JP2961057B2 - 光分岐ディバイス - Google Patents
光分岐ディバイスInfo
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B2006/12035—Materials
- G02B2006/12069—Organic material
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B2006/12133—Functions
- G02B2006/1215—Splitter
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信などにおいて信
号光を分岐したり結合するための光分岐ディバイスに係
り、特に、効率良く光パワーを伝達することの可能な光
分岐ディバイスに関する。
号光を分岐したり結合するための光分岐ディバイスに係
り、特に、効率良く光パワーを伝達することの可能な光
分岐ディバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】光通信などに使われる光集積回路（光Ｉ
Ｃ）用ディバイスにおいて、信号光を分岐させるための
一手段として、例えば特開平３−２４５１０７号公報や
特開平５−１１１３０号公報に記載されているようなＹ
分岐導波路が知られている。また、特開平３−１７２８
０４号公報や特開平５−１１９２２０号公報に記載され
ているような光方向性結合器も知られている。
Ｃ）用ディバイスにおいて、信号光を分岐させるための
一手段として、例えば特開平３−２４５１０７号公報や
特開平５−１１１３０号公報に記載されているようなＹ
分岐導波路が知られている。また、特開平３−１７２８
０４号公報や特開平５−１１９２２０号公報に記載され
ているような光方向性結合器も知られている。
【０００３】従来のＹ分岐導波路は、図９に例示するよ
うに、基板１に設けた主導波路２をＹ形に分岐させて２
本の出力導波路３，４を形成したものである。このよう
なＹ分岐導波路は光の波長に対する依存性が少なく、波
長帯域幅が約１０００オングストロームと広いため、設
計が比較的容易である。
うに、基板１に設けた主導波路２をＹ形に分岐させて２
本の出力導波路３，４を形成したものである。このよう
なＹ分岐導波路は光の波長に対する依存性が少なく、波
長帯域幅が約１０００オングストロームと広いため、設
計が比較的容易である。
【０００４】しかしながら上記Ｙ分岐導波路は、分岐部
分５における導波路幅が他の導波路２，３，４の幅より
も広くなるために、入射光がシングルモードであって
も、分岐部分５で高次モードの発生によるマルチモード
化の傾向があり、このために、光パワーの一部が導波路
外に放射され、損失が大きくなるという欠点がある。ま
た、分岐部先端５ａの形状を微細な鋭角パターンにする
必要があるため、完全な鋭角パターンを形成することに
困難を伴い、分岐部先端５ａの形状が不完全であると散
乱損失を生じやすいという問題もあった。
分５における導波路幅が他の導波路２，３，４の幅より
も広くなるために、入射光がシングルモードであって
も、分岐部分５で高次モードの発生によるマルチモード
化の傾向があり、このために、光パワーの一部が導波路
外に放射され、損失が大きくなるという欠点がある。ま
た、分岐部先端５ａの形状を微細な鋭角パターンにする
必要があるため、完全な鋭角パターンを形成することに
困難を伴い、分岐部先端５ａの形状が不完全であると散
乱損失を生じやすいという問題もあった。
【０００５】これに対し、従来の光方向性結合器は、図
１０に例示するように、基板１上に形成された複数の導
波路６，７，８の一部を互いに平行かつ直線的に近接さ
せることによって、入射側の導波路６を伝搬する光を出
力側導波路７，８に移行させるようにしている。こうし
た光方向性結合器は、Ｙ分岐導波路のような一様でない
導波路をもたないため、シングルモードの入射光をシン
グルモードのまま伝搬させることができ、損失が少ない
