JPH087371Y2 - 方向性結合器デバイス - Google Patents
方向性結合器デバイスInfo
- Publication number
- JPH087371Y2 JPH087371Y2 JP1988093111U JP9311188U JPH087371Y2 JP H087371 Y2 JPH087371 Y2 JP H087371Y2 JP 1988093111 U JP1988093111 U JP 1988093111U JP 9311188 U JP9311188 U JP 9311188U JP H087371 Y2 JPH087371 Y2 JP H087371Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- directional coupler
- waveguide
- substrate
- directional
- coupling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Description
【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、光ファイバ通信や光ファイバセンサーなど
に用いられる方向性結合器デバイスに関する。
に用いられる方向性結合器デバイスに関する。
〈従来の技術〉 従来方向性結合器としては、光ファイバを融着してな
るファイバカップラが知られていた。これは融着等の手
段により、光ファイバのコアを近接させて結合状態を実
現し、方向性結合器とするものである。この他に、ガラ
ス基板や電気光学結晶基板の上に、拡散法などで２本の
近接した導波路を形成し、方向性結合器とするものがあ
った。
るファイバカップラが知られていた。これは融着等の手
段により、光ファイバのコアを近接させて結合状態を実
現し、方向性結合器とするものである。この他に、ガラ
ス基板や電気光学結晶基板の上に、拡散法などで２本の
近接した導波路を形成し、方向性結合器とするものがあ
った。
〈考案の解決しようとする問題点〉 ファイバカップラは、比較的簡単に作製できる利点が
あるが、ファイバカップラは光ファイバで作られている
ため、いくつかの問題点があった。１つは、この作製方
法が、１×2,2×２分岐合流器以外の高機能な導波路デ
バイスに適用しにくかったり、適用不可能なことであ
る。例えば、１×Ｎ分岐合流器（Ｎ≧３）を作製する
と、ポート毎の出力ばらつきが大きく、作製歩留りが低
いという問題点があった。また、一個のデバイスでＮ×
Ｍ分岐合流器を作ることが不可能であり、複数個の１×
２または２×２カップラをスプライシングなどで、ハイ
ブリッドにして接続して作らざるを得ず、作製するのに
時間がかかる上に寸法が大きいという、重大な問題点が
あった。この他に、ファイバからの入力する偏光状態に
より、特性が変化するという避けられない問題点があっ
た。さらに、受光素子や電子回路との複合集積が不可能
であるという問題点があった。
あるが、ファイバカップラは光ファイバで作られている
ため、いくつかの問題点があった。１つは、この作製方
法が、１×2,2×２分岐合流器以外の高機能な導波路デ
バイスに適用しにくかったり、適用不可能なことであ
る。例えば、１×Ｎ分岐合流器（Ｎ≧３）を作製する
と、ポート毎の出力ばらつきが大きく、作製歩留りが低
いという問題点があった。また、一個のデバイスでＮ×
Ｍ分岐合流器を作ることが不可能であり、複数個の１×
２または２×２カップラをスプライシングなどで、ハイ
ブリッドにして接続して作らざるを得ず、作製するのに
時間がかかる上に寸法が大きいという、重大な問題点が
あった。この他に、ファイバからの入力する偏光状態に
より、特性が変化するという避けられない問題点があっ
た。さらに、受光素子や電子回路との複合集積が不可能
であるという問題点があった。
これらの問題点は、ガラスや電気光学結晶の基板上に
作製された導波型方向性結合器でほとんど解決可能であ
る。ただし、ファイバカップラと同様に、導波路間の結
合度を微調整することが不可欠であり、導波路作製後に
全面熱アニールや局所熱アニールが必要であった。全面
熱アニールのためには、導波路の特性測定とこの結果に
基づいた基板加熱工程もしくはイオン交換工程が必要で
あり、局所熱アニールのためにはCO2レーザー等の高出
力レーザーが必要で、さらに基板もしはレーザー光の精
密走査機構が必要であった。したがって、これらアニー
ル工程はかなり面倒なものであり、作製コストがかかっ
ていた。
作製された導波型方向性結合器でほとんど解決可能であ
る。ただし、ファイバカップラと同様に、導波路間の結
合度を微調整することが不可欠であり、導波路作製後に
