JP3125902B2 - スタ−型光配線回路 - Google Patents
スタ−型光配線回路Info
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- JP3125902B2 JP3125902B2 JP7438192A JP7438192A JP3125902B2 JP 3125902 B2 JP3125902 B2 JP 3125902B2 JP 7438192 A JP7438192 A JP 7438192A JP 7438192 A JP7438192 A JP 7438192A JP 3125902 B2 JP3125902 B2 JP 3125902B2
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- optical
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光を利用して各ＬＳＩ
へクロック信号を分配したり、ＬＳＩ間で信号のやりと
りを行うためのスタ−型光配線回路に関するものであ
る。
へクロック信号を分配したり、ＬＳＩ間で信号のやりと
りを行うためのスタ−型光配線回路に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】最近、光の高速性、低クロスト−ク性、
直流電位の遮断性、無誘導性を利用して、部屋間、ラッ
ク間、ボ−ド間、ＬＳＩ間、さらにはＬＳＩ内で情報信
号をやりとりする研究が注目されるようになってきた。
その一例として、分散配置された各ＬＳＩ内へクロック
信号を分配する方式が提案され、主な方式に (a)クロッ
ク信号を含んだ光信号を光ファイバで分配する方式、
(b)導波路型カプラで分配する方式、 (c)レンズで光信
号を拡げて分配する方式、 (d)ホログラムを用いる方式
がある（図３参照）。
直流電位の遮断性、無誘導性を利用して、部屋間、ラッ
ク間、ボ−ド間、ＬＳＩ間、さらにはＬＳＩ内で情報信
号をやりとりする研究が注目されるようになってきた。
その一例として、分散配置された各ＬＳＩ内へクロック
信号を分配する方式が提案され、主な方式に (a)クロッ
ク信号を含んだ光信号を光ファイバで分配する方式、
(b)導波路型カプラで分配する方式、 (c)レンズで光信
号を拡げて分配する方式、 (d)ホログラムを用いる方式
がある（図３参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来提案され
てきた各種のクロック分配方式を実現するための装置乃
至回路は小形化が困難であり、分配数が増えるとさらに
大型化するばかりでなく、光信号を均等に分配すること
も難しくなるという問題があった。
てきた各種のクロック分配方式を実現するための装置乃
至回路は小形化が困難であり、分配数が増えるとさらに
大型化するばかりでなく、光信号を均等に分配すること
も難しくなるという問題があった。
【０００４】本発明の目的は、前記した従来技術の欠点
を解消し、小型サイズで、かつ均等にクロック信号を分
配でき、さらに各ＬＳＩ間での信号のやりとりも実現で
きるスタ−型光配線回路を提供することにある。
を解消し、小型サイズで、かつ均等にクロック信号を分
配でき、さらに各ＬＳＩ間での信号のやりとりも実現で
きるスタ−型光配線回路を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
創案された本発明のスタ−型光配線回路は、その機能か
ら、次の二つの態様に大きく分かれる。
創案された本発明のスタ−型光配線回路は、その機能か
ら、次の二つの態様に大きく分かれる。
【０００６】第１の態様は、複数の光受信回路（受光素
子を内蔵したＬＳＩ）にクロック信号を均等に、かつ遅
延時間のばらつき無く分配する機能を持たせるべく、基
板上のクラッド層内に光伝搬用コアを放射状に形成し、
その放射状に形成されたコアのそれぞれの放射先端部に
は光受信回路を、放射起点部には円錐溝を設け、クロッ
ク信号を含んだ光信号を上記円錐溝の真下から入力させ
て上記コア内に結合させるようにしたものである。
子を内蔵したＬＳＩ）にクロック信号を均等に、かつ遅
延時間のばらつき無く分配する機能を持たせるべく、基
板上のクラッド層内に光伝搬用コアを放射状に形成し、
その放射状に形成されたコアのそれぞれの放射先端部に
は光受信回路を、放射起点部には円錐溝を設け、クロッ
ク信号を含んだ光信号を上記円錐溝の真下から入力させ
て上記コア内に結合させるようにしたものである。
【０００７】第２の態様は、上記第１の態様のスタ−型
光配線回路が持つクロック信号分配機能に加え、ＬＳＩ
間において情報信号の授受が行える機能も持たせるべ
く、基板上のクラッド層内に光伝搬用コアを放射状に形
成し、その放射状に形成されたコアのそれぞれの放射先
端部に二股の光分岐部を形成すると共に放射起点部に円
錐溝を設け、上記光分岐部の一方の端には光受信回路を
接続し、他方の端には光送信回路（発光素子を内蔵した
ＬＳＩの一部の回路）を接続し、クロック信号を含んだ
光信号を上記円錐溝の真下から入力させて上記コア内に
結合させるようにしたものである。
光配線回路が持つクロック信号分配機能に加え、ＬＳＩ
間において情報信号の授受が行える機能も持たせるべ
く、基板上のクラッド層内に光伝搬用コアを放射状に形
成し、その放射状に形成されたコアのそれぞれの放射先
端部に二股の光分岐部を形成すると共に放射起点部に円
錐溝を設け、上記光分岐部の一方の端には光受信回路を
接続し、他方の端には光送信回路（発光素子を内蔵した
ＬＳＩの一部の回路）を接続し、クロック信号を含んだ
光信号を上記円錐溝の真下から入力させて上記コア内に
結合させるようにしたものである。
【０００８】これらの態様において、上記円錐溝の円錐
角は70°から95°の範囲内にあり、円錐溝の真下には、
入力先端が球面加工されたロッド状の光導波路が設けら
れる。上記コアは４方向以上、多方向に放射状に形成す
ることができる。コアは断面が略矩形状または略円形状
に形成されていることが望ましく、伝送路長が互いに等
しいことが望ましい。特に第２の態様においては、上記
ロッド状の光導波路の先端球面部に、入力光信号は透過
させ上記光送信回路からの送信光信号は反射させる機能
を持った干渉膜フィルタが形成されていることが望まし
い。
角は70°から95°の範囲内にあり、円錐溝の真下には、
入力先端が球面加工されたロッド状の光導波路が設けら
れる。上記コアは４方向以上、多方向に放射状に形成す
ることができる。コアは断面が略矩形状または略円形状
に形成されていることが望ましく、伝送路長が互いに等
しいことが望ましい。特に第２の態様においては、上記
ロッド状の光導波路の先端球面部に、入力光信号は透過
させ上記光送信回路からの送信光信号は反射させる機能
を持った干渉膜フィルタが形成されていることが望まし
い。
【０００９】
【作用】第１の態様のスタ−型光配線回路にその円錐溝
の真下からクロック信号を含んだ光信号を入射させる
と、入射光信号は円錐溝の円錐面で全反射されて放射状
に拡がり、放射状に形成されたそれぞれのコアに均等に
入射し結合する。この入射光信号のそれぞれのコアに対
する結合は同時になされるので、クロック信号は各コア
の放射先端部に接続された光受信回路に、均等、かつ遅
延時間のばらつき無く分配される。
の真下からクロック信号を含んだ光信号を入射させる
と、入射光信号は円錐溝の円錐面で全反射されて放射状
に拡がり、放射状に形成されたそれぞれのコアに均等に
入射し結合する。この入射光信号のそれぞれのコアに対
する結合は同時になされるので、クロック信号は各コア
の放射先端部に接続された光受信回路に、均等、かつ遅
延時間のばらつき無く分配される。
【００１０】第２の態様のスタ−型光配線回路において
も、光受信回路へのクロック信号の分配は均等、かつ遅
延時間のばらつき無く実現される。このスタ−型光配線
回路は、コアのそれぞれの放射先端部に二股の光分岐部
を介して光受信回路と光送信回路とが設けられているの
で、各光送信回路から情報信号を含む光信号を送出する
ことにより、それぞれのＬＳＩ間で情報信号の授受を行
うことが可能である。この場合、上記ロッド状光導波路
の先端球面部に、入力光信号は透過させて上記光送信回
路からの送信光信号は反射させる機能を持った干渉膜フ
ィルタを形成しておけば、各光送信回路から送出された
上記光信号を、上記円錐溝の円錐面で反射させたのち干
渉膜フィルタで反射させ、再び上記円錐溝の円錐面で反
射させてそれぞれのコアに入射結合させることができる
ので、このスタ−型光配線回路のみでＬＳＩ間の完全な
相互通信回路網が構築される。
も、光受信回路へのクロック信号の分配は均等、かつ遅
延時間のばらつき無く実現される。このスタ−型光配線
回路は、コアのそれぞれの放射先端部に二股の光分岐部
を介して光受信回路と光送信回路とが設けられているの
で、各光送信回路から情報信号を含む光信号を送出する
ことにより、それぞれのＬＳＩ間で情報信号の授受を行
うことが可能である。この場合、上記ロッド状光導波路
の先端球面部に、入力光信号は透過させて上記光送信回
路からの送信光信号は反射させる機能を持った干渉膜フ
ィルタを形成しておけば、各光送信回路から送出された
上記光信号を、上記円錐溝の円錐面で反射させたのち干
渉膜フィルタで反射させ、再び上記円錐溝の円錐面で反
射させてそれぞれのコアに入射結合させることができる
ので、このスタ−型光配線回路のみでＬＳＩ間の完全な
相互通信回路網が構築される。
【００１１】本発明のスタ−型光配線回路は導波路構造
で構成されるので、半導体集積回路の製造技術として確
立されたフォトリソグラフィやドライエッチングなどの
微細加工技術を用いて精密に製造することができ、分配
数が増えても小型サイズで実現できる。
で構成されるので、半導体集積回路の製造技術として確
立されたフォトリソグラフィやドライエッチングなどの
微細加工技術を用いて精密に製造することができ、分配
数が増えても小型サイズで実現できる。
【００１２】
【実施例】次に、本発明の実施例を添付図面を用いて説
明する。
明する。
【００１３】図１に示されるスタ−型光配線回路は、ク
ロック信号を波長λ1 の光信号にのせて光送信部９から
送信し、それぞれの光受信回路（受光素子を内蔵したＬ
ＳＩ）１-1〜１-8へ均等に分配する機能を持たせたもの
であり、１つの光送信部９からの光信号が、円形基板２
中心部の円錐溝６を起点として放射状に配設された複数
のコア３-1〜３-8内を伝搬してそれぞれの受信回路１-1
〜１-8へ導かれるよう構成されている。
ロック信号を波長λ1 の光信号にのせて光送信部９から
送信し、それぞれの光受信回路（受光素子を内蔵したＬ
ＳＩ）１-1〜１-8へ均等に分配する機能を持たせたもの
であり、１つの光送信部９からの光信号が、円形基板２
中心部の円錐溝６を起点として放射状に配設された複数
のコア３-1〜３-8内を伝搬してそれぞれの受信回路１-1
〜１-8へ導かれるよう構成されている。
【００１４】基板２には、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＩｎＰなど
の半導体材料、ＳｉＯ2 、屈折率制御用ド−パント
（Ｂ、Ｐ、Ｔｉ、Ｇｅ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｔａ、Ｎａ、Ｌ
ｉ、Ｋなど）を少なくとも１種含んだＳｉＯ2 などのガ
ラス材料、ＬｉＮｂＯ3 、ＬｉＴａＯ3 などの誘電体材
料、さらには、磁性材料などが用いられる。基板２上に
は、その表面を覆うようにして第１クラッド４（屈折率
ｎc1）が形成されている。第１クラッド４の材料として
は上記基板２と同様な材料を用いることができる。第１
クラッド４の厚みは数μｍから数十μｍの範囲から選ば
れる。上記コア３-1〜３-8（屈折率ｎw ；ｎw ＞ｎc1）
は、この第１クラッド４の表面に基板中心部を起点とし
て放射状に形成される。コア３-1〜３-8は、断面が略矩
形状あるいは略円形状に形成され、その材料としては第
１クラッド４と同様な材料を用いることができる。コア
３-1〜３-8の厚みおよび幅は、シングルモ−ド伝送の場
合には数μｍ〜数十μｍの範囲、マルチモ−ド伝送の場
合には十数μｍ〜数百μｍの範囲から選ばれる。また、
コア３-1〜３-8の屈折率ｎw と第１クラッド４との間の
比屈折率差Δ（＝（ｎw −ｎc1）／ｎw ×100 ％）は、
シングルモ−ド伝送の場合には0.1 ％から数％の範囲、
マルチモ−ド伝送の場合には０．数％から10％の範囲か
ら選ばれる。これらコア３-1〜３-8の表面は第２クラッ
ド５（屈折率ｎc2；ｎc2≒ｎc1）で覆われている。上記
円錐溝６は、コア３-1〜３-8の放射起点部に第２クラッ
ド５の表面から刻設されたものであり、その溝の底部
（円錐頂部）は第１クラッド４の表面に達している。円
錐溝６の円錐角 2θは、ＴＥおよびＴＭモ−ドの伝搬損
失を考慮に入れ、70°から95°の範囲より選ばれる。第
２クラッド５の材料には第１クラッド４と同様な材料を
用いることができ、またその厚みも第１クラッド４の厚
みと同じように選ばれる。円錐溝６の真下には、基板２
を貫通させてロッド状の光導波路７が設けられている。
このロッド状光導波路７は円錐溝６の円錐軸と同軸的に
設けられ、その先端は、光送信部９からの波長λ1の光
信号を効率良く集光することができるように球面加工さ
れている。上記光受信回路１-1〜１-8は放射状に形成さ
れたそれぞれのコア３-1〜３-8の先端面に接続されて第
１クラッド４上に配置されている。光導波路７内に集光
された波長λ1 の光信号は、第１クラッド４を通って円
錐溝６に達し、ここで全反射されて放射状に拡がり、そ
れぞれのコア３-1〜３-8に均一に入射し結合する。そし
て光信号は矢印１２-1〜１２-8の向きにコア３-1〜３-8
内を伝搬し、それぞれの光受信回路１-1〜１-8に入射す
る。上記ロッド状光導波路７内に集光された波長λ1の
光信号を効率良くそれぞれのコア３-1〜３-8内に伝搬さ
せるためには、放射状に形成されたコア数、すなわち分
配数が多いほど好ましい。この実施例ではコア数を 8と
した例が示されているが、100 程度、あるいはそれ以上
であってもよい。ロッド状光導波路７の材質は、コア３
-1〜３-8の材質と同様のものの他、光送信部９との光結
合効率を高めるためにさらに高屈折率の材質（たとえ
ば、サファイヤ、ルビ−など）を用いてもよい。円錐溝
６からそれぞれの光受信回路１-1〜１-8までの距離は、
クロック信号の遅延時間を最小限にするためにもできる
限り等しいことが望ましく、この点において、本発明の
スタ−型光配線回路は、半導体集積回路の製造技術と類
似の精密加工技術により上記距離を等しく設定できると
いう極めて有利な特徴を有している。なお、基板２は本
実施例では円形状のものが図示されているが、基板形状
はこれに限定されるものではない。たとえば、四角形、
楕円形などでもよい。また、光受信回路１-1〜１-8は、
受光素子を内蔵したＬＳＩ以外に、受光素子を内蔵した
種々の電気回路であってもよい。さらには、図示されて
いないが、冷却機構、電源回路、各種ドライブ回路、あ
るいは電気配線パタ−ンなどを含んでいてもよいことは
当然のことである。また、上記ロッド状の光導波路７の
代わりに、収束型ロッドレンズ、球レンズなどの光結合
系を少なくとも１つ用いて、光送信部９からの光信号を
それぞれのコア３-1〜３-8内に結合させるようにしても
よい。
の半導体材料、ＳｉＯ2 、屈折率制御用ド−パント
（Ｂ、Ｐ、Ｔｉ、Ｇｅ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｔａ、Ｎａ、Ｌ
ｉ、Ｋなど）を少なくとも１種含んだＳｉＯ2 などのガ
ラス材料、ＬｉＮｂＯ3 、ＬｉＴａＯ3 などの誘電体材
料、さらには、磁性材料などが用いられる。基板２上に
は、その表面を覆うようにして第１クラッド４（屈折率
ｎc1）が形成されている。第１クラッド４の材料として
は上記基板２と同様な材料を用いることができる。第１
クラッド４の厚みは数μｍから数十μｍの範囲から選ば
れる。上記コア３-1〜３-8（屈折率ｎw ；ｎw ＞ｎc1）
は、この第１クラッド４の表面に基板中心部を起点とし
て放射状に形成される。コア３-1〜３-8は、断面が略矩
形状あるいは略円形状に形成され、その材料としては第
１クラッド４と同様な材料を用いることができる。コア
３-1〜３-8の厚みおよび幅は、シングルモ−ド伝送の場
合には数μｍ〜数十μｍの範囲、マルチモ−ド伝送の場
合には十数μｍ〜数百μｍの範囲から選ばれる。また、
コア３-1〜３-8の屈折率ｎw と第１クラッド４との間の
比屈折率差Δ（＝（ｎw −ｎc1）／ｎw ×100 ％）は、
シングルモ−ド伝送の場合には0.1 ％から数％の範囲、
マルチモ−ド伝送の場合には０．数％から10％の範囲か
ら選ばれる。これらコア３-1〜３-8の表面は第２クラッ
ド５（屈折率ｎc2；ｎc2≒ｎc1）で覆われている。上記
円錐溝６は、コア３-1〜３-8の放射起点部に第２クラッ
ド５の表面から刻設されたものであり、その溝の底部
（円錐頂部）は第１クラッド４の表面に達している。円
錐溝６の円錐角 2θは、ＴＥおよびＴＭモ−ドの伝搬損
失を考慮に入れ、70°から95°の範囲より選ばれる。第
２クラッド５の材料には第１クラッド４と同様な材料を
用いることができ、またその厚みも第１クラッド４の厚
みと同じように選ばれる。円錐溝６の真下には、基板２
を貫通させてロッド状の光導波路７が設けられている。
このロッド状光導波路７は円錐溝６の円錐軸と同軸的に
設けられ、その先端は、光送信部９からの波長λ1の光
信号を効率良く集光することができるように球面加工さ
れている。上記光受信回路１-1〜１-8は放射状に形成さ
れたそれぞれのコア３-1〜３-8の先端面に接続されて第
１クラッド４上に配置されている。光導波路７内に集光
された波長λ1 の光信号は、第１クラッド４を通って円
錐溝６に達し、ここで全反射されて放射状に拡がり、そ
れぞれのコア３-1〜３-8に均一に入射し結合する。そし
て光信号は矢印１２-1〜１２-8の向きにコア３-1〜３-8
内を伝搬し、それぞれの光受信回路１-1〜１-8に入射す
る。上記ロッド状光導波路７内に集光された波長λ1の
光信号を効率良くそれぞれのコア３-1〜３-8内に伝搬さ
せるためには、放射状に形成されたコア数、すなわち分
配数が多いほど好ましい。この実施例ではコア数を 8と
した例が示されているが、100 程度、あるいはそれ以上
であってもよい。ロッド状光導波路７の材質は、コア３
-1〜３-8の材質と同様のものの他、光送信部９との光結
合効率を高めるためにさらに高屈折率の材質（たとえ
ば、サファイヤ、ルビ−など）を用いてもよい。円錐溝
６からそれぞれの光受信回路１-1〜１-8までの距離は、
クロック信号の遅延時間を最小限にするためにもできる
限り等しいことが望ましく、この点において、本発明の
スタ−型光配線回路は、半導体集積回路の製造技術と類
似の精密加工技術により上記距離を等しく設定できると
いう極めて有利な特徴を有している。なお、基板２は本
実施例では円形状のものが図示されているが、基板形状
はこれに限定されるものではない。たとえば、四角形、
楕円形などでもよい。また、光受信回路１-1〜１-8は、
受光素子を内蔵したＬＳＩ以外に、受光素子を内蔵した
種々の電気回路であってもよい。さらには、図示されて
いないが、冷却機構、電源回路、各種ドライブ回路、あ
るいは電気配線パタ−ンなどを含んでいてもよいことは
当然のことである。また、上記ロッド状の光導波路７の
代わりに、収束型ロッドレンズ、球レンズなどの光結合
系を少なくとも１つ用いて、光送信部９からの光信号を
それぞれのコア３-1〜３-8内に結合させるようにしても
よい。
【００１５】図２に示されるスタ−型光配線回路は、図
１の光配線回路のクロック信号分配機能に加え、ＬＳＩ
間において情報信号の授受が行える機能も持たせたもの
であり、基板２上に放射状に形成された光伝搬用コア３
-1〜３-8の各放射先端部には導波路型の２股の光分岐器
１１-1〜１１-8が形成され、それぞれの光分岐器１１-1
〜１１-8の一方の端には光受信回路１-1〜１-8が、他方
の端には光送信回路（発光素子を内蔵したＬＳＩの一部
の回路）１０-1〜１０-8が接続されている。円錐溝６の
真下に設けられたロッド状の光導波路７の先端球面部に
は、光送信部９からの波長λ1 の光信号はそのまま透過
させ、光送信回路１０-1〜１０-8からの波長λ2 （≠λ
1 ）の光信号は反射させる干渉膜フィルタ８がコ−ティ
ングされている。したがって、クロック信号の分配は、
図１と同様に光送信部９からの波長λ1 の光信号をロッ
ド状光導波路７を介してそれぞれのコア３-1〜３-8内に
伝搬させ、それぞれの光受信回路１-1〜１-8で受信する
ことによって達成される。
１の光配線回路のクロック信号分配機能に加え、ＬＳＩ
間において情報信号の授受が行える機能も持たせたもの
であり、基板２上に放射状に形成された光伝搬用コア３
-1〜３-8の各放射先端部には導波路型の２股の光分岐器
１１-1〜１１-8が形成され、それぞれの光分岐器１１-1
〜１１-8の一方の端には光受信回路１-1〜１-8が、他方
の端には光送信回路（発光素子を内蔵したＬＳＩの一部
の回路）１０-1〜１０-8が接続されている。円錐溝６の
真下に設けられたロッド状の光導波路７の先端球面部に
は、光送信部９からの波長λ1 の光信号はそのまま透過
させ、光送信回路１０-1〜１０-8からの波長λ2 （≠λ
1 ）の光信号は反射させる干渉膜フィルタ８がコ−ティ
ングされている。したがって、クロック信号の分配は、
図１と同様に光送信部９からの波長λ1 の光信号をロッ
ド状光導波路７を介してそれぞれのコア３-1〜３-8内に
伝搬させ、それぞれの光受信回路１-1〜１-8で受信する
ことによって達成される。
【００１６】この光配線回路の第２の機能であるＬＳＩ
間における双方向情報伝送機能は、次のようにして達成
される。例えば、光送信回路１０-1からの情報信号は波
長λ2 の光信号にのせられて送出され、光分岐器１１-1
によってコア３-1内に結合し、円錐溝６に向って伝搬す
る。そしてその光信号は円錐溝６の円錐面で反射されて
ロッド状光導波路７内に入り、光導波路７の球面部に形
成された干渉膜フィルタ８に達する。干渉膜フィルタ８
は波長λ2 の光信号を反射させる特性を持っているの
で、光送信回路１０-1から送出された波長λ2 の光信号
はここで反射されて逆戻りする。そして逆戻りした光信
号は、再び円錐溝６の円錐面で反射されて放射状に拡が
り、コア３-1〜３-8内に均一に入射し、それぞれの光分
岐器１１-1〜１１-8に達する。それぞれの光分岐器１１
-1〜１１-8に入射した光信号の一部はそれぞれの光受信
回路１-1〜１-8によって受信され、残りの光信号はそれ
ぞれの光送信回路１０-1〜１０-8側へ送られる。光分岐
器１１-1〜１１-8の分岐比は任意に設定できるので、例
えば、光送信回路１０-1からの波長λ2 の光信号の光受
信回路１-1側への結合量は小さく、光送信部９からの波
長λ1 の光信号の光受信回路１-1側への結合量は大きく
なるように設定することにより、受信感度を高めること
ができる。
間における双方向情報伝送機能は、次のようにして達成
される。例えば、光送信回路１０-1からの情報信号は波
長λ2 の光信号にのせられて送出され、光分岐器１１-1
によってコア３-1内に結合し、円錐溝６に向って伝搬す
る。そしてその光信号は円錐溝６の円錐面で反射されて
ロッド状光導波路７内に入り、光導波路７の球面部に形
成された干渉膜フィルタ８に達する。干渉膜フィルタ８
は波長λ2 の光信号を反射させる特性を持っているの
で、光送信回路１０-1から送出された波長λ2 の光信号
はここで反射されて逆戻りする。そして逆戻りした光信
号は、再び円錐溝６の円錐面で反射されて放射状に拡が
り、コア３-1〜３-8内に均一に入射し、それぞれの光分
岐器１１-1〜１１-8に達する。それぞれの光分岐器１１
-1〜１１-8に入射した光信号の一部はそれぞれの光受信
回路１-1〜１-8によって受信され、残りの光信号はそれ
ぞれの光送信回路１０-1〜１０-8側へ送られる。光分岐
器１１-1〜１１-8の分岐比は任意に設定できるので、例
えば、光送信回路１０-1からの波長λ2 の光信号の光受
信回路１-1側への結合量は小さく、光送信部９からの波
長λ1 の光信号の光受信回路１-1側への結合量は大きく
なるように設定することにより、受信感度を高めること
ができる。
【００１７】図２の構成において、それぞれの光送信回
路１０-1〜１０-8を構成する発光素子の発振波長を少し
ずつ異ならせ、光送信回路１０-1〜１０-8からそれぞれ
専用の波長、たとえば、λ21，λ22，・・・λ27，λ28
の光信号を送出させるようにしてもよい。このようにす
れば、それぞれの光受信回路１-1〜１-8でどの光送信回
路１０-1〜１０-8から送られてきた光信号かを判別する
ことができ、また、クロスト−ク特性の改善を図ること
もできる。この場合、光受信回路１-1〜１-8に光波長チ
ュ−ナを内蔵させ、チュ−ニングによりそれぞれの光送
信回路１０-1〜１０-8からの光信号を判別、受信できる
構成とすることができる。
路１０-1〜１０-8を構成する発光素子の発振波長を少し
ずつ異ならせ、光送信回路１０-1〜１０-8からそれぞれ
専用の波長、たとえば、λ21，λ22，・・・λ27，λ28
の光信号を送出させるようにしてもよい。このようにす
れば、それぞれの光受信回路１-1〜１-8でどの光送信回
路１０-1〜１０-8から送られてきた光信号かを判別する
ことができ、また、クロスト−ク特性の改善を図ること
もできる。この場合、光受信回路１-1〜１-8に光波長チ
ュ−ナを内蔵させ、チュ−ニングによりそれぞれの光送
信回路１０-1〜１０-8からの光信号を判別、受信できる
構成とすることができる。
【００１８】なお、図２の構成において、光受信回路１
-1〜１-8の受光素子の後に波長λ2 の光信号を発光する
発光素子を接続し、その発光素子からの光信号を受光素
子を通過させてコア３-1〜３-8内に送出するようにすれ
ば光分岐器１１-1〜１１-8は用いなくてもよく、極めて
簡単な構成とすることができる。
-1〜１-8の受光素子の後に波長λ2 の光信号を発光する
発光素子を接続し、その発光素子からの光信号を受光素
子を通過させてコア３-1〜３-8内に送出するようにすれ
ば光分岐器１１-1〜１１-8は用いなくてもよく、極めて
簡単な構成とすることができる。
【００１９】
【発明の効果】以上要するに、本発明のスタ−型光配線
回路は次の如き優れた効果を発揮し得るものである。
回路は次の如き優れた効果を発揮し得るものである。
【００２０】(1) クロック信号を含んだ光信号を円錐溝
の円錐面で放射状に反射させ、放射状に形成されたそれ
ぞれのコア内に均等、且つ同時に結合させることができ
るので、コアの放射先端部に接続された光受信回路に、
遅延時間のばらつき無くクロック信号を分配することが
できる。
の円錐面で放射状に反射させ、放射状に形成されたそれ
ぞれのコア内に均等、且つ同時に結合させることができ
るので、コアの放射先端部に接続された光受信回路に、
遅延時間のばらつき無くクロック信号を分配することが
できる。
【００２１】(2) 放射状に形成されたそれぞれのコアの
放射先端部に二股の光分岐部を介して光受信回路と光送
信回路とを設けた構成とすることにより、クロック信号
の分配に加え情報信号の授受も可能となる。
放射先端部に二股の光分岐部を介して光受信回路と光送
信回路とを設けた構成とすることにより、クロック信号
の分配に加え情報信号の授受も可能となる。
【００２２】(3) 半導体集積回路の製造技術として確立
された微細加工技術によって、コア、クラッドおよび円
錐溝から成る導波路部を基板上に精密に構成することが
できるので、分配数が増えても小型で実現できる。
された微細加工技術によって、コア、クラッドおよび円
錐溝から成る導波路部を基板上に精密に構成することが
できるので、分配数が増えても小型で実現できる。
【図１】本発明に係るスタ−型光配線回路の一実施例を
示す図であり、 (ａ) は平面図、(b) は (ａ) のA-A 断
面図である。
示す図であり、 (ａ) は平面図、(b) は (ａ) のA-A 断
面図である。
【図２】本発明に係るスタ−型光配線回路の他の実施例
を示す図であり、 (ａ) は平面図、(b) は (ａ) のA-A
断面図である。
を示す図であり、 (ａ) は平面図、(b) は (ａ) のA-A
断面図である。
【図３】従来の光を利用したクロック分配方式の概略図
である。
である。
１-1〜１-8 光受信回路 ２ 基板 ３-1〜３-8 コア ４ 第１クラッド ５ 第２クラッド ６ 円錐溝 ７ ロッド状の光導波路 ８ 干渉膜フィルタ ９ 光送信部 １０-1〜１０-8 光送信回路 １１-1〜１１-8 光分岐器
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−10404（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−287411（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 6/12 G02B 6/24 - 6/42
Claims (8)
- 【請求項１】 基板上のクラッド層内に光伝搬用コアを
放射状に形成し、該コアの放射先端部に光受信回路を接
続すると共に放射起点部に円錐溝を設け、クロック信号
を含んだ光信号を上記円錐溝の真下から入力させてコア
内に結合させるようにしたことを特徴とするスタ−型光
配線回路。 - 【請求項２】 基板上のクラッド層内に光伝搬用コアを
放射状に形成し、該コアの放射先端部に二股の光分岐部
を形成すると共に放射中心部に円錐溝を設け、上記光分
岐部の一方の端には光受信回路を接続し、他方の端には
光送信回路を接続し、クロック信号を含んだ光信号を上
記円錐溝の真下から入力させて上記コア内に結合させる
ようにしたことを特徴とするスタ−型光配線回路。 - 【請求項３】 上記円錐溝の真下に、入力先端が球面加
工されたロッド状の光導波路が設けられている請求項１
または２記載のスタ−型光配線回路。 - 【請求項４】 上記円錐溝の円錐角は70°から95°の範
囲内にあることを特徴とする請求項１，２，３のいずれ
かに記載のスタ−型光配線回路。 - 【請求項５】 上記ロッド状の光導波路の先端球面部
に、入力光信号は透過させ上記光送信回路からの送信光
信号は反射させるための干渉膜フィルタが形成されてい
ることを特徴とする請求項２または３記載のスタ−型光
配線回路。 - 【請求項６】 上記コアは少なくとも４方に放射状に形
成されていることを特徴とする請求項１または２記載の
スタ−型光配線回路。 - 【請求項７】 上記コアは断面が略矩形状または略円形
状に形成されていることを特徴とする請求項１，２，６
のいずれかに記載のスタ−型光配線回路。 - 【請求項８】 上記コアは伝送路長が互いに等しく形成
されていることを特徴とする請求項１，２，６，７のい
ずれかに記載のスタ−型光配線回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7438192A JP3125902B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | スタ−型光配線回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7438192A JP3125902B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | スタ−型光配線回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05273443A JPH05273443A (ja) | 1993-10-22 |
| JP3125902B2 true JP3125902B2 (ja) | 2001-01-22 |
Family
ID=13545535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7438192A Expired - Fee Related JP3125902B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | スタ−型光配線回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3125902B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3779539B2 (ja) * | 2000-10-23 | 2006-05-31 | 日本電信電話株式会社 | ファイバボードの製造方法 |
| JP2002299598A (ja) * | 2001-04-03 | 2002-10-11 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
| JP2006171642A (ja) * | 2004-12-20 | 2006-06-29 | Sony Corp | 光導波シート、光電子装置およびそれらの製造方法 |
| JP4543956B2 (ja) * | 2005-02-18 | 2010-09-15 | ソニー株式会社 | 半導体装置およびそれを用いた電子機器 |
-
1992
- 1992-03-30 JP JP7438192A patent/JP3125902B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05273443A (ja) | 1993-10-22 |
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