JPH08262244A - 集積光学導波管用サイド・ギャップ・モード・テーパリング - Google Patents
集積光学導波管用サイド・ギャップ・モード・テーパリングInfo
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- JPH08262244A JPH08262244A JP8051776A JP5177696A JPH08262244A JP H08262244 A JPH08262244 A JP H08262244A JP 8051776 A JP8051776 A JP 8051776A JP 5177696 A JP5177696 A JP 5177696A JP H08262244 A JPH08262244 A JP H08262244A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、一般に集積導波管、特に、サイド
・ギャップ導波管テーパに関する。 【解決手段】 本発明は、導波管テーパに関する。導波
管テーパは光ファイバーに接続するための第一および第
二の端部を持っている。コアの全幅は、テーパの光ファ
イバーの端部の幅が光ファイバーのコアの直径に対応す
るように、導波管の端部から光ファイバーの端部に向か
って次第に増大している。サイド・ギャップはコアの側
面に配置され、コアの内部に向かって延びているが、コ
アの幅全体を横切っていない。サイド・ギャップの深さ
は導波管の端部からテーパの光ファイバーの端部に向か
って次第に増大している。ある実施例の場合には、サイ
ド・ギャップはテーパの全長に沿って無周期におよび／
またはランダムに配置することができ、サイド・ギャッ
プはコアの全長に沿って光の進行方向に対して異なる角
度で配置することができる。
・ギャップ導波管テーパに関する。 【解決手段】 本発明は、導波管テーパに関する。導波
管テーパは光ファイバーに接続するための第一および第
二の端部を持っている。コアの全幅は、テーパの光ファ
イバーの端部の幅が光ファイバーのコアの直径に対応す
るように、導波管の端部から光ファイバーの端部に向か
って次第に増大している。サイド・ギャップはコアの側
面に配置され、コアの内部に向かって延びているが、コ
アの幅全体を横切っていない。サイド・ギャップの深さ
は導波管の端部からテーパの光ファイバーの端部に向か
って次第に増大している。ある実施例の場合には、サイ
ド・ギャップはテーパの全長に沿って無周期におよび／
またはランダムに配置することができ、サイド・ギャッ
プはコアの全長に沿って光の進行方向に対して異なる角
度で配置することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に集積導波
管、特に、サイド・ギャップ導波管テーパに関する。
管、特に、サイド・ギャップ導波管テーパに関する。
【０００２】
【関連出願】本出願は、以下にコピーしたように参考文
献としてその開示の全体を記載した、本出願と同じ日に
出願された共有出願に関連する。上記の出願の名称は、
特許出願第０８／４０２，２６６号（アダール７−７−
２）の「集積光学導波管用二次元分割モードテーパリン
グ」である。
献としてその開示の全体を記載した、本出願と同じ日に
出願された共有出願に関連する。上記の出願の名称は、
特許出願第０８／４０２，２６６号（アダール７−７−
２）の「集積光学導波管用二次元分割モードテーパリン
グ」である。
【０００３】
【従来の技術】最近数十年間の間に、電子産業は集積回
路ＩＣ技術の応用面で非常に大きな発展をしてきた。シ
ステム設計者はより厳しい空間、電力および性能につい
ての要件に挑戦し、ＩＣ技術を使用する解決策にますま
す依存するようになった。通信システムの設計者達もそ
の例外ではなかった。彼らもまた、絶えずＩＣを使用し
て自分達のシステム内の構成部品を次から次ぎに開発し
た。
路ＩＣ技術の応用面で非常に大きな発展をしてきた。シ
ステム設計者はより厳しい空間、電力および性能につい
ての要件に挑戦し、ＩＣ技術を使用する解決策にますま
す依存するようになった。通信システムの設計者達もそ
の例外ではなかった。彼らもまた、絶えずＩＣを使用し
て自分達のシステム内の構成部品を次から次ぎに開発し
た。
【０００４】ＩＣの成長と時を同じくして、光ファイバ
ー通信技術および半導体レーザ・ダイオード技術も成熟
した。これらの技術間の自然な競合のほとんど直接のそ
して自然な結果として、集積光学技術が誕生した。共通
の基板の上に一つまたはそれ以上の光学的な導波構造物
の集積と定義することができる集積光学は、現在電力分
割装置、光学的スイッチ、光ファイバー送信機および光
ファイバー受信機のような多くの有益な装置を実現する
のに使用されている。集積光学装置は、遠隔通信、計器
装備、信号処理およびセンサのような技術分野の用途に
非常の適している。
ー通信技術および半導体レーザ・ダイオード技術も成熟
した。これらの技術間の自然な競合のほとんど直接のそ
して自然な結果として、集積光学技術が誕生した。共通
の基板の上に一つまたはそれ以上の光学的な導波構造物
の集積と定義することができる集積光学は、現在電力分
割装置、光学的スイッチ、光ファイバー送信機および光
ファイバー受信機のような多くの有益な装置を実現する
のに使用されている。集積光学装置は、遠隔通信、計器
装備、信号処理およびセンサのような技術分野の用途に
非常の適している。
【０００５】現在の集積光学装置の場合、光学チャンネ
ル導波管は、薄い、平らな、光学的に研磨した基板上に
形成される。集積光学装置に光を入力し、同装置から光
を出力させるには、光ファイバーをこの装置と突合わせ
接続する。しかし、光ファイバーとチップ上の導波管と
の間にはいくつもの相違点がある。すなわち、構造およ
び材料の組成が違っている。（すなわち、コアのサイズ
および屈折率のプロフィールが異なっている。）特に、
通常の導波管のコアの屈折率と被覆の相対的屈折率との
間の違いが、通常の光ファイバーの上記の屈折率より大
きいので、導波管の光学的フィールドは光ファイバーの
光学的フィールドより狭くなる。さらに、導波管のコア
の大きさは、光ファイバーのコアの大きさより小さい。
それ故、導波管を光ファイバーに接続するとき、結合損
失が生じる。このため、導波管のモードを光ファイバー
のモードに整合するための装置が必要である。その結
果、損失をあまり起こさずに光を導波管に接続するの
に、モード・テーパリングが使用されている。
ル導波管は、薄い、平らな、光学的に研磨した基板上に
形成される。集積光学装置に光を入力し、同装置から光
を出力させるには、光ファイバーをこの装置と突合わせ
接続する。しかし、光ファイバーとチップ上の導波管と
の間にはいくつもの相違点がある。すなわち、構造およ
び材料の組成が違っている。（すなわち、コアのサイズ
および屈折率のプロフィールが異なっている。）特に、
通常の導波管のコアの屈折率と被覆の相対的屈折率との
間の違いが、通常の光ファイバーの上記の屈折率より大
きいので、導波管の光学的フィールドは光ファイバーの
光学的フィールドより狭くなる。さらに、導波管のコア
の大きさは、光ファイバーのコアの大きさより小さい。
それ故、導波管を光ファイバーに接続するとき、結合損
失が生じる。このため、導波管のモードを光ファイバー
のモードに整合するための装置が必要である。その結
果、損失をあまり起こさずに光を導波管に接続するの
に、モード・テーパリングが使用されている。
【０００６】モード・テーパリングを行うのに使用され
てきた技術としては、導波管の寸法の変更がある。例え
ば、コッホ他ＩＥＥＥ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈ
ｎｏｌ． Ｌｅｔｔ．２：８８−９０（１９９０）；マ
ハパトラおよびコナーズのＯｐｔ．Ｌｅｔｔ．１３：１
６９−１７１（１９８８）；およびシャニ他のＡｐｐ
ｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５５：２３８９−２３９１
（１９８９）を参照されたい。
てきた技術としては、導波管の寸法の変更がある。例え
ば、コッホ他ＩＥＥＥ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈ
ｎｏｌ． Ｌｅｔｔ．２：８８−９０（１９９０）；マ
ハパトラおよびコナーズのＯｐｔ．Ｌｅｔｔ．１３：１
６９−１７１（１９８８）；およびシャニ他のＡｐｐ
ｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５５：２３８９−２３９１
（１９８９）を参照されたい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、集積光学装置
は写真製版技術を使用して製造されるので、導波管の高
さおよび側面の寸法を同時に変更して集積光学装置をテ
ーパ状にするには複雑な製造工程を必要とする。
は写真製版技術を使用して製造されるので、導波管の高
さおよび側面の寸法を同時に変更して集積光学装置をテ
ーパ状にするには複雑な製造工程を必要とする。
【０００８】Ｚ．ワイスマンおよびＡ．ハーデイが提案
した第二の技術、すなわち、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
Ｌｅｔｔｅｒｓ ２８：１５１４−１５１６（１９９
２）掲載の「テーパ状のチャンネル導波管の分割による
二次元モードのテーパリン」は、二次元モードのテーパ
リングを行うのに分割導波管を導入している。ＩＥＥＥ
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈ
ｎｏｌｏｇｙ １１：１８３１−１８３８（１９９３）
に掲載された「周期的に分割した導波管のモード」に記
載されているように、Ｚ．ワイスマンおよびＡ．ハーデ
イが、周期的に分割された導波管のモード特性を分析し
ている。
した第二の技術、すなわち、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
Ｌｅｔｔｅｒｓ ２８：１５１４−１５１６（１９９
２）掲載の「テーパ状のチャンネル導波管の分割による
二次元モードのテーパリン」は、二次元モードのテーパ
リングを行うのに分割導波管を導入している。ＩＥＥＥ
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈ
ｎｏｌｏｇｙ １１：１８３１−１８３８（１９９３）
に掲載された「周期的に分割した導波管のモード」に記
載されているように、Ｚ．ワイスマンおよびＡ．ハーデ
イが、周期的に分割された導波管のモード特性を分析し
ている。
【０００９】ワイスマンおよびハーデイによれば、分割
された導波管は、導波管が一連のセグメントに分割され
るように、導波管に一連のギャップを形成することによ
り製造される。各セグメンは長さｓのギャプ部分と長さ
ｔのコア部分を持っている。セグメントの周期Λはギャ
ップ部分ｓとコア部分の長さｔの合計である。
された導波管は、導波管が一連のセグメントに分割され
るように、導波管に一連のギャップを形成することによ
り製造される。各セグメンは長さｓのギャプ部分と長さ
ｔのコア部分を持っている。セグメントの周期Λはギャ
ップ部分ｓとコア部分の長さｔの合計である。
【００１０】ワイスマンおよびハーデイは、分割された
導波管の製造方法を提案した。この方法は固定周期の分
割導波管テーパを使用している。この方法の場合、各セ
グメントの周期Λは固定していて、ギャップの長さｓは
テーパの全長に沿って次第に増大している。
導波管の製造方法を提案した。この方法は固定周期の分
割導波管テーパを使用している。この方法の場合、各セ
グメントの周期Λは固定していて、ギャップの長さｓは
テーパの全長に沿って次第に増大している。
【００１１】導波管の分割は、ＫＴＰ装置の第二の高調
波の発生という点でも興味のあるものであった。（ビル
レイン他のＡｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５６：１７
２５−１７２７（１９９０）；リーおよびバークのＯｐ
ｔ．Ｌｅｔｔ．１７：１１９５−１１９７（１９９２）
分割導波管の一つの部分が驚異的な高い導波特性と低い
放射損失を持っていることが実験により発見された。
（ビルレイン他のＡｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５
６：１７２５−１７２７（１９９０）上記の驚異的な低
損失の実験結果は、その後、リー他の平面波モデルに基
づいて理論的に解明された。（リーおよびバークのＯｐ
ｔ．Ｌｅｔｔ．１７：１１９５−１１９７（１９９２）
この研究の結論は、電磁場は分割周期上に導波特性を平
均することによって描くことができるというものであっ
た。
波の発生という点でも興味のあるものであった。（ビル
レイン他のＡｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５６：１７
２５−１７２７（１９９０）；リーおよびバークのＯｐ
ｔ．Ｌｅｔｔ．１７：１１９５−１１９７（１９９２）
分割導波管の一つの部分が驚異的な高い導波特性と低い
放射損失を持っていることが実験により発見された。
（ビルレイン他のＡｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５
６：１７２５−１７２７（１９９０）上記の驚異的な低
損失の実験結果は、その後、リー他の平面波モデルに基
づいて理論的に解明された。（リーおよびバークのＯｐ
ｔ．Ｌｅｔｔ．１７：１１９５−１１９７（１９９２）
この研究の結論は、電磁場は分割周期上に導波特性を平
均することによって描くことができるというものであっ
た。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、集積光学の用
途に使用されるテーパ状の導波管に関するものである。
テーパ状の導波管（テーパ）は、効率よく低損失の結合
を行うために、光ファイバーのモードと導波管のモード
とを整合させるためのものである。本発明の場合は、二
つの技術の両方がテーパ状の導波管を製造するのに使用
されている。
途に使用されるテーパ状の導波管に関するものである。
テーパ状の導波管（テーパ）は、効率よく低損失の結合
を行うために、光ファイバーのモードと導波管のモード
とを整合させるためのものである。本発明の場合は、二
つの技術の両方がテーパ状の導波管を製造するのに使用
されている。
【００１３】第一の技術は、テーパに沿ってモード・サ
イズを延長させるために複数のセグメントが設けられて
いる分割テーパである。各セグメントは、ギャップ部分
とコア部分とからなっている。第一の技術によれば、ギ
ャップの長さは各セグメントに対して実質的に固定され
ている。モードを延長するために、コア部分の長さは、
テーパの導波管の端部からテーパの光ファイバーの端部
に行くに従って次第に減少している。このテーパは固定
ギャップ・テーパと呼ばれる。
イズを延長させるために複数のセグメントが設けられて
いる分割テーパである。各セグメントは、ギャップ部分
とコア部分とからなっている。第一の技術によれば、ギ
ャップの長さは各セグメントに対して実質的に固定され
ている。モードを延長するために、コア部分の長さは、
テーパの導波管の端部からテーパの光ファイバーの端部
に行くに従って次第に減少している。このテーパは固定
ギャップ・テーパと呼ばれる。
【００１４】第二の技術によれば、ギャップ材を含む側
面のギャップはテーパ内のモードの大きさを増大するた
めに設けられる。このタイプのテーパは、サイド・ギャ
ップ・テーパと呼ばれる。固定ギャップ・テーパとは違
って、サイド・ギャップは、テーパのコアの一方の側面
から他方の側面までの全長にわたって延びていない。サ
イド・ギャップは、コアの内部に向かって部分的に延
び、コア材の一つの部分を形成している。モードを延長
するために、サイド・ギャップの深さは導波管の端部か
らテーパの光ファイバーの端部に向かって次第に増大し
ている。テーパの幅全体を導波管の端部から光ファイバ
ーの端部に向かって次第に増大することもできる。
面のギャップはテーパ内のモードの大きさを増大するた
めに設けられる。このタイプのテーパは、サイド・ギャ
ップ・テーパと呼ばれる。固定ギャップ・テーパとは違
って、サイド・ギャップは、テーパのコアの一方の側面
から他方の側面までの全長にわたって延びていない。サ
イド・ギャップは、コアの内部に向かって部分的に延
び、コア材の一つの部分を形成している。モードを延長
するために、サイド・ギャップの深さは導波管の端部か
らテーパの光ファイバーの端部に向かって次第に増大し
ている。テーパの幅全体を導波管の端部から光ファイバ
ーの端部に向かって次第に増大することもできる。
【００１５】本発明の実施例の利点は、従来の方法と比
較すると漏れ損失が非常に少なくなっていることであ
る。さらに、ギャップ材の量が最も少なく、テーパの全
長が最も短くなっているので、洩れ損失を減らすことが
できる。
較すると漏れ損失が非常に少なくなっていることであ
る。さらに、ギャップ材の量が最も少なく、テーパの全
長が最も短くなっているので、洩れ損失を減らすことが
できる。
【００１６】サイド・ギャップ・テーパのもう一つの利
点は、より制御のきいた、よりスムーズなモードの延長
が行えるということである。現在の製造上の制限のため
に、実際に製造できるギャップの長さは、製造技術によ
り異なるが約１．０−２．０ミクロン（μｍ）である。
例えば、固定周期分割導波管の場合には、この結果、導
波管のセグメントのモードのサイズの増加がスムーズで
なくなる。すなわち、段階的に増加することになる。そ
の結果、非断熱的遷移が起こり、光エネルギーの損失を
生じる。しかし、コアの一部分だけを延びているサイド
・ギャップを使用することにより、この欠点を除去する
ことができる。何故なら、モード・サイズはギャップ材
の関数として増大するからである。サイド・ギャップは
コアの一部にしか形成されていないので、ギャップ材の
量はこの追加寸法、すなわち、長さプラス深さにより制
御することができる。それ故、モード・サイズのスムー
ズでない、すなわち、段階状の増加は、ギャップの深さ
を制御することにより、（すなわち、ギャップのコア内
への深さを制御することにより）避けることができる。
本発明の他の特徴および利点および本発明の種々の実施
例の構造および動作については、添付の図面を参照しな
がら以下に詳細に説明する。
点は、より制御のきいた、よりスムーズなモードの延長
が行えるということである。現在の製造上の制限のため
に、実際に製造できるギャップの長さは、製造技術によ
り異なるが約１．０−２．０ミクロン（μｍ）である。
例えば、固定周期分割導波管の場合には、この結果、導
波管のセグメントのモードのサイズの増加がスムーズで
なくなる。すなわち、段階的に増加することになる。そ
の結果、非断熱的遷移が起こり、光エネルギーの損失を
生じる。しかし、コアの一部分だけを延びているサイド
・ギャップを使用することにより、この欠点を除去する
ことができる。何故なら、モード・サイズはギャップ材
の関数として増大するからである。サイド・ギャップは
コアの一部にしか形成されていないので、ギャップ材の
量はこの追加寸法、すなわち、長さプラス深さにより制
御することができる。それ故、モード・サイズのスムー
ズでない、すなわち、段階状の増加は、ギャップの深さ
を制御することにより、（すなわち、ギャップのコア内
への深さを制御することにより）避けることができる。
本発明の他の特徴および利点および本発明の種々の実施
例の構造および動作については、添付の図面を参照しな
がら以下に詳細に説明する。
【００１７】
＜本発明の紹介と概観＞本発明は、集積光学装置へ二次
元のテーパ状の導波管を設置する新規な方法に関するも
のである。本発明の二つの技術について説明するが、各
々の技術はいくつかの実施例を持っている。第一の技術
は上記のものに類似している分割導波管を使用している
が、少なくとも一つの重要な相違点がある。本発明の第
一の技術は、固定ギャップ可変周期分割導波管を使用し
ている。
元のテーパ状の導波管を設置する新規な方法に関するも
のである。本発明の二つの技術について説明するが、各
々の技術はいくつかの実施例を持っている。第一の技術
は上記のものに類似している分割導波管を使用している
が、少なくとも一つの重要な相違点がある。本発明の第
一の技術は、固定ギャップ可変周期分割導波管を使用し
ている。
【００１８】第二の技術の場合、導波管は、厳密な意味
においては実際にはセグメントに分割されていない。第
二の技術の場合、ギャップが導入されているが、ギャッ
プは導波管の幅全体にわたって延びていない。サイド・
ギャップと呼ばれるギャップは、導波管の側面に設けら
れ、その間にコア部分を形成している。サイド・ギャッ
プは被覆材で充填されている。各サイド・ギャップの深
さは、テーパの全長に沿って増大している。導波管に隣
接しているテーパの第一の端部におけるノッチの深さ
は、比較的浅い。一方、コアの光ファイバー端部におけ
るサイド・ギャップの深さは深い。サイド・ギャップの
深さは、テーパに沿って、導波管の端部から光ファイバ
ーの端部に向かって、テーパ沿いのそれぞれの位置の関
数として増大する。（すなわち、次第にまたは段階的に
増大する。）
においては実際にはセグメントに分割されていない。第
二の技術の場合、ギャップが導入されているが、ギャッ
プは導波管の幅全体にわたって延びていない。サイド・
ギャップと呼ばれるギャップは、導波管の側面に設けら
れ、その間にコア部分を形成している。サイド・ギャッ
プは被覆材で充填されている。各サイド・ギャップの深
さは、テーパの全長に沿って増大している。導波管に隣
接しているテーパの第一の端部におけるノッチの深さ
は、比較的浅い。一方、コアの光ファイバー端部におけ
るサイド・ギャップの深さは深い。サイド・ギャップの
深さは、テーパに沿って、導波管の端部から光ファイバ
ーの端部に向かって、テーパ沿いのそれぞれの位置の関
数として増大する。（すなわち、次第にまたは段階的に
増大する。）
【００１９】上記の二つの方法のそれぞれについては以
下に詳細に説明する。この明細書の第２節においては、
固定ギャップ分割方法を説明し、その結果と他の分割方
法とを比較する。第３節においては、サイド・ギャップ
・テーパ法について説明する。
下に詳細に説明する。この明細書の第２節においては、
固定ギャップ分割方法を説明し、その結果と他の分割方
法とを比較する。第３節においては、サイド・ギャップ
・テーパ法について説明する。
【００２０】本明細書においては、「長さ」という用語
は光の進行方向および導波管の縦軸方向の寸法を意味
し、「幅」という用語は、光の進行方向に直角な方向お
よび半導体およびガラスの層に平行な方向の寸法を意味
する。
は光の進行方向および導波管の縦軸方向の寸法を意味
し、「幅」という用語は、光の進行方向に直角な方向お
よび半導体およびガラスの層に平行な方向の寸法を意味
する。
【００２１】さらに、本明細書はテーパ状の導波管につ
いても説明する。導波管に内蔵または接続しているテー
パも本発明の範囲に含まれる。
いても説明する。導波管に内蔵または接続しているテー
パも本発明の範囲に含まれる。
【００２２】＜固定ギャップ分割テーパリング＞図１に
固定周期分割テーパ１００を示す。固定周期分割テーパ
は導波管１０４と複数のセグメント１０８からなる。光
ファイバー（図示してない）は、光ファイバーの接合部
分１１４のところで導波管１０４に接続している。各セ
グメント１０８は、ギャップ部分と導波管材のコア部分
とからなっている。各セグメント１０８の周期Λは、そ
のセグメント１０８のギャップの長さｓプラスコア部分
の長さｔ、すなわち、（Λ＝ｓ＋ｔ）である。
固定周期分割テーパ１００を示す。固定周期分割テーパ
は導波管１０４と複数のセグメント１０８からなる。光
ファイバー（図示してない）は、光ファイバーの接合部
分１１４のところで導波管１０４に接続している。各セ
グメント１０８は、ギャップ部分と導波管材のコア部分
とからなっている。各セグメント１０８の周期Λは、そ
のセグメント１０８のギャップの長さｓプラスコア部分
の長さｔ、すなわち、（Λ＝ｓ＋ｔ）である。
【００２３】固定周期分割テーパ１００の場合、周期Λ
はテーパ１００の全長に対して光が伝わる方向に沿って
一定、すなわち、固定している。しかし、光の伝わる方
向沿いのコアと被覆の間の有効または平均屈折率の違い
を調整するために、各セグメント１０８のギャップの長
さｓを変化させる。すなわち、光が導波管に沿って光フ
ァイバー内を伝わると、ギャップ材の長さが長くなって
いる部分に遭遇する。その結果、コアと被覆の間の有効
屈折率の違いが小さくなり、モードの長さが延長するこ
とになる。逆に、光が光ファイバーから導波管の方に伝
わると、ギャップ材の長さが短くなっている部分に遭遇
する（ｓ）。その結果、有効屈折率の違いは増大し、モ
ードの長さはもっと短くなる。
はテーパ１００の全長に対して光が伝わる方向に沿って
一定、すなわち、固定している。しかし、光の伝わる方
向沿いのコアと被覆の間の有効または平均屈折率の違い
を調整するために、各セグメント１０８のギャップの長
さｓを変化させる。すなわち、光が導波管に沿って光フ
ァイバー内を伝わると、ギャップ材の長さが長くなって
いる部分に遭遇する。その結果、コアと被覆の間の有効
屈折率の違いが小さくなり、モードの長さが延長するこ
とになる。逆に、光が光ファイバーから導波管の方に伝
わると、ギャップ材の長さが短くなっている部分に遭遇
する（ｓ）。その結果、有効屈折率の違いは増大し、モ
ードの長さはもっと短くなる。
【００２４】本発明は、ワイスマンおよびハーデイが提
案した分割テーパを使用している。しかし、ワイスマン
およびハーデイは、上記のテーパのＲｂ：ＫＴｉＯＰＯ
4 導波管への適用については論じている。例えば、シリ
コン上にシリカを塗布する技術による分割テーパを使用
した場合、本発明の発明者達は、ワイスマンおよびハー
デイが指摘したように固定周期（固定Λ）分割テーパ
（すなわち、ギャップの長さが光の伝わる方向に沿って
次第に増大するテーパ）を使用すると、基板内に向かっ
て洩れ損失が起こることを発見した。この損失は、主と
して、シリコン上にシリカを塗布する技術のようなある
種の材料を使用している導波管を使用した場合、この材
料の特性によって生じる。
案した分割テーパを使用している。しかし、ワイスマン
およびハーデイは、上記のテーパのＲｂ：ＫＴｉＯＰＯ
4 導波管への適用については論じている。例えば、シリ
コン上にシリカを塗布する技術による分割テーパを使用
した場合、本発明の発明者達は、ワイスマンおよびハー
デイが指摘したように固定周期（固定Λ）分割テーパ
（すなわち、ギャップの長さが光の伝わる方向に沿って
次第に増大するテーパ）を使用すると、基板内に向かっ
て洩れ損失が起こることを発見した。この損失は、主と
して、シリコン上にシリカを塗布する技術のようなある
種の材料を使用している導波管を使用した場合、この材
料の特性によって生じる。
【００２５】シリコン上にシリカを塗布する技術を使用
した導波管は、しばしば二酸化シリコンを被覆材および
ドーピングした二酸化シリコンをコア材として使用して
いる。名前から分かるように、導波管はシリコン基板上
に製造される。使用するギャップ材も同様に二酸化シリ
コンである。しかし、二酸化シリコンは、約１．４５の
屈折率を持ち、シリコン基板の屈折率は３．５である。
これらの材料の相対的な屈折率により、全内部屈折を行
うことはできない。ギャップの長さｓが増大するにつれ
て、モードのサイズが延長し、モード・フィールドの尾
部の一部は基板の中に消失する。その結果、損失が増大
する。
した導波管は、しばしば二酸化シリコンを被覆材および
ドーピングした二酸化シリコンをコア材として使用して
いる。名前から分かるように、導波管はシリコン基板上
に製造される。使用するギャップ材も同様に二酸化シリ
コンである。しかし、二酸化シリコンは、約１．４５の
屈折率を持ち、シリコン基板の屈折率は３．５である。
これらの材料の相対的な屈折率により、全内部屈折を行
うことはできない。ギャップの長さｓが増大するにつれ
て、モードのサイズが延長し、モード・フィールドの尾
部の一部は基板の中に消失する。その結果、損失が増大
する。
【００２６】漏洩を起こし易い材料を使用している導波
管テーパを使用したときの基板の漏洩問題を解決するた
めに、本発明は改良分割テーパを開発した。この改良テ
ーパは、固定ギャップ長のテーパ状導波管である。固定
のギャップ長を使用することにより、基板内への光の損
失を減らすことができる。
管テーパを使用したときの基板の漏洩問題を解決するた
めに、本発明は改良分割テーパを開発した。この改良テ
ーパは、固定ギャップ長のテーパ状導波管である。固定
のギャップ長を使用することにより、基板内への光の損
失を減らすことができる。
【００２７】図２に本発明の固定ギャップ長（ｓ）分割
テーパ２００を示す。固定ギャップ長テーパ２００の場
合、後続の各セグメントのギャップ長は実質的に同じで
ある。テーパ沿いのコアと被覆との間の有効屈折率の差
を少なくするために、連続している各セグメントのコア
部分の長さｔは次第に短くなり、それに応じて、Λ,Λ
I、ΛII、ΛIII、ΛIVおよびΛVによって示すように、
周期も短くなる。ギャップの長さｓが一定のままである
ので、以下に説明するように、各セグメントからの洩れ
損失は最低のレベルになる。
テーパ２００を示す。固定ギャップ長テーパ２００の場
合、後続の各セグメントのギャップ長は実質的に同じで
ある。テーパ沿いのコアと被覆との間の有効屈折率の差
を少なくするために、連続している各セグメントのコア
部分の長さｔは次第に短くなり、それに応じて、Λ,Λ
I、ΛII、ΛIII、ΛIVおよびΛVによって示すように、
周期も短くなる。ギャップの長さｓが一定のままである
ので、以下に説明するように、各セグメントからの洩れ
損失は最低のレベルになる。
【００２８】＜分割テーパの挿入損失および洩れ損失＞
この節では、固定ギャップ・テーパ２００および固定周
期テーパ１００の洩れ損失および挿入損失を説明し比較
する。挿入損失は、光が入力光ファイバーから出力光フ
ァイバーまでに伝わる間の信号の全損失であると定義さ
れ、洩れ損失を含む。挿入損失も、モードの不整合によ
り光ファイバーと導波管との接合部１１４で起こる。す
でに説明したように、洩れ損失は主として導波管から基
板への光の散乱により起こる光の損失である。
この節では、固定ギャップ・テーパ２００および固定周
期テーパ１００の洩れ損失および挿入損失を説明し比較
する。挿入損失は、光が入力光ファイバーから出力光フ
ァイバーまでに伝わる間の信号の全損失であると定義さ
れ、洩れ損失を含む。挿入損失も、モードの不整合によ
り光ファイバーと導波管との接合部１１４で起こる。す
でに説明したように、洩れ損失は主として導波管から基
板への光の散乱により起こる光の損失である。
【００２９】図３に導波管／光ファイバー・パッケージ
内での挿入損失および洩れ損失の起こる場所を示す。図
３に示すとおり、導波管１０４はガラスまたはシリカの
ような層３０４内に形成され、光ファイバーは導波管の
どちらかの端部の光ファイバーと導波管との接合部１１
４に接続される。好適な実施例の場合、光ファイバーの
端部は分割され、研磨され、導波管１０４に突合わせ接
続される。（固定周期テーパ１００、固定ギャップ・テ
ーパ２００またはサイド・ギャップ・テーパ８０２を含
むことができる）全体を３１２で示したテーパは、導波
管１０４のモードを光ファイバー３０８のモードに整合
するために、導波管１０４のどちらかの端部で使用され
る。上記のパッケージの場合には、洩れ損失はテーパ３
１２のコアから基板への光の散乱によって生ずる。
内での挿入損失および洩れ損失の起こる場所を示す。図
３に示すとおり、導波管１０４はガラスまたはシリカの
ような層３０４内に形成され、光ファイバーは導波管の
どちらかの端部の光ファイバーと導波管との接合部１１
４に接続される。好適な実施例の場合、光ファイバーの
端部は分割され、研磨され、導波管１０４に突合わせ接
続される。（固定周期テーパ１００、固定ギャップ・テ
ーパ２００またはサイド・ギャップ・テーパ８０２を含
むことができる）全体を３１２で示したテーパは、導波
管１０４のモードを光ファイバー３０８のモードに整合
するために、導波管１０４のどちらかの端部で使用され
る。上記のパッケージの場合には、洩れ損失はテーパ３
１２のコアから基板への光の散乱によって生ずる。
【００３０】＜挿入損失および洩れ損失特性の比較＞以
下の説明のために、図４および図５に示した結果は洩れ
損失がないと仮定した場合のものであることに注意して
ほしい。さらに、導波管材料の損失は無視していいとの
仮定した場合の結果であることにも注意してほしい。
下の説明のために、図４および図５に示した結果は洩れ
損失がないと仮定した場合のものであることに注意して
ほしい。さらに、導波管材料の損失は無視していいとの
仮定した場合の結果であることにも注意してほしい。
【００３１】図４にギャップと周期との最終的な比率、
ｓ／（ｓ＋ｔ）（横座標）の関数としての、固定周期テ
ーパ１００の挿入損失（縦軸）を示す。図４に示す結果
は、理論的なもので、波長λ１．３２ミクロンおよび標
準５−Ｄ光ファイバー（ｄは最高８ミクロン、△ｎは
０．３９％）を使用して、発明者が行った研究によるも
のである。コアは５ｘ５ミクロンで、インデックス比△
ｎは０．６２％である。使用した最初のギャップは０．
５ミクロンである。最初のギャップはテーパの導波管の
端部の一番目のギャップである。連続している各ギャッ
プがテーパの全長に沿って（導波管の端部から光ファイ
バーの端部に向かって）増大する長さであるギャップの
増分は０．２５ミクロンである。
ｓ／（ｓ＋ｔ）（横座標）の関数としての、固定周期テ
ーパ１００の挿入損失（縦軸）を示す。図４に示す結果
は、理論的なもので、波長λ１．３２ミクロンおよび標
準５−Ｄ光ファイバー（ｄは最高８ミクロン、△ｎは
０．３９％）を使用して、発明者が行った研究によるも
のである。コアは５ｘ５ミクロンで、インデックス比△
ｎは０．６２％である。使用した最初のギャップは０．
５ミクロンである。最初のギャップはテーパの導波管の
端部の一番目のギャップである。連続している各ギャッ
プがテーパの全長に沿って（導波管の端部から光ファイ
バーの端部に向かって）増大する長さであるギャップの
増分は０．２５ミクロンである。
【００３２】最適のｓ／（ｓ＋ｔ）比で最も低い挿入損
失を起こす２０ミクロン固定周期テーパ１００の場合に
は、最低挿入損失は約０．２ｄＢである。この最低挿入
損失は、最終ｓ／（ｓ＋ｔ）比が約０．４である場合に
起こる。２０ミクロン固定周期テーパ１００の場合に
は、最適の最終ギャップ長ｓ＝８ミクロンということに
なる。
失を起こす２０ミクロン固定周期テーパ１００の場合に
は、最低挿入損失は約０．２ｄＢである。この最低挿入
損失は、最終ｓ／（ｓ＋ｔ）比が約０．４である場合に
起こる。２０ミクロン固定周期テーパ１００の場合に
は、最適の最終ギャップ長ｓ＝８ミクロンということに
なる。
【００３３】図５に本発明の一実施例、すなわち、固定
ギャップテーパ２００の挿入損失を示す。すでに説明し
たように、固定ギャップ・テーパ２００内においては、
ギャップ長ｓは、固定ギャップ・テーパ２００内の連続
しているギャップにおいて一定に維持されている。図５
に希釈因子（横軸）と呼ばれる特性の関数としての挿入
損失（縦軸）を示す。希釈因子は各セグメントの周期に
対するギャップ長（ｓ）の比の尺度である。ギャップ長
ｓが一定であり、周期（ｓ＋ｔ）が光ファイバー３０８
の方向において、テーパの全長に沿って減少するので、
希釈因子は、テーパの長さが増大するにつれて増大す
る。
ギャップテーパ２００の挿入損失を示す。すでに説明し
たように、固定ギャップ・テーパ２００内においては、
ギャップ長ｓは、固定ギャップ・テーパ２００内の連続
しているギャップにおいて一定に維持されている。図５
に希釈因子（横軸）と呼ばれる特性の関数としての挿入
損失（縦軸）を示す。希釈因子は各セグメントの周期に
対するギャップ長（ｓ）の比の尺度である。ギャップ長
ｓが一定であり、周期（ｓ＋ｔ）が光ファイバー３０８
の方向において、テーパの全長に沿って減少するので、
希釈因子は、テーパの長さが増大するにつれて増大す
る。
【００３４】図５に示す理論的結果は、光の波長λが
１．３２ミクロン、標準５−Ｄの光ファイバーを使用し
た場合を仮定した場合のものである。コアは５ｘ５ミク
ロンでインデックス比△ｎは０．６２％である。しか
し、ギャップは固定ギャップ長でｓ＝２ミクロン、最初
のコア部分（テーパの導波管端部における一番最初のコ
ア部分）の長さｔ0 ＝１０ミクロンである。２ミクロン
のギャップ長を選んだのは、現在の製造工程により容易
に作ることができるからであり、他のギャップ長も選ぶ
ことができる。図５に示す各曲線は、あるセグメントか
ら次のセグメントまでのコア部分の種々の長さｔを示
す。例えば、△ｔ＝２ミクロンは、連続している各コア
部分が２ミクロンずつ減少していくことを示す。同様
に、△ｔ＝０．２５ミクロンの場合の固定ギャップ・テ
ーパ２００のある実施例の場合には、連続している各コ
ア部分の長さは０．２５ミクロンずつ減少する。△ｔ＝
０．２５ミクロンの曲線が最適曲線である。
１．３２ミクロン、標準５−Ｄの光ファイバーを使用し
た場合を仮定した場合のものである。コアは５ｘ５ミク
ロンでインデックス比△ｎは０．６２％である。しか
し、ギャップは固定ギャップ長でｓ＝２ミクロン、最初
のコア部分（テーパの導波管端部における一番最初のコ
ア部分）の長さｔ0 ＝１０ミクロンである。２ミクロン
のギャップ長を選んだのは、現在の製造工程により容易
に作ることができるからであり、他のギャップ長も選ぶ
ことができる。図５に示す各曲線は、あるセグメントか
ら次のセグメントまでのコア部分の種々の長さｔを示
す。例えば、△ｔ＝２ミクロンは、連続している各コア
部分が２ミクロンずつ減少していくことを示す。同様
に、△ｔ＝０．２５ミクロンの場合の固定ギャップ・テ
ーパ２００のある実施例の場合には、連続している各コ
ア部分の長さは０．２５ミクロンずつ減少する。△ｔ＝
０．２５ミクロンの曲線が最適曲線である。
【００３５】図５に示すように、△ｔ＝０．２５ミクロ
ンの実施例の場合には、最低の挿入損失は希釈因子が約
０．５の場合に起こる。希釈因子が０．５、固定ギャッ
プ長ｓ＝２ミクロンである上記の実施例の場合には、コ
ア部分の長さは２ミクロンである。△ｔ＝０．２５ミク
ロンである実施例の場合には、最低挿入損失は約０．２
ｄＢであることに注意してほしい。この数値が、図４に
示す固定周期（２０ミクロン）テーパ１００を使用した
場合に達成することができる同じ最低挿入損失である。
ンの実施例の場合には、最低の挿入損失は希釈因子が約
０．５の場合に起こる。希釈因子が０．５、固定ギャッ
プ長ｓ＝２ミクロンである上記の実施例の場合には、コ
ア部分の長さは２ミクロンである。△ｔ＝０．２５ミク
ロンである実施例の場合には、最低挿入損失は約０．２
ｄＢであることに注意してほしい。この数値が、図４に
示す固定周期（２０ミクロン）テーパ１００を使用した
場合に達成することができる同じ最低挿入損失である。
【００３６】すでに説明したように、固定周期テーパ１
００の洩れ損失特性は、導波管１０４から光ファイバー
３０８の方向におけるギャップ長が増大するので、一般
的にいって望ましいものではない。洩れ損失に影響を与
えるもう一つ因子は、テーパ長である。この因子は固定
周期テーパ１００の場合も、固定ギャップ２００の場合
も注目すべきものである。なぜテーパ長が洩れ損失に関
連する因子であるのかという理由は簡単である。モー
ド．サイズが増大する結果、延長したモード・フィール
ドの尾部が基板内に延び、エネルギーの損失が起こるか
らである。その結果、テーパの全長が増大する場合に
は、洩れ損失は固定周期テーパ１００にとってさらに重
大な問題になる恐れがある。固定周期テーパ１００およ
び固定ギャップ・テーパ２００の洩れ損失特性を今から
説明し比較する。
００の洩れ損失特性は、導波管１０４から光ファイバー
３０８の方向におけるギャップ長が増大するので、一般
的にいって望ましいものではない。洩れ損失に影響を与
えるもう一つ因子は、テーパ長である。この因子は固定
周期テーパ１００の場合も、固定ギャップ２００の場合
も注目すべきものである。なぜテーパ長が洩れ損失に関
連する因子であるのかという理由は簡単である。モー
ド．サイズが増大する結果、延長したモード・フィール
ドの尾部が基板内に延び、エネルギーの損失が起こるか
らである。その結果、テーパの全長が増大する場合に
は、洩れ損失は固定周期テーパ１００にとってさらに重
大な問題になる恐れがある。固定周期テーパ１００およ
び固定ギャップ・テーパ２００の洩れ損失特性を今から
説明し比較する。
【００３７】図６Ａおよび図６Ｂに固定周期テーパ１０
０（図６Ａ）および固定ギャップ・テーパ２００（図６
Ｂ）のモード・サイズ拡張のコンセプトを示す。固定周
期テーパの全長はｌFP、固定ギャップ・テーパの全長は
ｌFGである。挿入損失が最も少ない、各テーパの最適の
全長は、図７に「最適Ｇ／Ｐ」という表示がついている
矢印によって表される最終ギャップ／周期比の場合で、
図７に「最適ＤＦ」という矢印によって示される希釈因
子の場合である。最適の全長にさらに追加の長さ６４０
がを加わっているのは製作上の誤差である。それ故、図
４に示すように、周期＝２０ミクロンの固定周期テーパ
１００の実施例の場合、最適の全長はｓ／（ｓ＋ｔ）＝
約０．４である場合である。同様に、図５に示したよう
に、△ｔ＝０．２５である固定ギャップ・テーパ２００
の実施例の場合、最適の全長は希釈因子が約０．５の場
合である。挿入損失が最も少ない最適全長は図７により
決定することができる。それを以下に説明する。
０（図６Ａ）および固定ギャップ・テーパ２００（図６
Ｂ）のモード・サイズ拡張のコンセプトを示す。固定周
期テーパの全長はｌFP、固定ギャップ・テーパの全長は
ｌFGである。挿入損失が最も少ない、各テーパの最適の
全長は、図７に「最適Ｇ／Ｐ」という表示がついている
矢印によって表される最終ギャップ／周期比の場合で、
図７に「最適ＤＦ」という矢印によって示される希釈因
子の場合である。最適の全長にさらに追加の長さ６４０
がを加わっているのは製作上の誤差である。それ故、図
４に示すように、周期＝２０ミクロンの固定周期テーパ
１００の実施例の場合、最適の全長はｓ／（ｓ＋ｔ）＝
約０．４である場合である。同様に、図５に示したよう
に、△ｔ＝０．２５である固定ギャップ・テーパ２００
の実施例の場合、最適の全長は希釈因子が約０．５の場
合である。挿入損失が最も少ない最適全長は図７により
決定することができる。それを以下に説明する。
【００３８】固定周期テーパ１００および固定ギャップ
・テーパ２００の最適全長（ｌFPおよびｌFG）の比較
を、比較可能な挿入損失点で行った。周期＝２０ミクロ
ンの固定周期テーパ１００の実施例の場合、最適な全長
はｓ／（ｓ＋ｔ）が約０．４に等しく、挿入損失が最低
の約０．２ｄＢの場合である。図７に固定周期テーパの
テーパ長対挿入損失を示すが、これは約５７５ミクロン
のテーパ長ｌFPに相当する。
・テーパ２００の最適全長（ｌFPおよびｌFG）の比較
を、比較可能な挿入損失点で行った。周期＝２０ミクロ
ンの固定周期テーパ１００の実施例の場合、最適な全長
はｓ／（ｓ＋ｔ）が約０．４に等しく、挿入損失が最低
の約０．２ｄＢの場合である。図７に固定周期テーパの
テーパ長対挿入損失を示すが、これは約５７５ミクロン
のテーパ長ｌFPに相当する。
【００３９】対照的に、最初のセグメント長が１０ミク
ロン、△ｔ＝０．２５ミクロンそして固定ギャップ長ｓ
＝２ミクロンである実施例中の固定ギャップ・テーパ２
００の場合には、テーパ長ｌFGが約２６０ミクロンであ
る場合に、挿入損失が最も少なくなる。図７にそれを示
す。
ロン、△ｔ＝０．２５ミクロンそして固定ギャップ長ｓ
＝２ミクロンである実施例中の固定ギャップ・テーパ２
００の場合には、テーパ長ｌFGが約２６０ミクロンであ
る場合に、挿入損失が最も少なくなる。図７にそれを示
す。
【００４０】それ故、類似の挿入損失特性の場合には、
固定ギャップ・テーパの最適の全長ｌは固定周期テーパ
１００の場合と比べるとかなり短くなる。（例えば、図
７に示すように、ｌFG＜1/2ｌFPとなる。）その結果、
（図４および５に示すように）類似の挿入損失特性の場
合には、洩れ損失は本発明の固定ギャップ・テーパ２０
０の洩れ損失より少なくなる。
固定ギャップ・テーパの最適の全長ｌは固定周期テーパ
１００の場合と比べるとかなり短くなる。（例えば、図
７に示すように、ｌFG＜1/2ｌFPとなる。）その結果、
（図４および５に示すように）類似の挿入損失特性の場
合には、洩れ損失は本発明の固定ギャップ・テーパ２０
０の洩れ損失より少なくなる。
【００４１】＜サイド・ギャップ・テーパ＞すでに説明
したように、導波管の第二の実施例は、導波管に組み込
むためのまたは接続するための（図８に全体を８９０で
示した）第一の端部と、光ファイバーに接続するための
（図８に全体を８９２で示した）第二の端部を持ってい
る。しかし、図８に示す本発明のこの実施例の内部にお
いては、ギャップはコア８０８の幅全体ｗを横切ってい
ない。すなわち、ギャップはコア８０８の一方の一番外
側の側面８１０から他方の一番外側の側面８１２まで延
びていない。本発明のこの実施例の場合には、サイド・
ギャップ８０４はコア８０８の一番外側の側面（８１０
および８１２）の中に溝を作り、その溝は被覆材充填さ
れている。この実施例の場合、サイド・ギャップ８０４
の深さｄは第一の端部８９０から第二の端部８９２まで
の距離の間でいろいろに変化する。
したように、導波管の第二の実施例は、導波管に組み込
むためのまたは接続するための（図８に全体を８９０で
示した）第一の端部と、光ファイバーに接続するための
（図８に全体を８９２で示した）第二の端部を持ってい
る。しかし、図８に示す本発明のこの実施例の内部にお
いては、ギャップはコア８０８の幅全体ｗを横切ってい
ない。すなわち、ギャップはコア８０８の一方の一番外
側の側面８１０から他方の一番外側の側面８１２まで延
びていない。本発明のこの実施例の場合には、サイド・
ギャップ８０４はコア８０８の一番外側の側面（８１０
および８１２）の中に溝を作り、その溝は被覆材充填さ
れている。この実施例の場合、サイド・ギャップ８０４
の深さｄは第一の端部８９０から第二の端部８９２まで
の距離の間でいろいろに変化する。
【００４２】特に、サイド・ギャップ８０４は、第一の
端部８９０から第二の端部８９２までのテーパ８０２の
実質的に全長にわたって、一番外側の側面８１０および
８１２内に形成され、光が伝わる方向に垂直な方向にコ
ア８０８を通って延びている。サイド・ギャップ８０４
はその間にコア・セグメント８０５を形成する。サイド
・ギャップ・テーパ８０２の第二の端部８９２におい
て、サイド・ギャップ８０４は、第一の端部８９０のと
ころの深さよりより深いところまでコア８０８内に食い
込んでいる。特に、サイド・ギャップ８０４の深さｄ
は、サイド・ギャップ・テーパ８０２の第一の端部８９
０から第二の端部８９２に向かって次第に増大してい
る。さらに、コア８０８の一番外側の側面８１０および
８１２は、コア８０８の幅全体が第二の端部８９２の方
に行くに従って増大するように、斜めになっている。
端部８９０から第二の端部８９２までのテーパ８０２の
実質的に全長にわたって、一番外側の側面８１０および
８１２内に形成され、光が伝わる方向に垂直な方向にコ
ア８０８を通って延びている。サイド・ギャップ８０４
はその間にコア・セグメント８０５を形成する。サイド
・ギャップ・テーパ８０２の第二の端部８９２におい
て、サイド・ギャップ８０４は、第一の端部８９０のと
ころの深さよりより深いところまでコア８０８内に食い
込んでいる。特に、サイド・ギャップ８０４の深さｄ
は、サイド・ギャップ・テーパ８０２の第一の端部８９
０から第二の端部８９２に向かって次第に増大してい
る。さらに、コア８０８の一番外側の側面８１０および
８１２は、コア８０８の幅全体が第二の端部８９２の方
に行くに従って増大するように、斜めになっている。
【００４３】この方法により、導波光学モードを低損失
で断熱的に拡張できる。さらに、導波管の光学モードと
光ファイバーの光学モードとの整合をさらに容易にする
ために、テーパ８０２のコア８０８の（一番外側の側面
８１０と８１２との間の）全幅を、（モードの幅が最大
である場合には）第一の端部８９０からテーパ８０２の
第二の端部８９２までの間で変えることができる。同様
に、全幅を変えることにより、テーパ８０２の第二の端
部８９２の幅を、接続される特定の光ファイバーの直径
に対応するように（少なくとも一つの寸法を）変更する
ことができる。特に、この実施例の場合には、導波管と
光ファイバーとの間のデルタ（△）を整合するばかりで
なく、導波管および光ファイバーの幾何学的形状も整合
する。（導波管および光ファイバーのデルタは、コアお
よび被覆の間の屈折率の僅かな違いと定義される。）そ
の結果、両者の間の接続は改善され、損失が減少する。
さらに、この実施例の場合には、図９を参照しながら以
下に説明するように、後方反射を減少させるためにサイ
ド・ギャップ８０４に角度をつけたり、傾斜させること
もできる。
で断熱的に拡張できる。さらに、導波管の光学モードと
光ファイバーの光学モードとの整合をさらに容易にする
ために、テーパ８０２のコア８０８の（一番外側の側面
８１０と８１２との間の）全幅を、（モードの幅が最大
である場合には）第一の端部８９０からテーパ８０２の
第二の端部８９２までの間で変えることができる。同様
に、全幅を変えることにより、テーパ８０２の第二の端
部８９２の幅を、接続される特定の光ファイバーの直径
に対応するように（少なくとも一つの寸法を）変更する
ことができる。特に、この実施例の場合には、導波管と
光ファイバーとの間のデルタ（△）を整合するばかりで
なく、導波管および光ファイバーの幾何学的形状も整合
する。（導波管および光ファイバーのデルタは、コアお
よび被覆の間の屈折率の僅かな違いと定義される。）そ
の結果、両者の間の接続は改善され、損失が減少する。
さらに、この実施例の場合には、図９を参照しながら以
下に説明するように、後方反射を減少させるためにサイ
ド・ギャップ８０４に角度をつけたり、傾斜させること
もできる。
【００４４】それ故、サイド・ギャップ・テーパ８０２
の場合、希釈因子は下記の式で表される。
の場合、希釈因子は下記の式で表される。
【数１】 式中、ｗはテーパ８０２の幅、ｄはサイド・ギャップの
深さ、ｓはサイド・ギャップの（光の伝わる方向の）長
さ、ｔはコア部分の長さ、そしてｆはテーパ８０２の中
央部の光学フィールドの強さに対するサイド・ギャップ
８０４内の光学フィールドの強さによって決まる加重因
子である。それ故、サイド・ギャップ８０４の深さｄは
希釈因子ＤＦの制御の際の追加の自由度となる。光の伝
わる方向に（または第一の端部８９０から第二の端部８
９２に向かって）テーパ８０２に沿って深さｄを徐々に
深くしていくと、短いサイド・ギャップの長さｓが無く
ても、希釈因子ＤＦが次第に変化する。ここでもまた、
この方法により、導かれた光学モードの低損失、非断熱
拡張が行われる。
深さ、ｓはサイド・ギャップの（光の伝わる方向の）長
さ、ｔはコア部分の長さ、そしてｆはテーパ８０２の中
央部の光学フィールドの強さに対するサイド・ギャップ
８０４内の光学フィールドの強さによって決まる加重因
子である。それ故、サイド・ギャップ８０４の深さｄは
希釈因子ＤＦの制御の際の追加の自由度となる。光の伝
わる方向に（または第一の端部８９０から第二の端部８
９２に向かって）テーパ８０２に沿って深さｄを徐々に
深くしていくと、短いサイド・ギャップの長さｓが無く
ても、希釈因子ＤＦが次第に変化する。ここでもまた、
この方法により、導かれた光学モードの低損失、非断熱
拡張が行われる。
【００４５】しかし、導波管の光学モードと光ファイバ
ーの光学モードの正確な整合は、導波管および光ファイ
バーのデルタとコア・サイズの両方（もっと正確にいう
と、屈折率のプロフィール）が整合した場合だけ行われ
る。それ故、テーパ８０２の場合、ある実施例の場合に
は、サイド・ギャップ・テーパ８０２の全幅もまた光フ
ァイバーのコアの直径とほぼ等しいか、またはそれより
大きい第二の端部８９２の大きさまで次第に大きくな
る。テーパ８０２のコア８０８のサイズを次第に大きく
することにより、結合損失は更に減少する。なぜならテ
ーパ８０２と光ファイバーの間の光学モードの整合が改
善するからである。その全長にわたってテーパ８０２の
コア・サイズを増大することによって、基板中に延びて
いる光学フィールドの尾部は小さくなり、基板の洩れ損
失も減少する。最後に、テーパ８０２の結合効率も、サ
イド・ギャップ・モードの寸法における製造誤差からも
っと影響を受けにくくなる。なぜなら、テーパ８０２の
コア８０８の幅が大きくなっているので、結合効率の希
釈比への依存度が少なくなっているからである。
ーの光学モードの正確な整合は、導波管および光ファイ
バーのデルタとコア・サイズの両方（もっと正確にいう
と、屈折率のプロフィール）が整合した場合だけ行われ
る。それ故、テーパ８０２の場合、ある実施例の場合に
は、サイド・ギャップ・テーパ８０２の全幅もまた光フ
ァイバーのコアの直径とほぼ等しいか、またはそれより
大きい第二の端部８９２の大きさまで次第に大きくな
る。テーパ８０２のコア８０８のサイズを次第に大きく
することにより、結合損失は更に減少する。なぜならテ
ーパ８０２と光ファイバーの間の光学モードの整合が改
善するからである。その全長にわたってテーパ８０２の
コア・サイズを増大することによって、基板中に延びて
いる光学フィールドの尾部は小さくなり、基板の洩れ損
失も減少する。最後に、テーパ８０２の結合効率も、サ
イド・ギャップ・モードの寸法における製造誤差からも
っと影響を受けにくくなる。なぜなら、テーパ８０２の
コア８０８の幅が大きくなっているので、結合効率の希
釈比への依存度が少なくなっているからである。
【００４６】下記の寸法の例は、図による説明を分かり
やすくするためだけのものである。例えば、テーパ８０
２のある実施例の場合、第一の端部８９０の幅は５ミク
ロンであり、次第に広がって第二の端部８９２において
は８ミクロンになっている。テーパ８０２の長さは約８
００ミクロンである。サイド・ギャップの長さｓは、約
４ミクロンである。サイド・ギャップ・モードの深さｄ
は、第一の端部８９０のところでは０で、そこから次第
に増大して第二の端部８９２では３ミクロンになってい
る。分割の周期は約１２ミクロンである。
やすくするためだけのものである。例えば、テーパ８０
２のある実施例の場合、第一の端部８９０の幅は５ミク
ロンであり、次第に広がって第二の端部８９２において
は８ミクロンになっている。テーパ８０２の長さは約８
００ミクロンである。サイド・ギャップの長さｓは、約
４ミクロンである。サイド・ギャップ・モードの深さｄ
は、第一の端部８９０のところでは０で、そこから次第
に増大して第二の端部８９２では３ミクロンになってい
る。分割の周期は約１２ミクロンである。
【００４７】テーパ８０２のコア部分８０５およびサイ
ド・ギャップ８０４との間のインターフェースは、導か
れた光の波を反射する。各インターフェースでの反射の
大きさは、約（Δ／ｎ）2 −１０-5であり、シリカの反
射の大きさ（ｎ＝１．４５）と比較すると、テーパの挿
入損失に影響を与えるには小さすぎる。しかし、このよ
うな僅かの反射でも、低い反射減衰量（例えば、後方反
射）を必要とする用途の場合には無視できない場合があ
る。従って、図９に示すような本発明の実施例が使用さ
れる。
ド・ギャップ８０４との間のインターフェースは、導か
れた光の波を反射する。各インターフェースでの反射の
大きさは、約（Δ／ｎ）2 −１０-5であり、シリカの反
射の大きさ（ｎ＝１．４５）と比較すると、テーパの挿
入損失に影響を与えるには小さすぎる。しかし、このよ
うな僅かの反射でも、低い反射減衰量（例えば、後方反
射）を必要とする用途の場合には無視できない場合があ
る。従って、図９に示すような本発明の実施例が使用さ
れる。
【００４８】特に、図９に示すように、テーパ９０２は
サイド・ギャップ９０４とコア部分９０５からなるコア
９０８を持っている。特に、サイド・ギャップ９０４と
コア部分９０５との間のインターフェースは、後方反射
を減らすために、（ここではランダムに）傾斜してい
て、無周期である。サイド・ギャップ９０４は、サイド
・ギャップ９０４とコア部分９０５の間のインターフェ
ースが、光の進行方向に対して（図８の９０度ではな
く）通常７５度となっている。サイド・ギャップ９０４
とコア部分９０５との間のインターフェースは、コヒー
レントな反射をさけるためにサイド・ギャップ・テーパ
９０２に沿った無周期な場所に置かれている。図８に場
合と違って、図９のアスペクト比は１：１になってい
る。テーパ９０２のこの部分には図示していないが、サ
イド・ギャップ９０４の深さｄは本発明に従って変える
ことができる。
サイド・ギャップ９０４とコア部分９０５からなるコア
９０８を持っている。特に、サイド・ギャップ９０４と
コア部分９０５との間のインターフェースは、後方反射
を減らすために、（ここではランダムに）傾斜してい
て、無周期である。サイド・ギャップ９０４は、サイド
・ギャップ９０４とコア部分９０５の間のインターフェ
ースが、光の進行方向に対して（図８の９０度ではな
く）通常７５度となっている。サイド・ギャップ９０４
とコア部分９０５との間のインターフェースは、コヒー
レントな反射をさけるためにサイド・ギャップ・テーパ
９０２に沿った無周期な場所に置かれている。図８に場
合と違って、図９のアスペクト比は１：１になってい
る。テーパ９０２のこの部分には図示していないが、サ
イド・ギャップ９０４の深さｄは本発明に従って変える
ことができる。
【００４９】図１０、図１１、図１２および図１３は、
本発明のテーパ８０２および９０２の別の実施例の例を
示す。特に、図１０はサイド・ギャップ１００４および
コア部分１００５を持っているテーパ１００２のコア１
００８の幅ｗの段階状の増大を示す。図１１は三角形の
テーパ１１０２の一部内のサイド・ギャップ１１０４の
別の実施例を示す。図１２はテーパ１２０２の一部内の
サイド・ギャップ１２０４の別の実施例を示す。図１３
はテーパ１３０２の一部内のサイド・ギャップ１３０４
の実施例を示す。しかし、これらの実施例は図解のため
だけのものであって、テーパ内のサイド・ギャップ設置
場所、角度、サイズおよび配置を組織的およびランダム
に変更したものも本発明の範囲に含まれる。当業者にと
って明らかなように、他の実施例も同様に実行すること
ができる。例えば、無制限に、後続の各サイド・ギャッ
プが前のギャップより少し深くコア内に延びているよう
な実施例を考えてみよう。この実施例は後続の各ギャッ
プが基板内に若干深く延びていて、および／またはコア
内に若干深く延びている実施例を包含するように延長す
ることができる。
本発明のテーパ８０２および９０２の別の実施例の例を
示す。特に、図１０はサイド・ギャップ１００４および
コア部分１００５を持っているテーパ１００２のコア１
００８の幅ｗの段階状の増大を示す。図１１は三角形の
テーパ１１０２の一部内のサイド・ギャップ１１０４の
別の実施例を示す。図１２はテーパ１２０２の一部内の
サイド・ギャップ１２０４の別の実施例を示す。図１３
はテーパ１３０２の一部内のサイド・ギャップ１３０４
の実施例を示す。しかし、これらの実施例は図解のため
だけのものであって、テーパ内のサイド・ギャップ設置
場所、角度、サイズおよび配置を組織的およびランダム
に変更したものも本発明の範囲に含まれる。当業者にと
って明らかなように、他の実施例も同様に実行すること
ができる。例えば、無制限に、後続の各サイド・ギャッ
プが前のギャップより少し深くコア内に延びているよう
な実施例を考えてみよう。この実施例は後続の各ギャッ
プが基板内に若干深く延びていて、および／またはコア
内に若干深く延びている実施例を包含するように延長す
ることができる。
【００５０】当業者が本発明を目的とする特定の用途に
適するように、種々の実施例内でおよび種々の修正を行
って最もよく使用することができるように、また本発明
の原理および実際の用途が最もよく理解できるように好
適な実施例を選び説明してきた。本発明の範囲は添付の
特許請求の範囲で述べる。
適するように、種々の実施例内でおよび種々の修正を行
って最もよく使用することができるように、また本発明
の原理および実際の用途が最もよく理解できるように好
適な実施例を選び説明してきた。本発明の範囲は添付の
特許請求の範囲で述べる。
図面内においては、類似の参照番号は同一または機能的
に類似している素子を示す。さらに、参照番号の一番左
の数字は、その参照番号が最初に使用された図面を示
す。寸法または寸法上の特徴が図示してある図面におい
ては、図示の素子は必ずしも正確に縮尺したものではな
いことに注意してほしい。。
に類似している素子を示す。さらに、参照番号の一番左
の数字は、その参照番号が最初に使用された図面を示
す。寸法または寸法上の特徴が図示してある図面におい
ては、図示の素子は必ずしも正確に縮尺したものではな
いことに注意してほしい。。
【図１】固定周期分割導波管テーパを示す図である。
【図２】固定ギャップ分割導波管テーパの一例を示す図
である。
である。
【図３】各端部にテーパを持ち、光ファイバーが各テー
パに接続されている集積導波管を示す図である。
パに接続されている集積導波管を示す図である。
【図４】固定周期テーパの最終ギャップ／周期比の関数
としての挿入損失を示す図である。
としての挿入損失を示す図である。
【図５】固定ギャップテーパの希釈因子の関数としての
挿入損失を示す図である。
挿入損失を示す図である。
【図６Ａ】固定周期テーパおよび固定ギャップ・テーパ
のテーパの長さをそれぞれ示す図である。
のテーパの長さをそれぞれ示す図である。
【図６Ｂ】固定周期テーパおよび固定ギャップ・テーパ
のテーパの長さをそれぞれ示す図である。
のテーパの長さをそれぞれ示す図である。
【図７】固定周期テーパおよび固定ギャップ・テーパの
テーパの長さの関数としての挿入損失を示す図である。
テーパの長さの関数としての挿入損失を示す図である。
【図８】サイド・ギャップ・テーパの一例を示す図であ
る。
る。
【図９】図８に示したサイド・ギャップ・テーパの他の
実施例の拡大図を示す図である。
実施例の拡大図を示す図である。
【図１０】本発明のサイド・ギャップ・テーパの他の実
施例を示す図である。
施例を示す図である。
【図１１】本発明のサイド・ギャップ・テーパのさらに
他の実施例を示す図である。
他の実施例を示す図である。
【図１２】本発明のサイド・ギャップ・テーパのさらに
他の実施例を示す図である。
他の実施例を示す図である。
【図１３】本発明のサイド・ギャップ・テーパのさらに
他の実施例を示す図である。
他の実施例を示す図である。
１００ 固定周期分割テーパ １０４ 導波管 １０８ セグメント １１４ 光ファイバーの接合部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エドワード ジョン ラスコウスキー アメリカ合衆国 07076 ニュージャーシ ィ，スコッチ プレインズ，エヴァーグリ ーン アヴェニュー 2289 (72)発明者 ユアン ピー．リ アメリカ合衆国 30155 ジョージア，ダ ラス，フェアフォード レーン 410 (72)発明者 ウエイル−クオ ワン アメリカ合衆国 07090 ニュージャーシ ィ，ウエストフィールド，アパートメント 94エー， セントラル アヴェニュー 1000
Claims (10)
- 【請求項１】 導波管テーパであって、光ファイバーに
接続するための第一と第二の端部および第一の側面と第
二の側面を持つコアと、 上記のコアの第一の側面および第二の側面の少なくとも
一つのに沿って、上記の第一の端部から第二の端部まで
の間に配置され、その内部においてそれぞれが深さを持
ち、その深さが上記の第一の端部から第二の端部に向か
って次第に増大しているサイド・ギャップとを含むテー
パ。 - 【請求項２】 上記の第一の側面と第二の側面が上記の
第一の端部から上記の第二の端部にかけて上記のコアの
最大幅を形成し、上記の最大幅が上記の第一の端部から
第二の端部の方向に向かって増大している請求項１に記
載の導波管テーパ。 - 【請求項３】 上記のコアの上記の第一の端部のところ
の上記の最大幅が、導波管の幅に対応し、上記のコアの
上記の第二の端部の上記の最大幅が光ファイバーの幅に
対応する請求項２に記載の導波管テーパ。 - 【請求項４】 上記のコアの上記の最大幅が上記の第一
および第二の側面に沿ってステップを形成し、上記のス
テップが上記の第一の端部から上記の第二の端部へ向か
って次第に上昇している請求項２に記載の導波管テー
パ。 - 【請求項５】 上記のコアの全長に沿って光の進行方向
をさらに含み、上記のサイド・ギャップが上記の光の進
行方向に実質的に垂直に配置されている請求項１に記載
の導波管テーパ。 - 【請求項６】 上記のコアの全長に沿って光の進行方向
をさらに含み、上記のサイド・ギャップが上記の光の進
行方向に実質的に垂直でない方向に配置されている請求
項１に記載の導波管テーパ。 - 【請求項７】 上記のサイド・ギャップが上記の光の進
む方向に沿ってランダムに配置されている請求項６に記
載の導波管テーパ。 - 【請求項８】 上記のコアの全長に沿って光の進行方向
をさらに含み、上記のサイド・ギャップが少なくとも第
一および第二のサイド・ギャップからなり、上記の第一
のサイド・ギャップが光の進行方向に対して第一の角度
で配置され、上記の第二のサイド・ギャップが上記の第
一の角度とは異なる第二の角度で光の進行方向に対して
配置されている請求項１に記載の導波管テーパ。 - 【請求項９】 上記の第一の端部が導波管内と一体にな
っている請求項１に記載の導波管テーパ。 - 【請求項１０】 上記の第一の端部が導波管と接続して
いる請求項１に記載の導波管テーパ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/401545 | 1995-03-10 | ||
| US08/401,545 US5629999A (en) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | Side-gap mode tapering for integrated optic waveguides |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08262244A true JPH08262244A (ja) | 1996-10-11 |
| JP3296711B2 JP3296711B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=23588193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05177696A Expired - Fee Related JP3296711B2 (ja) | 1995-03-10 | 1996-03-08 | 集積光学導波管用サイド・ギャップ・モード・テーパリング |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5629999A (ja) |
| EP (1) | EP0731367B1 (ja) |
| JP (1) | JP3296711B2 (ja) |
| DE (1) | DE69609646T2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002328244A (ja) * | 2001-05-01 | 2002-11-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光部品 |
| US6937797B2 (en) | 2000-09-13 | 2005-08-30 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Planar lightwave circuit and optical circuit |
| JP2005331967A (ja) * | 2005-06-24 | 2005-12-02 | Fujitsu Ltd | 光結合装置 |
| US7099540B2 (en) | 2002-01-15 | 2006-08-29 | Nec Corporation | Optical coupling device and process for fabrication thereof |
| JP2006309197A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-11-09 | Nec Corp | 導波路型光結合器、光サブアセンブリユニット、光モジュールおよび光結合方法 |
| US7356226B2 (en) | 2005-03-30 | 2008-04-08 | Nec Corporation | Optical waveguide coupler, sub-assembled optical unit, optical module and optically coupling method |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5926298A (en) * | 1996-08-30 | 1999-07-20 | Lucent Technologies Inc. | Optical multiplexer/demultiplexer having a broadcast port |
| US5745618A (en) * | 1997-02-04 | 1998-04-28 | Lucent Technologies, Inc. | Optical device having low insertion loss |
| FR2761784B1 (fr) * | 1997-04-07 | 1999-05-14 | Schneider Electric Sa | Composant d'optique integree avec effet de polarisation |
| US6066830A (en) * | 1998-06-04 | 2000-05-23 | Astronics Corporation | Laser etching of electroluminescent lamp electrode structures, and electroluminescent lamps produced thereby |
| JP3752965B2 (ja) * | 2000-05-26 | 2006-03-08 | 株式会社日立製作所 | 光モジュール |
| US7068870B2 (en) * | 2000-10-26 | 2006-06-27 | Shipley Company, L.L.C. | Variable width waveguide for mode-matching and method for making |
| US7251406B2 (en) * | 2000-12-14 | 2007-07-31 | Shipley Company, L.L.C. | Optical waveguide termination with vertical and horizontal mode shaping |
| US7158701B2 (en) * | 2001-02-21 | 2007-01-02 | Shipley Company, L.L.C. | Method for making optical devices with a moving mask and optical devices made thereby |
| US6912345B2 (en) * | 2001-03-30 | 2005-06-28 | Shipley Company, L.L.C. | Tapered optical fiber for coupling to diffused optical waveguides |
| US6563988B2 (en) * | 2001-04-25 | 2003-05-13 | Lightwave Microsystems Corporation | Optical apparatus and method having predetermined group velocity dispersion |
| AU2002305424A1 (en) * | 2001-05-08 | 2002-11-18 | Haus, Hermann A. | Vertically and laterally confined 3d optical coupler |
| US6934427B2 (en) | 2002-03-12 | 2005-08-23 | Enablence Holdings Llc | High density integrated optical chip with low index difference waveguide functions |
| CA2488263A1 (en) * | 2002-06-04 | 2003-12-11 | Nkt Integration A/S | Integrated splitter with reduced losses |
| US7609931B2 (en) * | 2003-04-18 | 2009-10-27 | Enablence, Inc. | Planar waveguide structure with tightly curved waveguides |
| EP2103974A1 (en) * | 2008-03-21 | 2009-09-23 | Nitto Denko Corporation | Optical waveguide having grating and method of forming the same |
| US8649639B2 (en) * | 2010-03-04 | 2014-02-11 | Luxtera, Inc. | Method and system for waveguide mode filters |
| US9335469B2 (en) | 2012-01-31 | 2016-05-10 | Ignis Photonyx A/S | Planar optical branching circuit |
| US9429693B2 (en) * | 2012-09-25 | 2016-08-30 | Nec Corporation | High-order mode filter |
| CN104090336B (zh) * | 2014-07-30 | 2017-07-11 | 华中科技大学 | 紧凑型高效率的模斑变换器及其设计方法 |
| US9671560B1 (en) | 2016-03-18 | 2017-06-06 | Lumentum Operations Llc | Angled periodic segmented waveguide for spot size conversion with reduced return loss |
| WO2018049312A1 (en) * | 2016-09-09 | 2018-03-15 | Commscope, Inc. Of North Carolina | Thin film anti-reflection coating for optical fibers in contact |
| US11269142B2 (en) * | 2020-04-01 | 2022-03-08 | Globalfoundries U.S. Inc. | Optical couplers with segmented waveguides |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3779628A (en) * | 1972-03-30 | 1973-12-18 | Corning Glass Works | Optical waveguide light source coupler |
| US4159452A (en) * | 1978-01-13 | 1979-06-26 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Dual beam double cavity heterostructure laser with branching output waveguides |
| EP0198380B1 (en) * | 1985-04-08 | 1992-07-22 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Light beam scanning apparatus and read-out or recording apparatus using the same |
| US4687286A (en) * | 1985-05-03 | 1987-08-18 | Gte Laboratories Incorporated | Methods of and apparatus for optical spatial scanning |
| JPS61286807A (ja) * | 1985-06-14 | 1986-12-17 | Omron Tateisi Electronics Co | グレ−テイング・カプラ |
| DE3544136A1 (de) * | 1985-12-13 | 1987-06-19 | Siemens Ag | Fasertaper, insbesondere zur kopplung einer monomodefaser mit einem halbleiterlaser |
| US5208882A (en) * | 1991-11-14 | 1993-05-04 | Eastman Kodak Company | Hybrid thin film optical waveguide structure having a grating coupler and a tapered waveguide film |
| JPH0694939A (ja) * | 1992-09-09 | 1994-04-08 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光導波路素子 |
| US5333218A (en) * | 1993-05-24 | 1994-07-26 | General Electric Company | Optical fiber tapered output end preparation for improved high power laser/fiber delivered beam quality |
-
1995
- 1995-03-10 US US08/401,545 patent/US5629999A/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-03-05 EP EP96301483A patent/EP0731367B1/en not_active Expired - Lifetime
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| JP2002328244A (ja) * | 2001-05-01 | 2002-11-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光部品 |
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| JP2006309197A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-11-09 | Nec Corp | 導波路型光結合器、光サブアセンブリユニット、光モジュールおよび光結合方法 |
| US7356226B2 (en) | 2005-03-30 | 2008-04-08 | Nec Corporation | Optical waveguide coupler, sub-assembled optical unit, optical module and optically coupling method |
| JP2005331967A (ja) * | 2005-06-24 | 2005-12-02 | Fujitsu Ltd | 光結合装置 |
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