JPH0450561B2 - - Google Patents
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- JPH0450561B2 JPH0450561B2 JP57218902A JP21890282A JPH0450561B2 JP H0450561 B2 JPH0450561 B2 JP H0450561B2 JP 57218902 A JP57218902 A JP 57218902A JP 21890282 A JP21890282 A JP 21890282A JP H0450561 B2 JPH0450561 B2 JP H0450561B2
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- 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
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
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- G02B6/29362—Serial cascade of filters or filtering operations, e.g. for a large number of channels
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- G02B6/2937—In line lens-filtering-lens devices, i.e. elements arranged along a line and mountable in a cylindrical package for compactness, e.g. 3- port device with GRIN lenses sandwiching a single filter operating at normal incidence in a tubular package
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- G02B6/29379—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device
- G02B6/2938—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device for multiplexing or demultiplexing, i.e. combining or separating wavelengths, e.g. 1xN, NxM
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光導波路に関し、特に分波・合波器あ
るいは分岐・合流器を構成する素子として好適な
光導波路に関する。
るいは分岐・合流器を構成する素子として好適な
光導波路に関する。
光通信システムにおいて光の分波器及び合波器
は重要なデバイスである。
は重要なデバイスである。
従来、３〜４種の異なる波長の混合光をそれぞ
れ単一波長光に分離する分波器は干渉フイルター
を利用し、８〜10波と多重化の程度の大きい分波
器としては回折格子を利用したものが用いられて
いる。これは干渉フイルターを利用したものは多
重化が増すにつれ分波器の構造が複雑になるため
であつた。
れ単一波長光に分離する分波器は干渉フイルター
を利用し、８〜10波と多重化の程度の大きい分波
器としては回折格子を利用したものが用いられて
いる。これは干渉フイルターを利用したものは多
重化が増すにつれ分波器の構造が複雑になるため
であつた。
例えば干渉フイルターを利用した分波器として
第１図に示すように、中心軸での屈折率が最大で
外周面に向けてパラボリツクに屈折率が減少する
屈折率分布をもつ1/4ピツチ長の屈折率勾配型レ
ンズの一対１，１を間に干渉フイルター２を介し
て中心軸を合せて接合し、このような単一分波素
子の複数３Ａ，３Ｂを互いに軸心をずらせて接合
し、各素子３Ａ，３Ｂの干渉フイルター２Ａ，２
Ｂとしてそれぞれ特定波長λ1，λ2に対して反射性
を有し他の波長光は透過する性質のフイルターを
使用することにより、１つの光伝送フアイバー４
Ａを通して送られる波長λ1，λ2，λ3の混合光を各
分波素子３Ａ，３Ｂに接続された光伝送フアイバ
ー４Ｂ，４Ｃ，４Ｄからそれぞれ単一波長λ1，
λ2，λ3の光を取り出す分波器が知られている。
第１図に示すように、中心軸での屈折率が最大で
外周面に向けてパラボリツクに屈折率が減少する
屈折率分布をもつ1/4ピツチ長の屈折率勾配型レ
ンズの一対１，１を間に干渉フイルター２を介し
て中心軸を合せて接合し、このような単一分波素
子の複数３Ａ，３Ｂを互いに軸心をずらせて接合
