JPH0415604A - 光導波路 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ｆヒ金物半導体を用いた光導波路において、
外部の光ファイバとの間で光の入出力を行うための構造
に関するものである。

（従来の技術） 化合物半導体を用いた光導波路によって構成される光導
波路デバイスは、受発光素子や電子素子等を集積化でき
る利点を有しており、付加価値の高いデバイスとして注
目されている。しかし、この種の光導波路デバイスでは
、併設される光スィッチ等の素子における低消費パワー
等の高性能を実現するために、例えば光の光導波路への
閉じ込めを効率よく行うように光導波路の厚みを０．５
μｍ程度以下にする必要がある。この場合、光導波路の
厚みあるいは幅等に応して光入出力端でのフィールド径
、即ち光のスポットサイズが限定される。

このような光導波路を外部の光ファイバと結合させる場
合、通常光ファイバのコア径は例えば８μｍ程度であり
、その光導波路の光入出力端でのフィールド径と、光フ
ァイバのコア径との差が大きいので、光導波路デバイス
及び光ファイバ間の光の入出力を高効率で行うには、非
球面等の特殊レンズで、しかも大きい回折角を得るため
に大口径のものを用いていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記構成の光導波路では、次のような課
題があった。

従来の光導波路では、光ファイバとの間で光の入出力を
行う場合、例えば大きい回折角が得られる大口径の特殊
レンズを用いることで、光導波路及び光ファイバ間の口
径差を克服して双方の光結合を図ることができる。とこ
ろが、光ファイバが複数ある場合、例えばアレイ状のも
のであると、それに対応して光導波路も複数設けられる
が、その光導波路及び光ファイバ間を接合するために大
口径のレンズを設けなければならないとなると、レンズ
同志が重ならないように、光導波路間の間隔を広げなけ
ればならない。すると、−レンズに場所を取り、光ファ
イバのアレイとの間の光入出力を現状の集積度で行うこ
とは不可能になり、光導波路デバイスの小型化及び集積
化が不可能となってしまう。したがって、化合物半導体
を用いた光導波路の光の入出力を高効率でしかも実用的
には行うことができなかった。

このような問題を解決するために、例えば文献「昭和６
３電子情報通信学会秋季全国大会講演論文集　Ｃ−１−
８８（１９８８−９＞Ｊに記載されている技術を適用す
ることが考えられる。以下、その文献に記載された技術
の構成を第２図を用いて説明する。

第２図は、ガラスを用いた光導波路の構成図である。

この光導波路１０は、ガラスを用いてスパッタ等で形成
され、基板１１と、基板１１上に形成され光入出力端１
２ａを有する光伝搬用の光導波層１２と、クラッド層１
３と、光導波層１２の光入出力端１２ａ上側付近に設け
られ、光入出力端１４ａを含む複数の臂開面を有し、光
入出力端１４ａを介して外部の光フフイバとの間で光の
入出力を行うための光ファイバ結合部１４とで構成され
ている。ここで、光導波路１０は、その導波１！！福、
即ち光導波層１２の幅は一定であるが、光ファイバ結合
部１４は、その導波路幅が光入出力端１４ａから離れる
に従ってその変化率が漸減するようなテーパ構造になっ
ている。

この光導波路１０は、例えば光伝搬用のコア２０ａを有
する光ファイバ２０に接続される。その場合、コア２０
ａと光入出力端１４ａの口径はほぼ等しくし、その間を
接合して光導波路１０と光ファイバ２０の光結合を行う
。

この光導波路１０では、例えばコア２０ａから光入出力
端１４ａに光が入射されると、その光は。

光入出力端１４ａを介して光ファイバ結合部１４を伝搬
する。光ファイバ結合部１４を伝搬する光の伝搬定数は
、光ファイバ結合部１４のテーパ構造に起因して変化す
る。その光の伝搬定数が、光導波路１２の伝搬定数と位
相整合が取れたところで、その光は光導波層１２に移行
し、光導波層１２を伝搬して行く。

ところが、この光導波Ｆｌ＠　１０て゛は、以下に示す
ような問題（Ａ）〜（Ｃ）かある。

（Ａ）光ファイバ結合部１４は、光入出力端１４ａを含
む臂開面が外部に露出しているため、その臂開面に機械
的外力や腐食等による損傷を受けやすい。この臂開面に
損傷か生じると、そこから光が漏れたり散乱したりして
光導波路１０及び光ファイバ２０間における光の結合効
率か低下してしまう。

（Ｂ）光導波路１０は、ガラスを用いた導波路構造であ
るため、ガラス素材により光導波層１２を第２図に示す
ように基板１１上に光の伝搬方向に沿って選択的に形成
できる。ところが、光導波路１０を化合物半導体を用い
て構成し、その場合に光の伝搬方向に沿って選択的に配
置される光導波層１２を形成するためには、膜状の先導
波層素材上に光導波層１２の形状に応じてリッジ部等を
設ける必要がある。このリッジ部は、光導波路１０の特
性を規定するファクタとなるなめ、光導波路１０の設計
によってその厚みや幅等の形状が設定される。そのため
、光導波路１０を化合物半導体で構成し、光導波層１２
上に光ファイバ結合部１４を設ける場合に、光導波層１
２及び光ファイバ結合部１４間に光結合を起こさせる条
件とりッジ部の形状や材質等の条件を一致させることは
困難である。

（Ｃ）光導波路１０を化合物半導体を用いた導波路構造
にした場合、光ファイバ結合部１４の形成は、光ファイ
バ結合部１４が最上方にあるので光導波路１゛０の製造
プロセスの最後の方で行われる。

そのため、化合物半導体を用いた導波路構造における利
点を利用して光導波路１０と同一基板１１上に受発光素
子や電子素子等を併設する場合、それらの素子が光ファ
イバ結合部１４の前に形成されると、後の光ファイバ結
合部１４の製造プロセスでの熱や応力等の発生によって
すでに形成した各素子の特性等に変動を来しなり、ある
いは損傷を与えたりするおそれがある。

したがって、前記文献に記載された技術によっても前記
従来技術持つ課題を十分に解決することができなかった
。

本発明は、前記従来技術が持っていた課題として、化合
物半導体を用いた光導波路の光の入出力を高効率でしか
も実用的には行うことができない点について解決した光
導波路を提供するものである。

（課題を解決するための手段） 第１の発明は、前記課題を解決するなめに、化合物半導
体からなる基板上に所定の厚みで形成され、外部の光フ
ァイバと結合するための光入出力端を有する光導波路に
おいて、前記光ファイバの口径に応じて設定され前記光
導波路のフィールド径より大きなフィールド径を有し、
屈折率が前記光導波路の屈折率よりも小さく、前記光フ
ァイバとの間で光の入出力を行いかつ前記光導波路と光
結合をし、前記光導波路の光の伝搬定数との伝搬定数差
が零を含んで変化する伝搬定数を有する光ファイバ結合
部を、前記光導波路の光入出力端側下部に設けて構成し
たものである。

第２の発明は、第１の発明において、前記光導波路の光
入出力端付近または前記先ファイバ結合部の、少なくと
もいずれか一方を、テーパ形状にしたものである。

（作用） 第１の発明によれば、光導波路の先入出力端下部付近に
光ファイバ結合部を設け、その光ファイバ結合部の屈折
率を前記光ファイバ結合部の屈折率よりも小さくした。

さらに、前記光ファイバ結合部の光の伝搬定数の設定に
より、該光ファイバ結合部の光の伝搬定数と前記光導波
路の光の伝搬定数との伝搬定数差が零を含んで、例えば
プラス及びマイナス値を取るように変化する。この伝搬
定数が零あるいはその付近、即ち前記光導波路の伝搬定
数と前記光ファイバ結合部の伝搬定数とが一致する一致
点において該光導波路及び光ファイバ結合部間の光結合
が起こり、その間を光が移行する。また、光ファイバ結
合部でのフィールド径（即ち、光のスポットサイズ）は
、前記光導波路のフィールド径よりも大きくかつ光ファ
イバの口径に応じて設定される。これにより、光ファイ
バの口径に応じて光のスポットサイズの変換が行われる
。

