JP2599276B2 - Optical integrated circuit - Google Patents
Optical integrated circuitInfo
- Publication number
- JP2599276B2 JP2599276B2 JP62303024A JP30302487A JP2599276B2 JP 2599276 B2 JP2599276 B2 JP 2599276B2 JP 62303024 A JP62303024 A JP 62303024A JP 30302487 A JP30302487 A JP 30302487A JP 2599276 B2 JP2599276 B2 JP 2599276B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- waveguide
- dielectric material
- complex dielectric
- buffer layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光集積回路に係り、特に、スラブ導波路内
にTM(Transverse Magnetic)モードの光を伝搬させて
信号を伝達させる際に、信号伝達に不要な導波光を除去
して光集積回路の光学的性質を向上させる手段に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an optical integrated circuit, and particularly to transmitting a signal by transmitting TM (Transverse Magnetic) mode light in a slab waveguide. The present invention relates to a means for removing optical waves unnecessary for signal transmission and improving optical properties of an optical integrated circuit.
スラブ導波路における導波光の伝搬損失には、吸収損
失、散乱損失、モード変換損失、放射損失などがある。
これら伝搬損失のなかで、スラブ導波路を含む誘電体導
波路においては、散乱損失が損失の主な原因であるとさ
れている。(西原,春名,柏原共著『光集積回路』1985
年,オーム社,第249頁〜第251頁参照)。The propagation loss of the guided light in the slab waveguide includes an absorption loss, a scattering loss, a mode conversion loss, and a radiation loss.
Among these propagation losses, in a dielectric waveguide including a slab waveguide, scattering loss is considered to be the main cause of the loss. (Nishihara, Haruna, Kashiwara, Optical Integrated Circuits, 1985)
Year, see Ohmsha, pages 249-251).
この散乱損失は、スラブ導波路内で散乱された光がそ
の伝搬方向を変えた散乱光となり、導波路内を伝搬し続
けるために発生し、デバイスの特性を制約する重要な原
因となっている。したがって、導波型のデバイスを製造
する際には、その光学的性能を向上させるため、散乱光
の影響を除くことが必要である。This scattering loss is generated because the light scattered in the slab waveguide changes its propagation direction and continues to propagate in the waveguide, and is an important cause for limiting device characteristics. . Therefore, when manufacturing a waveguide type device, it is necessary to eliminate the influence of scattered light in order to improve the optical performance.
また、導波路内を伝搬する光のうち、デバイスの特性
を制約する原因となる可能性のある光としては、上記散
乱光のみならず、基板端面で反射した光、音響光素子や
グレーティングなどの回折を利用する素子における非回
折光や高次回折光、導波型レンズにおける反射光、光源
とコリメートレンズとの組み合わせで平行光を作る際に
コリメートレンズの外側に光源光が伝搬することに起因
する漏れ光などが考えられる。In addition, among the light propagating in the waveguide, the light that may be a factor that restricts the characteristics of the device is not only the scattered light, but also the light reflected on the end face of the substrate, such as an acousto-optic device or a grating. Non-diffracted light and higher-order diffracted light in an element that uses diffraction, reflected light in a waveguide lens, and light source light propagating outside the collimating lens when parallel light is created by combining a light source and a collimating lens Leakage light is considered.
さらに、このように導波路内の光に起因する光の他、
外部の光が導波路内に入射したり光検出器に入射したり
することに起因する光なども考えられる。Furthermore, in addition to the light resulting from the light in the waveguide,
Light or the like caused by external light entering the waveguide or the photodetector can also be considered.
本明細書では、上記のようにデバイスの特性を制約す
る原因となる可能性のある光を総括して不要光と呼び、
これとは逆に、光集積回路がその機能を発揮するために
必要な導波光を信号光と呼ぶことにする。In this specification, light that may cause a restriction on device characteristics as described above is collectively referred to as unnecessary light,
Conversely, waveguide light required for the optical integrated circuit to exhibit its function will be referred to as signal light.
不要光を取除くために、従来は、例えば、以下の3つ
の技術が提案されていた。Conventionally, for example, the following three techniques have been proposed to remove unnecessary light.
第1は、チャンネル導波路の導波路以外の部分にアル
ミニウム膜を形成し、導波路からの漏出光を除去する技
術である(特開昭59−198432号公報)。A first technique is to form an aluminum film on a portion of the channel waveguide other than the waveguide and remove light leaked from the waveguide (Japanese Patent Laid-Open No. 59-198432).
第2は、光源から射出した光ビームのうちコリメート
レンズに入射しなかった漏れ光をレンズや反射部で光吸
収部に導く技術である(特開昭60−149006号公報または
特開昭60−254006号公報)。The second is a technique for guiding the leaked light of the light beam emitted from the light source, which is not incident on the collimating lens, to the light absorbing portion by the lens or the reflecting portion (Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-149006 or 60-149006). 254006).
第3は、弾性表面波により回折されなかった非回折光
を、レンズによりチャンネル導波路に導き、光吸収物で
吸収したり、微小溝で散乱したりする技術である(特開
昭61−23119号公報または特開昭61−118704号公報)。Third, there is a technique in which undiffracted light that has not been diffracted by a surface acoustic wave is guided to a channel waveguide by a lens, and is absorbed by a light absorber or scattered by a minute groove (Japanese Patent Laid-Open No. 61-23119). Or JP-A-61-118704).
しかし、上記従来技術は、導波路からの漏出光、コリ
メートレンズに入射しなかった漏れ光、弾性表面波に回
折されたかった非回折光というように、スラブ導波路内
の特定の原因による不要光の除去に対しては、有効であ
るが、その他の原因による不要光の除去に対しては、配
慮が無く、除去されずにスラブ導波路中に残った不要光
が、本来の信号光に重畳して、光集積回路の光学的性能
を劣化させるという問題があった。However, the above-mentioned prior arts disclose unnecessary light due to a specific cause in the slab waveguide, such as leaked light from the waveguide, leaked light not incident on the collimating lens, and undiffracted light that was desired to be diffracted into surface acoustic waves. It is effective for removing unnecessary light, but there is no consideration for removing unnecessary light due to other causes, and unnecessary light remaining in the slab waveguide without being removed is superimposed on the original signal light. As a result, there is a problem that the optical performance of the optical integrated circuit is deteriorated.
本発明の目的は、スラブ導波路中の不要光を除去し光
学的性能を大幅に向上させた光集積回路を提供すること
である。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical integrated circuit in which unnecessary light in a slab waveguide is removed and optical performance is greatly improved.
本発明は、上記目的を達成するために、スラブ導波路
内にTMモードの光を伝搬させて信号を伝達する光集積回
路において、スラブ導波路のうち光を伝搬させる領域以
外の領域上に、スラブ導波路内で散乱した光を吸収する
複素誘電材を積層構造に形成した光集積回路を提供する
ものである。In order to achieve the above object, the present invention provides an optical integrated circuit that transmits a signal by transmitting TM mode light in a slab waveguide. An optical integrated circuit in which a complex dielectric material that absorbs light scattered in a slab waveguide is formed in a laminated structure.
スラブ導波路と複素誘電材の積層構造との間に、バッ
ファ層を介在させてもよい。A buffer layer may be interposed between the slab waveguide and the laminated structure of the complex dielectric material.
光の伝搬部分に施光性がない限り、信号光をTMモード
にすると、副次的に発生する不要光も、同様にTMモード
になる。この場合、不要光発生のプロセスは、散乱、回
折(非回折)、屈折、偏向、反射などであるので、不要
光の伝搬方法は、信号光とは異なっており、不要光は、
信号光が伝搬しない部分の導波路に伝搬することにな
る。If the signal light is set to the TM mode as long as the propagating portion of the light has no light-emitting property, the unnecessary light generated as a by-product also becomes the TM mode. In this case, the process of generating unnecessary light is scattering, diffraction (non-diffraction), refraction, deflection, reflection, and the like. Therefore, the method of transmitting unnecessary light is different from that of signal light.
The signal light propagates to the portion of the waveguide that does not propagate.
この不要光を除去する手段として、例えば、特開昭59
−19907号公報または特開昭61−245134号公報は、光吸
収層を導波路の全長に亘って設けることを提案してい
る。As means for removing the unnecessary light, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No.
JP-19907 or JP-A-61-245134 proposes to provide a light absorbing layer over the entire length of the waveguide.
ところが、このように光吸収層を導波路の全長に亘っ
て設けると、本来必要な信号光までも吸収することによ
り、信号光の伝送品質を低下させてしまう。However, when the light absorption layer is provided over the entire length of the waveguide, the signal light transmission quality is degraded by absorbing even the originally required signal light.
そこで、本発明においては、スラブ導波路のうち信号
光を伝搬させる領域以外の領域上に、金属または導電性
セラミックスなどからなる複素誘電材(複素誘電率を有
する材料)を積層構造に形成することにした。この複素
誘電材は、高い複素誘電率(−40〜−100dB/cm程度)を
有しているので、不要光を効果的に吸収し、導波路内か
ら不要光を除去できる。その際に、スラブ導波路のうち
で信号光を伝搬させる領域上には、複素誘電材の積層構
造が存在しないから、上記特開昭59−19907号公報また
は特開昭61−245134号公報の場合とは異なり、本来必要
な信号光を吸収せず、信号光の伝送品質を維持できる。Therefore, in the present invention, a complex dielectric material (a material having a complex dielectric constant) made of metal or conductive ceramics is formed in a laminated structure on a region other than a region for transmitting signal light in the slab waveguide. I made it. Since this complex dielectric material has a high complex permittivity (about -40 to -100 dB / cm), it can effectively absorb unnecessary light and remove unnecessary light from inside the waveguide. At that time, since the laminated structure of the complex dielectric material does not exist on the region of the slab waveguide where the signal light is propagated, the above-described JP-A-59-19907 or JP-A-61-245134 has been disclosed. Unlike the case, the signal light transmission quality can be maintained without absorbing the originally required signal light.
また、スラブ導波路と複素誘電材の積層構造との間
に、バッファ層を介在させると、複素誘電材による不要
光の吸収を最適化できる。Further, if a buffer layer is interposed between the slab waveguide and the laminated structure of the complex dielectric material, the absorption of unnecessary light by the complex dielectric material can be optimized.
