JP2011018072A - 光導波路構造 - Google Patents
光導波路構造 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011018072A JP2011018072A JP2010211041A JP2010211041A JP2011018072A JP 2011018072 A JP2011018072 A JP 2011018072A JP 2010211041 A JP2010211041 A JP 2010211041A JP 2010211041 A JP2010211041 A JP 2010211041A JP 2011018072 A JP2011018072 A JP 2011018072A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical waveguide
- contact
- core
- axis
- branching
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/12007—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
- G02B6/125—Bends, branchings or intersections
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
- G02B6/2808—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using a mixing element which evenly distributes an input signal over a number of outputs
- G02B6/2813—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using a mixing element which evenly distributes an input signal over a number of outputs based on multimode interference effect, i.e. self-imaging
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
【解決手段】合波分岐光導波路構造150は、一方の側S1に湾曲する第1の軸線LA1に沿って形成された合波側の第1のコア部A1と、一方の側S1に湾曲する第2の軸線LB1に沿って形成された分岐側の第2のコア部B1と、他方の側S2に湾曲する第3の軸線LC1に沿って形成された分岐側の第3のコア部C1とを有する。軸線LA1,LB1,LC1は、互いに平行なそれぞれの接線と接する接点PA1,PB1,PC1を有する。更に、接点PB1,PC1は、第1の軸線LA1の接点PA1における接線TA1と垂直に第1の接点PA1を通って延びる垂直線LP1から分岐側の領域内に位置する。第3の軸線LC1の接点PC1は、接線TA1に対して他方の側S2に位置している。
【選択図】図5
Description
光導波路は、光伝送における光インターコネクションとして使用されており、例えば光スプリッタ(分岐結合器)のような光学装置は、光導波路の基本構成要素として必要不可欠のものである。一方、光スプリッタ(分岐結合器)は、光伝送方向を逆にすると、合波光導波路として作用する。
1×4分岐以上の光スプリッタでは、入力ポート側から第1段目の分岐構造と第2段目の分岐構造との間は、従来S字型の曲線光導波路を用いて結合されるように、入力部分、出力部分の方向が平行となるように配置される。1×8分岐以上の光スプリッタでは、第2段目の分岐構造と第3段目の分岐構造との間が同様にしてS字型の曲線光導波路を用いて結合されている。
特許文献1の実施例に見られるように、直線光導波路を要素としたY型分岐構造を構成した場合には、中央よりのポートへ至る光導波路同士が近づき交差させるか、もしくは、第1分岐と第2分岐間を接続する光導波路を長くとる必要がある。前者のように光導波路同士が交差する場合には、過剰な損失が生じる要因となる。また、後者のように第1分岐と第2分岐とを接続する光導波路長を長くとると、十分な小型化を実現できない。また、直線光導波路と曲線光導波路との接続部分(曲率が急に変化する)では、過剰損失が発生するため、十分な低損失化が図れない。
特許文献4の手法では、分岐構造部とこれらを接続する曲線光導波路部とを別々にモジュール様に組みたてる方法を示しているが、最終的な調整が複雑な手順となり、特に大規模な多分岐スプリッタを構成する場合にあっては、設計工数が増えてしまう問題点があった。さらに、最終的な調整にあたって、多項式を用いた多項弧の光導波路を用いることが提案されている。この方法では、曲線光導波路を定義する多項式のパラメータが多いため、曲線光導波路を決定する手順が煩雑となる問題点があった。
本発明はまた、上記したような従来技術の問題点の本質が分岐構造にあることに思い至り、これを解決するべく案出されたものであり、新規分岐構造を用いることで簡単な構造と設計手順とにより、多分岐光導波路の各光導波路同士の損失の差が大きくなることなく、入射端から出射端までの距離を短くして基板を小型化することが可能なことが本発明の課題である。
更なる本発明の目的は、分岐比の設計自由度が高い光導波路構造を提供することにある。
該光導波路構造の一方の最外側が、S形曲線光導波路部分であり、
該S形曲線光導波路部分は、両端部の接線が平行であり、第1変曲点で曲率が反転する第1円弧光導波路部分及び第2円弧光導波路部分からなり、
