JPH02126205A - 光分岐回路 - Google Patents
光分岐回路Info
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- JPH02126205A JPH02126205A JP27923688A JP27923688A JPH02126205A JP H02126205 A JPH02126205 A JP H02126205A JP 27923688 A JP27923688 A JP 27923688A JP 27923688 A JP27923688 A JP 27923688A JP H02126205 A JPH02126205 A JP H02126205A
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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
本発明は通信用光素子に係り、特に低損失な光分岐回路
に関する。
に関する。
従来の単一モード光分流回路は、［西原、巻毛、栖原、
′光集積回路”、オーム社、１９８５Ｊの第９゜３節に
記載のように、分岐導波路型と方向性結合器型とに大き
く分けられる。前者は５分岐比の波長依存性が小さく、
使用波長帯域が広いという利点があるが、分岐部での散
乱による損失がさけらないという問題点を持っている。 これに対し、後者は損失は小さいが、使用波長帯域が数
十人と小さく、また結合部の僅かな寸法変動によって分
岐比が変化してしまうという欠点を持っている。 光分岐回路を応用してマツハツエンダ型光合分波器（も
しくは光スィッチ）を構成する場合、低損失性及び分岐
比精度の両者が必要となるため、現状の光分流器では十
分な性能を発揮することが難しい。 また、両者とも基本的に２分岐回路しか構成出来ないの
で、ＩＸＮ （Ｎ＞２）の分配器を構成するためには多
段接続する必要があるが、分岐導波路型では挿入損失が
、また方向性結合器型では素子長及び分岐比のバラツキ
がそれぞれ問題となり。 実現が困難である。
′光集積回路”、オーム社、１９８５Ｊの第９゜３節に
記載のように、分岐導波路型と方向性結合器型とに大き
く分けられる。前者は５分岐比の波長依存性が小さく、
使用波長帯域が広いという利点があるが、分岐部での散
乱による損失がさけらないという問題点を持っている。 これに対し、後者は損失は小さいが、使用波長帯域が数
十人と小さく、また結合部の僅かな寸法変動によって分
岐比が変化してしまうという欠点を持っている。 光分岐回路を応用してマツハツエンダ型光合分波器（も
しくは光スィッチ）を構成する場合、低損失性及び分岐
比精度の両者が必要となるため、現状の光分流器では十
分な性能を発揮することが難しい。 また、両者とも基本的に２分岐回路しか構成出来ないの
で、ＩＸＮ （Ｎ＞２）の分配器を構成するためには多
段接続する必要があるが、分岐導波路型では挿入損失が
、また方向性結合器型では素子長及び分岐比のバラツキ
がそれぞれ問題となり。 実現が困難である。
低損失で使用波長帯域の広い光分配器を必要とする分野
は広い。この為には、光分岐回路の低損失化もしくは方
向性結合器の広帯域化が必要であるが、後者は本質的に
困僻である。そこで光分岐回路の低損失化を目的として
検討を行った。まず。 光分岐回路の損失発生のメカニズムについての検討結果
を以下に述べる。 第２図に示す従来型の光分岐回路構成を用いて散乱の発
生原因を説明する、同図（ａ）は光分岐回Ｍ素子上面図
、同図（ｂ）はＡ−Ａ’に沿った断面図である。 入力光６は、テーパ部を通過したのち分岐導波路で２つ
分配され、出力光となる。ここで出力光７−１．７−２
の大きさは分岐点でのテーパ導波路とそれぞれの出力導
波路との導波モードの重なり積分で求められる。しかし
図に示した様に、テーパ導波路のモード分布は分岐点（
Ｐ）に最大強度を持つ形となっているため、出力導波路
の導波モードと完全には重なり合わず、どうしても散乱
光８を生じてしまう、これが、従来型の光分岐回路の損
失発生原因である。また、従来型構成で光多分岐を構成
しようとすれば、分岐数−１個の分岐点（Ｐ）があられ
れるので、それに比例して損失が増加する。 本発明の第１の目的は１分岐導波路型光分配器（以下、
簡単の為に光分岐回路と呼ぶ）の損失原因である光の散
乱を低減させ、低損失で使用波長帯域の広い光分配器を
構成することにある。 また、１段で３以上の分岐数を実現できる回路を構成す
ることも目的の一つである。
は広い。この為には、光分岐回路の低損失化もしくは方
