JP2009244714A - 光導波路とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板2上に下クラッド部31が形成され、下クラッド部31の上面に溝が形成され、溝部の片側に第1調整部41、第1調整部の反対側の溝側面に第2調整部42が形成され、溝の中央部にコア部32が形成され、下クラッド部31とコア部32の上面に上クラッド部33が形成されている。屈折率構造は第1調整部41の屈折率がコア部32より大きく、第2調整部42がコア部32と下クラッド部31の中間にある。光導波路構造1が曲線導波路になると、モード分布35のピーク中心位置は第1調整部側にシフトして、コア部32の中心に合わせることが可能で、モード分布も外周側へのすそ引きを抑制することができる。
【選択図】図1
Description
基板と、前記基板上に形成されている、屈折率nclad1の下クラッド部と、屈折率ncoreのコア部と、屈折率nclad2の上クラッド部とを具えてなる光導波路であって、
該光導波路は、光の伝搬経路を構成する、断面が幅W、深さDの矩形形状の溝領域を具える平面光導波路であり、
前記断面が矩形形状の溝領域の下面、左側面、右側面は、下クラッド部と接する界面を構成しており、
該光導波路内を伝搬する真空中の波長λ0の光に対して、下クラッド部の屈折率nclad1、コア部の屈折率ncore、上クラッド部の屈折率nclad2は、ncore>nclad1、かつ、ncore>nclad2の関係を満たすように選択されており、
前記コア部の断面形状は、
コア部の上面は、上クラッド部と接して、平坦な界面を形成し、
コア部の下面は、少なくとも、前記溝領域内において、下クラッド部と接して、平坦な界面を形成しており、
前記溝領域の左側面、右側面の一方は、
下クラッド部と、屈折率n1の第1調整部とが接する界面で構成されており、
前記溝領域の下面内において、前記第1調整部は下クラッド部と接して、幅W1の平坦な界面を形成しており、
前記溝領域内において、前記第1調整部は、コア部と接して界面を形成しており、
該第1調整部とコア部とが接する界面は、前記溝領域の下面に対して、傾斜角θ1で交差しており、該傾斜角θ1は、θ1<90°に選択されており、
前記第1調整部の断面形状は、前記溝領域の一方側面において、下クラッド部と該第1調整部とが接する界面、該第1調整部とコア部とが接する界面、ならびに、前記溝領域の下面内において、該第1調整部と下クラッド部と接する界面により形成されており、
前記溝領域の左側面、右側面の残る一方は、
下クラッド部と、屈折率n2の第2調整部とが接する界面で構成されており、
前記溝領域の下面内において、前記第2調整部は下クラッド部と接して、幅W2の平坦な界面を形成しており、
前記溝領域内において、前記第2調整部は、コア部と接して界面を形成しており、
該第2調整部とコア部とが接する界面は、前記溝領域の下面に対して、傾斜角θ2で交差しており、該傾斜角θ2は、θ2<90°に選択されており、
前記第2調整部の断面形状は、前記溝領域の他方の側面において、下クラッド部または上クラッド部のいずれかと該第2調整部とが接する界面、該第2調整部とコア部とが接する界面、ならびに、前記溝領域の下面内において、該第2調整部と下クラッド部と接する界面により形成されている
ことを特徴とする光導波路である。
第1調整部の屈折率n1は、
少なくとも、下クラッド部の屈折率nclad1に対して、n1>nclad1の関係を満たし、
コア部の屈折率ncoreに対して、n1≠ncoreの関係を満たしており、
第2調整部の屈折率n2は、
少なくとも、下クラッド部の屈折率nclad1に対して、n2>nclad1の関係を満たし、
コア部の屈折率ncoreに対して、n2≠ncoreの関係を満たしている構成を選択することができる。
第1調整部の屈折率n1は、
少なくとも、下クラッド部の屈折率nclad1に対して、n1>nclad1の関係を満たし、
コア部の屈折率ncoreに対して、n1≠ncoreの関係を満たしており、
第2調整部の屈折率n2は、
少なくとも、下クラッド部の屈折率nclad1に対して、n2>nclad1の関係を満たし、
