JPS6156306A - 光分波器 - Google Patents
光分波器Info
- Publication number
- JPS6156306A JPS6156306A JP17903984A JP17903984A JPS6156306A JP S6156306 A JPS6156306 A JP S6156306A JP 17903984 A JP17903984 A JP 17903984A JP 17903984 A JP17903984 A JP 17903984A JP S6156306 A JPS6156306 A JP S6156306A
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- JP
- Japan
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- waveguide
- wavelength
- optical demultiplexer
- output
- path
- Prior art date
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- 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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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
光通信の分野においては、波長多重通信が行われており
、１つの伝送路で波長の異なった複数の光信号を送受信
することが行われている。この場合、受信側ではそれぞ
れの波長ごとに光信号を分波する必要があるが、本発明
は、このような用途に適する光分波器に、関する。
、１つの伝送路で波長の異なった複数の光信号を送受信
することが行われている。この場合、受信側ではそれぞ
れの波長ごとに光信号を分波する必要があるが、本発明
は、このような用途に適する光分波器に、関する。
第５図は従来の光分波器を示す側面図であり、１本の光
ファイバーＦ１から出射した光信号は、ある波長λ１の
ものは、干渉フィルター５を透過して光ファイバーＦ２
に入射し、他の波長λ２の−Ｆ３に入射する。このよう
に従来の光分波器は、誘電体多層膜からなる干渉フィル
ター５を使用すると共に、信号光が拡散するのを防止す
るレンズＬ１や、入射光を光ファイバーＦ２ 、Ｆ３の
中心に絞り込むためのレンズＬ２ 、Ｌ３などが必要で
あり、装置が大型になる。また位置合わせなどの調整も
面倒であり、量産性に欠け、価額も高くなる。
ファイバーＦ１から出射した光信号は、ある波長λ１の
ものは、干渉フィルター５を透過して光ファイバーＦ２
に入射し、他の波長λ２の−Ｆ３に入射する。このよう
に従来の光分波器は、誘電体多層膜からなる干渉フィル
ター５を使用すると共に、信号光が拡散するのを防止す
るレンズＬ１や、入射光を光ファイバーＦ２ 、Ｆ３の
中心に絞り込むためのレンズＬ２ 、Ｌ３などが必要で
あり、装置が大型になる。また位置合わせなどの調整も
面倒であり、量産性に欠け、価額も高くなる。
これに対し第６図のように、光導波路を２分岐させるこ
とで、入力光をその波長によって別々の出力導波路にガ
イドする分波器が試みられている。
とで、入力光をその波長によって別々の出力導波路にガ
イドする分波器が試みられている。
第６図は従来の導波路型光分波器の平面図、第７図は第
６図の■−■断面図である。１はＹカットＬｉＮｂＯｘ
にオブ酸リチウム）等の誘電体でできた基板で、こ
の基板１の上にＴｉ （チタン）の熱拡散により、幅１
０μｍ、厚さ４μｍ程度の高屈折率の導波路２ａ、２ｂ
が形成されている。導波路２ａと２ｂとは途中の交差部
２ｃでＸ形に交差しているが、入力導波路が２ｂのみの
Ｙ形交差のものであってもよい。なお第７図（イ）に示
されるように、導波路２ａ、２ｂの表面が基板１の面と
同一面に揃っている場合のほか、（ロ）のように導波路
２ａ、２ｂの部分だけ基板１の面から凸状に突出し、表
面が保護膜３で覆われた構成であっても差支えない。
６図の■−■断面図である。１はＹカットＬｉＮｂＯｘ
にオブ酸リチウム）等の誘電体でできた基板で、こ
の基板１の上にＴｉ （チタン）の熱拡散により、幅１
０μｍ、厚さ４μｍ程度の高屈折率の導波路２ａ、２ｂ
が形成されている。導波路２ａと２ｂとは途中の交差部
２ｃでＸ形に交差しているが、入力導波路が２ｂのみの
Ｙ形交差のものであってもよい。なお第７図（イ）に示
されるように、導波路２ａ、２ｂの表面が基板１の面と
同一面に揃っている場合のほか、（ロ）のように導波路
２ａ、２ｂの部分だけ基板１の面から凸状に突出し、表
面が保護膜３で覆われた構成であっても差支えない。
この構成においていま１、波長がλ１及びλ２の２つの
光信号が到来すると、交差部２ｃにおける分波作用によ
り、ある波長λ１の光信号は、出力導波路２ｂ側にガイ
ドされるのに対し、他の波長λ２の光信号は、別の出力
導波路２ａ側にガイドされる。
光信号が到来すると、交差部２ｃにおける分波作用によ
り、ある波長λ１の光信号は、出力導波路２ｂ側にガイ
ドされるのに対し、他の波長λ２の光信号は、別の出力
導波路２ａ側にガイドされる。
この分波作用は、２つの導波路２ａ、２ｂの交差角φ、
導波路２ａ、２ｂの屈折率差Δｎ、導波路２ａ、２ｂの
幅Ｗなどで決定される。この現象は波長によってもその
条件が変化する。すなわち第８図に曲線すで示すように
、波長λによって屈折率ｎが異なるため、λ１とλ２と
では屈折の条件が異なる。
導波路２ａ、２ｂの屈折率差Δｎ、導波路２ａ、２ｂの
幅Ｗなどで決定される。この現象は波長によってもその
条件が変化する。すなわち第８図に曲線すで示すように
、波長λによって屈折率ｎが異なるため、λ１とλ２と
では屈折の条件が異なる。
ところが曲線すは、波長依存性が小さいために、交差導
波路の形状だけを選択することで２波を分波するには限
界があり、特に交差角φを小さくｑなければならないた
め、光分波器の素子長が極めて長くなる等の問題があり
、実用化に至っていない。
波路の形状だけを選択することで２波を分波するには限
界があり、特に交差角φを小さくｑなければならないた
め、光分波器の素子長が極めて長くなる等の問題があり
、実用化に至っていない。
本発明の技術的課題は、従来の導波路型光分波器におけ
るこのような問題を解消し、光分波器素子が長くなった
りすることなしに、かつ分波特性に優れた光分波器を実
現することにある。
るこのような問題を解消し、光分波器素子が長くなった
りすることなしに、かつ分波特性に優れた光分波器を実
現することにある。
この技術的課題を解決するために講じた本発明による技
術的手段は、少な（とも１つの入力導波路と２つの出力
導波路を有すると共に、該入力導波路および出力導波路
がシングルモードの先導波路から成っており、入射光が
その波長によって異なった出力導波路にガイドされる光
分波器であって、入力導波路と２つの出力導波路との交
差部の一部または全部に、波長分散の強い材料が設置さ
れている構成を採っている。
術的手段は、少な（とも１つの入力導波路と２つの出力
導波路を有すると共に、該入力導波路および出力導波路
がシングルモードの先導波路から成っており、入射光が
その波長によって異なった出力導波路にガイドされる光
分波器であって、入力導波路と２つの出力導波路との交
差部の一部または全部に、波長分散の強い材料が設置さ
れている構成を採っている。
交差部は、入力導波路が１本の場合はＹ形交差路をなし
、入力導波路が２本の場合はＸ形交差路をなす。また交
差部は、複数の導波路が一体的に交差している場合のほ
か、ギャップをおいて交差している場合も含むものとす
る。
、入力導波路が２本の場合はＸ形交差路をなす。また交
差部は、複数の導波路が一体的に交差している場合のほ
か、ギャップをおいて交差している場合も含むものとす
る。
この技術的手段によれば、交差部に設置された波長分散
の強い材料により、交差部の実効的な屈折率が波長によ
って大きべ異なる。その結果、ある波長の光信号は直進
モードとなり、他の波長の光信号は分岐モードとなって
、別々の出力導波路にガイドされる。また波長分散の強
い材料の設置量や設置位置、材質などによっても、分波
特性を制御することができる。
の強い材料により、交差部の実効的な屈折率が波長によ
って大きべ異なる。その結果、ある波長の光信号は直進
モードとなり、他の波長の光信号は分岐モードとなって
、別々の出力導波路にガイドされる。また波長分散の強
い材料の設置量や設置位置、材質などによっても、分波
特性を制御することができる。
次に本発明による光分波器が実際上どのように具体化さ
れるかを実施例で説明する。第１図は本発明による光分
波器の第１実施例を示す平面図、第２図はそのｎ−ｎ断
面図であり、第６図の構成と間一部分には、同じ符号が
付されている。すなわち２ａｉ％ ２ｂｔが入力導波路
、２ａｏ ％ ２ｂｏが出力導波路であり、交差部２ｃ
で４本の導波路がＸ状（４差路状）に交差している。こ
れらの導波路すなわち入力導波路２ｂｉ ｓ ２ａｉお
よび出力導波路２ｂｏ、２ａｏは、従来と同様にＹカフ
）ＬｉＮｂＯ３（ニオブ酸リチウム）等の誘電体単結晶
の基板１の上に、Ｔｉ （チタン）の熱拡散により、幅
１０μｍ１厚さ４μｍ程度の高屈折率の導波路を形成す
ることで作製される。
れるかを実施例で説明する。第１図は本発明による光分
波器の第１実施例を示す平面図、第２図はそのｎ−ｎ断
面図であり、第６図の構成と間一部分には、同じ符号が
付されている。すなわち２ａｉ％ ２ｂｔが入力導波路
、２ａｏ ％ ２ｂｏが出力導波路であり、交差部２ｃ
で４本の導波路がＸ状（４差路状）に交差している。こ
れらの導波路すなわち入力導波路２ｂｉ ｓ ２ａｉお
よび出力導波路２ｂｏ、２ａｏは、従来と同様にＹカフ
）ＬｉＮｂＯ３（ニオブ酸リチウム）等の誘電体単結晶
の基板１の上に、Ｔｉ （チタン）の熱拡散により、幅
１０μｍ１厚さ４μｍ程度の高屈折率の導波路を形成す
ることで作製される。
そして４本の導波路の交差部２ｃ上に、長い方の対角線
方向に波長分散の強い材料から成る蒸着膜４が被着され
ている。この蒸着膜４としては、アモルファスシリコン
（ａ−５ｉ）などが波長分散が強（、有効であり、例え
ば第８図の曲線ａのような優れた波長分散性を示す。な
おガラス基板へのイオン交換によっても、交差部２ｃ上
に波長分散の強い材料の膜４を設けることができる。
方向に波長分散の強い材料から成る蒸着膜４が被着され
ている。この蒸着膜４としては、アモルファスシリコン
（ａ−５ｉ）などが波長分散が強（、有効であり、例え
ば第８図の曲線ａのような優れた波長分散性を示す。な
おガラス基板へのイオン交換によっても、交差部２ｃ上
に波長分散の強い材料の膜４を設けることができる。
このように入力導波路２ｂｉ ％ ２ａｉ と出力導波
路２ｂｏ 、２ａｏとの交差部２ｃに波長分散の強い材
料のＰＡ４を設けて、導波路の一部とすることで、入力
導波路２ｂｉから波長λ１、λ２の２つの光信号が到来
した場合、ある波長λ１の光信号は直進モードとなって
出力導波路２ｂｏに出力し、他の波長λ２の光信号は、
分岐モードとなって出力導波路２ｂＯから出力する。そ
して２つの出力導波路２ｂｏ ５２ａｏの交差角φや導
波路の幅Ｗ、導波路の屈折率差Δｎなどの条件に応じて
、波長分散の強い材料の膜４の材質や蒸着量、蒸着位置
などを調節することで、それぞれの波長λ１、λ２の光
信号が確実にそれぞれの出力導波路２ｂｏ 、２ａｏに
ガイドされるように制御することができる。
路２ｂｏ 、２ａｏとの交差部２ｃに波長分散の強い材
料のＰＡ４を設けて、導波路の一部とすることで、入力
導波路２ｂｉから波長λ１、λ２の２つの光信号が到来
した場合、ある波長λ１の光信号は直進モードとなって
出力導波路２ｂｏに出力し、他の波長λ２の光信号は、
分岐モードとなって出力導波路２ｂＯから出力する。そ
して２つの出力導波路２ｂｏ ５２ａｏの交差角φや導
波路の幅Ｗ、導波路の屈折率差Δｎなどの条件に応じて
、波長分散の強い材料の膜４の材質や蒸着量、蒸着位置
などを調節することで、それぞれの波長λ１、λ２の光
信号が確実にそれぞれの出力導波路２ｂｏ 、２ａｏに
ガイドされるように制御することができる。
第３図は別の実施例を、第２図に対応して示す断面図で
ある。この実施例は、基板１上にガラスで導波路を形成
する例であり、このような場合は、先に波長分散の強い
材料の膜４を設けてから、その上に導波路を形成し、最
後に保護膜３でカバー１ する構成も可能で
ある。したがって膜４は交差部２ｃの下側または上側の
どちらに配設しても差支えない。この例のように、基板
１から独立した位置に導波路を形成する構成では、基板
材料の制約がなく、また導波路も種々の材料で構成でき
る。
ある。この実施例は、基板１上にガラスで導波路を形成
する例であり、このような場合は、先に波長分散の強い
材料の膜４を設けてから、その上に導波路を形成し、最
後に保護膜３でカバー１ する構成も可能で
ある。したがって膜４は交差部２ｃの下側または上側の
どちらに配設しても差支えない。この例のように、基板
１から独立した位置に導波路を形成する構成では、基板
材料の制約がなく、また導波路も種々の材料で構成でき
る。
以上の実施例では、入力導波路２ｂｉ 、２ａｉ と出
力導波路２ｂｏ 、２ａｏは交差部で一体になっている
が、第４図のように方向性結合と称して、２つの入力導
波路２ｂｉ 、２ａｉと２つの出力導波路２ｂｏ、２ａ
ｏが交差部２ｃにおいて、ギャップＧを挟んで分離して
いるものがあるが、この構成でも、本発明を適用するこ
とが可能である。したがってこのように交差部の構成の
如何に拘わらず実施できる。
力導波路２ｂｏ 、２ａｏは交差部で一体になっている
が、第４図のように方向性結合と称して、２つの入力導
波路２ｂｉ 、２ａｉと２つの出力導波路２ｂｏ、２ａ
ｏが交差部２ｃにおいて、ギャップＧを挟んで分離して
いるものがあるが、この構成でも、本発明を適用するこ
とが可能である。したがってこのように交差部の構成の
如何に拘わらず実施できる。
なお以上の例では、入力導波路が２ｂｉ と２ａｉの２
本あるが、入力導波路が１本のＹ型交差でも、同様な効
果が得られる。
本あるが、入力導波路が１本のＹ型交差でも、同様な効
果が得られる。
以上のように本発明によれば、少なくとも１つの入力導
波路と２つの出力導波路との交差部に、波長分散の強い
材料を配設し、交差部の実効的な９ｏ□イ、□５よ、４
□、。、２゜、８ ！力場波路を選択することがで
きる。そのため素子長の短い導波路形の光分波器を実現
でき、干渉フィルターや数個のレンズを使用することな
しに、特性の優れた光分波器を実用化できる。また導波
路型の光分波器は、光ファイバーを直接、光分波器の入
力導波路や出力導波路に突き当てて結合でき、従来のよ
うにレンズなどを必要とせず、位置合わせも簡単確実に
行うことができる。
波路と２つの出力導波路との交差部に、波長分散の強い
材料を配設し、交差部の実効的な９ｏ□イ、□５よ、４
□、。、２゜、８ ！力場波路を選択することがで
きる。そのため素子長の短い導波路形の光分波器を実現
でき、干渉フィルターや数個のレンズを使用することな
しに、特性の優れた光分波器を実用化できる。また導波
路型の光分波器は、光ファイバーを直接、光分波器の入
力導波路や出力導波路に突き当てて結合でき、従来のよ
うにレンズなどを必要とせず、位置合わせも簡単確実に
行うことができる。
第１図は本発明による光分波器の第１実施例を示す平面
図、第２図は第１図のｎ−ｎ断面図、第３図は本発明の
第２実施例を示す断面図、第４図は本発明の第３実施例
を示す平面図である。第５図は従来の光分波器の側面図
、第６図は従来の導波路型光分波器の平面図、第７図は
第６図の■−■断面図、第８図は屈折率の波長依存性を
示す図である。 図において、１は基板、２ｂｉ 、、 ２ａｉは入力導
波路、２ｂｏ 、２ａｏは出力導波路、２ｃは交差部、
４は波長分散の強い材料から成る膜をそれぞれ示す。
図、第２図は第１図のｎ−ｎ断面図、第３図は本発明の
第２実施例を示す断面図、第４図は本発明の第３実施例
を示す平面図である。第５図は従来の光分波器の側面図
、第６図は従来の導波路型光分波器の平面図、第７図は
第６図の■−■断面図、第８図は屈折率の波長依存性を
示す図である。 図において、１は基板、２ｂｉ 、、 ２ａｉは入力導
波路、２ｂｏ 、２ａｏは出力導波路、２ｃは交差部、
４は波長分散の強い材料から成る膜をそれぞれ示す。
Claims (1)
- 少なくとも１つの入力導波路と２つの出力導波路を有す
ると共に、該入力導波路および出力導波路がシングルモ
ードの光導波路から成っており、入射光がその波長によ
って異なった出力導波路にガイドされる光分波器であっ
て、入力導波路と２つの出力導波路との交差部の一部ま
たは全部に、波長分散の強い材料が設置されていること
を特徴とする光分波器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59179039A JPH0740083B2 (ja) | 1984-08-28 | 1984-08-28 | 光分波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59179039A JPH0740083B2 (ja) | 1984-08-28 | 1984-08-28 | 光分波器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6156306A true JPS6156306A (ja) | 1986-03-22 |
| JPH0740083B2 JPH0740083B2 (ja) | 1995-05-01 |
Family
ID=16059044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59179039A Expired - Lifetime JPH0740083B2 (ja) | 1984-08-28 | 1984-08-28 | 光分波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0740083B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5268976A (en) * | 1991-12-27 | 1993-12-07 | Corning Incorporated | Integrated optical proximity coupler |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5642202A (en) * | 1979-09-14 | 1981-04-20 | Fujitsu Ltd | Photocoupling circuit with filter |
| JPS56150721A (en) * | 1980-03-28 | 1981-11-21 | Siemens Ag | Light waveguide branch |
| JPS58113903A (ja) * | 1981-12-26 | 1983-07-07 | Fujitsu Ltd | 導波路型光波長フイルタ |
-
1984
- 1984-08-28 JP JP59179039A patent/JPH0740083B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5642202A (en) * | 1979-09-14 | 1981-04-20 | Fujitsu Ltd | Photocoupling circuit with filter |
| JPS56150721A (en) * | 1980-03-28 | 1981-11-21 | Siemens Ag | Light waveguide branch |
| JPS58113903A (ja) * | 1981-12-26 | 1983-07-07 | Fujitsu Ltd | 導波路型光波長フイルタ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5268976A (en) * | 1991-12-27 | 1993-12-07 | Corning Incorporated | Integrated optical proximity coupler |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0740083B2 (ja) | 1995-05-01 |
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