全面熱アニールや局所熱アニールが必要であった。全面
熱アニールのためには、導波路の特性測定とこの結果に
基づいた基板加熱工程もしくはイオン交換工程が必要で
あり、局所熱アニールのためにはCO2レーザー等の高出
力レーザーが必要で、さらに基板もしはレーザー光の精
密走査機構が必要であった。したがって、これらアニー
ル工程はかなり面倒なものであり、作製コストがかかっ
ていた。
〈問題点を解決するための手段〉 上記従来の問題点を解決するために、ガラス基板上あ
るいは電気光学結晶基板上に、導波路結合度の異なる複
数の方向性結合器が形成されており、前記複数の方向性
結合器の内所望の導波路結合度を有する方向性結合器の
みに、光ファイバアレイなどの光伝送群が結合されてい
る方向性結合器デバイスを提供するものである。
るいは電気光学結晶基板上に、導波路結合度の異なる複
数の方向性結合器が形成されており、前記複数の方向性
結合器の内所望の導波路結合度を有する方向性結合器の
みに、光ファイバアレイなどの光伝送群が結合されてい
る方向性結合器デバイスを提供するものである。
本考案は、導波路の結合度を後で調整するのではな
く、結合度の異なる複数の方向性結合器を予め基板内に
作製しておき、目的の結合度を有する方向性結合器を選
択して、この方向性結合器にのみファイバアレイ等を結
合した方向性結合器にのみファイバアレイ等を実装した
方向性結合器デバイスである。
く、結合度の異なる複数の方向性結合器を予め基板内に
作製しておき、目的の結合度を有する方向性結合器を選
択して、この方向性結合器にのみファイバアレイ等を結
合した方向性結合器にのみファイバアレイ等を実装した
方向性結合器デバイスである。
本考案に使用できる基板としては、ガラス基板，LiNb
O3基板，SiO2基板，プラスチック基板などがある。導波
路の作製方法は、上記各基板に対応して、それぞれイオ
ン交換法,Ti拡散法，多成分ガラスの火炎堆積法，モノ
マーの選択的重合法などがある。結合導波路の結合度を
変える方法としては、導波路の結合領域の長さを変える
方法、導波路間の距離を変える方法などいろいろな方法
が可能である。
O3基板，SiO2基板，プラスチック基板などがある。導波
路の作製方法は、上記各基板に対応して、それぞれイオ
ン交換法,Ti拡散法，多成分ガラスの火炎堆積法，モノ
マーの選択的重合法などがある。結合導波路の結合度を
変える方法としては、導波路の結合領域の長さを変える
方法、導波路間の距離を変える方法などいろいろな方法
が可能である。
〈実施例〉 第１図は、本考案による一実施例である方向性結合器
デバイスの光導波路基板を示す平面図である。第２図
は、上記基板が多数配置された母基板を示す平面図であ
る。
デバイスの光導波路基板を示す平面図である。第２図
は、上記基板が多数配置された母基板を示す平面図であ
る。
母基板７は、ポロシリケート系の光学ガラスであり、
イオン交換が可能なようにNaとＫイオンを合計13mole％
含んでいる。この母基板７にチタン膜を形成し、通常の
フォトリソグラフィで導波路パターンを形成した。その
パターンは第１図に示すように、５個の方向性結合器2,
3,4,5,6が、中心間隔600μｍで配列されている。
イオン交換が可能なようにNaとＫイオンを合計13mole％
含んでいる。この母基板７にチタン膜を形成し、通常の
フォトリソグラフィで導波路パターンを形成した。その
パターンは第１図に示すように、５個の方向性結合器2,
3,4,5,6が、中心間隔600μｍで配列されている。
方向性結合器2,3,4,5,6は、それぞれ第一の導波路21,
31,41,51,61と、第二の導波路22,32,42,52,62とからな
る。第一の導波路21,31,41,51,61と第二の導波路22,32,
42,52,62は、それぞれ近接した結合導波路部20,30,40,5
0,60を持っている。導波路21,22,31,32,41,42,51,52,6
1,62は、１価のイオンを含んだ溶融塩と基板１の間の２
段自然イオン交換で形成された幅12μｍ、屈折率差約0.
004の単一モード導波路である。結合導波路部20,30,40,
50,60の中心間隔は18μｍ、結合領域の長さはそれぞれ
3,4,5,6,7mmとなっている。
31,41,51,61と、第二の導波路22,32,42,52,62とからな
る。第一の導波路21,31,41,51,61と第二の導波路22,32,
42,52,62は、それぞれ近接した結合導波路部20,30,40,5
0,60を持っている。導波路21,22,31,32,41,42,51,52,6
1,62は、１価のイオンを含んだ溶融塩と基板１の間の２
段自然イオン交換で形成された幅12μｍ、屈折率差約0.
