JP2019105774A - Optical waveguide - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光導波路に関する。 The present invention relates to an optical waveguide.
従来、複数の光路を合流部で1つに束ねた光導波路が知られている。この光導波路では、複数の入射面のそれぞれに、異なる波長を有する複数の光のそれぞれを入射して、これらを合流部で合流させ、その後、合流部の下流側に配置される1つの出射面から出射する。 Conventionally, an optical waveguide in which a plurality of optical paths are bundled into one at a junction is known. In this optical waveguide, each of a plurality of light beams having different wavelengths is incident on each of a plurality of incident surfaces, and these are merged at a merging portion, and then one exit surface disposed downstream of the merging portion Emit from.
例えば、幅が異なる分岐コアを備える多モード光導波路が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1の多モード光導波路では、複数の分岐コアの幅を異ならせることによって、複数の光路の伝搬定数を相違させ、伝搬定数が大きい方の分岐コアに、多くの光を伝搬させている。
For example, a multimode optical waveguide having branch cores different in width has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In the multimode optical waveguide of
しかるに、異なる波長を有する複数の光のうち、波長の比較的短い光と、波長の比較的長い光とを、同一構成を有する2つの入射面に入射すると、波長の短い光は、波長の長い光に比べて、光路中における損失する割合が大きい。そのため、出射面から出射される光のうち、波長の短い光が、波長の長い光に比べて、強度がより大きく低下する。その結果、合流後の2つの光の強度が不均一になるという不具合がある。 However, when light having a relatively short wavelength and light having a relatively long wavelength among a plurality of light having different wavelengths are incident on two incident planes having the same configuration, the light having a short wavelength has a long wavelength The rate of loss in the light path is larger than that of light. Therefore, among the light emitted from the emission surface, the light having a short wavelength has a greater reduction in intensity than the light having a long wavelength. As a result, there is a problem that the intensities of the two lights after merging become uneven.
一方、特許文献1は、分岐コアの幅を異ならせて、光を選択に分けているが、特許文献1のように、複数の分岐コア毎に幅を変更して、波長の短い光を幅広の分岐コアの入射面に入射し、波長の長い光を幅狭の分岐コアの入射面に入射すれば、波長の短い光の強度の低下を、波長の長い光の強度の低下に比べて大きく抑制でき、上記の不具合を解決し得る。
On the other hand,
しかし、複数の光を幅の異なる入射面に入射すれば、位置ずれし易い。具体的には、複数の発光装置のそれぞれと、複数の入射面のそれぞれとを、複数の入射面の幅に応じて、それらを位置合わせしなければならず、かかる精度の高い位置合わせができない場合には、両者を精度よく光学的に接続できないという不具合がある。 However, if a plurality of light beams are incident on incident surfaces with different widths, misalignment easily occurs. Specifically, each of the plurality of light emitting devices and each of the plurality of incident surfaces must be aligned in accordance with the width of the plurality of incident surfaces, and such accurate alignment can not be performed. In this case, there is a problem that the two can not be optically connected accurately.
本発明は、第1波長の光、第2波長の光および第3波長の光のそれぞれを、3つの入射面のそれぞれに簡単かつ精度よく入射でき、さらに、3つの光を合流して均一な強度で出射することのできる光導波路を提供する。 The present invention allows each of the light of the first wavelength, the light of the second wavelength, and the light of the third wavelength to be simply and accurately incident on each of the three incident surfaces, and further combines the three lights to make them uniform. Provided is an optical waveguide capable of emitting with intensity.
本発明(1)は、クラッドと、前記クラッドに埋設されるコアとを備え、前記コアは、光の伝送方向上流側端面に配置され、第1波長の光が前記コアに入射する第1入射面と、前記伝送方向上流側端面に、前記伝送方向に交差する方向において前記第1入射面と間隔を隔てるように配置され、前記第1波長より短い第2波長の光が前記コアに入射する第2入射面と、前記伝送方向上流側端面に、前記伝送方向に交差する方向において前記第1入射面および前記第2入射面と間隔を隔てるように配置され、前記第2波長より短い第3波長の光が前記コアに入射する第3入射面と、前記第1入射面、前記第2入射面および前記第3入射面の前記伝送方向下流側に配置され、前記第1波長の光、前記第2波長の光および前記第3波長の光が合流する合流部と、前記合流部の前記伝送方向下流側に配置され、前記第1波長の光、前記第2波長の光および前記第3波長の光が出射する出射面とを有し、前記第1入射面の第1面積S1と、前記第2入射面の第2面積S2と、前記第3入射面の第3面積S3とが、略同一であり、前記第1入射面に入射され、前記出射面から出射される前記第1波長の光の第1減衰割合R1が、前記第2入射面に入射され、前記出射面から出射される前記第2波長の光の第2減衰割合R2に比べて、大きく、前記第2減衰割合R2が、前記第3入射面に入射され、前記出射面から出射される前記第3波長の光の第3減衰割合R3に比べて、大きい、光導波路を含む。 The present invention (1) includes a clad and a core embedded in the clad, wherein the core is disposed at an end face upstream of the light transmission direction, and a first incident light of a first wavelength is incident on the core The light emitting element is disposed on the surface and on the upstream end face in the transmission direction so as to be separated from the first incident surface in the direction intersecting the transmission direction, and light of a second wavelength shorter than the first wavelength is incident on the core A second incident surface and an upstream end surface in the transmission direction are disposed to be spaced apart from the first incident surface and the second incident surface in a direction intersecting the transmission direction, and a third shorter than the second wavelength The light of the first wavelength is disposed downstream of the transmission direction of the third incident surface on which the light of the wavelength enters the core, the first incident surface, the second incident surface, and the third incident surface. The light of the second wavelength and the light of the third wavelength merge A flow section, and an emission surface disposed downstream of the merging section in the transmission direction and emitting the light of the first wavelength, the light of the second wavelength, and the light of the third wavelength; The first area S1 of the incident surface, the second area S2 of the second incident surface, and the third area S3 of the third incident surface are substantially the same, and are incident on the first incident surface, and the emission A first attenuation ratio R1 of the light of the first wavelength emitted from the surface is incident on the second incident surface and compared to a second attenuation ratio R2 of the light of the second wavelength emitted from the emission surface The optical waveguide includes an optical waveguide that is larger than the third attenuation ratio R3 of the light of the third wavelength that is incident on the third incident surface and that is emitted from the output surface.
この光導波路では、第1波長の光、第2波長の光および第3波長の光のそれぞれを、第1入射面、第2入射面および第3入射面に入射し、合流部で、3つの光を合流し、出射面から3つの光を出射する。 In this optical waveguide, each of the light of the first wavelength, the light of the second wavelength, and the light of the third wavelength is incident on the first incident surface, the second incident surface, and the third incident surface, and Combine the light and emit three lights from the exit surface.
また、第1入射面の第1面積S1と、第2入射面の第2面積S2と、第3入射面の第3面積S3とが、略同一であるので、発光装置と、3つの入射面とを容易に位置合わせでき、両者を簡単かつ精度よく光学的に接続することができる。 In addition, since the first area S1 of the first incident surface, the second area S2 of the second incident surface, and the third area S3 of the third incident surface are substantially the same, the light emitting device and the three incident surfaces are provided. Can be easily aligned, and both can be optically connected easily and accurately.
さらに、第1波長の光の第1減衰割合R1が、第1波長より短い第2波長の光の第2減衰割合R2に比べて大きく、第2減衰割合R2が、第2波長より短い第3波長の光の第3減衰割合R3に比べて、大きいので、出射面から出射する3つの光の強度を均一にすることができる。 Furthermore, a third attenuation ratio R1 of the light of the first wavelength is larger than a second attenuation ratio R2 of the light of the second wavelength shorter than the first wavelength, and a second attenuation ratio R2 is shorter than the second wavelength. As compared with the third attenuation ratio R3 of the light of the wavelength, the intensities of the three lights emitted from the emission surface can be made uniform.
その結果、この光導波路では、3つの光が簡単かつ精度よく入射し、それらを合流させながら、光学特性に優れた合流光を出射することができる。 As a result, in this optical waveguide, it is possible to allow three lights to enter easily and accurately, and to combine them while emitting combined light having excellent optical characteristics.
本発明(2)は、前記第1波長の光が、赤色光を含み、前記第2波長の光が、緑色光を含み、前記第3波長の光が、青色光を含む、(1)に記載の光導波路を含む。 In the invention (2), the light of the first wavelength includes red light, the light of the second wavelength includes green light, and the light of the third wavelength includes blue light. And the optical waveguide described above.
この光導波路では、第1波長の光が、赤色光を含み、第2波長の光が、緑色光を含み、第3波長の光が、青色光を含むので、出射面から、赤色光、緑色光および赤色光を均一な強度で出射することができる。そのため、所望の色相を有する合流光を出射することができる。 In this optical waveguide, the light of the first wavelength contains red light, the light of the second wavelength contains green light, and the light of the third wavelength contains blue light. Light and red light can be emitted with uniform intensity. Therefore, combined light having a desired hue can be emitted.
本発明(3)は、前記合流部は、前記第1波長の光、前記第2波長の光および前記第3波長の光のうち、いずれか2つが合流する第1合流部分と、前記第1合流部分の前記伝送方向下流側に配置され、残部の光と、前記第1合流部分で合流した光とが合流する第2合流部分とを備える、(1)または(2)に記載の光導波路を含む。 In the invention (3), the merging portion is a first merging portion in which any two of the light of the first wavelength, the light of the second wavelength and the light of the third wavelength are merged, and the first merging portion The optical waveguide according to (1) or (2), further including: a second merging portion disposed downstream of the merging portion in the transmission direction and in which the remaining light and the light merged in the first merging portion merge including.
この光導波路では、第1合流部分で、2つの光を合流し、第2合流部分で、残部の光と、第1合流部分で合流した光とを合流するので、合流回数を増やして光の均一化を図ることができる。 In this optical waveguide, two lights are merged at the first merging section, and the remaining light and the light merged at the first merging section are merged at the second merging section. Uniformization can be achieved.
本発明(4)は、前記合流部は、前記第1波長の光、前記第2波長の光および前記第3波長の光の3つが合流する全合流部を備える、(1)または(2)に記載の光導波路を含む。 The present invention (4) is characterized in that the merging portion includes a full merging portion where three of the light of the first wavelength, the light of the second wavelength and the light of the third wavelength merge. The optical waveguide as described in.
