JP3220003B2 - Polarization separation element - Google Patents

Polarization separation element

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JP3220003B2
JP3220003B2 JP09856496A JP9856496A JP3220003B2 JP 3220003 B2 JP3220003 B2 JP 3220003B2 JP 09856496 A JP09856496 A JP 09856496A JP 9856496 A JP9856496 A JP 9856496A JP 3220003 B2 JP3220003 B2 JP 3220003B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、偏光分離素子に関
し、特に異方性光導波路を有する導波型偏光分離素子に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polarization separation element, and more particularly to a waveguide type polarization separation element having an anisotropic optical waveguide.

【0002】[0002]

【従来の技術】光学基板としてニオブ酸リチウムは、大
きな電気光学効果と電気機械結合係数を持つため、導波
型光機能素子の基板材料として広く用いられている。ニ
オブ酸リチウムを基板とする光導波路には屈折率異方性
があるため、機能素子は偏光に依存して動作する。この
ため、偏光(TM/TE偏光)を分離する素子が必要と
なる。
2. Description of the Related Art As an optical substrate, lithium niobate has been widely used as a substrate material for a waveguide type optical functional element because of its large electro-optic effect and electromechanical coupling coefficient. Since the optical waveguide using lithium niobate as a substrate has a refractive index anisotropy, the functional element operates depending on polarization. For this reason, an element for separating polarized light (TM / TE polarized light) is required.

【0003】従来の技術としては、特開平6−2892
41号に開示された技術がある。この従来例を図4,図
5に示す。図4に示す偏光分離素子は、ZカットX軸伝
搬のニオブ酸リチウム基板41上に、チタン熱拡散光導
波路42とプロトン交換光導波路43とからなるY分岐
光導波路が形成されている。
The prior art is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-2892.
No. 41 discloses a technique. This conventional example is shown in FIGS. In the polarization splitting element shown in FIG. 4, a Y-branch optical waveguide including a titanium heat diffusion optical waveguide 42 and a proton exchange optical waveguide 43 is formed on a Z-cut X-axis propagating lithium niobate substrate 41.

【0004】光導波路に入力したTE,TMの各偏光に
対し、Y分岐する手前のテーパー上に広がる2種類の光
導波路42,43からなる領域で高次モードが励起され
る。励起された各偏光の高次モードは、光導波路42,
43に対して感じる実効屈折率の相違によって、相異な
る界分布をとって光導波路42又は43中をそれぞれ伝
搬する。そしてTE,TMの各偏光は、光導波路42と
43の分岐点においてそれぞれ別の光導波路42,43
の基本モードに一致してそれぞれ伝搬される。即ち、T
Mモードの偏光はプロトン交換光導波路43を、TEモ
ードの偏光はチタン熱拡散光導波路42を導波して偏光
分離動作がなされる。
[0004] For each of the polarized light of TE and TM inputted to the optical waveguide, a higher-order mode is excited in a region composed of two types of optical waveguides 42 and 43 spreading on a taper just before Y branch. The higher order mode of each excited polarization is based on the optical waveguide 42,
The light propagates through the optical waveguides 42 and 43 with different field distributions depending on the difference in the effective refractive index perceived with respect to the optical waveguide 43. The polarizations of TE and TM are respectively separated from the optical waveguides 42 and 43 at the branch points of the optical waveguides 42 and 43.
Is propagated in accordance with the fundamental mode of That is, T
The M-mode polarized light is guided through the proton exchange optical waveguide 43, and the TE-mode polarized light is guided through the titanium heat diffusion optical waveguide 42 to perform a polarization separation operation.

【0005】また図5に示す偏光素子分離は、なめらか
なS字ベント光導波路52aと、光導波路52aのベン
ト開始部分から直線状に伸びる単一偏光のみを導波する
異方性光導波路53とが基板51に形成されている。ま
た光導波路53には直線状のチタン拡散光導波路52b
が接続されている。
The polarization element separation shown in FIG. 5 includes a smooth S-shaped bent optical waveguide 52a and an anisotropic optical waveguide 53 that guides only a single polarized light linearly extending from the vent start portion of the optical waveguide 52a. Are formed on the substrate 51. The optical waveguide 53 has a linear titanium diffusion optical waveguide 52b.
Is connected.

【0006】図5に示す偏光分離素子は、図4のY分岐
型偏光分離素子と比べて、分岐部分における高次モード
の発生や分岐する光導波路間の結合が少なく、低過剰損
失と高偏光分離比を同時に得ることができる。Xカット
Y軸伝搬のニオブ酸リチウム基板51では、常光線であ
るTMモードの偏光はチタン熱拡散によるS字ベント光
導波路52aを、異常光線であるTEモードの偏光はプ
ロトン交換光による異方性光導波路53をそれぞれ伝搬
して、偏光分離動作が行われる。
The polarization splitting element shown in FIG. 5 has less occurrence of higher-order modes in the branch portion and coupling between the branched optical waveguides than the Y-branch type polarization splitting element in FIG. Separation ratios can be obtained simultaneously. In the lithium niobate substrate 51 of X-cut Y-axis propagation, the polarization of the TM mode as the ordinary ray is the S-shaped bent optical waveguide 52a due to the thermal diffusion of titanium, and the polarization of the TE mode as the extraordinary ray is anisotropic due to the proton exchange light. The polarization splitting operation is performed by propagating through the optical waveguides 53, respectively.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のうち図
4に示す偏光分離素子では、偏光の分離にモードの摂動
を利用しているため、(1)偏光分離比が波長により変
化することとなり、広帯域な光波長に対しては偏光分離
特性が劣化する、(2)Y分岐の交差角θ1,θ2に偏光
分離比が大きく依存することとなり、分岐部分の作製ト
レランスが小さいという問題点がある。
Among the above-mentioned conventional polarization splitters shown in FIG. 4, since the mode perturbation is used for splitting the polarized light, (1) the polarization splitting ratio changes with the wavelength. (2) The polarization separation ratio greatly depends on the intersection angles θ 1 and θ 2 of the Y-branch, and the fabrication tolerance of the branch portion is small. There is.

【0008】また図5に示す偏光分離素子では、S字ベ
ント光導波路のS字曲がり部(切り返し部)において、
光導波路の曲がり損失が発生するという問題点があっ
た。
In the polarization splitting element shown in FIG. 5, the S-shaped bent portion (return portion) of the S-shaped bent optical waveguide has
There is a problem that bending loss of the optical waveguide occurs.

【0009】本発明の目的は、波長依存性がなく、しか
も偏光分離比の角度依存性がない偏光分離素子を提供す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a polarization splitting element having no wavelength dependency and having no angle dependency of a polarization splitting ratio.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る偏光分離素子は、1本の光導波路から
分岐させた第1の光導波路と第2の導波路を誘電体基板
上に有し、互いに直交する電界成分をもつ2つの直線偏
光を第1,第2の導波路に偏光分離する偏光分離素子で
あって、第1の光導波路は、途中に切り返し部をもつS
字形をなし、前記直線偏光のうち常光線が伝搬されるも
のであって、オフセットを有し、第2の光導波路は、直
線状に形成され、前記直線偏光のうち異常光線が伝搬さ
れるものであり、前記第1の光導波路の分岐位置に分岐
して設けられたものであり、オフセットは、前記第1の
光導波路に偏光分離した直線偏光の界分布を適正位置に
シフトする機能を有するものである。
In order to achieve the above object, a polarization splitting device according to the present invention comprises a first optical waveguide and a second waveguide branched from one optical waveguide on a dielectric substrate. And a polarization splitting element for splitting two linearly polarized lights having electric field components orthogonal to each other into first and second waveguides, wherein the first optical waveguide has a switching portion in the middle.
A linearly polarized light having an ordinary ray propagated therein, having an offset, the second optical waveguide is formed in a linear shape, and an extraordinary ray among the linearly polarized light is propagated. And branches to a branch position of the first optical waveguide.
The offset has a function of shifting the field distribution of the linearly polarized light separated and polarized in the first optical waveguide to an appropriate position.

【0011】また前記オフセットは、前記第1の光導波
路の途中の切り返し部に設けられたものである。
The offset is provided at a cut-back portion in the middle of the first optical waveguide.

【0012】また前記オフセットは、前記第1の光導波
路の途中の切り返し部に加えて、第1の光導波路の入力
側分岐位置に設けられたものである。
The offset is provided at an input side branch position of the first optical waveguide in addition to a cut-back portion in the middle of the first optical waveguide.

【0013】また前記オフセットは、前記第1の光導波
路の途中の切り返し部及び入力側分岐位置に加えて、第
1の光導波路の出力側接続部に設けられたものである。
The offset is provided at an output-side connection portion of the first optical waveguide, in addition to a turn-back portion and an input-side branch position in the middle of the first optical waveguide.

【0014】また前記誘電体基板として、ニオブ酸リチ
ウムを用いたものである。
Further, lithium niobate is used as the dielectric substrate.

【0015】[0015]

【作用】本発明の偏光分離素子は、光導波路を伝搬する
互いに直交する直線偏光のうち、一方の偏光成分のみが
導波する第2の(異方性)光導波路を、S字曲がりをも
つ第1の光導波路の分岐位置に分岐して設ける構造によ
って、モードの摂動を利用しない偏光分離作用であるた
め、波長依存性がなく、また常光線が伝播する第1の光
導波路は、S字曲がりであるため、偏光分離比の角度依
存性のない特性が得られる。
The polarization splitting element of the present invention has an S-shaped bend in the second (anisotropic) optical waveguide in which only one of the linearly polarized light components propagating through the optical waveguide is guided. Due to the structure provided by branching at the branch position of the first optical waveguide, the polarization splitting action does not use the mode perturbation. Therefore, the first optical waveguide through which ordinary light propagates has no wavelength dependency and has an S-shape. Due to the bending, a characteristic having no angle dependence of the polarization separation ratio can be obtained.

【0016】また、第1の光導波路において、その中央
付近の切り返し部分(変曲点),入力側分岐位置,出力
側接続部分に適切なオフセットを設けることによって、
異方性光導波路を伝搬しない偏光成分は、第1の光導波
路をそのまま導波し、それと直交する偏光成分は、第1
の(S字ベント)光導波路と第2の(異方性)光導波路
の分岐において、第2の(異方性)光導波路側を導波し
て偏光分離機能がなされることとなり、(1)第1の
(S字ベント)光導波路への接続損失が低減する、
(2)第1の光導波路のS字曲がり部分において、第1
の光導波路の曲がり損失が低減する、(3)偏光分離比
が向上するという効果が得られる。
In the first optical waveguide, an appropriate offset is provided at a cut-back portion (inflection point) near the center, an input-side branch position, and an output-side connection portion.
A polarization component that does not propagate through the anisotropic optical waveguide is guided through the first optical waveguide as it is, and a polarization component that is orthogonal to the first optical waveguide is the first component.
In the (S-shaped bent) optical waveguide and the second (anisotropic) optical waveguide, the second (anisotropic) optical waveguide side is guided to perform a polarization separation function. ) Connection loss to the first (S-shaped bent) optical waveguide is reduced;
(2) In the S-shaped bent portion of the first optical waveguide, the first
(3) The effect of improving the polarization separation ratio can be obtained.

【0017】(1),(2)の効果は、第1の光導波路
においては、導波光の界分布が外周側にシフトするた
め、その分、光導波路の接続にオフセットを設けること
により、界分布を適正位置にシフトすることが可能とな
り、定性的に得られる。
The effects of (1) and (2) are as follows. In the first optical waveguide, the field distribution of the guided light shifts to the outer peripheral side. The distribution can be shifted to an appropriate position, and qualitatively obtained.

【0018】また、(3)の効果は、第2の導波路と第
1の光導波路とが接触する境界領域が増加するため、異
常光線の第2の(異方性)光導波路への移行がよりスム
ーズに行えること、また、常光線の曲がり損失が低減す
ることから、異常光線,常光線のそれぞれの空間分離が
大きくなり、偏光分離比が増加することにより得られ
る。
The effect of (3) is that the extraordinary ray shifts to the second (anisotropic) optical waveguide because the boundary region where the second waveguide and the first optical waveguide come into contact increases. Can be obtained more smoothly and the bending loss of the ordinary ray is reduced, so that the spatial separation of the extraordinary ray and the ordinary ray is increased, and the polarization separation ratio is increased.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】次に本発明について図面を参照し
て説明する。図1は本発明の一実施形態を示す平面図で
ある。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the present invention.

【0020】図において本発明に係る偏光分離素子は、
1本の光導波路12から分岐させた第1の光導波路12
aと第2の導波路12bを誘電体基板11上に有し、互
いに直交する電界成分をもつ2つの直線偏光を第1,第
2の導波路12a,12bに偏光分離するものである。
第1の光導波路12aと第2の光導波路12bは、それ
ぞれ直線状の光導波路13a,13bに接続されてい
る。
In the figure, the polarized light separating element according to the present invention
First optical waveguide 12 branched from one optical waveguide 12
a and a second waveguide 12b on the dielectric substrate 11, and separates two linearly polarized lights having electric field components orthogonal to each other into first and second waveguides 12a and 12b.
The first optical waveguide 12a and the second optical waveguide 12b are connected to linear optical waveguides 13a and 13b, respectively.

【0021】第1の光導波路12aは、途中に切り返し
部(S字曲がり部)をもつS字形をなし、光導波路12
からの直線偏光のうち常光線が伝搬されるようになって
おり、オフセットOSを有している。オフセットOS
は、偏光分離した直線偏光(常光線)の界分布を適正位
置にシフトする機能を有するものである。このオフセッ
トOSは、少なくとも第1の光導波路12aの途中切り
返し部に設けられており、図1の場合には、第1の光導
波路12aの入力側分岐位置及び出力側接続部にも設け
られている。
The first optical waveguide 12a has an S-shape having a cut-back portion (S-shaped bend) in the middle.
Out of the linearly polarized light from, and has an offset OS. Offset OS
Has a function of shifting the field distribution of the linearly polarized light (ordinary ray) separated by polarization to an appropriate position. The offset OS is provided at least in the cut-back portion in the middle of the first optical waveguide 12a. In the case of FIG. 1, the offset OS is also provided at the input side branch position and the output side connection portion of the first optical waveguide 12a. I have.

【0022】また第2の(異方性)光導波路12bは、
光導波路12からの直線偏光のうち異常光線が伝搬され
るようになっている。
The second (anisotropic) optical waveguide 12b is
The extraordinary ray of the linearly polarized light from the optical waveguide 12 is transmitted.

【0023】図1の実施形態では、誘電体基板11とし
て、YカットX軸伝搬ニオブ酸リチウム基板が用いら
れ、基板11上に、幅6〜12μm及び膜厚60〜20
0nmのチタン薄膜による光導波路12及び第1の光導
波路12a並びに光導波路13a,13bの光導波路パ
ターンを形成する。ここで、第1の光導波路12aの切
り返し部,入力側分岐位置,出力側接続部には、0〜2
μmのオフセット量をもつオフセットOSのパターンを
形成している。このチタン薄膜パターンを950〜11
00℃で熱拡散を行い、単一モードのチタン熱拡散性の
光導波路12,12a,13a,13bを作製する。
In the embodiment shown in FIG. 1, a Y-cut X-axis propagating lithium niobate substrate is used as the dielectric substrate 11, and a width of 6 to 12 μm and a thickness of 60 to 20 μm are formed on the substrate 11.
Optical waveguide patterns of the optical waveguide 12, the first optical waveguide 12a, and the optical waveguides 13a and 13b are formed by a 0 nm titanium thin film. Here, 0 to 2 are set at the cut-back portion, the input side branch position, and the output side connection portion of the first optical waveguide 12a.
An offset OS pattern having an offset amount of μm is formed. This titanium thin film pattern is 950 to 11
Thermal diffusion is performed at 00 ° C. to produce optical waveguides 12, 12a, 13a, and 13b having a single mode of titanium thermal diffusion.

【0024】続いて、光導波路12から分岐した異方性
光導波路12bをプロトン交換法を用いて作製する。す
なわち、ニオブ酸リチウム基板11の表面を光導波路1
2bの形状を残して金属膜、あるいは誘電体膜などによ
ってマスキングし、安息香酸溶液中やピロリン酸溶液中
に数分〜数十分間浸す。さらに熱処理を行うことによ
り、プロトン交換光導波路12bを完成させる。
Subsequently, an anisotropic optical waveguide 12b branched from the optical waveguide 12 is manufactured by using a proton exchange method. That is, the surface of the lithium niobate substrate 11 is
After masking with a metal film or a dielectric film while leaving the shape of 2b, it is immersed in a benzoic acid solution or a pyrophosphoric acid solution for several minutes to tens of minutes. By further performing a heat treatment, the proton exchange optical waveguide 12b is completed.

【0025】チタン拡散による異常光線・常光線の表面
屈折率の変化量:Δne,Δnoは、それぞれ+0.0
02〜+0.004程度である。これに対し、例えば、
安息香酸を用いてプロトン交換法で形成した場合は、最
大でne=+0.12,Δno=−0.04と大きく変
化し、しかもΔneのみプラスに変化する。このため、
常光線(TM偏光)はプロトン交換光導波路12bを導
波せず、S字曲がり光導波路12aにそってそのまま伝
搬する。これに対し、異常光線(TE偏光)は大きな表
面屈折率変化を示すプロトン交換光導波路12bに移行
して伝搬するようになる。
The amounts of change in the surface refractive index of the extraordinary ray and ordinary ray due to titanium diffusion: Δne and Δno are respectively +0.0
It is about 02 to +0.004. In contrast, for example,
When it is formed by a proton exchange method using benzoic acid, it changes greatly as ne = + 0.12, Δno = −0.04 at the maximum, and only Δne changes positively. For this reason,
The ordinary ray (TM polarized light) does not guide the proton exchange optical waveguide 12b but propagates along the S-shaped bent optical waveguide 12a as it is. On the other hand, the extraordinary ray (TE polarized light) moves to the proton exchange optical waveguide 12b showing a large change in the surface refractive index and propagates.

【0026】以上のように光導波路12に入射したラン
ダム偏光のうち、TM偏光成分は光導波路12aの出力
端に、TE偏光は光導波路12bの出力端に導波して偏
光分離がなされる。
As described above, of the randomly polarized light incident on the optical waveguide 12, the TM polarized light component is guided to the output end of the optical waveguide 12a, and the TE polarized light is guided to the output end of the optical waveguide 12b, and polarization separation is performed.

【0027】図2は本発明の効果を説明するための数値
計算による特性図である。第1の光導波路12aのS字
形の曲率半径を200mm,光導波路12aの幅を6.
0μmとした場合におけるオフセット量:ΔTに対する
偏光分離比の変化を示している。オフセット量ΔT=0
〜0.3μmの範囲において、オフセット無しの場合と
比較して、過剰損失の増加無しに、偏光分離比が最大+
5dB向上して30dBの値が得られる。
FIG. 2 is a characteristic diagram by numerical calculation for explaining the effect of the present invention. 5. The radius of curvature of the S-shaped first optical waveguide 12a is 200 mm, and the width of the optical waveguide 12a is 6.
It shows a change in the polarization separation ratio with respect to the offset amount: ΔT when the thickness is set to 0 μm. Offset amount ΔT = 0
In the range of .about.0.3 .mu.m, the polarization separation ratio has a maximum of +
A value of 30 dB is obtained by improving by 5 dB.