向性結合器の広帯域化が必要であるが、後者は本質的に
困僻である。そこで光分岐回路の低損失化を目的として
検討を行った。まず。 光分岐回路の損失発生のメカニズムについての検討結果
を以下に述べる。 第２図に示す従来型の光分岐回路構成を用いて散乱の発
生原因を説明する、同図（ａ）は光分岐回Ｍ素子上面図
、同図（ｂ）はＡ−Ａ’に沿った断面図である。 入力光６は、テーパ部を通過したのち分岐導波路で２つ
分配され、出力光となる。ここで出力光７−１．７−２
の大きさは分岐点でのテーパ導波路とそれぞれの出力導
波路との導波モードの重なり積分で求められる。しかし
図に示した様に、テーパ導波路のモード分布は分岐点（
Ｐ）に最大強度を持つ形となっているため、出力導波路
の導波モードと完全には重なり合わず、どうしても散乱
光８を生じてしまう、これが、従来型の光分岐回路の損
失発生原因である。また、従来型構成で光多分岐を構成
しようとすれば、分岐数−１個の分岐点（Ｐ）があられ
れるので、それに比例して損失が増加する。 本発明の第１の目的は１分岐導波路型光分配器（以下、
簡単の為に光分岐回路と呼ぶ）の損失原因である光の散
乱を低減させ、低損失で使用波長帯域の広い光分配器を
構成することにある。 また、１段で３以上の分岐数を実現できる回路を構成す
ることも目的の一つである。
【課題を解決するための手段）
上記課題を解決する為に１本発明では入力導波路と出力
導波路間にモード変換部を導入した。 モード変換部を先導波路上で構成する方法の一つに、テ
ーパ導波路上にクラッド部よりも屈折率が高い材料によ
って付加パターンを形成する方法がある。 また、モー
ド変換部の他の実現方法としてはテーパ導波路に部分的
にドーパントを拡散させる、もしくはイオンを交換させ
て屈折率を変化させることで付加パターンを形成する方
法もある。 【作用】 以下、第１図に本発明の基本構成を示し、本発明の詳細
な説明する。 モードパターン変換機構はテーパ導波路上に付加パター
ン４−１．４−２を設けることで実現されている。付加
パターンは導波路１と同程度の屈折率を持つ物質で形成
されている。パターンがある部分は等価的に屈折率が高
まり、光が集まるため、光強度も大きくなる。付加パタ
ーンは図に示した様に左右に対称な形で配置されている
ため、モードパターンも光強度分布−ｂの様に左右対称
の双峰型となる。分岐導波路は光強度分布−Ｃの様に各
導波路中央部に極大点をもつ形をとっており、双峰型の
−ｂの分布とよく一致するため、効率良く光が分配され
、散乱損失が小さくなる。また。 従来の光分岐回路では分岐点ＣＰ）に光強度の極大点が
くるため、分岐点の僅かなバターニング誤差が分岐比、
損失等に大きな影響を与えていた。これに比べ、本発明
の光分岐回路では分岐点（Ｐ）の光強度が小さく、バタ
ーニング誤差の特性への影響が小さくなるため、分岐比
設定の正確さが向上すると同時に製造プロセスの簡略化
が可能になる６
導波路間にモード変換部を導入した。 モード変換部を先導波路上で構成する方法の一つに、テ
ーパ導波路上にクラッド部よりも屈折率が高い材料によ
って付加パターンを形成する方法がある。 また、モー
ド変換部の他の実現方法としてはテーパ導波路に部分的
にドーパントを拡散させる、もしくはイオンを交換させ
て屈折率を変化させることで付加パターンを形成する方
法もある。 【作用】 以下、第１図に本発明の基本構成を示し、本発明の詳細
な説明する。 モードパターン変換機構はテーパ導波路上に付加パター
ン４−１．４−２を設けることで実現されている。付加
パターンは導波路１と同程度の屈折率を持つ物質で形成
されている。パターンがある部分は等価的に屈折率が高
まり、光が集まるため、光強度も大きくなる。付加パタ
ーンは図に示した様に左右に対称な形で配置されている
ため、モードパターンも光強度分布−ｂの様に左右対称
の双峰型となる。分岐導波路は光強度分布−Ｃの様に各
導波路中央部に極大点をもつ形をとっており、双峰型の
−ｂの分布とよく一致するため、効率良く光が分配され
、散乱損失が小さくなる。また。 従来の光分岐回路では分岐点ＣＰ）に光強度の極大点が
くるため、分岐点の僅かなバターニング誤差が分岐比、
損失等に大きな影響を与えていた。これに比べ、本発明
の光分岐回路では分岐点（Ｐ）の光強度が小さく、バタ
ーニング誤差の特性への影響が小さくなるため、分岐比
設定の正確さが向上すると同時に製造プロセスの簡略化
が可能になる６
第１図をもとにして本発明の一実施例を説明する。同図
において（ａ）は素子上面図、（ｂ）はＡ−Ａ’ に沿
