JP3030389B2 - 光導波路 - Google Patents
光導波路Info
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- Japan
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- optical waveguide
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は光導波路に関する。
【０００２】
【従来の技術】光を分岐させるための光導波路として図
２に示すようなＹ分岐光導波路が従来用いられている。
このＹ分岐光導波路は基板１１上にＹ形の光導波路１２
が形成されたものであり、基板１１の一側面に光導波路
１２の一端面１２ａが位置し、他側面に分岐された一対
の他端面１２ｂ，１２ｃが位置するものである。光導波
路１２の一端面１２ａに光を入射させれば、その先を他
端面１２ｂ，１２ｃからそれぞれ出射される２つの光に
分岐することができる。
２に示すようなＹ分岐光導波路が従来用いられている。
このＹ分岐光導波路は基板１１上にＹ形の光導波路１２
が形成されたものであり、基板１１の一側面に光導波路
１２の一端面１２ａが位置し、他側面に分岐された一対
の他端面１２ｂ，１２ｃが位置するものである。光導波
路１２の一端面１２ａに光を入射させれば、その先を他
端面１２ｂ，１２ｃからそれぞれ出射される２つの光に
分岐することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述したＹ分岐光導波
路は基板１１上に形成されたＹ形の光導波路１２によっ
て光が分岐されるものであるため、分岐後の２つの光の
強度比は光導波路１２形成時に決定され、一旦光導波路
１２が形成された後はその強度比を変えることは困難な
ものとなっていた。従って、例えば分岐された２つの光
の強度比を所要の値に調節したり、あるいは強度比を動
的に変化させたりすることができないものとなってい
た。
路は基板１１上に形成されたＹ形の光導波路１２によっ
て光が分岐されるものであるため、分岐後の２つの光の
強度比は光導波路１２形成時に決定され、一旦光導波路
１２が形成された後はその強度比を変えることは困難な
ものとなっていた。従って、例えば分岐された２つの光
の強度比を所要の値に調節したり、あるいは強度比を動
的に変化させたりすることができないものとなってい
た。
【０００４】この発明は従来の欠点を除去し、分岐され
た２つの光の強度を変化させることが可能な分岐光導波
路を提供することにある。
た２つの光の強度を変化させることが可能な分岐光導波
路を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は第１基板と、
その第１基板にく字形に形成され、そのく字の屈曲部が
第１基板の一側面と接した第１光導波路と、第１基板の
第１光導波路の屈曲部が接した面と接して第１光導波路
を通る光に対し、全反射面を構成する流体層と、その流
体層を介して第１基板と近接して配された第２基板と、
第１光導波路の屈曲部と一端面が流体層を介して対向し
て第２基板に形成された第２光導波路とにより光導波路
を構成したものである。
その第１基板にく字形に形成され、そのく字の屈曲部が
第１基板の一側面と接した第１光導波路と、第１基板の
第１光導波路の屈曲部が接した面と接して第１光導波路
を通る光に対し、全反射面を構成する流体層と、その流
体層を介して第１基板と近接して配された第２基板と、
第１光導波路の屈曲部と一端面が流体層を介して対向し
て第２基板に形成された第２光導波路とにより光導波路
を構成したものである。
【０００６】さらに、この光導波路に第１光導波路の屈
曲部と第２光導波路の一端面との対向距離を調節する調
節手段を設けたものである。
曲部と第２光導波路の一端面との対向距離を調節する調
節手段を設けたものである。
【０００７】
【作用】上記のように構成されたこの発明では、第１光
導波路の屈曲部と第２光導波路の一端面とを光の波長の
数倍程度に近接させることにより、第１光導波路を進行
してきた光の一部がトンネル現象を起こし、それによっ
て第２光導波路を進行する光が発生する。一方、これに
伴ない、第１光導波路を伝搬してそれから出射する光の