004の単一モード導波路である。結合導波路部20,30,40,
50,60の中心間隔は18μｍ、結合領域の長さはそれぞれ
3,4,5,6,7mmとなっている。
基板１の長さは25mm,その幅は方向性結合器用導波路
部の3mmとその両側の3mmの部分を含み9mmである。（第
１図の基板１の縦横比は実際とは異なっている）。
部の3mmとその両側の3mmの部分を含み9mmである。（第
１図の基板１の縦横比は実際とは異なっている）。
第２図は、縦横各10cmの母基板７に、基板１を44個形
成した状態を表している。この図中の破線は、基板１の
境界を表している。
成した状態を表している。この図中の破線は、基板１の
境界を表している。
方向性結合器デバイスを得るには、まず基板１を切り
出し、入出力導波路のある両端面を研磨する。つぎに、
基板１に形成された方向性結合器2,3,4,5,6に対して、
ファイバアレイを試験的に接続させて、分岐比と波長特
性などを測定し、所望の特性に最適な方向性結合器を選
定する。この選定された方向性結合器の導波路に対し
て、ファイバアレイを光学接着剤などで結合固定実装し
て、方向性結合器デバイスを得る。
出し、入出力導波路のある両端面を研磨する。つぎに、
基板１に形成された方向性結合器2,3,4,5,6に対して、
ファイバアレイを試験的に接続させて、分岐比と波長特
性などを測定し、所望の特性に最適な方向性結合器を選
定する。この選定された方向性結合器の導波路に対し
て、ファイバアレイを光学接着剤などで結合固定実装し
て、方向性結合器デバイスを得る。
母基板７内の面内不均一があって、場所により所望の
特性に最適な方向性結合器の位置が異なる場合でも、上
述の特性測定を実施することによって、その場所におけ
る最適な方向性結合器を選定することができる。
特性に最適な方向性結合器の位置が異なる場合でも、上
述の特性測定を実施することによって、その場所におけ
る最適な方向性結合器を選定することができる。
この実施例では、導波路のパターンを第１図のように
したが、これに限らず、他の構成法であってもよい。ま
た、導波路の結合度を変えることを結合導波路の長さを
変化させることで行っているが、これ以外に導波路の間
隔を変化させてもよい。また、偏光特性を向上させるた
めに、結合導波路部20,30,40,50,60の導波路を、直線以
外の形状にしてもよい。
したが、これに限らず、他の構成法であってもよい。ま
た、導波路の結合度を変えることを結合導波路の長さを
変化させることで行っているが、これ以外に導波路の間
隔を変化させてもよい。また、偏光特性を向上させるた
めに、結合導波路部20,30,40,50,60の導波路を、直線以
外の形状にしてもよい。
〈作用〉 本考案によれば、方向性結合器デバイスに導波路結合
度の異なる複数の方向性結合器が形成されているので、
所望の特性を持つ方向性結合器を選択することができ、
それにファイバアレイ等の光伝送群を実装することによ
り、所望の特性を持った方向性結合器デバイスが容易に
得ることができる。
度の異なる複数の方向性結合器が形成されているので、
所望の特性を持つ方向性結合器を選択することができ、
それにファイバアレイ等の光伝送群を実装することによ
り、所望の特性を持った方向性結合器デバイスが容易に
得ることができる。
〈考案の効果〉 本考案によれば、従来不可欠であった基板の熱アニー
ル等による結合度の調整が不要となり、単なる選択によ
り所望の特性を持つ方向性結合器デバイスを得ることが
できるので、作製工程が大幅に簡略化される。
ル等による結合度の調整が不要となり、単なる選択によ
り所望の特性を持つ方向性結合器デバイスを得ることが
できるので、作製工程が大幅に簡略化される。
また、作製した母基板の均一性が完全でない場合に
も、場所毎に所望の特性を持つ方向性結合器を選択する
ことができ、その補正が可能となる。
も、場所毎に所望の特性を持つ方向性結合器を選択する
ことができ、その補正が可能となる。
第１図は本考案による一実施例である方向性結合器デバ
イス用の光導波路基板を示す平面図、第２図は上記基板
が多数個配列された母基板を示す平面図である。 図において、 １……基板、21,22,31,32,41,42,51,52,61,62……導波
路、20,30,40,50,60……結合導波路部、2,3,4,5,6……
方向性結合器、７……母基板 である。
イス用の光導波路基板を示す平面図、第２図は上記基板
が多数個配列された母基板を示す平面図である。 図において、 １……基板、21,22,31,32,41,42,51,52,61,62……導波
路、20,30,40,50,60……結合導波路部、2,3,4,5,6……
方向性結合器、７……母基板 である。
Claims (1)
- 【請求項１】ガラス基板上あるいは電気光学結晶基板上
に、イオン交換法で形成された一対の導波路よりなる方
向性結合器が複数形成されており、前記複数の方向性結
合器はそれぞれの導波路結合度が異なっており、前記複
数の方向性結合器の内所望の導波路結合度を有する方向
性結合器のみに、光ファイバアレイなどの光伝送群が結
合されていることを特徴とする方向性結合器デバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988093111U JPH087371Y2 (ja) | 1988-07-14 | 1988-07-14 | 方向性結合器デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988093111U JPH087371Y2 (ja) | 1988-07-14 | 1988-07-14 | 方向性結合器デバイス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0219005U JPH0219005U (ja) | 1990-02-08 |
| JPH087371Y2 true JPH087371Y2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=31317558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988093111U Expired - Lifetime JPH087371Y2 (ja) | 1988-07-14 | 1988-07-14 | 方向性結合器デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH087371Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5851247B2 (ja) * | 1979-06-05 | 1983-11-15 | 日本電信電話株式会社 | 光波長選択結合装置 |
| JPS62229105A (ja) * | 1986-03-29 | 1987-10-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 多波長半導体光源 |
-
1988
- 1988-07-14 JP JP1988093111U patent/JPH087371Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0219005U (ja) | 1990-02-08 |
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