JP2017134228A - Optical waveguide - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical waveguide capable of reducing a size of an optical module.SOLUTION: An optical waveguide 200, including cladding layers 201 and 203 and a core layer 202 extending inside the cladding layer, comprises: an optical waveguide in which a portion of the cladding layer on a light incident/emitting side end face projects; a first lens structural body 211 that is attached to the projecting portion of the cladding layer and has a gap part between itself and a non-projecting portion of the core layer and the cladding layers on the light incident/emitting side end face; and a second lens structural body 212 that is attached to the non-projecting portion of the core layer and the cladding layers on the light incident/emitting side end face and further condenses light transmitted through the first lens structural body.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、光導波路に関し、より詳細には、半導体レーザ素子からの出射光を集光する屈折レンズが一体となったレンズ付きの光導波路に関する。   The present invention relates to an optical waveguide, and more particularly to an optical waveguide with a lens integrated with a refractive lens that collects light emitted from a semiconductor laser element.

近年、サイズを縮小した光デバイスの高速伝送化及び低価格化等が停滞してきている。そのため、光デバイスの更なる超高速伝送を実現する切り札として、電気的な信号線路の多チャネル化、多層光配線技術、フォトニック結晶やシリコンフォトニクスに代表される微細な光導波路作製技術の導入が活発に進められている。   In recent years, high-speed transmission and price reduction of optical devices with reduced sizes have been stagnant. Therefore, as a trump card for realizing ultra-high-speed transmission of optical devices, the introduction of multi-channel electrical signal lines, multilayer optical wiring technology, and fine optical waveguide fabrication technology represented by photonic crystals and silicon photonics are introduced. It is being actively promoted.

図１は、半導体レーザ素子からの出射光が伝搬する光導波路と、半導体レーザ素子からの出射光の集光用の屈折レンズとを含む空間光学系の例を示す図であり、図１（ａ）は空間光学系の斜視透視図であり、図１（ｂ）は空間光学系の側面透視図を示す。空間光学系１００は、半導体レーザ素子１１０と、半導体レーザ素子１１０からの出射光が伝搬する光導波路１２０とを備える。光導波路１２０は、基板１２１と、基板１２１上に形成されたクラッド層１２２と、クラッド層１２２内を貫通するコア層１２３と、半導体レーザ素子１１０からの出射光を集光する屈折レンズ１２４とを備える。基板１２１は、半導体レーザ素子１１０と独立しており、光の導波方向に溝が形成されている。溝には屈折レンズ１２４が配置され、半導体レーザ素子１１０と屈折レンズ１２４の光軸を一致させて最適な光結合を得る。ここで、半導体レーザ素子１１０からの出射光は、空間を伝搬する過程でビームが拡散するため、ビームが拡散した状態で光導波路１２０に入射すると光結合率は低下する。従って、半導体レーザ素子１１０と光導波路１２０の間に屈折レンズ１２４を配置し、半導体レーザ素子１１０からの出射光を集光し、ビーム径をコア層１２３のコア径に整合させた上で、光導波路１２０のコア層１２３入射側端面に結合させる（特許文献１参照）。   FIG. 1 is a diagram showing an example of a spatial optical system including an optical waveguide through which light emitted from a semiconductor laser element propagates and a refractive lens for condensing light emitted from the semiconductor laser element. ) Is a perspective perspective view of the spatial optical system, and FIG. 1B is a side perspective view of the spatial optical system. The spatial optical system 100 includes a semiconductor laser element 110 and an optical waveguide 120 through which light emitted from the semiconductor laser element 110 propagates. The optical waveguide 120 includes a substrate 121, a clad layer 122 formed on the substrate 121, a core layer 123 that penetrates the clad layer 122, and a refractive lens 124 that condenses the light emitted from the semiconductor laser element 110. Prepare. The substrate 121 is independent of the semiconductor laser element 110 and has a groove formed in the light guiding direction. A refractive lens 124 is disposed in the groove, and the optical axes of the semiconductor laser element 110 and the refractive lens 124 are made to coincide with each other to obtain optimum optical coupling. Here, since the light emitted from the semiconductor laser element 110 is diffused in the process of propagating in space, the optical coupling rate is lowered when the light is incident on the optical waveguide 120 in a diffused state. Accordingly, the refractive lens 124 is disposed between the semiconductor laser element 110 and the optical waveguide 120, the emitted light from the semiconductor laser element 110 is condensed, and the beam diameter is matched with the core diameter of the core layer 123, and then the optical The waveguide 120 is coupled to the end face on the incident side of the core layer 123 (see Patent Document 1).

特開２００８−０８３３５５号公報JP 2008-083355 A

空間光学系１００は、半導体レーザ素子１１０と光導波路１２０との間の光結合を、屈折レンズ１２４を介して行う構成である。このような空間光学系１００の構成は、半導体レーザ素子１１０と光導波路１２０との間の高い光結合率を得るために、拡散したビームを屈折レンズ１２４により集光し、光導波路１２０のコア層１２３の入射側端面に結合させなければならない。そのため、レンズと半導体光素子の距離に依存して光モジュールのサイズが制限される。   The spatial optical system 100 is configured to perform optical coupling between the semiconductor laser element 110 and the optical waveguide 120 via a refractive lens 124. In such a configuration of the spatial optical system 100, in order to obtain a high optical coupling ratio between the semiconductor laser element 110 and the optical waveguide 120, the diffused beam is condensed by the refractive lens 124, and the core layer of the optical waveguide 120. 123 must be coupled to the incident side end face. Therefore, the size of the optical module is limited depending on the distance between the lens and the semiconductor optical device.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、光導波路とレンズ間の距離を短縮し光モジュールのサイズを縮小した光導波路を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an optical waveguide in which the distance between the optical waveguide and the lens is shortened to reduce the size of the optical module.

このような目的を達成するために、本発明の第１の態様は、光導波路であって、クラッド層と、前記クラッド層の内部に延びるコア層とを備える光導波路であって、光の入出射側端面の前記クラッド層の一部が突出している、光導波路と、突出している前記クラッド層の一部に取り付けられ、前記光の入出射側端面の前記コア層および前記クラッド層の突出していない部分との間に空隙部を有する、第１のレンズ構造体と、前記光の入出射側端面の前記コア層および前記クラッド層の突出していない部分に取り付けられ、前記第１のレンズ構造体の透過光をさらに集光する第２のレンズ構造体とを備えることを特徴とする。   In order to achieve such an object, a first aspect of the present invention is an optical waveguide, comprising: a clad layer; and a core layer extending inside the clad layer. A part of the cladding layer on the output side end face protrudes, and is attached to the optical waveguide and a part of the protruding cladding layer, and the core layer and the cladding layer on the light input / output side end face protrude. A first lens structure having a gap between the first lens structure and the first lens structure that is attached to a portion of the light incident / exit side end face that does not protrude from the core layer and the clad layer. And a second lens structure for further collecting the transmitted light.

また、本発明の第２の態様は、第１の態様の光導波路であって、前記第１のレンズ構造体と、前記光の入出射側端面の前記コア層および前記クラッド層の突出していない部分との間に空隙部に屈折率整合材が注入されていることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided the optical waveguide according to the first aspect, wherein the first lens structure and the core layer and the clad layer on the light incident / exit side end surface do not protrude. A refractive index matching material is injected into the gap between the portions.

また、本発明の第３の態様は、第１または第２の態様の光導波路であって、前記第１のレンズ構造体は、前記光導波路の水平方向の光を集光するシリンドリカルレンズであることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the optical waveguide according to the first or second aspect, wherein the first lens structure is a cylindrical lens that condenses light in the horizontal direction of the optical waveguide. It is characterized by that.

また、本発明の第４の態様は、第３の態様の光導波路であって、前記第２のレンズ構造体は、回折レンズであることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the optical waveguide according to the third aspect, wherein the second lens structure is a diffractive lens.

また、本発明の第５の態様は、第３の態様の光導波路であって、前記第２のレンズ構造体は、モードフィールド面内に屈折率分布を有し、前記光導波路の垂直方向の光を集光するグリンレンズであることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the optical waveguide according to the third aspect, wherein the second lens structure has a refractive index distribution in a mode field plane, and is perpendicular to the optical waveguide. It is a green lens that collects light.

また、本発明の第６の態様は、第１乃至第５のいずれか１つの態様の光導波路であって、前記クラッド層及び前記コア層は石英ガラスにより構成されることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the optical waveguide according to any one of the first to fifth aspects, wherein the clad layer and the core layer are made of quartz glass.

また、本発明の第７の態様は、第１乃至第５のいずれか１つの態様の光導波路であって、前記クラッド層及び前記コア層は半導体光素子により構成されることを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the optical waveguide according to any one of the first to fifth aspects, wherein the clad layer and the core layer are constituted by a semiconductor optical device.

光導波路とレンズ間の距離を短縮し光モジュールのサイズを縮小すると共に、波長に依存した光学特性の補正や光源のビーム形状制御を可能とし、光結合率を改善させる効果が得られる。   In addition to shortening the distance between the optical waveguide and the lens and reducing the size of the optical module, it is possible to correct the optical characteristics depending on the wavelength and to control the beam shape of the light source, thereby improving the optical coupling rate.

従来の導波路とレンズを含む光学系を示す構成図。The block diagram which shows the optical system containing the conventional waveguide and a lens. 本発明の第１の実施形態にかかる光導波路を示す構成図であり、（ａ）は光導波路の中心軸を通る水平方向の断面図であり、（ｂ）は光導波路の中心軸を通る水平方向の断面図を示し、（ｃ）は光導波路の光入出射端面側の正面透視図を示す。It is a block diagram which shows the optical waveguide concerning the 1st Embodiment of this invention, (a) is horizontal sectional drawing which passes along the central axis of an optical waveguide, (b) is the horizontal which passes along the central axis of an optical waveguide. A sectional view in the direction is shown, and (c) is a front perspective view of the light incident / exit end face side of the optical waveguide. 本発明の第２の実施形態にかかる光導波路を示す構成図であり、（ａ）は光導波路の中心軸を通る水平方向の断面図であり、（ｂ）は光導波路の中心軸を通る水平方向の断面図を示し、（ｃ）は光導波路の光入出射端面側の正面透視図を示す。It is a block diagram which shows the optical waveguide concerning the 2nd Embodiment of this invention, (a) is sectional drawing of the horizontal direction which passes along the central axis of an optical waveguide, (b) is the horizontal which passes along the central axis of an optical waveguide. A sectional view in the direction is shown, and (c) is a front perspective view of the light incident / exit end face side of the optical waveguide.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

［第１の実施形態］
図２は、本発明の第１の実施形態にかかる光導波路２００を示す構成図であり、図２（ａ）は光導波路２００の中心軸を通る水平方向の断面図であり、図２（ｂ）は光導波路２００の中心軸を通る垂直方向の断面図を示し、図２（ｃ）は光導波路２００の光入出射端面側の正面透視図を示す。図２の光導波路２００は、下部クラッド層２０１と、下部クラッド層２０１上のコア層２０２と、下部クラッド層２０１及びコア層２０２上の上部クラッド層２０３とを備える。また、光導波路２００は、半導体レーザ素子からの光を集光する第１のレンズ構造体であるシリンドリカルレンズ２１１と、シリンドリカルレンズ２１１における収差を補正する第２のレンズ構造体である回折レンズ２１２と、シリンドリカルレンズ２１１と回折レンズ２１２との空間を埋める屈折率整合材２１３とを備える。下部クラッド層２０１の入射側端面の下側の一部は突出しており、突出部分には、シリンドリカルレンズ２１１が接着される。そのため、下部クラッド層２０１の一部の入射側端面、及びコア層２０２並びに上部クラッド層２０３の入射側端面と、シリンドリカルレンズ２１１との間には空間が生じ、屈折率整合材２１３が充填されている。 [First Embodiment]
FIG. 2 is a configuration diagram showing the optical waveguide 200 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2A is a horizontal sectional view passing through the central axis of the optical waveguide 200, and FIG. ) Shows a sectional view in the vertical direction passing through the central axis of the optical waveguide 200, and FIG. 2C shows a front perspective view of the light incident / exit end face side of the optical waveguide 200. The optical waveguide 200 of FIG. 2 includes a lower cladding layer 201, a core layer 202 on the lower cladding layer 201, and a lower cladding layer 201 and an upper cladding layer 203 on the core layer 202. The optical waveguide 200 includes a cylindrical lens 211 that is a first lens structure that collects light from the semiconductor laser element, and a diffractive lens 212 that is a second lens structure that corrects aberrations in the cylindrical lens 211. And a refractive index matching material 213 that fills the space between the cylindrical lens 211 and the diffractive lens 212. A part of the lower clad layer 201 on the lower side of the incident side end surface protrudes, and a cylindrical lens 211 is bonded to the protruding portion. Therefore, a space is generated between the incident side end face of the lower clad layer 201 and the incident side end faces of the core layer 202 and the upper clad layer 203 and the cylindrical lens 211, and the refractive index matching material 213 is filled. Yes.