この光導波路では、全合流部で、3つの光を合流するので、合流部での損失を減らしたい場合には有用となる。 In this optical waveguide, three light beams are merged at all junctions, which is useful when it is desired to reduce the loss at the junctions.
本発明(5)は、前記第1入射面から前記出射面までの第1光路長L1が、前記第2入射面から前記出射面までの第2光路長L2に対して、長く、前記第2光路長L2が、前記第3入射面から前記出射面までの第3光路長L3に対して、長いことを、(1)〜(4)のいずれか一項に記載の光導波路を含む。 The present invention (5) is characterized in that the first optical path length L1 from the first incident surface to the emission surface is longer than the second optical path length L2 from the second incident surface to the emission surface. The optical waveguide according to any one of (1) to (4) is included that the optical path length L2 is longer than the third optical path length L3 from the third incident surface to the exit surface.
この光導波路では、第1光路長L1が第2光路長L2に対して長いので、第1波長の光の第1減衰割合R1を、第1波長より短い第2波長の光の第2減衰割合R2に比べて、確実に大きく設定することができる。 In this optical waveguide, since the first optical path length L1 is longer than the second optical path length L2, the first attenuation ratio R1 of the light of the first wavelength is the second attenuation ratio of the light of the second wavelength shorter than the first wavelength. It can be set larger reliably than R2.
また、第2光路長L2が第3光路長L3に対して長いので、第2減衰割合R2を、第2波長より短い第3波長の光の第3減衰割合R3に比べて、確実に大きく設定することができる。 In addition, since the second optical path length L2 is longer than the third optical path length L3, the second attenuation ratio R2 is surely set larger than the third attenuation ratio R3 of the light of the third wavelength shorter than the second wavelength. can do.
その結果、第1光路長L1、第2光路長L2、第3光路長L3を、その順で短くするという簡易な構成で、出射面から出射する3つの光の強度を確実に均一にすることができる。
本発明(6)は、前記第1波長の光が前記第1入射面から前記出射面まで伝送されるときの第1漏洩割合LR1は、前記第2波長の光が光前記第2入射面から前記出射面まで伝送されるときの第2漏洩割合LR2に対して、大きく、前記第2漏洩割合LR2は、前記第3波長の光が光前記第3入射面から前記出射面まで伝送されるときの第3漏洩割合LR3に対して、大きい、(1)〜(5)のいずれか一項に記載の光導波路を含む。
As a result, with a simple configuration in which the first optical path length L1, the second optical path length L2, and the third optical path length L3 are shortened in that order, the intensities of the three lights emitted from the emission surface can be made uniform uniformly. Can.
In the invention (6), the first leak ratio LR1 when the light of the first wavelength is transmitted from the first incident surface to the exit surface is the light of the second wavelength which is transmitted from the second incident surface The second leak ratio LR2 is larger than the second leak ratio LR2 when the light is transmitted to the light exit surface when the light of the third wavelength is transmitted from the third light incident surface to the light exit surface The optical waveguide according to any one of (1) to (5), which is larger than the third leakage ratio LR3 of
この光導波路では、第1漏洩割合LR1が第2漏洩割合LR2に対して大きいので、第1波長の光の第1減衰割合R1を、第1波長より短い第2波長の光の第2減衰割合R2に比べて、確実に大きく設定することができる。 In this optical waveguide, since the first leak ratio LR1 is larger than the second leak ratio LR2, the first attenuation ratio R1 of the light of the first wavelength is the second attenuation ratio of the light of the second wavelength shorter than the first wavelength. It can be set larger reliably than R2.
また、第2漏洩割合LR2が第3漏洩割合LR3に対して大きいので、第2減衰割合R2を、第2波長より短い第3波長の光の第3減衰割合R3に比べて、確実に大きく設定することができる。 Further, since the second leak ratio LR2 is larger than the third leak ratio LR3, the second attenuation ratio R2 is surely set larger than the third attenuation ratio R3 of the light of the third wavelength shorter than the second wavelength. can do.
その結果、第1漏洩割合LR1、第2漏洩割合LR2、第3漏洩割合LR3を、その順で小さくする構成で、出射面から出射する3つの光の強度を確実に均一にすることができる。 As a result, with the configuration in which the first leak ratio LR1, the second leak ratio LR2, and the third leak ratio LR3 are reduced in that order, the intensities of the three lights emitted from the emission surface can be made uniform uniformly.
本発明(7)は、前記コアは、前記合流部の伝送方向上流側に配置され、前記第1入射面に入射された前記第1波長の光を伝送する第1コア部と、前記合流部の伝送方向上流側に配置され、前記第2入射面に入射された前記第2波長の光を伝送する第2コア部と、前記合流部の伝送方向上流側に配置され、前記第3入射面に入射された前記第3波長の光を伝送する第3コア部とを備え、前記第1コア部および前記第2コア部は、ともに、前記伝送方向下流側に向かうに従って、開口断面積が小さくなる形状を有し、前記第3コア部は、前記伝送方向下流側に向かうに従って、開口断面積が小さくなる形状または開口断面積が同一の形状を有し、前記第1コア部において前記合流部に臨む前記伝送方向下流側端縁における第1開口断面積OS1が、前記第2コア部において前記合流部に臨む前記伝送方向下流側端縁における第2開口断面積OS2に比べて、小さく、前記第2開口断面積OS2が、前記第3コア部において前記合流部に臨む前記伝送方向下流側端縁における第3開口断面積OS3に比べて、小さい、(1)〜(6)のいずれか一項に記載の光導波路を含む。 The present invention (7) is characterized in that the core is disposed on the upstream side in the transmission direction of the merging portion, and the first core portion for transmitting the light of the first wavelength incident on the first incident surface; A second core portion for transmitting the light of the second wavelength incident on the second incident surface, and a second core portion for transmitting the light of the second wavelength; And the third core portion transmitting the light of the third wavelength incident on the first and second core portions, the opening cross-sectional area of the first core portion and the second core portion being smaller toward the downstream side in the transmission direction. The third core portion has a shape in which the cross-sectional area of the opening decreases as the downstream side in the transmission direction decreases, or the cross-sectional area of the third core portion has the same shape. Opening cross-sectional area OS1 at the downstream end of the transmission direction facing The second opening cross-sectional area OS2 is smaller than the second opening cross-sectional area OS2 at the downstream end edge in the transmission direction facing the junction in the second core part, and the second opening cross-sectional area OS2 is in the third core part The optical waveguide according to any one of (1) to (6), which is smaller than the third opening cross-sectional area OS3 at the downstream end in the transmission direction facing the light source.
この光導波路では、第1開口断面積OS1が第2開口断面積OS2に比べて、小さいので、第1漏洩割合LR1を第2漏洩割合LR2に対して大きく設定することできる。 In this optical waveguide, since the first opening cross-sectional area OS1 is smaller than the second opening cross-sectional area OS2, the first leak ratio LR1 can be set larger than the second leak ratio LR2.
また、第2開口断面積OS2が第3開口断面積OS3に比べて小さいので、第2漏洩割合LR2を第3漏洩割合LR3に対して大きく設定することできる。 Further, since the second opening cross-sectional area OS2 is smaller than the third opening cross-sectional area OS3, the second leak ratio LR2 can be set larger than the third leak ratio LR3.
その結果、第1開口断面積OS1、第2開口断面積OS2、第3開口断面積OS3をその順で小さくするという簡易な構成で、第1漏洩割合LR1、第2漏洩割合LR2、第3漏洩割合LR3を、その順で小さくすることができる。 As a result, the first leakage ratio LR1, the second leakage ratio LR2, and the third leakage are obtained with a simple configuration in which the first opening sectional area OS1, the second opening sectional area OS2, and the third opening sectional area OS3 are reduced in that order. The ratio LR3 can be reduced in that order.
本発明(8)は、前記第1入射面および前記第2入射面は、ともに、光を前記第1入射面および前記第2入射面に入射する方向に投影したときに、前記出射面からずれて配置され、前記第3入射面は、光を前記第3入射面に入射する方向に投影したときに、前記出射面と同一位置、または、ずれて配置されており、前記コアにおける前記第1入射面から前記出射面までの第1光路は、第1曲り部を有し、前記コアにおける前記第2入射面から前記出射面までの第2光路は、第2曲り部を有し、前記コアにおける前記第3入射面から前記出射面までの第3光路は、直線部または第3曲り部を有し、前記第1曲り部は、前記第2曲り部に対して、大きく曲がり、前記第2曲り部は、前記第3曲り部に対して、大きく曲がる、(1)〜(6)のいずれか一項に記載の光導波路を含む。 In the invention (8), both of the first incident surface and the second incident surface are deviated from the exit surface when light is projected in a direction in which light is incident on the first incident surface and the second incident surface. And the third incident surface is disposed at the same position or at the same position as the exit surface when light is projected in a direction in which the light is incident on the third incident surface. The first light path from the entrance surface to the exit surface has a first bend, and the second light path from the second entrance surface to the exit surface in the core has a second bend, and the core The third optical path from the third incident surface to the exit surface in the second embodiment has a straight portion or a third curved portion, and the first curved portion is greatly bent with respect to the second curved portion, The bending portion is largely bent with respect to the third bending portion, any one of (1) to (6) Or comprising an optical waveguide according to an item.
この光導波路では、第1曲り部が第2曲り部に対して、大きく曲がるので、第1漏洩割合LR1を第2漏洩割合LR2に対して大きく設定することできる。 In this optical waveguide, since the first bent portion is greatly bent with respect to the second bent portion, the first leak ratio LR1 can be set larger than the second leak ratio LR2.
また、第2曲り部が第3曲り部に対して、大きく曲がるので、第2漏洩割合LR2を第3漏洩割合LR3に対して大きく設定することできる。 In addition, since the second curved portion is greatly bent with respect to the third curved portion, the second leakage ratio LR2 can be set larger than the third leakage ratio LR3.
その結果、第1曲り部、第2曲り部をその順で大きくするという簡易な構成で、または、第1曲り部、第2曲り部、第3曲り部をその順で大きくするという簡易な構成で、第1漏洩割合LR1、第2漏洩割合LR2、第3漏洩割合LR3を、その順で小さくすることができる。 As a result, a simple configuration in which the first bending portion and the second bending portion are enlarged in that order, or a simple configuration in which the first bending portion, the second bending portion and the third bending portion are enlarged in that order Thus, the first leak ratio LR1, the second leak ratio LR2, and the third leak ratio LR3 can be reduced in that order.
本発明(9)は、前記コアは、前記第1波長の光を部分的に吸収する第1光吸収剤と、前記第2波長の光を部分的に吸収する第2光吸収剤とを、前記第1減衰割合R1が前記第2減衰割合R2に比べて大きく、かつ、前記第2減衰割合R2が前記第3減衰割合R3に比べて大きくなるように、含有する、(1)〜(8)のいずれか一項に記載の光導波路を含む。 The present invention (9) is characterized in that the core comprises: a first light absorbing agent partially absorbing the light of the first wavelength; and a second light absorbing agent partially absorbing the light of the second wavelength, (1) to (8), in which the first attenuation ratio R1 is larger than the second attenuation ratio R2 and the second attenuation ratio R2 is larger than the third attenuation ratio R3; The optical waveguide according to any one of the above.
コアは、第1光吸収剤と、第2光吸収剤とを、第1減衰割合R1が第2減衰割合R2に比べて大きく、かつ、第2減衰割合R2が第3減衰割合R3に比べて大きくなるように、含有する。そのため、出射面から出射する3つの光の強度を均一にすることができる。 The core has a first light absorbing agent and a second light absorbing agent, and the first attenuation ratio R1 is larger than the second attenuation ratio R2, and the second attenuation ratio R2 is higher than the third attenuation ratio R3. Contain to be large. Therefore, the intensities of the three lights emitted from the emission surface can be made uniform.
本発明(10)は、前記第1波長の光を前記第1入射面に入射させ、前記第1波長の光と同じ強度を有する前記第2波長の光を前記第2入射面に入射させ、前記第2波長の光と同じ強度を有する前記第3波長の光を前記第3入射面に入射させたときに、前記出射面から出射される前記第1波長の光の第1強度I1の、前記第2波長の光の第2強度I2に対する比(I1/I2)が、0.6以上、1.4以下であり、前記第1強度I1の、前記第3波長の光の第3強度I3に対する比(I1/I3)が、0.6以上、1.4以下である、(1)〜(9)のいずれか一項に記載の光導波路を含む。 The present invention (10) allows the light of the first wavelength to be incident on the first incident surface, and causes the light of the second wavelength having the same intensity as the light of the first wavelength to be incident on the second incident surface. When the light of the third wavelength having the same intensity as the light of the second wavelength is made incident on the third incident surface, the first intensity I1 of the light of the first wavelength emitted from the emission surface, A ratio (I1 / I2) of the light of the second wavelength to the second intensity I2 is 0.6 or more and 1.4 or less, and a third intensity I3 of the light of the third wavelength of the first intensity I1. The optical waveguide as described in any one of (1)-(9) whose ratio (I1 / I3) with respect to is 0.6 or more and 1.4 or less is included.
この光導波路では、第1波長の光の第1強度I1と、第2波長の光の第2強度I2の比(I1/I2)が、0.6以上、1.4以下であり、第1強度I1と、第3波長の光の第3強度I3の比(I1/I3)が、0.6以上、1.4以下であるので、3つの光を均一な強度で出射することができる。 In this optical waveguide, the ratio (I1 / I2) of the first intensity I1 of the light of the first wavelength to the second intensity I2 of the light of the second wavelength is 0.6 or more and 1.4 or less. Since the ratio (I1 / I3) of the intensity I1 to the third intensity I3 of the light of the third wavelength is 0.6 or more and 1.4 or less, three lights can be emitted with uniform intensity.
本発明の光導波路は、3つの光が簡単かつ精度よく入射し、それらを合流させながら、光学特性に優れた合流光を出射することができる。 According to the optical waveguide of the present invention, three lights can be incident easily and accurately, and while combining them, it is possible to emit combined light having excellent optical characteristics.
<第1実施形態>
本発明の光導波路の第1実施形態を、図1〜図3Cを参照して説明する。なお、図1および図3A、図3B、図3Cにおいて、オーバークラッド4(後述)は、コア2(後述)の配置を明確に示すために、省略している。
First Embodiment
A first embodiment of the optical waveguide of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3C. In FIGS. 1 and 3A, 3B, and 3C, the over clad 4 (described later) is omitted to clearly show the arrangement of the core 2 (described later).
この光導波路10は、異なる波長を有する3つ(3種類)の光が入射され、それらを合流させて、その後、合流した1つの光を出射する光結合デバイスである。
The
図1および図2A、図2Bに示すように、この光導波路10は、平面視略矩形状を有し、光の伝送方向(図1における紙面左右方向)(以下、単に伝送方向という場合がある。)に延びる略シート形状(あるいは略板形状)を有する。具体的には、光導波路10は、伝送方向に互いに対向する上流側端面5および下流側端面6と、伝送方向および厚み方向に直交する幅方向(以下、単に幅方向という。)において互いに対向し、上流側端面5および下流側端面6の幅方向両端縁を連結する幅方向一方側端面7および幅方向他方側端面8とを有する。
As shown in FIGS. 1 and 2A and 2B, the
上流側端面5は、幅方向に延びる側面である。
The
下流側端面6は、幅方向に沿う側面である。下流側端面6は、上流側端面5に平行する。
The downstream end surface 6 is a side surface along the width direction. The downstream end surface 6 is parallel to the
幅方向一方側端面7および幅方向他方側端面8は、幅方向に対向する側面である。幅方向一方側端面7および幅方向他方側端面8は、伝送方向に沿い、互いに平行する。
The width direction one
なお、光導波路10は、さらに、平坦な上面55および下面56を有する。
The
また、この光導波路10は、ストリップ型光導波路であって、クラッド1と、クラッド1に埋設されるコア2とを備える。
The
クラッド1は、厚み方向に投影したときに、光導波路10と同一形状を有する。クラッド1は、平面視略矩形状の略シート形状を有する。具体的には、クラッド1は、アンダークラッド3と、アンダークラッド3の上に配置されるオーバークラッド4とを備える。
The
アンダークラッド3は、クラッド1における下層であり、光導波路10の下面56を形成する。
The under
オーバークラッド4は、クラッド1における上層であり、光導波路10の上面55を形成する。オーバークラッド4の下面は、次に説明するコア2の上面および側面に接触している。
The over clad 4 is an upper layer in the clad 1 and forms the
クラッド1の材料としては、例えば、エポキシ樹脂などの透明性樹脂が挙げられる。クラッド1の厚みは、光導波路10の厚みと同一であり、アンダークラッド3およびオーバークラッド4の総厚みである。クラッド1の厚みは、例えば、10μm以上、好ましくは、50μm以上であり、また、例えば、1000μm以下、好ましくは、200μm以下である。
Examples of the material of the clad 1 include transparent resins such as epoxy resins. The thickness of the
コア2は、クラッド1に埋設されている。具体的には、コア2は、アンダークラッド3の上面に配置されるとともに、オーバークラッド4に被覆されている。
The
コア2は、3つの光路(後述する第1光路21(図3Aのハイライト部分参照)、第2光路22(図3Bのハイライト部分参照)、および、第3光路23(図3Cのハイライト部分参照))と、3つの光路が合流する合流部16と、その伝送方向下流側に配置される合流路25とを一体的に備える。
The
なお、コア2の厚みT(上下方向長さ)は、いずれの部分においても、同一である。また、コア2の厚みTは、例えば、5μm以上、好ましくは、10μm以上であり、また、例えば、500μm以下、好ましくは、100μm以下である。
The thickness T (vertical length) of the
図3A〜図3Cに示すように、3つの光路は、異なる波長を有する3つの光を伝送する光路であり、第1光路21、第2光路22および第3光路23である。第1光路21は、第1光を伝送し、第2光路22は、第2光を伝送し、第3光路23は、第3光を伝送する。
As shown in FIGS. 3A to 3C, the three light paths are light paths transmitting three lights having different wavelengths, and are a
第1光は、比較的長い第1波長の光であって、例えば、波長580nm以上、好ましくは、波長600nm以上、また、波長700nm以下の光を含み、具体的には、赤色光を含む。第2光は、第1波長より短い第2波長の光であって、例えば、580nm未満、好ましくは、550nm以下であり、また、例えば、485nm以上、好ましくは、500nm以上の光を含み、具体的には、緑色光を含む。第3光は、第2波長より短い第3波長の光であって、例えば、485nm未満、好ましくは、470nm以下であり、また、例えば、400nm以上、好ましくは、420nm以上の光を含み、具体的には、青色光を含む。 The first light is light having a relatively long first wavelength, and includes, for example, light having a wavelength of 580 nm or more, preferably 600 nm or more and 700 nm or less, and specifically includes red light. The second light is light of a second wavelength shorter than the first wavelength, for example, less than 580 nm, preferably less than 550 nm, and includes, for example, light of 485 nm or more, preferably 500 nm or more, In fact, it contains green light. The third light is light of a third wavelength shorter than the second wavelength, and includes, for example, light less than 485 nm, preferably 470 nm or less, and for example, 400 nm or more, preferably 420 nm or more, In fact, it contains blue light.