った断面図である。 １は基板５の上に形成された先導波路である。 基板および導波路の材料としてはガラス、ＬｉＮｂＯ３
等の誘電体、ＹＩＧ等の磁性体及びそれらの薄膜を積層
したＳｉ等の半導体等が考えられる。 また導波路の屈折率分布はグレーデツト型、ステップ型
など任意のものでもよいので、その製法も拡散、イオン
交換およびエツチング等任意の手法が適用可能である。 導波路１から入射した光はテーパ状のモード変換領域を
へて、３−１．３−２の出力導波路に出射される。４−
１．４−２の付加パターンはその屈折率が導波路と同程
度になる材料により構成されており、そのパターンに沿
った部分の導波路の等価屈折率を高くする働きを持って
いる。 このためパターン下の部分での光強度が高まり。 モード変換部の入力部では−ａの様に単峰的であった光
強度分布は出力部ではパターン下の部分にピークをそれ
ぞれ持つ双峰的な分布に変形される。 これにより分岐導波路側での−Ｃの様な光強度分布との
整合性が高まり、素子の損失が大幅に減少す、る、なお
、付加パターンを形成したことによる損失の増加は両端
にテーパ構造（付加パターンの幅を両端部で細くする）
をもちいることで十分に小さくできるので問題とはなら
ない。 第３図は、本発明の他の一実施例である。この実施例は
４分岐回路を形成した例であり、導波路材料及びその製
法等は先の第１図の実施例と同様である。 この実施例の特徴はモード変換部の付加パターンの構造
にある。付加パターンが図の様に４本に枝別れしている
ことにより、モードパターンは入力部の単峰型から双峰
型へ、また最終的には４峰型へと滑らかに変化し、４本
の分岐導波路に整合性よく接続される。これにより損失
が大幅に減少するとともに、出力光強度のバラツキも小
さくなる。 第４図は本発明の光分岐回路の作製プロセスの一例であ
る。（ａ）は基板２２上に導波路膜２０を形成した段階
である。導波路膜の材料としては基板よりも僅かに（０
，２〜１％程度）ｙｊＡ折率が高いものマあればガラス
等の誘電体、ＹＩＧ等の磁性体など任意の材料をもちい
ることが可能である。また、膜形成プロセスとしてはＣ
ＶＤ （化学気相成長）、蒸着および火炎堆積法などの
手法を用いることが挙げられる。この導波路膜上にフォ
トリソグラフィによりレジストパターン２１を形成した
のが（ｂ）である、このレジストパターン２１を用いて
導波路膜をエツチングすることにより、（ｃ）の導波路
パターンが形成される。 この導波路パターン上に導波路膜と同程度の屈折率を有
する材料により膜を形成しくｄ）、それを（ｂ）、（Ｑ
）と同様のプロセスによりバターニングすることにより
、付加パターン４を作製する（ｅ）、最後にＣＶＤ （
化学気相成長）、蒸着および火炎堆積法などの手法によ
り形成したクラッド５によりこれらを埋め込むことで（
ｆ）の形となり、プロセスが完了する。なお、ここでは
クラッドが完全に導波路を埋め込んだ形のものをしめし
たが、第１図の様に導波路パターンが部分的もしくは全
面的に露出する形のものも、付加パターン形成プロセス
はこれと同様である。 第５図は本発明のさらに別の実施例である。この実施例
は第１図の２分岐回路を直列にカスケード接続すること
により、多分岐回路を構成したものである。同図（ａ）
は同図（ｂ）、同図（ｃ）の２回路ブロック３１の中の
パターンであり、第１図の実施例と同じものである。（
ｂ）は３個の２分岐回路を２段に接続して４分岐回路を
構成したものである。また、（Ｃ）は７個の２分岐回路
を３段に接続して８分岐回路を構成したものである。 本発明の２分岐回路は分岐点での散乱損失が小さいため
、このように多段接続しても挿入損失を十分に小さく抑
えることが出来る。 第６＠は本発明のさらに別の実施例である。この実施例
の特長は、付加パターン４−１．２を第１図の様な薄膜
パターンではなく、導波路内の屈折率分布の変化により
構成していることにある。この様な屈折率分布に形成法
としては１例えばＬｉＮｂ０．基板へのＴｉ拡散やプロ
トン交換に代表される手法がある。付加パターンの果た
す役割は第１図の実施例の場合と同様である。 第７図は、第６図の実施例を実現するプロセスの一例で
ある。基板材料としては、ＬｉＮｂ０゜及びソーダガラ
ス等の誘電体材料が一般的であるが、ここでは−例とし
てＬｉＮｂ０．へのＴｉ拡散を用いる場合について述べ
る。（ａ）は基板上にＴｉ膜２３を形成した段階である
ｓＴｘの厚みは形成する導波路の屈折率に合わせて選ぶ
必要がある。 また、膜形成プロセスとしては蒸着、スパッタなどの手
法が一般的である。この導波路膜上にフォトリソグラフ
ィによりレジストパターン２１を形成したのが（ｂ）で
