JPH09281350A - 導波路型光分岐素子 - Google Patents
導波路型光分岐素子Info
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- JPH09281350A JPH09281350A JP9395096A JP9395096A JPH09281350A JP H09281350 A JPH09281350 A JP H09281350A JP 9395096 A JP9395096 A JP 9395096A JP 9395096 A JP9395096 A JP 9395096A JP H09281350 A JPH09281350 A JP H09281350A
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- Japan
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- waveguide
- waveguides
- coupling portion
- type optical
- widths
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の課題は、従来の導波路型素子に比べ、
同一の特性ならば素子長が短い導波路型光分岐素子を、
素子長が同じならば分岐比の波長依存性が優れた導波路
型光分岐素子を提供することにある。 【解決手段】近接して平行に配置された結合部の入射端
Ｂ−Ｂ′では２本の導波路幅は異なり、かつ結合部の出
射端Ｃ−Ｃ′では導波路幅は同じとなるように導波路幅
が緩やかに変化しており、結合部での導波路幅の変化率
は導波路幅の異なる結合部の入射端で最大であり、導波
路幅の同じ結合部の出射端では零であって、結合部の入
射端と出射端の間では、導波路幅の変化率は単調に減少
している構造にある。
同一の特性ならば素子長が短い導波路型光分岐素子を、
素子長が同じならば分岐比の波長依存性が優れた導波路
型光分岐素子を提供することにある。 【解決手段】近接して平行に配置された結合部の入射端
Ｂ−Ｂ′では２本の導波路幅は異なり、かつ結合部の出
射端Ｃ−Ｃ′では導波路幅は同じとなるように導波路幅
が緩やかに変化しており、結合部での導波路幅の変化率
は導波路幅の異なる結合部の入射端で最大であり、導波
路幅の同じ結合部の出射端では零であって、結合部の入
射端と出射端の間では、導波路幅の変化率は単調に減少
している構造にある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は導波路型光分岐素
子、特に波長に依存しない分岐比を有することを特徴と
する断熱構造型の導波路型光分岐素子に関する。
子、特に波長に依存しない分岐比を有することを特徴と
する断熱構造型の導波路型光分岐素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】断熱構造型の光分岐素子は、広波長帯域
に渡って一定の特性が実現でき、かつ製造プロセスの変
動の影響が少ないことから、波長無依存の３ｄＢカプラ
など各種の光回路への適用を目的として、各研究機関で
開発が進められている。
に渡って一定の特性が実現でき、かつ製造プロセスの変
動の影響が少ないことから、波長無依存の３ｄＢカプラ
など各種の光回路への適用を目的として、各研究機関で
開発が進められている。
【０００３】図５は従来の断熱構造型の導波路型光分岐
素子を示す。２本の導波路９、１０からなり、近接して
平行に配置された結合部が中央にある。入射ポートは１
１、１２であり、出射ポートは１３、１４である。結合
部と入射ポート１１、結合部と出射ポート１３、１４と
の間は曲線で接続されている。
素子を示す。２本の導波路９、１０からなり、近接して
平行に配置された結合部が中央にある。入射ポートは１
１、１２であり、出射ポートは１３、１４である。結合
部と入射ポート１１、結合部と出射ポート１３、１４と
の間は曲線で接続されている。
【０００４】結合部の入射端をｚ＝０、結合部の出射端
をｚ＝Ｌとする。この結合部では、２本の導波路幅の差
ΔＷは ΔＷ＝ΔＷO ／２・｛１＋ＣＯＳ（ｚ・π／Ｌ）｝ で表わされる。ただし、ΔＷO はｚ＝０での２本の導波
路幅の差を表わす。上記の式より、ｚ＝０ではΔＷはΔ
ＷO となり、ｚ＝ＬではΔＷは零となる。そして導波路
