JP6346177B2 - スポットサイズ変換光導波路 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1に係るスポットサイズ変換光導波路の模式的な斜視図である。図2は、図1に示すスポットサイズ変換光導波路の模式的な側面図である。図3は、図1に示すスポットサイズ変換光導波路の模式的な平面図である。図1〜図3に示すように、本実施の形態1に係るスポットサイズ変換光導波路100は、基板10と、基板10上に形成されたクラッド部20と、クラッド部20内に配置されたコア部30とを備えている。コア部30は方向D1の方向に延伸している。
図5は、本発明の実施の形態2に係るスポットサイズ変換光導波路の模式的な斜視図である。図6は、図5に示すスポットサイズ変換光導波路の模式的な平面図である。図5、6に示すように、本実施の形態2に係るスポットサイズ変換光導波路200は、基板10と、基板10上に形成されたクラッド部40と、クラッド部40内に配置されたコア部50とを備えている。コア部50は方向D2の方向に延伸している。
図8は、本発明の実施の形態3に係るスポットサイズ変換光導波路の模式的な斜視図である。図9は、図8に示すスポットサイズ変換光導波路の模式的な側面図である。図10は、図8に示すスポットサイズ変換光導波路の模式的な平面図である。図8〜10に示すように、本実施の形態3に係るスポットサイズ変換光導波路300は、基板10と、基板10上に形成されたクラッド部60と、クラッド部60内に配置されたコア部70とを備えている。コア部70は方向D3の方向に延伸している。
つぎに、実施の形態1、2、3に係るスポットサイズ変換光導波路100、200、300の構成要素の好ましい寸法について説明する。
つぎに、実施の形態1に係るスポットサイズ変換光導波路100の製造方法の一例について説明する。なお、実施の形態2に係るスポットサイズ変換光導波路200および実施の形態3に係るスポットサイズ変換光導波路300も同様の方法で製造できる。図19A〜図19C、図20は、実施の形態1に係るスポットサイズ変換光導波路の製造方法の一例を説明する図である。はじめに、図19Aに示すように、公知の火炎堆積(Flame
Hydrolysis Deposition、FHD)法により、基板10上に石英系ガラスの微粒子を堆積し、これを加熱してガラス微粒子を透明ガラス化し、クラッド部20の下部を構成する下部層20aを形成する。つぎに、下部層20a上にプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法によって、第1コア部31となる石英系ガラス微粒子層80を堆積する。つぎに、石英系ガラス微粒子層80上に、金属やフォトレジストからなるマスクMを形成する。このマスクMは、厚さが徐々に薄くなるテーパ部T1を有している。
20、40、60 クラッド部
20a 下部層
30、50、70 コア部
31、51、71 第1コア部
31a、51a、71a 第1ストレート部
31b、51b、71b 第1テーパ部
31ba、32ba、51ba、52ba、71ba、72ba 終端部
72ab 第2終端部
32、52、72 第2コア部
32a、52a、72a ストレート部被覆部
32aa、72aa 側部
32b、52b、72b テーパ部被覆部
32c、52c、72c 連結部
32d、52d、72d 第2テーパ部
32e、52e、72e 第2ストレート部
32ea、52ea、72ea 光出力端面
80、80A、90 石英系ガラス微粒子層
100、200、300 スポットサイズ変換光導波路
100a、200a、300a 端面
D1、D2、D3 方向
EG エッチングガス
H1、H2、H3 段差
H31、H32 高さ
L11、L12、L13、L14、L16、L21、L22、L23、L24、L26、L31、L32、L33、L34、L36、L37 長さ
L15、L25 距離
M マスク
MG 原料ガス
OF 光ファイバ
OF1 コア部
OF2 クラッド部
S1、S2、S3、S4 露光範囲
SM シャドウマスク
T1、T2、T3 テーパ部
W11、W12、W13、W14、W21、W22、W24、W31、W32、W34
幅
Claims (12)
- クラッド部と、
前記クラッド部内に配置され、前記クラッド部よりも屈折率が高いコア部と、
を備え、
前記コア部は、
所定の方向に延伸し、幅および高さが延伸方向において略一定である第1ストレート部と、前記第1ストレート部と連続して形成され、終端部に向かって幅および高さが縮小する第1テーパ部とを有する第1コア部と、
前記第1コア部の第1ストレート部を覆うように形成されたストレート部被覆部と、前記ストレート部被覆部と連続して前記第1コア部の第1テーパ部を覆うように形成され、前記第1テーパ部の形状に沿って幅および高さが縮小するテーパ部被覆部と、前記延伸方向に向かって幅および高さが拡大する第2テーパ部と、を有し、端部に光出力端面が形成され、前記第1コア部よりも屈折率が低い第2コア部と、
を有することを特徴とするスポットサイズ変換光導波路。 - 前記第1コア部の前記クラッド部に対する比屈折率差は2.5%〜12%であり、前記第2コア部の前記クラッド部に対する比屈折率差は0.3%〜1.8%であることを特徴とする請求項1に記載のスポットサイズ変換光導波路。
- 前記第2コア部の光出力端面は1辺の長さが8μm〜14μmの矩形状であることを特徴とする請求項1または2に記載のスポットサイズ変換光導波路。
- 前記第2コア部のテーパ部被覆部の幅および高さは、前記第1コア部の第1テーパ部の幅および高さよりも大きく、所定の波長の光をシングルモードで伝搬する幅および高さであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載のスポットサイズ変換光導波路。
- 前記第2コア部は、前記ストレート部被覆部の幅方向に広がる側部を有し、該側部の幅は0μmより大きく2μm以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載のスポットサイズ変換光導波路。
- 前記第2コア部は、前記テーパ部被覆部の側部および前記第2テーパ部側に広がり、前記テーパ部被覆部と前記第2テーパ部とを連結する連結部を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載のスポットサイズ変換光導波路。
- 前記連結部の幅は、前記テーパ部被覆部の幅よりも0μm〜2μmだけ広く、前記第1ストレート部側から前記第2テーパ部側に向かって値が増加していることを特徴とする請求項6に記載のスポットサイズ変換光導波路。
- 前記第2コア部は、前記テーパ部被覆部と前記第2テーパ部とを連結する連結部を有し、前記第2コア部のテーパ部被覆部の終端部は前記連結部に対して段差を形成しており、該段差の高さは0μmより大きいことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載のスポットサイズ変換光導波路。
- 前記第1テーパ部の終端部から前記第2テーパ部までの離間距離は、前記延伸方向を正の方向として、−100μmより大きいことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載のスポットサイズ変換光導波路。
- 前記第1テーパ部の長さは300μm以上であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一つに記載のスポットサイズ変換光導波路。
- 前記第2テーパ部の長さは200μm以上であることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一つに記載のスポットサイズ変換光導波路。
- 前記第2コア部は、前記第2テーパ部と連続して形成され、前記延伸方向において幅および高さが略一定であり、端部に前記光出力端面が形成された第2ストレート部をさらに有することを特徴とする請求項1〜11のいずれか一つに記載のスポットサイズ変換光導波路。
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