JP2014002198A - Optical waveguide - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、コアとクラッドの屈折率差によって生じる全反射を利用して、光をコア内に閉じ込めて伝搬させる光導波路に関するものである。 The present invention relates to an optical waveguide for confining light in a core and propagating using total reflection caused by a difference in refractive index between a core and a clad.
光導波路は、平板状のコアと、コアの上面及び下面に接合されている2つのクラッドから構成されており、コアとクラッドの屈折率差(クラッドの屈折率はコアの屈折率より低い)によって生じる全反射を利用して、光をコア内に閉じ込めて伝搬させるものである(例えば、非特許文献1を参照)。
このとき、光導波路では、コアの厚さ及び屈折率、コアとクラッドの屈折率差、光の波長などに応じて導波モードを形成し、入射された光が導波モードに結合して伝搬する。
The optical waveguide is composed of a flat core and two clads joined to the upper and lower surfaces of the core, and the refractive index difference between the core and the clad (the refractive index of the clad is lower than the refractive index of the core). Utilizing the total reflection that occurs, light is confined in the core and propagated (see, for example, Non-Patent Document 1).
At this time, in the optical waveguide, a waveguide mode is formed according to the thickness and refractive index of the core, the refractive index difference between the core and the clad, the wavelength of light, and the incident light is coupled to the waveguide mode and propagates. To do.
ここで、単一の導波モードだけを伝搬することが可能な光導波路は、「シングルモード導波路」と称される。
光導波路から出力される光は、集光特性や伝搬特性などから空間シングルモードのガウスビームであることが好ましい場合があり、シングルモード導波路が必要とされる場合がある。
一般に、コアの厚さが薄く、コアとクラッドの屈折率差が小さく、光の波長が長いほど、導波可能なモード数が減少する。
したがって、コアの厚さや屈折率差などを適切に設定することにより、シングルモード導波路を作製することが可能である。
Here, an optical waveguide capable of propagating only a single waveguide mode is referred to as a “single mode waveguide”.
In some cases, the light output from the optical waveguide is preferably a spatial single-mode Gaussian beam from the viewpoint of light collection characteristics and propagation characteristics, and a single-mode waveguide may be required.
In general, the number of modes that can be guided decreases as the core thickness decreases, the refractive index difference between the core and the cladding decreases, and the wavelength of light increases.
Therefore, a single mode waveguide can be manufactured by appropriately setting the thickness of the core, the refractive index difference, and the like.
光導波路は、コアとクラッドの各部材を接合することで製作される。あるいは、コアに対してクラッドとなる光学材料を積層することで製作される。
このとき、コアとクラッドの線膨張係数の差を小さくする必要があるため、使用可能な材料が制限される。
また、コアとクラッドの屈折率差を小さくするため、例えば、不純物を添加するなどして、材料の屈折率を調整することがある。
このとき、材料によって屈折率の変化が異なるため、所望の屈折率を得ることができない場合がある。また、材料の光学特性が変化してしまう場合がある。
The optical waveguide is manufactured by joining the core and clad members. Alternatively, it is manufactured by laminating an optical material to be a clad on the core.
At this time, since it is necessary to reduce the difference between the linear expansion coefficients of the core and the clad, usable materials are limited.
Further, in order to reduce the difference in refractive index between the core and the cladding, for example, the refractive index of the material may be adjusted by adding impurities.
At this time, since the change in refractive index varies depending on the material, a desired refractive index may not be obtained. In addition, the optical characteristics of the material may change.
また、等方性の材料を用いた場合には、コアを伝搬する入射光の偏光方向を保持することができない。
クラッド材として、偏光方向によって屈折率が異なる材料を使用して、1つの偏光方向に対してだけ、コアよりも屈折率が低くなるようにすることで、導波可能な偏光方向を制特許捺印限する方法もあるが、使用可能な材料が制限される。
Further, when an isotropic material is used, the polarization direction of incident light propagating through the core cannot be maintained.
By using a material with a different refractive index depending on the polarization direction as the cladding material, the polarization direction that can be guided is controlled and patented by making the refractive index lower than that of the core for only one polarization direction. There are some methods, but the materials that can be used are limited.
従来の光導波路は以上のように構成されているので、所望の屈折率を容易に設定することができず、導波モードや導波可能な偏光方向を簡単に制御することができないなどの課題があった。 Since the conventional optical waveguide is configured as described above, the desired refractive index cannot be easily set, and the waveguide mode and the polarization direction that can be guided cannot be easily controlled. was there.
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、導波モードや導波可能な偏光方向を簡単に制御することができる光導波路を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to obtain an optical waveguide capable of easily controlling the waveguide mode and the polarization direction capable of being guided.
この発明に係る光導波路は、コア及びクラッドが、光学軸に一致する結晶の主座標軸に対する屈折率が他の主座標軸に対する屈折率よりも大きい1軸性の複屈折結晶材料を用いて構成されており、コアに用いる複屈折結晶材料の光学軸がコアの厚さ方向又は横方向に配置され、クラッドに用いる複屈折結晶材料がコアの光学軸の方向と光の進行方向のなす面に平行な面内で、コアの光学軸の方向に対して傾きを持って配置されているようにしたものである。 In the optical waveguide according to the present invention, the core and the clad are formed using a uniaxial birefringent crystal material in which the refractive index with respect to the main coordinate axis of the crystal coincident with the optical axis is larger than the refractive indexes with respect to the other main coordinate axes. The optical axis of the birefringent crystal material used for the core is arranged in the thickness direction or the lateral direction of the core, and the birefringent crystal material used for the clad is parallel to the plane formed by the direction of the optical axis of the core and the light traveling direction. In the plane, it is arranged with an inclination with respect to the direction of the optical axis of the core.
この発明によれば、コア及びクラッドが、光学軸に一致する結晶の主座標軸に対する屈折率が他の主座標軸に対する屈折率よりも大きい1軸性の複屈折結晶材料を用いて構成されており、コアに用いる複屈折結晶材料の光学軸がコアの厚さ方向又は横方向に配置され、クラッドに用いる複屈折結晶材料がコアの光学軸の方向と光の進行方向のなす面に平行な面内で、コアの光学軸の方向に対して傾きを持って配置されているように構成したので、導波モードや導波可能な偏光方向を簡単に制御することができる効果がある。 According to this invention, the core and the clad are configured using a uniaxial birefringent crystal material in which the refractive index with respect to the main coordinate axis of the crystal coinciding with the optical axis is larger than the refractive index with respect to the other main coordinate axis, The optical axis of the birefringent crystal material used for the core is arranged in the thickness direction or the transverse direction of the core, and the birefringent crystal material used for the clad is in a plane parallel to the plane formed by the optical axis direction of the core and the light traveling direction. Thus, since it is arranged so as to be inclined with respect to the direction of the optical axis of the core, there is an effect that the waveguide mode and the polarization direction capable of being guided can be easily controlled.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による光導波路を示す斜視図である。
図1において、平板状のコア1は光学軸に一致する結晶の主座標軸(principal dielectric axes)に対する屈折率が他の主座標軸に対する屈折率よりも大きい1軸性の複屈折結晶材料を用いて構成されている。
クラッド2a,2bはコア1と同一母材の1軸性の複屈折結晶材料を用いて構成されており、クラッド2aはコア1の上面に接合され、クラッド2bはコア1の下面に接合されている。
1 is a perspective view showing an optical waveguide according to
In FIG. 1, a
The
ここで、コア1に用いる複屈折結晶材料の光学軸5がコア1の厚さ方向に配置されており、クラッド2a,2bに用いる複屈折結晶材料がコア1の光学軸5の方向と光の進行方向のなす面に平行な面内で、コア1の光学軸5の方向に対して傾きを持って配置されている。
以下、上記の配置を具体的に説明するために、コア1の厚さ方向をy軸、コア1の横方向をx軸、コア1の奥行き方向をz軸として、3軸が互いに直交する座標系を用いる。
また、結晶の主座標軸をa軸,b軸,c軸とし、a軸に対する屈折率をna、b軸に対する屈折率をnb、c軸に対する屈折率をncとする。
Here, the
Hereinafter, in order to specifically describe the above arrangement, coordinates in which the three axes are orthogonal to each other, where the thickness direction of the
Further, a shaft of the main axes of the crystal, b-axis, and the c-axis, the refractive index with respect to a axis n a, the refractive index with respect to the b-axis n b, the refractive index with respect to the c-axis and n c.
