JP2817565B2 - 光スターカップラ - Google Patents
光スターカップラInfo
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- JP2817565B2 JP2817565B2 JP5058742A JP5874293A JP2817565B2 JP 2817565 B2 JP2817565 B2 JP 2817565B2 JP 5058742 A JP5058742 A JP 5058742A JP 5874293 A JP5874293 A JP 5874293A JP 2817565 B2 JP2817565 B2 JP 2817565B2
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- optical
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光スターカップラに関
し、特に複数本の入力光導波路の中の任意の光導波路に
入力した光パワーを、複数本の出力光導波路に均等に分
配する光スターカップラに関する。
し、特に複数本の入力光導波路の中の任意の光導波路に
入力した光パワーを、複数本の出力光導波路に均等に分
配する光スターカップラに関する。
【０００２】
【従来の技術】大規模ＬＡＮ（ローカルエリアネットワ
ーク）システム等における信号分配において、複数本
（Ｎ本）の入力光導波路中の任意の１本に入力した光
を、複数本（Ｎ本）の出力光導波路に均一に分配する光
部品としてＮ×Ｎスターカップラが用いられている。
ーク）システム等における信号分配において、複数本
（Ｎ本）の入力光導波路中の任意の１本に入力した光
を、複数本（Ｎ本）の出力光導波路に均一に分配する光
部品としてＮ×Ｎスターカップラが用いられている。
【０００３】図５は従来のＮ×Ｎスターカップラの概略
図である。
図である。
【０００４】同図に示すように、Ｎ×Ｎスターカップラ
はＮ本の入力光導波路３０が扇形に配置された入力光導
波路アレイ３２と、入力光導波路アレイ３２に相対向し
て扇形に配置されたＮ本の出力光導波路３１からなる出
力光導波路アレイ３３と、両光導波路アレイ３２、３３
に中央部で接続され、面に沿う方向に光を伝搬するスラ
ブ光導波路３４とを有している。
はＮ本の入力光導波路３０が扇形に配置された入力光導
波路アレイ３２と、入力光導波路アレイ３２に相対向し
て扇形に配置されたＮ本の出力光導波路３１からなる出
力光導波路アレイ３３と、両光導波路アレイ３２、３３
に中央部で接続され、面に沿う方向に光を伝搬するスラ
ブ光導波路３４とを有している。
【０００５】入力光導波路３０及び出力光導波路３１は
コア幅がテーパ状に緩やかに減少したテーパ状光導波路
３５、３６、曲線光導波路３７、３８及び直線光導波路
３９、４０で構成されている（特願平４−２０４５０８
号公報）。
コア幅がテーパ状に緩やかに減少したテーパ状光導波路
３５、３６、曲線光導波路３７、３８及び直線光導波路
３９、４０で構成されている（特願平４−２０４５０８
号公報）。
【０００６】図６は図５に示したＮ×Ｎスターカップラ
のスラブ光導波路及びテーパ状光導波路付近の拡大図で
ある。
のスラブ光導波路及びテーパ状光導波路付近の拡大図で
ある。
【０００７】同図において、テーパ状光導波路３５（又
は３６）はスラブ光導波路３４に向かってテーパ状に緩
やかに減少しており、スラブ光導波路３４との接続部４
１（４２）において極小となっている。
は３６）はスラブ光導波路３４に向かってテーパ状に緩
やかに減少しており、スラブ光導波路３４との接続部４
１（４２）において極小となっている。
【０００８】曲線光導波路３７（３８）は入力光導波路
３０（又は出力光導波路３１）において変極点４３（４
４）を有し、変極点４３（４４）において中心軸が不連
続となることなく滑らかに接続されている。また、テー
パ状光導波路３５（３６）と曲線光導波路３７（３８）
との接続部４５（４６）、曲線光導波路３７（３８）と
直線光導波路３９（４０）との接続部４７（４８）にお
いても中心軸は不連続とならず滑らかに接続されてい
る。
３０（又は出力光導波路３１）において変極点４３（４
４）を有し、変極点４３（４４）において中心軸が不連
続となることなく滑らかに接続されている。また、テー
