JPH09243842A - 光結合回路 - Google Patents
光結合回路Info
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- JPH09243842A JPH09243842A JP8047514A JP4751496A JPH09243842A JP H09243842 A JPH09243842 A JP H09243842A JP 8047514 A JP8047514 A JP 8047514A JP 4751496 A JP4751496 A JP 4751496A JP H09243842 A JPH09243842 A JP H09243842A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 多数の波長からなる信号光を合波・分波する
場合であっても小型で損失の少ない光結合回路を提供す
る。 【解決手段】 光導波路１０は、直線導波部Ｃ１０およ
び互いに異なる曲率を有する曲線導波部Ｃ１１〜Ｃ１６
が縦続接続されてなり、光導波路２０は、直線導波部Ｃ
２０と結合導波部Ｃ２１と導波部Ｃ２２とが縦続接続さ
れてなり、光導波路３０は、直線導波部Ｃ３０と結合導
波部Ｃ３１とが縦続接続されてなる。結合導波部Ｃ２１
は、光導波路１０の曲線導波部Ｃ１１と一定幅を隔てて
配置されている。結合導波部Ｃ３１は、光導波路１０の
曲線導波部Ｃ１４と一定幅を隔てて配置されている。
場合であっても小型で損失の少ない光結合回路を提供す
る。 【解決手段】 光導波路１０は、直線導波部Ｃ１０およ
び互いに異なる曲率を有する曲線導波部Ｃ１１〜Ｃ１６
が縦続接続されてなり、光導波路２０は、直線導波部Ｃ
２０と結合導波部Ｃ２１と導波部Ｃ２２とが縦続接続さ
れてなり、光導波路３０は、直線導波部Ｃ３０と結合導
波部Ｃ３１とが縦続接続されてなる。結合導波部Ｃ２１
は、光導波路１０の曲線導波部Ｃ１１と一定幅を隔てて
配置されている。結合導波部Ｃ３１は、光導波路１０の
曲線導波部Ｃ１４と一定幅を隔てて配置されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光信号による通信
情報処理に用いられる導波路型光回路であって、光信号
を合波または分波する光結合回路に関するものである。
情報処理に用いられる導波路型光回路であって、光信号
を合波または分波する光結合回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、光導波路を用いて光信号を合波・
分波する光結合回路として、例えば特公平７−８２１４
０号公報に開示されているものが知られている。図２
は、従来の光結合回路の平面図である。
分波する光結合回路として、例えば特公平７−８２１４
０号公報に開示されているものが知られている。図２
は、従来の光結合回路の平面図である。
【０００３】この図において、光導波路１および２それ
ぞれは、チャンネル型の光導波路であり、それぞれコア
部の屈折率ｎ1 がクラッド部の屈折率ｎ0 より大きく、
そのコア部を導波モード光が伝搬し得る。そして、光導
波路１および２は結合領域（図中で符号Ｌで示した範
囲）で互いに一定距離を隔てて平行に近接配置されてい
る。
ぞれは、チャンネル型の光導波路であり、それぞれコア
部の屈折率ｎ1 がクラッド部の屈折率ｎ0 より大きく、
そのコア部を導波モード光が伝搬し得る。そして、光導
波路１および２は結合領域（図中で符号Ｌで示した範
囲）で互いに一定距離を隔てて平行に近接配置されてい
る。
【０００４】このような光結合回路において、導波モー
ド光Ａが光導波路１の入力側１ａから伝搬してくると、
結合領域において光導波路１および２の相互の間でモー
ド結合が生じ、導波モード光Ａのうちの一部エネルギ
は、光導波路２に移行して導波モード光Ｂ２として光導
波路２の出力側２ｂに出力され、残部エネルギは、光導
波路１をそのまま伝搬して導波モード光Ｂ１として光導
波路１の出力側１ｂに出力される。
ド光Ａが光導波路１の入力側１ａから伝搬してくると、
結合領域において光導波路１および２の相互の間でモー
ド結合が生じ、導波モード光Ａのうちの一部エネルギ
は、光導波路２に移行して導波モード光Ｂ２として光導
波路２の出力側２ｂに出力され、残部エネルギは、光導
波路１をそのまま伝搬して導波モード光Ｂ１として光導
波路１の出力側１ｂに出力される。
【０００５】ここで、光導波路１の出力側１ｂに出力さ
れる導波モード光Ｂ１の光量と、光導波路２の出力側２