第1光路21の伝送方向上流側端面は、第1入射面11であって、テーパ面9から露出している。具体的には、第1入射面11は、テーパ面9と面一である。第1入射面11は、第1光が第1光路21に入射する入射面である。
The end face on the upstream side in the transmission direction of the first
図2Aに示すように、第1入射面11は、伝送方向上流側から見たときに(以下、正面視という。)、略矩形状を有する。また、第1入射面11の第1面積S1は、コア2の厚みTに、テーパ面9に沿う幅W1を乗じた値である。
As shown in FIG. 2A, the
図3Aに示すように、第1光路21は、第1入射面11を含む第1コア部26を備える。第1コア部26は、第1光路21における伝送方向上流側端部に位置する。第1コア部26は、第1光路21において第1入射面11に入射された第1光のみを伝送する光路である。第1コア部26は、第1入射面11から伝送方向下流側に向かって延びる略直線形状を有する。なお、伝送方向は、後述する全合流路30における光の伝送方向を基準とする。詳しくは、第1コア部26は、伝送方向斜め幅方向一方側に向かって延びており、具体的には、伝送方向下流側に進むに従って幅方向一方側端面7に近づくように、伝送方向に対して傾斜している。なお、第1コア部26の伝送方向下流側端部には、次に説明する合流部16が配置され、第1光路21において、合流部16の伝送方向下流側には、後述する合流路25(後述)が配置される。
As shown in FIG. 3A, the
図3Bに示すように、第2光路22の伝送方向上流側端面は、第2入射面12であって、上流側端面5から露出している。第2入射面12は、上流側端面5と面一である。第2入射面12は、第1入射面11の幅方向一方側に間隔を隔てて配置されている。第2入射面12は、第2光が第2光路22に入射する入射面である。
As shown in FIG. 3B, the transmission direction upstream end surface of the second
図2Aに示すように、第2入射面12は、第1入射面11と同一形状を有する。そのため、第2入射面12の第2面積S2は、第1面積S1と同一であって、具体的には、コア2の厚みTに、上流側端面5に沿う幅W2を乗じた値である。詳しくは、コア2の厚みTが、第1光路21および第2光路22において同一であることから、第2入射面12の幅W2と、第1入射面11の幅W1とは、同一である。
As shown in FIG. 2A, the
また、図3Bに示すように、第2光路22は、第2入射面12を含む第2コア部27を備える。第2コア部27は、第2光路22における伝送方向上流側端部に位置する。第2コア部27は、第2光路22において第2入射面12に入射された第2光のみを伝送する光路である。第2コア部27は、第2入射面12から伝送方向下流側に向かって真っ直ぐ延びる略直線形状を有する。なお、第2コア部27の伝送方向下流側端部には、次に説明する合流部16が配置され、第2光路22において、合流部16の伝送方向下流側には、第1光路21に共通する合流路25(後述)が配置される。
Further, as shown in FIG. 3B, the second
図3Cに示すように、第3光路23の伝送方向上流側端面は、第3入射面13であって、上流側端面5から露出している。具体的には、第3入射面13は、上流側端面5と面一である。第3入射面13は、第2入射面12の幅方向一方側に間隔を隔てて配置されている。つまり、第3入射面13は、第1入射面11および第2入射面12と幅方向一方側に間隔が隔てられている。また、第3入射面13は、第3光が第3光路23に入射する入射面である。
As shown in FIG. 3C, the transmission direction upstream end surface of the third
図2Aに示すように、第3入射面13は、第2入射面12と同一形状を有する。そのため、第3入射面13の第3面積S3は、第2面積S2と同一であって、具体的には、コア2の厚みTに、上流側端面5に沿う幅W3を乗じた値である。詳しくは、コア2の厚みTが、第2光路22および第3光路23において同一であることから、第3入射面13の幅W3と、第2入射面12の幅W2とは、同一である。つまり、第1入射面11の第1面積S1と、第2入射面12のS2と、第3入射面13のS3とは、同一である。
As shown in FIG. 2A, the
図3Cに示すように、第3光路23は、第3入射面13を含む第3コア部28を備える。第3コア部28は、第3光路23における伝送方向上流側端部に位置する。第3コア部28は、第3光路23において第3入射面13に入射された第3光のみを伝送する光路である。第3コア部28は、第3入射面13から伝送方向下流側に向かって真っ直ぐ延びる略直線形状を有する。なお、第3コア部28の伝送方向下流側端部には、次に説明する合流部16が配置され、第3光路23において、合流部16の伝送方向下流側には、第1光路21および第2光路22に共通する合流路25(第2合流部分18)が配置される。
As shown in FIG. 3C, the third
図1および図3A〜図3Cに示すように、合流部16は、第1合流部分17と、第2合流部分18とを独立して備える。
As shown in FIG. 1 and FIG. 3A to FIG. 3C, the merging
第1合流部分17は、第1光路21および第2光路22が初めて合一になる部分であって、第1コア部26の伝送方向下流側端部および第2コア部27の伝送方向下流側端部が集合する部分である。換言すれば、第1合流部分17は、第1コア部26および第2コア部27の伝送方向下流側端部に配置されている。つまり、第1合流部分17は、第1入射面11および第2入射面12の伝送方向下流側に配置されている。第1合流部分17では、第1光および第2光が合流する。
The first joining
第2合流部分18は、第1合流部分17の伝送方向下流側に間隔を隔てて配置されている。具体的には、第2合流部分18は、第1光路21および第2光路22が合流した伝送方向下流側における中間合流路29を介して、第1合流部分17の伝送方向下流側に配置されている。第2合流部分18は、第1光路21、第2光路22および第3光路23が初めて合一になる部分であって、中間合流路29(後述)の伝送方向下流側端部および第3コア部28の伝送方向下流側端部が集合する部分である。換言すれば、第2合流部分18は、中間合流路29および第3コア部28の伝送方向下流側端部に配置されている。つまり、第2合流部分18は、第1入射面11、第2入射面12および第3入射面13の伝送方向下流側に配置されている。第2合流部分18では、第1光、第2光および第3光が初めて合流する。
The
合流路25は、中間合流路29と、全合流路30とを備える。
The combined
中間合流路29は、第1合流部分17および第2合流部分18間に配置されており、それらを光学的に接続(連結)している。中間合流路29は、第1光路21の伝送方向中央部および第2光路22の伝送方向中央部に共通する光路である。中間合流路29は、第1コア部26の延長線上に配置されており、第1コア部26と同一形状を有する。一方、中間合流路29は、第2コア部27に対して角度を有しており、中間合流路29と第2コア部27との成す角度Yは、例えば、170度以上、好ましくは、175度以上、より好ましくは、177度以上、また、例えば、180度未満である。
The middle combined
全合流路30は、第2合流部分18の伝送方向下流側に配置されており、第2合流部分18と光学的に接続(連結)されている。全合流路30は、第1光路21の伝送方向下流側端部、第2光路22の伝送方向下流側端部、および、第3光路23の伝送方向下流側端部に共通する光路である。全合流路30は、第3コア部28の延長線上に配置されており、第3コア部28と同一形状を有する。一方、全合流路30は、中間合流路29に対して角度を有しており、全合流路30と中間合流路29との成す角度Zは、例えば、170度以上、好ましくは、175度以上、より好ましくは、177度以上、また、例えば、180度未満である。
The
図1および図2Bに示すように、全合流路30の伝送方向下流側端面は、出射面14である。出射面14は、第2合流部分18(合流部16)の伝送方向下流側に配置されている。また、出射面14は、下流側端面6から露出している。具体的には、出射面14は、下流側端面6と面一である。出射面14は、第2合流部分18(合流部16)で合流した全合流光(後述)を出射する。
As shown to FIG. 1 and FIG. 2B, the transmission direction downstream end surface of the total
従って、コア2は、第1入射面11と、第2入射面12と、第3入射面13と、出射面14とを備え、さらに、第1合流部分17と、第2合流部分18とを備える。そのため、第1入射面11、第2入射面12および第3入射面13のそれぞれに入射した光は、第1合流部分17および第2合流部分18(合流部16)で合流した後、出射面14から出射される。
Therefore, the
このコア2の第1入射面11、第2入射面12および第3入射面13のいずれもが、光導波路10における上流側端面5に配置される一方、コア2の出射面14が、光導波路10における下流側端面6に配置される。また、第3入射面13は、伝送方向に投影したときに、出射面14と互いに重複する(同一位置に位置する)一方、第1入射面11および第2入射面12は、上記した伝送方向(詳しくは、第3光が伝送される方向)に投影したときに、出射面14と重複せず、幅方向他方側にずれ、さらに、第1入射面11が、第2入射面12に対して、遠くに位置する。
The
図3A〜図3Cに示すように、従って、第1光路21の長さL1、つまり、第1入射面11から出射面14までの第1光路長さL1は、第2光路22の長さL2、つまり、第2入射面12から出射面14までの第2光路長L2に対して、長く(L1>L2)、かつ、第2光路長L2は、第3光路23の長さL3、つまり、第3入射面13から出射面14までの第3光路長L3に対して、長い(L2>L3)。つまり、L1>L2>L3 を満足する。
As shown in FIGS. 3A to 3C, therefore, the length L1 of the first
第1光路長L1の第2光路長L2に対する比(L1/L2)は、例えば、1.001以上、好ましくは、1.01以上、より好ましくは、1.1以上であり、また、例えば、2以下である。 The ratio (L1 / L2) of the first optical path length L1 to the second optical path length L2 is, for example, 1.001 or more, preferably 1.01 or more, more preferably 1.1 or more, and, for example, 2 or less.
また、第2光路長L2の第3光路長L3に対する比(L2/L3)は、例えば、1.001以上、好ましくは、1.01以上、より好ましくは、1.1以上であり、また、例えば、2以下である。 Further, the ratio (L2 / L3) of the second optical path length L2 to the third optical path length L3 is, for example, 1.001 or more, preferably 1.01 or more, more preferably 1.1 or more, and For example, 2 or less.
さらに、第1光路長L1の第3光路長L3に対する比(L1/L3)は、例えば、1.002以上、好ましくは、1.02以上、より好ましくは、1.15以上、であり、また、例えば、3以下である。 Furthermore, the ratio (L1 / L3) of the first optical path length L1 to the third optical path length L3 is, for example, 1.002 or more, preferably 1.02 or more, more preferably 1.15 or more, , For example, 3 or less.
コア2の材料としては、例えば、クラッド1と同様の材料の透明性樹脂が挙げられる。コア2の屈折率は、クラッド1の屈折率に対して、高い。また、コア2の屈折率および光透過率は、伝送方向にわたって、均一(一様)に調整されている。つまり、コア2は、伝送方向にわたって、光学的に均質である。
Examples of the material of the
光導波路10を得るには、例えば、まず、アンダークラッド3を準備し、次いで、フォト加工などにより、コア2を、アンダークラッド3の上面に形成し、その後、オーバークラッド4を、コア2の上面および側面を被覆するように、アンダークラッド3の上面に形成する。
In order to obtain the
そして、この光導波路10において、第1入射面11、第2入射面12および第3入射面13のそれぞれに、例えば、発光装置65から第1光、第2光および第3光のそれぞれを入射させる。
Then, in the
発光装置65は、第1光を発光する第1発光部61と、第2光を発光する第2発光部62と、第3光を発光する第3発光部63とを備える。
The
第1発光部61は、第1入射面11に概ね対向している。詳しくは、第1発光部61は、第1コア部26における第1光路26に沿う方向において、第1入射面11と対向配置される。但し、第1発光部61の出射側面は、第1入射面11に対して平行せず、斜めに対向している。
The first
第2発光部62は、伝送方向において、第2入射面12に対して対向配置される。
The second
第3発光部63は、伝送方向において、第3入射面13に対して対向配置される。
The third
上記したように、発光装置65は、上流側端面5に対して位置決めされる。
As described above, the
すると、第1光、第2光および第3光のそれぞれは、第1光路21、第2光路22および第3光路23のそれぞれに沿って伝送され、その途中で、合流部16で合流して、出射面14からともに出射される。
Then, the first light, the second light, and the third light are transmitted along the
具体的には、第1コア部26において第1入射面11から伝送される第1光と、第2コア部27において第2入射面12から伝送される第2光とは、第1合流部分17において、合流して、中間合流光を合成する。
Specifically, the first light transmitted from the
中間合流光と、第3コア部28において第3入射面13から伝送される第3光とは、第2合流部分18において、合流して、全合流光を合成する。
The intermediate merging light and the third light transmitted from the
全合流光は、全合流路30において伝送され、その後、出射面14から出射される。
All combined light is transmitted in all combined
そして、第1光路21、第2光路22および第3光路23の各光路長がL1>L2>L3 を満足するので、第1入射面11に入射され、出射面14から出射される第1光の第1減衰割合R1は、第2入射面12に入射され、出射面14から出射される第2光の第2減衰割合R2に比べて、大きく、かつ、上記した第2減衰割合R2は、第3入射面13に入射され、出射面14から出射される第3光の第3減衰割合R3に比べて、大きい。
Then, since the optical path lengths of the first
つまり、下記式(1)を満足する。 That is, the following formula (1) is satisfied.
