JP2003307638A

JP2003307638A - 多モード干渉光カプラ

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Publication number: JP2003307638A
Application number: JP2003147969A
Authority: JP
Inventors: Takashi Saida; 隆志才田; Akira Himeno; 明姫野; Masayuki Okuno; 将之奥野; Katsunari Okamoto; 勝就岡本; Akemasa Kaneko; 明正金子
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1998-12-22
Filing date: 2003-05-26
Publication date: 2003-10-31
Anticipated expiration: 2019-03-11
Also published as: JP3512790B2

Abstract

(57)【要約】【課題】構造が簡単でレイアウトも容易な非等分岐型
の多モード干渉光カプラを提供すること。【解決手段】入力光導波路１２ａ，１２ｂと出力光導
波路１４ａ，１４ｂとの間に配置された多モード光導波
路１３の領域１６と領域１７の間で、領域１６の光強度
が集中している部分に、光の進行方向に対してほぼ垂直
かつ等幅な屈折率の異なる領域（屈折率変化部）１５を
設けることにより、等価的にマッハツェンダ型干渉計あ
るいは拡張されたマッハツェンダ型干渉計を構成して任
意の分岐比を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信の分野にお
いて光信号を分岐あるいは結合するために用いられる多
モード干渉光カプラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光通信の進展に伴い、平面基板上の光導
波路を基本とする導波路型光部品の重要性が増してい
る。導波路型光部品がフォトリソグラフィ技術及び微細
加工技術により、光波長以下の精度で再現性良く一括大
量生産できる利点を持つからである。アレイ格子型光フ
ィルタ、マトリクス型光スイッチ、ラティス型光フィル
タ、光加入者端末等は、導波路型光部品としての特徴を
生かして優れた性能を実現しており、一部、実システム
への導入が始まっている。

【０００３】導波路型光カプラは高機能な導波路型光部
品を実現する上で基本となる要素回路である。高機能、
高性能な導波路型光部品を構成するためには、導波路型
光カプラ等の要素回路の高機能化、高性能化が必須であ
る。

【０００４】光通信において光信号の一部を取り出して
モニタする場合や、ラティス型フィルタを構成する場
合、リングレーザ等の光共振器を構成する場合には、
１：９や２：８のような非等分岐型のカプラが要求され
る。

【０００５】従来、非等分岐型の用途には、非対称Ｙ分
岐、方向性結合器、方向性結合器あるいは多モード干渉
光カプラを用いたマッハツェンダ型干渉計、変形導波路
を用いた多モード干渉光カプラが提案されている。中で
も変形導波路を用いた多モード干渉光カプラは、他の手
法と比べて、作製誤差に強く、波長依存性及び偏波依存
性が小さく、小型であり、多入力多出力の構成が可能で
ある、といった優れた特徴を有する。

【０００６】図１に従来の変形導波路を用いた任意分岐
比の二入力二出力の多モード干渉光カプラの一例を示
す。図１に示すように、従来の変形導波路を用いた二入
力二出力の多モード干渉光カプラ１００は、基板１０１
（但し、図面上では背景として表している。）上に入力
光導波路１０２ａ，１０２ｂ、多モード光導波路１０３
及び出力光導波路１０４ａ，１０４ｂを配置して構成さ
れている。ここで、多モード光導波路１０３において、
領域１０５及び１０６の長さは、それぞれの領域が二入
力二出力の光カプラを構成するように設定されている。

【０００７】この従来の変形導波路を用いた二入力二出
力の多モード干渉光カプラ１００の原理を説明する。

【０００８】多モード光導波路１０３において、領域１
０５及び１０６の長さは、それぞれの領域が二入力二出
力の光カプラを構成するように設定されている。従っ
て、入力光導波路１０２ａに信号光が入力された場合、
多モード光導波路１０３の領域１０５を伝搬することで
光信号は二分岐し、領域１０６を伝搬することで光信号
は再び結合する。但し、多モード光導波路１０３は領域
１０５と領域１０６の境界で折れ曲がる構造をしている
ので、分岐された光信号は位相差をつけられて結合され
る。