強度は減少する。よって、第１光導波路の一端に入射さ
れた光はその他端から出射される光と第２光導波路から
出射される光とに分岐される。
導波路の屈曲部と第２光導波路の一端面とを光の波長の
数倍程度に近接させることにより、第１光導波路を進行
してきた光の一部がトンネル現象を起こし、それによっ
て第２光導波路を進行する光が発生する。一方、これに
伴ない、第１光導波路を伝搬してそれから出射する光の
強度は減少する。よって、第１光導波路の一端に入射さ
れた光はその他端から出射される光と第２光導波路から
出射される光とに分岐される。
【０００８】
【実施例】この発明の一実施例を図１に示す。矩形状の
第１基板２１上に第１光導波路２２がく字形に形成され
る。第１光導波路２２のく字の屈曲部は第１基板２１の
一側面２１ａと接する状態とされ、即ち第１光導波路２
２の屈曲部端面２２ａが一側面２１ａに位置される。第
１光導波路２２の両端面２２ｂ，２２ｃは第１基板２１
の一側面２１ａと対向する側面２１ｂにそれぞれ位置さ
れる。なお、屈曲部端面２２ａの第１基板２１の板面方
向の幅は、その方向における両端面２２ｂ，２２ｃの各
幅とほぼ同一とされており、また第１光導波路２２の屈
曲部に至る各半部の軸線が第１基板２１の一側面２１ａ
の法線となす角度は互いに等しくされている。
第１基板２１上に第１光導波路２２がく字形に形成され
る。第１光導波路２２のく字の屈曲部は第１基板２１の
一側面２１ａと接する状態とされ、即ち第１光導波路２
２の屈曲部端面２２ａが一側面２１ａに位置される。第
１光導波路２２の両端面２２ｂ，２２ｃは第１基板２１
の一側面２１ａと対向する側面２１ｂにそれぞれ位置さ
れる。なお、屈曲部端面２２ａの第１基板２１の板面方
向の幅は、その方向における両端面２２ｂ，２２ｃの各
幅とほぼ同一とされており、また第１光導波路２２の屈
曲部に至る各半部の軸線が第１基板２１の一側面２１ａ
の法線となす角度は互いに等しくされている。
【０００９】第１光導波路２２の屈折率よりも小さな屈
折率を有する流体層２３を第１基板２１の一側面２１ａ
と接するように配し、この流体層２３によって屈曲部端
面２２ａに、第１光導波路２２を通る光に対する全反射
面を形成する。第１光導波路２２を進行してきた光が屈
曲部端面２２ａで全反射する条件は、第１光導波路２２
の屈曲部に至る各半部の軸線が第１基板２１の一側面２
１ａの法線とそれぞれなす角度をθ1 、第１光導波路２
２の屈折率をｎ1 、流体層２３の屈折率をｎ2とすると
下式で表わされ、 θ1 ＞ｓｉｎ-1（ｎ2 ／ｎ1 ） θ1 ，ｎ1 及びｎ2 はこの式を満足するように設定され
る。流体層２３は気体もしくは液体により形成される。
この例では流体層２３を大気としている。
折率を有する流体層２３を第１基板２１の一側面２１ａ
と接するように配し、この流体層２３によって屈曲部端
面２２ａに、第１光導波路２２を通る光に対する全反射
面を形成する。第１光導波路２２を進行してきた光が屈
曲部端面２２ａで全反射する条件は、第１光導波路２２
の屈曲部に至る各半部の軸線が第１基板２１の一側面２
１ａの法線とそれぞれなす角度をθ1 、第１光導波路２
２の屈折率をｎ1 、流体層２３の屈折率をｎ2とすると
下式で表わされ、 θ1 ＞ｓｉｎ-1（ｎ2 ／ｎ1 ） θ1 ，ｎ1 及びｎ2 はこの式を満足するように設定され
る。流体層２３は気体もしくは液体により形成される。
この例では流体層２３を大気としている。
【００１０】矩形状の第２基板２４が、その一側面２４
ａが第１基板２１の一側面２１ａと平行とされ、流体層
２３を介して第１基板２１と近接して配される。第２基
板２４上には直線状の第２光導波路２５が形成されてお
り、その一端面２５ａは第２基板２４の一側面２４ａに
位置され、第１光導波路２２の屈曲部端面２２ａと流体
層２３を介して対向される。第２光導波路２５の他端面
２５ｂは第２基板２４の他側面２４ｂに位置される。第
２光導波路２５は、その軸線が屈曲部端面２２ａから一
方の端面２２ｂに至る第１光導波路２２の軸線と平行と
されており、また第１光導波路２２と等しい屈折率の物
質により形成されている。
ａが第１基板２１の一側面２１ａと平行とされ、流体層
２３を介して第１基板２１と近接して配される。第２基
板２４上には直線状の第２光導波路２５が形成されてお
り、その一端面２５ａは第２基板２４の一側面２４ａに
位置され、第１光導波路２２の屈曲部端面２２ａと流体
層２３を介して対向される。第２光導波路２５の他端面
２５ｂは第２基板２４の他側面２４ｂに位置される。第
２光導波路２５は、その軸線が屈曲部端面２２ａから一
方の端面２２ｂに至る第１光導波路２２の軸線と平行と
されており、また第１光導波路２２と等しい屈折率の物
質により形成されている。
【００１１】上記のように構成された第１基板２１と第
２基板２４との組合わせは、取付台２６に取付けられ
る。取付台２６の一面には矩形状の凹部２７が形成され
ており、その凹部２７の一側面２７ａに一対のブロック
２８を介して第１基板２１が、その側面２１ｂが取付面
とされて取付けられる。一方、凹部２７の側面２７ａと
対向する側面２７ｂには第１光導波路２２の屈曲部端面
２２ａと第２光導波路２５の一端面２５ａとの対向距離
Ｌを調節する調節手段として、一対のピエゾアクチュエ
ータ２９が取付けられており、このピエゾアクチュエー
タ２９に第２基板２４が、その側面２４ｂが取付面とさ
れて取付けられる。
２基板２４との組合わせは、取付台２６に取付けられ
る。取付台２６の一面には矩形状の凹部２７が形成され
ており、その凹部２７の一側面２７ａに一対のブロック
２８を介して第１基板２１が、その側面２１ｂが取付面
とされて取付けられる。一方、凹部２７の側面２７ａと
対向する側面２７ｂには第１光導波路２２の屈曲部端面
２２ａと第２光導波路２５の一端面２５ａとの対向距離
Ｌを調節する調節手段として、一対のピエゾアクチュエ
ータ２９が取付けられており、このピエゾアクチュエー
タ２９に第２基板２４が、その側面２４ｂが取付面とさ
れて取付けられる。
【００１２】次に、上記のように構成された光導波路３
０の動作原理について説明する。第１光導波路２２の一
端面２２ｂから光が入射すると、光導波路を伝搬した光
は屈曲部端面２２ａで全反射されるため、他方の端面２
２ｃへ進行し、光の全エネルギーは端面２２ｃから出射
される。この時、屈曲部端面２２ａと接する流体層２３
側にはエバネッセント場が生じている。エバネッセント
場とは指数関数的に減衰し、さらにエネルギーを伝搬す
ることができない場である。
０の動作原理について説明する。第１光導波路２２の一
端面２２ｂから光が入射すると、光導波路を伝搬した光
は屈曲部端面２２ａで全反射されるため、他方の端面２
２ｃへ進行し、光の全エネルギーは端面２２ｃから出射
される。この時、屈曲部端面２２ａと接する流体層２３
側にはエバネッセント場が生じている。エバネッセント
場とは指数関数的に減衰し、さらにエネルギーを伝搬す
ることができない場である。
【００１３】第２光導波路２５はこのエバネッセント場
中にあるため、その一端面２５ａを第１光導波路２２の
屈曲部端面２２ａに接近させ、それらの対向距離Ｌを光
の波長の数倍程度にすると、光がトンネル現象を起こ
し、第２光導波路２５を進行する光が生じる。この第２
光導波路２５を進行する光の強度は、対向距離Ｌが小さ
くなるのに伴い、指数関数的に強くなり、これとは逆に
第１光導波路２２を伝搬し、端面２２ｃより出射する光
の強度は減少する。
中にあるため、その一端面２５ａを第１光導波路２２の
屈曲部端面２２ａに接近させ、それらの対向距離Ｌを光
の波長の数倍程度にすると、光がトンネル現象を起こ
し、第２光導波路２５を進行する光が生じる。この第２
光導波路２５を進行する光の強度は、対向距離Ｌが小さ
くなるのに伴い、指数関数的に強くなり、これとは逆に
第１光導波路２２を伝搬し、端面２２ｃより出射する光
の強度は減少する。
【００１４】つまり、第１光導波路２２の一端面２２ｂ
に入射された光は、その他端面２２ｃから出射する光と
第２光導波路２５の端面２５ｂから出射する光とに分岐
され、これら分岐された２つの光の強度はそれぞれ対向
距離Ｌに依存するものとなる。第２基板２４を第１基板
２１から十分に離し、即ち対向距離Ｌを十分に大きくす
れば、第１光導波路２２の一端面２２ｂから入射した光
はトンネル現象を生じることなく、屈曲部端面２２ａで
全反射を起こし、他端面２２ｃへと進行する。この時の
端面２２ｃからの出射光の強度は端面２２ｂへの入射光
の強度と同じとなる。
に入射された光は、その他端面２２ｃから出射する光と
第２光導波路２５の端面２５ｂから出射する光とに分岐
され、これら分岐された２つの光の強度はそれぞれ対向
距離Ｌに依存するものとなる。第２基板２４を第１基板
２１から十分に離し、即ち対向距離Ｌを十分に大きくす
れば、第１光導波路２２の一端面２２ｂから入射した光
はトンネル現象を生じることなく、屈曲部端面２２ａで
全反射を起こし、他端面２２ｃへと進行する。この時の
端面２２ｃからの出射光の強度は端面２２ｂへの入射光
の強度と同じとなる。
【００１５】第１光導波路２２の屈曲部端面２２ａと第
２光導波路２５の端面２５ａとを完全に接触させ、両光
導波路を連結すると、第１光導波路２２の一端面２２ｂ
から入射した光はそのほとんどが第２光導波路２５を伝
搬してその端面２５ｂから出射し、第１光導波路２２の
他端面２２ｃからは屈曲部端面２２ａで回折を起こした
微弱な光が出射されるのみとなる。第２光導波路２５の
端面２５ｂから出射される光の強度は、この実施例のよ
うに第２光導波路２５の軸線と第１光導波路２２の端面
２２ｂから屈曲部端面２２ａに至る軸線とを互いに平行
にすれば、最大となる。
２光導波路２５の端面２５ａとを完全に接触させ、両光
導波路を連結すると、第１光導波路２２の一端面２２ｂ
から入射した光はそのほとんどが第２光導波路２５を伝
搬してその端面２５ｂから出射し、第１光導波路２２の
他端面２２ｃからは屈曲部端面２２ａで回折を起こした
微弱な光が出射されるのみとなる。第２光導波路２５の
端面２５ｂから出射される光の強度は、この実施例のよ
うに第２光導波路２５の軸線と第１光導波路２２の端面
２２ｂから屈曲部端面２２ａに至る軸線とを互いに平行
にすれば、最大となる。
【００１６】このように、図１に示した光導波路３０に
よれば、対向距離Ｌを変化させることにより、分岐され
た２つの光の強度比を広範に変化させることができる。
図１に示した実施例では取付台２６に第１基板２１を固
定し、ピエゾアクチュエータ２９により第２基板２４を
移動可能としているが、逆に第１基板２１を移動させる
構造としてもよく、あるいは第１基板２１側にもブロッ
ク２８に代えてピエゾアクチュエータ２９を配し、両基
板共移動できるようにしてもよい。なお、この例のよう
に対向距離Ｌの調節手段としてピエゾアクチュエータ２
９を用いれば、その調節を極めて高精度に行うことがで
きる。
よれば、対向距離Ｌを変化させることにより、分岐され
た２つの光の強度比を広範に変化させることができる。
図１に示した実施例では取付台２６に第１基板２１を固
定し、ピエゾアクチュエータ２９により第２基板２４を
移動可能としているが、逆に第１基板２１を移動させる
構造としてもよく、あるいは第１基板２１側にもブロッ
ク２８に代えてピエゾアクチュエータ２９を配し、両基
板共移動できるようにしてもよい。なお、この例のよう
に対向距離Ｌの調節手段としてピエゾアクチュエータ２
９を用いれば、その調節を極めて高精度に行うことがで
きる。
【００１７】上述した光導波路３０は、対向距離Ｌを変
えることによって、分岐された２つの光の強度比を変化
させるものであるが、この方法に限らず、例えば第２基
板２４の側面２４ａを第１基板２１の側面２１ａに極め
て近接させた状態で、第１光導波路２２の屈曲部端面２
２ａに対し、第２光導波路２５の端面２５ａがずれる方
向に第２基板２４を移動させることによって、分岐され
た２つの光の強度比を変化させることも可能である。
えることによって、分岐された２つの光の強度比を変化
させるものであるが、この方法に限らず、例えば第２基
板２４の側面２４ａを第１基板２１の側面２１ａに極め
て近接させた状態で、第１光導波路２２の屈曲部端面２
２ａに対し、第２光導波路２５の端面２５ａがずれる方
向に第２基板２４を移動させることによって、分岐され
た２つの光の強度比を変化させることも可能である。
【００１８】また、図１に示した実施例のようにピエゾ
アクチュエータ２９を設けることなく、両分岐光の強度
比が所要の値になるように対向距離Ｌを設定して、両基
板共取付台２６に固定する構成とすることもできる。
アクチュエータ２９を設けることなく、両分岐光の強度
比が所要の値になるように対向距離Ｌを設定して、両基
板共取付台２６に固定する構成とすることもできる。
【００１９】
【発明の効果】以上述べたように、この発明による光導
波路は第１光導波路の屈曲部端面と第２光導波路の一端
面との対向距離Ｌに依存して、分岐された２つの光の強
度比が変化するものであり、これら第１、第２光導波路
は各別の基板に形成されているため、対向距離Ｌを調整
することにより、両分岐光の強度比が所要の値とされた
光導波路を歩留りよく得ることができる。
波路は第１光導波路の屈曲部端面と第２光導波路の一端
面との対向距離Ｌに依存して、分岐された２つの光の強
度比が変化するものであり、これら第１、第２光導波路
は各別の基板に形成されているため、対向距離Ｌを調整
することにより、両分岐光の強度比が所要の値とされた
光導波路を歩留りよく得ることができる。
【００２０】また、対向距離Ｌを調節する調節手段を設
けることにより、分岐された２つの光の強度を動的に変
化させることができるため、利用価値の高い光導波路を
提供することができる。
けることにより、分岐された２つの光の強度を動的に変
化させることができるため、利用価値の高い光導波路を
提供することができる。
【図１】この発明による光導波路の一実施例を示す平面
図。
図。
【図２】従来の光導波路を示す平面図。
２１ 第１基板 ２２ 第１光導波路 ２３ 流体層 ２４ 第２基板 ２５ 第２光導波路
Claims (2)
- 【請求項１】 第１基板と、 その第１基板にく字形に形成され、そのく字の屈曲部が
その第１基板の一側面と接した第１光導波路と、 上記第１基板の上記第１光導波路の屈曲部が接した面と
接して上記第１光導波路を通る光に対し、全反射面を構
成する流体層と、 その流体層を介して上記第１基板と近接して配された第
２基板と、 上記第１光導波路の屈曲部と一端面が上記流体層を介し
て対向して上記第２基板に形成された第２光導波路と、 からなることを特徴とする光導波路。 - 【請求項２】 上記第１光導波路の屈曲部と上記第２光
導波路の一端面との対向距離を調節する調節手段を具備
することを特徴とする請求項１記載の光導波路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30525793A JP3030389B2 (ja) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | 光導波路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30525793A JP3030389B2 (ja) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | 光導波路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07159634A JPH07159634A (ja) | 1995-06-23 |
| JP3030389B2 true JP3030389B2 (ja) | 2000-04-10 |
Family
ID=17942927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30525793A Expired - Fee Related JP3030389B2 (ja) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | 光導波路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3030389B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101970905B1 (ko) * | 2014-12-11 | 2019-04-19 | 다나카 기킨조쿠 고교 가부시키가이샤 | 폐액 처리 장치 및 폐액 처리 방법 |
-
1993
- 1993-12-06 JP JP30525793A patent/JP3030389B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101970905B1 (ko) * | 2014-12-11 | 2019-04-19 | 다나카 기킨조쿠 고교 가부시키가이샤 | 폐액 처리 장치 및 폐액 처리 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07159634A (ja) | 1995-06-23 |
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