ここで、コア1及びクラッド2a,2bは1軸性の複屈折結晶材料を用いて構成されているため、na=nb<ncであるとする。このとき、c軸は光学軸となる。
コア1の光学軸5はy軸に平行であり、クラッド2a,2bの光学軸6a,6bはy−z平面内で、y軸に対して角度θだけ傾いている。ただし、0°<θ≦90°である。
Here, the
The
光導波路がz軸方向に伝搬させるレーザ光3は直線偏光のレーザ光であり、レーザ光3の偏光方向4はy軸に平行である。即ち、レーザ光3の偏光方向4は、コア1の光学軸5に対しても平行である。
レーザ光3の偏光方向4は、コア1の光学軸5と平行であるため、複屈折の影響を受けずに、直線偏光を維持してコア1内を伝搬することができる。
また、クラッド2a,2bの光学軸6a,6bはy−z平面内にあるため、コア1を伝搬するレーザ光3のクラッド2a,2bへの染み出し成分も、複屈折の影響を受けない。
The
Since the polarization direction 4 of the
Further, since the
図2は光学軸に対してレーザ光の偏光方向が変化した場合の屈折率変化を示す説明図である。
図2において、11はレーザ光3に対する屈折率、12はレーザ光3に対するコア1の屈折率、13はレーザ光3に対するクラッド2a,2bの屈折率である。
レーザ光が感じる結晶の屈折率は、光学軸に対する偏光方向の角度によって、図2の屈折率11のように、長径2×nc,短径2×naの楕円上を変化する。
屈折率は、レーザ光3の偏光方向が光学軸と平行になるときにncで最大となり、レーザ光3の偏光方向が光学軸と垂直になるときにnaで最小となる。
レーザ光3に対するコア1の屈折率は、図2の屈折率12のように、レーザ光3の偏光方向が光学軸と平行であるためncとなる。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a change in refractive index when the polarization direction of laser light is changed with respect to the optical axis.
In FIG. 2, 11 is a refractive index with respect to the
The refractive index of the crystal that the laser beam feels changes on an ellipse having a major axis of 2 × n c and a minor axis of 2 × na as shown by the
Refractive index is maximum at n c when the polarization direction of the
Refractive index of the
また、レーザ光3に対するクラッド2a,2bの屈折率ncladは、図2の屈折率13のように、レーザ光3の偏光方向が光学軸(c軸)に対して、角度θだけ傾いていることになるため、下記のように表される。
Further, the refractive index n clad of the clads 2a and 2b with respect to the
ここで、0°<θ≦90°であるため、na≦nclad<ncとなる。
つまり、クラッド2a,2bの屈折率は、光学軸6a,6bの傾き角度θによって、naからncまでの範囲で変化し、θ≠0°またはθ≠180°であるため、ncよりも小さくなる。
このように、レーザ光3に対するクラッド2a,2bの屈折率がコア1の屈折率よりも小さくなるため、図1に示す光導波路は、レーザ光3を導波することが可能になる。
Here, since it is 0 ° <θ ≦ 90 °, a n a ≦ n clad <n c .
That is, the clad 2a, the refractive index of 2b, the
Thus, since the refractive index of the
上記の構成では、クラッド2a,2bの光学軸6a,6bの傾き角度θによって、レーザ光3に対するクラッド2a,2bの屈折率を変化させることができる。
したがって、光学軸6a,6bの傾き角度θによってコア1とクラッド2a,2bの屈折率差を調整することができるため、屈折率差を微小にすることによって、低次の導波モードだけを伝搬可能にするなど、クラッド2a,2bの光学軸6a,6bの傾き角度θを適切に設定することにより、導波モードを制御しながら光導波路を構成することが可能になる。
In the above configuration, the refractive indexes of the
Therefore, the refractive index difference between the
また、コア1とクラッド2a,2bの屈折率差が最大となるのは、図3に示すように、クラッド2a,2bの光学軸6a,6bの傾き角度θが90°になる場合(クラッド2a,2bの光学軸がz軸と平行になる場合)である。このとき、クラッド2a,2bの屈折率はnaとなる。
Further, the difference in refractive index between the
図1に示す構成により、クラッド2a,2bの光学軸6a,6bの傾き角度θによって、コア1を伝搬するレーザ光3に対するクラッド2a,2bの屈折率を変化させることができるため、容易にコア1とクラッド2a,2bの屈折率差を調整することができ、導波モードを制御して、光導波路を構成することが可能になる。
また、光学軸に対する屈折率は結晶材料によって決まっているため、所望の屈折率差を容易に得ることができる。
さらに、コア1とクラッド2a,2bに同一母材の複屈折結晶材料を用いることができるため、導波路を形成する際のコア1とクラッド2a,2bの接合において、熱膨張係数などの材料特性の影響を小さくすることができる。
With the configuration shown in FIG. 1, the refractive index of the
Further, since the refractive index with respect to the optical axis is determined by the crystal material, a desired refractive index difference can be easily obtained.
Furthermore, since a birefringent crystal material of the same base material can be used for the
また、図1及び図3に示す光導波路では、x軸方向に偏光しているレーザ光に対しては、コア1及びクラッド2a,2bのレーザ光に対する屈折率がnaとなって一致する。
これにより、コア1とクラッド2a,2bの屈折率差が生じないため、光導波路として機能せず、x軸方向に偏光しているレーザ光は、クラッド2a,2bへと放射されて導波することができない。
これらの導波路では、y軸方向に偏光しているレーザ光のみを導波させることができ、単一偏光だけを導波可能な光導波路となる。
Further, in the optical waveguide shown in FIGS. 1 and 3, for the laser beam is polarized in the x-axis direction, the
As a result, there is no difference in refractive index between the
In these waveguides, only laser light polarized in the y-axis direction can be guided, and an optical waveguide capable of guiding only single polarized light is obtained.
また、y−x平面内でy軸に対して傾きを持つ直線偏光のレーザ光が入射された場合、コア1で生じる複屈折によってレーザ光が、y軸方向の偏光成分とx軸方向の偏光成分とに分離される。
このとき、上述したように、y軸方向の偏光成分は導波可能であるが、x軸方向の偏光成分は導波されないため、光導波路を伝搬して、端面から出力されるのはy軸方向の偏光成分のみとなる。
このように、y軸方向の偏光成分だけを透過させるような偏光子としての働きも有することになる。
上記のように、光導波路に偏光の選択性を持たせることができ、単一偏光だけを導波可能な光導波路を構成することができる。
In addition, when linearly polarized laser light having an inclination with respect to the y-axis is incident on the y-x plane, birefringence generated in the
At this time, as described above, the polarization component in the y-axis direction can be guided, but since the polarization component in the x-axis direction is not guided, it is propagated through the optical waveguide and output from the end surface is the y-axis. Only the polarization component of the direction.
Thus, it also has a function as a polarizer that transmits only the polarization component in the y-axis direction.
As described above, the optical waveguide can have polarization selectivity, and an optical waveguide capable of guiding only a single polarized light can be configured.
