JP3357979B2 - Optical wavelength demultiplexer - Google Patents

Optical wavelength demultiplexer

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JP3357979B2
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拓也 宮下
光雄 請地
久夫 関口
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日本航空電子工業株式会社
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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】本発明は光通信に使用される光波長合分波器に関し、特に製造容易かつ小型な光波長合分波器に関する。 The present invention relates to an optical wavelength division multiplexer for use in optical communication BACKGROUND OF THE INVENTION, in particular, easily manufacturable and small optical wavelength demultiplexer.

【0002】 [0002]

【従来の技術】光通信において、大容量の情報を伝送し、また双方向への同時情報伝送を可能とするために、 BACKGROUND ART In optical communication, and transmits a large amount of information, and to enable the simultaneous transmission of information to the bidirectional,
複数の波長の光を1つの伝送路で伝送する光波長多重方式が用いられている。 Optical wavelength multiplexing system for transmitting a plurality of light having a wavelength one transmission path is used. 光波長多重方式には、異なる伝送路から来た複数の波長の光を1つに合流させる波長合波器及び1つの伝送路に含まれる複数の波長の光を分離する波長分波器が必要とされている。 The optical wavelength multiplexing system, must have a wavelength demultiplexer for separating the light of a plurality of wavelengths included in a plurality of wavelength multiplexer and one transmission line to be merged into a single light wavelengths coming from different transmission paths there is a. そして、機能的に波長合波器と波長分波器を兼用する波長合分波器を用いることで、光波長多重方式システムを効率よく構成することができる。 The functionally by using a wavelength division multiplexer which also serves as a wavelength multiplexer and wavelength demultiplexer can be configured optical wavelength multiplexing system efficiently. 従来の光波長合分波器を図10〜図12に示す。 The conventional optical wavelength division multiplexer 10 to 12. 図10は光方向性結合器方式の光波長合分波器であり、光導波路基板10上に2本の光導波路11a、1 Figure 10 is a optical wavelength division multiplexer of the optical directional coupler type, two optical waveguides 11a on the optical waveguide substrate 10, 1
1bが近接して形成されている。 1b is formed in close proximity. 光導波路11aはその2つの端部が、光導波路基板10の2つの端面それぞれに到達し、光ファイバ20aのコア21a、光ファイバ20cのコア21cそれぞれの端部と対向している。 Waveguide 11a the two ends thereof, to reach the respective two end faces of the optical waveguide substrate 10, the core 21a of optical fiber 20a, are core 21c facing the respective ends of the optical fiber 20c. 光導波路11bは端部の一方のみが、光導波路基板10の端面に到達し、光ファイバ20bのコア21bの端部と対向している。 Only one of the optical waveguide 11b is end, reaches the end face of the optical waveguide substrate 10 opposes the end of the core 21b of the optical fiber 20b. 光導波路11aと光導波路11bが近接していることから、この間で光エネルギーの交換(分布結合)が行われる。 Since the optical waveguide 11a and the optical waveguide 11b are close, the exchange of optical energy (distribution binding) is carried out during this period. 光導波路11aと光導波路11bの間隔は、第1の波長の光のすべてが一方の光導波路から他方の光導波路へ移行し、第2の波長の光は移行しないように調整されている。 Spacing of the optical waveguide 11a and the optical waveguide 11b, all the first wavelength light is shifted from one optical waveguide to the other optical waveguide, the light of the second wavelength is adjusted to not migrate. 光ファイバ20aを通じて前記第1の波長の光と第2の波長の光が混合した光が光導波路11aに注入される。 The first wavelength of light and light the light is mixed in the second wavelength is injected into the optical waveguide 11a through the optical fiber 20a. このうち、第1の波長の光は光導波路11aから光導波路11bへ移行し、さらにその端部から放射した光が光ファイバ20bへ注入される。 Among them, the light of the first wavelength shifts from the optical waveguide 11a to the optical waveguide 11b, further light emitted from the end portion is injected into the optical fiber 20b.
一方、第2の波長の光は光導波路11aをそのまま通過し、光ファイバ20cに対向する側の端部から放射した光が光ファイバ20cへ注入される。 On the other hand, the light of the second wavelength is passes through the optical waveguide 11a, light emitted from the end on the side facing the optical fiber 20c is injected into the optical fiber 20c. このように、光ファイバ20a中の2つの波長の光がそれぞれ光ファイバ20b、光ファイバ20cに分離することになり、光導波路基板10は光分波器として機能する。 Thus, results in the light of the two wavelengths in an optical fiber 20a is separated optical fiber 20b, the optical fiber 20c, respectively, the optical waveguide substrate 10 functions as an optical demultiplexer. また、光ファイバ20bから第1の波長の光を、光ファイバ20cから第2の波長の光を、それぞれ光導波路11b、光導波路11aへ注入することを考える。 Further, from the optical fiber 20b of the first wavelength light, from the optical fiber 20c of the second wavelength light, respectively optical waveguides 11b, considering that injected into the optical waveguide 11a. 第1の波長の光は光導波路11bから光導波路11aへと移行し、一方第2 Light of the first wavelength shifted from the optical waveguide 11b to the optical waveguide 11a, while the second
の波長の光はそのまま光導波路11aを通過する。 The light wavelength as it passes through the optical waveguide 11a. この結果、第1の波長の光と第2の波長の光が共に光導波路11aを通して光ファイバ20aに注入されることとなり、光導波路基板10は光合波器として機能する。 As a result, it becomes possible to light the light and a second wavelength of the first wavelength is injected into the optical fiber 20a through both optical waveguide 11a, the optical waveguide substrate 10 functions as an optical multiplexer. 図1 Figure 1
1はやはり光方向性結合器方式の光波長合分波器である。 1 is still light wavelength demultiplexer of the optical directional coupler type. 光導波路11aがY分岐して光導波路11cとなって、光導波路基板10の端面に達し、光導波路11cの端面は光ファイバ20dのコア21dの端部と対向している。 It becomes the optical waveguide 11c optical waveguide 11a is then Y branch reaches the end face of the optical waveguide substrate 10, the end face of the optical waveguide 11c faces the end of the core 21d of the optical fiber 20d. この点以外には、図10と変わることはない。 The other points, does not vary as in FIG. 第1の波長の光と第2の波長の光を混合した光を光ファイバ20aから光導波路11aに注入した場合、第1の波長の光が11bに移行し、第2の波長の光は11aを通過することは図10と同様である。 If the light obtained by mixing light of the light and a second wavelength of the first wavelength injected through the optical fiber 20a to the optical waveguide 11a, the light of the first wavelength is shifted to 11b, the light of the second wavelength 11a passing the is the same as FIG. 10. 第2の波長の光は光導波路11aがY分岐していることから光導波路11c Second optical waveguide 11c since the light of the wavelength of the optical waveguide 11a is Y branch
にも分けられ、光ファイバ20c及び光ファイバ20d Also divided into the optical fiber 20c and the optical fiber 20d
に注入される。 It is injected into. 光合波器として機能するときには、光ファイバ20cのみならず光ファイバ20dからも、第2 When functioning as an optical multiplexer also an optical fiber 20d not optical fiber 20c only, the second
の波長の光を注入合波することができる。 It can be injected multiplexing light of wavelength.