ｂに出力される導波モード光Ｂ２の光量との比は、クラ
ッド部およびコア部それれぞれの屈折率ｎ0 ，ｎ1 、コ
ア部の幅と深さ、結合領域の長さＬ、結合領域における
光導波路１と２との間隔、および、導波モード光Ａの波
長に依存する。
れる導波モード光Ｂ１の光量と、光導波路２の出力側２
ｂに出力される導波モード光Ｂ２の光量との比は、クラ
ッド部およびコア部それれぞれの屈折率ｎ0 ，ｎ1 、コ
ア部の幅と深さ、結合領域の長さＬ、結合領域における
光導波路１と２との間隔、および、導波モード光Ａの波
長に依存する。
【０００６】したがって、これらのパラメータを適切に
設計することにより、導波モード光Ｂ１とＢ２との光量
比を所定比とすることができる。また、導波モード光Ａ
に２波長の信号光が含まれている場合に、一方の波長の
信号光を導波モード光Ｂ１として光導波路１の出力側１
ｂに出力し、他方の波長の信号光を導波モード光Ｂ２と
して光導波路２の出力側２ｂに出力して、分波すること
もできる。また、光導波路１の入力側１ａに入力した導
波モード光と光導波路２の入力側２ａに入力した導波モ
ード光とを合波して、光導波路１の出力側１ｂのみに出
力させることもできる。
設計することにより、導波モード光Ｂ１とＢ２との光量
比を所定比とすることができる。また、導波モード光Ａ
に２波長の信号光が含まれている場合に、一方の波長の
信号光を導波モード光Ｂ１として光導波路１の出力側１
ｂに出力し、他方の波長の信号光を導波モード光Ｂ２と
して光導波路２の出力側２ｂに出力して、分波すること
もできる。また、光導波路１の入力側１ａに入力した導
波モード光と光導波路２の入力側２ａに入力した導波モ
ード光とを合波して、光導波路１の出力側１ｂのみに出
力させることもできる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例による光結合回路は、光導波路１および２がともに
結合領域において直線であるため、互いに波長の異なる
複数の光信号を合波・分波する場合には、その波長の数
だけの光結合回路を縦続に配置する必要がある。
来例による光結合回路は、光導波路１および２がともに
結合領域において直線であるため、互いに波長の異なる
複数の光信号を合波・分波する場合には、その波長の数
だけの光結合回路を縦続に配置する必要がある。
【０００８】このような光結合回路をできる限り無駄な
導波部がないよう縦続接続しようとすると、光結合回路
を或る一方向に縦続接続することとなる。したがって、
多数の光結合回路を縦続接続する場合には光回路全体が
細長くなり、光回路の製造上および使用上の困難を生じ
るという問題がある。
導波部がないよう縦続接続しようとすると、光結合回路
を或る一方向に縦続接続することとなる。したがって、
多数の光結合回路を縦続接続する場合には光回路全体が
細長くなり、光回路の製造上および使用上の困難を生じ
るという問題がある。
【０００９】また、或る光結合回路と他の光結合回路と
の間を曲線導波部を介して接続することにより多数の光
結合回路を縦続接続すれば、光回路全体が細長くなるこ
となくコンパクトに形成できる。しかし、この場合に
は、曲線導波部の存在のために光導波路全体の長さが長
くなり、導波モード光の損失が大きくなるという問題点
がある。
の間を曲線導波部を介して接続することにより多数の光
結合回路を縦続接続すれば、光回路全体が細長くなるこ
となくコンパクトに形成できる。しかし、この場合に
は、曲線導波部の存在のために光導波路全体の長さが長
くなり、導波モード光の損失が大きくなるという問題点
がある。
【００１０】本発明は、上記問題点を解消する為になさ
れたものであり、多数の波長からなる信号光を合波・分
波する場合であっても小型で損失の少ない光結合回路を
提供することを目的とする。
れたものであり、多数の波長からなる信号光を合波・分
波する場合であっても小型で損失の少ない光結合回路を
提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光結合回路
は、(1) 所定の曲率を有する曲線導波部を備える第１の
光導波路と、(2) 第１の光導波路の曲線導波部と光結合
する結合導波部を備え第１の光導波路との間で光を合波
または分波する第２の光導波路とを備えることを特徴と
する。
は、(1) 所定の曲率を有する曲線導波部を備える第１の
光導波路と、(2) 第１の光導波路の曲線導波部と光結合
する結合導波部を備え第１の光導波路との間で光を合波
または分波する第２の光導波路とを備えることを特徴と
する。
【００１２】このように、第１の光導波路の曲線導波部
