JPS6329709A - 分波合波用光回路 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光波長分割多重通信システムに必要な光分波
合波器を構成する光部品である分波合波用光回路に関す
る。

〔従来の技術〕

平板導波路を用いた分波合波用光回路として従来第９図
に示す構造のものが知られている（例えば「イオン交換
埋込み導波路を用いた導波型分波合波回路」電子通信学
会信学技報、ＯＱＥざ６−／／９１乙年ＰＰ／〜に）。

第ｑ図において、ガラス等の透明基板／にイオン交換法
等により基板よりも高屈折率の光導波路−が形成されて
おり、導波路２は基板／の一側辺に特定波長光を透過（
又は反射）し、他の波長光を反射（又は透過）する分波
フィルタｔＩＡを介装し、また透過光出射路２Ｂおよび
反射光出射路−〇にそれぞれ特定波長光透過フィルタ４
４Ｂ、≠Ｃを介装している。

そして上記各フィルタ４ＺＡ、’ｉＺＢ、’４０は、分
岐部及び出射路途中において、導波路を横ｆ７Ｊるよう
に基板にそれぞれ溝ｊＡ、５Ｉ（，３Ｃを設け、これら
各溝中にフィルタを嵌装することにより取り付けられて
いる。

このうち分波フィルタｔＡは、入射路２人と透過光出射
路２Ｂとの成す角をフィルタ面法線が２等分するように
斜めに設置される。

上記構成の光回路において、光ファイバ等により入射路
ｊＡに、例えば互いに異なる２種の波長λ１．λ２の混
合光を入射させると、分岐部３において波長λ１の光の
みがフィルタＩＪＡを透過し、さらに波長分割を確実に
するためにフィルタ４（Ｂでλ１以外の光をカットした
後、透過光出射路２Ｂから基板外に出射する。また分岐
部３で分波フィルタＩＩＡにより反９−１されたλ２の
光は反射先出ｑ、ｊ路２Ｃに入り、さらにフィルタ≠Ｃ
でλ２以外の波長光がカントされた後基板外に出射する
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の分波合波回路では、入射路２人および透
過先出ｉｔ路２Ｂを基板／の側辺／Ａに平行に形成して
おり、このため分波フィルタ＆Ａを嵌装する溝５人は、
基板／の側辺／Ａに対し傾斜して設けられている。

上記のように溝ｊＡを基板側辺に対し傾斜させて設ける
構造では、フィルタ嵌装溝を個々の回路基板に対して個
別に切削等で加工せねばならず、加工に手間がかかって
生産性が悪いという問題がある。また基板間で溝の角度
にバラツキを生じやすいという問題もある。

一般に分波フィルタは特定の入射角をもった光線に対し
て所期の分波性能を発揮するよう設計されており、導波
路分岐部におけるフィルタの設置角度にバラツキがある
と、回路の分波特性も回路毎にバラツキを生じ、安定し
た品質のものが得られなくなる。

本発明の目的は上記従来の問題点を解決し、安定した品
質のものが得られ、しかも加工が容易な量産に適した導
波型の分波合波光回路の構造を提供することにある。

〔問題点を解決する手段〕

基板に、透過光路と反ｑ−↑光路とに分岐する分岐部を
含む光導波路を設けるとともに、前記分岐部及び必要に
応じて単一路途中に導波路を横切る溝を形成し、該溝中
にフィルタを嵌装した分波合波用光回路において、前記
フィルタ［灰装溝を、基板の平行な一対の対向側辺に対
し直交するように設ける。そして光導波路は、上記のフ
ィルタ嵌装溝に対し分岐部で所定の入反射角を成すよう
に、またフィルタを介装する単一路部分では直交するよ
うに予め回路のパターンを構成しておく。

この場合、光ファイバの接続作業性及び結合損失の点を
考慮すると、導波路の適宜箇所に円弧状の曲り部を設け
、人出な１回路の光軸が端部で基板端縁に対し垂直にな
るようにしておくのが望ましい。

基板の一側辺に垂直となっているため、大型の回路基板
母材に同一回路パターンの光導波路を多数隣接させて形
成した後、上記母材に対し所定の位置においてフィルタ
嵌装溝を通しで一挙に溝切り加工し、後は個々の回路基
板を切り離すだけで、所定のフィルタ嵌装溝をもった分
波合波用光回路を多数同時作成することができる。

〔実施例〕

以下本発明を図面に示した実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明の分波合波用光回路を示す平面図であり
、１０は基板、２０は光導波路、３０はフィルタ嵌装溝
、≠Ｏは干渉フィルタである。

基板１０は、対向側辺／／、／２が互いに平行で、また
両端縁／３．／≠も互いに平行な直角四辺形を成してい
る。

導波路２０は、ガラス基板１０に対する２段階イオン交
換あるいは３１基板１０上へのスート堆積等周知の導波
路作成方法で形成されており、図示例では３波の分波合
波機能を有する回路パターンとしである。

導波路−〇は、入射路２１が基板側辺／／に平行であり
、円弧状の曲り部２２を経て第１の分岐部２３ｋに至り
、ここで第１段の透過光出射路２ｔＡと反射光出射路２
ｊＡとに分岐する。透過光出射路ｊ４ＺＡは曲り部２２
を経て基板側辺／／に対し平行となった後、基板の他端
縁／ｌに至る。

また、第１段の反射光出射路２５には、第２段の分岐部
ｊｊＢに至り、ここで第２段透過光出射路、２４ＺＢと
第２段反射光出射路２５Ｂとに分岐する。

そして基板の側辺に対し斜めに進行する上記両出射路２
３；に、２３Ｂは、それぞれ途中に曲り部２２を設ける
ことにより、端縁付近で基板側辺／／に平行とし、出射
端光軸が基板端縁に垂直になるようにしている。また、
基板の一方の端縁／３における入射路２／と第２段反射
光出射路λ≠Ｂとの間隔と、他方の端縁／ダにおける第
１段透過先出ｑ寸路２’ｌｋと第２段反射光出射路２５
Ｂとの間隔は等しくしである。そして、入ｉｔ路２／お
よび各出射路、！＋４Ａ、２ｔＩＢ、２！；Ｂの端部に
はそれぞれ光ファイバｊＯを接続するか、あるいは発光
素子、受光素子を直接接続する。

フィルタ嵌装溝３０は基板の側辺／／、／２に対し直交
させて全幅にわたり２本設けである。

溝３０の断面寸法は、使用フィルタとほぼ同一幅で溝底
が導波路の下端よりも下となるように、−例として幅ｊ
Ｏμｍ＋ｉさ２００μｍとする。

一方のｉｉｉ！３０　Ａは、第１の分岐部２３におよび
第２段反射光出射路２５Ｂ途中で導波路を横切るように
設けられ、分岐部ｊＪＡでは入射路２／および反射光出
射路、２ｊＡが溝３０Ａの法線に対し一定角度θを成し
ており、また第２段反射光出射路２５Ｂと溝３０にとは
直角に交差している。

また、他方のフィルタ嵌装溝３０Ｂは第２分肢部２３Ｂ
および入射路２／途中で導波路を横切るように設けられ
、導波路と溝３０Ｙ３との成す角は上記と同じである。

第１分岐部ｊＪＡには溝３０に中に第７分波フィルタ４
Ｚ□Ａ、　−例として短波長透過型干渉フィルタが、導
波路断面を塞ぐようにして嵌装され接着固定してあり、
また第２段反射光出射路の分断部分における溝３０人中
には出射光のノイズをカットするフィルタグ００．−例
として３５層のへ２μｍバンドパスフィルタが同様に嵌
装固定しである。さらに他方のｆｆ４３０Ｂにも、第２
分岐部２３Ｂにおいて第２分波フィルタ１ｌＯＢ、−例
として２３層の７．３μｍバンドパスフィルタが嵌装さ
れている。一方、上記１ｍ　３０　Ｂが横切る入射路２
／の部分にはフィルタを介装する必要がないため、導波
路と同様の屈折率をもつ光学接着剤５／を溝中に充填し
て分断導波路を光学的に接続しておく。

上記の光回路で、導波路の６曲り部２２は曲率半径があ
まり小さいと放射損失を生じることになるので、最小で
も３ｔｎｍ、望ましくは回路の小形化も考慮して７０〜
）３ｔｎｍの範囲とするのが良い。

また、両分岐部において入射路と反射路が成す角２θは
２Ｏ２前後とすれば良好なフィルタ特性が得られる。

上記構成の光回路は第一図に示すように、大型のガラス
板等の基板母材５２に所定の回路パターンで多数の導波
回路を形成した後、ダイシングソーによる切削等の加工
手段でフィルタ嵌装溝３゜人、Ｊ□Ｂを母材の一端から
他端まで通しで設け、後は各個別の回路基板１０の大き
さに切り離すことにより、能率良く製作することができ
る。

本発明を実施するに当り、フィルタを介装すべきｍＨ以
外で溝による導波路分断ができるだけ少なくなるように
回路パターンを構成するのが望ましい。

例えば第３図に示すように、入射路２／および各出射路
２’ｌＡ、２≠Ｂ、２！Ｂを全て基板側辺に平行にする
とともに尚３０もこれに平行とし、且つ、導波路中に略
／１００方向転換及び略ｑｏ０方向転換の曲り部コ２を
それぞれ形成することにより、溝３０がフィルタを介装
すべき箇所のみを横切り、しかも基板端縁に臨む各導波
路の光軸が端縁／３に垂直となるようにすることができ
る。

また、上記構造は全ての導波路端が基板の片側端縁に集
中しているので、単一の光フアイバアレイを接続するだ
けで済むという利点がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従来不可能であった導波型分波合波器
の同時多数個作製が容易に実現できる。

さらにフィルタを嵌装する溝が基板側辺に対し垂直なの
で加工精度を比較的容易に確保することができる。

１０・・基板　ｉｉ、　ｉｒ・・・側辺　／３．　、ｌ
・・・端縁２０・・・光導波路　２／・・・入射路　２
２・・曲り部２３に、２３Ｂ・・・分岐部　２’ｌｋ、
２ｕＢ・・・透過光出射路２ｊＡ、２５Ｂ・・・反射光
出射路 ３０．３０Ａ、ＪＯＢ・・・溝　ダ（７Ａ、　’ＩＯＢ
、ダＯＣ・・フィルタ第１図 第２因 第３図 ２４Ａ　　　２４ｆｌ　　２’：）Ｂ　　　　　　１２
第４図 手　続　補　正　書（方式） ％式％（１ ／　事件の表示 特願昭ｔ／　　１７３０９１号 特公昭　　−号 一０発明の名称 分波合波用光回路 ３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　大阪府大阪市東区道修町４丁目８番地名　称　
（ｑθθ）日本板硝子株式会社代表者　　刺　　賀　　
信　　雄 ダ代理人 ７　補正の内容 明Ｊｉｌｔ書第１／頁第１／行と第７２行との間に、以
下の文を加入する。

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）基板に、透過光路と反射光路とに分岐する分岐部を
   含む光導波路を設けるとともに、前記分岐部箇所及び必
   要に応じて単一路途中に導波路を横切る溝を形成し、該
   溝中にフィルタを嵌装するようにした分波合波用光回路
   において、前記溝を、基板の平行な一対の対向側辺に対
   し直交させて設けたことを特徴とする分波合波用光回路
   。 ２）特許請求の範囲第１項において、 前記光導波路は、フィルタが介装される少なくとも一つ
   の分岐部と少なくとも一つの単一路部分とが一つのフィ
   ルタ嵌装溝を共通使用するような回路パターンとなって
   いる分波合波用光回路。 ３）特許請求の範囲第１項において、 前記光導波路は、フィルタが介装されるすべての導波路
   部分が単一のフィルタ嵌装溝を共通使用するような回路
   パターンとなっている分波合波用光回路。 ４）特許請求の範囲第１項において、 前記溝に対し斜めに交差する出射導波路に円弧状の曲り
   部を設け、基板端縁および端縁近傍で前記導波路光軸を
   基板端縁に対し垂直とした分波合波用光回路。