次に、図面を参照して、本発明による光集積回路の実
施例を説明する。Next, an embodiment of an optical integrated circuit according to the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は、本発明による光集積回路の導波路に垂直な
断面を示す図であり、(a)〜(e)は、それぞれ別の
構造の実施例を示している。第1図において、基板1上
に設けられた導波路2は、説明の便宜上領域R,S,T,Uに
分けて、領域RおよびTは不要光が伝搬する領域とし、
領域SおよびUは信号光が伝搬する領域とする。FIG. 1 is a diagram showing a cross section perpendicular to a waveguide of an optical integrated circuit according to the present invention, and (a) to (e) show examples of different structures. In FIG. 1, a waveguide 2 provided on a substrate 1 is divided into regions R, S, T, and U for convenience of explanation, and regions R and T are regions where unnecessary light propagates.
Regions S and U are regions where signal light propagates.
第1図(a)の場合は、領域RおよびTにおける導波
路2の表面上には複素誘電材5が積層構造に形成され、
領域SおよびUの表面上には何も形成されず、導波路2
が露出している。そのため、領域RおよびTを伝搬する
不要光は、複素誘電材に効果的に吸収される。その結
果、不要光が領域SおよびTへ侵入することがなくな
り、不要光によって信号光が散乱してしまうことが事前
に防止される。In the case of FIG. 1 (a), a complex dielectric material 5 is formed in a laminated structure on the surface of the waveguide 2 in the regions R and T,
Nothing is formed on the surface of the regions S and U, and the waveguide 2
Is exposed. Therefore, unnecessary light propagating in the regions R and T is effectively absorbed by the complex dielectric material. As a result, unnecessary light does not enter the regions S and T, and scattering of signal light due to unnecessary light is prevented in advance.
第1図(b)の場合は、領域SおよびUにおける導波
路2の表面上には、バッファ層4bを介して、複素誘電材
5が形成され、領域RおよびTにおける導波路2の表面
上には、密着して複素誘電材5が形成されている。な
お、バッファ層4bは、領域SおよびUを伝搬する信号光
が必要以上に吸収されないように、十分な厚みを持って
いる。このため、領域SおよびUを伝搬する信号光の伝
搬損失は小さく、副次的に発生する不要光は、領域Rお
よびTで吸収される。In the case of FIG. 1 (b), a complex dielectric material 5 is formed on the surface of the waveguide 2 in the regions S and U via the buffer layer 4b, and is formed on the surface of the waveguide 2 in the regions R and T. A complex dielectric material 5 is formed in close contact therewith. Note that the buffer layer 4b has a sufficient thickness so that signal light propagating in the regions S and U is not absorbed more than necessary. Therefore, the propagation loss of the signal light propagating in the regions S and U is small, and the unnecessary light generated as a by-product is absorbed in the regions R and T.
第1図(c)の場合は、領域RおよびTにおける導波
路2の表面上には、バッファ層4cを介して、複素誘電材
5が積層構造に形成されている。In the case of FIG. 1 (c), the complex dielectric material 5 is formed in a laminated structure on the surface of the waveguide 2 in the regions R and T via the buffer layer 4c.
一般に、TMモードの光に対する複素誘電材の吸収率
は、バッファ層の厚さにより変化し、所定の厚さのとき
に吸収率が最大となることが知られている。したがっ
て、上記のバッファ層4cは、複素誘電材5の吸収率が大
きくなるような厚さに設定されている。このため、不要
光は、バッファ層4cを介して、複素誘電材5に効率良く
吸収される。In general, it is known that the absorptance of the complex dielectric material for the TM mode light changes depending on the thickness of the buffer layer, and the absorptance becomes maximum at a predetermined thickness. Therefore, the buffer layer 4c is set to a thickness such that the absorptance of the complex dielectric material 5 increases. Therefore, the unnecessary light is efficiently absorbed by the complex dielectric material 5 via the buffer layer 4c.
第1図(d)の場合は、導波路2上には全面に亘って
バッファ層4dが形成されている。このバッファ層4dは、
前述のバッファ層4cと同じ厚さに設定されている。そし
て、領域RおよびTでは、バッファ層4d上に複素誘電材
5が積層構造に形成されている。このため、領域Sおよ
びUを伝搬する信号光は、バッファ層4dでは吸収されず
に伝搬するが、不要光は、複素誘電材5により吸収され
る。In the case of FIG. 1D, a buffer layer 4d is formed over the entire surface of the waveguide 2. This buffer layer 4d
The thickness is set to be the same as that of the above-described buffer layer 4c. In the regions R and T, the complex dielectric material 5 is formed on the buffer layer 4d in a laminated structure. Therefore, the signal light propagating in the regions S and U propagates without being absorbed by the buffer layer 4 d, but the unnecessary light is absorbed by the complex dielectric material 5.
