JP5091072B2 - Y branch optical waveguide and design method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、光ファイバ通信等で用いられる基板型光導波路に関し、特に1つの入力光導波路に入力された光を分岐して2つの分岐光導波路から出力するY分岐光導波路およびその設計方法に関する。   The present invention relates to a substrate-type optical waveguide used in optical fiber communication and the like, and more particularly, to a Y-branch optical waveguide that branches light input to one input optical waveguide and outputs the light from two branched optical waveguides, and a design method thereof.

従来より、基板型光導波路を用いた光分岐素子が広く普及しており、FTTH(Fiber To The Home)システムにおける光パワー分配や、ROADM(Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer)システムにおけるモニタPD用タップカプラなどに用いられている。   2. Description of the Related Art Conventionally, an optical branching device using a substrate type optical waveguide has been widely used, and optical power distribution in an FTTH (Fiber To The Home) system and a monitor PD tap coupler in an ROADM (Reconfigurable Optical Add / Drop Multiplexer) system. It is used for etc.

通常、その構造はY分岐型または方向性結合器型であるが、製造トレランスの観点からはY分岐型が有利である。光パワー分配用としては、1入力2出力のY分岐型で等分岐、すなわち1対1出力のものを用いる。一方、タップカプラ用としては、95対5、99対1など分岐比の大きいものを用いる。   Usually, the structure is a Y-branch type or a directional coupler type, but the Y-branch type is advantageous from the viewpoint of manufacturing tolerance. For optical power distribution, a 1-input 2-output Y-branch type with an equal branch, that is, one-to-one output is used. On the other hand, a tap coupler having a large branching ratio such as 95 to 5, 99 to 1 is used.

これらの中間の分岐比を有する光分岐素子、すなわち55対45、6対4、7対3、9対1といった割合の非等分岐比を有する光分岐素子も需要がある。たとえば、ROADMにおいてエクスプレス経路とドロップ経路とに分岐する光分岐素子には、7対3の非等分岐比を有するものを用いる場合がある。   There is also a demand for an optical branching element having an intermediate branching ratio, that is, an optical branching element having an unequal branching ratio of 55:45, 6: 4, 7: 3, 9: 1. For example, an optical branching element that branches into an express path and a drop path in ROADM may have an unequal branching ratio of 7 to 3.

また、近年シリコンフォトニクスデバイスなど高比屈折率差を有する基板型光導波路の研究が盛んであるが、これらは従来の低比屈折率差の石英系基板型光導波路または高分子基板型光導波路と比較すると伝搬損失が大きい場合が多く、光路設計に合わせて分岐比を調整することが好ましい場合がある。   In recent years, research on substrate-type optical waveguides having a high relative refractive index difference, such as silicon photonics devices, has been actively conducted, and these are different from conventional quartz-type optical waveguides or polymer substrate-type optical waveguides having a low relative refractive index difference. In comparison, the propagation loss is often large, and it may be preferable to adjust the branching ratio in accordance with the optical path design.

しかしながら、このような9対1を下回る分岐比を有し、非等分岐であるような中間の分岐比を有する光分岐素子をシングルモードのY分岐型基板型光導波路で実現することは困難であることが、特許文献1に開示されている。ここには、シングルモードの非対称Y字型光分岐路では、枝分かれした2つの光導波路の内、伝搬定数の大きい光導波路側へ大半の光が流れ込んでしまい、伝搬定数の小さい光導波路にはほとんど光が流れ込まないので、シングルモードの非対称Y字型光分岐路は、分岐比の制御が困難であることが説明されている。   However, it is difficult to realize such an optical branching element having a branching ratio lower than 9 to 1 and an intermediate branching ratio that is non-equal branching with a single-mode Y-branch substrate type optical waveguide. That is disclosed in Patent Document 1. Here, in the single-mode asymmetric Y-shaped optical branching path, most of the light flows into the optical waveguide side having a large propagation constant among the two branched optical waveguides, and almost no optical waveguide has a small propagation constant. It is described that it is difficult to control the branching ratio of the single-mode asymmetric Y-shaped optical branch because no light flows.

非等分岐比を有するY分岐型基板型光導波路の光分岐素子としては、特許文献2に、入力導波路の中心軸と2つの分岐導波路間の中心軸とをずらすことにより、非対称な分岐比を実現したY分岐導波路型光タップが開示されている。   As an optical branching element of a Y-branch substrate type optical waveguide having an unequal branching ratio, Patent Document 2 discloses an asymmetric branching by shifting the central axis of an input waveguide and the central axis between two branching waveguides. A Y-branch waveguide type optical tap realizing the ratio is disclosed.

また、非等分岐比を有するY分岐型基板型光導波路の光分岐素子としては、たとえば特許文献3に開示されたものも知られている。特許文献3では、一方の分岐光導波路のコア幅を他方の分岐導波路のコア幅よりも小さくすることにより、非等分岐比を有する非対称Y分岐導波路型光タップを構成している。
特開平6−235842号公報 特開平9−33740号公報 特開平8−122547号公報
As an optical branching element of a Y-branch substrate type optical waveguide having an unequal branching ratio, for example, the one disclosed in Patent Document 3 is known. In Patent Document 3, an asymmetric Y-branch waveguide optical tap having an unequal branching ratio is configured by making the core width of one branch optical waveguide smaller than the core width of the other branch waveguide.
JP-A-6-235842 Japanese Patent Laid-Open No. 9-33740 JP-A-8-122547

しかしながら、特許文献2に開示された技術の場合、その図2に示されるように、分岐比を1:1から1:約3.4の間で変化させるときに、ずらし量を0〜1.5μmと非常に狭い範囲内で変化させる必要がある。すなわち、ずらし量の変化に対する分岐比の変化が非常に急峻である。従って、分岐比を正確に制御することが難しく、歩留まりが低くなってしまう可能性がある。   However, in the case of the technique disclosed in Patent Document 2, as shown in FIG. 2, when the branching ratio is changed from 1: 1 to 1: 3.4, the shift amount is 0 to 1. It is necessary to change within a very narrow range of 5 μm. That is, the change in the branching ratio with respect to the change in the shift amount is very steep. Therefore, it is difficult to accurately control the branching ratio, and the yield may be lowered.

また、特許文献3のように、一方の分岐光導波路のコア幅を他方の分岐導波路のコア幅よりも小さくした場合、該一方の分岐光導波路に入射する光量が制限されることになるので、過剰損失を低減することが難しい。また、一方の分岐光導波路のコア幅を、非常に小さいシングルモード光導波路のコア幅よりもさらに小さく形成する必要があるため、分岐光導波路の歩留まりが低下する可能性もある。   Further, as in Patent Document 3, when the core width of one branch optical waveguide is made smaller than the core width of the other branch optical waveguide, the amount of light incident on the one branch optical waveguide is limited. Difficult to reduce excess loss. In addition, since the core width of one of the branch optical waveguides needs to be made smaller than the core width of a very small single mode optical waveguide, the yield of the branch optical waveguide may be reduced.

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、過剰損失を低減するとともに歩留まりを向上できるY分岐光導波路およびその設計方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a Y-branch optical waveguide that can reduce excess loss and improve yield and a design method thereof.

上記課題を解決するために、本発明のある態様のY分岐光導波路は、入力光導波路と、コア幅が徐々に拡大するように形成され、幅狭側端部が入力光導波路に接続されたテーパ光導波路と、テーパ光導波路の幅広側端部に、所定幅のギャップ部を介して並べて接続された2つの分岐光導波路とを備えるY分岐光導波路であって、テーパ光導波路と分岐光導波路との接続部において、2つの分岐光導波路のコア幅が等しく形成されており、テーパ光導波路のコアの一方の側面の広がり角が0度に形成されており、他方の側面の広がり角が0度よりも大きい角度に形成されており、入力光導波路のコア幅と、テーパ光導波路の幅狭側端部のコア幅とが等しく形成されているIn order to solve the above-described problems, a Y-branch optical waveguide according to an aspect of the present invention is formed so that the core width gradually increases and the narrow side end portion is connected to the input optical waveguide. A Y-branch optical waveguide comprising a tapered optical waveguide and two branched optical waveguides connected to each other at a wide-side end portion of the tapered optical waveguide with a gap having a predetermined width, the tapered optical waveguide and the branched optical waveguide The core widths of the two branched optical waveguides are formed to be equal to each other, the spread angle of one side of the core of the tapered optical waveguide is formed at 0 degree, and the spread angle of the other side is 0 The core width of the input optical waveguide is equal to the core width of the narrow end portion of the tapered optical waveguide .

この態様によると、入力光導波路に入射された光は、テーパ光導波路において光分布が徐々に広げられ、2つの分岐光導波路によって2つに分岐されて出力される。本態様に係るY分岐光導波路では、テーパ光導波路の断面において、広がり角を0度よりも大きい角度に形成した側面側の方が、広がり角を0度に形成した側面側よりも光強度が大きい光分布となる。そして、テーパ導波路にコア幅の等しい2つの分岐光導波路を接続することにより、非等分岐の分岐光導波路を構成できる。   According to this aspect, the light incident on the input optical waveguide is gradually broadened in the optical distribution in the tapered optical waveguide, branched into two by the two branched optical waveguides, and output. In the Y-branch optical waveguide according to this aspect, in the cross section of the tapered optical waveguide, the light intensity on the side surface formed with the divergence angle larger than 0 degrees is larger than that on the side surface formed with the divergence angle 0 degrees. Large light distribution. Then, by connecting two branched optical waveguides having the same core width to the tapered waveguide, an unequal branched branched optical waveguide can be configured.