以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、コア1及びクラッド2a,2bが、光学軸に一致する結晶の主座標軸に対する屈折率が他の主座標軸に対する屈折率よりも大きい1軸性の複屈折結晶材料を用いて構成されており、コア1に用いる複屈折結晶材料の光学軸5がコア1の厚さ方向に配置され、クラッド2a,2bに用いる複屈折結晶材料がコア1の光学軸5の方向と光の進行方向のなす面に平行な面内で、コア1の光学軸5の方向に対して傾きを持って配置されているように構成したので、導波モードや導波可能な偏光方向を簡単に制御することができる効果を奏する。
As is apparent from the above, according to the first embodiment, the
この実施の形態1では、クラッド2aとクラッド2bの光学軸6a,6bが平行な場合を示しているが、これらは平行でなくてもよい。
ただし、クラッド2aとクラッド2bの光学軸6a,6bが平行でない場合、コア1を伝搬するレーザ光3が感じるクラッド2aとクラッド2bの屈折率が異なる値となる。この場合、導波モードは光学軸の傾き角度がより小さい、即ち、屈折率がより大きなクラッド側によって制限されることになる。
In the first embodiment, the case where the
However, when the
なお、クラッド2a,2bの光学軸6a,6bがy−z平面以外の面である場合(例えば、y−x平面内でy軸に対して傾きを持つ場合)には、コア1を伝搬するレーザ光3のクラッド2a,2bへの染み出し成分は複屈折の影響を受ける。
これにより、コア1を伝搬するレーザ光3へと再結合できない偏光成分が発生するため、損失が発生する。
When the
As a result, a polarization component that cannot be recombined with the
実施の形態2.
上記実施の形態1では、コア1に用いる複屈折結晶材料の光学軸5がコア1の厚さ方向に配置されており、クラッド2a,2bに用いる複屈折結晶材料がコア1の光学軸5の方向と光の進行方向のなす面に平行な面内で、コア1の光学軸5の方向に対して傾きを持って配置されているものを示したが、コア1に用いる複屈折結晶材料の光学軸がコア1の横方向に配置されており、クラッド2a,2bに用いる複屈折結晶材料がコア1の光学軸の方向と光の進行方向のなす面に平行な面内で、コア1の光学軸の方向に対して傾きを持って配置されていてもよい。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the
図4はこの発明の実施の形態2による光導波路を示す斜視図であり、図において、図1と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
コア1及びクラッド2a,2bは同一母材の1軸性の複屈折結晶材料を用いて構成されており、上記実施の形態1と同様の屈折率特性を有している。
ただし、上記実施の形態1と異なり、コア1の光学軸21はx軸に平行であり、クラッド2a,2bの光学軸22a,22bはx−z平面内で、x軸に対して角度θ(0°<θ≦90°)だけ傾いている。
4 is a perspective view showing an optical waveguide according to Embodiment 2 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
The
However, unlike the first embodiment, the
光導波路がz軸方向に伝搬させるレーザ光3は直線偏光のレーザ光であり、レーザ光3の偏光方向23はX軸に平行である。即ち、レーザ光3の偏光方向23は、コア1の光学軸21に対しても平行である。
The
上記のように構成することにより、上記実施の形態1と同様に、コア1内を伝搬するレーザ光3及びクラッド2a,2bへの染み出し成分が複屈折の影響を受けずに伝搬することが可能であり、クラッド2a,2bの光学軸22a,22bの傾き角度θによって、レーザ光3に対するクラッド2a,2bの屈折率を変化させることができる。
したがって、クラッド2a,2bの光学軸22a,22bの傾き角度θによって、コア1とクラッド2a,2bの屈折率差を調整することができる。このため、屈折率差を微小にすることによって、低次の導波モードだけを伝搬可能にするなど、クラッド2a,2bの光学軸22a,22bの傾き角度θを適切に設定することで、導波モードを制御して光導波路を構成することが可能になる。
With the configuration described above, as in the first embodiment, the
Therefore, the refractive index difference between the
また、光学軸に対する屈折率は結晶材料によって決まっているため、所望の屈折率差を容易に得ることができる。
さらに、コア1とクラッド2a,2bに同一母材の複屈折結晶材料を用いることができるため、導波路を形成する際のコア1とクラッド2a,2bの接合において、熱膨張係数などの材料特性の影響を小さくすることができる。
Further, since the refractive index with respect to the optical axis is determined by the crystal material, a desired refractive index difference can be easily obtained.
Furthermore, since a birefringent crystal material of the same base material can be used for the
また、図4に示す光導波路では、y軸方向に偏光しているレーザ光に対しては、コア1及びクラッド2a,2bのレーザ光に対する屈折率がnaとなって一致する。
これにより、コア1とクラッド2a,2bの屈折率差が生じないため、光導波路として機能せず、y軸方向に偏光しているレーザ光は、クラッド2a,2bへと放射されて導波することができない。
この導波路では、x軸方向に偏光しているレーザ光のみを導波させることができ、単一偏光だけを導波可能な光導波路となる。
Further, in the optical waveguide shown in FIG. 4, for the laser beam is polarized in the y-axis direction, the
As a result, there is no difference in refractive index between the
In this waveguide, only laser light polarized in the x-axis direction can be guided, and an optical waveguide capable of guiding only a single polarized light is obtained.
また、y−x平面内でx軸に対して傾きを持つ直線偏光のレーザ光が入射された場合、コア1で生じる複屈折によってレーザ光が、y軸方向の偏光成分とx軸方向の偏光成分とに分離される。
このとき、上述したように、x軸方向の偏光成分は導波可能であるが、y軸方向の偏光成分は導波されないため、光導波路を伝搬して、端面から出力されるのはx軸方向の偏光成分のみとなる。
このように、x軸方向の偏光成分だけを透過させるような偏光子としての働きも有することになる。
上記のように、光導波路に偏光の選択性を持たせることができ、単一偏光だけを導波可能な光導波路を構成することができる。
Further, when linearly polarized laser light having an inclination with respect to the x axis in the y-x plane is incident, the birefringence generated in the
At this time, as described above, the polarization component in the x-axis direction can be guided, but since the polarization component in the y-axis direction is not guided, it is propagated through the optical waveguide and output from the end surface is the x-axis. Only the polarization component of the direction.
Thus, it also has a function as a polarizer that transmits only the polarization component in the x-axis direction.
As described above, the optical waveguide can have polarization selectivity, and an optical waveguide capable of guiding only a single polarized light can be configured.
以上で明らかなように、この実施の形態2によれば、コア1及びクラッド2a,2bが、光学軸に一致する結晶の主座標軸に対する屈折率が他の主座標軸に対する屈折率よりも大きい1軸性の複屈折結晶材料を用いて構成されており、コア1に用いる複屈折結晶材料の光学軸21がコア1の横方向に配置され、クラッド2a,2bに用いる複屈折結晶材料がコア1の光学軸21の方向と光の進行方向のなす面に平行な面内で、コア1の光学軸21の方向に対して傾きを持って配置されているように構成したので、導波モードや導波可能な偏光方向を簡単に制御することができる効果を奏する。
As is apparent from the above, according to the second embodiment, the
この実施の形態2では、クラッド2aとクラッド2bの光学軸22a,22bが平行な場合を示しているが、これらは平行でなくてもよい。
ただし、クラッド2aとクラッド2bの光学軸22a,22bが平行でない場合、コア1を伝搬するレーザ光3が感じるクラッド2aとクラッド2bの屈折率が異なる値となり、導波モードが光学軸の傾き角度がより小さくなる。即ち、屈折率がより大きなクラッド側によって制限されることになる。
In the second embodiment, the case where the
However, when the
なお、クラッド2a,2bの光学軸22a,22bがx−z平面以外の面である場合(例えば、y−x平面内でx軸に対して傾きを持つ場合)には、コア1を伝搬するレーザ光3のクラッド2a,2bへの染み出し成分は複屈折の影響を受ける。
これにより、コア1を伝搬するレーザ光3へと再結合できない偏光成分が発生するため、損失が発生する。
When the
As a result, a polarization component that cannot be recombined with the
実施の形態3.
