JPH05113512A - 損失補償型光分岐回路 - Google Patents
損失補償型光分岐回路Info
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- JPH05113512A JPH05113512A JP3274197A JP27419791A JPH05113512A JP H05113512 A JPH05113512 A JP H05113512A JP 3274197 A JP3274197 A JP 3274197A JP 27419791 A JP27419791 A JP 27419791A JP H05113512 A JPH05113512 A JP H05113512A
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- Japan
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- cores
- refractive index
- core
- optical
- light
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光分岐回路において分岐損失および伝搬損失
を補償でき、しかも複数段に縦続接続することを可能と
する。 【構成】 光を伝搬するコア１０、１１をこのコア１
０、１１より低い屈折率のクラッド１３で覆った光伝送
路において、矢印Ｌ1 方向の信号光及び矢印Ｌ2 方向の
励起光を伝搬するコア１０、１１をコア１０、１１より
低い屈折率のクラッド１３で覆った光伝送路において、
コア１０、１１をほぼ直交するように形成し、コア１０
の直交部に入射される信号光の光軸に対してほぼ４５度
の角度で両コア部１０、１１を横断するよう切り欠き部
１２を形成し、切り欠き部１２に、希土類元素を含みコ
ア１０、１１より低い屈折率を有する物質を充填し、他
方のコア１１に、励起光を入射することを特徴としてい
る。
を補償でき、しかも複数段に縦続接続することを可能と
する。 【構成】 光を伝搬するコア１０、１１をこのコア１
０、１１より低い屈折率のクラッド１３で覆った光伝送
路において、矢印Ｌ1 方向の信号光及び矢印Ｌ2 方向の
励起光を伝搬するコア１０、１１をコア１０、１１より
低い屈折率のクラッド１３で覆った光伝送路において、
コア１０、１１をほぼ直交するように形成し、コア１０
の直交部に入射される信号光の光軸に対してほぼ４５度
の角度で両コア部１０、１１を横断するよう切り欠き部
１２を形成し、切り欠き部１２に、希土類元素を含みコ
ア１０、１１より低い屈折率を有する物質を充填し、他
方のコア１１に、励起光を入射することを特徴としてい
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光分岐回路、特に光分
岐回路の分岐損失および伝搬損失を補償することが可能
な損失補償型光分岐回路に関する。
岐回路の分岐損失および伝搬損失を補償することが可能
な損失補償型光分岐回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】光信号を複数に分岐したり、複数の光信
号を結合、合流させる機能を有する光分岐回路は、光フ
ァイバ通信システム（例えば公衆通信、ＬＡＮ（ローカ
ルエリヤネットワーク）、ＣＡＴＶ（ケーブルテレビジ
ョン）等）、光信号処理システム（例えば光交換、光コ
ンピューティング、光インターコネクション等）、光計
測システム（例えば光ファイバジャイロ、光干渉回路
等）、光センサ（例えば温度、湿度、磁界、電流等の物
理量測定用センサ）等へ幅広く適用できる最も基本的な
光回路の一つである。
号を結合、合流させる機能を有する光分岐回路は、光フ
ァイバ通信システム（例えば公衆通信、ＬＡＮ（ローカ
ルエリヤネットワーク）、ＣＡＴＶ（ケーブルテレビジ
ョン）等）、光信号処理システム（例えば光交換、光コ
ンピューティング、光インターコネクション等）、光計
測システム（例えば光ファイバジャイロ、光干渉回路
等）、光センサ（例えば温度、湿度、磁界、電流等の物
理量測定用センサ）等へ幅広く適用できる最も基本的な
光回路の一つである。
【０００３】図７に光分岐回路の従来例（特開昭５６−