という利点がある。また、Ｙ分岐導波路の分岐部先端の
ような微細な鋭角パターンを形成する必要がないため、
製造が比較的容易である。
１０に例示するように、基板１上に形成された複数の導
波路６，７，８の一部を互いに平行かつ直線的に近接さ
せることによって、入射側の導波路６を伝搬する光を出
力側導波路７，８に移行させるようにしている。こうし
た光方向性結合器は、Ｙ分岐導波路のような一様でない
導波路をもたないため、シングルモードの入射光をシン
グルモードのまま伝搬させることができ、損失が少ない
という利点がある。また、Ｙ分岐導波路の分岐部先端の
ような微細な鋭角パターンを形成する必要がないため、
製造が比較的容易である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述の光
方向性結合器は、伝搬定数が光の波長の変化に対して敏
感に変化するため、波長依存性が強い。このため波長帯
域幅が５０〜１００オングストロームと狭く、導波路の
間隔や結合部の長さ等の設計が難しく、製造時の寸法ば
らつきによって特性が大きく変化するという欠点があっ
た。従って本発明の目的は、波長の変化や製造上のばら
つきによる光伝搬特性への影響が少なく、挿入損失の少
ない光分岐ディバイスを提供することにある。
方向性結合器は、伝搬定数が光の波長の変化に対して敏
感に変化するため、波長依存性が強い。このため波長帯
域幅が５０〜１００オングストロームと狭く、導波路の
間隔や結合部の長さ等の設計が難しく、製造時の寸法ば
らつきによって特性が大きく変化するという欠点があっ
た。従って本発明の目的は、波長の変化や製造上のばら
つきによる光伝搬特性への影響が少なく、挿入損失の少
ない光分岐ディバイスを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を果たすため
に開発された本発明の光分岐ディバイスは、基板に形成
されたクラッド層とこのクラッド層に埋設されたコア部
とからなるガラス導波路を有し、上記導波路は、１本の
第１導波路と、互いに独立した２本の第２導波路と、上
記第１導波路および第２導波路を光学的に接続する分岐
部分とを含んでおり、上記分岐部分の第１導波路側にこ
の第１導波路から延出しかつ先端に向かってテーパ状に
導波路幅が狭まる第１テーパ導波路を設けるとともに、
上記一対の第２導波路側にはそれぞれ第２導波路から上
記第１テーパ導波路に向って延出しかつ先端に向ってテ
ーパ状に導波路幅が狭まる第２テーパ導波路を設け、こ
れら第１テーパ導波路と第２テーパ導波路とを互いに結
合長７００μｍ〜８００μｍにわたって数μｍの間隔で
近接させて方向性結合器を形成しかつ上記分岐部分にお
いて上記第１導波路の長手方向延長線に対する上記第２
導波路の分岐角度を０．５°〜１．５°の範囲としたこ
とを特徴とするものである。
に開発された本発明の光分岐ディバイスは、基板に形成
されたクラッド層とこのクラッド層に埋設されたコア部
とからなるガラス導波路を有し、上記導波路は、１本の
第１導波路と、互いに独立した２本の第２導波路と、上
記第１導波路および第２導波路を光学的に接続する分岐
部分とを含んでおり、上記分岐部分の第１導波路側にこ
の第１導波路から延出しかつ先端に向かってテーパ状に
導波路幅が狭まる第１テーパ導波路を設けるとともに、
上記一対の第２導波路側にはそれぞれ第２導波路から上
記第１テーパ導波路に向って延出しかつ先端に向ってテ
ーパ状に導波路幅が狭まる第２テーパ導波路を設け、こ
れら第１テーパ導波路と第２テーパ導波路とを互いに結
合長７００μｍ〜８００μｍにわたって数μｍの間隔で
近接させて方向性結合器を形成しかつ上記分岐部分にお
いて上記第１導波路の長手方向延長線に対する上記第２
導波路の分岐角度を０．５°〜１．５°の範囲としたこ
とを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】本発明の光分岐ディバイスにおいては、第１テ
ーパ導波路と第２テーパ導波路とが互いに所定の結合長
