WO2022176804A1 - 光送受信装置及びそれを用いた光通信装置 - Google Patents

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WO2022176804A1
WO2022176804A1 PCT/JP2022/005659 JP2022005659W WO2022176804A1 WO 2022176804 A1 WO2022176804 A1 WO 2022176804A1 JP 2022005659 W JP2022005659 W JP 2022005659W WO 2022176804 A1 WO2022176804 A1 WO 2022176804A1
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waveguide
waveguides
transmission
reception
optical
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拓弥 小田
Original Assignee
株式会社フジクラ
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    • 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
    • G—PHYSICS
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    • 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
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    • 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
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/40—Transceivers

Definitions

  • the present invention relates to an optical transceiver and an optical communication device using the same.
  • Patent Literature 1 listed below describes such an optical transmission/reception device.
  • a plurality of transmission waveguides are collectively provided in parallel on one plane, and a plurality of reception waveguides are collectively provided in parallel so as to be parallel to them.
  • the intervals between the plurality of transmission waveguides, the intervals between the plurality of reception waveguides, and the intervals between the adjacent transmission waveguides and reception waveguides are equal.
  • an object of the present invention is to provide an optical transceiver and an optical communication device using the same, which can be miniaturized and mounted at high density, and can suppress crosstalk that affects communication.
  • an optical transceiver of the present invention includes a plurality of transmission waveguides, a plurality of reception waveguides, an electric signal is converted into an optical signal, and the converted optical signal is sent to each of the transmission waveguides.
  • an optical signal transmission unit that transmits from one end of a credit waveguide to the transmission waveguide; receives an optical signal from one end of each of the reception waveguides; converts the received optical signal into an electrical signal; and a distance between the other end of the transmitting waveguide and the other end of the receiving waveguide is equal to the other end of each of the transmitting waveguides at least one waveguide pair consisting of said transmitting waveguide and said receiving waveguide smaller than the distance between said receiving waveguides and the distance between said other ends of said receiving waveguides.
  • the distance between the end of the transmitting waveguide and the end of the receiving waveguide that are adjacent to each other is equal to the distance between the other ends of the transmitting waveguide and the other end of the receiving waveguide.
  • the distance between the parts is equal to or longer than the distance between the parts, miniaturization and high-density mounting can be achieved.
  • the crosstalk between the other ends of the waveguide pair tends to be greater than the crosstalk between the other ends of the transmission waveguides and the crosstalk between the other ends of the reception waveguides. be.
  • the optical transmitter-receiver of the present invention can suppress crosstalk that affects communication while contributing to miniaturization and high-density mounting.
  • an optical transmitter-receiver is an optical communication device using a waveguide device having a plurality of waveguides that are optically coupled individually to a transmission waveguide and a reception waveguide.
  • the waveguide optically coupled to the transmission waveguide of the waveguide pair and the waveguide optically coupled to the reception waveguide of the waveguide pair With respect to the distance between the waveguides that receive the signal, the distance between the waveguides that are optically coupled to the transmission waveguide and the distance between the waveguides that are optically coupled to the reception waveguide tend to decrease. Therefore, waveguide devices also tend to be miniaturized and mounted at high density.
  • crosstalk between waveguides optically coupled to such a waveguide pair may be caused by crosstalk between waveguides optically coupled to a transmission waveguide or a reception waveguide. It tends to be greater than crosstalk between waveguides optically coupled to .
  • the distance between the end of the transmitting waveguide and the end of the receiving waveguide that are adjacent to each other is equal to the distance between the other ends of the transmitting waveguide and the distance between the other ends of the receiving waveguide. This can contribute to the realization of an optical communication device in which crosstalk, which affects communication, is suppressed as compared with the case where the distance between the other ends of is greater than or equal to.
  • the optical transceiver includes a plurality of waveguide pairs.
  • the optical transceiver can be made smaller and mounted with higher density.
  • one of the transmission waveguide and the reception waveguide is shared by the plurality of waveguide pairs, and the other of the transmission waveguide and the reception waveguide is not shared. preferable.
  • a plurality of waveguides that are not shared by a plurality of waveguide pairs can be brought closer to a waveguide that is shared by a plurality of waveguide pairs, so that the optical transceiver can be made smaller and more sophisticated.
  • the waveguides shared by the plurality of waveguide pairs light propagates from each of the waveguides not shared by the plurality of waveguide pairs due to crosstalk, but this light is shared by the plurality of waveguide pairs. Since it propagates in the direction opposite to the optical signal that should originally propagate through the waveguide, the influence on communication is suppressed.
  • the receiving waveguide is not positioned between the one ends of the respective transmitting waveguides, and the transmitting waveguide is not positioned between the one ends of the respective receiving waveguides. preferably not.
  • one end of the transmission waveguides can be gathered to facilitate connection to the optical signal transmission section, and one end of the reception waveguides can be gathered to facilitate connection to the optical signal reception section.
  • one end of the transmission waveguide can be collected and connected to the optical signal transmission section, and one end of the reception waveguide can be collected and connected to the optical signal reception section,
  • the configuration of the portion that processes the electrical signal can be simplified, and the wiring distance to the IC that processes the electrical signal for transmission input to the optical signal transmitter and the electrical signal output from the optical signal receiver can be shortened.
  • each of the transmission waveguides and the other end of each of the reception waveguides are alternately arranged.
  • the waveguides adjacent to each other can be brought closer together at the other end, and the optical transmitter/receiver can be made smaller and mounted with higher density. Moreover, the propagation directions of light are different between the waveguides adjacent to each other at the other end. Therefore, even if crosstalk occurs between adjacent waveguides at the other end, the influence of the crosstalk can be suppressed. In addition, it is possible to suppress the influence of crosstalk occurring between adjacent waveguides in the waveguide device on communication.
  • each of the transmission waveguides and the other end of each of the reception waveguides are alternately arranged in an annular shape.
  • each of the transmission waveguides When the other end of each of the transmission waveguides and the other end of each of the reception waveguides are alternately arranged in an annular shape, each of the transmission waveguides
  • the other end side and the other end side of each of the receiving waveguides in are provided inside a substrate on which each of the transmitting waveguides and each of the receiving waveguides are provided, respectively
  • the one end side of the transmission waveguide and the one end side of each of the reception waveguides may be provided on the main surface of the substrate.
  • each of the transmission waveguides and the other end of each of the reception waveguides are alternately arranged, the one end of each of the transmission waveguides No receiving waveguides are located between the sections, no transmitting waveguides are located between the one end of each of the receiving waveguides, and at least one transmitting waveguide and at least one It is preferable to intersect with one said receiving waveguide.
  • At least one Two transmission waveguides and at least one reception waveguide intersect in a plane. Further, when the other end of each transmission waveguide and the other end of each reception waveguide are arranged in an annular shape, at least one transmission waveguide and at least one reception waveguide three-dimensionally intersect with the waveguide. When the transmission waveguide and the reception waveguide three-dimensionally intersect, when the main surface of the substrate on which the transmission waveguide and the reception waveguide are provided is viewed from the front, the transmission waveguide and the reception waveguide appear to intersect. By configuring in this way, the degree of freedom in arranging the transmission waveguides and the reception waveguides can be increased as compared with the case where the respective waveguides do not intersect.
  • each of the transmission waveguides and each of the reception waveguides are arranged on the same plane, and from the one end of each of the transmission waveguides and each of the reception waveguides, the Preferably, the other of the respective transmitting waveguides and the respective receiving waveguides are alternately arranged to the other end.
  • the influence of crosstalk received by one of the transmission waveguide and the reception waveguide from the other on communication is further suppressed. Therefore, the transmission waveguide and the reception waveguide can be brought closer to each other in a longer section, and the optical transmitter/receiver can be made smaller and mounted with higher density. Moreover, crosstalk that affects communication can be suppressed as compared with the case where at least some of the transmission waveguides are adjacent to each other and at least some of the reception waveguides are adjacent to each other.
  • the degree of freedom in arranging the waveguide device increases, and the degree of freedom in designing the optical transmitter-receiver increases.
  • an optical communication device of the present invention comprises a pair of any one of the above optical transmitter-receivers, the transmission waveguide of one of the optical transmitter-receivers, and the reception waveguide of the other optical transmitter-receiver. and optically couple each of the receiving waveguides of one of the optical transmitter-receivers and the transmitter waveguides of the other of the optical transmitter-receivers. and a waveguide device.
  • the distance between the other ends of the waveguide pair is smaller than the distance between the other ends of the transmission waveguides and the distance between the other ends of the reception waveguides. and the waveguide device has a waveguide optically coupled to the transmission waveguide and the reception waveguide of the waveguide pair, so that the optical communication device and the waveguide device can be miniaturized. Therefore, it is possible to reduce the size of the optical communication device and achieve high-density mounting. In addition, even if there is crosstalk between the other ends of the waveguide pair or between waveguides optically coupled to the waveguide pair of the waveguide device, communication due to the crosstalk Impact can be contained.
  • an optical transmitting/receiving device that can be miniaturized and mounted at high density, and that can suppress crosstalk that affects communication, and an optical communication device using the same.
  • FIG. 1 is a diagram showing an outline of an optical communication device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. It is a figure which shows the outline of some optical communication apparatuses which concern on 2nd Embodiment of this invention. It is a figure which shows the outline of some optical communication apparatuses based on 3rd Embodiment of this invention. It is a figure which shows the outline of some optical communication apparatuses based on 4th Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing an outline of an optical communication device according to this embodiment.
  • the optical communication device 1 of this embodiment mainly includes a pair of optical transmitter-receivers 100 and a waveguide device 200 .
  • the optical transceiver 100 of this embodiment mainly includes a substrate 10, an optical signal transmitter 20, an optical signal receiver 30, a plurality of transmission waveguides 41, and a plurality of reception waveguides 42.
  • FIG. 1 shows an example in which there are two transmission waveguides 41 and two reception waveguides 42 .
  • the substrate 10 is, for example, a substrate composed of a silicon substrate and a glass layer formed on the silicon substrate.
  • the transmission waveguides 41 and the reception waveguides 42 are provided as cores made of silicon in this glass layer.
  • the substrate 10 is not limited to the above configuration as long as the transmission waveguide 41 and the reception waveguide 42 can be provided.
  • the substrate may be entirely made of glass or resin.
  • the material of the waveguide core is not limited to the above configuration.
  • compound semiconductors such as indium phosphide and lithium niobate, SiO 2 to which germanium oxide is added, polymers, and the like may be used.
  • each transmission waveguide 41 and each reception waveguide 42 are provided on the main surface of the substrate 10 .
  • One end 41a of each transmission waveguide 41 and one end 42a of each reception waveguide 42 are provided facing the same direction between the edges of the substrate 10 facing each other.
  • the other end 41b of the transmission waveguide 41 and the other end 42b of each of the reception waveguides 42 are provided on one of the edges of the substrate 10 facing each other so as to face the same direction. Accordingly, the one ends 41a and 42a of the respective waveguides are located in one main surface of the substrate 10, and the other ends 41b and 42b are exposed from the edge of the substrate 10.
  • the transmission waveguide 41 and the reception waveguide 42 are provided parallel to each other, and the length of the reception waveguide 42 is shorter than the length of the transmission waveguide 41 .
  • the other end 41b of each transmission waveguide 41 and the other end 42b of each reception waveguide 42 are alternately provided.
  • one end 42a to the other end 42b of the receiving waveguide 42 are provided alternately with the respective transmitting waveguides 41, and the one end 41a and the other end of the transmitting waveguide 41 are provided alternately.
  • the receiving waveguides 42 are alternately provided from the middle of the end portion 41b to the other end portion 41b. Therefore, the reception waveguide 42 is not positioned between the transmission waveguides 41 near one end 41a of the transmission waveguide 41 .
  • the optical transmitter/receiver 100 since the transmission waveguide 41 and the reception waveguide 42 are configured as described above, the optical transmitter/receiver 100 includes the other end 41b of the transmission waveguide 41 and the other end of the reception waveguide 42. a transmission waveguide 41 whose distance from the end 42b is smaller than the distance between the other ends 41b of the respective transmission waveguides 41 and the distance between the other ends 42b of the respective reception waveguides 42; It includes a plurality of waveguide pairs WP1 to WP3 surrounded by dotted lines, each consisting of a receiving waveguide 42 and a receiving waveguide 42 . In this embodiment, all the transmission waveguides 41 and reception waveguides 42 adjacent to each other form a waveguide pair. It should be noted that the other optical transmitter/receiver 100 also includes a plurality of waveguide pairs in the same manner as the one optical transmitter/receiver 100, although it is not surrounded by dotted lines and is not numbered.
  • a waveguide pair WP1 consisting of a transmitting waveguide 41 located at the end and a receiving waveguide 42 adjacent to this transmitting waveguide 41 and sandwiched between the pair of transmitting waveguides 41.
  • a waveguide pair WP2 consisting of a receiving waveguide 42 sandwiched between a pair of transmitting waveguides 41 and a transmitting waveguide 41 adjacent to the receiving waveguide 42 and sandwiched between the pair of receiving waveguides 42;
  • the receiving waveguide 42 is shared and the respective transmitting waveguide 41 is unshared by the respective waveguide pair WP1, WP2.
  • a waveguide pair WP3 consisting of a receiving waveguide 42 positioned at the end and a transmitting waveguide 41 adjacent to the receiving waveguide 42 and sandwiched between the pair of receiving waveguides 42, and a pair of receiving waveguides WP3.
  • Waveguide pair WP2 consisting of the transmitting waveguide 41 sandwiched between the waveguides 42 and the receiving waveguide 42 adjacent to the transmitting waveguide 41 and sandwiched between the pair of transmitting waveguides 41
  • Waveguides 41 are shared and respective receiving waveguides 42 are unshared with respective waveguide pairs WP3, WP2. That is, in the optical transceiver 100 of the present embodiment, one of the transmission waveguide 41 and the reception waveguide 42 is shared by a plurality of waveguide pairs, and the transmission waveguide 41 and the reception waveguide 42 are shared. the other is unshared.
  • the transmission waveguide 41 and the reception waveguide 42 described above propagate light having a wavelength used for communication, for example, in a single mode.
  • each of the transmission waveguide 41 and the reception waveguide 42 may propagate the light of the wavelength used for communication in several modes, and in this case, the signal can be superimposed on the light of each mode.
  • the optical signal transmitter 20 of this embodiment is provided on the substrate 10 and optically coupled to one end 41 a of each transmission waveguide 41 .
  • the optical signal transmission unit 20 converts an electrical signal input from wiring (not shown) into an optical signal, and transmits the converted optical signal from one end 41a of each transmission waveguide 41 to the transmission waveguide 41. do.
  • the method by which the optical signal transmitter 20 converts an electrical signal into an optical signal is not particularly limited.
  • the optical signal receiver 30 of this embodiment is provided on the substrate 10 and is optically coupled to one end 42 a of the reception waveguide 42 . Since one end 42a of the reception waveguide 42 is sandwiched between the transmission waveguides 41 as described above, in this embodiment, a plurality of optical signals individually optically coupled with the reception waveguide 42 It has a receiving section 30 , and one optical signal receiving section 30 is sandwiched between transmission waveguides 41 .
  • the optical signal receiver 30 receives an optical signal from one end 42a of each receiving waveguide 42, converts the received optical signal into an electrical signal, and outputs the converted electrical signal from a wiring (not shown). do.
  • the method by which the optical signal receiving unit 30 converts the optical signal into the electrical signal is not particularly limited.
  • the optical signal transmission unit 20 and the optical signal reception unit 30 are electrically connected to an electric circuit of an IC chip for connecting an external power supply or external equipment, or electric wiring of an FPC for connecting an external power supply or external equipment. Examples of this connection include connection using wire bonding and connection by flip-chip mounting.
  • the electric circuit or the electric wiring may be provided on the substrate 10 or may be provided outside the substrate 10 . By being electrically connected in this manner, an electrical signal from an external power supply can be input to the optical transmitter/receiver 100, and an electrical signal from the optical transmitter/receiver 100 can be output to an external device.
  • a flexible polymer waveguide is used as the waveguide device 200 in this embodiment.
  • a waveguide device 200 is connected to each optical transmitter/receiver 100 .
  • the method of connecting the waveguide device and the optical transmitter/receiver is not particularly limited.
  • a material constituting the waveguide device 200 is not particularly limited.
  • FIG. A rigid waveguide may also be used as the waveguide device 200 . In this case, by using a waveguide in which each optical transceiver 100 is arranged, bending of the waveguide can be suppressed even if the waveguide is arranged on a printed circuit board, and mounting of the waveguide on the printed circuit board is possible. is easy.
  • the waveguide device 200 includes the same number of first waveguides 201 as the transmission waveguides 41 and the same number of second waveguides 202 as the reception waveguides 42 .
  • the first waveguide 201 and the second waveguide 202 are arranged in parallel in the same arrangement as the transmission waveguide 41 and the reception waveguide 42 in the one optical transmitter/receiver 100 . Therefore, the first waveguides 201 and the second waveguides 202 are provided alternately. Therefore, in the waveguide device 200, the distance between the first waveguide 201 and the second waveguide 202 is smaller than the distance between the first waveguides 201 and the distance between the second waveguides 202. It includes a plurality of waveguide pairs consisting of one waveguide 201 and a second waveguide 202 .
  • the waveguide pair consisting of the first waveguide 201 and the second waveguide 202 is not particularly surrounded by dotted lines. Due to such a configuration, in the waveguide device 200 of the present embodiment, one of the first waveguide 201 and the second waveguide 202 is shared by a plurality of waveguide pairs, and the first waveguide 201 and the second waveguide 202 are shared. The other of the second waveguides 202 is unshared.
  • Each first waveguide 201 is optically coupled at one end to each transmission waveguide 41 of one optical transceiver 100, and each second waveguide 202 has one end , optically coupled to each of the receiving waveguides 42 of one of the optical transmitting/receiving devices 100 .
  • each first waveguide 201 is optically coupled to each reception waveguide 42 of the other optical transceiver 100 at the other end, and each second waveguide 202 is connected to the other are individually optically coupled to the respective transmitting waveguides 41 of the other optical transmitting/receiving device 100 at the ends thereof.
  • the waveguide device 200 optically couples the transmission waveguides 41 of one optical transceiver 100 and the reception waveguides 42 of the other optical transceiver 100 individually,
  • the receiving waveguides 42 of the transmitting/receiving devices 100 and the transmitting waveguides 41 of the other optical transmitting/receiving device 100 are optically coupled individually.
  • Each transmission waveguide 41 and each first waveguide 201 are optically coupled individually, and each reception waveguide 42 and each second waveguide 202 are individually optically coupled. Then, the optical transmitter/receiver 100 and the waveguide device 200 may be separated.
  • the first waveguide 201 and the second waveguide 202 transmit light having the same wavelength as the light propagated by the transmission waveguide 41 and the reception waveguide 42, for example, the transmission waveguide 41 of the optical transceiver 100 and the reception waveguide. It propagates in the same mode as the light that waveguide 42 propagates.
  • the optical signal transmission unit 20 converts the electrical signal into an optical signal, and converts the optical signal into an optical signal. It transmits to each transmission waveguide 41 .
  • This optical signal is transmitted from each transmission waveguide 41 of one optical transmission/reception device 100 via each first waveguide 201 of the waveguide device 200 to each reception waveguide 42 of the other optical transmission/reception device 100 .
  • the optical signal receiver 30 of the other optical transmitter/receiver 100 receives the optical signal received by the optical signal receiving unit 30 into an electrical signal and output from the wiring (not shown) of the other optical transmitting/receiving device 100 .
  • the distance between the other end 41b of the transmission waveguide 41 and the other end 42b of the reception waveguide 42 is equal to that of each transmission waveguide.
  • Waveguide pairs WP1 to WP3 each comprising a transmitting waveguide 41 and a receiving waveguide 42 smaller than the distance between the other ends 41b of the waveguides 41 and the distance between the other ends 42b of the respective receiving waveguides 42. including.
  • the distance between the other end 41b of the transmitting waveguide 41 and the other end 42b of the receiving waveguide 42 that are adjacent to each other is equal to the distance from the other end of the transmitting waveguide 41.
  • the distance between the portions 41b and the distance between the other end portions 42b of the receiving waveguide 42 are larger, miniaturization and high-density mounting can be achieved.
  • the crosstalk between the other ends 41b and 42b of the waveguide pairs WP1 to WP3 is similar to the crosstalk between the other end 41b of the transmission waveguide 41 and the other end of the reception waveguide 42. It tends to be greater than the crosstalk between 42b.
  • the optical transmitter-receiver 100 of the present embodiment can suppress crosstalk that affects communication while contributing to miniaturization and high-density mounting.
  • the optical transceiver 100 of this embodiment includes a plurality of waveguide pairs. Therefore, compared to the case where only one pair of waveguides is included, the optical transmitter/receiver 100 can be made smaller and mounted with higher density. Furthermore, in the present embodiment, one of the transmission waveguide 41 and the reception waveguide 42 is shared by the plurality of waveguide pairs WP1 and WP2 and the plurality of waveguide pairs WP3 and WP2. The other of the receiving waveguides 42 is unshared. Therefore, a plurality of waveguides that are not shared by a plurality of waveguide pairs can be brought closer to the waveguides that are shared by a plurality of waveguide pairs, and the optical transceiver 100 can be made smaller and mounted with higher density. can.
  • the other end 41b of each transmission waveguide 41 and the other end 42b of each reception waveguide 42 are alternately arranged. Therefore, the waveguides adjacent to each other can be brought close to each other at the other ends 41b and 42b, and the optical transmitter/receiver 100 can be made smaller and mounted with higher density. Moreover, even if crosstalk occurs between adjacent waveguides in the waveguide device 200 connected to the optical transmitter/receiver 100, the influence of this crosstalk on communication can be suppressed.
  • each transmission waveguide 41 and each reception waveguide 42 are arranged on the same plane, and one end 42a of each reception waveguide 42 is connected to the other. are alternately arranged with respective transmission waveguides 41 up to an end 42b.
  • each of the waveguides for transmission 41 from one end 41 a to the other end 41 b may be alternately arranged with the waveguides for reception 42 . That is, each transmission waveguide 41 and each reception waveguide 42 are arranged on the same plane, and from one end of each transmission waveguide 41 and each reception waveguide 42 to the other Each transmitting waveguide 41 and each receiving waveguide 42 alternates with the other end to end.
  • the transmission waveguide 41 and the reception waveguide 42 can be brought closer to each other in a longer section, and the optical transmitter/receiver 100 can be made smaller and mounted with higher density.
  • the optical transmitting/receiving device 100 of this embodiment having such a configuration at least some of the transmission waveguides 41 are adjacent to each other and at least some of the reception waveguides 42 are adjacent to each other. In comparison, crosstalk that affects communication can be suppressed.
  • the optical communication device 1 of the present embodiment includes a pair of optical transmitter-receivers 100, a transmission waveguide 41 of one optical transmitter-receiver 100, and a reception waveguide 42 of the other optical transmitter-receiver 100. are optically coupled individually, and optically couple the respective receiving waveguides 42 of one optical transmitting/receiving device 100 and the respective transmitting waveguides 41 of the other optical transmitting/receiving device 100 individually. 200;
  • the first waveguide 201 optically coupled to the transmission waveguide 41 of the waveguide pairs WP1 to WP3 and the reception waveguide 42 are optically coupled.
  • the distance between the first waveguides 201 and the distance between the second waveguides 202 also tend to decrease. Therefore, the waveguide device 200 also tends to be miniaturized and mounted at high density.
  • crosstalk between the first waveguide 201 and the second waveguide 202 optically coupled to the waveguide pairs WP1 to WP3 is It tends to be greater than crosstalk and crosstalk between the second waveguides 202 .
  • the propagation direction of the optical signal used for communication is opposite between the first waveguide 201 and the second waveguide 202, the influence on communication can be suppressed even if such crosstalk occurs. Therefore, in the optical communication device 1 of the present embodiment, the distance between the other end 41b of the transmission waveguide 41 and the other end 42b of the reception waveguide 42 that are adjacent to each other is Compared to the case where an optical transmitter-receiver that is larger than the distance between the ends 41b of the receiving waveguide 42 and the distance between the other ends 42b of the receiving waveguide 42 is used, it is possible to reduce the size and mount it with high density, while communicating can suppress crosstalk that affects the
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing part of the optical communication device according to this embodiment.
  • the optical communication apparatus mainly includes a pair of optical transceivers 100 and a waveguide device 200 that connects the pair of optical transceivers 100 to each other.
  • one optical transmitter/receiver 100 and waveguide device 200 are shown, and the other optical transmitter/receiver is omitted.
  • the optical transmitter/receiver 100 of this embodiment differs from the optical transmitter/receiver 100 of the first embodiment in that it comprises an optical transmitter/receiver 101 and an optical path converter 102 .
  • one optical transmitter/receiver 100 of the optical communication apparatus and the other optical transmitter/receiver have the same configuration.
  • the optical transceiver 101 includes a substrate 11 having the same configuration as the substrate 10, an optical signal transmitter 20, an optical signal receiver 30, a plurality of transmission waveguides 411, and a plurality of reception waveguides 421. Provided as a main component. Note that FIG. 2 shows an example in which there are four transmission waveguides 411 and four reception waveguides 421 .
  • the optical path conversion unit 102 mainly includes a substrate 12 having the same configuration as the substrate 11, transmission waveguides 412 in the same number as the transmission waveguides 411, and reception waveguides 422 in the same number as the reception waveguides 421. Prepared as a configuration.
  • the substrate 10 is composed of the substrate 11 and the substrate 12, and each transmission waveguide 411 and each transmission waveguide 412 are individually optically coupled to form a plurality of transmission waveguides 41. , and each receiving waveguide 421 and each receiving waveguide 422 are individually optically coupled to form a plurality of receiving waveguides 42 .
  • each transmission waveguide 411 and each reception waveguide 421 are provided on the main surface of the substrate 11
  • each transmission waveguide 412 and each reception waveguide 422 are provided on the main surface of the substrate 12 . It is Therefore, similarly to the optical transceiver 100 of the first embodiment, each transmission waveguide 41 and each reception waveguide 42 are provided on the main surface of the substrate 10, and each transmission waveguide 41 and one end 41a, 42a of each receiving waveguide 42 are provided between opposite edges of the substrate 11, and the other end of each transmitting waveguide 41 and each receiving waveguide 42 are provided. The ends 41b and 42b are exposed from the edge of the substrate 12 on the side opposite to the substrate 11 side.
  • one end 41a of each transmission waveguide 41 and one end 42a of each reception waveguide 42 are not provided alternately, and each transmission waveguide 41
  • the receiving waveguide 42 is not positioned between the one ends 41a, the one ends 41a of the plurality of transmitting waveguides 41 are provided in parallel, and one end of each of the receiving waveguides 42 is arranged in parallel.
  • One ends 42a of a plurality of reception waveguides 42 are arranged in parallel without any transmission waveguide 41 between them. Therefore, in the present embodiment, the receiving waveguide 421 is not positioned between the respective transmitting waveguides 411 in the optical transmitting/receiving section 101, and the transmitting waveguide 411 is not positioned between the respective receiving waveguides 421.
  • each transmission waveguide 411 is arranged in parallel, and the respective reception waveguides 421 are arranged in parallel.
  • One end of each transmission waveguide 411 is optically coupled to the optical signal transmission section 20, and one end of each reception waveguide 421 is optically coupled to the optical signal reception section 30.
  • the other end of each transmission waveguide 411 is individually optically coupled to one end of each transmission waveguide 412, and the other end of each reception waveguide 421 is a reception waveguide. are optically coupled separately to one end of the waveguide 422 for use.
  • each transmission waveguide 41 and the other end 42b of each reception waveguide 42 are alternately provided. Therefore, in this embodiment, part of the transmission waveguides 412 and part of the reception waveguides 422 intersect in the optical path conversion section 102 . That is, in the optical path conversion unit 102, the other end of each transmission waveguide 412 and the other end of each reception waveguide 422 are alternately provided, and one end of each transmission waveguide 412 is provided alternately. There is no receiving waveguide 422 between the ends, one end of each transmitting waveguide 412 is provided in parallel, and one end of each receiving waveguide 422 is provided between the transmitting waveguides 412 . One end of each receiving waveguide 422 is provided in parallel without the credit waveguide 412 being positioned.
  • the angle at which the transmission waveguide 412 and the reception waveguide 422 intersect is preferably close to 90 degrees from the viewpoint of suppressing crosstalk between the transmission waveguide 412 and the reception waveguide 422 .
  • the transmission waveguide 412 is propagated. Since the optical signal propagated through the receiving waveguide 422 and the optical signal propagating through the reception waveguide 422 tend to propagate in opposite directions, the crosstalk is less likely to affect communication.
  • the other end 41b of the transmission waveguide 41 and the other end of the reception waveguide 42 are connected to each other.
  • 42b is smaller than the distance between the other ends 41b of the respective transmitting waveguides 41 and the distance between the other ends 42b of the respective receiving waveguides 42 and the receiving waveguides 41
  • It includes a plurality of waveguide pairs consisting of waveguides 42 and .
  • each waveguide pair is surrounded by a dotted line, but is not labeled with a particular symbol.
  • one of the transmission waveguide 41 and the reception waveguide 42 is shared by the plurality of waveguide pairs. 42 is unshared.
  • the optical communication device of this embodiment differs from the optical communication device of the first embodiment in that a multi-core fiber is used as the waveguide device 200 .
  • This waveguide device 200 includes the same number of first waveguides 201 as the transmitting waveguides 41 and the same number of second waveguides 202 as the receiving waveguides 42, each of the first waveguides 201
  • Each transmission waveguide 41 of the optical transceiver 100 and each reception waveguide 42 of the other optical transceiver are optically coupled individually, and each second waveguide 202 is connected to one optical transceiver.
  • 100 and each transmission waveguide 41 of the other optical transmitter/receiver 100 are optically coupled individually.
  • each transmission waveguide 41 and each first waveguide 201 are optically coupled individually, and each reception waveguide 42 and each second waveguide 202 are individually optically coupled. Then, the optical transmitter/receiver 100 and the waveguide device 200 may be separated.
  • the receiving waveguide 42 is not positioned between the one ends 41a of the respective transmitting waveguides 41, and the one ends of the respective receiving waveguides 42 Since the transmission waveguide 41 is not located between 42a, one end 41a of the transmission waveguide 41 can be gathered and easily connected to the optical signal transmission section, and the one end 42a of the reception waveguide 42 can be easily connected to the optical signal transmission section. can be collected to facilitate connection to the optical signal receiver.
  • the substrate 10 may be composed of one substrate in which the substrate 11 and the substrate 12 are integrated. Further, the substrate 11 and the substrate 12 may be made of the same material or may be made of different materials.
  • the receiving waveguide 42 is not located between the ends 41 a of the respective transmitting waveguides 41 , and the transmitting waveguides 42 are located between the ends 42 a of the respective receiving waveguides 42 .
  • At least one transmitting waveguide 41 and at least one receiving waveguide 42 intersect without any wave path 41 .
  • the degree of freedom in arranging the transmission waveguides 41 and the reception waveguides 42 can be increased.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing a part of the optical communication device according to this embodiment.
  • the optical communication apparatus mainly includes a pair of optical transceivers 100 and a waveguide device 200 that connects the pair of optical transceivers 100 to each other.
  • the optical transmitter/receiver 100 and waveguide device 200 are shown, and the other optical transmitter/receiver is omitted.
  • the optical transmitter/receiver 100 of this embodiment differs from the optical transmitter/receiver 100 of the second embodiment in that an optical path converter 103 is used instead of the optical path converter 102 .
  • one optical transmitter/receiver 100 of the optical communication apparatus and the other optical transmitter/receiver have the same configuration.
  • the optical path conversion unit 103 mainly includes the substrate 13 in which waveguides are formed, the same number of transmission waveguides 413 as the transmission waveguides 411, and the same number of reception waveguides 423 as the reception waveguides 421. prepared as a simple configuration.
  • the substrate 13 include a glass substrate and a polymer substrate.
  • the substrate 10 is composed of the substrate 11 and the substrate 13, and the transmission waveguide 411 and the transmission waveguide 413 are separately optically coupled to form the transmission waveguide 41, and the transmission waveguide 41 is configured for reception.
  • the waveguide 421 and the receiving waveguide 423 are individually optically coupled to form the receiving waveguide 42 .
  • Each transmission waveguide 413 and each reception waveguide 423 are provided inside the substrate 13, and the other end portions 41b and 42b are exposed from the side surface of the substrate 13 opposite to the substrate 11 side.
  • each transmission waveguide 412 and each reception waveguide 422 are provided on the main surface of the substrate 12 in the same manner as in the second embodiment. That is, each transmission waveguide 41 and each reception waveguide 42 are provided on the other end 41b side of each transmission waveguide 41 and the other end 42b side of each reception waveguide 42.
  • One end 41a side of each transmission waveguide 41 and one end 42a side of each reception waveguide 42 are provided on the main surface of the substrate 10. .
  • the other ends 41b of the respective transmission waveguides 41 and the other ends 42b of the respective reception waveguides 42 are provided alternately in an annular shape. is different from the optical transmitter/receiver 100 of the second embodiment.
  • the reception waveguide 42 is not positioned between the one ends 41a of the respective transmission waveguides 41, and the one ends 41a of the respective transmission waveguides 41 are provided in parallel.
  • the optical transmitter/receiver 100 of this embodiment is the same as the optical transmitter/receiver 100 of the second embodiment.
  • some of the transmission waveguides 413 and some of the reception waveguides 423 three-dimensionally intersect each other. and the other end of each receiving waveguide 423 are provided alternately in an annular shape, and the receiving waveguide 423 is not positioned between one end of each transmitting waveguide 413.
  • one end of each of the transmission waveguides 413 is arranged in parallel without the transmission waveguide 413 positioned between one ends of the respective reception waveguides 423, and each of the reception waveguides 423 are arranged in parallel.
  • each transmitting waveguide 413 is individually optically coupled to the other end of each transmitting waveguide 411, and one end of each receiving waveguide 423 is a receiving waveguide. It is optically coupled separately with the other end of wave path 421 .
  • the other end 41b of the transmission waveguide 41 and the other end 42b of the reception waveguide 42 are arranged in the same manner as the optical transmitter/receiver 100 of the second embodiment.
  • the distance between the transmitting waveguide 41 and the receiving waveguide is smaller than the distance between the other end 41b of each transmitting waveguide 41 and the distance between the other end 42b of each receiving waveguide 42.
  • It includes a plurality of waveguide pairs consisting of waveguides 42 . In FIG. 3 as well, each waveguide pair is surrounded by a dotted line in the same manner as in FIG.
  • one of the transmission waveguide 41 and the reception waveguide 42 is shared by a plurality of waveguide pairs, and the other of the transmission waveguide 41 and the reception waveguide 42 is shared. is unshared.
  • the waveguide device 200 of this embodiment is similar to the waveguide device 200 of the second embodiment in that it is a multi-core fiber, but the waveguide device 200 of the second embodiment is different in that the cores are arranged in an annular shape. 200 different.
  • the first waveguide 201 and the second waveguide 202 are connected to the other end 41b of the transmission waveguide 41 and the other end 42b of the reception waveguide 42 in one of the optical transceivers 100. They are arranged alternately in a circular ring in a similar arrangement.
  • the distances between the first waveguides 201 and the second waveguides 202 are equal to the distances between the first waveguides 201 and the distances between the second waveguides 201 and 202 respectively. It includes a plurality of waveguide pairs consisting of a first waveguide 201 and a second waveguide 202 that are less than the distance between 202 . Due to such a configuration, in the waveguide device 200 of the present embodiment, one of the first waveguide 201 and the second waveguide 202 is shared by a plurality of waveguide pairs, and the first waveguide 201 and the second waveguide 202 are shared. The other of the second waveguides 202 is unshared. In order to avoid complication of the drawing, in FIG. 3, the optical transmitter/receiver 100 and the waveguide device 200 are shown separated from each other in the same manner as in FIG. and the waveguide device 200 are connected.
  • the other ends 41b of the respective transmission waveguides 41 and the other ends 42b of the respective reception waveguides 42 are arranged alternately in an annular shape. Therefore, the multi-core fiber in which the cores are arranged in an annular shape can be easily connected as the waveguide device 200 . Moreover, in this case, even if crosstalk occurs between cores adjacent to each other in the waveguide device 200, crosstalk that affects communication can be suppressed. Further, like the optical transceiver 100 of the second embodiment, the other ends 41b of the respective transmission waveguides 41 and the other ends 42b of the respective reception waveguides 42 are arranged linearly alternately. The number of waveguide pairs can be increased by one compared to the arrangement.
  • the receiving waveguide 42 is not located between the ends 41 a of the respective transmitting waveguides 41 , and the transmitting waveguides 42 are located between the ends 42 a of the respective receiving waveguides 42 .
  • At least one transmitting waveguide 41 and at least one receiving waveguide 42 intersect without any wave path 41 . Therefore, compared to the case where the waveguides do not intersect each other, the degree of freedom in arranging the transmission waveguides and the reception waveguides can be increased, and the density of the waveguides can be increased.
  • each transmission waveguide 41 and the other end 42b side of each reception waveguide 42 are connected to each transmission waveguide 41 and each reception waveguide.
  • one end 41a side of each transmission waveguide 41 and one end 42a side of each reception waveguide 42 are located on the main surface of the substrate 10. is provided in Therefore, one end 41 a of the transmission waveguide 41 and the optical signal transmission section 20 and one end 42 a of the reception waveguide 42 and the optical signal reception section 30 can be easily connected.
  • the influence of light due to disturbance can be reduced on the other end 41b side of the transmission waveguide 41 and the other end 42b side of the reception waveguide 42 where optical signals enter and exit.
  • the substrate 10 may be composed of one substrate in which the substrate 11 and the substrate 13 are integrated. Further, the substrate 11 and the substrate 13 may be made of the same material or may be made of different materials.
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing a part of the optical communication device according to this embodiment.
  • the optical communication apparatus mainly includes a pair of optical transceivers 100 and a waveguide device 200 that connects the pair of optical transceivers 100 to each other.
  • the optical transceiver 100 of this embodiment includes one end 41a of the transmission waveguide 41, one end 42a of the reception waveguide 42, and the other end of the transmission waveguide 41.
  • optical transmitter/receiver 100 of the first embodiment it is different from the optical transmitter/receiver 100 of the first embodiment in that the end portion 41b and the other end portion 42b of the reception waveguide 42 face different directions.
  • one optical transmitter/receiver 100 and the other optical transmitter/receiver 100 of the optical communication device have the same configuration.
  • the other ends 41b and 42b of the transmission waveguide 41 and the reception waveguide 42 of the present embodiment are provided on the main surface of the substrate 10 on which the waveguides are provided.
  • 42b consists of a grating coupler. Therefore, the other end portions 41b and 42b transmit and receive light along the planar direction of the main surface.
  • FIG. 4 shows an example in which there are four transmission waveguides 41 and four reception waveguides 42 .
  • the reception waveguide 42 is not positioned between the one ends 41a of the transmission waveguides 41, and the reception waveguides One end 41a of each transmission waveguide 41 is arranged in parallel without the transmission waveguide 41 positioned between one end 42a of the wave path 42, and one end of each reception waveguide 42 is arranged in parallel.
  • the portions 42a are arranged in parallel.
  • the other ends 41b of the respective transmission waveguides 41 are provided in parallel, and the other ends 42b of the respective reception waveguides 42 are connected to the respective transmission waveguides 41. are provided in parallel facing each other.
  • the distance between the end of the transmitting waveguide 41 and the end of the receiving waveguide 42 facing each other is the distance between the other ends 41b of the adjacent transmitting waveguides 41 and the distance between the mutually adjacent receiving waveguides. 42 is smaller than the distance between the other ends 42b.
  • the transmission waveguide 41 and the reception waveguide 42 having the other end 41b of the transmission waveguide 41 and the other end 42b of the reception waveguide 42 facing each other , the distance between the other end 41b of the transmission waveguide 41 and the other end 42b of the reception waveguide 42 is equal to the distance between the other end 41b of each transmission waveguide 41 and the distance between the other end 41b of each transmission waveguide 41 and each reception waveguide.
  • a waveguide pair that is smaller than the distance between the other ends 42b of the waveguides 42 is formed.
  • each waveguide pair is surrounded by a dotted line in the same manner as in FIG. In the present embodiment, neither the transmission waveguide 41 nor the reception waveguide 42 is shared in each waveguide pair adjacent to each other.
  • each transmission waveguide 41 and each reception waveguide Light is guided along the main surface of the substrate 10 on which 42 is provided, and the other end 41b of the transmission waveguide 41 emits light along the direction away from the main surface.
  • the other end 41b of the transmission waveguide 41 emits light along the direction away from the main surface.
  • light is guided along the main surface, and at the other end 42b of the receiving waveguide 42, light is incident along the direction toward the main surface.
  • a multi-core fiber is used as the waveguide device 200 in this embodiment.
  • the first waveguide 201 and the second waveguide 202 are the other end 41b of the transmission waveguide 41 and the other end of the reception waveguide 42 in one of the optical transceivers 100. They are arranged in the same alignment as the ends 42b. Accordingly, the respective first waveguides 201 are in parallel, and the respective second waveguides 202 are individually opposed and parallel to the respective first waveguides 201 .
  • the first waveguide 201 and the second waveguide 202 facing each other cause the distance between the first waveguide 201 and the second waveguide 202 to be the distance between the first waveguides 201 and the distance between the first waveguides 201 and A waveguide pair is formed that is smaller than the distance between the second waveguides 202 of .
  • the optical transceiver 100 and the waveguide device 200 are shown separated from each other in the same manner as in FIG. and the waveguide device 200 are connected.
  • Each transmission waveguide 41 and each first waveguide 201 are optically coupled individually, and each reception waveguide 42 and each second waveguide 202 are individually optically coupled. Then, the optical transmitter/receiver 100 and the waveguide device 200 may be separated.
  • one end 41a and the other end 41b of each transmission waveguide 41 face different directions, and one end of each reception waveguide 42 42a and the other end 42b face different directions. Therefore, the direction in which the optical signal transmitter 20 and the optical signal receiver 30 transmit and receive light can be changed from the direction in which the multi-core fiber, which is the waveguide device 200 connected to the optical transmitter and receiver 100, transmits and receives light. . Therefore, the degree of freedom in arranging the waveguide device 200 is increased, and the degree of freedom in designing the optical transceiver 100 is increased. Further, according to the optical transmitter-receiver 100 of the present embodiment, the transmission waveguide 41 and the reception waveguide 42 are not formed up to the edge of the substrate 10, so that the propagation loss of light can be reduced.
  • the substrate 10 is provided with a separate substrate for the portion where the grating coupler is provided, and the substrate 10 is composed of the separate substrate and the substrate provided with the optical signal transmitting section 20 and the optical signal receiving section 30.
  • the other end portions 41b and 42b are formed of grating couplers. It may consist of other configurations for transmitting and receiving light along the planar direction of the main surface.
  • the number of transmission waveguides 41 and the number of reception waveguides 42 may be different from those in the above embodiment as long as each number is plural. and the number of receiving waveguides 42 may be different.
  • one optical transmitter/receiver 100 and the other optical transmitter/receiver 100 may have different configurations.
  • the distance between the other end 41b of the transmission waveguide 41 and the other end 42b of the reception waveguide 42 is at least one waveguide pair consisting of a transmitting waveguide 41 and a receiving waveguide 42 which is smaller than the distance between the portions 41b and the distance between the other ends 42b of the respective receiving waveguides 42,
  • the number of waveguide pairs may not be plural.
  • the waveguide device 200 optically couples the transmission waveguides 41 of one of the optical transceivers 100 and the reception waveguides 42 of the other optical transceiver 100 individually. If it is a waveguide device that optically couples each of the receiving waveguides 42 of the transmitting/receiving device 100 and each of the transmitting waveguides 41 of the other optical transmitting/receiving device 100, polymer waveguides, multi-core fibers, image Not only fibers or plastic optical fibers, but also multi-element fibers in which a plurality of single-core fibers are bundled and integrated with resin, and fiber arrays in which the ends of a plurality of single-core fibers are arranged in parallel in a connector. good.
  • an optical transmission/reception device that can be miniaturized and mounted at high density, and that can suppress crosstalk that affects communication, and an optical communication device using the same. available in the field.

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Abstract

光送受信装置（１００）は、送信用導波路（４１）の他方の端部（４１ｂ）と受信用導波路（４２）の他方の端部（４２ｂ）との距離が、それぞれの送信用導波路（４１）の他方の端部（４１ｂ）間の距離及びそれぞれの受信用導波路（４２）の他方の端部（４２ｂ）間の距離よりも小さい送信用導波路（４１）と受信用導波路（４２）とから成る導波路対を含む。

Description

光送受信装置及びそれを用いた光通信装置
　本発明は、光送受信装置及びそれを用いた光通信装置に関する。
　入力する電気信号を光信号に変換して送信用導波路に光信号を送信する光信号送信部と、受信用導波路から受信する光信号を電気信号に変換して出力する光信号受信部と、を備える光送受信装置が知られている。下記特許文献１には、このような光送受信装置が記載されている。この光送受信装置では、１つの平面上において、複数の送信用導波路が纏まって並列して設けられ、それらと並列するように複数の受信用導波路が纏まって並列して設けられている。複数の送信用導波路同士の間隔、複数の受信用導波路同士の間隔、及び互いに隣り合う送信用導波路と受信用導波路との間隔は、それぞれ等しい。
特開２０２０－４６５４２号公報
　このような、光送受信装置において、導波路間の間隔を小さくして、出来るだけ小型化や高密度実装化したいとの要請がある。しかし、導波路同士を近づけると、通信に影響のあるクロストークが増加する懸念がある。
　そこで、本発明は、小型化や高密度実装化することができ、通信に影響のあるクロストークを抑制し得る光送受信装置及びそれを用いた光通信装置を提供することを目的とする。
　上記目的の達成のため、本発明の光送受信装置は、複数の送信用導波路と、複数の受信用導波路と、電気信号を光信号に変換し、変換した当該光信号をそれぞれの前記送信用導波路の一方の端部から当該送信用導波路に送信する光信号送信部と、それぞれの前記受信用導波路の一方の端部から光信号を受信し、受信した当該光信号を電気信号に変換する光信号受信部と、を備え、前記送信用導波路の他方の端部と前記受信用導波路の他方の端部との距離が、それぞれの前記送信用導波路の他方の端部間の距離及びそれぞれの前記受信用導波路の他方の端部間の距離よりも小さい前記送信用導波路と前記受信用導波路とから成る導波路対を少なくとも１つ含むことを特徴とするものである。
　この光送受信装置は、互いに隣り合う送信用導波路の端部と受信用導波路の端部との距離が、送信用導波路における他方の端部間の距離及び受信用導波路における他方の端部間の距離以上の場合と比べて、小型化や高密度実装化することができる。ところで、この導波路対での他方の端部間におけるクロストークは、送信用導波路の他方の端部間におけるクロストークや受信用導波路の他方の端部間におけるクロストークよりも大きい傾向にある。しかし、送信用導波路の他方の端部と受信用導波路の他方の端部においてクロストークが生じる場合であっても、送信用導波路から受信用導波路にクロストークする光は光信号受信部側に伝搬することを抑制し得、受信用導波路から送信用導波路にクロストークする光は送信先に伝搬することを抑制し得る傾向にある。従って、この導波路対における送信用導波路の他方の端部と受信用導波路の他方の端部において生じるクロストークが通信へ影響することは抑制される傾向にある。従って、本発明の光送受信装置は、小型化や高密度実装化に寄与しつつも、通信に影響のあるクロストークを抑制し得る。
　なお、一般的に、光送受信装置は、送信用導波路及び受信用導波路に個別に光学的に結合される複数の導波路を有する導波路デバイスが用いられて光通信装置とされる。本発明の光通信装置に接続される導波路デバイスでは、この上記導波路対の送信用導波路に光学的に結合される導波路と当該導波路対の受信用導波路に光学的に結合される導波路との距離は、送信用導波路に光学的に結合される導波路同士の距離や受信用導波路に光学的に結合される導波路同士の距離も小さくなる傾向にある。従って、導波路デバイスも小型化や高密度実装化する傾向にある。また、導波路デバイスでは、このような導波路対に光学的に結合される導波路間におけるクロストークは、送信用導波路に光学的に結合される導波路間におけるクロストークや受信用導波路に光学的に結合される導波路間におけるクロストークよりも大きい傾向にある。しかし、この導波路対の導波路間では通信に用いられる光信号の伝搬方向が逆であるため、このようなクロストークが生じても通信への影響が抑制され得る。従って、本発明の光送受信装置は、互いに隣り合う送信用導波路の端部と受信用導波路の端部との距離が、送信用導波路における他方の端部間の距離及び受信用導波路における他方の端部間の距離以上の場合と比べて、通信に影響のあるクロストークが抑制された光通信装置の実現に寄与し得る。
　また、上記光送受信装置は、前記導波路対を複数含むことが好ましい。
　このような構成により、光送受信装置をより小型化や高密度実装化することができる。
　この場合、複数の前記導波路対において、前記送信用導波路及び前記受信用導波路の一方が共有されており、前記送信用導波路及び前記受信用導波路の他方が非共有であることが好ましい。
　このような構成であることで、複数の導波路対で共有される導波路に、複数の導波路対で共有されない複数の導波路をそれぞれ近づけることができ、光送受信装置をより小型化や高密度実装化することができる。なお、複数の導波路対で共有される導波路には、複数の導波路対で共有されない導波路のそれぞれからクロストークにより光が伝搬するが、この光は複数の導波路対で共有される導波路を本来伝搬すべき光信号とは逆方向に伝搬するため、通信への影響は抑制される。
　また、それぞれの前記送信用導波路の前記一方の端部間には前記受信用導波路が位置せず、それぞれの前記受信用導波路の前記一方の端部間には前記送信用導波路が位置しないことが好ましい。
　この場合、送信用導波路の一方の端部を集めて光信号送信部に接続し易くし得、受信用導波路の一方の端部を集めて光信号受信部に接続し易くし得る。また、光信号送信部や光信号受信部を構成するデバイスを集積でき、光送受信装置をより小型化し得る。また、上記のように、送信用導波路の一方の端部を集めて光信号送信部に接続し得、受信用導波路の一方の端部を集めて光信号受信部に接続し得るため、電気信号を処理する部位の構成をシンプルにでき、光信号送信部に入力される送信用電気信号や、光信号受信部から出力される電気信号を処理するＩＣまでの配線距離を短くし得る。
　また、それぞれの前記送信用導波路の前記他方の端部とそれぞれの前記受信用導波路の前記他方の端部とが、交互に配置されることが好ましい。
　この場合、他方の端部において互いに隣り合う導波路同士を近づけ得、光送受信装置をより小型化や高密度実装化できる。また、他方の端部において互いに隣り合う導波路同士で、光の伝搬方向が互いに異なる。従って、他方の端部における互いに隣り合うそれぞれの導波路同士でクロストークが生じる場合であっても、当該クロストークの影響を抑制し得る。また、上記導波路デバイスにおける互いに隣り合う導波路間で生じるクロストークの通信への影響を抑制することができる。
　この場合、それぞれの前記送信用導波路の前記他方の端部とそれぞれの前記受信用導波路の前記他方の端部とが、円環状に交互に配置されることが好ましい。
　他方の端部がこのように配置されることで、本発明の光送受信装置に、コアが円環状に配置されたマルチコアファイバを上記導波路デバイスとして接続し易くできる。また、この場合、マルチコアファイバ内において互いに隣り合うコア同士でクロストークが生じても、通信に影響のあるクロストークを抑制し得る。
　このように、それぞれの前記送信用導波路の前記他方の端部とそれぞれの前記受信用導波路の前記他方の端部とが円環状に交互に配置される場合、それぞれの前記送信用導波路における前記他方の端部側及びそれぞれの前記受信用導波路の前記他方の端部側は、それぞれの前記送信用導波路及びそれぞれの前記受信用導波路が設けられる基板の内部に設けられ、それぞれの前記送信用導波路における前記一方の端部側及びそれぞれの前記受信用導波路の前記一方の端部側は、前記基板の主面に設けられることとしてもよい。
　このように構成することで、送信用導波路の一方の端部と光信号送信部及び受信用導波路の一方の端部と光信号受信部とを接続し易くし得る。また、光信号が入出射する送信用導波路の一方の端部と及び受信用導波路の一方の端部において、外乱による光の影響を軽減し得る。
　また、それぞれの前記送信用導波路の前記他方の端部とそれぞれの前記受信用導波路の前記他方の端部とが交互に配置される場合、それぞれの前記送信用導波路の前記一方の端部間には前記受信用導波路が位置せず、それぞれの前記受信用導波路の前記一方の端部間には前記送信用導波路が位置せず、少なくとも１つの前記送信用導波路と少なくとも１つの前記受信用導波路とが交差することが好ましい。
　この場合、送信用導波路の一方の端部から他方の端部まで、及び、受信用導波路の一方の端部から他方の端部までが基板の主面に設けられるのであれば、少なくとも１つの送信用導波路と少なくとも１つの受信用導波路とが平面的に交差する。また、それぞれの送信用導波路の他方の端部とそれぞれの受信用導波路の他方の端部とが円環状に配置される場合には、少なくとも１つの送信用導波路と少なくとも１つの受信用導波路とが立体的に交差する。送信用導波路と受信用導波路とが立体的に交差する場合、送信用導波路及び受信用導波路が設けられる基板の主面を正面視する場合に、送信用導波路と受信用導波路とが交差して見える。このように構成することで、それぞれの導波路が交差していない場合と比べ、送信用導波路や受信用導波路の配置の自由度を高めることができる。
　或いは、それぞれの前記送信用導波路及びそれぞれの前記受信用導波路は同一平面上に配置され、それぞれの前記送信用導波路及びそれぞれの前記受信用導波路の一方における前記一方の端部から前記他方の端部までが、それぞれの前記送信用導波路及びそれぞれの前記受信用導波路の他方と交互に配置されることが好ましい。
　この場合、送信用導波路及び受信用導波路の上記の一方が上記の他方から受けるクロストークの通信に与える影響はより抑制される。従って、送信用導波路と受信用導波路とをより長い区間において近づけ得、光送受信装置をより小型化や高密度実装化することができる。また、送信用導波路の少なくとも一部同士が互いに隣り合い、かつ、受信用導波路の少なくとも一部同士が互いに隣り合う場合と比べて、通信に影響のあるクロストークを抑制し得る。
　また、前記導波路対の少なくとも１つにおいて、前記送信用導波路における前記一方の端部では、それぞれの前記送信用導波路及びそれぞれの前記受信用導波路が設けられる基板の主面に沿って光が導波し、当該送信用導波路における前記他方の端部では、前記主面から離れる方向に沿って光が出射し、前記受信用導波路における前記一方の端部では、前記主面に沿って光が導波し、当該受信用導波路における前記他方の端部では、前記主面に向かう方向に沿って光が入射することが好ましい。
　このような構成により、導波路対において、光信号送信部や光信号受信部が光を送受信する方向と、光送受信装置に接続される上記導波路デバイスが光を送受信する方向とを変えることができる。このため、導波路デバイスの配置の自由度が上がり、光送受信装置の設計自由度が上がる。
　また、本発明の光通信装置は、一対の上記のいずれかの光送受信装置と、一方の前記光送受信装置のそれぞれの前記送信用導波路と他方の前記光送受信装置のそれぞれの前記受信用導波路とを個別に光学的に結合させ、一方の前記光送受信装置のそれぞれの前記受信用導波路と他方の前記光送受信装置のそれぞれの前記送信用導波路とを個別に光学的に結合させる導波路デバイスと、を備えることを特徴とするものである。
　このような光通信装置は、他方の端部同士の距離が送信用導波路同士の他方の端部間の距離及び受信用導波路同士の他方の端部間の距離よりも小さい上記導波路対を光送受信装置が有し、また、導波路デバイスがこの導波路対の送信用導波路及び受信用導波路に光学的に結合される導波路を有するため、光通信装置や導波路デバイスを小型化や高密度実装化することができ、その結果、光通信装置を小型化や高密度実装化することができる。また、この導波路対における他方の端部同士や、導波路デバイスの当該導波路対に光学的に結合される導波路同士においてクロストークがある場合であっても、当該クロストークによる通信への影響は抑制され得る。
　以上のように、本発明によれば、小型化や高密度実装化することができ、通信に影響のあるクロストークが抑制され得る光送受信装置及びそれを用いた光通信装置が提供され得る。
本発明の第１実施形態に係る光通信装置の概略を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る光通信装置の一部の概略を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る光通信装置の一部の概略を示す図である。 本発明の第４実施形態に係る光通信装置の一部の概略を示す図である。
　以下、本発明に係る光送受信装置及びそれを用いた光通信装置を実施するための形態が添付図面とともに例示される。以下に例示する実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、以下の実施形態から変更、改良することができる。また、本明細書では、理解を容易にするために、各部材の寸法が誇張して示されている場合がある。
　（第１実施形態）
　図１は、本実施形態に係る光通信装置の概略を示す図である。図１に示すように、本実施形態の光通信装置１は、一対の光送受信装置１００と、導波路デバイス２００と、を主な構成として備える。
　本実施形態では、光通信装置１の一方の光送受信装置１００と他方の光送受信装置１００とは、同様の構成である。従って、光送受信装置１００の一方について説明する。本実施形態の光送受信装置１００は、基板１０と、光信号送信部２０と、光信号受信部３０と、複数の送信用導波路４１と、複数の受信用導波路４２と、を主な構成として備える。なお、図１では、送信用導波路４１及び複数の受信用導波路４２がそれぞれ２つである例が示されている。
　基板１０は、例えば、シリコン基板と当該シリコン基板上に形成されたガラス層とから成る基板である。この場合、このガラス層にシリコンにより構成されたコアとして上記のそれぞれの送信用導波路４１及びそれぞれの受信用導波路４２が設けられる。なお、基板１０は、送信用導波路４１及び受信用導波路４２を設けることができる限りにおいて、上記構成に限定されない。例えば、全体がガラスや樹脂から成る基板であってもよい。また、導波路コアの材料は上記構成に限定されない。例えば、リン化インジウムやニオブ酸リチウムなどの化合物半導体や、酸化ゲルマニウムを添加したＳｉＯ２、ポリマーなどであってもよい。
　本実施形態では、それぞれの送信用導波路４１及びそれぞれの受信用導波路４２が基板１０の主面上に設けられている。それぞれの送信用導波路４１の一方の端部４１ａ及びそれぞれの受信用導波路４２の一方の端部４２ａは基板１０の互いに対向し合う縁の間において互いに同じ方向を向いて設けられ、それぞれの送信用導波路４１の他方の端部４１ｂ及びそれぞれの受信用導波路４２の他方の端部４２ｂは基板１０の互いに対向し合う縁の一方において互いに同じ方向を向いて設けられている。従って、それぞれの導波路の上記一方の端部４１ａ，４２ａは、基板１０の一方の主面内に位置し、上記他方の端部４１ｂ，４２ｂは、基板１０の縁から露出している。
　本実施形態では、送信用導波路４１と受信用導波路４２とが互いに平行に設けられており、受信用導波路４２の長さが送信用導波路４１の長さよりも短い。また、それぞれの送信用導波路４１の他方の端部４１ｂとそれぞれの受信用導波路４２の他方の端部４２ｂとは、交互に設けられている。このため、受信用導波路４２における一方の端部４２ａから他方の端部４２ｂまでが、それぞれの送信用導波路４１と交互に設けられ、送信用導波路４１における一方の端部４１ａと他方の端部４１ｂとの途中から他方の端部４１ｂまでが、それぞれの受信用導波路４２と交互に設けられている。従って、送信用導波路４１の一方の端部４１ａの近傍では、送信用導波路４１間に受信用導波路４２が位置しない。
　本実施形態では、送信用導波路４１及び受信用導波路４２が上記構成とされるため、光送受信装置１００は、送信用導波路４１の他方の端部４１ｂと受信用導波路４２の他方の端部４２ｂとの距離が、それぞれの送信用導波路４１の他方の端部４１ｂ間の距離及びそれぞれの受信用導波路４２の他方の端部４２ｂ間の距離よりも小さい送信用導波路４１と受信用導波路４２とから成る点線で囲われる複数の導波路対ＷＰ１～ＷＰ３を含む。本実施形態では、互いに隣り合う全ての送信用導波路４１と受信用導波路４２が導波路対を形成する。なお、特に点線で囲わずに符号を付していないが、他方の光送受信装置１００においても一方の光送受信装置１００と同様にして複数の導波路対を含む。
　また、上記構成のため、最も端に位置する送信用導波路４１とこの送信用導波路４１と隣り合い一対の送信用導波路４１で挟まれる受信用導波路４２とから成る導波路対ＷＰ１と、一対の送信用導波路４１で挟まれる受信用導波路４２とこの受信用導波路４２と隣り合い一対の受信用導波路４２で挟まれる送信用導波路４１とから成る導波路対ＷＰ２と、においては、受信用導波路４２が共有され、それぞれの送信用導波路４１がそれぞれの導波路対ＷＰ１，ＷＰ２で非共有である。また、最も端に位置する受信用導波路４２とこの受信用導波路４２と隣り合い一対の受信用導波路４２で挟まれる送信用導波路４１とから成る導波路対ＷＰ３と、一対の受信用導波路４２で挟まれる送信用導波路４１とこの送信用導波路４１と隣り合い一対の送信用導波路４１で挟まれる受信用導波路４２とから成る導波路対ＷＰ２と、においては、送信用導波路４１が共有され、それぞれの受信用導波路４２がそれぞれの導波路対ＷＰ３，ＷＰ２で非共有である。つまり、本実施形態の光送受信装置１００では、複数の導波路対において、送信用導波路４１及び受信用導波路４２の一方が共有されており、送信用導波路４１及び受信用導波路４２の他方が非共有である。
　上記の送信用導波路４１及び受信用導波路４２は、通信に用いられる波長の光を例えばシングルモードで伝搬する。ただし、それぞれの送信用導波路４１及び受信用導波路４２は通信に用いられる波長の光を数モードで伝搬してもよく、この場合にはそれぞれのモードの光に信号を重畳し得る。
　本実施形態の光信号送信部２０は、基板１０上に設けられており、それぞれの送信用導波路４１の一方の端部４１ａと光学的に結合されている。光信号送信部２０は、不図示の配線から入力する電気信号を光信号に変換し、変換した当該光信号をそれぞれの送信用導波路４１の一方の端部４１ａから送信用導波路４１に送信する。なお、光信号送信部２０が電気信号を光信号に変換する方式は特に限定されない。
　本実施形態の光信号受信部３０は、基板１０上に設けられており、受信用導波路４２の一方の端部４２ａと光学的に結合されている。上記のように受信用導波路４２の一方の端部４２ａは送信用導波路４１に挟まれているため、本実施形態では、受信用導波路４２と個別に光学的に結合する複数の光信号受信部３０を有し、１つの光信号受信部３０が送信用導波路４１に挟まれている。光信号受信部３０は、それぞれの受信用導波路４２の一方の端部４２ａから光信号を受信し、受信した光信号を電気信号に変換し、変換した当該電気信号を不図示の配線から出力する。なお、光信号受信部３０が光信号を電気信号に変換する方式は特に限定されない。
　光信号送信部２０や光信号受信部３０は、外部電源若しくは外部機器接続用ＩＣチップの電気回路や、外部電源若しくは外部機器接続用ＦＰＣの電気配線と電気的に接続される。この接続の例として、ワイヤボンディングを用いた接続や、フリップチップ実装による接続が挙げられる。当該電気回路または当該電気配線は、基板１０上に設けられていてもよく、基板１０の外側に設けられていてもよい。この様に電気的に接続される事で外部電源からの電気信号を光送受信装置１００に入力させることができ、光送受信装置１００の電気信号を外部機器に出力することができる。
　本実施形態では、導波路デバイス２００としてフレキシブルなポリマー導波路が用いられている。導波路デバイス２００はそれぞれの光送受信装置１００に接続されている。導波路デバイスと光送受信装置の接続方法は特に限定されない。導波路デバイス２００を構成する材料は特に限定されない。導波路デバイス２００にフレキシブルな導波路を用いる場合、２つの光送受信装置１００間の距離を調整することが容易である。また、導波路デバイス２００としてリジッドな導波路を用いてもよい。この場合、それぞれの光送受信装置１００を配置させた導波路とすることで、プリント基板上に当該導波路を配置させても導波路の屈曲を抑制でき、プリント基板上での当該導波路の実装が容易である。導波路デバイス２００は、送信用導波路４１と同数の第１導波路２０１、及び、受信用導波路４２と同数の第２導波路２０２を含む。第１導波路２０１及び第２導波路２０２は、一方の光送受信装置１００における送信用導波路４１及び受信用導波路４２と同様の並びで並列されている。従って、第１導波路２０１と第２導波路２０２とは交互に設けられている。このため、導波路デバイス２００は、第１導波路２０１と第２導波路２０２との距離が、それぞれの第１導波路２０１間の距離及びそれぞれの第２導波路２０２間の距離よりも小さい第１導波路２０１と第２導波路２０２とから成る導波路対を複数含む。なお、図１では、第１導波路２０１と第２導波路２０２とから成る導波路対については、特に点線で囲っていない。このような構成であるため、本実施形態の導波路デバイス２００では、複数の導波路対において、第１導波路２０１及び第２導波路２０２の一方が共有されており、第１導波路２０１及び第２導波路２０２の他方が非共有である。
　それぞれの第１導波路２０１は一方の端部において、一方の光送受信装置１００のそれぞれの送信用導波路４１と個別に光学的に結合し、それぞれの第２導波路２０２は、一方の端部において、一方の光送受信装置１００のそれぞれの受信用導波路４２と個別に光学的に結合している。また、それぞれの第１導波路２０１は、他方の端部において、他方の光送受信装置１００のそれぞれの受信用導波路４２と個別に光学的に結合し、それぞれの第２導波路２０２は、他方の端部において、他方の光送受信装置１００のそれぞれの送信用導波路４１と個別に光学的に結合する。従って、導波路デバイス２００は、一方の光送受信装置１００のそれぞれの送信用導波路４１と他方の光送受信装置１００のそれぞれの受信用導波路４２とを個別に光学的に結合させ、一方の光送受信装置１００のそれぞれの受信用導波路４２と他方の光送受信装置１００のそれぞれの送信用導波路４１とを個別に光学的に結合させる。なお、それぞれの送信用導波路４１とそれぞれの第１導波路２０１とが個別に光学的に結合し、それぞれの受信用導波路４２とそれぞれの第２導波路２０２とが個別に光学的に結合すれば、光送受信装置１００と導波路デバイス２００とが離間していてもよい。
　上記の第１導波路２０１及び第２導波路２０２は、送信用導波路４１及び受信用導波路４２が伝搬する光と同じ波長の光を例えば光送受信装置１００の送信用導波路４１及び受信用導波路４２が伝搬する光のモードと同じモードで伝搬する。
　このような構成の光通信装置１では、一方の光送受信装置１００の図示せぬ配線から電気信号が入力すると、光信号送信部２０が当該電気信号を光信号に変換して、当該光信号をそれぞれの送信用導波路４１に送信する。この光信号は、一方の光送受信装置１００のそれぞれの送信用導波路４１から導波路デバイス２００のそれぞれの第１導波路２０１を介して、他方の光送受信装置１００のそれぞれの受信用導波路４２に伝搬し、他方の光送受信装置１００の光信号受信部３０で受信される。光信号受信部３０で受信された光信号は電気信号に変換されて、他方の光送受信装置１００の図示せぬ配線から出力される。
　以上説明したように、本実施形態の光送受信装置１００は、送信用導波路４１の他方の端部４１ｂと受信用導波路４２の他方の端部４２ｂとの距離が、それぞれの送信用導波路４１の他方の端部４１ｂ間の距離及びそれぞれの受信用導波路４２の他方の端部４２ｂ間の距離よりも小さい送信用導波路４１と受信用導波路４２とから成る導波路対ＷＰ１～ＷＰ３を含む。
　このような光送受信装置１００よれば、互いに隣り合う送信用導波路４１の他方の端部４１ｂと受信用導波路４２の他方の端部４２ｂとの距離が、送信用導波路４１における他方の端部４１ｂ間の距離及び受信用導波路４２における他方の端部４２ｂ間の距離よりも大きい場合と比べて、小型化や高密度実装化することができる。ところで、この導波路対ＷＰ１～ＷＰ３での他方の端部４１ｂ，４２ｂ間におけるクロストークは、送信用導波路４１の他方の端部４１ｂ間におけるクロストークや受信用導波路４２の他方の端部４２ｂ間におけるクロストークよりも大きい傾向にある。しかし、送信用導波路４１の他方の端部４１ｂと受信用導波路４２の他方の端部４１ｂ，４２ｂ間においてクロストークが生じる場合であっても、送信用導波路４１から受信用導波路４２にクロストークする光は光信号受信部３０側に伝搬せず、受信用導波路４２から送信用導波路４１にクロストークする光は送信先に伝搬しない傾向にある。従って、導波路対ＷＰ１～ＷＰ３における送信用導波路４１の他方の端部４１ｂと受信用導波路４２の他方の端部４２ｂにおいて生じるクロストークは通信への影響が小さい傾向にある。従って、本実施形態の光送受信装置１００は、小型化や高密度実装化に寄与しつつも、通信に影響のあるクロストークを抑制し得る。
　また、本実施形態の光送受信装置１００は、上記導波路対を複数含んでいる。従って、上記導波路対を１対のみ含む場合と比べて、光送受信装置１００をより小型化や高密度実装化することができる。さらに本実施形態では、複数の導波路対ＷＰ１、ＷＰ２及び複数の導波路対ＷＰ３、ＷＰ２において、送信用導波路４１及び受信用導波路４２の一方が共有されており、送信用導波路４１及び受信用導波路４２の他方が非共有である。従って、複数の導波路対で共有される導波路に、複数の導波路対で共有されない複数の導波路をそれぞれ近づけることができ、光送受信装置１００をより小型化や高密度実装化することができる。なお、複数の導波路対で共有される導波路には、複数の導波路対で共有されない導波路のそれぞれからクロストークにより光が伝搬するが、この光は複数の導波路対で共有される導波路を本来伝搬すべき光信号とは逆方向に伝搬する傾向にあるため、通信への影響は抑制される。
　また、本実施形態の光送受信装置１００では、それぞれの送信用導波路４１の他方の端部４１ｂとそれぞれの受信用導波路４２の他方の端部４２ｂとが、交互に配置されている。従って、他方の端部４１ｂ，４２ｂにおいて互いに隣り合う導波路同士を近づけ得、光送受信装置１００をより小型化や高密度実装化できる。また、光送受信装置１００に接続される導波路デバイス２００における互いに隣り合う導波路間でクロストークが生じる場合であっても、このクロストークによる通信への影響を抑制することができる。
　また、本実施形態の光送受信装置１００では、それぞれの送信用導波路４１及びそれぞれの受信用導波路４２は同一平面上に配置され、それぞれの受信用導波路４２における一方の端部４２ａから他方の端部４２ｂまでが、それぞれの送信用導波路４１と交互に配置されている。なお、上記実施形態と異なり、それぞれの送信用導波路４１における一方の端部４１ａから他方の端部４１ｂまでが、それぞれの受信用導波路４２と交互に配置されてもよい。つまり、それぞれの送信用導波路４１及びそれぞれの受信用導波路４２は同一平面上に配置され、それぞれの送信用導波路４１及びそれぞれの受信用導波路４２の一方における一方の端部から他方の端部までが、それぞれの送信用導波路４１及びそれぞれの受信用導波路４２の他方と交互に配置される。このように構成されることで、送信用導波路４１及び受信用導波路４２の上記の一方が上記の他方から受けるクロストークの通信に与える影響はより抑制される。従って、送信用導波路４１と受信用導波路４２とをより長い区間において近づけ得、光送受信装置１００をより小型化や高密度実装化することができる。また、このような構成の本実施形態の光送受信装置１００は、送信用導波路４１の少なくとも一部同士が互いに隣り合い、かつ、受信用導波路４２の少なくとも一部同士が互いに隣り合う場合と比べて、通信に影響のあるクロストークを抑制し得る。
　また、本実施形態の光通信装置１は、一対の光送受信装置１００と、一方の光送受信装置１００のそれぞれの送信用導波路４１と他方の光送受信装置１００のそれぞれの受信用導波路４２とを個別に光学的に結合させ、一方の光送受信装置１００のそれぞれの受信用導波路４２と他方の光送受信装置１００のそれぞれの送信用導波路４１とを個別に光学的に結合させる導波路デバイス２００と、を備える。
　この光通信装置１における導波路デバイス２００では、上記導波路対ＷＰ１～ＷＰ３の送信用導波路４１に光学的に結合される第１導波路２０１と受信用導波路４２に光学的に結合される第２導波路２０２との距離は、第１導波路２０１同士の距離や第２導波路２０２同士の距離も小さくなる傾向にある。従って、導波路デバイス２００も小型化や高密度実装化する傾向にある。また、導波路デバイス２００では、このような導波路対ＷＰ１～ＷＰ３に光学的に結合される第１導波路２０１と第２導波路２０２の間とにおけるクロストークは、第１導波路２０１間におけるクロストークや第２導波路２０２間におけるクロストークよりも大きい傾向にある。しかし、第１導波路２０１と第２導波路２０２間では通信に用いられる光信号の伝搬方向が逆であるため、このようなクロストークが生じても通信への影響が抑制され得る。従って、本実施形態の光通信装置１は、互いに隣り合う送信用導波路４１の他方の端部４１ｂと受信用導波路４２の他方の端部４２ｂとの距離が、送信用導波路４１における他方の端部４１ｂ間の距離及び受信用導波路４２における他方の端部４２ｂ間の距離よりも大きい光送受信装置が用いられる場合と比べて、小型化や高密度実装化することができつつ、通信に影響のあるクロストークを抑制し得る。
　（第２実施形態）
　次に、本発明の第２実施形態について図２を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。
　図２は、本実施形態に係る光通信装置の一部の概略を示す図である。本実施形態においても光通信装置は、一対の光送受信装置１００と、一対の光送受信装置１００同士を接続する導波路デバイス２００と、を主な構成として備える。ただし、図２では、一方の光送受信装置１００と導波路デバイス２００が記載され、他方の光送受信装置は省略されている。図２に示すように、本実施形態の光送受信装置１００は、光送受信部１０１と光路変換部１０２とから成る点において、第１実施形態の光送受信装置１００と異なる。なお、本実施形態では、光通信装置の一方の光送受信装置１００と他方の光送受信装置とは、同様の構成である。
　光送受信部１０１は、基板１０と同様の構成の基板１１と、光信号送信部２０と、光信号受信部３０と、複数の送信用導波路４１１と、複数の受信用導波路４２１と、を主な構成として備える。なお、図２では、送信用導波路４１１及び複数の受信用導波路４２１がそれぞれ４つである例が示されている。
　光路変換部１０２は、基板１１と同様の構成の基板１２と、送信用導波路４１１と同数の送信用導波路４１２と、受信用導波路４２１と同数の受信用導波路４２２と、を主な構成として備える。
　本実施形態では、基板１１と基板１２とで基板１０を構成し、それぞれの送信用導波路４１１とそれぞれの送信用導波路４１２とが個別に光学的に結合して複数の送信用導波路４１を構成し、それぞれの受信用導波路４２１とそれぞれの受信用導波路４２２とが個別に光学的に結合して複数の受信用導波路４２を構成している。
　それぞれの送信用導波路４１１及びそれぞれの受信用導波路４２１は、基板１１の主面に設けられ、それぞれの送信用導波路４１２及びそれぞれの受信用導波路４２２は、基板１２の主面に設けられている。従って、第１実施形態の光送受信装置１００と同様にして、それぞれの送信用導波路４１及びそれぞれの受信用導波路４２が基板１０の主面上に設けられており、それぞれの送信用導波路４１及びそれぞれの受信用導波路４２の一方の端部４１ａ，４２ａは基板１１の互いに対向し合う縁の間に設けられ、それぞれの送信用導波路４１及びそれぞれの受信用導波路４２の他方の端部４１ｂ，４２ｂは基板１２の基板１１側と反対側の縁から露出している。
　本実施形態では、それぞれの送信用導波路４１の一方の端部４１ａとそれぞれの受信用導波路４２の一方の端部４２ａとが交互に設けられておらず、それぞれの送信用導波路４１の一方の端部４１ａ間には受信用導波路４２が位置せず、複数の送信用導波路４１の一方の端部４１ａが並列して設けられ、それぞれの受信用導波路４２の一方の端部４２ａ間には送信用導波路４１が位置せずに、複数の受信用導波路４２の一方の端部４２ａが並列して設けられている。従って、本実施形態では、光送受信部１０１において、それぞれの送信用導波路４１１間に受信用導波路４２１は位置せず、それぞれの受信用導波路４２１間に送信用導波路４１１は位置せずに、それぞれの送信用導波路４１１が並列され、それぞれの受信用導波路４２１が並列されている。それぞれの送信用導波路４１１の一方の端部は光信号送信部２０に光学的に結合され、それぞれの受信用導波路４２１の一方の端部は光信号受信部３０に光学的に結合されている。また、それぞれの送信用導波路４１１の他方の端部はそれぞれの送信用導波路４１２の一方の端部と個別に光学的に結合され、それぞれの受信用導波路４２１の他方の端部は受信用導波路４２２の一方の端部と個別に光学的に結合されている。
　しかし、本実施形態においても、それぞれの送信用導波路４１の他方の端部４１ｂとそれぞれの受信用導波路４２の他方の端部４２ｂとは、交互に設けられている。このため、本実施形態では、光路変換部１０２において、一部の送信用導波路４１２と一部の受信用導波路４２２とが交差している。つまり、光路変換部１０２では、それぞれの送信用導波路４１２の他方の端部とそれぞれの受信用導波路４２２の他方の端部とが交互に設けられ、それぞれの送信用導波路４１２の一方の端部間には受信用導波路４２２が位置せず、それぞれの送信用導波路４１２の一方の端部が並列して設けられ、それぞれの受信用導波路４２２の一方の端部間には送信用導波路４１２が位置せずに、それぞれの受信用導波路４２２の一方の端部が並列して設けられている。
　送信用導波路４１２と受信用導波路４２２とが交差する角度は９０度に近いことが、送信用導波路４１２と受信用導波路４２２とのクロストークを抑制する観点から好ましい。ただし、送信用導波路４１２と受信用導波路４２２とが交差することで、送信用導波路４１２と受信用導波路４２２とにクロストークが生じる場合であっても、送信用導波路４１２を伝搬する光信号と受信用導波路４２２と伝搬する光信号とでは、逆方向に伝搬する傾向にあるため、当該クロストークは通信への影響が抑制される。
　このような構成の本実施形態の光送受信装置１００では、第１実施形態の光送受信装置１００と同様に、送信用導波路４１の他方の端部４１ｂと受信用導波路４２の他方の端部４２ｂとの距離が、それぞれの送信用導波路４１の他方の端部４１ｂ間の距離及びそれぞれの受信用導波路４２の他方の端部４２ｂ間の距離よりも小さい送信用導波路４１と受信用導波路４２とから成る複数の導波路対を含む。図２では、図１と同様にして、それぞれの導波路対が点線で囲われているが、特に符号は付されていない。また、本実施形態の光送受信装置１００においても、これら複数の導波路対において、送信用導波路４１及び受信用導波路４２の一方が共有されており、送信用導波路４１及び受信用導波路４２の他方が非共有である。
　また、本実施形態の光通信装置では、マルチコアファイバが導波路デバイス２００として用いられている点で第１実施形態の光通信装置と異なる。この導波路デバイス２００は、送信用導波路４１と同数の第１導波路２０１、及び、受信用導波路４２と同数の第２導波路２０２を含み、それぞれの第１導波路２０１が、一方の光送受信装置１００のそれぞれの送信用導波路４１と他方の光送受信装置のそれぞれの受信用導波路４２とを個別に光学的に結合させ、それぞれの第２導波路２０２が、一方の光送受信装置１００のそれぞれの受信用導波路４２と他方の光送受信装置１００のそれぞれの送信用導波路４１とを個別に光学的に結合させている。なお、図の複雑化を避けるため、図２では、光送受信装置１００と導波路デバイス２００とが離間した状態で記載されているが、実際には、光送受信装置１００と導波路デバイス２００とは接続されている。なお、それぞれの送信用導波路４１とそれぞれの第１導波路２０１とが個別に光学的に結合し、それぞれの受信用導波路４２とそれぞれの第２導波路２０２とが個別に光学的に結合すれば、光送受信装置１００と導波路デバイス２００とが離間していてもよい。
　本実施形態の光送受信装置１００によれば、それぞれの送信用導波路４１の一方の端部４１ａ間には受信用導波路４２が位置せず、それぞれの受信用導波路４２の一方の端部４２ａ間には送信用導波路４１が位置しないため、送信用導波路４１の一方の端部４１ａを集めて光信号送信部に接続し易くし得、受信用導波路４２の一方の端部４２ａを集めて光信号受信部に接続し易くし得る。
　なお、本実施形態において、基板１０は、基板１１と基板１２とが一体となった１つの基板から構成されてもよい。また、基板１１と基板１２は同じ材料で形成されても、異なる材料で形成されても良い。
　本実施形態では、それぞれの送信用導波路４１の一方の端部４１ａ間には受信用導波路４２が位置せず、それぞれの受信用導波路４２の一方の端部４２ａ間には送信用導波路４１が位置せず、少なくとも１つの送信用導波路４１と少なくとも１つの受信用導波路４２とが交差している。それぞれの導波路が交差していない場合と比べ、送信用導波路４１や受信用導波路４２の配置の自由度を高めることができる。
　（第３実施形態）
　次に、本発明の第３実施形態について図３を参照して詳細に説明する。なお、第２実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。
　図３は、本実施形態に係る光通信装置の一部の概略を示す図である。本実施形態においても光通信装置は、一対の光送受信装置１００と、一対の光送受信装置１００同士を接続する導波路デバイス２００と、を主な構成として備える。ただし、図３においても、図２と同様にして、一方の光送受信装置１００と導波路デバイス２００が記載され、他方の光送受信装置は省略されている。図３に示すように、本実施形態の光送受信装置１００は、光路変換部１０２の代わりに光路変換部１０３が用いられる点において、第２実施形態の光送受信装置１００と異なる。なお、本実施形態では、光通信装置の一方の光送受信装置１００と他方の光送受信装置とは、同様の構成である。
　光路変換部１０３は、内部に導波路が形成される基板１３と、送信用導波路４１１と同数の送信用導波路４１３と、受信用導波路４２１と同数の受信用導波路４２３と、を主な構成として備える。基板１３としては、例えば、ガラス基板やポリマー基板を挙げることができる。
　本実施形態では、基板１１と基板１３とで基板１０を構成し、送信用導波路４１１と送信用導波路４１３とが個別に光学的に結合して送信用導波路４１を構成し、受信用導波路４２１と受信用導波路４２３とが個別に光学的に結合して受信用導波路４２を構成する。
　それぞれの送信用導波路４１３及びそれぞれの受信用導波路４２３は、基板１３の内部に設けられており、他方の端部４１ｂ，４２ｂは基板１３の基板１１側と反対側の側面から露出している。また、第２実施形態と同様にして、それぞれの送信用導波路４１２及びそれぞれの受信用導波路４２２は、基板１２の主面に設けられている。つまり、それぞれの送信用導波路４１における他方の端部４１ｂ側及びそれぞれの受信用導波路４２の他方の端部４２ｂ側は、それぞれの送信用導波路４１及びそれぞれの受信用導波路４２が設けられる基板１０の内部に設けられ、それぞれの送信用導波路４１における一方の端部４１ａ側及びそれぞれの受信用導波路４２の一方の端部４２ａ側は、基板１０の主面に設けられている。本実施形態の光送受信装置１００は、それぞれの送信用導波路４１の他方の端部４１ｂとそれぞれの受信用導波路４２の他方の端部４２ｂとが、円環状に交互に設けられている点において、第２実施形態の光送受信装置１００と異なる。しかし、それぞれの送信用導波路４１の一方の端部４１ａ間には受信用導波路４２が位置せず、それぞれの送信用導波路４１の一方の端部４１ａが並列して設けられ、それぞれの受信用導波路４２の一方の端部４２ａ間には送信用導波路４１が位置せずに、それぞれの受信用導波路４２の一方の端部４２ａが並列して設けられている点については、本実施形態の光送受信装置１００は第２実施形態の光送受信装置１００と同様である。
　このため、本実施形態では、光路変換部１０３において、一部の送信用導波路４１３と一部の受信用導波路４２３とが立体的に交差することで、それぞれの送信用導波路４１３の他方の端部とそれぞれの受信用導波路４２３の他方の端部とが円環状に交互に設けられ、それぞれの送信用導波路４１３の一方の端部間には受信用導波路４２３が位置せず、それぞれの受信用導波路４２３の一方の端部間には送信用導波路４１３が位置せずに、それぞれの送信用導波路４１３の一方の端部が並列され、それぞれの受信用導波路４２３の一方の端部が並列されている。送信用導波路と受信用導波路とが立体的に交差する場合、送信用導波路４１３及び受信用導波路４２３が設けられる基板１３の主面を正面視する場合に、送信用導波路４１３と受信用導波路４２３とが交差して見える。それぞれの送信用導波路４１３の一方の端部はそれぞれの送信用導波路４１１の他方の端部と個別に光学的に結合され、それぞれの受信用導波路４２３の一方の端部は受信用導波路４２１の他方の端部と個別に光学的に結合される。
　以上の構成の本実施形態の光送受信装置１００では、第２実施形態の光送受信装置１００と同様に、送信用導波路４１の他方の端部４１ｂと受信用導波路４２の他方の端部４２ｂとの距離が、それぞれの送信用導波路４１の他方の端部４１ｂ間の距離及びそれぞれの受信用導波路４２の他方の端部４２ｂ間の距離よりも小さい送信用導波路４１と受信用導波路４２とから成る複数の導波路対を含む。図３においても、図２と同様にして、それぞれの導波路対が点線で囲われているが、特に符号は付されていない。本実施形態の光送受信装置１００においても、複数の導波路対において、送信用導波路４１及び受信用導波路４２の一方が共有されており、送信用導波路４１及び受信用導波路４２の他方が非共有である。
　本実施形態の導波路デバイス２００は、マルチコアファイバである点において第２実施形態の導波路デバイス２００と同様であるが、コアの配置が円環状である点において、第２実施形態の導波路デバイス２００と異なる。具体的には、第１導波路２０１と第２導波路２０２とが、一方の光送受信装置１００における送信用導波路４１の他方の端部４１ｂ及び受信用導波路４２の他方の端部４２ｂと同様の並びで、円環状に交互に配置されている。このようなコアの配置であっても、導波路デバイス２００は、第１導波路２０１と第２導波路２０２との距離が、それぞれの第１導波路２０１間の距離及びそれぞれの第２導波路２０２間の距離よりも小さい第１導波路２０１と第２導波路２０２とから成る導波路対を複数含む。このような構成であるため、本実施形態の導波路デバイス２００では、複数の導波路対において、第１導波路２０１及び第２導波路２０２の一方が共有されており、第１導波路２０１及び第２導波路２０２の他方が非共有である。なお、図の複雑化を避けるため、図３では、図２と同様にして、光送受信装置１００と導波路デバイス２００とが離間した状態で記載されているが、実際には、光送受信装置１００と導波路デバイス２００とは接続されている。
　本実施形態の光送受信装置１００によれば、それぞれの送信用導波路４１の他方の端部４１ｂとそれぞれの受信用導波路４２の他方の端部４２ｂとが、円環状に交互に配置されるため、コアが円環状に配置されたマルチコアファイバを導波路デバイス２００として接続し易くできる。また、この場合、導波路デバイス２００内において互いに隣り合うコア同士でクロストークが生じても、通信に影響のあるクロストークを抑制し得る。また、第２実施形態の光送受信装置１００のように、それぞれの送信用導波路４１の他方の端部４１ｂとそれぞれの受信用導波路４２の他方の端部４２ｂとが、直線状に交互に配置される場合と比べて、導波路対の数を１つ多くすることができる。
　本実施形態では、それぞれの送信用導波路４１の一方の端部４１ａ間には受信用導波路４２が位置せず、それぞれの受信用導波路４２の一方の端部４２ａ間には送信用導波路４１が位置せず、少なくとも１つの送信用導波路４１と少なくとも１つの受信用導波路４２とが交差している。このため、それぞれの導波路が交差していない場合と比べ、送信用導波路や受信用導波路の配置の自由度を高めることができ、導波路の密度を高め得る。また、本実施形態の光送受信装置１００によれば、一部の送信用導波路４１と一部の受信用導波路４２とが立体的に交差することで、第２実施形態の光送受信装置１００のように一部の送信用導波路４１と一部の受信用導波路４２とが平面的に交差する場合と比べて、クロストークを抑制することができる。
　また、本実施形態では、それぞれの送信用導波路４１における他方の端部４１ｂ側及びそれぞれの受信用導波路４２の他方の端部４２ｂ側は、それぞれの送信用導波路４１及びそれぞれの受信用導波路４２が設けられる基板１０の内部に設けられ、それぞれの送信用導波路４１における一方の端部４１ａ側及びそれぞれの受信用導波路４２の一方の端部４２ａ側は、基板１０の主面に設けられている。このため、送信用導波路４１の一方の端部４１ａと光信号送信部２０及び受信用導波路４２の一方の端部４２ａと光信号受信部３０とを接続し易くし得る。また、光信号が入出射する送信用導波路４１の他方の端部４１ｂ側及び受信用導波路４２の他方の端部４２ｂ側において、外乱による光の影響を軽減し得る。
　なお、本実施形態において、基板１０は、基板１１と基板１３とが一体となった１つの基板から構成されてもよい。また、基板１１と基板１３は同じ材料で形成されても、異なる材料で形成されても良い。
　（第４実施形態）
　次に、本発明の第４実施形態について図４を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。
　図４は、本実施形態に係る光通信装置の一部の概略を示す図である。本実施形態においても光通信装置は、一対の光送受信装置１００と、一対の光送受信装置１００同士を接続する導波路デバイス２００と、を主な構成として備える。ただし、図４においても、図２と同様にして、一方の光送受信装置１００と導波路デバイス２００が記載され、他方の光送受信装置１００は省略されている。図４に示すように、本実施形態の光送受信装置１００は、送信用導波路４１の一方の端部４１ａ及び受信用導波路４２の一方の端部４２ａと、送信用導波路４１の他方の端部４１ｂ及び受信用導波路４２の他方の端部４２ｂとが互いに異なる方向を向く点において、第１実施形態の光送受信装置１００と異なる。なお、本実施形態では、光通信装置の一方の光送受信装置１００と他方の光送受信装置１００とは、同様の構成である。
　本実施形態の送信用導波路４１及び受信用導波路４２の他方の端部４１ｂ，４２ｂは、基板１０における導波路が設けられる主面上に設けられており、それぞれの他方の端部４１ｂ，４２ｂはグレーティングカプラから成る。従って、それぞれの他方の端部４１ｂ，４２ｂでは、当該主面の面方向に沿って光を送受信する。なお、図４では、送信用導波路４１及び複数の受信用導波路４２がそれぞれ４つである例が示されている。
　本実施形態では、第２実施形態の光送受信装置１００と同様にして、それぞれの送信用導波路４１の一方の端部４１ａ間には受信用導波路４２が位置せず、それぞれの受信用導波路４２の一方の端部４２ａ間には送信用導波路４１が位置せずに、それぞれの送信用導波路４１の一方の端部４１ａが並列され、それぞれの受信用導波路４２の一方の端部４２ａが並列されている。
　また、本実施形態では、それぞれの送信用導波路４１の他方の端部４１ｂが並列して設けられており、それぞれの受信用導波路４２の他方の端部４２ｂがそれぞれの送信用導波路４１の端部と個別に対向して並列して設けられている。互いに対向する送信用導波路４１の端部と受信用導波路４２の端部との距離は、互いに隣り合う送信用導波路４１の他方の端部４１ｂ同士の距離及び互いに隣り合う受信用導波路４２の他方の端部４２ｂ同士の距離よりも小さい。従って、本実施形態では、互いに対向する送信用導波路４１の他方の端部４１ｂと受信用導波路４２の他方の端部４２ｂを有する当該送信用導波路４１と当該受信用導波路４２とにより、送信用導波路４１の他方の端部４１ｂと受信用導波路４２の他方の端部４２ｂとの距離が、それぞれの送信用導波路４１の他方の端部４１ｂ間の距離及びそれぞれの受信用導波路４２の他方の端部４２ｂ間の距離よりも小さい導波路対が構成される。図４においても、図２と同様にして、それぞれの導波路対が点線で囲われているが、特に符号は付されていない。本実施形態では、互いに隣り合うそれぞれの導波路対において、送信用導波路４１及び受信用導波路４２のいずれもが共有されない。このように導波路対が構成されることで、本実施形態では、導波路対において、送信用導波路４１における一方の端部４１ａでは、それぞれの送信用導波路４１及びそれぞれの受信用導波路４２が設けられる基板１０の主面に沿って光が導波し、当該送信用導波路４１における他方の端部４１ｂでは、主面から離れる方向に沿って光が出射し、受信用導波路４２における一方の端部４２ａでは、主面に沿って光が導波し、受信用導波路４２における他方の端部４２ｂでは、主面に向かう方向に沿って光が入射する。
　本実施形態では、マルチコアファイバが導波路デバイス２００として用いられている。本実施形態の導波路デバイス２００では、第１導波路２０１及び第２導波路２０２は、一方の光送受信装置１００における送信用導波路４１の他方の端部４１ｂ及び受信用導波路４２の他方の端部４２ｂと同様の並びで配置されている。従って、それぞれの第１導波路２０１が並列しており、それぞれの第２導波路２０２がそれぞれの第１導波路２０１と個別に対向して並列している。本実施形態では、互いに対向する第１導波路２０１と第２導波路２０２とにより、第１導波路２０１と第２導波路２０２との距離が、それぞれの第１導波路２０１間の距離及びそれぞれの第２導波路２０２間の距離よりも小さい導波路対が構成される。なお、図の複雑化を避けるため、図４では、図２と同様にして、光送受信装置１００と導波路デバイス２００とが離間した状態で記載されているが、実際には、光送受信装置１００と導波路デバイス２００とは接続されている。なお、それぞれの送信用導波路４１とそれぞれの第１導波路２０１とが個別に光学的に結合し、それぞれの受信用導波路４２とそれぞれの第２導波路２０２とが個別に光学的に結合すれば、光送受信装置１００と導波路デバイス２００とが離間していてもよい。
　本実施形態の光送受信装置１００では、それぞれの送信用導波路４１の一方の端部４１ａとの他方の端部４１ｂとは互いに異なる方向を向き、それぞれの受信用導波路４２における一方の端部４２ａと他方の端部４２ｂとは互いに異なる方向を向く。このため、光信号送信部２０や光信号受信部３０が光を送受信する方向と、光送受信装置１００に接続される導波路デバイス２００であるマルチコアファイバが光を送受信する方向とを変えることができる。このため、導波路デバイス２００の配置の自由度が上がり、光送受信装置１００の設計自由度が上がる。また、本実施形態の光送受信装置１００によれば、送信用導波路４１や受信用導波路４２を基板１０の縁まで形成していないため、光の伝搬損失を低減し得る。
　なお、本実施形態において、基板１０は、グレーティングカプラが設けられる部位が別基板とされて、当該別基板と光信号送信部２０及び光信号受信部３０が設けられる基板とにより、基板１０が構成されてもよい。また、本実施形態では、他方の端部４１ｂ，４２ｂがグレーティングカプラから成る例により説明したが、他方の端部４１ｂ，４２ｂは、基板１０における送信用導波路４１や受信用導波路４２が設けられる主面の面方向に沿って光を送受信する他の構成から成ってもよい。
　以上、本発明について上記実施形態を例に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されない。
　例えば、上記実施形態の光送受信装置１００において、送信用導波路４１及び受信用導波路４２の数は、それぞれ複数である限りにおいて、上記実施形態と異なってもよく、送信用導波路４１の数と受信用導波路４２の数とが異なってもよい。
　また、本発明の光通信装置では、一方の光送受信装置１００と他方の光送受信装置１００とが異なる構成であってもよい。
　また、本発明の光送受信装置１００は、送信用導波路４１の他方の端部４１ｂと受信用導波路４２の他方の端部４２ｂとの距離が、それぞれの送信用導波路４１の他方の端部４１ｂ間の距離及びそれぞれの受信用導波路４２の他方の端部４２ｂ間の距離よりも小さい送信用導波路４１と受信用導波路４２とから成る導波路対を少なくとも１つ含めばよく、当該導波路対が複数でなくてもよい。
　また、導波路デバイス２００は、一方の光送受信装置１００のそれぞれの送信用導波路４１と他方の光送受信装置１００のそれぞれの受信用導波路４２とを個別に光学的に結合させ、一方の光送受信装置１００のそれぞれの受信用導波路４２と他方の光送受信装置１００のそれぞれの送信用導波路４１とを個別に光学的に結合させる導波路デバイスであれば、ポリマー導波路、マルチコアファイバ、イメージファイバ、またはプラスチック光ファイバのみならず、複数のシングルコアファイバが束ねられて樹脂で一体とされたマルチエレメントファイバや、複数のシングルコアファイバの端部がコネクタにおいて並列されたファイバアレイであってもよい。
　本発明によれば、小型化や高密度実装化することができ、通信に影響のあるクロストークが抑制され得る光送受信装置及びそれを用いた光通信装置が提供され得、例えば光通信等の分野において利用可能である。

Claims (11)

  1. 　複数の送信用導波路と、
    　複数の受信用導波路と、
    　電気信号を光信号に変換し、変換した当該光信号をそれぞれの前記送信用導波路の一方の端部から当該送信用導波路に送信する光信号送信部と、
    　それぞれの前記受信用導波路の一方の端部から光信号を受信し、受信した当該光信号を電気信号に変換する光信号受信部と、
    を備え、
    　前記送信用導波路の他方の端部と前記受信用導波路の他方の端部との距離が、それぞれの前記送信用導波路の他方の端部間の距離及びそれぞれの前記受信用導波路の他方の端部間の距離よりも小さい前記送信用導波路と前記受信用導波路とから成る導波路対を少なくとも１つ含む
    ことを特徴とする光送受信装置。
  2. 　前記導波路対を複数含む
    ことを特徴とする請求項１に記載の光送受信装置。
  3. 　複数の前記導波路対において、前記送信用導波路及び前記受信用導波路の一方が共有されており、前記送信用導波路及び前記受信用導波路の他方が非共有である
    ことを特徴とする請求項２に記載の光送受信装置。
  4. 　それぞれの前記送信用導波路の前記一方の端部間には前記受信用導波路が位置せず、
    　それぞれの前記受信用導波路の前記一方の端部間には前記送信用導波路が位置しない
    ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光送受信装置。
  5. 　それぞれの前記送信用導波路の前記他方の端部とそれぞれの前記受信用導波路の前記他方の端部とが、交互に配置される
    ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光送受信装置。
  6. 　それぞれの前記送信用導波路の前記他方の端部とそれぞれの前記受信用導波路の前記他方の端部とが、円環状に交互に配置される
    ことを特徴とする請求項５に記載の光送受信装置。
  7. 　それぞれの前記送信用導波路における前記他方の端部側及びそれぞれの前記受信用導波路の前記他方の端部側は、それぞれの前記送信用導波路及びそれぞれの前記受信用導波路が設けられる基板の内部に設けられ、
    　それぞれの前記送信用導波路における前記一方の端部側及びそれぞれの前記受信用導波路の前記一方の端部側は、前記基板の主面に設けられる
    ことを特徴とする請求項５または６に記載の光送受信装置。
  8. 　それぞれの前記送信用導波路の前記一方の端部間には前記受信用導波路が位置せず、
    　それぞれの前記受信用導波路の前記一方の端部間には前記送信用導波路が位置せず、
    　少なくとも１つの前記送信用導波路と少なくとも１つの前記受信用導波路とが交差する
    ことを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の光送受信装置。
  9. 　それぞれの前記送信用導波路及びそれぞれの前記受信用導波路は同一平面上に配置され、
    　それぞれの前記送信用導波路及びそれぞれの前記受信用導波路の一方における前記一方の端部から前記他方の端部までが、それぞれの前記送信用導波路及びそれぞれの前記受信用導波路の他方と交互に配置される
    ことを特徴とする請求項４に記載の光送受信装置。
  10. 　前記導波路対の少なくとも１つにおいて、前記送信用導波路における前記一方の端部では、それぞれの前記送信用導波路及びそれぞれの前記受信用導波路が設けられる基板の主面に沿って光が導波し、当該送信用導波路における前記他方の端部では、前記主面から離れる方向に沿って光が出射し、前記受信用導波路における前記一方の端部では、前記主面に沿って光が導波し、当該受信用導波路における前記他方の端部では、前記主面に向かう方向に沿って光が入射する
    ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の光送受信装置。
  11. 　一対の請求項１から１０のいずれか１項に記載の光送受信装置と、
    　一方の前記光送受信装置のそれぞれの前記送信用導波路と他方の前記光送受信装置のそれぞれの前記受信用導波路とを個別に光学的に結合させ、一方の前記光送受信装置のそれぞれの前記受信用導波路と他方の前記光送受信装置のそれぞれの前記送信用導波路とを個別に光学的に結合させる導波路デバイスと、
    を備える
    ことを特徴とする光通信装置。

     
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