１３８７０７号）の説明図を示す。
１３８７０７号）の説明図を示す。
【０００４】同図において光分岐回路は、Ｔ字形に配置
された光ファイバＦ1 、Ｆ2 及びＦ3 の分岐部の出射端
が矢印Ａ1で示す信号光Ｐi1の光軸に対してほぼ４５度
の角度で切断されかつ研磨され、この研磨面に所望の屈
折率を有する誘電体薄膜１が設けられた構造を有してい
る。
された光ファイバＦ1 、Ｆ2 及びＦ3 の分岐部の出射端
が矢印Ａ1で示す信号光Ｐi1の光軸に対してほぼ４５度
の角度で切断されかつ研磨され、この研磨面に所望の屈
折率を有する誘電体薄膜１が設けられた構造を有してい
る。
【０００５】このような光分岐回路において、信号光Ｐ
i1の分岐光Ｐ01、Ｐ02の強度の割合は誘電体膜１の屈折
率の値、光軸に対する研磨面の角度ψ等に依存する。ま
た光分岐回路の挿入損失は角度ψの精度、研磨面の表面
平滑性、各光ファイバＦ1 、Ｆ2 及びＦ3 の位置精度、
各光ファイバＦ1 、Ｆ2 及びＦ3 の密着性、誘電体膜１
の光透過性、光ファイバＦ1 の径方向の角度φ等に依存
する。
i1の分岐光Ｐ01、Ｐ02の強度の割合は誘電体膜１の屈折
率の値、光軸に対する研磨面の角度ψ等に依存する。ま
た光分岐回路の挿入損失は角度ψの精度、研磨面の表面
平滑性、各光ファイバＦ1 、Ｆ2 及びＦ3 の位置精度、
各光ファイバＦ1 、Ｆ2 及びＦ3 の密着性、誘電体膜１
の光透過性、光ファイバＦ1 の径方向の角度φ等に依存
する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７に
示した光分岐回路には次のような問題点がある。
示した光分岐回路には次のような問題点がある。
【０００７】（１）シングルモード系の光分岐回路を低
挿入損失で実現するためには各々の光ファイバのＸ、
Ｙ、Ｚ方向の位置を±１μｍ以下の精度で合わせる必要
があるので低挿入損失化を実現するのは難しい。また、
各々の光ファイバの角度ずれも１度以下に抑えて配置さ
せる必要があるが、現実的には位置合わせの精度を±１
μｍ以下に抑えることは極めて困難であり、低挿入損失
化を実現するのは難しい、（２）光ファイバＦ1 、
Ｆ2 、Ｆ3 は円形構造であるため、光ファイバＦ1 と光
ファイバとＦ2 の間や光ファイバＦ1 と光ファイバＦ3
との間に隙間が生じ、この隙間によるフレネル反射損失
が生じる、（３）光分岐回路は損失を伴う回路であり、
このような光分岐回路を複数段に縦続接続すると損失が
大きくなり実用システムには使用できない、という問題
点がある。
挿入損失で実現するためには各々の光ファイバのＸ、
Ｙ、Ｚ方向の位置を±１μｍ以下の精度で合わせる必要
があるので低挿入損失化を実現するのは難しい。また、
各々の光ファイバの角度ずれも１度以下に抑えて配置さ
せる必要があるが、現実的には位置合わせの精度を±１
μｍ以下に抑えることは極めて困難であり、低挿入損失
化を実現するのは難しい、（２）光ファイバＦ1 、
Ｆ2 、Ｆ3 は円形構造であるため、光ファイバＦ1 と光
ファイバとＦ2 の間や光ファイバＦ1 と光ファイバＦ3
との間に隙間が生じ、この隙間によるフレネル反射損失
が生じる、（３）光分岐回路は損失を伴う回路であり、
このような光分岐回路を複数段に縦続接続すると損失が
大きくなり実用システムには使用できない、という問題
点がある。
【０００８】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、光分岐回路の分岐損失および伝搬損失を補償するこ
とができ、しかも複数段に縦続接続することが可能な損
失補償型光分岐回路を提供することにある。
し、光分岐回路の分岐損失および伝搬損失を補償するこ
とができ、しかも複数段に縦続接続することが可能な損
失補償型光分岐回路を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、光を伝搬するコアを当該コアより低い屈折
率のクラッドで覆った光伝送路において、コアをほぼ直
交するように形成し、コアの直交部に入射される信号光
の光軸に対してほぼ４５度の角度で両コア部を横断する
よう切り欠き部を形成し、切り欠き部に、希土類元素を
含みコアより低い屈折率を有する物質を充填し、他方の
コアに、励起光を入射するものである。