にわたって近接することにより、光方向性結合器が構成
される。従来の直線的な光方向性結合器の場合には、短
波長側（特に１．４μｍ以下）の波長帯域で損失が急激
に増加する傾向があるが、本発明では波長依存性が少な
く、特に、短波長側の損失を従来の光方向性結合器に比
べて大幅に低減させることができる。
ーパ導波路と第２テーパ導波路とが互いに所定の結合長
にわたって近接することにより、光方向性結合器が構成
される。従来の直線的な光方向性結合器の場合には、短
波長側（特に１．４μｍ以下）の波長帯域で損失が急激
に増加する傾向があるが、本発明では波長依存性が少な
く、特に、短波長側の損失を従来の光方向性結合器に比
べて大幅に低減させることができる。
【０００９】また請求項２のように、第１導波路の延長
線に対する第２導波路の分岐角度を０．５°〜１．５°
の範囲にすれば、分岐角度が変化しても損失はほとんど
変らず、挿入損失を低くおさえることが可能である。
線に対する第２導波路の分岐角度を０．５°〜１．５°
の範囲にすれば、分岐角度が変化しても損失はほとんど
変らず、挿入損失を低くおさえることが可能である。
【００１０】
【実施例】以下に本発明の一実施例について、図１およ
び図２を参照して説明する。この実施例の光分岐ディバ
イス１０は、１本の第１導波路（入射側の導波路）１１
と、２本の第２導波路（出射側の導波路）１２，１３
と、分岐部分１４等を含むガラス導波路２０を備えてい
る。このガラス導波路２０は、Ｓｉウエハまたは石英か
らなる基板２１の上に形成された低屈折率のクラッド層
２２，２３と、クラッド層２２，２３によって覆われた
高屈折率のコア部２４とからなり、第１導波路１１を伝
搬する信号光を分岐部分１４において二方に分岐させ、
第２導波路１２，１３に導くようになっている。
び図２を参照して説明する。この実施例の光分岐ディバ
イス１０は、１本の第１導波路（入射側の導波路）１１
と、２本の第２導波路（出射側の導波路）１２，１３
と、分岐部分１４等を含むガラス導波路２０を備えてい
る。このガラス導波路２０は、Ｓｉウエハまたは石英か
らなる基板２１の上に形成された低屈折率のクラッド層
２２，２３と、クラッド層２２，２３によって覆われた
高屈折率のコア部２４とからなり、第１導波路１１を伝
搬する信号光を分岐部分１４において二方に分岐させ、
第２導波路１２，１３に導くようになっている。
【００１１】分岐部分１４には、第１導波路１１に連な
るテーパ状の第１テーパ導波路３０と、第２導波路１
２，１３に連なるテーパ状の第２テーパ導波路３１，３
２が設けられている。
るテーパ状の第１テーパ導波路３０と、第２導波路１
２，１３に連なるテーパ状の第２テーパ導波路３１，３
２が設けられている。
【００１２】第１テーパ導波路３０は、第１導波路１１
のコア部２４を第１導波路１１の長手方向に延出させた
ものであり、第１テーパ導波路３０の導波路幅は第１導
波路１１と連続する部分において第１導波路１１と同等
である。そしてこの第１テーパ導波路３０は、先端３５
に向って導波路幅が一定の割合で狭まるような鋭角な２
等辺三角形をなしている。
のコア部２４を第１導波路１１の長手方向に延出させた
ものであり、第１テーパ導波路３０の導波路幅は第１導
波路１１と連続する部分において第１導波路１１と同等
である。そしてこの第１テーパ導波路３０は、先端３５
に向って導波路幅が一定の割合で狭まるような鋭角な２
等辺三角形をなしている。
【００１３】一方、第２テーパ導波路３１，３２は、そ
れぞれ、第２導波路１２，１３の各コア部２４を第１テ
ーパ導波路３０に向って延出させたものである。各第２
テーパ導波路３１，３２は、いずれも、先端３６，３７
に向って導波路幅が一定の割合でテーパ状に狭まるよう
な鋭角な２等辺三角形をなしている。言い換えると、こ
れらの第２テーパ導波路３１，３２は、第２導波路１
２，１３に向って導波路幅が次第に太くなり、第２導波
路１２，１３と同じ導波路幅になったところで、第２導
波路１２，１３に接続されている。
