JPH08508351A - マルチモード干渉結合器における強度特性及び位相特性の変化方法 - Google Patents
マルチモード干渉結合器における強度特性及び位相特性の変化方法Info
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Abstract
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- 【特許請求の範囲】 1.2次元または3次元のマルチモード干渉(MMI)結合器の出力側における 強度特性及び位相特性の変化方法において、 平行な側面を有する通常のMMI結合器に対し次の変換を施し、すなわち、 各セクション自体が(場合によってはオーバラップする像をもつ)1つのM MI結合器になるように、通常のMMI結合器を伝搬方向に沿って2つまたは複 数のセクションに分け、 当該結合器の特性的自己結像(セルフイメージング)効果が保持されるよう に、または1次近似が保持されるように、各セクションが別個に変換され、たと えば2次元または3次元の変換に適しており(幅および長さの変更、側面の傾斜 設定、入/出力導波体の側面でのずれおよび傾斜設定、入/出力導波体の寸法の 変更)、 変換されたこれらのセクションを、各セクション間で結合導波体を用いるこ となくそのまま直列に配置し、各セクションは変換されているので、像の個数お よび次のセクションの入力側におけるその相対的位相が変えられ、このことによ りコンポーネント全体の終端における干渉現象が変えられ、個々のセクションの 用いられる変換に応じて、形成される各 出力側における強度特性が変化し、新たな自己結像が生じ、意図的に生成された 放射が発生し、 新たに現れる自己結像を導くために、または意図的に生成される放射を収集 するために、新たな出力導波体を導入することを特徴とする、 2次元または3次元のマルチモード干渉(MMI)結合器の出力側における 強度特性および位相特性の変化方法。 2.2次元または3次元のマルチモード干渉(MMI)結合器の出力側における 位相特性の変化方法において、 当該方法は以下のステップを有しており、すなわち、 当該結合器の特性的自己結像効果が保持されるように、通常のMMI結合器 を変換し、変換後、入/出力側の位置は湾曲線または湾曲面上に位置し、該線ま たは面を入/出力フロントと称し、たとえば2次元または3次元の変換に適して おり(幅および長さの変更、側面の傾斜設定、入/出力導波体の側面でのずれお よび傾斜設定、入/出力導波体の寸法の変更)、 入/出力導波体を前記の入/出力フロントとは別の線または面上−たとえば 直線または平面上−に配置し、 変換の選定に応じて入力フロントと出力フロント がずれ、その湾曲が同時に変化し、入力側と出力側の位置ならびに入力フロント と出力フロントの個所の差により、当該コンポーネントの終端において位相特性 の変化が生じ、これにより該特性は変換の適切な選定により制御できることを特 徴とする、 2次元または3次元のマルチモード干渉(MMI)結合器の出力側における 位相特性の変化方法。 3.MMI結合器のスプリッタ機能を損なわずに入力光度の一部分を分岐させる ための方法において、 当該方法は請求項1と類似のステップを有しており、すなわち、 通常のMMI結合器を2つのセクションに分け(位置z=z0における分岐 )、z0の選定により、分岐される光の成分が制御され、 第1のMMIセクションの幅を広げ、これにより光の一部分は第2のMMI セクションではなく放射として片側または両側に生じ、意図的に生成された該放 射を新たに導入された導波体により収集し、 残りの光は第2のMMIセクションに伝搬し、該セクションの出力側におい て干渉し合い、第1のMMIセクションの拡開による干渉像の障害を、入/出力 導波体の位置、幅、および入射角度、ならびに第2のMMIセクションの長さに 対する僅かな補正により補償することを特徴とする、 MMI結合器のスプリッタ機能を損なわずに入力 光度の一部分を分岐させるための方法。 4.側面の傾斜設定(およびこれに伴う長さおよび入/出力導波体の位置および 方向の整合)を、2次元または3次元の変換として用い、該変換および必要な整 合は、単に座標変換(円柱座標変換または球面座標変換)により解析可能であり 、変換後、各セクションの入/出力フロントは円形平面または球面上に位置し、 これらのフロントの不一致から各MMIセクション間に位相差が生じ、これによ り当該コンポーネント全体の出力端における干渉像および強度特性が変化する、 請求項1記載の方法。 5.通常のMMI結合器を中央部でのみ分けて、該中央部まで幅を直線的に低減 し(拡大し)、該中央部から元の値になるまで再び直線的に拡大し(低減し)、 各セクションの長さを整合し、変換されたコンポーネントを”バタフライ形”( 逆バタフライ形”)MMI結合器と称する、請求項4記載の方法。 6.2つまたは3つの出力側だけを用い、通常の”対称干渉1x1−MMI結合 器”または通常の”対称干渉1x2−MMI結合器”を2つに分け、第1のセク ションの幅を一方の側だけ広げ、該側においてただ1つの新たな導波体により放 射を収集し、入力導波体の僅かなずれにより元の自己結像特性を再び形成可能で あり、つまりただ1つの像が”対称干渉1x1−MMI結合器”の出力側に生じ 、”対称干 渉1x2−MMI結合器”の2つの出力側において均等な強度分布が生じる、請 求項3記載の方法。 7.第1のMMIセクションの拡開領域に光吸収性材料を挿入し、該光吸収性材 料の入力側には反射が生じないようになり、該放射は導波体で収集されることな くそのまま吸収される、請求項3記載の方法。 8.通常の”不完全干渉3dB−MMI結合器”または通常の”不完全干渉クロ スMMI結合器”を中央部分で分け、請求項5にしたがって変換して”バタフラ イ形”または”逆バタフライ形”MMI結合器を形成し、幅の低減または拡大を 、通常の”不完全干渉3dB−MMI結合器”については対称に(両側で均等に )行い、通常の”不完全干渉クロス−MMI結合器”については非対称に(一方 の側だけで)行い、これにより当該コンポーネントは1x2−ビームスプリッタ としてはたらき、両方の出力側間の強度特性を、幅の低減係数または拡大係数に より制御する、請求項5記載の方法。 9.通常の”対称干渉1x2−MMI結合器”を中央部で分け、請求項5にした がって変換して”バタフライ形”または”逆バタフライ形”MMI結合器を形成 し、幅の低減または拡大を対称に両側で均等に行い、これにより当該コンポーネ ントは1x3−ビームスプリッタとしてはたらき、2つの外側の出力側は同じ強 度を有し、外側の出力側と中央の出力側 の間における強度特性を、幅の低減係数または拡大係数により制御する、請求項 5記載の方法。 10.通常の”不完全干渉3dB−MMI結合器”または”対称干渉1x2−MM I結合器”を中央部で分け、請求項5にしたがって変換して”バタフライ形”ま たは”逆バタフライ形”MMI結合器を形成し、通常の”不完全干渉3dB−M MI結合器”については入力導波体を(MMI周縁部から測って)幅の6分の1 のとろこに位置決めし、通常の”対称干渉1x2−MMI結合器”については( MMI周縁部から測って)幅の4分の1のところに位置決めし、幅の低減ないし 拡大を対称に両方の側で均等に行い、これにより当該コンポーネントは1x3− ビームスプリッタとしてはたらき、幅の低減係数または拡大係数により各出力側 間の強度特性を制御する、請求項5記載の方法。
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