JPS62258407A - 光分岐結合器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業−トの利用分野〉 この発明は光分岐結合器に関し、さらに詳細にいえば、
光伝送路中を双方向に伝送する各光信丹を分岐すること
のできる光分岐結合器に関づる。

〈従来の技術〉 従来の光分岐結合器は、第４図に示ターように、双方向
に光を導く光伝送路（４０）、光伝送路（４０）から出
射される光を平行光線にするレンズ（４１）、光送信機
（４２）の出力光を導く光伝送路（４３）、光伝送路（
４３）から出射される光を平行光線にするレンズ（４４
）、光受信＋！！（４５）に入力する光を導く光伝送路
（４６）、および平行光線を光伝送路（４６）に集光す
るレンズ（４７）、並びにレンズ（４１）から出た平行
光線の１７２を反射させレンズ（４７）に導くとともに
、同平行光線の残りの１７２を透過させ、またレンズ（
４４）から出た平行光線の１７２を透過させレンズ（４
１）に導くとともに、同平行光線の残りの１７２を、レ
ンズ（４７）のある方向と反対の方向に反射させるハー
フミラ−（４８）とによって構成されている。

上記の構成であれば、光送信１４２）から出た光は、レ
ンズ（４４）により平行光線に変換され、ハ−フミラー
（４８）に入射する。そのうち１／２の強度の光はハー
フミラ−（４８）を透過してレンズ（４１）に導かれ、
光伝送路（４０）に集光する。また、光伝送路（４０）
から光分岐結合器に入った光は、レンズ（４１）により
平行光線に変換され、ハーフミラ−（４８）に入射でる
。そのうち１／２の強度の光は、ハーフミラ−（４８）
表面で反射しレンズ（４７）に導かれ、光伝送路（４６
）を通して受信機（４５）に入力される。

く弁明が解決しようとする問題点〉 しかし、上記の光分岐結合器では、光送信機（４２）か
ら出た他の１／２の強度の光は、ハーフミラ−（４８）
表面で反射し、損失となってしまう。また、光伝送路（
４０）から入った他の１／２の強度の光はハーフミラ−
（４８）を透過し、損失となってしまう。

したがって、従来の光分岐結合器では、光送信機から光
伝送路に入るときに、５０％（３ｄＢ）の光が損失とな
り、光伝送路から光受信機に入るときに、やはり５０％
（３ｄＢ）の光が損失となる。そのため、合計で７５％
（６ｄＢ）という大きな光の損失を招くこととなり、問
題があった。

〈発明の目的〉 この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり
、損失の少ない光分岐結合器を提供することを目的とす
る。

く問題点を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための、この発明の光分岐結合器
は、平面基板と、平面基板上に形成された第１の光導波
路と、第１の光導波路と所定角折れ曲がって連結し、第
１の光導波路から進入してくる光を受（プ入れる第２の
光導波路と、第１の光導波路の上記連結部を越えた延長
線上に配置され、第１の光導波路と屈折率不連続部を介
して互に端面を向き合わせることによって、上記屈折率
不連続部を通して第１の光導波路に光を送出す第３の光
導波路とを有していることを特徴とするものである。

上記第１の光導波路の幅は、第３の光導波路の幅よりも
広いものであってもよい。

く作用〉 上記の構成の光分岐結合器であれば、上記第１の光導波
路に入射した光は、折れ曲りによる若干の損失で第２の
光導波路に導かれ、上記第３の光導波路に入射した光は
、第３の光導波路の端面、屈折率不連続部、第１の光導
波路の端面をこの順に介して、端面でのフレネル反射に
よる若干の損失を受けながら第１の光導波路に導かれる
。

尚、第１の光導波路の幅が第３の光導波路の幅よりも広
い場合は、第３の光導波路から第１の光導波路へ進入す
る光の受ける損失がさらに減少する。

〈実施例〉 以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。

第１図は、この発明の光分岐結合器の構造を示す図であ
り、光分岐結合器（１）は、光送信機（１０）と光伝送
路（１４）を通じて、光受信機（１１）と光伝送路（１
３）を通じてそれぞれ接続し、また、双方向光伝送路（
１２ンと接続している。光分岐結合器（１）には、第１
の先導波路である導波路（２）、第２の光導波路である
導波路（３）、第３の光導波路である導波路（４）が、
それぞれ平面基板上に設Ｃブられたクラッド部（８）上
に形成されているとともに、導波路（４）は光伝送路（
１４）と、導波路（３）は光伝送路（１３）とそれぞれ
結合し、導波路（２）は双方向光伝送路（１２）と結合
している。各導波路（２）、（３）、（４）は、互に等
しい幅を有するとともに、クラッド部（８）と１％程度
の屈折率差を有している。また、導波路（２）は、約２
°の折れ曲り角（θ）をなして導波路（３）と連結して
いるとともに、この連結個所（以下、「連結部（９）」
という。）を越えた導波路（２）の延長方向に端面（５
）を向けている。導波路（４）は、導波路（２）の上記
連結部（９）を越えた延長線上に形成され、上記端面（
５）に対して端面（６）を向けている。これら端面（５
）と端面（６）の間には、クラッド部（８）と連続して
いる屈折率不連続部（７）が介在している。したがって
、導波路（２）と導波路（４）は、それぞれの端面（５
）、（６）を、屈折率不連続部（７）を介して対面させ
ていることになる。

尚、上記端面（６）には、導波路（４）から出射する光
の反射損失を減少させる反射防止暎が形成されている。

第３図は、この発明の光分岐結合器の製造方法を説明づ
゛る概略図であり、８１０２基板（３２）の上にＣＶＤ
法を用い、１１ドープ５１０２　層（３１）を５０μＩ
Ｎの厚さに形成する（第３図（ａ））。次にフォトレジ
スト（３３）を用（Ｘて、■１ドープＳ　ｉ　０２層（
３１）上に導波路（２）、（３）、（４）のパターンを
形成する（第３図（ｂ））。

そののち、フォトレジスト（３３）をマスクとして■１
ドープ５１０２層（３１）をエツチングし、かつ導波路
（４）の端面（６）に無反射コーティングを施す。最後
に、シリコン樹脂（３４）で全体をモールドすることに
よって、光分岐結合器を完成させる。尚、基板（３２）
の材料としてシリコンのほかに多成分ガラス、プラスチ
ック等を用いてもよい。

光送信ｌ１Ａ（１０）から光伝送路（１４）を通じて光
分岐結合器（１）に入射した光は、導波路（４）伝播後
、上記端面（６）の部分で一部がフレネル反射してしま
うが、残りの光が上記屈折率不連続部（７）を介して、
導波路（２）の端面（５）に進入し、端面（５）で一部
フレネル反射による損失をうけたのち、導波路（２）に
導かれ、双方向光伝送路（１２）に出力される。この場
合の端面での反射損失は、光導波路とクラッド部との屈
折率差が１％、折れ曲り角θが２°であることから訓緯
すると、約２ｄＢとなる。

また、双方向光伝送路（１２）から光分岐結合器（１）
に入射した光は、導波路（１）伝播後、折れ曲りによる
損失のみでそのまま導波路（３）に導かれる。折れ曲り
損失は、折れ曲り角θが２°であることから、０．５ｄ
Ｂ以下となる。

尚、導波路（２）から導波路（４）、導波路（３）から
導波路（４）、および導波路（４）から導波路（３）へ
の結合損失はほとんど無視できる。

したがって、システムの全体としての反９Ａｉ失は２．
５ｄＢとなり、従来のハーフミラ−を用いた例より３ｄ
Ｂ以上も改善されることになる。

尚、導波路（２）の幅を導波路（１）の幅よりも広くと
ることに覆れば、導波路（４）から進入してくる光の導
波路（２）への結合かより容易となり、製造歩留が向上
する。

この発明の光分岐結合器は、例えば共通バス型のロー力
ルエリアネッ１〜ワーク（ｌ　ＡＮ）の光インターフェ
イスとして用いることができる。第２図は、光インター
フエイスに用いられたこの発明の光分岐結合器の？ｉ造
を示し、第１図の光分岐結合器と同一の部Ｈには同一の
符号を付しである。

Ｌ、　Ａ　Ｎの伝送線路を構成する光伝送路（２２）、
（２３）の光インターフェイスに用いられたこの発明の
光分岐結合器においては、導波路（４）が光送信機（２
０）と光伝送路（２４）を通じて結合し、導波路（３）
が光伝送路（２３）と、導波路（２）が光伝送路（２２
）とそれぞれ結合している。

この構成によって、光伝送路（２２）から光伝送路（２
３）への通過損失は０．５ｄＢ、光伝送路（２４）から
の挿入損失は２ｄＢと、従来のハーフミラ−を用いた光
分岐結合器Ｊ、りも犬さく改善される。

く弁明の効果〉 以上のようにこの発明の光分岐結合器は、第１の光導波
路が第２の光導波路に連結する僅かな角度の折れ曲り部
分に第３の光導波路を、屈折率不連続部を介して接続し
、第１の光導波路と結合させる構造を有しているため、
第１の光導波路と第２の光導波路との結合損失、第３の
光導波路と第２の光導波路との結合損失を従来のものと
比べて、それぞれ低く押えることができ、光分岐結合器
の接続による結合損失を従来のものに比べて減少させる
ことができるという特有の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の光分岐結合器の構造を示す図、 第２図は共通バス型のｎ−カルエーリアネットワーク（
ＬＡＮ）の光インターフエイスとしても用いた例を示す
図、 第３図はこの発明の光分岐結合器の製造方法を説明する
概略図、 第４図は光分岐結合器の従来例を示１図。 （１）・・・光分岐結合器、（２）・・・第１の光導波
路、（３）・・・第２の光導波路、（４）・・・第３の
光導波路、（５）・・・端面、（６）・・・端面、（７
）・・・屈折率不連続部鋏 ° ゛用°六。 寸 区−＼　　　。 １　　　・　　０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、平面基板と、平面基板上に形成された 第１の光導波路と、第１の光導波路と所 定角折れ曲がつて連結し、第１の光導波 路から進入してくる光を受け入れる第２ の光導波路と、第１の光導波路の上記連 結部を越えた延長線上に配置され、第１ の光導波路と屈折率不連続部を介して互 に端面を向き合わせることによつて、上 記屈折率不連続部を通して第１の光導波 路に光を送出す第３の光導波路とを有し ていることを特徴とする光分岐結合器。 ２、上記第１の光導波路の幅が第３の光導 波路の幅よりも広いものである上記特許 請求の範囲第１項記載の光分岐結合器。