JPH0281005A - 導波路型光デバイス - Google Patents
導波路型光デバイスInfo
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- JPH0281005A JPH0281005A JP23222688A JP23222688A JPH0281005A JP H0281005 A JPH0281005 A JP H0281005A JP 23222688 A JP23222688 A JP 23222688A JP 23222688 A JP23222688 A JP 23222688A JP H0281005 A JPH0281005 A JP H0281005A
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- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 28
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 4
- 229910003327 LiNbO3 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
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- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- 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
- G02B6/30—Optical coupling means for use between fibre and thin-film device
- G02B6/305—Optical coupling means for use between fibre and thin-film device and having an integrated mode-size expanding section, e.g. tapered waveguide
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- 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、導波路型光デバイスに関し、特に。
低クロストーク特性を必要とする導波路型光デバイスに
関する。
関する。
導波路型光デバイスのなかでＬ ｉ Ｎｂ Ｏｓ等の強
誘電体基板にＴｉを拡散して形成された光導波路は、基
板のもつ電気光学効果を用いて屈折率を変化させること
によシ、光スイッチや変調器として有効である。
誘電体基板にＴｉを拡散して形成された光導波路は、基
板のもつ電気光学効果を用いて屈折率を変化させること
によシ、光スイッチや変調器として有効である。
従来、この種の導波路型光デバイスは、光導波路が形成
された基板の光導波路端部に光ファイバを直接突きあっ
て光学的に結合させ固着させる構成となっている。
された基板の光導波路端部に光ファイバを直接突きあっ
て光学的に結合させ固着させる構成となっている。
上述した導波路型光デバイスの先導波路と光ファイバの
結合部との構造は、光導波路端部から出射された光を低
損失で光ファイバに結合させるために、コア径の大きい
光ファイバで受光することがある。例えば、第３図、示
すように０ＴＤＲ（光フアイバパルス試験器）に用いる
導波路型光スイッチの場合、被測定光ファイバからの戻
り先は２段に方向性結合型スイッチエレメント７．８を
電圧オフ状態で通過し、受光用ＡＰＤに接続される光フ
ァイバ１１１Ｃ結合される。この光ファイバ１１には光
導波路２との結合損失を低減するために、光導波路幅（
約７μｍ）よシもコア径の大きい光ファイバ（例えば５
０μｍのコア径）の適用が有効である。
結合部との構造は、光導波路端部から出射された光を低
損失で光ファイバに結合させるために、コア径の大きい
光ファイバで受光することがある。例えば、第３図、示
すように０ＴＤＲ（光フアイバパルス試験器）に用いる
導波路型光スイッチの場合、被測定光ファイバからの戻
り先は２段に方向性結合型スイッチエレメント７．８を
電圧オフ状態で通過し、受光用ＡＰＤに接続される光フ
ァイバ１１１Ｃ結合される。この光ファイバ１１には光
導波路２との結合損失を低減するために、光導波路幅（
約７μｍ）よシもコア径の大きい光ファイバ（例えば５
０μｍのコア径）の適用が有効である。
ところが、受光に光導波路幅よりも大きい光ファイバを
用いると、光導波路基板内の迷光を光導波路の近傍から
受光してしまう。この基板内の迷光は入射側の光ファイ
バと光導波路の結合部において１両者のニア・フィール
ド分布の違いによるミス・マツチングに起因する基板内
へのもれ光。
用いると、光導波路基板内の迷光を光導波路の近傍から
受光してしまう。この基板内の迷光は入射側の光ファイ
バと光導波路の結合部において１両者のニア・フィール
ド分布の違いによるミス・マツチングに起因する基板内
へのもれ光。
光導波路中の屈折率分布の不均一さに起因する散乱光、
光導波路の曲り部での放射光などが考えられる。これら
の基板内の迷光があると、電圧を印加し、光路を切換え
てもクロストークを十分小さくすることが難しいという
問題点がある。
光導波路の曲り部での放射光などが考えられる。これら
の基板内の迷光があると、電圧を印加し、光路を切換え
てもクロストークを十分小さくすることが難しいという
問題点がある。
本発明の導波路型光デバイスは、受光用光ファイバに結
合する光導波路端部において、光導波路の両側の光導波
路が形成されていない領域に受光用光ファイバに向かっ
てテーパ状の・ぐターンに。
合する光導波路端部において、光導波路の両側の光導波
路が形成されていない領域に受光用光ファイバに向かっ
てテーパ状の・ぐターンに。
光導波路基板の屈折率を低下させる物質を拡散した低屈
折率領域を有することを特徴としている。
折率領域を有することを特徴としている。
また、上述の構造で受光用光ファイバと結合する光導波
路端面に向かって、光導波路基板の屈折率を低下させる
物質が徐々に厚くなるようにあらかじめ成膜した上で、
この物質を拡散させ光導波路端面に向かって徐々に低屈
折率層が深くなる構造を有することを特徴としている。
路端面に向かって、光導波路基板の屈折率を低下させる
物質が徐々に厚くなるようにあらかじめ成膜した上で、
この物質を拡散させ光導波路端面に向かって徐々に低屈
折率層が深くなる構造を有することを特徴としている。
次に０本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例の斜視図である。１はＬ ｉ
Ｎｂ Ｏ３光導波路基板であり２表面にはＴｉを７００
Ｘ成膜し１幅６μｍで光導波路・２ターンを形成した後
に１０５０℃、８時間で基板ｌに熱拡散され。
Ｎｂ Ｏ３光導波路基板であり２表面にはＴｉを７００
Ｘ成膜し１幅６μｍで光導波路・２ターンを形成した後
に１０５０℃、８時間で基板ｌに熱拡散され。
Ｔｉ拡散光導波路２が形成されている。一方、光導波路
２の端面には、５０μｍのコア径をもつ光ファイバ１３
が直接端面どうしを空き合わせた状態で光学的に結合し
固定されている。ここで、光導波路２の出射端付近には
光導波路が形成されていないその両側の領域に端面に向
かってチー・ぐ状にＭｇＯが拡散されている。
２の端面には、５０μｍのコア径をもつ光ファイバ１３
が直接端面どうしを空き合わせた状態で光学的に結合し
固定されている。ここで、光導波路２の出射端付近には
光導波路が形成されていないその両側の領域に端面に向
かってチー・ぐ状にＭｇＯが拡散されている。
第２図は、光導波路２と光ファイ・々１３の結合部分の
斜視図であり、第２（ａ）図はＭｇＯが拡散される前を
、また第２（ｂ）図はＭｇＯが拡散された後を表わして
いる。
斜視図であり、第２（ａ）図はＭｇＯが拡散される前を
、また第２（ｂ）図はＭｇＯが拡散された後を表わして
いる。
第２（ａ）図に示すように、 ＭｇＯ膜６は光導波路２
の端面に向かって徐々に厚くなるようにス・母ツタ法を
用いて成膜されている。これを７００℃で４時間拡散す
ると第２（ｂ）図に示すように光導波路２の端面に向か
って低屈折率領域がＬｓ ＮｂＯ３光導波路基板１の深
さ方向に広がるように形成される。
の端面に向かって徐々に厚くなるようにス・母ツタ法を
用いて成膜されている。これを７００℃で４時間拡散す
ると第２（ｂ）図に示すように光導波路２の端面に向か
って低屈折率領域がＬｓ ＮｂＯ３光導波路基板１の深
さ方向に広がるように形成される。
このように、受光側光ファイバ１３に結合する端面に向
かって、光導波路２の両側の領域に基板ｌの表面及び深
さ方向にテーノ４状例なるように基板１の屈折率を低減
させるような物質を拡散することにより、光導波路２の
周辺にチーｉｅ状に低屈折率領域が形成される。この結
果、基板１内の迷光が受光側光ファイバ１３のコア４の
付近に到達しても、このチー・９状の低屈折率領域によ
って反射され受光側光ファイバには結合しにくくなり。
かって、光導波路２の両側の領域に基板ｌの表面及び深
さ方向にテーノ４状例なるように基板１の屈折率を低減
させるような物質を拡散することにより、光導波路２の
周辺にチーｉｅ状に低屈折率領域が形成される。この結
果、基板１内の迷光が受光側光ファイバ１３のコア４の
付近に到達しても、このチー・９状の低屈折率領域によ
って反射され受光側光ファイバには結合しにくくなり。
前述の基板内迷光による光スィッチのクロストーク劣化
や光変調器の消失化劣化を大幅に低減することができる
。
や光変調器の消失化劣化を大幅に低減することができる
。
第４図は、第３図に示した０ＴＤＲ用光スイツチのクロ
ストーク特性を示したものであシ、従来のＡＰＤ側光フ
ァイバ１１に結合する部分に低屈折率領域を形成してい
ない構成の光スィッチと本発明の低屈折率領域を形成し
た構成の光スィッチのそれぞれのクロストーク特性の実
験結果である。従来の構成の光スィッチの場合、、ライ
ン側光ファイバｌＯからの基板ｌへのもれ光や、スイッ
チエレメント７．８の曲シ部での放射光の影響を受けて
。
ストーク特性を示したものであシ、従来のＡＰＤ側光フ
ァイバ１１に結合する部分に低屈折率領域を形成してい
ない構成の光スィッチと本発明の低屈折率領域を形成し
た構成の光スィッチのそれぞれのクロストーク特性の実
験結果である。従来の構成の光スィッチの場合、、ライ
ン側光ファイバｌＯからの基板ｌへのもれ光や、スイッ
チエレメント７．８の曲シ部での放射光の影響を受けて
。
クロストークを一３５ｄＢ以下とすることはできないが
９本発明の構成の光スィッチでは、これらの基板内の迷
光の影響を大幅に低減でき、１８Ｖの印加電圧でクロス
トークを一５０ｄＢ以下にすることができる。
９本発明の構成の光スィッチでは、これらの基板内の迷
光の影響を大幅に低減でき、１８Ｖの印加電圧でクロス
トークを一５０ｄＢ以下にすることができる。
このように１本発明では、光導波路が形成された基板と
、この基板の光導波路の端面に光ファイバが光学的に結
合された導波路型光デバイスにおいて、光ファイバが結
合される光導波路の端面近傍に低屈折率の領域を設けた
ことを特徴としておシ、この低屈折率の領域は光導波路
の両側の光導波路が形成されていない部分て設けられ、
上記の端面に向かってチー・ｆ状に広がった形状とすれ
ばよい。
、この基板の光導波路の端面に光ファイバが光学的に結
合された導波路型光デバイスにおいて、光ファイバが結
合される光導波路の端面近傍に低屈折率の領域を設けた
ことを特徴としておシ、この低屈折率の領域は光導波路
の両側の光導波路が形成されていない部分て設けられ、
上記の端面に向かってチー・ｆ状に広がった形状とすれ
ばよい。
さらに、上記の低屈折率の領域は基板の端面に向かって
低屈折率層の深さが徐々に深くなるとともにこの低屈層
の基板との屈折率差が徐々に大きくなるようにすること
か望ましい。
低屈折率層の深さが徐々に深くなるとともにこの低屈層
の基板との屈折率差が徐々に大きくなるようにすること
か望ましい。
以上説明したように本発明は、光ファイバに結合する先
導波路端部の光導波路の両側にテーパ状に基板の屈折率
を低下させる物質を拡散させることにより、受光側光フ
ァイバへの基板内の迷光の漏れ込みを低減できる効果が
ある。これにより。
導波路端部の光導波路の両側にテーパ状に基板の屈折率
を低下させる物質を拡散させることにより、受光側光フ
ァイバへの基板内の迷光の漏れ込みを低減できる効果が
ある。これにより。
受光側に光導波路幅よりも十分に大きい光ファイバを結
合させても、漏れ光が低減でき、光スィッチ、光変調器
のクロストーク、消失比の特性を大幅に改善できるとい
う効果がある。
合させても、漏れ光が低減でき、光スィッチ、光変調器
のクロストーク、消失比の特性を大幅に改善できるとい
う効果がある。
以下余白
第１図は本発明の導波路型光デバイスの先導波路と受光
側光ファイバとの結合部を示す斜視図。 第２図は本発明の導波路型光デバイスの光導波路と受光
側光ファイバの結合部を示す斜視図、第３図は、 ＱＴ
ＤＲに用いられる導波路型光スイッチの斜視図、第４図
は第３図に示した０ＴＤＲ用導波路型光スイツチに本発
明の低屈折率領域を設けた場合と設けない場合のクロス
トーク特性を示す図である。 １・・・Ｌ １ＮｂＯｓ光導波路基板、２・・・Ｔｉ拡
散光導波路。 ３・・・ＭｇＯ拡散領域、４・・・光フアイバコア、５
・・・光フアイバクラッド、６・・・ＭｇＯ膜、７・・
・スイッチエレメント、８・・・スイッチエレメント、
９・・・ＬＤ側光ファイバ（ＳＭＦ） 、 １０・・・
ライン側光ファイバ（ＳＭＦ） 、 １１・・・ＡＰＤ
側光ファイバ（ＭＭＦ） 、 Ｉ ２・・・電極、１３
・・・光ファイバ〇 第２図 （ａ） ｆＬｉＮｂ○３光４波路基板 ３殉Ｏ拡散領域 第３図 売品Ｇ“ｎｄ ＳｒｇｎａＬ ｒｎｐ己 ｒｏｕｎｄ 第４図 ０ＴＤＲ用光スイツチの印力ロ電圧ＶＳクロスドータ停
シばＥＤ力ロ電圧〔ｖ〕
側光ファイバとの結合部を示す斜視図。 第２図は本発明の導波路型光デバイスの光導波路と受光
側光ファイバの結合部を示す斜視図、第３図は、 ＱＴ
ＤＲに用いられる導波路型光スイッチの斜視図、第４図
は第３図に示した０ＴＤＲ用導波路型光スイツチに本発
明の低屈折率領域を設けた場合と設けない場合のクロス
トーク特性を示す図である。 １・・・Ｌ １ＮｂＯｓ光導波路基板、２・・・Ｔｉ拡
散光導波路。 ３・・・ＭｇＯ拡散領域、４・・・光フアイバコア、５
・・・光フアイバクラッド、６・・・ＭｇＯ膜、７・・
・スイッチエレメント、８・・・スイッチエレメント、
９・・・ＬＤ側光ファイバ（ＳＭＦ） 、 １０・・・
ライン側光ファイバ（ＳＭＦ） 、 １１・・・ＡＰＤ
側光ファイバ（ＭＭＦ） 、 Ｉ ２・・・電極、１３
・・・光ファイバ〇 第２図 （ａ） ｆＬｉＮｂ○３光４波路基板 ３殉Ｏ拡散領域 第３図 売品Ｇ“ｎｄ ＳｒｇｎａＬ ｒｎｐ己 ｒｏｕｎｄ 第４図 ０ＴＤＲ用光スイツチの印力ロ電圧ＶＳクロスドータ停
シばＥＤ力ロ電圧〔ｖ〕
Claims (1)
- １、光導波路が形成された基板と該基板の光導波路の端
面に光ファイバが光学的に結合された導波路型光デバイ
スにおいて、前記光ファイバが結合される前記光導波路
の端面近傍に低屈折率の領域を設けたことを特徴とする
導波路型光デバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23222688A JPH0281005A (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 導波路型光デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23222688A JPH0281005A (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 導波路型光デバイス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0281005A true JPH0281005A (ja) | 1990-03-22 |
Family
ID=16935955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23222688A Pending JPH0281005A (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 導波路型光デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0281005A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05500280A (ja) * | 1990-05-21 | 1993-01-21 | モトローラ・インコーポレーテッド | 光学的相互接続印刷回路構造 |
| FR2705792A1 (fr) * | 1993-05-25 | 1994-12-02 | Alsthom Cge Alcatel | Composant d'optique intégrée, et procédé d'élaboration d'un tel composant. |
| EP0806685A1 (fr) * | 1996-05-10 | 1997-11-12 | Commissariat A L'energie Atomique | Filtre en optique intégrée |
| JP2001330763A (ja) * | 2000-03-15 | 2001-11-30 | Hoya Corp | 集光部品並びにこれを用いた光源モジュール、レーザー装置及び光信号増幅装置 |
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| JP2007173324A (ja) * | 2005-12-19 | 2007-07-05 | Tamagawa Seiki Co Ltd | 端子ピン構造 |
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| JP2009094388A (ja) * | 2007-10-11 | 2009-04-30 | Mitsubishi Electric Corp | コイル装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63223606A (ja) * | 1987-03-12 | 1988-09-19 | Fujitsu Ltd | 光導波路の形成方法 |
-
1988
- 1988-09-19 JP JP23222688A patent/JPH0281005A/ja active Pending
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