第1減衰割合R1>第2減衰割合R2>第3減衰割合R3 (1)
一方、式(1)を満足しない場合には、出射面14から出射する3つの光の強度を均一にすることができない。
First damping ratio R1> second damping ratio R2> third damping ratio R3 (1)
On the other hand, when Formula (1) is not satisfied, the intensities of the three lights emitted from the
第1光の第1減衰割合R1の、第2光の第2減衰割合R2に対する比(R1/R2)は、例えば、1.001以上、好ましくは、1.01以上、より好ましくは、1.1以上であり、また、例えば、2以下である。 The ratio (R1 / R2) of the first attenuation ratio R1 of the first light to the second attenuation ratio R2 of the second light is, for example, 1.001 or more, preferably 1.01 or more, more preferably 1. It is one or more and, for example, two or less.
第2光の第2減衰割合R2の、第3光の第3減衰割合R3に対する比(R2/R3)は、例えば、1.001以上、好ましくは、1.01以上、より好ましくは、1.1以上であり、また、例えば、2以下である。 The ratio (R2 / R3) of the second attenuation ratio R2 of the second light to the third attenuation ratio R3 of the third light is, for example, 1.001 or more, preferably 1.01 or more, more preferably 1. It is one or more and, for example, two or less.
第1光の第1減衰割合R1の、第3光の第3減衰割合R3に対する比(R1/R3)は、例えば、1.002以上、好ましくは、1.02以上、より好ましくは、1.15以上、であり、また、例えば、3以下である。 The ratio (R1 / R3) of the first attenuation ratio R1 of the first light to the third attenuation ratio R3 of the third light is, for example, 1.002 or more, preferably 1.02 or more, more preferably 1. 15 or more and, for example, 3 or less.
上記した比が上記した下限以上であれば、出射面14から出射する3つの光の強度を均一にすることができる。
If the above-described ratio is equal to or more than the above-described lower limit, the intensities of the three lights emitted from the
そのため、第1光を第1入射面11に入射させ、第1光と同じ強度を有する第2光を第2入射面12に入射させ、第2光と同じ強度を有する第3光を第3入射面13に入射させたときに、出射面14から出射される第1光の第1強度I1の、第2光の第2強度I2に対する比(I1/I2)が、0.6以上、1.4以下であり、第1強度I1の、第3光の第3強度I3に対する比(I1/I3)が、0.6以上、1.4以下である。
Therefore, the first light is made incident on the
また、第1強度I1の第2強度I2に対する比(I1/I2)、および、第1強度I1の第3強度I3に対する比(I1/I3)は、好ましくは、0.8以上、より好ましくは、0.9以上であり、また、好ましくは、1.2以下、より好ましくは、1.1以下である。 The ratio (I1 / I2) of the first strength I1 to the second strength I2 and the ratio (I1 / I3) of the first strength I1 to the third strength I3 are preferably 0.8 or more, more preferably 0.9 or more, and preferably 1.2 or less, more preferably 1.1 or less.
上記した強度比が上記した下限以上、上限以下であれば、3つの光を均一な強度で出射することができる。 If the above-mentioned intensity ratio is more than the above-mentioned lower limit and below the upper limit, three lights can be emitted with uniform intensity.
そして、この光導波路10では、第1光、第2光および第3光のそれぞれを、第1入射面11、第2入射面12および第3入射面13に入射し、第2合流部分18(合流部16)で、3つの光を合流し、出射面14から3つの光を出射する。
And in this
また、第1入射面11の第1面積S1と、第2入射面12の第2面積S2と、第3入射面13の第3面積S3とが、同一であるので、発光装置65と、第1入射面11、第2入射面12および第3入射面13とを容易に位置合わせでき、両者を容易に光学的に接続することができる。
In addition, since the first area S1 of the
さらに、第1光の第1減衰割合R1が、第1光より波長が短い第2光の第2減衰割合R2に比べて大きく、第2減衰割合R2が、第2光より波長が短い第3光の第3減衰割合R3に比べて、大きい(R1>R2>R3)ので、出射面14から出射する3つの光の強度を均一にすることができる。
Furthermore, the first attenuation ratio R1 of the first light is larger than the second attenuation ratio R2 of the second light whose wavelength is shorter than that of the first light, and the second attenuation ratio R2 has a wavelength shorter than that of the second light. As compared with the third attenuation ratio R3 of light, which is larger (R1> R2> R3), the intensities of the three lights emitted from the
その結果、この光導波路10では、第1光、第2光および第3光の3つの光が簡単かつ精度よく入射し、それらを合流させながら、光学特性に優れた全合流光を出射することができる。
As a result, in the
この光導波路10では、第1光が、赤色光を含み、第2光が、緑色光を含み、第3光が、青色光を含むので、出射面14から、赤色光、緑色光および青色光を均一な強度で出射することができる。そのため、所望の色相を有する全合流光を出射することができる。
In the
この光導波路10では、第1合流部分17で、第1光および第2光を合流し、第2合流部分18で、残部の光である第3光と、第1合流部分17で合流した中間合流光とを合流するので、合流回数を増やして光の均一化を図ることができる。
In the
この光導波路10では、第1光路長L1が第2光路長L2に対して長いので、第1光の第1減衰割合R1を、第2光の第2減衰割合R2に比べて、確実に大きく設定することができる。
In the
また、第2光路長L2が第3光路長L3に対して長いので、第2減衰割合R2を、第3光の第3減衰割合R3に比べて、確実に大きく設定することができる。 In addition, since the second optical path length L2 is longer than the third optical path length L3, the second attenuation ratio R2 can be reliably set larger than the third attenuation ratio R3 of the third light.
その結果、第1光路長L1、第2光路長L2、第3光路長L3を、その順で短くするという簡易な構成で、出射面14から出射する3つの光の強度を確実に均一にすることができる。
As a result, with a simple configuration in which the first optical path length L1, the second optical path length L2, and the third optical path length L3 are shortened in that order, the intensities of the three lights emitted from the
この光導波路10では、第1光の第1強度I1と、第2光の第2強度I2の比(I1/I2)が、0.6以上、1.4以下であり、第1強度I1と、第3光の第3強度I3の比(I1/I3)が、0.6以上、1.4以下であるので、3つの光を均一な強度で出射することができる。
In the
<変形例>
以下の各変形例において、上記した第1実施形態と同様の部材については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、各変形例は、特記する以外、第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
<Modification>
In the following modifications, the same members as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the detailed description thereof will be omitted. Further, each modification can exhibit the same function and effect as those of the first embodiment except for the special mention.
第1入射面11の第1面積S1、第2入射面12の第2面積S2、および、第3入射面13の第3面積S3は、略同一であればよく、例えば、上記した発光装置65と、第1入射面11、第2入射面12および第3入射面13との位置決めに支障を来さない程度の微小な相違があってもよい。具体的には、第1入射面11の幅W1、第2入射面12の幅W2、および、第3入射面13の幅W3が、略同一であればよく、詳しくは、W1/W2、および、W1/W3が、例えば、0.9以上、好ましくは、0.95以上であり、また、例えば、1.1以下、好ましくは、1.01以下の範囲が許容される。
The first area S1 of the
また、第1実施形態において、第1合流部分17では、第1光路21および第2光路22が合一となり、第1光および第2光を合流しているが、第1光、第2光および第3光のうち、いずれか2つが合流すればよい。図示しないが、第1合流部分17において、例えば、第1光路21および第3光路23が合一となり、第1光および第3光を合流してもよく、また、例えば、第2光路22および第3光路23が合一となり、第2光および第3光を合流してもよい。
In the first embodiment, the
また、コア2は、第1光を部分的に吸収する第1光吸収剤と、第2光を部分的に吸収する第2光吸収剤とを、第1減衰割合R1が第2減衰割合R2に比べて大きく、かつ、第2減衰割合R2が第3減衰割合R3に比べて大きくなるように、含有することもできる。
Further, the
第1光吸収剤は、例えば、赤色光吸収剤などが挙げられ、具体的には、アントラキノン系化合物、フタロシアニン系化合物、シアニン系化合物、ポリメチレン系化合物、アルミニウム系化合物、ジイモニウム系化合物、イモニウム系化合物、アゾ系化合物などが挙げられる。 Examples of the first light absorber include red light absorbers. Specifically, anthraquinone compounds, phthalocyanine compounds, cyanine compounds, polymethylene compounds, aluminum compounds, diimonium compounds, and imonium compounds And azo compounds.
第2光吸収剤は、例えば、緑色光吸収剤などが挙げられ、具体的には、アントラキノン系化合物、フタロシアニン系化合物などが挙げられる。 Examples of the second light absorber include green light absorbers, and specific examples include anthraquinone compounds, phthalocyanine compounds and the like.
さらに、コア2は、第1光吸収剤および第2光吸収剤に加えて、第3光を部分的に吸収する第3光吸収剤を、第2減衰割合R2が第3減衰割合R3に比べて大きくなるように、含有することもできる。
Furthermore, in addition to the first light absorber and the second light absorber, the
第3光吸収剤は、例えば、青色光吸収剤などが挙げられ、具体的には、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物、サルチル酸系化合物、クマリン系化合物などが挙げられる。 Examples of the third light absorber include blue light absorbers, and specific examples include benzotriazole-based compounds, benzophenone-based compounds, salicylic acid-based compounds, and coumarin-based compounds.
第1光吸収剤および第2光吸収剤の含有割合は、第1減衰割合R1>第2減衰割合R2>第3減衰割合R3 の関係を満足するように、適宜調整される。 The content ratio of the first light absorber and the second light absorber is appropriately adjusted so as to satisfy the relationship of first attenuation ratio R1> second attenuation ratio R2> third attenuation ratio R3.
そして、この変形例では、コア2は、第1光吸収剤と、第2光吸収剤とを、第1減衰割合R1>第2減衰割合R2>第3減衰割合R3 の関係を満足するように、含有する。そのため、出射面14から出射する3つの光の強度を均一にすることができる。
And in this modification, the
第1実施形態では、上流側端面5を1つの平面(側面)として構成されている。しかし、図4に示すように、上流側端面5にテーパ面9を形成することもできる。
In the first embodiment, the
この変形例では、上流側端面5の幅方向他端部は、斜めに切りかかれており、これにより、テーパ面9が形成される。上流側端面5において、テーパ面9と、幅方向中央部および幅方向一端部との成す角度Xは、鈍角であって、テーパ面9が後述する第3入射面13に平行するように設定されており、具体的には、例えば、170度以上、好ましくは、175度以上、より好ましくは、177度以上、また、例えば、180度未満である。
In this modification, the other end in the width direction of the
第1入射面11の第1面積S1は、第2入射面12の第2面積S2、および、第3入射面13の第3面積S3と同一であって、第1入射面11の幅W1は、テーパ面9に沿う方向の長さである。
The first area S1 of the
第1発光部61は、第1入射面11を含むテーパ面9に対して対向配置されている。
The first
第1実施形態では、合流部16は、第1合流部分17および第2合流部分18の2つを備える。しかし、図5に示すように、合流部16は、1つであってもよい。具体的には、合流部16は、第1光、第2光および第3光の3つが合流する全合流部19のみを有する。
In the first embodiment, the merging
全合流部19は、第1コア部26の伝送方向下流側端部、第2コア部27の伝送方向下流側端部、および、第3コア部28の伝送方向下流側端部が集合する部分である。全合流部19では、第1光、第2光および第3光の3つが合流して、全合流光を合成する。
The
また、合流路25は、中間合流路29(図1参照)を備えず、全合流路30のみを備える。全合流路30は、全合流部19で合成された全合流光を、出射面14に向けて伝送する。
Further, the combined
第2コア部27は、第2入射面12から全合流路30に向かって延びる形状を有する。また、第2コア部27は、第1コア部26と同様に、傾斜している。但し、第2コア部27の傾斜の程度は、第1コア部26の傾斜の程度に比べて、小さく、具体的には、第2コア部27の斜度(具体的には、第2コア部27と第1コア部26との成す角度α2)の、第1コア部26の斜度(具体的には、第1コア部26と第1コア部26との成す角度α1)に対する比(α2/α1)は、例えば、0.9以下、好ましくは、0.8以下、より好ましくは、0.7以下であり、また、例えば、0.1以上である。
The
また、図6に示すように、上流側端面5を、平面視略ステップ形状に形成することもできる。上流側端面5は、第1入射面11を含む第1面51と、第2入射面12を含む第2面52と、第3入射面13を含む第3面53とを独立して備える。
Moreover, as shown in FIG. 6, the
第1面51と、第2面52と、第3面53とは、幅方向に投影したときに、伝送方向に間隔を隔てて配置されており、この順に伝送方向下流側に配列されている。そのため、上流側端面5において、第1面51が、下流側端面6に対して最も遠くに配置され、第3面53が、下流側端面6に対して最も近くに配置されている。第2面52は、第1面51および第3面53の間に位置する。第1面51、第2面52および第3面53は、いずれも、幅方向に沿い、下流側端面6に平行する。
When projected in the width direction, the
第1面51は、第1入射面11を含む。
The
第2面52は、第2入射面12を含む。
The second surface 52 includes a
第3面53は、第3入射面13を含む。
The third surface 53 includes the
そのため、L1>L2>L3 をより確実に満足できる。 Therefore, L1> L2> L3 can be satisfied more reliably.
具体的には、(L1/L2)は、例えば、1.01以上、好ましくは、1.1以上、より好ましくは、1.2以上であり、また、例えば、5以下である。 Specifically, (L1 / L2) is, for example, 1.01 or more, preferably 1.1 or more, more preferably 1.2 or more, and for example, 5 or less.
また、第2光路長L2の第3光路長L3に対する比(L2/L3)は、例えば、1.01以上、好ましくは、1.1以上、より好ましくは、1.2以上であり、また、例えば、5以下である。 Further, the ratio (L2 / L3) of the second optical path length L2 to the third optical path length L3 is, for example, 1.01 or more, preferably 1.1 or more, more preferably 1.2 or more, and For example, 5 or less.
さらに、第1光路長L1の第3光路長L3に対する比(L1/L3)は、例えば、1.02以上、好ましくは、1.2以上、より好ましくは、1.3以上であり、また、例えば、10以下である。 Furthermore, the ratio (L1 / L3) of the first optical path length L1 to the third optical path length L3 is, for example, 1.02 or more, preferably 1.2 or more, more preferably 1.3 or more, and For example, it is 10 or less.
<第2実施形態>
以下の第2実施形態において、上記した第1実施形態およびその変形例と同様の部材については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、第2実施形態は、特記する以外、第1実施形態およびその変形例と同様の作用効果を奏することができる。
Second Embodiment
In the following second embodiment, the same members as those in the first embodiment and the modification thereof are denoted by the same reference numerals, and the detailed description thereof will be omitted. In addition, the second embodiment can exhibit the same effects as those of the first embodiment and the modified example thereof, unless otherwise specified.
第1実施形態およびその変形例では、第1光路21の第1光路長L1、第2光路22の第2光路長L2、および、第3光路23の第3光路長L3を、L1>L2>L3 を満足するように、設定している。これにより、式(1)[第1減衰割合R1>第2減衰割合R2>第3減衰割合R3]を満足している。
In the first embodiment and its modification, the first optical path length L1 of the first
一方、第2実施形態では、図7に示すように、第1光の第1漏洩割合LR1、第2光の第2漏洩割合LR2および第3光の第3漏洩割合LR3を、LR1>LR2>LR3 を満足するように、設定して、上記した式(1)を満足することもできる。 On the other hand, in the second embodiment, as shown in FIG. 7, the first leak ratio LR1 of the first light, the second leak ratio LR2 of the second light, and the third leak ratio LR3 of the third light, LR1> LR2> It is also possible to set so as to satisfy LR3 and to satisfy the above-mentioned equation (1).
具体的には、図7に示すように、第1コア部26および第2コア部27は、ともに、伝送方向下流側に向かうに従って、開口断面積が小さくなる形状を有する。より具体的には、第1コア部26および第2コア部27は、それぞれの幅方向両側面が伝送方向下流側に向かうに従って近接する、平面視略テーパ形状を有する。第1コア部26の幅方向両側面の伝送方向に対する斜度(側面に沿う仮想面と伝送方向に沿う軸との成す第1角度β1)は、第2コア部27の幅方向両側面の伝送方向に対する斜度(側面に沿う仮想面と伝送方向に沿う軸との成す角度β2)に対して、大きく、具体的には、それらの比(β1/β2)が、例えば、1.001以上、好ましくは、1.01以上、より好ましくは、1.1以上であり、また、例えば、2以下である。
Specifically, as shown in FIG. 7, the
一方、第3コア部28は、伝送方向下流側に向かうに従って、開口断面積が同一の形状を有する。具体的には、第3コア部28は、伝送方向に沿う平面視略直線形状を有する。
On the other hand, the
そのため、第1コア部26において第1合流部分17(合流部16)に臨む伝送方向下流側端縁(第1下流側端縁31)における第1開口断面積OS1は、第2コア部27において第1合流部分17(合流部16)に臨む伝送方向下流側端縁における第2開口断面積OS2に比べて、小さい。具体的には、第1下流側端縁31の幅W4は、第2下流側端縁32の幅W5に比べて、狭い。
Therefore, in the
そうすると、第1コア部26および第2コア部27が平面視略テーパ形状を有するため、第1コア部26および第2コア部27のそれぞれにおける第1光および第2光のそれぞれは、漏れ易く、さらに、第1下流側端縁31の幅W4が第2下流側端縁32の幅W5に比べて狭いため、第1コア部26における第1光の漏洩割合は、第2コア部27における第2光の漏洩割合に対して、大きい。
Then, since the
一方、中間合流路29および全合流路30(合流路25)における第1光の漏洩割合および第2光の漏洩割合は、第1光および第2光が共通の合流路25を伝送されることから、同一である。そうすると、第1光が第1入射面11から出射面14まで伝送されるときの第1漏洩割合LR1は、第2光が第2入射面12から出射面まで伝送されるときの第2漏洩割合LR2に対して、大きい。
On the other hand, the leakage ratio of the first light and the leakage ratio of the second light in the intermediate combined
さらに、第2開口断面積OS2は、第3コア部28において合流部に臨む伝送方向下流側端縁(第3下流側端縁33)における第3開口断面積OS3に比べて、小さい。具体的には、第2下流側端縁32の幅W5は、第3下流側端縁33の幅W6に比べて狭い。そのため、第2コア部27における第2光の漏洩割合は、第3コア部28における第3光の漏洩割合に対して、大きい。
Furthermore, the second opening cross-sectional area OS2 is smaller than the third opening cross-sectional area OS3 at the downstream end (third downstream end 33) of the
一方、全合流路30における第2光の漏洩割合および第3光の漏洩割合は、第2光および第3光が共通の全合流路30を伝送されることから、同一である。そうすると、第2光が第2入射面12から出射面出射面14まで伝送されるときの第2漏洩割合LR2は、第3光が第3入射面13から出射面14まで伝送されるときの第3漏洩割合LR3に対して、大きい。
On the other hand, the leakage ratio of the second light and the leakage ratio of the third light in the total combined
つまり、この光導波路10では、第1漏洩割合LR1>第2漏洩割合LR2>
第3漏洩割合LR3 の関係を満足する。
That is, in the
Satisfy the relationship of the third leak rate LR3.
そして、この光導波路10では、第1漏洩割合LR1が第2漏洩割合LR2に対して大きいので、第1光の第1減衰割合R1を、第1光より波長が短い第2光の第2減衰割合R2に比べて、確実に大きく設定することができる。
Then, in the
また、第2漏洩割合LR2が第3漏洩割合LR3に対して大きいので、第2減衰割合R2を、第2光より波長が短い第3光の第3減衰割合R3に比べて、確実に大きく設定することができる。 Further, since the second leak ratio LR2 is larger than the third leak ratio LR3, the second attenuation ratio R2 is surely set larger than the third attenuation ratio R3 of the third light having a wavelength shorter than that of the second light. can do.