し、各素子３Ａ，３Ｂの干渉フイルター２Ａ，２
Ｂとしてそれぞれ特定波長λ1，λ2に対して反射性
を有し他の波長光は透過する性質のフイルターを
使用することにより、１つの光伝送フアイバー４
Ａを通して送られる波長λ1，λ2，λ3の混合光を各
分波素子３Ａ，３Ｂに接続された光伝送フアイバ
ー４Ｂ，４Ｃ，４Ｄからそれぞれ単一波長λ1，
λ2，λ3の光を取り出す分波器が知られている。
この方式で３〜４波を分離する分波器を構成す
ると、レンズ系を光軸をずらせて直列に接続する
必要があるため構造が複雑化して組み立てが難し
くなるばかりでなく、レンズに接続される入射光
伝送フアイバー端が点光源でないことおよびレン
ズの収差により光損失が比較的大きいという問題
があつた。
ると、レンズ系を光軸をずらせて直列に接続する
必要があるため構造が複雑化して組み立てが難し
くなるばかりでなく、レンズに接続される入射光
伝送フアイバー端が点光源でないことおよびレン
ズの収差により光損失が比較的大きいという問題
があつた。
また第２図に示すように、透明基板６の一対の
平行平面６Ａ，６Ｂに三角形プリズム台５を接合
するとともにこれに1/4ピツチ長の屈折率分布型
レンズ１および入射光伝送フアイバー４Ａを接続
し、このフアイバー４Ａで伝送される光をレンズ
１で平行光に変換して斜めに基板６Ａ内に入射さ
せ、基板の反対面６Ｂおよびこの面からの反射位
置にそれぞれ上記と同様にプリズム台５および屈
折率分布型レンズ１を接合し、各プリズム台５…
…と基板６との界面にそれぞれ特定の単一波長
λ1，λ2，λ3，λ4の光を透過して他の波長光を反射
する性質をもつ干渉フイルター２……を介在し、
各フイルター２……を透過した波長がλ1，λ2，
λ3，λ4の各光をレンズ１……に接続した光伝送フ
アイバー４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅで取り出す分波
器が知られている。
平行平面６Ａ，６Ｂに三角形プリズム台５を接合
するとともにこれに1/4ピツチ長の屈折率分布型
レンズ１および入射光伝送フアイバー４Ａを接続
し、このフアイバー４Ａで伝送される光をレンズ
１で平行光に変換して斜めに基板６Ａ内に入射さ
せ、基板の反対面６Ｂおよびこの面からの反射位
置にそれぞれ上記と同様にプリズム台５および屈
折率分布型レンズ１を接合し、各プリズム台５…
…と基板６との界面にそれぞれ特定の単一波長
λ1，λ2，λ3，λ4の光を透過して他の波長光を反射
する性質をもつ干渉フイルター２……を介在し、
各フイルター２……を透過した波長がλ1，λ2，
λ3，λ4の各光をレンズ１……に接続した光伝送フ
アイバー４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅで取り出す分波
器が知られている。
上記構造の分波器も第１図のものと同様に分離
すべき波長の多重度が増すにつれ光伝送フアイバ
ーからの出射光が点光源でないこと及びレンズの
収差により、光ビームが基板ガラス内を伝播する
につれビームが拡がつてゆくため余分な光損失が
増大するといつた問題があつた。
すべき波長の多重度が増すにつれ光伝送フアイバ
ーからの出射光が点光源でないこと及びレンズの
収差により、光ビームが基板ガラス内を伝播する
につれビームが拡がつてゆくため余分な光損失が
増大するといつた問題があつた。
また第３図のように混合光を伝送するフアイバ
ー７Ａを45°面で切断してこの面に特定波長λ1，
λ2，……の光を反射する干渉フイルター２Ａ，２
Ｂ……を介在させ、これら干渉フイルター２Ａ，
２Ｂ……で反射された各波長λ1，λ2……の光を伝
送するフアイバー７Ｂ，７Ｃ……を混合光伝送フ
アイバー７Ａの側面に接続した分波器が知られて
いる。上記構造のものでは混合光伝送フアイバー
７Ａに対しその軸線方向に接続した残りの波長光
取り出しフアイバー７Ｄに伝送されるときの挿入
損失は比較的小さいものの、側面に接続したフア
イバー７Ｂ，７Ｃ……への反射入射時はビームが
拡散するため、やはり挿入損失が大きくなるとい
う問題がある。
ー７Ａを45°面で切断してこの面に特定波長λ1，
λ2，……の光を反射する干渉フイルター２Ａ，２
Ｂ……を介在させ、これら干渉フイルター２Ａ，
２Ｂ……で反射された各波長λ1，λ2……の光を伝
送するフアイバー７Ｂ，７Ｃ……を混合光伝送フ
アイバー７Ａの側面に接続した分波器が知られて
いる。上記構造のものでは混合光伝送フアイバー
７Ａに対しその軸線方向に接続した残りの波長光
取り出しフアイバー７Ｄに伝送されるときの挿入
損失は比較的小さいものの、側面に接続したフア
イバー７Ｂ，７Ｃ……への反射入射時はビームが
拡散するため、やはり挿入損失が大きくなるとい
う問題がある。
本発明は上記従来の問題点を解決し、構造が単
純でしかも光損失が少ない分波・合波器構成用素
子として好適な光導波回路を提供することを目的
としている。
純でしかも光損失が少ない分波・合波器構成用素