第1図(e)の場合は、導波路2上には、全面にバッ
ファ層4eを介して、複素誘電材5が形成されている。た
だし、バッファ層4eは、領域SおよびUでは前述したバ
ッファ層4bと同じ厚さに設定され、領域RおよびTでは
前述のバッファ層4cと同じ厚さに設定されている。この
ために、領域SおよびUを伝搬する信号光はバッファ層
4eの厚い部分によって低損失で伝搬し、副次的に発生す
る不要光は、領域RおよびTにおいてバッファ層4eの薄
い部分を介して複素誘電材5に吸収される。In the case of FIG. 1E, a complex dielectric material 5 is formed on the entire surface of the waveguide 2 via a buffer layer 4e. However, the buffer layer 4e is set to the same thickness as the above-described buffer layer 4b in the regions S and U, and is set to the same thickness as the above-described buffer layer 4c in the regions R and T. For this reason, the signal light propagating in the regions S and U is
Unnecessary light that is propagated with low loss by the thick portion of 4e and generated as a by-product is absorbed by the complex dielectric material 5 in the regions R and T via the thin portion of the buffer layer 4e.
次に、本発明を光集積型周波数分析器に適用した実施
例について説明する。第2図は、本実施例の光集積型周
波数分析器の製造プロセスを順に示している。Next, an embodiment in which the present invention is applied to an optical integrated frequency analyzer will be described. FIG. 2 shows the manufacturing process of the integrated optical frequency analyzer of this embodiment in order.
第2図(a)において、LiNbO3などの基板1に設けら
れた導波路2の一部に、導波型レンズ3が設けられる。
この導波型レンズ3としては、モードインデックスレン
ズ、ジオデシックレンズ、回折型レンズなどが考えられ
る。In FIG. 2A, a waveguide type lens 3 is provided on a part of a waveguide 2 provided on a substrate 1 such as LiNbO 3 .
As the waveguide type lens 3, a mode index lens, a geodesic lens, a diffraction type lens, or the like can be considered.
第2図(b)において、本光集積回路の動作時に導波
路2の中で信号光が伝搬する領域に、SiO2などからなる
バッファ層4が設置される。In FIG. 2B, a buffer layer 4 made of SiO 2 or the like is provided in a region where signal light propagates in the waveguide 2 during operation of the present optical integrated circuit.
第2図(c)において、SAW(表面弾性波)が伝搬す
る部分を除いた領域で、導波路2およびバッファ層4に
接して、複素誘電材5が設置されるとともに、SAW発生
用の電極6が形成される。また、半導体レーザ10、光検
出器アレイ11が取り付けられる。In FIG. 2 (c), a complex dielectric material 5 is provided in contact with the waveguide 2 and the buffer layer 4 in a region excluding a portion where SAW (surface acoustic wave) propagates, and an electrode for SAW generation is provided. 6 are formed. Further, a semiconductor laser 10 and a photodetector array 11 are mounted.
このように構成された光集積型周波数分析器の動作を
説明する。第3図に示すように、半導体レーザ10から射
出した光は、導波路2に入射し、導波型レンズ3により
コリメートされ、平行光となる。このコリメート光は、
電極6からの電気信号により発生して導波路2上を伝搬
するSAWにより回折されて、伝搬方向が変えられる。SAW
による回折光は、導波型レンズ3により集光され、光検
出器アレイ11に入射する。光検出器アレイの光検出強度
分布に基づいて、SAWを発生させた電気信号の周波数分
析ができる。The operation of the optical integrated frequency analyzer thus configured will be described. As shown in FIG. 3, light emitted from the semiconductor laser 10 enters the waveguide 2 and is collimated by the waveguide lens 3 to become parallel light. This collimated light is
The light is diffracted by the SAW generated by the electric signal from the electrode 6 and propagated on the waveguide 2, and the propagation direction is changed. SAW
Is condensed by the waveguide lens 3 and enters the photodetector array 11. Based on the photodetection intensity distribution of the photodetector array, frequency analysis of the electric signal that has generated SAW can be performed.
第3図に示される領域BCHIは、SAWが伝搬する領域で
あり、第2図に示されたバッファ層4と複素誘電材5と
は、設置されていない。領域LMNKおよび領域OEFPは、信
号光が伝搬する領域であり、バッファ層4と複素誘電材
5とが設置されている。また、領域ABML、領域CDEO、領
域PFGH、および領域KNIJは、信号光が伝搬しない部分の
導波路部分であって、複素誘電材5のみが設置される。
信号光としてTMモードの光を用い、さらにバッファ層4
と複素誘電材5とを選択的に設置すると、導波路を伝搬
する信号光は、バッファ層があるために、複素誘電材5
による影響を受けず、非回折光20、漏れ光21,22などの
不要光のみが、選択的に導波路から除去される。このよ
うに、本実施例では、バッファ層4と複素誘電材5との
組合せが、不要光除去に効果的に働く。The area BCHI shown in FIG. 3 is an area where SAW propagates, and the buffer layer 4 and the complex dielectric material 5 shown in FIG. 2 are not provided. The region LMNK and the region OEFP are regions where the signal light propagates, in which the buffer layer 4 and the complex dielectric 5 are provided. Further, the region ABML, the region CDEO, the region PFGH, and the region KNIJ are waveguide portions where signal light does not propagate, and only the complex dielectric material 5 is provided.
TM mode light is used as signal light, and the buffer layer 4
When the and the complex dielectric 5 are selectively provided, the signal light propagating through the waveguide will not be transmitted due to the presence of the buffer layer.
Unnecessary light, such as the undiffracted light 20 and the leaked lights 21 and 22, is not selectively affected by the light and is selectively removed from the waveguide. As described above, in this embodiment, the combination of the buffer layer 4 and the complex dielectric material 5 effectively works for removing unnecessary light.
なお、第3図において、辺MNおよびOPは信号光に対
し、直角に交わらないようにする場合がある。バッファ
層端面が辺MNおよびOPにあり、この部分で導波路の等価
屈折率が急激に変化し、反射光23を生成することがある
からである。この反射光23を信号光と区別し有効に除去
するには、その進行方向を信号光とは異なった方向にす
る必要がある。In FIG. 3, the sides MN and OP may not cross the signal light at right angles. This is because the end faces of the buffer layer are on the sides MN and OP, and the equivalent refractive index of the waveguide may change abruptly at this portion to generate the reflected light 23. In order to distinguish the reflected light 23 from the signal light and to effectively remove the reflected light 23, the traveling direction of the reflected light 23 must be different from the signal light.
本実施例によれば、複素誘電材5が導波路2を保護す
るので、外部からの光を完全に遮蔽できる。また、複素
誘電材5を電極6と同時に形成できるため、製造プロセ
スがあまり煩雑にはならない。According to this embodiment, since the complex dielectric material 5 protects the waveguide 2, external light can be completely shielded. Further, since the complex dielectric material 5 can be formed simultaneously with the electrode 6, the manufacturing process is not so complicated.
第4図は、本発明を別の光集積型周波数分析器に適用
した実施例を示している。第4図において、基板1に設
けた導波路2を伝搬する半導体レーザ10から発生した光
は、導波型レンズ3および電極6から発生するSAWの効
果により回折され、導波型レンズ3で集光され、光検出
器アレイ11で光強度分布を検出される。この実施例で
は、第2図(b)に示すような信号光が伝搬する導波路
の部分に接して配置されるバッファ層はなく、導波路の
うち信号光およびSAWが伝搬しない部分にのみ、複素誘
電材5が設置される。この実施例では、バッファ層を形
成しなくともよいので、製造プロセスが簡略化される。FIG. 4 shows an embodiment in which the present invention is applied to another optical integrated frequency analyzer. In FIG. 4, light generated from a semiconductor laser 10 propagating through a waveguide 2 provided on a substrate 1 is diffracted by the effect of SAW generated from a waveguide lens 3 and an electrode 6, and collected by the waveguide lens 3. The light is emitted, and the light intensity distribution is detected by the photodetector array 11. In this embodiment, there is no buffer layer disposed in contact with the portion of the waveguide through which the signal light propagates as shown in FIG. 2 (b), and only the portion of the waveguide where the signal light and SAW do not propagate, A complex dielectric material 5 is provided. In this embodiment, since the buffer layer need not be formed, the manufacturing process is simplified.
第5図は、本発明を光集積型光デイスク用光ヘッドに
適用した実施例を示している。第5図は、光集積型光デ
イスク用光ヘッドの製造プロセスを2通り示しており、
一方が第5図(a),(b),(c)の順、他方が第5
図(a),(d),(e)の順である。FIG. 5 shows an embodiment in which the present invention is applied to an optical head for an optical integrated type optical disc. FIG. 5 shows two manufacturing processes of an optical head for an optical integrated type optical disk.
One is in the order of FIGS. 5 (a), (b) and (c) and the other is in the order of FIG.
Figures (a), (d) and (e) are in that order.
第5図(a)において、Siなどの基板30に接してSiO2
などのバッファ層31が設置され、さらにバッファ層31に
接して薄膜堆積形導波路32が設置される。導波路へのTM
モードの入射光40はモードインデックスレンズ、ジオデ
シックスレンズ、回折型レンズなどの導波型レンズ33に
より略平行光とされる。この光はグレーティングカップ
ラ35の作用で導波路面外へ射出し、外部レンズ36により
集光される。焦点で光ディスク面より反射した光は同じ
経路をたどり、再びグレーティングカップラ35で導波路
面内に入謝する。そして、ビームスプリッタ34と導波型
レンズ33の作用で、光強度検出器37に入射する。図示し
ない電気回路で光ディスクの情報を読み取るとともに、
トラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号を検出
する。In FIG. 5 (a), SiO 2 in contact with the substrate 30 such as Si
A buffer layer 31 is provided, and a thin film deposition type waveguide 32 is provided in contact with the buffer layer 31. TM to waveguide
The mode incident light 40 is converted into substantially parallel light by a waveguide lens 33 such as a mode index lens, a geodesic lens, and a diffractive lens. This light exits the waveguide surface by the action of the grating coupler 35 and is collected by the external lens 36. The light reflected from the optical disk surface at the focal point follows the same path, and enters the waveguide surface again by the grating coupler 35. Then, the light enters the light intensity detector 37 by the action of the beam splitter 34 and the waveguide lens 33. While reading information on the optical disk with an electric circuit (not shown),
A tracking error signal and a focus error signal are detected.