図２の光導波路２００は、まず、下部クラッド層２０１として機能する石英ガラス基板上にコア層２０２を形成する。コア層２０２は、屈折率を増大させる添加物を含む。さらにコア層２０２上に上部クラッド層２０３を形成する。ここで、本実施形態において、コア層２０２の厚さは１０μｍ、幅は１００μｍとする。   In the optical waveguide 200 of FIG. 2, first, a core layer 202 is formed on a quartz glass substrate that functions as the lower cladding layer 201. The core layer 202 includes an additive that increases the refractive index. Further, an upper clad layer 203 is formed on the core layer 202. Here, in the present embodiment, the core layer 202 has a thickness of 10 μm and a width of 100 μm.

次に、下部クラッド層２０１、コア層２０２及び上部クラッド層２０３の入射側端面から、下部クラッド層２０１の端面の下側の一部を残して、光導波路内部に向かって一定の深さまで微細加工によって切削する。本実施形態において、切削する領域の深さｄは、３０μｍとする。   Next, from the incident side end faces of the lower clad layer 201, the core layer 202, and the upper clad layer 203, a part of the lower side of the end face of the lower clad layer 201 is left to be finely processed to a certain depth toward the inside of the optical waveguide. Cut by. In the present embodiment, the depth d of the region to be cut is 30 μm.

切削領域に回折レンズ２１２を配置する。配置は、回折レンズ２１２の中心がコア層２０２の光の導波方向と直交する方向の断面中心と一致するように配置する。回折レンズ２１２は、屈折率整合材２１３を接着材として用いて固定される。本実施形態において、回折レンズ２１２の直径は７０μｍとする。光導波路の出射側端面において、前記切削領域の下部における面と接触するように、シリンドリカルレンズ２１１を配置する。シリンドリカルレンズ２１１は、円柱構造体の側面の一部を切り出した形状を有する。ベースとなる円柱の径は、受光面の位置に応じて設定される。シリンドリカルレンズ２１１と回折レンズ２１２との間の空隙を埋めるように、屈折率整合材２１３を注入し、両レンズ間の屈折率の差分によって生ずる光結合率の低下を低減する。回折レンズは、同心円状の複数の輪帯を有し、光の回折を利用して光の集光や発散を行うレンズで、回折レンズ２１２の設置により、後段のシリンドリカルレンズ２１１における収差を補正可能とし、光結合率を改善する効果が得られる。   A diffractive lens 212 is disposed in the cutting region. The arrangement is such that the center of the diffractive lens 212 coincides with the cross-sectional center of the core layer 202 in the direction orthogonal to the light guiding direction. The diffractive lens 212 is fixed using the refractive index matching material 213 as an adhesive. In the present embodiment, the diameter of the diffractive lens 212 is 70 μm. A cylindrical lens 211 is disposed so as to be in contact with the surface at the lower portion of the cutting region on the output side end surface of the optical waveguide. The cylindrical lens 211 has a shape in which a part of the side surface of the cylindrical structure is cut out. The diameter of the base cylinder is set according to the position of the light receiving surface. A refractive index matching material 213 is injected so as to fill a gap between the cylindrical lens 211 and the diffractive lens 212, and a decrease in optical coupling factor caused by a difference in refractive index between the two lenses is reduced. The diffractive lens has a plurality of concentric annular zones and collects and diverges light by using light diffraction. By installing the diffractive lens 212, the aberration in the cylindrical lens 211 in the subsequent stage can be corrected. The effect of improving the optical coupling rate can be obtained.

［第２の実施形態］
図３は、本発明の第２の実施形態にかかる光導波路３００を示す構成図であり、図３（ａ）は光導波路３００の中心軸を通る水平方向の断面図であり、図３（ｂ）は光導波路３００の中心軸を通る垂直方向の断面図を示し、図３（ｃ）は光導波路３００の光入出射端面側の正面透視図を示す。図３の光導波路３００は、下部クラッド層３０１と、下部クラッド層３０１上のコア層３０２と、下部クラッド層３０１及びコア層３０２上の上部クラッド層３０３とを備える。また、光導波路３００は、半導体レーザ素子からのビーム形状を制御する第１のレンズ構造体であるシリンドリカルレンズ３１１と、シリンドリカルレンズ３１１を透過したビーム形状をさらに制御する第２のレンズ構造体であるグリンレンズ３１２と、シリンドリカルレンズ３１１と回折レンズ３１２との空間を埋める屈折率整合材３１３とを備える。下部クラッド層３０１の入射側端面の下側の一部は突出しており、突出部分には、シリンドリカルレンズ３１１が接着される。そのため、下部クラッド層３０１の一部の入射側端面、及びコア層３０２並びに上部クラッド層３０３の入射側端面と、シリンドリカルレンズ３１１との間には空間が生じ、グリンレンズ３１２が配置され、屈折率整合材３１３が充填されている。 [Second Embodiment]
FIG. 3 is a configuration diagram showing an optical waveguide 300 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 3A is a horizontal sectional view passing through the central axis of the optical waveguide 300, and FIG. ) Shows a sectional view in the vertical direction passing through the central axis of the optical waveguide 300, and FIG. 3C shows a front perspective view of the light incident / exit end face side of the optical waveguide 300. The optical waveguide 300 of FIG. 3 includes a lower cladding layer 301, a core layer 302 on the lower cladding layer 301, and an upper cladding layer 303 on the lower cladding layer 301 and the core layer 302. The optical waveguide 300 is a cylindrical lens 311 that is a first lens structure that controls the beam shape from the semiconductor laser element, and a second lens structure that further controls the beam shape that has passed through the cylindrical lens 311. A green lens 312 and a refractive index matching material 313 that fills the space between the cylindrical lens 311 and the diffractive lens 312 are provided. A portion of the lower clad layer 301 below the incident side end surface protrudes, and a cylindrical lens 311 is bonded to the protruding portion. Therefore, a space is generated between the incident side end face of the lower clad layer 301 and the incident side end faces of the core layer 302 and the upper clad layer 303 and the cylindrical lens 311, the green lens 312 is disposed, and the refractive index The alignment material 313 is filled.

図３の光導波路３００は、まず、下部クラッド層３０１として機能する石英ガラス基板上にコア層３０２を形成する。コア層３０２は、屈折率を増大させる添加物を含む。さらにコア層３０２上に上部クラッド層３０３を形成する。   In the optical waveguide 300 of FIG. 3, first, a core layer 302 is formed on a quartz glass substrate that functions as the lower cladding layer 301. The core layer 302 includes an additive that increases the refractive index. Further, an upper clad layer 303 is formed on the core layer 302.

次に、下部クラッド層３０１、コア層３０２及び上部クラッド層３０３の入射側端面から、下部クラッド層３０１の端面の下側の一部を残して、光導波路内部に向かって一定の深さまで微細加工によって切削する。   Next, from the incident side end faces of the lower clad layer 301, the core layer 302, and the upper clad layer 303, a part of the lower side of the end face of the lower clad layer 301 is left and fine processing is performed toward the inside of the optical waveguide to a certain depth. Cut by.

切削領域に、第１の実施形態における回折レンズ２１２に替えて、モードフィールド面内に屈折率分布を有する円筒形状のグリンレンズ３１２を配置する。配置は、グリンレンズ３１２の中心線がコア層３０２の光の導波方向と直交する方向の断面中心と一致するように配置する。グリンレンズ３１２は、屈折率整合材３１３を接着材として用いて固定される。本実施形態において、グリンレンズ３１２の直径は３０μｍとする。光導波路の出射側端面において、前記切削領域の下部における面と接触するように、シリンドリカルレンズ３１１を配置する。シリンドリカルレンズ３１１とグリンレンズ３１２との間の空隙を埋めるように、屈折率整合材３１３を注入し、両レンズ間の屈折率の差分によって生ずる光結合率の低下を低減する。グリンレンズ３１２とシリンドリカルレンズ３１１とを縦続に配置することで、ビーム形状を基板垂直方向と水平方向に対して独立に制御し、光結合率を改善する効果が得られる。   Instead of the diffractive lens 212 in the first embodiment, a cylindrical green lens 312 having a refractive index distribution in the mode field plane is disposed in the cutting region. The arrangement is such that the center line of the green lens 312 coincides with the cross-sectional center in the direction orthogonal to the light guiding direction of the core layer 302. The green lens 312 is fixed using the refractive index matching material 313 as an adhesive. In the present embodiment, the diameter of the green lens 312 is 30 μm. A cylindrical lens 311 is disposed on the output side end face of the optical waveguide so as to be in contact with the lower surface of the cutting region. The refractive index matching material 313 is injected so as to fill the gap between the cylindrical lens 311 and the green lens 312 to reduce the decrease in optical coupling factor caused by the difference in refractive index between the two lenses. By arranging the green lens 312 and the cylindrical lens 311 in cascade, the beam shape can be controlled independently with respect to the vertical direction and horizontal direction of the substrate, and the effect of improving the optical coupling rate can be obtained.

なお、上記各実施形態においては、光導波路として石英ガラスを用いているが、半導体を光導波路として用いても構わない。また、上記各実施形態において、レンズの配置は入射側端面としているが、出射側端面に本実施形態のレンズを配置しても良い。   In each of the above embodiments, quartz glass is used as the optical waveguide, but a semiconductor may be used as the optical waveguide. In each of the above embodiments, the lens is disposed on the incident side end surface, but the lens of the present embodiment may be disposed on the output side end surface.

１００ 空間光学系
１１０ 半導体レーザ素子
１２０、２００、３００ 光導波路
１２１ 基板
１２２、２０１、２０３、３０１、３０３ クラッド層
１２３、２０２、３０２ コア層
１２４ 屈折レンズ
２１１、３１１ シリンドリカルレンズ
２１２ 回折レンズ
２１３、３１３ 屈折率整合材
３１２ グリンレンズ 100 Spatial optical system 110 Semiconductor laser device 120, 200, 300 Optical waveguide 121 Substrate 122, 201, 203, 301, 303 Clad layer 123, 202, 302 Core layer 124 Refractive lens 211, 311 Cylindrical lens 212 Diffraction lens 213, 313 Refraction Rate matching material 312 Green lens

Claims (7)

クラッド層と、前記クラッド層の内部に延びるコア層とを備える光導波路であって、光の入出射側端面の前記クラッド層の一部が突出している、光導波路と、
突出している前記クラッド層の一部に取り付けられ、前記光の入射側および／または出射側端面の前記コア層および前記クラッド層の突出していない部分との間に空隙部を有する、第１のレンズ構造体と、
前記光の入出射側端面の前記コア層および前記クラッド層の突出していない部分に取り付けられ、前記第１のレンズ構造体の透過光をさらに集光する第２のレンズ構造体とを備えることを特徴とする光導波路。 An optical waveguide comprising a clad layer and a core layer extending inside the clad layer, wherein a part of the clad layer on the light incident / exit side end surface protrudes,
A first lens attached to a part of the projecting clad layer and having a gap between the light incident side and / or the exit side end surface of the core layer and the non-projected part of the clad layer A structure,
A second lens structure that is attached to a portion of the light incident / exit side end face that does not protrude from the core layer and the clad layer, and further condenses the transmitted light of the first lens structure. Characteristic optical waveguide. 前記第１のレンズ構造体と、前記光の入出射側端面の前記コア層および前記クラッド層の突出していない部分との間に空隙部に屈折率整合材が注入されていることを特徴とする請求項１に記載の光導波路。   A refractive index matching material is injected into a gap portion between the first lens structure and a portion of the light incident / exit side end surface where the core layer and the cladding layer do not protrude. The optical waveguide according to claim 1. 前記第１のレンズ構造体は、前記光導波路の水平方向の光を集光するシリンドリカルレンズであることを特徴とする請求項１または２に記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 1, wherein the first lens structure is a cylindrical lens that collects light in a horizontal direction of the optical waveguide. 前記第２のレンズ構造体は、回折レンズであることを特徴とする請求項３に記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 3, wherein the second lens structure is a diffractive lens. 前記第２のレンズ構造体は、モードフィールド面内に屈折率分布を有し、前記光導波路の垂直方向の光を集光するグリンレンズであることを特徴とする請求項３に記載の光導波路。   4. The optical waveguide according to claim 3, wherein the second lens structure is a green lens that has a refractive index distribution in a mode field plane and collects light in a direction perpendicular to the optical waveguide. . 前記クラッド層及び前記コア層は石英ガラスにより構成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光導波路。   6. The optical waveguide according to claim 1, wherein the cladding layer and the core layer are made of quartz glass. 前記クラッド層及び前記コア層は半導体光素子により構成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 1, wherein the cladding layer and the core layer are configured by a semiconductor optical device.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019203916A (en) * 2018-05-21 2019-11-28 日本電信電話株式会社 Optical connection structure
WO2023145593A1 (en) * 2022-01-31 2023-08-03 京セラ株式会社 Optical circuit board

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5488682A (en) * 1994-07-05 1996-01-30 Unisys Corporation Polymer based optical connector
JP2001116944A (en) * 1999-10-21 2001-04-27 Ddi Corp Method for adding optical coupler to plane optical circuit and plane optical circuit
JP2003004960A (en) * 2001-06-25 2003-01-08 Fujitsu Ltd Optical transmission device
JP2006058627A (en) * 2004-08-20 2006-03-02 Fujitsu Component Ltd Optical waveguide member
JP2008032931A (en) * 2006-07-27 2008-02-14 Ricoh Co Ltd Optical coupling element
JP2012215876A (en) * 2011-03-29 2012-11-08 Nec Corp Optical coupling circuit and optical module for signal transmission/reception using the same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5488682A (en) * 1994-07-05 1996-01-30 Unisys Corporation Polymer based optical connector
JP2001116944A (en) * 1999-10-21 2001-04-27 Ddi Corp Method for adding optical coupler to plane optical circuit and plane optical circuit
JP2003004960A (en) * 2001-06-25 2003-01-08 Fujitsu Ltd Optical transmission device
JP2006058627A (en) * 2004-08-20 2006-03-02 Fujitsu Component Ltd Optical waveguide member
JP2008032931A (en) * 2006-07-27 2008-02-14 Ricoh Co Ltd Optical coupling element
JP2012215876A (en) * 2011-03-29 2012-11-08 Nec Corp Optical coupling circuit and optical module for signal transmission/reception using the same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019203916A (en) * 2018-05-21 2019-11-28 日本電信電話株式会社 Optical connection structure
WO2019225355A1 (en) * 2018-05-21 2019-11-28 日本電信電話株式会社 Optical connection structure
JP7014048B2 (en) 2018-05-21 2022-02-01 日本電信電話株式会社 Optical connection structure
WO2023145593A1 (en) * 2022-01-31 2023-08-03 京セラ株式会社 Optical circuit board

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