【0003】図12はフィルタ挿入方式の波長合分波器である。 [0003] FIG. 12 is a wavelength division multiplexer filter insertion method. 図12Aは平面図を図12Bは側面図を示す。 Figure 12A Figure 12B shows a side view of the plan view.
光導波路基板10の上に光導波路11a、11b、11 Optical waveguide 11a on the optical waveguide substrate 10, 11b, 11
cが形成され、さらに光導波路基板10の縦方向に形成された溝に光学フィルタ30が挿入、固定される。 c is formed, the optical filter 30 is inserted, is fixed to the further longitudinally a groove formed in the optical waveguide substrate 10. 光導波路11aは光導波路基板10の左端面から溝に達し、 Waveguide 11a reaches the groove from the left end face of the optical waveguide substrate 10,
溝面と角度をもって交わっている。 It intersects with the groove surface and the angle. 光導波路11bは光導波路基板10の左端面から溝に達し、光導波路11a Optical waveguide 11b reaches the groove from the left end face of the optical waveguide substrate 10, optical waveguides 11a
とは溝面の法線に対して正負反対の角度で、溝面と交わっている。 And the angle of the opposite polarity to the normal of the groove surface, which intersects the groove surface. そして、光導波路11aと光導波路11bは溝面において交わっている。 Then, the optical waveguide 11a and the optical waveguide 11b is intersect at Mizomen. 光導波路11cは光導波路基板10の右端面から、光導波路11a、11bが交わる溝面とは反対側の溝面に達し、光導波路11aの延長方向になるようにこの溝面と互いに交わっている。 From the right end face of the optical waveguide 11c is an optical waveguide substrate 10, the optical waveguide 11a, the groove surface 11b intersects reaches the groove surface of the opposite side intersect with each other with the groove surface so that the extension direction of the optical waveguide 11a . 光学フィルタ30は光導波路11aと光導波路11bが交わる端部に対向して溝内に設置されている。 The optical filter 30 is installed in the groove opposite the end intersecting the optical waveguide 11a and the optical waveguide 11b. さらに、光導波路11a、11b、11cの端部それぞれに、コア2 Moreover, optical waveguides 11a, 11b, the end portions each 11c, the core 2
1a、21b、21cの端部が対向するように、光ファイバ20a、20b、20cが設置される。 1a, 21b, the ends of 21c is to face the optical fiber 20a, 20b, 20c are installed. ここで、光学フィルタ30は第1の波長の光を反射し第2の波長の光を透過するように調製されている。 Here, the optical filter 30 is prepared so as to transmit light of the second wavelength and reflects light of the first wavelength. 光ファイバ20a Optical fiber 20a
を通して、第1の波長の光と第2の波長の光を混合した光を光導波路11aに注入する。 Through, injecting light obtained by mixing light of the light and a second wavelength of the first wavelength to the optical waveguide 11a. すると第1の波長の光は光学フィルタ30で反射されて光導波路11bを通過し、光ファイバ20bに入ってゆく。 Then the light of the first wavelength passes through the optical waveguide 11b is reflected by the optical filter 30, Yuku enters the optical fiber 20b. また、第2の波長の光は光学フィルタ30を透過し、光導波路11cを経由して光ファイバ20cに入ってゆく。 Also, light of the second wavelength transmitted through the optical filter 30, Yuku enters the optical fiber 20c via an optical waveguide 11c. このようにして、波長分波が行われる。 In this way, the wavelength demultiplexing is performed. 逆に、光ファイバ20bに第1の波長の光を光ファイバ20cに第2の波長の光を通せば、合波された光が光ファイバ20aに出てくることになる。 Conversely, if passed the second optical wavelength of the light of the first wavelength to the optical fiber 20c to the optical fiber 20b, the combined beam will come out to the optical fiber 20a.

【0004】 [0004]

【発明が解決しようとする課題】以上述べた従来の波長合分波器には問題点があった。 There has been a problem in the conventional wavelength division multiplexer as described above [0004]. 光方向性結合器方式においては分波合波特性を良くするためには、光導波路11 In the optical directional coupler system in order to improve the demultiplexing and multiplexing characteristics, the optical waveguide 11
aと光導波路11bが近接している部分の距離を長く取る必要があった。 a and the optical waveguide 11b had to take long distance portion in proximity. このため、素子が大きくなるとともに、光導波路11a、11bにおける損失が大きくなり、分波合波された光の強度が十分ではなかった。 Accordingly, elements with increases, the loss in the optical waveguide 11a, 11b is increased, the strength of the demultiplexing and multiplexing light is not sufficient. また、この近接距離と分波合波特性の関係が極めて微妙である。 The relationship of the near distance and demultiplexing and multiplexing characteristics are very subtle. このため、距離の少しの誤差に起因して、2つの波長の光が完全には分離せず、波長分離特性の劣化を招き易いため、良好な特性の波長合分波器の製作が極めて困難であった。 Therefore, the distance due to any error in the light of two wavelengths not completely separated, since liable deterioration of wavelength separation characteristic, extremely difficult to manufacture the wavelength demultiplexer of good characteristics Met. フィルタ挿入方式にあっては、光導波路基板10への溝の形成、光学フィルタ30の別部品としての製造、さらに溝への光学フィルタ30の挿入、固定する工程が必要である。 In the filter insertion method, the formation of grooves on the optical waveguide substrate 10, producing as a separate part of the optical filter 30, further insertion of the optical filter 30 to the groove, it is necessary affixing. このため、工程が複雑であり、 For this reason, the process is complicated,
大量生産に向いているとはいえない。 It can not be said that is suitable for mass production. しかも溝の形成、 Moreover, the formation of the groove,
フィルタの固定には厳格な精度を要し、溝加工の精度や光学フィルタ30の固定時あるいは固定後の経時変化による光学フィルタ30の角度ズレが、大きく性能に影響する。 The fixing of the filter requires a strict accuracy, the angular deviation of the optical filter 30 due to aging after a fixed time or fixed precision and optical filter 30 of the groove machining, affect performance significantly.

【0005】本発明は、従来の欠点を除去し、小型、高性能、高結合効率かつ製造容易な波長合分波器を提供することを目的とする。 [0005] The present invention removes the deficiencies of the prior art, and an object thereof is to provide a small, high-performance, high coupling efficiency and ease of manufacturing the wavelength division multiplexer. 本発明により波長合分波器の小型化、高性能化、高結合効率を図ることができる。 Size of the wavelength division multiplexer in accordance with the present invention, it is possible to achieve high performance, a high coupling efficiency. さらに、製造工程の簡略化が可能であり、大量生産の容易化、生産性の向上をも図ることができる。 Furthermore, it is possible to simplify the manufacturing process, it is possible also to facilitate, enhance the productivity of mass production.

【0006】 [0006]

【課題を解決するための手段】 一般に、従来の欠点を解 Generally SUMMARY OF THE INVENTION, the deficiencies of the prior art solutions
決するためには、光導波路基板(10)上にその端面で交わる光導波路(11a、11b)を設け、更にこれらの光導波路(11a、11b)が交わる光導波路基板(10)の端面に第1の波長の光を反射し第2の波長の光を透過する光学フィルタ(30)を設けることが考え In order to attain an optical waveguide (11a, 11b) and provided intersecting with the end face on the optical waveguide substrate (10), the further end surfaces of the optical waveguides (11a, 11b) optical waveguide substrate which intersect (10) 1 might want to have a reflecting light of a wavelength of an optical filter that transmits light of a second wavelength (30)
られる。 It is. 本発明は、さらに、ファイバと光導波路基板の The invention further fibers and of the optical waveguide substrate
結合効率を高める構成を設けことである。 It is that provided a structure to increase the coupling efficiency.

【0007】 [0007]

【作用】本願発明に係る波長合分波器にあっては、精度を要ししかも加工困難な溝の形成、溝への光学フィルタの挿入、固定という、工程を経ることなく製造できる。 In the wavelength division multiplexer according to the action] present invention, the formation of required addition processing difficult groove accuracy, insertion of the optical filter to the groove, that the fixed, can be produced without a step.
このため、製造が容易であり、かつ高性能な波長合分波器を提供することができ、波長合分波器と光ファイバの Therefore, it is easy to manufacture, and can provide a high-performance wavelength demultiplexer, a wavelength division multiplexer and the optical fiber
結合効率の向上を図ることができる。 It is possible to improve the coupling efficiency. また、光導波路が短くてすみ、かつ結合部分を短くできるので小型化をも図ることができる。 Also, look to short optical waveguide, and can be achieved even in size since it reduced the binding moiety.