第5図(b)において、信号光が伝搬する部分の導波
路に接してバッファ層42が設置される。その後、第5図
(b)において、導波路32およびバッファ層42に接して
複素誘電材43が設置される。この際、グレーティングカ
ップラ35からの射出光が複素誘電材43により遮蔽されな
いように、複素誘電材43を設置する。また、光源となる
半導体レーザ45が取り付けられる。このようにすると、
信号光より副次的に発生する不要光が複素誘電材43によ
り除去される。In FIG. 5 (b), a buffer layer 42 is provided in contact with the waveguide at the portion where the signal light propagates. Thereafter, in FIG. 5B, a complex dielectric material 43 is provided in contact with the waveguide 32 and the buffer layer. At this time, the complex dielectric material 43 is provided so that the light emitted from the grating coupler 35 is not blocked by the complex dielectric material 43. A semiconductor laser 45 serving as a light source is attached. This way,
Unnecessary light secondary to the signal light is removed by the complex dielectric material 43.
また、第5図(a)の後に、第5図(d)のように、
信号光が伝搬する部分の導波路だけでなく、グレーティ
ングカップラ35にも接して、バッファ層42を設置する。
そして、第5図(e)のように、グレーティングカップ
ラ35からの射出光を遮蔽しないように、複素誘電材43を
設置する。このようにしても、信号光から副次的に発生
する不要光が、複素誘電材43により除去される。Also, after FIG. 5 (a), as shown in FIG. 5 (d),
The buffer layer 42 is provided in contact with not only the waveguide in the portion where the signal light propagates but also the grating coupler 35.
Then, as shown in FIG. 5 (e), a complex dielectric material 43 is provided so as not to block the light emitted from the grating coupler 35. Also in this case, unnecessary light generated as a secondary component from the signal light is removed by the complex dielectric material 43.
なお、信号光が伝搬しない部分の導波路に接して設置
する複素誘電材43は、第1図(a)のように、直接導波
路上に設置してもよいし、必要に応じて、第1図(c)
のように、適当な厚みのバッファ層を介在させて設置し
てもよい。The complex dielectric material 43 installed in contact with the portion of the waveguide where signal light does not propagate may be installed directly on the waveguide, as shown in FIG. Fig. 1 (c)
As described above, a buffer layer having an appropriate thickness may be interposed.
このような構成にすると、導波路32内の不要光を除去
できるのみならず、光強度検出器37に入射する外部光を
遮蔽できたり、Si基板上に構成する光強度検出器37また
はその他の電気回路に対する磁気シールド効果を生じさ
せたり、導波路32の保護膜として作用させたりできる。With such a configuration, not only unnecessary light in the waveguide 32 can be removed, but also external light incident on the light intensity detector 37 can be shielded, or the light intensity detector 37 formed on the Si substrate or other light It can produce a magnetic shielding effect on an electric circuit or act as a protective film for the waveguide 32.
なお、複素誘電材43は、必要に応じてアースに落とし
たり、適当な電位をかけたりすることも考えられる。こ
のようにすると、複素誘電材43による磁気シールド効果
を向上できるなどの効果がある。It is conceivable that the complex dielectric material 43 is dropped to ground or an appropriate potential is applied as necessary. By doing so, there is an effect that the magnetic shield effect by the complex dielectric material 43 can be improved.
第6図は、本発明を光集積型流体流速検出器に適用し
た実施例を示している。半導体レーザ10から射出した光
は、基板1に設けた導波路2に入射し、TMモードの光51
を励振する。この光51は、グレーティングカップラ38の
作用で導波路面外光52となり、焦点50に焦点を結ぶ。流
速を計測される流体の流れに乗った焦点50を通過する粒
子により強度変調された散乱光53は、グレーティングカ
ップラ39の作用で、再び導波路面内の光54となり、光強
度検出器12に入射する。光強度検出器12からの信号は、
図示しない増幅器、カウンタその他の電気処理回路によ
り、流速信号に変換される。FIG. 6 shows an embodiment in which the present invention is applied to an optical integrated fluid flow velocity detector. Light emitted from the semiconductor laser 10 is incident on the waveguide 2 provided on the substrate 1, and the TM mode light 51 is emitted.
To excite. The light 51 becomes the waveguide out-of-plane light 52 due to the action of the grating coupler 38 and is focused on the focal point 50. The scattered light 53 whose intensity is modulated by the particles passing through the focal point 50 on the flow of the fluid whose flow velocity is to be measured is turned into light 54 in the waveguide surface again by the action of the grating coupler 39, and is transmitted to the light intensity detector 12. Incident. The signal from the light intensity detector 12 is
It is converted into a flow velocity signal by an amplifier, counter or other electric processing circuit (not shown).
ここで、グレーティングカップラ38における非回折光
55が光54に重畳して光強度検出器12に入射し、装置の光
学的性能を劣化させる原因となる。特に、光54の強度が
微弱なときに顕著である。本実施例では、導波路2に接
して複素誘電材5を配置する。または第1図(c)のよ
うにバッファ層を介して配置する。このようにすると、
非回折光55が効果的に吸収され、装置の光学的性能の劣
化が無くなる。Here, the undiffracted light in the grating coupler 38
The light 55 is superimposed on the light 54 and is incident on the light intensity detector 12, causing deterioration of the optical performance of the device. This is particularly noticeable when the intensity of the light 54 is weak. In this embodiment, the complex dielectric material 5 is arranged in contact with the waveguide 2. Alternatively, they are arranged via a buffer layer as shown in FIG. This way,
The undiffracted light 55 is effectively absorbed, and the optical performance of the device is not deteriorated.
第7図は、本発明をスラブ導波路中で平行光を得た
後、その平行光をSAWにより回折させるための機構に適
用した実施例を示す図である。基板1に設けられた導波
路2には、半導体レーザ10によりTMモードの光が励振さ
れる。この光のうち一部は、導波型レンズ3に入射し、
所定の平行光となる。一方、導波型レンズ3に入射しな
かった光は、不要光となり、光集積回路の性能劣化の原
因となり得る。FIG. 7 is a diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to a mechanism for obtaining parallel light in a slab waveguide and then diffracting the parallel light by SAW. In the waveguide 2 provided on the substrate 1, TM mode light is excited by the semiconductor laser 10. Part of this light is incident on the waveguide lens 3,
It becomes a predetermined parallel light. On the other hand, light that has not entered the waveguide lens 3 becomes unnecessary light, which may cause performance degradation of the optical integrated circuit.
このため、本実施例では、複素誘電材を導波路に接し
てまたはバッファ層を介して配置し、不要光を吸収させ
る。この際、複素誘電材をSAW発生用の電極として共用
できる。すなわち、第7図に示したように複素誘電材を
不要光が伝搬する部分の導波路に接してまたはバッファ
層を介して配置するとともに、電極として機能する形状
に形成する。第7図において、複素誘電率を有する物体
のうち電極部分7および8と不要光吸収部分7′および
8′とを同時に形成する。このようにすると、構造が簡
単でしかも製造プロセスが煩雑にならないので、不要光
吸収の機能を十分に発揮できる。また、不要光吸収部分
をボンディングパットとしても共用できるという効果が
ある。Therefore, in the present embodiment, the complex dielectric material is disposed in contact with the waveguide or via the buffer layer to absorb unnecessary light. At this time, the complex dielectric material can be shared as an electrode for SAW generation. That is, as shown in FIG. 7, the complex dielectric material is disposed in contact with the waveguide at the portion where the unnecessary light propagates or via the buffer layer, and is formed into a shape that functions as an electrode. In FIG. 7, electrode portions 7 and 8 and unnecessary light absorbing portions 7 'and 8' of an object having a complex dielectric constant are formed simultaneously. In this way, the structure is simple and the manufacturing process is not complicated, so that the function of absorbing unnecessary light can be sufficiently exhibited. Further, there is an effect that the unnecessary light absorbing portion can be shared as a bonding pad.
また、本発明は、周波数分析器や光デイスク用光ヘッ
ドのみならず、相関器などの演算器,光走査器,マルチ
プレクサやデマルチプレクサ,その他スラブ導波路を用
いる光集積回路に、上記と同等の手法にて実施可能であ
る。Further, the present invention is applicable not only to a frequency analyzer and an optical disk optical head, but also to an arithmetic unit such as a correlator, an optical scanner, a multiplexer and a demultiplexer, and other optical integrated circuits using a slab waveguide. It can be implemented by a method.
また、以上述べたどの実施例においても、第1図
(a)〜(e)のうち任意のものが適用可能である。Also, in any of the embodiments described above, any one of FIGS. 1A to 1E can be applied.
本発明によれば、スラブ導波路中の不要光を効果的に
除去できるので、光集積回路の光学的性能を大幅に改善
できる。ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, since the unnecessary light in a slab waveguide can be removed effectively, the optical performance of an optical integrated circuit can be improved significantly.
第1図は本発明による光集積回路の導波路に垂直な面の
断面図、第2図は本発明を光集積型周波数分析器に適用
した実施例の斜視図、第3図は第2図実施例の動作を説
明する模式図、第4図は本発明を光集積型周波数分析器
に適用した実施例の斜視図、第5図は本発明を光集積型
光デイスク用光ヘッドに適用した実施例の斜視図、第6
図は本発明を流体流速検出器に適用した実施例の斜視
図、第7図は本発明をスラブ導波路中で平行光を得た後
SAWにより回折させる機構に適用した実施例の斜視図で
ある。 1……基板、2……導波路、3……導波型レンズ、4b〜
4e……バッファ層、5……複素誘電材、6……電極、10
……半導体レーザ、11……光検出器アレイ。FIG. 1 is a sectional view of a plane perpendicular to a waveguide of an optical integrated circuit according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view of an embodiment in which the present invention is applied to an optical integrated frequency analyzer, and FIG. 3 is FIG. FIG. 4 is a schematic view for explaining the operation of the embodiment, FIG. 4 is a perspective view of an embodiment in which the present invention is applied to an optical integrated type frequency analyzer, and FIG. 5 is an embodiment in which the present invention is applied to an optical integrated type optical disk optical head. Perspective view of embodiment, sixth
FIG. 7 is a perspective view of an embodiment in which the present invention is applied to a fluid flow velocity detector, and FIG. 7 is a view after the present invention obtains parallel light in a slab waveguide.
It is a perspective view of the example applied to the mechanism which makes it diffract by SAW. 1 ... substrate, 2 ... waveguide, 3 ... waveguide type lens, 4b ~
4e: buffer layer, 5: complex dielectric material, 6: electrode, 10
…… Semiconductor laser, 11 …… Photodetector array.
Claims (2)
て信号を伝達する光集積回路において、 前記スラブ導波路のうち前記光を伝搬させる領域以外の
領域上に、前記スラブ導波路内で散乱した光を吸収する
複素誘電材を積層構造に形成した ことを特徴とする光集積回路。1. An optical integrated circuit for transmitting a signal by transmitting TM mode light in a slab waveguide, wherein the slab waveguide is provided on a region of the slab waveguide other than a region for transmitting the light. An optical integrated circuit characterized by forming a complex dielectric material that absorbs light scattered in a laminated structure.
において、 前記スラブ導波路と前記複素誘電材の積層構造との間
に、バッファ層を介在させた ことを特徴とする光集積回路。2. The optical integrated circuit according to claim 1, wherein a buffer layer is interposed between the slab waveguide and the laminated structure of the complex dielectric material. circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62303024A JP2599276B2 (en) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | Optical integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62303024A JP2599276B2 (en) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | Optical integrated circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01144002A JPH01144002A (en) | 1989-06-06 |
JP2599276B2 true JP2599276B2 (en) | 1997-04-09 |
Family
ID=17916015
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62303024A Expired - Lifetime JP2599276B2 (en) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | Optical integrated circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2599276B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69022010T2 (en) | 1989-12-22 | 1996-04-18 | Philips Electronics Nv | Electro-optical display device with active matrix and storage capacitors and color projection apparatus using the same. |
US5305128A (en) * | 1989-12-22 | 1994-04-19 | North American Philips Corporation | Active matrix electro-optic display device with storage capacitors and projection color apparatus employing same |
JPH0763933A (en) * | 1993-08-25 | 1995-03-10 | Ricoh Co Ltd | Optical integrated circuit |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5390954A (en) * | 1977-01-19 | 1978-08-10 | Mitsubishi Electric Corp | Photo circuit element |
JPS5919907A (en) * | 1982-07-26 | 1984-02-01 | Toshiba Corp | Optical waveguide device |
JPS61245134A (en) * | 1985-04-20 | 1986-10-31 | エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン | Planar light waveguide and manufacture thereof |
JPS6275605A (en) * | 1985-09-27 | 1987-04-07 | トムソン−セエスエフ | Differential absorptionn polarizer, method and apparatus formanufacturing same polarizer |
-
1987
- 1987-11-30 JP JP62303024A patent/JP2599276B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5390954A (en) * | 1977-01-19 | 1978-08-10 | Mitsubishi Electric Corp | Photo circuit element |
JPS5919907A (en) * | 1982-07-26 | 1984-02-01 | Toshiba Corp | Optical waveguide device |
JPS61245134A (en) * | 1985-04-20 | 1986-10-31 | エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン | Planar light waveguide and manufacture thereof |
JPS6275605A (en) * | 1985-09-27 | 1987-04-07 | トムソン−セエスエフ | Differential absorptionn polarizer, method and apparatus formanufacturing same polarizer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01144002A (en) | 1989-06-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6400881B1 (en) | Optical device having thin film formed over optical waveguide | |
US4348074A (en) | Application of ion implantation to LiNbO3 integrated, optical spectrum analyzers | |
JP2599276B2 (en) | Optical integrated circuit | |
JP3633045B2 (en) | Wavelength filter | |
JPS62141505A (en) | Optical waveguide device | |
JP2594122B2 (en) | Optical waveguide device | |
JPS60133431A (en) | Optical device using material causing optical damage | |
JPH08261713A (en) | Optical waveguide type displacement sensor | |
JPH08152534A (en) | Prism coupler and optical pickup device | |
JPH06337446A (en) | Waveguide type acoustic optical device | |
JP3167391B2 (en) | Optical integrated device mounting package | |
JPS60111220A (en) | Light signal processor | |
JPH0869022A (en) | Waveguide type acoustooptical element | |
JPH0359826A (en) | Optical rolarizing element | |
JPS6234126A (en) | Optical waveguide type device | |
JPS63305260A (en) | Optical integrated spectrum analyzer | |
JPS63269129A (en) | Optical integrated circuit | |
JPS60213922A (en) | Optical frequency modulator | |
JPS63279204A (en) | Optical pickup | |
JP2002074292A (en) | Hologram information recording medium | |
JPS63229336A (en) | Wave guide type light/sound spectrum analyser | |
JPS6258217A (en) | Waveguide type photo-acoustic spectrum analyzer | |
JPH0695119B2 (en) | Optical integrated frequency analyzer | |
JPS6134646B2 (en) | ||
JPH0576615B2 (en) |