JPH0980245A

JPH0980245A - 光導波路型偏波分離素子

Info

Publication number: JPH0980245A
Application number: JP4968896A
Authority: JP
Inventors: Akira Okada; 顕岡田; Hideyuki Takahara; 秀行高原
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1995-07-12
Filing date: 1996-03-07
Publication date: 1997-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】光素子との集積化が可能な小型の光導波路型
偏波分離素子の提供。【解決手段】基板と、前記基板主面上に略平行に設け
られる同じ屈折率のコアをもつ２本の光導波路と、前記
基板の主面に設けられる前記２本の光導波路を光学的に
結合する結合層とを有する光導波路型偏波分離素子であ
って、前記光導波路及び結合層は光学的に等方な材料又
は複屈折性材料で構成され、所定の偏波面を有する光に
対する屈折率は前記結合層の屈折率が前記光導波路のコ
アの屈折率よりも小さくなり、他の偏波面を有する光に
対する屈折率は前記結合層の屈折率が前記光導波路のコ
アの屈折率よりも大きくなり、かつ前記２つの光導波路
のうちのいずれか一方の光導波路に光を導波させた際、
前記所定の偏波面を有する光は前記一方の光導波路を導
波し、前記他の偏波面を有する光は前記結合層を介して
一方の光導波路から他方の光導波路に移行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信、光伝送
路、光計測等の光学システム系に用いられる光導波路型
偏波分離素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】光通信あるいは光計測の分野において利
用されるヘテロダイン検波技術などは、光を直交する２
つの直線偏波に分離する機能をもつ偏波分離素子が必要
である。

【０００３】従来の偏波分離素子には、複屈折性結晶板
や偏波により反射率が異なる誘電体多層膜が斜面に蒸着
コートされた２個の直角プリズムを斜面で張り合わせた
ものがある。

【０００４】市販されているこれらバルク型偏波分離素
子の形状は、一辺の長さが５ｍｍ以上の立方体又は直方
体である。

【０００５】これらを用いて、例えば光ファイバを伝搬
する光（ｐ波＋ｓ波）を直交する２つの直線偏波（ｐ波
又はｓ波）に分離する場合には、図９に示すように、２
個の直角プリズムを斜面で張り合わせた偏波分離素子
（偏光ビームスプリッタ）１に、伝送用光ファイバ２ａ
と２本の検出用光ファイバ２ｂ，２ｃの先端をそれぞれ
対峙させる。また、各光ファイバ２ａ，２ｂ，２ｃの先
端には、光の平行光束化を図るためにファイバコリメー
タ３ａ，３ｂ，３ｃが接続されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のヘテロダイン検
波技術においては、バルク型偏波分離素子を用いて光フ
ァイバの導波光を偏波分離するが、この際、光ファイバ
から出射した光が広がらずに空間を伝搬させるためにコ
リメートレンズなどのバルク光学部品が必要となる。こ
のため、偏波分離の光学系が大型化し、光導波路やレー
ザダイオード（ＬＤ）やフォトダイオード（ＰＤ）の光
素子などで構成された光集積回路への組み込みは困難と
なる。

【０００７】本発明の目的は、偏波分離光学系の小型化
を図ることができる光導波路型偏波分離素子を提供する
ことにある。

【０００８】本発明の他の目的は、光素子との集積化が
可能な小型の光導波路型偏波分離素子を提供することに
ある。

【０００９】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
にする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。

【００１１】（１）基板と、該基板主面上に略平行に設
けられる同じ屈折率の２本の光導波路と、該２本の光導
波路を光学的に結合する結合層とを有する光導波路型偏
波分離素子であって、前記光導波路及び結合層は光学的
に等方な材料又は複屈折性材料で構成され、所定の偏波
面を有する光に対する屈折率は前記結合層の屈折率が前
記光導波路の屈折率よりも小さくなり、他の偏波面を有
する光に対する屈折率は前記結合層の屈折率が前記光導
波路の屈折率よりも大きくなり、かつ前記２つの光導波
路のうちのいずれか一方の光導波路に光を導波させた
際、前記所定の偏波面を有する光は前記一方の光導波路
を導波し、前記他の偏波面を有する光は前記結合層を介
して一方の光導波路から他方の光導波路に移行する構成
になっている。

【００１２】（２）基板と、該基板主面上に略平行に設
けられる同じ屈折率のコアを有する２本の光導波路と、
該２本の光導波路を光学的に結合する結合層とを有する
光導波路型偏波分離素子であって、前記光導波路及び結
合層は光学的に等方な材料又は複屈折性材料で構成さ
れ、所定の偏波面を有する光に対する屈折率は前記結合
層の屈折率が前記光導波路のコアの屈折率よりも小さく
なり、他の偏波面を有する光に対する屈折率は前記結合
層の屈折率が前記光導波路のコアの屈折率よりも大きく
なり、かつ前記２つの光導波路のうちのいずれか一方の
光導波路に光を導波させた際、前記所定の偏波面を有す
る光は前記一方の光導波路を導波し、前記他の偏波面を
有する光は前記結合層を介して一方の光導波路から他方
の光導波路に移行する構成になっている。

【００１３】具体的には、前記光導波路のコアは光学的
に等方な材料（エポキシ系紫外線硬化樹脂）で構成さ
れ、前記結合層は前記基板主面に平行な偏波面をもつ光
（ＴＥ波）に対する屈折率（ｎ_TE）又は前記基板主面に
垂直な偏波面をもつ光（ＴＭ波）に対する屈折率
（ｎ_TM）のうちの一方の屈折率（ｎ_TE）が前記２本の光
導波路のコアの屈折率よりも大きい値をもち、他方の屈
折率（ｎ_TM）が前記２本の光導波路のコアの屈折率より
も小さい値をもつ複屈折性材料（フッ素化ポリイミド樹
脂）で構成されている。

【００１４】（３）前記（２）の光導波路型偏波分離素
子において、前記光導波路のコアは前記基板主面に平行
な偏波面をもつ光（ＴＥ波）に対する屈折率（ｎ_TE）
と、前記基板主面に垂直な偏波面をもつ光（ＴＭ波）に
対する屈折率（ｎ_TM）が異なる複屈折性材料（フッ素化
ポリイミド樹脂）で構成され（ｎ_TE＞ｎ_TM）、前記結合
層は屈折率が前記２本の光導波路のコアのＴＥ波に対す
る屈折率とＴＭ波に対する屈折率の間の値をもつ光学的
に等方の材料（エポキシ系紫外線硬化樹脂）で構成され
ている。

【００１５】（４）前記（２）の光導波路型偏波分離素
子において、前記光導波路のコアは前記基板主面に平行
な偏波面を有する光（ＴＥ波）に対する屈折率と前記基
板主面に垂直な偏波面を有する光（ＴＭ波）に対する屈
折率が異なる複屈折性材料で構成され、前記結合層は屈
折率が前記２本の光導波路のコアのＴＥ波に対する屈折
率とＴＭ波に対する屈折率の間の値を有する光学的に等
方の材料で構成されている。

【００１６】（５）基板と、該基板の表面上に形成され
た同じ屈折率を有する２本のコアと、該２本のコアの間
に配置された結合層と、前記コアと結合層の間に形成さ
れた２つの介在層からなる光導波路型偏波分離素子であ
って、前記コアと介在層は等方材料からなり、結合層は
複屈折材料からなりＴＥ波に対して第１の屈折率を有
し、ＴＭ波に対して第２の屈折率を有し、前記第１の屈
折率あるいは第２の屈折率の一方の屈折率がコア屈折率
よりも大きな値であり、残りの他方の屈折率は介在層の
屈折率より小さな値であり、介在層の屈折率はコアの屈
折率よりも小さな一定値であり、かつコアの屈折率が結
合層の屈折率よりも大きくなる偏波に対しては結合層の
屈折率値以上の値であり、またコアの屈折率が結合層の
屈折率よりも小さくなる偏波に対しては結合層の屈折率
より小さな値であり、前記コアと結合層と介在層の周辺
部の屈折率は光の偏波面によらずコアの屈折率よりも小
さい値であり、ＴＥ波あるいはＴＭ波のみが前記コアを
有する光導波路間で結合する構成となっている。

【００１７】（６）基板と、該基板の表面上に形成され
た同じ屈折率を有する２本のコアと、該２本のコアの間
に配置された結合層と、前記コアと結合層の間に形成さ
れた２つの介在層からなる光導波路型偏波分離素子であ
って、結合層は等方材料からなり、前記コアと介在層は
複屈折材料からなりＴＥ波に対して第１の屈折率を有
し、ＴＭ波に対して第２の屈折率を有し、第１の屈折率
あるいは第２の屈折率が結合層の屈折率よりも大きな値
であり、残りの他方の屈折率は結合層の屈折率より小さ
な値であり、介在層の屈折率は偏波によらずコアよりも
小さな屈折率であり、かつコアの屈折率が結合層の屈折
率よりも大きくなる偏波に対しては結合層の屈折率以上
の値であり、またコアの屈折率が結合層の屈折率よりも
小さくなる偏波に対しては結合層の屈折率以下の値であ
り、前記コアと結合層と介在層の周辺部の屈折率は光の
偏波面によらずコアの屈折率よりも小さい値であり、Ｔ
Ｅ波あるいはＴＭ波のみが前記コアを有する２本の光導
波路間で結合する構成となっている。

【００１８】前記（１）の手段によれば、光導波路型偏
波分離素子は、平行に延在する２本の光導波路と、これ
ら光導波路を光学的に結合する結合層とを有し、前記光
導波路及び結合層は光学的に等方な材料又は複屈折性材
料で構成され、所定の偏波面を有する光に対する屈折率
は前記結合層の屈折率が前記光導波路の屈折率よりも小
さくなり、他の偏波面を有する光に対する屈折率は前記
結合層の屈折率が前記光導波路の屈折率よりも大きくな
っていることから、前記２つの光導波路のうちのいずれ
か一方の光導波路に光を導波させた際、前記所定の偏波
面を有する光は前記一方の光導波路を導波し、前記他の
偏波面を有する光は前記結合層を介して一方の光導波路
から他方の光導波路に移行するため、所定の偏波面を有
する光と他の偏波面を有する光の分離が確実に行える。

【００１９】前記（２）の手段によれば、光導波路型偏
波分離素子は、平行に延在する２本の光導波路のコア
と、これら光導波路のコアを光学的に結合する結合層と
を有し、前記結合層の屈折率はＴＥ波に対しては大き
く、ＴＭ波に対しては小さいため、前記２つの光導波路
のうちのいずれか一方の光導波路に光を導波させた際、
ＴＭ波は前記一方の光導波路を導波し、ＴＥ波は前記結
合層を介して一方の光導波路から他方の光導波路に移行
し、ＴＥ波とＴＭ波の分離が確実に行える。

【００２０】前記（３）の手段によれば、前記光導波路
のコアはＴＥ波に対する屈折率（ｎ_TE）とＴＭ波に対す
る屈折率（ｎ_TM）が異なる複屈折体（ｎ_TE＞ｎ_TM）とな
り、前記結合層は屈折率が前記２本の光導波路のコアの
ＴＥ波に対する屈折率とＴＭ波に対する屈折率の間の値
をもつ光学的に等方の材料で構成されていることから、
２つの光導波路のうちのいずれか一方の光導波路に光を
導波させた際、ＴＥ波は前記一方の光導波路を導波し、
ＴＭ波は前記結合層を介して一方の光導波路から他方の
光導波路に移行し、ＴＥ波とＴＭ波の分離が確実に行え
る。

【００２１】前記（４）の手段によれば、前記光導波路
のコアは前記基板主面に平行な偏波面を有する光（ＴＥ
波）に対する屈折率と前記基板主面に垂直な偏波面を有
する光（ＴＭ波）に対する屈折率が異なる複屈折性材料
で構成され、前記結合層は屈折率が前記２本の光導波路
のコアのＴＥ波に対する屈折率とＴＭ波に対する屈折率
の間の値を有する光学的に等方の材料で構成されている
ことから、２つの光導波路のうちのいずれか一方の光導
波路に光を導波させた際、ＴＥ波は前記一方の光導波路
を導波し、ＴＭ波は前記結合層を介して一方の光導波路
から他方の光導波路に移行し、ＴＥ波とＴＭ波の分離が
確実に行える。

【００２２】前記（５），（６）の手段によれば、前記
コアと結合層の間に低屈折率層を設けることから、より
高い消光比が得られる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態（実施例）を詳細に説明する。

【００２４】なお、実施形態を説明するための全図にお
いて、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰
り返しの説明は省略する。

【００２５】（実施形態１）図１は本発明の一実施形態
（実施形態１）の光導波路型偏波分離素子の概略を示す
断面図、図２は図１の破線におけるＴＭ波及びＴＥ波に
対する屈折率分布を示すグラフである。図２において、
（ａ）図はＴＭ波に対する屈折率分布、（ｂ）図はＴＥ
波に対する屈折率分布を示すグラフである。

【００２６】本実施形態１の光導波路型偏波分離素子
は、図１に示すように、平板の基板４の主面（上面）上
にストリップ状の光導波路Ａ，Ｂが平行に設けられてい
る。光導波路Ａ，Ｂはコア６ａ，６ｂによって形成され
ている。また、前記２本の光導波路のコア６ａ，６ｂを
光学的に結合する結合層７が、２本の光導波路のコア６
ａ，６ｂ間の基板４の主面上に設けられている。また、
基板４の主面及びコア６ａ，６ｂならびに結合層７は上
部クラッド５で覆われている。

【００２７】ここで、本実施形態１を説明する前に、図
１及び図２を参照しながら本発明の光導波路型偏波分離
素子の原理を説明する。

【００２８】前記基板４及び上部クラッド５は、２本の
コア６ａ，６ｂよりも偏波によらず小さな屈折率をもつ
が、結合層７は複屈折体であり、その屈折率はＴＥ波，
ＴＭ波の偏波によりコア６ａ，６ｂの屈折率と大小関係
が逆転する。図２（ａ），（ｂ）に図１の破線部分にお
ける屈折率分布を示す。

【００２９】本発明の光導波路型偏波分離素子において
は、図２（ｂ）で示すような屈折率分布、すなわち、２
本の光導波路（コア）に囲まれた領域の屈折率がコアの
屈折率よりも大きくなる偏波光が光導波路Ａ又は光導波
路Ｂを導波するときにのみ光導波路Ａ，光導波路Ｂ間で
結合が生じるように設計されている。これは、以下に説
明する特性を利用することにより実現される。

【００３０】２本の光導波路間における光の結合、すな
わち方向性結合器のモード結合特性は、図１の３次元光
導波路を等価的に置き換えた２次元光導波路である５層
スラブ光導波路の偶モードと奇モードの干渉現象として
説明できる。偶モードと奇モードの伝搬定数をそれぞれ
β_e，β_oとすると、２本の光導波路間での結合長Ｌ_Cは
次式（数１）で与えられる。

【００３１】

【数１】Ｌ_C＝π／（β_e−β_o）図２（ａ），（ｂ）のどちらの屈折率分布においても２
本の光導波路間で光の結合が起きる。しかしながら、図
２（ｂ）の場合には、２本の光導波路（コア）間の距離
に対して結合長は指数関数的に増大するのに対し、図２
（ａ）の場合には結合長がコア間の距離に対して周期的
に変化する。

【００３２】これは、光導波路間の結合がそれぞれの光
導波路の、前者では導波モード間、後者では放射モード
間の結合であることによる。したがって、２本の光導波
路のコア間の距離を適当に設定することにより、図２
（ｂ）の屈折率分布を与える偏波光のときにのみ、光導
波路間で結合を生じさせることができる。

【００３３】前述のように、本発明の光導波路型偏波分
離素子では、２本の光導波路（コア）と、これらに挟ま
れた一定領域の結合層の屈折率の大小関係が偏波により
逆転する特性を利用して偏波分離を行っており、このよ
うな特性をもつ光導波路型偏波分離素子は、コアに等方
性材料（又は複屈折性材料）、結合層に複屈折性材料
（又は等方性材料）を用いることにより実現される。

【００３４】本発明では、等方性物質と複屈折性物質を
用いて２本の光導波路（コア）の屈折率と、これら２本
のコアに挟まれた領域に形成された結合層の屈折率との
大小関係をＴＥ波，ＴＭ波の偏波により逆転させること
によりこれらの偏波光を分離させることができる。

【００３５】次に、本実施形態１について説明する。本
実施形態１の光導波路型偏波分離素子は、図１に示すよ
うに、平板の基板４の主面（上面）に平行にストリップ
状の光導波路Ａ，Ｂ（コア６ａ，６ｂ）が設けられてい
る。また、前記２本の光導波路のコア６ａ，６ｂを光学
的に結合する結合層７が、２本の光導波路のコア６ａ，
６ｂ間の基板４の主面上に設けられている。また、基板
４の主面及びコア６ａ，６ｂならびに結合層７は上部ク
ラッド５で覆われている。

【００３６】前記基板４，コア６ａ，６ｂ及び上部クラ
ッド５は、光学的に等方な材料（等方性材料）で形成さ
れ、コア６ａとコア６ｂに挟まれた領域の結合層７は光
学的に複屈折性をもつ材料（複屈折性材料）で形成され
ている。

【００３７】ここで複屈折性とは、基板面に平行な振動
電界をもつ光（ＴＥ波）に対する屈折率（ｎ_TE）と、基
板面に垂直な振動電界をもつ光（ＴＭ波）に対する屈折
率（ｎ_TM）が異なることをいう。

【００３８】前記基板４は、例えばアルミノケイ酸系の
ガラス基板からなり、波長１．３μｍでの屈折率
（ｎ₄）は１.４９２となっている。

【００３９】前記コア６ａ，６ｂは等しいコアサイズ，
同一の材料で形成されている。コアサイズは、６μｍ×
６μｍの断面となり、素子の光の伝搬方向の長さは、前
述した素子固有の隣り合う偶モード，奇モードによって
定まる結合長Ｌ_Cである。コア６ａ，６ｂは、光学的に
等方なエポキシ系紫外線硬化樹脂で形成される。このエ
ポキシ系紫外線硬化樹脂の波長１.３μｍでの屈折率
（ｎ_6a，ｎ_6b）は、１.５００となる。エポキシ系紫外
線硬化樹脂は異なる屈折率をもつ２種類のエポキシ系紫
外線硬化樹脂からなり、これらの混合比を変えることに
より屈折率制御が可能である。

【００４０】前記結合層７は、例えば基板４上にスピン
コートによって作製されるフッ素化ポリイミド樹脂によ
る薄膜によって形成されている。結合層７は２種類のフ
ッ素化ポリイミド樹脂の共重合体となっている。すなわ
ち、２,２-トリフルオロメチル-４,４-ジアミノビフェ
ニル（ＴＦＤＢ）とピロメリット酸二無水物（ＰＭＤ
Ａ）及びＴＦＤＢと２,２-ビス（３,４-ジカルボシキフ
ェニル）ヘキサフルオプロパン二無水物（６ＦＤＡ）か
らなる２種類のフッ素化ポリイミド樹脂（以後それぞれ
ＰＭＤＡ／ＴＦＤＢ、６ＦＤＡ／ＴＦＤＢと略記する）
の共重合体となっている。

【００４１】このポリイミド樹脂材料の屈折率は、ＰＭ
ＤＡ／ＴＦＤＢと６ＦＤＡ／ＴＦＤＢの組成比に依存す
る。本実施形態１では、フッ素化ポリイミド樹脂として
ＰＭＤＡ／ＴＦＤＢと６ＦＤＡ／ＴＦＤＢの組成比が
９：１であり、ＴＥ波に対する波長１.３μｍでの屈折
率（ｎ_TE）は１.６１２となり、ＴＭ波に対する波長１.
３μｍでの屈折率（ｎ_TM）は１.４９２となる。

【００４２】前記上部クラッド５は、エポキシ系紫外線
硬化樹脂で形成され、波長１.３μｍでの屈折率（ｎ₅）
は１.４９２である。

【００４３】上記材料を用いて作製された光導波路型偏
波分離素子の基板４，コア６ａ，６ｂ，結合層７及び上
部クラッド５の屈折率には次の関係があり、図１で示し
た本実施形態１の光導波路型偏波分離素子のＴＭ波，Ｔ
Ｅ波に対する屈折率分布は、図２（ａ），（ｂ）のよう
になる。

【００４４】ＴＭ波の場合：ｎ_6a＝ｎ_6b＞ｎ_7TM＝ｎ₄＝ｎ₅ ＴＥ波の場合：ｎ_7TE＞ｎ_6a＝ｎ_6b＞ｎ₄＝ｎ₅ ここで、ｎ₄，ｎ₅，ｎ_6a，ｎ_6bは、それぞれ基板４，上
部クラッド５，コア６ａ，６ｂの屈折率である。また、
ｎ_7TE，ｎ_7TMは結合層７の基板主面に平行な偏波面をも
つ導波光（ＴＥ波）に対する屈折率，基板主面に垂直な
偏波面をもつ導波光（ＴＭ波）に対する屈折率である。

【００４５】一方、前記コア６ａまたはコア６ｂにＴＭ
波が入射したとき、両コアの導波モード間の結合が生じ
ないように両コアの距離は十分（２０μｍ以上）にとっ
てある。したがって、コア６ａにＴＥ波，ＴＭ波を含む
光が入射したとき、すでに説明した本発明の光導波路型
偏波分離素子の原理により、ＴＥ波のみが結合層７を介
してコア６ｂと結合する結果、光パワーの移行が起きて
ＴＥ波のみがコア６ｂに移行する。なお、当然のことと
して、コア６ｂにＴＥ波，ＴＭ波を含む光を入射させた
とき、ＴＥ波のみが結合層７を介してコア６ａと結合す
る結果、光パワーの移行が起きてＴＥ波のみがコア６ａ
に移行する。

【００４６】他方、ＴＭ波は図２（ａ）に示すように、
結合層７が結合層として作用しないため、コア６ａとコ
ア６ｂは光学的に結合されず、入射したＴＭ波はコア６
ａ又はコア６ｂをそのまま通過する。

【００４７】本実施形態１の光導波路型偏波分離素子
は、２本の光導波路間の結合層を複屈折性材料で形成
し、ＴＥ波に対する屈折率とＴＭ波に対する屈折率を異
なるようにし、ＴＥ波の場合は前記結合層によって２本
の光導波路を光学的に結合させて光路を変えさせるた
め、確実にＴＥ波とＴＭ波の分離を可能としている。

【００４８】本実施形態１の偏波分離素子は、光導波路
型となっていることから、構造が小型となる。すなわ
ち、偏波分離素子は、光導波路型となっていることか
ら、光ファイバとの直接接続が可能であり、光ファイバ
中を伝搬する光を空間伝搬させることなく２つの直交す
る直線偏波に分離することができる。したがって、レン
ズなどのバルク光学部品が不必要となり偏波分離素子を
含む光学系の実質的な小型化が実現できる。

【００４９】本実施形態１の偏波分離素子は、光導波路
型となっていることから、一枚の基板上に複数の光素子
を組み込む光集積回路に容易に組み込むことができ、光
集積回路化に適したものとなる。

【００５０】なお、前記実施形態１では、光導波路材料
のコア及び上部クラッドとしてはエポキシ系紫外線硬化
樹脂、２本の光導波路のコアに挟まれた領域部分に設け
た結合層には複屈折性材料としてＰＭＤＡ／ＴＦＤＢと
６ＦＤＡ／ＴＦＤＢの組成比が９：１のフッ素化ポリイ
ミド樹脂、また基板としてはアルミノケイ酸ガラスを用
いた例について説明したが、本発明を逸脱しない範囲で
他の材料を用いても良い。

【００５１】（実施形態２）図３は本発明の他の実施形
態（実施形態２）の光導波路型偏波分離素子の概略を示
す断面図、図４は図３の破線におけるＴＭ波及びＴＥ波
に対する屈折率分布を示すグラフである。図４におい
て、（ａ）図はＴＥ波に対する屈折率分布、（ｂ）図は
ＴＭ波に対する屈折率分布を示すグラフである。

【００５２】本実施形態２の光導波路型偏波分離素子
は、前記実施形態１の構造において、基板４の主面上に
下部クラッド８を設け、この下部クラッド８上に前記本
実施形態１と同様に２本の光導波路Ａ，Ｂ（コア６ａ，
６ｂ）、結合層７及び上部クラッド５を設けた構造とな
っている。

【００５３】本実施形態２の場合は、基板４はシリコン
基板となっている。

【００５４】前記下部クラッド８及びコア６ａ，６ｂは
複屈折性材料で形成され、２本のコア６ａ，６ｂ間の結
合層７及び上部クラッド５は等方性材料で形成されてい
る。

【００５５】コア６ａ，６ｂは６μｍ×６μｍの矩形断
面となり、光の伝搬方向の長さは、前述した素子固有の
隣り合う偶モード，奇モードによって定まる結合長Ｌ_C
となっている。

【００５６】また、コア６ａとコア６ｂの間隔は十分
（２０μｍ以上）とり、コア６ａ又はコア６ｂにＴＥ波
が入射したとき、両コアの導波モード間の結合が生じな
いよに配慮されている。

【００５７】下部クラッド８は、６ＦＤＡ／ＴＦＤＢの
みのフッ素化ポリイミド樹脂で構成されている。この６
ＦＤＡ／ＴＦＤＢは、ＴＥ波に対する波長１.３μｍで
の屈折率は１.５２３であり、ＴＭ波に対する波長１.３
μｍでの屈折率は１.５１５である。

【００５８】コア６ａ，６ｂは、ＰＭＤＡ／ＴＦＤＢと
６ＦＤＡ／ＴＦＤＢの組成比が３：７であるフッ素化ポ
リイミド樹脂で形成されている。このため、コア６ａ，
６ｂにおけるＴＥ波に対する波長１.３μｍでの屈折率
は１.５３１であり、ＴＭ波に対する波長１.３μｍでの
屈折率は１.５１９となる。

【００５９】結合層７は、波長１.３μｍでの屈折率が
１.５２７となるエポキシ系紫外線硬化樹脂で形成され
ている。

【００６０】上部クラッド５は、波長１.３μｍでの屈
折率が１.５１５となるエポキシ系紫外線硬化樹脂で形
成されている。

【００６１】本実施形態２の光導波路型偏波分離素子
は、結合層７の屈折率が、前記２本のコア６ａ，６ｂの
ＴＥ波に対する屈折率（１.５３１）と、ＴＭ波に対す
る屈折率（１.５１９）の間の値（１.５２７）をもつ構
造となっている。

【００６２】本実施形態２の光導波路型偏波分離素子の
上部クラッド５、コア６ａ，６ｂ、結合層７、下部クラ
ッド８のそれぞれの屈折率には次の関係があり、図３で
示した本実施形態２の光導波路型偏波分離素子のＴＥ
波，ＴＭ波に対する屈折率分布は、図４（ａ），（ｂ）
のようになる。

【００６３】ＴＥ波の場合：ｎ_6aTE＝ｎ_6bTE＞ｎ₇＞ｎ₈＞ｎ₅ ＴＭ波の場合：ｎ₇＞ｎ_6aTM＝ｎ_6bTM＞ｎ₅＝ｎ₈ ここで、ｎ₅，ｎ₇，ｎ₈は、それぞれ上部クラッド５,結
合層７,下部クラッド８の屈折率である。また、
ｎ_6aTE，ｎ_6bTEはコア６ａ，６ｂの基板主面に平行な偏
波面をもつ導波光（ＴＥ波）に対する屈折率、ｎ_6aTM，
ｎ_6bTMはコア６ａ，６ｂの基板主面に垂直な偏波面をも
つ導波光（ＴＭ波）に対する屈折率である。

【００６４】本実施形態２の光導波路型偏波分離素子で
は、コア６ａにＴＥ波，ＴＭ波を含む光が入射したと
き、すでに説明した本発明の光導波路型偏波分離素子の
原理により、ＴＭ波のみが結合層７を介してコア６ｂと
結合する結果、光パワーの移行が起きてＴＭ波のみがコ
ア６ｂに移行する。

【００６５】なお、当然のこととして、コア６ｂにＴＥ
波，ＴＭ波を含む光を入射させたとき、ＴＭ波のみが結
合層７を介してコア６ａと結合する結果、光パワーの移
行が起きてＴＭ波のみがコア６ａに移行する。

【００６６】他方、ＴＥ波は図４（ａ）に示すように、
結合層７が結合層として作用しないため、コア６ａとコ
ア６ｂは光学的に結合されず、入射したＴＥ波はコア６
ａ又はコア６ｂをそのまま通過する。

【００６７】本実施形態２の光導波路型偏波分離素子に
おいても、ＴＥ波，ＴＭ波の偏波により２本の光導波路
（コア）の屈折率と、これら２本のコアに挟まれた領域
部分の結合層の屈折率の大小関係が変化することによっ
て偏波の分離が可能となる。

【００６８】本実施形態２の光導波路型偏波分離素子も
光導波路構造となることから光集積回路化がし易くな
る。特に本実施形態２の場合は、基板がシリコンとなる
ことからＯＥＩＣ化に対しても優れたものとなる。

【００６９】なお、上記実施形態２では、光導波路型偏
波分離素子を構成する材料として、上部クラッド５及び
結合層７にエポキシ系紫外線硬化樹脂、コア６ａ，６ｂ
にＰＭＤＡ／ＴＦＤＢと６ＦＤＡ／ＴＦＤＢの組成比が
３：７のフッ素化ポリイミド樹脂、下部クラッド８に６
ＦＤＡ／ＴＦＤＢのみのフッ素化ポリイミド樹脂、基板
４としてシリコンを用いた例について説明したが、本発
明を逸脱しない範囲で他の材料を用いても良い。

【００７０】（実施形態３）図５は本発明の他の実施形
態（実施形態３）の光導波路型偏波分離素子の概略を示
す断面図、図６は図５の破線におけるＴＭ波及びＴＥ波
に対する屈折率分布を示すグラフである。図６におい
て、（ａ）図はＴＭ波に対する屈折率分布、（ｂ）図は
ＴＥ波に対する屈折率分布を示すグラフである。

【００７１】本実施形態３の原理は基本的には実施形態
１、２と同じである。実施形態１、２においては素子の
原理について素子を等価的に置き換えた５層スラブ光導
波路の偶モードと奇モードの干渉現象として説明した
が、本実施形態３では素子を等価的に置き換えた７層ス
ラブ光導波路の偶モードと奇モードの干渉現象として説
明できる。

【００７２】本実施形態３の光導波路型偏波分離素子
は、図５に示すように、平板の基板４の主面（上面）上
にストリップ状の光導波路Ａ、Ｂが平行に設けられてい
る。光導波路Ａ、Ｂはコア６ａ、６ｂによって形成され
ている。また、前記２本の光導波路のコア６ａ、コア６
ｂを光学的に結合する結合層７は、２本の光導波路のコ
ア６ａ、コア６ｂの間の基板４の主面上にコア６ａ、コ
ア６ｂのそれぞれから少し隔てて設けられている。基板
４の主面及びコア６ａ、６ｂならびに結合層７は上部ク
ラッド５で覆われている。

【００７３】前記基板４、コア６ａ、コア６ｂ及び上部
クラッド５は等方性材料で形成され、結合層７は複屈折
性材料で形成されている。

【００７４】コア６ａ、コア６ｂは６μｍ×６μｍの矩
形断面となり、光の伝搬方向の長さは、前述した素子固
有の隣り合う偶モード、奇モードによって定まる結合長
Ｌｃとなっている。

【００７５】また、コア６ａとコア６ｂの間隔は十分
（おおよそ２０μｍ以上）とり、コア６ａ又はコア６ｂ
にＴＥ波が入射したときに、両コアの導波モード間の結
合が生じないように配慮されている。

【００７６】コア６ａ、コア６ｂは、光学的に等方なエ
ポキシ系紫外線硬化樹脂で形成される。このエポキシ系
紫外線硬化樹脂の波長１.５５μｍでの屈折率（ｎ_6a，
ｎ_6b）は、１.５１６となる。前記結合層７は、ＰＭＤ
Ａ／ＴＦＤＢと６ＦＤＡ／ＴＦＤＢの組成比が６：４で
あるフッ素化ポリイミド樹脂で形成されている。したが
って、結合層７のＴＥ波に対する波長１.５５μｍでの
屈折率は１.５５であり、ＴＭ波に対する１.５５μｍで
の屈折率は１.５０９となる。また、前記基板４は例え
ば市販されている低膨張ガラスからなり、波長１.５５
μｍでの屈折率は１.５０９となっている。

【００７７】上部クラッド５は、波長１.５５μｍでの
屈折率が１.５０９となるエポキシ系紫外線硬化樹脂で
形成され、また、結合層７とコア６ａ、コア６ｂに挾ま
れた部分（介在層９）は、波長１.５５μｍでの屈折率
が１.５０９となるエポキシ系紫外線硬化樹脂で形成さ
れており、この介在層９の幅はそれぞれ３μｍである。

【００７８】本実施形態３の光導波路型偏波分離素子の
基板４、上部クラッド５、コア６ａ、６ｂ、結合層７の
それぞれの屈折率には次の関係があり、図５で示した本
実施形態３の光導波路型偏波分離素子のＴＭ波，ＴＥ波
に対する屈折率分布は、図６（ａ）、（ｂ）のようにな
る。

【００７９】ＴＭ波の場合：ｎ_6a＝ｎ_6b＞ｎ_7TM＝ｎ₅＝ｎ₄＝ｎ₉ ＴＥ波の場合：ｎ_7TE＞ｎ_6a＝ｎ_6b＞ｎ₅＝ｎ₄＝ｎ₉ ここで、ｎ₄、ｎ₅、ｎ_6a、ｎ_6b、ｎ₉は、それぞれ基板
４、上部クラッド５、コア６ａ、コア６ｂ、介在層９の
屈折率である。また、ｎ_7TE、ｎ_7TMは結合層７の基板主
面に平行な偏波面を持つ導波光（ＴＥ波）に対する屈折
率、基板主面に垂直な偏波面を持つ導波光（ＴＭ波）に
対する屈折率である。

【００８０】本実施形態３の光導波路型偏波分離素子で
は、コア６ａにＴＥ波、ＴＭ波を含む光が入射したと
き、すでに説明した本発明の光導波路型偏波分離素子の
原理により、ＴＥ波のみが結合層７を介してコア６ｂと
結合する結果、光パワーの移行が起きてＴＥ波のみがコ
ア６ｂに移行する。

【００８１】なお、当然のこととして、コア６ｂにＴＥ
波、ＴＭ波を含む光を入射させたとき、ＴＥ波のみが結
合層７を介してコア６ａと結合する結果、光パワーの移
行が起きてＴＥ波のみがコア６ａに移行する。

【００８２】他方、ＴＭ波は図６（ａ）に示すように、
結合層７が結合層として作用しないため、コア６ａとコ
ア６ｂは光学的に結合されず、入射したＴＭ波はコア６
ａ又はコア６ｂをそのまま透過する。

【００８３】なお、前記実施形態３では、光導波路型偏
波分離素子を構成する材料として、コア６ａ、コア６
ｂ、上部クラッド５にエポキシ系紫外線硬化樹脂、結合
層７としてＰＭＤＡ／ＴＦＤＢと６ＦＤＡ／ＴＦＤＢの
組成比が６：４であるフッ素化ポリイミド樹脂、基板４
として市販されている低膨張ガラスを用いた例について
説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の材料
を用いても良い。

【００８４】（実施形態４）図７は本発明の他の実施形
態（実施形態４）の光導波路型偏波分離素子の概略を示
す断面図、図８は図７の破線におけるＴＭ波及びＴＥ波
に対する屈折率分布を示すグラフである。図８におい
て、（ａ）図はＴＥ波に対する屈折率分布、（ｂ）図は
ＴＭ波に対する屈折率分布を示すグラフである。

【００８５】本実施形態４の原理は基本的には実施形態
１、２、３と同じである。実施形態１、２においては素
子の原理について素子を等価的に置き換えた５層スラブ
光導波路の偶モードと奇モードの干渉現象として説明し
たが、本実施形態４では素子を等価的に置き換えた７層
スラブ光導波路の偶モードと奇モードの干渉現象として
説明できる。

【００８６】本実施形態４の光導波路型偏波分離素子
は、図７に示すように基板４上の同一平面上にある距離
を隔てて平行に作製された等しいコアサイズ、同じ材料
のコア６ａ、コア６ｂからなる埋め込み型光導波路から
なっている。上部クラッド５ならびに、コア６ａとコア
６ｂに挾まれた結合層７は光学的に等方な材料からな
り、コア６ａとコア６ｂは光学的に複屈折性を持つ材料
からなる。

【００８７】また、基板４の主面上に設けられた下部ク
ラッド８ならびに結合層７とコア６ａ、コア６ｂに挾ま
れた部分（介在層９）は同一の複屈折性材料からなる。
ここで複屈折性とは基板面に平行な振動電界を持つ光
（ＴＥ波光）に対する屈折率と基板面に垂直な振動電界
を持つ光（ＴＭ波光）に対する屈折率が異なることをい
う。

【００８８】このうち上部クラッド５ならびに、コア６
ａとコア６ｂに挾まれた結合層７を構成する材料の一例
として、例えば光学的に等方なエポキシ系の紫外線硬化
樹脂、基板４として、例えばシリコン基板、コア６ａ、
コア６ｂ及び下部クラッド８の材料として、例えば平面
基板上にスピンコートによって作製される薄膜が複屈折
性を示す２,２-トリフルオロメチル-４,４-ジアミノビ
フェニル（ＴＦＤＢ）とピロメリット酸二無水物（ＰＭ
ＤＡ）及び２,２-ビス（３,４-ジカルボシキフェニル）
ヘキサフルオプロパン二無水物（６ＦＤＡ）からなる２
種類のフッ素化ポリイミド（以後それぞれをＰＭＤＡ／
ＴＦＤＢ、６ＦＤＡ／ＴＦＤＢと略記する）の共重合体
を用いた場合について説明する。

【００８９】このポリイミド材料の屈折率はＰＭＤＡ／
ＴＦＤＢと６ＦＤＡ／ＴＦＤＢの組成比に依存する。エ
ポキシ系紫外線硬化樹脂は異なる屈折率を持つ２種類の
エポキシ系紫外線硬化樹脂からなり、これらの混合比を
変えることにより屈折率制御が可能である。本実施形態
４では、コア６ａとコア６ｂに用いるフッ素化ポリイミ
ドとしてＴＥ波、ＴＭ波のそれぞれに対する屈折率（＠
１.３μｍ）が１.５３１、１.５１９であるＰＭＤＡ／
ＴＦＤＢと６ＦＤＡ／ＴＦＤＢの組成比が３：７である
もの、下部クラッド８として、ＴＥ波、ＴＭ波のそれぞ
れに対する屈折率（＠１.３μｍ）が１.５２３、１.５
１５である６ＦＤＡ／ＴＦＤＢのみのフッ素化ポリイミ
ドを用いる。また、上部クラッド５に用いるエポキシ系
紫外線硬化樹脂としては、その屈折率（＠１.３μｍ）
が１.５１５のものを、領域７に用いるエポキシ系紫外
線硬化樹脂としては、その屈折率（＠１.３μｍ）が１.
５２３のものを用いる。

【００９０】前記材料を用いて作製された光導波路型偏
波分離素子の上部クラッド５、コア６ａ、コア６ｂ、こ
れらコアに挾まれた結合層７、ならびに下部クラッド８
のそれぞれの屈折率には次の関係があり、図２で示した
本実施例の光導波路型偏波分離素子のＴＥ波，ＴＭ波に
対する屈折率分布は図８（ａ）、図８（ｂ）のようにな
る。

【００９１】ＴＥ波の場合：ｎ_6aTE＝ｎ_6bTE＞ｎ₇＝ｎ_8TE＞ｎ₅ ＴＭ波の場合：ｎ₇＞ｎ_6aTM＝ｎ_6bTM＞ｎ₅＝ｎ_8TM ここで、ｎ₅、ｎ₇はそれぞれ上部クラッド、結合層７の
屈折率、ｎ_6aTE、ｎ_6b _TMはそれぞれコア６ａ、コア６ｂ
の基板面に平行な偏波面を持つ導波光（ＴＥ波）に対す
る屈折率、基板面に垂直な偏波面を持つ導波光（ＴＭ
波）に対する屈折率である。またｎ_8TE、ｎ_8TMは下部ク
ラッド８のＴＥ波、ＴＭ波に対する屈折率である。本実
施形態４の光導波路型偏波分離素子のコア６ａ、コア６
ｂのコアサイズは６×６μｍであり、光の伝搬方向の長
さは、前述した素子固有の隣り合う偶モード、奇モード
によって定まる結合長Ｌｃである。

【００９２】コア６ａ又はコア６ｂにＴＥ波が入射した
とき、両コアの導波モード間の結合が生じないように両
コアの距離は十分にとってある。したがって、コア６ａ
（又はコア６ｂ）にＴＥ波、ＴＭ波を含む光が入射した
とき、すでに説明した本発明の光導波路型偏波分離素子
の原理によりＴＭ波のみがコア６ｂ（又はコア６ａ）と
結合し光パワーの移行が生じる。そして、入射光が入射
端から結合長Ｌｃ伝搬したときにＴＭ波は完全にコア６
ｂ（又はコア６ａ）に移行する。一方、ＴＭ波はコア６
ｂ（又はコア６ａ）と結合せずにコア６ａ（又はコア６
ｂ）をそのまま伝搬する。

【００９３】このように本実施形態４の偏波分離素子に
おいても、ＴＥ波、ＴＭ波の偏波により２本の光導波路
のコアの屈折率とこれら２本の光導波路のコアに挾まれ
た結合層部分の材料の屈折率の大小関係が変化すること
により偏波の分離を可能としている。

【００９４】なお、本実施形態４では、光導波路偏波分
離素子を構成する材料として、上部クラッド５ならびに
結合層７にエポキシ系紫外線硬化樹脂、コア６ａとコア
６ｂにＰＭＤＡ／ＴＦＤＢと６ＦＤＡ／ＴＦＤＢの組成
比が３：７のフッ素化ポリイミド、下部クラッド８に６
ＦＤＡ／ＴＦＤＢのみのフッ素化ポリイミド、また基板
としてはシリコンを用いた例を説明したが、本発明の要
旨を逸脱しない範囲で他の材料を用いても良い。

【００９５】以上、本発明者によってなされた発明を実
施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施
形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００９６】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。

【００９７】（１）本発明の偏波分離素子は光導波路型
であることから、光ファイバとの直接接続が可能であ
り、光ファイバ中を伝搬する光を空間伝搬させることな
く２つの直交する直線偏波に分離することができる。し
たがって、レンズなどのバルク光学部品が不必要となり
偏波分離素子を含む光学系の実質的な小型化が実現でき
る。

【００９８】（２）本発明の光導波路型偏波分離素子
は、光導波路構造となっていることから、一枚の基板上
に複数の光素子を組み込む光集積回路に容易に組み込む
ことができ、光集積回路化やＯＥＩＣ化に適したものと
なる。

【００９９】（３）コアと結合層の間に低屈折率層を設
けることから、より高い消光比が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態（実施形態１）の光導波路
型偏波分離素子の概略を示す断面図である。

【図２】図１の破線におけるＴＭ波及びＴＥ波に対する
屈折率分布を示すグラフである。

【図３】本発明の他の実施形態（実施形態２）の光導波
路型偏波分離素子の概略を示す断面図である。

【図４】図３の破線におけるＴＭ波及びＴＥ波に対する
屈折率分布を示すグラフである。

【図５】本発明の他の実施形態（実施形態３）の光導波
路型偏波分離素子の概略を示す断面図である。

【図６】図５の破線におけるＴＭ波及びＴＥ波に対する
屈折率分布を示すグラフである。

【図７】本発明の他の実施形態（実施形態４）の光導波
路型偏波分離素子の概略を示す断面図である。

【図８】図７の破線におけるＴＥ波及びＴＭ波に対する
屈折率分布を示すグラフである。

【図９】従来の偏波分離素子による直線偏波例を示す模
式図である。

【符号の説明】

１…偏波分離素子、２ａ…伝送用光ファイバ、２ｂ，２
ｃ…検出用光ファイバ、３ａ，３ｂ，３ｃ…ファイバコ
リメータ、４…基板、５…上部クラッド、６ａ，６ｂ…
コア、７…結合層、８…下部クラッド、９…介在層。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と、該基板主面上に略平行に設けら
れる同じ屈折率の２本の光導波路と、該２本の光導波路
を光学的に結合する結合層とを有する光導波路型偏波分
離素子であって、前記光導波路及び結合層は光学的に等
方な材料又は複屈折性材料で構成され、所定の偏波面を
有する光に対する屈折率は前記結合層の屈折率が前記光
導波路の屈折率よりも小さくなり、他の偏波面を有する
光に対する屈折率は前記結合層の屈折率が前記光導波路
の屈折率よりも大きくなり、かつ前記２つの光導波路の
うちのいずれか一方の光導波路に光を導波させた際、前
記所定の偏波面を有する光は前記一方の光導波路を導波
し、前記他の偏波面を有する光は前記結合層を介して一
方の光導波路から他方の光導波路に移行する構成となっ
ていることを特徴とする光導波路型偏波分離素子。
【請求項２】基板と、該基板主面上に略平行に設けら
れる同じ屈折率のコアを有する２本の光導波路と、該２
本の光導波路を光学的に結合する結合層とを有する光導
波路型偏波分離素子であって、前記光導波路及び結合層
は光学的に等方な材料又は複屈折性材料で構成され、所
定の偏波面を有する光に対する屈折率は前記結合層の屈
折率が前記光導波路のコアの屈折率よりも小さくなり、
他の偏波面を有する光に対する屈折率は前記結合層の屈
折率が前記光導波路のコアの屈折率よりも大きくなり、
かつ前記２つの光導波路のうちのいずれか一方の光導波
路に光を導波させた際、前記所定の偏波面を有する光は
前記一方の光導波路を導波し、前記他の偏波面を有する
光は前記結合層を介して一方の光導波路から他方の光導
波路に移行する構成となっていることを特徴とする光導
波路型偏波分離素子。
【請求項３】前記光導波路のコアは光学的に等方な材
料で構成され、前記結合層は前記基板主面に平行な偏波
面を有する光（ＴＥ波）に対する屈折率と前記基板主面
に垂直な偏波面を有する光（ＴＭ波）に対する屈折率の
うちの一方の屈折率が前記２本の光導波路のコアの屈折
率よりも大きい値を有し、他方の屈折率が前記２本の光
導波路のコアの屈折率よりも小さい値を有する複屈折性
材料で構成されていることを特徴とする請求項２記載の
光導波路型偏波分離素子。
【請求項４】前記光導波路のコアは前記基板主面に平
行な偏波面を有する光（ＴＥ波）に対する屈折率と前記
基板主面に垂直な偏波面を有する光（ＴＭ波）に対する
屈折率が異なる複屈折性材料で構成され、前記結合層は
屈折率が前記２本の光導波路のコアのＴＥ波に対する屈
折率とＴＭ波に対する屈折率の間の値を有する光学的に
等方の材料で構成されていることを特徴とする請求項２
記載の光導波路型偏波分離素子。
【請求項５】基板は、該基板の表面上に形成された同
じ屈折率を有する２本のコアと、該２本のコアの間に配
置された結合層と、コアと結合層の間に形成された２つ
の介在層からなる光導波路型偏波分離素子であって、前
記コアと介在層は等方材料からなり、結合層は複屈折材
料からなりＴＥ波に対して第１の屈折率を有し、ＴＭ波
に対して第２の屈折率を有し、前記第１の屈折率あるい
は第２の屈折率の一方の屈折率がコア屈折率よりも大き
な値であり、残りの他方の屈折率は介在層の屈折率より
小さな値であり、介在層の屈折率はコアの屈折率よりも
小さな一定値であり、かつコアの屈折率が結合層の屈折
率よりも大きくなる偏波に対しては結合層の屈折率値以
上の値であり、またコアの屈折率が結合層の屈折率より
も小さくなる偏波に対しては結合層の屈折率より小さな
値であり、前記コアと結合層と介在層の周辺部の屈折率
は光の偏波面によらずコアの屈折率よりも小さい値であ
り、ＴＥ波あるいはＴＭ波のみが前記コアを有する光導
波路間で結合する構成となっていることを特徴とする光
導波路型偏波分離素子。
【請求項６】基板と、該基板の表面上に形成された同
じ屈折率を有する２本のコアと、該２本のコアの間に配
置された結合層と、前記コアと結合層の間に形成された
２つの介在層からなる光導波路型偏波分離素子であっ
て、結合層は等方材料からなり、前記コアと介在層は複
屈折材料からなりＴＥ波に対して第１の屈折率を有し、
ＴＭ波に対して第２の屈折率を有し、第１の屈折率ある
いは第２の屈折率が結合層の屈折率よりも大きな値であ
り、残りの他方の屈折率は結合層の屈折率より小さな値
であり、介在層の屈折率は偏波によらずコアよりも小さ
な屈折率であり、かつコアの屈折率が結合層の屈折率よ
りも大きくなる偏波に対しては結合層の屈折率値以上の
値であり、またコアの屈折率が結合層の屈折率よりも小
さくなる偏波に対しては結合層の屈折率より小さな値で
あり、前記コアと結合層と介在層の周辺部の屈折率は光
の偏波面によらずコアの屈折率よりも小さい値であり、
ＴＥ波あるいはＴＭ波のみが前記コアを有する２本の光
導波路間で結合する構成となっていることを特徴とする
光導波路型偏波分離素子。