JPH01161204A - 光導波路 - Google Patents
光導波路Info
- Publication number
- JPH01161204A JPH01161204A JP31883787A JP31883787A JPH01161204A JP H01161204 A JPH01161204 A JP H01161204A JP 31883787 A JP31883787 A JP 31883787A JP 31883787 A JP31883787 A JP 31883787A JP H01161204 A JPH01161204 A JP H01161204A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical waveguide
- optical
- refractive index
- waveguide
- single mode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 61
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 5
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 abstract description 15
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 18
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光導波路に係り、特に、光スィッチや光結合器
、光分波路の集積化光素子として用いた場合に、光ファ
イバと良好な結合を実現できる光導波路に関する。
、光分波路の集積化光素子として用いた場合に、光ファ
イバと良好な結合を実現できる光導波路に関する。
光導波路の構造を工夫して光ファイバとの結合効率を高
めたものとしては、従来特開昭５８−１７３７０４号公
報や、特開昭５８−１７２６０３号公報に記載されてい
るものがある０これらの光導波路は基板上に直接光導波
路を形成したものである０ 〔発明が解決しようとする問題点〕 上述の従来の構造で半導体材料等で光導波路を形成して
、単一モードを励起するためには、導波路幅は約１μｍ
以下である必要があった。幅を大きくすると、高次のモ
ードが出現してしまうからである。しかし、このような
小さな寸法では、実際に光ファイバと結合する際に、結
合損失が大きくなり、実用化における最大の問題となっ
ていた。
めたものとしては、従来特開昭５８−１７３７０４号公
報や、特開昭５８−１７２６０３号公報に記載されてい
るものがある０これらの光導波路は基板上に直接光導波
路を形成したものである０ 〔発明が解決しようとする問題点〕 上述の従来の構造で半導体材料等で光導波路を形成して
、単一モードを励起するためには、導波路幅は約１μｍ
以下である必要があった。幅を大きくすると、高次のモ
ードが出現してしまうからである。しかし、このような
小さな寸法では、実際に光ファイバと結合する際に、結
合損失が大きくなり、実用化における最大の問題となっ
ていた。
本発明の目的はこのような従来技術の有する問題点を解
決し、単一モードの導波路を高効率で光ファイバと結合
できるような光導波路を提供することにある。
決し、単一モードの導波路を高効率で光ファイバと結合
できるような光導波路を提供することにある。
上記目的は基板層と光導波層のそれぞれの屈折率に対し
て中間の値の屈折率を持つクラッド層をこれら光導波路
と基板層との間ｌこ挿入することにより、達成される。
て中間の値の屈折率を持つクラッド層をこれら光導波路
と基板層との間ｌこ挿入することにより、達成される。
光導波層の下に屈折率が光導波層よりも小さいクラッド
層を設けることにより、光導波路の光の閉じ込めか弱く
なり、光導波路の幅を広くし厚くしても、導波路には、
基本モードのみを選択的に励起することができる。
層を設けることにより、光導波路の光の閉じ込めか弱く
なり、光導波路の幅を広くし厚くしても、導波路には、
基本モードのみを選択的に励起することができる。
以下、本発明の実施例を第１図により説明する。
ＩｎＰ／ＬｎＧａＡｓＰ系材料を用いて、波長１２μｍ
の光で動作するキャリア注入型光スイッチを作↓する場
合、第１図に示すように、 ＩｎＰ基板３上に、液相
エピタキシャル成長法により、厚さ５μｍのＩｎＧａＡ
ｓＰクラッド層２（屈折率ｎ２＝３．３４）を形成し、
その上に厚さシ、５μｍのＩｎＧａＡｓＰ光導波層１（
屈折率ｎ１＝３．３９）を形成する。１ｎＧａＡｓＰ光
導波層１をドライエツチングにより、幅５μｍ、高さ４
μｍのりッジ型導波路に加工する。この方法により形成
した光導波層から成る光スィッチを第２図に示す。この
スイッチの導波層には高次モードを励起せず、選択的に
基本モードのみを励起し、伝搬することができる。した
がって、この光スイ１１．チ、は、単一モード光ファイ
バ６から結合した光を単一モードのままでスイッチさせ
ることが回連となり、単一モードで光出力し、単一モー
ド寒ファイバ６′に結合する。
の光で動作するキャリア注入型光スイッチを作↓する場
合、第１図に示すように、 ＩｎＰ基板３上に、液相
エピタキシャル成長法により、厚さ５μｍのＩｎＧａＡ
ｓＰクラッド層２（屈折率ｎ２＝３．３４）を形成し、
その上に厚さシ、５μｍのＩｎＧａＡｓＰ光導波層１（
屈折率ｎ１＝３．３９）を形成する。１ｎＧａＡｓＰ光
導波層１をドライエツチングにより、幅５μｍ、高さ４
μｍのりッジ型導波路に加工する。この方法により形成
した光導波層から成る光スィッチを第２図に示す。この
スイッチの導波層には高次モードを励起せず、選択的に
基本モードのみを励起し、伝搬することができる。した
がって、この光スイ１１．チ、は、単一モード光ファイ
バ６から結合した光を単一モードのままでスイッチさせ
ることが回連となり、単一モードで光出力し、単一モー
ド寒ファイバ６′に結合する。
光ファイバとの結合部断面寸法も、従来の単一そく
一ド励起光導波路よりも大きなり、結合損失は単−七−
ド光ファイバに対して５ｄＢであった。
ド光ファイバに対して５ｄＢであった。
実施例２
上記、実施例１に示した光導波層および厚膜のクラッド
層から成る多層膜を、ホトリソグラフィにより、一つの
入力端（あるいは出力端）と、複数の出力端（あるいは
入力端）を有する光分波器（あるいは光合波器）のマス
クバタンによって形成する第３図。実施例１と同様にド
ライエツチングによってリッジ型光導波路を形成した。
層から成る多層膜を、ホトリソグラフィにより、一つの
入力端（あるいは出力端）と、複数の出力端（あるいは
入力端）を有する光分波器（あるいは光合波器）のマス
クバタンによって形成する第３図。実施例１と同様にド
ライエツチングによってリッジ型光導波路を形成した。
このようにして作成した光分波器（光合波器）は、高効
率で単一モード光ファイバと結合し、かつ、単一モード
を励起する光導波路となる。
率で単一モード光ファイバと結合し、かつ、単一モード
を励起する光導波路となる。
上記、各実施例において、光導波層および厚膜クラッド
層の屈折率（組成）を任意に設定することにより、任意
の導波光に対して、最も低損失な光導波路？形成できる
ことはもちろんである。才た、上記、各実施例において
、光導波路の形成にドライエ１．、チングにかわり、化
学（ウニ１．ト）エツチングを用いてもよい０史に。
層の屈折率（組成）を任意に設定することにより、任意
の導波光に対して、最も低損失な光導波路？形成できる
ことはもちろんである。才た、上記、各実施例において
、光導波路の形成にドライエ１．、チングにかわり、化
学（ウニ１．ト）エツチングを用いてもよい０史に。
上記、各実施例において、ワ、ッジ型光導波路の側面お
よび上面を、光導波路材料よりもわずかに小さい屈折率
を有するＩｎＧａＡｓＰ等で埋め込むことにより、さら
に導波路幅、厚さを大きくしても基本モードのみ励起す
ることが可能となる。
よび上面を、光導波路材料よりもわずかに小さい屈折率
を有するＩｎＧａＡｓＰ等で埋め込むことにより、さら
に導波路幅、厚さを大きくしても基本モードのみ励起す
ることが可能となる。
なお、クラッド層の厚さは３〜１５μｍであることが奸
才しい０また本発明は、光スイ、ッチや光分波器等以外
にも、光を導波する構造を有する光素子に応用できるこ
とはもちろんである。
才しい０また本発明は、光スイ、ッチや光分波器等以外
にも、光を導波する構造を有する光素子に応用できるこ
とはもちろんである。
本発明によれば、光導波路の断面寸法を、単一モード光
ファイバのコア径（例えば９μｍ）に近づけることがで
き、かつ光導波路を基本モード励起とすることができる
ので、単一モードで動作しかつ、単一モード光ファイバ
と高効率で結合する光スィッチの作製が可能となる。ま
た、光ツイツチ作製においては、光導波路の巾を大きく
できるため、プロセスにおける加工精度が緩和されると
いう効果がある。
ファイバのコア径（例えば９μｍ）に近づけることがで
き、かつ光導波路を基本モード励起とすることができる
ので、単一モードで動作しかつ、単一モード光ファイバ
と高効率で結合する光スィッチの作製が可能となる。ま
た、光ツイツチ作製においては、光導波路の巾を大きく
できるため、プロセスにおける加工精度が緩和されると
いう効果がある。
８１図は本発明に係る光導波路の断面と伝搬モードの概
念図、第２図は本発明に係る光スィッチと単一モード光
ファイバの結合図、第３図は本発明に係る光分波路（光
合波器）と単一モード光ファイバの結合図を示す図であ
る。 符号の説明 １、・・・光導波路 ２・・・クラ、ド層 ３・・・基板 ４・・・基本モードの電界分布 ５・・・高次モードの電界分布 ６・・・単一七−ド光ファイバ
念図、第２図は本発明に係る光スィッチと単一モード光
ファイバの結合図、第３図は本発明に係る光分波路（光
合波器）と単一モード光ファイバの結合図を示す図であ
る。 符号の説明 １、・・・光導波路 ２・・・クラ、ド層 ３・・・基板 ４・・・基本モードの電界分布 ５・・・高次モードの電界分布 ６・・・単一七−ド光ファイバ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、屈折率ｎ＿１なる第１の材料からなる光導波路と、
屈折率ｎ＿３なる第２の材料からなる基板との間に、屈
折率がｎ＿３よりも大きく、かつ、ｎ＿１よりも小さい
屈折率ｎ＿２なる第３の材料から成るクラッド層を設け
たことを特徴とする光導波路。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の光導波路において、
屈折率ｎ＿２になるクラッド層の厚さは、３μｍ以上で
あることを特徴とする光導波路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62318837A JP2590160B2 (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 光導波路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62318837A JP2590160B2 (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 光導波路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01161204A true JPH01161204A (ja) | 1989-06-23 |
| JP2590160B2 JP2590160B2 (ja) | 1997-03-12 |
Family
ID=18103507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62318837A Expired - Lifetime JP2590160B2 (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 光導波路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2590160B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62145209A (ja) * | 1985-12-19 | 1987-06-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光導波路装置 |
| JPS63121826A (ja) * | 1986-11-12 | 1988-05-25 | Oki Electric Ind Co Ltd | 導波型光スイツチ |
| JPS6431133A (en) * | 1987-07-27 | 1989-02-01 | Nec Corp | Wavelength selection switch |
-
1987
- 1987-12-18 JP JP62318837A patent/JP2590160B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62145209A (ja) * | 1985-12-19 | 1987-06-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光導波路装置 |
| JPS63121826A (ja) * | 1986-11-12 | 1988-05-25 | Oki Electric Ind Co Ltd | 導波型光スイツチ |
| JPS6431133A (en) * | 1987-07-27 | 1989-02-01 | Nec Corp | Wavelength selection switch |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2590160B2 (ja) | 1997-03-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yamada et al. | Si photonic wire waveguide devices | |
| US8064741B2 (en) | Optical coupling device | |
| JP5413810B2 (ja) | 光導波路及びその製造方法 | |
| JP6360911B2 (ja) | 懸架リッジ酸化物導波路 | |
| EP1933184A2 (en) | Optical semiconductor device and optical waveguide | |
| JP5560602B2 (ja) | 光導波路 | |
| US20060115215A1 (en) | Dual "cheese wedge" silicon taper waveguide | |
| JP2007072433A (ja) | 光集積素子及び光制御素子 | |
| US6904187B2 (en) | Method of efficient carrier generation in silicon waveguide systems for switching/modulating purposes using parallel pump and signal waveguides | |
| JP2007017815A (ja) | 多モード干渉導波路型光スイッチ | |
| Dai et al. | Optimization of ultracompact polarization-insensitive multimode interference couplers based on Si nanowire waveguides | |
| US20050152648A1 (en) | Method and apparatus for compactly coupling an optical fiber and a planar optical waveguide | |
| Lin et al. | Guided-wave 1.3/1.55 µm wavelength division multiplexer based on multimode interference | |
| JP3434986B2 (ja) | 光合分波回路 | |
| JP2006251063A (ja) | 光コネクタ、光結合方法及び光素子 | |
| JPH11167034A (ja) | 平板導波路型グレーティング素子 | |
| JP4377195B2 (ja) | 光モジュールの製造方法 | |
| DE69633209D1 (de) | Integrierter optischer Polarisationsteiler | |
| JP2002228863A (ja) | 光結合構造 | |
| JPH0763935A (ja) | 光結合デバイス | |
| Paiam et al. | Polarisation-insensitive 980/1550 nm wavelength (de) multiplexer using MMI couplers | |
| JP2013231753A (ja) | スポットサイズ変換器およびその製造方法 | |
| JPH01161204A (ja) | 光導波路 | |
| US6973240B2 (en) | Optical filter | |
| JPH08179168A (ja) | 光集積回路 |