JP4389268B2 - 光導波路を含む光システム及び光合分波器 - Google Patents
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Description
このように構成された本発明の光システムでは、例えば、第1の光入出力手段からマルチモード光導波路に入射された光が第2の光入出力手段に伝搬されるとき、マルチモード光導波路と第3の光入出力手段との接続角度が、マルチモード光導波路と第2の光入出力手段との接続角度と異なっているので、従来の光システムにおいて第1の光入出力手段から第3の光入出力手段に漏れていた漏れ光、即ち、光システムの進行方向の漏れ光を低減させることができるまた、偏波依存性も小さくすることができる。なお、第1〜第3の光入出力手段は、光導波路及び光ファイバーを含む。
本発明において、好ましくは、マルチモード光導波路と第2の光入出力手段との接続角度より大きい。更に好ましくは、マルチモード光導波路と第3の光入出力手段との接続箇所において、第3の光入出力手段の軸線は、進行方向に対して所定の鋭角の接続角度をなしている。
このように構成された光システムでは、例えば、第1の光入出力手段からマルチモード光導波路に入射された第1の波長の光を透過させる光フィルタを光フィルタ設置手段に設置すると、上述した進行方向の漏れ光を低減させることができる。
この実施形態において、好ましくは、光フィルタ設置手段は、光の進行方向に対して交差してマルチモード光導波路に設けられた溝である。
このように構成された光システムでは、例えば、第1の光入出力手段からマルチモード光導波路に入射された光が第2の光入出力手段に伝搬されるとき、第1の光入出力手段の光強度に対する第3の光入出力手段の光強度を−36dB以下にすることができる。
また、本発明の実施形態において、好ましくは、第1の光入出力手段が光ファイバで、第2及び第3の光入出力手段がシングルモード光導波路である。
このように構成された光システムでは、光導波路の部分を一体に形成することができるので、進行方向の漏れ光を低減させた光システムを容易に形成することが可能である。
本発明の実施形態において、好ましくは、光フィルタは、第1の波長の光を透過することにより第1の光入出力手段から第2の光入出力手段への光の伝搬を可能にし、且つ第2の波長の光を反射することにより第2の光入出力手段から第3の光入出力手段への光の伝搬を可能にする。
また、本発明の実施形態において、更に好ましくは、光フィルタは、さらに第3の波長の光を透過することにより第2の光入出力手段から前記第1の光入出力手段への光の伝搬を可能にする。
本実施形態では、第1の光入出力手段4、第2の光入出力手段6、及び第3の光入出力手段8’はそれぞれ、第1の光導波路4、第2の光導波路6、及び第3の光導波路8’で形成され、いずれもシングルモードである。また、マルチモード光導波路2、第1の光導波路4、第2の光導波路6、及び第3の光導波路8’は、一体に形成されている。図2に示すように、マルチモード光導波路2、第1の光導波路4、第2の光導波路6、及び第3の光導波路8’は、一番下に配置された基板12と、その上に積層された下部クラッド14と、その上に積層された後に必要な部分だけ残されたコア16と、このコア16を覆うように積層された上部クラッド18とを有している。基板12は、例えば、Siで形成され、下部クラッド14、コア16、上部クラッド18は、例えば、ポリマーで形成されている。
先ず、Si基板12を準備し、その上面にSiO2の膜を形成する。次に、クラッド用ポリマーをスピン塗布すること等により下部クラッド14の層を形成する。引続いて、下部クラッド14の上に、コア用ポリマーをスピン塗布すること等によりコア16の層を形成する。
次いで、フォトリソグラフィ、反応性イオンエッチング(RIE)などのプロセス加工等により、コア16の層のうち、第1〜第5の光導波路4、6、8、24及び26のコア16を残すように、その他の部分を除去する。次いで、クラッド用ポリマーをスピン塗布すること等により、コア16を覆うように上部クラッド18の層を形成する。
次いで、ダイシング加工等により、溝22を形成した後、溝22に光フィルタ10を設置する。
先ず、第1の光導波路4(Oポート)から第2の光導波路6(Cポート)に第1の波長1.31μmの光を伝搬させる場合を説明する。第1の光導波路4(Oポート)からマルチモード光導波路2(第4の光導波路24)に入射された第1の波長1.31μmの光は、フィルタ10を透過して、第5の光導波路26を通して第2の光導波路6に伝搬される。詳細には、マルチモード光導波路2に入射された光は、多モード光に分解されると共に、分解された光が相互に干渉し、それにより、光の強度分布に対応した干渉縞をマルチモード光導波路2内に生じさせる。光がマルチモード光導波路2内を進行方向2aに伝搬するにつれて、光の強度分布の山の位置は、光の進行方向2aに対して横方向に移動する。第2の光導波路6は、第1の光導波路4から入射された光の強度分布の山の位置でマルチモード光導波路2(第5の光導波路26)に接続されている。その結果、第1の光導波路4から入射された光が第2の光導波路6に伝搬される。
上記実施形態では、光システムが光合分波器であるとして説明したが、それに限らず、第1の光入出力手段4から第2の光入出力手段6に光が伝搬され、第3の光入出力手段8’に光が漏れるものであれば、光合分波器でなくても良い。従って、上記実施形態では、光フィルタ10を有していたけれども、光フィルタ10及びその設置溝22を省略し且つ第4の光導波路24及び第5の光導波路26が一体になっていていても良い。また、光フィルタ10を省略し、設置溝22だけが設けられていても良い。
また、上記実施形態では、ローパス光フィルタを採用したけれども、ハイパス光フィルタを採用し、例えば、入射角0度の光に対して、波長1.31μm及び1.49μmの光を反射し、波長1.55μmの光を透過させても良い。その場合、波長1.55μmの光を第1の光導波路4と第2の導波路6との間で伝搬させ、波長1.31μm及び1.49μmの光を第2の導波路6と第3の導波路8との間で伝搬させるのが良い。
また、光フィルタ設置手段は、溝22に限らず、第4の光導波路24と第5の光導波路26を分離して形成したマルチモード光導波路2であっても良い。この場合、光フィルタ10を光合分波器として作用させるように第4の光導波路24と第5の光導波路26との間に挟んで、これらを接合すれば良い。
2 マルチモード光導波路
2b 一方の側
2c 他方の側
4 第1の光導波路
6 第2の光導波路
8 第3の光導波路
10 光フィルタ
14 下部クラッド
16 コア
18 上部クラッド
22 溝
α1 接続角度
α2 接続角度
Claims (7)
- 光をマルチモードで伝搬可能なマルチモード光導波路と、
前記マルチモード光導波路の光の進行方向における一方の側に接続された第1の光入出力手段と、
前記マルチモード光導波路の光の進行方向における他方の側に接続された第2の光入出力手段及び第3の光入出力手段と、
光の進行方向に対して交差するように前記マルチモード光導波路に光フィルタを設置するための光フィルタ設置手段と、を有し、
前記マルチモード光導波路と前記第3の光入出力手段との接続箇所における、進行方向に対する前記第3の光入力手段の軸線の接続角度が、前記マルチモード光導波路と前記第2の光入出力手段との接続箇所における、進行方向に対する前記第2の光入力手段の軸線の接続角度よりも大きく、且つ、0.14〜0.32度であることを特徴とする光システム。 - 前記光フィルタ設置手段は、光の進行方向に対して交差して前記マルチモード光導波路に設けられた溝であることを特徴とする請求項1に記載の光システム。
- 前記第1、第2、及び第3の光入出力手段が、シングルモード光導波路である、請求項1又は2に記載の光システム。
- 前記第1の光入出力手段が光ファイバで、第2及び第3の光入出力手段がシングルモード光導波路である、請求項1又は2に記載の光システム。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の光システムにおいて、光の進行方向に対して交差するように前記光フィルタ設置手段に設置された光フィルタを有することを特徴とする光合分波器。
- 前記光フィルタは、第1の波長の光を透過することにより前記第1の光入出力手段から前記第2の光入出力手段への光の伝搬を可能にし、且つ第2の波長の光を反射することにより前記第2の光入出力手段から前記第3の光入出力手段への光の伝搬を可能にすることを特徴とする請求項5に記載の光合分波器。
- 前記光フィルタは、さらに第3の波長の光を透過することにより前記第2の光入出力手段から前記第1の光入出力手段への光の伝搬を可能にすることを特徴とする請求項6に記載の光合分波器。
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