第２の発明によれば、前記光導波路または光ファイバ結
合部の、少なくともいずれが一方を、テーパ形状にする
ことにより、前記光導波路及び光ファイバ結合部のそれ
ぞれの光の伝搬定数は、−数点を含んて１対的に変化す
るように設定される。

従って、前記課題を解決できるのである。

（実施例） 第１図（ａ＞、（ｂ）は、本発明の第１の実施例を示す
リッジ型の光導波路の構成図であり、同図（ａ＞は斜視
図、同図（ｂ）は同図（ａ）の側面図である。

この光導波路３０は、カ刀つム・ヒ素（ＧａＡＳ〉まな
はインジウム・リン（ＩｎＰ）等の化合物半導体がらな
り基板端面３１ａを持つ基板３１を有している。基板３
１上には、例えばアルミニウム・ガリウム・ヒ素（Ｇａ
Ａ、Ｇ　Ａｓ　＞等がらなり屈折率ｎ３２を有する下側
クラッド層３２が堆積されている。下側クラッド層３２
には、ＧａＡｓ等からなり基板端面３１ａに光入出力端
３３ａを持ち、所定のフィールド径を有する光ファイバ
結合部３３が埋め込まれている。

光ファイバ結合部３３は、その下方及び上方がそれぞれ
下側クラッド層３２の一部である部分領域３２ａ及び部
分領域３２ｂで囲まれている。この部分領域３２ａ、３
２ｂは、基板３１及び上部構造から光ファイバ結合部３
３を分離するための低屈折率層として設けられるもので
ある。光ファイバ結合部３３の形状は、その平面形状が
ほぼ長方形で、断面形状が例えば幅６μｍ×厚さ３μｍ
の寸法に設定される立方体形状を成しており、またその
屈折率ｎ３３は屈折率ｎ３２よりも大きく設定されてい
る。

下側クラッド層３２上には、例えばＧａＡｓ等からなり
厚みが例えば０．５μｍ程度の光導波層３４と、ＧａＡ
、ＱＡｓ等からなり屈折率ｎ３５（例えばｎ３５＝ｎ３
２）を有する上側クラッド層３５と、上側クラッド層３
５にホトリソグラフィ技術等により光導波＃ｒ３０の光
伝搬方向に沿って設けられ、基板端面３１ａ側にテーパ
領域３６ａを有するり・ソジ部３６とが、順次エピタキ
シャル成長等によって形成されている。

ここで、光導波層３４は、上方にリッジ部３６が位置す
る伝搬領域３７と、上方にリッジ部３６のない非伝搬領
域３８とで構成される。伝搬領域３７は、基板端面３１
ａ上に光導波路の光入出力端である光入出力端３７ａを
有し、光導波路の屈折率である屈折率ｎ３７を有してい
る。ここで、屈折率ｎ３７は屈折率ｎ３３よりも大きく
設定されている。この伝搬領域３７の断面積は、テーパ
領域３６ａ以外のリッジ部３６下で、光導波層３４の厚
みとリッジ部３６の幅に応じたほぼ一定値でかつ光ファ
イバ結合部３３の断面積よりもかなり小さい値を持ち、
テーパ領域３６ａ下で、光入出力端３７ａ側に向かって
漸減するものである。また、テーパ領域３６ａ下におけ
る伝搬領域３７の平面形状は、テーパ領域３６ａの平面
形状に応じたテーパ形状になっている。

また、リッジ部３６は、光入出力端３７ａ下部付近に位
置する光ファイバ結合部３３の上方にまで延設されてお
り、その上方でリッジ部３６の一端は基板端面３１ａに
達している。リッジ部３６のテーパ領域３６ａは、この
基板端面３１ａから離れるに従ってその幅が漸増し、光
ファイバ結合部３３の上方から外れたリッジ部３６では
その幅が一定値２μｍ程度になっている。

この光導波路３０において光ファイバ結合部３３は、そ
の屈折率ｎ３３が光導波層３４の屈折率ｎ３４よりも、
下側クラッド層３２及び上側クラット層３６との屈折率
差が小さくなるように設定されると共に、伝搬領域３７
よりもその断面積が大きく、光のフィールド径が大きく
なっている。また、この光導波路３０では、光ファイバ
結合部３３と下側クラッド層３２間の屈折率差が例えば
Δｎ＝６．５Ｘ１０−３であれば単一モードとなる。ま
た、光導波層３４と、下側クラッド層３２または上側ク
ラッド層３５との間の屈折率差は例えばΔｎ〉３Ｘ１０
’に設定される。

以上のように構成される光導波路３０の構造解析を第３
図を参照しつつ行う。なお、第３図は、第１図における
光導波路の伝搬定数相関図である。

光導波路３０において、光導波層３４の伝搬領域３７と
光ファイバ結合部３３との間で光結合を生じさせ、その
間で光を移行させるためには、それぞれの伝搬定数βが
一致する部分（一致点）か存在する必要がある。ここで
、伝搬定数βは、［光伝搬媒体の屈折率ｎＸ２π］７／
光の波長λに比例する量である。この一致点においては
、双方の伝搬定数βの伝搬定数差Δβは零となる。本実
施例では、伝搬領域３７の構造をテーパ形状にすること
により、各伝搬定数βに一致点を持たせているが、それ
は以下のようにして実現している。

一方の光ファイバ結合部３３は、下側クラッド層３２に
埋め込んでまわりを囲み、その屈折率ｎ３３は、下側ク
ラッド層３２の屈折率ｎ３２よりも大きく設定している
。これによって、光ファイバ結合部３３の伝搬定数β３
３は、［ｎ３３Ｘ２π］／λとなり、下側クラッド層３
２の伝搬定数β３２よりも大きなって、下側クラッド層
３２中においては、光ファイバ結合部３３の方に光が閉
じ込められて伝搬するので、光ファイバ結合部３３は導
波路として機能する。

この光ファイバ結合部３３は、光の伝搬方向（第１図中
のＸ軸方向）の断面形状がＸ軸方向に対して不変である
。したがって、光ファイバ結合部３３では、光の伝搬定
数β３３は、Ｘ軸に沿って常に一定で変化しない。

これに対して、他方の光導波路３４における伝搬領域３
７の伝搬定数β３７、即ち光導波路の伝搬定数は、伝搬
領域３７にテーパ構造を採用することによって第３図に
示すようにＸ軸に沿って変化するように設計がなされて
いる。

このためには、非伝搬領域３８の伝搬定数β３８を伝搬
領域３７の伝搬定数β３７以下に設定しておく。それに
は、非伝搬領域３８を光が伝搬しないカットオフ状態に
近付けておけばよい。

テーパ領域３６ａの幅の広い部分では、光は十分その下
の伝搬領域３７に閉じ込められる。その場合の伝搬領域
３７の伝搬定数β３７は［ｎ３７Ｘ０゜６　Ｘ　２πニ
ア′λに近くなる。テーパ領域３６ａの福の狭い部分で
は、その下の伝搬領域３７で光はカットオフ状態に近く
なり、下側クラッド層３２の部分領域３２ｂが十分厚く
、例えば１μｍ程度の時、その伝搬領域３７の伝搬定数
β３７は［ｎ３２ｂＸ２π］／λ、即ち下側クラッド層
３２の伝搬定数β３２＝　［ｎ３２Ｘ２π］／λと等し
くなる。

このように、伝搬領域３７を伝搬する光の伝搬定数β３
７は、テーパ領域３６ａのテーパ形状に応じて［ｎ３７
ｘ０．６ｘ２π］／λと、［ｎ３２ｂＸ２π］／λ、即
ちβ３２との間の範囲で変化する。

したがって、屈折率の関係ｎ　３７＞　ｎ　３３＞　ｎ
　３２から分かるように、その範囲内に光ファイバ結合
部３３の伝搬定数β３３の値が含まれており、その双方
は第２図に示すように一致点Ａでそれぞれの値が一致す
る。この−数点Ａにおいては、伝搬定数β３７と伝搬定
数β３３との伝搬定数差Δβが零となる。

また、部分領域３２ｂの厚みが薄い場合にはβ３２−β
３３となり、−数点Ａは、ｘ＝０（テーパ領域３６ａの
基板端面３１ａ側の終点）へ移動する。

次に、光導波路３０における光結合の動作を説明する。

例えば光ファイバ結合部３３のフィールド径に応じた口
径の光伝搬用コアを有する先球状の光ファイバと、光導
波路３０との間で光結合を行う場合、その光ファイバの
先球端を、例えば第２図の場合とほぼ同様にして光ファ
イバ結合部３３の光入出力端３３ａと光結合可能な位置
に配置する。

そして、例えば光導波路３０の光が光導波層３４の伝搬
領域３７を基板端面３１ａに向かって伝搬してくると、
その光はテーパ領域３６ａ下の伝搬領域３７を伝搬する
。

すると、その伝搬領域３７における光の伝搬定数β３７
は、第３図に示すように変化し、その伝搬定数β３７の
値が光ファイバ結合部３３の伝搬定数β３３と一致する
一致点Ａまたはその付近で伝搬領域３７の光は光ファイ
バ結合部３３側に移行する。

この時、伝搬領域３７から光ファイバ結合部３３に移行
した光のスポットサイズは変換されて太きくなる。さら
に、その光は、光入出力端３３ａから出射されて、その
光のスポットサイズに適合した光ファイバのコアに入力
される。

同様にして、光ファイバの先球端からの光は、光入出力
端３３ａを介して光ファイバ結合部３３に入力され、−
数点Ａで伝搬領域３７側に移行して伝搬領域３７を基板
端面３１ａと反対側に伝搬していく。その光は、例えば
光導波路３０に光スィッチや受発光素子や電子素子等を
併設して光導波路デバイスを構成した場合には、光伝搬
方向の切換えが施されたり、受発光素子によって発光や
受光を起こす。

この第１の実施例では、次のような利点を有している。

（ｉ）光導波路３０は、光導波層３４の伝搬領域３７に
加えて、光ファイバ結合部３３を設けて構成した。さら
に、この光ファイバ結合部３３は、光入出力端３３ａを
持ち、かつ伝搬領域３７のフィールド径よりも大きいフ
ィールド径を有する構成にした。これにより、伝搬領域
３７及び光ファイバ結合部３３間で光のスポットサイズ
の変換が行われる。そのため、光ファイバ及び光導波８
３０間に新たに大口径の特殊レンズを設けたりすること
なく、光ファイバ及び光導波路３０間の光結合を高い結
合効率で実現でき、例えば従来の化合物半導体の光導波
路では５ｄＢであったものが、先球ファイバ結合の例で
は２ｄＢ程度へ改善できる。

（ｉｉ）本実施例では、リッジ部３６にテーパ構造を採
用してテーパ領域３６ａを設けることにより、伝搬領域
３７での光の伝搬定数β３７を変化させ、光ファイバ結
合部３３の伝搬定数β３３と一致する一致点Ａで光の移
行を行うようにしている。そのため、作製上の制御性な
どの問題に起因して、各部の屈折率や形状等の作製条件
に誤差が生じたような場合でも、屈折率のずれ等による
光の結合効率の低下などの機能上の障害をなくすことが
でき、作製条件の許容範囲が広がり製造が容易になると
共に、製造歩留まりも向上する。

（ｉｉｉ）光ファイバ結合部３３は、外部に露出させな
いので、機械的外力や腐食等により直接損傷を被ること
がなく、損傷等による光の漏洩や散乱に起因する光損失
を除去でき、光の結合効率の低減を防止できる。

（ｉＶ）光導波路３０では、光ファイバ結合部３３を光
導波層３４を挟んでリッジ部３６の反対側に設けるよう
にしているので、リッジ部３６の設計条件と、光ファイ
バ結合部３３の設計条件とをそれぞれ別個に決められ、
それらを実現することができる。したがって、化合物半
導体を用い集積化等の付加価値が大きくて結合効率がよ
く、簡単な構成で光ファイバやそのアレイとの間の光結
合に適した光導波路３０を実現できる。

（Ｖ）光導波路３０において光ファイバ結合部３３は、
下側クラッド層３２に埋め込まれるものであり、光導波
路３０の製造プロセスにおいては最初の方の工程で形成
される。そのため、例えば光導波路３０を他の素子であ
る光スィッチや受発光素子や電子素子などと一体形成し
たりする場合に、光ファイバ結合部３３の形成によって
、他の素子に熱や外力及び応力等によって損傷や、特性
の変動を来すことがない。

（ｖｉ）本実施例では、リッジ部３６にテーパ領域３６
ａを設けているので、簡単な構成で伝搬領域３７の伝搬
定数β３７の変化を実現できる。

第４図は、本発明の第２の実施例を示すツツジ型の光導
波路の構成図である。図中、第１図と共通の要素には共
通の符号が付されている。

この光導波路３０−１は、光導波路３０とほぼ同様の構
成を有している。この光導波路３０−１が光導波路３０
と異なる点は、リッジ部３６にテーパ領域３６ａを設け
ず、即ち伝搬領域３７にテーパ構造を形成せずに、光フ
ァイバ結合部３３に代えてそれとほぼ同様に構成され屈
折率ｎ３３−１を有する光ファイバ結合部３３−１を設
けたものである。この光ファイバ結合部３３−１は、光
ファイバ結合部３３と異なり、光の伝搬方向くＸ軸方向
）に沿ってその平面形状がテーパ形状になっている。即
ち、光ファイバ結合部３３−１の断面形状は、基板端面
３１ａから離れるに従ってその断面積が漸減するように
構成されている。なお、光ファイバ結合部３３−１につ
いても、他の要件、例えば光入出力端３３ａでの断面積
やフィールド径等については、光ファイバ結合部３３の
場合と同様である。

以上のように構成される光導波路３０−１では、光導波
層３４の伝搬領域３７の伝搬定数β３７はＸ軸方向に沿
って一定であるが、光ファイバ結合部３３−１の伝搬定
数β３３−１は、Ｘ軸方向に沿って変化し、その伝搬定
数β３３−１が伝搬定数β３７と−致し、双方の伝搬定
数差Δβが零となる一致点が存在するように設計されて
いる。

この光導波路３０−１では、光ファイバ結合部３３−１
の屈折率ｎ　３３−１が光導波層３４の屈折率ｎ３４に
近くなければならず、多モードとなるが、光導波路３０
の場合とほぼ同様にして、光ファイバと光導波路４０と
の光結合を実現することができる。

この第２の実施例では、第１の実施例とほぼ同様の作用
・効果が得られ、はぼ同様に利点（ｉ）〜（ｖｉ）が得
られる。

なお、本発明は、図示の実施例に限定されず、種々の変
形が可能である。その変形例としては、例えば次のよう
なものがある。

（Ｉ）光導波路３０及び３０−１の構造、材質、設計寸
法等は、様々な変更が可能あり、その変更に応じて屈折
率等の変形もできる。

例えば、光ファイバ結合部３３．３３−１は、基板３１
の屈折率を適宜設定してその基板３１に一部埋め込む構
造にしてもよい。部分領域３２ａは、Ｇ−ａＡＳ系では
必要であるが、ＩｎＰ系では設けなくてもよい。光ファ
イバ結合部３３．３３−１及び伝搬領域３７において各
伝搬定数βに変化を持たせる構造は、テーパ構造以外に
も、例えばＸ軸方向に屈折率分布が変化するように不純
物をドーピングすることによって実現してもよい。

さらに、光ファイバ結合部３３．３３−１及び伝搬領域
３７の双方にテーパ構造を採用することなども可能であ
る。また、光ファイバ結合部３３゜３３−１及び伝搬領
域３７のテーパ構造は、そのテーパ形状を例えば円弧を
有する構成にするなと゛してもよい。

（ＩＩ）上記第１及び第２の実施例では、リッジ型の光
導波路３０，３０１に適用される場合について説明した
が、蒸着型、マイクロストリップ型、及び埋め込み型等
の他の形式の光導波路であっても、上記実施例を適用で
きる。

（ＩＩＩ）上記第１及び第２の実施例では、光導波路３
０．３０−１を単体として図示したが、この光導波路３
０．３０−１は、他の光スィッチや受発光素子や電子素
子等と一体形成して光回路（光導波路デバイス〉に組み
込んだ構成にしてもよい。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、第１の発明によれば、光導
波路には、光ファイバの口径に応じて設定され該光導波
路のフィールド径よりも大きなフィールド径を有する光
ファイバ結合部を設けたので、該光導波路及び光ファイ
バ結合部間で光のスポットサイズの変換が行える。さら
に、光ファイバ結合部は、前記光導波路よりも小さい屈
折率を持ち、かつ該光導波路の光の伝搬定数との伝搬定
数差か零を含んで変化する光の伝搬定数を有する構成に
し、その伝搬定数差が零となり双方の伝搬定数が一致す
る一致点で前記光導波路と光ファイバ結合部間の光結合
が起こるようにしているので、作製上の誤差等によって
該−数点が多少ずれた場合でも、光ファイバ結合部及び
光導波路間の光結合が確実かつ効率よく行われる。また
、光ファイバ結合部は、前記光導波路の内部に設ける構
成にしているので、機械的外力や、腐食等による損傷を
防止でき、光の結合効率の低下を防止できると共に、該
光導波路に他の素子を併設して光導波路デバイス等を構
成するような場合でも該他の素子へなんらの影響を与え
ることなく製造が可能である。

第２の発明によれば、前記光導波路の光入出力端付近ま
たは前記光ファイバ結合部の、少なくともいずれか一方
を、テーパ構造にしたので、簡単な構成でかつ確実に、
双方の伝搬定数が一致点を含んで相対的に変化するよう
な構造を実現できる。

したがって、化合物半導体を用い集積化等の付加価値が
高く、かつ高い光の結合効率か得られ、しかも簡単な構
成で、光ファイバやそのアレイとの間の光結合に適した
光導波路を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ＞、（ｂ）は本発明の第１の実施例を示す光
導波路の構成図であり、同図（ａ＞は斜視図、同図（ｂ
）は同図（ａ）の側面図、第２図はガラスを用いた光導
波路の構成図、第３図は第１図における伝搬定数相関図
、第４図は本発明の第２の実施例を示す光導波路の構成
図である。 ３０．３０−１・・・光導波路、３１・・・基板、３３
゜３３−１・・・光ファイバ結合部、３３ａ、３７ａ・
・・光入出力端、３４・・・光導波層、３７・・・光導
波路の伝搬領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、化合物半導体からなる基板上に所定の厚みで形成さ
   れ、外部の光ファイバと結合するための光入出力端を有
   する光導波路において、 前記光ファイバの口径に応じて設定され前記光導波路の
   フィールド径より大きなフィールド径を有し、屈折率が
   前記光導波路の屈折率よりも小さく、前記光ファイバと
   の間で光の入出力を行いかつ前記光導波路と光結合をし
   、前記光導波路の光の伝搬定数との伝搬定数差が零を含
   んで変化する光の伝搬定数を有する光ファイバ結合部を
   、前記光導波路の光入出力端側下部に設けたことを特徴
   とする光導波路。 ２、請求項１記載の光導波路において、 前記光導波路の光入出力端付近または前記光ファイバ結
   合部の、少なくともいずれか一方を、テーパ形状にした
   光導波路。