JP2002311267A - 接続型光導波路 - Google Patents
接続型光導波路Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 挿入損失と反射戻り光の少なく、製作が容易
である接続型光導波路を提供すること。 【解決手段】 第３の光導波路であるスポットサイズ変
換用光導波路１３は、屈折率がポリイミドクラッド６よ
りも高いＩｎＰクラッド７が、コア５の左右の少なくと
も一方にあるとともに、ＩｎＰクラッド７の幅が、埋め
込み光導波路１１からハイメサ光導波路１２の側に向か
ってテーパ状に狭くなるように構成されていて、このス
ポットサイズ変換用光導波路１３は、埋め込み光導波路
１１とハイメサ光導波路１２の間に設けられている。ス
ポットサイズ変換用光導波路が有する左右のクラッドの
幅が、埋め込み光導波路側からハイメサ光導波路へ向か
って緩やかに変化しているため、スムーズな導波光の変
換が可能となる。
である接続型光導波路を提供すること。 【解決手段】 第３の光導波路であるスポットサイズ変
換用光導波路１３は、屈折率がポリイミドクラッド６よ
りも高いＩｎＰクラッド７が、コア５の左右の少なくと
も一方にあるとともに、ＩｎＰクラッド７の幅が、埋め
込み光導波路１１からハイメサ光導波路１２の側に向か
ってテーパ状に狭くなるように構成されていて、このス
ポットサイズ変換用光導波路１３は、埋め込み光導波路
１１とハイメサ光導波路１２の間に設けられている。ス
ポットサイズ変換用光導波路が有する左右のクラッドの
幅が、埋め込み光導波路側からハイメサ光導波路へ向か
って緩やかに変化しているため、スムーズな導波光の変
換が可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、損失と反射が少な
い接続型光導波路に関し、より詳細には、埋め込み光導
波路とスポットサイズ変換用光導波路とハイメサ光導波
路とを備えた接続型光導波路に関する。
い接続型光導波路に関し、より詳細には、埋め込み光導
波路とスポットサイズ変換用光導波路とハイメサ光導波
路とを備えた接続型光導波路に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６は、従来の接続型光導波路の構造を
示す図で、図７は図６のＡ−Ａ′線断面図、図８は図６
のＢ−Ｂ′線断面図を各々示す図である。図中符号２１
は第１の光導波路である埋め込み光導波路３１のコア
で、バンドギャップ波長が１．５５μｍのＩｎＧａＡｓ
Ｐ、２２は左右のＩｎＰクラッド、２３は上下のＩｎＰ
クラッド、２４はＩｎＰ基板である。
示す図で、図７は図６のＡ−Ａ′線断面図、図８は図６
のＢ−Ｂ′線断面図を各々示す図である。図中符号２１
は第１の光導波路である埋め込み光導波路３１のコア
で、バンドギャップ波長が１．５５μｍのＩｎＧａＡｓ
Ｐ、２２は左右のＩｎＰクラッド、２３は上下のＩｎＰ
クラッド、２４はＩｎＰ基板である。
【０００３】符号２５は、第２の光導波路であるハイメ
サ光導波路３２のコアで、エキシトンピーク波長が１．
４６μｍの多重量子井戸（ウェル：ＩｎＧａＡｓＰ、バ
リア：ＩｎＧａＡｓＰ）である。２６はハイメサ光導波
路３２における左右のクラッドであり、ポリイミドや空
気など、屈折率ｎが埋め込み光導波路３１の左右のＩｎ
Ｐクラッド２２よりも極めて低い材料を仮定している。
ここではクラッド２６としてポリイミドを想定している
が、他の材料でも良いことは言うまでもない。
サ光導波路３２のコアで、エキシトンピーク波長が１．
４６μｍの多重量子井戸（ウェル：ＩｎＧａＡｓＰ、バ
リア：ＩｎＧａＡｓＰ）である。２６はハイメサ光導波
路３２における左右のクラッドであり、ポリイミドや空
気など、屈折率ｎが埋め込み光導波路３１の左右のＩｎ
Ｐクラッド２２よりも極めて低い材料を仮定している。
ここではクラッド２６としてポリイミドを想定している
が、他の材料でも良いことは言うまでもない。
【０００４】上述したように、埋め込み光導波路３１と
ハイメサ光導波路３２の両者とも、上下にはＩｎＰクラ
ッド２３を有しているが、埋め込み光導波路３１のコア
２１の左右にはＩｎＰクラッド２２、ハイメサ光導波路
３２のコア２５の左右にはポリイミドクラッド２６があ
り、埋め込み光導波路３１とハイメサ光導波路３２では
左右のクラッドの材料が異なっている。なお、ＩｎＰと
ポリイミドの屈折率は、１．５５μｍ帯において各々
３．１７、１．７程度である。
ハイメサ光導波路３２の両者とも、上下にはＩｎＰクラ
ッド２３を有しているが、埋め込み光導波路３１のコア
２１の左右にはＩｎＰクラッド２２、ハイメサ光導波路
３２のコア２５の左右にはポリイミドクラッド２６があ
り、埋め込み光導波路３１とハイメサ光導波路３２では
左右のクラッドの材料が異なっている。なお、ＩｎＰと
ポリイミドの屈折率は、１．５５μｍ帯において各々
３．１７、１．７程度である。
【０００５】図９は、図６に示した従来の接続型光導波
路の上面図で、図１０と図１１には、第１の光導波路で
ある埋め込み導波路３１と、第２の光導波路であるハイ
メサ光導波路３２の固有モードの界分布ａ、ｂを各々点
線で示している。図１０に示す埋め込み光導波路３１で
は、左右のＩｎＰクラッド２の屈折率が約３．１７と高
いため、導波光は、左右のＩｎＰクラッド２２へ漏れ出
して、左右へ広がっている。
路の上面図で、図１０と図１１には、第１の光導波路で
ある埋め込み導波路３１と、第２の光導波路であるハイ
メサ光導波路３２の固有モードの界分布ａ、ｂを各々点
線で示している。図１０に示す埋め込み光導波路３１で
は、左右のＩｎＰクラッド２の屈折率が約３．１７と高
いため、導波光は、左右のＩｎＰクラッド２２へ漏れ出
して、左右へ広がっている。
【０００６】一方、図１１に示すハイメサ光導波路３２
では、左右のポリイミドクラッド２６の屈折率が約１．
７と低いので、導波光は左右のポリイミドクラッド２６
に漏れ出すことができずに、左右の方向にはコア２５の
中に閉じ込められている。つまり、第１の光導波路であ
る埋め込み導波路３１と、第２の光導波路であるハイメ
サ光導波路３２では固有モードの界分布ａ、ｂが異なっ
ている。
では、左右のポリイミドクラッド２６の屈折率が約１．
７と低いので、導波光は左右のポリイミドクラッド２６
に漏れ出すことができずに、左右の方向にはコア２５の
中に閉じ込められている。つまり、第１の光導波路であ
る埋め込み導波路３１と、第２の光導波路であるハイメ
サ光導波路３２では固有モードの界分布ａ、ｂが異なっ
ている。
【０００７】図１２は、従来の接続型光導波路の他の例
を示す上面図で、第１の光導波路である埋め込み導波路
３１のコア２１をテーパ状とすることにより、第１の光
導波路である埋め込み導波路３１の固有モードの界分布
ｃを第２の光導波路であるハイメサ光導波路３２の固有
モードの界分布ｄに変換している。図中ｅはテーパコア
によるスポットサイズ変換された導波光を示している。
を示す上面図で、第１の光導波路である埋め込み導波路
３１のコア２１をテーパ状とすることにより、第１の光
導波路である埋め込み導波路３１の固有モードの界分布
ｃを第２の光導波路であるハイメサ光導波路３２の固有
モードの界分布ｄに変換している。図中ｅはテーパコア
によるスポットサイズ変換された導波光を示している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、各々
の領域での導波光の分布が異なっているために、第１の
光導波路である埋め込み光導波路３１から第２の光導波
路であるハイメサ光導波路３２へ光が伝搬する場合、埋
め込み光導波路３１とハイメサ光導波路３２の接続部に
おいて、まず、スポットサイズの不整合に起因する光の
損失が生じる。さらに、図９からわかるように、埋め込
み光導波路３１での固有モードの界分布ａを有する光
は、ハイメサ光導波路３２の固有モードの界分布ｂを有
する光よりも広がっているため、埋め込み光導波路３１
での固有モードの光のうち、ハイメサ光導波路３２より
も広がった光は、接続部において、屈折率が低い媒質２
６を感じるため反射戻り光も生じてしまうという問題が
あった。
の領域での導波光の分布が異なっているために、第１の
光導波路である埋め込み光導波路３１から第２の光導波
路であるハイメサ光導波路３２へ光が伝搬する場合、埋
め込み光導波路３１とハイメサ光導波路３２の接続部に
おいて、まず、スポットサイズの不整合に起因する光の
損失が生じる。さらに、図９からわかるように、埋め込
み光導波路３１での固有モードの界分布ａを有する光
は、ハイメサ光導波路３２の固有モードの界分布ｂを有
する光よりも広がっているため、埋め込み光導波路３１
での固有モードの光のうち、ハイメサ光導波路３２より
も広がった光は、接続部において、屈折率が低い媒質２
６を感じるため反射戻り光も生じてしまうという問題が
あった。
【０００９】また、図１２に示した例では、埋め込み導
波路３１のコア２１を微細に加工しなければならず、製
作が困難であるという問題があった。
波路３１のコア２１を微細に加工しなければならず、製
作が困難であるという問題があった。
【００１０】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、挿入損失と反射戻
り光の少なく、製作が容易である接続型光導波路を提供
することにある。
たもので、その目的とするところは、挿入損失と反射戻
り光の少なく、製作が容易である接続型光導波路を提供
することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、請求項１に記載の発明は、コアの
左右が第１の媒質で埋め込まれた埋め込み光導波路と、
前記コアの左右に前記第１の媒質よりも屈折率が低い第
２の媒質を有するハイメサ光導波路とを具備する接続型
光導波路において、屈折率が前記第２の媒質よりも高い
第３の媒質が、前記コアの左右の少なくとも一方にある
とともに、前記第３の媒質の幅が、前記埋め込み光導波
路から前記ハイメサ光導波路の側に向かってテーパ状に
狭くなったスポットサイズ変換用光導波路を、前記埋め
込み光導波路と前記ハイメサ光導波路の間に設けたこと
を特徴とするものである。
的を達成するために、請求項１に記載の発明は、コアの
左右が第１の媒質で埋め込まれた埋め込み光導波路と、
前記コアの左右に前記第１の媒質よりも屈折率が低い第
２の媒質を有するハイメサ光導波路とを具備する接続型
光導波路において、屈折率が前記第２の媒質よりも高い
第３の媒質が、前記コアの左右の少なくとも一方にある
とともに、前記第３の媒質の幅が、前記埋め込み光導波
路から前記ハイメサ光導波路の側に向かってテーパ状に
狭くなったスポットサイズ変換用光導波路を、前記埋め
込み光導波路と前記ハイメサ光導波路の間に設けたこと
を特徴とするものである。
【００１２】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、前記第２の媒質と前記第３の媒
質の屈折率が等しいことを特徴とするものである。
に記載の発明において、前記第２の媒質と前記第３の媒
質の屈折率が等しいことを特徴とするものである。
【００１３】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
又は２に記載の発明において、前記テーパ状が直線状の
形状を含むことを特徴とするものである。
又は２に記載の発明において、前記テーパ状が直線状の
形状を含むことを特徴とするものである。
【００１４】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
又は２に記載の発明において、前記テーパ状が曲線状の
形状を含むことを特徴とするものである。
又は２に記載の発明において、前記テーパ状が曲線状の
形状を含むことを特徴とするものである。
【００１５】このような構成により、本発明では、スポ
ットサイズ変換用光導波路が有する左右のクラッドの幅
が、埋め込み光導波路側からハイメサ光導波路へ向かっ
て緩やかに変化しているため、スムーズな導波光の変換
が可能となる。そのため、埋め込み光導波路とハイメサ
光導波路との接続部において結合損失や反射戻り光が生
じることがない。また、スポットサイズ変換用光導波路
のクラッドがテーパ状に変化しているため、この部分に
おける放射損失も小さいので、全体としての挿入損失を
小さくできるという効果を奏する。
ットサイズ変換用光導波路が有する左右のクラッドの幅
が、埋め込み光導波路側からハイメサ光導波路へ向かっ
て緩やかに変化しているため、スムーズな導波光の変換
が可能となる。そのため、埋め込み光導波路とハイメサ
光導波路との接続部において結合損失や反射戻り光が生
じることがない。また、スポットサイズ変換用光導波路
のクラッドがテーパ状に変化しているため、この部分に
おける放射損失も小さいので、全体としての挿入損失を
小さくできるという効果を奏する。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例について説明する。図１は、本発明の接続型光導波
路の一実施例を示す斜視図で、図中符号１は第１の光導
波路である埋め込み光導波路１１のコアで、バンドギャ
ップ波長が１．５５μｍのＩｎＧａＡｓＰ、２は左右の
ＩｎＰクラッド、３は上下のＩｎＰクラッド、４はＩｎ
Ｐ基板である。
施例について説明する。図１は、本発明の接続型光導波
路の一実施例を示す斜視図で、図中符号１は第１の光導
波路である埋め込み光導波路１１のコアで、バンドギャ
ップ波長が１．５５μｍのＩｎＧａＡｓＰ、２は左右の
ＩｎＰクラッド、３は上下のＩｎＰクラッド、４はＩｎ
Ｐ基板である。
【００１７】符号５は、第２の光導波路であるハイメサ
光導波路１２のコアで、エキシトンピーク波長が１．４
６μｍの多重量子井戸（ウェル：ＩｎＧａＡｓＰ、バリ
ア：ＩｎＧａＡｓＰ）である。６はハイメサ光導波路１
２における左右のクラッドであり、ポリイミドや空気な
ど、屈折率ｎが埋め込み光導波路１１の左右のＩｎＰク
ラッド２よりも極めて低い材料を仮定している。
光導波路１２のコアで、エキシトンピーク波長が１．４
６μｍの多重量子井戸（ウェル：ＩｎＧａＡｓＰ、バリ
ア：ＩｎＧａＡｓＰ）である。６はハイメサ光導波路１
２における左右のクラッドであり、ポリイミドや空気な
ど、屈折率ｎが埋め込み光導波路１１の左右のＩｎＰク
ラッド２よりも極めて低い材料を仮定している。
【００１８】上述したように、埋め込み光導波路１１と
ハイメサ光導波路１２の両者とも、上下にはＩｎＰクラ
ッド３を有しているが、埋め込み光導波路１１のコア１
の左右にはＩｎＰクラッド２、ハイメサ光導波路１２の
コア５の左右にはポリイミドクラッド６があり、埋め込
み光導波路１１とハイメサ光導波路１２では左右のクラ
ッドの材料が異なっている。なお、ＩｎＰとポリイミド
の屈折率は、１．５５μｍ帯において各々３．１７、
１．７程度である。
ハイメサ光導波路１２の両者とも、上下にはＩｎＰクラ
ッド３を有しているが、埋め込み光導波路１１のコア１
の左右にはＩｎＰクラッド２、ハイメサ光導波路１２の
コア５の左右にはポリイミドクラッド６があり、埋め込
み光導波路１１とハイメサ光導波路１２では左右のクラ
ッドの材料が異なっている。なお、ＩｎＰとポリイミド
の屈折率は、１．５５μｍ帯において各々３．１７、
１．７程度である。
【００１９】このような構成において、第１の光導波路
である埋め込み光導波路１１の導波光のスポットサイズ
を、第２の光導波路であるハイメサ光導波路１２のスポ
ットサイズに変換するスポットサイズ変換用光導波路１
３を、埋め込み光導波路１１とハイメサ光導波路１２の
間に設けている。
である埋め込み光導波路１１の導波光のスポットサイズ
を、第２の光導波路であるハイメサ光導波路１２のスポ
ットサイズに変換するスポットサイズ変換用光導波路１
３を、埋め込み光導波路１１とハイメサ光導波路１２の
間に設けている。
【００２０】つまり、第３の光導波路であるスポットサ
イズ変換用光導波路１３は、屈折率がポリイミドクラッ
ド６よりも高いＩｎＰクラッド７が、コア５の左右の少
なくとも一方にあるとともに、ＩｎＰクラッド７の幅
が、埋め込み光導波路１１からハイメサ光導波路１２の
側に向かってテーパ状に狭くなるように構成されてい
て、このスポットサイズ変換用光導波路１３は、埋め込
み光導波路１１とハイメサ光導波路１２の間に設けられ
ている。
イズ変換用光導波路１３は、屈折率がポリイミドクラッ
ド６よりも高いＩｎＰクラッド７が、コア５の左右の少
なくとも一方にあるとともに、ＩｎＰクラッド７の幅
が、埋め込み光導波路１１からハイメサ光導波路１２の
側に向かってテーパ状に狭くなるように構成されてい
て、このスポットサイズ変換用光導波路１３は、埋め込
み光導波路１１とハイメサ光導波路１２の間に設けられ
ている。
【００２１】図２は、スポットサイズ変換用光導波路の
領域の断面図で、図３は、図１の上面図である。図２に
示すように、スポットサイズ変換用光導波路１３は、コ
ア５の左右に幅ＷのＩｎＰクラッド７があり、その外側
にポリイミド６がある。そのため、スポットサイズ変換
用光導波路１３は、埋め込み光導波路１１とハイメサ光
導波路１２の中間的な構造となっている。なお、Ｗ＝０
の場合はハイメサ光導波路となる。また、図中Ａは埋め
込み光導波路１１の固有モードの界分布、Ｂはハイメサ
光導波路１２の固有モードの界分布、Ｃはスポットサイ
ズ変換の界分布をそれぞれ示している。
領域の断面図で、図３は、図１の上面図である。図２に
示すように、スポットサイズ変換用光導波路１３は、コ
ア５の左右に幅ＷのＩｎＰクラッド７があり、その外側
にポリイミド６がある。そのため、スポットサイズ変換
用光導波路１３は、埋め込み光導波路１１とハイメサ光
導波路１２の中間的な構造となっている。なお、Ｗ＝０
の場合はハイメサ光導波路となる。また、図中Ａは埋め
込み光導波路１１の固有モードの界分布、Ｂはハイメサ
光導波路１２の固有モードの界分布、Ｃはスポットサイ
ズ変換の界分布をそれぞれ示している。
【００２２】図４は、埋め込み光導波路からハイメサ光
導波路への全挿入損失を３次元ビーム伝搬法（３−Ｄ
ＢＰＭ）により計算した結果を、スポット変換領域にお
けるＩｎＰクラッドの幅Ｗを変数として示した図であ
る。ここで、光導波路１１、１２、１３におけるコアの
幅は、２μｍ、コアの厚みは約０．２μｍとした。スポ
ット変換用光導波路１３やハイメサ光導波路１２の長さ
として、ここでは各々１５μｍ、２００μｍを仮定した
が、その他の長さでもよい。
導波路への全挿入損失を３次元ビーム伝搬法（３−Ｄ
ＢＰＭ）により計算した結果を、スポット変換領域にお
けるＩｎＰクラッドの幅Ｗを変数として示した図であ
る。ここで、光導波路１１、１２、１３におけるコアの
幅は、２μｍ、コアの厚みは約０．２μｍとした。スポ
ット変換用光導波路１３やハイメサ光導波路１２の長さ
として、ここでは各々１５μｍ、２００μｍを仮定した
が、その他の長さでもよい。
【００２３】また、スポットサイズ変換用光導波路１３
における左右のクラッド７の幅は、直線状テーパもしく
は２乗曲線状テーパとして変化させた。図４からわかる
ように、スポット変換領域におけるＩｎＰクラッド７の
幅Ｗが零の場合、挿入損失が１ｄＢ弱と大きいが、Ｉｎ
Ｐクラッド７の幅Ｗとして１μｍ以上設けることによ
り、損失を充分に低減できることがわかる。
における左右のクラッド７の幅は、直線状テーパもしく
は２乗曲線状テーパとして変化させた。図４からわかる
ように、スポット変換領域におけるＩｎＰクラッド７の
幅Ｗが零の場合、挿入損失が１ｄＢ弱と大きいが、Ｉｎ
Ｐクラッド７の幅Ｗとして１μｍ以上設けることによ
り、損失を充分に低減できることがわかる。
【００２４】図５は、埋め込み光導波路からハイメサ光
導波路へ光が伝搬する場合に、埋め込み光導波路とハイ
メサ光導波路の接続面から、埋め込み光導波路へ戻る反
射戻り光を計算した結果を、スポット変換領域における
ＩｎＰクラッドの幅Ｗを変数として示した図である。図
５からわかるように、ＩｎＰクラッド７の幅Ｗとして
１．５μｍ以上設けることにより、反射戻り光量を充分
に低減できることがわかる。なお、図４及び図５ともＷ
＝０の場合が従来の実施例に相当する。
導波路へ光が伝搬する場合に、埋め込み光導波路とハイ
メサ光導波路の接続面から、埋め込み光導波路へ戻る反
射戻り光を計算した結果を、スポット変換領域における
ＩｎＰクラッドの幅Ｗを変数として示した図である。図
５からわかるように、ＩｎＰクラッド７の幅Ｗとして
１．５μｍ以上設けることにより、反射戻り光量を充分
に低減できることがわかる。なお、図４及び図５ともＷ
＝０の場合が従来の実施例に相当する。
【００２５】上述した実施例では、波長として１．５５
μｍを仮定したが、その他の波長でもよいことは言うま
でもない。また、埋め込み光導波路部１１とハイメサ光
導波路部１２のコアとして、バンドギャップ波長が１．
５５μｍのＩｎＧａＡｓＰとエキシトンピーク波長が
１．４６μｍの多重量子井戸を仮定したが、これらはそ
の他の材料からなるコアでもよいし、埋め込み光導波路
１１、ハイメサ光導波路１２、スポットサイズ変換用光
導波路１３のコアは互いに異なっていてもよい。さらに
それらのコアは同じでもよい。また、本発明は半導体材
料からなる光導波路のみでなく、石英系やポリマー系な
ど材料の種類を問わず適用できる。
μｍを仮定したが、その他の波長でもよいことは言うま
でもない。また、埋め込み光導波路部１１とハイメサ光
導波路部１２のコアとして、バンドギャップ波長が１．
５５μｍのＩｎＧａＡｓＰとエキシトンピーク波長が
１．４６μｍの多重量子井戸を仮定したが、これらはそ
の他の材料からなるコアでもよいし、埋め込み光導波路
１１、ハイメサ光導波路１２、スポットサイズ変換用光
導波路１３のコアは互いに異なっていてもよい。さらに
それらのコアは同じでもよい。また、本発明は半導体材
料からなる光導波路のみでなく、石英系やポリマー系な
ど材料の種類を問わず適用できる。
【００２６】第３の光導波路であるスポット変換光導波
路１３の領域では、コアの左右にクラッド７があると仮
定した。しかしながら、効果は薄れるものの、左右のう
ち片方だけでもよいことは言うまでもない。さらに左右
のクラッドは、埋め込み光導波路１１の左右のクラッド
と同じとしているが、効果は若干薄れるものの、それら
は互いに異なっていてもよい。
路１３の領域では、コアの左右にクラッド７があると仮
定した。しかしながら、効果は薄れるものの、左右のう
ち片方だけでもよいことは言うまでもない。さらに左右
のクラッドは、埋め込み光導波路１１の左右のクラッド
と同じとしているが、効果は若干薄れるものの、それら
は互いに異なっていてもよい。
【００２７】また、スポットサイズ変換用光導波路１３
おける左右のクラッドの幅は、直線状もしくは２乗曲線
状に変化させたが、その他の曲線の形で変化させてもよ
い。さらに、図１の実施例とは逆方向、すなわちハイメ
サ光導波路から埋め込み光導波路に光が伝搬する場合に
も適用可能である。
おける左右のクラッドの幅は、直線状もしくは２乗曲線
状に変化させたが、その他の曲線の形で変化させてもよ
い。さらに、図１の実施例とは逆方向、すなわちハイメ
サ光導波路から埋め込み光導波路に光が伝搬する場合に
も適用可能である。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、屈
折率が第２の媒質よりも高い第３の媒質が、コアの左右
の少なくとも一方にあるとともに、第３の媒質の幅が、
埋め込み光導波路からハイメサ光導波路の側に向かって
テーパ状に狭くなったスポットサイズ変換用光導波路
を、埋め込み光導波路とハイメサ光導波路の間に設けた
ので、スポットサイズ変換用光導波路が有する左右のク
ラッドの幅が、埋め込み光導波路側からハイメサ光導波
路へ向かって緩やかに変化しているため、スムーズな導
波光の変換が可能となる。そのため、埋め込み光導波路
とハイメサ光導波路との接続部において結合損失や反射
戻り光が生じることがない。また、スポットサイズ変換
用光導波路のクラッドがテーパ状に変化しているためこ
の部分における放射損失も小さいので、全体として挿入
損失を小さくできる効果がある。
折率が第２の媒質よりも高い第３の媒質が、コアの左右
の少なくとも一方にあるとともに、第３の媒質の幅が、
埋め込み光導波路からハイメサ光導波路の側に向かって
テーパ状に狭くなったスポットサイズ変換用光導波路
を、埋め込み光導波路とハイメサ光導波路の間に設けた
ので、スポットサイズ変換用光導波路が有する左右のク
ラッドの幅が、埋め込み光導波路側からハイメサ光導波
路へ向かって緩やかに変化しているため、スムーズな導
波光の変換が可能となる。そのため、埋め込み光導波路
とハイメサ光導波路との接続部において結合損失や反射
戻り光が生じることがない。また、スポットサイズ変換
用光導波路のクラッドがテーパ状に変化しているためこ
の部分における放射損失も小さいので、全体として挿入
損失を小さくできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の接続型光導波路の一実施例を示す斜視
図である。
図である。
【図２】スポットサイズ変換用光導波路の領域の断面図
である。
である。
【図３】図１に示した本発明の実施例の上面図である。
【図４】埋め込み光導波路からハイメサ光導波路への全
挿入損失を３次元ビーム伝搬法（３−Ｄ ＢＰＭ）によ
り計算した結果を、スポット変換領域におけるＩｎＰク
ラッドの幅Ｗを変数として示した図である。
挿入損失を３次元ビーム伝搬法（３−Ｄ ＢＰＭ）によ
り計算した結果を、スポット変換領域におけるＩｎＰク
ラッドの幅Ｗを変数として示した図である。
【図５】埋め込み光導波路からハイメサ光導波路へ光が
伝搬する場合に、埋め込み光導波路とハイメサ光導波路
の接続面から、埋め込み光導波路へ戻る反射戻り光を計
算した結果を、スポット変換領域におけるＩｎＰクラッ
ドの幅Ｗを変数として示した図である。
伝搬する場合に、埋め込み光導波路とハイメサ光導波路
の接続面から、埋め込み光導波路へ戻る反射戻り光を計
算した結果を、スポット変換領域におけるＩｎＰクラッ
ドの幅Ｗを変数として示した図である。
【図６】従来の接続型光導波路の構造を示す図である。
【図７】図６のＡ−Ａ′線断面図である。
【図８】図６のＢ−Ｂ′線断面図である。
【図９】従来の接続型光導波路の上面図である。
【図１０】埋め込み導波路の固有モードの界分布を示す
図である。
図である。
【図１１】ハイメサ光導波路の固有モードの界分布を示
す図である。
す図である。
【図１２】従来の接続型光導波路の他の例を示す図であ
る。
る。
１ 第１の光導波路である埋め込み光導波路のコア ２ 第１の光導波路の左右のＩｎＰクラッド ３ 光導波路の上下のＩｎＰクラッド ４ ＩｎＰ基板 ５ 第２の光導波路であるハイメサ光導波路のコア ６ 第２の光導波路の左右のクラッドＩｎＰクラッド ７ 第３の光導波路であるスポット変換光導波路の左右
のＩｎＰクラッド １１ 埋め込み光導波路 １２ ハイメサ光導波路 １３ スポット変換光導波路 ２１ 第１の光導波路である埋め込み光導波路のコア ２２ 第１の光導波路の左右のＩｎＰクラッド ２３ 光導波路の上下のＩｎＰクラッド ２４ ＩｎＰ基板 ２５ 第２の光導波路であるハイメサ光導波路のコア ２６ 第２の光導波路の左右のクラッドＩｎＰクラッド ３１ 埋め込み光導波路 ３２ ハイメサ光導波路
のＩｎＰクラッド １１ 埋め込み光導波路 １２ ハイメサ光導波路 １３ スポット変換光導波路 ２１ 第１の光導波路である埋め込み光導波路のコア ２２ 第１の光導波路の左右のＩｎＰクラッド ２３ 光導波路の上下のＩｎＰクラッド ２４ ＩｎＰ基板 ２５ 第２の光導波路であるハイメサ光導波路のコア ２６ 第２の光導波路の左右のクラッドＩｎＰクラッド ３１ 埋め込み光導波路 ３２ ハイメサ光導波路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 硴塚 孝明 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 須崎 泰正 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 柴田 泰夫 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 竹内 博昭 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 2H037 CA35 CA36 2H047 KA04 KA13 QA02 QA05 TA24 TA32
Claims (4)
- 【請求項１】 コアの左右が第１の媒質で埋め込まれた
埋め込み光導波路と、前記コアの左右に前記第１の媒質
よりも屈折率が低い第２の媒質を有するハイメサ光導波
路とを具備する接続型光導波路において、屈折率が前記
第２の媒質よりも高い第３の媒質が、前記コアの左右の
少なくとも一方にあるとともに、前記第３の媒質の幅
が、前記埋め込み光導波路から前記ハイメサ光導波路の
側に向かってテーパ状に狭くなったスポットサイズ変換
用光導波路を、前記埋め込み光導波路と前記ハイメサ光
導波路の間に設けたことを特徴とする接続型光導波路。 - 【請求項２】 前記第２の媒質と前記第３の媒質の屈折
率が等しいことを特徴とする請求項１に記載の接続型光
導波路。 - 【請求項３】 前記テーパ状が直線状の形状を含むこと
を特徴とする請求項１又は２に記載の接続型光導波路。 - 【請求項４】 前記テーパ状が曲線状の形状を含むこと
を特徴とする請求項１又は２に記載の接続型光導波路。
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|---|---|---|---|
| JP2001114297A JP3877973B2 (ja) | 2001-04-12 | 2001-04-12 | 接続型光導波路 |
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| JP2001114297A JP3877973B2 (ja) | 2001-04-12 | 2001-04-12 | 接続型光導波路 |
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| JP2002311267A true JP2002311267A (ja) | 2002-10-23 |
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| US8401352B2 (en) | 2009-03-25 | 2013-03-19 | Fujitsu Limited | Optical waveguide device, its manufacture method, laser module and optical transmission system |
-
2001
- 2001-04-12 JP JP2001114297A patent/JP3877973B2/ja not_active Expired - Fee Related
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