JPH09325226A - Ｙ分岐及び折れ曲がり光導波路装置 - Google Patents
Ｙ分岐及び折れ曲がり光導波路装置Info
- Publication number
- JPH09325226A JPH09325226A JP14422196A JP14422196A JPH09325226A JP H09325226 A JPH09325226 A JP H09325226A JP 14422196 A JP14422196 A JP 14422196A JP 14422196 A JP14422196 A JP 14422196A JP H09325226 A JPH09325226 A JP H09325226A
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- JP
- Japan
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- branch
- optical waveguide
- angle
- bent
- dimensional
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- Pending
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- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 分岐角度と折れ曲がり角度を広く、かつ、分
岐損失と折れ曲がり損失を低くして、Ｙ分岐光導波路と
折れ曲がり光導波路を低廉なコストに、しかも、高集積
度にする。 【解決手段】 基板１０上に、３次元光導波路１と、こ
の終端から広角度でＹ字状に分岐した３次元光導波路２
Ａ，２Ｂと、この終端から広角度で内側に折曲して伸び
る３次元光導波路３Ａ，３Ｂとが、形成されている。分
岐部において、２つの回折格子４Ａ，４Ｂを３次元光導
波路１の中央に対して軸対称に、それぞれの格子軸を各
々の３次元光導波路２Ａ，２Ｂと逆方向に傾けて、設置
する。また、折曲部において、２つの回折格子５Ａ，５
Ｂを、それぞれの格子軸を各々の３次元光導波路３Ａ，
３Ｂと逆方向に傾けて、設置する。
岐損失と折れ曲がり損失を低くして、Ｙ分岐光導波路と
折れ曲がり光導波路を低廉なコストに、しかも、高集積
度にする。 【解決手段】 基板１０上に、３次元光導波路１と、こ
の終端から広角度でＹ字状に分岐した３次元光導波路２
Ａ，２Ｂと、この終端から広角度で内側に折曲して伸び
る３次元光導波路３Ａ，３Ｂとが、形成されている。分
岐部において、２つの回折格子４Ａ，４Ｂを３次元光導
波路１の中央に対して軸対称に、それぞれの格子軸を各
々の３次元光導波路２Ａ，２Ｂと逆方向に傾けて、設置
する。また、折曲部において、２つの回折格子５Ａ，５
Ｂを、それぞれの格子軸を各々の３次元光導波路３Ａ，
３Ｂと逆方向に傾けて、設置する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路技術、光
集積回路技術等において有用なＹ分岐光導波路及び折れ
曲がり光導波路に関する。
集積回路技術等において有用なＹ分岐光導波路及び折れ
曲がり光導波路に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザ、半導体光変調器、半導体
光スイッチ等に代表される半導体光素子は、光ファイバ
ー通信、光計測、光交換等への応用として盛んに研究さ
れている。近年、装置の小型化や低価格化を可能にし、
また、素子間での光結合効率の大幅な向上により低消費
電力化が可能なデバイスとして、モノリシック集積され
た半導体光集積装置が脚光を浴びている。半導体光集積
装置においては、個々の光半導体素子を集積化するため
の低損失光導波路、低損失Ｙ分岐光導波路や折れ曲がり
光導波路が非常に重要になる。
光スイッチ等に代表される半導体光素子は、光ファイバ
ー通信、光計測、光交換等への応用として盛んに研究さ
れている。近年、装置の小型化や低価格化を可能にし、
また、素子間での光結合効率の大幅な向上により低消費
電力化が可能なデバイスとして、モノリシック集積され
た半導体光集積装置が脚光を浴びている。半導体光集積
装置においては、個々の光半導体素子を集積化するため
の低損失光導波路、低損失Ｙ分岐光導波路や折れ曲がり
光導波路が非常に重要になる。
【０００３】しかしながら、図３に示すように、従来例
においては、半導体基板１０上に、第１の３次元光導波
路１と、この第１の３次元光導波路１の終端から狭角度
でＹ字状に分岐した第２の３次元光導波路２Ａ，２Ｂ
と、これらの第２の３次元光導波路２Ａ，２Ｂの終端か
ら狭角度で内側に折曲して伸びる第３の３次元光導波路
３Ａ，３Ｂとが、形成されている。
においては、半導体基板１０上に、第１の３次元光導波
路１と、この第１の３次元光導波路１の終端から狭角度
でＹ字状に分岐した第２の３次元光導波路２Ａ，２Ｂ
と、これらの第２の３次元光導波路２Ａ，２Ｂの終端か
ら狭角度で内側に折曲して伸びる第３の３次元光導波路
３Ａ，３Ｂとが、形成されている。
【０００４】したがって、この従来例では、Ｙ分岐光導
波路や折れ曲がり光導波路を低損失に設計するために
は、分岐角度や折れ曲がり角度θが１度以下と小さく、
Ｙ分岐の二本の光導波路の結合を無くすためには、数ｍ
ｍに及ぶ距離Ｌが必要であり、コストや集積度等に問題
が発生していた。
波路や折れ曲がり光導波路を低損失に設計するために
は、分岐角度や折れ曲がり角度θが１度以下と小さく、
Ｙ分岐の二本の光導波路の結合を無くすためには、数ｍ
ｍに及ぶ距離Ｌが必要であり、コストや集積度等に問題
が発生していた。
【０００５】なお、Ｙ分岐光導波路装置は、特開昭６２
−６２３０４号公報、特開昭６２−８５２０４号公報、
特開昭６２−１３６６１１号公報及び特開平３−１８５
４０５号公報に記載されている。
−６２３０４号公報、特開昭６２−８５２０４号公報、
特開昭６２−１３６６１１号公報及び特開平３−１８５
４０５号公報に記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述のＹ分岐光導波路
と折れ曲がり光導波路を低コスト、高集積度にするため
には、分岐角度と折れ曲がり角度を増加させても分岐損
失と折れ曲がり損失が低いことが必要である。
と折れ曲がり光導波路を低コスト、高集積度にするため
には、分岐角度と折れ曲がり角度を増加させても分岐損
失と折れ曲がり損失が低いことが必要である。
【０００７】本発明の課題は、上記の問題点を解決し、
分岐角度と折れ曲がり角度が広く、分岐損失と折れ曲が
り損失が低いＹ分岐光導波路と折れ曲がり光導波路を提
供することにある。
分岐角度と折れ曲がり角度が広く、分岐損失と折れ曲が
り損失が低いＹ分岐光導波路と折れ曲がり光導波路を提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、次の手段を採用する。
決するため、次の手段を採用する。
【０００９】（１）基板に形成されたＹ分岐光導波路
と、Ｙ分岐部分に形成された回折格子とからなるＹ分岐
光導波路装置。
と、Ｙ分岐部分に形成された回折格子とからなるＹ分岐
光導波路装置。
【００１０】（２）基板に形成された折れ曲がり光導波
路と、折れ曲がり部分に形成された回折格子とからなる
折れ曲がり光導波路装置。
路と、折れ曲がり部分に形成された回折格子とからなる
折れ曲がり光導波路装置。
【００１１】（３）基板に形成されたＹ分岐光導波路
と、Ｙ分岐部分に形成された回折格子と、前記Ｙ分岐光
導波路に連続した折れ曲がり光導波路と、折れ曲がり部
分に形成された回折格子とからなる光導波路装置。
と、Ｙ分岐部分に形成された回折格子と、前記Ｙ分岐光
導波路に連続した折れ曲がり光導波路と、折れ曲がり部
分に形成された回折格子とからなる光導波路装置。
【００１２】
【作用】図１に示すように、光を回折する２つの回折格
子４Ａ，４Ｂを、Ｙ分岐光導波路のＹ分岐部分に設置す
る。２つの回折格子４Ａ，４Ｂを導波路中央に対して軸
対称に、分岐角度の１／２の角度でそれぞれの格子軸を
各々のＹ分岐光導波路と逆方向に傾けて、設置してい
る。また、２つの回折格子５Ａ，５Ｂを、折れ曲がり光
導波路の折曲部分に折曲角度の１／２の角度でそれぞれ
の格子軸を各々の折れ曲がり光導波路と逆方向に傾け
て、設置している。この様な構造においては、従来のＹ
分岐光導波路や折れ曲がり光導波路の屈折率差による光
の回折の他に回折格子により光の導波方向が曲がる。こ
のため、分岐角度と折れ曲がり角度が広角度になって
も、分岐損失と折れ曲がり損失が低減でき、低損失なＹ
分岐光導波路と折れ曲がり光導波路が実現できる。
子４Ａ，４Ｂを、Ｙ分岐光導波路のＹ分岐部分に設置す
る。２つの回折格子４Ａ，４Ｂを導波路中央に対して軸
対称に、分岐角度の１／２の角度でそれぞれの格子軸を
各々のＹ分岐光導波路と逆方向に傾けて、設置してい
る。また、２つの回折格子５Ａ，５Ｂを、折れ曲がり光
導波路の折曲部分に折曲角度の１／２の角度でそれぞれ
の格子軸を各々の折れ曲がり光導波路と逆方向に傾け
て、設置している。この様な構造においては、従来のＹ
分岐光導波路や折れ曲がり光導波路の屈折率差による光
の回折の他に回折格子により光の導波方向が曲がる。こ
のため、分岐角度と折れ曲がり角度が広角度になって
も、分岐損失と折れ曲がり損失が低減でき、低損失なＹ
分岐光導波路と折れ曲がり光導波路が実現できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態例を図１及
び図２を参照して説明する。
び図２を参照して説明する。
【００１４】図１に本発明の一実施の形態例によるＹ分
岐光導波路及び折れ曲がり光導波路を示す。基板１０上
に、第１の３次元光導波路１と、この第１の３次元光導
波路１の終端から広角度でＹ字状に分岐した第２の３次
元光導波路２Ａ，２Ｂと、これらの第２の３次元光導波
路２Ａ，２Ｂの終端から広角度で内側に折曲して伸びる
第３の３次元光導波路３Ａ，３Ｂとが、形成されてい
る。第２の３次元光導波路２Ａ，２Ｂが第１の３次元光
導波路１から分岐している場所（分岐部）において、２
つの回折格子４Ａ，４Ｂを第１の３次元光導波路１の中
央に対して軸対称に、分岐角度の１／２の角度でそれぞ
れの格子軸を各々の第２の３次元光導波路２Ａ，２Ｂと
逆方向に傾けて設けている。また、第３の３次元光導波
路３Ａ，３Ｂが第２の３次元光導波路２Ａ，２Ｂから折
曲している場所（折曲部）において、２つの回折格子５
Ａ，５Ｂを、折曲角度の１／２の角度でそれぞれの格子
軸を各々の第３の３次元光導波路３Ａ，３Ｂと逆方向に
傾けて設けている。各回折格子４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５Ｂ
のピッチは、導波光が回折されるように設定されてい
る。
岐光導波路及び折れ曲がり光導波路を示す。基板１０上
に、第１の３次元光導波路１と、この第１の３次元光導
波路１の終端から広角度でＹ字状に分岐した第２の３次
元光導波路２Ａ，２Ｂと、これらの第２の３次元光導波
路２Ａ，２Ｂの終端から広角度で内側に折曲して伸びる
第３の３次元光導波路３Ａ，３Ｂとが、形成されてい
る。第２の３次元光導波路２Ａ，２Ｂが第１の３次元光
導波路１から分岐している場所（分岐部）において、２
つの回折格子４Ａ，４Ｂを第１の３次元光導波路１の中
央に対して軸対称に、分岐角度の１／２の角度でそれぞ
れの格子軸を各々の第２の３次元光導波路２Ａ，２Ｂと
逆方向に傾けて設けている。また、第３の３次元光導波
路３Ａ，３Ｂが第２の３次元光導波路２Ａ，２Ｂから折
曲している場所（折曲部）において、２つの回折格子５
Ａ，５Ｂを、折曲角度の１／２の角度でそれぞれの格子
軸を各々の第３の３次元光導波路３Ａ，３Ｂと逆方向に
傾けて設けている。各回折格子４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５Ｂ
のピッチは、導波光が回折されるように設定されてい
る。
【００１５】基板１０としては、例えばＩｎＰ基板が用
いられる。回折格子は、電子ビーム露光と反応性イオン
エッチングを用いて形成できる。また、３次元光導波路
については、有機金属気相エピタキシャル成長装置（Ｍ
ＯＶＰＥ ＳＹＳＴＥＭ）による選択成長を用いて形成
できる。
いられる。回折格子は、電子ビーム露光と反応性イオン
エッチングを用いて形成できる。また、３次元光導波路
については、有機金属気相エピタキシャル成長装置（Ｍ
ＯＶＰＥ ＳＹＳＴＥＭ）による選択成長を用いて形成
できる。
【００１６】図２に本発明によるＹ分岐光導波路の分岐
損失と従来例の回折格子を用いないＹ分岐光導波路の分
岐損失の分岐角度依存性を示す。明らかに本発明による
Ｙ分岐光導波路が広角度分岐においても低い分岐損失に
なることが、判明する。
損失と従来例の回折格子を用いないＹ分岐光導波路の分
岐損失の分岐角度依存性を示す。明らかに本発明による
Ｙ分岐光導波路が広角度分岐においても低い分岐損失に
なることが、判明する。
【００１７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、Ｙ分岐光導波路と、Ｙ分岐部分に形成された回折格
子と、折れ曲がり光導波路と、折れ曲がり部分に形成さ
れた回折格子とを採用するから、分岐角度と折れ曲がり
角度が増加しても分岐損失と折れ曲がり損失を低くする
ことができる。
は、Ｙ分岐光導波路と、Ｙ分岐部分に形成された回折格
子と、折れ曲がり光導波路と、折れ曲がり部分に形成さ
れた回折格子とを採用するから、分岐角度と折れ曲がり
角度が増加しても分岐損失と折れ曲がり損失を低くする
ことができる。
【００１８】また、本発明は、Ｙ分岐光導波路装置と折
れ曲がり光導波路装置を低廉なコストに、更に、高集積
度にすることができる。
れ曲がり光導波路装置を低廉なコストに、更に、高集積
度にすることができる。
【図１】本発明によるＹ分岐光導波路及び折れ曲がり光
導波路の一実施の形態例を示す平面図である。
導波路の一実施の形態例を示す平面図である。
【図２】本発明と従来例のＹ分岐光導波路及び折れ曲が
り光導波路との分岐損失の分岐角度依存性を示すグラフ
である。
り光導波路との分岐損失の分岐角度依存性を示すグラフ
である。
【図３】従来例のＹ分岐光導波路及び折れ曲がり光導波
路を示す平面図である。
路を示す平面図である。
１ ３次元光導波路 ２Ａ ３次元光導波路 ２Ｂ ３次元光導波路 ３Ａ ３次元光導波路 ３Ｂ ３次元光導波路 ４Ａ 回折格子 ４Ｂ 回折格子 ５Ａ 回折格子 ５Ｂ 回折格子 １０ 基板
Claims (3)
- 【請求項１】 基板に形成されたＹ分岐光導波路と、Ｙ
分岐部分に形成された回折格子とからなるＹ分岐光導波
路装置。 - 【請求項２】 基板に形成された折れ曲がり光導波路
と、折れ曲がり部分に形成された回折格子とからなる折
れ曲がり光導波路装置。 - 【請求項３】 基板に形成されたＹ分岐光導波路と、Ｙ
分岐部分に形成された回折格子と、前記Ｙ分岐光導波路
に連続した折れ曲がり光導波路と、折れ曲がり部分に形
成された回折格子とからなる光導波路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14422196A JPH09325226A (ja) | 1996-06-06 | 1996-06-06 | Ｙ分岐及び折れ曲がり光導波路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14422196A JPH09325226A (ja) | 1996-06-06 | 1996-06-06 | Ｙ分岐及び折れ曲がり光導波路装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09325226A true JPH09325226A (ja) | 1997-12-16 |
Family
ID=15357068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14422196A Pending JPH09325226A (ja) | 1996-06-06 | 1996-06-06 | Ｙ分岐及び折れ曲がり光導波路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09325226A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60166921A (ja) * | 1984-02-10 | 1985-08-30 | Omron Tateisi Electronics Co | ブラツグ回折を利用した光の周波数シフタ |
-
1996
- 1996-06-06 JP JP14422196A patent/JPH09325226A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60166921A (ja) * | 1984-02-10 | 1985-08-30 | Omron Tateisi Electronics Co | ブラツグ回折を利用した光の周波数シフタ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000906 |