JP7097332B2 - Combined demultiplexing element and light source module - Google Patents

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Description

本発明は、合分波素子および光源モジュールに関するものである。 The present invention relates to a demultiplexing element and a light source module.

近年、携帯プロジェクター、ヘッドアップディスプレイ(HUD)、ヘッドマウントディスプレイ(HMD)などの開発が加速しており、走査型レーザ投射装置の超小型化が強く求められている。走査型レーザ投射装置の主要部品として、可視光源である赤色光源、緑色光源、青色光源のそれぞれから出力された光を合波する合波モジュールがある。可視光源と合波モジュールとを含んで光源モジュールが構成される。 In recent years, the development of portable projectors, head-up displays (HUDs), head-mounted displays (HMDs), and the like has been accelerating, and there is a strong demand for ultra-miniaturization of scanning laser projection devices. As a main component of the scanning laser projection device, there is a combined wave module that combines the light output from each of the red light source, the green light source, and the blue light source, which are visible light sources. A light source module is configured to include a visible light source and a combined wave module.

合波モジュールとして、ダイクロイックミラー等の空間結合技術を用いて作製されたものがある。しかしながら、空間結合型の合波モジュールは、レンズ等の複数部品をきわめて精密に実装しなければならない、モジュールサイズの大型化を引き起こす、さらに、アセンブリ時の軸ずれによる光学系の損失増大が発生する場合がある。そこで、半導体プロセスを利用して作製可能な石英系ガラス導波路で構成される、平面光波回路(Planar Lightwave Circuit:PLC)型の合波素子が、上記の課題を解決できる手段として注目されている(特許文献1~3参照)。 As a combined wave module, there is one manufactured by using a space coupling technique such as a dichroic mirror. However, the space-coupled combined wave module requires extremely precise mounting of multiple components such as lenses, causes an increase in module size, and causes an increase in optical system loss due to misalignment during assembly. In some cases. Therefore, a Planar Lightwave Circuit (PLC) type combiner element composed of a quartz-based glass waveguide that can be manufactured by using a semiconductor process is attracting attention as a means that can solve the above-mentioned problems. (See Patent Documents 1 to 3).

特開2013-195603号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-195603 特開2019-35876号公報JP-A-2019-355876 国際公開第2017/065225号International Publication No. 2017/06525

特許文献1、3では、赤色光、緑色光、青色光の3つの可視光を合波するために、2つの合波器を備えている。しかしながら、2つの合波器を備える構成では、小型化が困難である。特に、赤色光、緑色光、青色光は、波長間隔が離れているために、方向性結合器や多モード干渉型合波器などの干渉作用を用いて合波する場合、結合長が長くなる。したがって、合波部の長さも長くなるので、小型化は一層困難である。一方、特許文献2では、3つの導波路の出力ポートを近接させているので、各導波路の位置やサイズなど作製精度の高さが要求される。したがって、特に微細加工や導波路の間隔について、製造が困難である。 Patent Documents 1 and 3 include two combiners for combining three visible lights of red light, green light, and blue light. However, it is difficult to reduce the size in a configuration including two combiners. In particular, since red light, green light, and blue light are separated in wavelength interval, the bond length becomes long when they are combined by using an interference action such as a directional coupler or a multimode interference type combiner. .. Therefore, since the length of the wave junction becomes long, it is more difficult to reduce the size. On the other hand, in Patent Document 2, since the output ports of the three waveguides are close to each other, high manufacturing accuracy such as the position and size of each waveguide is required. Therefore, it is difficult to manufacture, especially for microfabrication and waveguide spacing.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、小型かつ製造が容易な合分波素子および光源モジュールを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a compact and easy-to-manufacture combined / demultiplexing element and a light source module.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る合分波素子は、第1可視光が入力され、該第1可視光を導波する第1導波路と、前記第1可視光とは波長が異なる第2可視光が入力され、該第2可視光を導波する第2導波路と、第3可視光が入力され、該第3可視光を導波する第3導波路と、第4導波路と、前記第1導波路、前記第2導波路および前記第4導波路と光学的に接続されており、前記第1導波路から入力された前記第1可視光と前記第2導波路から入力された前記第2可視光とを合波して前記第4導波路へ出力する第1合分波器と、を備え、前記第3導波路において、前記第3可視光が入力される側とは反対側に位置する第1出力部と、前記第4導波路において、前記第1合分波器と接続されている側とは反対側に位置する第2出力部と、が近接している。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the combined demultiplexing element according to one aspect of the present invention includes a first waveguide to which the first visible light is input and the first visible light is waveguideed. A second visible light having a wavelength different from that of the first visible light is input, and a second waveguide for waveguideing the second visible light and a third visible light are input to waveguide the third visible light. The first waveguide, which is optically connected to the third waveguide, the fourth waveguide, the first waveguide, the second waveguide, and the fourth waveguide, is input from the first waveguide. A first duplexer that combines visible light with the second visible light input from the second waveguide and outputs it to the fourth waveguide is provided, and the third waveguide includes the first duplexer. The first output unit located on the side opposite to the side where the third visible light is input and the second output unit located on the side opposite to the side connected to the first duplexer in the fourth waveguide. The two output units are close to each other.

前記第3導波路と前記第1合分波器とは幅方向において並んでいてもよい。 The third waveguide and the first duplexer may be arranged side by side in the width direction.

前記第1可視光が赤色光であり、前記第2可視光が青色光であり、前記第3可視光が緑色光であってもよい。 The first visible light may be red light, the second visible light may be blue light, and the third visible light may be green light.

前記第1可視光が青色光であり、前記第2可視光が緑色光であり、前記第3可視光が赤色光であってもよい。 The first visible light may be blue light, the second visible light may be green light, and the third visible light may be red light.

前記第1可視光が赤色光であり、前記第2可視光が緑色光であり、前記第3可視光が青色光であってもよい。 The first visible light may be red light, the second visible light may be green light, and the third visible light may be blue light.

前記第3導波路は、前記第3可視光が入力され、該第3可視光を導波する第5導波路と、前記第3可視光とは波長が異なる第4可視光が入力され、該第4可視光を導波する第6導波路と、前記第5導波路から入力された前記第3可視光と前記第6導波路から入力された前記第4可視光とを合波して出力する第2合分波器と、前記第2合分波器から出力された前記第3可視光と前記第4可視光とを導波する第7導波路と、を備え、前記第1出力部は、前記第7導波路により構成されていてもよい。 The third visible light is input to the third waveguide, and the fifth waveguide for waveguideing the third visible light and the fourth visible light having a wavelength different from that of the third visible light are input. The sixth waveguide for waveguideing the fourth visible light, the third visible light input from the fifth waveguide, and the fourth visible light input from the sixth waveguide are combined and output. The first output unit is provided with a second duplexer and a seventh waveguide for waveguideing the third visible light and the fourth visible light output from the second duplexer. May be configured by the seventh waveguide.

前記第1導波路、前記第2導波路、前記第3導波路、前記第4導波路および前記第1合分波器は、ジルコニア(ZrO)を含んでもよい。 The first waveguide, the second waveguide, the third waveguide, the fourth waveguide, and the first duplexer may include zirconia (ZrO 2 ).

本発明の一態様に係る光源モジュールは、前記合分波素子と、前記第1導波路と光学的に接続されており、前記第1可視光を出力する第1可視光源と、前記第2導波路と光学的に接続されており、前記第2可視光を出力する第2可視光源と、前記第3導波路と光学的に接続されており、前記第3可視光を出力する第3可視光源と、を備える。 The light source module according to one aspect of the present invention is optically connected to the combined demultiplexing element and the first waveguide, and has the first visible light source that outputs the first visible light and the second guide. A second visible light source that is optically connected to the waveguide and outputs the second visible light and a third visible light source that is optically connected to the third waveguide and outputs the third visible light. And.

本発明によれば、小型かつ製造が容易な合分波素子および光源モジュールを実現できるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that a compact and easy-to-manufacture combined / demultiplexing element and a light source module can be realized.

図1は、実施形態1に係る光源モジュールの模式的構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a light source module according to the first embodiment. 図2は、図1のX-X線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line XX of FIG. 図3は、比屈折率差Δとコアサイズとの関係の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of the relationship between the specific refractive index difference Δ and the core size. 図4は、実施形態2に係る合分波素子の模式的構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the combined demultiplexing element according to the second embodiment. 図5は、実施形態3に係る合分波素子の模式的構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the combined demultiplexing element according to the third embodiment. 図6は、作製例1の合分波素子の透過特性の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of the transmission characteristics of the combined demultiplexing element of Fabrication Example 1. 図7は、作製例2の合分波素子の透過特性の別の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing another example of the transmission characteristics of the combined demultiplexing element of Fabrication Example 2. 図8は、実施形態4に係る合分波素子の模式的構成図である。FIG. 8 is a schematic configuration diagram of the combined demultiplexing element according to the fourth embodiment.

以下に、図面を参照して実施形態について説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一または対応する要素には適宜同一の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to this embodiment. Further, in the description of the drawings, the same or corresponding elements are appropriately designated by the same reference numerals. In addition, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the dimensions of each element, the ratio of each element, etc. may differ from the reality. Even between the drawings, there may be parts where the relationship and ratio of the dimensions are different from each other.

