JPH0926516A - 導波路型偏光分離素子及びそれを用いた導波路型アイソレータ - Google Patents
導波路型偏光分離素子及びそれを用いた導波路型アイソレータInfo
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- JPH0926516A JPH0926516A JP7177160A JP17716095A JPH0926516A JP H0926516 A JPH0926516 A JP H0926516A JP 7177160 A JP7177160 A JP 7177160A JP 17716095 A JP17716095 A JP 17716095A JP H0926516 A JPH0926516 A JP H0926516A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】全体を導波路化することによって性能を大幅に
向上し、かつ低価格、小型化を実現する。 【解決手段】導波路型アイソレータは導波路型偏光分離
素子１０を二段接続して構成する。偏光分離素子１０は
導波路素子１５上にアーム部２６を中間に有する２本の
コア２０と、その両側に設けられた２つの３ｄＢカプラ
２５とからマッハツェンダ型光干渉計を形成する。アー
ム部２６のコア近傍にｘ偏光とｙ偏光とにπ／２の位相
差を生じさせるＳｉ膜２７を設ける。ｘ偏光とｙ偏光と
は３ｄＢカプラ２５のポート２３、２４から分離して出
射するように構成する。導波路型アイソレータは、同一
基板上１５に、この導波路型偏光分離素子１０、１０を
直列に２段接続し、接続部に導波路型偏光分離素子間を
分離する溝１２を形成し、溝１２の中にファラデー回転
子１３、１／２波長板１４を埋め込んで構成する。
向上し、かつ低価格、小型化を実現する。 【解決手段】導波路型アイソレータは導波路型偏光分離
素子１０を二段接続して構成する。偏光分離素子１０は
導波路素子１５上にアーム部２６を中間に有する２本の
コア２０と、その両側に設けられた２つの３ｄＢカプラ
２５とからマッハツェンダ型光干渉計を形成する。アー
ム部２６のコア近傍にｘ偏光とｙ偏光とにπ／２の位相
差を生じさせるＳｉ膜２７を設ける。ｘ偏光とｙ偏光と
は３ｄＢカプラ２５のポート２３、２４から分離して出
射するように構成する。導波路型アイソレータは、同一
基板上１５に、この導波路型偏光分離素子１０、１０を
直列に２段接続し、接続部に導波路型偏光分離素子間を
分離する溝１２を形成し、溝１２の中にファラデー回転
子１３、１／２波長板１４を埋め込んで構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は導波路型偏光分離素
子及びそれを用いた導波路型アイソレータに関する。
子及びそれを用いた導波路型アイソレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のアイソレータを図３を用いて説明
する。アイソレータは、入力ファイバ１、光学レンズ
２、偏光分離素子であるルチルプリズム３、ファラデー
回転子４、１／２波長板５、出力ファイバ６より構成さ
れる。
する。アイソレータは、入力ファイバ１、光学レンズ
２、偏光分離素子であるルチルプリズム３、ファラデー
回転子４、１／２波長板５、出力ファイバ６より構成さ
れる。
【０００３】このアイソレータは、図３（Ａ）に示すよ
うに左から右へ進む経路（順方向）に対しては、入力フ
ァイバ１からの光は、出力ファイバ６に入射するが、図
３（Ｂ）に示すように右から左へ進む経路（逆方向）に
対しては、出力ファイバ６からの光は、入力ファイバ１
に入射しない。すなわち、順方向に進む光のみ比較的低
損失で伝送する機能をもつ。
うに左から右へ進む経路（順方向）に対しては、入力フ
ァイバ１からの光は、出力ファイバ６に入射するが、図
３（Ｂ）に示すように右から左へ進む経路（逆方向）に
対しては、出力ファイバ６からの光は、入力ファイバ１
に入射しない。すなわち、順方向に進む光のみ比較的低
損失で伝送する機能をもつ。
【０００４】各構成部品の動作について詳しく説明す
る。まず、順方向の場合、入力光ファイバ１より出射し
た光はレンズ２によって平行光にされルチルプリズム３
に入射する。ルチルプリズム３は、直交した偏光をｘ偏
光Ｙとｙ偏光の光ビームに空間的に分離する。ｘ、ｙ偏
