JP6051792B2 - コヒーレントミキサ - Google Patents
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- Optical Integrated Circuits (AREA)
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Description
図2は、実施例1に係るコヒーレントミキサの構造を示す図面である。図2の(a)部を参照すると、実施例1に係るコヒーレントミキサの平面構造が示される。図2の(b)部を参照すると、実施例1に係るコヒーレントミキサの断面I−Iにおける構造が示される。実施例1に係るコヒーレントミキサは、以下の示される第1構造を有する。2×4MMIは、モード整形用MMIを介して信号光及び参照光を受ける。
エピ構造:SI−InP基板/i−GaInAsP/i−InP、GaInAsPのバンドギャップ波長λgは1.3μmである。
i−GaInAsPの膜厚:0.3μm。
i−InPの膜厚:2.0μm。
導波路構造。
メサ導波路の高さ:3.5μm。
基本メサ導波路の幅:2.0μm。
2×4MMIの幅W0:12μm。
2×4MMIの長さL0:298μm。
モード整形用MMIの構造。
モード整形用MMIの幅WN1:5μm。
モード整形用MMIの長さWL1:52μm。
モード整形用MMIの位置:2×4MMIにおいて、図1の座標軸X方向に関して、対応する入力導波路の中心に一致。
モード整形用MMIの位置D1:図1の座標軸Y方向に関して、出力端が2×4MMIの入力端からGap=10μm。
モード整形用MMIの中心軸上に入力ポート及び出力ポートが一致する。モード整形用MMIは、製造上のばらつき(例えば0.2μm以下)に起因する偏差を除いて、この中心軸に関して左右対称な構造を有する。
エピ構造:SI−InP基板/i−GaInAsP/i−InP、GaInAsPのバンドギャップ波長λgは1.3μmである。
i−GaInAsPの膜厚:0.3μm。
i−InPの膜厚:2.0μm。
導波路構造。
メサ導波路の高さ:3.5μm。
基本メサ導波路の幅:2.0μm。
2×4MMIの幅WC:12μm。
2×4MMIの長さLC:298μm。
図7は、モード整形用MMIの入力ポート及び出力ポートの位置と高次モードの除去能との関係を示す。図7の(a)部を参照すると、入力導波路が接続される入力ポートの位置及び出力導波路が接続される出力ポートの位置を同一軸上であって一次側−端の中心及び二次側−端の中心に設けている。このとき、図7の(b)部に示されるように、出力ポートにおけるモード揺れを最も抑制できる。
実施例3に係るコヒーレントミキサのための90度ハイブリッドでは、エピ構造、2×4MMI、2つのモード整形用MMIの寸法は実施例1と同じであるけれども、モード整形用MMIの設置位置が実施例1の形態と異なる。モード整形用MMI出力ポートは、Y方向の位置に関して、2×4MMIの入力ポートと一致している。
Claims (7)
- コヒーレントミキサであって、
第1端側及び第2端側を有するマルチポートMMIと、
単一の入力ポート及び単一の出力ポートを有し、前記入力ポートからの光から高次モードを低減した光を出力ポートに生成する第1MMIと、
単一の入力ポート及び単一の出力ポートを有し、前記入力ポートからの光から高次モードを低減した光を出力ポートに生成する第2MMIと、
を備え、
前記マルチポートMMIの前記第1端側は、第1出力ポート、第2出力ポート、第3出力ポート及び第4出力ポートを有し、
前記マルチポートMMIの前記第2端側は、第1入力ポート及び第2入力ポートを有し、
前記第1MMIの前記出力ポートは前記マルチポートMMIの前記第1入力ポートに直接に接続されており、
前記第2MMIの前記出力ポートは前記マルチポートMMIの前記第2入力ポートに直接に接続されている、コヒーレントミキサ。 - コヒーレントミキサであって、
第1端側及び第2端側を有するマルチポートMMIと、
単一の入力ポート及び単一の出力ポートを有し、前記入力ポートからの光から高次モードを低減した光を出力ポートに生成する第1MMIと、
単一の入力ポート及び単一の出力ポートを有し、前記入力ポートからの光から高次モードを低減した光を出力ポートに生成する第2MMIと、
を備え、
前記マルチポートMMIの前記第1端側は、第1出力ポート、第2出力ポート、第3出力ポート及び第4出力ポートを有し、
前記マルチポートMMIの前記第2端側は、第1入力ポート及び第2入力ポートを有し、
前記第1MMIは、前記マルチポートMMIの前記第1入力ポートに光学的に結合され、
前記第2MMIは、前記マルチポートMMIの前記第2入力ポートに光学的に結合され、
前記マルチポートMMI、前記第1MMI、及び前記第2MMIは、第1クラッド層、コア層及び第2クラッド層を含み、
前記第1クラッド層、前記コア層及び前記第2クラッド層は、基板上に順に配列され、
前記基板の主面は、前記マルチポートMMIの前記第2端側から前記第1端側への方向に順に配列された第1エリア、第2エリア及び第3エリアを有し、
前記基板の前記主面において、前記第1MMIは前記第2エリアに位置し、前記第2MMIは前記第1エリアに位置し、前記マルチポートMMIは前記第3エリアに位置する、コヒーレントミキサ。 - 前記第1MMIは、第1端側及び第2端側並びに第1側面及び第2側面を有しており、
前記第1MMIの前記第1側面及び第2側面は、前記第1MMIの前記第1端側から前記第1MMIの前記第2端側への方向に延在する基準軸の方向に延在しており、
前記第1MMIの前記第1端側及び前記第1MMIの前記第2端側は、前記基準軸に交差する方向に延在し、
前記第1MMIの出力ポートが前記第1MMIの前記第1端側に設けられると共に前記第1MMIの入力ポートが前記第1MMIの前記第2端側に設けられ、
前記第1MMIの前記入力ポート及び前記第1MMIの前記出力ポートは、前記基準軸上に位置する、請求項1又は請求項2に記載されたコヒーレントミキサ。 - 前記第1MMIの前記入力ポートに光学的に結合された第1入力光導波路を更に備え、
前記第1MMIのMMI幅は前記第1入力光導波路の導波路幅より大きく、
前記第1入力光導波路の一対の側面は、前記第1MMIの入力ポート端面に接続される、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載されたコヒーレントミキサ。 - 前記マルチポートMMIは第1側面及び第2側面を有し、
前記第1出力ポート、前記第3出力ポート、前記第2出力ポート及び前記第4出力ポートは、前記第1端側において前記第1側面から前記第2側面への方向にこの順に配列されており、
前記第1入力ポート及び前記第2入力ポートは、前記マルチポートMMIの前記第2端側において前記マルチポートMMIの前記第1側面から前記マルチポートMMIの前記第2側面への方向にこの順に配列されており、
前記マルチポートMMIの前記第1出力ポート及び前記第1入力ポート並びに前記第1MMIの前記入力ポート及び前記出力ポートは、前記マルチポートMMIの前記第1端側から前記マルチポートMMIの前記第2端側への方向に延在する4つの軸のうちの第1軸上に位置しており、
前記マルチポートMMIの前記第2出力ポート及び前記第2入力ポート並びに前記第2MMIの前記入力ポート及び前記出力ポートは、前記マルチポートMMIの前記第1端側から前記マルチポートMMIの前記第2端側への方向に延在する4つの軸のうちの第2軸上に位置しており、
前記マルチポートMMIの前記第3出力ポートは、前記マルチポートMMIの前記第1端側から前記マルチポートMMIの前記第2端側への方向に延在する4つの軸のうちの第3軸上に位置しており、
前記マルチポートMMIの前記第4出力ポートは、前記マルチポートMMIの前記第1端側から前記マルチポートMMIの前記第2端側への方向に延在する4つの軸のうちの第4軸上に位置している、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載されたコヒーレントミキサ。 - 前記マルチポートMMIの前記第1出力ポート、前記第2出力ポート、前記第3出力ポート及び前記第4出力ポートにそれぞれ光学的に結合された第1光受光素子、第2光受光素子、第3光受光素子及び第4光受光素子を更に備える、請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載されたコヒーレントミキサ。
- 前記マルチポートMMI、前記第1MMI、及び前記第2MMIは、InP基板上に順に設けられた第1InP層、GaInAsP層、及び第2InP層を含み、前記GaInAsP層は前記第1InP層と前記第2InP層との間に設けられる、請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載されたコヒーレントミキサ。
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