JPH10177117A - Light combiner and transmitter for optical communications - Google Patents

Light combiner and transmitter for optical communications

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JPH10177117A
JPH10177117A JP8353475A JP35347596A JPH10177117A JP H10177117 A JPH10177117 A JP H10177117A JP 8353475 A JP8353475 A JP 8353475A JP 35347596 A JP35347596 A JP 35347596A JP H10177117 A JPH10177117 A JP H10177117A
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JP
Japan
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waveguide
core
optical
optical coupler
input
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JP8353475A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Nakanishi
正浩 中西
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light combiner including an input waveguide having a structure capable of easing the positioning precision of a semiconductor laser or the like. SOLUTION: The light combiner consists of a clad 2 laminated on a substrate 3, an input waveguide core 11, a slab waveguide core 12, and an output waveguide core 13. The cross section of the core 11 on the end part of the input waveguide opposed to a semiconductor laser or the like is set up to a large area, the diameter of the core 11 is narrowed in accordance with separation from the end part and the core diameter is finally narrowed up to a single mode condition. Consequently positioning precision between the semiconductor laser or the like and the input waveguide of the light combiner can be eased.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信などの分野
で用いられる光素子に必要な、光合流器ならびにその光
合流器を含む光通信用送信器等に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical coupler required for an optical element used in the field of optical communication and the like, and a transmitter for optical communication including the optical coupler.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、波長分割多重光通信を行うため
に、複数の半導体レーザの出力を1つにまとめ光ファイ
バーに結合する技術が必要とされている。この際、複数
の半導体レーザの出力をそれぞれレンズを用いて光ファ
イバーに入射させる方法は、個々に光軸の調整を行わな
ければならず、繁雑で信頼性に欠けるものであった。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to perform wavelength division multiplexing optical communication, there is a need for a technique of combining outputs of a plurality of semiconductor lasers into one and coupling them to an optical fiber. At this time, the method of causing the outputs of the plurality of semiconductor lasers to be incident on the optical fiber using the respective lenses requires the adjustment of the optical axis individually, which is complicated and lacks reliability.

【0003】この欠点を解決する手段として、幾つかの
提案がなされている。米国特許第5,394,489号
はその一例である(図8参照)。この提案の特徴はスラ
ブ導波路CO1を用いた合流器を備えていることであ
る。それぞれ発振波長の異なる半導体レーザLA1〜L
A8をアレイ化した半導体レーザアレイから延びた入力
用導波路W1〜W8がスラブ導波路CO1に接続され、
スラブ導波路CO1内で比較的短い距離で合流し、入力
用導波路と反対側にある出力用導波路OW1に出力され
るというものである。
Several proposals have been made to solve this drawback. U.S. Pat. No. 5,394,489 is an example (see FIG. 8). The feature of this proposal is to provide a merger using the slab waveguide CO1. Semiconductor lasers LA1 to LA having different oscillation wavelengths
Input waveguides W1 to W8 extending from the semiconductor laser array in which A8 is arrayed are connected to the slab waveguide CO1,
They merge at a relatively short distance in the slab waveguide CO1 and are output to the output waveguide OW1 on the opposite side of the input waveguide.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この提
案例には以下に示すような課題がある。光合流器は、比
較的大きな基板面積を必要とするので、高価な半導体レ
ーザ用基板上に半導体レーザと共にモノリシックに集積
することはコストの観点からできない。また、光の吸収
に起因する導波損失を低減するために、光合流器は、半
導体レーザ部分と異なる層構成で作る必要があることか
らも、同一基板を用いることができない。ところが、合
流器と半導体レーザを別基板上に作製し、後にこれを合
体して実装するハイブリッド集積においては、半導体レ
ーザと光合流器の入力用導波路の位置調整に高精度が必
要であり、生産性や歩留りの低下を招いていた。光合流
器の導波路のコア寸法は、コアおよびクラッドの屈折率
差から設計されるが、幅・高さとも数ミクロン程度であ
り、半導体レーザと光合流器の位置調整精度は具体的に
は1ミクロン以内が要求された。
However, this proposal has the following problems. Since the optical coupler requires a relatively large substrate area, it cannot be monolithically integrated with the semiconductor laser on an expensive semiconductor laser substrate from the viewpoint of cost. Further, in order to reduce the waveguide loss caused by light absorption, the same substrate cannot be used because the optical combiner must be formed with a different layer configuration from the semiconductor laser portion. However, in hybrid integration in which the merger and the semiconductor laser are manufactured on separate substrates, and then combined and mounted, high precision is required for adjusting the position of the semiconductor laser and the input waveguide of the optical merger. This has led to a drop in productivity and yield. The core size of the waveguide of the optical coupler is designed based on the refractive index difference between the core and the clad, but both the width and height are on the order of several microns, and the position adjustment accuracy of the semiconductor laser and the optical coupler is specifically, Within 1 micron was required.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段および作用】従って、本出
願に係る第1乃至第3の発明の目的は、半導体レーザな
どとの位置合わせ精度を緩和できる構造を持った入力用
導波路を有する光合流器を提供することにある(特許請
求の範囲の請求項1乃至3に係る発明に対応)。そのた
めに、半導体レーザ等と向かい合う光合流器の入力用導
波路端部のコア断面積を大きくし、端部から遠ざかるに
従いコア径を狭めて、最終的にシングルモード条件まで
コア径を狭くする。これにより半導体レーザ等と光合流
器の入力用導波路の位置合わせ精度が緩和される。ま
た、コア断面積が大きくなるのは短い距離(例えば、数
十乃至数百ミクロン)だけなので多モード導波などによ
る伝送信号波形の劣化も少ない。即ち、この光合流器
は、複数の入力用導波路および該入力用導波路が接続す
る単一の分岐・合流部(例えば、スラブ導波路)および
該分岐・合流部に接続する単一もしくは複数の出力用導
波路から構成され、入力用導波路は分岐・合流部に接続
されていない側の端面より所定の位置から端面に向かい
コア断面積が徐々に滑らかに増加していることを特徴と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the first to third aspects of the present invention is to provide an optical device having an input waveguide having a structure capable of relaxing the alignment accuracy with a semiconductor laser or the like. An object of the present invention is to provide a merger (corresponding to claims 1 to 3 of the claims). For this purpose, the core cross-sectional area at the end of the input waveguide of the optical combiner facing the semiconductor laser or the like is increased, the core diameter is reduced as the distance from the end increases, and finally the core diameter is reduced to the single mode condition. Thereby, the alignment accuracy between the semiconductor laser or the like and the input waveguide of the optical coupler is reduced. Further, since the core cross-sectional area is increased only for a short distance (for example, several tens to several hundreds of microns), the deterioration of the transmission signal waveform due to multi-mode waveguide is small. That is, the optical coupler includes a plurality of input waveguides, a single branch / merge section (for example, a slab waveguide) connected to the input waveguides, and a single or a plurality of couplers connected to the branch / merge section. The input waveguide is characterized in that the core cross-sectional area gradually and smoothly increases from a predetermined position toward the end surface from the end surface not connected to the branching / converging portion. I do.

【0006】また、本出願に係る第4乃至第6の発明の
目的は、光合流器に最適な材料の提供である(特許請求
の範囲の請求項4乃至6に係る発明に対応)。そのため
に具体的な導波路の材料例(半導体材料、誘電体材料、
ポリイミド)を提示する。これにより光合流器を作製す
ることが可能になる。
It is another object of the fourth to sixth aspects of the present invention to provide an optimum material for an optical coupler (corresponding to the inventions according to claims 4 to 6 of the claims). For that purpose, specific examples of waveguide materials (semiconductor materials, dielectric materials,
Polyimide). This makes it possible to manufacture an optical combiner.

【0007】また、本出願に係る第7の発明の目的は、
波長多重光通信用送信器の提供である(特許請求の範囲
の請求項7に係る発明に対応)。そのために複数の波長
の異なる半導体レーザ(半導体レーザ素子群あるいは半
導体レーザアレイ)と本発明の光合流器を集積化する。
これにより波長多重光通信用送信器が得られる。
[0007] Further, an object of a seventh invention according to the present application is as follows.
A transmitter for wavelength multiplexing optical communication is provided (corresponding to the invention according to claim 7 of the claims). For this purpose, a plurality of semiconductor lasers (semiconductor laser element groups or semiconductor laser arrays) having different wavelengths and the optical coupler of the present invention are integrated.
As a result, a transmitter for wavelength multiplexing optical communication is obtained.

【0008】また、本出願に係る第8の発明の目的は、
波長多重光通信システムの提供である(特許請求の範囲
の請求項8に係る発明に対応)。そのために本発明の波
長多重光通信用送信器ならびに光ファイバー、波長弁別
器、光検出器を使用した通信システムを構築する。これ
により波長多重光通信システムが得られる。即ち、この
波長多重光通信システムは、本発明の光通信用送信器を
送信側に用い、光通信用送信器の各レーザの出力光を、
各レーザを制御駆動する制御回路によって、各入力信号
に従って変調し、これら変調信号を光ファイバで受信側
に伝送することを特徴とする。
The object of an eighth invention according to the present application is as follows.
A wavelength multiplexing optical communication system is provided (corresponding to the invention according to claim 8 of the claims). For this purpose, a communication system using the transmitter for wavelength division multiplexing optical communication of the present invention, an optical fiber, a wavelength discriminator, and a photodetector is constructed. As a result, a wavelength division multiplexing optical communication system is obtained. That is, this wavelength multiplexing optical communication system uses the optical communication transmitter of the present invention on the transmission side, and outputs the output light of each laser of the optical communication transmitter.
Each laser is modulated according to each input signal by a control circuit for controlling and driving each laser, and these modulated signals are transmitted to a receiving side via an optical fiber.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】第1実施例 図1は本発明の考え方による光導波路を入力用導波路に
用いた光合流器の第1実施例の斜視図である。図1にお
いて、3は基板、11は断面形状が少なくとも一部にお
いて変化している複数の入力用導波路コア、12は単一
のスラブ導波路コア、13は1本の出力用導波路コア、
2はこれらのコアを包囲しているクラッドである。クラ
ッド2は、内部のコア11、12、13の構成が分かり
やすい様に図1では透明に描いている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment FIG. 1 is a perspective view of a first embodiment of an optical coupler using an optical waveguide according to the concept of the present invention as an input waveguide. In FIG. 1, 3 is a substrate, 11 is a plurality of input waveguide cores whose cross-sectional shape is changed at least in part, 12 is a single slab waveguide core, 13 is one output waveguide core,
Reference numeral 2 denotes a clad surrounding these cores. The clad 2 is drawn transparent in FIG. 1 so that the configuration of the inner cores 11, 12, and 13 can be easily understood.

【0010】本実施例の作製方法は以下の通りである。
まず、基板3上にクラッド2を積層する。次に、クラッ
ド2より屈折率の高いコアとなる材料を積層し、このコ
ア材料をパターニングとエッチングにより図1に示す入
力用導波路コア11、スラブ導波路コア12、出力用導
波路コア13の形にする。最後に、この上に再度クラッ
ド2を積層し、いずれのコア11、12、13もクラッ
ド2で包まれるようにする。
The manufacturing method of this embodiment is as follows.
First, the clad 2 is laminated on the substrate 3. Next, a material for a core having a higher refractive index than the cladding 2 is laminated, and the core material is patterned and etched to form the input waveguide core 11, the slab waveguide core 12, and the output waveguide core 13 shown in FIG. Take shape. Finally, the clad 2 is laminated thereon again so that any of the cores 11, 12, and 13 is covered with the clad 2.

【0011】図1に示す光合流器で特徴的なのは入力用
導波路コア11の形状である。図1の入力用導波路部分
の構造を示す三面図を図2に示す。図2(a)は上面
図、(b)は側面図、(c)はA位置における正面図で
ある。これらの図から分かる様にスラブ導波路側とは反
対の側の入力用導波路の端部付近のコア11の断面積が
大きくなっている。コア11の断面積は、入力用導波路
端部(A位置)において最大であり、外側の入力用導波
路端部からスラブ導波路コア12の方向に遠ざかるに従
い、減少し、途中のB位置からC方向へはコア11の断
面積は一定値になっている。
A characteristic of the optical coupler shown in FIG. 1 is the shape of the input waveguide core 11. FIG. 2 is a three-view drawing showing the structure of the input waveguide portion of FIG. 2A is a top view, FIG. 2B is a side view, and FIG. 2C is a front view at a position A. As can be seen from these figures, the cross-sectional area of the core 11 near the end of the input waveguide on the side opposite to the slab waveguide side is large. The cross-sectional area of the core 11 is the largest at the input waveguide end (position A), decreases as the distance from the outer input waveguide end to the slab waveguide core 12 increases, and decreases from the middle position B. The cross-sectional area of the core 11 is constant in the direction C.

【0012】図1および図2ではA位置からB位置への
入力用導波路端部のコア11の断面形状が横長になって
いるが、この断面形状は光合流器と半導体レーザ等の接
続において、位置調整の精度の低い(即ち、精度良く位
置決めしにくい)調整軸の方向に長くすれば良い。すな
わち、図1および図2は、基板3面に対して水平方向の
調整軸の精度が低い場合に使用するコア11の断面形状
を示す。
In FIGS. 1 and 2, the cross-sectional shape of the core 11 at the end of the input waveguide from the position A to the position B is horizontally long. In other words, the length may be increased in the direction of the adjustment axis with low accuracy of position adjustment (that is, difficult to perform accurate positioning). That is, FIGS. 1 and 2 show the cross-sectional shape of the core 11 used when the accuracy of the adjustment axis in the horizontal direction with respect to the surface of the substrate 3 is low.

【0013】基板面に対して垂直方向の調整軸の精度が
低い場合(例えば、基板3面に対して水平方向の調整は
ガイドで精度良く行なえる場合)に使用するコア11の
断面形状を図3に示す。ここではA位置からB位置への
入力用導波路端部のコア11の断面形状が縦長になって
いて、次第に縦長の程度が減少している。こうしたコア
11は、例えば、なだらかなV字溝を持つ基板3に図3
(d)に示す様にクラッド2、コア11を積層すると溝
の段差を緩和する方向にコア11が積層されるのを利用
して形成する。クラッド2、コア11、クラッド2を積
層した後に前述の如くパターニング、エッチングをし、
そして図3(d)の鎖線で示す所で切断することで、A
位置からB位置へ入力用導波路端部のコア11の縦長の
程度が減少する構造を作製できる。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the core 11 used when the precision of the adjustment axis in the vertical direction with respect to the substrate surface is low (for example, when the adjustment in the horizontal direction with respect to the substrate 3 surface can be accurately performed by a guide). 3 is shown. Here, the cross-sectional shape of the core 11 at the end of the input waveguide from the position A to the position B is vertically elongated, and the degree of the vertically elongated shape is gradually reduced. For example, such a core 11 is provided on a substrate 3 having a gentle V-shaped groove as shown in FIG.
As shown in (d), when the clad 2 and the core 11 are laminated, the core 11 is laminated in a direction to reduce the step of the groove. After laminating the clad 2, the core 11, and the clad 2, patterning and etching are performed as described above,
Then, by cutting at the position indicated by the chain line in FIG.
A structure in which the length of the core 11 at the end of the input waveguide is reduced from the position B to the position B can be manufactured.

【0014】また、基板3面に対して水平方向・垂直方
向共に調整軸の精度が低い場合に使用するコア11の断
面形状を図4に示す。ここではA位置からB位置への入
力用導波路端部のコア11の断面形状が丸みを帯びた正
方形になっていて、次第に縦横の長さが減少している。
この断面形状の作製は、縦長及び横長の断面形状の製法
に準じて行なえばよい。
FIG. 4 shows a sectional shape of the core 11 used when the accuracy of the adjustment axis is low both in the horizontal direction and the vertical direction with respect to the surface of the substrate 3. Here, the cross-sectional shape of the core 11 at the end of the input waveguide from the position A to the position B is a rounded square, and the vertical and horizontal lengths are gradually reduced.
The fabrication of this cross-sectional shape may be performed according to a method of manufacturing a vertically long and a horizontally long cross-sectional shape.

【0015】次に、ポリイミドを使用した図1の光合流
器の作製例を説明する。基板3上に、コア材料にUR5
100FX(東レ製)、クラッド2にPIX−L11O
(日立化成製)を用いて作製した。B位置からC方向へ
かけてのコア11の幅はシングルモード導波路にするた
めに3μmとした。A位置でのコア11の幅は10μm
とし、A位置からB位置までの距離は40〜60μmで
穏やかにコア幅が変化するように作製した。コア11の
高さは全体にわたり3μmで一定である。これらの数値
は数値は材料や使用目的等との関係で適切に決めたもの
である。この際、シングルモード導波路とならないA位
置からB位置までの距離はなるべく小さくコア幅の変化
角度はなるべく浅い方が(これらはトレードオフの関係
にあるので最適な値の組を選ぶことになる)、導波光の
パワー損失防止の為に好ましい。
Next, an example of manufacturing the optical coupler shown in FIG. 1 using polyimide will be described. On the substrate 3, UR5 is used as the core material.
100FX (Toray), PIX-L110 for clad 2
(Manufactured by Hitachi Chemical). The width of the core 11 from the position B to the direction C was 3 μm in order to form a single mode waveguide. The width of the core 11 at the position A is 10 μm
The distance from the position A to the position B was 40 to 60 μm, and the core width was gently changed. The height of the core 11 is constant at 3 μm throughout. These numerical values are appropriately determined in relation to the material and the purpose of use. At this time, the distance from the position A to the position B, which does not become a single mode waveguide, is as small as possible and the change angle of the core width is as shallow as possible. This is preferable for preventing power loss of guided light.

【0016】比較のために、幅、高さとも一定のコア径
(3μm)の入力用導波路を持つ光合流器も作製した。
こうして作製した光合流器の入力用導波路に半導体レー
ザ光を入力し、出力用導波路からの出力を測定する実験
を行った。実験に使用した半導体レーザは、出力が一定
になるように電流制御されている。これを入力用導波路
端部に置き、基板面に対して垂直方向の位置調整を行っ
た後、水平方向に半導体レーザを移動して、移動量と出
力用導波路からの出力の変化の様子を表わしたものが図
5のグラフである。
For comparison, an optical coupler having an input waveguide having a constant core diameter (3 μm) in both width and height was manufactured.
An experiment was performed in which semiconductor laser light was input to the input waveguide of the optical combiner thus manufactured, and the output from the output waveguide was measured. The semiconductor laser used in the experiment is current-controlled so that the output is constant. This is placed at the end of the input waveguide, and after adjusting the position in the vertical direction with respect to the substrate surface, the semiconductor laser is moved in the horizontal direction, and the amount of movement and the change in output from the output waveguide. Is a graph of FIG.

【0017】これによれば、位置調整を最適化したとき
の出力は、従来のコア径一定の入力用導波路を持つ光合
流器の方が大きいが、位置調整を最適化したときの出力
から3dB低下するまでの位置ずれ量は、本実施例の方
が大きい。これは、本実施例の位置調整がある程度ラフ
に行われても許容できることを表わしている。
According to this, the output when the position adjustment is optimized is larger in the conventional optical combiner having the input waveguide having a fixed core diameter, but is smaller than the output when the position adjustment is optimized. In the present embodiment, the amount of positional deviation until the position is reduced by 3 dB is larger. This indicates that the position adjustment of this embodiment can be tolerated even if it is roughly performed.

【0018】本実施例ではコア11、12、13とクラ
ッド2の材料として、他に、InPやInGaAs、I
nGaAsP、AlGaAs、SiO2、Si34など
数多くの半導体材料(この場合、他の部分の材料も半導
体材料であれば、製造工程が簡素化できる)や誘電体材
料(無機、有機)が使用可能である。以上説明したよう
に、本実施例の光合流器を使用することにより、半導体
レーザなどの光部品を接続する際の位置調整の許容度が
緩和される。
In this embodiment, the materials of the cores 11, 12, and 13 and the cladding 2 may be InP, InGaAs, I
Numerous semiconductor materials such as nGaAsP, AlGaAs, SiO 2 , and Si 3 N 4 (in this case, if other materials are also semiconductor materials, the manufacturing process can be simplified) and dielectric materials (inorganic, organic) are used It is possible. As described above, by using the optical coupler of the present embodiment, the tolerance of position adjustment when connecting optical components such as a semiconductor laser is reduced.

【0019】第2実施例 図6は、特徴的な光導波路を入力用導波路に用いた本発
明の光合流器を持つ光通信用送信器の斜視図である。図
6において、3は基板、11は入力導波路コア、12は
スラブ導波路コア、13は出力導波路コア、2はクラッ
ド、16は半導体レーザアレイである。クラッド2は内
部のコア構成が分かりやすい様に透明に描いてある。半
導体レーザアレイ16を構成する半導体レーザはそれぞ
れ個別に波長可変機構を有し、異なる任意の波長で発振
させることが可能である。その構成は如何なるものでも
よい。
Second Embodiment FIG. 6 is a perspective view of an optical communication transmitter having an optical coupler according to the present invention using a characteristic optical waveguide as an input waveguide. In FIG. 6, 3 is a substrate, 11 is an input waveguide core, 12 is a slab waveguide core, 13 is an output waveguide core, 2 is a clad, and 16 is a semiconductor laser array. The clad 2 is drawn transparent so that the internal core configuration can be easily understood. Each of the semiconductor lasers constituting the semiconductor laser array 16 has a wavelength variable mechanism individually, and can oscillate at any different wavelength. The configuration may be any.

【0020】本実施例の作製方法の例は以下の通りであ
る。まず、基板3上にクラッド2を積層する。次に、ク
ラッド2より屈折率の高いコアとなる材料を積層し、複
数の入力導波路コア11、1つのスラブ導波路コア1
2、1つの出力導波路コア13をパターニング、エッチ
ングで形成する。次に、この上に再度クラッド2を積層
し、いずれのコア11、12、13もクラッド2で包ま
れるようにする。最後に光合流器の入力導波路側に端面
を形成し、別の基板に形成された半導体レーザアレイ1
6を光合流器に装着する。
An example of the manufacturing method of this embodiment is as follows. First, the clad 2 is laminated on the substrate 3. Next, a material for a core having a higher refractive index than the cladding 2 is laminated, and a plurality of input waveguide cores 11 and one slab waveguide core 1 are stacked.
2. One output waveguide core 13 is formed by patterning and etching. Next, the clad 2 is laminated thereon again so that all the cores 11, 12, and 13 are wrapped by the clad 2. Finally, an end face is formed on the input waveguide side of the optical coupler, and the semiconductor laser array 1 formed on another substrate is formed.
6 is mounted on the optical combiner.

【0021】作製方法の別の一例は以下の通りである。
あらかじめ半導体レーザアレイ16を備えた基板3を用
意する。半導体レーザアレイ16は基板3と同種の材料
でモノリシックに作ってもいいし、異種材料の基板3上
にハンダなどで装着してあってもよい。ここにクラッド
2を積層する。この際、半導体レーザアレイ16はマス
クでカバーされている。次に、クラッド2より屈折率の
高いコアとなる材料を積層し、複数の入力導波路コア1
1、1つのスラブ導波路コア12、1つの出力導波路コ
ア13を形成する。最後にこの上に再度クラッド2を積
層し、いずれのコア11、12、13もクラッド2で包
まれるようにする。
Another example of the manufacturing method is as follows.
The substrate 3 provided with the semiconductor laser array 16 is prepared in advance. The semiconductor laser array 16 may be monolithically made of the same material as the substrate 3 or may be mounted on the substrate 3 of a different material by soldering or the like. Here, the clad 2 is laminated. At this time, the semiconductor laser array 16 is covered with a mask. Next, a material for a core having a higher refractive index than the cladding 2 is laminated, and a plurality of input waveguide cores 1 are formed.
1, one slab waveguide core 12 and one output waveguide core 13 are formed. Finally, the clad 2 is laminated thereon again so that all the cores 11, 12, and 13 are covered with the clad 2.

【0022】図6で特徴的なのは入力導波路の形状であ
る。入力導波路入り口付近のコア11の寸法が大きくな
っている。この形状は光通信用送信器の構成素子形態あ
るいは半導体レーザアレイの実装形態で変わるが、第1
実施例の所で述べられた形状のいずれかにすればよい。
The characteristic of FIG. 6 is the shape of the input waveguide. The dimension of the core 11 near the entrance of the input waveguide is large. This shape varies depending on the component form of the optical communication transmitter or the mounting form of the semiconductor laser array.
The shape may be any of the shapes described in the embodiments.

【0023】本実施例の光通信用送信器は以下のように
動作する。半導体レーザアレイ16を構成する各々の半
導体レーザからの光は、波長可変機構により異なる任意
の波長で発振し変調され、対応する入力導波路から入射
して導波する。入力導波路の導波光はやがてスラブ導波
路に入り、合流して1つの出力導波路に導波し、出力導
波路端面から出力される。すなわち、波長の異なる複数
の信号を1つの出力導波路から出射する光通信用送信器
として機能する。
The transmitter for optical communication according to the present embodiment operates as follows. Light from each of the semiconductor lasers constituting the semiconductor laser array 16 is oscillated and modulated at an arbitrary different wavelength by the wavelength variable mechanism, and is incident from the corresponding input waveguide and guided. The light guided by the input waveguide enters the slab waveguide, merges, is guided to one output waveguide, and is output from the end face of the output waveguide. That is, it functions as an optical communication transmitter that emits a plurality of signals having different wavelengths from one output waveguide.

【0024】以上説明したように、本実施例の光通信用
送信器は波長多重光通信に最適な集積型光源であるが、
入力導波路の形状を工夫することにより、半導体レーザ
と入力導波路の位置調整精度の許容度が緩和された。
As described above, the optical communication transmitter according to the present embodiment is an integrated light source most suitable for wavelength division multiplexed optical communication.
By devising the shape of the input waveguide, the tolerance of the positional adjustment accuracy between the semiconductor laser and the input waveguide is relaxed.

【0025】第3実施例 図7は、本発明による光導波路を用いた光通信用送信器
で構成された波長多重通信システムのブロック図であ
る。光通信用送信器17より、各チャンネル256Mb
/s、波長間隔0.lnmで多重化された光信号は、光
ファイバ20を通り、フィルタ等の波長弁別器18で波
長ごとの光信号に弁別され、各チャンネル独立の256
Mb/s信号として光検出器19により電気信号に変換
される。こうして波長多重光通信が可能になる。
Third Embodiment FIG. 7 is a block diagram of a wavelength division multiplexing communication system constituted by an optical communication transmitter using an optical waveguide according to the present invention. From the optical communication transmitter 17, each channel 256Mb
/ S, wavelength interval 0. The optical signal multiplexed at 1 nm passes through the optical fiber 20 and is discriminated into an optical signal for each wavelength by a wavelength discriminator 18 such as a filter.
The photodetector 19 converts the signal into an electric signal as an Mb / s signal. In this way, wavelength multiplexing optical communication becomes possible.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上述べた如く、本出願に係る第1乃至
第3の発明によれば、半導体レーザ等と光合流器の入力
光導波路の位置合わせ精度が緩和された光合流器が得ら
れる。本出願に係る第4乃至第6の発明によれば、光導
波路に最適な材料が得られ、光合流器を作製することが
可能になった。本出願に係る第7の発明によれば、好適
な波長多重光通信用送信器が得られる。また、本出願に
係る第8の発明によれば、好適な波長多重光通信システ
ムが得られる。
As described above, according to the first to third aspects of the present invention, it is possible to obtain an optical coupler in which the positioning accuracy of a semiconductor laser or the like and the input optical waveguide of the optical coupler is reduced. . According to the fourth to sixth aspects of the present invention, it is possible to obtain an optimum material for an optical waveguide and to manufacture an optical coupler. According to the seventh aspect of the present invention, a suitable wavelength multiplexing optical communication transmitter can be obtained. Further, according to the eighth aspect of the present application, a suitable wavelength division multiplexing optical communication system can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は本発明の第1実施例の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a first embodiment of the present invention.

【図2】図2は本発明の第1実施例の上面、側面及び正
面から見た様子を示す図である。
FIG. 2 is a view showing the first embodiment of the present invention as viewed from the top, side, and front.

【図3】図3は本発明の第1実施例の変形例の上面、側
面及び正面から見た様子、ならびに入力導波路コアの作
製法を説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a state of a modification of the first embodiment of the present invention viewed from the top, side, and front, and a method of manufacturing an input waveguide core.

【図4】図4は本発明の第1実施例の他の変形例の上
面、側面及び正面から見た様子を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a state of another modification of the first embodiment of the present invention viewed from the top, side, and front.

【図5】図5は本発明の実施例と従来例の比較をするグ
ラフ図である。
FIG. 5 is a graph comparing an embodiment of the present invention with a conventional example.

【図6】図6は本発明の第2実施例の斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of a second embodiment of the present invention.

【図7】図7は本発明の第3実施例のブロック図であ
る。
FIG. 7 is a block diagram of a third embodiment of the present invention.

【図8】図8は従来例を説明する図である。FIG. 8 is a diagram for explaining a conventional example.

【符号の説明】 2 クラッド 3 基板 11 入力導波路コア 12 スラブ導波路コア 13 出力導波路コア 16 半導体レーザアレイ 17 光通信用送信器 18 波長弁別器 19 光検出器 20 光ファイバ[Description of Signs] 2 Cladding 3 Substrate 11 Input waveguide core 12 Slab waveguide core 13 Output waveguide core 16 Semiconductor laser array 17 Transmitter for optical communication 18 Wavelength discriminator 19 Photodetector 20 Optical fiber

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数の入力用導波路および該入力用導波路
が接続する単一の分岐・合流部および該分岐・合流部に
接続する単一もしくは複数の出力用導波路から構成さ
れ、該入力用導波路は該分岐・合流部に接続されていな
い側の端面より所定の位置から該端面に向かいコア断面
積が徐々に滑らかに増加していることを特徴とする光合
流器。
A plurality of input waveguides, a single branching / junction section connected to the input waveguides, and a single or plural output waveguides connected to the branching / junction sections; The optical coupler according to claim 1, wherein the input waveguide has a core whose cross-sectional area gradually and smoothly increases from a predetermined position toward the end face from an end face that is not connected to the branching / joining part.
【請求項2】前記分岐・合流部はスラブ導波路であるこ
とを特徴とする請求項1記載の光合流器。
2. The optical coupler according to claim 1, wherein said branching / converging section is a slab waveguide.
【請求項3】前記入力用導波路は前記分岐・合流部に接
続されていない側の端面より数十乃至数百ミクロンの位
置から該端面に向かいコア断面積が徐々に増加すること
を特徴とする請求項1または2記載の光合流器。
3. The input waveguide, wherein a core cross-sectional area gradually increases from a position several tens to several hundreds microns from an end face not connected to the branching / joining portion toward the end face. The optical combiner according to claim 1 or 2, wherein:
【請求項4】光合流器の導波路は半導体材料で作製され
ていることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載
の光合流器。
4. The optical coupler according to claim 1, wherein the waveguide of the optical coupler is made of a semiconductor material.
【請求項5】光合流器の導波路は誘電体材料で作製され
ていることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載
の光合流器。
5. The optical coupler according to claim 1, wherein the waveguide of the optical coupler is made of a dielectric material.
【請求項6】光合流器の導波路はポリイミドで作製され
ていることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載
の光合流器。
6. The optical coupler according to claim 1, wherein the waveguide of the optical coupler is made of polyimide.
【請求項7】請求項1乃至6の何れかに記載の合流器の
入力用導波路の分岐・合流部に接続されていない側の端
面に半導体レーザ素子群あるいは半導体レーザアレイを
接続したことを特徴とする光通信用送信器。
7. A semiconductor laser device group or a semiconductor laser array is connected to an end face of the input waveguide of the junction device according to any one of claims 1 to 6 which is not connected to the branching / converging portion. Characteristic transmitter for optical communication.
【請求項8】請求項7記載の光通信用送信器を送信側に
用い、該光通信用送信器の各レーザの出力光を、各レー
ザを制御駆動する制御回路によって、各入力信号に従っ
て変調し、これら変調信号を光ファイバで受信側に伝送
することを特徴とする波長多重光通信システム。
8. An optical communication transmitter according to claim 7, wherein the output side of each laser of the optical communication transmitter is modulated by a control circuit for controlling and driving each laser in accordance with each input signal. A wavelength division multiplexing optical communication system wherein these modulated signals are transmitted to a receiving side via an optical fiber.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001235645A (en) * 2000-02-25 2001-08-31 Furukawa Electric Co Ltd:The Optical waveguide circuit
JP2002323628A (en) * 2001-04-25 2002-11-08 Nec Corp Multiple wavelength semiconductor light source and its manufacturing method

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