(実施形態1)
図1は、実施形態1に係る光源モジュールの模式的構成図である。光源モジュール100は、合分波素子10と、可視光源21、22および23とを備えている。合分波素子10は、石英系ガラスからなるPLCで構成されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a light source module according to the first embodiment. The light source module 100 includes a combined demultiplexing element 10 and visible light sources 21, 22 and 23. The demultiplexing element 10 is made of a PLC made of quartz-based glass.

合分波素子10は、第1導波路11aと、第2導波路11bと、第3導波路11cと、第4導波路11dと、第1合分波器11eと、クラッド12とを備えている。 The combined demultiplexing element 10 includes a first waveguide 11a, a second waveguide 11b, a third waveguide 11c, a fourth waveguide 11d, a first waveguide demultiplexer 11e, and a clad 12. There is.

クラッド12は、第1導波路11a、第2導波路11b、第3導波路11c、第4導波路11dおよび第1合分波器11eを取り囲んでいる。図2ではクラッド12が第1導波路11a、第2導波路11bおよび第3導波路11cを取り囲んでいる状態を示している。クラッド12は、各導波路の下方に位置する下部クラッド12aと、各導波路の上方および側方に位置する上部クラッド12bとを備えている。クラッド12は、たとえば不図示のシリコン基板やガラス基板上に形成されている。 The clad 12 surrounds a first waveguide 11a, a second waveguide 11b, a third waveguide 11c, a fourth waveguide 11d, and a first duplexer 11e. FIG. 2 shows a state in which the clad 12 surrounds the first waveguide 11a, the second waveguide 11b, and the third waveguide 11c. The clad 12 includes a lower clad 12a located below each waveguide and an upper clad 12b located above and laterally of each waveguide. The clad 12 is formed on, for example, a silicon substrate or a glass substrate (not shown).

合分波素子10は、第1端部10aと、長手方向において第1端部10aと対向する第2端部10bとを有する。合分波素子10の長さ、すなわち第1端部10aと第2端部10bとの距離はLaである。また、合分波素子10の幅はWaである。 The demultiplexing element 10 has a first end portion 10a and a second end portion 10b facing the first end portion 10a in the longitudinal direction. The length of the demultiplexing element 10, that is, the distance between the first end portion 10a and the second end portion 10b is La. Further, the width of the combined demultiplexing element 10 is Wa.

第1合分波器11eは、長手方向に延伸している。第1合分波器11eは、公知の構成を有しており、たとえば方向性結合器型や多モード干渉型、Y分岐型などの、導波路を含む構造を有するものである。 The first demultiplexer 11e extends in the longitudinal direction. The first demultiplexer 11e has a known configuration, and has a structure including a waveguide, for example, a directional coupler type, a multimode interference type, and a Y-branch type.

第1導波路11aおよび第2導波路11bは、屈曲しており、第1合分波器11eの長手方向における一方の端部に光学的に接続されている。なお、第1導波路11aおよび第2導波路11bの、第1合分波器11eと接続されている端部とは反対側の端部は、それぞれ第1端部10aまで延伸している。第4導波路11dは、屈曲しており、第1合分波器11eの長手方向における他方の端部に光学的に接続されている。なお、第4導波路11dの、第1合分波器11eと接続されている端部とは反対側の端部は、第2端部10bまで延伸している。第4導波路11dの第2端部10b側の端部は、第2出力部としての出力部11daとなっている。すなわち、出力部11daは、第4導波路11dにおいて、第1合分波器11eと接続されている側とは反対側に位置する。 The first waveguide 11a and the second waveguide 11b are bent and are optically connected to one end of the first waveguide 11e in the longitudinal direction. The ends of the first waveguide 11a and the second waveguide 11b on the opposite side of the end connected to the first duplexer 11e are extended to the first end 10a, respectively. The fourth waveguide 11d is bent and is optically connected to the other end in the longitudinal direction of the first duplexer 11e. The end of the fourth waveguide 11d opposite to the end connected to the first duplexer 11e extends to the second end 10b. The end portion of the fourth waveguide 11d on the second end portion 10b side is an output portion 11da as a second output portion. That is, the output unit 11da is located on the side opposite to the side connected to the first duplexer 11e in the fourth waveguide 11d.

第3導波路11cは、屈曲しており、第1端部10aから第2端部10bまで延伸している。第3導波路11cの第2端部10b側の端部は、第1出力部としての出力部11caとなっている。第3導波路11cと第1合分波器11eとは幅方向において並んでいる。 The third waveguide 11c is bent and extends from the first end 10a to the second end 10b. The end portion of the third waveguide 11c on the second end portion 10b side is an output portion 11ca as a first output portion. The third waveguide 11c and the first duplexer 11e are aligned in the width direction.

第1導波路11a、第2導波路11b、第3導波路11c、第4導波路11dおよび第1合分波器11eは、屈折率を高めるドーパントであるジルコニア(ZrO)を含む石英系ガラスからなる。一方、クラッド12はたとえば純石英ガラスからなる。ここで、純石英ガラスとは、不純物を含まない石英ガラスと、不純物を含むが石英ガラスの屈折率を変化させる不純物を含まない石英ガラスとを含むものと規定する。第1導波路11a、第2導波路11b、第3導波路11c、第4導波路11dおよび第1合分波器11eの、クラッド12に対する比屈折率差Δは特に限定されないが、本実施形態では0.45%であり、ゲルマニア(GeO)をドーパントして使用する場合よりも低濃度で高比屈折率差を実現できる。 The first waveguide 11a, the second waveguide 11b, the third waveguide 11c, the fourth waveguide 11d, and the first duplexer 11e are quartz-based glasses containing zirconia (ZrO 2 ), which is a dopant that increases the refractive index. Consists of. On the other hand, the clad 12 is made of, for example, pure quartz glass. Here, the pure quartz glass is defined to include a quartz glass containing no impurities and a quartz glass containing impurities but not containing impurities that change the refractive index of the quartz glass. The specific refractive index difference Δ with respect to the clad 12 of the first waveguide 11a, the second waveguide 11b, the third waveguide 11c, the fourth waveguide 11d, and the first duplexer 11e is not particularly limited, but in the present embodiment. It is 0.45%, and a high specific refractive index difference can be realized at a lower concentration than when using a waveguide using germania (GeO 2 ).

第1導波路11a、第2導波路11b、第3導波路11c、第4導波路11dおよび第1合分波器11eは、所定の波長の可視光をシングルモードで導波する条件に、その断面サイズと比屈折率差Δとの関係が設定されている。ただし、断面サイズと比屈折率差Δとの関係は、所定の波長の可視光をマルチモードで導波する条件に設定されていてもよい。 The first waveguide 11a, the second waveguide 11b, the third waveguide 11c, the fourth waveguide 11d, and the first waveguide 11e are provided under the condition that visible light having a predetermined wavelength is guided in a single mode. The relationship between the cross-sectional size and the specific refractive index difference Δ is set. However, the relationship between the cross-sectional size and the specific refractive index difference Δ may be set to a condition in which visible light having a predetermined wavelength is guided in a multi-mode.

図3は、比屈折率差Δとコアサイズとの関係の一例を示す図である。コアサイズとは、導波路の長手方向に垂直な断面における断面形状を正方形とした場合の、正方形の一辺の長さである。コアサイズは波長λの光をシングルモードで導波することができる値を示している。波長λとして、通信において使用される1550nmの場合と、可視光領域のうち比較的短波である460nmの場合を示している。図3に示すように、1550nmの場合と比較して、460nmの場合、コアサイズを大幅に小さくする必要がある。たとえば、比屈折率差Δが0.45%の場合、コアサイズは波長1550nmでは一辺が7.5μmであるものが、波長460nmでは一辺が3μmである。図3はシングルモード導波の場合を示すが、マルチモード導波の場合も、コアサイズの大小の波長依存性は同様の傾向を示す。 FIG. 3 is a diagram showing an example of the relationship between the specific refractive index difference Δ and the core size. The core size is the length of one side of a square when the cross-sectional shape in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the waveguide is a square. The core size indicates a value that can guide light of wavelength λ in a single mode. As the wavelength λ, the case of 1550 nm used in communication and the case of 460 nm, which is a relatively short wave in the visible light region, are shown. As shown in FIG. 3, it is necessary to significantly reduce the core size in the case of 460 nm as compared with the case of 1550 nm. For example, when the specific refractive index difference Δ is 0.45%, the core size is 7.5 μm on a side at a wavelength of 1550 nm, and 3 μm on a side at a wavelength of 460 nm. FIG. 3 shows the case of single-mode waveguide, but the wavelength dependence of the core size shows the same tendency in the case of multi-mode waveguide.

図1に戻って、可視光源21は、第1導波路11aと光学的に接続しており、第1導波路11aに第1可視光としての赤色光L1を出力する。可視光源22は、第2導波路11bと光学的に接続しており、第2導波路11bに、第1可視光とは波長が異なる第2可視光としての青色光L2を出力する。可視光源23は、第3導波路11cと光学的に接続しており、第3導波路11cに第3可視光としての緑色光L3を出力する。可視光源21、22、および23は、合分波素子10にバットジョイント接続されていてもよい。 Returning to FIG. 1, the visible light source 21 is optically connected to the first waveguide 11a, and outputs red light L1 as the first visible light to the first waveguide 11a. The visible light source 22 is optically connected to the second waveguide 11b, and outputs blue light L2 as the second visible light having a wavelength different from that of the first visible light to the second waveguide 11b. The visible light source 23 is optically connected to the third waveguide 11c, and outputs green light L3 as the third visible light to the third waveguide 11c. The visible light sources 21, 22, and 23 may be butt-joint connected to the demultiplexing element 10.

本実施形態では、第1導波路11aは、赤色光L1が第1端部10a側から入力され、赤色光L1をシングルモードで導波する構成を有する。赤色光L1の波長はたとえば620nm~750nmである。第2導波路11bは、青色光L2が第1端部10a側から入力され、青色光L2をシングルモードで導波する構成を有する。青色光L2の波長はたとえば450nm~495nmである。第1合分波器11eは、第1導波路11aから入力された赤色光L1と第2導波路11bから入力された青色光L2とを合波して第4導波路11dへ出力する。第4導波路11dは、入力された赤色光L1と青色光L2とを導波し、出力部11daから出力する。なお、光の相反性により、第1合分波器11eは光の合波機能と分波機能とを有する。 In the present embodiment, the first waveguide 11a has a configuration in which the red light L1 is input from the first end portion 10a side and the red light L1 is guided in a single mode. The wavelength of the red light L1 is, for example, 620 nm to 750 nm. The second waveguide 11b has a configuration in which the blue light L2 is input from the first end portion 10a side and the blue light L2 is guided in a single mode. The wavelength of the blue light L2 is, for example, 450 nm to 495 nm. The first duplexer 11e combines the red light L1 input from the first waveguide 11a and the blue light L2 input from the second waveguide 11b and outputs the combined waves to the fourth waveguide 11d. The fourth waveguide 11d waveguides the input red light L1 and blue light L2 and outputs them from the output unit 11da. Due to the reciprocity of light, the first demultiplexer 11e has a demultiplexing function and a demultiplexing function of light.

第3導波路11cは、緑色光L3が第1端部10a側から入力され、緑色光L3をシングルモードで導波し、出力部11caから出力する構成を有する。緑色光L3の波長はたとえば495nm~570nmである。すなわち、出力部11caは、第3導波路11cにおいて、緑色光L3が入力される側とは反対側に位置する。 The third waveguide 11c has a configuration in which the green light L3 is input from the first end portion 10a side, the green light L3 is guided in a single mode, and is output from the output unit 11ca. The wavelength of the green light L3 is, for example, 495 nm to 570 nm. That is, the output unit 11ca is located on the third waveguide 11c on the side opposite to the side on which the green light L3 is input.

ここで、出力部11caと出力部11daとは近接している。これにより、合分波素子10は、赤色光L1と、青色光L2と、緑色光L3とを、1つのビームとみなせるRGB光L4として出力する。第2端部10bにおける出力部11caと出力部11daとの距離、すなわち出力部11caと出力部11daの間のクラッド12の長さは、たとえば10μm以下である。また、当該クラッド12の長さはたとえば2.5μm以上である。 Here, the output unit 11ca and the output unit 11da are close to each other. As a result, the combined demultiplexing element 10 outputs the red light L1, the blue light L2, and the green light L3 as RGB light L4 that can be regarded as one beam. The distance between the output unit 11ca and the output unit 11da in the second end portion 10b, that is, the length of the clad 12 between the output unit 11ca and the output unit 11da is, for example, 10 μm or less. Further, the length of the clad 12 is, for example, 2.5 μm or more.

光源モジュール100は、合分波素子10を備えており、合分波素子10は、合分波器としては1つの第1合分波器11eを備え、赤色光L1、青色光L2および緑色光L3の3つの可視光をRGB光L4として出力する。これにより、合分波素子10および光源モジュール100は、小型であり、特に長手方向において短い。また、赤色光L1、青色光L2および緑色光L3を出力する可視光源21、22、および23が半導体レーザ素子などである場合、発振波長は作製プロセスに起因してばらつく。そのため、各色の光の波長帯域において、たとえば±10nmの広帯域な合分波特性(たとえば透過特性)が強く求められている。合分波素子10では、合分波器は1つだけであるため、その作製プロセスにおいてサイズが設計値から変動することで透過特性が変動しても、ある程度の帯域を確保することができる。すなわち、合分波素子10は、安定して広帯域を実現することができる。なお、合分波素子が、複数の合波器が接続された構成を備える場合、それぞれの合分波器の設計値からの変動が連動し、透過特性が大きく変動するので、損失増大を引き起こしてしまうおそれがある。 The light source module 100 includes a combined / demultiplexing element 10, and the combined / demultiplexing element 10 includes one first demultiplexer 11e as a demultiplexer, and has red light L1, blue light L2, and green light. The three visible lights of L3 are output as RGB light L4. As a result, the demultiplexing element 10 and the light source module 100 are small and short, especially in the longitudinal direction. Further, when the visible light sources 21, 22, and 23 that output the red light L1, the blue light L2, and the green light L3 are semiconductor laser elements or the like, the oscillation wavelength varies due to the manufacturing process. Therefore, in the wavelength band of light of each color, for example, a wide band combined demultiplexing characteristic (for example, transmission characteristic) of ± 10 nm is strongly required. In the combined demultiplexing element 10, since there is only one combined demultiplexer, a certain band can be secured even if the transmission characteristic fluctuates due to the size fluctuating from the design value in the manufacturing process. That is, the combined demultiplexing element 10 can stably realize a wide band. When the combine / demultiplexing element has a configuration in which a plurality of combiners are connected, fluctuations from the design value of each combiner / demultiplexer are interlocked and the transmission characteristics greatly fluctuate, which causes an increase in loss. There is a risk that it will end up.

第1合分波器11eとして2入力×2出力の多モード干渉型合分波器を用いた場合、合分波素子10は長さLa×幅Waをたとえば6.5mm×0.5mmとできる。第1合分波器11eとして方向性結合器型などの他の形式のものを用いた場合も同様のサイズとできる。 When a multi-mode interference type demultiplexer with 2 inputs x 2 outputs is used as the first demultiplexer 11e, the demultiplexing element 10 can have a length La x width Wa of, for example, 6.5 mm x 0.5 mm. .. The same size can be obtained when another type such as a directional coupler type is used as the first demultiplexer 11e.

また、合分波素子10は、第3導波路11cと第4導波路11dとの2つの導波路を近接させていることによって、赤色光L1、青色光L2および緑色光L3の3つの可視光を、RGB光L4として出力する。これにより、3つの導波路を近接させる構成と比べて、合分波素子10は、各導波路の位置やサイズなど作製精度の要求が低減されるので、製造が容易である。また、出力されるRGB光L4はビーム形状が楕円形状であるが、近接させる導波路の数の低減によって、合分波素子10では、コア形状やビーム形状の個体差が低減され、安定したビーム形状が得られる。 Further, the combined demultiplexing element 10 has three visible lights of red light L1, blue light L2, and green light L3 by bringing the two waveguides of the third waveguide 11c and the fourth waveguide 11d close to each other. Is output as RGB light L4. As a result, the combined demultiplexing element 10 is easy to manufacture because the requirement for manufacturing accuracy such as the position and size of each waveguide is reduced as compared with the configuration in which the three waveguides are brought close to each other. Further, although the output RGB light L4 has an elliptical beam shape, the reduction in the number of waveguides in close proximity reduces individual differences in the core shape and beam shape of the combined demultiplexing element 10, resulting in a stable beam. The shape is obtained.

また、赤色光L1、青色光L2および緑色光L3を出力する可視光源21、22、および23が半導体レーザ素子である場合、緑色レーザ光源である可視光源23は、赤色レーザ光源や青色レーザ光源である可視光源21、22よりも出力が低い場合がある。これに対して、合分波素子10では、緑色光L3は、第1合分波器11eを通過せず、第1合分波器11eの過剰損失を受けないで出力される。その結果、合分波素子10は、入力される緑色光L3と、赤色光L1および青色光L2との間の強度差を減少させることができる。 When the visible light sources 21, 22, and 23 that output the red light L1, the blue light L2, and the green light L3 are semiconductor laser elements, the visible light source 23, which is a green laser light source, is a red laser light source or a blue laser light source. The output may be lower than certain visible light sources 21 and 22. On the other hand, in the combine / demultiplexing element 10, the green light L3 does not pass through the first demultiplexer 11e and is output without receiving the excessive loss of the first demultiplexer 11e. As a result, the combined demultiplexing element 10 can reduce the intensity difference between the input green light L3 and the red light L1 and the blue light L2.

(実施形態2)
図4は、実施形態2に係る合分波素子の模式的構成図である。合分波素子10Aは、実施形態1と同様に、石英系ガラスからなるPLCで構成されている。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the combined demultiplexing element according to the second embodiment. The combined demultiplexing element 10A is made of a PLC made of quartz-based glass, as in the first embodiment.

合分波素子10Aは、第1導波路11Aaと、第2導波路11Abと、第3導波路11Acと、第4導波路11Adと、第1合分波器11Aeと、クラッド12Aとを備えている。 The combined demultiplexing element 10A includes a first waveguide 11Aa, a second waveguide 11Ab, a third waveguide 11Ac, a fourth waveguide 11Ad, a first waveguide demultiplexer 11Ae, and a clad 12A. There is.

クラッド12Aは、第1導波路11Aa、第2導波路11Ab、第3導波路11Ac、第4導波路11Adおよび第1合分波器11Aeを取り囲んでいる。クラッド12Aは、実施形態1のクラッド12と同様の構成である。 The clad 12A surrounds a first waveguide 11Aa, a second waveguide 11Ab, a third waveguide 11Ac, a fourth waveguide 11Ad, and a first duplexer 11Ae. The clad 12A has the same configuration as the clad 12 of the first embodiment.

合分波素子10Aは、第1端部10Aaと、長手方向において第1端部10Aaと対向する第2端部10Abとを有する。第1合分波器11Aeは、長手方向に延伸している。第1合分波器11Aeは、実施形態1の第1合分波器11eと同様に公知の構成を有している。 The demultiplexing element 10A has a first end portion 10Aa and a second end portion 10Ab facing the first end portion 10Aa in the longitudinal direction. The first demultiplexer 11Ae extends in the longitudinal direction. The first demultiplexer 11Ae has a known configuration as in the first demultiplexer 11e of the first embodiment.

第1導波路11Aaおよび第2導波路11Abは、屈曲しており、第1合分波器11Aeの長手方向における一方の端部に光学的に接続されている。なお、第1導波路11Aaおよび第2導波路11Abの、第1合分波器11Aeと接続されている端部とは反対側の端部は、それぞれ第1端部10Aaまで延伸している。第4導波路11Adは、第1合分波器11Aeの長手方向における他方の端部に光学的に接続されている。なお、第4導波路11Adの、第1合分波器11Aeと接続されている端部とは反対側の端部は、第2端部10Abまで延伸している。第4導波路11Adの第2端部10Ab側の端部は、第2出力部としての出力部11Adaとなっている。 The first waveguide 11Aa and the second waveguide 11Ab are bent and are optically connected to one end of the first waveguide 11Ae in the longitudinal direction. The ends of the first waveguide 11Aa and the second waveguide 11Ab on the opposite side of the end connected to the first duplexer 11Ae extend to the first end 10Aa, respectively. The fourth waveguide 11Ad is optically connected to the other end in the longitudinal direction of the first duplexer 11Ae. The end of the 4th waveguide 11Ad opposite to the end connected to the 1st demultiplexer 11Ae extends to the 2nd end 10Ab. The end portion of the fourth waveguide 11Ad on the second end portion 10Ab side is an output portion 11Ada as a second output portion.

第3導波路11Acは、屈曲しており、第1端部10Aaから第2端部10Abまで延伸している。第3導波路11Acの第2端部10Ab側の端部は、第1出力部としての出力部11Acaとなっている。第3導波路11Acと第1合分波器11Aeとは幅方向において並んでいる。 The third waveguide 11Ac is bent and extends from the first end 10Aa to the second end 10Ab. The end portion of the third waveguide 11Ac on the second end portion 10Ab side is an output portion 11Aca as a first output portion. The third waveguide 11Ac and the first duplexer 11Ae are aligned in the width direction.

第1導波路11Aa、第2導波路11Ab、第3導波路11Ac、第4導波路11Adおよび第1合分波器11Aeは、ジルコニアを含む石英系ガラスからなる。第1導波路11Aa、第2導波路11Ab、第3導波路11Ac、第4導波路11Adおよび第1合分波器11Aeの、クラッド12Aに対する比屈折率差Δは特に限定されない。 The first waveguide 11Aa, the second waveguide 11Ab, the third waveguide 11Ac, the fourth waveguide 11Ad and the first waveguide demultiplexer 11Ae are made of quartz-based glass containing zirconia. The specific refractive index difference Δ of the first waveguide 11Aa, the second waveguide 11Ab, the third waveguide 11Ac, the fourth waveguide 11Ad, and the first duplexer 11Ae with respect to the clad 12A is not particularly limited.

第1導波路11Aa、第2導波路11Ab、第3導波路11Ac、第4導波路11Adおよび第1合分波器11Aeは、所定の波長の可視光をシングルモードで導波する条件に、その断面サイズと比屈折率差Δとの関係が設定されているが、マルチモードで導波する条件に設定されていてもよい。 The first waveguide 11Aa, the second waveguide 11Ab, the third waveguide 11Ac, the fourth waveguide 11Ad, and the first waveguide 11Ae are provided under the condition that visible light having a predetermined wavelength is guided in a single mode. Although the relationship between the cross-sectional size and the specific refractive index difference Δ is set, it may be set under the condition of waveguide in multimode.

本実施形態では、第1導波路11Aaは、第1可視光としての青色光L2が第1端部10Aa側から入力され、青色光L2をシングルモードで導波する構成を有する。第2導波路11Abは、第2可視光としての緑色光L3が第1端部10Aa側から入力され、緑色光L3をシングルモードで導波する構成を有する。第1合分波器11Aeは、第1導波路11Aaから入力された青色光L2と第2導波路11Abから入力された緑色光L3とを合波して第4導波路11Adへ出力する。第4導波路11Adは、入力された青色光L2と緑色光L3とを導波し、出力部11Adaから出力する。 In the present embodiment, the first waveguide 11Aa has a configuration in which blue light L2 as the first visible light is input from the first end portion 10Aa side and the blue light L2 is guided in a single mode. The second waveguide 11Ab has a configuration in which the green light L3 as the second visible light is input from the first end portion 10Aa side and the green light L3 is guided in a single mode. The first duplexer 11Ae combines the blue light L2 input from the first waveguide 11Aa and the green light L3 input from the second waveguide 11Ab and outputs the combined waves to the fourth waveguide 11Ad. The fourth waveguide 11Ad waveguides the input blue light L2 and green light L3 and outputs them from the output unit 11Ada.

第3導波路11Acは、第3可視光としての赤色光L1が第1端部10Aa側から入力され、赤色光L1をシングルモードで導波し、出力部11Acaから出力する構成を有する。 The third waveguide 11Ac has a configuration in which red light L1 as the third visible light is input from the first end portion 10Aa side, the red light L1 is waveguideed in a single mode, and is output from the output unit 11Aca.

ここで、出力部11Acaと出力部11Adaとは近接している。これにより、合分波素子10Aは、赤色光L1と、青色光L2と、緑色光L3とを、1つのビームとみなせるRGB光L5として出力する。第2端部10Abにおける出力部11Acaと出力部11Adaとの距離は、たとえば10μm以下である。 Here, the output unit 11Aca and the output unit 11Ada are in close proximity to each other. As a result, the combined demultiplexing element 10A outputs the red light L1, the blue light L2, and the green light L3 as RGB light L5 which can be regarded as one beam. The distance between the output unit 11Aca and the output unit 11Ada in the second end portion 10Ab is, for example, 10 μm or less.

合分波素子10Aは、合分波器としては1つの第1合分波器11Aeを備え、赤色光L1、青色光L2および緑色光L3の3つの可視光をRGB光L5として出力する。これにより、実施形態1と同様に、合分波素子10は、小型であり、特に長手方向において短く、さらに安定して広帯域を実現することができる。また、合分波素子10Aは、第3導波路11Acと第4導波路11Adとの2つの導波路を近接させている。これにより、実施形態1と同様に、合分波素子10は製造が容易であり、コア形状やビーム形状の個体差が低減される。 The combined demultiplexing element 10A includes one first demultiplexing device 11Ae as a demultiplexing device, and outputs three visible lights of red light L1, blue light L2, and green light L3 as RGB light L5. As a result, as in the first embodiment, the combined demultiplexing element 10 is small in size, particularly short in the longitudinal direction, and can realize a stable wide band. Further, the combined demultiplexing element 10A has two waveguides, the third waveguide 11Ac and the fourth waveguide 11Ad, in close proximity to each other. As a result, as in the first embodiment, the combined demultiplexing element 10 is easy to manufacture, and individual differences in the core shape and the beam shape are reduced.

また、一般的に、導波路の曲げ損失は、波長が長くなるにしたがって大きくなるので、赤色光L1、青色光L2および緑色光L3の中では赤色光L1が最も曲げ損失が大きい。これに対して、合分波素子10Aでは、赤色光L1は、第1端部10Aaから第2端部10Abまで延伸している第3導波路11Acを導波する。これにより、合分波素子10Aにおいて第3導波路11Acに対して長手方向に広いスペースを割り当てることができ、曲げ半径を比較的大きく設計できる。その結果、合分波素子10Aでは、赤色光L1の曲げ損失が低減される。 Further, in general, the bending loss of the waveguide increases as the wavelength becomes longer, so that the red light L1 has the largest bending loss among the red light L1, the blue light L2, and the green light L3. On the other hand, in the combined demultiplexing element 10A, the red light L1 is guided through a third waveguide 11Ac extending from the first end portion 10Aa to the second end portion 10Ab. As a result, in the combined demultiplexing element 10A, a wide space can be allocated in the longitudinal direction with respect to the third waveguide 11Ac, and the bending radius can be designed to be relatively large. As a result, in the combined demultiplexing element 10A, the bending loss of the red light L1 is reduced.

なお、合分波素子10Aと、実施形態1の可視光源21、22および23とを組み合わせて、小型の光源モジュールを構成することができる。 It should be noted that the combined demultiplexing element 10A and the visible light sources 21, 22 and 23 of the first embodiment can be combined to form a small light source module.

(実施形態3)
図5は、実施形態3に係る合分波素子の模式的構成図である。合分波素子10Bは、実施形態1と同様に、石英系ガラスからなるPLCで構成されている。
(Embodiment 3)
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the combined demultiplexing element according to the third embodiment. The combined demultiplexing element 10B is made of a PLC made of quartz-based glass, as in the first embodiment.

合分波素子10Bは、第1導波路11Baと、第2導波路11Bbと、第3導波路11Bcと、第4導波路11Bdと、第1合分波器11Beと、クラッド12Bとを備えている。 The combined demultiplexing element 10B includes a first waveguide 11Ba, a second waveguide 11Bb, a third waveguide 11Bc, a fourth waveguide 11Bd, a first waveguide demultiplexer 11Be, and a clad 12B. There is.

クラッド12Bは、第1導波路11Ba、第2導波路11Bb、第3導波路11Bc、第4導波路11Bdおよび第1合分波器11Beを取り囲んでいる。クラッド12Bは、実施形態1のクラッド12と同様の構成である。 The clad 12B surrounds a first waveguide 11Ba, a second waveguide 11Bb, a third waveguide 11Bc, a fourth waveguide 11Bd, and a first duplexer 11Be. The clad 12B has the same configuration as the clad 12 of the first embodiment.

合分波素子10Bは、第1端部10Baと、長手方向において第1端部10Baと対向する第2端部10Bbとを有する。第1合分波器11Beは、長手方向に延伸している。第1合分波器11Beは、実施形態1の第1合分波器11eと同様に公知の構成を有している。 The demultiplexing element 10B has a first end portion 10Ba and a second end portion 10Bb facing the first end portion 10Ba in the longitudinal direction. The first demultiplexer 11Be extends in the longitudinal direction. The first demultiplexer 11Be has a known configuration as in the first demultiplexer 11e of the first embodiment.

第1導波路11Baおよび第2導波路11Bbは、屈曲しており、第1合分波器11Beの長手方向における一方の端部に光学的に接続されている。なお、第1導波路11Baおよび第2導波路11Bbの、第1合分波器11Beと接続されている端部とは反対側の端部は、それぞれ第1端部10Baまで延伸している。第4導波路11Bdは、第1合分波器11Beの長手方向における他方の端部に光学的に接続されている。なお、第4導波路11Bdの、第1合分波器11Beと接続されている端部とは反対側の端部は、第2端部10Bbまで延伸している。第4導波路11Bdの第2端部10Bb側の端部は、第2出力部としての出力部11Bdaとなっている。 The first waveguide 11Ba and the second waveguide 11Bb are bent and are optically connected to one end of the first waveguide 11Be in the longitudinal direction. The ends of the first waveguide 11Ba and the second waveguide 11Bb on the opposite side of the end connected to the first duplexer 11Be extend to the first end 10Ba, respectively. The fourth waveguide 11Bd is optically connected to the other end in the longitudinal direction of the first duplexer 11Be. The end of the fourth waveguide 11Bd opposite to the end connected to the first duplexer 11Be extends to the second end 10Bb. The end portion of the fourth waveguide 11Bd on the second end portion 10Bb side is an output portion 11Bda as a second output portion.

第3導波路11Bcは、屈曲しており、第1端部10Baから第2端部10Bbまで延伸している。第3導波路11Bcの第2端部10Bb側の端部は、第1出力部としての出力部11Bcaとなっている。第3導波路11Bcと第1合分波器11Beとは幅方向において並んでいる。 The third waveguide 11Bc is bent and extends from the first end 10Ba to the second end 10Bb. The end portion of the third waveguide 11Bc on the second end portion 10Bb side is an output portion 11Bca as a first output portion. The third waveguide 11Bc and the first duplexer 11Be are arranged in the width direction.

第1導波路11Ba、第2導波路11Bb、第3導波路11Bc、第4導波路11Bdおよび第1合分波器11Beは、ジルコニアを含む石英系ガラスからなる。第1導波路11Ba、第2導波路11Bb、第3導波路11Bc、第4導波路11Bdおよび第1合分波器11Beの、クラッド12Bに対する比屈折率差Δは特に限定されない。 The first waveguide 11Ba, the second waveguide 11Bb, the third waveguide 11Bc, the fourth waveguide 11Bd, and the first duplexer 11Be are made of quartz-based glass containing zirconia. The specific refractive index difference Δ of the first waveguide 11Ba, the second waveguide 11Bb, the third waveguide 11Bc, the fourth waveguide 11Bd, and the first duplexer 11Be with respect to the clad 12B is not particularly limited.

第1導波路11Ba、第2導波路11Bb、第3導波路11Bc、第4導波路11Bdおよび第1合分波器11Beは、所定の波長の可視光をシングルモードで導波する条件に、その断面サイズと比屈折率差Δとの関係が設定されているが、マルチモードで導波する条件に設定されていてもよい。 The first waveguide 11Ba, the second waveguide 11Bb, the third waveguide 11Bc, the fourth waveguide 11Bd, and the first waveguide 11Be are provided under the condition that visible light having a predetermined wavelength is guided in a single mode. Although the relationship between the cross-sectional size and the specific refractive index difference Δ is set, it may be set under the condition of waveguide in multimode.

本実施形態では、第1導波路11Baは、第1可視光としての赤色光L1が第1端部10Ba側から入力され、赤色光L1をシングルモードで導波する構成を有する。第2導波路11Bbは、第2可視光としての緑色光L3が第1端部10Ba側から入力され、緑色光L3をシングルモードで導波する構成を有する。第1合分波器11Beは、第1導波路11Baから入力された赤色光L1と第2導波路11Bbから入力された緑色光L3とを合波して第4導波路11Bdへ出力する。第4導波路11Bdは、入力された赤色光L1と緑色光L3とを導波し、出力部11Bdaから出力する。 In the present embodiment, the first waveguide 11Ba has a configuration in which red light L1 as the first visible light is input from the first end portion 10Ba side and the red light L1 is guided in a single mode. The second waveguide 11Bb has a configuration in which the green light L3 as the second visible light is input from the first end portion 10Ba side and the green light L3 is guided in a single mode. The first duplexer 11Be combines the red light L1 input from the first waveguide 11Ba and the green light L3 input from the second waveguide 11Bb and outputs the combined waves to the fourth waveguide 11Bd. The fourth waveguide 11Bd waveguides the input red light L1 and green light L3 and outputs them from the output unit 11Bda.

第3導波路11Bcは、第3可視光としての青色光L2が第1端部10Ba側から入力され、青色光L2をシングルモードで導波し、出力部11Bcaから出力する構成を有する。 The third waveguide 11Bc has a configuration in which blue light L2 as the third visible light is input from the first end portion 10Ba side, the blue light L2 is waveguideed in a single mode, and is output from the output unit 11Bca.

ここで、出力部11Bcaと出力部11Bdaとは近接している。これにより、合分波素子10Bは、赤色光L1と、青色光L2と、緑色光L3とを、1つのビームとみなせるRGB光L6として出力する。第2端部10Bbにおける出力部11Bcaと出力部11Bdaとの距離は、たとえば10μm以下である。 Here, the output unit 11Bca and the output unit 11Bda are close to each other. As a result, the combined demultiplexing element 10B outputs the red light L1, the blue light L2, and the green light L3 as RGB light L6 that can be regarded as one beam. The distance between the output unit 11Bca and the output unit 11Bda in the second end portion 10Bb is, for example, 10 μm or less.

合分波素子10Bは、合分波器としては1つの第1合分波器11Beを備え、赤色光L1、青色光L2および緑色光L3の3つの可視光をRGB光L6として出力する。これにより、実施形態1と同様に、合分波素子10Bは、小型であり、特に長手方向において短く、さらに安定して広帯域を実現することができる。また、合分波素子10Bは、第3導波路11Bcと第4導波路11Bdとの2つの導波路を近接させている。これにより、実施形態1と同様に、合分波素子10Bは製造が容易であり、コア形状やビーム形状の個体差が低減される。 The combined demultiplexing element 10B includes one first demultiplexing device 11Be as a demultiplexing device, and outputs three visible lights of red light L1, blue light L2, and green light L3 as RGB light L6. As a result, as in the first embodiment, the combined demultiplexing element 10B is small in size, particularly short in the longitudinal direction, and can realize a stable wide band. Further, the combined demultiplexing element 10B has two waveguides, the third waveguide 11Bc and the fourth waveguide 11Bd, in close proximity to each other. As a result, as in the first embodiment, the combined demultiplexing element 10B is easy to manufacture, and individual differences in the core shape and the beam shape are reduced.

また、一般的に、合波器における結合長は、波長が短くなるにしたがって長くなる。これに対して、合分波素子10Bでは、第1合分波器11Beによって、比較的波長が長い赤色光L1と緑色光L3を合波する。これにより、第1合分波器11Beは比較的短くなるので、合分波素子10Aはより一層小型になる。 Also, in general, the bond length in the combiner becomes longer as the wavelength becomes shorter. On the other hand, in the combined demultiplexing element 10B, the red light L1 and the green light L3 having a relatively long wavelength are combined by the first demultiplexer 11Be. As a result, the first demultiplexer 11Be becomes relatively short, so that the demultiplexing element 10A becomes even smaller.

なお、合分波素子10Bと、実施形態1の可視光源21、22および23とを組み合わせて、小型の光源モジュールを構成することができる。 It should be noted that the combined demultiplexing element 10B and the visible light sources 21, 22 and 23 of the first embodiment can be combined to form a small light source module.

以下、ビーム伝搬法(Beam Propagation Method:BPM)を用いたシミュレーション計算結果およびその作製例を参照して説明する。 Hereinafter, simulation calculation results using the Beam Propagation Method (BPM) and an example thereof will be described.

はじめに、比較計算例として、平面視で矩形の多モード干渉型の合分波器について、その大きさを計算した。なお、比屈折率差Δは0.45%とした。第1、第2、第4導波路のコアサイズは3μm×3μmとした。合分波器の幅は6μmとした。その結果、波長465nmの青色光と波長630nmの赤色光とを合波する設計では、合分波器の長さが4.5mmであった。また、波長465nmの青色光と波長630nmの赤色光と波長520nmの緑色光とを合波する設計では、合分波器の長さが10mmであった。したがって、この2つの合分波器を用いて合分波素子を作製すると、長さが20mmを超えると考えられる。 First, as an example of comparative calculation, the size of a rectangular multimode interference type duplexer in a plan view was calculated. The specific refractive index difference Δ was 0.45%. The core size of the first, second, and fourth waveguides was 3 μm × 3 μm. The width of the duplexer was 6 μm. As a result, in the design of combining blue light having a wavelength of 465 nm and red light having a wavelength of 630 nm, the length of the duplexer was 4.5 mm. Further, in the design of combining the blue light having a wavelength of 465 nm, the red light having a wavelength of 630 nm, and the green light having a wavelength of 520 nm, the length of the duplexer was 10 mm. Therefore, when a combined demultiplexing element is manufactured using these two combined demultiplexers, it is considered that the length exceeds 20 mm.

つづいて、計算例1として、実施形態1に係る合分波素子10について、その大きさを計算した。なお、第1合分波器11eは方向性結合器型とした。そして、計算結果に基づき、作製例1として、公知のPLC作製技術を用いて合分波素子を作製した。なお、比屈折率差Δは0.45%とした。第1~第4導波路のコアサイズは3μm×3μmとした。第1導波路11a、第2導波路11bの最小曲げ半径は5.0mmとした。第3導波路11cの最小曲げ半径は5.0mmとした。その結果、合分波素子のサイズは5.0mm×0.5mmときわめて小型であった。 Subsequently, as a calculation example 1, the size of the combined demultiplexing element 10 according to the first embodiment was calculated. The first demultiplexer 11e is a directional coupler type. Then, based on the calculation result, as Production Example 1, a combined demultiplexing element was produced using a known PLC production technique. The specific refractive index difference Δ was 0.45%. The core size of the first to fourth waveguides was 3 μm × 3 μm. The minimum bending radius of the first waveguide 11a and the second waveguide 11b was 5.0 mm. The minimum bending radius of the third waveguide 11c was 5.0 mm. As a result, the size of the demultiplexing element was as small as 5.0 mm × 0.5 mm.

図6は、作製例1の合分波素子の透過特性を示す図である。領域R1は、矢印で示す波長465nmを中心として±10nmの青色領域を示している。領域R2は、矢印で示す波長520nmを中心として±10nmの緑色領域を示している。領域R3は、矢印で示す波長630nmを中心として±10nmの赤色領域を示している。凡例におけるR→Cは第1導波路(図1では11a)から第4導波路(図1では11d)の透過特性を示している。凡例におけるB→Cは第1導波路(図1では11a)から第4導波路(図1では11d)までの透過特性を示している。凡例におけるG→Cは第3導波路(図1では11c)の透過特性を示している。 FIG. 6 is a diagram showing the transmission characteristics of the combined demultiplexing element of Production Example 1. The region R1 indicates a blue region of ± 10 nm centered on the wavelength of 465 nm indicated by the arrow. The region R2 shows a green region of ± 10 nm centered on the wavelength 520 nm indicated by the arrow. The region R3 shows a red region of ± 10 nm centered on the wavelength of 630 nm indicated by the arrow. R → C in the legend shows the transmission characteristics of the first waveguide (11a in FIG. 1) to the fourth waveguide (11d in FIG. 1). B → C in the legend show the transmission characteristics from the first waveguide (11a in FIG. 1) to the fourth waveguide (11d in FIG. 1). G → C in the legend shows the transmission characteristics of the third waveguide (11c in FIG. 1).

作製例1の合分波素子では、光損失が、領域R1の青色領域において0.1dB~0.4dB、領域R2の緑色領域において0.05dB~0.2dB、領域R3の赤色領域において0.3dB~0.9dBであり、実用上好ましい値であった。 In the combined demultiplexing element of Production Example 1, the light loss is 0.1 dB to 0.4 dB in the blue region of the region R1, 0.05 dB to 0.2 dB in the green region of the region R2, and 0. It was 3 dB to 0.9 dB, which was a practically preferable value.

つづいて、計算例2として、実施形態2に係る合分波素子10Aについて、その大きさを計算した。なお、第1合分波器11Aeは方向性結合器型とした。そして、計算結果に基づき、作製例2として、公知のPLC作製技術を用いて合分波素子を作製した。なお、比屈折率差Δは0.45%とした。第1~第4導波路のコアサイズは3μm×3μmとした。第1導波路11Aa、第2導波路11Abの最小曲げ半径は2.0mmとした。第3導波路11Acの最小曲げ半径は5.0mmとした。その結果、合分波素子のサイズは4.5mm×0.5mmときわめて小型であった。 Subsequently, as Calculation Example 2, the size of the combined demultiplexing element 10A according to the second embodiment was calculated. The first demultiplexer 11Ae was a directional coupler type. Then, based on the calculation result, as Production Example 2, a combined demultiplexing element was produced using a known PLC production technique. The difference in specific refractive index Δ was 0.45%. The core size of the first to fourth waveguides was 3 μm × 3 μm. The minimum bending radius of the first waveguide 11Aa and the second waveguide 11Ab was set to 2.0 mm. The minimum bending radius of the third waveguide 11Ac was 5.0 mm. As a result, the size of the demultiplexing element was as small as 4.5 mm × 0.5 mm.

図7は、作製例2の合分波素子の透過特性を示す図である。領域R1、領域R2および、領域R3については、図6と同様である。凡例におけるR→Cは第3導波路(図4では11Ac)の透過特性を示している。凡例におけるB→Cは第1導波路(図4では11a)から第4導波路(図4では11Ad)までの透過特性を示している。凡例におけるG→Cは第2導波路(図1では11Ab)から第4導波路までの透過特性を示している。 FIG. 7 is a diagram showing the transmission characteristics of the combined demultiplexing element of Production Example 2. The area R1, the area R2, and the area R3 are the same as those in FIG. R → C in the legend shows the transmission characteristics of the third waveguide (11Ac in FIG. 4). B → C in the legend show the transmission characteristics from the first waveguide (11a in FIG. 4) to the fourth waveguide (11Ad in FIG. 4). G → C in the legend shows the transmission characteristics from the second waveguide (11Ab in FIG. 1) to the fourth waveguide.

作製例2の合分波素子では、光損失が、領域R1の青色領域において0.1dB~0.5dB、領域R2の緑色領域において0.2dB~0.8dB、領域R3の赤色領域において0.05dB~0.2dBであり、実用上好ましい値であった。 In the combined demultiplexing element of Production Example 2, the light loss is 0.1 dB to 0.5 dB in the blue region of the region R1, 0.2 dB to 0.8 dB in the green region of the region R2, and 0. It was 05 dB to 0.2 dB, which was a practically preferable value.

(実施形態4)
上記実施形態では、3つの可視光を合波しているが、本発明は、4つ以上の可視光を合波する場合にも適用できる。
(Embodiment 4)
In the above embodiment, three visible lights are combined, but the present invention can also be applied to a case where four or more visible lights are combined.

図8は、実施形態4に係る合分波素子の模式的構成図である。合分波素子10Cは、実施形態1と同様に、石英系ガラスからなるPLCで構成されている。 FIG. 8 is a schematic configuration diagram of the combined demultiplexing element according to the fourth embodiment. The combined demultiplexing element 10C is made of a PLC made of quartz-based glass, as in the first embodiment.

合分波素子10Cは、第1導波路11Caと、第2導波路11Cbと、第3導波路11Ccと、第4導波路11Cdと、第1合分波器11Ceと、クラッド12Cとを備えている。 The combined demultiplexing element 10C includes a first waveguide 11Ca, a second waveguide 11Cb, a third waveguide 11Cc, a fourth waveguide 11Cd, a first waveguide demultiplexer 11Ce, and a clad 12C. There is.

クラッド12Cは、第1導波路11Ca、第2導波路11Cb、第3導波路11Cc、第4導波路11Cdおよび第1合分波器11Ceを取り囲んでいる。クラッド12Cは、実施形態1のクラッド12と同様の構成である。 The clad 12C surrounds a first waveguide 11Ca, a second waveguide 11Cb, a third waveguide 11Cc, a fourth waveguide 11Cd, and a first duplexer 11Ce. The clad 12C has the same configuration as the clad 12 of the first embodiment.

合分波素子10Cは、第1端部10Caと、長手方向において第1端部10Caと対向する第2端部10Cbとを有する。第1合分波器11Ceは、長手方向に延伸している。第1合分波器11Ceは、実施形態1の第1合分波器11eと同様に公知の構成を有している。 The demultiplexing element 10C has a first end portion 10Ca and a second end portion 10Cb facing the first end portion 10Ca in the longitudinal direction. The first demultiplexer 11Ce extends in the longitudinal direction. The first demultiplexer 11Ce has a known configuration as in the first demultiplexer 11e of the first embodiment.

第1導波路11Caおよび第2導波路11Cbは、屈曲しており、第1合分波器11Ceの長手方向における一方の端部に光学的に接続されている。なお、第1導波路11Caおよび第2導波路11Cbの、第1合分波器11Ceと接続されている端部とは反対側の端部は、それぞれ第1端部10Caまで延伸している。第4導波路11Cdは、第1合分波器11Ceの長手方向における他方の端部に光学的に接続されている。なお、第4導波路11Cdの、第1合分波器11Ceと接続されている端部とは反対側の端部は、第2端部10Cbまで延伸している。第4導波路11Cdの第2端部10Cb側の端部は、第2出力部としての出力部11Cdaとなっている。 The first waveguide 11Ca and the second waveguide 11Cb are bent and are optically connected to one end of the first waveguide 11Ce in the longitudinal direction. The ends of the first waveguide 11Ca and the second waveguide 11Cb on the opposite side of the end connected to the first duplexer 11Ce extend to the first end 10Ca, respectively. The fourth waveguide 11Cd is optically connected to the other end in the longitudinal direction of the first duplexer 11Ce. The end of the 4th waveguide 11Cd opposite to the end connected to the 1st demultiplexer 11Ce extends to the 2nd end 10Cb. The end portion of the fourth waveguide 11Cd on the second end portion 10Cb side is an output portion 11Cda as a second output portion.

第3導波路11Ccは、屈曲しており、第1端部10Caから第2端部10Cbまで延伸している。第3導波路11Ccの第2端部10Cb側の端部は、第1出力部としての出力部11Ccaとなっている。第3導波路11Ccと第1合分波器11Ceとは幅方向において並んでいる。 The third waveguide 11Cc is bent and extends from the first end 10Ca to the second end 10Cb. The end of the third waveguide 11Cc on the second end 10Cb side is an output section 11Cca as a first output section. The third waveguide 11Cc and the first duplexer 11Ce are aligned in the width direction.

第3導波路11Ccは、第5導波路11Cc1と、第6導波路11Cc2と、第2合分波器11Cc3と、第7導波路11Cc4とを備える。第5導波路11Cc1と第6導波路11Cc2とは一方の端部が第1端部10Ca側まで延伸し、他方の端部が第2合分波器11Cc3に光学的に接続している。第7導波路11Cc4は一方の端部が第2端部10Cb側まで延伸し、他方の端部が第2合分波器11Cc3に光学的に接続している。第7導波路11Cc4は出力部11Ccaを構成している。第2合分波器11Cc3は、長手方向に延伸している。第2合分波器11Cc3は、公知の構成を有しており、たとえば方向性結合器型や多モード干渉型、Y分岐型などの、導波路を含む構造を有するものである。 The third waveguide 11Cc includes a fifth waveguide 11Cc1, a sixth waveguide 11Cc2, a second waveguide 11Cc3, and a seventh waveguide 11Cc4. One end of the fifth waveguide 11Cc1 and the sixth waveguide 11Cc2 extends to the first end 10Ca side, and the other end is optically connected to the second duplexer 11Cc3. One end of the seventh waveguide 11Cc4 extends to the second end 10Cb side, and the other end is optically connected to the second duplexer 11Cc3. The seventh waveguide 11Cc4 constitutes the output unit 11Cca. The second demultiplexer 11Cc3 extends in the longitudinal direction. The second demultiplexer 11Cc3 has a known configuration, and has a structure including a waveguide, for example, a directional coupler type, a multimode interference type, and a Y-branch type.

第1導波路11Ca、第2導波路11Cb、第3導波路11Cc、第4導波路11Cdおよび第1合分波器11Ceは、ジルコニアを含む石英系ガラスからなる。第1導波路11Ca、第2導波路11Cb、第3導波路11Cc、第4導波路11Cdおよび第1合分波器11Ceの、クラッド12Cに対する比屈折率差Δは特に限定されない。 The first waveguide 11Ca, the second waveguide 11Cb, the third waveguide 11Cc, the fourth waveguide 11Cd, and the first duplexer 11Ce are made of quartz-based glass containing zirconia. The specific refractive index difference Δ of the first waveguide 11Ca, the second waveguide 11Cb, the third waveguide 11Cc, the fourth waveguide 11Cd, and the first duplexer 11Ce with respect to the clad 12C is not particularly limited.

第1導波路11Ca、第2導波路11Cb、第3導波路11Cc、第4導波路11Cdおよび第1合分波器11Beは、所定の波長の可視光をシングルモードで導波する条件に、その断面サイズと比屈折率差Δとの関係が設定されているが、マルチモードで導波する条件に設定されていてもよい。 The first waveguide 11Ca, the second waveguide 11Cb, the third waveguide 11Cc, the fourth waveguide 11Cd, and the first waveguide 11Be are provided under the condition that visible light having a predetermined wavelength is guided in a single mode. Although the relationship between the cross-sectional size and the specific refractive index difference Δ is set, it may be set under the condition of waveguide in multimode.

本実施形態では、第1導波路11Caは、第1可視光としての赤色光L1が第1端部10Ca側から入力され、赤色光L1をシングルモードで導波する構成を有する。第2導波路11Cbは、第2可視光としての緑色光L3aが第1端部10Ba側から入力され、緑色光L3aをシングルモードで導波する構成を有する。第1合分波器11Ceは、第1導波路11Caから入力された赤色光L1と第2導波路11Cbから入力された緑色光L3aとを合波して第4導波路11Cdへ出力する。第4導波路11Cdは、入力された赤色光L1と緑色光L3aとを導波し、出力部11Cdaから出力する。 In the present embodiment, the first waveguide 11Ca has a configuration in which red light L1 as the first visible light is input from the first end portion 10Ca side and the red light L1 is guided in a single mode. The second waveguide 11Cb has a configuration in which green light L3a as the second visible light is input from the first end portion 10Ba side and the green light L3a is guided in a single mode. The first duplexer 11Ce combines the red light L1 input from the first waveguide 11Ca and the green light L3a input from the second waveguide 11Cb and outputs the combined waves to the fourth waveguide 11Cd. The fourth waveguide 11Cd waveguides the input red light L1 and green light L3a and outputs the input from the output unit 11Cda.

一方、第3導波路11Ccにおいて、第5導波路11Cc1は、第3可視光としての青色光L2が第1端部10Ca側から入力され、青色光L2をシングルモードで導波する構成を有する。第6導波路11Cc2は、第3可視光とは波長が異なる第4可視光としての緑色光L3bが第1端部10Ca側から入力され、緑色光L3bをシングルモードで導波する構成を有する。第2合分波器11Cc3は、第5導波路11Cc1から入力された青色光L2と第6導波路11Cc2から入力された緑色光L3bとを合波して第7導波路11Cc4へ出力する。第7導波路11Cc4は、入力された青色光L2と緑色光L3bとを導波し、出力部11Ccaから出力する。 On the other hand, in the third waveguide 11Cc, the fifth waveguide 11Cc1 has a configuration in which blue light L2 as the third visible light is input from the first end portion 10Ca side and the blue light L2 is guided in a single mode. The sixth waveguide 11Cc2 has a configuration in which green light L3b as the fourth visible light having a wavelength different from that of the third visible light is input from the first end portion 10Ca side and the green light L3b is waveguideed in a single mode. The second duplexer 11Cc3 combines the blue light L2 input from the fifth waveguide 11Cc1 and the green light L3b input from the sixth waveguide 11Cc2 and outputs the combined waves to the seventh waveguide 11Cc4. The seventh waveguide 11Cc4 guides the input blue light L2 and the green light L3b and outputs them from the output unit 11Cca.

ここで、出力部11Ccaと出力部11Cdaとは近接している。これにより、合分波素子10Cは、赤色光L1と、青色光L2と、緑色光L3a、L3bとの4つの可視光を、1つのビームとみなせるRGB光L7として出力する。第2端部10Cbにおける出力部11Ccaと出力部11Cdaとの距離は、たとえば10μm以下である。 Here, the output unit 11Cca and the output unit 11Cda are close to each other. As a result, the combined demultiplexing element 10C outputs four visible lights of red light L1, blue light L2, and green light L3a and L3b as RGB light L7 which can be regarded as one beam. The distance between the output unit 11Cca and the output unit 11Cda at the second end portion 10Cb is, for example, 10 μm or less.

合分波素子10Cは、合分波器としては2つの第1合分波器11Ceおよび第2合分波器11Cc3を備えており、赤色光L1、青色光L2および緑色光L3a、L3bの4つの可視光をRGB光L7として出力する。これにより、実施形態1と同様に、合分波素子10Bは、小型であり、特に長手方向において短く、さらに安定して広帯域を実現することができる。また、合分波素子10Cは、第3導波路11Ccと第4導波路11Cdとの2つの導波路を近接させている。これにより、実施形態1と同様に、合分波素子10Bは製造が容易であり、コア形状やビーム形状の個体差が低減される。 The combined demultiplexing element 10C includes two first demultiplexers 11Ce and a second demultiplexer 11Cc3 as a demultiplexer, and has four red light L1, blue light L2, and green light L3a and L3b. Two visible lights are output as RGB light L7. As a result, as in the first embodiment, the combined demultiplexing element 10B is small in size, particularly short in the longitudinal direction, and can realize a stable wide band. Further, the combined demultiplexing element 10C has two waveguides, the third waveguide 11Cc and the fourth waveguide 11Cd, in close proximity to each other. As a result, as in the first embodiment, the combined demultiplexing element 10B is easy to manufacture, and individual differences in the core shape and the beam shape are reduced.

また、赤色光L1、青色光L2および緑色光L3を出力する光源が半導体レーザ素子である場合、緑色レーザ光源は、赤色レーザ光源や青色レーザ光源よりも出力が低い場合がある。これに対して、合分波素子10Cでは、緑色光として、緑色光L3a、L3bを入力できる。その結果、合分波素子10は、入力される緑色光L3aと緑色光L3bとの合計の強度と、赤色光L1および青色光L2との間の強度差を減少させることができる。 Further, when the light source that outputs the red light L1, the blue light L2, and the green light L3 is a semiconductor laser element, the output of the green laser light source may be lower than that of the red laser light source or the blue laser light source. On the other hand, in the combined demultiplexing element 10C, green light L3a and L3b can be input as green light. As a result, the combined demultiplexing element 10 can reduce the intensity difference between the total intensity of the input green light L3a and the green light L3b and the red light L1 and the blue light L2.

また、合分波素子10Cと、実施形態1の可視光源21、22および2つの可視光源23を組み合わせて、小型の光源モジュールを構成することができる。 Further, the combined demultiplexing element 10C, the visible light sources 21 and 22 of the first embodiment, and the two visible light sources 23 can be combined to form a small light source module.

なお、本実施形態では、第4可視光が緑色光であるが、第4可視光は青色光、赤色光、またはその他の色のなど、他の波長の可視光であってもよい。また、第1~第3可視光の波長についても、他の波長の可視光でもよい。 In the present embodiment, the fourth visible light is green light, but the fourth visible light may be visible light having other wavelengths such as blue light, red light, or other colors. Further, the wavelengths of the first to third visible light may be visible light having other wavelengths.

さらには、5以上の可視光を合波する場合には、可視光の数よりも1つ以上少ない合分波器と、可視光の数よりも1つ以上少ない出力部とを近接させることで、本発明の実施形態に係る合分波素子を構成できる。 Furthermore, when combining 5 or more visible lights, the combiner / demultiplexer, which is one or more less than the number of visible lights, and the output unit, which is one or more less than the number of visible lights, are brought close to each other. , The combined demultiplexing element according to the embodiment of the present invention can be configured.

また、上記実施形態では、各導波路はジルコニアを含んでいるが、ゲルマニアを含んでいてもよい。屈折率を高めるドーパントよらず合分波素子の小型化と製造容易性とが実現される。 Further, in the above embodiment, each waveguide contains zirconia, but Germania may be contained. The miniaturization and ease of manufacture of the demultiplexing element can be realized regardless of the dopant that increases the refractive index.

また、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。 Further, the present invention is not limited to the above embodiments. The present invention also includes a configuration in which the above-mentioned components are appropriately combined. Further, further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Therefore, the broader aspect of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.

10、10A、10B、10C 合分波素子
10a、10Aa、10Ba、10Ca 第1端部
10b、10Bb、10Cb 第2端部
11a、11Aa、11Ba、11Ca 第1導波路
11b、11Ab、11Bb、11Cb 第2導波路
11c、11Ac、11Bc、11Cc 第3導波路
11ca、11da、11Aca、11Ada、11Bca、11Bda、11Cca、11Cda 出力部
11d、11Ad、11Bd、11Cd 第4導波路
11e、11Ae、11Be、11Ce 第1合分波器
11Cc1 第5導波路
11Cc2 第6導波路
11Cc3 第2合分波器
11Cc4 第7導波路
12、12A、12B、12C クラッド
12a 下部クラッド
12b 上部クラッド
21、22、23 可視光源
100 光源モジュール
L1 赤色光
L2 青色光
L3、L3a、L3b 緑色光
L4、L5、L6、L7 RGB光
R1、R2、R3 領域
10, 10A, 10B, 10C Combined demultiplexing element 10a, 10Aa, 10Ba, 10Ca 1st end 10b, 10Bb, 10Cb 2nd end 11a, 11Aa, 11Ba, 11Ca 1st waveguide 11b, 11Ab, 11Bb, 11Cb 2 Waveguides 11c, 11Ac, 11Bc, 11Cc 3rd Waveguide 11ca, 11da, 11Aca, 11Ada, 11Bca, 11Bda, 11Cca, 11Cda Output Units 11d, 11Ad, 11Bd, 11Cd 4th Waveguide 11e, 11Ae, 11Be, 11Ce No. 1 Waveguide 11Cc1 5th Waveguide 11Cc2 6th Waveguide 11Cc3 2nd Waveguide 11Cc4 7th Waveguide 12, 12A, 12B, 12C Clad 12a Lower Clad 12b Upper Clad 21, 22, 23 Visible Light 100 Light Source Module L1 Red light L2 Blue light L3, L3a, L3b Green light L4, L5, L6, L7 RGB light R1, R2, R3 region

Claims (7)

第1可視光が入力され、該第1可視光を導波する第1導波路と、
前記第1可視光とは波長が異なる第2可視光が入力され、該第2可視光を導波する第2導波路と、
第3可視光が入力され、該第3可視光を導波する第3導波路と、
第4導波路と、
前記第1導波路、前記第2導波路および前記第4導波路と光学的に接続されており、前記第1導波路から入力された前記第1可視光と前記第2導波路から入力された前記第2可視光とを合波して前記第4導波路へ出力する第1合分波器と、
を備え、
前記第3導波路において、前記第3可視光が入力される側とは反対側に位置する第1出力部と、前記第4導波路において、前記第1合分波器と接続されている側とは反対側に位置する第2出力部と、が2.5μm以上10μm以下の距離に近接しており、
前記第3導波路は、
前記第3可視光が入力され、該第3可視光を導波する第5導波路と、
前記第3可視光とは波長が異なる第4可視光が入力され、該第4可視光を導波する第6導波路と、
前記第5導波路から入力された前記第3可視光と前記第6導波路から入力された前記第4可視光とを合波して出力する第2合分波器と、
前記第2合分波器から出力された前記第3可視光と前記第4可視光とを導波する第7導波路と、
を備え、
前記第1出力部は、前記第7導波路により構成されており、
前記第4可視光の波長は、前記第1可視光の波長または前記第2可視光の波長と同じである
ことを特徴とする合分波素子。
A first waveguide to which the first visible light is input and waveguides to the first visible light,
A second waveguide in which a second visible light having a wavelength different from that of the first visible light is input and the second visible light is guided,
A third waveguide to which a third visible light is input and waveguides to the third visible light,
With the 4th waveguide
Optically connected to the first waveguide, the second waveguide, and the fourth waveguide, the first visible light input from the first waveguide and the second visible light input from the second waveguide. A first duplexer that combines the second visible light and outputs it to the fourth waveguide.
Equipped with
In the third waveguide, the first output unit located on the side opposite to the side where the third visible light is input, and the side connected to the first duplexer in the fourth waveguide. Is close to the second output section located on the opposite side to the distance of 2.5 μm or more and 10 μm or less .
The third waveguide is
A fifth waveguide to which the third visible light is input and waveguides to the third visible light,
A sixth waveguide in which a fourth visible light having a wavelength different from that of the third visible light is input and the fourth visible light is guided.
A second demultiplexer that combines and outputs the third visible light input from the fifth waveguide and the fourth visible light input from the sixth waveguide, and
A seventh waveguide that guides the third visible light and the fourth visible light output from the second duplexer, and
Equipped with
The first output unit is composed of the seventh waveguide.
The wavelength of the fourth visible light is the same as the wavelength of the first visible light or the wavelength of the second visible light.
A demultiplexing element characterized by this.
前記第3導波路と前記第1合分波器とは幅方向において並んでいることを特徴とする請求項1に記載の合分波素子。 The combined demultiplexing element according to claim 1, wherein the third waveguide and the first demultiplexer are arranged side by side in the width direction. 前記第1可視光が赤色光であり、前記第2可視光が青色光であり、前記第3可視光が緑色光であることを特徴とする請求項1または2に記載の合分波素子。 The combined demultiplexing element according to claim 1 or 2, wherein the first visible light is red light, the second visible light is blue light, and the third visible light is green light. 前記第1可視光が青色光であり、前記第2可視光が緑色光であり、前記第3可視光が赤色光であることを特徴とする請求項1または2に記載の合分波素子。 The combined demultiplexing element according to claim 1 or 2, wherein the first visible light is blue light, the second visible light is green light, and the third visible light is red light. 前記第1可視光が赤色光であり、前記第2可視光が緑色光であり、前記第3可視光が青色光であることを特徴とする請求項1または2に記載の合分波素子。 The combined demultiplexing element according to claim 1 or 2, wherein the first visible light is red light, the second visible light is green light, and the third visible light is blue light. 前記第1導波路、前記第2導波路、前記第3導波路、前記第4導波路および前記第1合分波器は、ジルコニア(ZrO)を含むことを特徴とする請求項1~のいずれか一つに記載の合分波素子。 Claims 1 to 5 , wherein the first waveguide, the second waveguide, the third waveguide, the fourth waveguide, and the first waveguide include zirconia (ZrO 2 ). The combined waveguide element according to any one of the above. 請求項1~のいずれか一つに記載の合分波素子と、
前記第1導波路と光学的に接続されており、前記第1可視光を出力する第1可視光源と、
前記第2導波路と光学的に接続されており、前記第2可視光を出力する第2可視光源と、
前記第3導波路と光学的に接続されており、前記第3可視光を出力する第3可視光源と、
を備えることを特徴とする光源モジュール。
The combined / demultiplexing element according to any one of claims 1 to 6 .
A first visible light source that is optically connected to the first waveguide and outputs the first visible light,
A second visible light source that is optically connected to the second waveguide and outputs the second visible light,
A third visible light source that is optically connected to the third waveguide and outputs the third visible light,
A light source module characterized by being equipped with.
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