上記実施の形態1,2では、コア1及びクラッド2a,2bが、光学軸に一致する結晶の主座標軸に対する屈折率が他の主座標軸に対する屈折率よりも大きい1軸性の複屈折結晶材料(na<ncの複屈折結晶材料)を用いて構成されている例を示したが、コア1及びクラッド2a,2bが、光学軸に一致する結晶の主座標軸に対する屈折率が他の主座標軸に対する屈折率よりも小さい1軸性の複屈折結晶材料(na>ncの複屈折結晶材料)を用いて構成されていてもよい。
In the first and second embodiments, the
図5はこの発明の実施の形態3による光導波路を示す斜視図であり、図において、図1と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
コア1に用いる複屈折結晶材料の光学軸31が光の進行方向と平行に配置されており、クラッド2a,2bに用いる複屈折結晶材料がコア1の光学軸31の方向とコア1の厚さ方向のなす面に平行な面内で、コア1の光学軸31の方向に対して傾きを持って配置されている。
FIG. 5 is a perspective view showing an optical waveguide according to
The
この実施の形態3では、コア1及びクラッド2a,2bに用いる複屈折結晶材料はna>ncである。
レーザ光3の偏光方向4がy軸に平行である場合、コア1の光学軸31はz軸に平行であり、クラッド2a,2bの光学軸32a,32bはy−z平面内で、z軸に対して角度θだけ傾いている。ただし、0°<θ≦90°である。
In the third embodiment, a birefringent crystal material used
When the polarization direction 4 of the
上記のように構成することにより、上記実施の形態1と同様に、コア1内を伝搬するレーザ光3及びクラッド2a,2bへの染み出し成分が複屈折の影響を受けずに伝搬することが可能であり、クラッド2a,2bの光学軸32a,32bの傾き角度θによって、レーザ光3に対するクラッド2a,2bの屈折率を変化させることができる。
したがって、クラッド2a,2bの光学軸32a,32bの傾き角度θによって、コア1とクラッド2a,2bの屈折率差を調整することができる。このため、屈折率差を微小にすることによって、低次の導波モードだけを伝搬可能にするなど、クラッド2a,2bの光学軸32a,32bの傾き角度θを適切に設定することで、導波モードを制御して光導波路を構成することが可能になる。
With the configuration described above, as in the first embodiment, the
Therefore, the refractive index difference between the
また、y−x平面内でy軸に対して傾きを持つ直線偏光のレーザ光が入射された場合、コア1では複屈折を生じることはないが、x軸方向の偏光成分に関しては、コア1とクラッド2a,2bの屈折率はnaとなり一致する。このため、上記実施の形態1と同様に、y軸方向の偏光成分のみが導波可能になる。
これにより、上記実施の形態1と同様に、光導波路に偏光の選択性を持たせることができ、単一偏光だけを導波可能な光導波路を構成することができる。
In addition, when linearly polarized laser light having an inclination with respect to the y-axis is incident on the y-x plane, birefringence does not occur in the
As a result, as in the first embodiment, the optical waveguide can have polarization selectivity, and an optical waveguide capable of guiding only a single polarized light can be configured.
図5の光導波路では、クラッド2a,2bの光学軸32a,32bが、y−z平面内で、z軸に対して角度θだけ傾いているものを示しているが、図6に示すように、クラッド2a,2bの光学軸33a,33bが、x−z平面内で、z軸に対して角度θだけ傾いているようにしてもよい(クラッド2a,2bに用いる複屈折結晶材料がコア1の光学軸の方向とコア1の横方向のなす面に平行な面内で、コア1の光学軸の方向に対して傾きを持って配置されている)。ただし、0°<θ≦90°である。
In the optical waveguide of FIG. 5, the
図6のように構成することにより、上記実施の形態2と同様に、コア1内を伝搬するレーザ光3及びクラッド2a,2bへの染み出し成分が複屈折の影響を受けずに伝搬することが可能であり、クラッド2a,2bの光学軸33a,33bの傾き角度θによって、レーザ光3に対するクラッド2a,2bの屈折率を変化させることができる。
したがって、クラッド2a,2bの光学軸33a,323の傾き角度θによって、コア1とクラッド2a,2bの屈折率差を調整することができる。このため、屈折率差を微小にすることによって、低次の導波モードだけを伝搬可能にするなど、クラッド2a,2bの光学軸33a,33bの傾き角度θを適切に設定することで、導波モードを制御して光導波路を構成することが可能になる。
By configuring as shown in FIG. 6, the
Therefore, the refractive index difference between the
また、y−x平面内でx軸に対して傾きを持つ直線偏光のレーザ光が入射された場合、コア1では複屈折を生じることはないが、y軸方向の偏光成分に関しては、コア1とクラッド2a,2bの屈折率はnaとなり一致する。このため、上記実施の形態2と同様に、x軸方向の偏光成分のみが導波可能になる。
これにより、上記実施の形態2と同様に、光導波路に偏光の選択性を持たせることができ、単一偏光だけを導波可能な光導波路を構成することができる。
In addition, when linearly polarized laser light having an inclination with respect to the x-axis is incident on the y-x plane, birefringence does not occur in the
As a result, as in the second embodiment, the optical waveguide can have polarization selectivity, and an optical waveguide capable of guiding only a single polarized light can be configured.
以上より明らかなように、コア1及びクラッド2a,2bが、na>ncの複屈折結晶材料を用いて構成されていても、光学軸の方向を適切に配置することにより、クラッド2a,2bの光学軸32a,32bの傾き角度θによって、コア1を伝搬するレーザ光3に対するクラッド2a,2bの屈折率を変化させることができるため、容易にコア1とクラッド2a,2bの屈折率差を調整することができ、導波モードを制御して光導波路を構成することが可能になる。
また、光導波路に偏光の選択性を持たせることができるため、単一偏光だけを導波可能な光導波路を構成することができる。
As apparent from the above, the
In addition, since the optical waveguide can have polarization selectivity, an optical waveguide capable of guiding only a single polarized light can be configured.
実施の形態4.
図7はこの発明の実施の形態4による光導波路を示す斜視図であり、図において、図1と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
平板状のコア41は2軸性の複屈折結晶材料を用いて構成されている。
クラッド42a,42bはコア41と同一母材の2軸性の複屈折結晶材料を用いて構成されており、クラッド42aはコア41の上面に接合され、クラッド42bはコア41の下面に接合されている。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 7 is a perspective view showing an optical waveguide according to Embodiment 4 of the present invention. In FIG. 7, the same reference numerals as those in FIG.