【0028】(実施例)次に本発明の実施例について説
明する。YカットX軸伝搬ニオブ酸リチウム基板11上
にフォトレジストを塗布し、露光技術によって光導波路
12,12a,13a,13bを、直線状の光導波路1
2bを7μmの空隙として残してレジストパターン形成
する。ここで光導波路12と第1の光導波路12aの接
続部,第1の光導波路12aの切り返し部,第1の光導
波路12aと光導波路13の接続部には、0.25μm
のオフセット量をもつオフセットOSのパターンを形成
している。その上にスパッタ法によって膜厚110nm
のチタン薄膜を堆積させる。アセトンなどの有機溶媒を
用いてリフトオフし、チタン薄膜による光導波路パター
ンを形成する。この光導波路パターンを、酸素雰囲気中
で、1050℃,8時間の熱拡散を行い、単一モードチ
タン拡散光導波路12,12a,13a,13bを作製
する。
(Example) Next, an example of the present invention will be described. A photoresist is applied on the Y-cut X-axis propagating lithium niobate substrate 11, and the optical waveguides 12, 12a, 13a, and 13b are formed by the exposure technique into the linear optical waveguide 1
A resist pattern is formed while leaving 2b as a gap of 7 μm. Here, the connecting portion between the optical waveguide 12 and the first optical waveguide 12a, the turning back portion of the first optical waveguide 12a, and the connecting portion between the first optical waveguide 12a and the optical waveguide 13 have a thickness of 0.25 μm.
Is formed. On top of this, a film thickness of 110 nm is formed by sputtering.
A titanium thin film is deposited. Lift off using an organic solvent such as acetone to form an optical waveguide pattern using a titanium thin film. This optical waveguide pattern is subjected to thermal diffusion at 1050 ° C. for 8 hours in an oxygen atmosphere to produce single-mode titanium diffused optical waveguides 12, 12a, 13a and 13b.

【0029】続いて、光導波路12から分岐した異方性
光導波路12bを250℃の安息香酸溶液に浸して作製
する。ニオブ酸リチウム基板11の表面に光導波路12
bの形状を残して200nmアルミニウム薄膜によって
マスキングし、安息香酸溶液中に3分間浸す。さらに、
酸素雰囲気中で370℃,1時間の熱処理を行うことに
より、プロトン交換光導波路12bを完成させる。
Subsequently, the anisotropic optical waveguide 12b branched from the optical waveguide 12 is immersed in a benzoic acid solution at 250.degree. Optical waveguide 12 is provided on the surface of lithium niobate substrate 11.
Mask with a 200 nm aluminum thin film, leaving shape b, and immerse in benzoic acid solution for 3 minutes. further,
By performing a heat treatment at 370 ° C. for one hour in an oxygen atmosphere, the proton exchange optical waveguide 12b is completed.

【0030】図3は本発明の効果を説明するための測定
値による特性図である。第1の光導波路12aのS字の
曲率半径が50mm,光導波路12aの幅を7.0μm
とした場合のオフセットOSのオフセット量ΔTに対す
る偏光分離比の変化を示している。オフセットOSのオ
フセット量ΔTは、0〜1.0μmの範囲で設けてい
る。過剰損失は、TM偏光においてオフセット無しの場
合と比較して顕著に減少し、また、偏光分離比について
はTE偏光において顕著に向上しており、本発明の顕著
な効果が確認できた。
FIG. 3 is a characteristic diagram based on measured values for explaining the effect of the present invention. The S-shaped radius of curvature of the first optical waveguide 12a is 50 mm, and the width of the optical waveguide 12a is 7.0 μm.
5 shows a change in the polarization separation ratio with respect to the offset amount ΔT of the offset OS in the case of. The offset amount ΔT of the offset OS is set in a range of 0 to 1.0 μm. The excess loss was significantly reduced in TM polarized light as compared with the case without offset, and the polarization separation ratio was significantly improved in TE polarized light, confirming the remarkable effect of the present invention.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、直
線偏光のうち常光線が伝搬されるS字形第1の光導波路
にオフセットを設け、オフセットにより常光線の電界位
置を適正位置にシフトするため、 (1)導波光波長に対する分離比の変動を僅かなものに
抑えることができる。 (2)交差角の作製誤差による分離比の劣化がなくな
り、高い分離比が安定に得られる。 (3)オフセット無しと比較して、過剰損失を低減し、
偏光分離比を増加することができる。
As described above, according to the present invention, an offset is provided in the S-shaped first optical waveguide through which the ordinary ray of the linearly polarized light propagates, and the electric field position of the ordinary ray is shifted to an appropriate position by the offset. Therefore, (1) the fluctuation of the separation ratio with respect to the wavelength of the guided light can be suppressed to a small value. (2) Deterioration of the separation ratio due to the manufacturing error of the intersection angle is eliminated, and a high separation ratio can be stably obtained. (3) Reduce excess loss compared to no offset,
The polarization separation ratio can be increased.

【0032】したがって本発明に係る偏光分離素子を用
いることにより、偏光分離機能を必要とする光集積回路
において、広い光波長帯域にわたり高い偏光分離比を保
証でき、作製トレランスの大きい偏光分離素子を供給で
きる効果は極めて大きなものである。
Therefore, by using the polarization beam splitting element according to the present invention, in an optical integrated circuit requiring a polarization beam splitting function, a high polarization beam splitting ratio can be ensured over a wide optical wavelength band, and a polarization beam splitting element having a large manufacturing tolerance can be supplied. The effect that can be achieved is extremely large.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係る偏光分離素子を説明
するための平面図である。
FIG. 1 is a plan view illustrating a polarization beam splitter according to one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の偏光分離素子の効果を説明するための
特性図である。
FIG. 2 is a characteristic diagram for explaining an effect of the polarization beam splitter of the present invention.

【図3】本発明の偏光分離素子の効果を説明するための
特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram for explaining an effect of the polarization beam splitter of the present invention.

【図4】従来技術を説明するための平面図である。FIG. 4 is a plan view for explaining a conventional technique.

【図5】従来技術を説明するための平面図である。FIG. 5 is a plan view for explaining a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 誘電体基板 12 光導波路 12a 第1の光導波路 12b 第2の光導波路 13a,13b 光導波路 OS オフセット Reference Signs List 11 dielectric substrate 12 optical waveguide 12a first optical waveguide 12b second optical waveguide 13a, 13b optical waveguide OS offset

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 6/12 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02B 6/12

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 1本の光導波路から分岐させた第1の光
導波路と第2の導波路を誘電体基板上に有し、互いに直
交する電界成分をもつ2つの直線偏光を第1,第2の導
波路に偏光分離する偏光分離素子であって、 第1の光導波路は、途中に切り返し部をもつS字形をな
し、前記直線偏光のうち常光線が伝搬されるものであっ
て、オフセットを有し、 第2の光導波路は、直線状に形成され、前記直線偏光の
うち異常光線が伝搬されるものであり、前記第1の光導
波路の分岐位置に分岐して設けられたものであり、 前記オフセットは、前記第1の光導波路に偏光分離した
直線偏光の界分布を適正位置にシフトする機能を有する
ものであり、前記第1の光導波路の途中の切り返し部に
加えて、第1の光導波路の入力側分岐位置に設けられた
ものであることを特徴とする偏光分離素子。
A first optical waveguide and a second waveguide branched from one optical waveguide are provided on a dielectric substrate, and two linearly polarized light beams having electric field components orthogonal to each other are output from the first and second optical waveguides. A polarization splitting element for splitting the polarization into two waveguides, wherein the first optical waveguide has an S-shape having a cut-out portion in the middle thereof, and an ordinary ray of the linearly polarized light is transmitted, The second optical waveguide is formed in a linear shape, and transmits an extraordinary ray of the linearly polarized light, and is provided at a branch position of the first optical waveguide. The offset has a function of shifting the field distribution of linearly polarized light, which has been polarization-separated to the first optical waveguide, to an appropriate position, and is provided at a turning portion in the middle of the first optical waveguide.
In addition, it is provided at the input side branch position of the first optical waveguide.
Polarization separating element, characterized in that.
【請求項2】 前記オフセットは、前記第1の光導波路
の途中の切り返し部及び入力側分岐位置に加えて、第1
の光導波路の出力側接続部に設けられたものであること
を特徴とする請求項1に記載の偏光分離素子。
2. The method according to claim 1 , wherein the offset includes a first turn-around portion and an input-side branch position in the middle of the first optical waveguide.
2. The polarization separation element according to claim 1 , wherein the polarization separation element is provided at an output side connection portion of the optical waveguide.
【請求項3】 前記誘電体基板として、ニオブ酸リチウ
ムを用いたものであることを特徴とする請求項1又は2
記載の偏光分離素子。
As claimed in claim 3, wherein said dielectric substrate, according to claim 1 or 2, characterized in that using lithium niobate
Polarization separating element according to.
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