【０００９】この時、折れ曲がり構造による位相差Ｘが
πならば、光信号は全て出力光導波路１０４ａから出力
する（分岐比１００％）。逆に、折れ曲がり構造が無く
位相差Ｘが０ならば、光信号は全て出力光導波路１０４
ｂから出力する（分岐比０％）。

【００１０】一般に、折れ曲がり構造による位相差Ｘの
時の分岐比ｋは、近似的にｋ＝ｓｉｎ²（Ｘ）×１００［％］（１）と書けるので、折れ曲がり構造による位相差Ｘを調整す
ることで分岐比ｋを変化することができる。

【００１１】図２に従来の変形導波路を用いた任意分岐
比の多入力多出力の多モード干渉光カプラの一例を示
す。図２に示すように、従来の変形導波路を用いた多入
力多出力の多モード干渉光カプラ２００は、基板２０１
（但し、図面上では背景として表している。）上に入力
光導波路２０２ａ，２０２ｂ，……２０２ｘ、多モード
光導波路２０３及び出力光導波路２０４ａ，２０４ｂ，
……２０４ｘを配置して構成されている。ここで、多モ
ード光導波路２０３は多段の変形導波路を組み合わせた
形状となる。

【００１２】このような構成でも前記二入力二出力の場
合と同じように、変形導波路の組み合わせの部分で位相
差が生じるので、出力の分岐比を変化させることが可能
である（例えば“Ａｒｂｉｔｒａｒｙｒａｔｉｏｐ
ｏｗｅｒｓｐｌｉｔｔｅｒｓｕｓｉｎｇａｎｇｌ
ｅｄｓｉｌｉｃａｏｎｓｉｌｉｃｏｎｍｕｌｔ
ｉｍｏｄｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｃｏｕｐｌｅ
ｒ”ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ，ｖｏ
ｌ．３２，ｐｐ．１５７６−１５７７，１９９６参
照）。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】前記のように、非等分
岐型のカプラとして変形導波路を用いた多モード干渉光
カプラが提案されている。

【００１４】しかし、変形導波路を用いた多入力多出力
の多モード干渉光カプラ２００では、導波路の変形によ
り光位相を調整して分岐比を変化させるので、構造が複
雑であるという問題があった。また、二入力二出力の多
モード干渉カプラ１００では、図１に示したように導波
路を曲げる必要があり、入力光導波路と出力光導波路の
方向が傾くため、レイアウトも煩雑となる問題があっ
た。

【００１５】本発明の目的は、構造が簡単でレイアウト
も容易な非等分岐型の多モード干渉光カプラを提供する
ことにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、請求項１の発明の多モード干渉光カプラは、基板上
に形成された、少なくとも一つの入力光導波路と、第１
の多モード光導波路及び屈折率変化部よりなる組と、第
２の多モード光導波路と、少なくとも一つの出力光導波
路とから構成される多モード干渉光カプラにおいて、前
記屈折率変化部は、前記第１の多モード光導波路端の光
強度が集中している部分に設置されており、光の進行方
向に対してほぼ垂直かつ等幅でコアとは屈折率の異なる
領域であることを特徴とするものである。

【００１７】請求項２の発明の多モード干渉光カプラ
は、前記第１の多モード光導波路及び屈折率変化部より
なる組を複数設置することを特徴とするものである。

【００１８】また、請求項３の発明の多モード干渉光カ
プラは、前記屈折率の異なる領域がクラッド層であるこ
とを特徴とするものである。

【００１９】また、請求項４の発明の多モード干渉光カ
プラは、前記屈折率の異なる領域が光の進行方向に沿っ
て分割されていることを特徴とするものである。

【００２０】また、請求項５の発明の多モード干渉光カ
プラは、前記光導波路及び多モード干渉光カプラがガラ
ス光導波路であることを特徴とするものである。

【００２１】本発明の光カプラでは、多モード光導波路
の比較的光強度が集中している部分の屈折率を変化させ
ることで、マッハツェンダ型干渉計、あるいは拡張され
たマッハツェンダ型干渉計を等価的に構成する。これに
より、偏波依存性及び波長依存性が小さく、作製誤差に
強い、分岐比を任意に設計可能な光カプラを実現するこ
とができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。

【００２３】図３に本発明の第１の実施の形態に係る二
入力二出力の多モード干渉光カプラの構成、図４に本実
施の形態の多モード干渉光カプラと機能的に等価なマッ
ハツェンダ型干渉計の構成、図５に本実施の形態の多モ
ード干渉光カプラにおける損失及び分岐比と屈折率変化
部の長さとの関係を表すグラフ、をそれぞれ示す。

【００２４】なお、以下に説明する第１の実施の形態で
は、光導波路としてシリコン基板上に形成した石英系単
一モード光導波路を使用した多モード干渉光カプラにつ
いて説明する。これは、この組み合わせが単一モード光
ファイバとの接続性に優れた多モード干渉光カプラを提
供できるからである。さらに説明を簡単にするために二
入力二出力の導波型多モード干渉光カプラについて説明
する。しかしながら、本発明はこの例に限定されるもの
ではない。

【００２５】図３に示すように、第１の実施の形態の多
モード干渉光カプラ１０において、シリコン基板１１
（但し、図面上では背景として表している。）上には、
一対の石英系ガラス光導波路が入力光導波路１２ａ，１
２ｂとして配置され、石英系ガラス光導波路が多モード
光導波路１３として、一対の石英系ガラス光導波路が出
力光導波路１４ａ，１４ｂとして配置されている。多モ
ード光導波路１３において、コア部の一部分に幅の縮小
された領域があり、これにより屈折率の異なる領域（屈
折率変化部）１５を実現している。

【００２６】なお、本実施の形態においては多モード光
導波路１３が凹状に欠けた構成になっているが、本発明
はこれに限定されるものではない。さらに、本実施の形
態においては屈折率変化部１５としてクラッド層を利用
するが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００２７】ここで、多モード光導波路１３において、
領域１６及び領域１７の長さはそれぞれ２×２カプラを
実現するように設定されている。

【００２８】この時、多モード干渉光カプラ１０と機能
的に等価であるマッハツェンダ型干渉計２０を図４に示
す。

【００２９】図４に示すように、本実施の形態の多モー
ド干渉光カプラ１０と機能的に等価なマッハツェンダ型
干渉計２０は、入力光導波路２１ａ及び２１ｂ、光カプ
ラ２２ａ及び２２ｂ、出力光導波路２３ａ及び２３ｂ、
接続導波路２４ａ及び２４ｂ、位相調整領域（位相及び
振幅変化部）２５を有する。位相調整領域２５を除け
ば、マッハツェンダ型干渉計２０の接続導波路２４ａ及
び２４ｂの光導波路長は等しい。

【００３０】図４において、光カプラ２２ａが図３の多
モード干渉光カプラ１０における領域１６に、光カプラ
２２ｂが図３の多モード干渉光カプラ１０における領域
１７に、位相調整領域２５が図３の多モード干渉光カプ
ラ１０における屈折率変化部１５にそれぞれ対応してい
る。

【００３１】多モード干渉光カプラ１０における屈折率
変化部１５のパラメータ、例えば長さＬを変化させれ
ば、屈折率変化部１５で光が受ける位相が変化するの
で、マッハツェンダ干渉計２０において位相調整領域２
５における位相の調整量を変化させることに相当する。
この時、位相調整領域２５における位相調整量に従っ
て、マッハツェンダ干渉計２０の分岐比は正弦波的に変
化する。従って、これと機能的に等価な多モード干渉光
カプラ１０においても分岐比を変化させることができ
る。

【００３２】図３の多モード干渉光カプラにおいて、石
英系光導波路の厚さは６μｍであり、比屈折率差は０．
７５％、入力光導波路１２ａ，１２ｂ及び出力光導波路
１４ａ，１４ｂの光導波路間隔は各導波路１２ａ，１２
ｂ及び１４ａ，１４ｂの導波路中心の間隔でそれぞれ１
８μｍ、入力光導波路１２ａ，１２ｂ及び出力光導波路
１４ａ，１４ｂの光導波路幅は６μｍ、多モード光導波
路１３の光導波路幅は２５μｍ、多モード光導波路１３
の光導波路長は３．１ｍｍ、屈折率変化部１５の幅は１
２．５μｍであるとする。

【００３３】この時、多モード干渉光カプラ１０の損失
及び分岐比を屈折率変化部１５の長さＬの関数として計
算したものを図５に示す。ここで、分岐比は入力光導波
路１２ａに光を入射した時、（分岐比）＝（出力光導波路１４ａにおける光パワー）／｛（出力光導波路１４ａにおける光パワー）＋（出力光導波路１４ｂにおける光パワー）｝（２）で定義される値となる。但し、屈折率変化部１５の長さ
が負の値になっているのは、多モード光導波路１３を上
下に反転して、屈折率変化部１５を下側に配置したこと
に対応している。

【００３４】図５に示すように、分岐比を０％から１０
０％まで変化できる。また、損失は分岐比を大きくする
に従って増大するが、分岐比が１００％の時でも２ｄＢ
程度に抑えられている。

【００３５】前述した屈折率変化部１５の形態として
は、図３に第１の実施の形態として多モード干渉光カプ
ラ１０で示した凹状の多モード導波路１３を有する形態
以外でも、本発明の要旨を逸脱しない限りの変更はもち
ろん可能である。

【００３６】図６に本発明の第２の実施の形態に係る二
入力二出力の多モード干渉光カプラの構成を示す。

【００３７】図６に示すように、第２の実施の形態の多
モード干渉光カプラ３０において、シリコン基板３１
（但し、図面上では背景として表している。）上には、
一対の石英系ガラス光導波路が入力光導波路３２ａ，３
２ｂとして配置され、石英系ガラス光導波路が多モード
光導波路３３として、一対の石英系ガラス光導波路が出
力光導波路３４ａ，３４ｂとして配置されている。

【００３８】ここで、多モード光導波路３３は、二つの
多モード光導波路３３ａ及び３３ｃとそれを接続する一
つの光導波路３３ｂから構成されている。この場合に
は、多モード光導波路３３の欠けている部分が屈折率変
化部３５となっている。このような構成であっても、機
能的には第１の実施の形態の多モード干渉カプラ１０と
等価である。

【００３９】また、前述した屈折率変化部１５及び３５
としては、第１の実施の形態及び第２の実施の形態とし
て多モード干渉光カプラ１０及び３０で示した単一の屈
折率変化部を用いる手法以外にも、複数に分割した屈折
率変化部を用いても良い。

【００４０】図７に本発明の第３の実施の形態に係る二
入力二出力の多モード干渉光カプラの構成を示す。

【００４１】図７に示すように、第３の実施の形態の多
モード干渉光カプラ４０において、シリコン基板４１
（但し、図面上では背景として表している。）上には、
一対の石英系ガラス光導波路が入力光導波路４２ａ，４
２ｂとして配置され、石英系ガラス光導波路が多モード
光導波路４３として、一対の石英系ガラス光導波路が出
力光導波路４４ａ，４４ｂとして配置されている。

【００４２】ここで、多モード光導波路４３は、二つの
多モード光導波路４３ａ及び４３ｃとそれを接続する光
導波路４３ｂ並びに屈折率変化部４５から構成されてい
る。屈折率変化部４５は、周期的にコア部がクラッド層
で置き換えられた構成となっており（コア部４５ａ，４
５ｂ，……４５ｘ）、複数に分割された屈折率変化部と
なっている。このような構成とすれば、屈折率変化部４
５で生じる放射損失を低減することができる。

【００４３】図７の多モード干渉光カプラにおいて、石
英系光導波路の厚さは６μｍであり、比屈折率差は０．
７５％、入力光導波路４２ａ，４２ｂ及び出力光導波路
４４ａ，４４ｂの光導波路間隔は各導波路４２ａ，４２
ｂ及び４４ａ，４４ｂの導波路中心の間隔でそれぞれ１
８μｍ、入力光導波路４２ａ，４２ｂ及び出力光導波路
４４ａ，４４ｂの光導波路幅は６μｍ、多モード光導波
路４３の光導波路幅は２５μｍ、多モード光導波路４３
の光導波路長は３．１ｍｍ、屈折率変化部４５の幅は６
μｍであるとする。また、屈折率変化部４５の置き換え
られたクラッド層の一つ当たりの長さは５μｍ、隣り合
う置き換えられたクラッド層の間隔は３０μｍとする。

【００４４】この時、多モード干渉光カプラ４０の損失
及び分岐比を屈折率変化部４５の全体の長さＬの関数と
して計算したものを図８に示す。

【００４５】図８に示すように、複数に分割された屈折
率変化部４５を用いることで、全体での損失を低減する
ことができる。分岐比１００％における損失は、０．７
ｄＢ以下に低減されている。

【００４６】また、前述した屈折率変化部１５、３５及
び４５としては、第１の実施の形態、第２の実施の形態
及び第３の実施の形態として多モード干渉光カプラ１
０、３０及び４０で示したクラッド層を用いる手法以外
にも、多モード光導波路１３、３３及び４３の一部に溝
を設ける構造としても、また、多モード光導波路１３、
３３及び４３の一部に樹脂を埋め込む構造としても良
い。

【００４７】図９に本発明の第４の実施の形態に係る二
入力二出力の多モード干渉光カプラの構成を示す。

【００４８】図９に示すように、第４の実施の形態の多
モード干渉光カプラ５０において、シリコン基板５１
（但し、図面上では背景として表している。）上には、
一対の石英系ガラス光導波路が入力光導波路５２ａ，５
２ｂとして配置され、石英系ガラス光導波路が多モード
光導波路５３として、一対の石英系ガラス光導波路が出
力光導波路５４ａ，５４ｂとして配置されている。

【００４９】ここで、多モード光導波路５３の一部には
樹脂が埋め込まれており、これにより屈折率変化部５５
を実現している。このような構成であっても、機能的に
は第１の実施の形態の多モード干渉光カプラ１０、第２
の実施の形態の多モード干渉光カプラ３０及び第３の実
施の形態の多モード干渉光カプラ４０と等価である。

【００５０】以上のように、本発明の多モード干渉光カ
プラは、図３に示す第１の実施の形態の多モード干渉光
カプラ１０に限定されるものでもなく、図６、図７、図
９に示す第２、第３、第４の実施の形態の多モード干渉
光カプラ３０、４０、５０のように、その要旨を逸脱し
ない限りにおいて変更が可能である。

【００５１】そして上記の各実施の形態では、シリコン
基板上の石英系ガラス光導波路を基本とする多モード干
渉光カプラ１０、３０、４０、５０について、この構成
及び機能を説明したが、多モード干渉光カプラを構成し
得る他の材料を用いて、例えばプラスチック系光導波路
やイオン拡散型ガラス光導波路、あるいはニオブ酸リチ
ウム光導波路や半導体光導波路にも本発明を適用するこ
とができる。

【００５２】さらに、前述した各実施の形態では、二入
力二出力の多モード干渉光カプラとして説明したが、少
なくとも一つの入力光導波路及び少なくとも二つの出力
光導波路を有する多モード干渉光カプラ、あるいは少な
くとも二つの入力光導波路及び少なくとも一つの出力光
導波路を有する多モード干渉光カプラとしても良く、ま
た、多入力多出力の多モード干渉光カプラとしても良
い。

【００５３】図１０に本発明の第５の実施の形態に係る
多入力多出力の多モード干渉光カプラの構成を示す。

【００５４】図１０に示すように、第４の実施の形態の
多モード干渉光カプラ６０において、シリコン基板６１
（但し、図面上では背景として表している。）上に、入
力光導波路６２ａ，６２ｂ，……６２ｘと、多モード光
導波路６３と、出力光導波路６４ａ，６４ｂ，……６４
ｘとが接続されて配置されており、多モード光導波路６
３はその一部に屈折率変化領域６５ａ，６５ｂ，……６
５ｘを有している。

【００５５】ここで、入力導波路の本数Ｎｉと出力導波
路の本数Ｎｏと屈折率変化領域の数Ｎ１は、それぞれ異
なっていても構わないことを付記しておく。多モード光
導波路６３において、領域６６の長さはちょうどＮｉ×
Ｎ１カプラを実現するように、領域６７の長さはちょう
どＮ１×Ｎｏカプラを実現するように、それぞれ設定さ
れている。

【００５６】この時、多モード干渉光カプラ６０と機能
的に等価である干渉計を図１１に示す。

【００５７】図１１に示すように、本実施の形態の多モ
ード干渉光カプラ６０と機能的に等価な干渉計７０は、
入力光導波路７１ａ，７１ｂ，……７１ｘ、多入力多出
力の光カプラ７２ａ及び７２ｂ、出力光導波路７３ａ，
７３ｂ，……７３ｘ、接続導波路７４ａ，７４ｂ，……
７４ｘ、位相及び振幅変化部（位相調整領域）７５ａ，
７５ｂ，……７５ｘを有する。

【００５８】図１１において、光カプラ７２ａが図１０
の多モード干渉光カプラ６０における領域６６に、光カ
プラ７２ｂが図１０の多モード干渉光カプラ６０におけ
る領域６７に、位相調整領域７５ａ，７５ｂ，……７５
ｘが図１０の多モード干渉光カプラ６０における屈折率
変化領域６５ａ，６５ｂ，……６５ｘにそれぞれ対応し
ている。

【００５９】図１１の干渉計７０は一般化されたマッハ
ツェンダ型干渉計と呼ばれ、各接続導波路７４ａ，７４
ｂ，……７４ｘに設けた位相調整領域７５ａ，７５ｂ，
……７５ｘを調整することで、分岐比を変化できること
が知られている。

【００６０】このように本発明の多モード干渉光カプラ
は、二入力二出力の多モード干渉光カプラに限らず、多
入力多出力の多モード干渉光カプラにも適用することが
できる。さらに一入力多出力の多モード干渉光カプラ、
多入力一出力の多モード干渉光カプラにも適用すること
ができることは言うまでもない。

【００６１】また、前述した各実施の形態では一段の屈
折率変化領域を用いたが、もちろん多段の屈折率変化領
域を用いても良い。

【００６２】図１２に本発明の第６の実施の形態に係る
多入力多出力の多モード干渉カプラの構成を示す。

【００６３】図１２に示すように、第６の実施の形態の
多モード干渉光カプラ８０において、シリコン基板８１
（但し、図面上では背景として表している。）上に、入
力光導波路８２ａ，８２ｂ，……８２ｘと、多モード光
導波路８３と、出力光導波路８４ａ，８４ｂ，……８４
ｘとが接続されて配置されており、多モード光導波路８
３はその一部に第一段の屈折率変化領域８５ａ，８５
ｂ，……８５ｘ及び第二段の屈折率変化領域８６ａ，８
６ｂ，……８６ｘを有している。

【００６４】前述のように入力導波路の本数Ｎｉ、出力
導波路の本数Ｎｏ、第一段の屈折率変化領域の数Ｎ１、
第二段の屈折率変化領域の数Ｎ２は、それぞれ異なって
いても構わない。

【００６５】ここで、多モード光導波路８３において
は、領域８７の長さはちょうどＮｉ×Ｎ１カプラを実現
するように、領域８８の長さはちょうどＮ１×Ｎ２カプ
ラを実現するように、領域８９の長さはちょうどＮ２×
Ｎｏカプラを実現するように、それぞれ設定されてい
る。このような構成であっても第５の実施例の多入力多
出力光カプラと同様の原理により、分岐比可変の多入力
多出力光カプラを実現できる。

【００６６】このように多段の屈折率変化領域を用いて
も、本発明の要旨を逸脱しない。

【００６７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１の
発明の多モード干渉光カプラによれば、基板上に形成さ
れた、少なくとも一つの入力光導波路と、第１の多モー
ド光導波路及び屈折率変化部よりなる組と、第２の多モ
ード光導波路と、少なくとも一つの出力光導波路とで構
成し、屈折率変化部を、前記第１の多モード光導波路端
の光強度が集中している部分に設置し、光の進行方向に
対してほぼ垂直かつ等幅でコアとは屈折率の異なる領域
としたことにより光位相を調整して分岐比を変化させる
ため、従来のように、導波路の変形により光位相を調整
する必要がなく、入力光導波路と出力光導波路の方向が
傾くこともないので、構造が簡単でレイアウトも容易な
任意分岐比の多モード干渉光カプラを実現することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の変形導波路を用いた二入力二出力多モー
ド干渉光カプラの構成図

【図２】従来の変形導波路を用いた多入力多出力多モー
ド干渉光カプラの構成図

【図３】本発明の第１の実施の形態に係る二入力二出力
多モード干渉光カプラの構成図

【図４】第１の実施の形態と機能的に等価なマッハツェ
ンダ型干渉計の構成図

【図５】第１の実施の形態における損失及び分岐比と屈
折率変化部の長さとの関係を表すグラフ

【図６】本発明の第２の実施の形態に係る二入力二出力
多モード干渉光カプラの構成図

【図７】本発明の第３の実施の形態に係る二入力二出力
多モード干渉光カプラの構成図

【図８】第３の実施の形態における損失及び分岐比と屈
折率変化部の長さとの関係を表すグラフ

【図９】本発明の第４の実施の形態に係る二入力二出力
多モード干渉光カプラの構成図

【図１０】本発明の第５の実施の形態に係る多入力多出
力多モード干渉光カプラの構成図

【図１１】第５の実施の形態と機能的に等価なマッハツ
ェンダ型干渉計の構成図

【図１２】本発明の第６の実施の形態に係る多入力多出
力多モード干渉光カプラの構成図

【符号の説明】

１１，３１，４１，５１，６１，８１：基板、１２ａ，
１２ｂ，３２ａ，３２ｂ，４２ａ，４２ｂ，５２ａ，５
２ｂ，６２ａ〜６２ｘ，８２ａ〜８２ｘ：入力光導波
路、１３，３３，４３，５３，６３，８３：多モード光
導波路、１４ａ，１４ｂ，３４ａ，３４ｂ，４４ａ，４
４ｂ，５４ａ，５４ｂ，６４ａ〜６４ｘ，８４ａ〜８４
ｘ：出力光導波路、１５，３５，４５，５５，６５ａ〜
６５ｘ，８５ａ〜８５ｘ，８６ａ〜８６ｘ：屈折率変化
部（領域）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者奥野将之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)発明者岡本勝就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)発明者金子明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Ｆターム(参考） 2H047 KA12 KB04 LA18 QA03 QA04 QA05 TA19 TA43

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に形成された、少なくとも一つの
入力光導波路と、第１の多モード光導波路及び屈折率変
化部よりなる組と、第２の多モード光導波路と、少なく
とも一つの出力光導波路とから構成される多モード干渉
光カプラにおいて、前記屈折率変化部は、前記第１の多モード光導波路端の
光強度が集中している部分に設置されており、光の進行
方向に対してほぼ垂直かつ等幅でコアとは屈折率の異な
る領域であることを特徴とする多モード干渉光カプラ。
【請求項２】請求項１記載の多モード干渉光カプラに
おいて、前記第１の多モード光導波路及び屈折率変化部
よりなる組を複数設置することを特徴とする請求多モー
ド干渉光カプラ。
【請求項３】請求項１または２記載の多モード干渉光
カプラにおいて、前記屈折率の異なる領域がクラッド層
であることを特徴とする多モード干渉光カプラ。
【請求項４】請求項１乃至３何れか１項記載の多モー
ド干渉光カプラにおいて、前記屈折率の異なる領域が光
の進行方向に沿って分割されていることを特徴とする多
モード干渉光カプラ。
【請求項５】請求項１乃至４何れか１項記載の多モー
ド干渉光カプラにおいて、前記光導波路及び多モード干
渉光カプラがガラス光導波路であることを特徴とする多
モード干渉光カプラ。