において第２の光導波路の結合導波部との間で光を合波
または分波することとしたので、このような光結合回路
を縦続配置して構成される光回路であっても小型化でき
る。
において第２の光導波路の結合導波部との間で光を合波
または分波することとしたので、このような光結合回路
を縦続配置して構成される光回路であっても小型化でき
る。
【００１３】第１の光導波路は、曲線導波部の所定の曲
率が放射モード光を放射する曲率であり、第２の光導波
路は、結合導波部において放射モード光を入力して導波
させることにしてもよいし、さらに、結合導波部の軸線
の任意位置における法線が、曲線導波部の軸線と直交す
ることとしてもよい。
率が放射モード光を放射する曲率であり、第２の光導波
路は、結合導波部において放射モード光を入力して導波
させることにしてもよいし、さらに、結合導波部の軸線
の任意位置における法線が、曲線導波部の軸線と直交す
ることとしてもよい。
【００１４】第１の光導波路は、曲線導波部の所定の曲
率が放射モード光を放射する曲率であり、第２の光導波
路は、結合導波部において、放射モード光を入力して導
波させるとともに、第１の光導波路の曲線導波部を導波
する導波モード光とモード結合することとしてもよい。
率が放射モード光を放射する曲率であり、第２の光導波
路は、結合導波部において、放射モード光を入力して導
波させるとともに、第１の光導波路の曲線導波部を導波
する導波モード光とモード結合することとしてもよい。
【００１５】結合導波部の軸線の任意位置における法線
が、曲線導波部の軸線と直交するとともに、第２の光導
波路は、結合導波部において、第１の光導波路の曲線導
波部を導波する導波モード光とモード結合することとし
てもよい。
が、曲線導波部の軸線と直交するとともに、第２の光導
波路は、結合導波部において、第１の光導波路の曲線導
波部を導波する導波モード光とモード結合することとし
てもよい。
【００１６】第１の光導波路は、それぞれ互いに異なる
曲率を有する複数の曲線導波部を備えてもよいし、ま
た、曲線導波部の曲率が連続的に変化するものであって
もよい。
曲率を有する複数の曲線導波部を備えてもよいし、ま
た、曲線導波部の曲率が連続的に変化するものであって
もよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。尚、図面の説明におい
て同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省
略する。図１は、本発明に係る光結合回路の平面図であ
る。
の実施の形態を詳細に説明する。尚、図面の説明におい
て同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省
略する。図１は、本発明に係る光結合回路の平面図であ
る。
【００１８】この図に示す光結合回路は、３本のチャン
ネル型の光導波路１０，２０およびび３０からなる。す
なわち、屈折率ｎ0 のクラッド部内に形成された屈折率
ｎ1のコア部がチャンネル型の光導波路１０，２０およ
びび３０となり、それぞれのコア部を導波モード光が伝
搬し得る。ただし、ｎ0 ＜ｎ1 である。
ネル型の光導波路１０，２０およびび３０からなる。す
なわち、屈折率ｎ0 のクラッド部内に形成された屈折率
ｎ1のコア部がチャンネル型の光導波路１０，２０およ
びび３０となり、それぞれのコア部を導波モード光が伝
搬し得る。ただし、ｎ0 ＜ｎ1 である。
【００１９】このうち、光導波路１０は、直線導波部Ｃ
１０および曲線導波部Ｃ１１〜Ｃ１６が縦続接続されて
なり、曲線導波部Ｃ１１〜Ｃ１６それぞれの曲率は互い
に異なる。すなわち、曲線導波部Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１
３，Ｃ１４，Ｃ１５およびＣ１６それぞれの軸線（図中
で一点鎖線で示したコア部の中心線）は、点Ｐ１，Ｐ
２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５およびＰ６それぞれを中心とする
円弧であり、この順に曲率半径が大きい。
１０および曲線導波部Ｃ１１〜Ｃ１６が縦続接続されて
なり、曲線導波部Ｃ１１〜Ｃ１６それぞれの曲率は互い
に異なる。すなわち、曲線導波部Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１
３，Ｃ１４，Ｃ１５およびＣ１６それぞれの軸線（図中
で一点鎖線で示したコア部の中心線）は、点Ｐ１，Ｐ
２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５およびＰ６それぞれを中心とする
円弧であり、この順に曲率半径が大きい。
【００２０】また、光導波路２０は、直線導波部Ｃ２０
と結合導波部Ｃ２１と導波部Ｃ２２とが縦続接続されて
なる。このうち、結合導波部Ｃ２１は、点Ｐ１を中心と
する円弧を軸線とし、光導波路１０の曲線導波部Ｃ１１
と一定幅を隔てて配置されている。また、光導波路３０
は、直線導波部Ｃ３０と結合導波部Ｃ３１とが縦続接続
されてなる。このうち、結合導波部Ｃ３１は、点Ｐ４を
中心とする円弧を軸線とし、光導波路１０の曲線導波部
Ｃ１４と一定幅を隔てて配置されている。
と結合導波部Ｃ２１と導波部Ｃ２２とが縦続接続されて
なる。このうち、結合導波部Ｃ２１は、点Ｐ１を中心と
する円弧を軸線とし、光導波路１０の曲線導波部Ｃ１１
と一定幅を隔てて配置されている。また、光導波路３０
は、直線導波部Ｃ３０と結合導波部Ｃ３１とが縦続接続
されてなる。このうち、結合導波部Ｃ３１は、点Ｐ４を
中心とする円弧を軸線とし、光導波路１０の曲線導波部
Ｃ１４と一定幅を隔てて配置されている。
【００２１】これら光導波路１０，２０および３０それ
ぞれの各部の寸法や配置などは、クラッド部およびコア
部それぞれの屈折率ｎ0 ，ｎ1 と、合波または分波しよ
うとする信号光それぞれの波長とに依って適切に設計さ
れる。たとえば、光導波路１０，２０および３０それぞ
れのコア部の幅および深さそれぞれはともに７μｍであ
り、曲線導波部Ｃ１１は、軸線の曲率半径３３ｍｍ、長
さ１４００μｍであり、曲線導波部Ｃ１２は、軸線の曲
率半径３０ｍｍ、長さ１２００μｍであり、曲線導波部
Ｃ１３は、軸線の曲率半径２７ｍｍ、長さ１０００μｍ
であり、曲線導波部Ｃ１４は、軸線の曲率半径２４ｍ
ｍ、長さ８００μｍであり、曲線導波部Ｃ１５は、軸線
の曲率半径２１ｍｍ、長さ７００μｍであり、曲線導波
部Ｃ１６は、軸線の曲率半径１８ｍｍ、長さ６００μｍ
である。曲線導波部Ｃ１１と結合導波部Ｃ２１との軸線
間隔は２０μｍであり、曲線導波部Ｃ１４と結合導波部
Ｃ３１との軸線間隔は１５μｍである。クラッド部は、
石英からなり屈折率ｎ0 が１．４５０であり、コア部
は、Ｔｉ，ＧｅまたはＰ等を添加した石英からなり屈折
率ｎ1 が１．４５３である。
ぞれの各部の寸法や配置などは、クラッド部およびコア
部それぞれの屈折率ｎ0 ，ｎ1 と、合波または分波しよ
うとする信号光それぞれの波長とに依って適切に設計さ
れる。たとえば、光導波路１０，２０および３０それぞ
れのコア部の幅および深さそれぞれはともに７μｍであ
り、曲線導波部Ｃ１１は、軸線の曲率半径３３ｍｍ、長
さ１４００μｍであり、曲線導波部Ｃ１２は、軸線の曲
率半径３０ｍｍ、長さ１２００μｍであり、曲線導波部
Ｃ１３は、軸線の曲率半径２７ｍｍ、長さ１０００μｍ
であり、曲線導波部Ｃ１４は、軸線の曲率半径２４ｍ
ｍ、長さ８００μｍであり、曲線導波部Ｃ１５は、軸線
の曲率半径２１ｍｍ、長さ７００μｍであり、曲線導波
部Ｃ１６は、軸線の曲率半径１８ｍｍ、長さ６００μｍ
である。曲線導波部Ｃ１１と結合導波部Ｃ２１との軸線
間隔は２０μｍであり、曲線導波部Ｃ１４と結合導波部
Ｃ３１との軸線間隔は１５μｍである。クラッド部は、
石英からなり屈折率ｎ0 が１．４５０であり、コア部
は、Ｔｉ，ＧｅまたはＰ等を添加した石英からなり屈折
率ｎ1 が１．４５３である。
【００２２】ここで、曲線導波部Ｃ１１および結合導波
部Ｃ２１それぞれの寸法と配置は、波長λ２（例えば、
１．５５μｍ）の導波モード光が光導波路１０から光導
波路２０へ最も効率よくモード結合するよう定められて
いる。また、曲線導波部Ｃ１４および結合導波部Ｃ３１
それぞれの寸法と配置は、波長λ１（例えば、１．３１
μｍ）の導波モード光が光導波路１０から光導波路３０
へ最も効率よくモード結合するよう定められている。
部Ｃ２１それぞれの寸法と配置は、波長λ２（例えば、
１．５５μｍ）の導波モード光が光導波路１０から光導
波路２０へ最も効率よくモード結合するよう定められて
いる。また、曲線導波部Ｃ１４および結合導波部Ｃ３１
それぞれの寸法と配置は、波長λ１（例えば、１．３１
μｍ）の導波モード光が光導波路１０から光導波路３０
へ最も効率よくモード結合するよう定められている。
【００２３】このような光結合回路において、２つの波
長λ１およびλ２からなる導波モード光Ａが、光導波路
１０の入力端１０ａに入力すると、波長λ２の導波モー
ド光Ｂ２は、曲線導波部Ｃ１１と結合導波部Ｃ２１との
結合領域においてモード結合され、光導波路２０の出力