その結果、第1漏洩割合LR1、第2漏洩割合LR2、第3漏洩割合LR3を、その順で小さくする構成で、出射面14から出射する3つの光の強度を確実に均一にすることができる。
As a result, with the configuration in which the first leak ratio LR1, the second leak ratio LR2, and the third leak ratio LR3 are reduced in that order, the intensities of the three lights emitted from the
さらに、この光導波路10では、第1開口断面積OS1が第2開口断面積OS2に比べて、小さいので、第1漏洩割合LR1を第2漏洩割合LR2に対して大きく設定することできる。
Furthermore, in the
また、第2開口断面積OS2が第3開口断面積OS3に比べて小さいので、第2漏洩割合LR2を第3漏洩割合LR3に対して大きく設定することできる。 Further, since the second opening cross-sectional area OS2 is smaller than the third opening cross-sectional area OS3, the second leak ratio LR2 can be set larger than the third leak ratio LR3.
<変形例>
以下の各変形例において、上記した第2実施形態と同様の部材については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、各変形例は、特記する以外、第2実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
<Modification>
In the following modifications, the same members as those in the second embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions thereof will be omitted. Further, each modification can exhibit the same function and effect as those of the second embodiment except for the special mention.
図7に示すように、第2実施形態では、第3コア部28は、平面視略直線形状を有するが、例えば、図示しないが、第3コア部28における第3下流側端縁33の幅W6が、第2コア部27における第2下流側端縁32の幅W5に比べて広ければ、第3コア部28が平面視略テーパ形状を有することもできる。
As shown in FIG. 7, in the second embodiment, the
<第3実施形態>
以下の第3実施形態において、上記した第1実施形態、第2実施形態およびそれらの変形例と同様の部材については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、第3実施形態は、特記する以外、第1実施形態、第2実施形態およびそれらの変形例と同様の作用効果を奏することができる。
Third Embodiment
In the following third embodiment, the same members as those in the first embodiment, the second embodiment, and their modifications described above are given the same reference numerals, and detailed descriptions thereof will be omitted. In addition, the third embodiment can exhibit the same effects as those of the first embodiment, the second embodiment, and the modifications thereof, unless otherwise specified.
第2実施形態およびその変形例では、少なくとも第1コア部26および第2コア部27をテーパ形状に形成している。これにより、式(1)[第1減衰割合R1>第2減衰割合R2>第3減衰割合R3]を満足している。
In the second embodiment and its modification, at least the
一方、図8に示すように、第3実施形態では、少なくとも第1光路21および第2光路22のそれぞれが、第1曲り部36、および、それよりも小さく曲がる第2曲り部37のそれぞれを有する。一方、第3光路23は、第3直線部50のみを有する。これにより、上記した式(1)を満足することもできる。
On the other hand, as shown in FIG. 8, in the third embodiment, each of at least the first
詳しくは、第1コア部26は、第1直線部48と、第1曲り部36とを有する。
Specifically, the
第1直線部48は、第1入射面11から第1光が入射する方向に沿って延びる平面視略直線形状を有する。第1直線部48の伝送方向下流側端部には、第1曲り部36が連続する。
The first
第1曲り部36は、平面視において比較的小さく湾曲する。第1曲り部36は、第1中央部分38と、第1下流側部分39とを有する。
The
第1中央部分38は、幅方向一方側に曲率中心を有する。
The first
第1下流側部分39は、第1中央部分38の伝送方向下流側に配置されており、幅方向他方側に曲率中心を有する。第1下流側部分39は、第1中央部分38の伝送方向下流側に配置されており、全合流路30に連続する。
The first
第2コア部27は、第2直線部49と、第2曲り部37とを有する。
The
第2直線部49は、第2入射面12から第2光を入射する方向に沿って延びる平面視略直線形状を有する。第2直線部49の伝送方向下流側端部には、第2曲り部37が連続する。
The second
第2曲り部37は、平面視において、第1曲り部36より大きく湾曲する。第2曲り部37は、第2中央部分40と、第2下流側部分41とを有する。
The
第2中央部分40は、幅方向一方側に曲率中心を有しており、第1中央部分38より大きく湾曲する。
The second
第2下流側部分41は、第2中央部分40の伝送方向下流側に配置されており、第1下流側部分39より大きく湾曲する。第2下流側部分41は、幅方向他方側に曲率中心を有する。第2下流側部分41は、全合流路30に連続する。
The second
一方、第3直線部50は、第3入射面13を含んでおり、幅方向一方側端面7に平行する。
On the other hand, the third straight portion 50 includes the
そして、この第3実施形態の光導波路10では、第1曲り部36が第2曲り部37に対して、大きく曲がるので、第1漏洩割合LR1を第2漏洩割合LR2に対して大きく設定することできる。
And, in the
また、第3光路23は、第3直線部50からなるので、第2漏洩割合LR2を第3漏洩割合LR3に対して大きく設定することできる。
Further, since the third
その結果、第1開口断面積OS1、第2開口断面積OS2、第3開口断面積OS3をその順で小さくするという簡易な構成で、第1漏洩割合LR1、第2漏洩割合LR2、第3漏洩割合LR3を、その順で小さくすることができる。 As a result, the first leakage ratio LR1, the second leakage ratio LR2, and the third leakage are obtained with a simple configuration in which the first opening sectional area OS1, the second opening sectional area OS2, and the third opening sectional area OS3 are reduced in that order. The ratio LR3 can be reduced in that order.
<変形例>
第3実施形態では、第3コア部28は、第3直線部50を有するが、例えば、図示しないが、第2曲り部37に対してさらに小さく曲がる第3曲り部を有することもできる。この場合には、第3入射面13は、伝送方向に投影したときに、出射面14とずれて配置されている。
<Modification>
In the third embodiment, the
また、図9に示すように、第1曲り部36および第2曲り部37のそれぞれを屈曲状に形成することもできる。
Further, as shown in FIG. 9, each of the first
第1コア部26は、第1直線部48と、第1曲り部36と、第1下流側直線部35とを備える。
The
第1曲り部36は、平面視略屈曲形状を有する。
The first
第1下流側直線部35は、第1曲り部36から伝送方向斜め幅方向一方側に向かって延び、第1直線部48と同幅の略直線形状を有する。第1下流側直線部35の下流側端部は、全合流路30に連続する。
The first downstream
第2光路22は、第2直線部49と、第2曲り部37と、第2下流側直線部44とを備える。
The second
第2曲り部37は、平面視において、第1曲り部36よりも小さく曲がる略屈曲形状を有する。
The second
第2下流側直線部44は、第2曲り部37から伝送方向斜め幅方向一方側に向かって延び、第2直線部49と同幅の略直線形状を有する。第2下流側直線部44の下流側端部は、全合流路30に連続する。
The second downstream
そして、第1曲り部36における屈曲の程度は、第2曲り部37における屈曲の程度に比べて大きく、具体的には、第1直線部48と第1下流側直線部35との成す角度γ1が、第2直線部49と第2下流側直線部44との成す角度γ2に比べて、小さい。
The degree of bending in the first
また、図10に示すように、第1光路21の第1光路長L1、第2光路22の第2光路長L2、第3光路23の第3光路長L3を同一に設定したコア2において、次の手段などで、第1減衰割合R1、第2減衰割合R2、第3減衰割合R3を、その順で小さくすることもできる。なお、図10に示すコア2では、第1コア部26、第2コア部27および第3コア部28は、全合流部19に接続されており、それらの長さは、同一である。また、図10に示すコア2では、伝送方向(詳しくは、上流側端面5および下流側端面6の対向する方向)に投影したときに、第1入射面11、第2入射面12および第3入射面13は、出射面14に対してずれて配置されている。例えば、第1入射面11、第2入射面12および第3入射面13は、全合流路30の軸線に沿う仮想線を中心とする仮想円上に配置されている。
Further, as shown in FIG. 10, in the
手段(1):第1コア部26の長さ、第2コア部27の長さ、第3コア部28の長さを、その順で短くする。
Means (1): The length of the
手段(2):第1開口断面積OS1、第2開口断面積OS2、第3開口断面積OS3をその順で小さくすることにより、第1漏洩割合LR1、第2漏洩割合LR2、第3漏洩割合LR3を、その順で小さくする。 Means (2): The first leakage ratio LR1, the second leakage ratio LR2, and the third leakage ratio by decreasing the first opening sectional area OS1, the second opening sectional area OS2, and the third opening sectional area OS3 in that order. Make LR3 smaller in that order.
手段(3):第1曲り部36、第2曲り部37をその順で大きくすることで、または、第1曲り部36、第2曲り部37、第3曲り部をその順で大きくすることにより、第1漏洩割合LR1、第2漏洩割合LR2、第3漏洩割合LR3を、その順で小さくする。
Means (3): increasing the
手段(4):コア2に、第1光吸収剤と、第2光吸収剤と、必要により、第3光吸収剤とを含有させる。
Means (4): The
上記した手段は、適宜組み合わせることができる。 The above-described means can be combined as appropriate.
上記した各実施形態および各変形例は、適宜組み合わせることができる。 Each embodiment and each modification which were mentioned above can be combined suitably.