子として好適な光導波回路を提供することを目的
としている。
上記目的を達成する本発明の光導波回路は、透
明基板内に、平面視でほぼ単一のＶ字型または２
つ以上のＶ字を連結したジグザグ状に基板よりも
屈折率が大な領域からなる連続した導光路を設
け、この導光路の両端および折曲部を基板の対向
側面にそれぞれ露出させて構成される。
明基板内に、平面視でほぼ単一のＶ字型または２
つ以上のＶ字を連結したジグザグ状に基板よりも
屈折率が大な領域からなる連続した導光路を設
け、この導光路の両端および折曲部を基板の対向
側面にそれぞれ露出させて構成される。
本発明の回路を分波・合波器として用いるとき
は基板の一面に露出している導光路の一端に入射
光伝送フアイバーの端部を直接接続し、また導光
路の他端および折曲部において基板面に所定の単
一波長光を透過する干渉フイルターを設けここに
取り出した各波長光を伝送する光伝送フアイバー
の端部を接続する。
は基板の一面に露出している導光路の一端に入射
光伝送フアイバーの端部を直接接続し、また導光
路の他端および折曲部において基板面に所定の単
一波長光を透過する干渉フイルターを設けここに
取り出した各波長光を伝送する光伝送フアイバー
の端部を接続する。
上記干渉フイルターは基板面に設けるかわりに
上記各フアイバーの基板面に接合する端面側に設
けてもよい。
上記各フアイバーの基板面に接合する端面側に設
けてもよい。
また本発明において基板内に埋め込んだ形で設
ける導光路は、導光路の全横断面内で一様な屈折
率の分布を有してもよいし、あるいは後述実施例
に示すように中心での屈折率が最大で外周に向け
てパラボリツクに減少するような屈折率勾配をも
つていてもよい。前者の一様な屈折率分布の場合
は光は導光路内をこの導光路とこれを囲む基板の
バルグ部分との界面で全反射を繰り返しつつ進行
し、一方後者の如くパラボリツクな屈折率分布を
もつ導光路内では光はサインカーブを描いて進行
する。
ける導光路は、導光路の全横断面内で一様な屈折
率の分布を有してもよいし、あるいは後述実施例
に示すように中心での屈折率が最大で外周に向け
てパラボリツクに減少するような屈折率勾配をも
つていてもよい。前者の一様な屈折率分布の場合
は光は導光路内をこの導光路とこれを囲む基板の
バルグ部分との界面で全反射を繰り返しつつ進行
し、一方後者の如くパラボリツクな屈折率分布を
もつ導光路内では光はサインカーブを描いて進行
する。
本発明の光導波回路を用いた分波・合波器は干
渉フイルターを表面要部に設けた基板の面に光伝
送フアイバーを直接接続するだけでよく、従来の
もののようにフアイバーからの出射光を平行光に
変換するレンズが不用なので構造を非常に単純化
でき、また接合界面の数も従来品に比べて非常に
少ないので接合界面での光損失を小さく抑えるこ
とができる。
渉フイルターを表面要部に設けた基板の面に光伝
送フアイバーを直接接続するだけでよく、従来の
もののようにフアイバーからの出射光を平行光に
変換するレンズが不用なので構造を非常に単純化
でき、また接合界面の数も従来品に比べて非常に
少ないので接合界面での光損失を小さく抑えるこ
とができる。
さらに、フアイバーからの拡散出射光を基板内
に設けた光伝送フアイバーと同様の光伝送機能を
もつ導光路によつて分波光取り出しフアイバー端
まで伝送するようにしているので、前述の接合界
面の少ないことと相俟つて全体の光損失が従来に
比べて大きく低減し、高感度、高精度の光分波・
合波器を構成することができる。
に設けた光伝送フアイバーと同様の光伝送機能を
もつ導光路によつて分波光取り出しフアイバー端
まで伝送するようにしているので、前述の接合界
面の少ないことと相俟つて全体の光損失が従来に
比べて大きく低減し、高感度、高精度の光分波・
合波器を構成することができる。
本発明の光導波回路は、分波・合波器以外に波
長ではなく光量で伝送光を分割する光分岐・合流
器、光スイツチ素子、磁気センサー等種々の光デ
バイス構成素子として用いることができる。
長ではなく光量で伝送光を分割する光分岐・合流
器、光スイツチ素子、磁気センサー等種々の光デ
バイス構成素子として用いることができる。
以下本発明を図面に示した実施例について詳細
に説明する。
に説明する。
第４図は本発明に係る導波回路を用いた分波器
の平面図を示し、第５図は第４図における−
線に沿う断面図を示す。
の平面図を示し、第５図は第４図における−
線に沿う断面図を示す。
図において１０は本発明に係る光導波回路であ
り、ガラス、プラスチツク等からなる平行六面体
の透明基板１１内に基板面に平行に且つ平面視で
Ｗ字状に基板よりも屈折率が大な領域からなる連
続した導光路１２を設けてある。
り、ガラス、プラスチツク等からなる平行六面体
の透明基板１１内に基板面に平行に且つ平面視で
Ｗ字状に基板よりも屈折率が大な領域からなる連
続した導光路１２を設けてある。
この導光路１２は断面がほぼ円形であり、一例