ある、このレジストパターンを用いてＴｉ膜をエツチン
グすることにより、（ｅ）パターンが形成される。なお
、この様にエツチングによってパターンを形成する手法
の他に、先にレジストパターンを形成した上にＴｉ膜を
形成し、その後レジストパターンを除去することでＴｉ
パターンをつくるリフトオフの手法も有効である。 この基板を数百度に加熱し、Ｔｉを基板中に拡散させて
、（ｄ）の導波路パターンを作製する。 その上に（ａ）〜（ｃ）と同様のプロセスによすＴｉパ
ターン２４をパターニングしくｅ）、これを再度熱拡散
することで（ｆ）の付加パターン付きの導波路が作製さ
れる。 第８図は、本発明の光分岐回路を応用した光合分波器の
構成例である。（ａ）は光波長フィルタの構成例である
。初段の光分岐回路３２−１により等分された光信号３
５−１．２は光路長の異なる先導波路３３−１．−２を
それぞれ通り、後段の光分岐回路３２−２によって合流
される０分岐導波路は、合流回路として用いた場合、２
個の分岐導波路から同相で大樹した光成分だけが出力と
して表れ、逆相で入射した光成分は放射されてしまうと
いう特長を持つ、このため、光路長の差ΔＬが以下の関
係式％式％（１） （ここで、ｎ−屈折率、Ｎ−任意の整数）を満たす波長
（同相で入射する波長λｉ）のみが出力３７となり、そ
の他の成分λ２は放射光３６となる。これにより、特定
の波長のみを選別する光波長フィルタが実現される。 なお、この構成においては光分岐回路の分岐比のバラツ
キはそのまま波長間のアイソレーション劣化につながる
。また、損失の大きな光分岐回路を用いると３２−１か
ら放射した光が３２−２の光分岐回路に入射するという
問題が生じ、これも波長間アイソレーション劣化を生じ
させる。このため、分岐比が正確で、かつ損失の小さな
光分岐回路を用いることは波長フィルタの特性を向上さ
せる上で重要であり、この意味で本発明の光分岐回路を
用いる効果は大きい。 （ｂ）は本発明の光分岐回路を用いた光合分波器の構成
例である。構成は基本的には（ａ）の光波長フィルタと
同じであるが、唯一の相違点は合流回路に２人力、２出
力の３ｄＢハイブリッドを用いている点にある。３ｄＢ
ハイブリッドも光分岐回路と同じく、入射光の位相に応
じて光の出力端が変わ否という特性を持っている。この
為、入力光３４を等分した光３５−１．３５−２のうち
（１）式を満たす波長の光は３７−１に、また満たさな
い光は、３７−２に分離して出力される。 （ｃ）は、（ｂ）の光合分波器を多段に接続することで
、多波長の光合分波器を構成した例である。（ｂ）の光
合分波器の波長特性は周期的な曲線となる。゛そこで初
段の光合分波器の通過域波長の間隔を２Δλ（Δλ＝波
長多重信号の波長間隔）として、入力光λ１〜λ、をλ
ｉ ＄３ ？＄ ？７とλ！９４，８１１の２グループ
に分離し、これらを通過域波長の間隔が４Δλの次段お
よび８Δλの最終段で個別波長に分離する。同様の構成
は８波以上の信号を分離する場合も使用出来る。
において（ａ）は素子上面図、（ｂ）はＡ−Ａ’ に沿
った断面図である。 １は基板５の上に形成された先導波路である。 基板および導波路の材料としてはガラス、ＬｉＮｂＯ３
等の誘電体、ＹＩＧ等の磁性体及びそれらの薄膜を積層
したＳｉ等の半導体等が考えられる。 また導波路の屈折率分布はグレーデツト型、ステップ型
など任意のものでもよいので、その製法も拡散、イオン
交換およびエツチング等任意の手法が適用可能である。 導波路１から入射した光はテーパ状のモード変換領域を
へて、３−１．３−２の出力導波路に出射される。４−
１．４−２の付加パターンはその屈折率が導波路と同程
度になる材料により構成されており、そのパターンに沿
った部分の導波路の等価屈折率を高くする働きを持って
いる。 このためパターン下の部分での光強度が高まり。 モード変換部の入力部では−ａの様に単峰的であった光
強度分布は出力部ではパターン下の部分にピークをそれ
ぞれ持つ双峰的な分布に変形される。 これにより分岐導波路側での−Ｃの様な光強度分布との
整合性が高まり、素子の損失が大幅に減少す、る、なお
、付加パターンを形成したことによる損失の増加は両端
にテーパ構造（付加パターンの幅を両端部で細くする）
をもちいることで十分に小さくできるので問題とはなら
ない。 第３図は、本発明の他の一実施例である。この実施例は
４分岐回路を形成した例であり、導波路材料及びその製
法等は先の第１図の実施例と同様である。 この実施例の特徴はモード変換部の付加パターンの構造
にある。付加パターンが図の様に４本に枝別れしている
ことにより、モードパターンは入力部の単峰型から双峰
