JP5713425B2 - 光スイッチ - Google Patents
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図2に、本発明の第1の実施形態による光スイッチの構成を示す。従来の技術で示した図1と異なる点は、InP導波路で形成されていた出力側スラブ導波路の一部44と、同様にInP導波路で形成されていた複数の出力導波路45を、PLC導波路で形成しているところである。本明細書では、石英系PLC(基板上に導波路が形成されたPLC)で構成されるチップを「PLC導波路チップ」と呼び、そこに形成されている導波路を「PLC導波路」と呼ぶ。石英系PLCには、基板が石英基板そのものである場合と、基板がSi基板であり、その上に石英導波路が形成してある場合がある。したがって、InP導波路により形成されているのは、入力導波路11、入力側スラブ導波路(「第1のスラブ導波路」に相当)12、アレイ導波路13、そして、出力側スラブ導波路の一部(「第2のスラブ導波路」に相当)14であり、これらは順次接続されている。またアレイ導波路13の一部には位相シフタ用電極20が形成されており、InP導波路チップ10の裏面は共通グランドとなっており、その機能は従来技術と同じある。InP導波路チップ(「第1の平面光波回路」に相当)10と、PLC導波路チップ(「第2の平面光波回路」に相当)40とは、分割したスラブ導波路の端面、つまり、出力側スラブ導波路のInP導波路で構成される部分14及び出力側スラブ導波路のPLC導波路で構成される部分44の端面において接続されている。
図3に、本発明の第2の実施形態による光スイッチの構成を示す。前述した第1の実施例で示した図2と異なるのは、入力導波路の一部41もPLC導波路チップ40内に一緒に集積した点である。PLC導波路で構成された入力導波路41においては、InP導波路で構成された入力導波路11との(スラブ導波路部でない)孤立した異なる導波路間の接続となるため、図1、図2で示した、レンズ付きファイバによる接続よりは、入力側において接続損失が大きくなることが懸念される。そこで、InP導波路チップ10側とPLC導波路チップ40側の双方の接続部に、水平方向もしくは垂直方向にテーパ構造を集積することにより、できるだけモードフィールドを近づけるなどして、できるだけ接続の低損失化を図ることが可能である。
図4に、本発明の第3の実施形態による光スイッチの構成を示す。前述した第2の実施形態と異なる点は、InP導波路との接続を、入力スラブ導波路側においても、出力スラブ導波路側と同様にスラブ導波路同士にしたことである。すなわち、入力導波路41と入力側スラブ導波路の一部42も、PLC導波路で置き換えている。さらに、PLC導波路チップ40としてみた場合、入力側スラブ導波路の一部(「第4のスラブ導波路」に相当)42と入力導波路、そして出力側スラブ導波路の一部(「第3のスラブ導波路」に相当)44と出力導波路は、同一の石英系PLCで作製されている。さらに、ここでも、光スイッチの入出力導波路を一辺に集約することで、光ファイバの接続工程を一回で行うことが可能となっている。
以上示してきた異なる材質からなる導波路間の接続方法において、スラブ導波路同士の接続位置について、特殊な例として、(1)アレイ導波路端面とスラブ導波路の接続界面を接続位置とすることや、(2)入力導波路または出力導波路とスラブ導波路の接続界面を接続位置とすることも考えられる。
11 入力導波路
12 入力側スラブ導波路(「第1のスラブ導波路」に相当)
13 アレイ導波路
14 出力側スラブ導波路(「第2のスラブ導波路」に相当)
17 InP導波路のコア
20 位相シフタ用電極
21 InP導波路チップ10上の電気配線
23 InP導波路チップ10側のアライメントマーク
40 PLC導波路チップ(「第2の平面光波回路」に相当)
41 入力導波路
42 入力側スラブ導波路の一部(「第4のスラブ導波路」に相当)
44 出力側スラブ導波路の一部(「第3のスラブ導波路」に相当)
45 複数の出力導波路
46 窪み
47 PLC導波路のコア
51 PLC導波路チップ40上の電気配線
52 薄膜半田
53 PLC導波路チップ40側のアライメントマーク
60 入力側光ファイバ
61 出力側光ファイバ
63 光ファイバ
70 ボンディングワイヤ
80 実装基板
81 電極
Claims (5)
- 第1の基板上に形成された第1の平面光波回路と、
前記第1の基板と異なる材料からなる第2の基板上に形成された第2の平面光波回路と
を備える光スイッチであって、
前記第1の平面光波回路は、順次接続して形成された、入力導波路、第1のスラブ導波路、各導波路の一部に位相シフタが設けられたアレイ導波路、及び第2のスラブ導波路を有し、
前記入力導波路には、一芯の光ファイバが光学的に接続され、
前記第2の平面光波回路は、第3のスラブ導波路及び前記第3のスラブ導波路に接続して形成された複数の出力導波路を有する石英系PLC導波路チップであり、
前記第1の平面光波回路と前記第2の平面光波回路とは、前記第2及び第3のスラブ導波路の端面において接続され、
前記複数の出力導波路には、多芯の光ファイバが一括して光学的に接続され、
前記位相シフタの駆動により前記第3のスラブ導波路の前記出力導波路側端部における集光位置が前記第2の平面光波回路の平面方向に掃引されて調整されることを特徴とする光スイッチ。 - 第1の基板上に形成された第1の平面光波回路と、
前記第1の基板と異なる材料からなる第2の基板上に形成された第2の平面光波回路と
を備える光スイッチであって、
前記第1の平面光波回路は、順次接続して形成された、入力導波路、第1のスラブ導波路、各導波路の一部に位相シフタが設けられたアレイ導波路、及び第2のスラブ導波路を有し、
前記第2の平面光波回路は、第3のスラブ導波路及び前記第3のスラブ導波路に接続して形成された複数の出力導波路、並びに孤立導波路を有する石英系PLC導波路チップであり、
前記第1の平面光波回路と前記第2の平面光波回路とは、前記第2及び第3のスラブ導波路の端面において接続され、
前記孤立導波路の一端は、前記複数の出力導波路の端面と同一端面にあり、他端は、前記第3のスラブ導波路の端面と同一端面において前記第1の平面光波回路の前記入力導波路と接続され、
前記複数の出力導波路及び前記孤立導波路には、光ファイバが一括して光学的に接続され、
前記位相シフタの駆動により前記第3のスラブ導波路の前記出力導波路側端部における集光位置が前記第2の平面光波回路の平面方向に掃引されて調整されることを特徴とする光スイッチ。 - 第1の基板上に形成された第1の平面光波回路と、
前記第1の基板と異なる材料からなる第2の基板上に形成された第2の平面光波回路と
を備える光スイッチであって、
前記第1の平面光波回路は、順次接続して形成された、第1のスラブ導波路、各導波路の一部に位相シフタが設けられたアレイ導波路、及び第2のスラブ導波路を有し、
前記第2の平面光波回路は、入力導波路及び前記入力導波路に接続して形成された第4のスラブ導波路を有する第1の部分と、第3のスラブ導波路及び前記第3のスラブ導波路に接続されて形成された複数の出力導波路を有する第2の部分とを備える石英系PLC導波路チップであり、
前記第1の平面光波回路と前記第2の平面光波回路とは、前記第1及び第4のスラブ導波路の端面において接続されると共に、前記第2及び第3のスラブ導波路の端面において接続され、
前記入力導波路の一端は、前記複数の出力導波路の端面と同一端面にあり、
前記入力導波路と前記複数の前記出力導波路には、光ファイバが一括して光学的に接続され、
前記位相シフタの駆動により前記第3のスラブ導波路の前記出力導波路側端部における集光位置が前記第2の平面光波回路の平面方向に掃引されて調整されることを特徴とする光スイッチ。 - 前記第1の平面光波回路は、前記第2の平面光波回路に形成された窪みに実装されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光スイッチ。
- 前記第1の平面光波回路の導波路は、半導体材料をベースとする導波路で構成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光スイッチ。
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