れぞれ、第２導波路１２，１３の各コア部２４を第１テ
ーパ導波路３０に向って延出させたものである。各第２
テーパ導波路３１，３２は、いずれも、先端３６，３７
に向って導波路幅が一定の割合でテーパ状に狭まるよう
な鋭角な２等辺三角形をなしている。言い換えると、こ
れらの第２テーパ導波路３１，３２は、第２導波路１
２，１３に向って導波路幅が次第に太くなり、第２導波
路１２，１３と同じ導波路幅になったところで、第２導
波路１２，１３に接続されている。
【００１４】第１テーパ導波路３０の一方の斜辺３０ａ
と一方の第２テーパ導波路３１の斜辺３１ａは、互いに
数μｍ程度の結合間隔をあけて平行に近接しており、こ
の近接部分において、第１導波路１１と第２導波路１２
とを光学的に結合する光方向性結合器を形成している。
同様に、第１テーパ導波路３０の他方の斜辺３０ｂと他
方の第２テーパ導波路３２の斜辺３２ａも、互いに数μ
ｍ程度の結合間隔をあけて平行に近接しており、この近
接部分において、第１導波路１１と第２導波路１３とを
光学的に結合する光方向性結合器を形成している。上記
結合間隔を例えば２μｍ〜３．５μｍにすれば、挿入損
失をおおむね極小におさえることができる。
と一方の第２テーパ導波路３１の斜辺３１ａは、互いに
数μｍ程度の結合間隔をあけて平行に近接しており、こ
の近接部分において、第１導波路１１と第２導波路１２
とを光学的に結合する光方向性結合器を形成している。
同様に、第１テーパ導波路３０の他方の斜辺３０ｂと他
方の第２テーパ導波路３２の斜辺３２ａも、互いに数μ
ｍ程度の結合間隔をあけて平行に近接しており、この近
接部分において、第１導波路１１と第２導波路１３とを
光学的に結合する光方向性結合器を形成している。上記
結合間隔を例えば２μｍ〜３．５μｍにすれば、挿入損
失をおおむね極小におさえることができる。
【００１５】上記テーパ導波路３０，３１，３２の先端
３５，３６，３７は必ずしも完璧に鋭角に尖っている必
要はなく、例えば図３に一方の先端３６を代表して示す
ように、２μｍ程度の幅Ｗのなまり４０があっても差支
えない。このように比較的大きななまり４０を許容する
ことができるため、従来のＹ分岐導波路（図９）に比べ
て製造が容易である。
３５，３６，３７は必ずしも完璧に鋭角に尖っている必
要はなく、例えば図３に一方の先端３６を代表して示す
ように、２μｍ程度の幅Ｗのなまり４０があっても差支
えない。このように比較的大きななまり４０を許容する
ことができるため、従来のＹ分岐導波路（図９）に比べ
て製造が容易である。
【００１６】上記テーパ導波路３０，３１，３２が互い
に近接する部分の長さすなわち結合長Ｌは、後述する理
由により７００μｍ〜８００μｍの範囲に設定されてい
る。また、第１導波路１１の長手方向の延長線４１に対
する第２導波路１２，１３の分岐角度θは、０．５°〜
１．５°の範囲に設定されている。
に近接する部分の長さすなわち結合長Ｌは、後述する理
由により７００μｍ〜８００μｍの範囲に設定されてい
る。また、第１導波路１１の長手方向の延長線４１に対
する第２導波路１２，１３の分岐角度θは、０．５°〜
１．５°の範囲に設定されている。
【００１７】上述のガラス導波路２０を形成するには、
Ｓｉウエハまたは石英からなる基板２１の表面に、ＣＶ
Ｄ法（Chemical Vapor Deposition ：化学気相蒸着法）
あるいはＦＨＤ法（Flame Hydrolysis Deposition ：火
炎堆積法）等の成膜方法により、ＳｉＯ2 を主成分とす
る下部クラッド層２２を形成する。また、下部クラッド
層２２の上に、ドープ剤が添加されたＳｉＯ2 によっ
て、クラッド層２２よりも屈折率を０．２〜０．４％程
度高めた所定厚さのコア層を形成する。次にフォトレジ
ストで所定の導波路パターンを形成し、ＲＩＥ（Reacti
ve Ion Etching）などによりエッチングを行い、コア部
２４を形成する。そののち、再びＦＨＤ法あるいはＣＶ
Ｄ法によって、コア部２４を埋込むように上部クラッド
層２３を形成する。
