JP5357214B2 - 光集積回路 - Google Patents
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Description
前記入力導波路、前記出力導波路の少なくともどちらか一つの部分の導波路幅が、前記入力導波路、前記出力導波路中の任意の点において、所望の光の波長範囲に対して、前記入力導波路の入力端からの入力フィールドの順伝搬のフィールドの波面と、前記出力導波路の出力端からの出力フィールドの逆伝搬させたフィールドの波面とが一致するように、光の伝搬方向に沿って変動し、
さらに前記マルチモード干渉型光導波路部の導波路幅が、所望の光の波長範囲に対して、当該マルチモード干渉型光導波路部の後端部での集光位置を均一化するように、光の伝搬方向に沿って変動していることを特徴とする。
前記入力導波路、前記出力導波路中の任意の点において、所望の光の波長範囲に対して、前記入力導波路の入力端からの入力フィールドの順伝搬のフィールドの波面と、前記出力導波路の出力端からの出力フィールドの逆伝搬させたフィールドの波面とが一致し、
それによって前記入力導波路、前記出力導波路の界分布が変動し、マルチモード干渉型光導波路内部での集光位置を補正するとともにマルチモード干渉型光導波路の高次モードの励振が抑制されることで、光損失が低減するように、
前記入力導波路、前記出力導波路の少なくともどちらか一つの部分の導波路幅が、光の伝搬方向に沿って変動し、
さらに前記マルチモード干渉型光導波路部の導波路幅が、所望の光の波長範囲に対して、当該マルチモード干渉型光導波路部の後端部での集光位置を均一化し、集光位置の波長依存性を緩和することで光損失が低減するように、光の伝搬方向に沿って変動していることを特徴とする。
まず、n型のInP基板上に、コア層3、上部クラッド層4を成長させる。フォトリソグラフィにより、図1に示すようなパターンを形成し、ドライエッチングにより基板1まで図2に示すようにエッチングをすることで、下部クラッド層2を含む、いわゆるハイメサ導波路構造を形成する。導波路メサの高さ(上部クラッド層から下部クラッド層までの高さ)には任意性があるが、光が閉じ込められるように十分に深くエッチングする必要がある。バーへき開をした後に両端面に無反射コーティングを施し、チップへき開をして完成となる。無反射コーティングを実現する方法はいくつかあるが、ここではTiO2とSiO2の多層膜を端面に堆積した。
本実施例では、上述した第1の実施例に係る光集積回路と同じものには同一符号を付記している。
本実施例は、100ギガビットイーサネット(登録商標)(100GbE)用モノリシック集積光源に適用したものである。
4×4MMI光回路73は、4つの出力導波路74a,74b,74c,74dを備える。出力導波路74a,74b,74dは、それぞれ光路長差付与部分77a,77b,77cを備える。4×1MMI光回路75は、出力導波路76を備える。
2 InP下部クラッド層
3 InGaAsPコア層
4 InP上部クラッド層
5 空気クラッド
11a,11b 入力導波路
12a,12b 出力導波路
13 マルチモード干渉型導波路部(MMI部)
21a,21b テーパ導波路部
22a,22b テーパ導波路部
31a〜31d 入力導波路
32a〜32d 出力導波路
33 マルチモード干渉型導波路部(MMI部)
41a,41b 入力導波路
42a,42b マルチモード干渉型導波路部(MMI部)
43a,43b マルチモード干渉型導波路部(MMI部)
44a,44b 出力導波路
45a,45b 出力導波路
46a,46b 出力導波路
47a,47b 出力導波路
48a,48b 光路長差付与部分
51a〜51d 入力導波路
52a〜52d 出力導波路
53 マルチモード干渉型導波路部(MMI部)
54 光路長差付与部分
61a〜61l 光源
62a〜62l 入力導波路
63 マルチモード干渉型導波路部(MMI部)
64 出力導波路
71a〜71d 光源
72a〜72d 入力導波路
73 マルチモード干渉型導波路部(MMI部)
74a〜74d 出力導波路
75 マルチモード干渉型導波路部(MMI部)
76 出力導波路
77a〜77c 光路長差付与部分
Claims (4)
- 任意の数の入力導波路と、任意の数の出力導波路と、マルチモード干渉型光導波路部からなる光集積回路であって、
前記入力導波路、前記出力導波路の少なくともどちらか一つの部分の導波路幅が、前記入力導波路、前記出力導波路中の任意の点において、所望の光の波長範囲に対して、前記入力導波路の入力端からの入力フィールドの順伝搬のフィールドの波面と、前記出力導波路の出力端からの出力フィールドの逆伝搬させたフィールドの波面とが一致するように、光の伝搬方向に沿って変動し、
さらに前記マルチモード干渉型光導波路部の導波路幅が、所望の光の波長範囲に対して、当該マルチモード干渉型光導波路部の後端部での集光位置を均一化するように、光の伝搬方向に沿って変動している
ことを特徴とする光集積回路。 - 任意の数の入力導波路と、任意の数の出力導波路と、マルチモード干渉型光導波路部からなる光集積回路であって、
前記入力導波路、前記出力導波路中の任意の点において、所望の光の波長範囲に対して、前記入力導波路の入力端からの入力フィールドの順伝搬のフィールドの波面と、前記出力導波路の出力端からの出力フィールドの逆伝搬させたフィールドの波面とが一致し、
それによって前記入力導波路、前記出力導波路の界分布が変動し、マルチモード干渉型光導波路内部での集光位置を補正するとともにマルチモード干渉型光導波路の高次モードの励振が抑制されることで、光損失が低減するように、
前記入力導波路、前記出力導波路の少なくともどちらか一つの部分の導波路幅が、光の伝搬方向に沿って変動し、
さらに前記マルチモード干渉型光導波路部の導波路幅が、所望の光の波長範囲に対して、当該マルチモード干渉型光導波路部の後端部での集光位置を均一化し、集光位置の波長依存性を緩和することで光損失が低減するように、光の伝搬方向に沿って変動している
ことを特徴とする光集積回路。 - 請求項1または請求項2に記載の光集積回路において、
前記入力導波路および前記出力導波路の長さを10μm〜200μmとする
ことを特徴とする光集積回路。 - 請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の光集積回路において、
前記導波路部の変化量は、光の伝搬方向1μmあたり最大±0.1μmである
ことを特徴とする光集積回路。
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