JPH0381706A - Δβ型光方向性結合器 - Google Patents
Δβ型光方向性結合器Info
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- JPH0381706A JPH0381706A JP21740089A JP21740089A JPH0381706A JP H0381706 A JPH0381706 A JP H0381706A JP 21740089 A JP21740089 A JP 21740089A JP 21740089 A JP21740089 A JP 21740089A JP H0381706 A JPH0381706 A JP H0381706A
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- Japan
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- waveguide
- directional coupler
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- type optical
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 58
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- 239000012792 core layer Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000001568 sexual effect Effects 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
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
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は導波路型のΔβ型光方向性結合器に関し、更に
詳しくは、光損失の少ないΔβ型光方向性結合器に関す
る。
詳しくは、光損失の少ないΔβ型光方向性結合器に関す
る。
（従来の技術）
半導体または石英等から成る２本の導波路をエバネッセ
ント結合が生ずるように互いに近接せしめて配置した光
方向性結合器においては、使用する光の波長依存性を消
去するために、各導波路間に伝播定数差Δβが生ずるよ
うにした構造のものが知られている。
ント結合が生ずるように互いに近接せしめて配置した光
方向性結合器においては、使用する光の波長依存性を消
去するために、各導波路間に伝播定数差Δβが生ずるよ
うにした構造のものが知られている。
このようなΔβ型光方向性結合器の代表例としては、第
８図の平面図に示したような一様Δβ型のもの、および
第９図に示したような反転Δβ型のものがある。
８図の平面図に示したような一様Δβ型のもの、および
第９図に示したような反転Δβ型のものがある。
このうち、−様Δβ型のものは、第１の導波路１が所定
の路幅と路高をもって一様に配置され、第２の導波路２
において第１の導波路ｌと近接してエバネッセント結合
する所定長さの導波路部分２ａは第１の導波路ｌと等幅
であるがそれよりも幅広の路幅に形成され、また、この
導波路部分２ａの両端に接続する他の導波路部分２ｂ、
２ｂは第１の導波路ｌと同じ路高および路幅になってい
る。
の路幅と路高をもって一様に配置され、第２の導波路２
において第１の導波路ｌと近接してエバネッセント結合
する所定長さの導波路部分２ａは第１の導波路ｌと等幅
であるがそれよりも幅広の路幅に形成され、また、この
導波路部分２ａの両端に接続する他の導波路部分２ｂ、
２ｂは第１の導波路ｌと同じ路高および路幅になってい
る。
そして、導波路部分２ａと導波路部分２ｂ、２ｂとの接
続部２ｃ、２ｃにおいては、各導波路部分の一方の側縁
が直線をなして連続して接続されている。したがって、
第２の導波路２における接続部２ｃ、２ｃでは、その片
側のみに段差が生ずるように各導波路部分が接続されて
いる。
続部２ｃ、２ｃにおいては、各導波路部分の一方の側縁