Ｓｉウエハまたは石英からなる基板２１の表面に、ＣＶ
Ｄ法（Chemical Vapor Deposition ：化学気相蒸着法）
あるいはＦＨＤ法（Flame Hydrolysis Deposition ：火
炎堆積法）等の成膜方法により、ＳｉＯ2 を主成分とす
る下部クラッド層２２を形成する。また、下部クラッド
層２２の上に、ドープ剤が添加されたＳｉＯ2 によっ
て、クラッド層２２よりも屈折率を０．２〜０．４％程
度高めた所定厚さのコア層を形成する。次にフォトレジ
ストで所定の導波路パターンを形成し、ＲＩＥ（Reacti
ve Ion Etching）などによりエッチングを行い、コア部
２４を形成する。そののち、再びＦＨＤ法あるいはＣＶ
Ｄ法によって、コア部２４を埋込むように上部クラッド
層２３を形成する。
【００１８】こうして、ステップインデックス型屈折率
分布をもつガラス導波路２０が形成される。なお、上記
の説明とは異なる公知の導波路製造プロセスによって、
グレーテッドインデックス型の屈折率分布をもつ導波路
を形成してもよい。図２は、ＦＨＤ法によって形成され
る埋込み型導波路構造であるが、図４に示すようなリッ
ジ型導波路構造をＣＶＤ法によって形成してもよい。
分布をもつガラス導波路２０が形成される。なお、上記
の説明とは異なる公知の導波路製造プロセスによって、
グレーテッドインデックス型の屈折率分布をもつ導波路
を形成してもよい。図２は、ＦＨＤ法によって形成され
る埋込み型導波路構造であるが、図４に示すようなリッ
ジ型導波路構造をＣＶＤ法によって形成してもよい。
【００１９】上記実施例の光分岐ディバイス１０の挿入
損失等を確かめるために、本発明者らはＢＰＭ（ビーム
伝搬法）によるシミュレーションを行った。その結果に
ついて以下に述べる。
損失等を確かめるために、本発明者らはＢＰＭ（ビーム
伝搬法）によるシミュレーションを行った。その結果に
ついて以下に述べる。
【００２０】まず、波長に対する挿入損失の依存性は、
図５中にＡで示す通り、１．３μｍ〜１．４μｍの波長
帯域で最小値をもつ。通常の光方向性結合器（図１０）
の場合には、図５中にＢで示すような波長特性を示し、
特に短波長側で損失が急激に増加する傾向がある。すな
わち本実施例の光分岐ディバイス１０は波長依存性が少
なく、特に短波長側できわめて損失が少ないものであ
る。
図５中にＡで示す通り、１．３μｍ〜１．４μｍの波長
帯域で最小値をもつ。通常の光方向性結合器（図１０）
の場合には、図５中にＢで示すような波長特性を示し、
特に短波長側で損失が急激に増加する傾向がある。すな
わち本実施例の光分岐ディバイス１０は波長依存性が少
なく、特に短波長側できわめて損失が少ないものであ
る。
【００２１】一方、テーパ導波路３０，３１，３２の重
なり合う部分の長さ（結合長Ｌ）と挿入損失との関係
は、図６中にＣで示すように結合長が７００μｍ〜８０
０μｍの範囲で変化してもほぼ等しい損失である。これ
に対して従来の直線状の光方向性結合器の場合には、図
６中にＤで示すように結合長によって損失が大きく変化
し、特に８００μｍ以下では損失の増加が大である。
なり合う部分の長さ（結合長Ｌ）と挿入損失との関係
は、図６中にＣで示すように結合長が７００μｍ〜８０
０μｍの範囲で変化してもほぼ等しい損失である。これ
に対して従来の直線状の光方向性結合器の場合には、図
６中にＤで示すように結合長によって損失が大きく変化
し、特に８００μｍ以下では損失の増加が大である。
【００２２】このように、本実施例の光分岐ディバイス
１０は、結合長に関しても依存性が少ないといえる。換
言すると、本実施例によれば、分岐部分１４にテーパ導
波路３０，３１，３２を採用することにより、損失を増
加させずに結合長を短くすることができる。このため、
本実施例の分岐部分１４を多段に組合わせたスターカプ
ラにおいて、ディバイスの全長を短くすることが可能で
ある。
１０は、結合長に関しても依存性が少ないといえる。換
言すると、本実施例によれば、分岐部分１４にテーパ導
波路３０，３１，３２を採用することにより、損失を増
加させずに結合長を短くすることができる。このため、
本実施例の分岐部分１４を多段に組合わせたスターカプ
ラにおいて、ディバイスの全長を短くすることが可能で
ある。
【００２３】図７は第２導波路１２，１３の分岐角度θ
と挿入損失との関係を示している。この図から判るよう
に、分岐角度θが０．５°〜１．５°の間で損失はほぼ
一定の値をとる。従来のＹ分岐導波路（図９）あるいは
光方向性結合器（図１０）では、分岐角度が０°から大
きくなるのに比例して損失が増加する傾向があり、本実
施例のような特性（分岐角度０．５°〜１．５°の間で
損失が増えない特性）は得られない。
と挿入損失との関係を示している。この図から判るよう
に、分岐角度θが０．５°〜１．５°の間で損失はほぼ
一定の値をとる。従来のＹ分岐導波路（図９）あるいは
光方向性結合器（図１０）では、分岐角度が０°から大
きくなるのに比例して損失が増加する傾向があり、本実
施例のような特性（分岐角度０．５°〜１．５°の間で
損失が増えない特性）は得られない。
【００２４】上述のように、製造時にばらつく可能性の
ある要因（例えば結合長Ｌや分岐角度θなど）につい
て、精度を緩和できるので、分岐部分１４における低損
失化を図ることができるのは勿論のこと、不良品の発生
が減って歩留まりを飛躍的に向上させることができる。
ある要因（例えば結合長Ｌや分岐角度θなど）につい
て、精度を緩和できるので、分岐部分１４における低損
失化を図ることができるのは勿論のこと、不良品の発生
が減って歩留まりを飛躍的に向上させることができる。
【００２５】なお前記実施例の光分布ディバイス１０
は、２分岐タイプであるが、この２分岐タイプを複数組
合わせることによって、４分岐あるいは８分岐等の導波
路を構成することができ、その場合もほとんど曲線がな
く直線状導波路を構成できるので、分岐部分以外の損失
がほとんどないスターカプラを形成できる。
は、２分岐タイプであるが、この２分岐タイプを複数組
合わせることによって、４分岐あるいは８分岐等の導波
路を構成することができ、その場合もほとんど曲線がな
く直線状導波路を構成できるので、分岐部分以外の損失
がほとんどないスターカプラを形成できる。
【００２６】更に図８に示す光分岐ディバイス５０のよ
うに、前記実施例の分岐部分１４を線分ａ−ａに対し対
称位置に設けるとともに、スイッチング用電極５１を設
けることにより、Ｘ型導波路光スイッチを構成すること
も可能である。この光分岐ディバイス５０は互いに対称
の二組の分岐部分１４，１４′を有し、一方の分岐部分
１４に、前記実施例と同じ第２導波路１２，１３と第１
テーパ導波路３０と第２テーパ導波路３１，３２が設け
られている。他方の分岐部分１４′にも、前記実施例と
同様の構成の第２導波路１２′，１３′と第１テーパ導
波路３０′と第２テーパ導波路３１′，３２′が設けら
れている。
うに、前記実施例の分岐部分１４を線分ａ−ａに対し対
称位置に設けるとともに、スイッチング用電極５１を設
けることにより、Ｘ型導波路光スイッチを構成すること
も可能である。この光分岐ディバイス５０は互いに対称
の二組の分岐部分１４，１４′を有し、一方の分岐部分
１４に、前記実施例と同じ第２導波路１２，１３と第１
テーパ導波路３０と第２テーパ導波路３１，３２が設け
られている。他方の分岐部分１４′にも、前記実施例と
同様の構成の第２導波路１２′，１３′と第１テーパ導
波路３０′と第２テーパ導波路３１′，３２′が設けら
れている。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、波長の変化や製造上の
ばらつきによる光伝搬特性への影響が少なく、分岐損失
が少ない。そして不良品低減による歩留まりの向上が図
れる。また、曲線を少なくできることにより、曲り損失
の低減を図ることができる。すなわち本発明の分岐構造
によれば、テーパ導波路の重なり合う部分の長さ（結合
長）と挿入損失との関係について、図６中にＣで示すよ
うに結合長が７００μｍ〜８００μｍの範囲で変化して
