JP2008261952A - 三次元交差導波路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】三次元交差導波路のアドポートである第2の導波路(703)は、テーパー構造の第1のコア(401)を第3のコア(405)内に内包した2重コア構造と、テーパー構造の第2のコア(403)を第3のコア上に積層した2重コア構造とを、第1と第2のコアのそれぞれのテーパーの先端が離れて対向するように配置し、かつテーパーの先端間を第3のコアで接続している。第1のコアの導波路を伝搬した光のモードフィールドが断熱的に変換されて、中間層となる第3のコアを介して、第2のコアの導波路に伝搬する。第2の導波路のコアはパススルーポートである第1の導波路(701)のコアの上層で交差する。この構成により過剰損失(交差損失)が顕著に低減する。
【選択図】 図7
Description
または、VOA、TAP、MUX−AWGをひとつのチップに集積した回路(V−AWG:光レベル調整機能付AWG)等が既に開発されて報告されており、非特許文献2に掲載されている。
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態として、上述した図4に示すような本発明の基本構成を用いて実際に作製した、32チャンネルの三次元立体交差のテスト回路について説明する。図7は、その三次元立体交差回路の概略の鳥瞰図(斜視図)を示し、図の簡略化のために、オーバークラッド、基板の記載を省略し、32チャンネル中の数チャンネル分のみを示している。
本発明の第1の実施形態では、図9に示すように、第3のコア405の中央(中心)位置に、第1のコア401を配置した2重コア構造と、第3のコア405の上面に第2のコア403を配置した構造の間を、中間層である第3のコア403を介して、高さ方向(基板垂直方向)に伝播光を変換し、移行させて三次元の交差を実現しているが、本発明は、この構造に限定されず、例えば、図3の(d)に示したように、第3のコア405(図3の305)の下に、第1のコア401(図3の301)を作製し、405の中間層を介して、第3のコア405の上面または、第3のコア405の中央配置した第2のコア403に移行させる構造であっても、本発明の目的の三次元の交差が実現できる。同様にして、図3の(c)に示す構造を利用しても、本発明の目的の三次元の交差が実現できる。また、上述したこれらの構造の組み合わせにより、3層以上(例えば、中間層の下部、中央、上部の三層)においても三次元交差を作製することが可能である。
本発明の第2の実施形態として、第1の実施形態の構成に加えて、ダミー導波路を交差部に有する20チャンネルの三次元立体交差のテスト回路について説明する。その作製方法の詳細は、第1の実施形態と同様であるのでここでは省略する。
本発明の第3の実施形態として、これまでに説明した本発明を適用して作製した、多芯ファイバー接続用スポットサイズ変換器付立体交差PLC(平面光波回路)ファンナウト導波路を備えたROAM(再構成可能な光信号の挿入を行う多重化装置)構成の集積チップについて説明する。
上記では、本発明の好適な実施形態を例示して説明したが、本発明の実施形態は上記例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内であれば、その構成部材等の置換、変更、追加、個数の増減、形状の設計変更等の各種変形は、全て本発明の実施形態に含まれる。また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、1つの機器からなる装置に適用してもよい。
103 光分岐器
109 DROP用AWG
110 ROADM回路
111 DEMUX用AWG
113 アド(ADD)ポート
115 光スイッチ(SW)
117 光可変減衰器(VOA)
117 MUX−AWG119
121 分岐回路(TAP)
123 モニター用PD(光検出器)
131,133 交差部
135 パススルーポート
201 非屈折率差の高いテーパー構造の第1のコア
205 非屈折率差の低い第2のコア
301 非屈折率差の高いテーパー構造の第1のコア
305 非屈折率差の低い第2のコア
401 非屈折率差の高いテーパー構造の第1のコア
403 非屈折率差の高いテーパー構造の第2のコア
405 非屈折率差の低い第3のコア
501 下層の第1の導波路
503 上層の第2の導波路
401 Δ2.5%からなる第1コア
403 Δ2.5%からなる第2コア
405 Δ0.3%からなる第3のコア
701 テーパーがない第1の導波路(パススルーポートに相当)
703 テーパーを有する第2の導波路(アドポートに相当)
705 スラブ導波路
801 シリコン(Si)基板
803 アンダークラッド
805 オーバークラッド
1101 ダミー導波路
1310 複合集積PLC(PLC部材)
1313、1315 DEMUX,MUX用のAWG(100G、40ch)
1321 40chの2×2SW、VOA、10%のWINC−TAP
1323 20ch気密封止チップスケールパッケージモニター(CSP−P)
1330 多芯ファイバー接続用スポットサイズ変換器付
三次元立体交差PLCファンナウト(PLC部材)
1340 ファイバーブロック
1400 光ファイバー
1401 第1のコア
1403 第2のコア
1405 第3のコア
Claims (9)
- 伝播光進行方向に対して導波路幅が狭くなるテーパー構造を有する第1のコアと、
伝播光進行方向線上に前記第1のコアの前記テーパーと対向する向きにテーパー構造を有し、かつ前記第1のコアと基板平面に対して垂直方向に基板との距離を異にする第2のコアと、
前記第1のコアと前記第2のコアよりも屈折率が低い第3のコアとを有し、
前記第1と第2のコアのそれぞれのテーパーの先端が離れて対向するように配置され、それらテーパーの先端間が前記第3のコアにより接続されていることを特徴とする三次元交差導波路。 - 前記第1のコアを前記第3のコア内に内包した2重コア構造と、前記第2のコアを前記第3のコア上に積層した2重コア構造とが、前記第1と第2のコアのそれぞれのテーパーの先端が離れて対向するように配置され、それらテーパーの先端間が前記第3のコアにより接続されていることを特徴とする請求項1に記載の三次元交差導波路。
- 前記第1のコアを前記第3の下面に積層した2重コア構造と、前記第2のコアを前記第3のコア内に内包または前記第3のコア上に積層した2重コア構造とが、前記第1と第2のコアのそれぞれのテーパーの先端が離れて対向するように配置され、それらテーパーの先端間が前記第3のコアにより接続されていることを特徴とする請求項1に記載の三次元交差導波路。
- 前記基板平面上に隣接する、テーパー構造のないコアを有する第1の導波路の該コアと、前記第1、第2、第3のコアを有する第2の導波路の前記第2のコアとが、前記第3のコアからなるスラブ導波路により隔離され、これら第1、第2の導波路が、前記基板平面に対して垂直方向に、前記基板とコア中心の距離を異にして互いに交差していることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の三次元交差導波路。
- さらに前記第1、第2の導波路の少なくともいずれかが、光ファイバーと接続される箇所において、テーパー構造を有するスポットサイズ変換器を具備していることを特徴とする請求項4に記載の三次元交差導波路。
- さらに前記第1、第2の導波路の少なくともいずれかが、他の光導波路に接続される端面において、前記第3のコア幅が該端面に向かって徐々に狭くなっていることを特徴とする請求項4に記載の三次元交差導波路。
- 配列した前記第1の導波路と前記第2の導波路のうち、下層に位置するいずれかの導波路に対して上層に位置する導波路が存在する交差領域において、導波路コアの中心高が同一な隣接する導波路間の距離が、隣接導波路との結合距離以上離れていて、76μm未満であることを特徴とする請求項4ないし6のいずれかに記載の三次元交差導波路。
- 配列した前記第1の導波路と前記第2の導波路のうち、下層に位置するいずれかの導波路に対して上層に位置する導波路が存在する交差領域において、導波路のコアの中心高が同一である光伝播が行われる隣接する各導波路間に、光伝播に供されないダミー導波路が配置されていることを特徴とする請求項7に記載の三次元交差導波路。
- 配列した前記第1の導波路と前記第2の導波路のうち、下層に位置するいずれかの導波路に対して上層に位置する導波路が存在する交差領域において、前記導波路コアの中心高が同一な隣接する導波路間の距離がランダムに変調されるように配置されていることを特徴とする請求項7に記載の三次元交差導波路。
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