型へ、また最終的には４峰型へと滑らかに変化し、４本
の分岐導波路に整合性よく接続される。これにより損失
が大幅に減少するとともに、出力光強度のバラツキも小
さくなる。 第４図は本発明の光分岐回路の作製プロセスの一例であ
る。（ａ）は基板２２上に導波路膜２０を形成した段階
である。導波路膜の材料としては基板よりも僅かに（０
，２〜１％程度）ｙｊＡ折率が高いものマあればガラス
等の誘電体、ＹＩＧ等の磁性体など任意の材料をもちい
ることが可能である。また、膜形成プロセスとしてはＣ
ＶＤ （化学気相成長）、蒸着および火炎堆積法などの
手法を用いることが挙げられる。この導波路膜上にフォ
トリソグラフィによりレジストパターン２１を形成した
のが（ｂ）である、このレジストパターン２１を用いて
導波路膜をエツチングすることにより、（ｃ）の導波路
パターンが形成される。 この導波路パターン上に導波路膜と同程度の屈折率を有
する材料により膜を形成しくｄ）、それを（ｂ）、（Ｑ
）と同様のプロセスによりバターニングすることにより
、付加パターン４を作製する（ｅ）、最後にＣＶＤ （
化学気相成長）、蒸着および火炎堆積法などの手法によ
り形成したクラッド５によりこれらを埋め込むことで（
ｆ）の形となり、プロセスが完了する。なお、ここでは
クラッドが完全に導波路を埋め込んだ形のものをしめし
たが、第１図の様に導波路パターンが部分的もしくは全
面的に露出する形のものも、付加パターン形成プロセス
はこれと同様である。 第５図は本発明のさらに別の実施例である。この実施例
は第１図の２分岐回路を直列にカスケード接続すること
により、多分岐回路を構成したものである。同図（ａ）
は同図（ｂ）、同図（ｃ）の２回路ブロック３１の中の
パターンであり、第１図の実施例と同じものである。（
ｂ）は３個の２分岐回路を２段に接続して４分岐回路を
構成したものである。また、（Ｃ）は７個の２分岐回路
を３段に接続して８分岐回路を構成したものである。 本発明の２分岐回路は分岐点での散乱損失が小さいため
、このように多段接続しても挿入損失を十分に小さく抑
えることが出来る。 第６＠は本発明のさらに別の実施例である。この実施例
の特長は、付加パターン４−１．２を第１図の様な薄膜
パターンではなく、導波路内の屈折率分布の変化により
構成していることにある。この様な屈折率分布に形成法
としては１例えばＬｉＮｂ０．基板へのＴｉ拡散やプロ
トン交換に代表される手法がある。付加パターンの果た
す役割は第１図の実施例の場合と同様である。 第７図は、第６図の実施例を実現するプロセスの一例で
ある。基板材料としては、ＬｉＮｂ０゜及びソーダガラ
ス等の誘電体材料が一般的であるが、ここでは−例とし
てＬｉＮｂ０．へのＴｉ拡散を用いる場合について述べ
る。（ａ）は基板上にＴｉ膜２３を形成した段階である
ｓＴｘの厚みは形成する導波路の屈折率に合わせて選ぶ
必要がある。 また、膜形成プロセスとしては蒸着、スパッタなどの手
法が一般的である。この導波路膜上にフォトリソグラフ
ィによりレジストパターン２１を形成したのが（ｂ）で
ある、このレジストパターンを用いてＴｉ膜をエツチン
グすることにより、（ｅ）パターンが形成される。なお
、この様にエツチングによってパターンを形成する手法
の他に、先にレジストパターンを形成した上にＴｉ膜を
形成し、その後レジストパターンを除去することでＴｉ
パターンをつくるリフトオフの手法も有効である。 この基板を数百度に加熱し、Ｔｉを基板中に拡散させて
、（ｄ）の導波路パターンを作製する。 その上に（ａ）〜（ｃ）と同様のプロセスによすＴｉパ
ターン２４をパターニングしくｅ）、これを再度熱拡散
することで（ｆ）の付加パターン付きの導波路が作製さ
れる。 第８図は、本発明の光分岐回路を応用した光合分波器の
構成例である。（ａ）は光波長フィルタの構成例である
。初段の光分岐回路３２−１により等分された光信号３
５−１．２は光路長の異なる先導波路３３−１．−２を
それぞれ通り、後段の光分岐回路３２−２によって合流
される０分岐導波路は、合流回路として用いた場合、２
個の分岐導波路から同相で大樹した光成分だけが出力と
して表れ、逆相で入射した光成分は放射されてしまうと
いう特長を持つ、このため、光路長の差ΔＬが以下の関
係式％式％（１） （ここで、ｎ−屈折率、Ｎ−任意の整数）を満たす波長
（同相で入射する波長λｉ）のみが出力３７となり、そ
の他の成分λ２は放射光３６となる。これにより、特定
の波長のみを選別する光波長フィルタが実現される。 なお、この構成においては光分岐回路の分岐比のバラツ
キはそのまま波長間のアイソレーション劣化につながる
。また、損失の大きな光分岐回路を用いると３２−１か
ら放射した光が３２−２の光分岐回路に入射するという
問題が生じ、これも波長間アイソレーション劣化を生じ
させる。このため、分岐比が正確で、かつ損失の小さな
光分岐回路を用いることは波長フィルタの特性を向上さ
せる上で重要であり、この意味で本発明の光分岐回路を
用いる効果は大きい。 （ｂ）は本発明の光分岐回路を用いた光合分波器の構成
例である。構成は基本的には（ａ）の光波長フィルタと
同じであるが、唯一の相違点は合流回路に２人力、２出
力の３ｄＢハイブリッドを用いている点にある。３ｄＢ
ハイブリッドも光分岐回路と同じく、入射光の位相に応
じて光の出力端が変わ否という特性を持っている。この
為、入力光３４を等分した光３５−１．３５−２のうち
（１）式を満たす波長の光は３７−１に、また満たさな
い光は、３７−２に分離して出力される。 （ｃ）は、（ｂ）の光合分波器を多段に接続することで
、多波長の光合分波器を構成した例である。（ｂ）の光
合分波器の波長特性は周期的な曲線となる。゛そこで初
段の光合分波器の通過域波長の間隔を２Δλ（Δλ＝波
長多重信号の波長間隔）として、入力光λ１〜λ、をλ
ｉ ＄３ ？＄ ？７とλ！９４，８１１の２グループ
に分離し、これらを通過域波長の間隔が４Δλの次段お
よび８Δλの最終段で個別波長に分離する。同様の構成
は８波以上の信号を分離する場合も使用出来る。
【発明の効果】゛
光分岐回路における散乱損失の低減及び分岐比設定精度
の向上を図るために、入力導波路と分岐導波路の間にモ
ード変換部を新たに設けた。これにより、両者の導波路
間の整合性を高くすることが可能となり、上記目的が達
成された。
の向上を図るために、入力導波路と分岐導波路の間にモ
ード変換部を新たに設けた。これにより、両者の導波路
間の整合性を高くすることが可能となり、上記目的が達
成された。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例であり、（ａ）はその素子上
面図、（ｂ）はＡ−Ａ’断面図である。 第２図は従来の光分岐回路であり、（ａ）はその素子上
面図、（ｂ）はＡ−Ａ’断面図である。第３図は本発明
の別の実施例であり、（ａ）はその素子上面図、（ｂ）
はＡ−Ａ’断面図である。第４図は本発明の光分岐回路
の作製プロセスの一例を示す断面図である。第５図は本
発明の別の実施例であり、（ａ）は２分岐ブロックのパ
ターン。 （ｂ）は４分岐回路の構成例を示すブロック図。 （ｃ）は８分岐回路の構成例を示すブロック図である。 第６図は本発明の別の実施例であり、（ａ）はその素子
上面図、（ｂ）はＡ−Ａ’断面図である。第７図は本発
明の光分岐回路の作製プロセスの一例示す断面図である
。第８図は本発明の光合分波器の応用例であり、（ａ）
は光波長フィルタの平面図、（ｂ）は２波長光合分波器
の平面図、（ｃ）は８波長光合分波器のブロック図であ
る。 符号の説明 １・・・入力導波路、２・・・モード変換部、３・・・
分岐導波路、４・・・付加パターン、５・・・クラッド
、６・・・人力光、７・・・分岐出力光、８・・・散乱
光、２０・・・導波路膜、２１・・・レジストパターン
、２２・・・基板、２３．２４・・・Ｔｉパターン、３
１・・・分岐回路ブロック、３２・・・光分岐回路、３
３・・・光導波路、３４・・・人力光（波長多重光）、
３５・・・分岐出力光、３６・・・放射光、３７・・・
出力光。 ３８・・・３ｄＢハイブリッド、３９・・・光合分波ブ
ロック第１図 （ｂ）Ａ−Ａ″断面図 第２図 光強度分布−〇 （ａ）上面図 （ｂ）Ａ−Ａ’断面図 第３図 （ｂ） Ａ−Ａ’断面図 第４図 （、）エツチング 第５図 （ｂ） ４分岐回路構成 ＜ｃ、） ８分岐回路構成 第６図 （ｂ）Ａ−Ａ’断面図
面図、（ｂ）はＡ−Ａ’断面図である。 第２図は従来の光分岐回路であり、（ａ）はその素子上
面図、（ｂ）はＡ−Ａ’断面図である。第３図は本発明
の別の実施例であり、（ａ）はその素子上面図、（ｂ）
はＡ−Ａ’断面図である。第４図は本発明の光分岐回路
の作製プロセスの一例を示す断面図である。第５図は本
発明の別の実施例であり、（ａ）は２分岐ブロックのパ
ターン。 （ｂ）は４分岐回路の構成例を示すブロック図。 （ｃ）は８分岐回路の構成例を示すブロック図である。 第６図は本発明の別の実施例であり、（ａ）はその素子
上面図、（ｂ）はＡ−Ａ’断面図である。第７図は本発
明の光分岐回路の作製プロセスの一例示す断面図である
。第８図は本発明の光合分波器の応用例であり、（ａ）
は光波長フィルタの平面図、（ｂ）は２波長光合分波器
