JPH043002A - 光集積回路 - Google Patents

光集積回路

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JPH043002A
JPH043002A JP2104606A JP10460690A JPH043002A JP H043002 A JPH043002 A JP H043002A JP 2104606 A JP2104606 A JP 2104606A JP 10460690 A JP10460690 A JP 10460690A JP H043002 A JPH043002 A JP H043002A
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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」 この発明は分岐導波路が形成された光集積回路に関し、
特に受光素子や発光素子などの光能動素子を直接取付け
ることを可能とし、かつ小形に構成できるようにしよう
とするものである。
「従来の技術Ｊ 第７図に従来の光集積回路を示す。ニオブ酸すチューム
（Ｌ＋ＮｂＯ：＋）などの板状光学結晶１１に導波路１
２が形成され、導波路１２の一端は導波路１３．１４に
分岐されて光学結晶ＩＩの一辺の先導波路端子１５．１
６に達し、導波路１２の他端は導波路１７．１８に分岐
されて光学結晶１１の他の辺の導波路端子２１．２２に
達している。端子２１．２２例の導波路１７及び１８の
平行とされた部分に各導波路を挟んで電極２３が形成さ
れて光位相変調機能が付加されている。
このような光集積回路に対する光の入出力は、光集積回
路の先導波路端子に光ファイバを一本づつその端面で接
着固定したり光学結晶１１の一辺における先導波路端子
の数に相当する光ファイバを光フアイバホルダに固定し
、その光フアイバホルダを光集積回路と接続する方法が
とられていた。
第８図に２本の光ファイバを保持する光フアイバホルダ
を示す、すなわち断面り字状のホルダ半体２４と２５と
が組合されて内部に２本の光ファイバ２６．２７を平行
に配置し接着固定保持し、端面が研磨される。光ファイ
バ２６．２７のコア間隔１２は、光ファイバの外径と同
しである。光ファイバの外径は、日本国内で通常販売さ
れている単一モード光ファイバの例では１２５μｍであ
るので、１２は例えば１２５μ蒙となる。従って光集積
回路の１周辺における先導波路端子間の距１１ｚ＋　も
、２．に合せて１２５μ−に設計される。
導波路の分岐曲げ角度は、通常数置以下をとることが多
いのでここでは、導波路１２に対する導波ｊｌ！３１７
の曲げ角度をθ−１°　とすると、１１の長さが１２５
μ−となるためには、分岐導波路１７．１８の導波路に
対し斜めとする部分の長さＬ２ば、約３．６−となる。
又直線導波路１２の長さを７閣、光位相変調機能を持た
せた導波路１７．１８の各平行部分の長さを１２ｍ、導
波路１３．１４の平行部分の長さを３鵬とそれぞれする
と、光集積回路の全長は、２９．２閣となる。
第７図に示した光集積回路２８は例えば光フアイバジャ
イロに使用される。すなわち、第９図、第１０図に示す
ように、基台２９上にカバー３１が被され、カバー３１
内で基台２９上にボビン３２が取付けられ、ポビン３２
に光フアイバコイル３３が巻かれ、ボビン３２の円筒の
内側に光源モジュール３４、受光器モジュール３５が配
され、ポビン３２の上側の制限板に基板３６が配され、
取付は板３７を介して光集積回路２８が基板３６に取付
けられる。
光集積回路２８の両端のそれぞれ２つの先導波路端子に
、２本の光ファイバを固定した光フアイバホルダ３９．
４１がそれぞれ接着固定されている。ホルダ３９の一方
の光ファイバ４２は光源モジュール３４からの光ファイ
バ４３と融着接続され、他方の光ファイバ４４は、受光
器モジュール３５からの光ファイバ４５と融着接続され
る。ホルダ４１の光ファイバ４６．４７は、光フアイバ
コイル３３の両端にそれぞれ融着接続される。このよう
に従来は、光集積回路と他のモジュールとの接続は、光
ファイバを介して行なわれていた。
「発明が解決しようとする課題」 第７図に示した光集積回路ではその一端における二つの
先導波路端子間距離２１は１２５μ−程度しかないため
、１−又は、それ以上あるチップサイズの受光素子と発
光素子、光フアイバホルダと受光素子又は発光素子とを
並べて光集積回路２８に取り付けることができなかった
。光集積回路に受光素子と発光素子とを並べて取り付け
るためには先導波路端子間の距Ｉｆ　ｔｚ　＋を長くし
てやる必要があり、このためには分岐導波路１３．１４
の斜めとなっている部分の長さＬ２を大としなければな
らず、光集積回路が大きくなる欠点があった。
「課題を解決するための手段」 この発明によれば第１、第２導波路の各一端が光学結晶
の一辺と接して光学結晶に形成され、その第１、第２導
波路の各他端は互いに接続され、その接続点が第３導波
路と接続され、第１、第２導波路からの各党を第３導波
路へ結合して供給し、第３導波路からの光を第１、第２
導波路に分岐供給する光集積回路において、第１導波路
の一端のその光学結晶の辺とのなす角度が９０度からず
らされ、その第１導波路の端面ば反射面とされ、その反
射面で反射された光を光学結晶の他の辺に導びく第４導
波路が形成されている。
このように構成されているから、分岐導波路の長さを短
かくし、つまり光集積回路を小形に構成しても、光導波
路端子が離して設けられ、受光素子や発光素子などの能
動素子を光集積回路に直接取付けることができる。
「実施例」 第１図にこの発明の実施例を第７図と対応する部分に同
一符号を付けて示す、この例では導波路ｌ４が達する光
学結晶１１の一辺１１ａと、その導波路１４とのなす角
度が９０度からずらされる。
つまり導波路１４の先導波路端子１６における一辺１１
ａと直角な線４８に対し導波路１４は角度θ、だけ斜め
とされている。この導波路１４の端面、つまり光導波路
端子１６は反射面４９とされ、この例ではその反射面４
９で反射された光を光学結晶１１の他の辺１１ｂに導び
く導波路５１が形成されている。導波路５１の辺１１ｂ
側の端、つまり光導波路端子５２には、この例でば光電
変換素子としての受光素子５３が接着固定されている。
反射面４９での反射を確実にするため反射膜５４が形成
されている。この反射膜５４は、アルミニュウームを蒸
着して安易に達成することができる。
なお、この例では光学結晶１１０辺１１ａと導波路１３
．１４とのなす角度がθ２だけ直角からずらされ、また
光学結晶１１の辺１１ｃと導波路１７．１８とのなす角
がθ、たけ直角からずらされて、それぞれの導波路端面
でフルネル反射を起こし戻り光が生じないように対策さ
れている。この角度θ２、θ、は光導波路端子に接続さ
れる相手方の屈折率によって異なる。この例ではこの角
度θ２を利用して導波路Ｉ４と辺１１ａとのなす角度を
直角からずらした場合であり、従ってθ＝θ２の場合で
ある。
この実施例の光集積回路の寸法は、直径が１２５μ園の
光ファイバを使う場合、すなわち１１の寸法を１２５μ
−とすると、第７図で示した寸法とほぼ同程度となる。
第２図乃至第４図に、第１図に示した実施例の光集積回
路５５を光フアイバジャイロに組込んだ場合の例を示し
、第９図、第１０図と対応する部分に同一符号を付けで
ある。先ず第２図に示すように発光素子５６は光集積回
路５５の端子１５に直接固定され、発光素子５６は光源
駆動回路５７によって発光し、先導波路１３を経て光導
波路１２に達する。光導波路１２に到達した光は、先導
波路１７と１８との方向に分岐され光フアイバコイル３
３をそれぞれ反対方向に伝搬する。光フアイバコイル３
３を伝搬した光は、導波路１２で結合干渉され、その干
渉光は光導波路１３とＪ４とに分岐されるが、その内溝
波路１４に分岐された光が導波路５Ｉを通って受光素子
５３に到達する。
受光素子５３で光電変換された信号は増幅回路５日で増
幅された後、同期検波回路から成る信号処理回路５９に
入力され、そこで処理されジャイロ出力として端子６１
に出力される。光集積回路５５の光導波路１８上に作製
された位相変調器６２は、光フアイバコイル３３に印加
された入力角速度情報を感度よく検知するために挿入さ
れたもので位相変調器駆動回路６３からの位相変調電圧
が位相変調器６２の電極間に印加される。
この光フアイバジャイロの構造について第３図、第４図
で説明する。光集積回路５５にホルダ４１で接続された
光ファイバ４６．４７は、光フアイバコイル３３の光フ
ァイバとそれぞれ融着され、導波路１３の先導波路端子
Ｉ５には、発光素子５６が接続される。ここで発光素子
５６と導波路１３との結合を良くするため、導波路１３
の先導波路端子１５に近いところに先導波路形のレンズ
（モードインデックスレンズ、ジオデシンクレンズ、グ
レーティングレンズなど）を作り込むこともできる。光
導波路５１の光導波路端子５２には受光素子５３が接着
固定される。点線で囲んだスペース６４は、光源駆動回
路５７、増幅回路５日や位相変調器駆動回路６３などを
ハイグリッドＩＣの実装技術を使って小型化を行ない光
集積回路とともに例えばセラミック材でできた基板３６
に配置される。又ボビン３２内のスペース６５には、第
９図、第１０図の従来例では受光器モジュールや光源モ
ノニールが収納されていたがこの実施例では、受光素子
５３や発光素子５６が光集積回路５５に取付けられ、そ
の空きとなった部分に、信号処理回路５９などの回路が
収納可能となる。
第５図及び第６図にこの発明の実施例を送受信モジュー
ルに用いた例を示す。光集積回路６６は、第１図に示し
た光集積回路の導波路１２．１３．１４．５１によって
構成されている０発光素子５６からの光は、導波路１３
を経て導波路１２に入り光ファイバ６７に送出される。
一方光ファイバ６７を戻ってきた光は、導波路１２に入
り導波路１３と１４とに分岐され、その内湯波路１４に
分岐された光が反射膜５４で反射され導波路５１を経て
受光素子５３へ到達する。破線で示したスペース６８は
発光素子５６を駆動する電子回路や受光素子５３からの
光電変換信号を増幅する回路をハイブリッドＩＣの実装
技術を使って小型化し、光集積回路６６とともにセラミ
ックなどの材料で作られた基板６９上に配置される。基
板６９に配置された回路は、カバーケース７１で密封さ
れており端子７２もハーメチック端子が使用される。
第１図において、導波路５１はその端子５２が光学結晶
１１の辺１１ｃに位置するように構成してもよい、この
場合も、この端子５２と端子２１．２２とを大きく離す
ことができる。また端子５２が更に他の辺ｌｉｄに位置
するようにしてもよい、この場合導波路５１が他の導波
路と交差するが、その交差した導波路との結合が十分小
さいようにすればよい。導波路１４の代りに導波路１３
側を反射面としてその端子を他の辺に導びいてもよい。
同様に導波路１７．１８の一方の端子を他の辺に位置さ
せるように構成することもできる。
「発明の効果」 以上説明したように分岐導波路を持つ光集積回路におい
て、その分岐導波路の一方の導波路を光集積回路の端面
で反射させそれを他の端面に導波することにより、光集
積回路に受光素子、発光素子又は光ファイバを直接接続
することが出来、しかも、光集積回路を小形に構成する
ことができ、それを使った光フアイバジャイロや送受信
モジュールなどの装置を小形化することができる効果が
得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明による光集積回路の実施例を示す図、
第２図は第１図に示した光集積回路を利用した光フアイ
バジャイロの機能構成を示すブロック図、第３図は第２
図の光フアイバジャイロの構造例を示す平面図、第４図
は第３図の側面図、第５図はこの発明による光集積回路
を利用した送受信モジュールを示す平面図、第６図はそ
の正面図、第７図は従来の光集積回路を示す平面図、第
８図は光フアイバホルダを示し、Ａは正面図、Ｂは上面
図、第９図は従来の光フアイバジャイロの構造を示す平
面図、第１０図は第９図の断面図である。 ７７３　図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）光学結晶の一面にその一辺に一端が達し、他端が
    互いに接続された第１、第２導波路が形成され、その第
    １、第２導波路の接続点に一端が接続された第３導波路
    が形成され、上記第１、第２導波路からの各光を上記第
    ３導波路に結合して供給し、上記第３導波路からの光を
    上記第１、第２導波路に分岐供給する光集積回路におい
    て 上記第１導波路の上記一辺とのなる角度が９０度からず
    らされ、その第１導波路の上記一辺における端面は反射
    面とされ、 その反射面で反射された光を上記光学結晶の上記１辺と
    は異なる辺に導く第４導波路が上記光学結晶に形成され
    ていることを特徴とする光集積回路。
  2. （２）上記反射面に反射膜が形成されていることを特徴
    とする請求項１記載の光集積回路。
  3. （３）上記第４導波路の上記反射面と反対の端面に光能
    動素子が固定されていることを特徴とする請求項１又は
    ２記載の光集積回路。
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