コア部の屈折率ncoreに対して、n2=ncoreの関係を満たしている構成;
あるいは、
第1調整部の屈折率n1は、
少なくとも、下クラッド部の屈折率nclad1に対して、n1>nclad1の関係を満たし、
コア部の屈折率ncoreに対して、n1=ncoreの関係を満たしており、
第2調整部の屈折率n2は、
少なくとも、下クラッド部の屈折率nclad1に対して、n2>nclad1の関係を満たし、
コア部の屈折率ncoreに対して、n2≠ncoreの関係を満たしている構成を選択することもできる。
第1調整部の屈折率n1と、第2調整部の屈折率n2は、
少なくとも、n1≠n2の関係を満たしている構成を選択する。
第1調整部の屈折率n1は、
少なくとも、下クラッド部の屈折率nclad1に対して、n1>nclad1の関係を満たし、
コア部の屈折率ncoreに対して、n1≠ncoreの関係を満たしており、
第2調整部の屈折率n2は、
少なくとも、下クラッド部の屈折率nclad1に対して、n2>nclad1の関係を満たし、
コア部の屈折率ncoreに対して、n2≠ncoreの関係を満たしている構成を選択した上で、
前記平面光導波路は、曲線導波路であり、
該曲線導波路において、
前記溝領域の外周側の側面に、屈折率n1の第1調整部を、
前記溝領域の内周側の側面に、屈折率n2の第2調整部を配置し、
第1調整部の屈折率n1と、第2調整部の屈折率n2を、
コア部の屈折率ncoreに対して、n2>ncore>n1の関係を満たすように選択している構成を採用することが好ましい。
その製造プロセスとして、
基板上に屈折率nclad1の下クラッド部を成膜する工程;
下クラッド部の上面に、断面が幅W、深さDの矩形形状の溝領域を形成する加工を施す工程;
第1調整部、右側面の一方に、該側面と、該側面から幅W1で前記溝領域の下面を被覆ように、前記溝領域の側面に第1調整材を選択的に成膜し、屈折率n1の第1調整部を形成する工程;
溝領域の左側面、右側面の残る一方に、該側面と、該側面から幅W2で前記溝領域の下面を被覆するように、前記溝領域の側面に第2調整材を選択的に成膜し、屈折率n2の第2調整部を形成する工程;
前記溝領域内において、第1調整部の成膜表面、第2調整部の成膜表面、ならびに、溝領域の下面を被覆し、溝領域内を埋め込むように、屈折率ncoreのコア部を成膜し、コア部と第1調整部とが接する界面、コア部と第2調整部とが接する界面を形成する工程;
コア部の上面、第1調整部の上面、第2調整部の上面、ならびに、下クラッド部の上面を被覆するように、屈折率nclad2の上クラッド部を成膜する工程を具えている
ことを特徴とする光導波路の製造方法である。
基板と、前記基板上に形成されている、屈折率nclad1の下クラッド部と、屈折率ncoreのコア部と、屈折率nclad2の上クラッド部とを具えてなる光導波路であって、
該光導波路は、光の伝搬経路を構成する、断面が幅W、深さDの矩形形状の溝領域を具える平面光導波路であり、
前記断面が矩形形状の溝領域の下面、左側面、右側面は、下クラッド部と接する界面を構成しており、
該光導波路内を伝搬する真空中の波長λ0の光に対して、下クラッド部の屈折率nclad1、コア部の屈折率ncore、上クラッド部の屈折率nclad2は、ncore>nclad1、かつ、ncore>nclad2の関係を満たすように選択されており、
前記コア部の断面形状は、
コア部の上面は、上クラッド部と接して、平坦な界面を形成し、
コア部の下面は、少なくとも、前記断面が矩形形状の領域内において、下クラッド部と接して、平坦な界面を形成しており、
前記溝領域の左側面、右側面の一方は、
下クラッド部と、屈折率n1の第1調整部とが接する界面で構成されており、
前記溝領域の下面内において、前記第1調整部は下クラッド部と接して、幅W1の平坦な界面を形成しており、
前記溝領域内において、前記第1調整部は、コア部と接して界面を形成しており、
該第1調整部とコア部とが接する界面は、前記溝領域の下面に対して、傾斜角θ1で交差しており、該傾斜角θ1は、θ1<90°に選択されており、
前記第1調整部の断面形状は、前記溝領域の一方の側面において、下クラッド部と該第1調整部とが接する界面、該第1調整部とコア部とが接する界面、ならびに、前記溝領域の下面内において、該第1調整部と下クラッド部と接する界面により形成されており、