本態様ではテーパ光導波路との接続部において2つの分岐光導波路のコア幅を等しくしているので、テーパ光導波路を伝達された光は損失が少ない状態で2つの分岐光導波路に入射される。従って、テーパ光導波路と2つの分岐光導波路との接続部における光の損失が少なくなり、過剰損失が低減されたY分岐光導波路を構成できる。   In this aspect, the core width of the two branched optical waveguides is made equal at the connection portion with the tapered optical waveguide, so that the light transmitted through the tapered optical waveguide is incident on the two branched optical waveguides with little loss. Therefore, the loss of light at the connecting portion between the tapered optical waveguide and the two branched optical waveguides is reduced, and a Y-branched optical waveguide with reduced excess loss can be configured.

また、本態様に係るY分岐光導波路では、分岐光導波路のコア幅を等しく形成すればよいので、コア幅の制御が行いやすく、歩留まりを向上できる。   In the Y-branch optical waveguide according to this aspect, the core width of the branch optical waveguide may be formed to be equal, so that the core width can be easily controlled and the yield can be improved.

さらに、本態様に係るY分岐光導波路では、テーパ光導波路の長さを変えることにより、分岐比を調整することができるが、テーパ光導波路長の変化に対する分岐比の変化は、上述の特許文献2におけるずらし量の変化に対する分岐比の変化と比較して緩やかであるため、分岐比の制御が容易となり、歩留まりを向上できる。また、本態様に係るY分岐光導波路では、入力光導波路のコア幅と、テーパ光導波路の幅狭側端部のコア幅とが等しく形成されていることにより、入力光導波路とテーパ光導波路の接続部における光の損失が減るので、Y分岐光導波路の過剰損失を低減できる。 Furthermore, in the Y-branch optical waveguide according to this aspect, the branching ratio can be adjusted by changing the length of the tapered optical waveguide. Since the change in the branching ratio relative to the change in the shift amount in 2 is more gradual, the branching ratio can be easily controlled and the yield can be improved. Further, in the Y-branch optical waveguide according to this aspect, the core width of the input optical waveguide and the core width of the narrow side end portion of the tapered optical waveguide are formed to be equal, so that the input optical waveguide and the tapered optical waveguide are Since the loss of light at the connection portion is reduced, the excess loss of the Y branch optical waveguide can be reduced.

入力光導波路のコア幅と、2つの分岐光導波路のコア幅とが等しく形成されてもよい。これにより、入力光導波路と2つの分岐光導波路をたとえばシングルモード光導波路とすることができ、モード分散が低減された良好なY分岐光導波路を構成できる。   The core width of the input optical waveguide and the core width of the two branch optical waveguides may be formed equal. Thereby, the input optical waveguide and the two branched optical waveguides can be made, for example, a single-mode optical waveguide, and a good Y-branched optical waveguide with reduced mode dispersion can be configured.

ーパ光導波路の幅広側端部のコア幅が、2つの分岐光導波路のコア幅とギャップ部の幅との和に等しく形成されてもよい。この場合、テーパ光導波路と分岐光導波路の接続部における光の損失が減るので、Y分岐光導波路の過剰損失を低減できる。 The core width of the wide end of the tape over path optical waveguide may be formed equal to the sum of the two widths of the core width and the gap portion of the branched optical waveguides. In this case, since the loss of light at the connecting portion of the branched optical waveguide and Te over path optical waveguide is reduced, thereby reducing the excess loss of the Y branch optical waveguide.

2つの前記分岐光導波路が、該分岐光導波路間の中心線に対して対称となるよう形成されてもよい。この場合、両分岐光導波路の光路長が等しくなり、また両分岐光導波路の光の損失が等しくなるので、前段または後段の光回路の設計が容易となる。   The two branch optical waveguides may be formed to be symmetric with respect to the center line between the branch optical waveguides. In this case, the optical path lengths of both branch optical waveguides are equal, and the light loss of both branch optical waveguides is equal, so that the design of the optical circuit at the front stage or the rear stage becomes easy.

テーパ光導波路の長さと2つの分岐光導波路の分岐比との関係において、テーパ光導波路の長さが長くなるに従って分岐比が増大する最初のテーパ光導波路の長さの範囲を第1範囲とし、これに続くテーパ光導波路の長さが長くなるに従って分岐比が減少するテーパ光導波路の長さの範囲を第2範囲としたときに、テーパ光導波路の長さを第1範囲および第2範囲から選択するようにしてもよい。   In the relationship between the length of the tapered optical waveguide and the branching ratio of the two branched optical waveguides, the first range of the length of the first tapered optical waveguide in which the branching ratio increases as the length of the tapered optical waveguide becomes longer is the first range. When the range of the length of the tapered optical waveguide in which the branching ratio decreases as the length of the subsequent tapered optical waveguide becomes longer is set as the second range, the length of the tapered optical waveguide is changed from the first range and the second range. You may make it select.

この場合、9対1を下回る分岐比を有し、非等分岐であるような中間の分岐比を有するY分岐光導波路を好適に構成できる。第1範囲および第2範囲からテーパ光導波路の長さを選択することにより、分岐比の調整範囲を大きくとることができる。   In this case, a Y-branch optical waveguide having a branching ratio lower than 9 to 1 and an intermediate branching ratio that is unequal branching can be suitably configured. By selecting the length of the tapered optical waveguide from the first range and the second range, it is possible to increase the adjustment range of the branching ratio.

テーパ光導波路の長さを第2範囲から選択するようにしてもよい。この場合、テーパ光導波路の長さを第1範囲から選択した場合よりも低過剰損失且つ歩留まりの高いY分岐光導波路を構成できる。   The length of the tapered optical waveguide may be selected from the second range. In this case, a Y-branch optical waveguide having a lower excess loss and a higher yield can be configured than when the length of the tapered optical waveguide is selected from the first range.

本発明の別の態様は、Y分岐光導波路の設計方法である。この方法は、入力光導波路と、
コア幅が徐々に拡大するように形成され、幅狭側端部が入力光導波路に接続されたテーパ光導波路と、テーパ光導波路の幅広側端部に、所定幅のギャップ部を介して並べて接続された2つの分岐光導波路とを備えるY分岐光導波路の設計方法であって、入力光導波路のコア幅と、テーパ光導波路の幅狭側端部のコア幅とを等しくするステップと、テーパ光導波路と分岐光導波路との接続部において、2つの分岐光導波路のコア幅を等しくするステップと、テーパ光導波路のコアの一方の側面の広がり角を0度にするとともに、他方の側面の広がり角を0度よりも大きい角度にするステップと、テーパ光導波路の長さを変えることにより、2つの分岐光導波路から出力される光の分岐比を調整するステップとを備える。
Another aspect of the present invention is a method for designing a Y-branch optical waveguide. The method includes an input optical waveguide,
Tapered optical waveguide formed so that the core width gradually increases, with the narrow side end connected to the input optical waveguide, and connected to the wide side end of the tapered optical waveguide side by side through a gap of a predetermined width A method of designing a Y-branch optical waveguide comprising two branched optical waveguides, the step of equalizing the core width of the input optical waveguide and the core width of the narrow side end of the tapered optical waveguide; The step of equalizing the core widths of the two branch optical waveguides at the connecting portion between the waveguide and the branch optical waveguide, the divergence angle of one side surface of the core of the tapered optical waveguide being set to 0 degree, and the divergence angle of the other side surface And a step of adjusting the branching ratio of the light output from the two branching optical waveguides by changing the length of the tapered optical waveguide.

この態様に係る方法により設計されたY分岐光導波路では、入力光導波路に入射された光は、テーパ光導波路において光分布が徐々に広げられ、2つの分岐光導波路によって2つに分岐されて出力される。そして、テーパ光導波路の断面において、広がり角を0度よりも大きい角度に形成した側面側の方が、広がり角を0度に形成した側面側よりも光強度が大きい光分布となる。テーパ導波路にコア幅の等しい2つの分岐光導波路を接続することにより、非等分岐の分岐光導波路を設計できる。   In the Y-branch optical waveguide designed by the method according to this aspect, the light incident on the input optical waveguide is gradually spread in the tapered optical waveguide, and is branched into two by the two branch optical waveguides. Is done. In the cross section of the tapered optical waveguide, the side of the side where the divergence angle is formed to be larger than 0 degrees has a light distribution having a greater light intensity than the side of the side where the divergence angle is formed to be 0 degrees. By connecting two branched optical waveguides having the same core width to the tapered waveguide, an unequal branched branched optical waveguide can be designed.

本態様ではテーパ光導波路との接続部において2つの分岐光導波路のコア幅を等しくしているので、テーパ光導波路を伝達された光は損失が少ない状態で2つの分岐光導波路に入射される。従って、テーパ光導波路と2つの分岐光導波路との接続部における光の損失が少なくなり、過剰損失が低減されたY分岐光導波路を設計できる。   In this aspect, the core width of the two branched optical waveguides is made equal at the connection portion with the tapered optical waveguide, so that the light transmitted through the tapered optical waveguide is incident on the two branched optical waveguides with little loss. Therefore, the loss of light at the connection portion between the tapered optical waveguide and the two branched optical waveguides is reduced, and a Y-branched optical waveguide with reduced excess loss can be designed.