に本発明は、光を伝搬するコアを当該コアより低い屈折
率のクラッドで覆った光伝送路において、コアをほぼ直
交するように形成し、コアの直交部に入射される信号光
の光軸に対してほぼ４５度の角度で両コア部を横断する
よう切り欠き部を形成し、切り欠き部に、希土類元素を
含みコアより低い屈折率を有する物質を充填し、他方の
コアに、励起光を入射するものである。
【００１０】
【作用】本発明の損失補償型光分岐回路によると、光を
伝搬するコアを当該コアより低い屈折率のクラッドで覆
った光伝送路において、ほぼ直交するように形成された
コアの一端から励起光が入射され、切り欠き部に充填さ
れた物質が励起され、コアの他端から入射された信号光
が誘導放出を生じて増幅され分岐することにより損失を
補償することができる。
伝搬するコアを当該コアより低い屈折率のクラッドで覆
った光伝送路において、ほぼ直交するように形成された
コアの一端から励起光が入射され、切り欠き部に充填さ
れた物質が励起され、コアの他端から入射された信号光
が誘導放出を生じて増幅され分岐することにより損失を
補償することができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。
て詳述する。
【００１２】図１に本発明の損失補償型光分岐回路の一
実施例の平面図を示す。同図において、損失補償型光分
岐回路は、ほぼ直交するように配置された２つの矩形状
のコア１０、１１と、両コア１０、１１を横断するよう
に形成された切り欠き部１２と両コア１０、１１を覆い
両コア１０、１１より低い屈折率を有するクラッド１３
とを有している。
実施例の平面図を示す。同図において、損失補償型光分
岐回路は、ほぼ直交するように配置された２つの矩形状
のコア１０、１１と、両コア１０、１１を横断するよう
に形成された切り欠き部１２と両コア１０、１１を覆い
両コア１０、１１より低い屈折率を有するクラッド１３
とを有している。
【００１３】この切り欠き部１２にはコア１０、１１の
屈折率ｎw より低い屈折率ｎg を有する固体、気体或い
は液体のいずれかの状態の物質が充填されている。この
物質には希土類元素が含まれている。
屈折率ｎw より低い屈折率ｎg を有する固体、気体或い
は液体のいずれかの状態の物質が充填されている。この
物質には希土類元素が含まれている。
【００１４】次に実施例の作用を述べる。
【００１５】図１において、矢印Ｌ2 方向からコア１１
に入射した励起光は、この切り欠き部１２内の物資を照
射して励起状態とし、矢印Ｌ6 方向に進むと共に、矢印
Ｌ 5 方向にも進む。
に入射した励起光は、この切り欠き部１２内の物資を照
射して励起状態とし、矢印Ｌ6 方向に進むと共に、矢印
Ｌ 5 方向にも進む。
【００１６】一方、矢印Ｌ1 方向からコア１０に入射し
た信号光は、切り欠き部１２に充填された物質を通過
（直進）して矢印Ｌ4 方向に進むと共に、矢印Ｌ3 方向
にも進むことにより分岐されるようになっている。これ
は、切り欠き部１２に充填された物質の屈折率がコア１
０、１１の屈折率より低いため、信号光の一部が反射す
ると共に物質を通過するからである。このとき切り欠き
部１２内では、誘導放出を生じ、コア１０、１１から出
射される信号光は増幅されている。これにより信号光は
損失補償型光分岐回路により分岐されると共に増幅され
る。なお、この損失補償型光分岐回路より出力される光
は信号光の他に励起光を含んでいるので、フィルタによ
り不要な励起光を除去する必要がある。
た信号光は、切り欠き部１２に充填された物質を通過
（直進）して矢印Ｌ4 方向に進むと共に、矢印Ｌ3 方向
にも進むことにより分岐されるようになっている。これ
は、切り欠き部１２に充填された物質の屈折率がコア１
０、１１の屈折率より低いため、信号光の一部が反射す
ると共に物質を通過するからである。このとき切り欠き
部１２内では、誘導放出を生じ、コア１０、１１から出
射される信号光は増幅されている。これにより信号光は
損失補償型光分岐回路により分岐されると共に増幅され
る。なお、この損失補償型光分岐回路より出力される光
は信号光の他に励起光を含んでいるので、フィルタによ
り不要な励起光を除去する必要がある。
【００１７】図２は図１に示した損失補償型光分岐回路
のＡ−Ａ線断面図である。
のＡ−Ａ線断面図である。