パ状光導波路３５（３６）と曲線光導波路３７（３８）
との接続部４５（４６）、曲線光導波路３７（３８）と
直線光導波路３９（４０）との接続部４７（４８）にお
いても中心軸は不連続とならず滑らかに接続されてい
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の光スターカップラでは、スラブ光導波路３４の
接続部４１（４２）及びその近傍で入力光導波路３０及
び出力光導波路３１のコア幅を緩やかなテーパ状に縮小
しているので、スラブ光導波路３４の接続部４１（４
２）において入力光導波路３０、出力光導波路３１とス
ラブ光導波路３４との光パワーモードの不整合が大き
く、スラブ光導波路３４への（双方向からの）入力及び
出力の際に大きな結合損失が生じてしまう。
た従来の光スターカップラでは、スラブ光導波路３４の
接続部４１（４２）及びその近傍で入力光導波路３０及
び出力光導波路３１のコア幅を緩やかなテーパ状に縮小
しているので、スラブ光導波路３４の接続部４１（４
２）において入力光導波路３０、出力光導波路３１とス
ラブ光導波路３４との光パワーモードの不整合が大き
く、スラブ光導波路３４への（双方向からの）入力及び
出力の際に大きな結合損失が生じてしまう。
【００１０】また、入力光導波路３０、出力光導波路３
１及びテーパ状光導波路３５（３６）の接続部４１（４
２）において補正を行うことなく中心軸を滑らかに接続
しているので、接続部４１（４２）で導波光のモードの
不整合が生じ、大きな接続損失となる。
１及びテーパ状光導波路３５（３６）の接続部４１（４
２）において補正を行うことなく中心軸を滑らかに接続
しているので、接続部４１（４２）で導波光のモードの
不整合が生じ、大きな接続損失となる。
【００１１】さらに入力光導波路アレイ３２のいずれか
一方の端側の光導波路に光が入力する際に、光がテーパ
状光導波路の中心軸に対し左右非対称となるので、入力
光導波路アレイ３２において光パワーが左右非対称とな
り、出力光パワーに大きなばらつきが生じてしまう。
一方の端側の光導波路に光が入力する際に、光がテーパ
状光導波路の中心軸に対し左右非対称となるので、入力
光導波路アレイ３２において光パワーが左右非対称とな
り、出力光パワーに大きなばらつきが生じてしまう。
【００１２】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、双方向からの光を低損失かつ低分配偏差で均等に分
配して出力することができる光スターカップラを提供す
ることにある。
し、双方向からの光を低損失かつ低分配偏差で均等に分
配して出力することができる光スターカップラを提供す
ることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、複数本の入力光導波路と複数本の出力光導
波路とを光結合すると共に入力光導波路の任意の１本に
入力した光パワーを各出力光導波路に均等に分配すべ
く、入出力光導波路をスラブ光導波路で接続すると共
に、その入出力光導波路をそれぞれ扇形に配置接続した
光スターカップラにおいて、入出力光導波路のスラブ光
導波路との接続部に、そのコア幅がスラブ光導波路に向
かってテーパ状に縮小した後テーパ状に拡大するような
テーパ状光導波路を設けたものである。
に本発明は、複数本の入力光導波路と複数本の出力光導
波路とを光結合すると共に入力光導波路の任意の１本に
入力した光パワーを各出力光導波路に均等に分配すべ
く、入出力光導波路をスラブ光導波路で接続すると共
に、その入出力光導波路をそれぞれ扇形に配置接続した
光スターカップラにおいて、入出力光導波路のスラブ光
導波路との接続部に、そのコア幅がスラブ光導波路に向
かってテーパ状に縮小した後テーパ状に拡大するような
テーパ状光導波路を設けたものである。
【００１４】また本発明は、入出力光導波路が、テーパ
状光導波路、２本の曲線光導波路及び直線光導波路で構
成され、それぞれの接続部において光の中心に合わせる
べくコアの中心軸同士を光の進行方向に対して横方向に
わずかにずらしたものである。
状光導波路、２本の曲線光導波路及び直線光導波路で構
成され、それぞれの接続部において光の中心に合わせる
べくコアの中心軸同士を光の進行方向に対して横方向に
わずかにずらしたものである。