として断面内で中心における屈折率n0が最大で中
心から周辺に向けて次第に屈折率が減少して中心
から充分に離れた位置では基板１１の屈折率n1と
同一となるような屈折率勾配が付けられている。
そして導光路１２の一端１２Ａは基板１１の一対
の平行な側面１１Ａ，１１Ｂのうち一方の側面１
１Ａに露出しており以後導光路１２の途中の折曲
部１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄおよび他端１２Ｅはそ
れぞれ基板の一対の平行側面１１Ｂ，１１Ａに交
互に露出している。
として断面内で中心における屈折率n0が最大で中
心から周辺に向けて次第に屈折率が減少して中心
から充分に離れた位置では基板１１の屈折率n1と
同一となるような屈折率勾配が付けられている。
そして導光路１２の一端１２Ａは基板１１の一対
の平行な側面１１Ａ，１１Ｂのうち一方の側面１
１Ａに露出しており以後導光路１２の途中の折曲
部１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄおよび他端１２Ｅはそ
れぞれ基板の一対の平行側面１１Ｂ，１１Ａに交
互に露出している。
また導光路１２の各折曲部１２Ｂ，１２Ｃ，１
２Ｄ，１２Ｅにおける基板側面法線に対する導光
路の傾斜角θは全て同一角度に揃えてある。
２Ｄ，１２Ｅにおける基板側面法線に対する導光
路の傾斜角θは全て同一角度に揃えてある。
そして上記構造の埋め込み型平板導波路１０の
側面で導光路端１２Ａに、この導光路１２の径と
ほぼ等しい径のコア部１５とこれを囲む低屈折率
のクラツド１６からなる入射用の光フアイバー１
３Ａをコア部１５と導光路１２の軸線が一致する
ようにその端面を斜断して接着剤等により接合す
る。また導光路１２の各折曲部１２Ｂ，１２Ｃ，
１２Ｄ，１２Ｅにおいても上記端部１２Ａと同一
の径で基板側面に露出させ、第１の折曲部１２Ｂ
の基板面には特定の波長λ1の光を透過し他の波長
光は反射する性質をもつ干渉フイルター膜１７Ｂ
を基板への蒸着等により設け、このフイルター膜
１７Ｂを介して先端を斜断したフアイバー１３Ａ
と同様構造の光伝送フアイバー１３Ｂを接続す
る。
側面で導光路端１２Ａに、この導光路１２の径と
ほぼ等しい径のコア部１５とこれを囲む低屈折率
のクラツド１６からなる入射用の光フアイバー１
３Ａをコア部１５と導光路１２の軸線が一致する
ようにその端面を斜断して接着剤等により接合す
る。また導光路１２の各折曲部１２Ｂ，１２Ｃ，
１２Ｄ，１２Ｅにおいても上記端部１２Ａと同一
の径で基板側面に露出させ、第１の折曲部１２Ｂ
の基板面には特定の波長λ1の光を透過し他の波長
光は反射する性質をもつ干渉フイルター膜１７Ｂ
を基板への蒸着等により設け、このフイルター膜
１７Ｂを介して先端を斜断したフアイバー１３Ａ
と同様構造の光伝送フアイバー１３Ｂを接続す
る。
同様にして導光路１２の第２の折曲部１２Ｃの
基板側面には波長λ2の光を透過し他の波長光は反
射する性質をもつ干渉フイルター膜１７Ｃを設け
てこのフイルター膜１７Ｃを介して先端を斜断し
た光伝送フアイバー１３Ｃを接続し、以下同様に
第３の折曲部１２Ｄには波長λ3の光を透過する干
渉フイルター膜１７Ｄを介して光伝送フアイバー
１３Ｄを導光路１２他端１２Ｅには波長λ4の光を
透過する干渉フイルター膜１７Ｅを介して光伝送
フアイバー１３Ｅを接続する。
基板側面には波長λ2の光を透過し他の波長光は反
射する性質をもつ干渉フイルター膜１７Ｃを設け
てこのフイルター膜１７Ｃを介して先端を斜断し
た光伝送フアイバー１３Ｃを接続し、以下同様に
第３の折曲部１２Ｄには波長λ3の光を透過する干
渉フイルター膜１７Ｄを介して光伝送フアイバー
１３Ｄを導光路１２他端１２Ｅには波長λ4の光を
透過する干渉フイルター膜１７Ｅを介して光伝送
フアイバー１３Ｅを接続する。
上記した装置においてフアイバー１３Ａに波長
λ1，λ2，λ3，λ4の各単一波長光を混合した光を送
るとこのフアイバー１３Ａと対向するフアイバー
１３Ｂからは波長λ1の光が取り出され、フアイバ
ー１３Ｃ，１３Ｄ，１３Ｅからはそれぞれ波長
λ2，λ3，λ4の単一波長光を取り出すことができ
る。
λ1，λ2，λ3，λ4の各単一波長光を混合した光を送
るとこのフアイバー１３Ａと対向するフアイバー
１３Ｂからは波長λ1の光が取り出され、フアイバ
ー１３Ｃ，１３Ｄ，１３Ｅからはそれぞれ波長
λ2，λ3，λ4の単一波長光を取り出すことができ
る。
上記とは逆にフアイバー１３Ｂ，１３Ｃ，１３
Ｄ，１３Ｅを通してそれぞれ波長λ1，λ2，λ3，λ4
の光を送り込むことによりフアイバー１３Ａから
λ1＋λ2＋λ3＋λ4の混合光を取り出すことができ
る。上記の分波・合波器はマルチモードフアイバ
ーおよびシングルモードフアイバーのいずれにも
適用することができるのは言うまでもない。
Ｄ，１３Ｅを通してそれぞれ波長λ1，λ2，λ3，λ4
の光を送り込むことによりフアイバー１３Ａから
λ1＋λ2＋λ3＋λ4の混合光を取り出すことができ
る。上記の分波・合波器はマルチモードフアイバ
ーおよびシングルモードフアイバーのいずれにも
適用することができるのは言うまでもない。
第６図に本発明の他の実施例を示す。
本例は透明基板１１内の導光路１２の形状を平
面視で単一のＶ字型とした以外は前述例と同様構
造の一対の光導波回路１０Ａ，１０Ｂを連接して
分波・合波器を構成した例を示す。
面視で単一のＶ字型とした以外は前述例と同様構
造の一対の光導波回路１０Ａ，１０Ｂを連接して
分波・合波器を構成した例を示す。
すなわち第１の導波回路１０Ａの導光路１２の
両端に光軸を合せて先端を斜断した光フアイバー
１３Ａ，１３Ｂをそれぞれ接続する。
両端に光軸を合せて先端を斜断した光フアイバー
１３Ａ，１３Ｂをそれぞれ接続する。
また、この導波回路１０Ａの導光路折曲部１２
Ｂの露出面には、λ1の波長の光を反射して他の波
長光は透過する性質をもつ干渉フイルター膜１８
Ａを介在して他の光導波回路１０Ｂの導光路１２
の一端を接続する。
Ｂの露出面には、λ1の波長の光を反射して他の波
長光は透過する性質をもつ干渉フイルター膜１８
Ａを介在して他の光導波回路１０Ｂの導光路１２
の一端を接続する。
また上記第２の導波回路１０Ｂの導光路折曲部
１２Ｂには波長λ2の光を反射して他の波長光は透
過する性質をもつ干渉フイルター膜１８Ｂを介し
て光フアイバー１３Ｃを接続し、導光路１２の他
端には干渉フイルター膜を介在させずに光フアイ
バー１３Ｄを光軸を導光路と一致させて接続す
る。
１２Ｂには波長λ2の光を反射して他の波長光は透
過する性質をもつ干渉フイルター膜１８Ｂを介し
て光フアイバー１３Ｃを接続し、導光路１２の他
端には干渉フイルター膜を介在させずに光フアイ
バー１３Ｄを光軸を導光路と一致させて接続す
る。
上記装置においてフアイバー１３Ａを通して
λ1，λ2，λ3の単波長光を混合した混合光を第１の
導波回路１０Ａ内に送り込むと、波長λ1の光は第
１のフイルター膜１８Ａで反射されフアイバー１
３Ｂを通して取り出される。またフイルター膜１
８Ａを透過したλ2とλ3の混合光は第２の導波回路
１０Ｂの導光路１２内を伝送されて第２の干渉フ
イルター膜１８Ｂに至り、ここでλ2の波長光は反
射されて導光路１２の他端に接続されたフアイバ
ー１３Ｄを通して取り出される。
λ1，λ2，λ3の単波長光を混合した混合光を第１の
導波回路１０Ａ内に送り込むと、波長λ1の光は第
１のフイルター膜１８Ａで反射されフアイバー１
３Ｂを通して取り出される。またフイルター膜１
８Ａを透過したλ2とλ3の混合光は第２の導波回路
１０Ｂの導光路１２内を伝送されて第２の干渉フ
イルター膜１８Ｂに至り、ここでλ2の波長光は反
射されて導光路１２の他端に接続されたフアイバ
ー１３Ｄを通して取り出される。
またフイルター膜１８Ｂを透過したλ3の波長光
はフアイバー１３Ｃを通して取り出される。
はフアイバー１３Ｃを通して取り出される。
このようにして波長λ1，λ2，λ3の混合光を各単
波長光に分離することができる。
波長光に分離することができる。
また上記と逆にフアイバー１３Ｂ，１３Ｄ，１
３Ｃを通してそれぞれλ1，λ2，λ3の波長光を送り
込むことによりフアイバー１３Ａを通じてλ1，
λ2，λ3の混合光を取り出すことができる。
３Ｃを通してそれぞれλ1，λ2，λ3の波長光を送り
込むことによりフアイバー１３Ａを通じてλ1，
λ2，λ3の混合光を取り出すことができる。
第７図に本発明の光導波回路を光スイツチに適
用した例を示す。
用した例を示す。
光スイツチ２０は本発明の光導波回路の一対２
１Ａ，２１Ｂを対象に配置し、間に液晶２２を挾
んで一対に接合し、各導波回路２１Ａ，２１Ｂの
導光路１２，１２の各両端に光フアイバー２３
Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄを接続した構造とな
つている。
１Ａ，２１Ｂを対象に配置し、間に液晶２２を挾
んで一対に接合し、各導波回路２１Ａ，２１Ｂの
導光路１２，１２の各両端に光フアイバー２３
Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄを接続した構造とな
つている。
光導波回路２１Ａ，２１Ｂはガラス、プラスチ
ツク等の透明基板中に基板よりも屈折率の大な領
域からなる導光路１２を平面視で左右対称のＶ字
型に形成し、その一側面に折曲部１２Ｂを露出さ
せ、且つ基板の対向側面の両角部を導光路１２の
軸線に対して直角なコーナー面２４，２４とし、
これら両コーナー面２４，２４にそれぞれ光フア
イバー２３Ａ，２３Ｂの端部を光軸を導光路１２
と合せて接合している。
ツク等の透明基板中に基板よりも屈折率の大な領
域からなる導光路１２を平面視で左右対称のＶ字
型に形成し、その一側面に折曲部１２Ｂを露出さ
せ、且つ基板の対向側面の両角部を導光路１２の
軸線に対して直角なコーナー面２４，２４とし、
これら両コーナー面２４，２４にそれぞれ光フア
イバー２３Ａ，２３Ｂの端部を光軸を導光路１２
と合せて接合している。
そして上記と同じ構造の他の光導波路２１Ｂの
両コーナー面に光フアイバー２３Ｃ，２３Ｄを接
続し、これら両導波回路２１Ａ，２１Ｂを導光路
１２の両折曲部同仕を突合せるように対向配置
し、間に液晶２２の層を周囲をシールして設けて
接合一体化した構造としてある。
両コーナー面に光フアイバー２３Ｃ，２３Ｄを接
続し、これら両導波回路２１Ａ，２１Ｂを導光路
１２の両折曲部同仕を突合せるように対向配置
し、間に液晶２２の層を周囲をシールして設けて
接合一体化した構造としてある。
また図には示していないが液晶２２を挾む両回
路２１Ａ，２１Ｂの基板面には透明導電膜を形成
してあつて外部から電圧の印加が制御できるよう
になつている。
路２１Ａ，２１Ｂの基板面には透明導電膜を形成
してあつて外部から電圧の印加が制御できるよう
になつている。
上記装置において液晶２２を透明状態にしてお
けばフアイバー２３Ａを通して伝送された光がフ
アイバー２３Ｄに伝送され、またフアイバー２３
Ｃを通して伝送された光は対向位置にあるフアイ
バー２３Ｂに伝送される。
けばフアイバー２３Ａを通して伝送された光がフ
アイバー２３Ｄに伝送され、またフアイバー２３
Ｃを通して伝送された光は対向位置にあるフアイ
バー２３Ｂに伝送される。
また液晶２２を不透明状態にしておけばフアイ
バー２３Ａからの光は導光路折曲部１２Ｂで反射
されてフアイバー２３Ｂに入り、一方フアイバー
２３Ｃからの光は反射されて同一基板に接続され
たフアイバー２３Ｄに入射する。
バー２３Ａからの光は導光路折曲部１２Ｂで反射
されてフアイバー２３Ｂに入り、一方フアイバー
２３Ｃからの光は反射されて同一基板に接続され
たフアイバー２３Ｄに入射する。
上記のようにして光スイツチ機能を発揮する。
次に本発明の光導波回路を製造する好適な方法
例を第８図に示す。
例を第８図に示す。
第８図においてガラス基板３１上面を拡散イオ
ンに対し透過阻止効果のある物質からなるマスク
３２で被覆し、マスク３２の一部を導光路の平面
パターンに合せて例えばＶ字型にとり除き開口部
３３を設け、第９図に示すようにマスク面を電子
分極率の大きいイオン例えばタリウムイオンを含
む溶融塩３７に接触させ、塩と基板を加熱し、マ
スク面を正極として電界を印加し塩中のイオンを
マスクのない部分に拡散させ、基板中の一部イオ
ンを外に出し、基板中に高屈折率部３４を形成す
る。ここでマスク開口部３３の幅を充分狭くすれ
ば、例えば5μ以下とすると得られる高屈折率部
３４の断面は、ほぼ半円になる。次いでマスク３
２を取り除き、高屈折率部３４の上面のみに望ま
しくはこの高屈折率部３４の基板表面での幅に対
し30〜100％の幅でマスク３５を設け、電子分極
率の小さいイオン例えばナトリウムイオンまたは
（および）カリウムイオンを含む塩に接触させ、
塩と基板を加熱し、マスク３５面から反対側を向
く電界を印加し、塩中のイオンをマスクのないガ
ラス部分に拡散させるとほぼ断面が円形に近い高
屈折率部３６が得られる。
ンに対し透過阻止効果のある物質からなるマスク
３２で被覆し、マスク３２の一部を導光路の平面
パターンに合せて例えばＶ字型にとり除き開口部
３３を設け、第９図に示すようにマスク面を電子
分極率の大きいイオン例えばタリウムイオンを含
む溶融塩３７に接触させ、塩と基板を加熱し、マ
スク面を正極として電界を印加し塩中のイオンを
マスクのない部分に拡散させ、基板中の一部イオ
ンを外に出し、基板中に高屈折率部３４を形成す
る。ここでマスク開口部３３の幅を充分狭くすれ
ば、例えば5μ以下とすると得られる高屈折率部
３４の断面は、ほぼ半円になる。次いでマスク３
２を取り除き、高屈折率部３４の上面のみに望ま
しくはこの高屈折率部３４の基板表面での幅に対
し30〜100％の幅でマスク３５を設け、電子分極
率の小さいイオン例えばナトリウムイオンまたは
（および）カリウムイオンを含む塩に接触させ、
塩と基板を加熱し、マスク３５面から反対側を向
く電界を印加し、塩中のイオンをマスクのないガ
ラス部分に拡散させるとほぼ断面が円形に近い高
屈折率部３６が得られる。
ここで高屈折率部３６の断面がほぼ円形に近く
なるのは、マスク３５の周辺から電子分極率の小
さいイオンがマスク外だけでなくマスク下のガラ
ス中にもイオン拡散してくるが、マスク３５の中
心直下にはその割合が少なく、マスク周辺ではそ
の割合が大きくなることと、高屈折率部３４を形
成している電子分極率の大きいイオンの部分はガ
ラス中のイオンの移動度が他の部分に比し小さい
ため、マスク中央直下は電子分極率の大きいイオ
ンの濃度が高く、深さも深いためこの部分の電子
分極率の大きいイオンの移動度はマスク周辺に比
し、小さく周辺は大きいためと考えられる。
なるのは、マスク３５の周辺から電子分極率の小
さいイオンがマスク外だけでなくマスク下のガラ
ス中にもイオン拡散してくるが、マスク３５の中
心直下にはその割合が少なく、マスク周辺ではそ
の割合が大きくなることと、高屈折率部３４を形
成している電子分極率の大きいイオンの部分はガ
ラス中のイオンの移動度が他の部分に比し小さい
ため、マスク中央直下は電子分極率の大きいイオ
ンの濃度が高く、深さも深いためこの部分の電子
分極率の大きいイオンの移動度はマスク周辺に比
し、小さく周辺は大きいためと考えられる。
この段階で得られた高屈折率部６の屈折率分布
は電界を印加して製作しているため階段状に変化
している。
は電界を印加して製作しているため階段状に変化
している。
そこで基板ガラスが熱変形しない温度に基板を
加熱し、高屈折率部３６を形成している電子分極
率の高いイオンと電子分極率の小さい即ち屈折率
の増加の度合の小さい周囲のイオンと相互拡散さ
せることにより、光軸からの距離に従つて屈折率
が次第に小さくなるような屈折率分布が形成され
る。また、この過程で高屈折率部３６の断面形状
もさらに真円に近いものが得られる。
加熱し、高屈折率部３６を形成している電子分極
率の高いイオンと電子分極率の小さい即ち屈折率
の増加の度合の小さい周囲のイオンと相互拡散さ
せることにより、光軸からの距離に従つて屈折率
が次第に小さくなるような屈折率分布が形成され
る。また、この過程で高屈折率部３６の断面形状
もさらに真円に近いものが得られる。
なお第９図において、３８は粘土層とKNO3を
ペースト状にしてつけた導電ペースト層、３９，
４０は電極板、４１は溶融塩槽、４２は直流電源
である。
ペースト状にしてつけた導電ペースト層、３９，
４０は電極板、４１は溶融塩槽、４２は直流電源
である。
以上は基板材料としてガラスを用いた場合につ
いて説明したが合成樹脂基板を用いて本発明の光
導波路を製作することもできる。
いて説明したが合成樹脂基板を用いて本発明の光
導波路を製作することもできる。
この場合は上記例においてガラス基板のかわり
に一部重合させた樹脂基板を用い、この基板中に
拡散させるイオンのかわりに基板樹脂よりも高屈
折率の重合体を形成する単量体を用いる。
に一部重合させた樹脂基板を用い、この基板中に
拡散させるイオンのかわりに基板樹脂よりも高屈
折率の重合体を形成する単量体を用いる。
また上記以外に光フアイバーの製作に使用され
ているCVD技術を利用して石英基板上の導光路
を形成する方法など種々の方法をとることができ
る。
ているCVD技術を利用して石英基板上の導光路
を形成する方法など種々の方法をとることができ
る。
第１図ないし第３図は従来の分波・合波器を示
す縦断面図、第４図は本発明の一実施例を示す断
面平面図、第５図は第４図の−線に沿う横断
面図、第６図は本発明の他の実施例を示す断面平
面図、第７図は本発明を光スイツチに適用した例
を示す断面平面図、第８図はイないしニは本発明
の光導波路の製造方法の例を段階的に示す横断面
図、第９図は第８図の工程でマスク付き基板を溶
融塩とイオン交換する方法を示す横断面図であ
る。 １０，１０Ａ，１０Ｂ，２１Ａ，２１Ｂ……光
導波回路、１１，３１……基板、２１……導光
路、１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ……折曲
部、１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ，１３Ｅ，
２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄ……光フアイバ
ー、１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄ，１７Ｅ，
１８Ａ，１８Ｂ……干渉フイルター膜。
す縦断面図、第４図は本発明の一実施例を示す断
面平面図、第５図は第４図の−線に沿う横断
面図、第６図は本発明の他の実施例を示す断面平
面図、第７図は本発明を光スイツチに適用した例
を示す断面平面図、第８図はイないしニは本発明
の光導波路の製造方法の例を段階的に示す横断面
図、第９図は第８図の工程でマスク付き基板を溶
融塩とイオン交換する方法を示す横断面図であ
る。 １０，１０Ａ，１０Ｂ，２１Ａ，２１Ｂ……光
導波回路、１１，３１……基板、２１……導光
路、１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ……折曲
部、１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ，１３Ｅ，
２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄ……光フアイバ
ー、１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄ，１７Ｅ，
１８Ａ，１８Ｂ……干渉フイルター膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 透明基板内に、平面視でほぼ単一のＶ字型ま
たは２つ以上のＶ字を連結したジグザグ状に基板
よりも屈折率が大な領域からなる連続した導光路
を設け、この導光路の両端および折曲部を基板の
対向側面にそれぞれ露出させたことを特徴とする
光導波回路。 ２ 特許請求の範囲第１項において、導光路の端
部および折曲部における基板面にそれぞれ異なる
波長を透過（または反射）する性質をもつフイル
ター膜を設けた光導波回路。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21890282A JPS59109022A (ja) | 1982-12-14 | 1982-12-14 | 光導波回路 |
| US06/558,507 US4693544A (en) | 1982-12-14 | 1983-12-06 | Optical branching device with internal waveguide |
| CA000443172A CA1248385A (en) | 1982-12-14 | 1983-12-13 | Optical waveguide device |
| DE19833345038 DE3345038A1 (de) | 1982-12-14 | 1983-12-13 | Optische wellenleitervorrichtung |
| GB08333351A GB2135075B (en) | 1982-12-14 | 1983-12-14 | Optical waveguide device |
| FR8320016A FR2537733B1 (fr) | 1982-12-14 | 1983-12-14 | Dispositif guide d'ondes optique |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21890282A JPS59109022A (ja) | 1982-12-14 | 1982-12-14 | 光導波回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59109022A JPS59109022A (ja) | 1984-06-23 |
| JPH0450561B2 true JPH0450561B2 (ja) | 1992-08-14 |
Family
ID=16727098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21890282A Granted JPS59109022A (ja) | 1982-12-14 | 1982-12-14 | 光導波回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59109022A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0715526B2 (ja) * | 1984-12-26 | 1995-02-22 | 富士通株式会社 | 波長分波器 |
| JP2721537B2 (ja) * | 1989-02-22 | 1998-03-04 | 日立電線株式会社 | ガラス導波路 |
| GB2387447B (en) * | 2003-01-20 | 2004-04-28 | Polatis Ltd | Optical connector with total internal reflection surface |
| JP2008209520A (ja) * | 2007-02-23 | 2008-09-11 | Kyocera Corp | 光フィルタモジュール |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5290957A (en) * | 1976-01-26 | 1977-07-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Branching filter for optical fibers |
-
1982
- 1982-12-14 JP JP21890282A patent/JPS59109022A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5290957A (en) * | 1976-01-26 | 1977-07-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Branching filter for optical fibers |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59109022A (ja) | 1984-06-23 |
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