JPH1078517A - 光方向性分岐結合器 - Google Patents
光方向性分岐結合器Info
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- JPH1078517A JPH1078517A JP9203053A JP20305397A JPH1078517A JP H1078517 A JPH1078517 A JP H1078517A JP 9203053 A JP9203053 A JP 9203053A JP 20305397 A JP20305397 A JP 20305397A JP H1078517 A JPH1078517 A JP H1078517A
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- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単に作製可能な受動的光方向性分岐結合器
を利用可能、実現可能にすること。 【構成】 透明な構造化可能材料、例えばポリマで作ら
れた光方向性分岐結合器において、入力導波路（１０）
と、複数の出力導波路（２０ａ、２０ｂ）とを有し、該
複数の出力導波路は、前記入力導波路（１０）から、入
力導波路（１０）内に入力結合された光ビームが所定の
長さの結合区間を介して所定の強度で出力導波路（２０
ａ，２０ｂ）内に転送結合されるような間隔をおいて配
置されていること。
を利用可能、実現可能にすること。 【構成】 透明な構造化可能材料、例えばポリマで作ら
れた光方向性分岐結合器において、入力導波路（１０）
と、複数の出力導波路（２０ａ、２０ｂ）とを有し、該
複数の出力導波路は、前記入力導波路（１０）から、入
力導波路（１０）内に入力結合された光ビームが所定の
長さの結合区間を介して所定の強度で出力導波路（２０
ａ，２０ｂ）内に転送結合されるような間隔をおいて配
置されていること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１に規定し
たような光方向性分岐結合器、ないし分波、分岐、方向
性結合器に関する。
たような光方向性分岐結合器、ないし分波、分岐、方向
性結合器に関する。
【０００２】
【従来の技術】光通信伝送にとって重要なコンポーネン
トは、多重−分岐結合器である。上記分岐結合器は、例
えば、光情報を複数の受信器に分配するために使用され
る。基本的には、受動的分岐結合器と、能動分岐結合器
とが区別される。受動的分岐結合器としては、従来Ｙ分
岐、方向性結合器が公知である。多重分岐結合器は、そ
の種のＹ分岐、方向性結合器のカスケード接続により作
製される。その種の多重分岐結合器は、例えば下記論文
に記載されている。Ｍ．Ｚｉｒｎｇｉｂｌ著述論文“Ｅ
ｆｆｉｃｉｅｎｔ １×１６ｏｐｔｉｃａｌ ｐｏｗｅ
ｒ ｓｐｌｉｔｔｅｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＩｎＰ、
Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｌｅｔｔｅｒｓ第２８巻（１
３）巻、第１２１２−１２１３頁、１９９２、及びＨ．
Ｔａｋａｈａｓｈｉ著述論文“Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ
ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｏｆｓｉｌｉｃａ−ｂａｓｅ
ｄ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ−ｏｐｔｉｃｓ １×１２８
ｐｏｗｅｒ ｓｐｌｉｔｔｅｒ、 Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉ
ｃ Ｌｅｔｔｅｒｓ、第２７巻（２３）巻、第２１３１
−２１３３頁、１９９１。その中に記載されている多重
分岐結合器は、全体的に、半導体材料から作られてい
る。方向性結合器のカスケード接続体により作られる多
重分岐結合器の重要な欠点とするところは、高い分岐レ
ートの場合、数ｃｍの長さになることである。更に、Ｙ
分岐結合器にて導波される光は、尖った（鋭角を成す）
分岐個所の場合、著しく散乱せしめられるのである。
トは、多重−分岐結合器である。上記分岐結合器は、例
えば、光情報を複数の受信器に分配するために使用され
る。基本的には、受動的分岐結合器と、能動分岐結合器
とが区別される。受動的分岐結合器としては、従来Ｙ分
岐、方向性結合器が公知である。多重分岐結合器は、そ
の種のＹ分岐、方向性結合器のカスケード接続により作
製される。その種の多重分岐結合器は、例えば下記論文
に記載されている。Ｍ．Ｚｉｒｎｇｉｂｌ著述論文“Ｅ
ｆｆｉｃｉｅｎｔ １×１６ｏｐｔｉｃａｌ ｐｏｗｅ
ｒ ｓｐｌｉｔｔｅｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＩｎＰ、
Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｌｅｔｔｅｒｓ第２８巻（１
３）巻、第１２１２−１２１３頁、１９９２、及びＨ．
Ｔａｋａｈａｓｈｉ著述論文“Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ
ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｏｆｓｉｌｉｃａ−ｂａｓｅ
ｄ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ−ｏｐｔｉｃｓ １×１２８
ｐｏｗｅｒ ｓｐｌｉｔｔｅｒ、 Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉ
ｃ Ｌｅｔｔｅｒｓ、第２７巻（２３）巻、第２１３１
−２１３３頁、１９９１。その中に記載されている多重
分岐結合器は、全体的に、半導体材料から作られてい
る。方向性結合器のカスケード接続体により作られる多
重分岐結合器の重要な欠点とするところは、高い分岐レ
ートの場合、数ｃｍの長さになることである。更に、Ｙ
分岐結合器にて導波される光は、尖った（鋭角を成す）
分岐個所の場合、著しく散乱せしめられるのである。
【０００３】多重分岐結合器の製造コスト及びファイバ
ーチップ−結合損失を低減し得るため、相当以前の頃か
らポリマーをベースとした分岐結合器を開発する努力が
なされている。下記論文中にはサンプルの事前型付ない
しエンボシング及び引き続いての面状照射によりポリマ
ーの構造化を行うことが記載されている。Ｗ．Ｆ．Ｘ．
Ｆｒａｎｋ著述論文“Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅ
ｎｔｓ ｉｎ ｐｏｌｙｍｅｒｓ”ＳＰＩＥ Ｂａｎｄ
２５４０、第１１０〜１１７頁、１９９５年。勿論Ｙ
分岐結合器構造の型付ないしエンボシングの際、尖っ
た、ないし、鋭角を成す分岐個所を成形することは、著
しく困難である。従って、型付ないしエンボシングプロ
セスの際、散乱損失なしで、Ｙ分岐結合器を作製するこ
とは殆ど可能でない。
ーチップ−結合損失を低減し得るため、相当以前の頃か
らポリマーをベースとした分岐結合器を開発する努力が
なされている。下記論文中にはサンプルの事前型付ない
しエンボシング及び引き続いての面状照射によりポリマ
ーの構造化を行うことが記載されている。Ｗ．Ｆ．Ｘ．
Ｆｒａｎｋ著述論文“Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅ
ｎｔｓ ｉｎ ｐｏｌｙｍｅｒｓ”ＳＰＩＥ Ｂａｎｄ
２５４０、第１１０〜１１７頁、１９９５年。勿論Ｙ
分岐結合器構造の型付ないしエンボシングの際、尖っ
た、ないし、鋭角を成す分岐個所を成形することは、著
しく困難である。従って、型付ないしエンボシングプロ
セスの際、散乱損失なしで、Ｙ分岐結合器を作製するこ
とは殆ど可能でない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題とすると
ころは、簡単に作製可能な受動的光方向性分岐結合器を
利用可能、実現可能にすることにある。
ころは、簡単に作製可能な受動的光方向性分岐結合器を
利用可能、実現可能にすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決のため、
本発明によれば、透明な構造化可能材料、例えばポリマ
で作られた光方向性分岐結合器において、下記の構造要
件を備え、即ち、入力導波路と、複数の出力導波路とを
有し、該複数の出力導波路は、前記入力導波路から次の
ような間隔をおいて、配置されており、即ち、入力導波
路内に入力結合された光ビームが所定の長さの結合区間
を介して所定の強度で出力導波路内に転送結合されるよ
うな間隔をおいて配置されているのである。
本発明によれば、透明な構造化可能材料、例えばポリマ
で作られた光方向性分岐結合器において、下記の構造要
件を備え、即ち、入力導波路と、複数の出力導波路とを
有し、該複数の出力導波路は、前記入力導波路から次の
ような間隔をおいて、配置されており、即ち、入力導波
路内に入力結合された光ビームが所定の長さの結合区間
を介して所定の強度で出力導波路内に転送結合されるよ
うな間隔をおいて配置されているのである。
【０００６】従って、１つの入力導波路及び複数の出力
導波路を有する透明な構造化可能な材料、即ちガラスま
たはポリマーにより作製される。ここにおいて、公知の
Ｙ分岐結合器におけるような、尖った、ないし、鋭角を
成す個所における散乱損失は、もはや生じない。
導波路を有する透明な構造化可能な材料、即ちガラスま
たはポリマーにより作製される。ここにおいて、公知の
Ｙ分岐結合器におけるような、尖った、ないし、鋭角を
成す個所における散乱損失は、もはや生じない。
【０００７】有利な発展形態が引用請求項に記載されて
いる。
いる。
【０００８】透明で構造化可能な材料の作製のためのプ
ロセスを簡単化し得るため、入力導波路及び出力導波路
は、結合区間の領域においては直線状である。
ロセスを簡単化し得るため、入力導波路及び出力導波路
は、結合区間の領域においては直線状である。
【０００９】鋭角α（これは、入力導波路の長手軸線と
出力導波路の長手軸線との位置関係により定まる）の選
択により、所期のように光り強度を個々の出力導波路へ
転送結合させ得る。角度αｉは、ｉ番目の出力導波路と
入力導波路との間隔と共に増大するので、入力導波路か
ら次の出力導波路への、そして、該次の出力導波路から
直ぐ隣接する出力導波路への転送結合が、ただ、所定の
結合区間を介して行われる。結合区間の終端では、出力
導波路は次のような大きさの相互間隔を有する、即ち、
転送結合がもはや行われないような大きさの相互間隔を
有する。結合区間、以て個々の出力導波路へ転送結合さ
れる光強度をそれを以て定め得る更なるパラメータは、
出力導波路相互間のずれを表す長さである。
出力導波路の長手軸線との位置関係により定まる）の選
択により、所期のように光り強度を個々の出力導波路へ
転送結合させ得る。角度αｉは、ｉ番目の出力導波路と
入力導波路との間隔と共に増大するので、入力導波路か
ら次の出力導波路への、そして、該次の出力導波路から
直ぐ隣接する出力導波路への転送結合が、ただ、所定の
結合区間を介して行われる。結合区間の終端では、出力
導波路は次のような大きさの相互間隔を有する、即ち、
転送結合がもはや行われないような大きさの相互間隔を
有する。結合区間、以て個々の出力導波路へ転送結合さ
れる光強度をそれを以て定め得る更なるパラメータは、
出力導波路相互間のずれを表す長さである。
【００１０】有利には、入力導波路及び出力導波路は、
その諸元が、唯一のモードを導波できるように選定、設
計されている。
その諸元が、唯一のモードを導波できるように選定、設
計されている。
【００１１】次に、図示の実施例に即して本発明を詳述
する。
する。
【００１２】
【実施例】図１には全体を５で表す光光方向性分岐結合
器が示してあり、該分岐結合器は、ポリマーで作製され
ている。ポリマー材料としては例えばＰｏｌｙ−Ｍｅｔ
ｈｙｌ−Ａｃｒｙｌａｔ（ＰＭＭＡ）を使用できる。導
波構造をポリマーで作製できる複数の製造方法が公知で
あり、例えば、ここで、再度付言すべきは、Ｗ、Ｆ、
Ｘ、Ｆｒａｎｋにより開発されたポリマー材料に対する
事前型付ないしエンボシング及び引き続いての照射方法
である。分岐結合器５は、１つの直線の入力導波路１０
及び入力導波路１０の周りに対称的に配置された少なく
とも結合領域Ｌ３内では直線状に延びる出力導波路２０
ａ、２０ｂを有する。特に分岐結合器５にて特別なこと
は、個々の導波路１０，２０ａが相互に間隔を置いて配
置されており、かつ公知のＹ分岐結合器のような尖った
分岐部を有しないことである。導波路１０，２０ａ，２
０ｂの直線構造は、作製プロセスを容易化する。注目す
べきことには、導波路１０、２０ａ、２０ｂは直線状に
延びるようにしなくてもよく、任意に湾曲されてもよい
（それにより所期の目的が達せられる限り）。入力導波
路１０の幅ｄ及び出力導波路２０ａ、２０ｂの幅は、等
しく有利に次のように選定されている。図１に示すよう
に、個々の出力導波路２０ａ、２０ｂは一対ごとに、入
力導波路１０の周りに対称的に配置されている。入力導
波路１０及び出力導波路２０ａ、２０ｂは次のようにし
て密に隣接して配置されている、即ち、出力導波路２０
ａから隣接する出力導波路２０ｂ内に転送結合できるよ
うに密に隣接して配置されている。導波路１０、２０
ａ、２０ｂは、該導波路１０、２０ａ、２０ｂにおける
エバネセントフィールド、領域の侵入、浸透深度（これ
に亘って、上記導波路１０、２０ａ、２０ｂが相互に結
合されている）と関連する。上記侵入深度は、それぞれ
の導波路と、それの周囲との間での屈折率差及びモード
角度に依存する。屈折率差は実質的に作製プロセスによ
って定まる。而して、ポリマー材料（例えばＰＭＭＡ）
において屈折率は、例えば、ＵＶ（紫外線）−露光の
際、６３３ｎｍの波長のもとで測定するとほぼ１．５×
１０−３だけ増大する。この増大された屈折率の領域に
おいて、入力結合された光波を全反射を用いて導波でき
る。 入力導波路１０内に入力結合された光強度を所期のよう
に出力導波路２０ａ、２０ｂに分配できる。このため
に、角度αｉ、間隔ａｉ、及び長さＬｉを相応に選定す
べきである。角度α１は、入力導波路１０の長手軸線と
ｉ番目の出力導波路２０ａないし２０ｂとの成す角度で
ある。上記角度αｉは、図１に示すようにｉ番面目の出
力導波路２０ａないし２０ｂと入力導波路１０との間隔
と共に増大する。換言すれば、入力導波路１０の長手軸
線と、出力導波路２０ａの長手軸との成す角度α１は、
入力導波路１０の長手軸線と、出力導波路２０ｂの長手
軸との成す角度α２より小である。間隔ａｉは、ｉ番目
の出力導波路の入力側端面３０と、入力導波路１０の方
向でそれぞれ隣接する導波路２０ａないし２０ｂとの間
の間隔である。換言すれば、α２は、出力導波路２０ｂ
の入力側端面３０と出力導波路２０ａとの間の間隔に相
応し、これに対してａ１は、出力導波路２０ａの入力側
端面３０と入力導波路１０との間の間隔に相応する。長
さＬ１は、入力導波路２０ａの入力側端面３０と出力導
波路２０ｂの入力側端面３０との間の間隔であり、これ
に対して、長さＬ２は、入出力導波路２０ａの入力側端
面３０と入力導波路１０の出力側端面４０との間の間隔
であり、ここで、付言すべきことは、角度αｉ、長さＬ
ｉ、間隔ａｉは、入力結合される光の波長に依存して選
定されるべきである。図１中では対称的な面状の分岐結
合器５が示されているが、入力導波路１０と、出力導波
路との間の任意の配置構成が可能である。出力導波路２
０ａ、２０ｂは、著しく小さな角度α1、α2のもとで次
のような状態生起まで相互に離れ合う、即ち、それらの
間の間隔が、光の更なる転送結合を排除するのに十分な
大きさになるまで離れ合う。しかる後、出力導波路２０
ａ、２０ｂは、例えばほぼ５ｃｍの半径で湾曲され、そ
れに引き続いて再び並行、ないし平行に更に導かれ、そ
の結果出力側端にて、ほぼ２５０μｍの相互間隔を有す
る。内側に位置する出力導波路２０ａの入力側端面から
次の個所までの領域、即ちそこにて、個々の出力導波路
２０ａ、２０ｂ間の光伝送がもはや行われない個所まで
の領域は結合区間と称される。
器が示してあり、該分岐結合器は、ポリマーで作製され
ている。ポリマー材料としては例えばＰｏｌｙ−Ｍｅｔ
ｈｙｌ−Ａｃｒｙｌａｔ（ＰＭＭＡ）を使用できる。導
波構造をポリマーで作製できる複数の製造方法が公知で
あり、例えば、ここで、再度付言すべきは、Ｗ、Ｆ、
Ｘ、Ｆｒａｎｋにより開発されたポリマー材料に対する
事前型付ないしエンボシング及び引き続いての照射方法
である。分岐結合器５は、１つの直線の入力導波路１０
及び入力導波路１０の周りに対称的に配置された少なく
とも結合領域Ｌ３内では直線状に延びる出力導波路２０
ａ、２０ｂを有する。特に分岐結合器５にて特別なこと
は、個々の導波路１０，２０ａが相互に間隔を置いて配
置されており、かつ公知のＹ分岐結合器のような尖った
分岐部を有しないことである。導波路１０，２０ａ，２
０ｂの直線構造は、作製プロセスを容易化する。注目す
べきことには、導波路１０、２０ａ、２０ｂは直線状に
延びるようにしなくてもよく、任意に湾曲されてもよい
（それにより所期の目的が達せられる限り）。入力導波
路１０の幅ｄ及び出力導波路２０ａ、２０ｂの幅は、等
しく有利に次のように選定されている。図１に示すよう
に、個々の出力導波路２０ａ、２０ｂは一対ごとに、入
力導波路１０の周りに対称的に配置されている。入力導
波路１０及び出力導波路２０ａ、２０ｂは次のようにし
て密に隣接して配置されている、即ち、出力導波路２０
ａから隣接する出力導波路２０ｂ内に転送結合できるよ
うに密に隣接して配置されている。導波路１０、２０
ａ、２０ｂは、該導波路１０、２０ａ、２０ｂにおける
エバネセントフィールド、領域の侵入、浸透深度（これ
に亘って、上記導波路１０、２０ａ、２０ｂが相互に結
合されている）と関連する。上記侵入深度は、それぞれ
の導波路と、それの周囲との間での屈折率差及びモード
角度に依存する。屈折率差は実質的に作製プロセスによ
って定まる。而して、ポリマー材料（例えばＰＭＭＡ）
において屈折率は、例えば、ＵＶ（紫外線）−露光の
際、６３３ｎｍの波長のもとで測定するとほぼ１．５×
１０−３だけ増大する。この増大された屈折率の領域に
おいて、入力結合された光波を全反射を用いて導波でき
る。 入力導波路１０内に入力結合された光強度を所期のよう
に出力導波路２０ａ、２０ｂに分配できる。このため
に、角度αｉ、間隔ａｉ、及び長さＬｉを相応に選定す
べきである。角度α１は、入力導波路１０の長手軸線と
ｉ番目の出力導波路２０ａないし２０ｂとの成す角度で
ある。上記角度αｉは、図１に示すようにｉ番面目の出
力導波路２０ａないし２０ｂと入力導波路１０との間隔
と共に増大する。換言すれば、入力導波路１０の長手軸
線と、出力導波路２０ａの長手軸との成す角度α１は、
入力導波路１０の長手軸線と、出力導波路２０ｂの長手
軸との成す角度α２より小である。間隔ａｉは、ｉ番目
の出力導波路の入力側端面３０と、入力導波路１０の方
向でそれぞれ隣接する導波路２０ａないし２０ｂとの間
の間隔である。換言すれば、α２は、出力導波路２０ｂ
の入力側端面３０と出力導波路２０ａとの間の間隔に相
応し、これに対してａ１は、出力導波路２０ａの入力側
端面３０と入力導波路１０との間の間隔に相応する。長
さＬ１は、入力導波路２０ａの入力側端面３０と出力導
波路２０ｂの入力側端面３０との間の間隔であり、これ
に対して、長さＬ２は、入出力導波路２０ａの入力側端
面３０と入力導波路１０の出力側端面４０との間の間隔
であり、ここで、付言すべきことは、角度αｉ、長さＬ
ｉ、間隔ａｉは、入力結合される光の波長に依存して選
定されるべきである。図１中では対称的な面状の分岐結
合器５が示されているが、入力導波路１０と、出力導波
路との間の任意の配置構成が可能である。出力導波路２
０ａ、２０ｂは、著しく小さな角度α1、α2のもとで次
のような状態生起まで相互に離れ合う、即ち、それらの
間の間隔が、光の更なる転送結合を排除するのに十分な
大きさになるまで離れ合う。しかる後、出力導波路２０
ａ、２０ｂは、例えばほぼ５ｃｍの半径で湾曲され、そ
れに引き続いて再び並行、ないし平行に更に導かれ、そ
の結果出力側端にて、ほぼ２５０μｍの相互間隔を有す
る。内側に位置する出力導波路２０ａの入力側端面から
次の個所までの領域、即ちそこにて、個々の出力導波路
２０ａ、２０ｂ間の光伝送がもはや行われない個所まで
の領域は結合区間と称される。
【００１３】図１に示す分岐結合器５は、次のように選
定、設計できる、即ち、入力導波路１０内に入力結合さ
れた光ビームが所定の長さの結合区間Ｌ３を介して実質
的に等しい強度で出力導波路２０ａ、２０ｂ中に転送結
合するように設計できる。以下述べる例では、結合区間
の長さＬ３は、８３５ｎｍの入力結合光の波長の場合ほ
ぼ７．４ｍｍであり、１３１０ｎｍの波長の場合はほぼ
１２．５ｍｍである。但し、比較的に短い結合区間も可
能である。
定、設計できる、即ち、入力導波路１０内に入力結合さ
れた光ビームが所定の長さの結合区間Ｌ３を介して実質
的に等しい強度で出力導波路２０ａ、２０ｂ中に転送結
合するように設計できる。以下述べる例では、結合区間
の長さＬ３は、８３５ｎｍの入力結合光の波長の場合ほ
ぼ７．４ｍｍであり、１３１０ｎｍの波長の場合はほぼ
１２．５ｍｍである。但し、比較的に短い結合区間も可
能である。
【００１４】図２に示すダイヤグラムでは、４つの出力
導波路２０ａ、２０ｂ（図示せず）の出力側にて測定さ
れた光強度が任意の単位で示されている。入力結合光の
波長は、８３５ｎｍであった。図３に示すダイヤグラム
では、４つの出力導波路２０ａ、２０ｂの出力側にて測
定された強度が示されている。入力導波路１０内に入力
結合された光の波長は１３１０ｎｍであった。図２ない
し図３に示す強度分布を与える分岐結合器に対するパラ
メータは下記のテーブルに示されている。
導波路２０ａ、２０ｂ（図示せず）の出力側にて測定さ
れた光強度が任意の単位で示されている。入力結合光の
波長は、８３５ｎｍであった。図３に示すダイヤグラム
では、４つの出力導波路２０ａ、２０ｂの出力側にて測
定された強度が示されている。入力導波路１０内に入力
結合された光の波長は１３１０ｎｍであった。図２ない
し図３に示す強度分布を与える分岐結合器に対するパラ
メータは下記のテーブルに示されている。
【００１５】 導波路幅 ａ１ ａ２ α１ α２ Ｌ１ Ｌ２ 835nm 2μm 3.3μm 3.6μm 0.45゜ 0.97゜ 300μm 1000μm 1310nm 4μm 6.5μm 7.7μm 0.25゜ 0.49゜ 300μm 1300μm 図２及び図３から明らかなように出力導波路２０ａ、２
０ｂの間隔は出力側でほぼ、２５０μｍである。入力導
波路の幅ｄ1と、出力導波路２０ａ、２０ｂの幅ｄ２、
ｄ３は、上記例では等しい。再び強調すべきことには、
ここで述べた各値は例示されているに過ぎないことであ
る。
０ｂの間隔は出力側でほぼ、２５０μｍである。入力導
波路の幅ｄ1と、出力導波路２０ａ、２０ｂの幅ｄ２、
ｄ３は、上記例では等しい。再び強調すべきことには、
ここで述べた各値は例示されているに過ぎないことであ
る。
【００１６】図４には、８８５ｍの波長の場合の４つの
出力導波路２０ａ、２０ｂの出力側における不均一な強
度分布を示す。この場合において、内側の出力導波路２
０ａは、外側に位置する出力導波路２０ｂより高い光強
度を有する。そのような不均一な強度分布は、例えば次
のような場合に有利である、即ち、出力導波路２０ａ、
２０ｂが異なった長さに構成され、但し、出力側にてそ
れぞれ等しい強度分布を与えるようにすると有利であ
る。当該の分岐結合器に対するパラメータは下記のよう
に与えられる。
出力導波路２０ａ、２０ｂの出力側における不均一な強
度分布を示す。この場合において、内側の出力導波路２
０ａは、外側に位置する出力導波路２０ｂより高い光強
度を有する。そのような不均一な強度分布は、例えば次
のような場合に有利である、即ち、出力導波路２０ａ、
２０ｂが異なった長さに構成され、但し、出力側にてそ
れぞれ等しい強度分布を与えるようにすると有利であ
る。当該の分岐結合器に対するパラメータは下記のよう
に与えられる。
【００１７】導波路幅 ｄ＝２μｍ 間隔 ａ１＝１．０μｍ 間隔 ａ２＝１．０μｍ Ｌ１ ＝３００μｍ Ｌ２ ＝６００μｍ 角度α１ ＝１．０° 角度α２ ＝１．８° 分岐結合器５の出力側における出力導波路２０ａ、２０
ｂの間隔は、２５０μであった。
ｂの間隔は、２５０μであった。
【００１８】パラメータの選定は、実質的に垂直及び水
平方向でのストリップ導波路の屈折率特性経過に依存す
る。屈折率特性経過は、同じく作製プロセスに依存す
る。
平方向でのストリップ導波路の屈折率特性経過に依存す
る。屈折率特性経過は、同じく作製プロセスに依存す
る。
【００１９】本発明によっては、入力導波路１０内に入
力結合された光を所定の強度で出力導波路２０ａ、２０
ｂへ分配、分布することが可能である。直線の導波路を
使用する場合、作製プロセスを簡単化できる。
力結合された光を所定の強度で出力導波路２０ａ、２０
ｂへ分配、分布することが可能である。直線の導波路を
使用する場合、作製プロセスを簡単化できる。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、簡単に作製可能な受動
的光方向性分岐結合器を利用可能、実現可能にしたとい
う効果が奏される。
的光方向性分岐結合器を利用可能、実現可能にしたとい
う効果が奏される。
【図１】ポリマーによる１−４−分岐結合器の概念図。
【図２】８３５ｎｍの波長の場合において図１に示す出
力導波路の出力側にて測定された均一に分布された光強
度を出力導波路相互間の間隔に関して示す特性図。
力導波路の出力側にて測定された均一に分布された光強
度を出力導波路相互間の間隔に関して示す特性図。
【図３】１３１９ｎｍの波長の場合において図１に示す
出力導波路の出力側にて測定された均一に分布された光
強度を出力導波路相互間の間隔に関して示す特性図。
出力導波路の出力側にて測定された均一に分布された光
強度を出力導波路相互間の間隔に関して示す特性図。
【図４】８３５ｎｍの波長の場合において図１に示す出
力導波路の出力側にて測定された不均一に分布された光
強度を出力導波路相互間の間隔に関して示す特性図。
力導波路の出力側にて測定された不均一に分布された光
強度を出力導波路相互間の間隔に関して示す特性図。
５ 分岐結合器 １０ 入力導波路 ２０ａ 出力導波路 ２０ｂ 出力導波路 ３０ 入力側端面 ４０ 出力側端面 ａ 間隔 ｄ 幅 ｌ 長さ α 角度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス シュトラック ドイツ連邦共和国 ロスドルフ シュタイ ナッハー シュトラーセ 16
Claims (7)
- 【請求項１】 透明な構造化可能材料、例えばポリマで
作られた光方向性分岐結合器において、 下記の構造要件を備え、即ち、入力導波路（１０）と、
複数の出力導波路（２０ａ、２０ｂ）とを有し、該複数
の出力導波路は、前記入力導波路（１０）から次のよう
な間隔をおいて、配置されており、即ち、入力導波路
（１０）内に入力結合された光ビームが所定の長さの結
合区間を介して所定の強度で出力導波路（２０ａ，２０
ｂ）内に転送結合されるような間隔をおいて配置されて
いることを特徴とする光方向性分岐結合器。 - 【請求項２】 入力導波路（１０）及び出力導波路（２
０ａ、２０ｂ）は、少なくとも結合区間の領域にて直線
的に延びていることを特徴とする請求項１記載の分岐結
合器。 - 【請求項３】 入力導波路（１０）の長手軸線は、出力
導波路（２０ａ、２０ｂ）の長手軸線と鋭角αを成して
いることを特徴とする請求項２記載の分岐結合器。 - 【請求項４】 前記出力導波路（２０ａ、２０ｂ）は、
入力導波路（１０）に対して対称的であり、且つ、相互
間で、所定長だけずらされていることを特徴とする請求
項１から３までのうちいずれか１項記載の分岐結合器。 - 【請求項５】 前記角度αｉは、ｉ番目の出力導波路
（２０ａ、２０ｂ）と、入力導波路（１１）との間の間
隔と共に増大するように構成されていることを特徴とす
る請求項３及び４記載の分岐結合器。 - 【請求項６】 角度αｉは、０．３゜〜３゜の範囲の値
を有していることを特徴とする請求項５項記載の分岐結
合器。 - 【請求項７】 前記入力導波路（１０）及び前記出力導
波路（２０ａ、２０ｂ）は、その諸元が唯一のモードを
導波するように、選定、設計されていることを特徴とす
る請求項１から６までのうちいずれか１項記載の分岐結
合器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19630706.6 | 1996-07-30 | ||
| DE19630706A DE19630706A1 (de) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | Optischer Verzweiger |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1078517A true JPH1078517A (ja) | 1998-03-24 |
Family
ID=7801258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9203053A Pending JPH1078517A (ja) | 1996-07-30 | 1997-07-29 | 光方向性分岐結合器 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5923801A (ja) |
| EP (1) | EP0822424B1 (ja) |
| JP (1) | JPH1078517A (ja) |
| AT (1) | ATE222003T1 (ja) |
| CA (1) | CA2211770A1 (ja) |
| DE (2) | DE19630706A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011036818A1 (ja) * | 2009-09-28 | 2011-03-31 | 株式会社 東芝 | 光結合装置及び光合分波装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2221762B1 (es) * | 2000-10-19 | 2006-02-16 | Comercial Frucosol, S.A. | Maquina secadora y abrillantadora de cubiertos y articulos metalicos de mesa. |
| US6954568B2 (en) * | 2003-04-29 | 2005-10-11 | Intel Corporation | Method and apparatus for splitting or combining optical beams with A Y coupler with reduced loss and electrical isolation |
| US20150104130A1 (en) * | 2013-10-14 | 2015-04-16 | Cisco Technology, Inc. | Optical power splitter |
| CN113376740B (zh) * | 2021-06-18 | 2022-11-22 | 南京刻得不错光电科技有限公司 | 分光/合光元件及光子器件 |
| US11555963B1 (en) * | 2021-06-25 | 2023-01-17 | Globalfoundries U.S. Inc. | Optical power splitters with a tailored splitting ratio |
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|---|---|---|---|---|
| US4515428A (en) * | 1982-09-13 | 1985-05-07 | Trw Inc. | Integrated optical star coupler |
| DE3378382D1 (en) * | 1983-06-25 | 1988-12-08 | Ant Nachrichtentech | Symmetrical waveguide coupler |
| JP2531634B2 (ja) * | 1986-08-20 | 1996-09-04 | 株式会社日立製作所 | 光合分波器 |
| DE69019889T2 (de) * | 1989-08-08 | 1995-11-16 | Ici Plc | Optische Komponente. |
| JPH03172804A (ja) * | 1989-12-01 | 1991-07-26 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 偏波無依存波長不感受光分岐デバイス |
| DE4142922A1 (de) * | 1991-12-24 | 1993-07-01 | Bosch Gmbh Robert | Bauelement zur verwendung bei der uebertragung optischer signale |
| DE4217526A1 (de) * | 1992-05-27 | 1993-12-02 | Microparts Gmbh | Verfahren zum Herstellen von Bauelementen für Wellenleiternetze und nach diesem Verfahren hergestellte Bauelemente |
| FR2716539B1 (fr) * | 1994-02-18 | 1996-04-26 | Corning Inc | Coupleur en optique intégrée à une porte d'entrée et 2n portes de sortie. |
| JP2961057B2 (ja) * | 1994-09-19 | 1999-10-12 | 日本発条株式会社 | 光分岐ディバイス |
| SE9503499L (sv) * | 1995-10-09 | 1997-03-10 | Ericsson Telefon Ab L M | Fanoutanordning samt förfarande för tillverkning av en sådan |
-
1996
- 1996-07-30 DE DE19630706A patent/DE19630706A1/de not_active Withdrawn
-
1997
- 1997-05-26 EP EP97108451A patent/EP0822424B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-05-26 DE DE59707906T patent/DE59707906D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-05-26 AT AT97108451T patent/ATE222003T1/de not_active IP Right Cessation
- 1997-07-29 JP JP9203053A patent/JPH1078517A/ja active Pending
- 1997-07-29 US US08/902,464 patent/US5923801A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-07-30 CA CA002211770A patent/CA2211770A1/en not_active Abandoned
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| WO2011036818A1 (ja) * | 2009-09-28 | 2011-03-31 | 株式会社 東芝 | 光結合装置及び光合分波装置 |
| US8744225B2 (en) | 2009-09-28 | 2014-06-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Optical coupling device and optical coupling-branching device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19630706A1 (de) | 1998-02-05 |
| ATE222003T1 (de) | 2002-08-15 |
| US5923801A (en) | 1999-07-13 |
| EP0822424A2 (de) | 1998-02-04 |
| DE59707906D1 (de) | 2002-09-12 |
| EP0822424A3 (de) | 1999-01-13 |
| EP0822424B1 (de) | 2002-08-07 |
| CA2211770A1 (en) | 1998-01-30 |
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