【００１５】
【作用】上記構成によれば、入力光導波路に入力された
光がテーパ状光導波路で縮小された後拡大されてスラブ
光導波路に入力されるので、光がスラブ光導波路内に放
射状に伝搬して各出力光導波路内に均等に入力される。
このため、入力光導波路アレイ及び出力光導波路アレイ
における光結合状態を最適な状態に制御することがで
き、かつ、スラブ光導波路との接続部における光パワー
のモードの不整合が小さくなり、効率よく光パワーを分
配することができる。また、入出力光導波路を構成する
テーパ状光導波路、２本の曲線光導波路及び直線光導波
路の各接続部において光の中心に合わせるべくコアの中
心軸同士を光の進行方向に対して横方向にわずかにずら
したので、各接続部に段差が生じ、この段差によって偏
った光パワーを有する光の一部が遮断されて光パワーが
常にコアの中心軸上に伝搬するようになり、光パワーが
左右にずれるのが防止され、分岐パワーのばらつきが大
幅に低減する。
光がテーパ状光導波路で縮小された後拡大されてスラブ
光導波路に入力されるので、光がスラブ光導波路内に放
射状に伝搬して各出力光導波路内に均等に入力される。
このため、入力光導波路アレイ及び出力光導波路アレイ
における光結合状態を最適な状態に制御することがで
き、かつ、スラブ光導波路との接続部における光パワー
のモードの不整合が小さくなり、効率よく光パワーを分
配することができる。また、入出力光導波路を構成する
テーパ状光導波路、２本の曲線光導波路及び直線光導波
路の各接続部において光の中心に合わせるべくコアの中
心軸同士を光の進行方向に対して横方向にわずかにずら
したので、各接続部に段差が生じ、この段差によって偏
った光パワーを有する光の一部が遮断されて光パワーが
常にコアの中心軸上に伝搬するようになり、光パワーが
左右にずれるのが防止され、分岐パワーのばらつきが大
幅に低減する。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。
て詳述する。
【００１７】図１は本発明の光スターカップラの一実施
例の概略図である。
例の概略図である。
【００１８】同図において、光スターカップラは、入力
光導波路１、ダミー光導波路２、３、６、７、スラブ光
導波路４及び出力光導波路５を有している。これらの各
光導波路１〜７は、厚さｔ、屈折率ｎ1 のコアで形成さ
れ、コアの屈折率よりわずかに低い屈折率を有するクラ
ッドで覆われ、図示しない基板上に形成されている。
光導波路１、ダミー光導波路２、３、６、７、スラブ光
導波路４及び出力光導波路５を有している。これらの各
光導波路１〜７は、厚さｔ、屈折率ｎ1 のコアで形成さ
れ、コアの屈折率よりわずかに低い屈折率を有するクラ
ッドで覆われ、図示しない基板上に形成されている。
【００１９】図２は図１に示した光スターカップラのス
ラブ光導波路近傍の拡大図である。
ラブ光導波路近傍の拡大図である。
【００２０】同図に示すように入力光導波路１及びダミ
ー光導波路２、３は、スラブ光導波路４の近傍において
扇状に配置され、入力光導波路アレイ８を形成してい
る。出力光導波路５とダミー光導波路６、７は扇状に配
置され出力光導波路アレイ９を形成している。入力光導
波路アレイ８と出力光導波路アレイ９とは相対向して配
置され、スラブ光導波路４で接続されている。
ー光導波路２、３は、スラブ光導波路４の近傍において
扇状に配置され、入力光導波路アレイ８を形成してい
る。出力光導波路５とダミー光導波路６、７は扇状に配
置され出力光導波路アレイ９を形成している。入力光導
波路アレイ８と出力光導波路アレイ９とは相対向して配
置され、スラブ光導波路４で接続されている。
【００２１】スラブ光導波路４は一層または多層構造の
層状媒質で構成され、面に沿う方向に光を伝搬するよう
になっており、相対向して配置された入力光導波路アレ
イ８と出力光導波路アレイ９との中間部分において、光
の進行方向に対して横方向に光閉じ込め構造を有してい
ないものである。
層状媒質で構成され、面に沿う方向に光を伝搬するよう
になっており、相対向して配置された入力光導波路アレ
イ８と出力光導波路アレイ９との中間部分において、光
の進行方向に対して横方向に光閉じ込め構造を有してい
ないものである。
【００２２】入力光導波路１はテーパ状光導波路部１