端２０ｂに出力される。一方、波長λ１の導波モード光
Ｂ１は、曲線導波部Ｃ１４と結合導波部Ｃ３１との結合
領域においてモード結合され、光導波路３０の出力端３
０ｂに出力される。すなわち、２つの波長λ１およびλ
２からなる導波モード光Ａは、波長λ２の導波モード光
Ｂ２と波長λ１の導波モード光Ｂ１とに分波される。
長λ１およびλ２からなる導波モード光Ａが、光導波路
１０の入力端１０ａに入力すると、波長λ２の導波モー
ド光Ｂ２は、曲線導波部Ｃ１１と結合導波部Ｃ２１との
結合領域においてモード結合され、光導波路２０の出力
端２０ｂに出力される。一方、波長λ１の導波モード光
Ｂ１は、曲線導波部Ｃ１４と結合導波部Ｃ３１との結合
領域においてモード結合され、光導波路３０の出力端３
０ｂに出力される。すなわち、２つの波長λ１およびλ
２からなる導波モード光Ａは、波長λ２の導波モード光
Ｂ２と波長λ１の導波モード光Ｂ１とに分波される。
【００２４】逆に、波長λ２の導波モード光が光導波路
２０の出力端２０ｂから入力すると、この導波モード光
は、曲線導波部Ｃ１１と結合導波部Ｃ２１との結合領域
においてモード結合されて、光導波路１０の入力端１０
ａに出力される。また、波長λ１の導波モード光が光導
波路３０の出力端３０ｂから入力すると、この導波モー
ド光は、曲線導波部Ｃ１４と結合導波部Ｃ３１との結合
領域においてモード結合されて、光導波路１０の入力端
１０ａに出力される。このようにして、波長λ１の導波
モード光と波長λ２の導波モード光とが合波される。
２０の出力端２０ｂから入力すると、この導波モード光
は、曲線導波部Ｃ１１と結合導波部Ｃ２１との結合領域
においてモード結合されて、光導波路１０の入力端１０
ａに出力される。また、波長λ１の導波モード光が光導
波路３０の出力端３０ｂから入力すると、この導波モー
ド光は、曲線導波部Ｃ１４と結合導波部Ｃ３１との結合
領域においてモード結合されて、光導波路１０の入力端
１０ａに出力される。このようにして、波長λ１の導波
モード光と波長λ２の導波モード光とが合波される。
【００２５】なお、図１に示した光結合回路は、光導波
路１０と光導波路２０，３０との間で、導波モード光を
モード結合して一方の光導波路から他方の光導波路へ光
を移行するものである。しかし、導波モード光ではなく
放射モード光でモード結合してもよい。一般には、各波
長について単一モードの導波モード光が伝搬するような
光導波路の場合には、その光導波路の曲率半径が小さい
ほど、また、波長が長いほど、放射モード光が放射され
易い。そこで、放射モード光でモード結合するには、光
導波路１０の曲線導波部（例えばＣ１６）の曲率半径を
一定値以下にするとともに、その曲線導波部Ｃ１６の外
側に他の光導波路（図示せず）を形成しておく。
路１０と光導波路２０，３０との間で、導波モード光を
モード結合して一方の光導波路から他方の光導波路へ光
を移行するものである。しかし、導波モード光ではなく
放射モード光でモード結合してもよい。一般には、各波
長について単一モードの導波モード光が伝搬するような
光導波路の場合には、その光導波路の曲率半径が小さい
ほど、また、波長が長いほど、放射モード光が放射され
易い。そこで、放射モード光でモード結合するには、光
導波路１０の曲線導波部（例えばＣ１６）の曲率半径を
一定値以下にするとともに、その曲線導波部Ｃ１６の外
側に他の光導波路（図示せず）を形成しておく。
【００２６】このようにすることにより、光導波路１０
の入力端１０ａに入力した所定波長の光は、直線導波部
Ｃ１０および曲線導波部Ｃ１１〜Ｃ１５を導波モード光
として伝搬して曲線導波部Ｃ１６に到達する。しかし、
その光は、曲線導波部Ｃ１６の曲率半径が小さいため
に、一部が放射モード光として曲線導波部Ｃ１６のコア
部からクラッド部へ放射される。この曲線導波部Ｃ１６
から放射された放射モード光は、その外側に形成された
他の光導波路に入力される。このようにして、光は放射
モード光として一方の光導波路から他方の光導波路へ移
行することができ、すなわち、合波または分波すること
ができる。
の入力端１０ａに入力した所定波長の光は、直線導波部
Ｃ１０および曲線導波部Ｃ１１〜Ｃ１５を導波モード光
として伝搬して曲線導波部Ｃ１６に到達する。しかし、
その光は、曲線導波部Ｃ１６の曲率半径が小さいため
に、一部が放射モード光として曲線導波部Ｃ１６のコア
部からクラッド部へ放射される。この曲線導波部Ｃ１６
から放射された放射モード光は、その外側に形成された
他の光導波路に入力される。このようにして、光は放射
モード光として一方の光導波路から他方の光導波路へ移
行することができ、すなわち、合波または分波すること
ができる。
【００２７】なお、この場合には、放射モード光でモー
ド結合するため、光導波路１０の曲線導波部Ｃ１６と他
の光導波路とは近接して形成されていなくてもよい。ま
た、光導波路１０の曲線導波部Ｃ１６と他の光導波路の
曲線導波部それぞれの軸線が同一点を中心とする円弧で
あってもよいし、他の光導波路の軸線を延長したライン
が光導波路１０の曲線導波部Ｃ１６と交差するような配
置であってもよい。
ド結合するため、光導波路１０の曲線導波部Ｃ１６と他
の光導波路とは近接して形成されていなくてもよい。ま
た、光導波路１０の曲線導波部Ｃ１６と他の光導波路の
曲線導波部それぞれの軸線が同一点を中心とする円弧で
あってもよいし、他の光導波路の軸線を延長したライン
が光導波路１０の曲線導波部Ｃ１６と交差するような配
置であってもよい。
【００２８】また、導波モード光および放射モード光の
双方でモード結合してもよい。両者でモード結合する場
合には、光導波路１０の曲線導波部（例えばＣ１６）の
曲率半径を一定値以下にするとともに、その曲線導波部
Ｃ１６の外側に他の光導波路（図示せず）を形成してお
く。この場合には、光導波路１０の曲線導波部Ｃ１６と
他の光導波路とは、互いに近接して形成されている必要
があり、それぞれの軸線が同一点を中心とする円弧であ
ることが望ましい。
双方でモード結合してもよい。両者でモード結合する場
合には、光導波路１０の曲線導波部（例えばＣ１６）の
曲率半径を一定値以下にするとともに、その曲線導波部
Ｃ１６の外側に他の光導波路（図示せず）を形成してお
く。この場合には、光導波路１０の曲線導波部Ｃ１６と
他の光導波路とは、互いに近接して形成されている必要
があり、それぞれの軸線が同一点を中心とする円弧であ
ることが望ましい。
【００２９】このようにすることにより、光導波路１０
の入力端１０ａに入力した所定波長の光は、直線導波部
Ｃ１０および曲線導波部Ｃ１１〜Ｃ１５を導波モード光
として伝搬して曲線導波部Ｃ１６に到達する。しかし、
その光は、曲線導波部Ｃ１６の曲率半径が小さいため
に、一部が放射モード光として曲線導波部Ｃ１６のコア
部からクラッド部へ放射される。この曲線導波部Ｃ１６
から放射された放射モード光は、その外側に形成された
他の光導波路に入力される。これと同時に、曲線導波部
Ｃ１６を伝搬する光は、近接配置された当該他の光導波
路との間で導波モード光としてもモード結合されて、当
該他の光導波路に移行される。このようにして、光は放
射モード光および導波モード光として一方の光導波路か
ら他方の光導波路へ移行することができ、すなわち、合
波または分波することができる。
の入力端１０ａに入力した所定波長の光は、直線導波部
Ｃ１０および曲線導波部Ｃ１１〜Ｃ１５を導波モード光
として伝搬して曲線導波部Ｃ１６に到達する。しかし、
その光は、曲線導波部Ｃ１６の曲率半径が小さいため
に、一部が放射モード光として曲線導波部Ｃ１６のコア
部からクラッド部へ放射される。この曲線導波部Ｃ１６
から放射された放射モード光は、その外側に形成された
他の光導波路に入力される。これと同時に、曲線導波部
Ｃ１６を伝搬する光は、近接配置された当該他の光導波
路との間で導波モード光としてもモード結合されて、当
該他の光導波路に移行される。このようにして、光は放
射モード光および導波モード光として一方の光導波路か
ら他方の光導波路へ移行することができ、すなわち、合
波または分波することができる。
【００３０】また、図１に示した光結合回路では、光導
波路１０は、直線導波部Ｃ１０および相互に異なる曲率
を有する曲線導波部Ｃ１１〜Ｃ１６が縦続接続されたも
のであったが、曲率が連続的に変化する曲線導波部を備
えてもよい。例えば、回転角に対して線形関係となるよ
うに曲率半径を変化させてもよいし、一定値を基数とし
回転角を指数とする指数関数で曲率半径を変化させても
よいし、また、クロソイド曲線（コルニュの螺旋曲線）
の形状に曲線導波路を形成してもよい。
波路１０は、直線導波部Ｃ１０および相互に異なる曲率
を有する曲線導波部Ｃ１１〜Ｃ１６が縦続接続されたも
のであったが、曲率が連続的に変化する曲線導波部を備
えてもよい。例えば、回転角に対して線形関係となるよ
うに曲率半径を変化させてもよいし、一定値を基数とし
回転角を指数とする指数関数で曲率半径を変化させても
よいし、また、クロソイド曲線（コルニュの螺旋曲線）
の形状に曲線導波路を形成してもよい。
【００３１】これら何れの場合であっても、信号光の波
長、コア部およびクラッド部それぞれの屈折率、コア部
の寸法に応じて、所定の曲率を有する位置に他の光導波
路の入力端を配置して、放射モード光および導波モード
光の双方または何れか一方で合波または分波を行うこと
ができる。
長、コア部およびクラッド部それぞれの屈折率、コア部
の寸法に応じて、所定の曲率を有する位置に他の光導波
路の入力端を配置して、放射モード光および導波モード
光の双方または何れか一方で合波または分波を行うこと
ができる。
【００３２】また、図１では３本の光導波路からなる光
結合回路を示したが、更に多数の光導波路からなる光結
合回路を構成してもよい。また、光導波路の曲線導波部
の曲率の中心は一方の側のみに存在すること限られるこ
とはなく、例えば、曲線導波部はＳ字形状に曲がってい
てもよい。
結合回路を示したが、更に多数の光導波路からなる光結
合回路を構成してもよい。また、光導波路の曲線導波部
の曲率の中心は一方の側のみに存在すること限られるこ
とはなく、例えば、曲線導波部はＳ字形状に曲がってい
てもよい。
【００３３】
【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり本発明によ
れば、所定の曲率を有する曲線導波部を有する第１の光
導波路と、第１の光導波路の曲線導波部と光結合する結
合導波部を有する第２の光導波路とを備えて、第１およ
び第２の光導波路の相互の間で、放射モード光および導
波モード光の双方または何れか一方で合波または分波す
るよう光結合回路を構成したので、このような光結合回
路を縦続配置して構成される光回路であっても小型化で
きる。また、不必要な導波部が設けられないので導波モ
ード光の損失が少ない。また、光回路のパターン形状設
計、製造、使用等が容易となる。
れば、所定の曲率を有する曲線導波部を有する第１の光
導波路と、第１の光導波路の曲線導波部と光結合する結
合導波部を有する第２の光導波路とを備えて、第１およ
び第２の光導波路の相互の間で、放射モード光および導
波モード光の双方または何れか一方で合波または分波す
るよう光結合回路を構成したので、このような光結合回
路を縦続配置して構成される光回路であっても小型化で
きる。また、不必要な導波部が設けられないので導波モ
ード光の損失が少ない。また、光回路のパターン形状設
計、製造、使用等が容易となる。
【図１】本発明に係る光結合回路の平面図である。
【図２】従来の光結合回路の平面図である。
１０…光導波路、１０ａ…入力端、２０…光導波路、２
０ｂ…出力端、３０…光導波路、３０ｂ…出力端、Ｃ１
０…直線導波部、Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３，Ｃ１４，Ｃ
１５，Ｃ１６…曲線導波部、Ｃ２０…直線導波部、Ｃ２
１…結合導波部、Ｃ２２…導波部、Ｃ３０…直線導波
部、Ｃ３１…結合導波部、Ａ，Ｂ１，Ｂ２…導波モード
光。
０ｂ…出力端、３０…光導波路、３０ｂ…出力端、Ｃ１
０…直線導波部、Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３，Ｃ１４，Ｃ
１５，Ｃ１６…曲線導波部、Ｃ２０…直線導波部、Ｃ２
１…結合導波部、Ｃ２２…導波部、Ｃ３０…直線導波
部、Ｃ３１…結合導波部、Ａ，Ｂ１，Ｂ２…導波モード
光。
Claims (7)
- 【請求項１】 所定の曲率を有する曲線導波部を備える
第１の光導波路と、 前記第１の光導波路の前記曲線導波部と光結合する結合
導波部を備え、前記第１の光導波路との間で光を合波ま
たは分波する第２の光導波路とを備えることを特徴とす
る光結合回路。 - 【請求項２】 前記第１の光導波路は、前記曲線導波部
の前記所定の曲率が放射モード光を放射する曲率であ
り、 前記第２の光導波路は、前記結合導波部において前記放
射モード光を入力して導波させる、 ことを特徴とする請求項１記載の光結合回路。 - 【請求項３】 前記結合導波部の軸線の任意位置におけ
る法線が、前記曲線導波部の軸線と直交する、ことを特
徴とする請求項２記載の光結合回路。 - 【請求項４】 前記第１の光導波路は、前記曲線導波部
の前記所定の曲率が放射モード光を放射する曲率であ
り、 前記第２の光導波路は、前記結合導波部において、前記
放射モード光を入力して導波させるとともに、前記第１
の光導波路の前記曲線導波部を導波する導波モード光と
モード結合する、 ことを特徴とする請求項１記載の光結合回路。 - 【請求項５】 前記結合導波部の軸線の任意位置におけ
る法線が、前記曲線導波部の軸線と直交するとともに、 前記第２の光導波路は、前記結合導波部において、前記
第１の光導波路の前記曲線導波部を導波する導波モード
光とモード結合する、 ことを特徴とする請求項１記載の光結合回路。 - 【請求項６】 前記第１の光導波路は、それぞれ互いに
異なる曲率を有する複数の曲線導波部を備える、ことを
特徴とする請求項１記載の光結合回路。 - 【請求項７】 前記第１の光導波路は、前記曲線導波部
の曲率が連続的に変化する、ことを特徴とする請求項１
記載の光結合回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8047514A JPH09243842A (ja) | 1996-03-05 | 1996-03-05 | 光結合回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8047514A JPH09243842A (ja) | 1996-03-05 | 1996-03-05 | 光結合回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09243842A true JPH09243842A (ja) | 1997-09-19 |
Family
ID=12777230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8047514A Pending JPH09243842A (ja) | 1996-03-05 | 1996-03-05 | 光結合回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09243842A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003027735A1 (de) * | 2001-09-14 | 2003-04-03 | Infineon Technologies Ag | Optische anordnung und sende-/empfangsmodul für bidirektionale optische wdm-systeme und optische datenübertragungen |
| EP1464997A1 (en) * | 2003-04-04 | 2004-10-06 | ThreeFive Photonics B.V. | Integrated optical device comprising a bend waveguide |
| JP2017181332A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 株式会社Ｓｕｂａｒｕ | 光観測システム及び光観測方法 |
-
1996
- 1996-03-05 JP JP8047514A patent/JPH09243842A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003027735A1 (de) * | 2001-09-14 | 2003-04-03 | Infineon Technologies Ag | Optische anordnung und sende-/empfangsmodul für bidirektionale optische wdm-systeme und optische datenübertragungen |
| US6694102B2 (en) | 2001-09-14 | 2004-02-17 | Infineon Technologies Ag | Optical configuration, in particular for bidirectional WDM systems, and a transceiving module for bidirectional optical data transmission |
| EP1464997A1 (en) * | 2003-04-04 | 2004-10-06 | ThreeFive Photonics B.V. | Integrated optical device comprising a bend waveguide |
| JP2017181332A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 株式会社Ｓｕｂａｒｕ | 光観測システム及び光観測方法 |
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