JP2004046032A

JP2004046032A - Ｙ分岐光導波路回路

Info

Publication number: JP2004046032A
Application number: JP2002206450A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Suzuki; 鈴木　仁
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 2002-07-16
Filing date: 2002-07-16
Publication date: 2004-02-12

Abstract

【課題】小型のＹ分岐光導波路回路を提供する。
【解決手段】入力光導波路１２と出力光導波路１３−１〜１３−８とが平行であるのに対し、初段のＹ分岐光導波路１４ａが出力光導波路１３−１〜１３−８に沿って配置され、他のＹ分岐光導波路１４ｂ〜１４ｃが入力光導波路１２と各出力光導波路１３−１〜１３−８とを結ぶ線に沿って配置されているので、最小曲げ半径を大きく変えずにＹ分岐光導波路１４ａ〜１４ｃを基板１１上に配置することができ、かつ、Ｙ分岐光導波路回路１０の大きさを小さくすることができる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｙ分岐光導波路回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３（ａ）は従来のＹ分岐光導波路回路の平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線断面図である（白田他：１９９２年電子情報通信学会秋季大会、Ｃ−１８４）。
【０００３】
このＹ分岐光回路１は、石英基板２と、石英基板２上に形成され信号光が伝搬するコア３と、コア３より屈折率が低くコア３を覆うクラッド４とで構成されている。
【０００４】
このＹ分岐光回路１は、１×８スプリッタであり、ｓｉｎ曲線の１周期分（３６０度分）の長さの入力用のｓｉｎ曲線光導波路（入力光導波路）５と、初段（図では左側）が入力用のｓｉｎ曲線光導波路５に接続された３段のＹ分岐光導波路群６ａ、６ｂ、６ｃと、Ｙ分岐光導波路群６ａ、６ｂ間及びＹ分岐光導波路群６ｂ、６ｃ間をそれぞれ接続する、ｓｉｎ曲線の１周期分の長さの接続用のｓｉｎ曲線光導波路群７ａ、７ｂと、終段（この場合右側）のＹ分岐光導波路群６ｃにそれぞれ接続された曲線光導波路群８と、曲線光導波路群８に接続された略直線状の出力光導波路群９（９−１、９−２、…、９−８）とで構成されており、これら各光導波路（群）５、６ａ〜６ｃ、７ａ、７ｂ、８、９はコア３からなっている。
【０００５】
尚、入力用のｓｉｎ曲線光導波路５と出力光導波路群９とは略平行であり、コア３とクラッド４との比屈折率差Δは０．３％である。
【０００６】
図４は図３（ａ）、（ｂ）に示した１×８スプリッタのレイアウトパターンである。
【０００７】
このような１×８スプリッタのレイアウトパターンを有する素子１ａの幅（図では縦方向の長さ）は３ｍｍであり、素子１ａの長さ（この場合、横方向の長さ）は３５ｍｍであり、出力光導波路の間隔は２５５μｍ（０．２５５ｍｍ）である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術では、素子１ａを小型化する場合、曲線光導波路群８あるいはｓｉｎ曲線光導波路（群）５、７ａ〜７ｃの曲線部における最小曲げ半径を小さくすると、素子１ａの大きさを小さくすることはできる。
【０００９】
しかしながら、伝搬損失を考慮すると、最小曲げ半径が小さくなるにつれて素子１ａの伝搬損失が増加するので、最小曲げ半径を小さくするには限界がある。
【００１０】
従って、従来技術では素子１ａを小型化するには限界があるという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、小型のＹ分岐光導波路回路を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、基板上で１本の入力光導波路に入力された信号光の光パワーを等分配して複数の出力光導波路から出力するため複数のＹ分岐光導波路が複数のｓｉｎ曲線光導波路により多段に接続されたＹ分岐光導波路回路において、入力光導波路と出力光導波路とが略平行であり、初段のＹ分岐光導波路が出力光導波路に沿って配置され、他のＹ分岐光導波路が入力光導波路と各出力光導波路とを結ぶ線に沿って傾斜配置されているものである。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１に記載の構成に加え、Ｙ分岐光導波路の出力光導波路に対する傾斜角は０度より大きく２０度以下の範囲内にあるのが好ましい。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の構成に加え、ｓｉｎ曲線光導波路は長さがそのｓｉｎ曲線の略半周期分であるのが好ましい。
【００１５】
本発明によれば、入力光導波路と出力光導波路とが略平行であるのに対し、初段のＹ分岐光導波路が出力光導波路に沿って配置され、他のＹ分岐導波路が入力光導波路と各出力光導波路とを結ぶ線に沿って配置されているので、最小曲げ半径を大きく変えずにＹ分岐光導波路を基板上に配置することができ、かつ、Ｙ分岐光導波路回路の大きさを小さくすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１７】
図１は本発明のＹ分岐光導波路回路の一実施の形態を示す平面図である。
【００１８】
本実施の形態では１×８スプリッタの場合で説明する。
【００１９】
同図に示す１×８スプリッタ１０は、入力光導波路１２と、合波側が入力光導波路１２に接続され後述する出力光導波路１３−１〜１３−８に沿って配置された初段（図では左側）のＹ分岐光導波路１４ａと、中心線が入力光導波路１２と各出力光導波路１３−１〜１３−８とを結ぶ線に沿って傾斜配置された２段（図では２段であるが限定されない。）のＹ分岐光導波路群１４ｂ、１４ｃと、Ｙ分岐光導波路群１４ａ、１４ｂ間及びＹ分岐光導波路群１４ｂ、１４ｃ間をそれぞれ接続する、ｓｉｎ曲線の略半周期分（略１８０度分）の長さの接続用のｓｉｎ曲線光導波路群１５ａ、１５ｂと、終段（この場合右側）のＹ分岐光導波路群１４ｃにそれぞれ接続された曲線光導波路群１６と、曲線光導波路群１６に接続された略直線状の出力光導波路群１３（１３−１、１３−２、…、１３−８）とで構成されている。
【００２０】
尚、入力光導波路１２と出力光導波路群１３とは略平行であり、この１×８スプリッタ１０の断面構造は図３（ａ）、（ｂ）に示した従来例と同様に石英基板上に形成されたコア及びクラッドからなるため省略した。
【００２１】
Ｙ分岐光導波路群１４ｂ〜１４ｃの傾斜角は０度より大きく２０度以下の範囲内にあるのが好ましく、ｓｉｎ曲線光導波路１５ａ、１５ｂの長さは前述のようにｓｉｎ曲線の略半周期分（略１８０度分）であるのが好ましい。
【００２２】
ここで、各Ｙ分岐光導波路１４ａ、１４ｂ、１４ｃ間を接続するｓｉｎ曲線光導波路１５ａ、１５ｂをそのｓｉｎ曲線の略半周期分の長さのｎ倍（ｎ＝１，２，３，…，ｎ）の長さで接続すると、伝搬損失が最小となる（従来技術ではｓｉｎ曲線の１周期分の長さのｓｉｎ曲線光導波路で接続することにより、入力光導波路と出力光導波路とに対して平行にＹ分岐光導波路を配置することになる。）。
【００２３】
これに対して本発明では、ｓｉｎ曲線の略半周期分の長さのｓｉｎ曲線光導波路１５ａ、１５ｂで各Ｙ分岐光導波路１４ａ、１４ｂ、１４ｃ間を接続することにより、伝搬損失を最小にすることができる。ｓｉｎ曲線の略半周期分の長さのｓｉｎ曲線光導波路１５ａ、１５ｂの接続部では、各Ｙ分岐光導波路１４ａ〜１４ｃを入力光導波路１２と出力光導波路群１３とを結ぶ線に沿って配置接続することになり、各Ｙ分岐光導波路１４ｂ〜１４ｃがＹ分岐光導波路回路１０の長手方向に対して傾斜配置されることになる。
【００２４】
このようにｓｉｎ曲線光導波路１５ａ、１５ｂをｓｉｎ曲線の略半周期分の長さに設定し、各Ｙ分岐光導波路１４ｂ〜１４ｃを傾斜配置することで、Ｙ分岐光導波路回路１０の光導波路長を従来のＹ分岐光導波路回路１（図３（ａ）参照）の光導波路長よりも短くすることができる。
【００２５】
図２は図１に示した１×８スプリッタのレイアウトパターンである。
【００２６】
このような１×８スプリッタ１０のレイアウトパターンを有する素子１０ａの幅（図では縦方向の長さ）は３．４ｍｍであり、素子１０ａの長さ（この場合横方向の長さ）は１４．７ｍｍであり、出力光導波路の間隔は２５５μｍであった。従って、素子１０ａの長手方向の長さを図４に示した素子１ａより２０．３ｍｍ短縮することができた。
【００２７】
本実施の形態ではＹ分岐光導波路回路が１×８スプリッタの場合で説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、１×Ｎ（Ｎ＝４，１６，３２，…）スプリッタや２×Ｎ（Ｎ＝４，１６，３２，…）スプリッタに適応することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、小型のＹ分岐光導波路回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＹ分岐光導波路回路の一実施の形態を示す平面図である。
【図２】図１に示した１×８スプリッタのレイアウトパターンである。
【図３】（ａ）は従来のＹ分岐光導波路回路の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線断面図である。
【図４】図３（ａ）、（ｂ）に示した１×８スプリッタのレイアウトパターンである。
【符号の説明】
１２　入力光導波路
１３　出力光導波路群
１３−１〜１３−８　出力光導波路
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ　Ｙ分岐光導波路
１５ａ、１５ｂ　ｓｉｎ曲線光導波路
１６　曲線光導波路群

Claims

基板上で１本の入力光導波路に入力された信号光の光パワーを等分配して複数の出力光導波路から出力するため複数のＹ分岐光導波路が複数のｓｉｎ曲線光導波路により多段に接続されたＹ分岐光導波路回路において、上記入力光導波路と上記出力光導波路とが略平行であり、初段のＹ分岐光導波路が上記出力光導波路に沿って配置され、他のＹ分岐光導波路が上記入力光導波路と各出力光導波路とを結ぶ線に沿って傾斜配置されていることを特徴とするＹ分岐光導波路回路。
上記Ｙ分岐光導波路の上記出力光導波路に対する傾斜角は０度より大きく２０度以下の範囲内にある請求項１に記載のＹ分岐光導波路回路。
上記ｓｉｎ曲線光導波路は長さがそのｓｉｎ曲線の略半周期分である請求項１または２に記載のＹ分岐光導波路回路。