が直線をなして連続して接続されている。したがって、
第２の導波路２における接続部２ｃ、２ｃでは、その片
側のみに段差が生ずるように各導波路部分が接続されて
いる。
第９図に示した反転Δβ型のものの場合は、導波路３は
幅狭の導波路部分３ａ、幅広の導波路部分３ｂおよび導
波路部分３ａと等幅の導波路部分３ｃとを、互いの側縁
を直線的に連続せしめて接続することによって形成され
、また、導波路４は導波路部分３ｃと等幅の導波路部分
４ａ、導波路部分３ｂと等幅・等高の導波路部分４ｂお
よび導波路部分３ａと等幅の導波路部分４Ｃとを互いの
側縁を直線的に連続せしめて接続することによって形成
されている。ここで、接続部３ｄ、４ｄがそれぞれ反転
Δβ付与部になっている。
幅狭の導波路部分３ａ、幅広の導波路部分３ｂおよび導
波路部分３ａと等幅の導波路部分３ｃとを、互いの側縁
を直線的に連続せしめて接続することによって形成され
、また、導波路４は導波路部分３ｃと等幅の導波路部分
４ａ、導波路部分３ｂと等幅・等高の導波路部分４ｂお
よび導波路部分３ａと等幅の導波路部分４Ｃとを互いの
側縁を直線的に連続せしめて接続することによって形成
されている。ここで、接続部３ｄ、４ｄがそれぞれ反転
Δβ付与部になっている。
（発明が解決しようとする課題）
ところで、上記した構造のΔβ型光方向性結合器の場合
、各導波路における導波路部分の接続部では、各導波路
部分の光軸がずれた状態でそれぞれが接続されているた
め、光の損失が大きくなる。
、各導波路における導波路部分の接続部では、各導波路
部分の光軸がずれた状態でそれぞれが接続されているた
め、光の損失が大きくなる。
例えば、第９図に示した反転Δβ型光方向性結合器の場
合、導波路部分３ａのＡ−Ａ線に沿う断面における光パ
ワー分布と、導波路部分３ｂのＢ−Ｂ線に沿う断面にお
ける光パワー分布は第１Ｏ図のような傾向を示す。図中
、実線は導波路部分３ａにおける光パワー分布、点線は
導波路部分３ｂにおける光パワー分布をそれぞれ示して
いる。
合、導波路部分３ａのＡ−Ａ線に沿う断面における光パ
ワー分布と、導波路部分３ｂのＢ−Ｂ線に沿う断面にお
ける光パワー分布は第１Ｏ図のような傾向を示す。図中
、実線は導波路部分３ａにおける光パワー分布、点線は
導波路部分３ｂにおける光パワー分布をそれぞれ示して
いる。
このように、従来のΔβ型光方向性結合器においては、
導波路部分の光軸が互いに一致していないため、その接
続部における光の損失が大きくなってしまう。
導波路部分の光軸が互いに一致していないため、その接
続部における光の損失が大きくなってしまう。
本発明は上記したような問題を解決して、導波路に伝播
定数差Δβを付与する際に、各導波路の導波路部分の接
続部における光の損失を少なくすることができるΔβ型
光方向性結合器の提供を目的とする。
定数差Δβを付与する際に、各導波路の導波路部分の接
続部における光の損失を少なくすることができるΔβ型
光方向性結合器の提供を目的とする。
（課題を解決するための手段）
上記した目的を達成するために、本発明においては、２
本の導波路間に伝播定数差Δβが生ずるようになってい
るΔβ型光方向性結合器において、導波路の少なくとも
１本が、路高は同じで路幅が異なる導波路部分を互いの
光軸が一致するように接続して戊る導波路であることを
特徴とするΔβ型光方向性結合器が提供され、また、導
波路の少なくとも１本が、路幅は同じで路高が異なる導
波路部分を接続して戊る導波路であることを特徴とする
Δβ型光方向性結合器が提供される。
本の導波路間に伝播定数差Δβが生ずるようになってい
るΔβ型光方向性結合器において、導波路の少なくとも
１本が、路高は同じで路幅が異なる導波路部分を互いの
光軸が一致するように接続して戊る導波路であることを
特徴とするΔβ型光方向性結合器が提供され、また、導
波路の少なくとも１本が、路幅は同じで路高が異なる導
波路部分を接続して戊る導波路であることを特徴とする
Δβ型光方向性結合器が提供される。
（作用）
本発明のΔβ型光方向性結合器における各導波路の場合
、互いに接続している導波路部分の光軸がフィールド中
心の軸ずれを起していないので、各接続部における光の
損失は少なくなる。
、互いに接続している導波路部分の光軸がフィールド中
心の軸ずれを起していないので、各接続部における光の
損失は少なくなる。
（実施例）
以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
第１図は、本発明の一様Δβ型光方向性結合器の１例を
示す平面図である。図において、導波路１１は所定の路
幅と路高を有し、導波路１２は、導波路１１と等幅・等
高の導波路部分１２ａ、導波路１１と等高ではあるがし
かし幅広の路幅を有する導波路部分１２ｂ、および導波
路部分１２ａと同形の導波路部分１２ｃとを接続して構
成されている。
示す平面図である。図において、導波路１１は所定の路
幅と路高を有し、導波路１２は、導波路１１と等幅・等
高の導波路部分１２ａ、導波路１１と等高ではあるがし
かし幅広の路幅を有する導波路部分１２ｂ、および導波
路部分１２ａと同形の導波路部分１２ｃとを接続して構
成されている。
この導波路１２における各導波路部分の接続部１２ｅ、
１２ｆでは、各導波路部分の光軸が合致している。具体
的には、各導波路部分の断面における中心線が一致した
状態で各導波路部分が接続されている。
１２ｆでは、各導波路部分の光軸が合致している。具体
的には、各導波路部分の断面における中心線が一致した
状態で各導波路部分が接続されている。
第２図は、本発明の反転Δβ光方向性結合器の１例を示
す平面図である。図において、導波路１３は所定の路高
と路幅を有する導波路部分１３ａおよび導波路部分１３
ａと等高ではあるがしかし幅広な路幅を有する導波路部
分１３ｂを接続して形成され、また導波路１４は導波路
部分１３ｂと同形の導波路部分１４ａと導波路部分１３
ａと同形の導波路部分１４ｂとを接続して形成されてい
る。
す平面図である。図において、導波路１３は所定の路高
と路幅を有する導波路部分１３ａおよび導波路部分１３
ａと等高ではあるがしかし幅広な路幅を有する導波路部
分１３ｂを接続して形成され、また導波路１４は導波路
部分１３ｂと同形の導波路部分１４ａと導波路部分１３
ａと同形の導波路部分１４ｂとを接続して形成されてい
る。
ここで、導波路１３における接続部１３ｃおよび導波路
１４における接続部１４ｃはいずれも反転Δβ付与部と
して機能し、各導波路部分の接続態様は、第１図におけ
る接続部１２ｅ、１２ｆと同じである。
１４における接続部１４ｃはいずれも反転Δβ付与部と
して機能し、各導波路部分の接続態様は、第１図におけ
る接続部１２ｅ、１２ｆと同じである。
これらのΔβ型光方向性結合器は、各導波路部分の接続
部において、互いの光軸が一致しているので光の損失は
少なくなる。
部において、互いの光軸が一致しているので光の損失は
少なくなる。
例えば、第２図の反転Δβ型光方向性結合器において、
導波路部分１３ａのＣ−Ｃ線に沿う断面の光パワー分布
、および導波路部分１３ｂのＤ−Ｄ線に沿う断面の光パ
ワー分布は、それぞれ、第３図のような傾向を示す。図
中、実線は導波路部分１３ａの断面における光パワー分
布、点線は導波路部分１３ｂの断面における光パワー分
布を表わす。
導波路部分１３ａのＣ−Ｃ線に沿う断面の光パワー分布
、および導波路部分１３ｂのＤ−Ｄ線に沿う断面の光パ
ワー分布は、それぞれ、第３図のような傾向を示す。図
中、実線は導波路部分１３ａの断面における光パワー分
布、点線は導波路部分１３ｂの断面における光パワー分
布を表わす。
第４図は、本発明の他の一様Δβ型光方向性結合器の１
例を示す平面図である。図において、導波路１５．１６
はいずれも等幅である。しかし、第４図のｖ−ｖ線に沿
う断面図として示した第５図のように、導波路の路高が
互いに異なることにより導波路間にΔβが付与されるよ
うになっている。
例を示す平面図である。図において、導波路１５．１６
はいずれも等幅である。しかし、第４図のｖ−ｖ線に沿
う断面図として示した第５図のように、導波路の路高が
互いに異なることにより導波路間にΔβが付与されるよ
うになっている。
すなわち、このΔβ型光方向性結合器の場合、半導体基
板１７の上に、下部クラッド層１８．コア層１９．上部
クラッド層２０を順次積層して形成されるが、そのとき
、例えば導波路１５を導波路１６よりも高いリッジとし
て構成する。
板１７の上に、下部クラッド層１８．コア層１９．上部
クラッド層２０を順次積層して形成されるが、そのとき
、例えば導波路１５を導波路１６よりも高いリッジとし
て構成する。
このような構成にすることにより、フィールド形状の変
化は小さいままでΔβを付与することができると同時に
、各導波路における光パワー分布は、第６図に示したよ
うに、路幅方向での軸ずれは起さない。第６図において
、実線はりッジの高い導波路１５の断面における光パワ
ー分布を表わし、点線はりッジの低い導波路１６の断面
における光パワー分布を表わす。
化は小さいままでΔβを付与することができると同時に
、各導波路における光パワー分布は、第６図に示したよ
うに、路幅方向での軸ずれは起さない。第６図において
、実線はりッジの高い導波路１５の断面における光パワ
ー分布を表わし、点線はりッジの低い導波路１６の断面
における光パワー分布を表わす。
第７図は、本発明の他の反転Δβ型光方向性結合器の１
例を示す平面図である。
例を示す平面図である。
図において、導波路２１は所定の路幅と路高を有する導
波路部分２１ａと、導波路部分２１ａと等幅ではあるが
しかし路高は異なる導波路部分２１ｂを接続して形成さ
れ、また導波路２２は、導波路部分２１ｂと等高・等幅
の導波路部分２２ａおよ４゜ び導波路部分２１ａと等高・等幅の導波路部分２２ｂを
接続して形成されている。
波路部分２１ａと、導波路部分２１ａと等幅ではあるが
しかし路高は異なる導波路部分２１ｂを接続して形成さ
れ、また導波路２２は、導波路部分２１ｂと等高・等幅
の導波路部分２２ａおよ４゜ び導波路部分２１ａと等高・等幅の導波路部分２２ｂを
接続して形成されている。
この結合器において各導波路部分の接続部’２１ＣＩ２
２ｃがそれぞれ反転Δβ付与部となり、またこの接続部
での各導波路部分の光軸は一致しているので先の損失は
少なくなる。
２ｃがそれぞれ反転Δβ付与部となり、またこの接続部
での各導波路部分の光軸は一致しているので先の損失は
少なくなる。
（発明の効果）
以上の説明で明らかなように、本発明のΔβ型光方向性
結合器は、路幅が異なる導波路部分の各光軸を一致させ
て導波路が形成されているので、Δβが付与されること
はもち論のこと、フィールド中心の軸ずれに基づく光の
損失は少なくなる。
結合器は、路幅が異なる導波路部分の各光軸を一致させ
て導波路が形成されているので、Δβが付与されること
はもち論のこと、フィールド中心の軸ずれに基づく光の
損失は少なくなる。
また、路幅が同じ導波路部分を接続して導波路を形成す
る場合には、互いに接続される導波路部分の路高は異な
るので、同じくΔβが付与されるとともに、光軸の一致
が予め実現しているのでその接続部における光の損失は
少なくなる。
る場合には、互いに接続される導波路部分の路高は異な
るので、同じくΔβが付与されるとともに、光軸の一致
が予め実現しているのでその接続部における光の損失は
少なくなる。
第１図は本発明の一様Δβ型光方向性結合器の１例を示
す平面図、第２図は本発明の反転Δβ型光方向性結合器
の１例を示す平面図、第３図は第２図の光方向性結合器
の導波路断面における光パワー分布を示すグラフ、第４
図は本発明の他の一様Δβ型光方向性結合器の１例を示
す平面図、第５図は第４図のｖ−ｖ線に沿う断面図、第
６図は第４図の光方向性結合器の導波路断面における光
パワー分布を示すグラフ、第７図は本発明の他の反転Δ
β型光方向性結合器の１例を示す平面図、第８図は従来
の一様Δβ型光方向性結合器の１例を示す平面図、第９
図は従来の反転Δβ型光方向性結合器の１例を示す平面
図、第１Ｏ図は第９図の光方向性結合器の導波路断面に
おける光パワー分布を示すグラフである。 １１、 １２． １３． １４． １５． １６． ２
１゜２２ ・・・導波路、１２ ａ、 １２ ｂ、
１２ ｃ、 １３ ａ。 １３ｂ、１４ａ、１４ｂ、２１ａ、２１ｂ、２２ａ。 ２２ ｂ ・・・導波路部分、１２ ｅ、 １２ ｆ
、 １３ ｃ。 １４ｃ、２１ｃ、２２ｃｍ接続部、１７−・・半導体基
板、１８・・・下部クラッド層、１９・・・コア層、２
０・・・上部クラッド層。 第２図 第３図 路幅ｊｊｒ：１クイ立置 第４図 ６ 第５図 第６図 第７図
す平面図、第２図は本発明の反転Δβ型光方向性結合器
の１例を示す平面図、第３図は第２図の光方向性結合器
の導波路断面における光パワー分布を示すグラフ、第４
図は本発明の他の一様Δβ型光方向性結合器の１例を示
す平面図、第５図は第４図のｖ−ｖ線に沿う断面図、第
６図は第４図の光方向性結合器の導波路断面における光
パワー分布を示すグラフ、第７図は本発明の他の反転Δ
β型光方向性結合器の１例を示す平面図、第８図は従来
の一様Δβ型光方向性結合器の１例を示す平面図、第９
図は従来の反転Δβ型光方向性結合器の１例を示す平面
図、第１Ｏ図は第９図の光方向性結合器の導波路断面に
おける光パワー分布を示すグラフである。 １１、 １２． １３． １４． １５． １６． ２
１゜２２ ・・・導波路、１２ ａ、 １２ ｂ、
１２ ｃ、 １３ ａ。 １３ｂ、１４ａ、１４ｂ、２１ａ、２１ｂ、２２ａ。 ２２ ｂ ・・・導波路部分、１２ ｅ、 １２ ｆ
、 １３ ｃ。 １４ｃ、２１ｃ、２２ｃｍ接続部、１７−・・半導体基
板、１８・・・下部クラッド層、１９・・・コア層、２
０・・・上部クラッド層。 第２図 第３図 路幅ｊｊｒ：１クイ立置 第４図 ６ 第５図 第６図 第７図
Claims (1)
- （１）２本の導波路間に伝播定数差Δβが生ずるように
なっているΔβ型光方向性結合器において、導波路の少
なくとも１本が、路高は同じで路幅が異なる導波路部分
を互いの光軸が一致するように接続して成る導波路であ
ることを特徴とするΔβ型光方向性結合器。（２）２本
の導波路間に伝播定数差Δβが生ずるようになっている
Δβ型光方向性結合器において、導波路の少なくとも１
本が、路幅は同じで路高が異なる導波路部分を接続して
成る導波路であることを特徴とするΔβ型光方向性結合
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21740089A JPH0381706A (ja) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | Δβ型光方向性結合器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21740089A JPH0381706A (ja) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | Δβ型光方向性結合器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0381706A true JPH0381706A (ja) | 1991-04-08 |
Family
ID=16703598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21740089A Pending JPH0381706A (ja) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | Δβ型光方向性結合器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0381706A (ja) |
Cited By (5)
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| JP2007206127A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Nec Corp | 光反射器、及びそれを用いた光共振器、並びにそれを用いたレーザ |
| JP2009104064A (ja) * | 2007-10-25 | 2009-05-14 | Fujitsu Ltd | 光配線を備えた電子装置及びその光配線 |
| JP5697778B1 (ja) * | 2014-04-03 | 2015-04-08 | 株式会社フジクラ | 基板型光導波路素子 |
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-
1989
- 1989-08-25 JP JP21740089A patent/JPH0381706A/ja active Pending
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