b ... Electrode layer 50a, 50b ... Lower clad layer 52a, 52b ... Core layer 54a, 54b ... Upper clad layer 56a, 56b ... Prism electrode layer 60 ... Signal input section 62 ... Signal output unit 64a, 64b ... Cylindrical lens 66 ... MEMS mirror 100 ... Collimating lens 102 ... Optical fiber

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) G02F 1/313 G02F 1/313 2K002 Fターム(参考) 2H036 JA04 LA07 LA08 NA00 2H037 AA01 BA24 BA32 CA12 CA32 CA38 2H041 AA16 AB14 AB27 AC01 AC06 AZ01 2H046 AA03 AA05 AA32 AA48 AB12 AD22 2H079 AA02 AA12 BA03 CA05 DA04 DA25 DA28 EA02 EA33 EB04 EB12 GA01 GA03 KA11 KA20 2K002 AA02 AB04 BA06 CA02 CA25 DA05 EA09 EB05 HA03 Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G02F 1/313 G02F 1/313 2K002 F term (reference) 2H036 JA04 LA07 LA08 NA00 2H037 AA01 BA24 BA32 CA12 CA32 CA38 2H041 AA16 AB14 AB27 AC01 AC06 AZ01 2H046 AA03 AA05 AA32 AA48 AB12 AD22 2H079 AA02 AA12 BA03 CA05 DA04 DA25 DA28 EA02 EA33 EB04 EB12 GA01 GA03 KA11 KA20 2K002 AA02 AB04 BA06 CA02 CA25 DA05 EA09 EB05 HA03

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に形成された複数の光導波路と、
前記基板上に形成され、複数の前記光導波路の一端にそ
れぞれ設けられ、前記光導波路を伝搬する信号光を略平
行光に整形する複数のコリメートレンズとを有する光コ
リメータであって、 前記光導波路の前記一端におけるピッチが他端における
ピッチよりも広くなっていることを特徴とする光コリメ
ータ。
1. A plurality of optical waveguides formed on a substrate,
An optical collimator having a plurality of collimator lenses formed on the substrate, provided at one end of each of the plurality of optical waveguides, and shaping the signal light propagating through the optical waveguides into substantially parallel light. The optical collimator, wherein the pitch at the one end is wider than the pitch at the other end.
【請求項2】 請求項1記載の光コリメータにおいて、 前記光導波路の前記他端には、光ファイバがそれぞれ接
続されており、 前記光導波路のピッチは、前記他端から前記一端に向か
って、前記光ファイバのピッチと同一のピッチから前記
コリメートレンズのピッチと同一のピッチへと徐々に広
がっていることを特徴とする光コリメータ。
2. The optical collimator according to claim 1, wherein an optical fiber is respectively connected to the other end of the optical waveguide, and a pitch of the optical waveguide is from the other end toward the one end. An optical collimator, wherein the pitch is the same as the pitch of the optical fiber and gradually widens to the same pitch as the pitch of the collimating lens.
【請求項3】 請求項1又は2記載の光コリメータにお
いて、 前記コリメートレンズは、前記基板平面と略平行な方向
で前記信号光を略平行光に整形する二次元レンズであ
り、 前記コリメートレンズ近傍に配置され、前記基板平面と
略垂直な方向で、前記コリメートレンズから出射した前
記信号光を略平行光に整形するシリンドリカルレンズを
更に有することを特徴とする光コリメータ。
3. The optical collimator according to claim 1, wherein the collimator lens is a two-dimensional lens that shapes the signal light into substantially parallel light in a direction substantially parallel to the plane of the substrate, and the vicinity of the collimator lens. The optical collimator further comprising: a cylindrical lens which is arranged in a direction substantially perpendicular to the plane of the substrate and shapes the signal light emitted from the collimator lens into substantially parallel light.
【請求項4】 入力側基板上に形成された複数の入力側
光導波路と、前記入力側基板上に形成され、複数の前記
入力側光導波路の一端にそれぞれ設けられ、前記入力側
光導波路を伝搬する信号光を略平行光に整形する複数の
入力側コリメートレンズとを有する入力側光伝送手段
と、前記入力側コリメートレンズから出射される前記信
号光を偏向する偏向手段と、前記偏向手段により偏向さ
れた前記信号光が入射される出力側光伝送手段とを有す
る光スイッチであって、 前記入力側光導波路の前記一端におけるピッチが他端に
おけるピッチよりも広くなっていることを特徴とする光
スイッチ。
4. A plurality of input-side optical waveguides formed on an input-side substrate and a plurality of input-side optical waveguides formed on the input-side substrate and provided at one ends of the plurality of input-side optical waveguides, respectively. The input side optical transmission means having a plurality of input side collimator lenses for shaping the propagating signal light into substantially parallel light, the deflection means for deflecting the signal light emitted from the input side collimator lens, and the deflection means An optical switch having an output-side optical transmission unit on which the deflected signal light is incident, wherein a pitch at the one end of the input-side optical waveguide is wider than a pitch at the other end. Optical switch.
【請求項5】 請求項4記載の光スイッチにおいて、 前記出力側光伝送手段は、出力側基板上に形成された複
数の出力側光導波路と、前記出力側基板上に形成され、
複数の前記出力側光導波路の一端にそれぞれ設けられ、
前記偏向手段により偏向された前記信号光がいずれかに
入射され、入射された前記信号光を集光する複数の出力
側コリメートレンズとを有し、 前記出力側光導波路の前記一端におけるピッチが他端に
おけるピッチよりも広くなっていることを特徴とする光
スイッチ。
5. The optical switch according to claim 4, wherein the output side optical transmission means is formed on the output side substrate and a plurality of output side optical waveguides formed on the output side substrate.
Provided on one end of each of the plurality of output side optical waveguides,
A plurality of output-side collimator lenses that enter the signal light deflected by the deflecting unit and collect the incident signal light, and the pitch at the one end of the output-side optical waveguide is different. Optical switch characterized by being wider than the pitch at the edge.
【請求項6】 請求項5記載の光スイッチにおいて、 前記入力側光伝送手段と前記出力側光伝送手段とが、前
記入力側コリメートレンズと前記出力側コリメートレン
ズが対向するように配置されていることを特徴とする光
スイッチ。
6. The optical switch according to claim 5, wherein the input side optical transmission means and the output side optical transmission means are arranged such that the input side collimator lens and the output side collimator lens face each other. An optical switch characterized by that.
【請求項7】 請求項4乃至6のいずれか1項に記載の
光スイッチにおいて、 前記入力側光伝送手段と、前記出力側光伝送手段との間
に、前記信号光が伝搬するスラブ導波路を更に有するこ
とを特徴とする光スイッチ。
7. The optical switch according to claim 4, wherein the signal light propagates between the input side optical transmission means and the output side optical transmission means. An optical switch further comprising:
【請求項8】 請求項5記載の光スイッチにおいて、 前記入力側基板と前記出力側基板とが同一の基板であ
り、 前記入力側コリメートレンズと前記出力側コリメートレ
ンズとが同一方向を向いていることを特徴とする光スイ
ッチ。
8. The optical switch according to claim 5, wherein the input-side substrate and the output-side substrate are the same substrate, and the input-side collimating lens and the output-side collimating lens face the same direction. An optical switch characterized by that.
【請求項9】 請求項4乃至8のいずれか1項に記載の
光スイッチにおいて、 前記偏向手段は、電気光学効果による屈折率変化を利用
して前記信号光を偏向する偏向素子であることを特徴と
する光スイッチ。
9. The optical switch according to claim 4, wherein the deflecting means is a deflecting element that deflects the signal light by utilizing a refractive index change due to an electro-optic effect. Characteristic optical switch.
【請求項10】 請求項4乃至8のいずれか1項に記載
の光スイッチにおいて、 前記偏向手段は、前記入力側コリメートレンズと前記出
力側コリメートレンズの近傍に配置された複数の微小ミ
ラーからなることを特徴とする光スイッチ。
10. The optical switch according to claim 4, wherein the deflection unit includes a plurality of micromirrors arranged in the vicinity of the input side collimator lens and the output side collimator lens. An optical switch characterized by that.
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