JPH01277204A - 光導波路型素子構造及びホトマスク - Google Patents
光導波路型素子構造及びホトマスクInfo
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- JPH01277204A JPH01277204A JP10704988A JP10704988A JPH01277204A JP H01277204 A JPH01277204 A JP H01277204A JP 10704988 A JP10704988 A JP 10704988A JP 10704988 A JP10704988 A JP 10704988A JP H01277204 A JPH01277204 A JP H01277204A
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- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 24
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- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract description 10
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- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract 1
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Classifications
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/262—Optical details of coupling light into, or out of, or between fibre ends, e.g. special fibre end shapes or associated optical elements
-
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/30—Optical coupling means for use between fibre and thin-film device
-
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4202—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details for coupling an active element with fibres without intermediate optical elements, e.g. fibres with plane ends, fibres with shaped ends, bundles
- G02B6/4203—Optical features
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- Physics & Mathematics (AREA)
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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、光導波路を備えた素子例えば分岐器等の構造
、及び該分岐器を製造するためのホトマスクに関するも
のである。
、及び該分岐器を製造するためのホトマスクに関するも
のである。
光導波路を用いた分岐器等の素子は、後述するアイソレ
ーション（「反射減衰量」ともいう）をできるだけ高く
する必要がある。この高いアイソレーションを実現する
ために光導波路型分岐器においても、斜め研摩の手法や
、高アイソレーションを得られる屈折率をもつ材料選定
の手法（いわゆる屈折率マツチングの手法）を用いるが
、その詳細な手法については一般的な説明の域を出ない
ものばかりで、その内容には不明な点が多いのが実情で
ある。
ーション（「反射減衰量」ともいう）をできるだけ高く
する必要がある。この高いアイソレーションを実現する
ために光導波路型分岐器においても、斜め研摩の手法や
、高アイソレーションを得られる屈折率をもつ材料選定
の手法（いわゆる屈折率マツチングの手法）を用いるが
、その詳細な手法については一般的な説明の域を出ない
ものばかりで、その内容には不明な点が多いのが実情で
ある。
また、光導波路型の素子を製造するには、ホトレジスト
を使って選択的にエツチングを行なうホトリソプロセス