幅の差の変化率、すなわちΔＷをｚで微分した量は
をｚ＝Ｌとする。この結合部では、２本の導波路幅の差
ΔＷは ΔＷ＝ΔＷO ／２・｛１＋ＣＯＳ（ｚ・π／Ｌ）｝ で表わされる。ただし、ΔＷO はｚ＝０での２本の導波
路幅の差を表わす。上記の式より、ｚ＝０ではΔＷはΔ
ＷO となり、ｚ＝ＬではΔＷは零となる。そして導波路
幅の差の変化率、すなわちΔＷをｚで微分した量は
【０００５】
【数１】
【０００６】となり、結合部のちょうど真ん中で変化率
が最大となる。
が最大となる。
【０００７】図６に、従来の断熱構造型の導波路型光分
岐素子の概念を模式的に示す。図６（ａ）は結合部の入
射端Ｂ−Ｂ′での導波路の断面とローカルモードを示
す。入射端Ｂ−Ｂ′での電界分布は図で示した偶モード
と奇モードの組み合わせで、すべて表わすことができ
る。例えば、入射ポート１１から光を入射して、導波路
９に光が集中して存在する場合は、９９．９％の偶モー
ドと０．１％の奇モードの組み合わせである、といった
具合である。ただし、モードの形は説明し易い様に変形
してあり正確ではない。同様に、図６（ｂ）は結合部の
出射端Ｃ−Ｃ′の導波路断面とローカルモードを示す。
岐素子の概念を模式的に示す。図６（ａ）は結合部の入
射端Ｂ−Ｂ′での導波路の断面とローカルモードを示
す。入射端Ｂ−Ｂ′での電界分布は図で示した偶モード
と奇モードの組み合わせで、すべて表わすことができ
る。例えば、入射ポート１１から光を入射して、導波路
９に光が集中して存在する場合は、９９．９％の偶モー
ドと０．１％の奇モードの組み合わせである、といった
具合である。ただし、モードの形は説明し易い様に変形
してあり正確ではない。同様に、図６（ｂ）は結合部の
出射端Ｃ−Ｃ′の導波路断面とローカルモードを示す。
【０００８】理想的な断熱構造であれば、次の様に動作
する。入射ポート１１から信号光が入射した場合、結合
部の入射端Ｂ−Ｂ′では偶モードのみが励起され、結合
部では偶モードから奇モードへの結合は生じることがな
く、結合部の出射端Ｃ−Ｃ′での電界分布は偶モードの
みで表わせる。そして結合部と２つの出射ポート１３、
１４の間の２つの曲線部には断面Ｄ−Ｄ′に示すよう
に、同振幅、同位相の光が伝搬して行く。
する。入射ポート１１から信号光が入射した場合、結合
部の入射端Ｂ−Ｂ′では偶モードのみが励起され、結合
部では偶モードから奇モードへの結合は生じることがな
く、結合部の出射端Ｃ−Ｃ′での電界分布は偶モードの
みで表わせる。そして結合部と２つの出射ポート１３、
１４の間の２つの曲線部には断面Ｄ−Ｄ′に示すよう
に、同振幅、同位相の光が伝搬して行く。
【０００９】入射ポート１２から信号光が入射した場
合、結合部の入射端Ｂ−Ｂ′では、奇モードのみが励起
され、結合部では奇モードから偶モードへの結合は生じ
ず、結合部の出射端Ｃ−Ｃ′での電界分布は奇モードの
みで表わせる。そして結合部と２つの出射ポート１３、
１４の間の２つの曲線部には断面Ｄ−Ｄ′に示すよう
に、同振幅、逆位相の光が伝搬して行く。以上の動作は
光の電界を考えており、１１、１２どちらの入射ポート
から信号光が入射しても、光の電力は上記電界の２乗に
比例するので、２つの出射ポートにちょうど半分づつ分
かれ行き、３ｄＢカプラの動作をする。
合、結合部の入射端Ｂ−Ｂ′では、奇モードのみが励起
され、結合部では奇モードから偶モードへの結合は生じ
ず、結合部の出射端Ｃ−Ｃ′での電界分布は奇モードの
みで表わせる。そして結合部と２つの出射ポート１３、
１４の間の２つの曲線部には断面Ｄ−Ｄ′に示すよう
に、同振幅、逆位相の光が伝搬して行く。以上の動作は
光の電界を考えており、１１、１２どちらの入射ポート
から信号光が入射しても、光の電力は上記電界の２乗に
比例するので、２つの出射ポートにちょうど半分づつ分
かれ行き、３ｄＢカプラの動作をする。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術におい
て、結合部で偶モードから奇モードおよび奇モードから
偶モードの結合を完全に抑えることは難しい。従ってモ
ード間の結合により不要なモードが発生し、その結果、
波長により分岐比が異なるという問題があった。モード
間の結合係数Ｃjkは、SNAYDER and LOVE著の「Optical
Wave−guide Theory」の６５３頁によれば、
て、結合部で偶モードから奇モードおよび奇モードから
偶モードの結合を完全に抑えることは難しい。従ってモ
ード間の結合により不要なモードが発生し、その結果、
波長により分岐比が異なるという問題があった。モード
間の結合係数Ｃjkは、SNAYDER and LOVE著の「Optical
Wave−guide Theory」の６５３頁によれば、
【００１１】
【数２】
【００１２】で表わせる。ここで、βは伝搬定数、ｋは
波数、ｎcoはコアの屈折率を示すものであり、添字はモ
ードを示す。ｚは図に示すように光の伝搬方向を示す。
また、積分の添字Ａ∞は断面、例えばＢ−Ｂ′全体に渡
って積分することを意味する。ｎは屈折率分布を示す。
均一な屈折率で導波路の幅と高さが同じである光回路の
場合は、２本の導波路の距離が変化しているところで
波数、ｎcoはコアの屈折率を示すものであり、添字はモ
ードを示す。ｚは図に示すように光の伝搬方向を示す。
また、積分の添字Ａ∞は断面、例えばＢ−Ｂ′全体に渡
って積分することを意味する。ｎは屈折率分布を示す。
均一な屈折率で導波路の幅と高さが同じである光回路の
場合は、２本の導波路の距離が変化しているところで
【００１３】
【数３】
【００１４】は零でない値を持つ。また、導波路の幅が
変化している場合も、やはり零でない値を持つ。Ψは各
モードの電界分布を示す。ｊ＝ｅｖｅｎ、つまり偶モー
ド、ｋ＝ｏｄｄ、つまり奇モードとすると、断面Ｂ−
Ｂ′では、導波路幅の非対称性が大きいために、断面Ｂ
−Ｂ′のどの部分でもΨj．Ψkは小さな値となる。
変化している場合も、やはり零でない値を持つ。Ψは各
モードの電界分布を示す。ｊ＝ｅｖｅｎ、つまり偶モー
ド、ｋ＝ｏｄｄ、つまり奇モードとすると、断面Ｂ−
Ｂ′では、導波路幅の非対称性が大きいために、断面Ｂ
−Ｂ′のどの部分でもΨj．Ψkは小さな値となる。
【００１５】上記より、偶モードと奇モードの結合を少
なくするためには光の伝搬方向に対する導波路幅の変化
を緩やかにしなければならない。また、導波路幅の非対
称性が大きい時は、偶モードと奇モードの間で結合は起
り難い。
なくするためには光の伝搬方向に対する導波路幅の変化
を緩やかにしなければならない。また、導波路幅の非対
称性が大きい時は、偶モードと奇モードの間で結合は起
り難い。
【００１６】すなわち、不要なモードの発生量を抑える
には、２本の導波路の幅の差が小さいところでは導波路
幅の差の変化率を緩やかにする必要がある。導波路幅の
差が大きいところでは、導波路幅の差の変化率は大きく
ても構わない。しかし、導波路の幅の差が小さいところ
で、導波路幅の差の変化率を緩やかにすると素子長が長
くなるという問題があった。図５に示した分岐素子で
は、長さは約１２mmである。素子長が長いということは
温度変化の影響を受け易い、材料費が多く必要となる、
プロセス製造の変動を受け易い等の問題が生じ、実用化
の妨げとなっていた。
には、２本の導波路の幅の差が小さいところでは導波路
幅の差の変化率を緩やかにする必要がある。導波路幅の
差が大きいところでは、導波路幅の差の変化率は大きく
ても構わない。しかし、導波路の幅の差が小さいところ
で、導波路幅の差の変化率を緩やかにすると素子長が長
くなるという問題があった。図５に示した分岐素子で
は、長さは約１２mmである。素子長が長いということは
温度変化の影響を受け易い、材料費が多く必要となる、
プロセス製造の変動を受け易い等の問題が生じ、実用化
の妨げとなっていた。
【００１７】また図５に示した導波路型光分岐素子で
は、結合部の入射端で２本の導波路幅の差は大きく、モ
ード結合が起り難くなっているが、導波路幅の差の変化
率、ｄΔＷ／ｄｚは零であり、効率の良い素子の構造に
なっていないという問題もあった。
は、結合部の入射端で２本の導波路幅の差は大きく、モ
ード結合が起り難くなっているが、導波路幅の差の変化
率、ｄΔＷ／ｄｚは零であり、効率の良い素子の構造に
なっていないという問題もあった。
【００１８】従って、本発明は上記の問題点を解決すべ
く創案されたものであり、原理的にマッハツェンダ型の
素子よりも分岐比の波長依存性や温度特性の点で優れて
いる断熱型の光素子において、素子長が短く、波長に対
して分岐比のバラツキが小さい、優れた導波路型光分岐
素子を提供することを目的とする。
く創案されたものであり、原理的にマッハツェンダ型の
素子よりも分岐比の波長依存性や温度特性の点で優れて
いる断熱型の光素子において、素子長が短く、波長に対
して分岐比のバラツキが小さい、優れた導波路型光分岐
素子を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を実
現するため、２本の導波路からなり、近接して平行に配
置された結合部が設けられ、該結合部の入射端で前記２
本の導波路幅は異なり、かつ該結合部の出射端では前記
２本の導波路幅は同じとなるように導波路幅が緩やかに
変化しており、該結合部から入射ポートおよび出射ポー
トに至る部分は前記２本の導波路は徐々に遠ざかる断熱
構造型であり、前記結合部での導波路幅の変化率は導波
路幅の異なる前記結合部の入射端で最大であり、導波路
幅の同じ前記結合部の出射端では零であり、前記結合部
の入射端と前記結合部の出射端の間では、導波路幅の変
化率は単調に減少していることを特徴とする導波路型光
分岐素子を用いた。
現するため、２本の導波路からなり、近接して平行に配
置された結合部が設けられ、該結合部の入射端で前記２
本の導波路幅は異なり、かつ該結合部の出射端では前記
２本の導波路幅は同じとなるように導波路幅が緩やかに
変化しており、該結合部から入射ポートおよび出射ポー
トに至る部分は前記２本の導波路は徐々に遠ざかる断熱
構造型であり、前記結合部での導波路幅の変化率は導波
路幅の異なる前記結合部の入射端で最大であり、導波路
幅の同じ前記結合部の出射端では零であり、前記結合部
の入射端と前記結合部の出射端の間では、導波路幅の変
化率は単調に減少していることを特徴とする導波路型光
分岐素子を用いた。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１に本発明に係わる導波路型光
分岐素子の第一の実施例を示す。２本の導波路２，３よ
り成り、近接して平行に配置された結合部が中央にあ
る。結合部の入射端をＢ−Ｂ′で、結合部の出射端をＣ
−Ｃ′で示した。結合部の入射端Ｂ−Ｂ′と入射ポート
５の間の導波路２はｓｉｎ曲線状に変化している。結合
部の出射端Ｃ−Ｃ′から出射ポート７、８の間では、導
波路２，３は曲げ半径１５mmで曲げられ、互いに遠ざか
っている。結合部の入射端Ｂ−Ｂ′から入射ポート６の
間は図に示す様に、直線状を成している。
分岐素子の第一の実施例を示す。２本の導波路２，３よ
り成り、近接して平行に配置された結合部が中央にあ
る。結合部の入射端をＢ−Ｂ′で、結合部の出射端をＣ
−Ｃ′で示した。結合部の入射端Ｂ−Ｂ′と入射ポート
５の間の導波路２はｓｉｎ曲線状に変化している。結合
部の出射端Ｃ−Ｃ′から出射ポート７、８の間では、導
波路２，３は曲げ半径１５mmで曲げられ、互いに遠ざか
っている。結合部の入射端Ｂ−Ｂ′から入射ポート６の
間は図に示す様に、直線状を成している。
【００２１】導波路２，３の高さは６μｍであり、基板
４上に配置され、厚さ３０μｍのクラッド１で覆われて
いる。コア（導波路２，３）の屈折率は１．４６５７、
クラッド１と基板４の屈折率は１．４５８となってい
る。それぞれの材質は、コアがＳｉＯ2 −ＴｉＯ2 、ク
ラッド１がＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 −Ｐ2 Ｏ5 、基板４がＳ
ｉＯ2 である。作製プロセスはＥＢ蒸着、フォトリソグ
ラフィ技術、火炎堆積等を用いた。なお、コアの材質と
しては、ＳｉＯ2 −ＴｉＯ2 以外に、ＳｉＯ2 −ＧｅＯ
2 が適用できることはもちろん、コア、クラッド１、基
板４の材料は様々なガラス、半導体、ポリマー等の有機
物が適用可能である。
４上に配置され、厚さ３０μｍのクラッド１で覆われて
いる。コア（導波路２，３）の屈折率は１．４６５７、
クラッド１と基板４の屈折率は１．４５８となってい
る。それぞれの材質は、コアがＳｉＯ2 −ＴｉＯ2 、ク
ラッド１がＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 −Ｐ2 Ｏ5 、基板４がＳ
ｉＯ2 である。作製プロセスはＥＢ蒸着、フォトリソグ
ラフィ技術、火炎堆積等を用いた。なお、コアの材質と
しては、ＳｉＯ2 −ＴｉＯ2 以外に、ＳｉＯ2 −ＧｅＯ
2 が適用できることはもちろん、コア、クラッド１、基
板４の材料は様々なガラス、半導体、ポリマー等の有機
物が適用可能である。
【００２２】光の伝搬方向をｚ軸、結合部の入射端をｚ
＝０、結合部の出射端をｚ＝Ｌとした時、結合部での導
波路幅の差ΔＷは ΔＷ＝ΔＷO ・｛１＋ＣＯＳ（（ｚ＋Ｌ）／２Ｌ）・
π｝ で表わせる。ただし、ΔＷO は結合部の入射端ｚ＝０で
の２本の導波路幅の差を表わし、Ｌは結合部の長さを表
わす。
＝０、結合部の出射端をｚ＝Ｌとした時、結合部での導
波路幅の差ΔＷは ΔＷ＝ΔＷO ・｛１＋ＣＯＳ（（ｚ＋Ｌ）／２Ｌ）・
π｝ で表わせる。ただし、ΔＷO は結合部の入射端ｚ＝０で
の２本の導波路幅の差を表わし、Ｌは結合部の長さを表
わす。
【００２３】図２に導波路幅の差ΔＷの変化率を示す。
従来の導波路型光分岐素子と本発明の導波路型光分岐素
子を比較して示す。図２から理解できるように、本発明
の導波路型光分岐素子では、結合部の導波路幅の差の変
化率は、２本の導波路幅の差が大きいところ、すなわち
結合部の入射端では大きく、導波路幅の差が小さくなる
に従い変化率も小さくなり、導波路幅の等しくなる結合
部の出射端では変化率が零となるように結合部が形成さ
れている。すなわち、効率的な構造となっている。
従来の導波路型光分岐素子と本発明の導波路型光分岐素
子を比較して示す。図２から理解できるように、本発明
の導波路型光分岐素子では、結合部の導波路幅の差の変
化率は、２本の導波路幅の差が大きいところ、すなわち
結合部の入射端では大きく、導波路幅の差が小さくなる
に従い変化率も小さくなり、導波路幅の等しくなる結合
部の出射端では変化率が零となるように結合部が形成さ
れている。すなわち、効率的な構造となっている。
【００２４】結合部の長さを同一にして、従来型と本発
明の導波路型光分岐素子の分岐比の波長依存性をシミュ
レーションにより検討した図３に結果を示す。従来型で
は結合部における不要モードの発生により、波長に対し
て分岐比のバラツキが約１ｄＢであったが、本発明の素
子では０．１ｄＢ以下であった。また、表１に本発明の
導波路型光分岐素子の波長依存性の測定結果を示す。
明の導波路型光分岐素子の分岐比の波長依存性をシミュ
レーションにより検討した図３に結果を示す。従来型で
は結合部における不要モードの発生により、波長に対し
て分岐比のバラツキが約１ｄＢであったが、本発明の素
子では０．１ｄＢ以下であった。また、表１に本発明の
導波路型光分岐素子の波長依存性の測定結果を示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】波長１．３１μｍと波長１．５５μｍでの
分岐比はほぼ１：１となっている。もし、従来の技術
で、これと同等の特性を得ようとすれば、素子長は１２
mm必要である。本発明の導波路型光分岐素子では素子長
は９mmであり、最も素子長が短くできるマッハツェンダ
型の６mmに一層近づくことができた。なお、表１からも
解るように、これまで入射ポートを５、６とし、出射ポ
ートを７、８として説明したが、入射ポートと出射ポー
トを入れ替えても光の性質上、前述と同様の結果が得ら
れる。
分岐比はほぼ１：１となっている。もし、従来の技術
で、これと同等の特性を得ようとすれば、素子長は１２
mm必要である。本発明の導波路型光分岐素子では素子長
は９mmであり、最も素子長が短くできるマッハツェンダ
型の６mmに一層近づくことができた。なお、表１からも
解るように、これまで入射ポートを５、６とし、出射ポ
ートを７、８として説明したが、入射ポートと出射ポー
トを入れ替えても光の性質上、前述と同様の結果が得ら
れる。
【００２７】本発明に係わる、第二の実施例は、結合部
での導波路幅の差ΔＷを ΔＷ＝ΔＷO ／Ｌm ・（Ｌ−ｚ）m とした。ここで、ΔＷO は結合部の入射端での導波路幅
の差であり、Ｌは結合部の長さ、ｍは自然数である。こ
の導波路型光分岐素子の製作方法、得られる特性や効果
は第一の実施例と同等であるので詳しい説明は省略す
る。
での導波路幅の差ΔＷを ΔＷ＝ΔＷO ／Ｌm ・（Ｌ−ｚ）m とした。ここで、ΔＷO は結合部の入射端での導波路幅
の差であり、Ｌは結合部の長さ、ｍは自然数である。こ
の導波路型光分岐素子の製作方法、得られる特性や効果
は第一の実施例と同等であるので詳しい説明は省略す
る。
【００２８】本発明に係わる、第三の実施例は、近接し
て平行に配置された結合部で、２本の導波路のコアとク
ラッドの４つの境界線のうち、少なくとも１つ以上は、
ＳＩＮ曲線、あるいはＳＩＮ曲線を近似した曲線の一部
で表わせるようにした。図４では、１つの境界線が Ｙ＝Ａ・ｓｉｎ（ｃｘ） で表わせる場合を示した。ただし、Ａ、ｃはある特定の
定数である。この導波路型光分岐素子は、第二の実施例
と同様に、製作方法、得られる特性や効果は第一の実施
例と同等であるので詳しい説明は省略する。
て平行に配置された結合部で、２本の導波路のコアとク
ラッドの４つの境界線のうち、少なくとも１つ以上は、
ＳＩＮ曲線、あるいはＳＩＮ曲線を近似した曲線の一部
で表わせるようにした。図４では、１つの境界線が Ｙ＝Ａ・ｓｉｎ（ｃｘ） で表わせる場合を示した。ただし、Ａ、ｃはある特定の
定数である。この導波路型光分岐素子は、第二の実施例
と同様に、製作方法、得られる特性や効果は第一の実施
例と同等であるので詳しい説明は省略する。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、近接して平行に配置さ
れた結合部では、入射端で２本の導波路幅は異なり、か
つ出射端では導波路幅は同じとなるように導波路幅が緩
やかに変化しており、結合部での導波路幅の変化率は導
波路幅の異なる結合部の入射端で最大であり、導波路幅
の同じ結合部の出射端では零であり、結合部の入射端と
結合部の出射端の間では、導波路幅の変化率は単調に減
少していることを特徴とする導波路型光分岐素子を提供
することができ、素子長が同一ならば従来よりも分岐比
の波長依存性が優れた素子を実現できる。
れた結合部では、入射端で２本の導波路幅は異なり、か
つ出射端では導波路幅は同じとなるように導波路幅が緩
やかに変化しており、結合部での導波路幅の変化率は導
波路幅の異なる結合部の入射端で最大であり、導波路幅
の同じ結合部の出射端では零であり、結合部の入射端と
結合部の出射端の間では、導波路幅の変化率は単調に減
少していることを特徴とする導波路型光分岐素子を提供
することができ、素子長が同一ならば従来よりも分岐比
の波長依存性が優れた素子を実現できる。
【００３０】また、同じ特性ならば従来より素子長の短
い導波路型光分岐素子を提供することができる。そのた
め、温度変化の影響を受け難く、材料費を節約した、ま
たプロセス製造の変動を受け難い導波路型光分岐素子を
実現することが可能で、工業上有用である。
い導波路型光分岐素子を提供することができる。そのた
め、温度変化の影響を受け難く、材料費を節約した、ま
たプロセス製造の変動を受け難い導波路型光分岐素子を
実現することが可能で、工業上有用である。
【図１】本発明に係わり、導波路型光分岐素子の第一の
実施例を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）はｚ
＝０での断面図を示す。
実施例を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）はｚ
＝０での断面図を示す。
【図２】本発明及び従来技術に係わり、導波路型光分岐
素子の導波路幅の差の変化率を示す説明図である。
素子の導波路幅の差の変化率を示す説明図である。
【図３】本発明の第一の実施例に係わり、分岐比の波長
依存性を示す説明図である。
依存性を示す説明図である。
【図４】本発明に係わり、導波路型光分岐素子の第三の
実施例を示す説明図である。
実施例を示す説明図である。
【図５】従来技術に係わり、導波路型光分岐素子を示す
平面図である。
平面図である。
【図６】従来技術に係わり、導波路型光分岐素子の動作
を示す説明図である。
を示す説明図である。
１ クラッド ２ 導波路 ３ 導波路 ４ 基板 ５、６ 入射ポート ７、８ 出射ポート ９、１０ 導波路 １１、１２ 入射ポート １３、１４ 出射ポート
Claims (4)
- 【請求項１】２本の導波路から成り、近接して平行に配
置された結合部が設けられ、該結合部の入射端で前記２
本の導波路幅は異なり、かつ該結合部の出射端では前記
２本の導波路幅は同じとなるように導波路幅が緩やかに
変化しており、該結合部から入射ポートおよび出射ポー
トに至る部分は前記２本の導波路は徐々に遠ざかる断熱
構造型であり、前記結合部での導波路幅の変化率は導波
路幅の異なる前記結合部の入射端で最大であり、導波路
幅の同じ前記結合部の出射端では零であり、前記結合部
の入射端と前記結合部の出射端の間では、導波路幅の変
化率は単調に減少していることを特徴とする導波路型光
分岐素子。 - 【請求項２】請求項１記載の導波路型光分岐素子におい
て、近接して平行に配置された結合部で、光の伝搬方向
をｚ軸、２本の導波路幅の差が最大となる該結合部の入
射端の位置をｚ＝０、２本の導波路幅の差が零となる該
結合部の出射端の位置をｚ＝Ｌ、該結合部の入射端での
導波路幅の差をΔＷO とした時、該結合部での導波路幅
の差ΔＷが ΔＷ＝ΔＷO ・｛１＋ＣＯＳ（（ｚ＋Ｌ）／２Ｌ）・
π｝ で表わせることを特徴とする導波路型光分岐素子。 - 【請求項３】請求項１記載の導波路型光分岐素子におい
て、近接して平行に配置された結合部で、光の伝搬方向
をｚ軸、２本の導波路幅の差が最大となる該結合部の入
射端の位置をｚ＝０、２本の導波路幅の差が零となる該
結合部の出射端の位置をｚ＝Ｌ、該結合部の入射端での
導波路幅の差をΔＷO 、ｍを自然数とした時、該結合部
での導波路幅の差ΔＷが ΔＷ＝ΔＷO ／Ｌm ・（Ｌ−ｚ）m で表わせることを特徴とする導波路型光分岐素子。 - 【請求項４】請求項１記載の導波路型光分岐素子におい
て、近接して平行に配置された結合部で、２本の導波路
のコアとクラッドの４つの境界線のうち、少なくとも１
つ以上はＳＩＮ曲線、あるいはＳＩＮ曲線を近似した曲
線の一部で表わせることを特徴とした導波路型光分岐素
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9395096A JPH09281350A (ja) | 1996-04-16 | 1996-04-16 | 導波路型光分岐素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9395096A JPH09281350A (ja) | 1996-04-16 | 1996-04-16 | 導波路型光分岐素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09281350A true JPH09281350A (ja) | 1997-10-31 |
Family
ID=14096723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9395096A Pending JPH09281350A (ja) | 1996-04-16 | 1996-04-16 | 導波路型光分岐素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09281350A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008084584A1 (ja) * | 2007-01-12 | 2008-07-17 | Nec Corporation | 光導波路素子および偏光分離方法 |
| JP2013068909A (ja) * | 2011-09-26 | 2013-04-18 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光素子 |
| JP2021135367A (ja) * | 2020-02-26 | 2021-09-13 | 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 | 光デバイス、及びこれを用いた光源装置 |
-
1996
- 1996-04-16 JP JP9395096A patent/JPH09281350A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008084584A1 (ja) * | 2007-01-12 | 2008-07-17 | Nec Corporation | 光導波路素子および偏光分離方法 |
| US7949212B2 (en) | 2007-01-12 | 2011-05-24 | Nec Corporation | Optical waveguide element and method for polarization splitting |
| JP2013068909A (ja) * | 2011-09-26 | 2013-04-18 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光素子 |
| JP2021135367A (ja) * | 2020-02-26 | 2021-09-13 | 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 | 光デバイス、及びこれを用いた光源装置 |
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