【0008】 [0008]

【発明の実施の形態】 (1)一般の実施例1を図1に示す。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION: (1) Example 1 of commonly shown in FIG. 光導波路基板10上に光導波路11a、11bが形成され、光導波路11a、11bは光導波路基板10の左端面から右端面に達し、右端面で交わっている。 Optical waveguide 11a on the optical waveguide substrate 10, 11b is formed, the optical waveguide 11a, 11b reaches the right end surface of the left end face of the optical waveguide substrate 10, meet at the right end surface. 光導波路11a、11bの左端部には、光ファイバ20aのコア21aの端部と光ファイバ20bのコア21bの端部が、それぞれ対向している。 Optical waveguides 11a, the left end portion of the 11b, the ends of the core 21b of the end portion and the optical fiber 20b of the core 21a of the optical fiber 20a is opposed respectively. 光導波路11a、11b Optical waveguides 11a, 11b
の交わる右端部には光ファイバ20cのコア21cの端部が対向し、光導波路11a、11bの右端部とコア2 End of the core 21c of the optical fiber 20c is opposed to the right end portion of intersection of the optical waveguides 11a, the right end portion of 11b and the core 2
1cの端部の間で、かつ光導波路基板10の右端面に光学フィルタ30が設置される。 Between the end of 1c, and the optical filter 30 is placed in the right end face of the optical waveguide substrate 10. ここで、光学フィルタ3 Here, the optical filter 3
0は第1の波長の光を反射し第2の波長の光を透過する。 0 transmits light of the second wavelength and reflects light of the first wavelength. 第1の波長の光と第2の波長の光が混合された光が、光ファイバ20aを通して光導波路11aに注入される。 Light light is mixed light and the second wavelength of the first wavelength, it is injected into the optical waveguide 11a through the optical fiber 20a. この光は光学フィルタ30により第1の波長の反射光、第2の波長の透過光に分離され、それぞれ光ファイバ20b、20cに分かれて進む。 This light reflected light of the first wavelength by the optical filter 30, is separated into transmitted light of the second wavelength, it proceeds divided each optical fiber 20b, to 20c. このようにして、 In this way,
分波が行われる。 Demultiplexing is performed. また、光ファイバ20bから第1の波長の光を光ファイバ20cから第2の波長の光をそれぞれ注入すれば、それぞれの光は反射光、透過光として1 Furthermore, if light from the optical fiber 20b of the first wavelength from the optical fiber 20c inject light of the second wavelength, respectively, each of the light-reflecting light, as transmitted light 1
1aに入り、いずれも光ファイバ20aに注入される。 It enters 1a, both of which are injected into the optical fiber 20a.
このようにして、合波が行われる。 In this way, the multiplexing is performed.

【0009】光導波路基板10の作成は、種々の方法が適用できる。 [0009] Creating the optical waveguide substrate 10 can be applied a variety of ways. 例えばニオブ酸リチュウム基板にTi拡散で導波路を形成することで行える。 For example performed by forming a waveguide in Ti-diffused niobate Lithium substrate. また、Si基板上に火炎堆積法でガラス導波路を形成することもできる。 It is also possible to form the glass waveguide by flame hydrolysis deposition on the Si substrate. さらに、Si基板上に有機材料でコア層、クラッド層を作成し、導波路とすることも可能である。 Further, the core layer of an organic material on a Si substrate, to create a clad layer, it is also possible to the waveguide. これらの方法は、いずれも微細加工技術の利用が可能であり、精度良く導波路を作成できることが知られている。 These methods are both capable of using microfabrication technology, it is known to create a precisely waveguide. 光学フィルタ30は例えば誘電体多層膜の干渉フィルタを利用できる。 The optical filter 30 can be used an interference filter of the example, a dielectric multilayer film. そしてその設置は、例えば従来例のように、別に製作した光学フィルタ30を光導波路基板10に固定取り付けることで行える。 The installation thereof, for example, as in the conventional example, performed by fixedly attaching the optical filter 30 fabricated separately on the optical waveguide substrate 10. また、真空蒸着等の成膜方法により光導波路基板10の端面上に誘電体多層膜を直接積層することも可能である。 It is also possible to laminate a dielectric multilayer film directly on the end face of the optical waveguide substrate 10 by a deposition method such as vacuum deposition. この場合には、光学フィルタ3 In this case, the optical filter 3
0の取りつけ固定時、及び経時変化による角度ズレを生じることがない。 0 when mounting the fixed, and does not occur the angular deviation due to aging. また、製造工程を簡略化して、大量生産を容易にすることにつながる。 Also, to simplify the manufacturing process, leading to facilitating mass production. 光学フィルタ30の形成は、光導波路基板10の端面上ではなく、光ファイバ20cの端面上に誘電体多層膜等を成膜することによってすることも可能である。 Formation of the optical filter 30, rather than on the end face of the optical waveguide substrate 10, it is possible to by depositing a dielectric multilayer film or the like on the end face of the optical fiber 20c. この場合、光学フィルタ30 In this case, the optical filter 30
と光ファイバ20cの位置ズレを生じないこと、同時に多数の光ファイバ20cへの光学フィルタ30の形成が可能であり量産に向く、という長所がある。 And it does not cause misalignment of the optical fiber 20c, face and the mass production can be formed of the optical filter 30 to the number of optical fibers 20c at the same time, there is a advantage. ここで、光学フィルタ30に反射防止膜を形成することができる。 Here, it is possible to form an antireflection film on an optical filter 30.
このようにすれば、光学フィルタ30上の反射による1 Thus, 1 due to reflection on the optical filter 30
1aと21c間の光損失を低減できる。 It can reduce the light loss between 1a and 21c. さらに、第2の波長の光の1部が反射されて光導波路11bに入り込み第1の波長に混入すること(クロストーク)、即ち波長分離特性を低下させること、を防止することにもつながる。 Further, it leads to prevent that a portion of the light of the second wavelength is mixed into the first wavelength enters the reflected the light waveguide 11b (cross-talk), namely to reduce the wavelength separation characteristic, the.

【0010】 [0010]

【0011】光学フィルタ30の具体例として、波長1 [0011] Specific examples of the optical filter 30, the wavelength 1
300nmを反射側、波長1550nmを透過側、光の入射角を45゜とした光学フィルタ30を設計、製作した。 300nm reflection side, the wavelength 1550nm permeate side, the design of the optical filter 30 in which the incident angle of light was 45 ° was fabricated. 製作はガラス基板上にTa とSi0 を交互に真空蒸着で47層積層することで行い、全層数を1 Production was carried out by 47-layer laminate by vacuum deposition alternately Ta 2 O 5 and Si0 2 on a glass substrate, the total number of layers 1
0.1μmとした。 It was 0.1μm. この結果、波長合分波器での透過側アイソレーション値1×10 −4以下を達成することができた。 As a result, it was possible to achieve a permeate side isolation value 1 × 10 -4 or less at a wavelength demultiplexer. 波長に対するアイソレーションの関係で見ると、透過側アイソレーション値が1×10 −4以下となった波長範囲は波長の幅で90nm(波長1260〜1 Viewed in the context of isolation for the wavelength, a wavelength range which the transmission side isolation value becomes 1 × 10 -4 or less in width of the wavelength 90 nm (wavelength 1260-1
350nm)であった。 It was 350nm). これに対して、このときの反射側アイソレーションはピーク値でも1×10 −4までゆかず、せいぜい1×10 −2 〜1×10 −3程度であり、波長範囲でもアイソレーション値1×10 −2以下のときの波長の幅で15nm(波長1555〜1570 In contrast, Yukazu to 1 × 10 -4 at the reflection side isolation peak value at this time is at most 1 × 10 -2 to 1 × 10 about -3, isolation value 1 × 10 in the wavelength range -2 15 nm in width of the wavelength when the following (wavelength from 1555 to 1570
nm)にとどまった。 I stayed in nm). 以上の材料、層数、全膜厚は1例であり、必要に応じて当業者の設計すべき値である。 More materials, number of layers, total film thickness is one example, a person skilled in the art values ​​should be designed as needed. 例えば、光の入射角が小さければ、求められるアイソレーション値が同じでも、層数を減らして、製造工程を簡略化することが可能となる。 For example, the smaller the angle of incidence of the light, also a isolation value obtained is the same, to reduce the number of layers, it is possible to simplify the manufacturing process. 但し、この場合でも透過側の方がアイソレーション値を小さく、波長幅では大きくとれることに変わりはない。 However, it is reduced isolation value of the transmission side even in this case, the fact remains that made larger in wavelength width.

【0012】導波路11と光ファイバ20間の位置合わせにはさまざまの方法を用いられる。 [0012] As used various ways to alignment between the waveguide 11 and the optical fiber 20. 例えば、光を通しながら導波路11と光ファイバ20間の位置を変化させて、通過する光量の変化を検出することで、導波路11 For example, by changing the position between the waveguide 11 and the optical fiber 20 while passing light, by detecting the change in the quantity of light passing through the waveguide 11
と光ファイバ20の最適アライメントを達成できる(アクティブアライメント)。 The optimal alignment of the optical fiber 20 can be achieved with the (active alignment). 最適アライメントが達成されたら、その状態を保つように導波路11と光ファイバ2 Once optimal alignment has been achieved, and the waveguide 11 so as to maintain its state optical fiber 2
0を固定すれば良い。 0 may be fixed. 例えば、図2に示すように光学接着剤50で導波路11と光ファイバ20間を固定すれば良く、これを変形例の1とする。 For example, it may be fixed between the waveguide 11 and the optical fiber 20 by optical adhesive 50 as shown in FIG. 2, to do this with one modification. ここで、光学接着剤5 Here, optical adhesive 5
0は導波路11、光ファイバ20、光学フィルタ30の屈折率を考慮し、導波路11と光ファイバ20間の光の結合が最も強くなるような、屈折率のものを選択する。 0 waveguide 11, optical fiber 20, in consideration of the refractive index of the optical filter 30, a waveguide 11 and the like most stronger coupling of light between the optical fiber 20, selects an index of refraction.
適当な屈折率の光学接着剤を選択すれば、導波路11、 By selecting an optical adhesive suitable refractive index, waveguide 11,
光ファイバ20の端部での光反射等による接続損失を大きく低減できる。 The connection loss due to light reflection and the like at the end of the optical fiber 20 can be significantly reduced. この簡単な手段として、コア21の屈折率に合わせることが良く行われる。 As a simple means, it performed often be adapted to the refractive index of the core 21. ここで、前述した反射防止膜を併用することも可能である。 Here, it is also possible to use a reflection preventing film described above. この場合には、光学接着剤の屈折率を考慮して、反射防止膜の設計を行うべきである。 In this case, in consideration of the refractive index of the optical adhesive, it should be designed for the antireflection film. なお、導波路11と光ファイバ20 Incidentally, the waveguide 11 and the optical fiber 20
との間を直接接続しない場合であっても、屈折率整合材を光学接着剤50の代わりに使用することで、接続損失の向上を図ることができる。 Even if no direct connection between, by using the refractive index matching material in place of the optical adhesive 50, it is possible to improve the connection loss. 屈折率整合材は、例えばシリコン系樹脂を主材料としたものが、マッチングオイルとして一般に市販されている。 Refractive index matching material, for example those in which the silicone-based resin as a main material, are generally commercially available as a matching oil. 一般の実施例1の変形例の2として、図3のように光導波路11bが光導波路1 As a second general modification of the first embodiment, the optical waveguide 11b is the optical waveguide 1 as shown in FIG. 3
1cへとY分岐しているものを挙げることができる。 It may be mentioned those that Y branches to 1c. 図3は図1とは上下が逆であるが、光導波路11bがY分岐している点以外は図1と実質的に同一である。 Figure 3 is a Figure 1 the vertical are reversed, except that the optical waveguide 11b is Y-branch is substantially the same as FIG. このようにすれば、光ファイバ20aから光導波路基板10に注入された2波長が混合した光のうち、分波した第1の波長の光を光ファイバ20bと光ファイバ20dへと2 In this way, in the light 2 wavelength which are injected into the optical waveguide substrate 10 from the optical fiber 20a are mixed, the light of the first wavelength demultiplexed into optical fiber 20b and the optical fiber 20d 2
分岐して使用することができる。 Branched and can be used. また、逆に第1の波長の光を光導波路基板10に注入し、合波するにあたって、光ファイバ20bと光ファイバ20dのいずれかを任意に選択すれば良いことになる。 Also, light of a first wavelength injected into the optical waveguide substrate 10 in the reverse, when multiplexing, so that one of the optical fiber 20b and the optical fiber 20d may be arbitrarily selected. また、図4は一般の Further, FIG. 4 is a general
実施例1の変形例の3であり、光導波路基板10に対向して、光ファイバの代わりに光発光素子41、光受光素子42を設置している。 A third modification of the first embodiment, facing the optical waveguide substrate 10, the light emitting element 41 in place of the optical fiber, and a light receiving element 42 is installed. 図1の光ファイバ20bの代わりに第1の波長に対する光発光素子41、光ファイバ2 Light emitting element 41 with respect to the first wavelength in place of the optical fiber 20b in Figure 1, the optical fiber 2
0cの代わりに第2の波長に対する光受光素子42を設置している。 It has installed light receiving element 42 for the second wavelength, instead of 0c. こうすれば第1の波長の光での光送信と第2の波長の光での光受信を同時に行うことができる。 It can be carried out first and the optical transmission of light having a wavelength of the light received in the light of the second wavelength simultaneously This way. 光発光素子41と光受光素子42の設置は図2と同様に、 Installation of the light emitting element 41 and the light receiving element 42 is similar to FIG. 2,
光学接着剤を用いて行える。 It performed using an optical adhesive. ここで、光学フィルタ30 Here, the optical filter 30
を光受光素子42上に積層作成すれば、位置合わせ上、 Be laminated created on the light receiving element 42, the alignment,
製造工程上有利なのは図1の場合と同様である。 Preference manufacturing process is the same as in FIG.

【0013】(2)一般の実施例2を図5に示す。 [0013] (2) General Example 2 shown in FIG. ここでは、光導波路基板10の右端面が光導波路基板10の側面に対し斜めになっている。 Here, the right end face of the optical waveguide substrate 10 is turned obliquely to the side surface of the optical waveguide substrate 10. 図で、光導波路11aは光導波路基板10の側面に対して平行に形成されている。 In the figure, the optical waveguide 11a is formed in parallel to the side surface of the optical waveguide substrate 10. 光導波路11bは光導波路11aと光導波路基板1 Optical waveguide 11b is the optical waveguide 11a and the optical waveguide substrate 1
0の右端面で交わっており、光導波路11aとは光導波路基板10の右端面の法線に対する角度が正負逆となっている。 And meet at the right end surface of 0, the angle is in the opposite polarities with respect to the normal line of the right end face of the optical waveguide substrate 10 and the optical waveguide 11a. 光ファイバ20cは光導波路11aの延長上になるように、コア21cの端面が光導波路11aの右端面と角度をもって対向している。 As the optical fiber 20c is on the extension of the optical waveguide 11a, the end surface of the core 21c is opposed with the right end surface and the angle of the optical waveguide 11a. このようにすれば、光導波路11aの端面から直進した光がそのままコア21 Thus, light straight from the end face of the optical waveguide 11a is directly core 21
cに注入し、逆にコア21cから出射した光がそのまま直進して光導波路11aに注入されることになる。 It poured into c, so that the light emitted from the core 21c in the reverse is injected into the optical waveguide 11a and straight ahead. この結果、光導波路11aと光ファイバ20c間の光損失を低減し、光結合効率の向上を図れる。 As a result, reducing the optical loss between the optical waveguide 11a and the optical fiber 20c, thereby improving the optical coupling efficiency. (3)本発明の実施例を図6に示す。 (3) an embodiment of the present invention shown in FIG. ここでは、光導波路基板10の右端面が、図5ではその全面が側面とは斜めになっていたのに対し、 2つの光導波路が交わっている光導波路端面が光ファイバの外径より狭い範囲で斜め Here, the right end face of the optical waveguide substrate 10, whereas in FIG. 5 the entire surface from the side surface had become oblique, the light waveguide end face in which two optical waveguides intersect is narrower than the outer diameter of the optical fiber obliquely in a range
になり三角形状の楔を形成している。 To form a triangular wedge will be. このようにすれば、光導波路基板10と光ファイバ20cの間をより接近させることが容易となる。 Thus, it becomes easy to closer between the optical waveguide substrate 10 and the optical fiber 20c. その結果、 一般の実施例2 As a result, a general example 2
よりも更に、光導波路11aと光ファイバ20cとの間の光結合の効率を向上することができる。 Further than, it is possible to improve the efficiency of optical coupling between the optical waveguide 11a and the optical fiber 20c. 図2の場合に示したように、屈折率整合材を用いることで光結合の向上が可能なことは言うまでもない。 As shown in the case of FIG. 2, it is needless to say possible to improve the optical coupling by using a refractive index matching material. ここで、光導波路1 Here, the optical waveguide 1
1と光ファイバ20の間の位置合わせを容易に行う方法を示す。 The alignment between the 1 and the optical fiber 20 showing a method of easily. これが図7〜図9である。 This is 7-9. 図7は光導波路基板10、光ファイバ20を固定した光ファイバ固定基板6 Figure 7 an optical fiber fixing substrate 6 is fixed to the optical waveguide substrate 10, the optical fiber 20
0、抑え板70の結合状態を示す斜視図である。 0 is a perspective view showing a coupling state of the holding plate 70. そして、図8は光導波路基板10と光ファイバ固定基板60 Then, 8 the optical waveguide substrate 10 and the optical fiber fixing substrate 60
のみを平面図で表わし、図9は光学フィルタ30付近の光導波路基板10と光ファイバ固定基板60を拡大して斜視図で示してある。 Only expressed in a plan view, FIG. 9 is shown in perspective view an enlarged optical waveguide substrate 10 and the optical fiber fixing substrate 60 of the optical filter 30 around. 光導波路基板10自体は図6と変わるものではないが、溝80を境として光ファイバ固定基板60と一体に形成されている。 The optical waveguide substrate 10 itself is not intended vary and 6, are formed integrally with the optical fiber fixing substrate 60 as a boundary groove 80. そして、光ファイバ固定基板60には光ファイバを固定するためのV溝61 Then, V grooves 61 for fixing the optical fiber in the optical fiber fixing substrate 60
が形成されている。 There has been formed. この体構造は、例えばSi基板等の半導体材料に微細加工を行ってV溝を形成し、しかる後溝80をダイシング加工することで作成できる。 The one-body structure, for example, a V groove is formed by performing a fine processing to the semiconductor material such as a Si substrate can be created by dicing the thereafter groove 80. 導波路11の形成はV溝61の作成前又は後に行うことができる。 Formation of the waveguide 11 may be performed before or after the creation of the V-groove 61. V溝61及び導波路11の形成いずれにも微細加工技術を用いることから、極めて高精度で光ファイバの位置合わせが可能となる。 From using V-grooves 61 and microfabrication techniques to both the formation of the waveguide 11, it is possible to align the optical fiber with extremely high accuracy. そのうえ、光導波路基板1 In addition, the optical waveguide substrate 1
0、光ファイバ固定基板60の一体構造をSi基板上に多数個形成し、切り離すことで一度に多数個の量産が可能である。 0, the integral structure of the optical fiber fixing substrate 60 and plurality formed on a Si substrate, it is possible to a large number of mass production at a time by disconnecting. 光ファイバ20の固定はV溝61に、例えば接着剤で接着することで行える。 Fixing the optical fiber 20 in the V-groove 61, performed by adhering with an adhesive, for example. 更に、図7に示した抑え板70を用いることで、より均一性良く光ファイバを固定できる。 Further, by using a holding plate 70 shown in FIG. 7, it can be fixed more uniformly good fiber. これは、図には示されていないが、例えば光ファイバ固定基板60と抑え板70をネジ等で締め付けることで達成できる。 This is not shown in the figure, for example, an optical fiber fixing substrate 60 and the pressure plate 70 can be achieved by tightening a screw or the like. これは前述の接着剤による固定と併用することも可能である。 This is possible also be used in combination with fixation by the above-mentioned adhesive. 抑え板70には光ファイバ20があたるところに光ファイバ固定溝71が形成されている。 The pressing plate 70 an optical fiber fixing groove 71 is formed at the optical fiber 20 falls. 光ファイバ固定溝71がない場合に比べ、より光ファイバ20に広い面積で接触することから、光ファイバ20に均一に力が加わる。 Compared with the case where there is no optical fiber fixing groove 71, since the contact with a wider area to the optical fiber 20, uniform force is applied to the optical fiber 20. この結果、すべての光ファイバ20と光導波路11の結合効率を良好に保つことが可能となる。 As a result, it is possible to keep all the coupling efficiency of the optical fiber 20 and the optical waveguide 11 well. さらに付け加えるなら光ファイバ固定溝71及びその間の突出部を弾性体で構成することで光ファイバ20に加わる力をより均一化し、結合効率を向上することが可能である。 And more uniform force on the optical fiber 20 by an elastic material of the optical fiber fixing groove 71 and between the protrusions As an added bonus, it is possible to improve the coupling efficiency.

【0014】 [0014]

【発明の効果】本発明に係る波長合分波器は溝の形成、 Wavelength demultiplexer according to the present invention the formation of the grooves,
溝への光学フィルタの挿入、固定という工程を経ることなく製造できる。 Insertion of the optical filter to the groove, can be produced without a step of fixing. また、光学フィルタと光ファイバの間に光導波路を必要としない。 Also it does not require the optical waveguide between the optical filter and the optical fiber. さらに、微少な間隔で近接した長い距離の光導波路を必要としないので、製造工程の簡略化、大量生産の容易化、による生産性の向上を図ることができる効果を有する。 Furthermore, it does not require a long distance optical waveguide in close proximity with very small intervals, an effect which can be achieved simplification of the manufacturing process, facilitating mass production, to improve productivity by. さらに、本発明は波長合分波器の小型化、高性能化を図ることができるとともに Furthermore, the present invention is miniaturization of the wavelength division multiplexer, it is possible to improve the performance
ファイバと光導波路基板の結合効率を向上する効果を有する。 It has the effect of improving the coupling efficiency of the fiber and the optical waveguide substrate.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】 一般の実施例1を示す平面図である。 1 is a plan view showing a general first embodiment.

【図2】 一般の実施例1の変形例の1を示す平面図である。 2 is a plan view showing a modification of the general embodiment 1.

【図3】 一般の実施例1の変形例の2を示す平面図である。 3 is a plan view showing a second modification of the general embodiment 1.

【図4】 一般の実施例1の変形例の3を示す平面図である。 4 is a plan view showing a third modification of the general embodiment 1.

【図5】 一般の実施例2を示す平面図である。 5 is a plan view showing a general example 2.

【図6】 本発明の実施例を示す平面図である。 6 is a plan view showing an embodiment of the present invention.

【図7】光ファイバの位置合わせ方法を示す斜視図である。 7 is a perspective view showing a method of aligning an optical fiber.

【図8】光導波路基板と光ファイバ固定基板の一体構造をしめす平面図である。 8 is a plan view showing a unitary structure of the optical waveguide substrate and the optical fiber fixing substrate.

【図9】図7の一部を拡大した斜視図である。 9 is a perspective view of a partially enlarged in FIG.

【図10】方向性結合器方式による従来例の1を示す平面図である。 It is a plan view showing a conventional example according to FIG. 10 the directional coupler type.

【図11】方向性結合器方式による従来例の2を示す平面図である。 11 is a plan view showing a second conventional example according to the directional coupler type.

【図12】フィルタ挿入方式による従来例を示す図である。 12 is a diagram showing a conventional example by a filter insertion method.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

10:光導波路基板 11、11a、11b、11c:導波路 20、20a、20b、20c、20d:光ファイバ 21、21a、21b、21c、21d:コア 30:光学フィルタ 41:光発光素子 42:光受光素子 50:光学接着剤 60:光ファイバ固定基板 61:V溝 70:抑え板 71:光ファイバ固定溝 80:溝 10: optical waveguide substrate 11, 11a, 11b, 11c: waveguide 20,20a, 20b, 20c, 20d: an optical fiber 21,21a, 21b, 21c, 21d: Core 30: optical filter 41: Light emitting element 42: light light-receiving element 50: optical adhesive 60: optical fiber fixing substrate 61: V groove 70: pressure plate 71: optical fiber fixing groove 80: groove

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−223705(JP,A) 特開 平4−175705(JP,A) 特開 平5−60941(JP,A) 特開 平9−73019(JP,A) 特開 平10−133045(JP,A) 特開 平10−160962(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl. 7 ,DB名) G02B 6/12,6/293,6/30 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (56) reference Patent flat 3-223705 (JP, a) JP flat 4-175705 (JP, a) JP flat 5-60941 (JP, a) JP flat 9- 73019 (JP, a) JP flat 10-133045 (JP, a) JP flat 10-160962 (JP, a) (58 ) investigated the field (Int.Cl. 7, DB name) G02B 6 / 12,6 / 293,6 / 30

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  1. 【請求項1】 複数の波長の光を合波しあるいは分波する光波長合分波器であって、 光導波路基板(10) を有し、 前記光導波路基板(10)上に設けられ、かつ、 前記光<br>導波路基板(10)の少なくとも1つの端面で交わる光導波路(11a,11b) を2つ備え前記2つの光導波路(11a,11b)が交わる光導波路端面設けられ、かつ、第1の波長の光を反射し第2 1. A multiple wavelengths of light multiplexes or demultiplexes light wavelength demultiplexer has an optical waveguide substrate (10), disposed on said optical waveguide substrate (10), and at least one intersecting with the end face light guide (11a, 11b) of the optical <br> waveguide substrate (10) includes two, said two optical waveguides (11a, 11b) is an optical waveguide end face is provided intersecting and the reflected light of the first wavelength 2
    の波長の光を透過する光学フィルタ(30)を有し、前<br>記2つの光導波路(11a,11b)が交わる前記光導 Has an optical filter that transmits light of a wavelength (30), said optical guiding the front <br> SL two optical waveguides (11a, 11b) intersect
    波路端面の大きさ光ファイバの外径より小さく形成さ Formed smaller than the outer diameter of the size of the waveguide end faces the optical fiber
    れ、かつ、光導波路基板の側面に対して、斜めに形成することを特徴とする光波長合分波器 Is, and, with respect to the side surface of the optical waveguide substrate, an optical wavelength demultiplexer characterized in that it formed obliquely
  2. 【請求項2】請求項1に記載の光波長合分波器において、V溝が形成され、かつ、V溝の端部が光導波路(1 2. A light wavelength demultiplexer according to claim 1, V groove is formed, and the light ends of the V-groove waveguide (1
    1a)の端部と対向する光ファイバ固定基板、前記V溝上に固定された光ファイバとを更に備えたことを特徴とする光波長合分波器 End facing the optical fiber fixing substrate 1a), an optical wavelength multiplexing and demultiplexing device, characterized by further comprising an optical fiber fixed to the V-grooves
  3. 【請求項3】請求項2に記載の光波長合分波器において、光導波路基板と光ファイバ固定基板がSi基版により体的に形成されていることを特徴とする光波長合分波器 3. A optical wavelength demultiplexer according to claim 2, the optical wavelength multiplexing and demultiplexing, characterized in that it is one body formed by the optical waveguide substrate and the optical fiber fixing substrate Si group Version vessel
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