JPS6298305A - 導波形光合分波回路 - Google Patents
導波形光合分波回路Info
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- JPS6298305A JPS6298305A JP23864785A JP23864785A JPS6298305A JP S6298305 A JPS6298305 A JP S6298305A JP 23864785 A JP23864785 A JP 23864785A JP 23864785 A JP23864785 A JP 23864785A JP S6298305 A JPS6298305 A JP S6298305A
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- Japan
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- waveguide
- optical
- optical waveguide
- demultiplexing circuit
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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、波長多重光通信の分野において不可欠である
低損失にして１話の小さい導波形光合分波喝に関するも
のである。
低損失にして１話の小さい導波形光合分波喝に関するも
のである。
光合分波器は、干渉膜フィルター、回折格子等の波長選
択素子によす波長の異なる光波をｔ本の光ファイバへ合
流又は１本の光ファイバを伝搬する波長の異なる光波東
を各波長毎に分流するｉ能を有している。波長の異なる
光信号を１本の光ファイバで伝送する波長分割子″、を
方式においては、波長の異なる光信号を分離１合流する
光合分波器が基本傳成部品である。
択素子によす波長の異なる光波をｔ本の光ファイバへ合
流又は１本の光ファイバを伝搬する波長の異なる光波東
を各波長毎に分流するｉ能を有している。波長の異なる
光信号を１本の光ファイバで伝送する波長分割子″、を
方式においては、波長の異なる光信号を分離１合流する
光合分波器が基本傳成部品である。
現在、実用に供せらｎている代表的なものに、（青変の
高い個別部品を１つの木板上に集合したバルク形光合分
波器がある。＠６図に代表的なバルク形光合分波器の斜
視図を示す。該バルク形光合分波器は、基板ｌ上に光フ
ァイバ２．干渉喚フィルタ８．ガラスブロック４１発光
素子５．受光索子〇を搭載した構成を有する。該光合分
波器は各搭載素子の相互の位置関係をμ霞オーダで１１
整し固定しなければならず、高度な熟練した技術を要し
、を重化には問題を有するとともに、高価なものであっ
た。
高い個別部品を１つの木板上に集合したバルク形光合分
波器がある。＠６図に代表的なバルク形光合分波器の斜
視図を示す。該バルク形光合分波器は、基板ｌ上に光フ
ァイバ２．干渉喚フィルタ８．ガラスブロック４１発光
素子５．受光索子〇を搭載した構成を有する。該光合分
波器は各搭載素子の相互の位置関係をμ霞オーダで１１
整し固定しなければならず、高度な熟練した技術を要し
、を重化には問題を有するとともに、高価なものであっ
た。
第７図に示す導波形光合分波器（特願昭５９−１６７６
７７号）は、例えば、８１１基板？上に予め形成された
光導波路８．光フアイバガイド９゜干渉膜フィルタ挿入
溝１０により、光導波路８と各搭載素子との相互の位置
関係は確保さｎ、前記バルク形光合分波器のような高度
な光軸調整を要しない利点を有する。該導波形光合分波
器は量産化に適しており、安価なものの製造が可能であ
る。
７７号）は、例えば、８１１基板？上に予め形成された
光導波路８．光フアイバガイド９゜干渉膜フィルタ挿入
溝１０により、光導波路８と各搭載素子との相互の位置
関係は確保さｎ、前記バルク形光合分波器のような高度
な光軸調整を要しない利点を有する。該導波形光合分波
器は量産化に適しており、安価なものの製造が可能であ
る。
ところで、上記従来の導波形光合分波器は、バルク形合
分波器と比較した場合に、光損失等の点について改良の
余地のあるものである。以下、この点について詳細に説
明する。第８図に波長λ凰とλ■の光波束が伝搬する導
波形光合分波器の合分波回路部の模式図を示す。コアｌ
ｌとクラッド１２から成る光導波路ｌをフレネルの法則
に従い、コアとクラッドの界面を反射し伝搬する光波束
Ａは、波長選択性を有する干渉膜フィルタ８において波
長λ１の光波と波長λ３の光波にｆ＋雌伝搬する。一方
、Ａと異なる光線路を有する光波束、例えば第を図にお
ける光波束Ｂは、０−Ｏｙ間が導波構造を有していない
為、干渉膜フィルタ４には到達しない。この導波路構造
を有していない部分に達する光束は損失となる。同時に
、干渉膜フィルタ４を透過し光導波路Ｉに入るべき波長
１重の光波の一部が、光導波路■に入りその散乱光が光
導波路■を伝搬し、漏話特性の劣化を来す。さらに、光
導波形合分波器の小形化の為、第を図における分岐角度
θを小さくすると、導波構造を有しない０−０′の部分
が長くなり、そｎにともない分岐部での損失、漏話も大
きくなる等の４々の問題を有してい２辷。
分波器と比較した場合に、光損失等の点について改良の
余地のあるものである。以下、この点について詳細に説
明する。第８図に波長λ凰とλ■の光波束が伝搬する導
波形光合分波器の合分波回路部の模式図を示す。コアｌ
ｌとクラッド１２から成る光導波路ｌをフレネルの法則
に従い、コアとクラッドの界面を反射し伝搬する光波束
Ａは、波長選択性を有する干渉膜フィルタ８において波
長λ１の光波と波長λ３の光波にｆ＋雌伝搬する。一方
、Ａと異なる光線路を有する光波束、例えば第を図にお
ける光波束Ｂは、０−Ｏｙ間が導波構造を有していない
為、干渉膜フィルタ４には到達しない。この導波路構造
を有していない部分に達する光束は損失となる。同時に
、干渉膜フィルタ４を透過し光導波路Ｉに入るべき波長
１重の光波の一部が、光導波路■に入りその散乱光が光
導波路■を伝搬し、漏話特性の劣化を来す。さらに、光
導波形合分波器の小形化の為、第を図における分岐角度
θを小さくすると、導波構造を有しない０−０′の部分
が長くなり、そｎにともない分岐部での損失、漏話も大
きくなる等の４々の問題を有してい２辷。
本発明の目的は導波形光合分波器の合分波回路部におけ
る損失及び漏話特性を改善し、伝送特性の優れた導波形
合分波器を提供することにある。
る損失及び漏話特性を改善し、伝送特性の優れた導波形
合分波器を提供することにある。
本発明は、導波形光合分波器において波長選択素子を介
して対向する光導波路の一方の光導波路ｍ部と該光導波
路の側部に位置する他の光導波路の端部が、対向する一
つの光導波路のコア部の屈折率より低い物質から成る接
合層を介して結合していることを最も主要な特徴とする
。従来の構造は、波長選択素子な介して対向する光等波
路の一方の光導波路側部と該光導波路の側部忙位置する
他の光導波路の結合において、結合する１つの光導波路
のコアがｒＩｔ接結合しているものであった。本発明は
、結合する２つのコア間にコアの屈折率より低い物質か
ら成る接合層を有する点が従来の光導波回路構成と異な
る。
して対向する光導波路の一方の光導波路ｍ部と該光導波
路の側部に位置する他の光導波路の端部が、対向する一
つの光導波路のコア部の屈折率より低い物質から成る接
合層を介して結合していることを最も主要な特徴とする
。従来の構造は、波長選択素子な介して対向する光等波
路の一方の光導波路側部と該光導波路の側部忙位置する
他の光導波路の結合において、結合する１つの光導波路
のコアがｒＩｔ接結合しているものであった。本発明は
、結合する２つのコア間にコアの屈折率より低い物質か
ら成る接合層を有する点が従来の光導波回路構成と異な
る。
第１図は本発明の一実施例を示す図である。図に示す導
波形光合分波器は、波長λ、とλ、の光波束が伝搬する
場合の導波形光合分波器である。
波形光合分波器は、波長λ、とλ、の光波束が伝搬する
場合の導波形光合分波器である。
この光合分波器では、干渉膜フィルタ３（波長選択素子
）と光導波路■〜鳳を基本構成要素とする導波形光合分
波器において、干渉膜フィルタ３を介して対向する光導
波路１，１の一方の光導波路■と該光導波路Ｉの側部に
位置する他の光導波路■の端部が光導波路Ｉのコア１１
より屈折率の低イクラツドｌ（＃ ｌ ３を介して結合
している。
）と光導波路■〜鳳を基本構成要素とする導波形光合分
波器において、干渉膜フィルタ３を介して対向する光導
波路１，１の一方の光導波路■と該光導波路Ｉの側部に
位置する他の光導波路■の端部が光導波路Ｉのコア１１
より屈折率の低イクラツドｌ（＃ ｌ ３を介して結合
している。
第を図と比較して第１図の本発明による光線路Ｂは、光
導波路■が干渉膜フィルタ８に至るところまで導波構造
を有している為、効率よく光導波路■内を伝搬し、光波
束を干渉膜フィルタ８部分までガイドすることが可能で
ある。干渉膜フィルタ８で反射さｎ±波長λ雪の光波は
、先導波路りのＯ−０′の部外において光導波路工の臨
界角より大きな角度で入射する為、光導波路Ｉのクラッ
ド１−を透過し導波路…へ伝搬することが可能である。
導波路■が干渉膜フィルタ８に至るところまで導波構造
を有している為、効率よく光導波路■内を伝搬し、光波
束を干渉膜フィルタ８部分までガイドすることが可能で
ある。干渉膜フィルタ８で反射さｎ±波長λ雪の光波は
、先導波路りのＯ−０′の部外において光導波路工の臨
界角より大きな角度で入射する為、光導波路Ｉのクラッ
ド１−を透過し導波路…へ伝搬することが可能である。
本発明によれば、光導波路Ｉと光導波路…の分岐角θは
、導波路の臨界角θＣｍ５ｊｎｒ’（−′ｎ？−ｎｓ“
）の２倍まで小さくすることが可能である為（ｎ、−コ
アの１田折率、ｎｔ−クラッドの屈折率）分岐角θを小
さく設定しても分岐部の損失は小さく１回路の小形化が
可能となる。以上の実施例は、２つの光導波路間の接合
層がクラッド層である場合であるが、コア１！＃の屈折
率よシも小さな屈折率よりなる接合１４であｎば、分岐
部の損失、漏話特性の改善が可能である。
、導波路の臨界角θＣｍ５ｊｎｒ’（−′ｎ？−ｎｓ“
）の２倍まで小さくすることが可能である為（ｎ、−コ
アの１田折率、ｎｔ−クラッドの屈折率）分岐角θを小
さく設定しても分岐部の損失は小さく１回路の小形化が
可能となる。以上の実施例は、２つの光導波路間の接合
層がクラッド層である場合であるが、コア１！＃の屈折
率よシも小さな屈折率よりなる接合１４であｎば、分岐
部の損失、漏話特性の改善が可能である。
第２図は、第３図及び第を図の導波路Ｉに一様モード分
布を有する伝搬光が励振さｎた場合の分岐部の損失特性
を分岐角度と損失の関係で表示し九計疼列である。第２
図において分岐角度は光導波路りと光導波路…とのなす
角、透過は光導波路Ｉから光導波路！へ伝搬する光束９
反射は光導波路Ｉから光導波路■へ伝搬する光束を意味
する。
布を有する伝搬光が励振さｎた場合の分岐部の損失特性
を分岐角度と損失の関係で表示し九計疼列である。第２
図において分岐角度は光導波路りと光導波路…とのなす
角、透過は光導波路Ｉから光導波路！へ伝搬する光束９
反射は光導波路Ｉから光導波路■へ伝搬する光束を意味
する。
又、第２図において実線は第ｇ図で示す導波路構造の損
失特性、一点鎖線は第１図で示す本発明による導波路構
造の損失特性を示す。図より明らかなように光導波路１
と該光導波路ｌの側部に位置する光導波路■の端部をＩ
Ｏμ風１′＠の喚合鳴を介して結合することにより損失
特性は大幅に改善出来る。例えば、分岐角度２００にお
いて、透過特性は（２３ｄＢ 、反射特性はａｏｒａＢ
改善が可能である。
失特性、一点鎖線は第１図で示す本発明による導波路構
造の損失特性を示す。図より明らかなように光導波路１
と該光導波路ｌの側部に位置する光導波路■の端部をＩ
Ｏμ風１′＠の喚合鳴を介して結合することにより損失
特性は大幅に改善出来る。例えば、分岐角度２００にお
いて、透過特性は（２３ｄＢ 、反射特性はａｏｒａＢ
改善が可能である。
第３図は、干渉膜フィルタを介して対向する光導波路の
側面クラッドが空気層である場合の本発明の実施例であ
る。この場合、干渉膜フィルタ８を介して対向する光導
波路側部璽の一方の光導波路１１１１１ ｒＪｊと該光
導波路の側部に位＋ｔＬ核光導波路と結合する地溝波路
■の端部間に少なくとも下面クラッドまで達する溝１４
を有すれば、本発明の効果がある。
側面クラッドが空気層である場合の本発明の実施例であ
る。この場合、干渉膜フィルタ８を介して対向する光導
波路側部璽の一方の光導波路１１１１１ ｒＪｊと該光
導波路の側部に位＋ｔＬ核光導波路と結合する地溝波路
■の端部間に少なくとも下面クラッドまで達する溝１４
を有すれば、本発明の効果がある。
第φ図は、光合分波器に用いらｎる干渉膜フィルタの波
長特性と発光素子のスペクトル分布を示したものである
。発光素子は、その性質上有限のスペクトル・福を有し
ている為、スペクトルのすその部分にある波長は、干渉
膜フィルタで反射され、スペクトル制限損となる。この
反射さｎた光波代地の導波路に４人し１話となる。
長特性と発光素子のスペクトル分布を示したものである
。発光素子は、その性質上有限のスペクトル・福を有し
ている為、スペクトルのすその部分にある波長は、干渉
膜フィルタで反射され、スペクトル制限損となる。この
反射さｎた光波代地の導波路に４人し１話となる。
第ｊ図は、上記スペクトル制限による漏話を軽減する為
に、接合層に干渉膜フィルタを用いた場合の実施例であ
る。干渉膜フィルタ８で反射されたスペクトル制限を受
けた光波が光導波路■へ伝搬することを阻止する為に、
光導波路Ｉの側面と光導波路■の端面間に干渉膜フィル
タ【、１ｆを挿入した場合の実施例である。該干渉膜フ
ィルタ１５で反射さｎ−に光波は、光導波Ｋｌの臨界角
よりも大きい屈折内を有している為、光導波路■中を伝
搬する光波とはならず、導波路外へ放射される。
に、接合層に干渉膜フィルタを用いた場合の実施例であ
る。干渉膜フィルタ８で反射されたスペクトル制限を受
けた光波が光導波路■へ伝搬することを阻止する為に、
光導波路Ｉの側面と光導波路■の端面間に干渉膜フィル
タ【、１ｆを挿入した場合の実施例である。該干渉膜フ
ィルタ１５で反射さｎ−に光波は、光導波Ｋｌの臨界角
よりも大きい屈折内を有している為、光導波路■中を伝
搬する光波とはならず、導波路外へ放射される。
以上説明したように、波長選択素子を介して対向する光
導波路の一方の光導波路側部と該光導波路の′ＷＩ部に
位置する他の光導波路の端部が、対向する一方の光導波
路のコア部の屈折率より低い物質から成る接合層を介し
て結合している為、分岐回路部での損失、漏話特性を大
幅に改善出来る。
導波路の一方の光導波路側部と該光導波路の′ＷＩ部に
位置する他の光導波路の端部が、対向する一方の光導波
路のコア部の屈折率より低い物質から成る接合層を介し
て結合している為、分岐回路部での損失、漏話特性を大
幅に改善出来る。
又、分岐角度の設定に自由度が増し、回路設計が安易と
なる。又、分岐角度を小さく設定した場合、従来のもの
よシ小形な光回路を用いた導波形光合分波器の作成が可
能である。
なる。又、分岐角度を小さく設定した場合、従来のもの
よシ小形な光回路を用いた導波形光合分波器の作成が可
能である。
第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第２図は
従来の回路と本発明の回路との分岐部の損失特性の計ｙ
Ｌ結果の一例を示す図、第３図は本発明の別の実施例を
示すｅＰｙ＆構成図、第９図は多１−膜フィルタの波長
特性および発光素子の発光スペクトルを示す図、第り図
は本発明の別の実施列を示す概略構成図、第６図はバル
ク形光合分波器のｎｔ＠＋ｓ成図、第７図は従来の導波
形光合分波器の概略構成図、第を図は従来の導波形光合
分波器の作用を説明する説明図である。 工〜ト・・先導波路、８・・・波長選択素子（干渉膜フ
ィルタ）、１１・・・コア、１Ｂ・・・クラッドｆ−０
出願人 日本電信！を話株式会社 一一 エ〜■・尤導波蕗 ３゛潰長を釈棄＋ １１：コア １３ニゲラツド眉 分Ｉｌ＆負Ｊ！ｉ（度） 第８図 液長（Ｘ）
従来の回路と本発明の回路との分岐部の損失特性の計ｙ
Ｌ結果の一例を示す図、第３図は本発明の別の実施例を
示すｅＰｙ＆構成図、第９図は多１−膜フィルタの波長
特性および発光素子の発光スペクトルを示す図、第り図
は本発明の別の実施列を示す概略構成図、第６図はバル
ク形光合分波器のｎｔ＠＋ｓ成図、第７図は従来の導波
形光合分波器の概略構成図、第を図は従来の導波形光合
分波器の作用を説明する説明図である。 工〜ト・・先導波路、８・・・波長選択素子（干渉膜フ
ィルタ）、１１・・・コア、１Ｂ・・・クラッドｆ−０
出願人 日本電信！を話株式会社 一一 エ〜■・尤導波蕗 ３゛潰長を釈棄＋ １１：コア １３ニゲラツド眉 分Ｉｌ＆負Ｊ！ｉ（度） 第８図 液長（Ｘ）
Claims (3)
- （１）波長選択素子と光導波路を基本構成要素とする導
波形光合分波器において、波長選択素子を介して対向す
る光導波路の一方の光導波路側部と該光導波路の側部に
位置する他の光導波路の端部が、対向する一方の光導波
路のコア部の屈折率より低い物質から成る接合層を介し
て結合していることを特徴とする導波形光合分波回路。 - （２）上記光導波路のコア部の屈折率より低い接合層が
、対向する一方の光導波路の側面クラッド層であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の導波形光合分
波回路。 - （３）上記光導波路のコア部の屈折率より低い接合層が
、干渉膜フィルタであることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の導波形光合分波回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23864785A JPS6298305A (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 導波形光合分波回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23864785A JPS6298305A (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 導波形光合分波回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6298305A true JPS6298305A (ja) | 1987-05-07 |
Family
ID=17033240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23864785A Pending JPS6298305A (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 導波形光合分波回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6298305A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1496377A2 (en) * | 2003-07-11 | 2005-01-12 | Omron Co., Ltd. | Optical multiplexer/demultiplexer, optical integrated circuit and light transceiver using the same |
| JP4789619B2 (ja) * | 2002-11-12 | 2011-10-12 | ホーヤ コーポレイション ユーエスエイ | 光学装置および光学装置を組み込んだ光学アセンブリ |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55105206A (en) * | 1979-02-05 | 1980-08-12 | Fujitsu Ltd | Optical branching and coupling circuit |
| JPS5635104A (en) * | 1979-08-31 | 1981-04-07 | Fujitsu Ltd | Optical fiber branching filter |
| JPS56150721A (en) * | 1980-03-28 | 1981-11-21 | Siemens Ag | Light waveguide branch |
| JPS587120A (ja) * | 1981-07-06 | 1983-01-14 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | 光方向性結合器 |
-
1985
- 1985-10-25 JP JP23864785A patent/JPS6298305A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55105206A (en) * | 1979-02-05 | 1980-08-12 | Fujitsu Ltd | Optical branching and coupling circuit |
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| EP1496377A2 (en) * | 2003-07-11 | 2005-01-12 | Omron Co., Ltd. | Optical multiplexer/demultiplexer, optical integrated circuit and light transceiver using the same |
| EP1496377A3 (en) * | 2003-07-11 | 2005-03-23 | Omron Co., Ltd. | Optical multiplexer/demultiplexer, optical integrated circuit and light transceiver using the same |
| US7065269B2 (en) | 2003-07-11 | 2006-06-20 | Omron Corporation | Optical multiplexer/demultiplexer, optical integrated circuit and light transceiver using the same |
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