JP3455464B2 - Multi-mode interference optical coupler - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信の分野にお
いて光信号を分岐あるいは結合するために用いられる多
モード干渉光カプラに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multimode interference optical coupler used for branching or combining optical signals in the field of optical communication.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光通信の進展に伴い、平面基板上の光導
波路を基本とする導波路型光部品の重要性が増してい
る。導波路型光部品がフォトリソグラフィ技術及び微細
加工技術により、光波長以下の精度で再現性良く一括大
量生産できる利点を持つからである。アレイ格子型光フ
ィルタ、マトリクス型光スイッチ、ラティス型光フィル
タ、光加入者端末等は、導波路型光部品としての特徴を
生かして優れた性能を実現しており、一部、実システム
への導入が始まっている。2. Description of the Related Art With the progress of optical communication, a waveguide type optical component based on an optical waveguide on a planar substrate is becoming more important. This is because the waveguide-type optical component has the advantage that it can be mass-produced in a batch with high precision and accuracy of less than the light wavelength by the photolithography technique and the fine processing technique. Array lattice type optical filters, matrix type optical switches, lattice type optical filters, optical subscriber terminals, etc. have achieved excellent performance by making the most of the characteristics of waveguide type optical components. Introduction is starting.
【０００３】導波路型光カプラは高機能な導波路型光部
品を実現する上で基本となる要素回路である。高機能、
高性能な導波路型光部品を構成するためには、導波路型
光カプラ等の要素回路の高機能化、高性能化が必須であ
る。A waveguide type optical coupler is a basic element circuit for realizing a highly functional waveguide type optical component. High performance,
In order to construct a high-performance waveguide-type optical component, it is essential that the element circuits such as a waveguide-type optical coupler have high functionality and high performance.
【０００４】光通信において光信号の一部を取り出して
モニタする場合や、ラティス型フィルタを構成する場
合、リングレーザ等の光共振器を構成する場合には、
１：９や２：８のような非等分岐型のカプラが要求され
る。In optical communication, when a part of an optical signal is taken out and monitored, when a lattice type filter is constructed, or when an optical resonator such as a ring laser is constructed,
Non-uniformly branched couplers such as 1: 9 and 2: 8 are required.
【０００５】従来、非等分岐型の用途には、非対称Ｙ分
岐、方向性結合器、方向性結合器あるいは多モード干渉
光カプラを用いたマッハツェンダ型干渉計、変形導波路
を用いた多モード干渉光カプラが提案されている。中で
も変形導波路を用いた多モード干渉光カプラは、他の手
法と比べて、作製誤差に強く、波長依存性及び偏波依存
性が小さく、小型であり、多入力多出力の構成が可能で
ある、といった優れた特徴を有する。Conventionally, for non-uniform branch type applications, Mach-Zehnder interferometers using asymmetric Y-branches, directional couplers, directional couplers or multimode interference optical couplers, and multimode interference using modified waveguides. Optical couplers have been proposed. Among them, the multi-mode interference optical coupler using the modified waveguide is more resistant to manufacturing errors, has less wavelength dependence and polarization dependence, is smaller in size, and can be configured with multiple inputs and multiple outputs. There is an excellent feature such as.
【０００６】図１に従来の変形導波路を用いた任意分岐
比の二入力二出力の多モード干渉光カプラの一例を示
す。図１に示すように、従来の変形導波路を用いた二入
力二出力の多モード干渉光カプラ１００は、基板１０１
（但し、図面上では背景として表している。）上に入力
光導波路１０２ａ，１０２ｂ、多モード光導波路１０３
及び出力光導波路１０４ａ，１０４ｂを配置して構成さ
れている。ここで、多モード光導波路１０３において、
領域１０５及び１０６の長さは、それぞれの領域が二入
力二出力の光カプラを構成するように設定されている。FIG. 1 shows an example of a conventional two-input, two-output multimode interference optical coupler using a modified waveguide and having an arbitrary branching ratio. As shown in FIG. 1, a conventional two-input, two-output multimode interference optical coupler 100 using a modified waveguide includes a substrate 101.
(However, it is shown as a background in the drawings.) Input optical waveguides 102a and 102b and a multimode optical waveguide 103 are provided on the input optical waveguides.
And output optical waveguides 104a and 104b are arranged. Here, in the multimode optical waveguide 103,
The lengths of the regions 105 and 106 are set so that each region constitutes a two-input, two-output optical coupler.
【０００７】この従来の変形導波路を用いた二入力二出
力の多モード干渉光カプラ１００の原理を説明する。The principle of the conventional two-input, two-output multimode interference optical coupler 100 using the modified waveguide will be described.
【０００８】多モード光導波路１０３において、領域１
０５及び１０６の長さは、それぞれの領域が二入力二出
力の光カプラを構成するように設定されている。従っ
て、入力光導波路１０２ａに信号光が入力された場合、
多モード光導波路１０３の領域１０５を伝搬することで
光信号は二分岐し、領域１０６を伝搬することで光信号
は再び結合する。但し、多モード光導波路１０３は領域
１０５と領域１０６の境界で折れ曲がる構造をしている
ので、分岐された光信号は位相差をつけられて結合され
る。In the multimode optical waveguide 103, the region 1
The lengths of 05 and 106 are set so that each region constitutes a 2-input 2-output optical coupler. Therefore, when the signal light is input to the input optical waveguide 102a,
The optical signal is branched into two by propagating in the region 105 of the multimode optical waveguide 103, and the optical signals are recombined by propagating in the region 106. However, since the multimode optical waveguide 103 has a structure in which it is bent at the boundary between the regions 105 and 106, the branched optical signals are coupled with a phase difference.
【０００９】この時、折れ曲がり構造による位相差Ｘが
πならば、光信号は全て出力光導波路１０４ａから出力
する（分岐比１００％）。逆に、折れ曲がり構造が無く
位相差Ｘが０ならば、光信号は全て出力光導波路１０４
ｂから出力する（分岐比０％）。At this time, if the phase difference X due to the bent structure is π, all optical signals are output from the output optical waveguide 104a (branching ratio 100%). On the contrary, if there is no bending structure and the phase difference X is 0, all optical signals are output to the output optical waveguide 104.
Output from b (branch ratio 0%).
【００１０】一般に、折れ曲がり構造による位相差Ｘの
時の分岐比ｋは、近似的に
ｋ＝ｓｉｎ2（Ｘ）×１００［％］ （１）
と書けるので、折れ曲がり構造による位相差Ｘを調整す
ることで分岐比ｋを変化することができる。Generally, the branching ratio k when the phase difference X due to the bent structure can be approximately written as k = sin 2 (X) × 100 [%] (1), so the phase difference X due to the bent structure is adjusted. Therefore, the branching ratio k can be changed.
【００１１】図２に従来の変形導波路を用いた任意分岐
比の多入力多出力の多モード干渉光カプラの一例を示
す。図２に示すように、従来の変形導波路を用いた多入
力多出力の多モード干渉光カプラ２００は、基板２０１
（但し、図面上では背景として表している。）上に入力
光導波路２０２ａ，２０２ｂ，……２０２ｘ、多モード
光導波路２０３及び出力光導波路２０４ａ，２０４ｂ，
……２０４ｘを配置して構成されている。ここで、多モ
ード光導波路２０３は多段の変形導波路を組み合わせた
形状となる。FIG. 2 shows an example of a conventional multi-input multi-output multimode interference optical coupler with an arbitrary branching ratio, which uses a modified waveguide. As shown in FIG. 2, a conventional multi-input multi-output multimode interference optical coupler 200 using a modified waveguide includes a substrate 201.
(However, it is shown as a background in the drawings.) Input optical waveguides 202a, 202b, ... 202x, multimode optical waveguide 203 and output optical waveguides 204a, 204b,
... 204x is arranged. Here, the multimode optical waveguide 203 has a shape in which multistage modified waveguides are combined.
【００１２】このような構成でも前記二入力二出力の場
合と同じように、変形導波路の組み合わせの部分で位相
差が生じるので、出力の分岐比を変化させることが可能
である（例えば“Ａｒｂｉｔｒａｒｙ ｒａｔｉｏ ｐ
ｏｗｅｒ ｓｐｌｉｔｔｅｒｓ ｕｓｉｎｇ ａｎｇｌ
ｅｄ ｓｉｌｉｃａ ｏｎ ｓｉｌｉｃｏｎ ｍｕｌｔ
ｉｍｏｄｅ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｃｏｕｐｌｅ
ｒ”Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏ
ｌ．３２，ｐｐ．１５７６−１５７７，１９９６参
照）。Even with such a configuration, as in the case of the two-input two-output, a phase difference occurs in the portion of the combination of the modified waveguides, so that the branching ratio of the outputs can be changed (for example, "Arbitrary"). ratio p
ower splitters using angl
ed silicon on silicon mult
imode interference couple
r "Electronics Letters, vo
l. 32, pp. 1576-1577, 1996).
【００１３】[0013]
【発明が解決しようとする課題】前記のように、非等分
岐型のカプラとして変形導波路を用いた多モード干渉光
カプラが提案されている。As described above, a multimode interference optical coupler using a modified waveguide has been proposed as a non-uniform branch type coupler.
【００１４】しかし、変形導波路を用いた多入力多出力
の多モード干渉光カプラ２００では、導波路の変形によ
り光位相を調整して分岐比を変化させるので、構造が複
雑であるという問題があった。また、二入力二出力の多
モード干渉カプラ１００では、図１に示したように導波
路を曲げる必要があり、入力光導波路と出力光導波路の
方向が傾くため、レイアウトも煩雑となる問題があっ
た。However, in the multi-input and multi-output multimode interference optical coupler 200 using the modified waveguide, the optical phase is adjusted by the deformation of the waveguide to change the branching ratio, so that the structure is complicated. there were. Further, in the two-input two-output multi-mode interference coupler 100, it is necessary to bend the waveguide as shown in FIG. 1, and the directions of the input optical waveguide and the output optical waveguide are inclined, so that the layout becomes complicated. It was
【００１５】本発明の目的は、構造が簡単でレイアウト
も容易な非等分岐型の多モード干渉光カプラを提供する
ことにある。An object of the present invention is to provide a non-uniform branch type multi-mode interference optical coupler having a simple structure and easy layout.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、請求項１の発明の多モード干渉光カプラは、基板上
に形成された、少なくとも一つの入力光導波路及び少な
くとも二つの出力光導波路あるいは少なくとも二つの入
力光導波路及び少なくとも一つの出力光導波路と、前記
入力光導波路と出力光導波路との間に配置された幅が一
定の多モード光導波路とを有する多モード干渉光カプラ
において、幅が一定の前記多モード光導波路の光強度が
集中している部分の少なくとも一箇所が屈折率の異なる
領域で置き換えられ、且つ前記屈折率の異なる領域の形
状が光の進行方向に対してほぼ垂直且つ等幅に設定され
たことを特徴とするものである。To achieve the above object, a multimode interference optical coupler according to the invention of claim 1 has at least one input optical waveguide and at least two output optical waveguides formed on a substrate. Alternatively, in a multimode interference optical coupler having at least two input optical waveguides and at least one output optical waveguide, and a multimode optical waveguide having a constant width arranged between the input optical waveguide and the output optical waveguide, Is constant, the light intensity of the multimode optical waveguide is
At least one of the concentrated areas has a different refractive index
The shape of the region having a different refractive index, which is replaced by the region
The shape is set to be almost vertical and equal in width to the traveling direction of light.
It is characterized in that the.
【００１７】また、請求項２の発明の多モード干渉光カ
プラは、前記屈折率の異なる領域がクラッド層であるこ
とを特徴とするものである。The multimode interference optical coupler according to the invention of claim 2 is characterized in that the regions having different refractive indexes are clad layers.
【００１８】また、請求項３の発明の多モード干渉光カ
プラは、前記屈折率の異なる領域が光の進行方向に沿っ
て分割されていることを特徴とするものである。Further, a multimode interference optical coupler of the invention of claim 3 and a different realm of prior Ki屈 folding rate is characterized in that it is divided along the light traveling direction.
【００１９】また、請求項４の発明の多モード干渉光カ
プラは、前記光導波路がガラス光導波路であることを特
徴とするものである。Further, the multimode interference optical coupler according to the invention of claim 4 is characterized in that the optical waveguide is a glass optical waveguide.
【００２０】本発明の光カプラでは、多モード光導波路
の比較的光強度が集中している部分の屈折率を変化させ
ることで、マッハツェンダ型干渉計、あるいは拡張され
たマッハツェンダ型干渉計を等価的に構成する。これに
より、偏波依存性及び波長依存性が小さく、作製誤差に
強い、分岐比を任意に設計可能な光カプラを実現するこ
とができる。In the optical coupler of the present invention, the Mach-Zehnder type interferometer or the extended Mach-Zehnder type interferometer is made equivalent by changing the refractive index of the portion of the multimode optical waveguide where the light intensity is relatively concentrated. To configure. As a result, it is possible to realize an optical coupler having small polarization dependence and wavelength dependence, resistant to manufacturing errors, and capable of arbitrarily designing a branching ratio.
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
【００２２】図３に本発明の第１の実施の形態に係る二
入力二出力の多モード干渉光カプラの構成、図４に本実
施の形態の多モード干渉光カプラと機能的に等価なマッ
ハツェンダ型干渉計の構成、図５に本実施の形態の多モ
ード干渉光カプラにおける損失及び分岐比と屈折率変化
部の長さとの関係を表すグラフ、をそれぞれ示す。FIG. 3 shows the configuration of a two-input two-output multimode interference optical coupler according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 shows a Mach-Zehnder functionally equivalent to the multimode interference optical coupler of the present embodiment. FIG. 5 shows a configuration of a type interferometer, and FIG. 5 is a graph showing the relationship between the loss and branching ratio and the length of the refractive index changing portion in the multimode interference optical coupler of the present embodiment.
【００２３】なお、以下に説明する第１の実施の形態で
は、光導波路としてシリコン基板上に形成した石英系単
一モード光導波路を使用した多モード干渉光カプラにつ
いて説明する。これは、この組み合わせが単一モード光
ファイバとの接続性に優れた多モード干渉光カプラを提
供できるからである。さらに説明を簡単にするために二
入力二出力の導波型多モード干渉光カプラについて説明
する。しかしながら、本発明はこの例に限定されるもの
ではない。In the first embodiment described below, a multimode interference optical coupler using a silica single mode optical waveguide formed on a silicon substrate as an optical waveguide will be described. This is because this combination can provide a multimode interference optical coupler having excellent connectivity with a single mode optical fiber. In order to simplify the description, a two-input, two-output guided wave multimode interference optical coupler will be described. However, the invention is not limited to this example.
【００２４】図３に示すように、第１の実施の形態の多
モード干渉光カプラ１０において、シリコン基板１１
（但し、図面上では背景として表している。）上には、
一対の石英系ガラス光導波路が入力光導波路１２ａ，１
２ｂとして配置され、石英系ガラス光導波路が多モード
光導波路１３として、一対の石英系ガラス光導波路が出
力光導波路１４ａ，１４ｂとして配置されている。多モ
ード光導波路１３において、コア部の一部分に幅の縮小
された領域があり、これにより屈折率の異なる領域（屈
折率変化部）１５を実現している。As shown in FIG. 3, in the multimode interference optical coupler 10 of the first embodiment, the silicon substrate 11 is used.
(However, it is shown as the background in the drawings.)
The pair of silica glass optical waveguides are the input optical waveguides 12a, 1
2b, the silica glass optical waveguide is arranged as the multimode optical waveguide 13, and the pair of silica glass optical waveguides is arranged as the output optical waveguides 14a and 14b. In the multimode optical waveguide 13, there is a region of which the width is reduced in a part of the core part, and thereby a region (refractive index changing part) 15 having a different refractive index is realized.
【００２５】なお、本実施の形態においては多モード光
導波路１３が凹状に欠けた構成になっているが、本発明
はこれに限定されるものではない。さらに、本実施の形
態においては屈折率変化部１５としてクラッド層を利用
するが、本発明はこれに限定されるものではない。In the present embodiment, the multimode optical waveguide 13 has a concave shape, but the present invention is not limited to this. Furthermore, although a cladding layer is used as the refractive index changing portion 15 in the present embodiment, the present invention is not limited to this.
【００２６】ここで、多モード光導波路１３において、
領域１６及び領域１７の長さはそれぞれ２×２カプラを
実現するように設定されている。Here, in the multimode optical waveguide 13,
The lengths of the region 16 and the region 17 are set so as to realize a 2 × 2 coupler.
【００２７】この時、多モード干渉光カプラ１０と機能
的に等価であるマッハツェンダ型干渉計２０を図４に示
す。FIG. 4 shows a Mach-Zehnder interferometer 20 which is functionally equivalent to the multimode interference optical coupler 10 at this time.
【００２８】図４に示すように、本実施の形態の多モー
ド干渉光カプラ１０と機能的に等価なマッハツェンダ型
干渉計２０は、入力光導波路２１ａ及び２１ｂ、光カプ
ラ２２ａ及び２２ｂ、出力光導波路２３ａ及び２３ｂ、
接続導波路２４ａ及び２４ｂ、位相調整領域（位相及び
振幅変化部）２５を有する。位相調整領域２５を除け
ば、マッハツェンダ型干渉計２０の接続導波路２４ａ及
び２４ｂの光導波路長は等しい。As shown in FIG. 4, the Mach-Zehnder interferometer 20 which is functionally equivalent to the multimode interference optical coupler 10 of the present embodiment has input optical waveguides 21a and 21b, optical couplers 22a and 22b, and output optical waveguides. 23a and 23b,
It has connection waveguides 24 a and 24 b, and a phase adjustment region (phase and amplitude changing part) 25. Except for the phase adjustment region 25, the optical waveguide lengths of the connection waveguides 24a and 24b of the Mach-Zehnder interferometer 20 are equal.
【００２９】図４において、光カプラ２２ａが図３の多
モード干渉光カプラ１０における領域１６に、光カプラ
２２ｂが図３の多モード干渉光カプラ１０における領域
１７に、位相調整領域２５が図３の多モード干渉光カプ
ラ１０における屈折率変化部１５にそれぞれ対応してい
る。In FIG. 4, the optical coupler 22a is in the region 16 of the multimode interference optical coupler 10 of FIG. 3, the optical coupler 22b is in the region 17 of the multimode interference optical coupler 10 of FIG. 3, and the phase adjustment region 25 is in FIG. It corresponds to the refractive index changing section 15 in the multimode interference optical coupler 10.
【００３０】多モード干渉光カプラ１０における屈折率
変化部１５のパラメータ、例えば長さＬを変化させれ
ば、屈折率変化部１５で光が受ける位相が変化するの
で、マッハツェンダ干渉計２０において位相調整領域２
５における位相の調整量を変化させることに相当する。
この時、位相調整領域２５における位相調整量に従っ
て、マッハツェンダ干渉計２０の分岐比は正弦波的に変
化する。従って、これと機能的に等価な多モード干渉光
カプラ１０においても分岐比を変化させることができ
る。When the parameter of the refractive index changing unit 15 in the multimode interference optical coupler 10, for example, the length L is changed, the phase of the light received by the refractive index changing unit 15 changes, so that the phase adjustment is performed in the Mach-Zehnder interferometer 20. Area 2
This corresponds to changing the adjustment amount of the phase in 5.
At this time, the branching ratio of the Mach-Zehnder interferometer 20 changes sinusoidally according to the phase adjustment amount in the phase adjustment region 25. Therefore, even in the multimode interference optical coupler 10 functionally equivalent to this, the branching ratio can be changed.
【００３１】図３の多モード干渉光カプラにおいて、石
英系光導波路の厚さは６μｍであり、比屈折率差は０．
７５％、入力光導波路１２ａ，１２ｂ及び出力光導波路
１４ａ，１４ｂの光導波路間隔は各導波路１２ａ，１２
ｂ及び１４ａ，１４ｂの導波路中心の間隔でそれぞれ１
８μｍ、入力光導波路１２ａ，１２ｂ及び出力光導波路
１４ａ，１４ｂの光導波路幅は６μｍ、多モード光導波
路１３の光導波路幅は２５μｍ、多モード光導波路１３
の光導波路長は３．１ｍｍ、屈折率変化部１５の幅は１
２．５μｍであるとする。In the multimode interference optical coupler of FIG. 3, the thickness of the silica type optical waveguide is 6 μm and the relative refractive index difference is 0.
75%, the optical waveguide intervals of the input optical waveguides 12a and 12b and the output optical waveguides 14a and 14b are the respective optical waveguides 12a and 12b.
b and 14a, 14b is 1 at the interval between the waveguide centers.
8 μm, the optical waveguide widths of the input optical waveguides 12a and 12b and the output optical waveguides 14a and 14b are 6 μm, the optical waveguide width of the multimode optical waveguide 13 is 25 μm, and the multimode optical waveguide 13 is 8 μm.
The optical waveguide length is 3.1 mm, and the width of the refractive index changing portion 15 is 1 mm.
It is assumed to be 2.5 μm.
【００３２】この時、多モード干渉光カプラ１０の損失
及び分岐比を屈折率変化部１５の長さＬの関数として計
算したものを図５に示す。ここで、分岐比は入力光導波
路１２ａに光を入射した時、
（分岐比）＝（出力光導波路１４ａにおける光パワー）／｛（出力光導波
路１４ａにおける光パワー）＋（出力光導波路１４ｂにお
ける光パワー）｝ （２）
で定義される値となる。但し、屈折率変化部１５の長さ
が負の値になっているのは、多モード光導波路１３を上
下に反転して、屈折率変化部１５を下側に配置したこと
に対応している。FIG. 5 shows the loss and branching ratio of the multimode interference optical coupler 10 calculated as a function of the length L of the refractive index changing portion 15 at this time. Here, the branching ratio is (branching ratio) = (optical power in the output optical waveguide 14a) / {(optical power in the output optical waveguide 14a) + (in the output optical waveguide 14b) when light is incident on the input optical waveguide 12a. Optical power)}) The value is defined in (2). However, the fact that the refractive index changing portion 15 has a negative length corresponds to the fact that the multimode optical waveguide 13 is vertically inverted and the refractive index changing portion 15 is arranged on the lower side. .
【００３３】図５に示すように、分岐比を０％から１０
０％まで変化できる。また、損失は分岐比を大きくする
に従って増大するが、分岐比が１００％の時でも２ｄＢ
程度に抑えられている。As shown in FIG. 5, the branching ratio is changed from 0% to 10%.
Can be changed up to 0%. Also, the loss increases as the branching ratio increases, but even when the branching ratio is 100%, it is 2 dB.
It is suppressed to some extent.
【００３４】前述した屈折率変化部１５の形態として
は、図３に第１の実施の形態として多モード干渉光カプ
ラ１０で示した凹状の多モード導波路１３を有する形態
以外でも、本発明の要旨を逸脱しない限りの変更はもち
ろん可能である。As the form of the refractive index changing portion 15 described above, other than the form having the concave multimode waveguide 13 shown in the multimode interference optical coupler 10 in the first embodiment in FIG. Modifications are of course possible without departing from the gist.
【００３５】図６に本発明の第２の実施の形態に係る二
入力二出力の多モード干渉光カプラの構成を示す。FIG. 6 shows the configuration of a two-input, two-output multimode interference optical coupler according to the second embodiment of the present invention.
【００３６】図６に示すように、第２の実施の形態の多
モード干渉光カプラ３０において、シリコン基板３１
（但し、図面上では背景として表している。）上には、
一対の石英系ガラス光導波路が入力光導波路３２ａ，３
２ｂとして配置され、石英系ガラス光導波路が多モード
光導波路３３として、一対の石英系ガラス光導波路が出
力光導波路３４ａ，３４ｂとして配置されている。As shown in FIG. 6, in the multimode interference optical coupler 30 of the second embodiment, a silicon substrate 31 is used.
(However, it is shown as the background in the drawings.)
The pair of silica glass optical waveguides are the input optical waveguides 32a, 3
2b, the silica glass optical waveguide is arranged as the multimode optical waveguide 33, and the pair of silica glass optical waveguides is arranged as the output optical waveguides 34a and 34b.
【００３７】ここで、多モード光導波路３３は、二つの
多モード光導波路３３ａ及び３３ｃとそれを接続する一
つの光導波路３３ｂから構成されている。この場合に
は、多モード光導波路３３の欠けている部分が屈折率変
化部３５となっている。このような構成であっても、機
能的には第１の実施の形態の多モード干渉カプラ１０と
等価である。Here, the multimode optical waveguide 33 is composed of two multimode optical waveguides 33a and 33c and one optical waveguide 33b connecting them. In this case, the lacking portion of the multimode optical waveguide 33 is the refractive index changing portion 35. Even with such a configuration, it is functionally equivalent to the multi-mode interference coupler 10 of the first embodiment.
【００３８】また、前述した屈折率変化部１５及び３５
としては、第１の実施の形態及び第２の実施の形態とし
て多モード干渉光カプラ１０及び３０で示した単一の屈
折率変化部を用いる手法以外にも、複数に分割した屈折
率変化部を用いても良い。Further, the above-mentioned refractive index changing portions 15 and 35.
In addition to the method of using the single refractive index changing unit shown in the multimode interference optical couplers 10 and 30 in the first and second embodiments, a plurality of divided refractive index changing units can be used. May be used.
【００３９】図７に本発明の第３の実施の形態に係る二
入力二出力の多モード干渉光カプラの構成を示す。FIG. 7 shows the configuration of a two-input, two-output multimode interference optical coupler according to the third embodiment of the present invention.
【００４０】図７に示すように、第３の実施の形態の多
モード干渉光カプラ４０において、シリコン基板４１
（但し、図面上では背景として表している。）上には、
一対の石英系ガラス光導波路が入力光導波路４２ａ，４
２ｂとして配置され、石英系ガラス光導波路が多モード
光導波路４３として、一対の石英系ガラス光導波路が出
力光導波路４４ａ，４４ｂとして配置されている。As shown in FIG. 7, in the multimode interference optical coupler 40 of the third embodiment, a silicon substrate 41 is used.
(However, it is shown as the background in the drawings.)
The pair of silica glass optical waveguides are input optical waveguides 42a, 4
2b, the silica glass optical waveguide is arranged as the multimode optical waveguide 43, and the pair of silica glass optical waveguides is arranged as the output optical waveguides 44a and 44b.
【００４１】ここで、多モード光導波路４３は、二つの
多モード光導波路４３ａ及び４３ｃとそれを接続する光
導波路４３ｂ並びに屈折率変化部４５から構成されてい
る。屈折率変化部４５は、周期的にコア部がクラッド層
で置き換えられた構成となっており（コア部４５ａ，４
５ｂ，……４５ｘ）、複数に分割された屈折率変化部と
なっている。このような構成とすれば、屈折率変化部４
５で生じる放射損失を低減することができる。Here, the multimode optical waveguide 43 is composed of two multimode optical waveguides 43a and 43c, an optical waveguide 43b connecting them, and a refractive index changing section 45. The refractive index changing portion 45 has a structure in which the core portion is periodically replaced with a cladding layer (core portions 45a, 4a
5b, ... 45x), which is a plurality of divided refractive index changing portions. With such a configuration, the refractive index changing section 4
It is possible to reduce the radiation loss that occurs in No. 5.
【００４２】図７の多モード干渉光カプラにおいて、石
英系光導波路の厚さは６μｍであり、比屈折率差は０．
７５％、入力光導波路４２ａ，４２ｂ及び出力光導波路
４４ａ，４４ｂの光導波路間隔は各導波路４２ａ，４２
ｂ及び４４ａ，４４ｂの導波路中心の間隔でそれぞれ１
８μｍ、入力光導波路４２ａ，４２ｂ及び出力光導波路
４４ａ，４４ｂの光導波路幅は６μｍ、多モード光導波
路４３の光導波路幅は２５μｍ、多モード光導波路４３
の光導波路長は３．１ｍｍ、屈折率変化部４５の幅は６
μｍであるとする。また、屈折率変化部４５の置き換え
られたクラッド層の一つ当たりの長さは５μｍ、隣り合
う置き換えられたクラッド層の間隔は３０μｍとする。In the multimode interference optical coupler shown in FIG. 7, the silica optical waveguide has a thickness of 6 μm and the relative refractive index difference is 0.
75%, the optical waveguide intervals of the input optical waveguides 42a and 42b and the output optical waveguides 44a and 44b are the respective waveguides 42a and 42b.
b and 44a, 44b is 1 at the distance between the waveguide centers.
8 μm, the optical waveguide width of the input optical waveguides 42a and 42b and the output optical waveguides 44a and 44b is 6 μm, the optical waveguide width of the multimode optical waveguide 43 is 25 μm, and the multimode optical waveguide 43
Has an optical waveguide length of 3.1 mm, and the refractive index changing portion 45 has a width of 6 mm.
μm. Further, the length of each replaced clad layer in the refractive index changing portion 45 is 5 μm, and the interval between adjacent replaced clad layers is 30 μm.
【００４３】この時、多モード干渉光カプラ４０の損失
及び分岐比を屈折率変化部４５の全体の長さＬの関数と
して計算したものを図８に示す。FIG. 8 shows the loss and branching ratio of the multimode interference optical coupler 40 calculated as a function of the total length L of the refractive index changing section 45.
【００４４】図８に示すように、複数に分割された屈折
率変化部４５を用いることで、全体での損失を低減する
ことができる。分岐比１００％における損失は、０．７
ｄＢ以下に低減されている。As shown in FIG. 8, by using a plurality of divided refractive index changing portions 45, it is possible to reduce the total loss. The loss at a branching ratio of 100% is 0.7
It is reduced to below dB.
【００４５】また、前述した屈折率変化部１５、３５及
び４５としては、第１の実施の形態、第２の実施の形態
及び第３の実施の形態として多モード干渉光カプラ１
０、３０及び４０で示したクラッド層を用いる手法以外
にも、多モード光導波路１３、３３及び４３の一部に溝
を設ける構造としても、また、多モード光導波路１３、
３３及び４３の一部に樹脂を埋め込む構造としても良
い。As the above-mentioned refractive index changing portions 15, 35 and 45, the multimode interference optical coupler 1 according to the first embodiment, the second embodiment and the third embodiment is used.
In addition to the method of using the clad layers indicated by 0, 30 and 40, the multimode optical waveguides 13, 33 and 43 may be provided with a groove in a part thereof.
A structure may be employed in which a part of 33 and 43 is filled with resin.
【００４６】図９に本発明の第４の実施の形態に係る二
入力二出力の多モード干渉光カプラの構成を示す。FIG. 9 shows the configuration of a two-input, two-output multimode interference optical coupler according to the fourth embodiment of the present invention.
【００４７】図９に示すように、第４の実施の形態の多
モード干渉光カプラ５０において、シリコン基板５１
（但し、図面上では背景として表している。）上には、
一対の石英系ガラス光導波路が入力光導波路５２ａ，５
２ｂとして配置され、石英系ガラス光導波路が多モード
光導波路５３として、一対の石英系ガラス光導波路が出
力光導波路５４ａ，５４ｂとして配置されている。As shown in FIG. 9, in the multimode interference optical coupler 50 of the fourth embodiment, a silicon substrate 51 is used.
(However, it is shown as the background in the drawings.)
The pair of silica glass optical waveguides are the input optical waveguides 52a and 5a.
2b, the silica glass optical waveguide is arranged as the multimode optical waveguide 53, and the pair of silica glass optical waveguides is arranged as the output optical waveguides 54a and 54b.
【００４８】ここで、多モード光導波路５３の一部には
樹脂が埋め込まれており、これにより屈折率変化部５５
を実現している。このような構成であっても、機能的に
は第１の実施の形態の多モード干渉光カプラ１０、第２
の実施の形態の多モード干渉光カプラ３０及び第３の実
施の形態の多モード干渉光カプラ４０と等価である。Here, a resin is embedded in a part of the multimode optical waveguide 53, whereby the refractive index changing portion 55.
Has been realized. Even with such a configuration, functionally, the multimode interference optical coupler 10 of the first embodiment and the second mode
This is equivalent to the multimode interference optical coupler 30 of the embodiment and the multimode interference optical coupler 40 of the third embodiment.
【００４９】以上のように、本発明の多モード干渉光カ
プラは、図３に示す第１の実施の形態の多モード干渉光
カプラ１０に限定されるものでもなく、図６、図７、図
９に示す第２、第３、第４の実施の形態の多モード干渉
光カプラ３０、４０、５０のように、その要旨を逸脱し
ない限りにおいて変更が可能である。As described above, the multi-mode interference optical coupler of the present invention is not limited to the multi-mode interference optical coupler 10 of the first embodiment shown in FIG. 3, but FIG. 6, FIG. 7, FIG. Like the multimode interference optical couplers 30, 40, and 50 of the second, third, and fourth embodiments shown in FIG. 9, changes can be made without departing from the gist thereof.
【００５０】そして上記の各実施の形態では、シリコン
基板上の石英系ガラス光導波路を基本とする多モード干
渉光カプラ１０、３０、４０、５０について、この構成
及び機能を説明したが、多モード干渉光カプラを構成し
得る他の材料を用いて、例えばプラスチック系光導波路
やイオン拡散型ガラス光導波路、あるいはニオブ酸リチ
ウム光導波路や半導体光導波路にも本発明を適用するこ
とができる。In each of the above embodiments, the configuration and function of the multimode interference optical couplers 10, 30, 40 and 50 based on the silica glass optical waveguide on the silicon substrate have been described. The present invention can be applied to, for example, a plastic optical waveguide, an ion diffusion type glass optical waveguide, a lithium niobate optical waveguide, or a semiconductor optical waveguide by using other materials that can form an interference optical coupler.
【００５１】さらに、前述した各実施の形態では、二入
力二出力の多モード干渉光カプラとして説明したが、少
なくとも一つの入力光導波路及び少なくとも二つの出力
光導波路を有する多モード干渉光カプラ、あるいは少な
くとも二つの入力光導波路及び少なくとも一つの出力光
導波路を有する多モード干渉光カプラとしても良く、ま
た、多入力多出力の多モード干渉光カプラとしても良
い。Further, in each of the above-described embodiments, the multi-mode interference optical coupler having two inputs and two outputs was described, but a multi-mode interference optical coupler having at least one input optical waveguide and at least two output optical waveguides, or It may be a multi-mode interference optical coupler having at least two input optical waveguides and at least one output optical waveguide, or may be a multi-input multi-output multi-mode interference optical coupler.
【００５２】図１０に本発明の第５の実施の形態に係る
多入力多出力の多モード干渉光カプラの構成を示す。FIG. 10 shows the configuration of a multi-input multi-output multimode interference optical coupler according to the fifth embodiment of the present invention.
【００５３】図１０に示すように、第４の実施の形態の
多モード干渉光カプラ６０において、シリコン基板６１
（但し、図面上では背景として表している。）上に、入
力光導波路６２ａ，６２ｂ，……６２ｘと、多モード光
導波路６３と、出力光導波路６４ａ，６４ｂ，……６４
ｘとが接続されて配置されており、多モード光導波路６
３はその一部に屈折率変化領域６５ａ，６５ｂ，……６
５ｘを有している。As shown in FIG. 10, in the multimode interference optical coupler 60 of the fourth embodiment, a silicon substrate 61 is used.
(However, it is shown as a background in the drawing.) Above, the input optical waveguides 62a, 62b, ... 62x, the multimode optical waveguide 63, and the output optical waveguides 64a, 64b ,.
x is connected to the multi-mode optical waveguide 6 and arranged.
3 is a part of the refractive index change region 65a, 65b, ... 6
Has 5x.
【００５４】ここで、入力導波路の本数Ｎｉと出力導波
路の本数Ｎｏと屈折率変化領域の数Ｎ１は、それぞれ異
なっていても構わないことを付記しておく。多モード光
導波路６３において、領域６６の長さはちょうどＮｉ×
Ｎ１カプラを実現するように、領域６７の長さはちょう
どＮ１×Ｎｏカプラを実現するように、それぞれ設定さ
れている。It should be noted that the number Ni of input waveguides, the number No of output waveguides, and the number N1 of refractive index changing regions may be different from each other. In the multimode optical waveguide 63, the length of the region 66 is exactly Ni ×
To realize the N1 coupler, the length of the region 67 is set so as to realize the N1 × No coupler.
【００５５】この時、多モード干渉光カプラ６０と機能
的に等価である干渉計を図１１に示す。At this time, an interferometer functionally equivalent to the multimode interference optical coupler 60 is shown in FIG.
【００５６】図１１に示すように、本実施の形態の多モ
ード干渉光カプラ６０と機能的に等価な干渉計７０は、
入力光導波路７１ａ，７１ｂ，……７１ｘ、多入力多出
力の光カプラ７２ａ及び７２ｂ、出力光導波路７３ａ，
７３ｂ，……７３ｘ、接続導波路７４ａ，７４ｂ，……
７４ｘ、位相及び振幅変化部（位相調整領域）７５ａ，
７５ｂ，……７５ｘを有する。As shown in FIG. 11, an interferometer 70 functionally equivalent to the multimode interference optical coupler 60 of the present embodiment is
71x, input optical waveguides 71a, 71b, ... 71x, multi-input multi-output optical couplers 72a and 72b, output optical waveguide 73a,
73b, ... 73x, connection waveguides 74a, 74b ,.
74x, a phase and amplitude changing section (phase adjusting area) 75a,
75b, ... 75x.
【００５７】図１１において、光カプラ７２ａが図１０
の多モード干渉光カプラ６０における領域６６に、光カ
プラ７２ｂが図１０の多モード干渉光カプラ６０におけ
る領域６７に、位相調整領域７５ａ，７５ｂ，……７５
ｘが図１０の多モード干渉光カプラ６０における屈折率
変化領域６５ａ，６５ｂ，……６５ｘにそれぞれ対応し
ている。In FIG. 11, the optical coupler 72a is shown in FIG.
Of the multi-mode interference optical coupler 60 of FIG. 10, the optical coupler 72b of the multi-mode interference optical coupler 60 of FIG.
x corresponds to the refractive index change regions 65a, 65b, ... 65x in the multimode interference optical coupler 60 of FIG.
【００５８】図１１の干渉計７０は一般化されたマッハ
ツェンダ型干渉計と呼ばれ、各接続導波路７４ａ，７４
ｂ，……７４ｘに設けた位相調整領域７５ａ，７５ｂ，
……７５ｘを調整することで、分岐比を変化できること
が知られている。The interferometer 70 of FIG. 11 is called a generalized Mach-Zehnder interferometer, and each of the connection waveguides 74a and 74 is connected.
b, ... Phase adjustment regions 75a, 75b provided on 74x,
It is known that the branching ratio can be changed by adjusting 75x.
【００５９】このように本発明の多モード干渉光カプラ
は、二入力二出力の多モード干渉光カプラに限らず、多
入力多出力の多モード干渉光カプラにも適用することが
できる。さらに一入力多出力の多モード干渉光カプラ、
多入力一出力の多モード干渉光カプラにも適用すること
ができることは言うまでもない。As described above, the multimode interference optical coupler of the present invention can be applied not only to a two-input and two-output multimode interference optical coupler, but also to a multi-input and multi-output multi-mode interference optical coupler. Furthermore, a multimode interference optical coupler with one input and multiple outputs,
It goes without saying that the present invention can also be applied to a multi-input and one-output multi-mode interference optical coupler.
【００６０】また、前述した各実施の形態では一段の屈
折率変化領域を用いたが、もちろん多段の屈折率変化領
域を用いても良い。Further, in each of the above-described embodiments, the one-step refractive index changing region is used, but of course, a multi-step refractive index changing region may be used.
【００６１】図１２に本発明の第６の実施の形態に係る
多入力多出力の多モード干渉カプラの構成を示す。FIG. 12 shows the structure of a multi-input multi-output multi-mode interference coupler according to the sixth embodiment of the present invention.
【００６２】図１２に示すように、第６の実施の形態の
多モード干渉光カプラ８０において、シリコン基板８１
（但し、図面上では背景として表している。）上に、入
力光導波路８２ａ，８２ｂ，……８２ｘと、多モード光
導波路８３と、出力光導波路８４ａ，８４ｂ，……８４
ｘとが接続されて配置されており、多モード光導波路８
３はその一部に第一段の屈折率変化領域８５ａ，８５
ｂ，……８５ｘ及び第二段の屈折率変化領域８６ａ，８
６ｂ，……８６ｘを有している。As shown in FIG. 12, in the multimode interference optical coupler 80 of the sixth embodiment, a silicon substrate 81 is used.
(However, it is shown as a background in the drawings.) Above, the input optical waveguides 82a, 82b, ... 82x, the multimode optical waveguide 83, and the output optical waveguides 84a, 84b ,.
x is connected to the multi-mode optical waveguide 8
3 is a part of the refractive index changing regions 85a, 85 of the first stage.
b, ... 85x and second-stage refractive index changing regions 86a, 8
6b, ... 86x.
【００６３】前述のように入力導波路の本数Ｎｉ、出力
導波路の本数Ｎｏ、第一段の屈折率変化領域の数Ｎ１、
第二段の屈折率変化領域の数Ｎ２は、それぞれ異なって
いても構わない。As described above, the number of input waveguides Ni, the number of output waveguides No, the number N1 of refractive index changing regions in the first stage,
The number N2 of refractive index changing regions in the second stage may be different from each other.
【００６４】ここで、多モード光導波路８３において
は、領域８７の長さはちょうどＮｉ×Ｎ１カプラを実現
するように、領域８８の長さはちょうどＮ１×Ｎ２カプ
ラを実現するように、領域８９の長さはちょうどＮ２×
Ｎｏカプラを実現するように、それぞれ設定されてい
る。このような構成であっても第５の実施例の多入力多
出力光カプラと同様の原理により、分岐比可変の多入力
多出力光カプラを実現できる。In the multimode optical waveguide 83, the length of the region 87 is just to realize the Ni × N1 coupler, and the length of the region 88 is just to realize the N1 × N2 coupler. Is just N2 ×
Each is set so as to realize a No coupler. Even with such a configuration, a multi-input multi-output optical coupler having a variable branching ratio can be realized according to the same principle as the multi-input multi-output optical coupler of the fifth embodiment.
【００６５】このように多段の屈折率変化領域を用いて
も、本発明の要旨を逸脱しない。Even if a multi-stage refractive index changing region is used in this way, it does not depart from the gist of the present invention.
【００６６】[0066]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１の
発明の多モード干渉光カプラによれば、基板上に形成さ
れた、少なくとも一つの入力光導波路及び少なくとも二
つの出力光導波路あるいは少なくとも二つの入力光導波
路及び少なくとも一つの出力光導波路と、入力光導波路
と出力光導波路との間に配置された多モード光導波路と
で構成し、多モード光導波路の一部に屈折率変化領域を
設けたことにより光位相を調整して分岐比を変化させる
ため、従来のように、導波路の変形により光位相を調整
する必要がなく、入力光導波路と出力光導波路の方向が
傾くこともないので、構造が簡単でレイアウトも容易な
任意分岐比の多モード干渉光カプラを実現することがで
きる。As described in detail above, according to the multimode interference optical coupler of the invention of claim 1, at least one input optical waveguide and at least two output optical waveguides or at least two formed on the substrate. Two input optical waveguides and at least one output optical waveguide, and a multimode optical waveguide arranged between the input optical waveguide and the output optical waveguide, and a refractive index change region is provided in a part of the multimode optical waveguide. Since the optical phase is adjusted by changing the branching ratio by providing it, there is no need to adjust the optical phase by the deformation of the waveguide as in the past, and the directions of the input optical waveguide and the output optical waveguide do not tilt. Therefore, it is possible to realize a multimode interference optical coupler having an arbitrary branching ratio, which has a simple structure and is easy to layout.
【図１】従来の変形導波路を用いた二入力二出力多モー
ド干渉光カプラの構成図FIG. 1 is a block diagram of a conventional two-input two-output multimode interference optical coupler using a modified waveguide.
【図２】従来の変形導波路を用いた多入力多出力多モー
ド干渉光カプラの構成図FIG. 2 is a block diagram of a conventional multi-input multi-output multi-mode interference optical coupler using a modified waveguide.
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る二入力二出力
多モード干渉光カプラの構成図FIG. 3 is a configuration diagram of a two-input two-output multimode interference optical coupler according to the first embodiment of the present invention.
【図４】第１の実施の形態と機能的に等価なマッハツェ
ンダ型干渉計の構成図FIG. 4 is a block diagram of a Mach-Zehnder interferometer that is functionally equivalent to the first embodiment.
【図５】第１の実施の形態における損失及び分岐比と屈
折率変化部の長さとの関係を表すグラフFIG. 5 is a graph showing the relationship between the loss and the branching ratio and the length of the refractive index changing portion in the first embodiment.
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る二入力二出力
多モード干渉光カプラの構成図FIG. 6 is a configuration diagram of a two-input two-output multimode interference optical coupler according to a second embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る二入力二出力
多モード干渉光カプラの構成図FIG. 7 is a configuration diagram of a two-input two-output multimode interference optical coupler according to a third embodiment of the present invention.
【図８】第３の実施の形態における損失及び分岐比と屈
折率変化部の長さとの関係を表すグラフFIG. 8 is a graph showing the relationship between the loss and the branching ratio and the length of the refractive index changing portion in the third embodiment.
【図９】本発明の第４の実施の形態に係る二入力二出力
多モード干渉光カプラの構成図FIG. 9 is a configuration diagram of a two-input two-output multimode interference optical coupler according to a fourth embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の第５の実施の形態に係る多入力多出
力多モード干渉光カプラの構成図FIG. 10 is a configuration diagram of a multi-input multi-output multi-mode interference optical coupler according to a fifth embodiment of the present invention.
【図１１】第５の実施の形態と機能的に等価なマッハツ
ェンダ型干渉計の構成図FIG. 11 is a block diagram of a Mach-Zehnder interferometer functionally equivalent to that of the fifth embodiment.
【図１２】本発明の第６の実施の形態に係る多入力多出
力多モード干渉光カプラの構成図FIG. 12 is a configuration diagram of a multi-input multi-output multi-mode interference optical coupler according to a sixth embodiment of the present invention.
１１，３１，４１，５１，６１，８１：基板、１２ａ，
１２ｂ，３２ａ，３２ｂ，４２ａ，４２ｂ，５２ａ，５
２ｂ，６２ａ〜６２ｘ，８２ａ〜８２ｘ：入力光導波
路、１３，３３，４３，５３，６３，８３：多モード光
導波路、１４ａ，１４ｂ，３４ａ，３４ｂ，４４ａ，４
４ｂ，５４ａ，５４ｂ，６４ａ〜６４ｘ，８４ａ〜８４
ｘ：出力光導波路、１５，３５，４５，５５，６５ａ〜
６５ｘ，８５ａ〜８５ｘ，８６ａ〜８６ｘ：屈折率変化
部（領域）。11, 31, 41, 51, 61, 81: substrate, 12a,
12b, 32a, 32b, 42a, 42b, 52a, 5
2b, 62a to 62x, 82a to 82x: input optical waveguide, 13, 33, 43, 53, 63, 83: multimode optical waveguide, 14a, 14b, 34a, 34b, 44a, 4
4b, 54a, 54b, 64a to 64x, 84a to 84
x: output optical waveguide, 15, 35, 45, 55, 65a-
65x, 85a to 85x, 86a to 86x: Refractive index changing portion (area).
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 勝就 東京都新宿区西新宿３丁目19番２号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 金子 明正 東京都新宿区西新宿３丁目19番２号 日 本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 昭51−57457（ＪＰ，Ａ) 特開2000−121857（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−90537（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−109172（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−201648（ＪＰ，Ａ) 特表 平６−503902（ＪＰ，Ａ) 特表 平11−502634（ＪＰ，Ａ) 特表 平８−508351（ＪＰ，Ａ) 特表2002−514783（ＪＰ，Ａ) 特表 平９−505414（ＪＰ，Ａ) 国際公開96／024080（ＷＯ，Ａ１) Ｑ．Ｌａｉ ｅｔ．ａｌ．，Ｅｌｅｃ ｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，1996 年 ８月15日，Ｖｏｌ．32 Ｎｏ．17, ｐｐ．1576−1577 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 6/12 - 6/14 G02B 6/28 - 6/34 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Katsuhito Okamoto 3-19-2 Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Nihon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Akemi Kaneko 3-chome Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo 19 No. 2 Nihon Telegraph and Telephone Corporation (56) Reference JP-A-51-57457 (JP, A) JP-A-2000-121857 (JP, A) JP-A-10-90537 (JP, A) JP-A- 11-109172 (JP, A) JP 8-201648 (JP, A) Special table 6-503902 (JP, A) Special table 11-502634 (JP, A) Special table 8-508351 (JP, A) Special table 2002-514783 (JP, A) Special table 9-505414 (JP, A) International publication 96/024080 (WO, A1) Q. Lai et. al. , Electronics Letters, August 15, 1996, Vol. 32 No. 17, pp. 1576-1577 (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G02B 6/12-6/14 G02B 6/28-6/34
Claims (4)
入力光導波路及び少なくとも二つの出力光導波路あるい
は少なくとも二つの入力光導波路及び少なくとも一つの
出力光導波路と、前記入力光導波路と出力光導波路との
間に配置された幅が一定の多モード光導波路とを有する
多モード干渉光カプラにおいて、 幅が一定の前記多モード光導波路の光強度が集中してい
る部分の少なくとも一箇所が屈折率の異なる領域で置き
換えられ、且つ前記屈折率の異なる領域の形状が光の進
行方向に対してほぼ垂直且つ等幅に設定されたことを特
徴とする多モード干渉光カプラ。1. At least one input optical waveguide and at least two output optical waveguides or at least two input optical waveguides and at least one output optical waveguide formed on a substrate, said input optical waveguide and output optical waveguide. In a multimode interference optical coupler that has a multimode optical waveguide with a constant width disposed between and, the light intensity of the multimode optical waveguide with a constant width is concentrated.
At least one part of the
And the shape of the region having a different refractive index is changed.
A multimode interference optical coupler characterized in that it is set to be substantially vertical and equal in width to the row direction .
おいて、前記屈折率の異なる領域がクラッド層であるこ
とを特徴とした多モード干渉光カプラ。2. The multimode interference optical coupler according to claim 1, wherein the regions having different refractive indexes are clad layers.
干渉光カプラにおいて、前記屈折率の異なる領域が光の
進行方向に沿って分割されていることを特徴とした多モ
ード干渉光カプラ。3. A multimode interference optical coupler according to claim 1 or claim 2, wherein a multimode interference different realm of prior Ki屈 folding rate was characterized in that it is divided along the light traveling direction Optical coupler.
記載の多モード干渉光カプラにおいて、前記光導波路が
ガラス光導波路であることを特徴とする多モード干渉光
カプラ。4. Claim 1 or claim 2 or claim 3.
The multimode interference optical coupler described in the above, wherein the optical waveguide is a glass optical waveguide.
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