も損失がほぼ変わらない特性となる。つまり本発明の光
分岐ディバイスは結合長に関して依存性が少ないもので
ある。このため損失を増加させずに結合長を短くするこ
とができる。これに対して従来の直線状の光方向性結合
器の場合には、図６中にＤで示すように結合長によって
損失が大きく変化し、特に８００μｍ以下では損失の増
加が大である。そして本発明の分岐構造によれば、分岐
角度θが０．５°〜１．５°の間で損失はほぼ一定の値
をとる。従来のＹ分岐導波路あるいは光方向性結合器で
は、分岐角度が０°から大きくなるのに比例して損失が
増加する傾向があり、本発明のような特性（分岐角度
０．５°〜１．５°の間で損失が増えない特性）は得ら
れない。例えば通常の光方向性結合器の場合には、図５
中にＢで示すような波長特性を示し、特に短波長側で損
失が急激に増加する傾向があるが、本発明の光分岐ディ
バイスは波長依存性が少なく、特に短波長側できわめて
損失が少ないものである。このように本発明によれば、
製造時にばらつく可能性のある要因（結合長や分岐角度
など）について、精度を緩和できるので、分岐部分にお
ける低損失化を図ることができるのは勿論のこと、不良
品の発生が減って歩留まりを飛躍的に向上させることが
できる。
ばらつきによる光伝搬特性への影響が少なく、分岐損失
が少ない。そして不良品低減による歩留まりの向上が図
れる。また、曲線を少なくできることにより、曲り損失
の低減を図ることができる。すなわち本発明の分岐構造
によれば、テーパ導波路の重なり合う部分の長さ（結合
長）と挿入損失との関係について、図６中にＣで示すよ
うに結合長が７００μｍ〜８００μｍの範囲で変化して
も損失がほぼ変わらない特性となる。つまり本発明の光
分岐ディバイスは結合長に関して依存性が少ないもので
ある。このため損失を増加させずに結合長を短くするこ
とができる。これに対して従来の直線状の光方向性結合
器の場合には、図６中にＤで示すように結合長によって
損失が大きく変化し、特に８００μｍ以下では損失の増
加が大である。そして本発明の分岐構造によれば、分岐
角度θが０．５°〜１．５°の間で損失はほぼ一定の値
をとる。従来のＹ分岐導波路あるいは光方向性結合器で
は、分岐角度が０°から大きくなるのに比例して損失が
増加する傾向があり、本発明のような特性（分岐角度
０．５°〜１．５°の間で損失が増えない特性）は得ら
れない。例えば通常の光方向性結合器の場合には、図５
中にＢで示すような波長特性を示し、特に短波長側で損
失が急激に増加する傾向があるが、本発明の光分岐ディ
バイスは波長依存性が少なく、特に短波長側できわめて
損失が少ないものである。このように本発明によれば、
製造時にばらつく可能性のある要因（結合長や分岐角度
など）について、精度を緩和できるので、分岐部分にお
ける低損失化を図ることができるのは勿論のこと、不良
品の発生が減って歩留まりを飛躍的に向上させることが
できる。
【図１】本発明の一実施例を示す光分岐ディバイスの平
面図。
面図。
【図２】図１中のII-II 線に沿う断面図。
【図３】図１に示された光分岐ディバイスの一部の拡大
図。
図。
【図４】リッジ型導波路を示す断面図。
【図５】波長と挿入損失との関係を示す図。
【図６】結合長と挿入損失との関係を示す図。
【図７】分岐角度と挿入損失との関係を示す図。
【図８】本発明の他の実施例を示す光分岐ディバイスの
平面図。
平面図。
【図９】従来のＹ分岐導波路を示す平面図。
【図１０】従来の光方向性結合器による導波路構造を示
す平面図。
す平面図。
１０…光分岐ディバイス １１…第１導波路 １２，１３…第２導波路 １４…分岐部分 ２０…ガラス導波路 ２１…基板 ２２，２３…クラッド層 ２４…コア部 ３０…第１テーパ導波路 ３１，３２…第２テーパ導波路
Claims (1)
- 【請求項１】基板に形成されたクラッド層とこのクラッ
ド層に埋設されたコア部とからなるガラス導波路を有
し、 上記導波路は、１本の第１導波路と、互いに独立した２
本の第２導波路と、上記第１導波路および第２導波路を
光学的に接続する分岐部分とを含んでおり、上記分岐部
分の第１導波路側にこの第１導波路から延出しかつ先端
に向かってテーパ状に導波路幅が狭まる第１テーパ導波
路を設けるとともに、上記一対の第２導波路側にはそれ
ぞれ第２導波路から上記第１テーパ導波路に向って延出
しかつ先端に向ってテーパ状に導波路幅が狭まる第２テ
ーパ導波路を設け、これら第１テーパ導波路と第２テー
パ導波路とを互いに結合長７００μｍ〜８００μｍにわ
たって数μｍの間隔で近接させて方向性結合器を形成し
かつ上記分岐部分において上記第１導波路の長手方向延
長線に対する上記第２導波路の分岐角度を０．５°〜
１．５°の範囲としたことを特徴とする光分岐ディバイ
ス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22360694A JP2961057B2 (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 光分岐ディバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22360694A JP2961057B2 (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 光分岐ディバイス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0886926A JPH0886926A (ja) | 1996-04-02 |
| JP2961057B2 true JP2961057B2 (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=16800831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22360694A Expired - Fee Related JP2961057B2 (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 光分岐ディバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2961057B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE19630706A1 (de) * | 1996-07-30 | 1998-02-05 | Deutsche Telekom Ag | Optischer Verzweiger |
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| JP6270936B1 (ja) * | 2016-08-15 | 2018-01-31 | 沖電気工業株式会社 | 光導波路素子 |
| EP3561561B1 (en) * | 2018-04-26 | 2022-04-13 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Optical splitter including a trident structure |
| CN113376740B (zh) * | 2021-06-18 | 2022-11-22 | 南京刻得不错光电科技有限公司 | 分光/合光元件及光子器件 |
| CN114415289B (zh) * | 2022-01-29 | 2023-04-28 | 福州大学 | 基于氮化硅平台的低损耗宽带宽波长复用/解复用器 |
-
1994
- 1994-09-19 JP JP22360694A patent/JP2961057B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0886926A (ja) | 1996-04-02 |
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