光は、それぞれファラデー回転子４により４５°偏光方
向を回転し、１／２波長板５に入射する。
る。まず、順方向の場合、入力光ファイバ１より出射し
た光はレンズ２によって平行光にされルチルプリズム３
に入射する。ルチルプリズム３は、直交した偏光をｘ偏
光Ｙとｙ偏光の光ビームに空間的に分離する。ｘ、ｙ偏
光は、それぞれファラデー回転子４により４５°偏光方
向を回転し、１／２波長板５に入射する。
【０００５】１／２波長板５は、さらに４５°偏光方向
を回転し、ｘ偏光はｙ偏光に、ｙ偏光はｘ偏光となりル
チルプリズム３とレンズ２により出力ファイバ６に入射
する。
を回転し、ｘ偏光はｙ偏光に、ｙ偏光はｘ偏光となりル
チルプリズム３とレンズ２により出力ファイバ６に入射
する。
【０００６】一方、逆方向の場合は、レンズ２、ルチル
プリズム３、１／２波長板５は、相反素子であるため出
力ファイバ６より出射した光は、１／２波長板５を通過
した点までは、順方向の場合と同じ偏光状態である。し
かし、ファラデー回転子４は非相反素子であるため、こ
の素子を通過すると、順方向とは９０°偏光が回転した
状態となる。そのためルチルプリズム３を通過すると順
方向時とは別の点に集光し、入力ファイバ１に入射しな
い。
プリズム３、１／２波長板５は、相反素子であるため出
力ファイバ６より出射した光は、１／２波長板５を通過
した点までは、順方向の場合と同じ偏光状態である。し
かし、ファラデー回転子４は非相反素子であるため、こ
の素子を通過すると、順方向とは９０°偏光が回転した
状態となる。そのためルチルプリズム３を通過すると順
方向時とは別の点に集光し、入力ファイバ１に入射しな
い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のアイソ
レータには次の欠点があった。
レータには次の欠点があった。
【０００８】(1) ルチルプリズムは高価であるため、そ
れを使用するアイソレータも高価となる。
れを使用するアイソレータも高価となる。
【０００９】(2) ルチルプリズムで分離した偏光方向が
互に直交する光ビームを、同時に低損失で出力ファイバ
に入射させることは容易ではなく、そのための組立てに
多くの時間を要する。
互に直交する光ビームを、同時に低損失で出力ファイバ
に入射させることは容易ではなく、そのための組立てに
多くの時間を要する。
【００１０】(3) アイソレータを構成する各部品の端面
で光が反射し、それにより入力ファイバにも一部光が入
射するため、性能の劣化を招く。
で光が反射し、それにより入力ファイバにも一部光が入
射するため、性能の劣化を招く。
【００１１】(4) 各個別部品を組立てる構造であるた
め、寸法が大きい。
め、寸法が大きい。
【００１２】本発明の目的は、前記した従来技術の欠点
を解消して、ルチルプリズムに代って導波路構造をした
導波路型偏光分離素子を提供すること、及びそれを用い
て低価格、高性能、小型の導波路型アイソレータを提供
することにある。
を解消して、ルチルプリズムに代って導波路構造をした
導波路型偏光分離素子を提供すること、及びそれを用い
て低価格、高性能、小型の導波路型アイソレータを提供
することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の導波路型偏光分
離素子は、導波路基板上に、中間にアーム部をもつ２本
のコアと、それら２本のコアの両側にそれぞれ設けられ
た３ｄＢカプラとを有するマッハツェンダ型光干渉計を
形成し、アーム部の２本のコア近傍にｘ偏光とｙ偏光と
にπ／２の位相差を生じさせる膜をそれぞれ設け、一方
の３ｄＢカプラの入力ポートから入射して上記位相差を
生じたｘ偏光とｙ偏光とを他方の３ｄＢカプラの２本の
出力ポートから分離して出射させるように構成したもの
である。
離素子は、導波路基板上に、中間にアーム部をもつ２本
のコアと、それら２本のコアの両側にそれぞれ設けられ
た３ｄＢカプラとを有するマッハツェンダ型光干渉計を
形成し、アーム部の２本のコア近傍にｘ偏光とｙ偏光と
にπ／２の位相差を生じさせる膜をそれぞれ設け、一方
の３ｄＢカプラの入力ポートから入射して上記位相差を
生じたｘ偏光とｙ偏光とを他方の３ｄＢカプラの２本の
出力ポートから分離して出射させるように構成したもの
である。
【００１４】また、本発明の導波路型アイソレータは、
上述した導波路型偏光分離素子を同一導波路基板上に直
列に２段接続し、その接続部に導波路型偏光分離素子間
のコアを切断する溝を形成し、その溝の中にファラデー
回転子と１／２波長板とを設けて、切断された導波路型
偏光分離素子間のコアをこれらファラデー回転子と１／
２波長板とで結合するように構成したものである。
上述した導波路型偏光分離素子を同一導波路基板上に直
列に２段接続し、その接続部に導波路型偏光分離素子間
のコアを切断する溝を形成し、その溝の中にファラデー
回転子と１／２波長板とを設けて、切断された導波路型
偏光分離素子間のコアをこれらファラデー回転子と１／
２波長板とで結合するように構成したものである。
【００１５】この場合において、反射を防止するため
に、溝が光の進行方向と垂直な面に対して８°斜めに形
成されていることが好ましい。また、回折損失を低減す
るために、溝の両側におけるコア幅が広いことが好まし
い。さらに、光ファイバを導波路型アイソレータの両端
に融着接続してモジュール化してもよい。
に、溝が光の進行方向と垂直な面に対して８°斜めに形
成されていることが好ましい。また、回折損失を低減す
るために、溝の両側におけるコア幅が広いことが好まし
い。さらに、光ファイバを導波路型アイソレータの両端
に融着接続してモジュール化してもよい。
【００１６】また、コアは導波路基板上に断面略矩形状
に形成され、このコアをこれよりも屈折率の低いクラッ
ドによって埋め込んだ構造とし、導波路基板には石英基
板あるいはＳｉ基板を用いることが好ましい。
に形成され、このコアをこれよりも屈折率の低いクラッ
ドによって埋め込んだ構造とし、導波路基板には石英基
板あるいはＳｉ基板を用いることが好ましい。
【００１７】本発明の導波路型偏光分離素子にあって
は、マッハツェンダ型光干渉計の２本のアーム部にＳｉ
膜が形成されているので、一方の３ｄＢカプラから素子
に入射した光はアーム部でｘ偏光とｙ偏光とにπ／２の
位相差が生じ、他方の３ｄＢカプラの一方のポートから
ｘ偏光が、他方のポートからｙ偏光が分離されて出射さ
れる。
は、マッハツェンダ型光干渉計の２本のアーム部にＳｉ
膜が形成されているので、一方の３ｄＢカプラから素子
に入射した光はアーム部でｘ偏光とｙ偏光とにπ／２の
位相差が生じ、他方の３ｄＢカプラの一方のポートから
ｘ偏光が、他方のポートからｙ偏光が分離されて出射さ
れる。
【００１８】また、上述した導波路型偏光分離素子を直
列に二段接続した導波路型アイソレータにあっては、順
方向の場合、一方の導波路型偏光分離素子の一方のポー
トに入射して分離されて出てきたｘ、ｙ偏光は、溝内の
ファラデー回転子により４５°偏光方向を回転し、１／
２波長板でさらに４５°偏光方向を回転し、ｘ偏光はｙ
偏光に、ｙ偏光はｘ偏光となり、他方の導波路型光分離
素子の対角ポートから両偏光は合わさって出射する。
列に二段接続した導波路型アイソレータにあっては、順
方向の場合、一方の導波路型偏光分離素子の一方のポー
トに入射して分離されて出てきたｘ、ｙ偏光は、溝内の
ファラデー回転子により４５°偏光方向を回転し、１／
２波長板でさらに４５°偏光方向を回転し、ｘ偏光はｙ
偏光に、ｙ偏光はｘ偏光となり、他方の導波路型光分離
素子の対角ポートから両偏光は合わさって出射する。
【００１９】一方、逆方向の場合は、他方の導波路型偏
光分離素子の一方のポートに入射して分離されて出てき
たｘ、ｙ偏光は、溝内の１／２波長板で４５°偏光方向
を回転し、ファラデー回転子によりさらに４５°偏光方
向を回転するため、順方向とは９０°偏光が回転した状
態となる。そのため一方の導波路型偏光分離素子を通過
すると対角ポートである他方のポートに集光し、一方の
導波路型偏光分離素子の一方のポートから出射しない。
光分離素子の一方のポートに入射して分離されて出てき
たｘ、ｙ偏光は、溝内の１／２波長板で４５°偏光方向
を回転し、ファラデー回転子によりさらに４５°偏光方
向を回転するため、順方向とは９０°偏光が回転した状
態となる。そのため一方の導波路型偏光分離素子を通過
すると対角ポートである他方のポートに集光し、一方の
導波路型偏光分離素子の一方のポートから出射しない。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の導波路型偏光分離
素子及びそれを用いた導波路型アイソレータの実施例を
図面を用いて説明する。図１は導波路型アイソレータの
実施例の構成図を、図２は導波路型偏光分離素子の実施
例の構成図を示す。
素子及びそれを用いた導波路型アイソレータの実施例を
図面を用いて説明する。図１は導波路型アイソレータの
実施例の構成図を、図２は導波路型偏光分離素子の実施
例の構成図を示す。
【００２１】図２（Ａ）に示すように、この実施例で
は、導波路基板上に、アーム部２６、２６を中間に有す
る２本のコア２０、２０と、この２本のコア２０、２０
の両側に形成された二つの３ｄＢカプラ２５、２５とか
らなるマッハツェンダ型光干渉計が形成されている。こ
のマッハツェンダ型光干渉計を構成する２本のアーム部
２６、２６の一部に、ｘ偏光とｙ偏光とにπ／２の位相
差を生じさせる膜２７が装荷されている。この膜は例え
ばＳｉ膜で形成される。
は、導波路基板上に、アーム部２６、２６を中間に有す
る２本のコア２０、２０と、この２本のコア２０、２０
の両側に形成された二つの３ｄＢカプラ２５、２５とか
らなるマッハツェンダ型光干渉計が形成されている。こ
のマッハツェンダ型光干渉計を構成する２本のアーム部
２６、２６の一部に、ｘ偏光とｙ偏光とにπ／２の位相
差を生じさせる膜２７が装荷されている。この膜は例え
ばＳｉ膜で形成される。
【００２２】Ｓｉ膜２７は、ａ−ａ′断面である同図
（Ｂ）に示すように、石英基板２８上に設けた断面略矩
形状のコア２９の上面の近傍、すなわち導波路を伝搬す
る光のエバネッセント領域の一部に、伝搬方向に沿って
所定長形成される。
（Ｂ）に示すように、石英基板２８上に設けた断面略矩
形状のコア２９の上面の近傍、すなわち導波路を伝搬す
る光のエバネッセント領域の一部に、伝搬方向に沿って
所定長形成される。
【００２３】Ｓｉは、光通信で用いる波長１．３μｍ〜
１．５μｍでは損失が非常に小さく、屈折率は約３．５
とコア２９の屈折率１．４６と比較してかなり大きい。
そのため、ｘ偏光とｙ偏光で光のフィールドが分離し、
それに伴い等価屈折率も変化する。
１．５μｍでは損失が非常に小さく、屈折率は約３．５
とコア２９の屈折率１．４６と比較してかなり大きい。
そのため、ｘ偏光とｙ偏光で光のフィールドが分離し、
それに伴い等価屈折率も変化する。
【００２４】したがって、図２（Ａ）のようにマッハツ
ェンダ型光干渉計の２本のアーム部２６、２６の一部分
に長さＬのＳｉ膜２７を形成することにより、左側のポ
ート２１から直交した偏光を入射すると、３ｄＢカプラ
２５で分岐してアーム部２６、２６に導かれｘ偏光とｙ
偏光とにπ／２の位相差が生じ、３ｄＢカプラ２５を経
てｘ偏光はポート２３から、ｙ偏光はポート２４からそ
れぞれ分離されて出射されることになる。
ェンダ型光干渉計の２本のアーム部２６、２６の一部分
に長さＬのＳｉ膜２７を形成することにより、左側のポ
ート２１から直交した偏光を入射すると、３ｄＢカプラ
２５で分岐してアーム部２６、２６に導かれｘ偏光とｙ
偏光とにπ／２の位相差が生じ、３ｄＢカプラ２５を経
てｘ偏光はポート２３から、ｙ偏光はポート２４からそ
れぞれ分離されて出射されることになる。
【００２５】ｘ偏光とｙ偏光の位相差をπ／２にする条
件は、次式で与えられる。
件は、次式で与えられる。
【００２６】 （２π／λ）ｎy （Ｌ／２）＝（π／２）ｍ (1) （２π／λ）ｎx （Ｌ／２）＝（π／２）（ｍ＋１） (2) （ただし、ｍ＝１、２、３…） ここで、 λ；真空中の波長 ｎy ；ｙ偏光の等価屈折率 ｎx ；ｘ偏光の等価屈折率 Ｌ；Ｓｉ膜の長さ なお、図２（Ａ）に示すように、Ｓｉ膜２７の両端は損
失を低減するため、その幅をテーパ状としている。
失を低減するため、その幅をテーパ状としている。
【００２７】上記導波路型偏光分離素子の材料として、
基板には石英基板、コアにはＳｉＯ2 −ＴｉＯ2 、クラ
ッドにはＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 −Ｐ2 Ｏ5 が用いられる。
基板には石英基板、コアにはＳｉＯ2 −ＴｉＯ2 、クラ
ッドにはＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 −Ｐ2 Ｏ5 が用いられる。
【００２８】このように、直交した偏光を空間的にｘ偏
光Ｙとｙ偏光の光ビームに分離する偏光分離素子を導波
路で構成したので、ルチルプリズムに比べて偏光分離素
子を安価に構成できる。
光Ｙとｙ偏光の光ビームに分離する偏光分離素子を導波
路で構成したので、ルチルプリズムに比べて偏光分離素
子を安価に構成できる。
【００２９】図１に示す導波路型アイソレータは、上述
した導波路型偏光分離素子１０を用いて構成してある。
アイソレータを構成する光回路は、同一の導波路基板１
５を使って、導波路型偏光分離素子１０、１０を直列に
二段接続した構成となっており、その接続部にファラデ
ー回転子１３、１／２波長板１４が介設される。
した導波路型偏光分離素子１０を用いて構成してある。
アイソレータを構成する光回路は、同一の導波路基板１
５を使って、導波路型偏光分離素子１０、１０を直列に
二段接続した構成となっており、その接続部にファラデ
ー回転子１３、１／２波長板１４が介設される。
【００３０】これらファラデー回転子１３、１／２波長
板１４は、ともに接続部に対応する導波路基板上に横断
するように形成された溝１２内に光学接着剤を用いて埋
め込まれている。溝１２は、導波路型偏光分離素子１
０、１０間のコア２０、２０を切断するから、コア切断
面の反射を低減するため、光の進行方向と垂直な面に対
して溝１２を約８°に傾け、その溝１２にファラデー回
転子１３、１／２波長板１４を沿わすことにより、これ
らも８°傾けてある。溝１２内に光学接着剤を用いてフ
ァラデー回転子１３と１／２波長板１４が埋め込まれる
ことにより、切断された導波路型偏光分離素子間のコア
２０、２０がこれらファラデー回転子１２、１／２波長
板１４によって光学的に結合される。溝１２はダイシン
グソーにより容易に形成可能である。
板１４は、ともに接続部に対応する導波路基板上に横断
するように形成された溝１２内に光学接着剤を用いて埋
め込まれている。溝１２は、導波路型偏光分離素子１
０、１０間のコア２０、２０を切断するから、コア切断
面の反射を低減するため、光の進行方向と垂直な面に対
して溝１２を約８°に傾け、その溝１２にファラデー回
転子１３、１／２波長板１４を沿わすことにより、これ
らも８°傾けてある。溝１２内に光学接着剤を用いてフ
ァラデー回転子１３と１／２波長板１４が埋め込まれる
ことにより、切断された導波路型偏光分離素子間のコア
２０、２０がこれらファラデー回転子１２、１／２波長
板１４によって光学的に結合される。溝１２はダイシン
グソーにより容易に形成可能である。
【００３１】また、光の回折損失を低減するため、図１
中に拡大視してあるように、溝１２の両側のコア２０の
幅は、溝１２に向ってテーパ状に拡大されており、ファ
ラデー回転子１３、１／２波長板１４の埋め込みによる
損失は、０．５ｄＢ以下と小さい。
中に拡大視してあるように、溝１２の両側のコア２０の
幅は、溝１２に向ってテーパ状に拡大されており、ファ
ラデー回転子１３、１／２波長板１４の埋め込みによる
損失は、０．５ｄＢ以下と小さい。
【００３２】本導波路型アイソレータは、その両端の対
角ポートに光ファイバ１１、１６を接続することにより
モジュール化してある。すなわち、左側の導波路型偏光
分離素子１０の左端部に位置する３ｄＢカプラ２５の下
側のポート２２は、導波路基板１５上のクラッド中で切
断してあり、上側のポート２１は光ファイバ１１が融着
接続されている。また、右側の導波路型偏光分離素子１
０の右端部に位置する３ｄＢカプラ２５の上側ポート２
３は、導波路基板１５上のクラッド中で切断してあり、
下側のポート（ポート２１に対して対角ポートとなる）
２４は光ファイバ１６が融着接続されている。
角ポートに光ファイバ１１、１６を接続することにより
モジュール化してある。すなわち、左側の導波路型偏光
分離素子１０の左端部に位置する３ｄＢカプラ２５の下
側のポート２２は、導波路基板１５上のクラッド中で切
断してあり、上側のポート２１は光ファイバ１１が融着
接続されている。また、右側の導波路型偏光分離素子１
０の右端部に位置する３ｄＢカプラ２５の上側ポート２
３は、導波路基板１５上のクラッド中で切断してあり、
下側のポート（ポート２１に対して対角ポートとなる）
２４は光ファイバ１６が融着接続されている。
【００３３】このように構成することによって、従来例
と同じく左から右への順方向経路についてはポート２１
から入射した光はポート２４より出射して光ファイバ１
６に低損失に光伝送するが、逆方向経路については、破
線に示すようにポート２２より出射しポート２１からは
出射しないため、光ファイバ１１に入射せずアイソレー
タ動作が実現できる。
と同じく左から右への順方向経路についてはポート２１
から入射した光はポート２４より出射して光ファイバ１
６に低損失に光伝送するが、逆方向経路については、破
線に示すようにポート２２より出射しポート２１からは
出射しないため、光ファイバ１１に入射せずアイソレー
タ動作が実現できる。
【００３４】この際、アーム部２６のコア近傍に形成さ
れたＳｉ膜２７の両端はテーパ状になっているため、Ｓ
ｉ膜２７による損失を低減できる。また、溝１２の両側
のコア２０、２０は、図１の拡大視に示すように、テー
パ状になっているので、光の回折損失を低減できる。
れたＳｉ膜２７の両端はテーパ状になっているため、Ｓ
ｉ膜２７による損失を低減できる。また、溝１２の両側
のコア２０、２０は、図１の拡大視に示すように、テー
パ状になっているので、光の回折損失を低減できる。
【００３５】また、コア２０、２０は溝１２によって切
断されているので、波長の光の多くはコア切断面より溝
１２内へ出射されるが、一部の光がコア切断面で反射さ
れる。このとき、コア２０を切断する溝１２がコア２０
を伝搬する光の進行方向に対して垂直であると、反射光
がコア２０を逆戻りしてしまう。ところが、この実施例
では、図１に示すように溝１２が光の進行方向に垂直な
面に対して傾斜させて形成されているので、反射光が低
減しコア２０に逆戻りする量が少なくなる。溝１２を光
の進行方向と垂直な面に対して８°の角度をもたせたの
は、コアの屈折率が１．４６、クラッドＫの屈折率が
１．４５の場合には、コア切断面のなす角度と反射減衰
量との関係から８°だけ傾けるのが、最も有効となるか
らである。
断されているので、波長の光の多くはコア切断面より溝
１２内へ出射されるが、一部の光がコア切断面で反射さ
れる。このとき、コア２０を切断する溝１２がコア２０
を伝搬する光の進行方向に対して垂直であると、反射光
がコア２０を逆戻りしてしまう。ところが、この実施例
では、図１に示すように溝１２が光の進行方向に垂直な
面に対して傾斜させて形成されているので、反射光が低
減しコア２０に逆戻りする量が少なくなる。溝１２を光
の進行方向と垂直な面に対して８°の角度をもたせたの
は、コアの屈折率が１．４６、クラッドＫの屈折率が
１．４５の場合には、コア切断面のなす角度と反射減衰
量との関係から８°だけ傾けるのが、最も有効となるか
らである。
【００３６】また、本実施例によれば、偏光分離素子に
導波路型の偏光分離素子を使用したので、ルチルプリズ
ムを使用する従来のものに比してアイソレータが安価と
なる。しかも、導波路型偏光分離素子で分離した偏光方
向が互に直交する光ビームを、コアに融着した出力ファ
イバに低損失で入射させることは極めて容易であり、何
よりも同一の導波路基板上に組立てることができるの
で、組立てに時間を要しない。
導波路型の偏光分離素子を使用したので、ルチルプリズ
ムを使用する従来のものに比してアイソレータが安価と
なる。しかも、導波路型偏光分離素子で分離した偏光方
向が互に直交する光ビームを、コアに融着した出力ファ
イバに低損失で入射させることは極めて容易であり、何
よりも同一の導波路基板上に組立てることができるの
で、組立てに時間を要しない。
【００３７】また、上記のようにＳｉ膜やコアの形状、
溝傾斜角度を工夫することによって、アイソレータを構
成する各導波路部品での光の損失や反射を低減できるた
め、入力ファイバに光が入射することを可及的に低減で
き、出力ファイバへの出射光の損失も低減できるため、
性能の劣化を招かない。
溝傾斜角度を工夫することによって、アイソレータを構
成する各導波路部品での光の損失や反射を低減できるた
め、入力ファイバに光が入射することを可及的に低減で
き、出力ファイバへの出射光の損失も低減できるため、
性能の劣化を招かない。
【００３８】そして、アイソレータの各構成要素は、導
波路基板上に一体的に形成され、しかも光ファイバをレ
ンズなしにコアに融着接続する構造であるため、大幅な
小型化が図れる。
波路基板上に一体的に形成され、しかも光ファイバをレ
ンズなしにコアに融着接続する構造であるため、大幅な
小型化が図れる。
【００３９】
(1) 請求項１に記載の導波路型偏光分離素子によれば、
高価なルチルプリズムを必要とせず、さらに導波路素子
は寸法が小さく、一枚の基板上に多数製作できるため、
低価格化が可能となる。
高価なルチルプリズムを必要とせず、さらに導波路素子
は寸法が小さく、一枚の基板上に多数製作できるため、
低価格化が可能となる。
【００４０】(2) 請求項２に記載の導波路型アイソレー
タによれば、アイソレータを導波路で構成したので、性
能が大幅に向上しかつ低価格、小型化を実現できる。ま
た、基板上に形成された溝にファラデー回転子や１／２
波長板を挿入するだけでアイソレータを実現できるた
め、組立て時間の大幅な短縮が可能となる。
タによれば、アイソレータを導波路で構成したので、性
能が大幅に向上しかつ低価格、小型化を実現できる。ま
た、基板上に形成された溝にファラデー回転子や１／２
波長板を挿入するだけでアイソレータを実現できるた
め、組立て時間の大幅な短縮が可能となる。
【００４１】(3) 請求項３に記載の導波路型アイソレー
タによれば、ファラデー回転子、１／２波長板は８°に
傾けてあるため、反射光が小さく、高性能なアイソレー
タが実現可能となる。
タによれば、ファラデー回転子、１／２波長板は８°に
傾けてあるため、反射光が小さく、高性能なアイソレー
タが実現可能となる。
【００４２】(4) 請求項４に記載の導波路型アイソレー
タによれば、溝の両側における導波路のコア幅を広げて
あるので、回折損失が小さく、より高性能なアイソレー
タが実現可能となる。
タによれば、溝の両側における導波路のコア幅を広げて
あるので、回折損失が小さく、より高性能なアイソレー
タが実現可能となる。
【００４３】(5) 請求項５に記載の導波路型アイソレー
タによれば、光ファイバと導波路型アイソレータは融着
接続してあるので、さらに反射光や損失が小さく、より
高性能なアイソレータが実現可能となる。
タによれば、光ファイバと導波路型アイソレータは融着
接続してあるので、さらに反射光や損失が小さく、より
高性能なアイソレータが実現可能となる。
【図１】本発明の導波路型偏光分離素子を用いた導波路
型アイソレータの実施例を説明するための平面図および
一部拡大図。
型アイソレータの実施例を説明するための平面図および
一部拡大図。
【図２】本発明の導波路型偏光分離素子の実施例を説明
するもので、（Ａ）は構成図、（Ｂ）はａ−ａ断面図。
するもので、（Ａ）は構成図、（Ｂ）はａ−ａ断面図。
【図３】従来のルチルプリズムを用いたアイソレータの
構成と原理を示すもので、（Ａ）は順方向原理説明図、
（Ｂ）は逆方向原理説明図。
構成と原理を示すもので、（Ａ）は順方向原理説明図、
（Ｂ）は逆方向原理説明図。
１０ 導波路型偏光分離素子 １１ 光ファイバ １２ 溝 １３ ファラデー回転子 １４ １／２波長板 １５ 導波路基板 １６ 光ファイバ ２０ コア ２１，２２，２３，２４ ポート ２５ ３ｄＢカプラ ２６ アーム部 ２７ Ｓｉ膜
Claims (5)
- 【請求項１】導波路基板上に、中間にアーム部をもつ２
本のコアと、それら２本のコアの両側にそれぞれ設けら
れた３ｄＢカプラとを有するマッハツェンダ型光干渉計
を形成し、上記アーム部の２本のコア近傍にｘ偏光とｙ
偏光とにπ／２の位相差を生じさせる膜をそれぞれ設
け、一方の３ｄＢカプラの入力ポートから入射して上記
位相差を生じたｘ偏光とｙ偏光とを他方の３ｄＢカプラ
の２本の出力ポートから分離して出射させるように構成
したことを特徴とする導波路型偏光分離素子。 - 【請求項２】請求項１に記載の導波路型偏光分離素子を
同一導波路基板上に直列に２段接続し、その接続部に導
波路型偏光分離素子間のコアを切断する溝を形成し、そ
の溝の中にファラデー回転子と１／２波長板とを設け
て、切断された導波路型偏光分離素子間のコアをこれら
ファラデー回転子と１／２波長板とで結合するように構
成したことを特徴とする導波路型アイソレータ。 - 【請求項３】上記溝が光の進行方向と垂直な面に対して
８°斜めに形成されていることを特徴とする請求項２に
記載の導波路型アイソレータ。 - 【請求項４】上記溝の両側におけるコア幅が広いことを
特徴とする請求項２または３に記載の導波路型アイソレ
ータ。 - 【請求項５】請求項２ないし４のいずれかに記載の導波
路型アイソレータの両端にさらに光ファイバを融着接続
したことを特徴とする導波路型アイソレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7177160A JPH0926516A (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 導波路型偏光分離素子及びそれを用いた導波路型アイソレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7177160A JPH0926516A (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 導波路型偏光分離素子及びそれを用いた導波路型アイソレータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0926516A true JPH0926516A (ja) | 1997-01-28 |
Family
ID=16026236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7177160A Pending JPH0926516A (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 導波路型偏光分離素子及びそれを用いた導波路型アイソレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0926516A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1118888A2 (en) * | 2000-01-21 | 2001-07-25 | Nippon Telegraph and Telephone Corporation | Polarization independent waveguide type optical circuit |
| JP2004170924A (ja) * | 2002-11-05 | 2004-06-17 | Tdk Corp | 導波路埋め込み型光回路及びこれに用いる光学素子 |
| US6873761B2 (en) | 1999-06-30 | 2005-03-29 | Nec Corporation | Temperature-independent arrayed waveguide grating device |
| CN100458479C (zh) * | 2007-10-09 | 2009-02-04 | 浙江大学 | 基于谐振环辅助的mz干涉结构的光学隔离器 |
-
1995
- 1995-07-13 JP JP7177160A patent/JPH0926516A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6873761B2 (en) | 1999-06-30 | 2005-03-29 | Nec Corporation | Temperature-independent arrayed waveguide grating device |
| EP1118888A2 (en) * | 2000-01-21 | 2001-07-25 | Nippon Telegraph and Telephone Corporation | Polarization independent waveguide type optical circuit |
| US6546161B2 (en) | 2000-01-21 | 2003-04-08 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | No polarization dependent waveguide type optical circuit |
| EP1118888A3 (en) * | 2000-01-21 | 2004-02-04 | Nippon Telegraph and Telephone Corporation | Polarization independent waveguide type optical circuit |
| JP2004170924A (ja) * | 2002-11-05 | 2004-06-17 | Tdk Corp | 導波路埋め込み型光回路及びこれに用いる光学素子 |
| CN100458479C (zh) * | 2007-10-09 | 2009-02-04 | 浙江大学 | 基于谐振环辅助的mz干涉结构的光学隔离器 |
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