The
The
ここで、コア41に用いる複屈折結晶材料の屈折率が最大となる結晶の主座標軸がコア41の厚さ方向と平行に配置されており、クラッド42a,42bに用いる複屈折結晶材料の屈折率が最大となる結晶の主座標軸がコア41の厚さ方向と光の進行方向のなす面に平行な面内で、コア41の屈折率が最大となる主座標軸に対して傾きを持って配置されている。
以下、上記の配置を具体的に説明するために、コア41の厚さ方向をy軸、コア41の横方向をx軸、コア41の奥行き方向をz軸として、3軸が互いに直交する座標系を用いる。
また、結晶の主座標軸をa軸,b軸,c軸とし、コア41のa軸43aとx軸は平行であり、コア41のb軸43bとz軸は平行であり、コア41のc軸43cとy軸は平行である。
Here, the main coordinate axis of the crystal having the maximum refractive index of the birefringent crystal material used for the
Hereinafter, in order to specifically describe the above arrangement, coordinates in which the three axes are orthogonal to each other, where the thickness direction of the
Also, the main coordinate axes of the crystal are the a-axis, b-axis, and c-axis, the
また、クラッド42a,42bのa軸44a,45aがx軸と平行であり、クラッド42a,42bのc軸44c,45cがy−z平面内でy軸に対して角度θだけ傾いている。ただし、0°<θ≦90°である。
なお、a軸に対する屈折率をna、b軸に対する屈折率をnb、c軸に対する屈折率をncとして、na<nb<ncであるとする。
The a-axes 44a and 45a of the
Incidentally, the refractive index with respect to a axis n a, the refractive index n b for b-axis, the refractive index with respect to the c-axis as n c, and an n a <n b <n c.
これにより、コア41を伝搬するy軸と平行な偏光方向4を有するレーザ光3に対するクラッド42a,42bの屈折率ncladは、下記のように表され、上記実施の形態1と同様の効果が得られる。
nclad<nc
Accordingly, the refractive indexes n clad of the clads 42a and 42b with respect to the
n clad <n c
図7の光導波路では、クラッド42a,42bのa軸44a,45aがx軸と平行であり、クラッド42a,42bのc軸44c,45cがy−z平面内でy軸に対して角度θだけ傾いているものを示しているが、図8に示すように、クラッド42a,42bのb軸46b,47bがx軸と平行であり、クラッド42a,42bのc軸46c,47cがy−z平面内でy軸に対して角度θだけ傾いているようにしてもよい(クラッド42a,42bに用いる複屈折結晶材料の屈折率が最大となる結晶の主座標軸がコア41の横方向と光の進行方向のなす面に平行な面内で、コア41の屈折率が最大となる主座標軸に対して傾きを持って配置されている)。ただし、0°<θ≦90°である。
In the optical waveguide of FIG. 7, the a-axes 44a and 45a of the
これにより、コア41を伝搬するy軸と平行な偏光方向4を有するレーザ光3に対するクラッド42a,42bの屈折率ncladは、下記のように表され、上記実施の形態1と同様の効果が得られる。
nclad<nc
Accordingly, the refractive indexes n clad of the clads 42a and 42b with respect to the
n clad <n c
図7及び図8において、コア41のa軸43aとx軸が平行、コア41のb軸43bとz軸が平行になるようにしてもよい。
この場合も、コア41を伝搬するy軸と平行な偏光方向4を有するレーザ光3に対して、クラッド42a,42bのc軸の角度θによって、クラッド42a,42bの屈折率を調整することができる。
ただし、図7の場合には、x軸と平行な偏光方向を有するレーザ光3に対しては、コア41の屈折率がnbとなり、クラッド42a,42bの屈折率がnaとなる。このとき、nb>naであるから全反射条件を満たすことになり、導波路は入射光の偏光方向に依らずに、導波可能となって偏光の選択性が無くなる。
7 and 8, the
Also in this case, the refractive indexes of the
However, in the case of FIG. 7, for the
実施の形態5.
図9はこの発明の実施の形態5による光導波路を示す斜視図であり、図において、図7と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
コア41に用いる複屈折結晶材料の屈折率が最大となる結晶の主座標軸がコア41の横方向に配置され、かつ、その複屈折結晶材料の屈折率が最小となる結晶の主座標軸がコア41の厚さ方向と平行に配置されている。
また、クラッド42a,42bに用いる複屈折結晶材料の屈折率が最大となる結晶の主座標軸がコア41の屈折率が最大となる主座標軸と平行に配置され、かつ、その複屈折結晶材料の屈折率が最小となる結晶の主座標軸がコア41の厚さ方向と光の進行方向のなす面に平行な面内で、コア41の屈折率が最小となる主座標軸に対して傾きを持って配置されている。
FIG. 9 is a perspective view showing an optical waveguide according to
The main coordinate axis of the crystal having the maximum refractive index of the birefringent crystal material used for the
The main coordinate axis of the crystal having the maximum refractive index of the birefringent crystal material used for the
以下、上記の配置を具体的に説明する。
図9の光導波路では、結晶の主座標軸をa軸,b軸,c軸とし、コア41のa軸51aとy軸は平行であり、コア41のb軸51bとz軸は平行であり、コア41のc軸51cとx軸は平行である。
また、クラッド42a,42bのa軸52a,53aがy軸と平行であり、クラッド42a,42bのc軸52c,53cがx−z平面内でx軸に対して角度θだけ傾いている。ただし、0°<θ≦90°である。
なお、a軸に対する屈折率がna、b軸に対する屈折率がnb、c軸に対する屈折率がncであり、na<nb<ncであるとしている。
The above arrangement will be specifically described below.
In the optical waveguide of FIG. 9, the main coordinate axes of the crystal are the a-axis, b-axis, and c-axis, the
Further, the a-axes 52a and 53a of the
The refractive index n a for a-axis, the refractive index n b for b-axis, the refractive index with respect to the c-axis is n c, is assumed to be n a <n b <n c.
上記のように構成することにより、上記実施の形態2と同様に、コア41内を伝搬するレーザ光3及びクラッド42a,42bへの染み出し成分が複屈折の影響を受けずに伝搬することが可能であり、クラッド42a,42bのc軸52c,53cの傾き角度θによって、レーザ光3に対するクラッド42a,42bの屈折率を変化させることができる。
したがって、クラッド42a,42bのc軸52c,53cの傾き角度θによって、コア41とクラッド42a,42bの屈折率差を調整することができる。このため、屈折率差を微小にすることによって、低次の導波モードだけを伝搬可能にするなど、クラッド42a,42bのc軸52c,53cの傾き角度θを適切に設定することで、導波モードを制御して光導波路を構成することが可能になる。
With the configuration described above, as in the second embodiment, the
Therefore, the refractive index difference between the core 41 and the
図9の光導波路では、コア41に用いる複屈折結晶材料の屈折率が最大となる結晶の主座標軸がコア41の横方向に配置され、かつ、その複屈折結晶材料の屈折率が最小となる結晶の主座標軸がコア41の厚さ方向と平行に配置されており、また、クラッド42a,42bに用いる複屈折結晶材料の屈折率が最大となる結晶の主座標軸がコア41の屈折率が最大となる主座標軸と平行に配置され、かつ、その複屈折結晶材料の屈折率が最小となる結晶の主座標軸がコア41の厚さ方向と光の進行方向のなす面に平行な面内で、コア41の屈折率が最小となる主座標軸に対して傾きを持って配置されているものを示したが、上記実施の形態4と同様に、クラッド42a,42bのa軸とb軸を入れ替えて配置するようにしてもよい。この場合も、上記実施の形態2と同様の効果を得ることができる。
In the optical waveguide of FIG. 9, the main coordinate axis of the crystal that maximizes the refractive index of the birefringent crystal material used for the
さらに、コア41のa軸とb軸を入れ替えて配置するようにしてもよい。この場合も、上記実施の形態2と同様の効果を得ることができる。
ただし、コア41のb軸をy軸と平行にして、クラッド42a,42bのa軸をy軸と平行にする場合には、y軸と平行な偏光方向を有するレーザ光に対しては、コア41の屈折率はnb、クラッド42a,42bの屈折率はnaになり、nb>naであるから全反射条件を満たすことになる。したがって、光導波路は入射光の偏光方向に依らず導波可能となって、偏光の選択性は無くなる。
Furthermore, the a-axis and the b-axis of the core 41 may be replaced with each other. Also in this case, the same effect as in the second embodiment can be obtained.
However, when the b-axis of the
実施の形態6.
図10はこの発明の実施の形態6による光導波路を示す斜視図であり、図において、図7と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
コア41に用いる複屈折結晶材料の屈折率が最大となる結晶の主座標軸が光の進行方向と平行に配置され、かつ、その複屈折結晶材料の屈折率が最小となる結晶の主座標軸がコア41の横方向と平行に配置されている。
また、クラッド42a,42bに用いる複屈折結晶材料の屈折率が最大となる結晶の主座標軸がコア41の屈折率が最小となる主座標軸と平行に配置され、かつ、その複屈折結晶材料の屈折率が最小となる結晶の主座標軸がコア41の厚さ方向と光の進行方向のなす面に平行な面内で、コア41の屈折率が最大となる主座標軸に対して傾きを持って配置されている。
Embodiment 6 FIG.
FIG. 10 is a perspective view showing an optical waveguide according to Embodiment 6 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
The main coordinate axis of the crystal having the maximum refractive index of the birefringent crystal material used for the
The main coordinate axis of the crystal having the maximum refractive index of the birefringent crystal material used for the
以下、上記の配置を具体的に説明する。
図10の光導波路では、結晶の主座標軸をa軸,b軸,c軸とし、コア41のa軸61aとz軸は平行であり、コア41のb軸61bとy軸は平行であり、コア41のc軸61cとx軸は平行である。
また、クラッド42a,42bのc軸62c,63cがx軸と平行であり、クラッド42a,42bのb軸62b,63bがy−z平面内でy軸に対して角度θだけ傾いている。ただし、0°<θ≦90°である。
なお、a軸に対する屈折率がna、b軸に対する屈折率がnb、c軸に対する屈折率がncであり、na<nb<ncであるとしている。
The above arrangement will be specifically described below.
In the optical waveguide of FIG. 10, the main coordinate axes of the crystal are the a-axis, b-axis, and c-axis, the
Further, the c-
The refractive index n a for a-axis, the refractive index n b for b-axis, the refractive index with respect to the c-axis is n c, is assumed to be n a <n b <n c.
これにより、コア41を伝搬するy軸と平行な偏光方向4を有するレーザ光3に対するクラッド42a,42bの屈折率ncladは、下記のように表され、上記実施の形態1と同様の効果が得られる。
nclad<nb
Accordingly, the refractive indexes n clad of the clads 42a and 42b with respect to the
n clad <n b
この構成では、コア41については、c軸がz軸と平行になるようにa軸とc軸を入れ替えて配置してもよいが、クラッド42a,42bのc軸はx軸と平行でなければならない。
クラッド42a,42bのa軸をx軸と平行にする場合には、クラッド42a,42bの屈折率ncladは、下記のように表されて、全反射しないためレーザ光を導波することができない。
nclad>nb
In this configuration, the
When the a-axis of the
n clad > n b
実施の形態7.
図11はこの発明の実施の形態7による光導波路を示す斜視図であり、図において、図7と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
コア41に用いる複屈折結晶材料の屈折率が最大となる結晶の主座標軸が光の進行方向と平行に配置され、かつ、その複屈折結晶材料の屈折率が最小となる結晶の主座標軸がコア41の厚さ方向と平行に配置されている。
また、クラッド42a,42bに用いる複屈折結晶材料の屈折率が最大となる結晶の主座標軸がコア41の屈折率が最小となる主座標軸と平行に配置され、かつ、その複屈折結晶材料の屈折率が最小となる結晶の主座標軸がコア41の横方向と光の進行方向のなす面に平行な面内で、コア41の屈折率が最大となる主座標軸に対して傾きを持って配置されている。
Embodiment 7 FIG.
FIG. 11 is a perspective view showing an optical waveguide according to Embodiment 7 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
The main coordinate axis of the crystal having the maximum refractive index of the birefringent crystal material used for the
The main coordinate axis of the crystal having the maximum refractive index of the birefringent crystal material used for the
以下、上記の配置を具体的に説明する。
図11の光導波路では、結晶の主座標軸をa軸,b軸,c軸とし、コア41のa軸71aとz軸は平行であり、コア41のb軸71bとx軸は平行であり、コア41のc軸71cとy軸は平行である。
また、クラッド42a,42bのc軸72c,73cがy軸と平行であり、クラッド42a,42bのb軸72b,73bがx−z平面内でx軸に対して角度θだけ傾いている。ただし、0°<θ≦90°である。
なお、a軸に対する屈折率がna、b軸に対する屈折率がnb、c軸に対する屈折率がncであり、na<nb<ncであるとしている。
The above arrangement will be specifically described below.
In the optical waveguide of FIG. 11, the main coordinate axes of the crystal are the a-axis, b-axis, and c-axis, the
Also, the c-
The refractive index n a for a-axis, the refractive index n b for b-axis, the refractive index with respect to the c-axis is n c, is assumed to be n a <n b <n c.
これにより、コア41を伝搬するx軸と平行な偏光方向23を有するレーザ光3に対するクラッド42a,42bの屈折率ncladは、下記のように表され、上記実施の形態2と同様の効果が得られる。
nclad<nb
As a result, the refractive indexes n clad of the clads 42a and 42b with respect to the
n clad <n b
この構成では、コア41については、c軸がz軸と平行になるようにa軸とc軸を入れ替えて配置してもよいが、クラッド42a,42bのc軸はy軸と平行でなければならない。
クラッド42a,42bのa軸をy軸と平行にする場合には、クラッド42a,42bの屈折率ncladは、下記のように表されて、全反射しないためレーザ光を導波することができない。
nclad>nb
In this configuration, the
When the a-axis of the
n clad > n b
上記実施の形態3〜7では、クラッド42aとクラッド42bの軸の傾き角度が同じである例を示しているが、クラッド42aとクラッド42bの軸の傾き角度は同じでなくてもよい。
ただし、この場合には、コア41を伝搬するレーザ光3が感じるクラッド42aとクラッド42bの屈折率はそれぞれ異なる値となり、導波モードは光学軸の傾き角度がより小さくなる。このため、屈折率がより大きなクラッド側によって制限されることになる。
In the above third to seventh embodiments, an example in which the tilt angles of the
However, in this case, the refractive indexes of the clad 42a and the clad 42b that are felt by the
また、図7に示すような構成では、クラッド42aのa軸をx軸と平行にしたままで、クラッド42bのb軸をx軸と平行になるように配置してもよい。
この場合も、導波モードは、屈折率がより大きなクラッド側によって制限されることになるため、クラッド42a,42bの軸の傾き角度によって導波モードの制御が可能となる。
In the configuration shown in FIG. 7, the a-axis of the clad 42a may be arranged parallel to the x-axis, and the b-axis of the clad 42b may be arranged to be parallel to the x-axis.
Also in this case, since the waveguide mode is limited by the clad side having a higher refractive index, the waveguide mode can be controlled by the inclination angle of the axes of the
上記の実施の形態1〜7では、レーザ光を導波するための光導波路の場合について説明したが、レーザ媒質となる活性イオンが添加されている結晶材料を用いて、コア41を構成することにより、導波路型のレーザ素子を構成することもできる。
この場合も、クラッド42a,42bの結晶軸の傾き角度によって屈折率差を調整することができるため、容易に導波路から出力されるレーザ光の空間モードを制御することができる。
また、結晶の主軸の配置によって、導波可能なレーザ光の偏光方向を選択することができ、単一偏光の出力を得ることができる。
In the first to seventh embodiments described above, the case of an optical waveguide for guiding laser light has been described. However, the
Also in this case, since the refractive index difference can be adjusted by the inclination angle of the crystal axes of the
In addition, the polarization direction of the laser light that can be guided can be selected depending on the arrangement of the main axes of the crystals, and a single polarized output can be obtained.
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .
1 コア、2a,2b クラッド、3 レーザ光、4 レーザ光3の偏光方向、5 コア1の光学軸、6a,6b クラッド2a,2bの光学軸、11 レーザ光に対する屈折率、12 レーザ光に対するコアの屈折率、13 レーザ光に対するクラッドの屈折率、21 コア1の光学軸、22a,22b クラッド2a,2bの光学軸、23 レーザ光3の偏光方向、31 コア1の光学軸、32a,32b クラッド2a,2bの光学軸、33a,33b クラッド2a,2bの光学軸、41 コア、42a,42b クラッド、43a,51a,61a,71a コア41のa軸、43b,51b,61b,71b コア41のb軸、43c,51c,61c,71c コア41のc軸、44a,46a,52a,62a,72a クラッド42aのa軸、44b,46b,52b,62b,72b クラッド42aのb軸、44c,46c,52c,62c,72c クラッド42aのc軸、45a,47a,53a,63a,73a クラッド42bのa軸、45b,47b,53b,63b,73b クラッド42bのb軸、45c,47c,53c,63c,73c クラッド42bのc軸。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Core, 2a, 2b Cladding, 3 Laser light, 4 Polarization direction of laser light 3, 5 Optical axis of core 1, 6a, 6b Optical axis of clad 2a, 2b, 11 Refractive index with respect to laser light, 12 Core with respect to laser light Refractive index, 13 refractive index of cladding for laser light, 21 optical axis of core 1, 22a, 22b optical axis of cladding 2a, 2b, 23 polarization direction of laser light 3, 31 optical axis of core 1, 32a, 32b cladding 2a, 2b optical axis, 33a, 33b clad 2a, 2b optical axis, 41 core, 42a, 42b clad, 43a, 51a, 61a, 71a core 41 a axis, 43b, 51b, 61b, 71b core 41 b Axis, 43c, 51c, 61c, 71c c-axis of core 41, 44a, 46a, 52a, 62a, 72a of clad 42a Axis 44b, 46b, 52b, 62b, 72b B axis of clad 42a, 44c, 46c, 52c, 62c, 72c C axis of clad 42a, 45a, 47a, 53a, 63a, 73a A axis of clad 42b, 45b, 47b 53b, 63b, 73b C-axis of the clad 42b, 45c, 47c, 53c, 63c, 73c C-axis of the clad 42b.
Claims (10)
上記コア及び上記クラッドは、光学軸に一致する結晶の主座標軸に対する屈折率が他の主座標軸に対する屈折率よりも大きい1軸性の複屈折結晶材料を用いて構成されており、
上記コアに用いる複屈折結晶材料の光学軸が上記コアの厚さ方向又は横方向に配置され、
上記クラッドに用いる複屈折結晶材料が上記コアの光学軸の方向と光の進行方向のなす面に平行な面内で、上記コアの光学軸の方向に対して傾きを持って配置されている
ことを特徴とする光導波路。 In an optical waveguide comprising a flat core and two clads bonded to the upper and lower surfaces of the core,
The core and the clad are configured using a uniaxial birefringent crystal material in which the refractive index with respect to the main coordinate axis of the crystal coincident with the optical axis is larger than the refractive index with respect to the other main coordinate axes,
The optical axis of the birefringent crystal material used for the core is arranged in the thickness direction or the lateral direction of the core,
The birefringent crystal material used for the cladding is disposed with an inclination with respect to the direction of the optical axis of the core in a plane parallel to the plane formed by the optical axis direction of the core and the light traveling direction. An optical waveguide characterized by
上記コア及び上記クラッドは、光学軸に一致する結晶の主座標軸に対する屈折率が他の主座標軸に対する屈折率よりも小さい1軸性の複屈折結晶材料を用いて構成されており、
上記コアに用いる複屈折結晶材料の光学軸が光の進行方向と平行に配置され、
上記クラッドに用いる複屈折結晶材料の光学軸が上記コアの光学軸の方向と上記コアの厚さ方向のなす面に平行な面内で、上記コアの光学軸の方向に対して傾きを持って配置されている
ことを特徴とする光導波路。 In an optical waveguide comprising a flat core and two clads bonded to the upper and lower surfaces of the core,
The core and the clad are made of a uniaxial birefringent crystal material in which the refractive index with respect to the main coordinate axis of the crystal coincident with the optical axis is smaller than the refractive index with respect to the other main coordinate axes,
The optical axis of the birefringent crystal material used for the core is arranged parallel to the traveling direction of light,
The optical axis of the birefringent crystal material used for the clad is inclined with respect to the direction of the optical axis of the core in a plane parallel to the plane formed by the optical axis direction of the core and the thickness direction of the core. An optical waveguide characterized by being arranged.
上記コア及び上記クラッドは、光学軸に一致する結晶の主座標軸に対する屈折率が他の主座標軸に対する屈折率よりも小さい1軸性の複屈折結晶材料を用いて構成されており、
上記コアに用いる複屈折結晶材料の光学軸が光の進行方向と平行に配置され、
上記クラッドに用いる複屈折結晶材料の光学軸が上記コアの光学軸の方向と上記コアの横方向のなす面に平行な面内で、上記コアの光学軸の方向に対して傾きを持って配置されている
ことを特徴とする光導波路。 In an optical waveguide comprising a flat core and two clads bonded to the upper and lower surfaces of the core,
The core and the clad are made of a uniaxial birefringent crystal material in which the refractive index with respect to the main coordinate axis of the crystal coincident with the optical axis is smaller than the refractive index with respect to the other main coordinate axes,
The optical axis of the birefringent crystal material used for the core is arranged parallel to the traveling direction of light,
The optical axis of the birefringent crystal material used for the clad is arranged with an inclination with respect to the direction of the optical axis of the core in a plane parallel to the plane formed by the direction of the optical axis of the core and the lateral direction of the core. An optical waveguide characterized by being made.
上記コア及び上記クラッドは、2軸性の複屈折結晶材料を用いて構成されており、
上記コアに用いる複屈折結晶材料の屈折率が最大となる結晶の主座標軸が上記コアの厚さ方向と平行に配置され、
上記クラッドに用いる複屈折結晶材料の屈折率が最大となる結晶の主座標軸が上記コアの厚さ方向と光の進行方向のなす面に平行な面内で、上記コアの屈折率が最大となる主座標軸に対して傾きを持って配置されている
ことを特徴とする光導波路。 In an optical waveguide comprising a flat core and two clads bonded to the upper and lower surfaces of the core,
The core and the clad are configured using a biaxial birefringent crystal material,
The main coordinate axis of the crystal that maximizes the refractive index of the birefringent crystal material used for the core is arranged parallel to the thickness direction of the core,
The refractive index of the core is maximized when the principal coordinate axis of the crystal having the maximum refractive index of the birefringent crystal material used for the cladding is parallel to the plane formed by the thickness direction of the core and the light traveling direction. An optical waveguide characterized by being arranged with an inclination with respect to the main coordinate axis.
上記コア及び上記クラッドは、2軸性の複屈折結晶材料を用いて構成されており、
上記コアに用いる複屈折結晶材料の屈折率が最大となる結晶の主座標軸が上記コアの横方向に配置され、
上記クラッドに用いる複屈折結晶材料の屈折率が最大となる結晶の主座標軸が上記コアの横方向と光の進行方向のなす面に平行な面内で、上記コアの屈折率が最大となる主座標軸に対して傾きを持って配置されている
ことを特徴とする光導波路。 In an optical waveguide comprising a flat core and two clads bonded to the upper and lower surfaces of the core,
The core and the clad are configured using a biaxial birefringent crystal material,
The main coordinate axis of the crystal having the maximum refractive index of the birefringent crystal material used for the core is arranged in the transverse direction of the core,
The main coordinate axis of the crystal having the maximum refractive index of the birefringent crystal material used for the clad is in a plane parallel to the plane formed by the transverse direction of the core and the light traveling direction. An optical waveguide characterized by being arranged with an inclination with respect to a coordinate axis.
上記コア及び上記クラッドは、2軸性の複屈折結晶材料を用いて構成されており、
上記コアに用いる複屈折結晶材料の屈折率が最大となる結晶の主座標軸が上記コアの横方向に配置され、かつ、上記複屈折結晶材料の屈折率が最小となる結晶の主座標軸が上記コアの厚さ方向と平行に配置され、
上記クラッドに用いる複屈折結晶材料の屈折率が最大となる結晶の主座標軸が上記コアの屈折率が最大となる主座標軸と平行に配置され、かつ、上記複屈折結晶材料の屈折率が最小となる結晶の主座標軸が上記コアの厚さ方向と光の進行方向のなす面に平行な面内で、上記コアの屈折率が最小となる主座標軸に対して傾きを持って配置されている
ことを特徴とする光導波路。 In an optical waveguide comprising a flat core and two clads bonded to the upper and lower surfaces of the core,
The core and the clad are configured using a biaxial birefringent crystal material,
The main coordinate axis of the crystal having the maximum refractive index of the birefringent crystal material used for the core is arranged in the transverse direction of the core, and the main coordinate axis of the crystal having the minimum refractive index of the birefringent crystal material is the core. Arranged parallel to the thickness direction of
The main coordinate axis of the crystal having the maximum refractive index of the birefringent crystal material used for the cladding is arranged in parallel with the main coordinate axis having the maximum refractive index of the core, and the refractive index of the birefringent crystal material is minimum. The main coordinate axis of the crystal is arranged in a plane parallel to the plane formed by the thickness direction of the core and the light traveling direction, and is inclined with respect to the main coordinate axis where the refractive index of the core is minimum. An optical waveguide characterized by
上記コア及び上記クラッドは、2軸性の複屈折結晶材料を用いて構成されており、
上記コアに用いる複屈折結晶材料の屈折率が最大となる結晶の主座標軸が上記コアの厚さ方向と平行に配置され、かつ、上記複屈折結晶材料の屈折率が最小となる結晶の主座標軸が光の進行方向と平行に配置され、
上記クラッドに用いる複屈折結晶材料の屈折率が最大となる結晶の主座標軸が上記コアの屈折率が最大となる主座標軸と平行に配置され、かつ、上記複屈折結晶材料の屈折率が最小となる結晶の主座標軸が上記コアの横方向と光の進行方向のなす面に平行な面内で、上記コアの屈折率が最小となる主座標軸に対して傾きを持って配置されている
ことを特徴とする光導波路。 In an optical waveguide comprising a flat core and two clads bonded to the upper and lower surfaces of the core,
The core and the clad are configured using a biaxial birefringent crystal material,
The main coordinate axis of the crystal in which the refractive index of the birefringent crystal material used for the core is maximized, and is arranged in parallel with the thickness direction of the core, and the refractive index of the birefringent crystal material is minimized. Are arranged parallel to the direction of light travel,
The main coordinate axis of the crystal having the maximum refractive index of the birefringent crystal material used for the cladding is arranged in parallel with the main coordinate axis having the maximum refractive index of the core, and the refractive index of the birefringent crystal material is minimum. The main coordinate axis of the crystal is arranged in a plane parallel to the plane formed by the transverse direction of the core and the light traveling direction, and is inclined with respect to the main coordinate axis where the refractive index of the core is minimum. Characteristic optical waveguide.
上記コア及び上記クラッドは、2軸性の複屈折結晶材料を用いて構成されており、
上記コアに用いる複屈折結晶材料の屈折率が最大となる結晶の主座標軸が光の進行方向と平行に配置され、かつ、上記複屈折結晶材料の屈折率が最小となる結晶の主座標軸が上記コアの横方向と平行に配置され、
上記クラッドに用いる複屈折結晶材料の屈折率が最大となる結晶の主座標軸が上記コアの屈折率が最小となる主座標軸と平行に配置され、かつ、上記複屈折結晶材料の屈折率が最小となる結晶の主座標軸が上記コアの厚さ方向と光の進行方向のなす面に平行な面内で、上記コアの屈折率が最大となる主座標軸に対して傾きを持って配置されている
ことを特徴とする光導波路。 In an optical waveguide comprising a flat core and two clads bonded to the upper and lower surfaces of the core,
The core and the clad are configured using a biaxial birefringent crystal material,
The main coordinate axis of the crystal having the maximum refractive index of the birefringent crystal material used for the core is arranged in parallel to the light traveling direction, and the main coordinate axis of the crystal having the minimum refractive index of the birefringent crystal material is the above Arranged parallel to the transverse direction of the core,
The main coordinate axis of the crystal having the maximum refractive index of the birefringent crystal material used for the cladding is arranged in parallel with the main coordinate axis having the minimum refractive index of the core, and the refractive index of the birefringent crystal material is minimum. The main coordinate axis of the crystal is arranged in a plane parallel to the plane formed by the thickness direction of the core and the light traveling direction, and is inclined with respect to the main coordinate axis where the refractive index of the core is maximum. An optical waveguide characterized by
上記コア及び上記クラッドは、2軸性の複屈折結晶材料を用いて構成されており、
上記コアに用いる複屈折結晶材料の屈折率が最大となる結晶の主座標軸が光の進行方向と平行に配置され、かつ、上記複屈折結晶材料の屈折率が最小となる結晶の主座標軸が上記コアの厚さ方向と平行に配置され、
上記クラッドに用いる複屈折結晶材料の屈折率が最大となる結晶の主座標軸が上記コアの屈折率が最小となる主座標軸と平行に配置され、かつ、上記複屈折結晶材料の屈折率が最小となる結晶の主座標軸が上記コアの横方向と光の進行方向のなす面に平行な面内で、上記コアの屈折率が最大となる主座標軸に対して傾きを持って配置されている
ことを特徴とする光導波路。 In an optical waveguide comprising a flat core and two clads bonded to the upper and lower surfaces of the core,
The core and the clad are configured using a biaxial birefringent crystal material,
The main coordinate axis of the crystal having the maximum refractive index of the birefringent crystal material used for the core is arranged in parallel to the light traveling direction, and the main coordinate axis of the crystal having the minimum refractive index of the birefringent crystal material is the above Arranged parallel to the thickness direction of the core,
The main coordinate axis of the crystal having the maximum refractive index of the birefringent crystal material used for the cladding is arranged in parallel with the main coordinate axis having the minimum refractive index of the core, and the refractive index of the birefringent crystal material is minimum. The main coordinate axis of the crystal is arranged in a plane parallel to the plane formed by the transverse direction of the core and the light traveling direction, and is inclined with respect to the main coordinate axis where the refractive index of the core is maximum. Characteristic optical waveguide.
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Country | Link |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017069252A (en) * | 2015-09-28 | 2017-04-06 | 三菱電機株式会社 | Plane waveguide type laser amplifier |
US10031286B1 (en) * | 2016-06-14 | 2018-07-24 | Onyx Optics, Inc. | Waveguide structures in anisotropic lasing and nonlinear optical media |
CN109633814A (en) * | 2019-01-15 | 2019-04-16 | 浙江大学 | A kind of true zero level integrated type optical waveguide half-wave plate |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05273417A (en) * | 1992-01-31 | 1993-10-22 | Yokogawa Electric Corp | Optical waveguide |
-
2012
- 2012-06-15 JP JP2012135823A patent/JP2014002198A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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