1 クラッド
2 コア
11 第1入射面
12 第2入射面
13 第3入射面
14 出射面
16 合流部
17 第1合流部分
18 第2合流部分
19 全合流部
26 第1コア部
27 第2コア部
28 第3コア部
36 第1曲り部
37 第2曲り部
42 直線部
I1 第1強度(第1光)
I2 第2強度(第2光)
I3 第3強度(第3光)
L1 第1光路長
L2 第2光路長
L3 第3光路長
LR1 第1漏洩割合(第1光)
LR2 第2漏洩割合(第2光)
LR3 第3漏洩割合(第3光)
OS1 第1開口断面積(第1コア部)
OS2 第2開口断面積(第2コア部)
OS3 第3開口断面積(第3コア部)
R1 第1減衰割合(第1光)
R2 第2減衰割合(第2光)
R3 第3減衰割合(第3光)
S1 第1面積(第1入射面)
S2 第2面積(第2入射面)
S3 第3面積(第3入射面)
REFERENCE SIGNS
I2 second intensity (second light)
I3 third intensity (third light)
L1 first optical path length L2 second optical path length L3 third optical path length LR1 first leakage ratio (first light)
LR2 Second leak rate (second light)
LR3 third leak rate (third light)
OS1 1st opening cross section (1st core part)
OS2 Second Opening Cross Section (Second Core)
OS3 Third Opening Cross Section (Third Core)
R1 1st attenuation ratio (1st light)
R2 second attenuation ratio (second light)
R3 3rd attenuation ratio (3rd light)
S1 1st area (1st entrance plane)
S2 Second area (second incident surface)
S3 third area (third incident surface)
Claims (10)
前記コアは、
光の伝送方向上流側端面に配置され、第1波長の光が前記コアに入射する第1入射面と、
前記伝送方向上流側端面に、前記伝送方向に交差する方向において前記第1入射面と間隔を隔てるように配置され、前記第1波長より短い第2波長の光が前記コアに入射する第2入射面と、
前記伝送方向上流側端面に、前記伝送方向に交差する方向において前記第1入射面および前記第2入射面と間隔を隔てるように配置され、前記第2波長より短い第3波長の光が前記コアに入射する第3入射面と、
前記第1入射面、前記第2入射面および前記第3入射面の前記伝送方向下流側に配置され、前記第1波長の光、前記第2波長の光および前記第3波長の光が合流する合流部と、
前記合流部の前記伝送方向下流側に配置され、前記第1波長の光、前記第2波長の光および前記第3波長の光が出射する出射面とを有し、
前記第1入射面の第1面積S1と、前記第2入射面の第2面積S2と、前記第3入射面の第3面積S3とが、略同一であり、
前記第1入射面に入射され、前記出射面から出射される前記第1波長の光の第1減衰割合R1が、前記第2入射面に入射され、前記出射面から出射される前記第2波長の光の第2減衰割合R2に比べて、大きく、
前記第2減衰割合R2が、前記第3入射面に入射され、前記出射面から出射される前記第3波長の光の第3減衰割合R3に比べて、大きいことを特徴とする、光導波路。 A cladding and a core embedded in the cladding;
The core is
A first incident surface disposed on the upstream end surface in the light transmission direction, and light of the first wavelength enters the core;
A second incident light is disposed on the upstream end surface in the transmission direction so as to be spaced apart from the first incident surface in a direction intersecting the transmission direction, and light of a second wavelength shorter than the first wavelength is incident on the core The face,
At the upstream end face in the transmission direction, the core is disposed so as to be spaced apart from the first incident surface and the second incident surface in a direction intersecting the transmission direction, and the light of the third wavelength shorter than the second wavelength is the core The third incident surface to be incident on the
The first light incident surface, the second light incident surface, and the third light incident surface are disposed downstream of the transmission direction, and the light of the first wavelength, the light of the second wavelength, and the light of the third wavelength merge At the confluence,
It is disposed on the downstream side in the transmission direction of the merging section, and has an emission surface from which the light of the first wavelength, the light of the second wavelength, and the light of the third wavelength are emitted,
The first area S1 of the first incident surface, the second area S2 of the second incident surface, and the third area S3 of the third incident surface are approximately the same.
A first attenuation ratio R1 of the light of the first wavelength that is incident on the first incident surface and that is emitted from the output surface is incident on the second incident surface, and the second wavelength that is output from the output surface Is larger than the second attenuation ratio R2 of
An optical waveguide characterized in that the second attenuation ratio R2 is larger than a third attenuation ratio R3 of the light of the third wavelength that is incident on the third incident surface and emitted from the emission surface.
前記第2波長の光が、緑色光を含み、
前記第3波長の光が、青色光を含むことを特徴とする、請求項1に記載の光導波路。 The light of the first wavelength comprises red light,
The light of the second wavelength comprises green light,
The optical waveguide according to claim 1, wherein the light of the third wavelength includes blue light.
前記第1波長の光、前記第2波長の光および前記第3波長の光のうち、いずれか2つが合流する第1合流部分と、
前記第1合流部分の前記伝送方向下流側に配置され、残部の光と、前記第1合流部分で合流した光とが合流する第2合流部分とを備え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 merging section is
A first merging portion in which any two of the light of the first wavelength, the light of the second wavelength, and the light of the third wavelength merge;
2. The light emitting device according to claim 1, further comprising: a second merging portion disposed downstream of the first merging portion in the transmission direction, and in which the remaining light and the light merged in the first merging portion merge. The optical waveguide as described in 2.
前記第1波長の光、前記第2波長の光および前記第3波長の光の3つが合流する全合流部
を備え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 merging section is
The optical waveguide according to claim 1 or 2, further comprising: a total junction where three of the light of the first wavelength, the light of the second wavelength, and the light of the third wavelength merge.
前記第2光路長L2が、前記第3入射面から前記出射面までの第3光路長L3に対して、長いことをことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の光導波路。 A first optical path length L1 from the first incident surface to the emission surface is longer than a second optical path length L2 from the second incident surface to the emission surface,
The second optical path length L2 is longer than a third optical path length L3 from the third incident surface to the exit surface, according to any one of claims 1 to 4, Optical waveguide.
前記第2漏洩割合LR2は、前記第3波長の光が光前記第3入射面から前記出射面まで伝送されるときの第3漏洩割合LR3に対して、大きいことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の光導波路。 The first leak rate LR1 when the light of the first wavelength is transmitted from the first incident surface to the exit surface is that the light of the second wavelength is transmitted from the second incident surface to the light exit surface When compared to the second leak rate LR2,
The second leak ratio LR2 is larger than a third leak ratio LR3 when the light of the third wavelength is transmitted from the light third incident surface to the light exit surface. The optical waveguide as described in any one of -5.
前記合流部の伝送方向上流側に配置され、前記第1入射面に入射された前記第1波長の光を伝送する第1コア部と、
前記合流部の伝送方向上流側に配置され、前記第2入射面に入射された前記第2波長の光を伝送する第2コア部と、
前記合流部の伝送方向上流側に配置され、前記第3入射面に入射された前記第3波長の光を伝送する第3コア部とを備え、
前記第1コア部および前記第2コア部は、ともに、前記伝送方向下流側に向かうに従って、開口断面積が小さくなる形状を有し、
前記第3コア部は、前記伝送方向下流側に向かうに従って、開口断面積が小さくなる形状または開口断面積が同一の形状を有し、
前記第1コア部において前記合流部に臨む前記伝送方向下流側端縁における第1開口断面積OS1が、前記第2コア部において前記合流部に臨む前記伝送方向下流側端縁における第2開口断面積OS2に比べて、小さく、
前記第2開口断面積OS2が、前記第3コア部において前記合流部に臨む前記伝送方向下流側端縁における第3開口断面積OS3に比べて、小さいことを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の光導波路。 The core is
A first core portion disposed upstream of the merging portion in the transmission direction, and transmitting the light of the first wavelength incident on the first incident surface;
A second core portion disposed upstream of the merging portion in the transmission direction and transmitting the light of the second wavelength incident on the second incident surface;
And a third core section disposed upstream of the merging section in the transmission direction and transmitting the light of the third wavelength incident on the third incident surface.
The first core portion and the second core portion both have a shape in which the cross-sectional area of the opening decreases toward the downstream side in the transmission direction,
The third core portion has a shape in which the cross-sectional area of the opening decreases as it goes to the downstream side in the transmission direction, or the shape of the cross-sectional area of the opening is the same.
In the first core portion, a first opening cross-sectional area OS1 at the downstream end edge in the transmission direction facing the junction, a second opening cross section at the downstream end edge in the transmission direction facing the junction at the second core portion Small compared to area OS2,
The first opening cross-sectional area OS2 is smaller than the third opening cross-sectional area OS3 at the downstream end edge of the transmission direction facing the junction in the third core portion, The optical waveguide according to any one of the above.
前記第3入射面は、光を前記第3入射面に入射する方向に投影したときに、前記出射面と同一位置、または、ずれて配置されており、
前記コアにおける前記第1入射面から前記出射面までの第1光路は、第1曲り部を有し、
前記コアにおける前記第2入射面から前記出射面までの第2光路は、第2曲り部を有し、
前記コアにおける前記第3入射面から前記出射面までの第3光路は、直線部または第3曲り部を有し、
前記第1曲り部は、前記第2曲り部に対して、大きく曲がり、
前記第2曲り部は、前記第3曲り部に対して、大きく曲がることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の光導波路。 The first incident surface and the second incident surface are both deviated from the exit surface when light is projected in a direction in which the light is incident on the first incident surface and the second incident surface,
The third incident surface is disposed at the same position as or shifted from the exit surface when light is projected in a direction in which the light is incident on the third incident surface,
A first light path from the first incident surface to the exit surface in the core has a first bend,
A second light path from the second incident surface to the exit surface in the core has a second curved portion,
The third light path from the third incident surface to the exit surface in the core has a straight portion or a third curved portion,
The first bending portion is largely bent with respect to the second bending portion.
The optical waveguide according to any one of claims 1 to 6, wherein the second curved portion is largely bent with respect to the third curved portion.
前記第1波長の光を部分的に吸収する第1光吸収剤と、
前記第2波長の光を部分的に吸収する第2光吸収剤とを、
前記第1減衰割合R1が前記第2減衰割合R2に比べて大きく、かつ、前記第2減衰割合R2が前記第3減衰割合R3に比べて大きくなるように、
含有することを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の光導波路。 The core is
A first light absorbing agent partially absorbing the light of the first wavelength;
A second light absorbing agent that partially absorbs the light of the second wavelength;
The first attenuation rate R1 is larger than the second attenuation rate R2, and the second attenuation rate R2 is larger than the third attenuation rate R3.
The optical waveguide as described in any one of Claims 1-8 characterized by containing.
前記出射面から出射される前記第1波長の光の第1強度I1の、前記第2波長の光の第2強度I2に対する比(I1/I2)が、0.6以上、1.4以下であり、
前記第1強度I1の、前記第3波長の光の第3強度I3に対する比(I1/I3)が、0.6以上、1.4以下であることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の光導波路。 Light of the first wavelength is incident on the first incident surface, light of the second wavelength having the same intensity as the light of the first wavelength is incident on the second incident surface, and light of the second wavelength When light of the third wavelength having the same intensity is incident on the third incident surface,
A ratio (I1 / I2) of the first intensity I1 of the light of the first wavelength emitted from the emission surface to the second intensity I2 of the light of the second wavelength is 0.6 or more and 1.4 or less Yes,
The ratio (I1 / I3) of the first intensity I1 to the third intensity I3 of the light of the third wavelength is 0.6 or more and 1.4 or less. The optical waveguide as described in any one.
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