前記溝領域の左側面、右側面の残る一方は、
下クラッド部と、コア部とが接する界面で構成されている
ことを特徴とする光導波路である。
第1調整部の屈折率n1は、
少なくとも、下クラッド部の屈折率nclad1に対して、n1>nclad1の関係を満たし、
コア部の屈折率ncoreに対して、n1≠ncoreの関係を満たしている構成とすることが望ましい。
第1調整部の屈折率n1は、
少なくとも、下クラッド部の屈折率nclad1に対して、n1>nclad1の関係を満たし、
コア部の屈折率ncoreに対して、n1≠ncoreの関係を満たしている構成を選択した上で、
前記平面光導波路は、曲線導波路であり、
該曲線導波路において、
前記溝領域の外周側の側面に、屈折率n1の第1調整部を配置し、
第1調整部の屈折率n1を、
コア部の屈折率ncoreに対して、ncore>n1の関係を満たすように選択している構成;
あるいは、
前記平面光導波路は、曲線導波路であり、
該曲線導波路において、
前記溝領域の内周側の側面に、屈折率n1の第1調整部を配置し、
第1調整部の屈折率n1を、
コア部の屈折率ncoreに対して、ncore<n1の関係を満たすように選択している構成を採用することが好ましい。
その製造プロセスとして、
基板上に屈折率nclad1の下クラッド部を成膜する工程;
下クラッド部の上面に、断面が幅W、深さDの矩形形状の溝領域を形成する加工を施す工程;
第1調整部、右側面の一方に、該側面と、該側面から幅W1で前記溝領域の下面を被覆ように、前記溝領域の側面に第1調整材を選択的に成膜し、屈折率n1の第1調整部を形成する工程;
前記溝領域内において、溝領域の左側面、右側面の残る一方、第1調整部の成膜表面、ならびに、溝領域の下面を被覆し、溝領域内を埋め込むように、屈折率ncoreのコア部を成膜し、コア部と第1調整部とが接する界面を形成する工程;
コア部の上面、ならびに、下クラッド部の上面を被覆するように、屈折率nclad2の上クラッド部を成膜する工程を具えている
ことを特徴とする光導波路の製造方法である。
直線導波路部分と曲線導波路部分とが接続されてなる光導波路であって、
前記直線導波路部分は、
基板と、前記基板上に形成されている、屈折率nclad1の下クラッド部と、屈折率ncoreのコア部と、屈折率nclad2の上クラッド部とを具え、
光の伝搬経路を構成する、断面が幅W、深さDの矩形形状の溝領域を具える平面光導波路であり、
前記断面が矩形形状の溝領域の下面、左側面、右側面は、下クラッド部と接する界面を構成しており、
該光導波路内を伝搬する真空中の波長λ0の光に対して、下クラッド部の屈折率nclad1、コア部の屈折率ncore、上クラッド部の屈折率nclad2は、ncore>nclad1、かつ、ncore>nclad2の関係を満たすように選択されており、
前記コア部の断面形状は、
コア部の上面は、上クラッド部と接して、平坦な界面を形成し、
コア部の下面は、少なくとも、前記溝領域内において、下クラッド部と接して、平坦な界面を形成しており、
前記溝領域の左側面、右側面は、ともに、
下クラッド部と、コア部とが接する界面で構成されており;
前記曲線導波路部分は、上述の本発明の第一の形態にかかる曲線導波路、あるいは、本発明の第二の形態にかかる曲線導波路であり;
前記直線導波路部分と曲線導波路部分との接続は、
該直線導波路部分において、光の伝搬経路を構成する、断面が幅W、深さDの矩形形状の溝領域と、該曲線導波路部分において、光の伝搬経路を構成する、断面が幅W、深さDの矩形形状の溝領域とを、両者の下面、左側面、右側面を一致する形態で接続している
ことを特徴とする光導波路とすることができる。
曲率が互いに相違する二つの曲線導波路部分が接続されてなる光導波路であって、
前記曲率が互いに相違する二つの曲線導波路部分は、それぞれ、上述の本発明の第一の形態にかかる曲線導波路、あるいは、本発明の第二の形態にかかる曲線導波路であり;
二つの曲線導波路部分相互の接続は、
一方の曲線導波路部分において、光の伝搬経路を構成する、断面が幅W、深さDの矩形形状の溝領域と、他方の曲線導波路部分において、光の伝搬経路を構成する、断面が幅W、深さDの矩形形状の溝領域とを、両者の下面、左側面、右側面を一致する形態で接続している
ことを特徴とする光導波路とすることができる。
曲りの方向が互いに相違する二つの曲線導波路部分が接続されてなる光導波路であって、
前記曲りの方向が互いに相違する二つの曲線導波路部分は、それぞれ、上述の本発明の第一の形態にかかる曲線導波路、あるいは、本発明の第二の形態にかかる曲線導波路であり;
二つの曲線導波路部分相互の接続は、
一方の曲線導波路部分において、光の伝搬経路を構成する、断面が幅W、深さDの矩形形状の溝領域と、他方の曲線導波路部分において、光の伝搬経路を構成する、断面が幅W、深さDの矩形形状の溝領域とを、両者の下面、左側面、右側面を一致する形態で接続している
ことを特徴とする光導波路とすることができる。
本発明の第1の実施の形態にかかる平面光導波路について、図1を参照して説明する。図1は、第1の実施の形態にかかる平面光導波路の構造の一例である、光導波路構造1の構造を模式的に示す断面図である。図1に例示すように、第1の実施形態で利用される光導波路構造1は、基板2上に形成される下クラッド部31、下クラッド部31の上面に形成される溝、溝部の一方の側壁部に形成される第1調整部41、溝部の他の側壁部に形成される第2調整部42、溝の中央部に形成されるコア部32、下クラッド部31とコア部32の上面を覆うように形成される上クラッド部33からなる。
内周側では、Δψin=2π・δθ・(R0−δr)/(λ0/n)、
溝部の中心では、Δψcenter=2π・δθ・R0/(λ0/n)、
外周側では、Δψout=2π・δθ・(R0+δr)/(λ0/n)となる。
内周側では、Δψin=2π・δθ・R0/(λ0/nin)=2π・δθ・(R0−δr)/(λ0/n)、
溝部の中心では、Δψcenter=2π・δθ・R0/(λ0/ncenter)=2π・δθ・R0/(λ0/n)、
外周側では、Δψout=2π・δθ・R0/(λ0/nout)=2π・δθ・(R0+δr)/(λ0/n)
を満たすように、近似的に算定される。すなわち、実効的な屈折率neffは、
内周側では、nin=n・(R0−δr)/R0、
溝部の中心では、ncenter=n、
外周側では、nout=n・(R0+δr)/R0
と近似的に表される。
内周側の側壁面:r=R0−(1/2・W)において、
下クラッド部31では、nclad1-eff=nclad1・{R0−(1/2・W)}/R0;
第1調整部41では、n1-eff=n1・{R0−(1/2・W)}/R0;
内周側の側壁面からW1の位置:r=R0−(1/2・W)+W1において、
コア部32では、ncore-eff=ncore・{R0−(1/2・W)+W1}/R0;
外周側の側壁面からW2の位置:r=R0+(1/2・W)−W2において、
コア部32では、ncore-eff=ncore・{R0+(1/2・W)−W2}/R0;
外周側の側壁面:r=R0+(1/2・W)において、
下クラッド部31では、nclad1-eff=nclad1・{R0+(1/2・W)}/R0;
第2調整部42では、n2-eff=n2・{R0+(1/2・W)}/R0
溝部において、その深さ方向に屈折率分布が存在している、内周側の領域:R0−(1/2・W)<r<R0−(1/2・W)+W1では、各位置rにおいて、実効的な屈折率neff(r)は、n1・{R0−(1/2・W)}/R0>neff(r)>ncore・{R0−(1/2・W)+W1}/R0という連続的な変化を示す。一方、外周側の領域:R0+(1/2・W)−W2<r<R0+(1/2・W)では、各位置rにおいて、実効的な屈折率neff(r)は、ncore・{R0+(1/2・W)−W2}/R0>neff(r)>n2・{R0+(1/2・W)}/R0という連続的な変化を示す。
本発明の第2の実施の形態にかかる平面光導波路について、図4を参照して説明する。図4は、第2の実施の形態にかかる平面光導波路の構造の一例である、光導波路構造1Aの構造を模式的に示す断面図である。図4に例示すように、第2の実施形態で利用される光導波路構造1Aは、基板2上に形成される下クラッド部31、下クラッド部31の上面に形成される溝、溝部の片側に形成される第1調整部41、溝の中央部に形成されるコア部32、下クラッド部31とコア部32の上面を覆うように形成される上クラッド部33からなる。
内周側の側壁面:r=R0−(1/2・W)において、
下クラッド部31では、nclad1-eff=nclad1・{R0−(1/2・W)}/R0;
第1調整部41では、n1-eff=n1・{R0−(1/2・W)}/R0;
内周側の側壁面からW1の位置:r=R0−(1/2・W)+W1において、
コア部32では、ncore-eff=ncore・{R0−(1/2・W)+W1}/R0;
外周側の側壁面:r=R0+(1/2・W)において、
下クラッド部31では、nclad1-eff=nclad1・{R0+(1/2・W)}/R0;
コア部32では、ncore-eff=ncore・{R0+(1/2・W)}/R0
溝部において、その深さ方向に屈折率分布が存在している、内周側の領域:R0−(1/2・W)<r<R0−(1/2・W)+W1では、各位置rにおいて、その実効的な屈折率neff(r)は、ncore・{R0−(1/2・W)+W1}/R0<neff(r)<n1・{R0−(1/2・W)}/R0という連続的な変化を示す。
本発明の第3の実施の形態にかかる平面光導波路について、図5を参照して説明する。図5は、第3の実施の形態にかかる平面光導波路の構造の一例である、光導波路構造1Bの構造を模式的に示す横断面図である。
内周側の側壁面:r=R0−(1/2・W)において、
下クラッド部31では、nclad1-eff=nclad1・{R0−(1/2・W)}/R0;
コア部32では、ncore-eff=ncore・{R0−(1/2・W)}/R0;
外周側の側壁面からW1の位置:r=R0+(1/2・W)−W1において、
コア部32では、ncore-eff=ncore・{R0+(1/2・W)−W1}/R0;
外周側の側壁面:r=R0+(1/2・W)において、
下クラッド部31では、nclad1-eff=nclad1・{R0+(1/2・W)}/R0;
第1調整部41では、n1-eff=n1・{R0+(1/2・W)}/R0
溝部において、その深さ方向に屈折率分布が存在している、外周側の領域:R0+(1/2・W)−W1<r<R0+(1/2・W)では、各位置rにおいて、実効的な屈折率neff(r)は、ncore・{R0+(1/2・W)−W1}/R0>neff(r)>n1・{R0+(1/2・W)}/R0という連続的な変化を示す。
本発明の第4の実施の形態にかかる平面光導波路について、図6を参照して説明する。図6は、第4の実施の形態にかかる平面光導波路の構造の一例である、光導波路構造1Cの構造を模式的に示す横断面図である。図6の横断面図に例示すように、第4の実施形態で利用される光導波路構造1Cは、直線導波路302と曲線導波路301が接続された導波路構造を有している。
内周側の側壁面:r=R0−(1/2・W)において、
下クラッド部31では、nclad1-eff=nclad1・{R0−(1/2・W)}/R0;
コア部32では、ncore-eff=ncore・{R0−(1/2・W)}/R0;
外周側の側壁面からW1の位置:r=R0+(1/2・W)−W1において、
コア部32では、ncore-eff=ncore・{R0+(1/2・W)−W1}/R0;
外周側の側壁面:r=R0+(1/2・W)において、
下クラッド部31では、nclad1-eff=nclad1・{R0+(1/2・W)}/R0;
第1調整部41では、n1-eff=n1・{R0+(1/2・W)}/R0
溝部において、その深さ方向に屈折率分布が存在している、外周側の領域:R0+(1/2・W)−W1<r<R0+(1/2・W)では、各位置rにおいて、実効的な屈折率neff(r)は、ncore・{R0+(1/2・W)−W1}/R0>neff(r)>n1・{R0+(1/2・W)}/R0という連続的な変化を示す。
本発明の第5の実施の形態にかかる平面光導波路について、図7を参照して説明する。図7は、第5の実施の形態にかかる平面光導波路の構造の一例である、光導波路構造1Dの構造を模式的に示す横断面図である。図7の横断面図に例示すように、第5の実施形態で利用される光導波路構造1Dは、直線導波路302、直線導波路303、直線導波路304が接続された導波路構造を有している。
2 基板
3 光導波路
301 曲線導波路
302、303、304 直線導波路
31、51 下クラッド部
32、52 コア部
33、53 上クラッド部
34 従来構造の光導波路における曲線導波路のモード分布
35 本発明にかかる光導波路における曲線導波路のモード分布
41 第1調整部
42 第2調整部
Claims (15)
- 基板と、前記基板上に形成されている、屈折率nclad1の下クラッド部と、屈折率ncoreのコア部と、屈折率nclad2の上クラッド部とを具えてなる光導波路であって、
該光導波路は、光の伝搬経路を構成する、断面が幅W、深さDの矩形形状の溝領域を具える平面光導波路であり、
前記断面が矩形形状の溝領域の下面、左側面、右側面は、下クラッド部と接する界面を構成しており、
該光導波路内を伝搬する真空中の波長λ0の光に対して、下クラッド部の屈折率nclad1、コア部の屈折率ncore、上クラッド部の屈折率nclad2は、ncore>nclad1、かつ、ncore>nclad2の関係を満たすように選択されており、
前記コア部の断面形状は、
コア部の上面は、上クラッド部と接して、平坦な界面を形成し、
コア部の下面は、少なくとも、前記溝領域内において、下クラッド部と接して、平坦な界面を形成しており、
前記溝領域の左側面、右側面の一方は、
下クラッド部と、屈折率n1の第1調整部とが接する界面で構成されており、
前記溝領域の下面内において、前記第1調整部は下クラッド部と接して、幅W1の平坦な界面を形成しており、
前記溝領域内において、前記第1調整部は、コア部と接して界面を形成しており、
該第1調整部とコア部とが接する界面は、前記溝領域の下面に対して、傾斜角θ1で交差しており、該傾斜角θ1は、θ1<90°に選択されており、
前記第1調整部の断面形状は、前記溝領域の一方側面において、下クラッド部と該第1調整部とが接する界面、該第1調整部とコア部とが接する界面、ならびに、前記溝領域の下面内において、該第1調整部と下クラッド部と接する界面により形成されており、
前記溝領域の左側面、右側面の残る一方は、
下クラッド部と、屈折率n2の第2調整部とが接する界面で構成されており、
前記溝領域の下面内において、前記第2調整部は下クラッド部と接して、幅W2の平坦な界面を形成しており、
前記溝領域内において、前記第2調整部は、コア部と接して界面を形成しており、
該第2調整部とコア部とが接する界面は、前記溝領域の下面に対して、傾斜角θ2で交差しており、該傾斜角θ2は、θ2<90°に選択されており、
前記第2調整部の断面形状は、前記溝領域の他方の側面において、下クラッド部または上クラッド部のいずれかと該第2調整部とが接する界面、該第2調整部とコア部とが接する界面、ならびに、前記溝領域の下面内において、該第2調整部と下クラッド部と接する界面により形成されている
ことを特徴とする光導波路。 - 第1調整部の屈折率n1は、
少なくとも、下クラッド部の屈折率nclad1に対して、n1>nclad1の関係を満たし、
コア部の屈折率ncoreに対して、n1≠ncoreの関係を満たしており、
第2調整部の屈折率n2は、
少なくとも、下クラッド部の屈折率nclad1に対して、n2>nclad1の関係を満たし、
コア部の屈折率ncoreに対して、n2≠ncoreの関係を満たしている
ことを特徴とする請求項1に記載の光導波路。 - 第1調整部の屈折率n1は、
少なくとも、下クラッド部の屈折率nclad1に対して、n1>nclad1の関係を満たし、
コア部の屈折率ncoreに対して、n1≠ncoreの関係を満たしており、
第2調整部の屈折率n2は、
少なくとも、下クラッド部の屈折率nclad1に対して、n2>nclad1の関係を満たし、
コア部の屈折率ncoreに対して、n2=ncoreの関係を満たしている
ことを特徴とする請求項1に記載の光導波路。 - 第1調整部の屈折率n1は、
少なくとも、下クラッド部の屈折率nclad1に対して、n1>nclad1の関係を満たし、
コア部の屈折率ncoreに対して、n1=ncoreの関係を満たしており、
第2調整部の屈折率n2は、
少なくとも、下クラッド部の屈折率nclad1に対して、n2>nclad1の関係を満たし、
コア部の屈折率ncoreに対して、n2≠ncoreの関係を満たしている
ことを特徴とする請求項1に記載の光導波路。 - 第1調整部の屈折率n1と、第2調整部の屈折率n2は、
少なくとも、n1≠n2の関係を満たしている
ことを特徴とする請求項2に記載の光導波路。 - 前記平面光導波路は、曲線導波路であり、
該曲線導波路において、
前記溝領域の外周側の側面に、屈折率n1の第1調整部を、
前記溝領域の内周側の側面に、屈折率n2の第2調整部を配置し、
第1調整部の屈折率n1と、第2調整部の屈折率n2を、
コア部の屈折率ncoreに対して、n2>ncore>n1の関係を満たすように選択している
ことを特徴とする請求項5に記載の光導波路。 - 基板と、前記基板上に形成されている、屈折率nclad1の下クラッド部と、屈折率ncoreのコア部と、屈折率nclad2の上クラッド部とを具えてなる光導波路であって、
該光導波路は、光の伝搬経路を構成する、断面が幅W、深さDの矩形形状の溝領域を具える平面光導波路であり、
前記断面が矩形形状の溝領域の下面、左側面、右側面は、下クラッド部と接する界面を構成しており、
該光導波路内を伝搬する真空中の波長λ0の光に対して、下クラッド部の屈折率nclad1、コア部の屈折率ncore、上クラッド部の屈折率nclad2は、ncore>nclad1、かつ、ncore>nclad2の関係を満たすように選択されており、
前記コア部の断面形状は、
コア部の上面は、上クラッド部と接して、平坦な界面を形成し、
コア部の下面は、少なくとも、前記断面が矩形形状の領域内において、下クラッド部と接して、平坦な界面を形成しており、
前記溝領域の左側面、右側面の一方は、
下クラッド部と、屈折率n1の第1調整部とが接する界面で構成されており、
前記溝領域の下面内において、前記第1調整部は下クラッド部と接して、幅W1の平坦な界面を形成しており、
前記溝領域内において、前記第1調整部は、コア部と接して界面を形成しており、
該第1調整部とコア部とが接する界面は、前記溝領域の下面に対して、傾斜角θ1で交差しており、該傾斜角θ1は、θ1<90°に選択されており、
前記第1調整部の断面形状は、前記溝領域の一方の側面において、下クラッド部と該第1調整部とが接する界面、該第1調整部とコア部とが接する界面、ならびに、前記溝領域の下面内において、該第1調整部と下クラッド部と接する界面により形成されており、
前記溝領域の左側面、右側面の残る一方は、
下クラッド部と、コア部とが接する界面で構成されている
ことを特徴とする光導波路。 - 第1調整部の屈折率n1は、
少なくとも、下クラッド部の屈折率nclad1に対して、n1>nclad1の関係を満たし、
コア部の屈折率ncoreに対して、n1≠ncoreの関係を満たしている
ことを特徴とする請求項7に記載の光導波路。 - 前記平面光導波路は、曲線導波路であり、
該曲線導波路において、
前記溝領域の外周側の側面に、屈折率n1の第1調整部を配置し、
第1調整部の屈折率n1を、
コア部の屈折率ncoreに対して、ncore>n1の関係を満たすように選択している
ことを特徴とする請求項8に記載の光導波路。 - 前記平面光導波路は、曲線導波路であり、
該曲線導波路において、
前記溝領域の内周側の側面に、屈折率n1の第1調整部を配置し、
第1調整部の屈折率n1を、
コア部の屈折率ncoreに対して、ncore<n1の関係を満たすように選択している
ことを特徴とする請求項8に記載の光導波路。 - 請求項1に記載する光導波路を製造する方法であって、
基板上に屈折率nclad1の下クラッド部を成膜する工程;
下クラッド部の上面に、断面が幅W、深さDの矩形形状の溝領域を形成する加工を施す工程;
第1調整部、右側面の一方に、該側面と、該側面から幅W1で前記溝領域の下面を被覆ように、前記溝領域の側面に第1調整材を選択的に成膜し、屈折率n1の第1調整部を形成する工程;
溝領域の左側面、右側面の残る一方に、該側面と、該側面から幅W2で前記溝領域の下面を被覆ように、前記溝領域の側面に第2調整材を選択的に成膜し、屈折率n2の第2調整部を形成する工程;