の平面図、（ｃ）は８波長光合分波器のブロック図であ
る。 符号の説明 １・・・入力導波路、２・・・モード変換部、３・・・
分岐導波路、４・・・付加パターン、５・・・クラッド
、６・・・人力光、７・・・分岐出力光、８・・・散乱
光、２０・・・導波路膜、２１・・・レジストパターン
、２２・・・基板、２３．２４・・・Ｔｉパターン、３
１・・・分岐回路ブロック、３２・・・光分岐回路、３
３・・・光導波路、３４・・・人力光（波長多重光）、
３５・・・分岐出力光、３６・・・放射光、３７・・・
出力光。 ３８・・・３ｄＢハイブリッド、３９・・・光合分波ブ
ロック第１図 （ｂ）Ａ−Ａ″断面図 第２図 光強度分布−〇 （ａ）上面図 （ｂ）Ａ−Ａ’断面図 第３図 （ｂ） Ａ−Ａ’断面図 第４図 （、）エツチング 第５図 （ｂ） ４分岐回路構成 ＜ｃ、） ８分岐回路構成 第６図 （ｂ）Ａ−Ａ’断面図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、入力導波路と分岐導波路の間にモード変換部を設け
たことを特徴とする光分岐回路。 ２、上記モード変換部をテーパ導波路上にクラッド部よ
りも屈折率が高い材料からなる複数の薄膜パターンを形
成したことにより構成したことを特徴とする請求項第１
項記載の光分岐回路。 ３、上記モード変換部を、テーパ導波路に部分的に屈折
率を変化させるドーパントを拡散させる、もしくはイオ
ンを交換させて形成することにより構成したことを特徴
とする請求項第１項記載の光分岐回路。 ４、請求項第１、２及び３項のいずれかに記載の光分岐
回路の複数個を直列に接続したことにより構成されるこ
とを特徴とする光分岐回路。 ５、請求項第１乃至第４項記載の光分岐回路の各分岐出
力間を、それぞれ異なる長さの光導波路に接続し、該光
導波路出力を光合流回路もしくは３ｄＢハイブリッドに
より合流することにより構成される光合分波器。 ６、請求項第５項記載の光合分波器を直列に複数個接続
したことにより構成される光分岐回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63279236A JP2907844B2 (ja) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | 光分岐回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63279236A JP2907844B2 (ja) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | 光分岐回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02126205A true JPH02126205A (ja) | 1990-05-15 |
| JP2907844B2 JP2907844B2 (ja) | 1999-06-21 |
Family
ID=17608335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63279236A Expired - Fee Related JP2907844B2 (ja) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | 光分岐回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2907844B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006013805A1 (ja) * | 2004-08-02 | 2006-02-09 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | 平面光回路、波動伝搬回路の設計方法およびコンピュータプログラム |
| US7085446B2 (en) | 2002-04-19 | 2006-08-01 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical multi/demultiplexer |
| JP2020016717A (ja) * | 2018-07-24 | 2020-01-30 | 住友大阪セメント株式会社 | 光導波路素子 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56126809A (en) * | 1980-03-10 | 1981-10-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Light branching circuit |
| JPS6256904A (ja) * | 1985-09-06 | 1987-03-12 | Omron Tateisi Electronics Co | 反射形分岐光導波路 |
| JPS62160405A (ja) * | 1986-01-09 | 1987-07-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 分波素子 |
| JPS6360406A (ja) * | 1986-08-30 | 1988-03-16 | Fujitsu Ltd | モ−ド結合型ｙ分岐導波路 |
-
1988
- 1988-11-07 JP JP63279236A patent/JP2907844B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
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| WO2006013805A1 (ja) * | 2004-08-02 | 2006-02-09 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | 平面光回路、波動伝搬回路の設計方法およびコンピュータプログラム |
| JPWO2006013805A1 (ja) * | 2004-08-02 | 2008-05-01 | 日本電信電話株式会社 | 平面光回路、波動伝搬回路の設計方法およびコンピュータプログラム |
| US7856163B2 (en) | 2004-08-02 | 2010-12-21 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Planar lightwave circuit, design method for wave propagation circuit, and computer program |
| JP4773965B2 (ja) * | 2004-08-02 | 2011-09-14 | 日本電信電話株式会社 | 平面光回路、波動伝搬回路の設計方法およびコンピュータプログラム |
| US8463097B2 (en) | 2004-08-02 | 2013-06-11 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Planar lightwave circuit, design method for wave propagation circuit, and computer program |
| US8538222B2 (en) | 2004-08-02 | 2013-09-17 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Planar lightwave circuit, design method for wave propagation circuit, and computer program |
| US8554040B2 (en) | 2004-08-02 | 2013-10-08 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Planar lightwave circuit, design method for wave propagation circuit, and computer program |
| JP2020016717A (ja) * | 2018-07-24 | 2020-01-30 | 住友大阪セメント株式会社 | 光導波路素子 |
| US11500264B2 (en) | 2018-07-24 | 2022-11-15 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Optical waveguide device with reinforcement member for optical fiber and waveguide portion |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2907844B2 (ja) | 1999-06-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |