JPH10227936A - Hybrid plane type optical circuit and its manufacture - Google Patents
Hybrid plane type optical circuit and its manufactureInfo
- Publication number
- JPH10227936A JPH10227936A JP9029137A JP2913797A JPH10227936A JP H10227936 A JPH10227936 A JP H10227936A JP 9029137 A JP9029137 A JP 9029137A JP 2913797 A JP2913797 A JP 2913797A JP H10227936 A JPH10227936 A JP H10227936A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- circuit
- optical waveguide
- output
- waveguide
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ハイブリッド平面
型光回路とその作製方法に関し、特に高機能で、構成簡
便、低コストな光回路を提供するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hybrid planar optical circuit and a method for manufacturing the same, and more particularly to providing a high-performance, simple-structure, low-cost optical circuit.
【０００２】[0002]
【従来の技術】最近、平面基板にコア、クラッドからな
る光導波路を作製して各種の光回路（ＰＬＣ）を構成す
る平面型光回路についての研究開発が盛んに進められて
おり、光通信、光ネットワークシステムに適用されよう
としている。2. Description of the Related Art Recently, research and development on planar optical circuits, which constitute various optical circuits (PLCs) by fabricating optical waveguides comprising a core and a clad on a planar substrate, have been actively pursued. It is about to be applied to optical network systems.
【０００３】一方、ＰＬＣの応用が拡大するにつれ、高
機能化の要求が高まってきている。具体的には、高速ス
イッチ、光増幅、レーザ等の機能をＰＬＣに付与するこ
と、およびＰＬＣの光入出力ポート数を増加することが
求められるようになってきている。On the other hand, as the applications of PLCs have expanded, demands for higher functions have been increasing. Specifically, it has been required to provide a PLC with functions such as a high-speed switch, an optical amplifier, and a laser, and to increase the number of optical input / output ports of the PLC.
【０００４】それらの高機能化の要求を満たすために、
従来から下記のような手法が試みられていた。In order to satisfy these demands for higher functionality,
Conventionally, the following methods have been tried.
【０００５】・半導体素子、ＬｉＮｂＯ3 （ＬＮ）など
とのハイブリッド化 ・ＥｒドープＰＬＣの作製 ・基板サイズの拡大[0005] ・ Hybridization with semiconductor element, LiNbO 3 (LN), etc. ・ Production of Er-doped PLC ・ Enlargement of substrate size
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来技術の手法では、半導体素子搭載部を有する
ＰＬＣ、ＥｒドープＰＬＣ等の特殊なＰＬＣを作製する
には、そのプロセス、製造装置ともに複雑になるという
点があった。また、あらたな機能を付加するために特殊
なＰＬＣを通常のＰＬＣと同一基板に作製することは製
造コストが増加するという点があった。さらに、基板サ
イズの拡大にも製品の許容空間等から限界があった。However, according to the above-mentioned conventional techniques, in order to manufacture a special PLC such as a PLC having a semiconductor element mounting portion or an Er-doped PLC, both the process and the manufacturing apparatus are complicated. There was a point that becomes. In addition, manufacturing a special PLC on the same substrate as a normal PLC in order to add a new function has a problem in that the manufacturing cost increases. Further, there is a limit to the enlargement of the substrate size due to the allowable space of the product.
【０００７】そのため、以上のような課題を克服した、
高機能で低損失、高安定、低コストな光回路が求められ
ていた。[0007] Therefore, the above problems were overcome.
There has been a demand for a high-performance, low-loss, high-stable, low-cost optical circuit.
【０００８】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、光回路構成における上記のような課題
を解決し、異なる種類のＰＬＣを接続して、低コストで
高機能なＰＬＣを実現することの可能なハイブリッド平
面型光回路とその作製方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to solve the above-described problems in the optical circuit configuration and to connect different types of PLCs to provide a low-cost, high-performance PLC. It is an object of the present invention to provide a hybrid planar optical circuit capable of realizing the above and a method for manufacturing the same.
【０００９】本発明のさらなる目的は、上記目的に加え
て、上記異なる種類のＰＬＣの接続に関してより簡便な
構成を持つハイブリッド平面型光回路とその作製方法を
提供することにある。A further object of the present invention is to provide, in addition to the above objects, a hybrid planar optical circuit having a simpler configuration for connection of the above-mentioned different types of PLCs and a method of manufacturing the same.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、平面基板上に形成された互いに
異なる機能を有する複数の光導波回路の端面同士が相互
に光入出力可能に接続され、前記接続された複数の光導
波回路の光入出力位置に光入出力用光ファイバが接続さ
れたことを特徴とする。In order to attain the above object, according to the present invention, the end faces of a plurality of optical waveguide circuits formed on a planar substrate and having different functions are mutually connected to each other. The optical fiber for optical input / output is connected to optical input / output positions of the plurality of optical waveguide circuits connected as possible.
【００１１】ここで、前記複数の光導波回路の各々は、
前記機能を満たすための光導波路とは独立に、前記光入
出力用光ファイバとの接続に使用する接続用光導波路を
少なくとも２本以上有しているとすることができる。Here, each of the plurality of optical waveguide circuits includes:
Independently of the optical waveguide for satisfying the above function, it is possible to have at least two or more connection optical waveguides used for connection with the optical input / output optical fiber.
【００１２】さらに、前記複数の光導波回路の内の少な
くとも１つには光の進行方向を逆にする光導波路の折り
返し構造が含まれているとすることができる。Further, at least one of the plurality of optical waveguide circuits may include a folded optical waveguide structure for reversing the traveling direction of light.
【００１３】さらに、前記折り返し構造によって光の入
出力位置が前記複数の光導波路の内の１つの光導波回路
の一端面のみに配されて、該一端面に前記光入出力用光
ファイバが接続されるとすることができる。Further, the input / output position of light is arranged only on one end face of one of the plurality of optical waveguides by the folded structure, and the optical input / output optical fiber is connected to the one end face. It can be done.
【００１４】さらに、前記折り返し構造によって導波光
が前記複数の光導波回路の内の特定の光導波回路を複数
回通過する構成とすることができる。Further, the folded structure allows the guided light to pass through a specific optical waveguide circuit of the plurality of optical waveguide circuits a plurality of times.
【００１５】さらに、前記光入出力用光ファイバが、前
記光導波回路との接続時に使用する接続用光ファイバと
共に、一つの筐体内に収容されているとすることができ
る。Further, the optical fiber for input / output of light may be housed in one housing together with the optical fiber for connection used for connection with the optical waveguide circuit.
【００１６】さらに、前記複数の光導波回路のうちの１
つには半導体光素子を搭載する部分が形成されていると
することができる。Further, one of the plurality of optical waveguide circuits is provided.
Finally, a portion for mounting a semiconductor optical element can be formed.
【００１７】また、請求項８の発明は、平面基板上に形
成された複数の光導波回路間、または光導波回路と光入
出力用光ファイバとを接続するハイブリッド平面型光回
路の作製方法において、前記光導波回路に予め設けられ
た接続用光導波路に光を導波して、前記光入出力用光フ
ァイバと光導波回路または複数の光導波回路同士の調心
を基板に対して平行な方向、垂直な方向および回転方向
に関して行った後、前記光導波路回路の所望の光導波路
に光を導波しながら、前記光入出力用光ファイバまたは
前記光導波回路を前記回転方向に所望の回転角で回転さ
せる工程と基板に対して平行な方向、垂直な方向に関し
て調心する工程とを順次繰り返しながら、光導波路から
の光出力が最大となるように調心して、前記光入出力用
光ファイバと前記光導波回路間の接続固定または前記複
数の光導波回路同士の接続固定を行うことを特徴とす
る。According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a hybrid planar optical circuit for connecting a plurality of optical waveguide circuits formed on a planar substrate or connecting an optical waveguide circuit and an optical fiber for optical input / output. Guiding the light to a connection optical waveguide provided in advance in the optical waveguide circuit, and aligning the optical input / output optical fiber and the optical waveguide circuit or the plurality of optical waveguide circuits in parallel with the substrate. Direction, the vertical direction and the rotation direction, and while guiding light to a desired optical waveguide of the optical waveguide circuit, the optical input / output optical fiber or the optical waveguide circuit is rotated in a desired direction in the rotation direction. While sequentially repeating the step of rotating at an angle and the step of aligning in a direction parallel to and perpendicular to the substrate, aligning so that the optical output from the optical waveguide is maximized, the optical fiber for optical input / output And said And performing connection fixed optical waveguide circuit between connected and fixed or of the plurality of inter-waveguide circuits.
【００１８】本発明では、上記のように、複数の回路に
対して接続用の光導波路と、折り返し構造の光導波路と
を設けた回路構成にしたので、高機能の光回路をコンパ
クト化して実現することができる。In the present invention, as described above, a circuit configuration is provided in which an optical waveguide for connection to a plurality of circuits and an optical waveguide having a folded structure are provided, so that a high-performance optical circuit is realized in a compact form. can do.
【００１９】また、本発明では、必要に応じて光ファイ
バを片側にのみに接続する回路構成としたので、接続時
間の短縮が得られ、かつ信頼性の向上が図られる。Further, according to the present invention, since the optical fiber is connected to only one side as required, the connection time can be shortened and the reliability can be improved.
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００２１】図１は本発明によるハイブリッド平面型光
回路の基本構成の概念を示す平面図である。ここで、１
１は第１のＰＬＣ（光回路）、１２は第１のＰＬＣ１１
とは異なる種類の第２のＰＬＣであり、これらＰＬＣ１
１、１２を密着して、または透明部材（例えば、ガラス
板）を介して配置する。１３は光ファイバをＰＬＣに固
定するための光ファイバ固定用ブロック、１４は多芯光
ファイバ、１５は接続用光導波路、および１６は折り返
し構造を有する光導波路である。第１のＰＬＣ１１と光
ファイバ固定用ブロック１３とで光ファイバ部品１７が
構成される。FIG. 1 is a plan view showing the concept of the basic configuration of a hybrid planar optical circuit according to the present invention. Where 1
1 is a first PLC (optical circuit), 12 is a first PLC 11
Are different types of second PLCs.
1 and 12 are disposed in close contact or via a transparent member (for example, a glass plate). 13 is an optical fiber fixing block for fixing the optical fiber to the PLC, 14 is a multi-core optical fiber, 15 is a connection optical waveguide, and 16 is an optical waveguide having a folded structure. An optical fiber component 17 is composed of the first PLC 11 and the optical fiber fixing block 13.
【００２２】図１に示すように、２本以上の接続用光導
波路１５をその導波路の両端部が接続すべきＰＬＣ１
１、１２の両脇に位置するように、それらＰＬＣ１１、
１２を貫いて配設する。また、多段に数多くの回路を接
続することを避けるために、接続するＰＬＣ１１、１２
内に折り返し構造の光導波路１６を配設する。この光導
波路１６の折り返し構造により、光ファイバ１４を第１
のＰＬＣ１１の片側にのみ接続することも可能となり、
また入力用光ファイバ部品と出力用光ファイバ部品とを
第１のＰＬＣ１１の同一端面にそれぞれ固定することが
可能となる。As shown in FIG. 1, a PLC 1 to which two or more connection optical waveguides 15 are to be connected at both ends of the waveguides.
The PLCs 11 and 12 are located on both sides of the PLCs 1 and 12.
12 is provided. In order to avoid connecting a large number of circuits in multiple stages, the PLCs 11 and 12 to be connected are connected.
An optical waveguide 16 having a folded structure is provided therein. Due to the folded structure of the optical waveguide 16, the optical fiber 14 is
Can be connected to only one side of the PLC 11
Further, the input optical fiber component and the output optical fiber component can be fixed to the same end face of the first PLC 11, respectively.
【００２３】更に、図１に示すように、光入出力用の光
ファイバ１４を１つの光ファイバ固定用ブロック１３に
あらかじめ配置して固定した光ファイバ部品１７をＰＬ
Ｃ１１の端面に対して接着固定することも可能である。
この固定には、接着剤を用いた接着、融着、圧着などを
用いることができる。Further, as shown in FIG. 1, an optical fiber component 17 in which an optical fiber 14 for input / output of light is previously arranged and fixed on one optical fiber fixing block 13 is mounted on a PL.
It is also possible to adhere and fix to the end face of C11.
For this fixing, bonding using an adhesive, fusion, pressure bonding, or the like can be used.
【００２４】図１に示す光部品を実現するには、光ファ
イバと光導波路間、または光導波路と光導波路間の高精
度な調心が必要である。In order to realize the optical component shown in FIG. 1, high-precision alignment between the optical fiber and the optical waveguide or between the optical waveguide and the optical waveguide is required.
【００２５】折り返し構造の無いＰＬＣ１１と光ファイ
バ部品１７を接続する際には、従来の方法をそのまま用
いることが可能である。すなわち、その従来の方法と
は、ＰＬＣ１１の光導波路とその光導波路に接続すべき
光ファイバの組を２つ選んで接続し、各々の光ファイバ
から光導波路側へ光を入射させて、光導波路端から出射
される光の強度が最大となるように調心する方法であ
る。この従来の方法を採用した場合、接続初期の段階で
は、光導波路の配列軸と光ファイバの配列軸は平行には
なっておらず、一定量θだけずれているので、この角度
ずれを補正して双方の軸方向を揃える必要がある。この
角度ずれを補正する工程は、以下により実現される。When connecting the PLC 11 having no folded structure to the optical fiber component 17, a conventional method can be used as it is. That is, the conventional method is that two sets of an optical waveguide of the PLC 11 and an optical fiber to be connected to the optical waveguide are selected and connected, and light is incident on the optical waveguide side from each of the optical fibers. This is a method of performing centering so that the intensity of light emitted from the end is maximized. When this conventional method is adopted, at the initial stage of connection, the arrangement axis of the optical waveguide and the arrangement axis of the optical fiber are not parallel and are displaced by a fixed amount θ. It is necessary to align both axial directions. The step of correcting the angle shift is realized as follows.
【００２６】まず、上記の２組の光導波路と光ファイバ
の内、一方の組について接続端面に平行な方向（ｘ，ｙ
方向）、および垂直な方向（ｚ方向）で調心し、その時
の位置ｐ１を決める。次に、他方の光導波路と光ファイ
バの組についても同様な方法によって位置ｐ２を決め
る。そして、得られた位置情報ｐ１，ｐ２からずれ量θ
を求め、光ファイバもしくは光導波路をその光軸まわり
に、このずれを補正する方向にθだけ回転させる。以上
により、光導波路の配列軸と光ファイバの配列軸は平行
となる。First, one of the two sets of the optical waveguide and the optical fiber is set in a direction (x, y) parallel to the connection end face.
Direction) and the vertical direction (z direction), and the position p1 at that time is determined. Next, the position p2 is determined for the other pair of the optical waveguide and the optical fiber by the same method. Then, the displacement amount θ is obtained from the obtained position information p1 and p2.
And the optical fiber or the optical waveguide is rotated around its optical axis by θ in a direction to correct this shift. Thus, the arrangement axis of the optical waveguide and the arrangement axis of the optical fiber become parallel.
【００２７】この後、ｘ，ｙ方向およびｚ方向の調心を
するが、すでに光導波路の配列軸と光ファイバの配列軸
は平行となっているので、一方の光導波路と光ファイバ
について調心すれば、他方の光導波路と光ファイバは自
動的に調心されている。Thereafter, the alignment is performed in the x, y, and z directions. Since the arrangement axis of the optical waveguide and the arrangement axis of the optical fiber are already parallel, the alignment of one of the optical waveguide and the optical fiber is performed. Then, the other optical waveguide and the optical fiber are automatically aligned.
【００２８】現実には、部品寸法の誤差等により上記し
た１回ずつの工程では、２組の光導波路と光ファイバ間
で最良の光結合が得られないので、さらに上記工程を繰
り返して出射強度を最大にする。しかしながら、この方
法の適用範囲は位置ｐ１と位置ｐ２が独立に決定できる
場合に限られる。In practice, the best optical coupling between the two sets of optical waveguides and the optical fiber cannot be obtained in the above-described one-time process due to errors in component dimensions and the like. To maximize. However, the applicable range of this method is limited to the case where the positions p1 and p2 can be determined independently.
【００２９】次に、折り返し構造を有するＰＬＣ１２と
折り返し構造の無いＰＬＣ１１とを調心する場合を考え
る。この場合には、上記のような従来方法は適用できな
い。なぜなら、光を入射する光導波路（１６）とその光
を受ける出射側の光導波路（１６）がＰＬＣの同一端面
上に形成されているため、入射側の導波路位置ｐ１の調
心と出射側の導波路位置ｐ２の調心を独立にできないか
らである。すなわち入射側の導波路位置ｐ１を得ようと
すれば出力側導波路からの出射強度をモニタする必要が
あり、このためには回転方向の調心を必要とする。従っ
て、平行な方向（ｘ，ｙ方向）、垂直な方向（ｚ方
向）、回転方向（θ方向）の４方向の調心を順次行うこ
ととなり、調心時間は膨大となるという問題があった。Next, consider the case where the PLC 12 having the folded structure and the PLC 11 having no folded structure are aligned. In this case, the conventional method described above cannot be applied. This is because the optical waveguide (16) for inputting light and the optical waveguide (16) on the output side for receiving the light are formed on the same end face of the PLC. This is because centering of the waveguide position p2 cannot be performed independently. That is, in order to obtain the waveguide position p1 on the incident side, it is necessary to monitor the output intensity from the output side waveguide, and for this purpose, centering in the rotational direction is required. Therefore, alignment in four directions of a parallel direction (x, y directions), a vertical direction (z direction), and a rotation direction (θ direction) is sequentially performed, and there is a problem that the alignment time becomes enormous. .
【００３０】そこで、本発明では、回折り返し構造を有
するＰＬＣ１２と折り返し構造の無いＰＬＣ１１に対し
て接続用導波路１５を新たに設けることによって、上記
問題を解決した。以下に本発明によるその新規な工程を
示す。Therefore, in the present invention, the above problem is solved by newly providing a connection waveguide 15 for the PLC 12 having the folded structure and the PLC 11 having no folded structure. Hereinafter, the novel process according to the present invention will be described.
【００３１】まず、上述した従来方法を用いて接続用導
波路間１５の調心を行う。この調心によってＰＬＣ１２
とＰＬＣ１１のθ方向はほぼ合わせることができる。次
に、折り返し構造を有する導波路１６に光を入射させ
て、回転方向に微小角度分だけ回転させる工程によって
ＰＬＣ１２またはＰＬＣ１１を回転させる。そして、平
行な方向と垂直な方向を調心する工程によってＰＬＣ１
２とＰＬＣ１１を調心する。上記の回転させる工程と平
行方向と垂直方向の調心をする工程を順に繰り返しなが
ら、出射強度が最大となるように調心を行う。本発明に
よるこの調心方法によれば、調心にかかる時間を大幅に
削減することが可能となる。さらに、微小角度を変化さ
せて出射強度が最大となる近傍では、微小角度を小さく
することによって調心精度を向上させることができる。First, centering between the connecting waveguides 15 is performed using the above-described conventional method. With this alignment, PLC12
And the θ direction of the PLC 11 can be substantially matched. Next, the light is made incident on the waveguide 16 having the folded structure, and the PLC 12 or the PLC 11 is rotated by a process of rotating by a small angle in the rotation direction. Then, the PLC 1 is aligned by a process of aligning the parallel direction and the vertical direction.
2 and PLC 11 are aligned. While repeating the above-mentioned rotating step and the step of aligning in the parallel direction and the vertical direction, alignment is performed so that the emission intensity becomes maximum. According to this alignment method according to the present invention, the time required for alignment can be significantly reduced. Further, in the vicinity where the emission intensity is maximized by changing the minute angle, the centering accuracy can be improved by reducing the minute angle.
【００３２】上述した本発明の実施形態によれば、(1)
異なる種類の光回路を接続することにより高機能な光回
路を提供することができ、(2) 異なる種類の光回路の接
続が簡便になり製造コストが低下し、(3) 接続用ファイ
バ部品の点数が減少し、(4)た各光回路に適合した製造
条件で各回路を別々に製造することが可能であるので、
各回路の特性および均一性が向上し、かつ、接続条件を
簡便化しているので部品全体の歩留りが向上し、これに
より、低コスト化が図れる。更に、本発明の実施形態に
よれば、(5) ファイバ部品と光回路、あるいは光回路同
士を接続固定する際に効率的かつ高精度な接続固定が可
能となる。According to the embodiment of the present invention described above, (1)
By connecting different types of optical circuits, high-performance optical circuits can be provided. (2) Connection of different types of optical circuits is simplified, manufacturing costs are reduced, and (3) fiber components for connection are used. Since the number of points can be reduced and each circuit can be manufactured separately under manufacturing conditions suitable for each optical circuit (4),
Since the characteristics and uniformity of each circuit are improved, and the connection conditions are simplified, the yield of the entire component is improved, thereby reducing the cost. Further, according to the embodiment of the present invention, (5) efficient and highly accurate connection and fixing can be performed when connecting and fixing the fiber component and the optical circuit or between the optical circuits.
【００３３】[0033]
【実施例】次に、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【００３４】（第１実施例）本発明の第１実施例では、
アレー導波路（ＡＷＧ）型光合分波器と熱光学（ＴＯ）
スイッチとを接続して、３２チャンネル波長多重（ＷＤ
Ｍ）用アッド−ドロップ（Ａｄｄ−Ｄｒｏｐ；ＡＤ；合
波−除去）回路を作製した。(First Embodiment) In the first embodiment of the present invention,
Array waveguide (AWG) type optical multiplexer / demultiplexer and thermo-optics (TO)
Switch and connect to 32 channel wavelength multiplexing (WD
An add-drop (AD) circuit for M) was prepared.
【００３５】図２は本実施例で作製したＡＤ（Ａｄｄ−
Ｄｒｏｐ）回路の構造を示す。ここで、２０は多芯光フ
ァイバ、２１は入出力用ファイバ部品、２２はＡＷＧを
含む光回路（アレー導波路型光合分波器）、および２３
はＴＯスイッチを含む光回路である。また、２４〜２７
はそれぞれ同一特性を有するＡＷＧ、２８ａ，２８ｂは
接続用光導波路、および２９はガラス板である。FIG. 2 shows AD (Add-
(Drop) circuit structure. Here, 20 is a multi-core optical fiber, 21 is an input / output fiber component, 22 is an optical circuit including an AWG (array waveguide type optical multiplexer / demultiplexer), and 23
Is an optical circuit including a TO switch. In addition, 24-27
Are AWGs having the same characteristics, 28a and 28b are connection optical waveguides, and 29 is a glass plate.
【００３６】光回路２３には、ＡＷＧの折り返し構造が
形成されており、入出力ファイバは光回路２２の片側だ
けに接続する構造になっている。入出力ファイバは６本
からなり、その内の２本は接続用（接続用光導波路）に
使用し、他の４本はＡＤ回路の入出力用（ＡＷＧ）であ
る。各ＡＷＧ２４〜２７からは３２チャンネルの導波路
が出ており、従って光回路２２と２３の接続部では３２
×４＋２の導波路が接続される。２つの光回路２２と２
３の接続では光導波路の間隔を５０μｍとすることで、
接続領域を狭くし、接続損失の均一性を上げることがで
きる。The optical circuit 23 has a folded AWG structure, and the input / output fiber is connected to only one side of the optical circuit 22. Six input / output fibers are used, two of which are used for connection (connection optical waveguide), and the other four are used for input / output (AWG) of the AD circuit. A waveguide of 32 channels emerges from each of the AWGs 24-27.
× 4 + 2 waveguides are connected. Two optical circuits 22 and 2
In the connection of No. 3, by setting the interval between the optical waveguides to 50 μm,
The connection area can be narrowed, and the connection loss can be made more uniform.
【００３７】本実施例のＡＤ回路は以下のような機能を
有する。The AD circuit of this embodiment has the following functions.
【００３８】ポートＣからＡＷＧ２４に入る光は、ＡＷ
Ｇ２４で分波され、各波長毎に光回路２３のＴＯスイッ
チに入る。ドロップしたい波長に対応するＴＯスイッチ
では、スイッチを切り替える。ドロップされた波長の光
はＡＷＧ２７に入り合波されドロップポートのＢから出
力される。ドロップされない波長の光はＡＷＧ２６に入
り合波されメインポートのＡから出力される。Light entering the AWG 24 from the port C is AW
The signal is demultiplexed at G24 and enters the TO switch of the optical circuit 23 for each wavelength. In the TO switch corresponding to the wavelength to be dropped, the switch is switched. The light of the dropped wavelength enters the AWG 27 and is multiplexed and output from the drop port B. The light of the wavelength not dropped enters the AWG 26, is multiplexed, and is output from the main port A.
【００３９】加えたい波長の場合は、その波長の光をポ
ートＤから入れ、ＡＷＧ２５で分波し、対応するＴＯス
イッチを切り替えることによりメインポートＡに導入す
ることができる。In the case of a wavelength to be added, light of the wavelength can be input from port D, demultiplexed by AWG 25, and introduced into main port A by switching the corresponding TO switch.
【００４０】このＡＤ回路では、波長間のクロストーク
を少なくするために、ＴＯスイッチの消光比を高くする
必要がある。ＴＯスイッチの消光光は、３ｄＢ方向性結
合器の結合率に依存し、作製条件により変化する。ＡＷ
Ｇ回路２２とＴＯスイッチ回路２３では作製条件が異な
ることがあるので、これらの回路２２、２３は別々に作
製することによりＴＯスイッチの歩留りを挙げることが
できる。In this AD circuit, it is necessary to increase the extinction ratio of the TO switch in order to reduce crosstalk between wavelengths. The extinction light of the TO switch depends on the coupling ratio of the 3 dB directional coupler and varies depending on the manufacturing conditions. AW
The manufacturing conditions may be different between the G circuit 22 and the TO switch circuit 23. Therefore, by manufacturing these circuits 22 and 23 separately, the yield of TO switches can be increased.
【００４１】図２に示すＡＤ回路を作製するために、光
回路２２と２３をＳｉ基板上の石英系光導波路で構成す
ることとした。用いた石英系光導波路のコアサイズを６
×７μｍ、コアとクラッドの比屈折率差Δを０．７５％
とした。光回路２２と２３を別々にＳｉ基板上に公知の
石英系光導波路作製方法で作製し、それぞれ波長特性お
よびスイッチング特性を評価した。それぞれの回路に最
適の条件で作製できたので、両者の回路特性は良好であ
ることを上記評価により確認した。In order to manufacture the AD circuit shown in FIG. 2, the optical circuits 22 and 23 are constituted by a quartz optical waveguide on a Si substrate. The core size of the quartz optical waveguide used was 6
× 7 μm, the relative refractive index difference Δ between the core and the clad is 0.75%
And The optical circuits 22 and 23 were separately manufactured on a Si substrate by a known quartz optical waveguide manufacturing method, and the wavelength characteristics and the switching characteristics were evaluated. Since the circuit was manufactured under the optimal conditions for each circuit, it was confirmed by the above evaluation that the circuit characteristics of both circuits were good.
【００４２】接続のために光回路２２と２３の端面を研
磨した。研磨によるピッチング（局部的または点状に生
じた浸蝕）を防ぐために、研磨する側の導波路上には補
強用のガラス板２９を接着固定した。研磨後、光回路２
２に入出力用ファイバ部品２１を接続し、次に光回路２
２と２３を接続した。The end faces of the optical circuits 22 and 23 were polished for connection. A glass plate 29 for reinforcement was bonded and fixed on the polished waveguide to prevent pitching due to polishing (corrosion caused locally or in a spot). After polishing, optical circuit 2
2 is connected to the input / output fiber component 21, and then the optical circuit 2
2 and 23 were connected.
【００４３】従来の公知の接続方法を用いたのでは、光
回路の接続に際して、特に光回路２２と２３の接続のよ
うに入力と出力が同一端面にあるような光導波路を用い
て調心する場合には、前述したように入出力端が同時に
動くためにその調心は非常に困難である。従って、今回
は以下の工程で調心接続を行った。When a conventional connection method is used, when connecting an optical circuit, centering is performed using an optical waveguide in which an input and an output are on the same end surface, as in the connection between the optical circuits 22 and 23. In this case, as described above, since the input / output terminals move at the same time, the alignment is very difficult. Therefore, centering connection was performed in the following steps this time.
【００４４】ファイバ部品と光回路または光回路同士を
接続する際には、接続用光導波路２８ａ，２８ｂに光を
導波してファイバ部品２１と光回路２２、または光回路
２２、２３同士の調心を、基板に対して平行な方向、垂
直な方向および回転方向に関して行った後、ＡＷＧまた
はＴＯスイッチを構成している光導波路２４〜２７に光
を導波しながらファイバ部品２１または光回路２２（ま
たは２３）を回転方向に０．１°の回転角で回転させる
工程と、平行な方向、垂直な方向に関して調心する工程
を繰り返しながら出力光導波路から光出力が最大となる
ように調心して、ファイバ部品２１と光回路２２間の接
続または光回路２２、２３同士の接続固定を行った。When the fiber component and the optical circuit or the optical circuits are connected, light is guided to the connection optical waveguides 28a and 28b to adjust the fiber component 21 and the optical circuit 22 or the optical circuits 22 and 23. After the core is moved in the direction parallel to the substrate, in the direction perpendicular to the substrate, and in the direction of rotation, the fiber component 21 or the optical circuit 22 is guided while guiding light to the optical waveguides 24 to 27 constituting the AWG or TO switch. (Or 23) is rotated at a rotation angle of 0.1 ° in the rotation direction, and the process of centering in the parallel direction and the vertical direction is repeated, so that the light output from the output optical waveguide is maximized. The connection between the fiber component 21 and the optical circuit 22 or the connection between the optical circuits 22 and 23 was fixed.
【００４５】この工程では、接続用光導波路２８ａ，２
８ｂを用いることによって、以上の接続を簡便に行うこ
とができた。In this step, the connecting optical waveguides 28a, 28
By using 8b, the above connection could be made easily.
【００４６】作製したＡＤ回路の３２波長に対応するス
ペクトル特性を評価した。各チャンネルの損失は１５ｄ
Ｂ以下であり、光回路２２と２３の接続による過剰損失
も平均０．５ｄＢと見積もられた。また、各チャンネル
のスイッチング特性においても、すべて消光比は１５ｄ
Ｂ以上で、良好な結果が得られた。The spectral characteristics of the manufactured AD circuit corresponding to 32 wavelengths were evaluated. The loss of each channel is 15d
B or less, and the excess loss due to the connection between the optical circuits 22 and 23 was also estimated to be 0.5 dB on average. In addition, the extinction ratio of all the switching characteristics of each channel is 15d.
B and above gave good results.
【００４７】以上の結果により、ＡＷＧ回路とＴＯスイ
ッチ回路という異なる機能の回路同士を接続するデバイ
ス構造において、従来の単一基板では不可能であった３
２チャンネルという大規模でかつ良好な特性を有するＡ
Ｄ回路を効率的に作製することが可能となることが明確
となった。According to the above results, in a device structure for connecting circuits having different functions, that is, an AWG circuit and a TO switch circuit, it was impossible with a conventional single substrate.
A with large scale and good characteristics of 2 channels
It has been clarified that the D circuit can be efficiently manufactured.
【００４８】さらに、入出力光導波路を光回路の片側に
形成したことで、１つのファイバ部品２１のみの接続が
可能となり、接続工程の効率化・低コスト化が向上し
た。Further, since the input and output optical waveguides are formed on one side of the optical circuit, only one fiber component 21 can be connected, and the efficiency and cost of the connecting process are improved.
【００４９】（第２実施例）本発明の第２実施例では一
対の石英系光導波路を電気光学（ＥＯ）スイッチを構成
するＬｉＮｂＯ3 （ＬＮ）導波路で接続して１×８スイ
ッチを作製した。(Second Embodiment) In a second embodiment of the present invention, a pair of silica-based optical waveguides are connected by a LiNbO 3 (LN) waveguide constituting an electro-optic (EO) switch to produce a 1 × 8 switch. did.
【００５０】１×８スイッチの各スイッチはマッハ・ツ
ェンダー干渉計（ＭＺＩ：Mach-Zehnder Interferomete
r) 型で、２個の３ｄＢカップラとこの両者を結合する
２本の導波路アームから構成される。本実施例では、３
ｄＢカップラと２本の導波路アームをそれぞれ石英系導
波路とＬＮ導波路で構成することにより、自由度のある
設計が可能となり、低損失、コンパクト、高速のスイッ
チを実現した。Each of the 1 × 8 switches is a Mach-Zehnder Interferometer (MZI).
r) type, which is composed of two 3 dB couplers and two waveguide arms connecting the two. In this embodiment, 3
By configuring the dB coupler and the two waveguide arms with a silica-based waveguide and an LN waveguide, respectively, a design with a high degree of freedom was made possible, and a low-loss, compact and high-speed switch was realized.
【００５１】図３に本実施例で作製した１×８スイッチ
の構造を示し、図４に従来の１×８スイッチ構成の概念
を示し、図５にＭＺＩスイッチの構造を示し、図６は本
実施例の１×８スイッチ構成の概念を示す。FIG. 3 shows the structure of a 1 × 8 switch manufactured in this embodiment, FIG. 4 shows the concept of a conventional 1 × 8 switch configuration, FIG. 5 shows the structure of an MZI switch, and FIG. 1 illustrates the concept of a 1 × 8 switch configuration according to an embodiment.
【００５２】図３において、３１は入力用光ファイバ部
品、３２は石英系導波路で構成された光回路( パート
I)、３３は電極パターンを含むＬＮ回路、３４は石英系
導波路で構成された光回路( パート II) 、３５は出力
用光ファイバ部品、３６ａ，３６ｂは接続用光導波路、
および４０は電極パターンである。図４〜図６におい
て、３７はマッハ・ツェンダー干渉計（ＭＺＩ）スイッ
チ、３８は３ｄＢカップラ、および３９は導波路アーム
である。In FIG. 3, reference numeral 31 denotes an input optical fiber part, and reference numeral 32 denotes an optical circuit (part) composed of a silica-based waveguide.
I) and 33 are LN circuits including electrode patterns, 34 is an optical circuit composed of a silica-based waveguide (part II), 35 is an output optical fiber component, 36a and 36b are connection optical waveguides,
And 40 are electrode patterns. 4 to 6, 37 is a Mach-Zehnder interferometer (MZI) switch, 38 is a 3 dB coupler, and 39 is a waveguide arm.
【００５３】１×８スイッチは、合計７個のスイッチか
ら構成される。各スイッチ３７は図５に示すようにマッ
ハ・ツェンダー干渉計（ＭＺＩ）型で、２個の３ｄＢカ
ップラ３８と両者を結合する２本の導波路アーム３９か
ら構成される。本実施例では、この導波路アーム３９を
ＬＮで構成し、３ｄＢカップラ３８を含めてその他の導
波路部分を石英系導波路で構成する。The 1 × 8 switch is composed of a total of seven switches. Each switch 37 is a Mach-Zehnder interferometer (MZI) type, as shown in FIG. 5, and includes two 3 dB couplers 38 and two waveguide arms 39 for coupling the two. In this embodiment, the waveguide arm 39 is made of LN, and the other waveguide parts including the 3 dB coupler 38 are made of silica-based waveguide.
【００５４】図４に示すように、従来の１×８スイッチ
は、７個のスイッチ３７を３列に分けて長手方向配置し
ているので、この構成ではＬＮも３列分必要である。従
って、石英系導波路とＬＮとの接続は６カ所となるた
め、作製に時間がかかる構造であった。これに対し、本
実施例では、図６に示すように、７個のスイッチ３７を
一列に並べる配置にしており、入射された光はＬＮを３
回通りながらスイッチングされる１×８スイッチを構成
することを可能としている。この構成ではＬＮを１列だ
け接続されているので、作製が簡単である。As shown in FIG. 4, the conventional 1.times.8 switch has seven switches 37 arranged in three rows in the longitudinal direction, so that this configuration also requires three rows of LNs. Therefore, since the connection between the quartz-based waveguide and the LN is made at six places, it takes a long time to manufacture. On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, seven switches 37 are arranged in a line, and the incident light has an LN of three.
This makes it possible to configure a 1 × 8 switch that is switched while passing around. In this configuration, since only one row of LNs is connected, fabrication is simple.
【００５５】本実施例では、上記の３ｄＢカップラと２
本の導波路アームをそれぞれ石英系導波路とＬＮで構成
することとし、図３に示すように、１４個の３ｄＢカッ
プラを７個ずつ石英系光回路３２と３４に作製し、１４
本の導波路アームをＬＮ回路３３に作製した。また、光
回路３２および３４には、折り返し構造が形成されてお
り、導波路はつづら折りになっている。In this embodiment, the above-mentioned 3 dB coupler and 2
Each of the waveguide arms is composed of a silica-based waveguide and an LN. As shown in FIG. 3, seventeen 14-dB couplers are formed in each of the seven silica-based optical circuits 32 and 34.
These waveguide arms were fabricated in the LN circuit 33. In addition, a folded structure is formed in each of the optical circuits 32 and 34, and the waveguide is folded in a zigzag manner.
【００５６】各構成要素では、入力光ファイバは光回路
３２の片側に接続される。入力光ファイバ部品３１には
３本の光ファイバがあり、その内の２本の光ファイバ３
６ａ、３６ｂは接続用に使用する。従って、入力ポート
の数は１個である。In each component, the input optical fiber is connected to one side of the optical circuit 32. The input optical fiber component 31 has three optical fibers, of which two optical fibers 3
6a and 36b are used for connection. Therefore, the number of input ports is one.
【００５７】光回路３２および３４には、上に述べたよ
うに、ＭＺＩスイッチを構成する３ｄＢカップラのうち
の片側の７個つづがそれぞれ含まれる。各３ｄＢカップ
ラには、ＬＮ回路３３と接続する導波路と折り返しの導
波路とが両脇に構成される。ＬＮ回路３３は、合計１４
＋２＝１６本の直線導波路および複数の電極４０とで構
成され、曲線の導波路は含まれていない。この１６本の
直線導波路のうちの２本は接続用（接続用光導波路）で
ある。各直線導波路の両側（両端）には、光回路３２お
よび３４に含まれる３ｄＢカップラが接続されて、ＭＺ
Ｉスイッチが構成される。As described above, each of the optical circuits 32 and 34 includes seven on each side of the 3 dB coupler constituting the MZI switch. Each 3 dB coupler has a waveguide connected to the LN circuit 33 and a folded waveguide on both sides. The LN circuit 33 has a total of 14
It is composed of + 2 = 16 straight waveguides and a plurality of electrodes 40, and does not include a curved waveguide. Two of the 16 linear waveguides are for connection (connection optical waveguide). The 3 dB couplers included in the optical circuits 32 and 34 are connected to both sides (both ends) of each straight waveguide, and the MZ
An I switch is configured.
【００５８】出力光ファイバは光回路３４のＬＮと接続
される反対側の出力側に接続される。出力光ファイバ部
品３５には１０本の光ファイバがあり、その内の２本の
光ファイバは接続用に使用する。従って、出力ポートの
数は８個である。The output optical fiber is connected to the output side of the optical circuit 34 opposite to the output side connected to the LN. The output optical fiber component 35 has ten optical fibers, two of which are used for connection. Therefore, the number of output ports is eight.
【００５９】以上の構成により、曲率半径の小さい曲線
導波路を作製することが困難なＬＮ回路３３では直線導
波路だけを構成要素としているので、複雑な１×８スイ
ッチを構成することができる。With the above configuration, the LN circuit 33, in which it is difficult to manufacture a curved waveguide having a small radius of curvature, uses only a straight waveguide as a component, so that a complicated 1 × 8 switch can be configured.
【００６０】このような構成により、１個の入力ポート
から入射した光は各段のスイッチで切り替えられ、８個
の出力ポートのいずれかに出力される。With such a configuration, light incident from one input port is switched by each stage switch and output to one of the eight output ports.
【００６１】図３に示す１×８スイッチ回路を作製する
ため、まず、光回路３２と３４を公知の石英系光導波路
作製方法で同一Ｓｉ基板上に作製した。このとき用いた
石英系光導波路のコアサイズを６×７μｍ、コアとクラ
ッドの比屈折率差Δを０．７５％とした。この作製後、
光回路３２と３４をそれぞれ１つづつ切り出して光学特
性を評価したところ、両者の３ｄＢカップラの特性が良
好であることを確認できた。In order to fabricate the 1 × 8 switch circuit shown in FIG. 3, first, optical circuits 32 and 34 were fabricated on the same Si substrate by a known quartz optical waveguide fabrication method. The core size of the silica-based optical waveguide used at this time was 6 × 7 μm, and the relative refractive index difference Δ between the core and the clad was 0.75%. After this fabrication,
Each of the optical circuits 32 and 34 was cut out one by one and the optical characteristics were evaluated. As a result, it was confirmed that the characteristics of both 3 dB couplers were good.
【００６２】ＬＮ回路３３については、公知の拡散法
（例えば、metal in-diffusion法のような熱拡散法）で
作製した電極付き直線導波路を用いた。As the LN circuit 33, a linear waveguide with electrodes manufactured by a known diffusion method (for example, a thermal diffusion method such as a metal in-diffusion method) was used.
【００６３】接続を行うために、ＬＮ回路３３および光
回路３２，３４の端面を研磨した。研磨によるチッピン
グを防ぐために、研磨する側の導波路上には補強用のガ
ラス板（図示しない）を接着固定した。この研磨後、光
回路３２に入力用光ファイバ部品３１を、光回路３４に
出力用光ファイバ部品３５を接続用光導波路３６ａ，３
６ｂを用いて調心し接続した。最後に、光回路３２、３
４間にＬＮ回路３３を接続した。その際、接続用光導波
路３６ａ，３６ｂを用いて調心することにより、以上の
接続を簡便に行うことができた。For connection, the end faces of the LN circuit 33 and the optical circuits 32 and 34 were polished. In order to prevent chipping due to polishing, a reinforcing glass plate (not shown) was bonded and fixed onto the waveguide on the side to be polished. After this polishing, the input optical fiber component 31 is connected to the optical circuit 32, and the output optical fiber component 35 is connected to the optical circuit 34.
6b was used for centering and connection. Finally, the optical circuits 32, 3
The LN circuit 33 was connected between the four. At this time, the above connection could be easily performed by performing alignment using the connection optical waveguides 36a and 36b.
【００６４】このようにして作製した１×８スイッチの
スイッチング特性を評価した。この評価において、スイ
ッチングにより８つの出力ポートへ切り替える動作を確
認した。入出力間の損失は４ｄＢ以下であり、ポート間
の均一性も１ｄＢと良好であった。光回路の接続による
過剰損失も平均０．５ｄＢと見積もられた。また、スイ
ッチング特性についても、消光比１５ｄＢ以上、スイッ
チング電圧７Ｖ以下、スイッチングスピード１０ｎｓ以
下が全ポートで確保された。The switching characteristics of the 1 × 8 switch thus manufactured were evaluated. In this evaluation, an operation of switching to eight output ports by switching was confirmed. The loss between the input and output was 4 dB or less, and the uniformity between the ports was as good as 1 dB. The excess loss due to the connection of the optical circuit was also estimated to be 0.5 dB on average. As for the switching characteristics, an extinction ratio of 15 dB or more, a switching voltage of 7 V or less, and a switching speed of 10 ns or less were secured in all ports.
【００６５】以上の結果により、本発明のデバイス構造
において、従来は作製が困難であった高速の１×８スイ
ッチを高歩留りで作製することができ、本発明の有効性
が確認された。From the above results, in the device structure of the present invention, a high-speed 1 × 8 switch, which was conventionally difficult to manufacture, could be manufactured at a high yield, and the effectiveness of the present invention was confirmed.
【００６６】本実施例では、３ｄＢカップラと２本の導
波路アームをそれぞれ石英系導波路とＬＮで構成するこ
とにより、自由度のある設計が可能となり、低損失、コ
ンパクト、高速のスイッチを達成した。さらに、７個の
スイッチを一列に並べる構成により、作製を簡便にし
た。以上により、本実施例によれば、石英系導波路にお
ける低損失でかつ曲率半径が小さく複雑な設計が可能で
あるという特徴と、ＬＮにおける高速のスイッチング特
性とを合わせ持つデバイスを構成することができること
が確認できた。In this embodiment, since the 3 dB coupler and the two waveguide arms are respectively composed of a silica-based waveguide and LN, a design with a high degree of freedom is possible, and a low-loss, compact and high-speed switch is achieved. did. Further, the configuration is simplified by arranging seven switches in a line. As described above, according to the present embodiment, it is possible to configure a device that combines the characteristics of a silica-based waveguide with low loss, small radius of curvature, and complex design, and high-speed switching characteristics in LN. It was confirmed that it was possible.
【００６７】（第３実施例）本発明の第３実施例では、
ＡＷＧ型光合分波器とＬＤ（半導体レーザ）搭載平面型
光回路（ＰＬＣ）とを接続し、８チャンネル波長多重
（ＷＤＭ）用光源を作製した。(Third Embodiment) In a third embodiment of the present invention,
An AWG type optical multiplexer / demultiplexer was connected to a planar optical circuit (PLC) mounted with an LD (semiconductor laser) to produce a light source for 8-channel wavelength division multiplexing (WDM).
【００６８】図７に本実施例で作製した８チャンネルＷ
ＤＭ用光源の構造を示す。ここで４１は出力用光ファイ
バ部品、４２はＡＷＧ（アレー導波路）を含む光回路、
４３はＬＤ搭載ＰＬＣ、４４はＬＤ搭載部、４５ａ，４
５ｂは接続用光導波路、および４６はガラス板である。FIG. 7 shows an 8-channel W manufactured in this embodiment.
2 shows the structure of a DM light source. Here, 41 is an output optical fiber component, 42 is an optical circuit including an AWG (array waveguide),
43 is an LD mounting PLC, 44 is an LD mounting section, 45a, 4
5b is an optical waveguide for connection, and 46 is a glass plate.
【００６９】光回路４２には、２本の接続用の導波路４
５ａ，４５ｂが形成されている。出力光ファイバ部品４
１は３本の光ファイバを収容し、そのうちの２本の光フ
ァイバは接続用に、残りの１本の光ファイバはＷＤＭ光
源の出力用に使用する。The optical circuit 42 has two waveguides 4 for connection.
5a and 45b are formed. Output optical fiber component 4
1 accommodates three optical fibers, of which two optical fibers are used for connection and the other optical fiber is used for output of a WDM light source.
【００７０】ＬＤ搭載ＰＬＣ４３のＬＤ搭載部４４に
は、ＡＷＧの８つの透過波長に対応した８個のＤＦＢ−
ＬＤ（分布帰還型半導体レーザ）が搭載される。またＬ
Ｄ搭載ＰＬＣ４３には２本の接続用の導波路４５ａ，４
５ｂが形成されている。ＬＤ搭載部４４の各ＬＤからの
出力は光回路４２でＡＷＧ合波され、出力用光ファイバ
４１から出力される。The LD mounting part 44 of the LD mounting PLC 43 has eight DFB-compatible DFB-types corresponding to eight transmission wavelengths of AWG.
An LD (distributed feedback semiconductor laser) is mounted. Also L
The D-mounted PLC 43 has two waveguides 45a, 4 for connection.
5b are formed. The output from each LD of the LD mounting section 44 is AWG-multiplexed by the optical circuit 42 and output from the output optical fiber 41.
【００７１】このＬＤ搭載部４４を形成するためには、
電極形成、ＬＤの搭載部分のエッチング等の複雑なプロ
セスが必要である。ＬＤ搭載部のサイズは一般に１０×
１５ｍｍであり、ＡＷＧ光回路に比べてはるかに小さ
い。ＬＤ搭載部とＡＷＧ光回路を同一基板上に作製する
ことは可能ではあるが、プロセスが複雑化するためにウ
ェハ当たりの回路数が少なく、歩留りも低くなる。これ
は、ＡＷＧ光回路とＬＤ搭載部の作製条件が異なるから
である。そこで、本実施例では、下記のようにＡＷＧ光
回路とＬＤ搭載部とを別々に作製することにより、歩留
りを上げ、複雑なプロセスであるＬＤ搭載部のＬＤの個
数を増やすことで製造コストを下げることができるよう
にした。In order to form the LD mounting section 44,
Complicated processes such as electrode formation and etching of the LD mounting portion are required. The size of the LD mounting part is generally 10 ×
15 mm, which is much smaller than that of an AWG optical circuit. Although it is possible to fabricate the LD mounting section and the AWG optical circuit on the same substrate, the number of circuits per wafer is reduced due to the complexity of the process, and the yield is reduced. This is because the manufacturing conditions of the AWG optical circuit and the LD mounting portion are different. Therefore, in this embodiment, the manufacturing cost is increased by separately manufacturing the AWG optical circuit and the LD mounting portion as described below, thereby increasing the yield and increasing the number of LDs in the LD mounting portion, which is a complicated process. Can be lowered.
【００７２】図７に示すＷＤＭ光源回路を作製するため
に、ＡＷＧ光回路４２とＬＤ搭載部付き光回路（ＬＤ搭
載ＰＬＣ）４３とをＳｉ基板上に別々のプロセスで作製
した。このとき用いた石英系光導波路のコアサイズを６
×７μｍ、コアとクラッドの比屈折率差Δを０．７５％
とした。この作製後、ＬＤ搭載ＰＬＣ４３のＬＤ搭載部
４４上に複数個のＬＤを搭載した。ＡＷＧ光回路４２と
ＬＤ搭載ＰＬＣ４３をそれぞれの回路に最適の条件で作
製できたので、両者の回路特性は良好であることが確認
できた。In order to manufacture the WDM light source circuit shown in FIG. 7, an AWG optical circuit 42 and an optical circuit with an LD mounting section (LD mounting PLC) 43 were manufactured on a Si substrate by different processes. The core size of the silica-based optical waveguide used at this time was 6
× 7 μm, the relative refractive index difference Δ between the core and the clad is 0.75%
And After this fabrication, a plurality of LDs were mounted on the LD mounting section 44 of the LD mounting PLC 43. The AWG optical circuit 42 and the LD-equipped PLC 43 could be manufactured under the optimum conditions for the respective circuits, so that it was confirmed that the circuit characteristics of both were good.
【００７３】接続のために、光回路４２と４３の両端を
研磨した。この研磨によるチッピングを防ぐために、研
磨する側の導波路上には補強用のガラス板４６を接着固
定した。この研磨後、光回路４２に出力用光ファイバ部
品４１を接続し、次に光回路４２と４３を接続した。接
続用光導波路４５ａ，４５ｂを調心に用いることによっ
て、ＬＤを駆動させること無く、以上の接続を簡便にす
ることができた。For connection, both ends of the optical circuits 42 and 43 were polished. In order to prevent chipping due to this polishing, a reinforcing glass plate 46 was bonded and fixed on the waveguide to be polished. After this polishing, the output optical fiber component 41 was connected to the optical circuit 42, and then the optical circuits 42 and 43 were connected. By using the connection optical waveguides 45a and 45b for centering, the above connection could be simplified without driving the LD.
【００７４】このようにして作製したＷＤＭ用光源（８
チャンネル波長多重用光源）の８波長に対応するスペク
トル特性を評価した。この評価において、各チャンネル
のＬＤ出力とも０ｄＢｍ以上であり、光回路４２と４３
の接続による過剰損失も平均０．３ｄＢと見積もられ、
良好な結果が得られた。The WDM light source (8
The spectral characteristics corresponding to eight wavelengths of the channel wavelength multiplexing light source) were evaluated. In this evaluation, the LD output of each channel is 0 dBm or more, and the optical circuits 42 and 43
The excess loss due to the connection is also estimated to be 0.3 dB on average,
Good results were obtained.
【００７５】以上の結果により、本発明によるデバイス
構造において、低コストでコンパクトなＷＤＭ用光源を
作製することができ、本発明の有効性が確認された。From the above results, in the device structure according to the present invention, a low-cost and compact WDM light source can be manufactured, and the effectiveness of the present invention has been confirmed.
【００７６】[0076]
【発明の効果】以上述べたように、本発明の２種類以上
の導波路を接続したハイブリッド平面型光回路において
は、複数の光回路を接続するための光導波路（接続用光
導波路）を少なくとも２本以上有し、また、複数の光回
路のうちの少なくとも１つの光回路には同一側面に入力
と出力のそれぞれのポートが形成される。本発明による
この構成によれば、以下の効果を奏する。As described above, in the hybrid planar optical circuit of the present invention in which two or more types of waveguides are connected, at least an optical waveguide (connection optical waveguide) for connecting a plurality of optical circuits is provided. At least one of the plurality of optical circuits has input ports and output ports on the same side surface. According to this configuration of the present invention, the following effects can be obtained.
【００７７】(1) 上記構成によれば、ハイブリッドデバ
イスの作製において接続回数および接続プロセスの負担
を軽減できる。(1) According to the above configuration, the number of connections and the load of the connection process can be reduced in the production of a hybrid device.
【００７８】(2) 精度の高い接続が比較的短時間で可能
であり、各光回路の特徴を生かしたハイブリッド回路を
容易に作製できる。従って、従来はハイブリッド回路は
接続に時間がかかり、接続損失も高かったという欠点が
解消され、高機能デバイスを低コストで実現できる。(2) A highly accurate connection can be made in a relatively short time, and a hybrid circuit utilizing the characteristics of each optical circuit can be easily manufactured. Therefore, conventionally, the connection of the hybrid circuit takes a long time and the connection loss is high, and the disadvantage that the connection loss is high is solved, and a high-performance device can be realized at low cost.
【００７９】(3) 曲線の導波路の作製が困難な光回路に
おける高効率の機能と、低損失で曲線の導波路の作製が
容易な光回路とを利用して、コンパクトで高機能のデバ
イスを実現できる。(3) A compact and high-performance device utilizing a high-efficiency function in an optical circuit in which it is difficult to manufacture a curved waveguide and an optical circuit in which a low-loss and easy to manufacture a curved waveguide are used. Can be realized.
【００８０】(4) 上記構造によれば、半導体光部品を搭
載した光回路のように片側からしか出力のない回路でも
容易に接続可能である。これにより、作製プロセスコス
トの高い半導体搭載用光回路を効率よく利用することが
できる。(4) According to the above structure, a circuit having an output from only one side, such as an optical circuit on which a semiconductor optical component is mounted, can be easily connected. This makes it possible to efficiently use an optical circuit for mounting a semiconductor having a high manufacturing process cost.
【００８１】(5) 片側からしか出力の無い光回路と光フ
ァイバ部品との接続、または複数の光回路同士の接続に
よって構成されるハイブリッド平面型光回路を高効率か
つ高精度に作製することができる。(5) It is possible to manufacture a hybrid planar optical circuit composed of an optical circuit having an output from only one side and an optical fiber component, or a plurality of optical circuits, with high efficiency and high accuracy. it can.
【図１】本発明のハイブリッド平面型光回路の基本構造
を示す概略平面図である。FIG. 1 is a schematic plan view showing a basic structure of a hybrid planar optical circuit of the present invention.
【図２】本発明の第１実施例で作製したＡＤ（Add-Dro
p) 回路の構造を示す概略平面図である。FIG. 2 shows an AD (Add-Dro) fabricated in the first embodiment of the present invention.
p) A schematic plan view showing the structure of the circuit.
【図３】本発明の第２実施例で作製した１×８スイッチ
の構造を示す概略平面図である。FIG. 3 is a schematic plan view showing the structure of a 1 × 8 switch manufactured in a second embodiment of the present invention.
【図４】従来の１×８スイッチの構成を示す概念図であ
る。FIG. 4 is a conceptual diagram showing a configuration of a conventional 1 × 8 switch.
【図５】ＭＺＩ（マッハ−ツェンダ干渉計）スイッチの
構造図である。FIG. 5 is a structural diagram of an MZI (Mach-Zehnder interferometer) switch.
【図６】本発明の第２実施例の１×８スイッチの構成を
示す概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram showing a configuration of a 1 × 8 switch according to a second embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第３実施例で作製した８チャンネル波
長多重（ＷＤＭ）用光源の構造を示す概略平面図であ
る。FIG. 7 is a schematic plan view showing the structure of a light source for 8-channel wavelength division multiplexing (WDM) manufactured in a third embodiment of the present invention.
１１ 第１のＰＬＣ（平面型光回路） １２ ＰＬＣ１１とは異なる種類の第２のＰＬＣ １３ 光ファイバ固定用ブロック １４ 多芯光ファイバ １５ 接続用光導波路 １６ 折り返し構造を有する光導波路 １７ 入出力用光ファイバ部品 ２１ 入出力用光ファイバ部品 ２２ ＡＷＧ（アレー導波路）を含む光回路 ２３ ＴＯ（熱光学）スイッチを含む光回路 ２４〜２７ ＡＷＧ ２８ａ，２８ｂ 接続用光導波路 ２９ ガラス板 ３１ 入力用光ファイバ部品 ３２ 石英系導波路で構成された光回路( パートI) ３３ 電極パターンを含むＬＮ（ＬｉＮｂＯ3 ）回路 ３４ 石英系導波路で構成された光回路( パート II) ３５ 出力用光ファイバ部品 ３６ａ，３６ｂ 接続用光導波路 ３７ ＭＺＩスイッチ ３８ ３ｄＢカップラ ３９ 導波路アーム ４０ 電極パターン ４１ 出力用光ファイバ部品 ４２ ＡＷＧを含む光回路 ４３ ＬＤ搭載ＰＬＣ ４４ ＬＤ搭載部 ４５ａ，４５ｂ 接続用光導波路 ４６ ガラス板DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 1st PLC (flat type optical circuit) 12 2nd PLC different from PLC11 13 Block for fixing optical fiber 14 Multi-core optical fiber 15 Optical waveguide for connection 16 Optical waveguide having folded structure 17 Input / output light Fiber component 21 Input / output optical fiber component 22 Optical circuit including AWG (array waveguide) 23 Optical circuit including TO (thermo-optic) switch 24 to 27 AWG 28a, 28b Optical waveguide for connection 29 Glass plate 31 Input optical fiber Components 32 Optical circuit composed of silica-based waveguide (Part I) 33 LN (LiNbO 3 ) circuit including electrode pattern 34 Optical circuit composed of silica-based waveguide (Part II) 35 Output optical fiber component 36a, 36b Optical waveguide for connection 37 MZI switch 38 3dB coupler 39 Waveguide arm 40 Electrode pattern 41 Optical circuit 43 LD mounted PLC 44 LD mounting portion 45a, 45b connecting optical waveguides 46 a glass plate comprising a force optical fiber component 42 AWG
フロントページの続き (72)発明者 岡本 勝就 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内Continuation of front page (72) Inventor Katsutoshi Okamoto Nippon Telegraph and Telephone Corporation 3-19-2 Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo
Claims (8)
能を有する複数の光導波回路の端面同士が相互に光入出
力可能に接続され、前記接続された複数の光導波回路の
光入出力位置に光入出力用光ファイバが接続されたこと
を特徴とするハイブリッド平面型光回路。An end face of a plurality of optical waveguide circuits formed on a planar substrate and having different functions is connected to each other so as to be able to input and output light, and the light input and output positions of the plurality of optical waveguide circuits connected to each other. And a light input / output optical fiber connected thereto.
能を満たすための光導波路とは独立に、前記光入出力用
光ファイバとの接続に使用する接続用光導波路を少なく
とも２本以上有していることを特徴とする請求項１に記
載のハイブリッド平面型光回路。2. Each of the plurality of optical waveguide circuits has at least two or more connection optical waveguides used for connection with the optical input / output optical fiber, independently of the optical waveguide for satisfying the function. 2. The hybrid planar optical circuit according to claim 1, comprising:
１つには光の進行方向を逆にする光導波路の折り返し構
造が含まれていることを特徴とする請求項１または２に
記載のハイブリッド平面型光回路。3. The optical waveguide circuit according to claim 1, wherein at least one of the plurality of optical waveguide circuits includes a folded optical waveguide structure for reversing a traveling direction of light. Hybrid planar optical circuit.
置が前記複数の光導波路の内の１つの光導波回路の一端
面のみに配されて、該一端面に前記光入出力用光ファイ
バが接続されることを特徴とする請求項３に記載のハイ
ブリッド平面型光回路。4. A light input / output position is arranged on only one end face of one of the plurality of optical waveguides by the folded structure, and the light input / output optical fiber is connected to the one end face. 4. The hybrid planar optical circuit according to claim 3, wherein:
複数の光導波回路の内の特定の光導波回路を複数回通過
する構成としたことを特徴とする請求項４に記載のハイ
ブリッド平面型光回路。5. The hybrid planar optical circuit according to claim 4, wherein the folded structure allows the guided light to pass through a specific optical waveguide circuit of the plurality of optical waveguide circuits a plurality of times. .
波回路との接続時に使用する接続用光ファイバと共に、
一つの筐体内に収容されていることを特徴とする請求項
３に記載のハイブリッド平面型光回路。6. The optical fiber for optical input / output, together with a connection optical fiber used for connection with the optical waveguide circuit,
The hybrid planar optical circuit according to claim 3, wherein the hybrid planar optical circuit is housed in one housing.
半導体光素子を搭載する部分が形成されていることを特
徴とする請求項１または２記載のハイブリッド平面型光
回路。7. The hybrid planar optical circuit according to claim 1, wherein a portion for mounting a semiconductor optical element is formed in one of the plurality of optical waveguide circuits.
路間、または光導波回路と光入出力用光ファイバとを接
続するハイブリッド平面型光回路の作製方法において、 前記光導波回路に予め設けられた接続用光導波路に光を
導波して、前記光入出力用光ファイバと光導波回路また
は複数の光導波回路同士の調心を基板に対して平行な方
向、垂直な方向および回転方向に関して行った後、 前記光導波路回路の所望の光導波路に光を導波しなが
ら、前記光入出力用光ファイバまたは前記光導波回路を
前記回転方向に所望の回転角で回転させる工程と基板に
対して平行な方向、垂直な方向に関して調心する工程と
を順次繰り返しながら、光導波路からの光出力が最大と
なるように調心して、 前記光入出力用光ファイバと前記光導波回路間の接続固
定または前記複数の光導波回路同士の接続固定を行うこ
とを特徴とするハイブリッド平面型光回路の作製方法。8. A method of manufacturing a hybrid planar optical circuit for connecting a plurality of optical waveguide circuits formed on a plane substrate or connecting an optical waveguide circuit and an optical input / output optical fiber, The light is guided to the provided connection optical waveguide, and the alignment between the optical input / output optical fiber and the optical waveguide circuit or the plurality of optical waveguide circuits is parallel to, perpendicular to, and rotated with respect to the substrate. Rotating the optical fiber for light input / output or the optical waveguide circuit at a desired rotation angle in the rotation direction while guiding light to a desired optical waveguide of the optical waveguide circuit after performing the direction. While sequentially repeating the steps of aligning in the direction parallel to and perpendicular to, aligning so that the optical output from the optical waveguide is maximized, between the optical input / output optical fiber and the optical waveguide circuit. Connection fixed Alternatively, a method for manufacturing a hybrid planar optical circuit, comprising connecting and fixing the plurality of optical waveguide circuits.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9029137A JPH10227936A (en) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | Hybrid plane type optical circuit and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9029137A JPH10227936A (en) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | Hybrid plane type optical circuit and its manufacture |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10227936A true JPH10227936A (en) | 1998-08-25 |
Family
ID=12267903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9029137A Pending JPH10227936A (en) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | Hybrid plane type optical circuit and its manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10227936A (en) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6526199B1 (en) | 1999-06-21 | 2003-02-25 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Arrayed waveguide grating wavelength division multiplexer provided with alignment waveguides and apparatus for aligning the same |
| JP2003195239A (en) * | 2001-12-25 | 2003-07-09 | Nec Corp | Integrated optical waveguide device |
| JP2003241008A (en) * | 2002-02-14 | 2003-08-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Optical module |
| WO2003083535A1 (en) * | 2002-03-28 | 2003-10-09 | Hitachi Chemical Co.,Ltd. | Optical waveguide and optical multiplexer/demultiplexer |
| JP2004125947A (en) * | 2002-09-30 | 2004-04-22 | Hitachi Cable Ltd | Optical waveguide element and its manufacturing method |
| JP2007034202A (en) * | 2005-07-29 | 2007-02-08 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Wavelength-selection switch |
| JP2007183466A (en) * | 2006-01-10 | 2007-07-19 | Hitachi Cable Ltd | Optical multiplexer |
| US7561765B2 (en) | 2007-03-30 | 2009-07-14 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical integrated circuit and optical integrated circuit module |
| JP2010085424A (en) * | 2008-09-29 | 2010-04-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical wavelength multiplexer/demultiplexer |
| JP2011191334A (en) * | 2010-03-11 | 2011-09-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical modulator |
| JP2012083611A (en) * | 2010-10-13 | 2012-04-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical switch |
| JP2012163765A (en) * | 2011-02-07 | 2012-08-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Planar lightwave circuit connection device |
| JP2018004704A (en) * | 2016-06-27 | 2018-01-11 | 日本電信電話株式会社 | Waveguide chip for multi-chip connection |
| WO2018084238A1 (en) * | 2016-11-07 | 2018-05-11 | Ｎｔｔエレクトロニクス株式会社 | Optical circuit board, optical device, and alignment method |
| JP2019109442A (en) * | 2017-12-20 | 2019-07-04 | 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 | Optical modulator and optical module |
-
1997
- 1997-02-13 JP JP9029137A patent/JPH10227936A/en active Pending
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6526199B1 (en) | 1999-06-21 | 2003-02-25 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Arrayed waveguide grating wavelength division multiplexer provided with alignment waveguides and apparatus for aligning the same |
| US6876782B2 (en) | 2001-12-25 | 2005-04-05 | Nec Corporation | Integrated type optical waveguide device |
| JP2003195239A (en) * | 2001-12-25 | 2003-07-09 | Nec Corp | Integrated optical waveguide device |
| JP2003241008A (en) * | 2002-02-14 | 2003-08-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Optical module |
| US7606493B2 (en) | 2002-03-28 | 2009-10-20 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | Optical waveguide and optical multiplexer-demultiplexer |
| CN1318868C (en) * | 2002-03-28 | 2007-05-30 | 日立化成工业株式会社 | Optical waveguide and optical multiplexer-demultiplexer |
| WO2003083535A1 (en) * | 2002-03-28 | 2003-10-09 | Hitachi Chemical Co.,Ltd. | Optical waveguide and optical multiplexer/demultiplexer |
| JP2004125947A (en) * | 2002-09-30 | 2004-04-22 | Hitachi Cable Ltd | Optical waveguide element and its manufacturing method |
| JP2007034202A (en) * | 2005-07-29 | 2007-02-08 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Wavelength-selection switch |
| JP4552862B2 (en) * | 2006-01-10 | 2010-09-29 | 日立電線株式会社 | Optical multiplexer |
| JP2007183466A (en) * | 2006-01-10 | 2007-07-19 | Hitachi Cable Ltd | Optical multiplexer |
| US7561765B2 (en) | 2007-03-30 | 2009-07-14 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical integrated circuit and optical integrated circuit module |
| JP4691666B2 (en) * | 2008-09-29 | 2011-06-01 | 日本電信電話株式会社 | Optical wavelength multiplexer / demultiplexer |
| JP2010085424A (en) * | 2008-09-29 | 2010-04-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical wavelength multiplexer/demultiplexer |
| JP2011191334A (en) * | 2010-03-11 | 2011-09-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical modulator |
| JP2012083611A (en) * | 2010-10-13 | 2012-04-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical switch |
| JP2012163765A (en) * | 2011-02-07 | 2012-08-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Planar lightwave circuit connection device |
| JP2018004704A (en) * | 2016-06-27 | 2018-01-11 | 日本電信電話株式会社 | Waveguide chip for multi-chip connection |
| WO2018084238A1 (en) * | 2016-11-07 | 2018-05-11 | Ｎｔｔエレクトロニクス株式会社 | Optical circuit board, optical device, and alignment method |
| JP2018077276A (en) * | 2016-11-07 | 2018-05-17 | