JPH01223403A - 光曲げ導波路 - Google Patents
光曲げ導波路Info
- Publication number
- JPH01223403A JPH01223403A JP4866888A JP4866888A JPH01223403A JP H01223403 A JPH01223403 A JP H01223403A JP 4866888 A JP4866888 A JP 4866888A JP 4866888 A JP4866888 A JP 4866888A JP H01223403 A JPH01223403 A JP H01223403A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveguide
- bending
- refractive index
- light
- angle
- 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
- 238000005452 bending Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 21
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 claims description 6
- 229910020442 SiO2—TiO2 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 7
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 7
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 5
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- 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）
本発明は光集積回路における光曲げ導波路に関するもの
である。
である。
（従来の技術）
光集積回路を実現する上で重要な構成要素となる単一モ
ード用光曲げ導波路は、文献電子情報通信学会技術研究
報告ＱＱＥ８６−１２１．第３１頁〜第３７頁に開示さ
れているように、導波路の一部を上から垂直に切り落と
し、その断面を反射鏡として導波路を伝搬する光を反射
させ伝搬方向を変えるものである。この光曲げ導波路は
導波路幅四方程度の大きさで形成でき、光集積回路を小
型化できるという利点を有している。
ード用光曲げ導波路は、文献電子情報通信学会技術研究
報告ＱＱＥ８６−１２１．第３１頁〜第３７頁に開示さ
れているように、導波路の一部を上から垂直に切り落と
し、その断面を反射鏡として導波路を伝搬する光を反射
させ伝搬方向を変えるものである。この光曲げ導波路は
導波路幅四方程度の大きさで形成でき、光集積回路を小
型化できるという利点を有している。
第２図に示すように、従来の光曲げ導波路はＳｔ基板ｌ
上に形成されたＳ ｉ Ｏ２バッファ層２と、Ｓ ｉＯ
２クラッド層３とによって囲まれた５ｔ０２−ＴｉＯ□
コア部４を導波路とし、曲げ角θで屈曲する導波路の側
面に反射面５釜有している。この光曲げ導波路によれば
、曲げ角θが９２．８°（全反射臨界角）以下のとき導
波路を伝搬する光（以下導波光という）は反射面５で全
反射される。特に曲げ角θが８０゜以下のとき導波光の
反射による損失（以下反射損失という）をｌｄＢ以下に
まで抑えることができる。
上に形成されたＳ ｉ Ｏ２バッファ層２と、Ｓ ｉＯ
２クラッド層３とによって囲まれた５ｔ０２−ＴｉＯ□
コア部４を導波路とし、曲げ角θで屈曲する導波路の側
面に反射面５釜有している。この光曲げ導波路によれば
、曲げ角θが９２．８°（全反射臨界角）以下のとき導
波路を伝搬する光（以下導波光という）は反射面５で全
反射される。特に曲げ角θが８０゜以下のとき導波光の
反射による損失（以下反射損失という）をｌｄＢ以下に
まで抑えることができる。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、導波路の曲げ角θが全反射臨界角に近い
ときには、反射後の光電界と出力側導波路中の光電界と
の不整合等によって生じる反射損失が大きくなってしま
うという問題点があった。
ときには、反射後の光電界と出力側導波路中の光電界と
の不整合等によって生じる反射損失が大きくなってしま
うという問題点があった。
この発明の目的は、曲げ角が全反射臨界角近傍でありて
も反射損失が小さい光曲げ導波路を提供することにおる
。
も反射損失が小さい光曲げ導波路を提供することにおる
。
（課題を解決するだめの手段） ”この発明は、前
記目的を達成するために、屈折率又は等価屈折率が周囲
の材料に比べ高い材料からなり光を伝搬することができ
る導波路と、この導波路の屈曲部に反射面を有し伝搬す
る光を反射させ光の伝搬方向を変える光曲げ導波路にお
いて、この導波路を構成する材料に比べ低い又は高い屈
折率を有する材料をそれぞれ前記屈曲部の内側又は外側
にこの導波路に接触して設けたものである。
記目的を達成するために、屈折率又は等価屈折率が周囲
の材料に比べ高い材料からなり光を伝搬することができ
る導波路と、この導波路の屈曲部に反射面を有し伝搬す
る光を反射させ光の伝搬方向を変える光曲げ導波路にお
いて、この導波路を構成する材料に比べ低い又は高い屈
折率を有する材料をそれぞれ前記屈曲部の内側又は外側
にこの導波路に接触して設けたものである。
（作用）
本発明め光曲げ導波路によれば、導波路中を伝搬する光
は、屈曲部の内側に設けられた低い屈折率を有する材料
又は外側に設けられた高い屈折率を有する材料が接触す
る導波路部分において、その進行方向を内側方向へ曲げ
られる。従って反射面には進行方向が内側に曲げられた
光が入射するので、曲げ角θを小さくした光曲げ導波路
と等価となり反射損失を低減することができる。
は、屈曲部の内側に設けられた低い屈折率を有する材料
又は外側に設けられた高い屈折率を有する材料が接触す
る導波路部分において、その進行方向を内側方向へ曲げ
られる。従って反射面には進行方向が内側に曲げられた
光が入射するので、曲げ角θを小さくした光曲げ導波路
と等価となり反射損失を低減することができる。
（実施例）
第１図（−）及び（ｂ）は本発明の詳細な説明するため
の光曲げ導波路の斜視図である。以下、図面を用いて説
明する。尚、第２図に示した従来の光曲げ導波路と同一
部分については、同一符号を付して説明する。
の光曲げ導波路の斜視図である。以下、図面を用いて説
明する。尚、第２図に示した従来の光曲げ導波路と同一
部分については、同一符号を付して説明する。
第１図（、）に示される光曲げ導波路は、コア部４の屈
曲部内側にコア部４を構成する５ｉＯ２−Ｔｉ０２よシ
屈折率が低い材料で構成された低屈折率膜１１を設けた
ものである。また、第１図（ｂ）に示される光曲げ導波
路は、コア部４の屈曲部外側にコア部４を構成する５ｉ
０２−Ｔｉ０２より屈折率が高い材料で構成された高屈
折率膜Ｉ２を設けたものである。
曲部内側にコア部４を構成する５ｉＯ２−Ｔｉ０２よシ
屈折率が低い材料で構成された低屈折率膜１１を設けた
ものである。また、第１図（ｂ）に示される光曲げ導波
路は、コア部４の屈曲部外側にコア部４を構成する５ｉ
０２−Ｔｉ０２より屈折率が高い材料で構成された高屈
折率膜Ｉ２を設けたものである。
以下、第１図（、）に示した光曲げ導波路の製造方法に
ついて説明する。
ついて説明する。
まず、５１０２（石英ガラス）またはＳｉの基板ｌ上に
２０μｍ程度ＳｉＯ□バッフプ層２が蒸着（火炎直接堆
積法による）されたものを準備する。このときＳｉＯ２
の一部は下部クラッドとなる。このＳ ｉＯ２バッファ
層２上に火炎直接堆積法によｌ） Ｓ ｔｏ ２−Ｔ
ｉＯ２膜を８μｍ厚で形成する。このときＳ ｔ Ｏ２
とＴ ｉＯ２の混合比はバッファ層２を構成するＳ ｉ
Ｏ２との比屈折率差が０．３％上昇するように設定する
。次に、Ｃｔ２系ガスを用いた反応性イオンエツチング
（ＲＩＥ ）により曲げ角９Ｑ”程度の屈曲部を有する
幅８μｍのコア部４を形成する。次に、リストオフによ
シコア部４の屈曲部内側に厚さ８μｍ、１辺が導波路幅
程度の大きさの５ｉ０２−ＴｉＯ２からなる低屈折率膜
ｒｉを形成する。このとき、５ｉＯ２−ＴｉＯ２の混合
比は、屈折率がクラッド層３よ）は高くコア部５よシは
低くなるようにＳ ｉ Ｏ２との比屈折率差が０．１〜
０．２％上昇するように設定する。次に、ＣＶＤ法によ
シ、３μｍ厚のＳｉＯ２からなるクラッド層３を形成す
る。
２０μｍ程度ＳｉＯ□バッフプ層２が蒸着（火炎直接堆
積法による）されたものを準備する。このときＳｉＯ２
の一部は下部クラッドとなる。このＳ ｉＯ２バッファ
層２上に火炎直接堆積法によｌ） Ｓ ｔｏ ２−Ｔ
ｉＯ２膜を８μｍ厚で形成する。このときＳ ｔ Ｏ２
とＴ ｉＯ２の混合比はバッファ層２を構成するＳ ｉ
Ｏ２との比屈折率差が０．３％上昇するように設定する
。次に、Ｃｔ２系ガスを用いた反応性イオンエツチング
（ＲＩＥ ）により曲げ角９Ｑ”程度の屈曲部を有する
幅８μｍのコア部４を形成する。次に、リストオフによ
シコア部４の屈曲部内側に厚さ８μｍ、１辺が導波路幅
程度の大きさの５ｉ０２−ＴｉＯ２からなる低屈折率膜
ｒｉを形成する。このとき、５ｉＯ２−ＴｉＯ２の混合
比は、屈折率がクラッド層３よ）は高くコア部５よシは
低くなるようにＳ ｉ Ｏ２との比屈折率差が０．１〜
０．２％上昇するように設定する。次に、ＣＶＤ法によ
シ、３μｍ厚のＳｉＯ２からなるクラッド層３を形成す
る。
最後に、ＲＩＥによシ反射面５を形成する。
このように形成された第１図（、）に示される光曲げ導
波路によれば、■から注入された導波光は反射面直前に
設けられた低屈折率膜１１部分で、進行方向を光曲げ導
波路（コア部４）内側に変える。
波路によれば、■から注入された導波光は反射面直前に
設けられた低屈折率膜１１部分で、進行方向を光曲げ導
波路（コア部４）内側に変える。
反射面５にはこの進行方向を変えた光が入射するためこ
のときの反射損失は光曲げ導波路において曲げ角θを小
さくした揚台の値に等しくなる。これは導波路の曲げ角
度を変えずに反射損失が低減されたことを意味する。こ
のことは、第１図（ｂ）に示されるように、屈曲部外側
に高屈折率膜Ｉ２を設けても同様である。
のときの反射損失は光曲げ導波路において曲げ角θを小
さくした揚台の値に等しくなる。これは導波路の曲げ角
度を変えずに反射損失が低減されたことを意味する。こ
のことは、第１図（ｂ）に示されるように、屈曲部外側
に高屈折率膜Ｉ２を設けても同様である。
なお、本実施例ではコア部又はクラッド部にＳ ｉＯ２
を用いた例について説明したが、他の半導体材料を用い
ても同様の効果が期待できる。
を用いた例について説明したが、他の半導体材料を用い
ても同様の効果が期待できる。
（発明の効果）
以上、詳細に説明したように本発明によれば、全反射臨
界角近傍の曲げ角θを有する光曲げ導波路において屈曲
部内側に低屈折率膜、又は屈曲部外側に高屈折率膜を設
けているので、これら低屈折率膜又は高屈折率膜によっ
て導波光の進行方向が変えられる角度の分、曲げ角θを
小さくした光曲げ導波路と同等の反射損失に抑えること
ができる。従って、全反射臨界角近傍の曲げ角θを有し
且つ低反射損失の光曲げ導波路が実現でき光集積回路の
向上が期待できるのである。
界角近傍の曲げ角θを有する光曲げ導波路において屈曲
部内側に低屈折率膜、又は屈曲部外側に高屈折率膜を設
けているので、これら低屈折率膜又は高屈折率膜によっ
て導波光の進行方向が変えられる角度の分、曲げ角θを
小さくした光曲げ導波路と同等の反射損失に抑えること
ができる。従って、全反射臨界角近傍の曲げ角θを有し
且つ低反射損失の光曲げ導波路が実現でき光集積回路の
向上が期待できるのである。
第１図（ａ）及び（ｂ）は本発明の詳細な説明するため
の光曲げ導波路の斜視図、第２図は従来の光曲げ導波路
の斜視図である。 Ｉ・・・基板、２・・・バッファ層、３・・・クラッド
層、４・・・コア部、５・・・反射面、ｒｒ・・・低屈
折率膜、Ｉ２・・・高屈折率膜 本発■月 ’＆ｊｌ！（＞１の売會す゛４シ皮浴第１図
の光曲げ導波路の斜視図、第２図は従来の光曲げ導波路
の斜視図である。 Ｉ・・・基板、２・・・バッファ層、３・・・クラッド
層、４・・・コア部、５・・・反射面、ｒｒ・・・低屈
折率膜、Ｉ２・・・高屈折率膜 本発■月 ’＆ｊｌ！（＞１の売會す゛４シ皮浴第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）屈折率又は等価屈折率が周囲の材料に比べ高い材料
からなり光を伝搬する導波路と、該導波路の屈曲部に伝
搬する光を反射させ光の伝搬方向を変える反射面とを備
えてなる光曲げ導波路において、 前記屈曲部の内側に前記導波路の材料に比べ低い屈折率
を有する材料を前記導波路に接触して設けたことを特徴
とする光曲げ導波路。 ２）屈折率又は等価屈折率が周囲の材料に比べ高い材料
からなり光を伝搬する導波路と、該導波路の屈曲部に伝
搬する光を反射させ光の伝搬方向を変える反射面とを備
えてなる光曲げ導波路において、 前記屈曲部の外側に前記導波路の材料に比べ高い屈折率
を有する材料を前記導波路に接触して設けたことを特徴
とする光曲げ導波路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63048668A JPH0711607B2 (ja) | 1988-03-03 | 1988-03-03 | 光曲げ導波路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63048668A JPH0711607B2 (ja) | 1988-03-03 | 1988-03-03 | 光曲げ導波路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01223403A true JPH01223403A (ja) | 1989-09-06 |
| JPH0711607B2 JPH0711607B2 (ja) | 1995-02-08 |
Family
ID=12809707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63048668A Expired - Lifetime JPH0711607B2 (ja) | 1988-03-03 | 1988-03-03 | 光曲げ導波路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0711607B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004280009A (ja) * | 2003-03-19 | 2004-10-07 | Toppan Printing Co Ltd | 光導波路およびその製造方法 |
| US6944377B2 (en) | 2002-03-15 | 2005-09-13 | Hitachi Maxell, Ltd. | Optical communication device and laminated optical communication module |
| JP2007148455A (ja) * | 2002-09-20 | 2007-06-14 | Toppan Printing Co Ltd | 光導波路 |
| US7760979B2 (en) | 2005-02-17 | 2010-07-20 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | System and method for low loss waveguide bends |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61210321A (ja) * | 1985-03-15 | 1986-09-18 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 光学素子 |
| JPS61185014U (ja) * | 1985-05-09 | 1986-11-18 |
-
1988
- 1988-03-03 JP JP63048668A patent/JPH0711607B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61210321A (ja) * | 1985-03-15 | 1986-09-18 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 光学素子 |
| JPS61185014U (ja) * | 1985-05-09 | 1986-11-18 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6944377B2 (en) | 2002-03-15 | 2005-09-13 | Hitachi Maxell, Ltd. | Optical communication device and laminated optical communication module |
| JP2007148455A (ja) * | 2002-09-20 | 2007-06-14 | Toppan Printing Co Ltd | 光導波路 |
| JP4501949B2 (ja) * | 2002-09-20 | 2010-07-14 | 凸版印刷株式会社 | 光導波路の製造方法 |
| JP2004280009A (ja) * | 2003-03-19 | 2004-10-07 | Toppan Printing Co Ltd | 光導波路およびその製造方法 |
| US7760979B2 (en) | 2005-02-17 | 2010-07-20 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | System and method for low loss waveguide bends |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0711607B2 (ja) | 1995-02-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH09506720A (ja) | 陽子交換導波路デバイスの偏光消光比を改善するための空間フィルタ | |
| JPH01503573A (ja) | 光学装置 | |
| US6438280B1 (en) | Integrated optics chip having reduced surface wave propagation | |
| US6421482B1 (en) | Device for reflecting light | |
| US6993213B2 (en) | Semiconductor optical waveguide device including s-shaped waveguides | |
| US6862387B2 (en) | Low-loss compact reflective turns in optical waveguides | |
| US7164824B2 (en) | Waveguide turn for a waveguide circuit | |
| EP0649038A1 (en) | Optical waveguide mirror | |
| JPH11167032A (ja) | 曲がり光導波路回路 | |
| JPH01223403A (ja) | 光曲げ導波路 | |
| JPH11202126A (ja) | 誘電体多層膜フィルタ | |
| JP2957399B2 (ja) | ビームスプリッタおよび光分岐回路 | |
| JPH052116A (ja) | 光導波路 | |
| JPH0634839A (ja) | 相互接続可能な多端子スターカプラ | |
| JP2006330066A (ja) | 光反射面及びその形成方法 | |
| US6944368B2 (en) | Waveguide-to-semiconductor device coupler | |
| JP2641238B2 (ja) | 偏光子 | |
| JP2672307B2 (ja) | 導波路の光ファイバの接続構造 | |
| JPH0690336B2 (ja) | 立体光回路 | |
| JP3184358B2 (ja) | スターカップラ | |
| JP2896945B2 (ja) | 光導波路接続用光ファイバ | |
| JPS62175704A (ja) | 光分岐器 | |
| JPH10111420A (ja) | 光導波路装置 | |
| JPS6285204A (ja) | Ｙ分岐光導波路 | |
| JPH0721564B2 (ja) | 導波路型分岐回路 |