JPH02264906A - High efficiency prism coupling device - Google Patents

High efficiency prism coupling device

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JPH02264906A
JPH02264906A JP1087315A JP8731589A JPH02264906A JP H02264906 A JPH02264906 A JP H02264906A JP 1087315 A JP1087315 A JP 1087315A JP 8731589 A JP8731589 A JP 8731589A JP H02264906 A JPH02264906 A JP H02264906A
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JP
Japan
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layer
incident light
refractive index
waveguide layer
gap adjustment
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JP1087315A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyoshi Yokomori
横森 清
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To enhance the optical coupling efficiency so as to obtain an optimum optical coupling condition extending over the whole of an incident beam by varying the thickness of a gap adjusting layer along the width direction being orthogonal to the propagating direction of an incident light in accordance with a beam shape of the incident light. CONSTITUTION:On a substrate 6, a waveguide layer 7 is formed, and on the waveguide layer 7, a gap adjusting layer 8 whose refractive index is lower than that of this layer 7 and whose thickness is varied in accordance with a beam shape of an incident light in the width direction (X axis direction) being orthogonal to the propagating direction (Z axis direction) of the incident light is formed, and on the upper part of the gap adjusting layer 8, a dielectric prism 9 having a higher refractive index than that of the waveguide layer 7 is provided. By using the gap adjusting layer 8 as an air layer, and varying a shape of the bottom face of the dielectric prism 9 so that thickness of this air layer becomes thick in the center part 8a and becomes thin in both end parts 8b of a beam in the width direction, the maximum optical coupling efficiency can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光集積回路等における入射カップリングに利
用される高効率プリズム結合装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a highly efficient prism coupling device used for incident coupling in optical integrated circuits and the like.

従来の技術 従来におけるプリズム結合装置の一例を第7図に基づい
て説明する。基板1上には屈折率nfの導波路層2が形
成されており、この導波路層2の上部には屈折率ncの
ギヤツブ調整層3を介して、屈折率npのプリズム4が
設けられている。このように構成されたプリズム結合装
置において、以下、最適な結合効率が得られる条件につ
いて見てみる。入射光5を入射角0(鉛直方向とのなす
角)をなしてプリズム4の底面に入射させると、この光
路の導波路層2に沿う方向の伝搬定数βは、β= np
ksir+&          −(1)ただし、k
=2π/λ (λ:入射光波長)となる。
2. Description of the Related Art An example of a conventional prism coupling device will be described with reference to FIG. A waveguide layer 2 with a refractive index nf is formed on the substrate 1, and a prism 4 with a refractive index np is provided on the top of the waveguide layer 2 via a gear adjustment layer 3 with a refractive index nc. There is. In the prism coupling device configured in this way, conditions under which optimum coupling efficiency can be obtained will be discussed below. When the incident light 5 is made incident on the bottom surface of the prism 4 with an incident angle of 0 (angle with the vertical direction), the propagation constant β in the direction along the waveguide layer 2 of this optical path is β = np
ksir+&-(1) where k
=2π/λ (λ: wavelength of incident light).

この場合、導波路層2のある導波モードの伝搬定数にβ
が等しくなるように入射角θを調整すれば入射光5は導
波モードに結合し、導波光が励起される。今、導波モー
ドの等側屈折率をNとすると、導波モードの伝搬定数β
Wは、 βw=N k         ・・・(2)となる。
In this case, the propagation constant of a certain waveguide mode in the waveguide layer 2 is β
If the incident angle θ is adjusted so that they are equal, the incident light 5 is coupled to the guided mode, and the guided light is excited. Now, if the isolateral refractive index of the waveguide mode is N, then the propagation constant β of the waveguide mode is
W becomes βw=N k (2).

この時、入射光5を導波モードに効率良く結合させるに
は、プリズム4の底面まで到達した入射光5をそのプリ
ズム4の端部に位置するように入射させ、しかも、ギャ
ップ調整層3の厚さを最適に設定する。今、入射光5の
プリズム4の底面での長さをLとし、その入射光5を平
面波とすれば、αr L= 1.25     ・(3
)のときに最高結合効率が得られる。
At this time, in order to efficiently couple the incident light 5 to the waveguide mode, the incident light 5 that has reached the bottom surface of the prism 4 should be made to enter the prism 4 so that it is positioned at the end of the prism 4, and the gap adjustment layer 3 should be positioned at the end of the prism 4. Optimize the thickness. Now, if the length of the incident light 5 at the bottom of the prism 4 is L, and the incident light 5 is a plane wave, αr L= 1.25 ・(3
), the highest coupling efficiency is obtained.