０、曲線光導波路部１１及び直線光導波路部１２からな
っている。スラブ光導波路４とテーパ状光導波路部１０
とは接続部１６で接続され、テーパ状光導波路部１０と
曲線光導波路部１１とは接続部１７で接続され、曲線光
導波路部１１と直線光導波路部１２とは接続部１８で接
続されている。同様に出力光導波路５もテーパ状光導波
路部１３、曲線光導波路部１４及び直線光導波路部１５
からなっており、それぞれ接続部１９〜２１で接続され
ている。
０、曲線光導波路部１１及び直線光導波路部１２からな
っている。スラブ光導波路４とテーパ状光導波路部１０
とは接続部１６で接続され、テーパ状光導波路部１０と
曲線光導波路部１１とは接続部１７で接続され、曲線光
導波路部１１と直線光導波路部１２とは接続部１８で接
続されている。同様に出力光導波路５もテーパ状光導波
路部１３、曲線光導波路部１４及び直線光導波路部１５
からなっており、それぞれ接続部１９〜２１で接続され
ている。
【００２３】入力光導波路１のテーパ状光導波路部１０
は、接続部１７からスラブ光導波路４に向かってコア幅
がテーパ状に緩やかに減少し、極小部２２でコア幅が極
小となり、その後再びテーパ状に緩やかに増大し、接続
部１６でスラブ光導波路４と接続されている。同様に出
力光導波路５のテーパ状光導波路部１３は接続部２０か
らスラブ光導波路４に向かってコア幅が緩やかに減少し
た後、極小部２３で極小になった後、再びテーパ状に緩
やかに増大し、接続部１９でスラブ光導波路４と接続さ
れている。
は、接続部１７からスラブ光導波路４に向かってコア幅
がテーパ状に緩やかに減少し、極小部２２でコア幅が極
小となり、その後再びテーパ状に緩やかに増大し、接続
部１６でスラブ光導波路４と接続されている。同様に出
力光導波路５のテーパ状光導波路部１３は接続部２０か
らスラブ光導波路４に向かってコア幅が緩やかに減少し
た後、極小部２３で極小になった後、再びテーパ状に緩
やかに増大し、接続部１９でスラブ光導波路４と接続さ
れている。
【００２４】入力光導波路１の曲線光導波路部１１は、
曲率中心の異なる２つの曲線光導波路２４、２５からな
っており、出力光導波路５の曲線光導波路部１４も曲率
中心の異なる２つの曲線光導波路２６、２７からなって
いる。
曲率中心の異なる２つの曲線光導波路２４、２５からな
っており、出力光導波路５の曲線光導波路部１４も曲率
中心の異なる２つの曲線光導波路２６、２７からなって
いる。
【００２５】図３は図２に示した曲線光導波路部の接続
部付近の拡大図である。
部付近の拡大図である。
【００２６】同図に示すように曲線光導波路部１１の２
つの曲線光導波路２４、２５の中心軸は光の進行方向に
対し横方向に所定量だけわずかにずれて接続されてい
る。同様に曲線光導波路部１４の２つの曲線光導波路２
６、２７も中心軸がわずかにずれて接続部２９で接続さ
れている（図１参照）。また、テーパ状光導波路部１０
（１３）と曲線光導波路部１１（１４）との接続部１７
（２０）、曲線光導波路部１１（１４）と直線光導波路
部１２（１５）との接続部１８（２１）においても光導
波路の中心軸が光の進行方向に対し横方向に所定量だけ
わずかにずれて接続されている。
つの曲線光導波路２４、２５の中心軸は光の進行方向に
対し横方向に所定量だけわずかにずれて接続されてい
る。同様に曲線光導波路部１４の２つの曲線光導波路２
６、２７も中心軸がわずかにずれて接続部２９で接続さ
れている（図１参照）。また、テーパ状光導波路部１０
（１３）と曲線光導波路部１１（１４）との接続部１７
（２０）、曲線光導波路部１１（１４）と直線光導波路
部１２（１５）との接続部１８（２１）においても光導
波路の中心軸が光の進行方向に対し横方向に所定量だけ
わずかにずれて接続されている。
【００２７】次に実施例の作用を述べる。
【００２８】入力光導波路１のコア幅及び出力光導波路
５のコア幅がそれぞれスラブ光導波路４との接続部１
７、２０及びその近傍でスラブ光導波路４に向かって緩
やかなテーパ状に縮小した後再び緩やかなテーパ状に拡
大しているので、テーパ状光導波路部１０からスラブ光
導波路４内に入力した光パワーが放射状に伝搬して各出
力光導波路５に均等に入力され、入力光導波路アレイ８
及び出力光導波路アレイ９における光結合状態を最適な
状態に制御することができ、かつ、スラブ光導波路４と
の接続部１６、１９における光パワーのモードの不整合
が小さくなり、効率よく光パワーを分配することができ
る。
５のコア幅がそれぞれスラブ光導波路４との接続部１
７、２０及びその近傍でスラブ光導波路４に向かって緩
やかなテーパ状に縮小した後再び緩やかなテーパ状に拡
大しているので、テーパ状光導波路部１０からスラブ光
導波路４内に入力した光パワーが放射状に伝搬して各出
力光導波路５に均等に入力され、入力光導波路アレイ８
及び出力光導波路アレイ９における光結合状態を最適な
状態に制御することができ、かつ、スラブ光導波路４と
の接続部１６、１９における光パワーのモードの不整合
が小さくなり、効率よく光パワーを分配することができ
る。
【００２９】また、入力光導波路１がテーパ状光導波路
部１０、曲線光導波路部１１及び直線光導波路部１２か
らなり、出力光導波路５がテーパ状光導波路部１３、曲
線光導波路部１４及び直線光導波路部１５からなり、各
接続部１７〜２１でコアの中心軸同士を光の進行方向に
対して横方向に所定量だけわずかにずれているので、各
接続部１７〜２１にわずかに段差が生じる。テーパ状光
導波路部１０の中心軸に対して左右非対称の光パワーが
入力すると各接続部１７〜２１に生じた段差によって偏
った光のパワーの一部が遮断され、光パワーが常にコア
の中心軸上に伝搬し、光パワーが左右にずれるのが防止
され、分岐パワーのばらつきが大幅に低減する。
部１０、曲線光導波路部１１及び直線光導波路部１２か
らなり、出力光導波路５がテーパ状光導波路部１３、曲
線光導波路部１４及び直線光導波路部１５からなり、各
接続部１７〜２１でコアの中心軸同士を光の進行方向に
対して横方向に所定量だけわずかにずれているので、各
接続部１７〜２１にわずかに段差が生じる。テーパ状光
導波路部１０の中心軸に対して左右非対称の光パワーが
入力すると各接続部１７〜２１に生じた段差によって偏
った光のパワーの一部が遮断され、光パワーが常にコア
の中心軸上に伝搬し、光パワーが左右にずれるのが防止
され、分岐パワーのばらつきが大幅に低減する。
【００３０】尚、上述した光スターカップラは入力光導
波路１で光を入力して出力光導波路５から出力した場合
で説明したが、これに限定されるものではなく、出力光
導波路５で光を入力して入力光導波路１から出力しても
よいのはいうまでもない。
波路１で光を入力して出力光導波路５から出力した場合
で説明したが、これに限定されるものではなく、出力光
導波路５で光を入力して入力光導波路１から出力しても
よいのはいうまでもない。
【００３１】次に本実施例の光スターカップラについて
数値を挙げて説明するが、これに限定されるものではな
い。
数値を挙げて説明するが、これに限定されるものではな
い。
【００３２】図２において、Ｎarray は入力光導波路ア
レイ８（又は出力光導波路アレイ９）におけるダミー光
導波路２、３（又は６、７）を含めた導波路の総数を表
し、Ｏ1 は扇形に配置された入力光導波路アレイ８の曲
率中心を表し、Ｏ2 は扇形に配置された出力光導波路ア
レイ９の曲率中心を表している。Ｌｃは曲率中心Ｏ1Ｏ
2 間の距離を表し、Ｒ1 は扇形光導波路アレイの曲率半
径を表し、θは扇形光導波路アレイの広がり角を表して
いる。
レイ８（又は出力光導波路アレイ９）におけるダミー光
導波路２、３（又は６、７）を含めた導波路の総数を表
し、Ｏ1 は扇形に配置された入力光導波路アレイ８の曲
率中心を表し、Ｏ2 は扇形に配置された出力光導波路ア
レイ９の曲率中心を表している。Ｌｃは曲率中心Ｏ1Ｏ
2 間の距離を表し、Ｒ1 は扇形光導波路アレイの曲率半
径を表し、θは扇形光導波路アレイの広がり角を表して
いる。
【００３３】入力光導波路１（または出力光導波路５）
において、ｗ0 は直線光導波路部１２（１５）及び曲線
光導波路部１１（１４）のコア幅を表し、ｗ1 はテーパ
状光導波路部１０のコア幅の極小部２２（２３）におけ
るコア幅、ｗ2 はテーパ状光導波路部１０とスラブ光導
波路４との接続部１６におけるテーパ状光導波路部１０
のコア幅を表している。
において、ｗ0 は直線光導波路部１２（１５）及び曲線
光導波路部１１（１４）のコア幅を表し、ｗ1 はテーパ
状光導波路部１０のコア幅の極小部２２（２３）におけ
るコア幅、ｗ2 はテーパ状光導波路部１０とスラブ光導
波路４との接続部１６におけるテーパ状光導波路部１０
のコア幅を表している。
【００３４】図３においてｄ1 は、入力光導波路１の曲
線光導波路部１１を構成する２つの曲線光導波路の接続
部２８における曲線光導波路のコアの中心軸と曲線光導
波路のコアの中心軸とのずれ量を表している。同様に、
ｄ2 はテーパ状光導波路部１０と曲線光導波路部１１と
の接続部１７における両コアの中心軸のずれ量を表し、
ｄ3 は曲線光導波路部１１と直線光導波路部１２との接
続部１８における両コアの中心軸とのずれ量を表してい
る。
線光導波路部１１を構成する２つの曲線光導波路の接続
部２８における曲線光導波路のコアの中心軸と曲線光導
波路のコアの中心軸とのずれ量を表している。同様に、
ｄ2 はテーパ状光導波路部１０と曲線光導波路部１１と
の接続部１７における両コアの中心軸のずれ量を表し、
ｄ3 は曲線光導波路部１１と直線光導波路部１２との接
続部１８における両コアの中心軸とのずれ量を表してい
る。
【００３５】光スターカップラの設計にはビーム伝搬法
を用いた（M.D.Feit他「 Light prop-agation in grade
d-index optical fiber 」,Appl.Opt.,Vol.17,no.24,pp
3990〜3998(1978)）。
を用いた（M.D.Feit他「 Light prop-agation in grade
d-index optical fiber 」,Appl.Opt.,Vol.17,no.24,pp
3990〜3998(1978)）。
【００３６】ここで、次数１６の光スターカップラの入
力パワーＰinとｎ番目の出力光導波路（ｎ＝１〜１６）
の（分岐）出力パワーＰout・n との関係を数１で定義
し、
力パワーＰinとｎ番目の出力光導波路（ｎ＝１〜１６）
の（分岐）出力パワーＰout・n との関係を数１で定義
し、
【００３７】
【数１】
【００３８】光スターカップラのパラメータを、総数Ｎ
array ＝２６（ダミー光導波路が左右に各５本）、距離
Ｌｃ＝４１００μｍ、曲率半径Ｒ1 ＝３１５０μｍ、厚
さｔ＝８μｍ、各コア幅ｗ0 ＝８μｍ、ｗ1 ＝８μｍ、
ｗ2 ＝５μｍ、ｗ3 ＝１１μｍ、広がり角θ＝０．０８
７ｒａｄとし、各ずれ量ｄ1 ＝０．４μｍ、ｄ2 ＝０．
２μｍ、ｄ3 ＝０．２μｍとし、コアとクラッドとの比
屈折率差Δ＝０．３％、光の波長λ＝１．５５μｍとす
ると、図４で表されるような特性が得られた。
array ＝２６（ダミー光導波路が左右に各５本）、距離
Ｌｃ＝４１００μｍ、曲率半径Ｒ1 ＝３１５０μｍ、厚
さｔ＝８μｍ、各コア幅ｗ0 ＝８μｍ、ｗ1 ＝８μｍ、
ｗ2 ＝５μｍ、ｗ3 ＝１１μｍ、広がり角θ＝０．０８
７ｒａｄとし、各ずれ量ｄ1 ＝０．４μｍ、ｄ2 ＝０．
２μｍ、ｄ3 ＝０．２μｍとし、コアとクラッドとの比
屈折率差Δ＝０．３％、光の波長λ＝１．５５μｍとす
ると、図４で表されるような特性が得られた。
【００３９】図４は次数１６の光スターカップラの入力
光導波路（入力ポート）とその（分岐）出力パワーとの
関係を示す図であり、横軸は入力ポートを示し、縦軸は
出力パワーを示している。
光導波路（入力ポート）とその（分岐）出力パワーとの
関係を示す図であり、横軸は入力ポートを示し、縦軸は
出力パワーを示している。
【００４０】同図より波長１．５５μｍにおいて、入力
した光パワーが均一、かつ、効率良く分岐されているの
がわかる。
した光パワーが均一、かつ、効率良く分岐されているの
がわかる。
【００４１】以上において本実施例によれば、入力光導
波路に入力された光がテーパ状光導波路で縮小された後
拡大されてスラブ光導波路に入力されるので、光がスラ
ブ光導波路内に放射状に伝搬して各出力光導波路内に均
等に入力される。このため、入力光導波路アレイ及び出
力光導波路アレイにおける光結合状態を最適な状態に制
御することができ、かつ、スラブ光導波路との接続部に
おける光パワーのモードの不整合が小さくなり、効率よ
く光パワーを分岐することができる。また、入出力光導
波路を構成するテーパ状光導波路、２本の曲線光導波路
及び直線光導波路の各接続部において光の中心に合わせ
るべくコアの中心軸同士を光の進行方向に対して横方向
にわずかにずらしたので、各接続部に段差が生じ、この
段差によって偏った光パワーを有する光の一部が遮断さ
れ、光パワーが常にコアの中心軸上に伝搬するようにな
り、光パワーが左右にずれるのが防止され、分岐パワー
のばらつきが大幅に低減する。従って双方向からの光を
低損失かつ低分配偏差で均等に分配して出力することが
できる光スターカップラを実現することができる。
波路に入力された光がテーパ状光導波路で縮小された後
拡大されてスラブ光導波路に入力されるので、光がスラ
ブ光導波路内に放射状に伝搬して各出力光導波路内に均
等に入力される。このため、入力光導波路アレイ及び出
力光導波路アレイにおける光結合状態を最適な状態に制
御することができ、かつ、スラブ光導波路との接続部に
おける光パワーのモードの不整合が小さくなり、効率よ
く光パワーを分岐することができる。また、入出力光導
波路を構成するテーパ状光導波路、２本の曲線光導波路
及び直線光導波路の各接続部において光の中心に合わせ
るべくコアの中心軸同士を光の進行方向に対して横方向
にわずかにずらしたので、各接続部に段差が生じ、この
段差によって偏った光パワーを有する光の一部が遮断さ
れ、光パワーが常にコアの中心軸上に伝搬するようにな
り、光パワーが左右にずれるのが防止され、分岐パワー
のばらつきが大幅に低減する。従って双方向からの光を
低損失かつ低分配偏差で均等に分配して出力することが
できる光スターカップラを実現することができる。
【００４２】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
な優れた効果を発揮する。
【００４３】(1) 双方向からの光を低損失かつ低分配偏
差で均等に分配して出力することができる光スターカッ
プラを実現することができる。
差で均等に分配して出力することができる光スターカッ
プラを実現することができる。
【図１】本発明の光スターカップラの一実施例の概略図
である。
である。
【図２】図１に示した光スターカップラのスラブ光導波
路近傍の拡大図である。
路近傍の拡大図である。
【図３】図２に示した曲線光導波路部の接続部付近の拡
大図である。
大図である。
【図４】次数１６の光スターカップラの入力光導波路
（入力ポート）とその（分岐）出力パワーとの関係を示
す図である。
（入力ポート）とその（分岐）出力パワーとの関係を示
す図である。
【図５】従来のＮ×Ｎスターカップラの概略図である。
【図６】図５に示したＮ×Ｎスターカップラのスラブ光
導波路及びテーパ状光導波路付近の拡大図である。
導波路及びテーパ状光導波路付近の拡大図である。
１ 入力光導波路 ４ スラブ光導波路 ５ 出力光導波路 １０、１３ テーパ状光導波路部 １６、１９ 接続部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−204508（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−30108（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−213407（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−131806（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−241033（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 6/12 G02B 6/28
Claims (2)
- 【請求項１】 複数本の入力光導波路と複数本の出力光
導波路とを光結合すると共に前記入力光導波路の任意の
１本に入力した光パワーを前記各出力光導波路に均等に
分配すべく、入出力光導波路をスラブ光導波路で接続す
ると共に、その入出力光導波路をそれぞれ扇形に配置接
続した光スターカップラにおいて、前記入出力光導波路
の前記スラブ光導波路との接続部に、そのコア幅が前記
スラブ光導波路に向かってテーパ状に縮小した後テーパ
状に拡大するようなテーパ状光導波路部を設けたことを
特徴とする光スターカップラ。 - 【請求項２】 前記入出力光導波路が、テーパ状光導波
路部、２本の曲線光導波路及び直線光導波路で構成さ
れ、それぞれの接続部において光の中心に合わせるべく
コアの中心軸同士を光の進行方向に対して横方向にわず
かにずらしたことを特徴とする請求項１に記載の光スタ
ーカップラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5058742A JP2817565B2 (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | 光スターカップラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5058742A JP2817565B2 (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | 光スターカップラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06273629A JPH06273629A (ja) | 1994-09-30 |
| JP2817565B2 true JP2817565B2 (ja) | 1998-10-30 |
Family
ID=13092988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5058742A Expired - Fee Related JP2817565B2 (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | 光スターカップラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2817565B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3448518B2 (ja) * | 1999-07-30 | 2003-09-22 | 古河電気工業株式会社 | アレイ導波路回折格子 |
| KR100377389B1 (ko) * | 2000-09-07 | 2003-03-26 | 삼성전자주식회사 | 반사형 광파장 다중화기 |
| KR100393609B1 (ko) * | 2000-12-14 | 2003-08-02 | 삼성전자주식회사 | 위치 편차를 이용한 다채널 광통신 모듈 손실 변화 균일화장치 |
| JP4625420B2 (ja) * | 2006-04-04 | 2011-02-02 | 日本電信電話株式会社 | 光回路 |
| US7876983B2 (en) * | 2008-11-11 | 2011-01-25 | Alcatel-Lucent Usa Inc. | Method and apparatus for a wavelength insensitive 90-degree hybrid device |
| JP5400004B2 (ja) * | 2010-08-30 | 2014-01-29 | 日本電信電話株式会社 | 光直交周波数分割多重信号分離回路 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2538099B2 (ja) * | 1990-05-28 | 1996-09-25 | 日本電信電話株式会社 | 導波型光スタ―カプラ |
| JP2804363B2 (ja) * | 1990-09-25 | 1998-09-24 | 日本電信電話株式会社 | 光方向性結合器 |
| JP2804367B2 (ja) * | 1990-11-30 | 1998-09-24 | 日本電信電話株式会社 | テーパ付きスターカップラ |
| JP2809517B2 (ja) * | 1990-12-10 | 1998-10-08 | 日本電信電話株式会社 | 分岐合波光導波回路 |
| JPH05241033A (ja) * | 1992-02-27 | 1993-09-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光合分岐器 |
-
1993
- 1993-03-18 JP JP5058742A patent/JP2817565B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06273629A (ja) | 1994-09-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |