JP2001305357A - 波長分波器 - Google Patents

波長分波器

Info

Publication number
JP2001305357A
JP2001305357A JP2000118201A JP2000118201A JP2001305357A JP 2001305357 A JP2001305357 A JP 2001305357A JP 2000118201 A JP2000118201 A JP 2000118201A JP 2000118201 A JP2000118201 A JP 2000118201A JP 2001305357 A JP2001305357 A JP 2001305357A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
waveguide
wavelength
boundary line
face
branch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000118201A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiromi Takahashi
博実 高橋
Hideki Ono
英輝 小野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP2000118201A priority Critical patent/JP2001305357A/ja
Priority to US09/688,976 priority patent/US6542670B1/en
Publication of JP2001305357A publication Critical patent/JP2001305357A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • 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
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29346—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by wave or beam interference
    • G02B6/29361—Interference filters, e.g. multilayer coatings, thin film filters, dichroic splitters or mirrors based on multilayers, WDM filters
    • G—PHYSICS
    • 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
    • G02B6/10—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
    • G02B6/12007—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 forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer
    • G—PHYSICS
    • 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
    • G02B6/10—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
    • G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
    • G02B6/1228—Tapered waveguides, e.g. integrated spot-size transformers
    • G—PHYSICS
    • 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
    • G02B6/10—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
    • G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
    • G02B6/125—Bends, branchings or intersections
    • G—PHYSICS
    • 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
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29379—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device
    • G02B6/2938—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device for multiplexing or demultiplexing, i.e. combining or separating wavelengths, e.g. 1xN, NxM
    • G—PHYSICS
    • 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
    • G02B6/10—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
    • G02B2006/12083—Constructional arrangements
    • G02B2006/12104—Mirror; Reflectors or the like
    • G—PHYSICS
    • 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
    • G02B6/10—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
    • G02B2006/12083—Constructional arrangements
    • G02B2006/12109—Filter
    • G—PHYSICS
    • 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
    • G02B6/10—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
    • G02B2006/12166—Manufacturing methods
    • G02B2006/12195—Tapering

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 波長分波器において、第１伝搬方向に沿った
全長が短く、生産効率が高く、しかも放射損失を従来構
成の放射損失より小さくする。 【解決手段】 第１端面Ｖ１における第１境界線Ｆ１
は、第１端Ｈ１より距離ｂ（ｂ＞０）だけ第２端Ｈ２寄
りにあり、かつ、第１端面Ｖ１における第２境界線Ｆ２
は、第２端Ｈ２より距離ｂだけ第１端Ｈ１寄りにある。
又、第３端面Ｖ３における第４境界線Ｆ４は、第３端Ｈ
３より距離ａ（ａ＞０）だけ第４端Ｈ４寄りにあり、か
つ、第４端面Ｖ４における第６境界線Ｆ６は、第４端Ｈ
４より距離ａだけ第３端Ｈ３寄りにある。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光通信に用いら
れる、波長分波器に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＦＴＴＨ（ファイバ・トウ・ザ・
ホーム）実現の為、波長分波器の研究開発が進められて
いる。
【０００３】この波長分波器の１つとして、図６に示す
ように、誘電体多層膜フィルタを具える反射型波長分波
器が提案されている（例えば、文献：１９９５年電子情
報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会Ｃ−２２
９、又は文献：信学技報ＥＭＤ９６−３６、ＣＰＭ９６
−５９、ＯＰＥ９６−５８、ＬＱＥ９６−６０（１９９
６−０８））。
【０００４】図６は、これらの文献に開示されているＹ
分岐導波路１４を具える反射型波長分波器（以下、波長
分波器Ａと言う。）の導波路部分及び誘電体多層膜フィ
ルタ１６のみを取り出して、それを上方から見た概略的
な平面図である。
【０００５】例えば、第1波長光Ｓ１及び第２波長光Ｓ
２からなる波長多重光ＳＰが波長多重光導波路１８に入
力される場合、誘電体多層膜フィルタ１６は、第１波長
光Ｓ１を透過させてＹ分岐導波路１４に入力させると共
に、第２波長光Ｓ２を反射させて反射光導波路２０に入
力させることによって、波長多重光ＳＰを分波する。
【０００６】このＹ分岐導波路１４は、幹線導波路２２
と称する導波路と、導波路幅を拡げる為のテーパ導波路
２４と、第１及び第２分岐導波路２６及び２８とからな
る。Ｙ分岐導波路１４に入力された第１波長光Ｓ１は、
幹線導波路２２と、導波路幅を拡げる為のテーパ導波路
２４を伝搬した後、第１及び第２分岐導波路２６及び２
８に分岐して外部に出力される。
【０００７】但し、この反射型波長分波器を用いる光通
信モジュールの構成上、波長分波器の入力方向と出力方
向とを互いに一致させるように（すなわち互いに平行と
なるように）、各導波路を形成する。後述のように、入
力方向及び出力方向の各方向は、第１伝搬方向Ｌ１に対
応する。すなわち、幹線導波路２２は、入力した第１波
長光Ｓ１の放射損失を小さくする為に、誘電体多層膜フ
ィルタ１６に第２伝搬方向Ｌ２を以って接続されてい
る。そして、この幹線導波路２２の中心線は、滑らかに
曲げられて第１伝搬方向Ｌ１に延びている。この幹線導
波路２２に、両者間の中心線に対して互いに対称的な第
１及び第２分岐導波路２６及び２８がそれぞれ接続され
ている。よって、これらの第１及び第２分岐導波路２６
及び２８の中心線も、第３及び第４ポートＰ３及びＰ４
では、再び第１伝搬方向Ｌ１に延びている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、文献に
開示の波長分波器Ａは、第１伝搬方向Ｌ１に長い（長尺
の）構造となる欠点を有している。
【０００９】この欠点を解消する為に、図７に示すよう
に、誘電体多層膜フィルタ１６を入力方向ＬＡに対して
斜めに設ける反射型波長分波器（以下、波長分波器Ｂと
言う。）が提案されている。尚、図７は、図６と同様
に、波長分波器Ｂを上方から見た平面図である。
【００１０】しかしながら、波長分波器Ｂの生産効率は
低い。以下、その理由を述べる。図８は、波長分波器Ｂ
を形成する、ウェハ上の同一列の３個のチップを取り出
して、それらを同じ向きに並置させて上方から見た平面
図である。これらのチップの表面上には、誘電体多層膜
を挿入する溝３６（図中、斜線を付して強調して示して
ある。）が形成されているが、個々の溝３６は傾いて配
設されている為、共通の一直線上にないから、この同一
列上の反射型分波器のチップの溝３６を一括してダイシ
ング形成できない。従って、上述のように、この波長分
波器Ｂの生産効率は低い。
【００１１】これに対して、波長分波器Ａの生産効率
は、波長分波器Ｂに比べて高い。以下、その理由を述べ
る。図９は、図８と同様に、波長分波器Ａを形成する、
ウェハ上の同一列の３個のチップを取り出して、それら
を同じ向きに並置させて上方から見た平面図である。こ
れらのチップの表面上には、誘電体多層膜を挿入する溝
３６（図中、斜線を付して強調して示してある。）が形
成されているが、これらの溝３６は共通の一直線上に形
成されているから、この同一列上の反射型分波器のチッ
プの溝３６を一括してダイシング形成できる。従って、
上述のように、この波長分波器Ａの生産効率は高い。
【００１２】そこで、第１伝搬方向に全長が短く（短尺
の）、生産効率が高く、しかも放射損失を上述の従来構
成の放射損失より小さくすることができる波長分波器の
出現が望まれていた。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この目的を達成する為、
この発明の波長分波器は、波長分波部及びＹ分岐導波路
を具える。波長分波部は、第１伝搬方向から当該波長分
波器へ入力した波長多重光から特定の波長光を分波した
後、波長光を第１伝搬方向と異なる方向の第２伝搬方向
を以って出力する。又、Ｙ分岐導波路は、第２伝搬方向
から入力した波長光を第１伝搬方向へ出力する。Ｙ分岐
導波路は、幹線導波路、テーパ導波路、第１分岐導波路
及び第２分岐導波路を具える。幹線導波路は、波長分波
部に接続されている。テーパ導波路は、幹線導波路に接
続されていて導波路幅を拡げる。第１分岐導波路及び第
２分岐導波路は、テーパ導波路にそれぞれ接続されてい
る。
【００１４】この構成において、幹線導波路を、当該幹
線導波路の中心線が第２伝搬方向に向く直線導波路とす
る。第１分岐導波路の中心線を、滑らかな第１曲線に沿
って第２分岐導波路から離れる方向に曲げてから、この
第１曲線の接線方向を第１伝搬方向に一致させてある。
第２分岐導波路の中心線を、滑らかな第２曲線に沿って
第１分岐導波路から離れる方向に曲げて、更に、第２曲
線の接線方向を以ってこの第２曲線に接続してある滑ら
かな第３曲線に沿って第１分岐導波路に近づく方向に曲
げてから、この第３曲線の接線方向を第１伝搬方向に一
致させてある。
【００１５】更に、前記Ｙ分岐導波路の形状をＹ字状と
して見た場合に、次の第１条件及び第２条件の何れか又
は双方を満たしている。
【００１６】第１条件：幹線導波路の第１端面の全部
は、この第１端面に対向している、テーパ導波路の第２
端面の一部に接続されている。
【００１７】第２条件：第１分岐導波路の第３端面の全
部及び第２分岐導波路の第４端面の全部は、それぞれ、
この第３端面及びこの第４端面に対向している、テーパ
導波路の第５端面の一部に接続されている。
【００１８】このような構成によれば、第１分岐導波路
及び第２分岐導波路を、それぞれ入出力方向と等しい第
１伝搬方向に対して短くすることが可能となる。尚、滑
らかな曲線とは、連続的微分可能な曲線を意味する。更
に、テーパ導波路を上述の構成とすることにより、当該
テーパ導波路を伝搬する光信号の伝搬損失を低減するこ
とができる。
【００１９】この発明の実施に当たり、好ましくは、第
２端面及び第５端面の形状は、それぞれ、実質的に直線
状である。第２端面の両端を、それぞれ、第１端及び第
２端とする。第５端面の両端を、それぞれ、第３端及び
第４端とする。このとき、第１条件における第１端面
は、第１端及び第２端間に納まっている。又、第２条件
における第３端面及び第４端面は、それぞれ、第３端及
び第４端間に納まっている。
【００２０】この発明の実施に当たり、好ましくは、第
１条件及び第２条件を満たしている場合に、幹線導波路
は、第１境界線及び第２境界線を具える。第１分岐導波
路は、第２分岐導波路から遠方に向かって第３境界線及
び第４境界線を具える。第２分岐導波路は、第１分岐導
波路か遠方に向かって第５境界線及び第６境界線を具え
る。このとき、第１端面における第１境界線は、第１端
より距離ｂ（ｂ＞０）だけ第２端寄りにある。第１端面
における第２境界線は、第２端より距離ｂだけ第１端寄
りにある。第３端面における第４境界線は、第３端より
距離ａ（ａ＞０）だけ第４端寄りにある。第４端面にお
ける第６境界線は、第４端より距離ａだけ第３端寄りに
ある。
【００２１】例えば、幹線導波路、第１分岐導波路及び
第２分岐導波路の導波路幅を、それぞれ、８μｍとす
る。幹線導波路、第１分岐導波路及び第２分岐導波路の
厚さを、それぞれ、６μｍとする。第３端面における第
３境界線と第４端面における第５境界線との間の距離
を、３．５μｍとする。このとき、距離ａ＝１μｍとす
るのが良い。又、距離bを、０μｍ＜ｂ＜１．２５μｍ
の範囲内の一定値とするのが良い。
【００２２】又、上述の発明の実施に当たり、好ましく
は、第１条件を満たしている場合に、幹線導波路は、第
１境界線及び第２境界線を具える。第１分岐導波路は、
第２分岐導波路から遠方に向かって第３境界線及び第４
境界線を具える。第２分岐導波路は、第１分岐導波路か
遠方に向かって第５境界線及び第６境界線を具える。第
１端面における第１境界線は、第１端より距離ｂ（ｂ＞
０）だけ第２端寄りにある。第１端面における第２境界
線は、第２端より距離ｂだけ第１端寄りにある。
【００２３】又、上述の発明の実施に当たり、好ましく
は、第２条件を満たしている場合に、幹線導波路は、第
１境界線及び第２境界線を具える。第１分岐導波路は、
第２分岐導波路から遠方に向かって第３境界線及び第４
境界線を具える。第２分岐導波路は、第１分岐導波路か
遠方に向かって第５境界線及び第６境界線を具える。こ
のとき、第３端面における第４境界線は、第３端より距
離ａ（＞０）だけ第４端寄りにある。第４端面における
第６境界線は、第４端より距離ａだけ第３端寄りにあ
る。
【００２４】例えば、幹線導波路、第１分岐導波路及び
第２分岐導波路の導波路幅を、それぞれ、８μｍとす
る。幹線導波路、第１分岐導波路及び第２分岐導波路の
厚さを、それぞれ、６μｍとする。第３端面における第
３境界線と第４端面における第５境界線との間の距離
を、３．５μｍとする。このとき、距離ｂ＝０μｍとす
るのが良い。又、距離ａを、０μｍ＜ａ＜３．０μｍの
範囲内の一定値とするのが良い。
【００２５】これらのように構成すれば、当該テーパ導
波路を伝搬する光信号の伝搬損失を低減することができ
る。
【００２６】この発明の実施に当たり、好ましくは、第
１曲線の曲がり部分を、真円の円弧とするのが良い。
【００２７】このようにすれば、入力方向（すなわち、
出力方向）と等しい第１伝搬方向に沿う方向の第１分岐
導波路の全長は、最短になる。このとき、上述の円弧の
曲率半径として、放射損失が最小となる半径を選べば良
い。
【００２８】又、この発明の実施に当たり、好ましく
は、第２曲線を、真円の円弧とし、及び第３曲線の曲が
り部分を、真円の円弧とするのが良い。
【００２９】このようによれば、第２分岐導波路の、入
出力方向、すなわち第１伝搬方向に沿う方向の長さを、
短くすることができる。このとき、上述の円弧の曲率半
径として、放射損失が最小となる半径を選べば良い。
【００３０】又、この発明の実施に当たり、好ましく
は、第２曲線に、第３曲線の円弧が接続されているのが
良い。
【００３１】このようにすれば、入出力方向と等しい第
１伝搬方向に沿う方向の第２分岐導波路の全長は、最短
になる。
【００３２】又、この発明の実施に当たり、好ましく
は、波長分波部を、誘電体多層膜フィルタを用いた反射
型波長分波部とするのが良い。
【００３３】このようにすれば、この波長分波器を形成
する、ウェハ上の同一列のチップの表面上に、誘電体多
層膜を挿入する溝を一直線上に各チップを貫いて形成す
ることができる。よって、この同一列上の反射型分波器
のチップの溝を一括してダイシング形成できる。従っ
て、この波長分波器の生産効率は高い。
【００３４】
【発明の実施の形態】以下、図を参照して、この発明の
波長分波器の実施の形態について、説明する。尚、各図
は、この発明が理解できる程度に、各構成成分の形状、
大きさ及び配置関係を概略的に示してあるにすぎず、従
って、この発明は、図示例に限定されるものではない。
又、以下の説明において、数値は単なる一例にすぎず、
この発明はこれらの数値のみに限定されるものではな
い。
【００３５】先ず、図１〜図３を参照して、この発明の
波長分波器１０の構成の一例について、説明する。
【００３６】図１は、この発明の波長分波器の導波路部
分及び誘電体多層膜フィルタのみを取り出して、これを
上方から見たときの概略的な平面図である。図２は、こ
の発明の波長分波器のテーパ導波路を上方から見たとき
の要部拡大図であって、図１の点線で囲んだ領域の拡大
部分に相当している。図３は、この発明の波長分波器の
斜視図である。
【００３７】この発明の波長分波器１０は、波長多重さ
れた波長多重光ＳＰから特定の第１波長光Ｓ１を分波す
る波長分波部１２と、分波された第１波長光Ｓ１を伝搬
させるＹ分岐導波路１４とを具える。
【００３８】この実施の形態では、波長分波部１２を、
誘電体多層膜フィルタ１６を具える反射型波長分波部１
２とする。すなわち、波長分波部１２は、波長多重光Ｓ
Ｐを入力させる波長多重光導波路１８と、波長多重光Ｓ
Ｐの中の特定の波長の第１波長光Ｓ１を透過させて、か
つこの第１波長光Ｓ１の波長以外の第２波長光Ｓ２を反
射させる誘電体多層膜フィルタ１６と、反射された第２
波長光Ｓ２を伝搬させる反射光導波路２０とを具える。
【００３９】Ｙ分岐導波路１４は、誘電体多層膜フィル
タ１６に接続されている幹線導波路２２と、幹線導波路
２２に接続されて、かつ導波路幅を拡げる為のテーパ導
波路２４と、テーパ導波路２４の出力端にそれぞれ接続
される第１及び第２分岐導波路２６及び２８とを具え
る。Ｙ分岐導波路１４は、誘電体多層膜フィルタ１６よ
り出力された第１波長光Ｓ１を伝搬させる。
【００４０】次に、図３を参照して、この発明の波長分
波器１０の構成の一例について、説明する。
【００４１】図３は、波長分波器１０の斜視図である。
尚、図３で説明する構成例においては、波長多重光導波
路１８、反射光導波路２０、及びＹ分岐導波路１４は、
いずれも上部クラッド層３４の下側に隠れているので、
この図３では、これらの導波路の形状及び配置の様子
を、上部クラッド層３４の上面に破線で示している。
【００４２】そこで、まず、図１及び図３を参照して、
波長分波器１０の作製の工程について説明する。
【００４３】以下に説明する構成例では、基板３０とし
て、対向する端面が互いに平行で、厚さ１ｍｍで、しか
も平面形状が長方形のシリコン基板３０を用いる。この
シリコン基板３０上に、例えば、プラズマＣＶＤ法によ
って、厚さ２０μｍ及び屈折率１．４４８３の下部クラ
ッド層３２（石英系ガラス）を成膜する。次に、この下
部クラッド層３２の表面から、例えば、固相拡散法又は
イオンプレーディング法によって、Ｇｅ（ゲルマニュー
ム）等を注入して、注入部分の屈折率を調整することに
よって、厚さ６μｍのコア層を形成する。これらの固相
拡散法又はイオンプレーディング法を用いてコア層の屈
折率を調整する方法は公知の技術なので、その詳細な説
明は省略する。このコア層は、波長多重光導波路１８、
反射光導波路２０及びＹ分岐導波路１４のそれぞれの光
導波路として利用される。
【００４４】この実施の形態では、後述するように、波
長多重光導波路１８を伝搬する波長多重光ＳＰとして、
波長１．３μｍ及び１．５５μｍの２種類の光を使用す
る。又、波長１．３μｍの光を、Ｙ分岐導波路１４を伝
搬する第１波長光Ｓ１とする。又、波長１．５５μｍの
光を、反射光導波路２０を伝搬する第２波長光Ｓ２とす
る。尚、波長１．３μｍの光は、例えば、電話回線用の
光信号として用いられる。又、波長１．５５μｍの光
は、例えば、映像用の光信号として用いられる。
【００４５】そこで、波長多重光導波路１８、反射光導
波路２０及びＹ分岐導波路１４を、それぞれ波長多重光
ＳＰ（波長１．３μｍの光及び１．５５μｍの光）、第
２波長光Ｓ２（波長１．５５μｍの光）、及び第１波長
光Ｓ１（波長１．３μｍの光）に対して、０次モードの
みを伝搬させる単一モード導波路とする為に、波長多重
光導波路１８、反射光導波路２０及びＹ分岐導波路１４
のコアの屈折率を、１．４５５６と設定した。
【００４６】尚、この波長分波器１０を使用する光通信
モジュールの構成上、これらのコア層を、波長分波器１
０の対向する、互いに平行な両端面に対し、好ましく
は、光が垂直に入力或いは出力できるように、形成す
る。これは、波長分波器１０に対する入力光と出力光と
が、互いに平行となるように導波路を構成する為であ
る。すなわち、この波長分波器１０では、波長多重光導
波路１８の入力ポートである第１ポートＰ１に外部から
波長多重光ＳＰ（波長１．３μｍ及び波長１．５５μｍ
の光）が入力する方向と、反射光導波路２０の出力ポー
トである第２ポートＰ２から第２波長光Ｓ２（波長１．
５５μｍの光）が外部に出力される方向と、第１分岐導
波路２６の出力ポートである第３ポートＰ３から第１波
長光Ｓ１（波長１．３μｍの光）が外部に出力される方
向と、第２分岐導波路２８の出力ポートである第４ポー
トＰ４から第１波長光Ｓ１が外部に出力される方向とを
一致させる（すなわち、互いに平行にする。）。そし
て、これらの光の入力方向及び出力方向を第１伝搬方向
Ｌ１とする。
【００４７】又、誘電体多層膜フィルタ１６を挿入する
溝３６の方向を、第１伝搬方向Ｌ１に対して垂直にす
る。よって、同一列上の波長分波器１０を形成する各チ
ップの溝３６を一括してダイシング形成できるので、こ
の波長分波器１０の生産効率が上がる。
【００４８】ここで、波長多重光ＳＰが誘電体多層膜フ
ィルタ１６に入力される方向を、第２伝搬方向Ｌ２とす
る。第２伝搬方向Ｌ２は、第１伝搬方向Ｌ１と異なる。
上述のように、誘電体多層膜フィルタ１６は、第１波長
光Ｓ１を透過させてＹ分岐導波路１４に出力させる共
に、第２波長光Ｓ２を反射させて反射光導波路２０に出
力させる。
【００４９】この発明の波長分波器１０は、中心線の方
向が第２伝搬方向Ｌ２である幹線導波路２２を直線導波
路とすることにより、幹線導波路２２は、第１伝搬方向
Ｌ１に対して短くなっている。幹線導波路２２の中心線
の方向は、第２伝搬方向Ｌ２であるから、従来構成の波
長分波器Ａと同様に、誘電体多層膜フィルタ１６より首
尾良く第１波長光Ｓ１を入力させることができる。
【００５０】そこで、テーパ導波路２４にそれぞれ接続
されている第１及び第２分岐導波路２６及び２８の形状
を工夫することにより、第３及び第４ポートＰ３及びＰ
４における第１及び第２分岐導波路２６及び２８の中心
線の方向を第１伝搬方向Ｌ１にして、かつ第１伝搬方向
Ｌ１のＹ分岐導波路１４の全長を、従来構成の波長分波
器ＡのＹ分岐導波路１４の全長より短くできることにつ
いて説明する。
【００５１】すなわち、第１分岐導波路２６の中心線
を、滑らかな第１曲線Ｒ１に沿って第２分岐導波路２８
から離れる方向に曲げてから、この第１曲線Ｒ１の接線
方向を第１伝搬方向Ｌ１に一致させる。又、第２分岐導
波路２８の中心線を、滑らかな第２曲線Ｒ２に沿って第
１分岐導波路２６から離れる方向に曲げ、更に、第２曲
線Ｒ２の接線方向に沿う方向でこの第２曲線Ｒ２に接続
してある滑らかな第３曲線Ｒ３に沿って、第１分岐導波
路２６に近づく方向に曲げてから、この第３曲線Ｒ３の
接線方向を第１伝搬方向Ｌ１に一致させる。
【００５２】このように、幹線導波路２２、及び第１及
び第２分岐導波路２６及び２８を形成すれば、第１伝搬
方向Ｌ１における、この発明の波長分波器１０の全長を
短くすることが可能となる。
【００５３】このとき、曲がり部分における光の放射損
失が最小となるように、第１曲線Ｒ１の曲がり部分を真
円の円弧とし、第２曲線Ｒ２を真円の円弧とし、及び第
３曲線Ｒ３の曲がり部分を真円の円弧とする。光の放射
損失が最小なる円弧の半径の具体的な値については、後
述する。
【００５４】ここで、第１、第２及び第３曲線Ｒ１、Ｒ
２及びＲ３の中心角を、それぞれ第１、第２及び第３角
度θ1、θ2及びθ3とおく。又、波長多重光導波路１８
の中心線と反射光導波路２０の中心線との間の交差角を
２θ0とおく。又、テーパ導波路２４の境界線と幹線導
波路２２の中心線との間の角度がφ（一定値）となるよ
うに、テーパ導波路２４を拡げる。
【００５５】このとき、 θ1＝θ0−φ ------（１） θ3＝θ0＋θ2＋φ ------（２） の関係が成り立つ。
【００５６】更に、第２曲線Ｒ２に、第３曲線Ｒ３の円
弧部分（前述）が接続されているとき、第１伝搬方向Ｌ
１における、Ｙ分岐導波路１４の全長は、最短になる。
よって、第１伝搬方向Ｌ１における、この波長分波器１
０の全長も、最短になる。後述するこの発明の波長分波
器１０は、第２曲線Ｒ２に、第３曲線Ｒ３の円弧が接続
されている。このとき、下記式が成り立つ。
【００５７】
【数１】
【００５８】ここで、図１及び（３）式で用いられる記
号について説明する。
【００５９】ｒ1、ｒ2及びｒ3は、それぞれ、第１曲線
Ｒ１、第２曲線Ｒ２及び第３曲線Ｒ３の第１曲率半径、
第２曲率半径及び第３曲率半径である。
【００６０】又、ｗは、波長多重光導波路１８、反射光
導波路２０、幹線導波路２２、第１分岐導波路２６及び
第２分岐導波路２８の導波路幅である。
【００６１】又、ｇは、テーパ導波路２４との接続部分
における、第１分岐導波路２６の境界部と第２分岐導波
路２８の境界部との距離である。
【００６２】又、ｄは、第３ポートＰ３における第１分
岐導波路２６の中心線と、第４ポートＰ４における第２
分岐導波路２８の中心線との間隔である。
【００６３】以下、これらの記号を用いて、これらのパ
ラメータをそれぞれ設定する。
【００６４】上述のように、Ｙ分岐導波路１４におい
て、幹線導波路２２、テーパ導波路２４、第１分岐導波
路２６及び第２分岐導波路２８が互いに連結して結合さ
れるように、それぞれのコア層を形成する。又、これら
のコア層のそれぞれの一端は、波長多重光導波路１８か
ら波長１．３μｍの第１波長光Ｓ１をＹ分岐導波路１４
に導入し、かつ、波長１．５５μｍの第２波長光Ｓ２を
反射光導波路２０へ導入できるように、互いに接近又は
つながった状態に形成する。このような、これらコアの
分岐付近を交差部と称する。
【００６５】更に、Ｙ分岐導波路１４を上方から平面的
に見た形状をＹ字状とした場合に（図１参照）、テーパ
導波路２４の形状を台形としてある。
【００６６】この台形の上底（以下「第２端面Ｖ２」と
もいう。）は、幹線導波路２２とテーパ導波路２４との
境界部である。この第２端面Ｖ２に対向している幹線導
波路２２の端面を、第１端面Ｖ１とする。
【００６７】又、この台形の下底（以下「第５端面Ｖ
５」ともいう。）は、テーパ導波路２４と第１分岐導波
路２６及び第２分岐導波路２８との境界部であって、上
底よりも長い。この第５端面Ｖ５に対向している、第１
分岐導波路２６及び第２分岐導波路２８の端面を、それ
ぞれ、第３端面Ｖ３及び第４端面Ｖ４とする。
【００６８】これら上底及び下底は、それぞれ、下記の
各実施の形態では、第１伝搬方向Ｌ１に対して垂直であ
る。
【００６９】ここで、Ｙ分岐導波路１４をＹ字状に見た
場合に、第２端面Ｖ２の両端を、それぞれ、第１端Ｈ１
及び第２端Ｈ２とする。又、第５端面Ｖ５の両端を、そ
れぞれ、第３端Ｈ３及び第４端Ｈ４とする。
【００７０】又、幹線導波路２２の両境界線を、それぞ
れ、第１境界線Ｆ１及び第２境界線Ｆ２とする。第１分
岐導波路２６は、第２分岐導波路２８よりも第３端Ｈ３
側にあって、第２分岐導波路２８から遠方に向かって第
３境界線Ｆ３及び第４境界線Ｆ４を具える。第２分岐導
波路２８は、第１分岐導波路２６よりも第４端Ｈ４側に
あって、第１分岐導波路２６から遠方に向かって第５境
界線Ｆ５及び第６境界線Ｆ６を具える。
【００７１】このとき、波長分波器１０は、次の第１条
件及び第２条件の何れか又は双方を満たしているものと
する。
【００７２】第１条件：幹線導波路２２の第１端面Ｖ１
の全部は、第２端面Ｖ２の一部に接続されている。この
場合は、第１端Ｖ１面は、第１端Ｈ１及び第２端Ｈ２間
に納まっている。
【００７３】第２条件：第１分岐導波路２６の第３端面
Ｖ３の全部及び第２分岐導波路２８の第４端面Ｖ４の全
部は、それぞれ、第５端面Ｖ５の一部に接続されてい
る。この場合は、第３端面Ｖ３及び第４端面Ｖ４は、そ
れぞれ、第３端Ｈ３及び第４端Ｈ４間に納まっている。
【００７４】次に、例えば、プラズマＣＶＤ法によっ
て、厚さ２０μｍの上部クラッド層３４（石英系ガラ
ス）を、コアを含む下部クラッド層３２の全面上に成膜
する。この上部クラッド層３４の屈折率は、下部クラッ
ド層３２の屈折率と同じ１．４４８３にする。この上部
クラッド層３４を成膜することにより、反射型波長分波
器１０の基本的構造を具える構造体が得られる。この構
造体は、埋込み型の導波路を有している。すなわち、こ
の構造体は、基板３０上に、上部クラッド層３４の下側
であって、かつ下部クラッド層３２によって挟まれた、
Ｙ分岐導波路１４と、波長多重光導波路１８と、反射光
導波路２０とを具えている。尚、下部及び上部クラッド
層３２及び３４として、樹脂（例えば、ポリメチルメタ
クリレート（ＰＭＭＡ））を用いても良い。
【００７５】最後に、上部クラッド層３４が成膜されて
得られた構造体に対し、この上部クラッド層３４側の面
からダイシングを行って、幅２０μｍ及び深さ２００μ
ｍの溝３６を直線状に形成する。この溝３６は、シリコ
ン基板３０に至る。更に、この溝３６は、上述の交差部
を通り、かつ、光の入力端面及び出力端面と平行となる
ように、すなわち第１伝搬方向Ｌ１に垂直になるように
形成する。この溝３６は、同一列上の波長分波器１０を
形成する各チップ上に一直線上にあるから、一括して同
一列上のチップの溝３６をダイシング形成できる。よっ
て、この波長分波器１０の生産効率は高い。そして、こ
の交差部において、溝３６に誘電体多層膜フィルタ１６
を挿入して、反射型波長分波器１０の作製は完了する。
【００７６】この構成例では、誘電体多層膜フィルタ１
６を、波長１．５５μｍの第２波長光Ｓ２を反射させる
とともに、波長１．３μｍの第１波長光Ｓ１を透過させ
る波長分波フィルタとして形成してある。この誘電体多
層膜フィルタ１６は、既存の誘電体多層膜フィルタ１６
を入手して用いればよい。従って、波長多重光導波路１
８を伝播してきた波長１．５５μｍの第２波長光Ｓ２
は、誘電体多層膜フィルタ１６で反射されて、反射光導
波路２０を伝播して出力していく。一方、この波長多重
光導波路１８を伝播してきた波長１．３μｍの第１波長
光Ｓ１は、この誘電体多層膜フィルタ１６を透過してＹ
分岐導波路１４に入力する。
【００７７】次に、この反射波長分波器１０に入力され
た光の伝搬ルートの形態について説明する。
【００７８】この光の伝搬ルートには、２つの形態があ
る。
【００７９】第１の伝搬ルートは、上述の伝搬ルートで
ある。すなわち、第１の伝搬ルートは、第１ポートＰ１
から入力された波長１．３μｍの第１波長光Ｓ１及び波
長１．５５μｍの第２波長光Ｓ２のうち、波長１．３μ
ｍの第１波長光Ｓ１を第３ポートＰ３及び第４ポートＰ
４からそれぞれ出力させて、かつ波長１．５５μｍの第
２波長光Ｓ２を第２ポートＰ２から出力させる伝搬ルー
トである。第１の伝搬ルートの光の発振源は、第１ポー
トＰ１にそれぞれ接続されている、波長１．３μｍの第
１波長光Ｓ１を発振するレーザダイオード（図示せ
ず。）、及び波長１．５５μｍの第２波長光Ｓ２を発振
するレーザダイオード（図示せず。）である。
【００８０】第２ポートＰ２には、波長１．５５μｍの
第２波長光Ｓ２を受信する為のフォトダイオード（図示
せず。）が接続されている。この第２ポートＰ２から出
力された波長１．５５μｍの第２波長光Ｓ２は、このフ
ォトダイオードに入力された後、電気信号に変換され
る。上述のように、後段階で、この電気信号は、例えば
映像に変換される。この波長１．５５μｍの第２波長光
Ｓ２は、第２ポートＰ２の受信用信号である。
【００８１】又、第４ポートＰ４には、波長１．３μｍ
の第１波長光Ｓ１を受信する為のフォトダイオード（図
示せず。）が接続されている。この第４ポートＰ４から
出力された波長１．３μｍの第１波長光Ｓ１は、このフ
ォトダイオードに入力された後、電気信号に変換され
る。上述のように、後段階で、この電気信号は、例えば
電話回線の音声に変換される。この波長１．３μｍの第
１波長光Ｓ１は、第４ポートＰ４の受信用信号である。
【００８２】但し、第３ポートＰ３には、波長１．３μ
ｍの第１波長光Ｓ１を受信する為のフォトダイオードが
接続されていない。その代わりに、後述のように、第３
ポートＰ３には、波長１．３μｍの第１波長光Ｓ１を送
信する為のレーザダイオード（図示せず。）が接続され
ている。この第３ポートＰ３から出力された波長１．３
μｍの第１波長光Ｓ１は、レーザダイオードに入力され
た後、使用されずに捨てられる。
【００８３】この波長分波器１０の伝搬ルートには、上
述の第１の伝搬ルートに加えて、後述する第２の伝搬ル
ートがある。これらの第１及び第２の伝搬ルートを、同
時に使用できる。
【００８４】この第２の伝搬ルートの光の発振源は、第
３ポートＰ３に接続されている波長１．３μｍの第１波
長光Ｓ１を発振するレーザダイオードである。第２の伝
搬ルートは、第３ポートＰ３に接続されてある上述のレ
ーザダイオードから波長１．３μｍの第１波長光Ｓ１を
入力して、第１分岐導波路２６、テーパ導波路２４、幹
線導波路２２、誘電体多層膜フィルタ１６及び波長多重
光導波路１８を経由させた後、この波長１．３μｍの第
１波長光Ｓ１を第１ポートＰ１から出力させる伝搬ルー
トである。この波長１．３μｍの第１波長光Ｓ１は、第
３ポートＰ３の発振用信号である。
【００８５】尚、この波長１．３μｍの第１波長光Ｓ１
は、反射光導波路２０には入力されない。なぜならば、
幹線導波路２２は、第２伝搬方向Ｌ２に設けられた直線
導波路である為、幹線導波路２２を伝搬する波長１．３
μｍの第１波長光Ｓ１は、誘電体多層膜フィルタ１６に
入力されるまでに、第２伝搬方向Ｌ２に方向づけられる
からである。波長多重光導波路１８は、誘電体多層膜フ
ィルタ１６の近傍で第２伝搬方向Ｌ２に向けられている
から、波長１．３μｍの第１波長光Ｓ１は、首尾良く波
長多重光導波路１８に入力される。従って、この波長
１．３μｍの第１波長光Ｓ１は、反射光導波路２０には
入力されない。
【００８６】このように、第１ポートＰ１には、上述の
波長１．３μｍの第１波長光Ｓ１を発振する為のレーザ
ダイオードと、上述の波長１．５５μｍの第２波長光Ｓ
２を発振する為のレーザダイオードとに加えて、波長
１．３μｍの第１波長光Ｓ１を受信する為のフォトダイ
オード（図示せず。）が接続されている。この第１ポー
トＰ１から出力された波長１．３μｍの第１波長光Ｓ１
は、このフォトダイオードに入力された後、電気信号に
変換される。上述のように、後段階で、この電気信号
は、例えば電話回線の音声に変換される。
【００８７】上述した光の伝搬ルートの形態をまとめる
と、以下のようになる。すなわち、受信用の波長１．３
μｍの第１波長光Ｓ１は、第１ポートＰ１から反射型波
長分波器１０に入力した後、第４ポートＰ４から外部へ
出力されて受信される。又、発振用の波長１．３μｍの
第１波長光Ｓ１は、第３ポートＰ３から反射型波長分波
器１０に入力した後、第１ポートＰ１から出力されて受
信される。又、受信用の１．５５μｍの第２波長光Ｓ２
は、第１ポートＰ１から反射型波長分波器１０に入力し
た後、第２ポートＰ２から出力されて受信される。
【００８８】次に、（１）式、（２）式及び（３）式の
各パラメータを具体的にそれぞれ設定して、この発明の
波長分波器１０の特長について、説明する。
【００８９】尚、以下述べる第１及び第２の実施の形態
では、各パラメータを、 φ＝０．５° ｇ＝３．５μｍ ｄ＝２５０μｍ θ0＝５° θ1＝９．５° θ2＝２．６１８° θ3＝１３．１１８° ｒ1＝１６ｍｍ ｒ2＝１８．５ｍｍ ｒ3＝２０．５ｍｍ ｗ＝８μｍ となるように共通に設定してある。
【００９０】「第１の実施の形態」第１の実施の形態に
おける波長分波器１０は、第２条件を満たしている。こ
こでは、Ｙ分岐導波路１４の形状をＹ字状として見たと
き、第３端面Ｖ３における第４境界線Ｆ４は、第３端Ｈ
３より距離ａ（＞０）だけ第４端寄りにある。第４端面
Ｖ４における第６境界線Ｆ６は、第４端Ｈ４より距離ａ
だけ第３端Ｈ３寄りにある。
【００９１】そこで、図４を参照して、波長１．３μｍ
の第１波長光Ｓ１に関する放射損失について、説明す
る。
【００９２】図４は、距離ａを変化させたときの放射損
失の平均値を示すグラフである。縦軸は、放射損失（単
位：ｄＢ）を表す。横軸は、距離ａ（単位：μｍ）を表
す。図中の黒丸は、シミュレーションによって具体的に
算出した放射損失の値であり、この黒丸を近似曲線によ
って連ねている。
【００９３】ここでは、距離ｂ＝０μｍとし、かつ、距
離ａを、０μｍ≦ａ≦３．０μｍの範囲内で変化させて
いる（距離ｂについては、「第２の実施の形態」で説
明。）。
【００９４】尚、放射損失の平均値とは、第３ポートＰ
３から波長１．３μｍの第１波長光Ｓ１を入力させて第
１ポートＰ１から出力させた場合における放射損失と、
第１ポートＰ１から波長１．３μｍの第１波長光Ｓ１を
入力させて第４ポートＰ４から出力させた場合における
放射損失との平均値である。
【００９５】図４に示すように、この近似曲線は、距離
ａが０（このとき３．６２ｄＢ）から大きくなるにつれ
て放射損失は低減する。放射損失は、距離ａ＝１μｍで
最小（このとき３．５６３ｄＢ）となる。更に、距離ａ
が大きくなると、放射損失は増加する。距離ａ＝３．０
μｍのときの放射損失は、距離ａ＝０μｍのときの放射
損失と、実質的に等しい。
【００９６】よって、特に、距離ｂ＝０μｍとした場合
において、放射損失は、０μｍ＜ａ＜３．０μｍのと
き、ａ＝０μｍとしたときよりも小さくなるという効果
を有する。この結果は、（ａ、ｂ）≠（０、０）とした
ときの放射損失は、（ａ、ｂ）＝（０、０）としたとき
の放射損失より小さくすることができる一例を示してい
る。従って、この発明の波長分波器による光通信は、実
用上問題ない。
【００９７】「第２の実施の形態」第２の実施の形態に
おける波長分波器１０は、第１条件及び第２条件を満た
している。ここでは、Ｙ分岐導波路１４の形状をＹ字状
として見たとき、第１端面Ｖ１における第１境界線Ｆ１
は、第１端Ｈ１より距離ｂ（ｂ＞０）だけ第２端Ｈ２寄
りにある。第１端面Ｖ１における第２境界線Ｆ２は、第
２端Ｈ２より距離ｂだけ第１端Ｈ１寄りにある。第３端
面Ｖ３における第４境界線Ｆ４は、第３端Ｈ３より距離
ａ（ａ＞０）だけ第４端Ｈ４寄りにある。第４端面Ｖ４
における第６境界線Ｆ６は、第４端Ｈ４より距離ａだけ
第３端Ｈ３寄りにある。
【００９８】次に、図５を参照して、第２の実施の形態
における、波長１．３μｍの第１波長光Ｓ１に関する放
射損失について、説明する。
【００９９】図５は、距離ｂを変化させたときの放射損
失の平均値を示すグラフである。縦軸は、放射損失（単
位：ｄＢ）を表す。横軸は、距離ｂ（単位：μｍ）を表
す。図中の黒丸は、シミュレーションによって具体的に
算出した放射損失の値であり、この黒丸を近似曲線によ
って連ねている。
【０１００】ここでは、距離ａ＝１μｍとし、かつ、距
離ｂを、０μｍ≦ｂ≦２．０μｍの範囲内で変化させて
いる。
【０１０１】図５に示すように、この近似曲線は、距離
ｂが０（このとき３．５７ｄＢ）から大きくなるにつれ
て放射損失は低減する。放射損失は、距離ｂ＝１μｍで
最小（このとき３．５１ｄＢ）となる。更に、距離ｂが
大きくなると、放射損失は増加する。距離ｂ＝１．２５
μｍのときの放射損失は、距離ｂ＝０μｍのときの放射
損失と、実質的に等しい。
【０１０２】よって、特に、距離ａ＝１μｍとした場合
において、放射損失は、０μｍ＜ｂ＜１．２５μｍのと
き、ｂ＝０μｍとしたときよりも小さくなるという効果
を有する。この結果も、第１の実施の形態と同様に、
（ａ、ｂ）≠（０、０）としたときの放射損失は、
（ａ、ｂ）＝（０、０）としたときの放射損失より小さ
くすることができる一例を示している。従って、この発
明の波長分波器による光通信は、実用上問題ない。
【０１０３】この発明は、上述の実施の形態にのみ限定
されるものではなく、設計に応じて種々の変更を加える
ことができる。
【０１０４】例えば、上述の実施の形態では、固相拡散
法又はイオンプレーティング法等によって、コア層を形
成してあるが、コア層の形成方法はこれらに限らない。
たとえば、下部クラッド層３２の表面上に、厚さ８μｍ
のコア層（石英系ガラス）を成膜し、次に、たとえば、
反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ法）により、８μｍ
の幅にコア層をエッチングして、各導波路用のコアを形
成しても良い。
【０１０５】又、第１の実施の形態では、第２条件のみ
を満たしており、一方、第２の実施の形態では、第１及
び第２の条件を満たしているが、第１条件のみを満たし
ていても良い。
【０１０６】又、上述の実施の形態では、第１端面Ｖ１
における第１境界線Ｆ１は、第１端Ｈ１より距離ｂ（ｂ
＞０）だけ第２端Ｈ２寄りにあり、かつ、第１端面Ｖ１
における第２境界線Ｆ２は、第２端Ｈ２より距離ｂだけ
第１端Ｈ１寄りにあるが、これら両者の距離ｂを互いに
違えても良い。同様に、第３端面Ｖ３における第４境界
線Ｆ４は、第３端Ｈ３より距離ａ（ａ＞０）だけ第４端
Ｈ４寄りにあり、かつ、第４端面Ｖ４における第６境界
線Ｆ６は、第４端Ｈ４より距離ａだけ第３端Ｈ３寄りに
あるが、これら両者の距離ａを互いに違えても良い。
【０１０７】又、上述の実施の形態では、Ｙ分岐導波路
１４をＹ字状に見た場合に、テーパ導波路２４の形状を
台形としているが、この形状は、何等これに限定される
ものではない。
【０１０８】
【発明の効果】上述の説明から明らかなように、第１伝
搬方向における、この発明の波長分波器の全長は、従来
構成の波長分波器Ａの全長と比較して、短い。
【０１０９】又、波長分波器を形成する同一列上の波長
分波器チップの溝を一直線にすることができる。よっ
て、この発明の波長分波器の生産効率が向上する。
【０１１０】又、（ａ、ｂ）≠（０、０）としたときの
放射損失は、（ａ、ｂ）＝（０、０）としたときの放射
損失より小さくすることができる。従って、この発明の
波長分波器による光通信は、実用上問題ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の波長分波器の導波路部分及び誘電体
多層膜フィルタを上方から見たときの平面図である。
【図２】この発明の波長分波器のテーパ導波路を上方か
ら見たときの要部拡大図である。
【図３】この発明の波長分波器の斜視図である。
【図４】距離ａを変化させたときの放射損失の平均値を
示すグラフである。
【図５】距離ｂを変化させたときの放射損失の平均値を
示すグラフである。
【図６】従来構成の波長分波器Ａの導波路部分及び誘電
体多層膜フィルタを上方から見たときの平面図である。
【図７】従来構成の波長分波器Ｂの導波路部分及び誘電
体多層膜フィルタを上方から見たときの平面図である。
【図８】波長分波器Ｂを形成する、同一列上にある３個
の波長分波器Ｂを上方から見た平面図である。
【図９】波長分波器Ａを形成する、同一列上にある３個
の波長分波器Ａを上方から見た平面図である。
【符号の説明】
１０：波長分波器 １２：波長分波部 １４：Ｙ分岐導波路 １６：誘電体多層膜フィルタ １８：波長多重光導波路 ２０：反射光導波路 ２２：幹線導波路 ２４：テーパ導波路 ２６：第１分岐導波路 ２８：第２分岐導波路 ３０：基板 ３２：下部クラッド層 ３４：上部クラッド層 ３６：溝 ａ，ｂ：距離 ｄ：第３ポートにおける第１分岐導波路の中心と、第４
ポートにおける第２分岐導波路の中心との距離 Ｆ１〜Ｆ６：第１〜第６境界線 ｇ：テーパ導波路との接続部分における、第１分岐導波
路の境界部と第２分岐導波路の境界部との距離 Ｈ１〜Ｈ４：第１端〜第４端 Ｌ１：第１伝搬方向 Ｌ２：第２伝搬方向 Ｐ１：第１ポート Ｐ２：第２ポート Ｐ３：第３ポート Ｐ４：第４ポート Ｒ１：第１曲線 Ｒ２：第２曲線 Ｒ３：第３曲線 ｒ1：第１曲率半径 ｒ2：第２曲率半径 ｒ3：第３曲率半径 Ｓ１：第１波長光 Ｓ２：第２波長光 ＳＰ：波長多重光 Ｖ１〜Ｖ５：第１〜第５端面 ｗ：導波路幅 ２θ0：波長多重光導波路の中心線と反射光導波路の中
心線との間の角度 θ1：第１角度 θ2：第２角度 θ3：第３角度 φ：テーパ導波路の境界線と幹線導波路の中心線との間
の角度

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１伝搬方向から波長分波器へ入力した
    波長多重光から特定の波長光を分波した後、前記波長光
    を前記第１伝搬方向と異なる方向の第２伝搬方向を以っ
    て出力する波長分波部と、前記第２伝搬方向から入力し
    た前記波長光を前記第１伝搬方向へ出力するＹ分岐導波
    路とを具え、 前記Ｙ分岐導波路は、前記波長分波部に接続されている
    幹線導波路と、前記幹線導波路に接続されていて導波路
    幅を拡げる為のテーパ導波路と、前記テーパ導波路にそ
    れぞれ接続されている第１分岐導波路及び第２分岐導波
    路とを具える当該波長分波器において、 前記幹線導波路を、当該幹線導波路の中心線が前記第２
    伝搬方向に向く直線導波路とし、 前記第１分岐導波路の中心線を、滑らかな第１曲線に沿
    って前記第２分岐導波路から離れる方向に曲げてから、
    該第１曲線の接線方向を前記第１伝搬方向に一致させて
    あり、 前記第２分岐導波路の中心線を、滑らかな第２曲線に沿
    って前記第１分岐導波路から離れる方向に曲げて、更
    に、前記第２曲線の接線方向を以って該第２曲線に接続
    してある滑らかな第３曲線に沿って前記第１分岐導波路
    に近づく方向に曲げてから、該第３曲線の接線方向を前
    記第１伝搬方向に一致させてあり、 前記Ｙ分岐導波路の形状をＹ字状として見た場合に、次
    の第１条件及び第２条件の何れか一方又は双方を満たし
    ていることを特徴とする波長分波器。 第１条件：前記幹線導波路の第１端面の全部は、該第１
    端面に対向している、前記テーパ導波路の第２端面の一
    部に接続されている。 第２条件：前記第１分岐導波路の第３端面の全部及び前
    記第２分岐導波路の第４端面の全部は、それぞれ、該第
    ３端面及び該第４端面に対向している、前記テーパ導波
    路の第５端面の一部に接続されている。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の波長分波器において、 前記第２端面及び前記第５端面の形状は、それぞれ、実
    質的に直線状であって、 前記第２端面の両端を、それぞれ、第１端及び第２端と
    し、かつ、 前記第５端面の両端を、それぞれ、第３端及び第４端と
    するとき、 前記第１条件における前記第１端面は、前記第１端及び
    前記第２端間に納まっており、 前記第２条件における前記第３端面及び前記第４端面
    は、それぞれ、前記第３端及び前記第４端間に納まって
    いることを特徴とする波長分波器。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の波長分波器において、 前記第１条件及び前記第２条件を満たしている場合に、 前記幹線導波路は、第１境界線及び第２境界線を具え、 前記第１分岐導波路は、前記第２分岐導波路から遠方に
    向かって第３境界線及び第４境界線を具え、 前記第２分岐導波路は、前記第１分岐導波路か遠方に向
    かって第５境界線及び第６境界線を具え、 前記第１端面における前記第１境界線は、前記第１端よ
    り距離ｂ（ｂ＞０）だけ前記第２端寄りにあり、 前記第１端面における前記第２境界線は、前記第２端よ
    り距離ｂだけ前記第１端寄りにあり、 前記第３端面における前記第４境界線は、前記第３端よ
    り距離ａ（ａ＞０）だけ前記第４端寄りにあり、 前記第４端面における前記第６境界線は、前記第４端よ
    り距離ａだけ前記第３端寄りにあることを特徴とする波
    長分波器。
  4. 【請求項４】 請求項２に記載の波長分波器において、 前記第１条件を満たしている場合に、 前記幹線導波路は、第１境界線及び第２境界線を具え、 前記第１分岐導波路は、前記第２分岐導波路から遠方に
    向かって第３境界線及び第４境界線を具え、 前記第２分岐導波路は、前記第１分岐導波路か遠方に向
    かって第５境界線及び第６境界線を具え、 前記第１端面における前記第１境界線は、前記第１端よ
    り距離ｂ（ｂ＞０）だけ前記第２端寄りにあり、 前記第１端面における前記第２境界線は、前記第２端よ
    り距離ｂだけ前記第１端寄りにあり、ことを特徴とする
    波長分波器。
  5. 【請求項５】 請求項２に記載の波長分波器において、 前記第２条件を満たしている場合に、 前記幹線導波路は、第１境界線及び第２境界線を具え、 前記第１分岐導波路は、前記第２分岐導波路から遠方に
    向かって第３境界線及び第４境界線を具え、 前記第２分岐導波路は、前記第１分岐導波路か遠方に向
    かって第５境界線及び第６境界線を具え、 前記第３端面における前記第４境界線は、前記第３端よ
    り距離ａ（＞０）だけ前記第４端寄りにあり、 前記第４端面における前記第６境界線は、前記第４端よ
    り距離ａだけ前記第３端寄りにあることを特徴とする波
    長分波器。
  6. 【請求項６】 請求項３に記載の波長分波器において、 前記幹線導波路、前記第１分岐導波路及び前記第２分岐
    導波路の導波路幅を、それぞれ、８μｍとし、 前記幹線導波路、前記第１分岐導波路及び前記第２分岐
    導波路の厚さを、それぞれ、６μｍとし、 前記第３端面における前記第３境界線と前記第４端面に
    おける前記第５境界線との間の距離を、３．５μｍとす
    るとき、 距離ａ＝１μｍとし、かつ距離bを、０μｍ＜ｂ＜１．
    ２５μｍの範囲内の一定値とすることを特徴とする波長
    分波器。
  7. 【請求項７】 請求項５に記載の波長分波器において、 前記幹線導波路、前記第１分岐導波路及び前記第２分岐
    導波路の導波路幅を、それぞれ、８μｍとし、 前記幹線導波路、前記第１分岐導波路及び前記第２分岐
    導波路の厚さを、それぞれ、６μｍとし、 前記第３端面における前記第３境界線と前記第４端面に
    おける前記第５境界線との間の距離を、３．５μｍとす
    るとき、 距離ｂ＝０μｍとし、かつ距離ａを、０μｍ＜ａ＜３．
    ０μｍの範囲内の一定値とすることを特徴とする波長分
    波器。
  8. 【請求項８】 請求項１に記載の波長分波器において、 前記第１曲線の曲がり部分を、真円の円弧とすることを
    特徴とする波長分波器。
  9. 【請求項９】 請求項１に記載の波長分波器において、 前記第２曲線を、真円の円弧とし、及び前記第３曲線の
    曲がり部分を、真円の円弧とすることを特徴とする波長
    分波器。
  10. 【請求項１０】 請求項９に記載の波長分波器におい
    て、 前記第２曲線に、前記第３曲線の曲がり部分である前記
    円弧が接続されていることを特徴とする波長分波器。
  11. 【請求項１１】 請求項１に記載の波長分波器におい
    て、 前記波長分波部を、誘電体多層膜フィルタを用いた反射
    型波長分波部とすることを特徴とする波長分波器。
JP2000118201A 2000-04-19 2000-04-19 波長分波器 Withdrawn JP2001305357A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000118201A JP2001305357A (ja) 2000-04-19 2000-04-19 波長分波器
US09/688,976 US6542670B1 (en) 2000-04-19 2000-10-17 Wavelength demultiplexer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000118201A JP2001305357A (ja) 2000-04-19 2000-04-19 波長分波器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001305357A true JP2001305357A (ja) 2001-10-31

Family

ID=18629388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000118201A Withdrawn JP2001305357A (ja) 2000-04-19 2000-04-19 波長分波器

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6542670B1 (ja)
JP (1) JP2001305357A (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001324630A (ja) * 2000-05-17 2001-11-22 Nhk Spring Co Ltd Ｙ分岐光導波路
FR2821166B1 (fr) * 2001-02-19 2004-06-18 Teem Photonics Composant de couplage realise en optique integree, apte a adapter une source lumineuse a un element d'optique guidee et laser de puissance le comportant
KR100401204B1 (ko) * 2001-11-23 2003-10-10 삼성전자주식회사 곡선 광도파로를 갖는 광소자를 포함하는 광통신 모듈
KR100417002B1 (ko) * 2002-01-14 2004-02-05 삼성전자주식회사 안정화 광도파로를 구비한 광세기 분할기
US20030133663A1 (en) * 2002-01-16 2003-07-17 Jds Uniphase Corporation Integrated optical splitter
JP3795821B2 (ja) * 2002-03-29 2006-07-12 日本発条株式会社 光分岐器

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3708306B2 (ja) * 1997-10-06 2005-10-19 富士通株式会社 波長分割多重光デバイス及びその製造方法
JPH11237517A (ja) * 1998-02-23 1999-08-31 Fujitsu Ltd 光導波路素子

Also Published As

Publication number Publication date
US6542670B1 (en) 2003-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7738749B2 (en) Photonic crystal having heterostructure and optical device using the photonic crystal
JP3349950B2 (ja) 波長分波回路
US6625349B2 (en) Evanescent optical coupling between a waveguide formed on a substrate and a side-polished fiber
JP2002006155A (ja) 光合分波器及び光導波路を有する光システム
JP2010091863A (ja) 送受信モジュール
JP6130290B2 (ja) モード結合器
JP2021196393A (ja) モード変換素子
JPH08304664A (ja) 波長分波素子
US6915029B2 (en) High density integrated optical chip with low index difference and high index difference waveguide functions
CN107850729B (zh) 光波导装置
JP2019144390A (ja) 光波長フィルタ
KR100417002B1 (ko) 안정화 광도파로를 구비한 광세기 분할기
JP4477260B2 (ja) 導波路型光カプラおよび該導波路型光カプラを用いた光合分波器
JP2001305357A (ja) 波長分波器
JP6643437B1 (ja) 光導波路素子
JP4150374B2 (ja) アレイ導波路型波長合分波器
JPS5868713A (ja) 光多重分波回路
JP3883462B2 (ja) 光デバイス
US6175670B1 (en) Planar lightguide circuit having a planar grating
WO2022044101A1 (ja) 光導波路部品およびその製造方法
JPS61249004A (ja) 光合分波器
JP3549404B2 (ja) フィルタ挿入型導波路デバイスの製造方法
JP2000162456A (ja) Ｙ分岐光導波路を具える波長分波器
JP2012242654A (ja) 光合分波器および光合分波方法
JPS6333707A (ja) 導波形光合分波器

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20070703