前記溝領域内において、第1調整部の成膜表面、第2調整部の成膜表面、ならびに、溝領域の下面を被覆し、溝領域内を埋め込むように、屈折率ncoreのコア部を成膜し、コア部と第1調整部とが接する界面、コア部と第2調整部とが接する界面を形成する工程;
コア部の上面、ならびに、下クラッド部の上面を被覆するように、屈折率nclad2の上クラッド部を成膜する工程を具えている
ことを特徴とする光導波路の製造方法。 - 請求項7に記載する光導波路を製造する方法であって、
基板上に屈折率nclad1の下クラッド部を成膜する工程;
下クラッド部の上面に、断面が幅W、深さDの矩形形状の溝領域を形成する加工を施す工程;
第1調整部、右側面の一方に、該側面と、該側面から幅W1で前記溝領域の下面を被覆ように、前記溝領域の側面に第1調整材を選択的に成膜し、屈折率n1の第1調整部を形成する工程;
前記溝領域内において、溝領域の左側面、右側面の残る一方、第1調整部の成膜表面、ならびに、溝領域の下面を被覆し、溝領域内を埋め込むように、屈折率ncoreのコア部を成膜し、コア部と第1調整部とが接する界面を形成する工程;
コア部の上面、ならびに、下クラッド部の上面を被覆するように、屈折率nclad2の上クラッド部を成膜する工程を具えている
ことを特徴とする光導波路の製造方法。 - 直線導波路部分と曲線導波路部分とが接続されてなる光導波路であって、
前記直線導波路部分は、
基板と、前記基板上に形成されている、屈折率nclad1の下クラッド部と、屈折率ncoreのコア部と、屈折率nclad2の上クラッド部とを具え、
光の伝搬経路を構成する、断面が幅W、深さDの矩形形状の溝領域を具える平面光導波路であり、
前記断面が矩形形状の溝領域の下面、左側面、右側面は、下クラッド部と接する界面を構成しており、
該光導波路内を伝搬する真空中の波長λ0の光に対して、下クラッド部の屈折率nclad1、コア部の屈折率ncore、上クラッド部の屈折率nclad2は、ncore>nclad1、かつ、ncore>nclad2の関係を満たすように選択されており、
前記コア部の断面形状は、
コア部の上面は、上クラッド部と接して、平坦な界面を形成し、
コア部の下面は、少なくとも、前記溝領域内において、下クラッド部と接して、平坦な界面を形成しており、
前記溝領域の左側面、右側面は、ともに、
下クラッド部と、コア部とが接する界面で構成されており;
前記曲線導波路部分は、請求項6、9、10のいずれか一項に記載の光導波路であり;
前記直線導波路部分と曲線導波路部分との接続は、
該直線導波路部分において、光の伝搬経路を構成する、断面が幅W、深さDの矩形形状の溝領域と、該曲線導波路部分において、光の伝搬経路を構成する、断面が幅W、深さDの矩形形状の溝領域とを、両者の下面、左側面、右側面を一致する形態で接続している
ことを特徴とする光導波路。 - 曲率が互いに相違する二つの曲線導波路部分が接続されてなる光導波路であって、
前記曲率が互いに相違する二つの曲線導波路部分は、それぞれ、請求項6、9、10のいずれか一項に記載の光導波路であり;
二つの曲線導波路部分相互の接続は、
一方の曲線導波路部分において、光の伝搬経路を構成する、断面が幅W、深さDの矩形形状の溝領域と、他方の曲線導波路部分において、光の伝搬経路を構成する、断面が幅W、深さDの矩形形状の溝領域とを、両者の下面、左側面、右側面を一致する形態で接続している
ことを特徴とする光導波路。 - 曲りの方向が互いに相違する二つの曲線導波路部分が接続されてなる光導波路であって、
前記曲りの方向が互いに相違する二つの曲線導波路部分は、それぞれ、請求項6、9、10のいずれか一項に記載の光導波路であり;
二つの曲線導波路部分相互の接続は、
一方の曲線導波路部分において、光の伝搬経路を構成する、断面が幅W、深さDの矩形形状の溝領域と、他方の曲線導波路部分において、光の伝搬経路を構成する、断面が幅W、深さDの矩形形状の溝領域とを、両者の下面、左側面、右側面を一致する形態で接続している
ことを特徴とする光導波路。
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