JPH0549202B2 - - Google Patents

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JPH0549202B2
JPH0549202B2 JP5425287A JP5425287A JPH0549202B2 JP H0549202 B2 JPH0549202 B2 JP H0549202B2 JP 5425287 A JP5425287 A JP 5425287A JP 5425287 A JP5425287 A JP 5425287A JP H0549202 B2 JPH0549202 B2 JP H0549202B2
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JP
Japan
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light
cladding layer
cladding
refractive index
layer
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Application number
JP5425287A
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Japanese (ja)
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JPS63221304A (en
Inventor
Yasuo Kokubu
Toshihiko Baba
Kenichi Iga
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YOKOHAMA KOKURITSU DAIGAKUCHO
Original Assignee
YOKOHAMA KOKURITSU DAIGAKUCHO
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、同一光導波路内を伝播する波長の異
なる複数の光を各波長光毎に分離する光分波器又
は波長の異なる複数の波長光を合成するための光
合波器として作用する光回路に関するものであ
る。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to an optical demultiplexer that separates a plurality of lights of different wavelengths propagating in the same optical waveguide, or This invention relates to an optical circuit that acts as an optical multiplexer for combining light.

(従来の技術) 現在実用化されている光通信の方式は、信号光
を発光する光源と、これを受光して電気信号へ変
換する光検出器の間を1本の光フアイバで結ぶ一
方向1対1の最も単純な形態である。しかしなが
ら、この単純な方式はさらに1対複数や複数対複
数の端末装置間を結ぶネツトワーク光通信へと発
展しつつある。このネツトワーク光通信におい
て、端末間の双方向通信を1本の光フアイバのみ
で行つたり、また異なつた種類の信号(例えば、
音声、画像データなど)を1本の光フアイバで伝
送する場合などには、1本の光フアイバに異なる
波長の光を伝送させ、それぞれの波長に信号を
別々にのせて双方向通信や一方向多重通信を行う
波長多重通信方式が用いられる。この波長多重通
信には、異なる波長の光を1本の光フアイバへ合
流させる光合波器や、逆に1本の光フアイバを伝
送されてきた波長の異なる光をそれぞれの波長毎
に分離する光分波器、さらにはこの両方の機能を
持つ光合波・分波器が用いられる。
(Prior art) The optical communication system currently in practical use is a unidirectional optical fiber that connects a light source that emits signal light and a photodetector that receives the signal light and converts it into an electrical signal. This is the simplest one-to-one format. However, this simple system is being further developed into network optical communication that connects one-to-many or multiple-to-multiple terminal devices. In this network optical communication, bidirectional communication between terminals is performed using only one optical fiber, and different types of signals (for example,
When transmitting (audio, image data, etc.) over a single optical fiber, one optical fiber transmits light of different wavelengths, and a signal is placed on each wavelength separately to create two-way communication or one-way communication. A wavelength division multiplex communication method that performs multiplex communication is used. This wavelength multiplexing communication requires an optical multiplexer that combines lights of different wavelengths into one optical fiber, and conversely, an optical multiplexer that separates lights of different wavelengths transmitted through one optical fiber into their respective wavelengths. A demultiplexer and an optical multiplexer/demultiplexer having both of these functions are used.

従来、光合波・分波器として第8図に示す光回
路が既知である。波長0.89μmの光を伝送する第
1の光フアイバ1の入射端子を集束形ロツドレン
ズ2、プリズム3および波長0.89μmの光だけを
透過させ他の波長の光を反射する誘電体多層膜フ
イルタ4を介してガラスブロツク5に結合する。
波長0.81μmの光が伝送する第2の光フアイバ6
の入射端子を同様に集束形ロツドレンズ7、プリ
ズム8及び波長0.81μmの光だけを透過するフイ
ルタ9を介してガラスブロツク5に光結合する。
そして、第1光フアイバ系の光軸と第2光フアイ
バ系の光軸との交点をガラスブロツク5の表面上
で一致させて波長0.89μmの光とを合流させる。
更に、ガラスブロツク5にはプリズム10を介し
て波長0.89μmの光及び波長0.81μmの光だけを反
射する第3のフイルタ11を結合し、この第3の
フイルタ11によつて上記合流させた光を集束形
ロツドレンズ12に向けて反射し、共通端子13
を経て外部に伝送する。更に、共通端子13から
波長1.2μmの光及び波長1.3μmの光を入射させ第
3フイルタ11に向けて入射させる。第3フイル
タ11の後方に波長1.2μmの光及び波長1.3μmの
光を共に反射するミラー14を配置し、第3フイ
ルタ11を透過した波長1.2μmの光及び波長1.3μ
mの光を第4フイルタ15に向けて反射する。こ
の第4フイルタ15は波長1.2μmの光だけを透過
し他の波長光を反射する特性を有している。従つ
て、波長1.2μmの光は第4フイルタ15を透過し
集束形ロツドレンズ16を経て第3の光フアイバ
17に出力される。一方波長1.3μmの光は第4フ
イルタ15で反射され第5のフイルタ18及び集
束形ロツドレンズ19を経て第4の光フアイバ2
0に出力される。
Conventionally, an optical circuit shown in FIG. 8 is known as an optical multiplexer/demultiplexer. The input terminal of the first optical fiber 1 that transmits light with a wavelength of 0.89 μm is connected to a focusing rod lens 2, a prism 3, and a dielectric multilayer film filter 4 that transmits only light with a wavelength of 0.89 μm and reflects light with other wavelengths. It is connected to the glass block 5 through.
A second optical fiber 6 transmitting light with a wavelength of 0.81 μm
The input terminal of the laser beam is similarly optically coupled to the glass block 5 via a focusing rod lens 7, a prism 8, and a filter 9 that transmits only light with a wavelength of 0.81 μm.
Then, the intersection of the optical axis of the first optical fiber system and the optical axis of the second optical fiber system is made to coincide on the surface of the glass block 5, and the light having a wavelength of 0.89 μm is merged.
Furthermore, a third filter 11 is coupled to the glass block 5 via a prism 10 to reflect only the light with a wavelength of 0.89 μm and the light with a wavelength of 0.81 μm. is reflected toward the focusing rod lens 12 and connected to the common terminal 13.
It is transmitted to the outside via . Further, light with a wavelength of 1.2 μm and light with a wavelength of 1.3 μm are input from the common terminal 13 and directed toward the third filter 11 . A mirror 14 that reflects both the light with a wavelength of 1.2 μm and the light with a wavelength of 1.3 μm is arranged behind the third filter 11, and the light with a wavelength of 1.2 μm and the light with a wavelength of 1.3 μm that have passed through the third filter 11 are arranged.
m light is reflected toward the fourth filter 15. This fourth filter 15 has a characteristic of transmitting only light with a wavelength of 1.2 μm and reflecting light of other wavelengths. Therefore, the light having a wavelength of 1.2 μm passes through the fourth filter 15, passes through the converging rod lens 16, and is output to the third optical fiber 17. On the other hand, light with a wavelength of 1.3 μm is reflected by the fourth filter 15, passes through the fifth filter 18 and the converging rod lens 19, and is transferred to the fourth optical fiber 2.
Output to 0.