ただし、 とする。however, shall be.

Teff = T+1 / yc+1 / ysγc=
に拝こ0…y γs=に杯−〇πy N = nf−sinθf S:ギャップ調整層の厚み T:導波路層の厚み ns:基板の屈折率 そこで、具体例として、導波路層2の屈折率nf=1.
6、基板1の屈折率n5=1.46、ギャップ調整層3
は空気層としてnc=1、 導波路層2の厚さT=1.
5μmとし、入射光5のプリズム4の底面での長さL=
2mtnとしたときに、ギャップ調整層2の厚さSを変
えたときの結合効率を第8図に示す。これより、S=0
.136μmとしたとき、(3)式で示した条件により
最高の光結合効率81.4%を得ることができる。
Teff = T+1 / yc+1 / ysγc=
0...y γs = ni - 〇πy N = nf - sin θf S: Thickness of gap adjustment layer T: Thickness of waveguide layer ns: Refractive index of substrate Therefore, as a specific example, refraction of waveguide layer 2 Rate nf=1.
6. Refractive index n5 of substrate 1 = 1.46, gap adjustment layer 3
is the air layer nc=1, and the thickness T of the waveguide layer 2 is 1.
The length L of the incident light 5 at the bottom of the prism 4 is 5 μm.
FIG. 8 shows the coupling efficiency when the thickness S of the gap adjustment layer 2 is changed when the thickness is 2 mtn. From this, S=0
.. When the thickness is 136 μm, the highest optical coupling efficiency of 81.4% can be obtained under the conditions shown in equation (3).

発明が解決しようとする課題 しかし、この最高の光結合効率が得られる条件は、入射
光5の長さがLの時に成り立つものである。一般に、第
9図に示すように、入射光5は、プリズム4の底面では
、楕円形(円も含む)をしており、伝搬方向(Z軸方向
)の入射光5の長さは幅方向(X軸方向)の位置よりも
変化している。
Problems to be Solved by the Invention However, the conditions for obtaining the highest optical coupling efficiency are satisfied when the length of the incident light 5 is L. Generally, as shown in FIG. 9, the incident light 5 has an elliptical shape (including a circle) on the bottom surface of the prism 4, and the length of the incident light 5 in the propagation direction (Z-axis direction) is the width direction. (X-axis direction).

従って、このようにギャップ調整層3の軍さSを入射光
5の中心付近の長さに対して最適に選んだとすると、入
射光5の周辺部の光結合効率が悪くなってしまう。
Therefore, if the width S of the gap adjustment layer 3 is optimally selected with respect to the length near the center of the incident light 5, the optical coupling efficiency of the peripheral portion of the incident light 5 will deteriorate.

課題を解決するための手段 請求項1記載の発明は、基板上に導波路層を形成し、こ
の導波路層上にこれよりも屈折率が低く入射光の伝搬方
向と直交する幅方向に前記入射光のビーム形状に対応し
て厚みが変化したギャップ調整層を形成し、このギャッ
プ調整層上に前記導波路層よりも高い屈折率を有する誘
電性プリズムを形成した。
Means for Solving the Problems The invention as set forth in claim 1 includes forming a waveguide layer on a substrate, and disposing a layer on the waveguide layer having a lower refractive index and extending in the width direction orthogonal to the propagation direction of incident light. A gap adjustment layer whose thickness varied depending on the beam shape of incident light was formed, and a dielectric prism having a higher refractive index than the waveguide layer was formed on this gap adjustment layer.

請求項2記載の発明は、基板上に導波路層を形成し、こ
の導波路層上にこれよりも屈折率が低く入射光の伝搬方
向と直交する幅方向に前記入射光のビーム形状に対応し
て屈折率が変化したギャップ調整層を形成し、このギャ
ップ調整層上に前記導波路層よりも高い屈折率を有する
誘電性プリズムを形成した。
In the invention as claimed in claim 2, a waveguide layer is formed on the substrate, and the waveguide layer has a refractive index lower than the waveguide layer and corresponds to the beam shape of the incident light in the width direction perpendicular to the propagation direction of the incident light. A gap adjustment layer having a changed refractive index was formed by doing this, and a dielectric prism having a higher refractive index than the waveguide layer was formed on this gap adjustment layer.

作用 請求項1記載の発明により、ギャップ調整層の厚みを入
射光の伝搬方向と直交する幅方向に沿って入射光のビー
ム形状に対応して変化させることによって、その入射ビ
ームの全体に渡って最適な光結合条件を得ることができ
る。
According to the invention as claimed in claim 1, by changing the thickness of the gap adjustment layer in accordance with the beam shape of the incident light along the width direction perpendicular to the propagation direction of the incident light, the thickness of the gap adjusting layer is changed over the entire incident beam. Optimal optical coupling conditions can be obtained.

請求項2記載の発明により、ギャップ調整層の屈折率を
入射光の伝搬方向と直交する幅方向に沿って入射光のビ
ーム形状に対応して変化させることによって、その入射
ビームの全体に渡って最適な光結合条件を得ることがで
きる。
According to the invention as claimed in claim 2, by changing the refractive index of the gap adjustment layer in accordance with the beam shape of the incident light along the width direction perpendicular to the propagation direction of the incident light, Optimal optical coupling conditions can be obtained.

実施例 まず、請求項1記載の発明の第一の実施例を第1図(a
)(b)に基づいて説明する。
Embodiment First, a first embodiment of the invention as claimed in claim 1 is shown in FIG.
) (b).

基板6上には導波路層7が形成されている。この導波路
層7上にはこれよりも屈折率が低く入射光の伝搬方向(
Z軸方向)と直交する幅方向(X軸方向)に入射光のビ
ーム形状に対応して厚みが変化したギャップ調整層8が
形成されている。このギャップ調整層8の上部には、前
記導波路層7よりも高い屈折率を有する誘電性プリズム
9が設けられている。この誘電性プリズム9としては、
例えば、高屈折率ガラスを使用することができる。
A waveguide layer 7 is formed on the substrate 6. On this waveguide layer 7, there is a layer with a lower refractive index than this, in the propagation direction of the incident light (
A gap adjustment layer 8 is formed in the width direction (X-axis direction) perpendicular to the Z-axis direction, the thickness of which changes in accordance with the beam shape of the incident light. A dielectric prism 9 having a higher refractive index than the waveguide layer 7 is provided above the gap adjustment layer 8 . As this dielectric prism 9,
For example, high refractive index glass can be used.

本実施例では、前記ギャップ調整層8を空気層としてお
り、この空気層は入射光のビームが到達する中央部で厚
く、幅方向に沿う両端部分で薄くなるように、前記誘電
性プリズム9の底面形状が形成されている。
In this embodiment, the gap adjustment layer 8 is an air layer, and the air layer is thick at the center where the incident light beam reaches, and thinner at both ends along the width direction of the dielectric prism 9. The bottom shape is formed.

このような構成において、最大の光結合効率が得られる
具体例について述べる。今、導波路層7の屈折率nf=
1.6、その厚みを1.5μm、誘電性プリズム9の屈
折率nc=1.8、基板6の屈折率n5=1.46とし
、入射光の誘電性プリズム9の底面でのビーム形状が直
径2I[1mの円であるとする。この状態で、入射光が
導波路層7に結合する効率を最大にするためには、第3
図の曲線Aに示すように、入射光の幅方向へのビーム位
置に対するギャップ調整層8(ここでは、空気層)の厚
さが、ビームの中央部8aで厚く、幅方向のビームの両
端部8bに行くに従って薄くなるように、前記誘電性プ
リズム9の底面形状を変化させることによって最大の光
結合効率を得ることができる。
A specific example in which the maximum optical coupling efficiency can be obtained in such a configuration will be described. Now, the refractive index nf of the waveguide layer 7=
1.6, its thickness is 1.5 μm, the refractive index nc of the dielectric prism 9 is 1.8, the refractive index n5 of the substrate 6 is 1.46, and the beam shape of the incident light at the bottom of the dielectric prism 9 is Assume that it is a circle with a diameter of 2I [1 m]. In this state, in order to maximize the efficiency with which the incident light is coupled to the waveguide layer 7, the third
As shown by curve A in the figure, the thickness of the gap adjustment layer 8 (here, air layer) with respect to the beam position in the width direction of the incident light is thick at the center part 8a of the beam, and at both ends of the beam in the width direction. The maximum optical coupling efficiency can be obtained by changing the shape of the bottom surface of the dielectric prism 9 so that it becomes thinner toward 8b.

次に、請求項1記載の発明の第二の実施例を第2図(a
)(b)に基づいて説明する。
Next, a second embodiment of the invention as claimed in claim 1 is shown in FIG.
) (b).

本実施例は、ギャップ調整層8と誘電性プリズム9との
間に、誘電性プリズム9とほぼ同一の屈折率をもつ接着
剤10を用いて接着させた場合の例である。また、ギャ
ップ調整層8の厚みは、入射光と直交する幅方向(X軸
方向)に対して、中央部で厚く両端部に向かうに従って
薄くなっている。具体例として、今、ギャップ調整層8
の屈折率ng=1.46、誘電性プリズム9の屈折率n
c=1.8 、導波路層7の屈折率nf=1.6、その
厚みを1.5μm、基板6の屈折率ns= 1.46と
し、入射光の誘電性プリズム9の底面でのビーム形状が
直径2mmの円であるとする。また、接着剤10にはポ
リイミド樹脂を使用し、その屈折率1.75 とする。
This embodiment is an example in which a gap adjustment layer 8 and a dielectric prism 9 are bonded together using an adhesive 10 having almost the same refractive index as the dielectric prism 9. Moreover, the thickness of the gap adjustment layer 8 is thick at the center and becomes thinner toward both ends with respect to the width direction (X-axis direction) perpendicular to the incident light. As a specific example, now the gap adjustment layer 8
refractive index ng=1.46, refractive index n of dielectric prism 9
c = 1.8, the refractive index nf of the waveguide layer 7 = 1.6, its thickness 1.5 μm, the refractive index ns of the substrate 6 = 1.46, and the beam of incident light at the bottom surface of the dielectric prism 9. Assume that the shape is a circle with a diameter of 2 mm. Further, a polyimide resin is used for the adhesive 10, and its refractive index is set to 1.75.

この状態で、入射光が導波路層7に結合する効率を最大
にするためには、第3図の曲線Bに示すように、入射光
の幅方向へのビーム位置に対するギャップ調整層8の厚
みを、ビームの中心部8aで厚く、幅方向のビームの両
端部8bに行くに従って薄くなるように変化させること
により最大の結合効率を得ることができる。
In this state, in order to maximize the efficiency with which the incident light is coupled to the waveguide layer 7, the thickness of the gap adjustment layer 8 relative to the beam position in the width direction of the incident light must be adjusted as shown by curve B in FIG. The maximum coupling efficiency can be obtained by changing the thickness so that it is thick at the center 8a of the beam and becomes thinner toward both ends 8b of the beam in the width direction.

この場合、ギャップ調整層8の厚みの調整は、蒸着、ス
パッタ、CVD等で一定の厚さに成膜し、エツチングを
行う際に場所によりエツチング量を変えて最適な厚さに
設定することができる。また、ギャップ調整層8は、導
波路層8の全面に渡って形成するのではなく、光の結合
部のみに形成するようにし、しかも、入射光の伝搬方向
にテーパなつけると損失することなく導波モードを伝搬
することができる。
In this case, the thickness of the gap adjustment layer 8 can be adjusted by forming a film to a constant thickness by vapor deposition, sputtering, CVD, etc., and then setting the optimal thickness by changing the amount of etching depending on the location when etching. can. In addition, the gap adjustment layer 8 is not formed over the entire surface of the waveguide layer 8, but is formed only at the light coupling portion, and is tapered in the propagation direction of the incident light to prevent loss. A guided mode can be propagated.

次に、請求項2記載の発明の第一の実施例を第4図(a
)(b)に基づいて説明する。なお、請求項1記載の発
明と同一部分については同一符号を用いる。
Next, the first embodiment of the invention as claimed in claim 2 is shown in FIG.
) (b). Note that the same reference numerals are used for the same parts as in the invention described in claim 1.

一般に、プリズム結合を行う場合、第9図における従来
技術でも説明したように、入射ビームをプリズム4底面
の端部に到達するように入射させる必要がある。もし、
第10図に示すように、プリズム4の端部よりも内側に
ビームを入射させると、たとえ最適な光の結合条件を溝
たしていたとしても、導波路層2に結合したビームが再
びプリズム4と結合(これを、デカップリングという)
し、外部空間に出ていってしまう。このため、入射ビー
ムはプリズム4の端部に一致させる必要がある。このよ
うなことから、請求項1記載の発明の第一の実施例では
、ビーム形状に対応して誘電性プリズム9の底面端部の
形状をビーム形状に合わせたわけである。また、そのよ
うな誘電性プリズム9の底面端部の形状の変化をなくす
ために、請求項1記載の発明の第二の実施例では、接着
剤10を用いギャップ調整層8の表面形状を曲面状に変
化させた。
Generally, when performing prism coupling, it is necessary to make the incident beam reach the end of the bottom surface of the prism 4, as explained in the prior art in FIG. if,
As shown in FIG. 10, if the beam is incident inside the end of the prism 4, even if the optimal light coupling conditions are met, the beam coupled to the waveguide layer 2 will re-enter the prism. 4 and coupling (this is called decoupling)
and goes out into external space. For this reason, the incident beam needs to coincide with the end of the prism 4. For this reason, in the first embodiment of the invention, the shape of the bottom end of the dielectric prism 9 is matched to the beam shape. In addition, in order to eliminate such a change in the shape of the bottom end of the dielectric prism 9, in the second embodiment of the invention as claimed in claim 1, the surface shape of the gap adjustment layer 8 is curved using the adhesive 10. changed into a shape.

本発明における実施例は、そのような誘電性プリズム9
の底面端部の形状変化や接着剤1oを用いてギャップ調
整層8の表面形状を変化させることなく、高効率な光の
結合を行おうとするものである。以下、その説明を行う
Embodiments of the present invention include such a dielectric prism 9
The purpose is to perform highly efficient light coupling without changing the shape of the bottom end of the gap adjusting layer 8 or changing the surface shape of the gap adjustment layer 8 using the adhesive 1o. This will be explained below.

基板6上には導波路層7が形成されている。この導波路
層7上にはこれよりも屈折率が低く入射光の伝搬方向(
Z軸方向)と直交する幅方向(X軸方向)に入射光のビ
ーム形状に対応して屈折率が変化したギャップ調整層8
が形成されている。
A waveguide layer 7 is formed on the substrate 6. On this waveguide layer 7, there is a layer with a lower refractive index than this, in the propagation direction of the incident light (
a gap adjustment layer 8 whose refractive index changes in the width direction (X-axis direction) perpendicular to the Z-axis direction in accordance with the beam shape of the incident light;
is formed.

このギャップ調整層8としては、感光性高分子樹脂を用
い、紫外線露光により露光量に対応して屈折率を変化さ
せて形成することができる。前記ギャップ調整層8上に
は、前記導波路層7よりも高い屈折率を有する誘電性プ
リズム9が形成されている。
This gap adjustment layer 8 can be formed by using a photosensitive polymer resin and changing the refractive index depending on the amount of exposure by exposure to ultraviolet rays. A dielectric prism 9 having a higher refractive index than the waveguide layer 7 is formed on the gap adjustment layer 8 .

このような構成において、最大の光結合効率が得られる
具体例について述べる。今、ギャップ調整層8の厚さを
0.3μm、導波路層7の屈折率nf=1.6、その厚
みを1.5μrn 、誘電性プリズム9の屈折率nc=
1.8、基板6の屈折率n5=1.46とし、入射光の
誘電性プリズム9の底面でのビーム形状が直径2msの
円であるとする。
A specific example in which the maximum optical coupling efficiency can be obtained in such a configuration will be described. Now, the thickness of the gap adjustment layer 8 is 0.3 μm, the refractive index nf of the waveguide layer 7 is 1.6, the thickness is 1.5 μrn, and the refractive index nc of the dielectric prism 9 is
1.8, the refractive index n5 of the substrate 6 is assumed to be 1.46, and the beam shape of the incident light at the bottom surface of the dielectric prism 9 is a circle with a diameter of 2 ms.

この状態で、入射光が導波路層7に結合する効率を最大
にするためには、第6図の曲線に示すように、入射光の
幅方向へのビーム位置に対するギャップ調整層8の屈折
率を、ビームの中心部8aで低く、幅方向のビームの両
端部8bに行く従って高くなるように変化させることに
よって最大の結合効率を得ることができる。また、本実
施例の場合にも、ギャップ調整層8は、光の結合部だけ
に限定し、しかも、入射光の伝搬方向にテーバをつける
ことによって損失することなく導波モードを伝搬するこ
とができる。
In this state, in order to maximize the efficiency with which the incident light is coupled to the waveguide layer 7, the refractive index of the gap adjustment layer 8 with respect to the beam position in the width direction of the incident light must be The maximum coupling efficiency can be obtained by changing the value from low at the center 8a of the beam to increasing toward both ends 8b of the beam in the width direction. Furthermore, in the case of this embodiment as well, the gap adjustment layer 8 is limited to only the light coupling portion, and by providing a taper in the propagation direction of the incident light, it is possible to propagate the guided mode without loss. can.

次に、請求項2記載の発明の第二の実施例を第5図(a
)(b)に基づいて説明する。
Next, a second embodiment of the invention as claimed in claim 2 is shown in FIG.
) (b).

基板6上には導波路層7が形成されており、この導波路
層7の表面にはその導波路層7よりも屈折率の低いギャ
ップ調整層8が積層されている。
A waveguide layer 7 is formed on the substrate 6, and a gap adjustment layer 8 having a lower refractive index than the waveguide layer 7 is laminated on the surface of the waveguide layer 7.

このギャップ調整層8の上部には、入射光のビーム形状
と同じ形に一部分が取り除かれた金属層11が積層され
ている。この金属層11の上部には、導波路層7よりも
高い屈折率を有する誘電性プリズム9が設けられている
A metal layer 11 having a portion removed in the same shape as the beam shape of the incident light is laminated on top of the gap adjustment layer 8. A dielectric prism 9 having a higher refractive index than the waveguide layer 7 is provided above the metal layer 11 .

この場合、ギャップ調整層8の屈折率は、前述した第一
の実施例と同じく、ビーム形状に対応して第6図に示す
ように変化している。また、金属層llは、蒸着、スパ
ッタ等で成膜後に、フォトリソ技術によりビーム形状と
ばぽ同径の所定の形状にエツチングにより除去して形成
される。その除去された部分には、誘電性プリズム9と
同じ屈折率をもつ媒体を充填してもよい。
In this case, the refractive index of the gap adjustment layer 8 changes as shown in FIG. 6 in accordance with the beam shape, as in the first embodiment described above. Further, the metal layer 11 is formed by forming a film by evaporation, sputtering, etc., and then removing it by etching into a predetermined shape having the same diameter as the beam shape using a photolithography technique. The removed portion may be filled with a medium having the same refractive index as the dielectric prism 9.

発明の効果 請求項1記載の発明では、入射光のビーム形状に対応さ
せてギャップ調整層の厚さを変化させることによって、
最適な光の結合条件を求めることができ、これにより入
射光のビーム全体に渡って高い光の結合効率を得ること
ができるものである。
Effects of the Invention In the invention described in claim 1, by changing the thickness of the gap adjustment layer in accordance with the beam shape of the incident light,
Optimal light coupling conditions can be determined, and thereby high light coupling efficiency can be obtained over the entire incident light beam.

請求項2記載の発明では、入射光のビーム形状に対応さ
せてギャップ調整層の屈折率を変化させることによって
、最適な光の結合条件を求めることができ、これにより
ギャップ調整層の厚さを調整する煩わしさもなく、入射
光のビーム全体に渡って高い光の結合効率を得ることが
できるものである。
In the invention as claimed in claim 2, by changing the refractive index of the gap adjustment layer in accordance with the beam shape of the incident light, the optimum light coupling condition can be determined, and thereby the thickness of the gap adjustment layer can be determined. It is possible to obtain high light coupling efficiency over the entire incident light beam without the hassle of adjustment.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図(a)は請求項1記載の発明の第一の実施例を示
す側面図、第1図(b)はその正面図、第2図(a)は
請求項1記載の発明の第二の実施例を示す側面図、第2
図(b)はその正面図、第3図は請求項1記載の発明に
おける入射光の幅方向のビーム位置とギャップ調整層と
の関係を示すグラフ、第4図(a)は請求項2記載の発
明の第一の実施例を示す側面図、第4図(b)はその正
面図、第5図(a)は請求項2記載の発明の第二の実施
例を示す側面図、第5図(b)はその正面図、第6図は
請求項2記載の発明における入射光の幅方向のビーム位
置とギャップ調整層との関係を示すグラフ、第7図は従
来例を示す側面図、第8図はそのギャップ調整層の膜厚
と光結合効率との関係を示すグラフ、第9図はプリズム
底面における入射ビームの形状を示す斜視図、第10図
はプリズムに入射する光の入射位置をプリズム底面の中
央部に変えた場合はの様子を示す側面図である。 5・・・入射光、6・・・基板、7・・・導波路層、8
・・ギャップ調整層、9・・・誘電性プリズム出 願 
人    株式会社 リ コ ヒ゛−A位員(aTrL) 図 ギ¥ツブ訓!1MΦ月臭月19人−) ビニへa 1i(TI口1) ごも 図 一第」O図
FIG. 1(a) is a side view showing the first embodiment of the invention as claimed in claim 1, FIG. 1(b) is a front view thereof, and FIG. 2(a) is the first embodiment of the invention as claimed in claim 1. Side view showing the second embodiment, second
Figure (b) is a front view thereof, Figure 3 is a graph showing the relationship between the beam position in the width direction of incident light and the gap adjustment layer in the invention according to claim 1, and Figure 4 (a) is according to claim 2. FIG. 4(b) is a front view thereof, and FIG. 5(a) is a side view showing a second embodiment of the invention as claimed in claim 2. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the beam position in the width direction of the incident light and the gap adjustment layer in the invention according to claim 2, and FIG. 7 is a side view showing the conventional example. Fig. 8 is a graph showing the relationship between the film thickness of the gap adjustment layer and optical coupling efficiency, Fig. 9 is a perspective view showing the shape of the incident beam at the bottom of the prism, and Fig. 10 is the incident position of the light incident on the prism. FIG. 4 is a side view showing the situation when the position is changed to the central part of the bottom surface of the prism. 5... Incident light, 6... Substrate, 7... Waveguide layer, 8
...Gap adjustment layer, 9...Dielectric prism application
People Ricoh Co., Ltd. - A rank member (aTrL) Figure gi \ Tsubu kun! 1MΦTsukihozuki 19 people-) Bini to a 1i (TI mouth 1) Gomo figure 1 'O figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、基板上に形成された導波路層と、この導波路層上に
形成されこれよりも屈折率が低く入射光の伝搬方向と直
交する幅方向に前記入射光のビーム形状に対応して厚み
が変化したギャップ調整層と、このギャップ調整層上に
形成され前記導波路層よりも高い屈折率を有する誘電性
プリズムとよりなることを特徴とする高効率プリズム結
合装置。 2、基板上に形成された導波路層と、この導波路層上に
形成されこれよりも屈折率が低く入射光の伝搬方向と直
交する幅方向に前記入射光のビーム形状に対応して屈折
率が変化したギャップ調整層と、このギャップ調整層上
に形成され前記導波路層よりも高い屈折率を有する誘電
性プリズムとよりなることを特徴とする高効率プリズム
結合装置。
[Claims] 1. A waveguide layer formed on a substrate, and a beam of the incident light formed on the waveguide layer and having a lower refractive index than the waveguide layer and extending in the width direction perpendicular to the propagation direction of the incident light. 1. A high-efficiency prism coupling device comprising: a gap adjustment layer whose thickness changes depending on the shape; and a dielectric prism formed on the gap adjustment layer and having a higher refractive index than the waveguide layer. 2. A waveguide layer formed on the substrate, and a waveguide layer formed on the waveguide layer that has a lower refractive index than the waveguide layer and refracts the incident light in the width direction perpendicular to the propagation direction of the incident light in accordance with the beam shape. A high-efficiency prism coupling device comprising a gap adjustment layer with a changed index and a dielectric prism formed on the gap adjustment layer and having a higher refractive index than the waveguide layer.
JP1087315A 1989-04-06 1989-04-06 High efficiency prism coupling device Pending JPH02264906A (en)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS572792A (en) * 1980-06-06 1982-01-08 Yuasa Kenzai Kogyo Kk Production of flooring with cubic pattern
JPS6173695U (en) * 1984-10-17 1986-05-19

Patent Citations (2)

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