を用い、多数の素子を一括して作成するが、このホトリ
ソプロセス段階でのホトマスクパターンの工夫による高
アイソレーシヨン化といった報告は見られないのが現状
である。
を使って選択的にエツチングを行なうホトリソプロセス
を用い、多数の素子を一括して作成するが、このホトリ
ソプロセス段階でのホトマスクパターンの工夫による高
アイソレーシヨン化といった報告は見られないのが現状
である。
（発明が解決しようとする課題〕
アイソレーションは、光導波路端部及び光フアイバ接続
部でそれぞれ発生する反射光に起因しており、該アイソ
レーション値が低い場合には光の一部が光の発生部側に
逆行することとなり、逆行するこの戻り光が測定誤差を
引き起こすという課題があった。また、光としてレーザ
ビームを使うときには、レーザ発振器が上記戻り光によ
り悪影響を受けてしまうという課題もあった。
部でそれぞれ発生する反射光に起因しており、該アイソ
レーション値が低い場合には光の一部が光の発生部側に
逆行することとなり、逆行するこの戻り光が測定誤差を
引き起こすという課題があった。また、光としてレーザ
ビームを使うときには、レーザ発振器が上記戻り光によ
り悪影響を受けてしまうという課題もあった。
本発明はかかる課題を解決するためになされたもので、
高いアイソレーションを実現できる光導波路型素子構造
、及びこの素子構造のホトマスクパターンを具備するホ
トマスクを得ることを目的とする。
高いアイソレーションを実現できる光導波路型素子構造
、及びこの素子構造のホトマスクパターンを具備するホ
トマスクを得ることを目的とする。
本発明における光導波路型素子構造は、光ファイバとの
接続側端面を、光軸に対して、上記端面における光の広
がり角度以上の角度をもって斜めに形成したものである
。
接続側端面を、光軸に対して、上記端面における光の広
がり角度以上の角度をもって斜めに形成したものである
。
また、本発明におけるホトマスクは、光ファイバとの接
続側端面を、光軸に対して、上記端面における光の広が
り角度以上の角度をもって斜めに形成した光導波路型素
子構造のホトマスクパターンを具備するものである。
続側端面を、光軸に対して、上記端面における光の広が
り角度以上の角度をもって斜めに形成した光導波路型素
子構造のホトマスクパターンを具備するものである。
本発明においては、光ファイバとの接続側端面を、光の
広がり角度以上の角度にまで傾斜させることにより、上
記接続側端面で反射した光は導波路壁面に吸収されるか
ら、光導波路中を逆方向に伝わることはない。
広がり角度以上の角度にまで傾斜させることにより、上
記接続側端面で反射した光は導波路壁面に吸収されるか
ら、光導波路中を逆方向に伝わることはない。
まず、光導波路型素子どして光導波路型分岐器を例にと
って、アイソレーションの発生メカニズムについて、第
４．５図により説明する。第４図に示すように、光導波
路型分岐器（１）には、左方の分岐部（２） 、 （３
） と、右方の合流部（４）とを有する屈曲率ｎ、の光
導波路 （５）が形成されている。
って、アイソレーションの発生メカニズムについて、第
４．５図により説明する。第４図に示すように、光導波
路型分岐器（１）には、左方の分岐部（２） 、 （３
） と、右方の合流部（４）とを有する屈曲率ｎ、の光
導波路 （５）が形成されている。
分岐部（２） 、 （３）の左端部には図示しない光フ
ァイバがそれぞれ接続され、合流部（４）の右端部にも
、屈曲率ｎ２の接着剤 （６）を介して屈曲率ｎ。
ァイバがそれぞれ接続され、合流部（４）の右端部にも
、屈曲率ｎ２の接着剤 （６）を介して屈曲率ｎ。
の光ファイバ （７）が接続されている。ここで分岐器
（２）を合流器として使用する場合、即ち、分岐部
（２）の左端部から強さＰｉｎの入射光が導波路（５）
内に導入された場合を考える。すると該入射光は、第４
図中の７部を拡大した第５図に示すように、導波路 （
５）端面と接着剤 （６）との間の面（８）、及び接着
剤 （６）と光ファイバ （７）端面との間の面 （９
〕でそれぞれ反射してしまう。この反射光は導波路 （
５）内を逆方向に伝搬するが、この場合、分岐部 （３
）の左端部での反射光の強さをＰ ｏｕｔとする。
（２）を合流器として使用する場合、即ち、分岐部
（２）の左端部から強さＰｉｎの入射光が導波路（５）
内に導入された場合を考える。すると該入射光は、第４
図中の７部を拡大した第５図に示すように、導波路 （
５）端面と接着剤 （６）との間の面（８）、及び接着
剤 （６）と光ファイバ （７）端面との間の面 （９
〕でそれぞれ反射してしまう。この反射光は導波路 （
５）内を逆方向に伝搬するが、この場合、分岐部 （３
）の左端部での反射光の強さをＰ ｏｕｔとする。
上記アイソレーションは下記（１）式で定義される値で
あり、光フアイバ接続部で発生する上記反射光に起因し
ている。
あり、光フアイバ接続部で発生する上記反射光に起因し
ている。
アイソレーション＝ −１１０１ｏ （Ｐ ｏｕｔ
／ Ｐ Ｉｎ）・−（１） ここで、 Ｐ ｏｕｔ ／ Ｐ Ｉｎ−α１・α２’ＲＩ◆ａｌ・
Ｒ２・Ｒ２・−（２）α２ ：分岐方向損失（減衰を受
ける割合）Ｒ１：面 （８）での反射率 Ｒ２：面 （９）での反射率 この反射率Ｒ，、Ｒ２は （３）、（４）式に示される
ように、光導波路 （５）、接着剤 （６）、光ファイ
バ （ア）のそれぞれの屈折率ｎ、’ｙｎ３によフて決
定される。その−例として、ｎ 、＝１．５３、ｎ 、
＝１．５２、ｎ ３−１．４６、ａ ＋−２［ｄＢ］
（デシベル）、ａ ２−−３ ［ｄＢ］とすると、Ｒ＋
＝１．０８ｘ １０−”、Ｒ２・４．０５Ｘ ＩＱ−’
となり、この時のアイソレーションは（１）式により約
３９ ［ｄＢ］となり、この値がほぼ最高のアイソレー
ション値となる。上記従来技術で述べた「屈折率マツチ
ングの手法」では屈折率ｎ２の値を適当に設定すること
により反射率Ｒ，、Ｒ，を小さくするものである。
／ Ｐ Ｉｎ）・−（１） ここで、 Ｐ ｏｕｔ ／ Ｐ Ｉｎ−α１・α２’ＲＩ◆ａｌ・
Ｒ２・Ｒ２・−（２）α２ ：分岐方向損失（減衰を受
ける割合）Ｒ１：面 （８）での反射率 Ｒ２：面 （９）での反射率 この反射率Ｒ，、Ｒ２は （３）、（４）式に示される
ように、光導波路 （５）、接着剤 （６）、光ファイ
バ （ア）のそれぞれの屈折率ｎ、’ｙｎ３によフて決
定される。その−例として、ｎ 、＝１．５３、ｎ 、
＝１．５２、ｎ ３−１．４６、ａ ＋−２［ｄＢ］
（デシベル）、ａ ２−−３ ［ｄＢ］とすると、Ｒ＋
＝１．０８ｘ １０−”、Ｒ２・４．０５Ｘ ＩＱ−’
となり、この時のアイソレーションは（１）式により約
３９ ［ｄＢ］となり、この値がほぼ最高のアイソレー
ション値となる。上記従来技術で述べた「屈折率マツチ
ングの手法」では屈折率ｎ２の値を適当に設定すること
により反射率Ｒ，、Ｒ，を小さくするものである。
次に本発明の原理について説明する。第６図に示すよう
に、光導波路 （５）から光ファイバ （７）に向けて
射出される光線束は一定の広がりをもっており、その広
がり角度δは、光導波路 （５）の開口数（ＮＡ）と接
着剤（δ）の屈折率ｎ２とにより定まる特有のものであ
り、次式の関係がある。
に、光導波路 （５）から光ファイバ （７）に向けて
射出される光線束は一定の広がりをもっており、その広
がり角度δは、光導波路 （５）の開口数（ＮＡ）と接
着剤（δ）の屈折率ｎ２とにより定まる特有のものであ
り、次式の関係がある。
例えば開口数ＮＡ＝０．２、屈折率ｎ、＝１．５２の時
はこの （５）式により角度δは約７．６度となる。
はこの （５）式により角度δは約７．６度となる。
また、逆に光導波路 （５）に入射する光は、上記角度
δ以内でないと光導波路 （５）を伝わることはできな
いこととなる。したがって、第７図に示すように、光導
波路 （５）の光ファイバ （７）との接続側端面（ｌ
Ｏ）と、この端面（１０）に対向する光ファイバ （７
）の端面（１１）とを、それぞれ光軸（光導波路及び光
ファイバの中心軸）に対して、端面（１０）。
δ以内でないと光導波路 （５）を伝わることはできな
いこととなる。したがって、第７図に示すように、光導
波路 （５）の光ファイバ （７）との接続側端面（ｌ
Ｏ）と、この端面（１０）に対向する光ファイバ （７
）の端面（１１）とを、それぞれ光軸（光導波路及び光
ファイバの中心軸）に対して、端面（１０）。
（１１）における光の広がり角度６以上の角度φをもっ
て斜めに形成すれば、各端面（ｌｏ） 、 （１１）で
の、各反射光の光軸に対する反射角θは必ずδ以上とな
り、該反射光が光導波路（５）を逆方向に伝搬すること
はなくなる。よってこの場合、接着剤 （６）の屈折率
ｎ２は任意でよく、接着剤の特性に重点を置いて材質の
選定を行なうことができる。なお、上記説明は、光が光
導波路 （５）から光ファイバ （７）に進行する場合
についてのものであるが、この原理は光が光ファイバ
（７）から光導波路 （５）に向けて進行し、端面（１
１） 、 （ｔｏ）で反射する場合においても成立する
ものである。
て斜めに形成すれば、各端面（ｌｏ） 、 （１１）で
の、各反射光の光軸に対する反射角θは必ずδ以上とな
り、該反射光が光導波路（５）を逆方向に伝搬すること
はなくなる。よってこの場合、接着剤 （６）の屈折率
ｎ２は任意でよく、接着剤の特性に重点を置いて材質の
選定を行なうことができる。なお、上記説明は、光が光
導波路 （５）から光ファイバ （７）に進行する場合
についてのものであるが、この原理は光が光ファイバ
（７）から光導波路 （５）に向けて進行し、端面（１
１） 、 （ｔｏ）で反射する場合においても成立する
ものである。
次に、上記第６．７図の原理を応用した光導波路型素子
構造としての光導波路型分岐器構造を第１図に示してい
る。図示するように、光導波路（２１）により分岐器（
２２）を構成し、例えばガラス製の光フアイバブロック
（２３） 、 （２４）の光ファイバ（２３ａ） 、
（２４ａ）との接続側端面（２５） 、 （２９） 、
及びこの端面（２５） 、 （２６）と接触する該光フ
アイバブロック（２３） 、 （２４）の端面をそれぞ
れ研摩するとともに、光軸に対して、上述の光の広がり
角度６以上の角度をもって斜めに形成している。
構造としての光導波路型分岐器構造を第１図に示してい
る。図示するように、光導波路（２１）により分岐器（
２２）を構成し、例えばガラス製の光フアイバブロック
（２３） 、 （２４）の光ファイバ（２３ａ） 、
（２４ａ）との接続側端面（２５） 、 （２９） 、
及びこの端面（２５） 、 （２６）と接触する該光フ
アイバブロック（２３） 、 （２４）の端面をそれぞ
れ研摩するとともに、光軸に対して、上述の光の広がり
角度６以上の角度をもって斜めに形成している。
第２図は第１図の光導波路型分岐器（２２）を作成する
ためのホトマスクパターン（２７）を具備するホトマス
ク（２８）を示しており、図示するように、分岐器（２
２）１個分のパターン（２９）内の光導波路（３０）の
光軸に対して、接続側端面となる線（３１）が上述の角
度δより大きい角度をもって斜めに形成されている。な
お、線（３１）〜（３３）等縦、斜めの各線は分岐器（
２２）を個々に切り離すための目印となる線である。
ためのホトマスクパターン（２７）を具備するホトマス
ク（２８）を示しており、図示するように、分岐器（２
２）１個分のパターン（２９）内の光導波路（３０）の
光軸に対して、接続側端面となる線（３１）が上述の角
度δより大きい角度をもって斜めに形成されている。な
お、線（３１）〜（３３）等縦、斜めの各線は分岐器（
２２）を個々に切り離すための目印となる線である。
第３図は第１図に示すものの他の実施例を示しており、
一方（この図では左側）の接続側端面（２５）のみを上
記第１図と同様に斜めに形成している。この場合、ホト
マスクパターンはこの第３図のものになるようにする必
要がある。
一方（この図では左側）の接続側端面（２５）のみを上
記第１図と同様に斜めに形成している。この場合、ホト
マスクパターンはこの第３図のものになるようにする必
要がある。
なお、光導波路型素子としては上述のような分岐器の他
、他の素子、例えば合流器、分波器、合波器、スターカ
プラー等であってもよい。
、他の素子、例えば合流器、分波器、合波器、スターカ
プラー等であってもよい。
本発明は、上記のように構成されているので次に記載す
る効果を奥する。
る効果を奥する。
請求項１の光導波路型素子構造においては、接続側端面
を所定角゛度以上に斜めに形成したので、接続面で反射
した光が導波路中を逆方向に伝搬することがなくなり、
高いアイソレーションが得られるとともに、光導波路と
光ファイバとの接続に使用する接着剤の屈折率がアイソ
レーション特性に影響しなくなり、該接着剤の選定にお
いて屈折率の制約がなくなる。
を所定角゛度以上に斜めに形成したので、接続面で反射
した光が導波路中を逆方向に伝搬することがなくなり、
高いアイソレーションが得られるとともに、光導波路と
光ファイバとの接続に使用する接着剤の屈折率がアイソ
レーション特性に影響しなくなり、該接着剤の選定にお
いて屈折率の制約がなくなる。
請求項２のホトマスクにおいては、上述の素子構造のホ
トマスクパターンとしたから、高いアイソレーションを
持つ素子を得ることができるとともに、光導波路端面の
研磨加工が容易となり、しかもこの研磨加工を一括して
行なうことができる多数の素子の大量処理が可能となる
。
トマスクパターンとしたから、高いアイソレーションを
持つ素子を得ることができるとともに、光導波路端面の
研磨加工が容易となり、しかもこの研磨加工を一括して
行なうことができる多数の素子の大量処理が可能となる
。
第１図は本発明の一実施例を示す光導波路型素子の構造
を示す説明図、第２図は第１図に示す素子を作成するた
めのホトマスクの構造を示す説明図、第３図は光導波路
型素子の他の実施例を示す説明図、第４〜７図はそれぞ
れ本発明の原理を示す説明図である。 （）） 、 （２３ａ） 、 （２４ａ） ：光ファ
イバ、（１０） 、 （２５） 、 （２６） ：光フ
ァイバとの接続側端面、（２２） ：光導波路型素子（
光導波路型分岐器）、（２７） ：ホトマスクパターン
、 （２８） ：ホトマスク、 δ：光の広がり角度。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 ； ｂ 票 ト １６一
を示す説明図、第２図は第１図に示す素子を作成するた
めのホトマスクの構造を示す説明図、第３図は光導波路
型素子の他の実施例を示す説明図、第４〜７図はそれぞ
れ本発明の原理を示す説明図である。 （）） 、 （２３ａ） 、 （２４ａ） ：光ファ
イバ、（１０） 、 （２５） 、 （２６） ：光フ
ァイバとの接続側端面、（２２） ：光導波路型素子（
光導波路型分岐器）、（２７） ：ホトマスクパターン
、 （２８） ：ホトマスク、 δ：光の広がり角度。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 ； ｂ 票 ト １６一
Claims (2)
- （１）光ファイバとの接続側端面を、光軸に対して、上
記端面における光の広がり角度以上の角度をもって斜め
に形成したことを特徴とする光導波路型素子構造。 - （２）請求項１記載の光導波路型素子構造のホトマスク
パターンを具備することを特徴とするホトマスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10704988A JPH01277204A (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | 光導波路型素子構造及びホトマスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10704988A JPH01277204A (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | 光導波路型素子構造及びホトマスク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01277204A true JPH01277204A (ja) | 1989-11-07 |
Family
ID=14449218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10704988A Pending JPH01277204A (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | 光導波路型素子構造及びホトマスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01277204A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0652451A1 (en) * | 1993-11-08 | 1995-05-10 | Corning Incorporated | Planar optical waveguides with low back reflection pigtailing |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62208006A (ja) * | 1986-03-10 | 1987-09-12 | Hitachi Ltd | 光集積回路 |
-
1988
- 1988-04-28 JP JP10704988A patent/JPH01277204A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62208006A (ja) * | 1986-03-10 | 1987-09-12 | Hitachi Ltd | 光集積回路 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0652451A1 (en) * | 1993-11-08 | 1995-05-10 | Corning Incorporated | Planar optical waveguides with low back reflection pigtailing |
| JPH07181343A (ja) * | 1993-11-08 | 1995-07-21 | Corning Inc | 光導波通路部品およびその製造方法 |
| US5526452A (en) * | 1993-11-08 | 1996-06-11 | Corning Incorporated | Planar optical waveguides with low back reflection pigtailing |
| AU683088B2 (en) * | 1993-11-08 | 1997-10-30 | Corning Incorporated | Optical waveguides component with low back reflection pigtailing |
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