JPH01270006A - 屈折率分布カプラ - Google Patents
屈折率分布カプラInfo
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- JPH01270006A JPH01270006A JP63100914A JP10091488A JPH01270006A JP H01270006 A JPH01270006 A JP H01270006A JP 63100914 A JP63100914 A JP 63100914A JP 10091488 A JP10091488 A JP 10091488A JP H01270006 A JPH01270006 A JP H01270006A
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Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (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、光学部品及び光素子の光゛の入出射に用いる
屈折率分布カプラに関するものである。
屈折率分布カプラに関するものである。
［従来技術］
従来、光素子への光の入出射には、第４図に示すように
光導波１ｉ！１Ｇ５００を有する基板５１０の端面を研
磨して光導波路５００に直接レンズ等集光手段５２０に
よって光を絞り込んで入射する端面結合、第５図に示す
ようにルチルプリズム等の導波路より屈折率の高い材料
のプリズム５３０を用いて結合を行うプリズム結合、第
６図のように導波路５５０の厚さを徐々に変化させて導
波路５５０と基板５４０の境界で光が一部透過し、基板
側へ放射し、この光量がテーパ５６０先端に進むにつれ
て増す光を利用するテーバ結合が用いられた。
光導波１ｉ！１Ｇ５００を有する基板５１０の端面を研
磨して光導波路５００に直接レンズ等集光手段５２０に
よって光を絞り込んで入射する端面結合、第５図に示す
ようにルチルプリズム等の導波路より屈折率の高い材料
のプリズム５３０を用いて結合を行うプリズム結合、第
６図のように導波路５５０の厚さを徐々に変化させて導
波路５５０と基板５４０の境界で光が一部透過し、基板
側へ放射し、この光量がテーパ５６０先端に進むにつれ
て増す光を利用するテーバ結合が用いられた。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、端面詰合は２〜５μｍ程度の光導波路に
μｍオーダで外部で位置調整を行って、ビームの位置合
わせをしなくてはならず、また端面研磨という工程を要
した。また、プリズム結合は比較的容易に結合が実現で
きるものの、プリズムという余分な部品を必要としてコ
ストアップとなった。更に、テーパ導波路においては、
平面テーバ導波路からめ出射光はビーム径が大きく、単
一モードの結合には、効率が低かった。
μｍオーダで外部で位置調整を行って、ビームの位置合
わせをしなくてはならず、また端面研磨という工程を要
した。また、プリズム結合は比較的容易に結合が実現で
きるものの、プリズムという余分な部品を必要としてコ
ストアップとなった。更に、テーパ導波路においては、
平面テーバ導波路からめ出射光はビーム径が大きく、単
一モードの結合には、効率が低かった。
本発明は、上述した問題点を解決するなめになされたも
のであり、光素子に形成した先導波路の光の入出射部に
屈折率がテーバ状に変化する領域を設けることにより、
光素子の光の入出射を可能とし、且つこのビーム形状を
変化させる自由度を向上させ、光結合を効率良く行うよ
うにしたものである。
のであり、光素子に形成した先導波路の光の入出射部に
屈折率がテーバ状に変化する領域を設けることにより、
光素子の光の入出射を可能とし、且つこのビーム形状を
変化させる自由度を向上させ、光結合を効率良く行うよ
うにしたものである。
［課題を解決するための手段］
この目的を達成するために本発明の屈折率分布カプラは
、光素子と光素子上に形成した光導波路端部において屈
折率が徐々に変化する領域を備えている。
、光素子と光素子上に形成した光導波路端部において屈
折率が徐々に変化する領域を備えている。
［作用］
上記の構成を有する本発明において、導波路を伝搬して
きた光は、導波路の屈折率が徐々に低下するため、導波
光の閉じ込めが弱くなり、伝搬する電界分布が変化し、
この差が屈折率差の小さい基板側へ光を放射する。
きた光は、導波路の屈折率が徐々に低下するため、導波
光の閉じ込めが弱くなり、伝搬する電界分布が変化し、
この差が屈折率差の小さい基板側へ光を放射する。
［実施例］
以下、本発明を具体化した一実施例を図面を参照して説
明する。
明する。
第１図は本発明の屈折率分布カプラの構成図であり、（
ａ）は斜視図、（ｂ）はＹ軸での断面図である。−例と
して光学結晶であるＺ−ｃｕｔニオブ酸リチウム（Ｌｉ
ＮｂＯ３）結晶１００上に二次元導波路１１０と屈折率
分布領域１２０を作製する。二次元導波路１１０は基板
屈折率２．２に対して表面屈折率２．２２で、屈折率分
布は深さ（Ｚ軸）方向にガウス分布である。屈折率分布
領域１２０のＹ軸方向の長さは６０００μｍで、二次元
導波路１１０と屈折率分布領域１２０の境界をＹ−〇と
するとＹ（μｍ）における表面屈折率は、２．２＋０．
０２Ｘ （−（Ｙ／６０００）０・５＋１）である。
ａ）は斜視図、（ｂ）はＹ軸での断面図である。−例と
して光学結晶であるＺ−ｃｕｔニオブ酸リチウム（Ｌｉ
ＮｂＯ３）結晶１００上に二次元導波路１１０と屈折率
分布領域１２０を作製する。二次元導波路１１０は基板
屈折率２．２に対して表面屈折率２．２２で、屈折率分
布は深さ（Ｚ軸）方向にガウス分布である。屈折率分布
領域１２０のＹ軸方向の長さは６０００μｍで、二次元
導波路１１０と屈折率分布領域１２０の境界をＹ−〇と
するとＹ（μｍ）における表面屈折率は、２．２＋０．
０２Ｘ （−（Ｙ／６０００）０・５＋１）である。
こδ導波路の作製法を第２図に従って示す、Ｚ−ｃｕｔ
ＬｉＮｂ０３結晶１００上にチタン１５０をパターンニ
ングする。二次元導波路対応部１６０では厚さ４００人
、屈折率分布領域対応部１７０では、第１図と同様の座
標で、厚さ（４００Ｘ （−（Ｙ／６０００）’・’＋
１）（人）となるようにマスクを移動して膜厚分布を施
す、これを１０００℃で６時間拡散することで第１図の
素子を得る。
ＬｉＮｂ０３結晶１００上にチタン１５０をパターンニ
ングする。二次元導波路対応部１６０では厚さ４００人
、屈折率分布領域対応部１７０では、第１図と同様の座
標で、厚さ（４００Ｘ （−（Ｙ／６０００）’・’＋
１）（人）となるようにマスクを移動して膜厚分布を施
す、これを１０００℃で６時間拡散することで第１図の
素子を得る。
この素子から光を出射する様子を第３図で示す。
屈折率分布領域１２０では等偏屈折率が徐々に変化する
ため、図中に示したように伝搬するビーム形状が変化す
る。この変化分のエネルギーは屈折率の近い基板１００
側へ放射される。更に、この例のように、深さ方向に導
波路と接する屈折率が空気側で１、基板側で２．２と非
対称な導波路では光を閉じ込められなくなるｃｕｔｏｆ
ｆが存在し、このｃｕｔｏｆｆで光のエネルギーは全て
基板へ放射される。更に、第４図では光線追跡法による
出射光の様子を示す。
ため、図中に示したように伝搬するビーム形状が変化す
る。この変化分のエネルギーは屈折率の近い基板１００
側へ放射される。更に、この例のように、深さ方向に導
波路と接する屈折率が空気側で１、基板側で２．２と非
対称な導波路では光を閉じ込められなくなるｃｕｔｏｆ
ｆが存在し、このｃｕｔｏｆｆで光のエネルギーは全て
基板へ放射される。更に、第４図では光線追跡法による
出射光の様子を示す。
以上は光の出射に例をとって示したが、光の性質から入
射でも同様であり、光学材料も誘電体に限るものではな
い、更に、屈折率の分布を変えることで出射光の形状を
変えることも可能である。
射でも同様であり、光学材料も誘電体に限るものではな
い、更に、屈折率の分布を変えることで出射光の形状を
変えることも可能である。
［発明の効果］
以上詳述したことから明らかなように、本発明によれば
、導波路端部に屈折率分布をもたせるもので、これによ
って簡単な構成で自由なビームのやりとりが可能となる
ものである。
、導波路端部に屈折率分布をもたせるもので、これによ
って簡単な構成で自由なビームのやりとりが可能となる
ものである。
第１図から第３図までは本発明を具体化した実施例を示
すもので、第１図（ａ）は本実施例が適用された屈折率
分布カップラの斜視図、第１図（ｂ）はその断面図、第
２図は本実施例の作製法を示す説明図、第３図は本実施
例で光が出射される様子を示す図、第４図は光線追跡法
による出射光の様子を示す図、第５図は従来の端面結合
の説明図、第６図は従来のプリズム結合の説明図、第７
図は従来のテーパ結合の説明図である。 図中、１００はＺ Ｃｕ＋Ｌ ｉ ＮｂＯ５，１１０
は二次元導波路、１２０は屈折率分布領域、１５０はチ
タンである。
すもので、第１図（ａ）は本実施例が適用された屈折率
分布カップラの斜視図、第１図（ｂ）はその断面図、第
２図は本実施例の作製法を示す説明図、第３図は本実施
例で光が出射される様子を示す図、第４図は光線追跡法
による出射光の様子を示す図、第５図は従来の端面結合
の説明図、第６図は従来のプリズム結合の説明図、第７
図は従来のテーパ結合の説明図である。 図中、１００はＺ Ｃｕ＋Ｌ ｉ ＮｂＯ５，１１０
は二次元導波路、１２０は屈折率分布領域、１５０はチ
タンである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、光を導波する光素子において、導波路の屈折率を光
の波面の進行方向に向かって徐々に変化させることで光
の入出射を行うことを特徴とする屈折率分布カプラ。 ２、請求項１に記載の屈折率分布カプラにおいて、前記
屈折率の変化が非線形であることを特徴とする屈折率分
布カプラ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63100914A JPH01270006A (ja) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | 屈折率分布カプラ |
| US07/262,693 US4865407A (en) | 1987-10-22 | 1988-10-26 | Optical waveguide element, method of making the same and optical coupler employing optical waveguide element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63100914A JPH01270006A (ja) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | 屈折率分布カプラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01270006A true JPH01270006A (ja) | 1989-10-27 |
Family
ID=14286606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63100914A Pending JPH01270006A (ja) | 1987-10-22 | 1988-04-22 | 屈折率分布カプラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01270006A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57208513A (en) * | 1981-06-19 | 1982-12-21 | Toshiba Corp | Optical coupler and its manufacture |
| JPS61254938A (ja) * | 1985-05-07 | 1986-11-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光波長変換素子の製造方法 |
-
1988
- 1988-04-22 JP JP63100914A patent/JPH01270006A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57208513A (en) * | 1981-06-19 | 1982-12-21 | Toshiba Corp | Optical coupler and its manufacture |
| JPS61254938A (ja) * | 1985-05-07 | 1986-11-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光波長変換素子の製造方法 |
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