また、本態様では、分岐光導波路のコア幅を等しく形成すればよいので、コア幅の制御が行いやすく、歩留まりを向上できる。   Further, in this aspect, since the core widths of the branched optical waveguides are formed to be equal, the core width can be easily controlled and the yield can be improved.

さらに、本態様では、テーパ光導波路の長さを変えることにより、分岐比を調整することができるが、テーパ光導波路長の変化に対する分岐比の変化は、上述の特許文献2におけるずらし量の変化に対する分岐比の変化と比較して緩やかであるため、分岐比の制御が容易となり、歩留まりを向上できる。また、本態様では、入力光導波路のコア幅と、テーパ光導波路の幅狭側端部のコア幅とを等しくしていることにより、入力光導波路とテーパ光導波路の接続部における光の損失が減るので、Y分岐光導波路の過剰損失を低減できる。 Further, in this aspect, the branching ratio can be adjusted by changing the length of the tapered optical waveguide. However, the change in the branching ratio with respect to the change in the length of the tapered optical waveguide is the change in the shift amount in the above-mentioned Patent Document 2. Therefore, the branching ratio can be easily controlled and the yield can be improved. Further, in this aspect, by making the core width of the input optical waveguide equal to the core width of the narrow end portion of the tapered optical waveguide, light loss at the connection portion between the input optical waveguide and the tapered optical waveguide is reduced. Therefore, the excess loss of the Y branch optical waveguide can be reduced.

テーパ光導波路の長さと2つの分岐光導波路の分岐比との関係において、テーパ光導波路の長さが長くなるに従って分岐比が増大する最初のテーパ光導波路の長さの範囲を第1範囲とし、これに続くテーパ光導波路の長さが長くなるに従って分岐比が減少するテーパ光導波路の長さの範囲を第2範囲としたときに、分岐比を調整するステップにおいて、テーパ光導波路の長さを第1範囲および第2範囲から選択するようにしてもよい。   In the relationship between the length of the tapered optical waveguide and the branching ratio of the two branched optical waveguides, the first range of the length of the first tapered optical waveguide in which the branching ratio increases as the length of the tapered optical waveguide becomes longer is the first range. In the step of adjusting the branching ratio, when the range of the length of the tapered optical waveguide in which the branching ratio decreases as the length of the subsequent tapered optical waveguide becomes longer is the second range, You may make it select from a 1st range and a 2nd range.

この場合、9対1を下回る分岐比を有し、非等分岐であるような中間の分岐比を有するY分岐光導波路を好適に設計できる。第1範囲および第2範囲からテーパ光導波路の長さを選択することにより、分岐比の調整範囲を大きくとることができる。   In this case, it is possible to suitably design a Y-branch optical waveguide having a branching ratio lower than 9 to 1 and an intermediate branching ratio that is unequal branching. By selecting the length of the tapered optical waveguide from the first range and the second range, it is possible to increase the adjustment range of the branching ratio.

テーパ光導波路の長さを第2範囲から選択するようにしてもよい。この場合、テーパ光導波路の長さを第1範囲から選択した場合よりも低過剰損失且つ歩留まりの高いY分岐光導波路を設計できる。   The length of the tapered optical waveguide may be selected from the second range. In this case, it is possible to design a Y-branch optical waveguide with a lower excess loss and a higher yield than when the length of the tapered optical waveguide is selected from the first range.

本発明によれば、9対1を下回る分岐比を有し、非等分岐であるような中間の分岐比を有するY分岐光導波路およびその設計方法を提供できる。このY分岐光導波路は、過剰損失が低減されているとともに歩留まりを向上することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a Y-branch optical waveguide having a branching ratio lower than 9 to 1 and having an intermediate branching ratio that is unequal branching and a design method thereof. This Y-branch optical waveguide can reduce the excess loss and improve the yield.

図1は、本発明の実施の形態に係るY分岐光導波路10の平面図である。Y分岐光導波路10は、コア形状が矩形断面を有する埋込型の基板型光導波路である。Y分岐光導波路10は、1つの入力光導波路12と、コアの幅が徐々に拡大するテーパ光導波路14と、テーパ光導波路14に接続された第1分岐光導波路16および第2分岐光導波路18とを備える。第1分岐光導波路16は、第1S字型曲線光導波路20と第1出力光導波路24とを含んで構成される。第2分岐光導波路18は、第2S字型曲線光導波路22と第2出力光導波路26とを含んで構成される。   FIG. 1 is a plan view of a Y-branch optical waveguide 10 according to an embodiment of the present invention. The Y branch optical waveguide 10 is an embedded substrate type optical waveguide whose core shape has a rectangular cross section. The Y-branch optical waveguide 10 includes one input optical waveguide 12, a tapered optical waveguide 14 whose core width gradually increases, and a first branched optical waveguide 16 and a second branched optical waveguide 18 connected to the tapered optical waveguide 14. With. The first branch optical waveguide 16 includes a first S-shaped curved optical waveguide 20 and a first output optical waveguide 24. The second branch optical waveguide 18 includes a second S-shaped curved optical waveguide 22 and a second output optical waveguide 26.

入力光導波路12は直線光導波路であり、入力端部12aにたとえば光ファイバが接続される。入力光導波路12の出力端部12bは、テーパ光導波路14の幅狭側端部14aに接続されている。テーパ光導波路14の幅広側端部14bには、第1S字型曲線光導波路20の入力端部20aと、第2S字型曲線光導波路22の入力端部22aが接続されている。テーパ光導波路14周辺の詳細な構成については後述する。   The input optical waveguide 12 is a straight optical waveguide, and an optical fiber, for example, is connected to the input end 12a. The output end 12 b of the input optical waveguide 12 is connected to the narrow side end 14 a of the tapered optical waveguide 14. An input end 20 a of the first S-shaped curved optical waveguide 20 and an input end 22 a of the second S-shaped curved optical waveguide 22 are connected to the wide end 14 b of the tapered optical waveguide 14. A detailed configuration around the tapered optical waveguide 14 will be described later.

第1S字型曲線光導波路20、第2S字型曲線光導波路22は、S字型に屈曲した曲がり光導波路である。第1S字型曲線光導波路20、第2S字型曲線光導波路22は、テーパ光導波路14から離れるほど互いの間隔が離間するように形成されている。第1S字型曲線光導波路20の入力端部20a、第2S字型曲線光導波路22の入力端部22aは、それぞれ接線方向が入力光導波路12の出力端部12bの光軸と平行となるように形成されている。   The first S-shaped curved optical waveguide 20 and the second S-shaped curved optical waveguide 22 are bent optical waveguides bent into an S-shape. The first S-shaped curved optical waveguide 20 and the second S-shaped curved optical waveguide 22 are formed such that the distance from each other increases as the distance from the tapered optical waveguide 14 increases. The tangent direction of the input end 20a of the first S-shaped curved optical waveguide 20 and the input end 22a of the second S-shaped curved optical waveguide 22 are parallel to the optical axis of the output end 12b of the input optical waveguide 12, respectively. Is formed.

第1S字型曲線光導波路20の出力端部20bには、第1出力光導波路24の入力端部24aが接続されており、第2S字型曲線光導波路22の出力端部22bには、第2出力光導波路26の入力端部26aが接続されている。第1S字型曲線光導波路20の出力端部20b、第2S字型曲線光導波路22の出力端部22bは、それぞれ接線方向が第1出力光導波路24の入力端部24a、第2出力光導波路26の入力端部26aの光軸と平行となるように形成されることが好ましい。この場合、接続部における光の損失を低減できる。第1出力光導波路24、第2出力光導波路26は、図1に示すように直線光導波路であってもよいし、曲がり光導波路であってもよい。   The output end 20 b of the first S-shaped curved optical waveguide 20 is connected to the input end 24 a of the first output optical waveguide 24, and the output end 22 b of the second S-shaped curved optical waveguide 22 is connected to the output end 22 b. The input end portion 26a of the two-output optical waveguide 26 is connected. The output end 20b of the first S-shaped curved optical waveguide 20 and the output end 22b of the second S-shaped curved optical waveguide 22 are tangential in the input end 24a of the first output optical waveguide 24, and the second output optical waveguide, respectively. 26 is preferably formed so as to be parallel to the optical axis of the input end portion 26a. In this case, the loss of light at the connection portion can be reduced. As shown in FIG. 1, the first output optical waveguide 24 and the second output optical waveguide 26 may be straight optical waveguides or curved optical waveguides.

第1S字型曲線光導波路20、第2S字型曲線光導波路22のS字型の屈曲形状は、中心線の取り方によって複数の形状をとることができるが、コアとクラッドとの比屈折率差に応じて十分に緩やかな曲率半径を用いて設計すればどのようなS字形状であってもよい。本実施の形態においては、円弧形状を基本にしたS字型曲線光導波路を形成している。第1S字型曲線光導波路20の出力端部20bと第2S字型曲線光導波路22の出力端部22bとの離隔距離は、モノリシック集積化光部品の場合、または第1出力光導波路24、第2出力光導波路26が曲がり光導波路である場合には、次段の光回路の内容および寸法によって規定される。また、本実施の形態のように直線状の第1出力光導波路24、第2出力光導波路26から直接光ファイバアレイ等の光出力結合用部品に接続される場合には、その光出力結合用部品の入力間隔によって規定される。たとえば、ハーフピッチ光ファイバアレイでは、127μm間隔、フルピッチ光ファイバアレイでは、250μm間隔とする。   The S-shaped bent shape of the first S-shaped curved optical waveguide 20 and the second S-shaped curved optical waveguide 22 can take a plurality of shapes depending on how the center line is taken, but the relative refractive index between the core and the clad. Any S-shape may be used as long as it is designed using a sufficiently gentle radius of curvature according to the difference. In the present embodiment, an S-shaped curved optical waveguide based on an arc shape is formed. The separation distance between the output end 20b of the first S-shaped curved optical waveguide 20 and the output end 22b of the second S-shaped curved optical waveguide 22 is the same as that of the monolithic integrated optical component or the first output optical waveguide 24, When the two-output optical waveguide 26 is a curved optical waveguide, it is defined by the contents and dimensions of the optical circuit at the next stage. Further, when the linear first output optical waveguide 24 and the second output optical waveguide 26 are directly connected to the optical output coupling component such as an optical fiber array as in the present embodiment, the optical output coupling It is defined by the input interval of parts. For example, the interval is 127 μm for a half pitch optical fiber array and 250 μm for a full pitch optical fiber array.

第1分岐光導波路16、第2分岐光導波路18は、図1に示すように、両分岐光導波路間の中心線Aに対して対称となるよう形成されることが好ましい。この場合、両分岐光導波路の光路長が等しくなり、また両分岐光導波路の光の損失が等しくなるので、前段または後段の光回路の設計が容易となる。   As shown in FIG. 1, the first branch optical waveguide 16 and the second branch optical waveguide 18 are preferably formed so as to be symmetric with respect to the center line A between the two branch optical waveguides. In this case, the optical path lengths of both branch optical waveguides are equal, and the light loss of both branch optical waveguides is equal, so that the design of the optical circuit at the front stage or the rear stage becomes easy.

図2は、図1に示すY分岐光導波路10のX−X断面図である。ここでは入力光導波路12の断面を示しているが、第1分岐光導波路16、第2分岐光導波路18における断面も同様である。また、テーパ光導波路14においても、コア34の幅wが変わるだけであり、基本的な構成は同じである。   FIG. 2 is an XX cross-sectional view of the Y-branch optical waveguide 10 shown in FIG. Although the cross section of the input optical waveguide 12 is shown here, the cross sections of the first branch optical waveguide 16 and the second branch optical waveguide 18 are the same. Also in the tapered optical waveguide 14, only the width w of the core 34 is changed, and the basic configuration is the same.

Y分岐光導波路10は、たとえば厚さ0.7〜1mm程度のシリコンまたは石英からなる基板30上に、屈折率の低い材料により下クラッド層32が成膜されている。この下クラッド層32上に屈折率の高い材料によりコア層を成膜し、フォトリソグラフィ工程およびエッチング工程によりコア層を所望の形状に成形してコア34が形成される。その後、屈折率の低い材料により上クラッド層36を成膜してコア34を被覆することにより、Y分岐光導波路10が形成される。コア材料およびクラッド材料には、Y分岐光導波路10で用いる光の波長に対して透明な各種有機・無機材料が適用可能である。   In the Y branch optical waveguide 10, a lower cladding layer 32 is formed of a material having a low refractive index on a substrate 30 made of, for example, silicon or quartz having a thickness of about 0.7 to 1 mm. A core layer is formed on the lower cladding layer 32 with a material having a high refractive index, and the core layer is formed into a desired shape by a photolithography process and an etching process, thereby forming the core 34. Thereafter, the Y-branch optical waveguide 10 is formed by forming the upper cladding layer 36 with a material having a low refractive index and covering the core 34. Various organic / inorganic materials that are transparent to the wavelength of light used in the Y-branch optical waveguide 10 can be applied to the core material and the cladding material.

コア幅wは、コア材料の屈折率とクラッド材料の屈折率とに基づいてシングルモード光導波路となるように設定する。入力光導波路12のコア幅と、第1分岐光導波路16、第2分岐光導波路18のコア幅は等しく形成する。これにより、モード分散が低減された良好なY分岐光導波路を構成できる。コア側壁の荒れによる散乱に帰因する伝搬損失やY分岐光導波路10の入出力部における接続損失を低減する観点からはコア幅wは大きい方が好ましいが、大きくしすぎてシングルモード条件を逸脱するとマルチモード干渉やマルチモード分散の原因となる。   The core width w is set to be a single mode optical waveguide based on the refractive index of the core material and the refractive index of the cladding material. The core width of the input optical waveguide 12 and the core widths of the first branch optical waveguide 16 and the second branch optical waveguide 18 are formed to be equal. Thereby, a good Y-branch optical waveguide with reduced mode dispersion can be configured. From the viewpoint of reducing the propagation loss due to scattering due to the roughness of the core side wall and the connection loss at the input / output portion of the Y-branch optical waveguide 10, the core width w is preferably large, but it is too large and deviates from the single mode condition. This will cause multimode interference and multimode dispersion.

図3は、テーパ光導波路14の周辺を拡大した要部拡大図である。図3に示すように、テーパ光導波路14は、コアが平面視で台形状に形成されている。テーパ光導波路14のコアの第1側壁14cは、入力光導波路12のコアの第1側壁12cに平行に接続されている。すなわち、テーパ光導波路14の第1側壁14cは、入力光導波路12の出力端部12bの光軸と平行に形成されている。また、テーパ光導波路14のコアの第2側壁14dは、入力光導波路12の第2側壁12dに対して角度θ傾斜して接続されている。すなわち、テーパ光導波路14のコアの第2側壁14dは、入力光導波路12の出力端部12bの光軸に対して角度θ傾斜するように形成されている。以下、入力光導波路12の出力端部12bの光軸とテーパ光導波路14の側壁とのなす角を「広がり角」と称する。テーパ光導波路14の第1側壁14cは、広がり角が0度である。第2側壁14dの広がり角θは、テーパ光導波路長Lと、幅狭側端部14aと幅広側端部14bのコア幅の差分とにより定まる。   FIG. 3 is an enlarged view of a main part in which the periphery of the tapered optical waveguide 14 is enlarged. As shown in FIG. 3, the taper optical waveguide 14 has a core formed in a trapezoidal shape in plan view. The first side wall 14 c of the core of the tapered optical waveguide 14 is connected in parallel to the first side wall 12 c of the core of the input optical waveguide 12. That is, the first side wall 14 c of the tapered optical waveguide 14 is formed in parallel with the optical axis of the output end portion 12 b of the input optical waveguide 12. Further, the second side wall 14 d of the core of the tapered optical waveguide 14 is connected to the second side wall 12 d of the input optical waveguide 12 at an angle θ. That is, the second side wall 14 d of the core of the tapered optical waveguide 14 is formed to be inclined at an angle θ with respect to the optical axis of the output end portion 12 b of the input optical waveguide 12. Hereinafter, an angle formed by the optical axis of the output end portion 12b of the input optical waveguide 12 and the side wall of the tapered optical waveguide 14 is referred to as “a spread angle”. The first sidewall 14c of the tapered optical waveguide 14 has a divergence angle of 0 degrees. The spread angle θ of the second side wall 14d is determined by the taper optical waveguide length L and the difference between the core widths of the narrow side end portion 14a and the wide side end portion 14b.

テーパ光導波路14の幅狭側端部14aのコア幅w1は、入力光導波路12のコア幅wと等しく形成されている。このように幅狭側端部14aのコア幅w1を入力光導波路12のコア幅wと等しく形成することにより、入力光導波路12とテーパ光導波路14の接続部における光の損失を低減できる。   The core width w 1 of the narrow side end portion 14 a of the tapered optical waveguide 14 is formed to be equal to the core width w of the input optical waveguide 12. Thus, by forming the core width w 1 of the narrow side end portion 14 a equal to the core width w of the input optical waveguide 12, it is possible to reduce light loss at the connection portion between the input optical waveguide 12 and the tapered optical waveguide 14.

テーパ光導波路14は、入力光導波路12側から第1分岐光導波路16および第2分岐光導波路18側にかけてコア幅が徐々に拡大し、その幅広側端部14bにおいて第1S字型曲線光導波路20、第2S字型曲線光導波路22に接続されている。第1S字型曲線光導波路20と第2S字型曲線光導波路22は、所定幅gのギャップ部28を介して並べて配設されている。テーパ光導波路14のコアの第1側壁14cは、第1S字型曲線光導波路20のコアの外側壁20cに連続的に接続されており、テーパ光導波路14のコアの第2側壁14dは、第2S字型曲線光導波路22の外側壁22cに連続的に接続されている。   The taper optical waveguide 14 gradually increases in core width from the input optical waveguide 12 side to the first branch optical waveguide 16 side and the second branch optical waveguide 18 side, and the first S-shaped curved optical waveguide 20 at the wide side end portion 14b. The second S-shaped curved optical waveguide 22 is connected. The first S-shaped curved optical waveguide 20 and the second S-shaped curved optical waveguide 22 are arranged side by side via a gap portion 28 having a predetermined width g. The first side wall 14c of the core of the tapered optical waveguide 14 is continuously connected to the outer wall 20c of the core of the first S-shaped curved optical waveguide 20, and the second side wall 14d of the core of the tapered optical waveguide 14 is The 2S-shaped curved optical waveguide 22 is continuously connected to the outer wall 22c.

ギャップ部28の幅gは、フォトリソグラフィ工程とエッチング工程との実力値から安定してギャップ部28を形成できる範囲から選択する。ギャップ部28の幅gを小さくすると過剰損失を小さくでき、幅gを大きくすると安定した加工が可能となる。   The width g of the gap portion 28 is selected from a range in which the gap portion 28 can be formed stably from the capability values of the photolithography process and the etching process. When the width g of the gap portion 28 is reduced, excess loss can be reduced, and when the width g is increased, stable processing is possible.

本実施の形態において、第1S字型曲線光導波路20の入力端部20aのコア幅w2と、第2S字型曲線光導波路22の入力端部22aのコア幅w3とは等しくなるように形成されている。また、コア幅w2とコア幅w3は、入力光導波路12のコア幅wと等しく形成されている。   In the present embodiment, the core width w2 of the input end portion 20a of the first S-shaped curved optical waveguide 20 and the core width w3 of the input end portion 22a of the second S-shaped curved optical waveguide 22 are formed to be equal. ing. The core width w2 and the core width w3 are formed to be equal to the core width w of the input optical waveguide 12.

テーパ光導波路14の幅広側端部14bのコア幅は、第1S字型曲線光導波路20の入力端部20aのコア幅w2と、第2S字型曲線光導波路22の入力端部22aのコア幅w3と、ギャップ部28の幅gの和と等しくなるように形成されている。これにより、テーパ光導波路14と第1S字型曲線光導波路20、第2S字型曲線光導波路22との接続部における光の損失を低減できる。   The core width of the wide end portion 14b of the tapered optical waveguide 14 is the core width w2 of the input end portion 20a of the first S-shaped curved optical waveguide 20 and the core width of the input end portion 22a of the second S-shaped curved optical waveguide 22. It is formed to be equal to the sum of w3 and the width g of the gap portion 28. Thereby, it is possible to reduce the light loss at the connection portion between the tapered optical waveguide 14, the first S-shaped curved optical waveguide 20, and the second S-shaped curved optical waveguide 22.

以上のように形成されたY分岐光導波路10において、入力光導波路12の入力端部12aに光が入射されると、光はシングルモードで入力光導波路12を伝搬される。テーパ光導波路14に入射した光は、テーパ光導波路14において光分布が徐々に広げられる。Y分岐光導波路10では、テーパ光導波路14のコアの第1側壁14cの広がり角を0度とし、第2側壁14dの広がり角を0度よりも大きいθ度に設定したことにより、テーパ光導波路14の幅広側端部14bの断面における光の強度分布は、第1側壁14c側と第2側壁14d側とで非対称となる。後述する本発明者によるシミュレーションの結果、テーパ光導波路14の幅広側端部14bにおける光の強度分布は、第1側壁14cよりも第2側壁14d側の方が光強度が大きい光強度分布となることが分かっている。本実施の形態では、テーパ光導波路14の幅広側端部14bにコア幅の等しい第1S字型曲線光導波路20、第2S字型曲線光導波路22が接続されているので、第2側壁14d側の第2S字型曲線光導波路22に入射する光量は、第1側壁14c側の第1S字型曲線光導波路20よりも大きくなる。すなわち、光が非等分に分岐されて第1S字型曲線光導波路20、第2S字型曲線光導波路22に入射される。非等分に分岐された光は、第1出力光導波路24の出力端部24b、第2出力光導波路26の出力端部26bより出射される。   In the Y-branch optical waveguide 10 formed as described above, when light is incident on the input end 12a of the input optical waveguide 12, the light is propagated through the input optical waveguide 12 in a single mode. Light distribution of the light incident on the tapered optical waveguide 14 is gradually expanded in the tapered optical waveguide 14. In the Y-branch optical waveguide 10, the spread angle of the first side wall 14 c of the core of the taper optical waveguide 14 is set to 0 degree, and the spread angle of the second side wall 14 d is set to θ degrees larger than 0 degree. The light intensity distribution in the cross section of the wide-side end portion 14b is asymmetric between the first side wall 14c side and the second side wall 14d side. As a result of a simulation by the present inventor to be described later, the light intensity distribution at the wide-side end portion 14b of the tapered optical waveguide 14 is a light intensity distribution with a higher light intensity on the second side wall 14d side than on the first side wall 14c. I know that. In the present embodiment, since the first S-shaped curved optical waveguide 20 and the second S-shaped curved optical waveguide 22 having the same core width are connected to the wide-side end portion 14b of the tapered optical waveguide 14, the second sidewall 14d side The amount of light incident on the second S-shaped curved optical waveguide 22 is larger than that of the first S-shaped curved optical waveguide 20 on the first side wall 14c side. That is, the light is split into unequal parts and is incident on the first S-shaped curved optical waveguide 20 and the second S-shaped curved optical waveguide 22. The light that is branched in an undivided manner is emitted from the output end 24 b of the first output optical waveguide 24 and the output end 26 b of the second output optical waveguide 26.

Y分岐光導波路10では、第1S字型曲線光導波路20の入力端部20aのコア幅w2と、第2S字型曲線光導波路22の入力端部22aのコア幅w3とを等しくしているので、テーパ光導波路14を伝達された光は損失が少ない状態で第1S字型曲線光導波路20、第2S字型曲線光導波路22に入射される。従って、本実施の形態によれば過剰損失が低減されたY分岐光導波路を実現できる。また、Y分岐光導波路10では、第1S字型曲線光導波路20、第2S字型曲線光導波路22のコア幅を等しく形成すればよいので、コア幅の制御が行いやすく、歩留まりを向上できる。   In the Y branch optical waveguide 10, the core width w2 of the input end portion 20a of the first S-shaped curved optical waveguide 20 and the core width w3 of the input end portion 22a of the second S-shaped curved optical waveguide 22 are made equal. The light transmitted through the tapered optical waveguide 14 is incident on the first S-shaped curved optical waveguide 20 and the second S-shaped curved optical waveguide 22 with little loss. Therefore, according to the present embodiment, a Y-branch optical waveguide with reduced excess loss can be realized. In the Y-branch optical waveguide 10, the core widths of the first S-shaped curved optical waveguide 20 and the second S-shaped curved optical waveguide 22 may be formed to be equal, so that the core width can be easily controlled and the yield can be improved.

(第1の実施例)
次に、上述のような構成のY分岐光導波路10について、3次元ビーム伝搬法(BPM:Beam Propagation Method)を用いてシミュレーションを行った結果を示す。ここでは、屈折率が1.5に調整されたSiON(酸窒化ケイ素)でコアを形成し、屈折率が1.465であるSiO(シリカ)で下クラッド32および上クラッド36を形成した比屈折率差Δ=2.3%の高比屈折率差Y分岐光導波路について、シミュレーションを行った。下クラッド32は厚さ5μm、コア34は幅w3.2μm×高さ3.2μm、上クラッド36は厚さ8.2μmと設定した。分岐ギャップの幅gは0.4μmとしたので、テーパ光導波路14の幅広側端部14bの幅は6.8μmである。第1S字型曲線光導波路20、第2S字型曲線光導波路22の曲率半径は1000μm、第1出力光導波路24と第2出力光導波路26との離隔距離は127μmとした。
(First embodiment)
Next, the result of having performed the simulation about the Y branch optical waveguide 10 of the above structures using the three-dimensional beam propagation method (BPM: Beam Propagation Method) is shown. Here, a ratio in which the core is formed of SiON (silicon oxynitride) whose refractive index is adjusted to 1.5, and the lower clad 32 and the upper clad 36 are formed of SiO 2 (silica) having a refractive index of 1.465. A simulation was performed for a high relative refractive index difference Y-branch optical waveguide with a refractive index difference Δ = 2.3%. The lower clad 32 was set to a thickness of 5 μm, the core 34 was set to a width w of 3.2 μm × height of 3.2 μm, and the upper clad 36 was set to a thickness of 8.2 μm. Since the width g of the branch gap is 0.4 μm, the width of the wide end portion 14b of the tapered optical waveguide 14 is 6.8 μm. The radius of curvature of the first S-shaped curved optical waveguide 20 and the second S-shaped curved optical waveguide 22 was 1000 μm, and the separation distance between the first output optical waveguide 24 and the second output optical waveguide 26 was 127 μm.

図4は、第1の実施例における各分岐光導波路の相対出力光強度とテーパ光導波路長Lの関係を示す図である。図4の横軸はテーパ光導波路長Lを表し、縦軸は入力光導波路12の入射光強度に対する各分岐光導波路の相対出力光強度を表す。各分岐光導波路の相対出力光強度は、各分岐光導波路からの出力光の光強度分布と、各分岐光導波路の基本伝搬モードの光強度分布との重なり積分をとり、これを入射光強度に対する相対値とすることで求めた。   FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the relative output light intensity of each branch optical waveguide and the tapered optical waveguide length L in the first embodiment. The horizontal axis of FIG. 4 represents the tapered optical waveguide length L, and the vertical axis represents the relative output light intensity of each branch optical waveguide with respect to the incident light intensity of the input optical waveguide 12. The relative output light intensity of each branch optical waveguide is obtained by calculating the overlap integral between the light intensity distribution of the output light from each branch optical waveguide and the light intensity distribution of the basic propagation mode of each branch optical waveguide, and calculating this with respect to the incident light intensity. The relative value was obtained.

図4において、実線40は第1分岐光導波路16からの出力の特性曲線であり、破線42は第2分岐光導波路18からの出力の特性曲線である。図4に示すように、第1分岐光導波路16と第2分岐光導波路18は、相対出力光強度が非対称となることが分かる。図4から、テーパ光導波路長Lのほとんどの範囲において、第2分岐光導波路18の方が相対出力光強度が大きくなっていることが分かる。   In FIG. 4, a solid line 40 is a characteristic curve of the output from the first branch optical waveguide 16, and a broken line 42 is a characteristic curve of the output from the second branch optical waveguide 18. As shown in FIG. 4, it can be seen that the first branched optical waveguide 16 and the second branched optical waveguide 18 are asymmetric in relative output light intensity. From FIG. 4, it can be seen that the relative output light intensity is higher in the second branch optical waveguide 18 in the most range of the tapered optical waveguide length L.

Y分岐光導波路10では、第1S字型曲線光導波路20の入力端部20aのコア幅w2と、第2S字型曲線光導波路22の入力端部22aのコア幅w3とを等しく形成しているので、テーパ光導波路14の幅広側端部14bにおいて既に、第2S字型曲線光導波路22に接続される部位の方が、第1S字型曲線光導波路20に接続される部位よりも光強度が大きい光強度分布となっていることが分かる。テーパ光導波路14では、テーパ光導波路14において発生した高次モード光が基本モード光と干渉することにより、伝搬する光の波形が変形する。本シミュレーションの結果は、テーパ光導波路14の第2側壁14dにのみ広がり角θを設けたことにより、テーパ光導波路14の第2側壁14d側の部位において、高次モード光と基本モード光とが干渉により強め合う条件が成立したことによるものと推察される。   In the Y branch optical waveguide 10, the core width w2 of the input end 20a of the first S-shaped curved optical waveguide 20 and the core width w3 of the input end 22a of the second S-shaped curved optical waveguide 22 are formed to be equal. Therefore, the light intensity of the portion connected to the second S-shaped curved optical waveguide 22 is already higher than the portion connected to the first S-shaped curved optical waveguide 20 at the wide-side end portion 14 b of the tapered optical waveguide 14. It can be seen that the light intensity distribution is large. In the tapered optical waveguide 14, the higher-order mode light generated in the tapered optical waveguide 14 interferes with the fundamental mode light, so that the waveform of the propagating light is deformed. As a result of this simulation, the spread angle θ is provided only on the second side wall 14d of the tapered optical waveguide 14, so that the higher-order mode light and the fundamental mode light are generated at the portion on the second side wall 14d side of the tapered optical waveguide 14. This is presumably due to the fact that the conditions for strengthening each other were established.

図5は、第1の実施例における分岐比とテーパ光導波路長Lの関係を示す図である。図5の縦軸は出力の大きい方の分岐光導波路の出力光強度を小さい方の分岐導波路の出力光強度で割ることにより求めた分岐比である。また、図6は、第1の実施例における過剰損失とテーパ光導波路長Lの関係を示す図である。   FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the branching ratio and the taper optical waveguide length L in the first embodiment. The vertical axis in FIG. 5 is the branching ratio obtained by dividing the output light intensity of the branch optical waveguide having the larger output by the output light intensity of the smaller branch waveguide. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between excess loss and tapered optical waveguide length L in the first embodiment.

図5に示すように、分岐比はL=40〜60μmの範囲においてテーパ光導波路長Lの増加とともに大きくなり、L=40μmのときの1.8からL=60μmのときの3.4まで増加する。このL=40〜60μmの範囲において、過剰損失は、図6に示すように0.02〜0.03dBである。このL=40〜60μmの範囲を第1範囲と呼ぶ。図5に示すようにL=60μmから分岐比は低下に転じ、L=140μmで1.1となる。このL=60〜140μmの範囲において、過剰損失は、図6に示すように0.013〜0.02dBである。このL=60〜140μmの範囲を第2範囲と呼ぶ。L=140μm以上では、分岐比は増減を繰り返すが、最大分岐比は徐々に小さくなっていく。   As shown in FIG. 5, the branching ratio increases as the taper optical waveguide length L increases in the range of L = 40 to 60 μm, and increases from 1.8 when L = 40 μm to 3.4 when L = 60 μm. To do. In the range of L = 40 to 60 μm, the excess loss is 0.02 to 0.03 dB as shown in FIG. This range of L = 40-60 μm is called the first range. As shown in FIG. 5, the branching ratio starts to decrease from L = 60 μm, and becomes 1.1 at L = 140 μm. In the range of L = 60 to 140 μm, the excess loss is 0.013 to 0.02 dB as shown in FIG. This range of L = 60 to 140 μm is called the second range. When L = 140 μm or more, the branching ratio repeatedly increases and decreases, but the maximum branching ratio gradually decreases.

図5から分かるように、テーパ光導波路長Lは、第1範囲および第2範囲から選択することが好ましい。第1範囲および第2範囲からテーパ光導波路長Lを選択することにより、分岐比の調整範囲を大きくとることができる。第1範囲および第2範囲のいずれからテーパ光導波路長Lを選択した場合でも、テーパ光導波路長Lの変化に対する分岐比の変化は、上述の特許文献2におけるずらし量の変化に対する分岐比の変化と比較して緩やかであるため、分岐比の制御が容易となり、歩留まりを向上できる。   As can be seen from FIG. 5, the tapered optical waveguide length L is preferably selected from the first range and the second range. By selecting the tapered optical waveguide length L from the first range and the second range, it is possible to increase the adjustment range of the branching ratio. Even when the tapered optical waveguide length L is selected from either the first range or the second range, the change in the branching ratio with respect to the change in the tapered optical waveguide length L is the change in the branching ratio with respect to the change in the shift amount in the above-mentioned Patent Document 2. Therefore, the branching ratio can be easily controlled and the yield can be improved.

また、図6に示すように第1範囲と比較して第2範囲の方が過剰損失が少ないことから、第2範囲からテーパ光導波路長Lを選択することがより好ましい。第2範囲では、図5に示すようにテーパ光導波路長Lの変化に対する分岐比の変化が緩やかであるため、第2範囲からテーパ光導波路長Lを選択することは、製造時の加工誤差に対するトレランスが大きいという利点も有する。第2範囲からテーパ光導波路長Lを選択することにより、過剰損失が0.013〜0.02dBと非常に小さく、且つ製造トレランスの大きい分岐比1.1〜3.4のY分岐光導波路10を得ることができる。このように、本実施例によれば、9対1を下回る分岐比を有し、非等分岐であるような中間の分岐比を有するシングルモードのY分岐型基板型光導波路を実現することができる。   Further, as shown in FIG. 6, since the excess loss is smaller in the second range than in the first range, it is more preferable to select the tapered optical waveguide length L from the second range. In the second range, as shown in FIG. 5, the change in the branching ratio with respect to the change in the taper optical waveguide length L is gradual. Therefore, the selection of the taper optical waveguide length L from the second range corresponds to the processing error during manufacturing. It also has the advantage of high tolerance. By selecting the taper optical waveguide length L from the second range, the Y-branch optical waveguide 10 having a branch ratio of 1.1 to 3.4 having a very small excess loss of 0.013 to 0.02 dB and a large manufacturing tolerance. Can be obtained. Thus, according to this embodiment, it is possible to realize a single-mode Y-branch substrate type optical waveguide having a branching ratio lower than 9 to 1 and having an intermediate branching ratio that is unequal branching. it can.

上記の第1の実施例に係るY分岐光導波路10を製造する場合、たとえば厚さ1mmのシリコンウエハ上に、PECVD装置を用いてシリカ下部クラッド層を厚さ5μmで成膜する。続いて酸窒化ケイ素を屈折率1.5になるように酸素・窒素比を調節してコア層を厚さ3.2μmで成膜する。フォトリソグラフィ工程とエッチング工程とを用いてコア層を加工してコアを形成し、シリカ上部クラッドを厚さ8.2μmで成膜する。このとき、テーパ光導波路長Lを80μmとすることにより、分岐比3.1のY分岐光導波路を得ることができる。また、テーパ光導波路長Lを100μmとすることにより、分岐比1.9のY分岐光導波路を得ることができる。   When the Y-branch optical waveguide 10 according to the first embodiment is manufactured, for example, a silica lower cladding layer is formed with a thickness of 5 μm on a silicon wafer having a thickness of 1 mm using a PECVD apparatus. Subsequently, the core layer is formed to a thickness of 3.2 μm by adjusting the oxygen / nitrogen ratio so that silicon oxynitride has a refractive index of 1.5. The core layer is processed by using a photolithography process and an etching process to form a core, and a silica upper clad is formed with a thickness of 8.2 μm. At this time, by setting the tapered optical waveguide length L to 80 μm, a Y-branch optical waveguide having a branching ratio of 3.1 can be obtained. Also, by setting the taper optical waveguide length L to 100 μm, a Y-branch optical waveguide with a branching ratio of 1.9 can be obtained.

(第2の実施例)
次に、もう一つ別の実施例を示す。ここでは、屈折率が1.534に調整されたフッ素化ポリイミドをコア材料とし、屈折率が1.529に調整されたフッ素化ポリイミドを下クラッド32および上クラッド36に用いた比屈折率差Δ=0.3%の低比屈折率差Y分岐光導波路について、2次元ビーム伝搬法を用いてシミュレーションを行った。下クラッド32は厚さ15μm、コア34は幅w7μm×高さ7μm、上クラッド36は厚さ22μmと設定した。分岐ギャップの幅gは2μmとしたので、テーパ光導波路14の幅広側端部14bの幅は16μmである。第1S字型曲線光導波路20、第2S字型曲線光導波路22の曲率半径は40mm、第1出力光導波路24と第2出力光導波路26との離隔距離は127μmとした。
(Second embodiment)
Next, another embodiment will be described. Here, a relative refractive index difference Δ using a fluorinated polyimide whose refractive index is adjusted to 1.534 as a core material and a fluorinated polyimide whose refractive index is adjusted to 1.529 is used for the lower clad 32 and the upper clad 36. = A 0.3% low relative refractive index difference Y-branched optical waveguide was simulated using a two-dimensional beam propagation method. The lower clad 32 was set to a thickness of 15 μm, the core 34 was set to a width w of 7 μm × height of 7 μm, and the upper clad 36 was set to a thickness of 22 μm. Since the width g of the branch gap is 2 μm, the width of the wide side end portion 14b of the tapered optical waveguide 14 is 16 μm. The radius of curvature of the first S-shaped curved optical waveguide 20 and the second S-shaped curved optical waveguide 22 was 40 mm, and the separation distance between the first output optical waveguide 24 and the second output optical waveguide 26 was 127 μm.

図7は、第2の実施例における各分岐光導波路の相対出力光強度とテーパ光導波路長Lの関係を示す図である。縦軸の相対出力光強度の計算方法は、第1の実施例の図4と同様である。図7において、実線44は第1分岐光導波路16からの出力の特性曲線であり、破線46は第2分岐光導波路18からの出力の特性曲線である。第2の実施例においても、第1分岐光導波路16と第2分岐光導波路18は、相対出力光強度が非対称となり、テーパ光導波路長Lのほとんどの範囲において、第2分岐光導波路18の方が相対出力光強度が大きくなっていることが分かる。   FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the relative output light intensity of each branch optical waveguide and the tapered optical waveguide length L in the second embodiment. The calculation method of the relative output light intensity on the vertical axis is the same as that in FIG. 4 of the first embodiment. In FIG. 7, the solid line 44 is a characteristic curve of the output from the first branch optical waveguide 16, and the broken line 46 is a characteristic curve of the output from the second branch optical waveguide 18. Also in the second embodiment, the first branched optical waveguide 16 and the second branched optical waveguide 18 are asymmetric in relative output light intensity, and the second branched optical waveguide 18 is almost in the range of the tapered optical waveguide length L. It can be seen that the relative output light intensity is increased.

図8は、第2の実施例における分岐比とテーパ光導波路長Lの関係を示す図である。また、図9は、第2の実施例における過剰損失とテーパ光導波路長Lの関係を示す図である。各軸の設定は、第1の実施例の図5、図6と同様である。   FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the branching ratio and the taper optical waveguide length L in the second embodiment. FIG. 9 is a diagram showing the relationship between excess loss and the taper optical waveguide length L in the second embodiment. The setting of each axis is the same as in FIGS. 5 and 6 of the first embodiment.

図8に示すように、分岐比はL=150〜400μmの範囲においてテーパ光導波路長Lの増加とともに大きくなり、L=150μmのときの1.1からL=400μmのときの5.2まで増加する。このL=150〜400μmの範囲において、過剰損失は、図9に示すように0.11〜0.16dBである。このL=150〜400μmの範囲を第1範囲と呼ぶ。テーパ光導波路長Lが第1範囲以上となると分岐比は低下し、L=900μmで1.1となる。このL=400〜900μmの範囲において、過剰損失は、図9に示すように0.04〜0.16dBである。このL=400〜900μmの範囲を第2範囲と呼ぶ。L=900μm以上では、分岐比は増減を繰り返すが、最大分岐比は徐々に小さくなっていく。   As shown in FIG. 8, the branching ratio increases as the taper optical waveguide length L increases in the range of L = 150 to 400 μm, and increases from 1.1 when L = 150 μm to 5.2 when L = 400 μm. To do. In the range of L = 150 to 400 μm, the excess loss is 0.11 to 0.16 dB as shown in FIG. This range of L = 150 to 400 μm is called the first range. When the tapered optical waveguide length L is equal to or longer than the first range, the branching ratio decreases, and becomes 1.1 when L = 900 μm. In the range of L = 400 to 900 μm, the excess loss is 0.04 to 0.16 dB as shown in FIG. This range of L = 400 to 900 μm is called a second range. When L = 900 μm or more, the branching ratio repeatedly increases and decreases, but the maximum branching ratio gradually decreases.

図8から分かるように、テーパ光導波路長Lは、第1範囲および第2範囲から選択することが好ましい。第1範囲および第2範囲からテーパ光導波路長Lを選択することにより、分岐比の調整範囲を大きくとることができる。第1範囲および第2範囲のいずれからテーパ光導波路長Lを選択した場合でも、テーパ光導波路長Lの変化に対する分岐比の変化は、上述の特許文献2におけるずらし量の変化に対する分岐比の変化と比較して緩やかであるため、分岐比の制御が容易となり、歩留まりを向上できる。   As can be seen from FIG. 8, the tapered optical waveguide length L is preferably selected from the first range and the second range. By selecting the tapered optical waveguide length L from the first range and the second range, it is possible to increase the adjustment range of the branching ratio. Even when the tapered optical waveguide length L is selected from either the first range or the second range, the change in the branching ratio with respect to the change in the tapered optical waveguide length L is the change in the branching ratio with respect to the change in the shift amount in the above-mentioned Patent Document 2. Therefore, the branching ratio can be easily controlled and the yield can be improved.

また、図9に示すように第1範囲と比較して第2範囲の方が過剰損失が少ないことから、第2範囲からテーパ光導波路長Lを選択することがより好ましい。第2範囲では、図8に示すようにテーパ光導波路長Lの変化に対する分岐比の変化が緩やかであるため、第2範囲からテーパ光導波路長Lを選択することは、製造時の加工誤差に対するトレランスが大きいという利点も有する。第2範囲からテーパ光導波路長Lを選択することにより、過剰損失が0.04〜0.16dBと小さく、且つ製造トレランスの大きい分岐比1.1〜5.2のY分岐光導波路10を得ることができる。このように、本実施例によれば、9対1を下回る分岐比を有し、非等分岐であるような中間の分岐比を有するシングルモードのY分岐型基板型光導波路を実現することができる。   Also, as shown in FIG. 9, since the excess loss is less in the second range than in the first range, it is more preferable to select the tapered optical waveguide length L from the second range. In the second range, as shown in FIG. 8, the change in the branching ratio with respect to the change in the taper optical waveguide length L is gradual. It also has the advantage of high tolerance. By selecting the tapered optical waveguide length L from the second range, the Y branch optical waveguide 10 having a branch ratio of 1.1 to 5.2 with a small excess loss of 0.04 to 0.16 dB and a high manufacturing tolerance is obtained. be able to. Thus, according to this embodiment, it is possible to realize a single-mode Y-branch substrate type optical waveguide having a branching ratio lower than 9 to 1 and having an intermediate branching ratio that is unequal branching. it can.

上記の第2の実施例に係るY分岐光導波路10を製造する場合、たとえば厚さ1mmのシリコンウエハ上に、スピンコート装置とイナートガスオーブンを用いてフッ素化ポリイミドクラッド層を厚さ15μmで成膜する。続いて若干屈折率が高くなるように配合した材料を用いてフッ素化ポリイミドコア層を厚さ7μmで成膜する。フォトリソグラフィ工程とエッチング工程とを用いてコア層を加工してコアを形成し、フッ素化ポリイミド上部クラッドを厚さ22μmで成膜する。このとき、テーパ光導波路長Lを450μmとすることにより、分岐比5.0のY分岐光導波路を得ることができる。また、テーパ光導波路長Lを650μmとすることにより、分岐比2.0のY分岐光導波路を得ることができる。   When the Y-branch optical waveguide 10 according to the second embodiment is manufactured, a fluorinated polyimide clad layer is formed with a thickness of 15 μm on a silicon wafer having a thickness of 1 mm, for example, using a spin coater and an inert gas oven. To do. Subsequently, a fluorinated polyimide core layer is formed to a thickness of 7 μm using a material blended so that the refractive index is slightly higher. The core layer is processed using a photolithography process and an etching process to form a core, and a fluorinated polyimide upper clad is formed to a thickness of 22 μm. At this time, by setting the taper optical waveguide length L to 450 μm, a Y-branch optical waveguide having a branching ratio of 5.0 can be obtained. Further, by setting the taper optical waveguide length L to 650 μm, a Y-branch optical waveguide having a branching ratio of 2.0 can be obtained.

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。   The present invention has been described based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to combinations of the respective constituent elements and processing processes, and such modifications are also within the scope of the present invention. is there.

入力光導波路12は直線光導波路に限られず、たとえば曲がり光導波路などであってもよい。この場合、出力端部12bの近傍では直線状に形成されることが好ましい。入力光導波路12の出力端部12bを直線状に形成することにより、入力光導波路12とテーパ光導波路14の接続部における光の損失を低減できる。   The input optical waveguide 12 is not limited to a straight optical waveguide, and may be a curved optical waveguide, for example. In this case, it is preferable to form a straight line in the vicinity of the output end 12b. By forming the output end portion 12b of the input optical waveguide 12 in a straight line, the loss of light at the connection portion between the input optical waveguide 12 and the tapered optical waveguide 14 can be reduced.

また、上述の実施の形態では、入力光導波路12等はシングルモード光導波路としたが、マルチモード光導波路であってもよい。   In the above embodiment, the input optical waveguide 12 and the like are single mode optical waveguides, but may be multimode optical waveguides.

本発明の実施の形態に係るY分岐光導波路の平面図である。It is a top view of the Y branch optical waveguide which concerns on embodiment of this invention. 図1に示すY分岐光導波路のX−X断面図である。It is XX sectional drawing of the Y branch optical waveguide shown in FIG. テーパ光導波路の周辺を拡大した要部拡大図である。It is the principal part enlarged view to which the periphery of the taper optical waveguide was expanded. 第1の実施例における各分岐光導波路の相対出力光強度とテーパ光導波路長Lの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the relative output light intensity of each branch optical waveguide in 1st Example, and the taper optical waveguide length L. FIG. 第1の実施例における分岐比とテーパ光導波路長Lの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the branching ratio and taper optical waveguide length L in a 1st Example. 第1の実施例における過剰損失とテーパ光導波路長Lの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the excess loss and taper optical waveguide length L in a 1st Example. 第2の実施例における各分岐光導波路の相対出力光強度とテーパ光導波路長Lの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the relative output light intensity of each branch optical waveguide in 2nd Example, and the taper optical waveguide length L. FIG. 第2の実施例における分岐比とテーパ光導波路長Lの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the branching ratio and the taper optical waveguide length L in a 2nd Example. 第2の実施例における過剰損失とテーパ光導波路長Lの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the excess loss and taper optical waveguide length L in a 2nd Example.

符号の説明Explanation of symbols

10 Y分岐光導波路、 12 入力光導波路、 14 テーパ光導波路、 16 第1分岐光導波路、 18 第2分岐光導波路、 20 第1S字型曲線光導波路、 22 第2S字型曲線光導波路、 24 第1出力光導波路、 26 第2出力光導波路、 28 ギャップ部、 30 基板、 32 下クラッド層、 34 コア。   10 Y branch optical waveguide, 12 input optical waveguide, 14 tapered optical waveguide, 16 first branched optical waveguide, 18 second branched optical waveguide, 20 first S-shaped curved optical waveguide, 22 second S-shaped curved optical waveguide, 24 second 1 output optical waveguide, 26 second output optical waveguide, 28 gap portion, 30 substrate, 32 lower cladding layer, 34 core.

Claims (9)

入力光導波路と、
コア幅が徐々に拡大するように形成され、幅狭側端部が前記入力光導波路に接続されたテーパ光導波路と、
前記テーパ光導波路の幅広側端部に、所定幅のギャップ部を介して並べて接続された2つの分岐光導波路と、
を備えるY分岐光導波路であって、
前記テーパ光導波路と前記分岐光導波路との接続部において、2つの前記分岐光導波路のコア幅が等しく形成されており、
前記テーパ光導波路のコアの一方の側面の広がり角が0度に形成されており、他方の側面の広がり角が0度よりも大きい角度に形成されており、
前記入力光導波路のコア幅と、前記テーパ光導波路の幅狭側端部のコア幅とが等しく形成されていることを特徴とするY分岐光導波路。
An input optical waveguide;
A tapered optical waveguide formed so that the core width gradually increases, and the narrow side end portion is connected to the input optical waveguide;
Two branched optical waveguides connected to each other on the wide-side end of the tapered optical waveguide, with a gap having a predetermined width,
A Y-branch optical waveguide comprising:
In the connection portion between the tapered optical waveguide and the branched optical waveguide, the core widths of the two branched optical waveguides are formed equally,
The spread angle of one side surface of the core of the tapered optical waveguide is formed at 0 degree, and the spread angle of the other side surface is formed at an angle larger than 0 degree ,
A Y-branch optical waveguide characterized in that a core width of the input optical waveguide and a core width of a narrow side end portion of the tapered optical waveguide are formed to be equal .
前記入力光導波路のコア幅と、2つの前記分岐光導波路のコア幅とが等しく形成されていることを特徴とする請求項1に記載のY分岐光導波路。   2. The Y-branch optical waveguide according to claim 1, wherein a core width of the input optical waveguide is equal to a core width of the two branch optical waveguides. 前記テーパ光導波路の幅広側端部のコア幅が、2つの前記分岐光導波路のコア幅と前記ギャップ部の幅との和に等しく形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載のY分岐光導波路。 The core width of the wide end of the tapered optical waveguide, according to claim 1 or 2, characterized in that the core width of two of said branch optical waveguides and the are equally formed on the sum of the width of the gap portion Y branch optical waveguide. 2つの前記分岐光導波路が、該分岐光導波路間の中心線に対して対称となるよう形成されていることを特徴とする請求項1からのいずれかに記載のY分岐光導波路。 Two of said branched optical waveguides, Y-branch optical waveguide according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is formed so as to be symmetrical with respect to the center line between the branched optical waveguides. 前記テーパ光導波路の長さと2つの前記分岐光導波路の分岐比との関係において、前記テーパ光導波路の長さが長くなるに従って分岐比が増大する最初の前記テーパ光導波路の長さの範囲を第1範囲とし、これに続く前記テーパ光導波路の長さが長くなるに従って分岐比が減少する前記テーパ光導波路の長さの範囲を第2範囲としたときに、前記テーパ光導波路の長さを前記第1範囲および前記第2範囲から選択するようにしたことを特徴とする請求項1からのいずれかに記載のY分岐光導波路。 In the relationship between the length of the tapered optical waveguide and the branching ratio of the two branched optical waveguides, the first range of the length of the tapered optical waveguide in which the branching ratio increases as the length of the tapered optical waveguide becomes longer is When the range of the length of the tapered optical waveguide in which the branching ratio decreases as the length of the subsequent tapered optical waveguide becomes longer is set as the second range, the length of the tapered optical waveguide is Y branch optical waveguide according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it has to select from the first range and the second range. 前記テーパ光導波路の長さを前記第2範囲から選択するようにしたことを特徴とする請求項に記載のY分岐光導波路。 6. The Y-branch optical waveguide according to claim 5 , wherein a length of the tapered optical waveguide is selected from the second range. 入力光導波路と、
コア幅が徐々に拡大するように形成され、幅狭側端部が前記入力光導波路に接続されたテーパ光導波路と、
前記テーパ光導波路の幅広側端部に、所定幅のギャップ部を介して並べて接続された2つの分岐光導波路と、
を備えるY分岐光導波路の設計方法であって、
前記入力光導波路のコア幅と、前記テーパ光導波路の幅狭側端部のコア幅とを等しくするステップと、
前記テーパ光導波路と前記分岐光導波路との接続部において、2つの前記分岐光導波路のコア幅を等しくするステップと、
前記テーパ光導波路のコアの一方の側面の広がり角を0度にするとともに、他方の側面の広がり角を0度よりも大きい角度にするステップと、
前記テーパ光導波路の長さを変えることにより、2つの前記分岐光導波路から出力される光の分岐比を調整するステップと、
を備えることを特徴とするY分岐光導波路の設計方法。
An input optical waveguide;
A tapered optical waveguide formed so that the core width gradually increases, and the narrow side end portion is connected to the input optical waveguide;
Two branched optical waveguides connected to each other on the wide-side end of the tapered optical waveguide, with a gap having a predetermined width,
A Y branch optical waveguide design method comprising:
Equalizing the core width of the input optical waveguide and the core width of the narrow side end of the tapered optical waveguide;
Equalizing the core width of the two branched optical waveguides at the connection between the tapered optical waveguide and the branched optical waveguide;
Setting the divergence angle of one side surface of the core of the tapered optical waveguide to 0 degree and the divergence angle of the other side surface to an angle larger than 0 degree;
Adjusting the branching ratio of the light output from the two branched optical waveguides by changing the length of the tapered optical waveguide;
A method for designing a Y-branch optical waveguide, comprising:
前記テーパ光導波路の長さと2つの前記分岐光導波路の分岐比との関係において、前記テーパ光導波路の長さが長くなるに従って分岐比が増大する最初の前記テーパ光導波路の長さの範囲を第1範囲とし、これに続く前記テーパ光導波路の長さが長くなるに従って分岐比が減少する前記テーパ光導波路の長さの範囲を第2範囲としたときに、前記分岐比を調整するステップにおいて、前記テーパ光導波路の長さを前記第1範囲および前記第2範囲から選択するようにしたことを特徴とする請求項に記載のY分岐光導波路の設計方法。 In the relationship between the length of the tapered optical waveguide and the branching ratio of the two branched optical waveguides, the first range of the length of the tapered optical waveguide in which the branching ratio increases as the length of the tapered optical waveguide becomes longer is In the step of adjusting the branching ratio when the range of the length of the tapered optical waveguide in which the branching ratio decreases as the length of the tapered optical waveguide following the first range becomes a second range, 8. The method of designing a Y-branch optical waveguide according to claim 7 , wherein the length of the tapered optical waveguide is selected from the first range and the second range. 前記テーパ光導波路の長さを前記第2範囲から選択するようにしたことを特徴とする請求項に記載のY分岐光導波路の設計方法。 The method of designing a Y-branch optical waveguide according to claim 8 , wherein the length of the tapered optical waveguide is selected from the second range.
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