JPS6173905A - 交叉光導波路 - Google Patents
交叉光導波路Info
- Publication number
- JPS6173905A JPS6173905A JP19715484A JP19715484A JPS6173905A JP S6173905 A JPS6173905 A JP S6173905A JP 19715484 A JP19715484 A JP 19715484A JP 19715484 A JP19715484 A JP 19715484A JP S6173905 A JPS6173905 A JP S6173905A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin
- thin film
- refractive index
- film
- optical waveguide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
- G02B6/125—Bends, branchings or intersections
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- 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】
産業上の利用分野
本発明は光通信、光制御用の光集積回路に関する。特に
薄膜光導波路で構成した光集積回路用の交叉光導波路に
関する。
薄膜光導波路で構成した光集積回路用の交叉光導波路に
関する。
従来例の構成とその問題点
光集積回路の集積度を上げるためには、光導波路を交叉
させる必要がある。従来、薄膜光導波路では第１図の構
成が用いられている。すなわち、透明基板１１に設けた
薄膜１２上に交叉させた薄帯１３を設け、薄帯１３下の
薄膜１２に光は閉じ込められ光導波路１４，１５が構成
される。しかし、光導波路１４の導波光は、交叉部１６
において光導波路１５への漏洩ならびに光導波路外１７
へ漏洩する◎光導波路１６の導波光も同様に漏洩が発生
する。したがって、信号光を伝送した場合、クロストー
クが発生し、かつ伝送損失が増加するという欠点を有し
ていた。特に交叉角θがＣ以下ではクロストークが１ｏ
ｄＢ以下になりやすいという大きな欠点を有していた。
させる必要がある。従来、薄膜光導波路では第１図の構
成が用いられている。すなわち、透明基板１１に設けた
薄膜１２上に交叉させた薄帯１３を設け、薄帯１３下の
薄膜１２に光は閉じ込められ光導波路１４，１５が構成
される。しかし、光導波路１４の導波光は、交叉部１６
において光導波路１５への漏洩ならびに光導波路外１７
へ漏洩する◎光導波路１６の導波光も同様に漏洩が発生
する。したがって、信号光を伝送した場合、クロストー
クが発生し、かつ伝送損失が増加するという欠点を有し
ていた。特に交叉角θがＣ以下ではクロストークが１ｏ
ｄＢ以下になりやすいという大きな欠点を有していた。
発明の目的
本発明の目的は従来の薄膜光導波路で構成された光集積
回路内の交叉光導波路に改良を加え、クロストークが少
なく、しかも伝送損失の少ない交叉光導波路の構成を提
供するものである。
回路内の交叉光導波路に改良を加え、クロストークが少
なく、しかも伝送損失の少ない交叉光導波路の構成を提
供するものである。
発明の構成
本発明は、透明基板上に設けた上記透明基板より高い屈
折率を有する第１薄膜上に、膜厚の増減により第１薄膜
中の導波光に対する実効屈折率を変化せしめる第１薄帯
と第２薄帯とを交叉せしめ、上記第１．第２薄帯の交叉
部の膜厚を上記第１゜第２薄帯の膜厚以上に構成し、上
記交叉部の第１薄膜中の導波光の実効屈折率を上記第１
．第２薄帯下の第１薄膜中の導波光の実効屈折率よシ高
くせしめた構成である。
折率を有する第１薄膜上に、膜厚の増減により第１薄膜
中の導波光に対する実効屈折率を変化せしめる第１薄帯
と第２薄帯とを交叉せしめ、上記第１．第２薄帯の交叉
部の膜厚を上記第１゜第２薄帯の膜厚以上に構成し、上
記交叉部の第１薄膜中の導波光の実効屈折率を上記第１
．第２薄帯下の第１薄膜中の導波光の実効屈折率よシ高
くせしめた構成である。
実施例の説明
第２図は本発明の一実施例にかかる交叉光導波路の要部
斜視図である。同図中の１１．１２は第１図と同じであ
る。すなわち、透明基板１１上に設けた透明基板１１よ
り高い屈折率を有する第１薄膜１２上に膜厚の増減によ
シ第１薄膜１２中の導波光に対する実効屈折率を変化せ
しめる第１薄帯２１と第２薄帯２２を交叉せしめ、第１
．第２薄帯２１，２２の交叉部２３の膜厚ｄｃ を第１
゜第２薄帯２１，２２の膜厚ｄｂ以上に構成し、交叉部
２３の第１薄膜１２中の導波光の実効屈折率を第１．第
２薄帯２１，２２下の第１薄膜１１中の導波光の実効屈
折率よシ高くせしめた構成である。
斜視図である。同図中の１１．１２は第１図と同じであ
る。すなわち、透明基板１１上に設けた透明基板１１よ
り高い屈折率を有する第１薄膜１２上に膜厚の増減によ
シ第１薄膜１２中の導波光に対する実効屈折率を変化せ
しめる第１薄帯２１と第２薄帯２２を交叉せしめ、第１
．第２薄帯２１，２２の交叉部２３の膜厚ｄｃ を第１
゜第２薄帯２１，２２の膜厚ｄｂ以上に構成し、交叉部
２３の第１薄膜１２中の導波光の実効屈折率を第１．第
２薄帯２１，２２下の第１薄膜１１中の導波光の実効屈
折率よシ高くせしめた構成である。
上記構成において、第１．第２薄帯２１，２２および交
叉部２３で構成される光導波路をそれぞれ２１ Ｗ 、
２２ Ｗ 、 ２３ Ｗとする。通常薄帯２１゜２２
と交叉部２３の膜厚は、ｄｂからｂｃへ急激に変化する
ため、光導波路２１ｗ、２２ｗと交叉部２３ｗとの境界
で光導波路外へ漏洩し、伝送損失が発生すると考えられ
る。しかし、本発明者らは、本構成において意外にも漏
洩なく導波されることを確認した。この点から考慮する
と、交叉部２３ｗの実効屈折率は光導波路２１ｗ、２２
ｗより高いので、交叉部２３ｗがいわゆる凸レンズの作
用として働き、漏洩なく導波されると考えられる。特に
本構成においては、交差角の小さい場合も有効に働くこ
とを確認している。
叉部２３で構成される光導波路をそれぞれ２１ Ｗ 、
２２ Ｗ 、 ２３ Ｗとする。通常薄帯２１゜２２
と交叉部２３の膜厚は、ｄｂからｂｃへ急激に変化する
ため、光導波路２１ｗ、２２ｗと交叉部２３ｗとの境界
で光導波路外へ漏洩し、伝送損失が発生すると考えられ
る。しかし、本発明者らは、本構成において意外にも漏
洩なく導波されることを確認した。この点から考慮する
と、交叉部２３ｗの実効屈折率は光導波路２１ｗ、２２
ｗより高いので、交叉部２３ｗがいわゆる凸レンズの作
用として働き、漏洩なく導波されると考えられる。特に
本構成においては、交差角の小さい場合も有効に働くこ
とを確認している。
本発明の構成をさらに検討を加えた結果、漏洩が一層少
ない構成を発明した。第３図にその実施例を示す。同図
において、１１．１２，２１．２２゜２３は第２図と同
一である。すなわち、第１．第２薄帯２１，２２と第１
薄膜１２との間に第２薄膜３１を設けた構成が優れてい
た。本実施例では、薄帯２１，２２と交叉部落帯２３の
膜厚ｄｂ、ｄＣの急峻な変化が、第２薄膜３１を介する
ことにより緩和されるため、漏洩が減少されたと考えら
れる。
ない構成を発明した。第３図にその実施例を示す。同図
において、１１．１２，２１．２２゜２３は第２図と同
一である。すなわち、第１．第２薄帯２１，２２と第１
薄膜１２との間に第２薄膜３１を設けた構成が優れてい
た。本実施例では、薄帯２１，２２と交叉部落帯２３の
膜厚ｄｂ、ｄＣの急峻な変化が、第２薄膜３１を介する
ことにより緩和されるため、漏洩が減少されたと考えら
れる。
本発明者らはさらに第４図の構成にすると本発明の効果
の発揮されることを見い出した。同図において、１１．
１２，２１．２２ は第１図と同一である。すなわち、
少なくとも第１．第２薄帯２１゜２２上に、第１．第２
薄帯２１，２２の屈折率より低い被覆層４１を設けた構
成とすると漏洩量の少ないことを確認した。本構成にお
いては、第１゜第２薄帯２１，２２の形成時に製造プロ
セスより発生する薄帯の幅のゆらぎにもとづく漏洩が減
少するために高品位のクロストークが得られたと考えら
れる。
の発揮されることを見い出した。同図において、１１．
１２，２１．２２ は第１図と同一である。すなわち、
少なくとも第１．第２薄帯２１゜２２上に、第１．第２
薄帯２１，２２の屈折率より低い被覆層４１を設けた構
成とすると漏洩量の少ないことを確認した。本構成にお
いては、第１゜第２薄帯２１，２２の形成時に製造プロ
セスより発生する薄帯の幅のゆらぎにもとづく漏洩が減
少するために高品位のクロストークが得られたと考えら
れる。
以下に具体例を上げ、第４図にもとづき詳細に説明する
。透明基板１１にサファイアＣ面基板を用い、例えばス
パッタ蒸着により膜厚０．５μｍのＰＬＺＴ系薄膜（屈
折率２．６ ） １２を設け、膜厚１０ｒｘｒｎの酸化
タンタル膜（屈折率２．１ンで幅１０μｍで、半導体リ
ングラフに使用されるリフトオフ法で第１薄帯２１を形
成し、次に同じく膜厚１０ｎｍ 、幅１０μｍの第２薄
帯２２をリフトオフ法で形成した。続いて、アルミ添加
酸化メンタル膜（屈折率２，０９９）で被覆層４１を構
成した。この場合、先導波路は単一モード（波長１．３
μｍ）であった０交叉角１°の微小角度においてもクロ
ストーク２０ｄＢ以上が歩止まりよく得ることを確認し
た。
。透明基板１１にサファイアＣ面基板を用い、例えばス
パッタ蒸着により膜厚０．５μｍのＰＬＺＴ系薄膜（屈
折率２．６ ） １２を設け、膜厚１０ｒｘｒｎの酸化
タンタル膜（屈折率２．１ンで幅１０μｍで、半導体リ
ングラフに使用されるリフトオフ法で第１薄帯２１を形
成し、次に同じく膜厚１０ｎｍ 、幅１０μｍの第２薄
帯２２をリフトオフ法で形成した。続いて、アルミ添加
酸化メンタル膜（屈折率２，０９９）で被覆層４１を構
成した。この場合、先導波路は単一モード（波長１．３
μｍ）であった０交叉角１°の微小角度においてもクロ
ストーク２０ｄＢ以上が歩止まりよく得ることを確認し
た。
発明の効果
以上の説明から明らかなように、本発明は従来薄膜光導
波路の集積化に不可欠な交叉光導波路に改善を加え、ク
ロストークの性能向上を実現し集積化の効果を高める構
造でらち、光集積回路の実用化の実現へ与える効果は大
きいものである。
波路の集積化に不可欠な交叉光導波路に改善を加え、ク
ロストークの性能向上を実現し集積化の効果を高める構
造でらち、光集積回路の実用化の実現へ与える効果は大
きいものである。
第１図は従来の交叉光導波路の要部斜視図、第２図は本
発明の第１の実施例の要部斜視図、第３図は本発明の第
２の実施例の要部斜視図、第４図は本発明の第３の実施
例の要部断面図である。 １１・・・・・・透明基板、１２・・・・・・第１薄膜
、２１・・・・・・第１薄膜、２２・・・・・・第２薄
膜、２３・・・・・・第１゜第２薄帯の交叉部、３１・
・・・・・第２薄膜、４１・・・・・・被覆層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図
発明の第１の実施例の要部斜視図、第３図は本発明の第
２の実施例の要部斜視図、第４図は本発明の第３の実施
例の要部断面図である。 １１・・・・・・透明基板、１２・・・・・・第１薄膜
、２１・・・・・・第１薄膜、２２・・・・・・第２薄
膜、２３・・・・・・第１゜第２薄帯の交叉部、３１・
・・・・・第２薄膜、４１・・・・・・被覆層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図
Claims (3)
- （１）透明基板上に設けた上記透明基板より高い屈折率
を有する第１薄膜上に、膜厚の増減により上記第１薄膜
中の導波光に対する実効屈折率を変化せしめる第１薄帯
と第２薄帯を交叉せしめ、上記第１、第２薄帯の交叉部
の膜厚を上記第１、第２薄帯の膜厚以上に構成し、上記
交叉部の第１薄膜中の導波光の実効屈折率を上記第１、
第２薄帯下の上記第１薄膜中の導波光の実効屈折率より
高くせしめたことを特徴とする交叉光導波路。 - （２）第１、第２薄帯と第１薄膜との間に第２薄膜を設
けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の交叉
光導波路。 - （３）第１、第２薄帯上に、上記第１、第２薄帯の屈折
率より低い被覆層を設けたことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の交叉光導波路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19715484A JPS6173905A (ja) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | 交叉光導波路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19715484A JPS6173905A (ja) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | 交叉光導波路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6173905A true JPS6173905A (ja) | 1986-04-16 |
Family
ID=16369662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19715484A Pending JPS6173905A (ja) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | 交叉光導波路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6173905A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012502315A (ja) * | 2008-09-04 | 2012-01-26 | ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー． | 損失を低減された誘電性導波路交差構造（ｗａｖｅｇｕｉｄｅｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎ） |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5323207A (en) * | 1976-08-16 | 1978-03-03 | Hitachi Ltd | Telephone subscriber's circuit |
| JPS5369053A (en) * | 1976-11-30 | 1978-06-20 | Nippon Selfoc Co Ltd | Photoconductive wave passage |
-
1984
- 1984-09-20 JP JP19715484A patent/JPS6173905A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5323207A (en) * | 1976-08-16 | 1978-03-03 | Hitachi Ltd | Telephone subscriber's circuit |
| JPS5369053A (en) * | 1976-11-30 | 1978-06-20 | Nippon Selfoc Co Ltd | Photoconductive wave passage |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012502315A (ja) * | 2008-09-04 | 2012-01-26 | ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー． | 損失を低減された誘電性導波路交差構造（ｗａｖｅｇｕｉｄｅｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎ） |
| US8655124B2 (en) | 2008-09-04 | 2014-02-18 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Dielectric waveguide intersection with reduced losses |
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