前記第1変曲点より前記単一ポート側の前記第1円弧光導波路部分に、第1分岐合波点を設け、該第1分岐合波点から前記複数ポート側へ延び、前記第1円弧光導波路部分に対し反転曲率の第3円弧光導波路部分を形成し、前記第1分岐合波点において前記第1円弧光導波路部分の接線と、前記第3円弧光導波路部分の接線が平行でかつ間隔をおいていることを特徴とする光導波路構造である。
前記第3円弧光導波路部分が、さらに、第2分岐合波点を有し、該第2分岐合波点において該第2分岐合波点から前記複数ポート側へ延び、前記第3円弧光導波路部分に対し反転曲率の第4円弧光導波路部分を形成し、前記第2分岐合波点において前記第3円弧光導波路部分の接線と、前記第4円弧光導波路部分の接線とが平行でかつ間隔をおいていることを特徴とする。
また、MMI光導波路やスラブ光導波路等を用いて1×N分岐構造を1段で構成する大規模光分岐結合器用光導波路では、一括分岐構造後の各出力ポートへつながる光導波路は、通常S字型曲線光導波路で構成するので、最外のポートへ結合される曲線光導波路がPLC長さを決めることとなる。該曲線光導波路の始点と本発明の光スプリッタにおける最外ポートに至る光導波路の始点とはほぼ同一の位置となることが予測されるので、PLC長さの観点では、本発明の光スプリッタ用光導波路と一括分岐構造の光スプリッタ用光導波路とは同等である。
一方、本発明では、上述のような一括分岐構造を用いた場合の課題である、波長依存性、大規模分岐の均一なパワー配分が困難であることなどは、顕著ではない。
このように構成された光導波路構造では、一方の側に湾曲する曲線からなる第1の軸線に沿って形成された第1のコア部を伝搬してきた光の強度分布は、第1の軸線の接線である基準接線と垂直な基準垂直線の方向にずれる傾向があり、所定の分岐比を達成することが困難であった。これに対し、本願発明では、第3の接点が基準接線に対して他方の側に位置しているので、その位置を光の強度分布のずれに合わせて変化させることによって、所定の分岐比で分岐される第1分岐合波部における損失を軽減することができる。また、かかる位置を変化させることにより、1:1以外の分岐比を達成することもでき、分岐比の設計自由度が高い光導波路構造を提供することができる。
一方の側に湾曲する曲線及び他方の側に湾曲する曲線は、円弧、楕円弧、正弦関数、指数関数など各種曲線又はそれらの曲線部分の組合せであっても良いし、曲線部分の間に直線部分を配置しても良い。
このように構成された光導波路構造では、更に、分岐比の設計自由度が高くなる。
この実施形態において、好ましくは、第2のコア部及び前記第3のコア部は、それらが一体となって基準垂直線から分岐側に延びるコア部分を有する。
また、好ましくは、第1のコア部は、その幅が基準垂直線に向かって広がるテーパ部分を有する。
また、好ましくは、第1のコア部、第2のコア部及び第3のコア部は、基準垂直線にまたがり且つ基準接線と平行な一方の側の輪郭及び他方の側の輪郭を有する拡張コア部分を有する。
この実施形態において、好ましくは、中間コア部の一方の側の輪郭及び他方の側の輪郭は、基準接線と平行な直線であり、更に好ましくは、中間コア部は、マルチモード光導波路を構成する。
また、好ましくは、第1のコア部は、その幅が基準垂直線に向かって広がるテーパ部分を有する。
このように構成された光導波路構造においても、本発明の第3の側面による光導波路構造と同様の効果を得ることができる。
本発明の光スプリッタ用光導波路は、また、高分岐の光スプリッタを構成する場合にPLC長さを短くすることができ、PLCの面積を縮小することができるので、ワーク基板から得られる取れ数が多くなることで、小型化、低コスト化が可能である。
また、本発明による光導波路構造により、分岐比の設計自由度が高い光導波路構造を提供することができた。
円弧の曲率としては、製造される光導波路の断面構造(すなわち、コア及びクラッドの屈折率及び寸法、形状など)と使用される波長とからそれぞれのばらつきを考慮の上許容される最大の曲率を用いるのが最適である。
本発明の第1実施形態の光導波路構造は、図1に示すように、一方の出入射側に単一ポート10を有し、他方の出入射側に複数ポート12を有する光導波路構造14であって、 該光導波路構造の一方の最外側が、S形曲線光導波路部分20であり、
該S形曲線光導波路部分20は、両端部の接線が平行であり、第1変曲点22で曲率が反転する第1円弧光導波路部分24及び第2円弧光導波路部分26からなり、
前記第1変曲点22より前記単一ポート側の前記第1円弧光導波路部分24に、第1分岐合波点30を設け、該第1分岐合波点30から前記複数ポート12側へ延び、前記第1円弧光導波路部分24に対し反転曲率の第3円弧光導波路部分32を形成し、前記第1分岐合波点30において前記第1円弧光導波路部分24の接線と、前記第3円弧光導波路部分32の接線が平行でかつ間隔をおいていることを特徴とする光導波路構造である。
本発明の第2実施形態の光導波路構造は、図2に示すように、更に、前記第3円弧光導波路部分32が、さらに、第2分岐合波点40を有し、該第2分岐合波点40において該第2分岐合波点40から前記複数ポート12側へ延び、前記第3円弧光導波路部分32に対し反転曲率の第4円弧光導波路部分42を形成し、前記第2分岐合波点40において前記第3円弧光導波路部分32の接線と、前記第4円弧光導波路部分42の接線とが平行でかつ間隔をおいていることを特徴とする。
本発明の第3実施形態の光導波路構造は、更に、図3に示すように、前記第4円弧光導波路部分42が、さらに、第3分岐合波点50を有し、該第3分岐合波点50において該第3分岐合波点から前記複数ポート12側へ延び、前記第3円弧光導波路部分32に対し反転曲率の第5円弧光導波路部分60を形成し、前記第3分岐合波点50において前記第3円弧光導波路部分32の接線と、前記第5円弧光導波路部分60の接線とが平行でかつ間隔をおいていることを特徴とする。