【００１８】同図において、損失補償型光分岐回路は、
基板１４上に屈折率がｎb のバッファ層１５が設けら
れ、このバッファ層１５の上に屈折率がｎw （ｎb ＜ｎ
w ）でほぼ矩形状のコア層１０、１１がパターニングさ
れ、このコア層１０、１１には屈折率がｎc （ｎc ＜ｎ
w ）のクラッド層１３が設けられて光導波路型構造が形
成されている。
基板１４上に屈折率がｎb のバッファ層１５が設けら
れ、このバッファ層１５の上に屈折率がｎw （ｎb ＜ｎ
w ）でほぼ矩形状のコア層１０、１１がパターニングさ
れ、このコア層１０、１１には屈折率がｎc （ｎc ＜ｎ
w ）のクラッド層１３が設けられて光導波路型構造が形
成されている。
【００１９】図１に戻って矢印Ｌ1 方向の信号光および
矢印Ｌ2方向の励起光は、コア１０、１１内を伝搬する
ことができるように励振される。この光導波路はシング
ルモード伝送用光導波路でもマルチモード伝送用光導波
路のいずれであってもよい。希土類元素が添加された物
質を充填するための切り欠き部１２は、矢印Ｌ1 方向の
信号光の光軸に対して約３０〜４８度の範囲、好ましく
は４５度の角度で２つのコア１０、１１を横断するよう
に形成される。この切り欠き部１２の長さ方向に垂直な
幅Ｗは矢印Ｌ1 方向の信号光、矢印Ｌ2 方向の励起光の
伝搬損失を抑圧するためできるだけ狭い方がよく、数μ
ｍ程度に選ばれる。さらにこの切り欠き部１２に充填さ
れる物質の屈折率ｎg は、矢印Ｌ1 方向の信号光に対し
て、矢印Ｌ3 、Ｌ4 方向の分岐光の強度をどの程度にす
るかによって決定される。
矢印Ｌ2方向の励起光は、コア１０、１１内を伝搬する
ことができるように励振される。この光導波路はシング
ルモード伝送用光導波路でもマルチモード伝送用光導波
路のいずれであってもよい。希土類元素が添加された物
質を充填するための切り欠き部１２は、矢印Ｌ1 方向の
信号光の光軸に対して約３０〜４８度の範囲、好ましく
は４５度の角度で２つのコア１０、１１を横断するよう
に形成される。この切り欠き部１２の長さ方向に垂直な
幅Ｗは矢印Ｌ1 方向の信号光、矢印Ｌ2 方向の励起光の
伝搬損失を抑圧するためできるだけ狭い方がよく、数μ
ｍ程度に選ばれる。さらにこの切り欠き部１２に充填さ
れる物質の屈折率ｎg は、矢印Ｌ1 方向の信号光に対し
て、矢印Ｌ3 、Ｌ4 方向の分岐光の強度をどの程度にす
るかによって決定される。
【００２０】図３は切り欠き部に充填される物質の屈折
率に対する分岐光量と挿入損失との関係を示す。同図に
おいて横軸は切り欠き部に充填される物質の屈折率、縦
軸は分岐光量及び挿入損失である。
率に対する分岐光量と挿入損失との関係を示す。同図に
おいて横軸は切り欠き部に充填される物質の屈折率、縦
軸は分岐光量及び挿入損失である。
【００２１】図のグラフに示すように、屈折率ｎg がｎ
w より低くなるに伴い矢印Ｌ3 方向への分岐光の強度を
増大させることができる。しかし、もし物質に希土類元
素が添加されていなければ、上記分岐光の増大につれて
矢印Ｌ3 方向への分岐光には伝搬損失（導波路での吸収
および散乱損失、導波路への光結合損失などを含む）と
分岐損失を含む挿入損失の増大を伴う。その結果、従来
はこのような多段縦続接続する構成の光分岐回路は、大
きな挿入損失を伴うため用いられなかった。
w より低くなるに伴い矢印Ｌ3 方向への分岐光の強度を
増大させることができる。しかし、もし物質に希土類元
素が添加されていなければ、上記分岐光の増大につれて
矢印Ｌ3 方向への分岐光には伝搬損失（導波路での吸収
および散乱損失、導波路への光結合損失などを含む）と
分岐損失を含む挿入損失の増大を伴う。その結果、従来
はこのような多段縦続接続する構成の光分岐回路は、大
きな挿入損失を伴うため用いられなかった。
【００２２】これに対して、本発明の構成では、切り欠
き部１２に希土類元素を含む物質が充填され、かつ矢印
Ｌ2 方向からこの希土類元素に固有の吸収波長特性を有
する波長の励起光が矢印Ｌ5 、Ｌ6 方向に伝搬されるよ
うになっている。そのため、矢印Ｌ1 方向の信号光が切
り欠き部１２を通過することによって増幅され、矢印Ｌ
4 方向へ出射される。この増幅の度合いは、希土類元素
の添加濃度、矢印Ｌ 2 方向の励起光の強度等に依存す
る。
き部１２に希土類元素を含む物質が充填され、かつ矢印
Ｌ2 方向からこの希土類元素に固有の吸収波長特性を有
する波長の励起光が矢印Ｌ5 、Ｌ6 方向に伝搬されるよ
うになっている。そのため、矢印Ｌ1 方向の信号光が切
り欠き部１２を通過することによって増幅され、矢印Ｌ
4 方向へ出射される。この増幅の度合いは、希土類元素
の添加濃度、矢印Ｌ 2 方向の励起光の強度等に依存す
る。
【００２３】一般には、上記希土類元素の添加濃度が高
い程、また励起光の強度が大きい程増幅度は大きくとれ
る。したがって、上記挿入損失を補償するように希土類
元素の添加濃度および励起光の強度を選んでおけば矢印
Ｌ1 方向の信号光は一部が矢印Ｌ3 方向の分岐光として
利用されるにもかかわらず、矢印Ｌ4 方向へは入射した
信号光の強度と同程度かそれ以上の強度の光が出射され
ることになり、結果的に光分岐回路の多段接続を可能に
する。
い程、また励起光の強度が大きい程増幅度は大きくとれ
る。したがって、上記挿入損失を補償するように希土類
元素の添加濃度および励起光の強度を選んでおけば矢印
Ｌ1 方向の信号光は一部が矢印Ｌ3 方向の分岐光として
利用されるにもかかわらず、矢印Ｌ4 方向へは入射した
信号光の強度と同程度かそれ以上の強度の光が出射され
ることになり、結果的に光分岐回路の多段接続を可能に
する。
【００２４】ここで希土類元素としては、Ｅｒ、Ｎｄ、
Ｙｂ、Ｐｒ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｔｍ、Ｌａ等を少なくとも一
種類含んだものとする。例えば、希土類元素としてＥｒ
を用いたとすると、矢印Ｌ1 方向の励起光の波長は０．
９８μｍ或いは１．４８μｍの光源が用いられる。Ｅｒ
の添加濃度は、数百ｐｐｍから１万ｐｐｍの範囲が望ま
しい。矢印Ｌ1 方向の励起光の強度は数ｍＷから百数十
ｍＷの範囲から選ばれる。なお、図１において基板１４
には誘電体（例えばガラス、ＬｉＮｂＯ3 、ＬｉＴａＯ
3 、サファイア等）、半導体（例えばＳｉ，ＧａＡｓ、
ＩｎＰ等）、磁性体等を用いることができる。バッファ
層１５、コア１０、１１およびクラッド１３も基板材料
と同種の材料を用いることができる。
Ｙｂ、Ｐｒ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｔｍ、Ｌａ等を少なくとも一
種類含んだものとする。例えば、希土類元素としてＥｒ
を用いたとすると、矢印Ｌ1 方向の励起光の波長は０．
９８μｍ或いは１．４８μｍの光源が用いられる。Ｅｒ
の添加濃度は、数百ｐｐｍから１万ｐｐｍの範囲が望ま
しい。矢印Ｌ1 方向の励起光の強度は数ｍＷから百数十
ｍＷの範囲から選ばれる。なお、図１において基板１４
には誘電体（例えばガラス、ＬｉＮｂＯ3 、ＬｉＴａＯ
3 、サファイア等）、半導体（例えばＳｉ，ＧａＡｓ、
ＩｎＰ等）、磁性体等を用いることができる。バッファ
層１５、コア１０、１１およびクラッド１３も基板材料
と同種の材料を用いることができる。
【００２５】バッファ層１５の厚さはコア１０、１１の
厚さと同程度以上であればよく、シングルモード伝送用
の場合には５μｍ以上、マルチモード伝送用の場合には
１０数μｍ以上あればよい。コア１０、１１の厚さ及び
幅は、シングルモード伝送用の場合には５μｍ以上、マ
ルチモード伝送用の場合には１０数μｍ以上に選ばれ
る。
厚さと同程度以上であればよく、シングルモード伝送用
の場合には５μｍ以上、マルチモード伝送用の場合には
１０数μｍ以上あればよい。コア１０、１１の厚さ及び
幅は、シングルモード伝送用の場合には５μｍ以上、マ
ルチモード伝送用の場合には１０数μｍ以上に選ばれ
る。
【００２６】クラッド１３の厚さはバッファ層１５の厚
さと同程度かそれ以上に選ばれる。希土類元素を含んだ
物質には次のようなものが用いられる。
さと同程度かそれ以上に選ばれる。希土類元素を含んだ
物質には次のようなものが用いられる。
【００２７】まず固体としては、例えばシリケート系の
ガラス（ＳｉＯ2 ）、ＳｉＯ2 にＰ、Ｂ、Ｔｉ、Ｇｅ、
Ａｌ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｌｉ、Ｋ等の屈折率制
御用ドーパントを少なくとも一種類含んだもの、ＬｉＮ
ｂＯ3 、ＬｉＮｂＯ3 にＭｇＯを含んだもの、リン酸系
ガラス、フッ化物系ガラス、高分子材料等が用いられ
る。
ガラス（ＳｉＯ2 ）、ＳｉＯ2 にＰ、Ｂ、Ｔｉ、Ｇｅ、
Ａｌ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｌｉ、Ｋ等の屈折率制
御用ドーパントを少なくとも一種類含んだもの、ＬｉＮ
ｂＯ3 、ＬｉＮｂＯ3 にＭｇＯを含んだもの、リン酸系
ガラス、フッ化物系ガラス、高分子材料等が用いられ
る。
【００２８】気体としては、ｎ−ブタン、イソブタン、
メチルエーテル、プロパン等が用いられる。
メチルエーテル、プロパン等が用いられる。
【００２９】液体としては、アルコール、有機オキシシ
ラン等のように希土類元素化合物（例えばＥｒＣｌ3 ）
を溶解できる液体が用いられる。
ラン等のように希土類元素化合物（例えばＥｒＣｌ3 ）
を溶解できる液体が用いられる。
【００３０】図４は本発明の損失補償型光分岐回路の第
２の実施例の平面図を示す。
２の実施例の平面図を示す。
【００３１】図１に示した損失補償型光分岐回路との相
違点は、切り欠き部が、直交する２つのコアを横断する
だけでなくクラッドにも形成されている点である。な
お、同一の部材には同一の符号が用いられている。
違点は、切り欠き部が、直交する２つのコアを横断する
だけでなくクラッドにも形成されている点である。な
お、同一の部材には同一の符号が用いられている。
【００３２】図４においてほぼ直交する２つのコア１
０、１１を横断するように切り欠き部２２が形成されて
おり、この切り欠き部２２は、コア１０、１１を覆うク
ラッド１３にも形成されている。
０、１１を横断するように切り欠き部２２が形成されて
おり、この切り欠き部２２は、コア１０、１１を覆うク
ラッド１３にも形成されている。
【００３３】図５は図４に示した損失補償型光分岐回路
のＢ−Ｂ線断面図である。
のＢ−Ｂ線断面図である。
【００３４】同図に示すように基板１４の上にバッファ
層１５が設けられ、バッファ層１５の上にコア層１０、
１１と、切り欠き部２２が設けられている。コア層１
０、１１の上にはクラッド層１３が設けられており、切
り欠き部２２はクラッド層１３を貫通しているのが分か
る。この切り欠き部２２にも前述と同様希土類元素を含
んだ固体、気体或いは液体のいずれかを含む物質が充填
されている。なお、切り欠き部２２は、従来、半導体プ
ロセスで用いられているドライエッチング法によって容
易に形成することができる。又、切り欠き部２２がクラ
ッド層１３を貫通して外部に露出しているので切り欠き
部２２への液体および気体の挿入が容易である。
層１５が設けられ、バッファ層１５の上にコア層１０、
１１と、切り欠き部２２が設けられている。コア層１
０、１１の上にはクラッド層１３が設けられており、切
り欠き部２２はクラッド層１３を貫通しているのが分か
る。この切り欠き部２２にも前述と同様希土類元素を含
んだ固体、気体或いは液体のいずれかを含む物質が充填
されている。なお、切り欠き部２２は、従来、半導体プ
ロセスで用いられているドライエッチング法によって容
易に形成することができる。又、切り欠き部２２がクラ
ッド層１３を貫通して外部に露出しているので切り欠き
部２２への液体および気体の挿入が容易である。
【００３５】図６に本発明の損失補償型光分岐回路の第
３の実施例の平面図を示す。
３の実施例の平面図を示す。
【００３６】同図において、損失補償型光分岐回路は図
１に示した損失補償型光分岐回路を３段縦接続して構成
したものである。
１に示した損失補償型光分岐回路を３段縦接続して構成
したものである。
【００３７】コア３０と、３つの互いに平行なコア３
１、３２、３３とからなるコア導波路の直交部は３カ所
あり、各々の直交部には切り欠き部３４、３５、３６が
形成されている。切り欠き部３４、３５、３６は矢印21
方向の信号光とほぼ４５度の角度で互いに平行に形成さ
れている。切り欠き部３４、３５、３６には希土類元素
を含む物質が充填されている。なお、図ではコア３１、
３２、３３の数は３つであるが、これに限定されるもの
ではなく、また切り欠き部３４、３５、３６はクラッド
層３７を貫通してもよい。
１、３２、３３とからなるコア導波路の直交部は３カ所
あり、各々の直交部には切り欠き部３４、３５、３６が
形成されている。切り欠き部３４、３５、３６は矢印21
方向の信号光とほぼ４５度の角度で互いに平行に形成さ
れている。切り欠き部３４、３５、３６には希土類元素
を含む物質が充填されている。なお、図ではコア３１、
３２、３３の数は３つであるが、これに限定されるもの
ではなく、また切り欠き部３４、３５、３６はクラッド
層３７を貫通してもよい。
【００３８】信号光がコア３０に矢印Ｌ21方向から入射
され、励起光がコア３０に矢印Ｌ22方向から入射され
る。コア３０、すなわち光導波路内に入射した信号光は
まず最初の切り欠き部３４で所望光量だけ分岐され、矢
印Ｌ23方向に出射される。残りの信号光は第１の切り欠
き部３５の物質を通過することにより増幅され、先ず最
初の損失補償が行われる。
され、励起光がコア３０に矢印Ｌ22方向から入射され
る。コア３０、すなわち光導波路内に入射した信号光は
まず最初の切り欠き部３４で所望光量だけ分岐され、矢
印Ｌ23方向に出射される。残りの信号光は第１の切り欠
き部３５の物質を通過することにより増幅され、先ず最
初の損失補償が行われる。
【００３９】次に、増幅された信号光は、次の切り欠き
部３５に達し、ここで矢印Ｌ24方向に所望光量だけ分岐
される。そして矢印Ｌ24方向へ伝搬する以外の残りの信
号光は第２の切り欠き部３５の物質を通過することによ
り再度増幅され、第３の切り欠き部３６に達し、ここで
矢印Ｌ25方向に所望光量だけ分岐され、残りの信号光
は、切り欠き部３６内の物質を通過することによりさら
に増幅され、矢印Ｌ25方向に出射される。なお、矢印Ｌ
27方向の励起光は各切り欠き部３４、３５、３６にそれ
ぞれ充填された各物質で吸収されなかった励起光の残量
光である。
部３５に達し、ここで矢印Ｌ24方向に所望光量だけ分岐
される。そして矢印Ｌ24方向へ伝搬する以外の残りの信
号光は第２の切り欠き部３５の物質を通過することによ
り再度増幅され、第３の切り欠き部３６に達し、ここで
矢印Ｌ25方向に所望光量だけ分岐され、残りの信号光
は、切り欠き部３６内の物質を通過することによりさら
に増幅され、矢印Ｌ25方向に出射される。なお、矢印Ｌ
27方向の励起光は各切り欠き部３４、３５、３６にそれ
ぞれ充填された各物質で吸収されなかった励起光の残量
光である。
【００４０】以上のように本発明の損失補償型光分岐回
路は増幅機能を有するので２分岐以上の多段の損失補償
型光分岐回路を構成することができ、前述した種々のシ
ステムへの応用が可能となる。
路は増幅機能を有するので２分岐以上の多段の損失補償
型光分岐回路を構成することができ、前述した種々のシ
ステムへの応用が可能となる。
【００４１】なお、この損失補償型光分岐回路より出力
される光には励起光が含まれていないので、フィルタを
用いることなく、増幅された分岐光を得ることができ、
矢印Ｌ23、Ｌ24、Ｌ25方向の分岐光の光量は、各切り欠
き部３４、３５、３６に充填された物質の屈折率、希土
類元素の添加濃度および矢印Ｌ26方向の励起光の強度を
変えることにより調節することができる。
される光には励起光が含まれていないので、フィルタを
用いることなく、増幅された分岐光を得ることができ、
矢印Ｌ23、Ｌ24、Ｌ25方向の分岐光の光量は、各切り欠
き部３４、３５、３６に充填された物質の屈折率、希土
類元素の添加濃度および矢印Ｌ26方向の励起光の強度を
変えることにより調節することができる。
【００４２】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、光を伝搬
するコアを当該コアより低い屈折率のクラッドで覆った
光伝送路において、コアをほぼ直交するように形成し、
コアの直交部に入射される信号光の光軸に対してほぼ４
５度の角度で両コア部を横断するよう切り欠き部を形成
し、切り欠き部に、希土類元素を含みコアより低い屈折
率を有する物質を充填し、他方のコアに、励起光を入射
するので、光分岐回路の分岐損失および伝搬損失を補償
でき、しかも複数段に縦続接続することが可能な損失補
償型光分岐回路を実現することができる。
するコアを当該コアより低い屈折率のクラッドで覆った
光伝送路において、コアをほぼ直交するように形成し、
コアの直交部に入射される信号光の光軸に対してほぼ４
５度の角度で両コア部を横断するよう切り欠き部を形成
し、切り欠き部に、希土類元素を含みコアより低い屈折
率を有する物質を充填し、他方のコアに、励起光を入射
するので、光分岐回路の分岐損失および伝搬損失を補償
でき、しかも複数段に縦続接続することが可能な損失補
償型光分岐回路を実現することができる。
【図１】本発明の損失補償型光分岐回路の一実施例の平
面図である。
面図である。
【図２】図１に示した損失補償型光分岐回路のＡ−Ａ線
断面図である。
断面図である。
【図３】切り欠き部に充填される物質の屈折率に対する
分岐光量と挿入損失との関係を示すグラフである。
分岐光量と挿入損失との関係を示すグラフである。
【図４】本発明の損失補償型光分岐回路の第２の実施例
の平面図である。
の平面図である。
【図５】図４に示した損失補償型光分岐回路のＢ−Ｂ線
断面図である。
断面図である。
【図６】本発明の損失補償型光分岐回路の第３の実施例
の平面図を示す。
の平面図を示す。
【図７】光分岐回路の従来例の説明図である。
【符号の説明】 １０、１１、３０、３１、３２、３３ コア １２、２２、３４、３５、３６ 切り欠き部 １３、３７ クラッド １４ 基板 １５ バッファ層
Claims (2)
- 【請求項１】 光を伝搬するコアを該コアより低い屈折
率のクラッドで覆った光伝送路において、前記コアをほ
ぼ直交するように形成し、前記コアの直交部に入射され
る信号光の光軸に対してほぼ４５度の角度で両コア部を
横断するよう切り欠き部を形成し、該切り欠き部に、希
土類元素を含み前記コアより低い屈折率を有する物質を
充填し、前記他方のコアに、励起光を入射することを特
徴とする損失補償型光分岐回路。 - 【請求項２】 前記コアが複数箇所で直交しており、各
直交部には前記切り欠き部が形成されており、各切り欠
き部が前記物質で充填されていることを特徴とする請求
項１に記載の損失補償型光分岐回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3274197A JPH05113512A (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 損失補償型光分岐回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3274197A JPH05113512A (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 損失補償型光分岐回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05113512A true JPH05113512A (ja) | 1993-05-07 |
Family
ID=17538389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3274197A Pending JPH05113512A (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 損失補償型光分岐回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05113512A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007148382A (ja) * | 2005-10-24 | 2007-06-14 | Nec Corp | 光導波路デバイスおよびその伝送損失の調整方法 |
-
1991
- 1991-10-22 JP JP3274197A patent/JPH05113512A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007148382A (ja) * | 2005-10-24 | 2007-06-14 | Nec Corp | 光導波路デバイスおよびその伝送損失の調整方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD05 | Notification of revocation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425 Effective date: 20040121 |