更に、別の光合波・分波器として第9図に示す
光回路が既知である。この光回路はシリコン基板
30上に光フアイバ案内溝31及びフイルタ案内
溝32を形成し、各フアイバ案内溝31内に入出
力ポートとして作用する光フアイバ33を装着す
ると共に各フイルタ案内溝32内に特定の波長光
だけを透過し又は反射する誘電体多層フイルタ3
4を基板に対して垂直に挿入して光分波、光合波
を行なうように構成されている。
Furthermore, an optical circuit shown in FIG. 9 is known as another optical multiplexer/demultiplexer. In this optical circuit, an optical fiber guide groove 31 and a filter guide groove 32 are formed on a silicon substrate 30, and an optical fiber 33 that acts as an input/output port is installed in each fiber guide groove 31, and an optical fiber 33 that acts as an input/output port is installed in each fiber guide groove 32. Dielectric multilayer filter 3 that transmits or reflects only light of a specific wavelength
4 is inserted perpendicularly to the substrate to perform optical demultiplexing and optical multiplexing.

(発明が解決しようとする問題点) 上述した第8図に示す光合波・光分波器では、
マイクロレンズ、プリズム、フイルタ等の各種光
学素子を用い、これら光学素子の光軸を正確に交
差又は一致させてガラスブロツクに装着しなけれ
ばならず、高い組立精度が要求され量産性に適さ
ない欠点があつた。また、第9図に示す光合波・
光分波器においても幅数十μmの微細な溝内に多
層膜フイルタを個別に装着しなければならず、同
様に組立作業が面倒であり量産性に劣る欠点があ
つた。
(Problems to be solved by the invention) In the optical multiplexer/optical demultiplexer shown in FIG. 8 mentioned above,
Various optical elements such as microlenses, prisms, and filters are used, and the optical axes of these optical elements must intersect or coincide with each other to be mounted on the glass block, which requires high assembly precision, making it unsuitable for mass production. It was hot. In addition, the optical multiplexing and
In optical demultiplexers as well, multilayer filters must be individually installed in fine grooves with a width of several tens of micrometers, and the assembly work is similarly troublesome and mass production is poor.

従つて、本発明の目的は上述した欠点を解消
し、複雑な組立作業をすることなく製作すること
ができ、しかも光検出器等を含めて一体的に集積
可能な光回路を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks, to provide an optical circuit that can be manufactured without complicated assembly work, and that can be integrally integrated including a photodetector. be.

(問題点を解決するための手段) 本発明による光回路は、光ビームを伝播させる
コア層と、 コア層の屈折率よりも高い屈折率の第1クラツ
ド層及び第1クラツド層よりも低い屈折率の第2
クラツド層から成る対を少なくとも1対有し、第
1クラツド層が前記コア層と接触し、1又はそれ
以上の特定波長域の光に対してコア方向への強い
反射特性を有する共振反射クラツド部と、 前記第1クラツド層又は第2クラツド層の少な
くとも一方の膜厚又は屈折率を部分的に変えるこ
とによつて形成され、前記特定波長域の光のうち
少なくとも1つの波長域の光だけを透過させる波
長分離領域とを有することを特徴とするものであ
る。
(Means for Solving the Problems) The optical circuit according to the present invention includes a core layer for propagating a light beam, a first cladding layer having a refractive index higher than the refractive index of the core layer, and a refractive index lower than the first cladding layer. second rate
A resonant reflective cladding portion having at least one pair of cladding layers, the first cladding layer being in contact with the core layer, and having strong reflection characteristics toward the core for light in one or more specific wavelength ranges. and formed by partially changing the film thickness or refractive index of at least one of the first cladding layer or the second cladding layer, and transmitting only light in at least one wavelength range of the light in the specific wavelength range. It is characterized by having a wavelength separation region that transmits light.

(作用) 第1図は本発明による光回路の基本構成である
共振反射型光導波路の一例を示す線図である。高
屈折材料の半導体基板40上に低屈折率の第2ク
ラツド層41を形成し、この第2クラツド層41
上に高屈折率の第1クラツド層を形成して共振反
射クラツドとし、第1クラツド層42上に第1ク
ラツド層の屈折率より低い屈折率の透明誘電体層
を被着して光ビームを伝播するためのコア部43
を形成する。伝送されるべき光はコア部43と空
気層との界面で全反射すると共にコア部43と半
導体基板40との間の共振反射クラツドにおける
干渉効果によつて反射され、コア部43内を伝播
する。共振反射クラツドのコア内伝播光に対する
反射率は、第1及び第2クラツド層42及び41
の屈折率及びその膜厚、コア部43の屈折率及び
膜厚と伝送されるべき光の波長に応じて定まり、
共振反射クラツドを構成する各クラツド層の膜厚
及び屈折率を適切に選択することによりほぼ1に
近い反射率とすることができる。この共振反射ク
ラツドによる反射率はほぼ1に近いが、1よりわ
ずかに小さいので、極めて微量の光が共振反射ク
ラツドを透過して基板へ放射される。この基板に
放射された光は放射損失となるが、最適な膜厚条
件を満たす共振反射クラツドを用いれば反射率が
ほぼ1になり損失を数dB/cm以下に押さえるこ
とができる。この点に関する詳細な説明について
は本願人が先に提案した特願昭61−206698号公報
を参照されたい。一方、この共振反射クラツドの
反射率は、各クラツド層の膜厚及び伝播光の波長
に応じて変化するので、各クラツド層の膜厚を部
分的に変化させることにより特定波長だけを透過
する高損失領域(高透過率領域)を部分的に形成
することができる。従つて、共振反射クラツドの
各層の膜厚を部分的に変化させて特定波長λ1に対
して低反射率(高透過率)の状態とすると、この
領域において波長λ1の光だけが基板方向に透過し
て放射される。一方波長の異なる波長λ2の光に対
しては、この領域は低反射条件(高損失条件)と
はならないので、この波長λ2の光は大部分が共振
反射クラツドで反射され、更に先の導波路まで伝
播する。このように、本発明による光回路は半導
体基板上に所定の屈折率及び膜厚の誘電体層を積
層して共振反射クラツドを構成すると共に、この
共振反射クラツドを構成するクラツド層の膜厚を
部分的に変えるだけで光分波器としての機能が達
成され、従つて複雑な組立作業が全く不要にな
る。更に、半導体基板上に光検出器及びその関連
電子回路素子を予め形成しておき、この半導体基
板上に誘電体層を積層することにより光分波器と
光検出器とのモノリシツク集積化が可能になる。
(Function) FIG. 1 is a diagram showing an example of a resonant reflection type optical waveguide which is the basic configuration of an optical circuit according to the present invention. A second cladding layer 41 having a low refractive index is formed on a semiconductor substrate 40 made of a high refractive material, and this second cladding layer 41
A first cladding layer with a high refractive index is formed on top to form a resonant reflective cladding, and a transparent dielectric layer with a refractive index lower than that of the first cladding layer is deposited on the first cladding layer 42 to direct a light beam. Core part 43 for propagation
form. The light to be transmitted is totally reflected at the interface between the core section 43 and the air layer, and is also reflected by the interference effect in the resonant reflection cladding between the core section 43 and the semiconductor substrate 40, and propagates within the core section 43. . The reflectance of the resonant reflective cladding for light propagating within the core is determined by the first and second cladding layers 42 and 41.
is determined depending on the refractive index and thickness of the core portion 43 and the wavelength of the light to be transmitted,
By appropriately selecting the film thickness and refractive index of each cladding layer constituting the resonant reflective cladding, a reflectance close to 1 can be achieved. Since the reflectance of this resonant reflective cladding is close to 1, but slightly less than 1, a very small amount of light is transmitted through the resonant reflective cladding and radiated to the substrate. The light emitted to this substrate results in radiation loss, but if a resonant reflective cladding that satisfies the optimal film thickness conditions is used, the reflectance becomes approximately 1 and the loss can be suppressed to a few dB/cm or less. For a detailed explanation on this point, please refer to Japanese Patent Application No. 61-206698, which was previously proposed by the applicant. On the other hand, the reflectance of this resonant reflective cladding varies depending on the thickness of each cladding layer and the wavelength of the propagating light, so by partially changing the thickness of each cladding layer, a high A loss region (high transmittance region) can be partially formed. Therefore, if the thickness of each layer of the resonant reflective cladding is partially changed to create a state of low reflectance (high transmittance) for a specific wavelength λ 1 , only the light with wavelength λ 1 in this region will be directed toward the substrate. is transmitted and radiated. On the other hand, for light with a different wavelength λ 2 , this region does not have a low reflection condition (high loss condition), so most of the light with a wavelength λ 2 is reflected by the resonant reflection cladding, and is reflected further on. Propagates to the waveguide. As described above, the optical circuit according to the present invention constructs a resonant reflective cladding by laminating a dielectric layer with a predetermined refractive index and thickness on a semiconductor substrate, and also controls the thickness of the cladding layer constituting this resonant reflective cladding. The function as an optical demultiplexer can be achieved by only partially changing the structure, thus eliminating the need for any complicated assembly work. Furthermore, by forming a photodetector and its related electronic circuit elements on a semiconductor substrate in advance and laminating a dielectric layer on this semiconductor substrate, it is possible to monolithically integrate an optical demultiplexer and a photodetector. become.

(実施例) 第2図は本発明による光回路の一例の構成を示
す線図である。シリコン基板50に2個の光検出
器51a,51bと増幅器等の関連電子回路素子
(図示せず)を予め形成しておく。これら光検出
器51a,51b及びその関連電子回路素子の既
知のシリコンプレナ技術によつて容易に製作する
ことができる。このシリコン基板50上に低屈折
率材料であるSiO2層(屈折率1.45)から成る第2
クラツド層52を形成し、この第2クラツド層5
2上に光屈折率材料層であるTiO2層(屈折率
2.3)から成る第1クラツド層53を形成し、こ
れら第2クラツド層52及び第1クラツド層53
によつて共振反射クラツドを構成する。更に、第
1クラツド層53上にSiO2層から成るコア54
を形成する。これら第1及び第2クラツド層53
及び52とコア54はスパツタリング、気相成長
法、電子ビーム蒸着法等によつて形成することが
できる。上述したように、コア54を伝播する光
に対する共振反射クラツドの反射率は第1及び第
2クラツド層53及び52の膜厚d1,d2及び屈折
率n1,n2とコア54の膜厚dc及び屈折率ncにより
定まり、最大反射率(最低損失)を与えるときの
第1クラツド層の膜厚d1及び第2クラツド層の膜
厚d2はTEモードに対して次式で与えられる。
(Example) FIG. 2 is a diagram showing the configuration of an example of an optical circuit according to the present invention. Two photodetectors 51a and 51b and related electronic circuit elements (not shown) such as an amplifier are formed on the silicon substrate 50 in advance. These photodetectors 51a, 51b and their associated electronic circuit elements can be easily manufactured using known silicon planar technology. A second layer consisting of two layers of SiO (refractive index 1.45), which is a low refractive index material, is formed on this silicon substrate 50.
A cladding layer 52 is formed, and this second cladding layer 5
2 is a light refractive index material layer on TiO 2 layer (refractive index
2.3) A first cladding layer 53 consisting of the second cladding layer 52 and the first cladding layer 53 is formed.
constitutes a resonant reflective cladding. Furthermore, a core 54 made of two SiO layers is formed on the first cladding layer 53.
form. These first and second cladding layers 53
52 and the core 54 can be formed by sputtering, vapor phase growth, electron beam evaporation, or the like. As mentioned above, the reflectance of the resonant reflective cladding for light propagating through the core 54 is determined by the thicknesses d 1 and d 2 of the first and second cladding layers 53 and 52 and the refractive indexes n 1 and n 2 of the core 54 . Determined by the thickness d c and the refractive index n c , the thickness d 1 of the first cladding layer and the thickness d 2 of the second cladding layer when giving the maximum reflectance (minimum loss) are given by the following formula for the TE mode. Given.

d1λ/4n1〔1−(nc/n12 +(λ/2n1dce2-1/2・(2N+1) ……(1) d2dce/2(2M+1) ……(2) (M,N=0,1,2……) ここで、λは伝播すべき光の波長を表わし、
dceは電磁界のコアの外へのしみ出し分を考慮し
た等価的なコア膜厚である。電磁界は低損失条件
(高反射率)のもとでは共振反射クラツドへはほ
とんどしみ出さないので、コア上部のクラツド層
(本例では空気)の屈折率をnpとするとコア54
の等価膜厚dceはほぼ次式で近似できる。
d 1 λ/4n 1 [1-(n c /n 1 ) 2 + (λ/2n 1 d ce ) 2 ] -1/2・(2N+1) ...(1) d 2 dce/2(2M+1) ... ...(2) (M, N=0, 1, 2...) Here, λ represents the wavelength of the light to be propagated,
d ce is the equivalent core film thickness considering the amount of electromagnetic field seeping out of the core. Under low-loss conditions (high reflectance), the electromagnetic field hardly seeps into the resonant reflective cladding, so if the refractive index of the cladding layer (air in this example) above the core is n p , then the core 54
The equivalent film thickness d ce can be approximately approximated by the following equation.

このように、共振反射光導波路の伝播損失は、
2層より成る共振反射クラツドの膜厚に応じて変
化する。次に、第1クラツド層53の膜厚d1に対
するTE基本モードの放射損失特性を計算により
求め第3図に示す。この計算において、コア54
の膜厚を4μmとし、第2クラツド層52の膜厚
を2μmとした。図中、横軸は第1クラツド層5
3の膜厚d1を示し、縦軸は損失(基板方向への光
透過量)を示す。実線は波長0.633μmの光に対す
る計算結果を示し、破線は波長0.85μmの光に対
する計算結果を示し、一点鎖線は波長1.3μmの光
に対する計算結果を示す。0.633μmの波長光につ
いて検討すると、d1=0.088μm,0.264μm,0.44μ
mの3個の膜厚条件付近で高反射率状態(低損失
状態)となり、これら膜厚付近において損失が
1dB/cm以下の低放射損失状態となる。またd1
0.176μm,0.352μm付近においては数+dB/cm以
上の非常に大きな放射損失状態(高透過率状態)
となる。一方、d1=0.088μm,0.264μm,0.44μm
付近においては波長0.85μmの波長光及び1.3μm
の波長光に対してもほぼ高反射率状態になるか
ら、これらの膜厚条件下において3種の波長光に
対して高反射状態となり、共振反射導波路を構成
することができる。またd1=0.176μm,0.352μm
の条件下においては0.85μmの波長光及び1.3μm
の波長光に対しては高反射状態にあるから、この
膜厚条件においては0.633μmの波長光だけが基板
方向に透過し、他の波長光は干渉反射クラツドで
反射されコア54内を伝播することになる。更
に、0.85μmの波長光について検討すると、d1
0.23μm付近において高透過率状態となり、一方
0.633μmの波長光及び1.3μmの波長光に対しては
高反射率状態になる。従つてd1=0.23μmに設定
することにより0.85μmの波長光だけを透過する
ことになる。更に、d1=0.33μmの膜厚条件にお
いては1.3μmの波長光に対してだけ高透過率状態
となり、他の波長光に対しては高反射率状態とな
る。この結果、d2=0.33μmに設定することによ
り1.3μmの波長光だけが透過し他の波長の光は共
振反射クラツドで反射されてコア内を導波される
ことになる。このように第1クラツド層の厚さを
部分的に変え、特定の波長光だけを透過する波長
分離領域を共振反射導波路中に形成することによ
り特定の波長光だけを分離する光分波器として機
能することになる。この高透過率状態となる第1
及び第2クラツド層の膜厚条件は、次式で与えら
れる。
In this way, the propagation loss of the resonant reflective optical waveguide is
It changes depending on the film thickness of the resonant reflective cladding consisting of two layers. Next, the radiation loss characteristics of the TE fundamental mode with respect to the film thickness d 1 of the first cladding layer 53 are calculated and shown in FIG. In this calculation, core 54
The thickness of the second cladding layer 52 was 4 μm, and the thickness of the second cladding layer 52 was 2 μm. In the figure, the horizontal axis is the first cladding layer 5
The film thickness d 1 of No. 3 is shown, and the vertical axis shows loss (amount of light transmitted toward the substrate). The solid line shows the calculation results for light with a wavelength of 0.633 μm, the broken line shows the calculation results for light with a wavelength of 0.85 μm, and the dashed-dotted line shows the calculation results for light with a wavelength of 1.3 μm. Considering light with a wavelength of 0.633μm, d 1 =0.088μm, 0.264μm, 0.44μ
A high reflectance state (low loss state) occurs near the three film thickness conditions of m, and loss occurs near these film thicknesses.
This results in a low radiation loss state of less than 1dB/cm. Also, d 1 =
In the vicinity of 0.176μm and 0.352μm, there is a very large radiation loss state (high transmittance state) of several + dB/cm or more.
becomes. On the other hand, d 1 =0.088μm, 0.264μm, 0.44μm
In the vicinity, light with a wavelength of 0.85 μm and 1.3 μm
Since it is almost in a high reflectance state even for wavelengths of light, under these film thickness conditions, it is in a highly reflective state for three wavelengths of light, and a resonant reflective waveguide can be constructed. Also, d 1 =0.176μm, 0.352μm
Under the conditions of 0.85μm wavelength light and 1.3μm
Since it is highly reflective for light with a wavelength of 0.633 μm, under this film thickness condition, only light with a wavelength of 0.633 μm is transmitted toward the substrate, and light with other wavelengths is reflected by the interference reflection cladding and propagates within the core 54. It turns out. Furthermore, considering light with a wavelength of 0.85 μm, d 1 =
High transmittance occurs near 0.23μm, while
It has a high reflectance state for light with a wavelength of 0.633 μm and light with a wavelength of 1.3 μm. Therefore, by setting d 1 =0.23 μm, only light with a wavelength of 0.85 μm is transmitted. Further, under the film thickness condition of d 1 =0.33 μm, the film exhibits a high transmittance state only for light of a wavelength of 1.3 μm, and a high reflectance state for light of other wavelengths. As a result, by setting d 2 =0.33 μm, only light with a wavelength of 1.3 μm is transmitted, and light with other wavelengths is reflected by the resonant reflective cladding and guided within the core. In this way, by partially changing the thickness of the first cladding layer and forming a wavelength separation region in the resonant reflective waveguide that transmits only light of a specific wavelength, an optical demultiplexer separates only light of a specific wavelength. It will function as The first state that results in this high transmittance state
And the film thickness conditions of the second cladding layer are given by the following equation.

d1λ/2n1〔1−(nc/n22+(λ/2n1dce2-1/
2
×N ……(4) d2dce/2×M ……(5) (N,M=1,2,3……) 式(1),(2)と式(4),(5)の違いは、式(1),(2)がある
最小公約数の奇数倍、式(4),(5)の偶数倍の関係に
ある。また、高損失条件を作るには、d1とd2の両
方を一度に式(4)と(5)の値に近付ける必要はなく、
どちらか一方のみを近付けるだけでも良い。通常
は第1クラツド層の方が膜厚が薄くて制御もしや
すいので、第1クラツド層の厚みを変化させる。
d 1 λ/2n 1 [1-(n c /n 2 ] 2 + (λ/2n 1 d ce ) 2 ] -1/
2
×N ... (4) d 2 dce / 2 × M ... (5) (N, M = 1, 2, 3 ...) Equations (1), (2) and equations (4), (5) The difference is that Equations (1) and (2) are odd multiples of a certain least common divisor, and Equations (4) and (5) are even multiples. Also, to create high loss conditions, it is not necessary to bring both d 1 and d 2 close to the values of equations (4) and (5) at the same time;
It is also possible to bring only one side closer together. Since the first cladding layer is usually thinner and easier to control, the thickness of the first cladding layer is varied.

本例では、コア54の入射端から波長λ1及びλ2
の2種の波長光を入射し、これらλ1及びλ2の波長
光をそれぞれ分波するものとする。第2クラツド
層53の膜厚を部分的に変え、λ1の波長光だけを
透過しλ2の波長光を反射する第1の波長分離領域
55aとλ1の波長光は反射しλ2の波長光だけを透
過する第2の波長分離領域55bを形成する。こ
れら第1及び第2の波長分離領域は光検出器51
a及び51bの形成位置と対応する位置に形成す
る。これら2個の波長分離領域55a及び55b
以外の部分は、第3図に示す結果に基づきλ1及び
λ2の波長光に対して共に高反射率状態(低損失状
態)となるように第1及び第2クラツド層53及
び52の膜厚条件を設定する。コア54で入射し
たλ1及びλ2の波長光は共にコア54内を反射を繰
り返しながら伝播し、λ1の波長光は第1の波長分
離領域55aにおいて第1及び第2クラツド層5
3及び52をそれぞれ透過し、基板50に形成し
た光検出器51aに入射し、λ2の波長光は第2波
長分離領域55bにおいて第1及び第2クラツド
層53及び52をそれぞれ透過し光検出器51b
に入射する。
In this example, wavelengths λ 1 and λ 2 from the incident end of the core 54
It is assumed that two wavelengths of light are input, and these wavelengths of λ 1 and λ 2 are demultiplexed, respectively. The film thickness of the second cladding layer 53 is partially changed, and the first wavelength separation region 55a transmits only the wavelength light of λ 1 and reflects the wavelength light of λ 2 , and the wavelength light of λ 1 is reflected and the wavelength light of λ 2 is transmitted. A second wavelength separation region 55b that transmits only wavelength light is formed. These first and second wavelength separation regions are connected to the photodetector 51
It is formed at a position corresponding to the formation position of a and 51b. These two wavelength separation regions 55a and 55b
Based on the results shown in FIG. 3, the films of the first and second cladding layers 53 and 52 were adjusted so that the other parts were in a high reflectance state (low loss state) for both wavelengths of λ 1 and λ 2 . Set the thickness condition. Both the wavelength lights λ 1 and λ 2 that are incident on the core 54 propagate within the core 54 while being repeatedly reflected, and the wavelength light λ 1 passes through the first and second cladding layers 5 in the first wavelength separation region 55a.
The wavelength light of λ 2 passes through the first and second cladding layers 53 and 52, respectively, in the second wavelength separation region 55b and is photodetected. vessel 51b
incident on .

次に設計の具体例について説明する。 Next, a specific example of the design will be explained.

波長0.78μmと波長0.89μmの光を分波する場合
について検討する。今度は、第1クラツド層の厚
みをそれぞれ0.13μm,0.24μm,0.27μmとした時
の、TE基本モード損失の波長依存性を第4図に
示す。ここで、コアの厚みdcは4μm、第2クラツ
ド層の厚みd2を2μmとした。また、各層の屈折率
は、コアと第1クラツド層の材料がSiO2、第2
クラツド層の材料がTiO2とし、それぞれの材料
の各波長における屈折率データを文献 ハンドブ
ツク オブ オプテカル コンスタンスオブ ソ
リツズ(アカデミツクプレス社発行1985年)より
求めて用いていた。第4図の例ではd1=0.13μm
の部分で波長0.78μmと0.89μmの両方の光を導波
させ、d1=0.24μmの部分で波長0.78μmの光を基
板へ放射させ、d1=0.27μmの部分で波長0.89μm
の波長を基板へ放射させることができる。この際
第4図の損失曲線は短波長側では急峻で、長波長
側ではなだらかなので、例えば波長0.78μmと
0.89μmの分波器を縦列配置する場合、波長0.78μ
mの光を先に分波させたほうが波長0.89μmの光
に対して大きなアイソレーシヨンをとれる。設計
例として、波長0.78μmに対して分波部で
200dB/cmの放射損失があれば、アイソレーシヨ
ン19dB以上、光検出器への結合効率90%程度が
とれる。
Consider the case of splitting light with a wavelength of 0.78 μm and a wavelength of 0.89 μm. FIG. 4 shows the wavelength dependence of the TE fundamental mode loss when the thickness of the first cladding layer is set to 0.13 μm, 0.24 μm, and 0.27 μm, respectively. Here, the thickness d c of the core was 4 μm, and the thickness d 2 of the second cladding layer was 2 μm. In addition, the refractive index of each layer is determined by the material of the core and the first cladding layer being SiO 2 , and the material of the second cladding layer being SiO 2 .
The material of the cladding layer was TiO 2 , and the refractive index data for each material at each wavelength was obtained from the document Handbook of Optical Constance of Solids (published by Academic Press, 1985) and used. In the example of Figure 4, d 1 = 0.13μm
Light with wavelengths of both 0.78 μm and 0.89 μm is guided in the portion of
wavelength can be emitted to the substrate. At this time, the loss curve in Figure 4 is steep on the short wavelength side and gentle on the long wavelength side, so for example, at a wavelength of 0.78 μm,
When cascading 0.89μm duplexers, the wavelength is 0.78μ
By demultiplexing the light with a wavelength of m first, greater isolation can be achieved with respect to light with a wavelength of 0.89 μm. As a design example, for a wavelength of 0.78μm, the demultiplexer
With a radiation loss of 200 dB/cm, an isolation of 19 dB or more and a coupling efficiency to the photodetector of about 90% can be achieved.