本発明の第4実施形態の光導波路構造は、図4に示すように、一方の出入射側に単一ポート100を有し、他方の出入射側に複数ポート112を有する光導波路構造114であって、
該光導波路構造の一方の最外側が、S形曲線光導波路部分120であり、
該S形曲線光導波路部分120は、両端部の接線が平行であり、第1変曲点122で曲率が反転する第1円弧光導波路部分124及び第2円弧光導波路部分126からなり、
前記第1変曲点122より前記単一ポート側の前記第1円弧光導波路部分124に、第1分岐合波点130を設け、該第1分岐合波点130から前記複数ポート112側へ延び、前記第1円弧光導波路部分124に対し反転曲率の第3円弧光導波路部分132を形成し、前記第1分岐合波点130において前記第1円弧光導波路部分124の接線と、前記第3円弧光導波路部分132の接線が平行でかつ間隔をおいていることを特徴とする光導波路構造である。
N/2−n:1
で表わされる。Nは分岐数を表わし、nは共通ポート側から順に分岐に付した番号を示す。1×Nスプリッタの場合、共通ポート側から順にN/2−1:1、N/2−2:1、N/2−3:1、・・・・の分岐構造で構成されている1×Nスプリッタである。例えば、1×4分岐スプリッタの場合は、1:1分岐、1×8分岐スプリッタの場合は、順に、3:1、2:1、1:1、1×16分岐スプリッタの場合は、順に、7:1、6:1、5:1、4:1、3:1、2:1、1:1、1×32分岐スプリッタの場合は、順に15:1、14:1、13:1、12:1、11:1、10:1、9:1、8:1、7:1、6:1、5:1、4:1、3:1、2:1、1:1の分岐比でパワーが分配される分岐構造で構成されている1×N分岐スプリッタである。
なお、上記マスク材料は、公知のいずれのものを用いてもよい。
また、上記フッ素を含まないポリイミド系樹脂の前駆体溶液は、N−メチル−2−ピロリドン,N,N−ジメチルアセトアミド、γ−ブチロラクトン、ジメチルスルホキシドなどの極性溶媒中で、フッ素を含まないテトラカルボン酸二無水物とフッ素を含まないジアミンを反応させることにより得られる。
ポリイミド系樹脂前駆体溶液は、スピナあるいは印刷などによる方法により基板表面上に塗布され、最終温度200〜400℃で熱処理し硬化されてポリイミド系樹脂被膜とされる。
図17は、特許文献3に開示されている光導波路の分岐合波部を示す図である。特許文献3には、光導波路のコア部の経路が実線で示されているだけであるが、実際には、図17に示すように、各光導波路のコア部は幅を有している。この幅は一定であり、各光導波路のコア部について、幅の中心線と一致する軸線を定めることができる。図17に示すように、分岐合波部Jは、一方の側S1に湾曲する曲線からなる第1の軸線LAに沿って形成された合波側の第1のコア部Aと、第1のコア部Aに接続され、第1のコア部Aと同じ側S1に湾曲する曲線からなる第2の軸線LBに沿って形成された分岐側の第2のコア部Bと、第1のコア部Aに接続され、他方の側、即ち、第1のコア部Aと反対の側S2に湾曲する曲線からなる第3の軸線LCに沿って形成された分岐側の第3のコア部Cとを有している。図17では、第1の軸線LA及び第2の軸線LBは共通であり、第1の軸線LA(第2の軸線LB)及び第3の軸線LCは分岐合波点JJで交わり、しかも、分岐合波点JJにおける第1の軸線LA(第2の軸線LB)及び第3の軸線LCの接線は共通の接線LTである。また、図17には、分岐合波点JJを通り且つ共通の接線LTと垂直な垂直線LPが示されている。
図18(a)〜(c)は、図17に示した分岐合波部の一部分だけを実線で書き直したものである。以下の説明では、図18の(a)において実線で示す部分A0を第1コア要素、図18の(b)において実線で示す部分B0を第2コア要素、図18の(c)においにおいて実線で示す部分C0を第3コア要素と称する。
入力波長1.31μmの場合、入力ポートAと出力ポートB間の過剰損失は、−3.16dB,入力ポートAと出力ポートC間の過剰損失は、−3.15dBであった。
入力波長1.55μmの場合、入力ポートAと出力ポートB間の過剰損失は、−3.09dB,入力ポートAと出力ポートC間の過剰損失は、−3.19dBであった。
以上のように、波長によらず、分岐比が略1:1であり、かつ、低損失な分岐構造を得ることができた。
コア部分F2を設けることにより、分岐合波部154の製造上のばらつきを低減することが可能である。
入力波長1.31μmの場合、入力ポートAと出力ポートB間の過剰損失は、−3.07dB,入力ポートAと出力ポートC間の過剰損失は、−3.03dBであった。
入力波長1.55μmの場合、入力ポートAと出力ポートB間の過剰損失は、−3.03dB,入力ポートAと出力ポートC間の過剰損失は、−3.05dBであった。
以上のように、波長によらず、分岐比が略1:1であり、かつ、低損失な分岐構造を得ることができた。
式1及び式2を採用することにより、コア部A5のテーパ部FF5の開始部の接続が滑らかになり、過剰損失を低減することが可能である。
テーパ光導波路の終端部の幅が15μmの場合、出力光導波路B,C間の分岐比は、略3:1であった。
テーパ光導波路の終端部の幅が16.5μmの場合、出力光導波路B,C間の分岐比は、略2:1であった。
テーパ光導波路の終端部の幅が18.5μmの場合、出力光導波路B,C間の分岐比は、略1:1であった。
以上のように、入力光導波路側に構成されるテーパ光導波路の長さ及び/または、該テーパ光導波路の終端部(分岐点側)の幅とを変更することにより、出力光導波路間の分岐比を調整すること調整して得ることができた。
L=740μm、W=18.5μmの場合、入力ポートAと出力ポートB間の過剰損失は、−3.71dB,入力ポートAと出力ポートC間の過剰損失は、−3.63dBであった。この場合、出力光導波路B,C間の分岐比は、略1:1であった。
L=750μm、W=15.5μmの場合、入力ポートAと出力ポートB間の過剰損失は、−2.09dB,入力ポートAと出力ポートC間の過剰損失は、−5.18dBであった。この場合、出力光導波路B,C間の分岐比は、略2:1であった。
以上のように、入力光導波路と出力光導波路との間に挿入される光導波路の長さ及び/または、幅を変更することにより、出力光導波路間の分岐比を調整して得ることができた。
L9=200μm、W9=14μmの場合、入力ポートA9と出力ポートB9間の過剰損失は、−3.22dB(入力波長1.31μm),−3.29dB(入力波長1.55μm)、入力ポートA9と出力ポートC9間の過剰損失は、−3.18dB(入力波長1.31μm),−3.25dB(入力波長1.55μm)であった。
また、L9=220μm、W9=15μmの場合、入力ポートA9と出力ポートB9間の過剰損失は、−3.29dB(入力波長1.31μm),−3.25dB(入力波長1.55μm)、入力ポートA9と出力ポートC9間の過剰損失は、−3.25dB(入力波長1.31μm),−3.21dB(入力波長1.55μm)であった。
以上のように、波長によらず、分岐比が略1:1であり、かつ、低損失な分岐構造を得ることができた。
まず、光導波路用CADを用いて、光導波路部201の光導波路コアパターン213を構成した。分岐合波点付近には、図13に示した直線マルチモード光導波路を挿入した構造とした。ビーム伝搬法(BPM)を用いて過剰損失を計算した結果、−9.666dB(波長1.31μmの揚合)、−9.72dB(波長1.55μm揚合)であった。
次に、以下の材料を用いて、光導波路基板を作製した。
コア:日立化成工業(株)製:OPI-N3205
クラッド:日立化成工業(株)製:OPI-N1005
得られた光導波路の挿入損失を評価した。評価にあたっては、光導波路基板の両端に形成されたV溝をガイドとして光ファイバを固定して測定した。光源としては、波長1.31μmの半導体レーザを用いた。本発明の曲線光導波路を用いた場合の挿入損失は、平均値が−10.6dB(最も損失が大きいポートで−10.8dB)、アーク結合形状のS字型曲線光導波路を用いた場合の挿入損失は、平均値が−11.2dB(最も損失が大きいポートで−11.7dB)であった。
なお、本実施例では、スプリッタ用光導波路を構成するすべてのS字型曲線光導波路に本発明の曲線光導波路を用いたが、他のS字型曲線と混在した構成としてもよい。
光導波路基板は、全長は12.4mm、幅2.2mmであった。光ファイバ接続部を除いた光導波略部の長さは、9.4mmであった。
比較のために、図16に示したような1×8の光スプリッタ用光導波路基板を以下のように作製した。まず、光導波路用CADを用いて、光導波路部201の光導波路コアパターン213を構成した。
分岐合波点付近はテーパ構造とし、分岐合波点間を接続する曲線光導波路は円弧を接続して構成した。ビーム伝搬法(BPM)を用いて過剰損失を計算した結果、−9.68dB(波長1.31μmの場合)、−9.83dB(波長1.55μm場合)であった。
明確な指導原理に基づいて容易に光導波路パターンを作図でき、光導波路設計にかかる時間を短縮することができる。
また、テーパ部分を有する合波分岐部を図8〜図11及び図13に例示したが、許容される損失であれば、テーパ部分の輪郭は限定されず、例えば、テーパ部分の開始位置を移動させても良いし、テーパ部分を直線又は例示していない曲線で構成しても良い。
また、本発明による合波分岐部を構成するために、第1〜第3のコア要素A0、B0、C0を垂直線LP1、LP2に沿って移動させる距離は、損失及び分岐比を考慮して任意に定められる。従って、上記実施形態の第1のコア部、第2のコア部、第3のコア部、中間コア部の輪郭は互いに、滑らかに接続されていてもよいし、段差を設けて接続されていてもよいし、角度を設けて接続されていてもよい。
また、尖ったクラッド部分を含まないように構成した本発明による合波分岐部を、図6及び図13に例示したが、その他の実施形態においても、製造上のばらつきを低減するために、尖ったクラッド部分をコア部に置き換えてもよい。
12 複数ポート
14 光導波路構造
20 S形曲線光導波路部分
22 第1変曲点
24 第1円弧光導波路部分
26 第2円弧光導波路部分
30 第1分岐合波点
32 第3円弧光導波路部分
40 第2分岐合波点
42 第4円弧光導波路部分
50 第3分岐合波点
60 第5円弧光導波路部分
200 光導波路基板
201 光導波路部
202 光ファイバ接続部
211 光ファイバ接続用ガイド溝
212 溝
213 光導波路コアパターン
Claims (15)
- 一方の出入射側に単一ポートを有し、他方の出入射側に複数ポートを有する光導波路構造であって、
該光導波路構造の一方の最外側が、S形曲線光導波路部分であり、
該S形曲線光導波路部分は、両端部の接線が平行であり、第1変曲点で曲率が反転する第1円弧光導波路部分及び第2円弧光導波路部分からなり、
前記第1変曲点より前記単一ポート側の前記第1円弧光導波路部分に、第1分岐合波点を設け、該第1分岐合波点から前記複数ポート側へ延び、前記第1円弧光導波路部分に対し反転曲率の第3円弧光導波路部分を形成し、前記第1分岐合波点において前記第1円弧光導波路部分の接線と、前記第3円弧光導波路部分の接線が平行でかつ間隔をおいていることを特徴とする光導波路構造。 - 前記第3円弧光導波路部分が、さらに、第2分岐合波点を有し、該第2分岐合波点において該第2分岐合波点から前記複数ポート側へ延び、前記第3円弧光導波路部分に対し反転曲率の第4円弧光導波路部分を形成し、前記第2分岐合波点において前記第3円弧光導波路部分の接線と、前記第4円弧光導波路部分の接線とが平行でかつ間隔をおいていることを特徴とする請求項1に記載の光導波路構造。
- 前記第4円弧光導波路部分が、さらに、第3分岐合波点を有し、該第3分岐合波点において該第3分岐合波点から前記複数ポート側へ延び、前記第4円弧光導波路部分に対し反転曲率の第5円弧光導波路部分を形成し、前記第3分岐合波点において前記第3円弧光導波路部分の接線と、前記第5円弧光導波路部分の接線とが平行でかつ間隔をおいていることを特徴とする請求項2に記載の光導波路構造。
- 一方の出入射側に単一ポートを有し、他方の出入射側に複数ポートを有する光導波路構造であって、
前記光導波路構造の最外側の少なくとも一方がS形曲線光導波路部分であり、
前記S形光導波路部分は、第1変曲点で曲率が反転する第1曲線光導波路部分及び第2曲線光導波路部分からなり、
前記第1変曲点より前記単一ポート側の前記第1曲線光導波路部分に、第1分岐合波部を設け、
前記第1の曲線光導波路部分は、一方の側に湾曲する曲線からなる第1の軸線に沿って形成された合波側の第1のコア部と、前記第1のコア部に接続され、前記一方の側に湾曲する曲線からなる第2の軸線に沿って形成された分岐側の第2のコア部と、を有し、
更に、前記第1のコア部に接続され、他方の側に湾曲する曲線からなる第3の軸線に沿って形成された分岐側の第3のコア部を有し、
前記第1の軸線、前記第2の軸線及び前記第3の軸線はそれぞれ、互いに平行なそれぞれの接線と接する第1の接点、第2の接点及び第3の接点を有し、
前記第2の接点及び前記第3の接点は、前記第1の軸線の第1の接点における接線である基準接線と垂直に前記第1の接点を通って延びる基準垂直線から分岐側の領域内に位置し、
前記第3の接点は、前記基準接線に対して前記他方の側に位置していることを特徴とする光導波路構造。 - 合波分岐部を有する光導波路構造であって、
一方の側に湾曲する曲線からなる第1の軸線に沿って形成された合波側の第1のコア部と、
前記第1のコア部に接続され、前記一方の側に湾曲する曲線からなる第2の軸線に沿って形成された分岐側の第2のコア部と、
前記第1のコア部に接続され、他方の側に湾曲する曲線からなる第3の軸線に沿って形成された分岐側の第3のコア部と、を有し、
前記第1の軸線、前記第2の軸線及び前記第3の軸線はそれぞれ、互いに平行なそれぞれの接線と接する第1の接点、第2の接点及び第3の接点を有し、
前記第2の接点及び前記第3の接点は、前記第1の軸線の第1の接点における接線である基準接線と垂直に前記第1の接点を通って延びる基準垂直線から分岐側の領域内に位置し、
前記第3の接点は、前記基準接線に対して前記他方の側に位置していることを特徴とする光導波路構造。 - 前記第2の接点は、前記基準接線に対して前記一方の側に位置していることを特徴とする光導波路構造。
- 前記第1の接点、前記第2の接点及び前記第3の接点は、前記基準垂直線上に位置することを特徴とする請求項5又は6に記載の光導波路構造。
- 前記第2のコア部及び前記第3のコア部は、それらが一体となって前記基準垂直線から分岐側に延びるコア部分を有することを特徴とする請求項7に記載の光導波路構造。
- 前記第1のコア部は、その幅が前記基準垂直線に向かって広がるテーパ部分を有することを特徴とする請求項7に記載の光導波路構造。
- 前記第1のコア部、前記第2のコア部及び前記第3のコア部は、前記基準垂直線にまたがり且つ前記基準接線と平行な前記一方の側の輪郭及び前記他方の側の輪郭を有する拡張コア部分を有することを特徴とする請求項7に記載の光導波路構造。
- 前記第2の接点及び前記第3の接点は、前記基準垂直線と平行であり且つそれよりも合波側に位置する第2の垂直線上に位置し、
更に、前記基準垂直線と前記第2の垂直線との間に中間コア部を有することを特徴とする請求項5又は6に記載の光導波路構造。 - 前記中間コア部の前記一方の側の輪郭及び前記他方の側の輪郭は、前記基準接線と平行な直線であることを特徴とする請求項11に記載の光導波路構造。
- 前記中間コア部は、マルチモード光導波路を構成することを特徴とする請求項12に記載の光導波路構造。
- 前記第1のコア部は、その幅が前記基準垂直線に向かって広がるテーパ部分を有することを特徴とする請求項11〜13の何れか1項に記載の光導波路構造。
- 合波分岐部を有する光導波路構造であって、
一方の側に湾曲する曲線からなる第1の軸線に沿って形成された合波側の第1のコア部と、
前記第1のコア部に接続され、前記一方の側に湾曲する曲線からなる第2の軸線に沿って形成された分岐側の第2のコア部と、
前記第1のコア部と前記他方の側に間隔をおき且つ並んで延びる結合器軸線に沿って形成され、第1のコア部と光結合器を構成する結合器コア部と、
前記結合器コア部に接続され、他方の側に湾曲する曲線からなる第3の軸線に沿って形成された分岐側の第3のコア部と、を有し、
前記第1の軸線、前記第2の軸線、前記第3の軸線及び前記結合器軸線はそれぞれ、互いに平行なそれぞれの接線と接する第1の接点、第2の接点、第3の接点及び結合器接点を有し、
前記第2の接点及び前記第3の接点は、前記第1の軸線の第1の接点における接線である基準接線と垂直に前記第1の接点を通って延びる基準垂直線から分岐側の領域内に位置し、
前記結合器接点は、前記基準垂直線上に位置し、
前記第3の接点は、前記結合器接点で接する前記結合器軸線の接線に対して前記他方の側に位置していることを特徴とする光導波路構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010211041A JP5413339B2 (ja) | 2004-04-12 | 2010-09-21 | 光導波路構造 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004116462 | 2004-04-12 | ||
JP2004116462 | 2004-04-12 | ||
JP2010211041A JP5413339B2 (ja) | 2004-04-12 | 2010-09-21 | 光導波路構造 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006516889A Division JPWO2005101075A1 (ja) | 2004-04-12 | 2005-03-30 | 光導波路構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011018072A true JP2011018072A (ja) | 2011-01-27 |
JP5413339B2 JP5413339B2 (ja) | 2014-02-12 |
Family
ID=35150139
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006516889A Pending JPWO2005101075A1 (ja) | 2004-04-12 | 2005-03-30 | 光導波路構造 |
JP2010211041A Expired - Fee Related JP5413339B2 (ja) | 2004-04-12 | 2010-09-21 | 光導波路構造 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006516889A Pending JPWO2005101075A1 (ja) | 2004-04-12 | 2005-03-30 | 光導波路構造 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7457498B2 (ja) |
JP (2) | JPWO2005101075A1 (ja) |
KR (1) | KR100811336B1 (ja) |
CN (1) | CN100555011C (ja) |
TW (1) | TW200535106A (ja) |
WO (1) | WO2005101075A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015147276A1 (ja) * | 2014-03-28 | 2015-10-01 | 住友大阪セメント株式会社 | 光導波路デバイス |
JP2018169437A (ja) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | 株式会社豊田中央研究所 | 光分配器および光アンテナ |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7768700B1 (en) | 2006-11-30 | 2010-08-03 | Lockheed Martin Corporation | Method and apparatus for optical gain fiber having segments of differing core sizes |
US7876495B1 (en) | 2007-07-31 | 2011-01-25 | Lockheed Martin Corporation | Apparatus and method for compensating for and using mode-profile distortions caused by bending optical fibers |
US7924500B1 (en) | 2007-07-21 | 2011-04-12 | Lockheed Martin Corporation | Micro-structured fiber profiles for mitigation of bend-loss and/or mode distortion in LMA fiber amplifiers, including dual-core embodiments |
JP2009199038A (ja) * | 2008-02-25 | 2009-09-03 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 波長多重光伝送路構造およびそれを用いた光モジュール |
JP5091072B2 (ja) * | 2008-09-24 | 2012-12-05 | 株式会社フジクラ | Y分岐光導波路およびその設計方法 |
EP2372420A1 (en) * | 2010-04-01 | 2011-10-05 | Alcatel-Lucent Deutschland AG | Optical mode splitter for MIMO transmission over multimode fiber |
WO2012111316A1 (ja) * | 2011-02-15 | 2012-08-23 | 日本電信電話株式会社 | 導波路型光スイッチ |
EP2597792B1 (en) | 2011-11-28 | 2016-04-20 | Alcatel Lucent | Optical MIMO processing |
DE102011088787A1 (de) * | 2011-12-16 | 2013-06-20 | Evonik Industries Ag | Siloxannitrone und deren Anwendung |
CN103885120A (zh) * | 2012-12-20 | 2014-06-25 | 上海信电通通信建设服务有限公司 | 紧密级联型1×n光功率分配器 |
US11536901B2 (en) | 2018-08-13 | 2022-12-27 | The Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate | Compact and efficient integrated photonic device for coupling light on- and off-chip |
CN109597163B (zh) * | 2018-11-13 | 2020-06-09 | 湖北工业大学 | 一种特殊Y分支型弯曲结构的1x16光分路器 |
CN109597162B (zh) * | 2018-12-27 | 2021-04-09 | 华为技术有限公司 | 平面光波导、plc芯片、光束整形结构及wss |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5222167A (en) * | 1991-05-17 | 1993-06-22 | Corning Incorporated | Optical coupler and method of manufacturing |
US5539847A (en) * | 1994-02-18 | 1996-07-23 | Corning Incorporated | Integrated optical coupler with one input port and 2n output ports |
JP2002530690A (ja) * | 1998-11-17 | 2002-09-17 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | 光結合器及びその製作方法 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2516975C2 (de) | 1975-04-17 | 1982-10-28 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zur Herstellung eines optischen Wellenleiters |
GB2239715B (en) * | 1990-01-06 | 1994-04-27 | Plessey Co Plc | Integrated optical device |
JPH03239206A (ja) * | 1990-02-16 | 1991-10-24 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光導波路部品 |
JP3030108B2 (ja) * | 1991-03-18 | 2000-04-10 | 日本板硝子株式会社 | 多分岐光回路 |
AU686318B2 (en) * | 1994-05-20 | 1998-02-05 | Iot Integrierte Optik Gmbh | Integrated optical branching arrangement |
JPH0933740A (ja) * | 1995-07-20 | 1997-02-07 | Hitachi Cable Ltd | Y分岐導波路型光タップ |
JPH09178964A (ja) * | 1995-12-27 | 1997-07-11 | Nhk Spring Co Ltd | 光導波路の分岐構造 |
JP3970350B2 (ja) * | 1996-02-23 | 2007-09-05 | 株式会社フジクラ | 光分岐デバイス |
JP2001208925A (ja) * | 2000-01-26 | 2001-08-03 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Y分岐光導波路回路 |
JP4284892B2 (ja) * | 2001-07-13 | 2009-06-24 | オムロン株式会社 | 多分岐光導波路 |
US6970625B2 (en) * | 2002-07-12 | 2005-11-29 | Intel Corporation | Optimized Y-branch design |
-
2005
- 2005-03-30 CN CNB2005800109107A patent/CN100555011C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2005-03-30 JP JP2006516889A patent/JPWO2005101075A1/ja active Pending
- 2005-03-30 WO PCT/JP2005/006058 patent/WO2005101075A1/ja active Application Filing
- 2005-03-30 KR KR1020067022811A patent/KR100811336B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2005-04-11 TW TW094111294A patent/TW200535106A/zh unknown
-
2006
- 2006-10-12 US US11/546,253 patent/US7457498B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2010
- 2010-09-21 JP JP2010211041A patent/JP5413339B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5222167A (en) * | 1991-05-17 | 1993-06-22 | Corning Incorporated | Optical coupler and method of manufacturing |
US5539847A (en) * | 1994-02-18 | 1996-07-23 | Corning Incorporated | Integrated optical coupler with one input port and 2n output ports |
JP2002530690A (ja) * | 1998-11-17 | 2002-09-17 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | 光結合器及びその製作方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015147276A1 (ja) * | 2014-03-28 | 2015-10-01 | 住友大阪セメント株式会社 | 光導波路デバイス |
JP2015191140A (ja) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 住友大阪セメント株式会社 | 光導波路デバイス |
JP2018169437A (ja) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | 株式会社豊田中央研究所 | 光分配器および光アンテナ |
JP7047256B2 (ja) | 2017-03-29 | 2022-04-05 | 株式会社豊田中央研究所 | 光分配器および光アンテナ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2005101075A1 (ja) | 2007-08-16 |
TW200535106A (en) | 2005-11-01 |
WO2005101075A1 (ja) | 2005-10-27 |
KR20060135053A (ko) | 2006-12-28 |
KR100811336B1 (ko) | 2008-03-07 |
CN100555011C (zh) | 2009-10-28 |
CN1942795A (zh) | 2007-04-04 |
US20070031087A1 (en) | 2007-02-08 |
JP5413339B2 (ja) | 2014-02-12 |
US7457498B2 (en) | 2008-11-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5413339B2 (ja) | 光導波路構造 | |
JP4033231B2 (ja) | 光分岐光導波路 | |
US7496254B2 (en) | Curved optical waveguide and optical device | |
US7444050B2 (en) | S-shaped curved optical waveguide and optical device | |
JP4010011B2 (ja) | 光導波路構造 | |
JP4151071B2 (ja) | S字型曲線光導波路及び光学装置 | |
JP4156423B2 (ja) | S字型曲線光導波路及び光学装置 | |
JP4848621B2 (ja) | 光分岐光導波路 | |
US7450803B2 (en) | Optical waveguide | |
JP5158428B2 (ja) | 光導波路 | |
JP2005128099A (ja) | 光導波路伝搬光のモニタ方法及びモニタ装置 | |
JP2008046657A (ja) | S字型曲線光導波路及び光学装置 | |
JP4423668B2 (ja) | 光導波路 | |
JP2005208445A (ja) | 曲線光導波路及び光学装置 | |
JP2007219560A (ja) | 光導波路構造 | |
JP2005208446A (ja) | 曲線光導波路及び光学装置 | |
JP2006011417A (ja) | 光強度ピーク位置補正光導波路及び光学装置 | |
JP2004301951A (ja) | 光導波路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101021 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101021 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130422 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131015 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131028 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |