JPWO2018235200A1 - 光導波路、光回路および半導体レーザ - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施の形態1にかかる光回路10の構成を示す図である。光回路10は、光導波路1と、光導波路1へ光を入射させる第1の光学素子である発光素子2と、光導波路1から出射された光を受ける第2の光学素子である集光レンズ3と光ファイバ4とを備える。光回路10は、光導波路1を備える機能部品である。
図9は、本発明の実施の形態2にかかる半導体レーザ20の構成を示す図である。半導体レーザ20は、光導波路1と、第1の端面13へ光を入射させる第1の光学素子である光増幅器21と、第2の端面14へ到達した光を受ける第2の光学素子であるミラー22とを備える。半導体レーザ20は、光導波路1を備える機能部品である。上記の実施の形態1と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図12は、本発明の実施の形態3にかかる光回路である光合分波器30の構成を示す図である。光合分波器30は、波長域が異なる複数の光信号が伝搬する複数の第1の光導波路31と、多重波長信号が伝搬する第2の光導波路32と、複数の光信号から多重波長信号へ合波あるいは多重波長信号から複数の光信号へ分波させる光合分波部33とを備える。光合分波器30は、第1の光導波路31と、第2の光導波路32と、光合分波部33とを備える機能部品である。上記の実施の形態1と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
Claims (21)
- 第1の端面と第2の端面との間にて複数の導波モードの光が伝搬するコアを含み、
前記第1の端面から前記第2の端面へ向かう方向である第1の方向に垂直な第2の方向における前記コアの幅をW、前記第1の方向と前記第2の方向とに垂直な第3の方向における前記コアの高さをH、前記コアの屈折率をn、前記コアを伝搬する光の波数をk0として、
前記第1の方向における前記コアの長さは、2k0nW2/πの整数倍かつ2k0nH2/πの整数倍である長さの0.98倍から1.02倍の範囲に含まれる
ことを特徴とする光導波路。 - 前記幅と前記高さとは、前記複数の導波モードの光のエバネッセント成分が生じる範囲を含めた前記コアの幅と高さとであることを特徴とする請求項1に記載の光導波路。
- 前記幅の二乗は、前記高さの二乗の整数倍であることを特徴とする請求項1または2に記載の光導波路。
- 前記高さの二乗は、前記幅の二乗の整数倍であることを特徴とする請求項1または2に記載の光導波路。
- 第1の端面と第2の端面との間にて複数の導波モードの光が伝搬するコアを含む光導波路を有し、
前記第1の端面から前記第2の端面へ向かう方向である第1の方向に垂直な第2の方向における前記コアの幅をW、前記第1の方向と前記第2の方向とに垂直な第3の方向における前記コアの高さをH、前記コアの屈折率をn、前記コアを伝搬する光の波数をk0として、
前記第1の方向における前記コアの長さは、2k0nW2/πの整数倍かつ2k0nH2/πの整数倍である長さの0.98倍から1.02倍の範囲に含まれる
ことを特徴とする光回路。 - 前記第1の端面へ光を入射させる第1の光学素子と、
前記第2の端面から出射された光を受ける第2の光学素子と
を備えることを特徴とする請求項5に記載の光回路。 - 前記第1の光学素子は、発光素子を含むことを特徴とする請求項6に記載の光回路。
- 前記第1の光学素子は、光ファイバを含むことを特徴とする請求項6または7に記載の光回路。
- 前記第2の光学素子は、光ファイバを含むことを特徴とする請求項6から8のいずれか1つに記載の光回路。
- 前記第2の光学素子は、前記第2の端面と前記光ファイバとの間のレンズを含むことを特徴とする請求項9に記載の光回路。
- 前記第2の光学素子は、光を検出する受光素子を含むことを特徴とする請求項6から10のいずれか1つに記載の光回路。
- 第1の端面と第2の端面との間にて複数の導波モードの光が伝搬するコアを含む光導波路を有し、
前記第1の端面から前記第2の端面へ向かう方向である第1の方向に垂直な第2の方向における前記コアの幅をW、前記第1の方向と前記第2の方向とに垂直な第3の方向における前記コアの高さをH、前記コアの屈折率をn、前記コアを伝搬する光の波数をk0として、
前記第1の方向における前記コアの長さは、2k0nW2/πの整数倍かつ2k0nH2/πの整数倍である長さの0.98倍から1.02倍の範囲に含まれる
ことを特徴とする半導体レーザ。 - 前記第1の端面へ光を入射させる第1の光学素子と、
前記第2の端面へ到達した光を受ける第2の光学素子と
を備えることを特徴とする請求項12に記載の半導体レーザ。 - 前記第1の光学素子は、前記第1の端面から出射した光を受けて、前記光導波路からの光を増幅させて出射する光増幅器を含み、
前記第2の光学素子は、前記第2の端面へ到達した光を反射するミラーを含む
ことを特徴とする請求項13に記載の半導体レーザ。 - 前記ミラーは、前記第2の端面に設けられた高反射性材料の層であることを特徴とする請求項14に記載の半導体レーザ。
- 前記ミラーは、特定の波長域の光を選択的に反射するミラーであることを特徴とする請求項14に記載の半導体レーザ。
- 前記ミラーは、前記第2の端面へ到達した光のうちの一部の光を透過して、その他の光を反射するミラーであって、
前記第2の光学素子は、前記ミラーを透過した光を検出する受光素子を備えることを特徴とする請求項14または16に記載の半導体レーザ。 - 複数の導波モードの光が伝搬するコアを含み、波長域が異なる複数の光信号が伝搬する複数の第1の光導波路と、
複数の導波モードの光が伝搬するコアを含み、多重化された前記複数の光信号である多重波長信号が伝搬する第2の光導波路と、
前記複数の光信号から前記多重波長信号へ合波、あるいは前記多重波長信号から前記複数の光信号へ分波させる光合分波部と
を含み、
前記コアの幅をW、前記コアの高さをH、前記コアの屈折率をn、前記コアを伝搬する光の波数をkとして、
前記複数の第1の光導波路の前記コアの長さと、前記第2の光導波路の前記コアの長さとは、2k0nW2/πの整数倍である長さの0.98倍から1.02倍の範囲に含まれ、かつ
前記複数の第1の光導波路と、前記第2の光導波路と、前記光合分波部とにおける前記複数の光信号の伝搬経路の長さが、2k0nH2/πの整数倍である長さの0.98倍から1.02倍の範囲に含まれる
ことを特徴とする光回路。 - 前記第2の光導波路の前記コアについての前記波数は、前記複数の光信号についての波数の平均であることを特徴とする請求項18に記載の光回路。
- 前記複数の第1の光導波路の第1の端面に光学的に結合された第1の光学素子と、
前記第2の光導波路の第2の端面に光学的に結合された第2の光学素子と
を備えることを特徴とする請求項18または19に記載の光回路。 - 前記光合分波部は、
前記複数の第1の光導波路の第2の端面と前記第2の光導波路の第1の端面とに接続されたスラブ光導波路と、
前記スラブ光導波路に形成され、前記複数の光信号を回折により反射して前記多重波長信号を出射、あるいは前記多重波長信号を回折により反射して前記複数の光信号を出射する反射型グレーティングと
を備えることを特徴とする請求項18から20のいずれか1つに記載の光回路。
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