また第3図に示した損失特性において、高放射
損失(高透過率)が得られる膜厚d1の範囲が非常
に狭く、100dB/cm以上の損失を得るには数Å程
度の高精度の膜厚制御が要求される。そこで、こ
の膜厚精度の許容幅を拡大させるために、第5図
に示すように第2クラツド層52と基板50との
間に無反射コード層60a及び60bをそれぞれ
設け、膜厚精度の許容幅を拡大することが可能に
なる。
In addition, in the loss characteristics shown in Figure 3, the range of film thickness d 1 in which high radiation loss (high transmittance) can be obtained is very narrow, and in order to obtain a loss of 100 dB/cm or more, a highly accurate measurement of several angstroms is required. Film thickness control is required. Therefore, in order to expand the allowable range of film thickness accuracy, anti-reflection code layers 60a and 60b are provided between the second cladding layer 52 and the substrate 50, respectively, as shown in FIG. It becomes possible to expand the width.

この無反射コート層60a及び60bを設けた
ときの特性を第6図に示す。横軸は第1クラツド
層53の膜厚を示し、縦軸は単位長当たりの放射
損失を示す。用いた光の波長は0.633μmであり、
実線は無反射コート層がないときの特性を示し、
破線は無反射コート層としてTiO2層を用いたと
きの特性を示し、一点鎖線は無反射コート層とし
て屈折率1.52のC7059ガラスを用いたときの特性
を示す。尚、第1クラツド層、第2クラツド層及
びコアの材料及び膜厚は第3図で用いた材料及び
膜厚と同一である。第6図から明らかなように無
反射コート60a及び60bを基板50と第2ク
ラツド層52との間に設けることにより高透過率
特性を得る膜厚許容幅が拡大され、製造過程にお
ける膜厚制御が一層容易になる。
FIG. 6 shows the characteristics when the anti-reflection coating layers 60a and 60b are provided. The horizontal axis shows the film thickness of the first cladding layer 53, and the vertical axis shows the radiation loss per unit length. The wavelength of the light used was 0.633μm,
The solid line shows the characteristics without the anti-reflection coating layer,
The broken line shows the characteristics when a TiO 2 layer is used as the anti-reflection coating layer, and the dashed line shows the characteristics when C7059 glass with a refractive index of 1.52 is used as the anti-reflection coating layer. The materials and thicknesses of the first cladding layer, second cladding layer, and core are the same as those used in FIG. 3. As is clear from FIG. 6, by providing the anti-reflection coatings 60a and 60b between the substrate 50 and the second cladding layer 52, the allowable range of film thickness for obtaining high transmittance characteristics is expanded, and the film thickness can be controlled during the manufacturing process. becomes even easier.

尚、第3図及び第4図に示す損失曲線において
高反射率特性部(低損失特性部)は第2クラツド
層の膜厚又は伝播波長に対して広い範囲に亘つて
平坦になり高透過率部(高損失特性部)では急峻
となる方が、分波器を構成する場合にアイソレー
シヨンを大きくとることができ設計上極めて有益
である。この目的を達成するためには共振反射ク
ラツドを低屈折率の第2クラツド層と高屈折率の
第1クラツド層の2層1組の構成から、更に4層
2組又は多層で構成すればよい。
In addition, in the loss curves shown in Figures 3 and 4, the high reflectance characteristic part (low loss characteristic part) becomes flat over a wide range with respect to the film thickness of the second cladding layer or the propagation wavelength, resulting in high transmittance. A steeper section (high-loss characteristic section) is extremely advantageous in terms of design, as it allows greater isolation when constructing a duplexer. In order to achieve this purpose, the resonant reflection cladding can be constructed from one set of two layers, a second cladding layer with a low refractive index and a first cladding layer with a high refractive index, to two sets of four layers or a multilayer structure. .

第7図に本発明による光回路をコヒーレント光
通信に応用した例を示す。分波受光集積回路素子
を有する本発明による光回路をコヒーレント光通
信信号に適用する場合局部発振器(光源)からの
光と信号光とを混合してから光検出器に入射させ
ねばならない。このためには第7図に示す光回路
が好適である。基板100の入射側に3本の伝送
路101,102及び103を形成する。光フア
イバ等の外部伝送路から波長λ1′及びλ2′の互いに
波長域がある程度離れた信号光を第1の伝送路1
01に入射させる。これらλ1′及びλ2′の光は高精
度に波長制御された光が変調され僅かにスペクト
ルが広がつているものとする。第2の伝送路10
2から高精度に周波数制御され波長λ1′に近い波
長λ1の光を入射する。第1の伝送路101と第2
の伝送路102とを光方向性結合器104で結合
すると、λ1の光とλ1′+λ2′の光とが混合され、2
条の光束としてλ1′+λ2′+λ1の光束が第4及び第
5の伝送路105及び106にそれぞれ出力され
る。これら第4及び第5の伝送路105及び10
6の出力側にλ1及びλ1′の光だけを透過する波長
分離領域及び光検出器を一体的に形成した光素子
107及び108をそれぞれ形成し、これら光素
子107及び108によつてλ1′の信号光のコヒ
ーレント検波を行なう。
FIG. 7 shows an example in which the optical circuit according to the present invention is applied to coherent optical communication. When the optical circuit according to the present invention having a demultiplexing light-receiving integrated circuit element is applied to coherent optical communication signals, the light from the local oscillator (light source) and the signal light must be mixed before entering the photodetector. For this purpose, the optical circuit shown in FIG. 7 is suitable. Three transmission lines 101, 102, and 103 are formed on the incident side of the substrate 100. Signal lights with wavelengths λ 1 ′ and λ 2 ′ whose wavelength ranges are separated by some distance from each other are transmitted from an external transmission path such as an optical fiber to the first transmission path 1.
01. It is assumed that these lights of λ 1 ' and λ 2 ' are highly precisely wavelength-controlled and modulated to have a slightly broadened spectrum. Second transmission line 10
2, the frequency is controlled with high precision, and light with a wavelength λ 1 close to the wavelength λ 1 ' is incident. The first transmission line 101 and the second
When the optical directional coupler 104 is used to couple the transmission line 102 of
Light beams of λ 1 ′+λ 2 ′+λ 1 are outputted to the fourth and fifth transmission paths 105 and 106, respectively, as the striped light beams. These fourth and fifth transmission lines 105 and 10
Optical elements 107 and 108, which integrally form a wavelength separation region and a photodetector that transmit only the light of λ 1 and λ 1 ', are formed on the output side of the 6, respectively. Performs coherent detection of the 1 ′ signal light.

一方、伝送路106に形成した光素子108は
λ2′の信号光を共振反射クラツドによつてコア方
向に反射するのでλ2′の信号光は更に導波し進行
する。この伝送路106を方向性光結合器109
によつて第3の伝送路103と結合し、λ2の光と
λ2′の信号光とを混合してλ2+λ2′の光束とし、2
本の伝送路を経て2個の光検出器110及び11
1に伝送する。そして、2個の光検出器110及
び111によつてλ2の信号光のビート信号をコヒ
ーレント検波する。一般に信号光λ1′及びλ2′はλ1
及びλ2の光よりも数+dB以下の強度であるので、
107,108,110,及び111の光検出器
でコヒーレント検波された中間周波数のビート信
号には極めて大きな直流成分が含まれている。こ
のため、各信号光について2個の光検出器を用い
ることによつて直流成分をバランスさせて除去す
ることができる。このような光通信に本発明によ
る光回路を適用すれば、シリコン基板に各伝送路
及び光素子を一体的に集積化することができる。
On the other hand, since the optical element 108 formed in the transmission line 106 reflects the signal light of λ 2 ' toward the core by the resonant reflective cladding, the signal light of λ 2 ' is further guided and travels. This transmission line 106 is connected to a directional optical coupler 109.
The light of λ 2 and the signal light of λ 2 ' are mixed into a light flux of λ 22 ', and
Two photodetectors 110 and 11
Transmit to 1. Then, the beat signal of the signal light of λ 2 is coherently detected by the two photodetectors 110 and 111. Generally, the signal lights λ 1 ′ and λ 2 ′ are λ 1
And the intensity is several + dB or less than the light of λ 2 , so
The intermediate frequency beat signals coherently detected by the photodetectors 107, 108, 110, and 111 contain extremely large DC components. Therefore, by using two photodetectors for each signal light, the DC component can be balanced and removed. If the optical circuit according to the present invention is applied to such optical communication, each transmission path and optical element can be integrally integrated on a silicon substrate.

本発明は上述した実施例だけに限定されるもの
ではなく種々の変形が可能である。例えば上述し
た実施例では、基板としてシリコン基板を用いた
が、GaAs基板やInP基板等を用いることもでき
る。
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications are possible. For example, in the embodiments described above, a silicon substrate was used as the substrate, but a GaAs substrate, an InP substrate, or the like may also be used.

更に、上述した実施例では、空気層と共振反射
クラツドとによつて光を反射し導波する構成とし
たが、コアの両側にそれぞれ共振反射クラツドを
形成して導波する構成とすることも勿論可能であ
る。
Further, in the above-described embodiment, the light is reflected and guided by the air layer and the resonant reflective cladding, but it is also possible to form a resonant reflective cladding on each side of the core to guide the light. Of course it is possible.

(発明の効果) 以上説明したように本発明によれば、基板上に
低屈折率クラツド層及び高屈折率クラツド層を順
次被着して共振反射クラツドを形成し、この共振
反射クラツド上に低屈折率透明誘電体層を被着し
てコア部を形成し、いずれかのクラツド層の膜厚
を部分的に変えて特定の波長光だけを基板方向へ
透過させる波長分離領域を形成することができ
る。この結果薄膜形成だけで光分波器として機能
する光回路を作成することができ、光フアイバと
の結合部を除いては複雑な組立作業が不要にな
る。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, a low refractive index cladding layer and a high refractive index cladding layer are sequentially deposited on a substrate to form a resonant reflective cladding, and a low refractive index cladding layer is formed on the resonant reflective cladding. It is possible to form a core part by depositing a refractive index transparent dielectric layer, and partially change the film thickness of one of the cladding layers to form a wavelength separation region that transmits only light of a specific wavelength toward the substrate. can. As a result, it is possible to create an optical circuit that functions as an optical demultiplexer simply by forming a thin film, and no complicated assembly work is required except for the connection part with the optical fiber.

また、基板としてシリコン等の半導体基板を用
いれば、光導波路、光分波路、及び光検出器を基
板上にモノリシツク集積化することができる。
Further, if a semiconductor substrate such as silicon is used as the substrate, an optical waveguide, an optical branching path, and a photodetector can be monolithically integrated on the substrate.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明で用いる共振反射光導波路の一
例の構成を示す線図、第2図は本発明による光回
路の一例の構成を示す線図、第3図は第1クラツ
ド層の膜厚と放射損失特性の関係を示すグラフ、
第4図は伝播波長と放射損失特性の関係を示すグ
ラフ、第5図は本発明による光回路の変形例の構
成を示す線図、第6図は無反射コートを設けた場
合の第1クラツド層の膜厚と損失特性の関係を示
すグラフ、第7図は本発明による光回路をコヒー
レント光通信に適用した例を示す線図的斜視図、
第8図及び第9図は従来の光分波器、光合波器の
構成を示す線図である。 40……半導体基板、41,52……第1クラ
ツド層、42,53……第2クラツド層、43,
54……コア部、50……シリコン基板、51
a,51b……光検出器、55a,55b……分
離領域、60a,60b……無反射コート。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an example of a resonant reflective optical waveguide used in the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the configuration of an example of the optical circuit according to the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing the film thickness of the first cladding layer. A graph showing the relationship between and radiation loss characteristics,
FIG. 4 is a graph showing the relationship between propagation wavelength and radiation loss characteristics, FIG. 5 is a diagram showing the configuration of a modified example of the optical circuit according to the present invention, and FIG. A graph showing the relationship between layer thickness and loss characteristics; FIG. 7 is a diagrammatic perspective view showing an example in which the optical circuit according to the present invention is applied to coherent optical communication;
FIGS. 8 and 9 are diagrams showing the configurations of conventional optical demultiplexers and optical multiplexers. 40... Semiconductor substrate, 41, 52... First cladding layer, 42, 53... Second cladding layer, 43,
54...Core part, 50...Silicon substrate, 51
a, 51b...Photodetector, 55a, 55b...Separation area, 60a, 60b...Non-reflection coat.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 光ビームを伝播させるコア層と、 コア層の屈折率よりも高い屈折率の第1クラツ
ド層及び第1クラツド層よりも低い屈折率の第2
クラツド層から成る対を少なくとも1対有し、第
1クラツド層が前記コア層と接触し、1又はそれ
以上の特定波長域の光に対してコア方向への強い
反射特性を有する共振反射クラツド部と、 前記第1クラツド層又は第2クラツド層の少な
くとも一方の膜厚又は屈折率を部分的に変えるこ
とによつて形成され、前記特定波長域の光のうち
少なくとも1つの波長域の光だけを透過させる波
長分離領域とを有することを特徴とする光回路。 2 波長の異なる複数の光をそれぞれ各別に透過
する複数の波長分離領域を形成したことを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の光回路。 3 半導体基板と、 この半導体基板上に形成され、第1のクラツド
層及び第1のクラツド層の屈折率よりも低い屈折
率の第2のクラツド層から成る対を少なくとも1
対有し、1又はそれ以上の特定波長域の光に対し
て強い反射特性を有する共振反射クラツド部及び
前記特定波長域の光のうち少なくとも1つの波長
域の光だけを透過させる波長分離領域を構成する
クラツド部と、 前記第1のクラツド層上に形成され、前記特定
の波長域の光を伝播させるコア層とを有し、 前記波長分離領域を、第1のクラツド層又は第
2のクラツド層の膜厚又は屈折率の少なくとも1
つを部分的に前記共振反射クラツド部の膜厚又は
屈折率と相異させることによつて形成したことを
特徴とする光回路。 4 半導体基板と、 この半導体基板上に形成され、光検出領域を有
する1個以上の光検出器と、 前記半導体基板及び光検出器上に形成され、第
1のクラツド層及び第1のクラツド層の屈折率よ
りも低い屈折率の第2のクラツド層から成る対の
少なくとも1対を有し、1又はそれ以上の特定波
長域の光に対して強い反射特性を有する共振反射
クラツド部及び前記光検出器上に位置し前記特定
波長域の光のうち少なくとも1つの波長域の光だ
けを透過させる波長分離領域を構成するクラツド
部と、 前記第1のクラツド層上に形成され、前記特定
の波長域の光を伝播させるコア層とを有し、 前記波長分離領域を、前記第1のクラツド層又
は第2のクラツド層の膜厚及び屈折率の少なくと
も1つを部分的に前記共振反射クラツド部の膜厚
又は屈折率と相異させることによつて形成したこ
とを特徴とする光回路。 5 半導体基板と、この半導体基板上に形成さ
れ、光検出領域を有する1個以上の光検出器と、 前記半導体基板及び光検出器上に形成され、第
1のクラツド層及び第1のクラツド層の屈折率よ
りも低い屈折率の第2のクラツド層から成る対の
少なくとも1対を有し、1又はそれ以上の特定波
長域の光に対して強い反射特性を有する共振反射
クラツド部及び前記光検出器上に位置し前記特定
波長域の光のうち少なくとも1つの波長域の光だ
けを透過させる波長分離領域を構成するクラツド
部と、 前記第1のクラツド層上に形成され、前記特定
の波長域の光を伝播させるコア層と、 前記光検出器とクラツド部との間に形成した無
反射コート層とを具え、 前記波長分離領域を、前記第1のクラツド層又
は第2のクラツド層の膜厚及び屈折率の少なくと
も1つを部分的に前記共振反射クラツド部の膜厚
又は屈折率と相異させることによつて形成すると
共に、前記無反射コート層により、前記波長分離
領域を通過した光がほぼ無反射状態で前記光検出
器に入射するように構成したことを特徴とする光
回路。
[Claims] 1. A core layer for propagating a light beam, a first cladding layer having a refractive index higher than that of the core layer, and a second cladding layer having a lower refractive index than the first cladding layer.
A resonant reflective cladding portion having at least one pair of cladding layers, the first cladding layer being in contact with the core layer, and having strong reflection characteristics toward the core for light in one or more specific wavelength ranges. and formed by partially changing the film thickness or refractive index of at least one of the first cladding layer or the second cladding layer, and transmitting only light in at least one wavelength range of the light in the specific wavelength range. An optical circuit characterized by having a wavelength separation region that transmits light. 2. The optical circuit according to claim 1, further comprising a plurality of wavelength separation regions that individually transmit a plurality of light beams having different wavelengths. 3. At least one pair consisting of a semiconductor substrate, a first cladding layer, and a second cladding layer formed on the semiconductor substrate and having a refractive index lower than the refractive index of the first cladding layer.
a resonant reflective cladding portion having a strong reflection characteristic for light in one or more specific wavelength ranges, and a wavelength separation region that transmits only light in at least one of the specific wavelength ranges. a core layer that is formed on the first cladding layer and propagates light in the specific wavelength range, and the wavelength separation region is connected to the first cladding layer or the second cladding layer. At least 1 of the thickness or refractive index of the layer
An optical circuit characterized in that the optical circuit is formed by partially making the film thickness or refractive index different from that of the resonant reflective cladding part. 4 a semiconductor substrate; one or more photodetectors formed on the semiconductor substrate and having a photodetection region; a first cladding layer and a first cladding layer formed on the semiconductor substrate and the photodetector; a resonant reflective cladding portion having at least one pair consisting of a second cladding layer having a refractive index lower than that of the second cladding layer, and having strong reflection characteristics for light in one or more specific wavelength ranges; a cladding portion that is located on the detector and constitutes a wavelength separation region that transmits only light in at least one of the specific wavelength ranges; a core layer that propagates light in the resonant reflective cladding region, and the wavelength separation region is partially formed by changing at least one of the film thickness and refractive index of the first cladding layer or the second cladding layer to the resonant reflective cladding portion. An optical circuit characterized in that it is formed by making the film thickness or refractive index different from each other. 5. A semiconductor substrate, one or more photodetectors formed on the semiconductor substrate and having a photodetection region, a first cladding layer and a first cladding layer formed on the semiconductor substrate and the photodetector. a resonant reflective cladding portion having at least one pair consisting of a second cladding layer having a refractive index lower than that of the second cladding layer, and having strong reflection characteristics for light in one or more specific wavelength ranges; a cladding portion that is located on the detector and constitutes a wavelength separation region that transmits only light in at least one of the specific wavelength ranges; a core layer that propagates light in the wavelength range, and an anti-reflection coating layer formed between the photodetector and the cladding, and the wavelength separation region is formed between the first cladding layer or the second cladding layer. It is formed by partially making at least one of a film thickness and a refractive index different from the film thickness or refractive index of the resonant reflective cladding part, and the non-reflective coating layer allows the wavelength separation region to pass through the wavelength separation region. An optical circuit characterized in that the optical circuit is configured such that light enters the photodetector in a substantially non-reflective state.
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