JP2019117236A - 曲げ導波路から放射される光による損失を抑制可能な光回路及びそれを用いたモニタリング機能付き光源 - Google Patents
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Abstract
Description
図2は、本発明の実施例1に係る光回路を概略的に示す。図2には、曲げ導波路部分111を有する光導波用コア層110と、曲げ導波路部分111の動径方向(曲げ導波路部分111から光が放射される側)に曲げ導波路部分111と同心円上に配置された光反射用コア層120と、光導波用コア層110及び光反射用コア層120の少なくとも側面を覆い、光導波用コア層110及び光反射用コア層120とは異なる屈折率を有するクラッド層130を含む光回路が示されている。本実施例1に係る光回路は、例えばPLCを用いることができる。
ここで、n0はクラッド層130の屈折率、n1は光導波用コア層110及び光反射用コア層120の屈折率、Rは曲げ導波路部分111の曲げ半径、θは同心円上に配置された曲げ導波路部分111及び光反射用コア層120の当該同心円の中心と、曲げ導波路部分111で光が放射される点及び放射された光が内側の側面121で反射される点とでなす角度を示す。
光導波用コア層110及び光反射用コア層120とクラッド層130との屈折率差は非常に小さいため、n0=n1と近似すると、上記(式2)から以下の(式3)が導出される。
上記(式3)において、曲げ半径R、波長λ及び屈折率n0が決定すると、θが求まる。R’を光反射用コア層120の内径とすると、求めたθを三平方の定理から以下の(式4)に代入することで、光導波用コア層110と光反射用コア層120との間のギャップGが求まる。
これにより、曲げ導波路部分111に最も近い光反射用コア層120の内側の側面121の位置が決定される。
図5は、本発明の実施例2に係るモニタリング機能付き光源を概略的に示す。図5には、赤色光R、緑色光G、青色光Bの各色の光をそれぞれ出力する第1乃至第3のLD2101乃至2103と、光回路220と、光回路220に光学的に接続され、光回路220から出射した光をモニタリングするためのPD230と、を備えたモニタリング機能付き光源が示されている。本実施例2では、光回路220は、PLC型のRGBカプラとした。
図6は、本発明の実施例3に係るモニタリング機能付き光源を概略的に示す。図6には、赤色光R、緑色光G、青色光Bの各色の光をそれぞれ出力する第1乃至第3のLD3101乃至3103と、光回路320と、光回路320に光学的に接続され、光回路320から出射した光をモニタリングするためのPD330と、を備えたモニタリング機能付き光源が示されている。本実施例3では、光回路320は、PLC型のRGBカプラとした。
Claims (6)
- 曲げ導波路部分を有する光導波用コア層と、
前記曲げ導波路部分の動径方向に前記曲げ導波路部分と同心円上に配置された光反射用コア層と、
前記光導波用コア層及び前記光反射用コア層の少なくとも側面を覆うクラッド層と、
を備え、
前記曲げ導波路部分は、前記曲げ導波路部分において光が放射されないための最も小さい曲げ半径である最小曲げ半径よりも小さい曲げ半径を有し、
前記光反射用コア層は、前記曲げ導波路部分から放射された光を反射して前記曲げ導波路部分に再結合させるように構成されていることを特徴とする光回路。 - Rを前記曲げ導波路部分の曲げ半径とし、θを同心円上に配置された前記曲げ導波路部分及び前記光反射用コア層の当該同心円の中心と、前記曲げ導波路部分で光が放射される点及び放射された光が前記曲げ導波路部分側の前記光反射用コア層の内側の側面で反射される点とでなす角度とすると、前記光導波用コア層と前記内側の側面との間の距離Gは、
G=R{(1+tan2θ)1/2−1}
で表され、
n0を前記クラッド層の屈折率とし、λを前記光導波用コア層を伝搬する光の波長とすると、
tanθ−θ=λ/(2・R・n0)
を用いて求められることを特徴とする請求項1に記載の光回路。 - 前記光反射用コア層と同心円上に配列された1つ又は複数の更なる光反射用コア層をさらに備え、
前記1つ又は複数の更なる光反射用コア層は、前記曲げ導波路部分から放射された光であって、前記光反射用コア層で反射せずに透過した光を反射して前記曲げ導波路部分に再結合させることを特徴とする請求項1又は2に記載の光回路。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載の光回路と、
前記光回路に光を出力する複数のレーザダイオードと、
少なくとも1つのフォトダイオードと、
を備えたモニタリング機能付き光源であって、
前記光回路は、
前記複数のレーザダイオードに光学的に接続された複数の入力導波路と、
前記複数の入力導波路から出力された光を合波する合波部と、
導波路を伝搬する光を分岐するための少なくとも1つの分岐部と、
前記少なくとも1つの分岐部によって分岐された光を伝搬して前記少なくとも1つのフォトダイオードに出力する少なくとも1つのモニタリング用導波路と、
前記合波部で合波された光を出力する出力導波路と、を含み、
前記光導波用コア層及び前記クラッド層は、前記複数の入力導波路、前記少なくとも1つのモニタリング用導波路及び前記出力導波路を構成し、
前記複数の入力導波路、前記少なくとも1つのモニタリング用導波路及び前記出力導波路の少なくとも1つは、前記曲げ導波路部分を有することを特徴とするモニタリング機能付き光源。 - 前記複数の入力導波路のうち、赤色光を出力するレーザダイオードに接続された入力導波路は、直線導波路であり、
前記複数のレーザダイオードは、出力光を出力する出射面に対向する面側に設けられており、
前記少なくとも1つのモニタリング用導波路は、90°光路変換用の曲げ導波路であり、
前記複数の入力導波路のうち、前記赤色光を出力するレーザダイオードに接続された入力導波路を除く入力導波路は、光路変換用の曲げ導波路であり、
前記赤色光を出力するレーザダイオードは、前記複数のレーザダイオードの最も端に配置され、且つ前記複数の入力導波路の入射面に平行な方向において前記少なくとも1つのフォトダイオードから最も離れた位置に配置され、
前記出力導波路の出射面は、前記赤色光を出力するレーザダイオードの出射面の中心線上に配置されていないことを特徴とする請求項4に記載のモニタリング機能付き光源。 - 前記少なくとも1つのモニタリング用導波路の前記90°光路変換用の曲げ導波路は、前記曲げ導波路部分であることを特徴とする請求項5に記載のモニタリング機能付き光源。
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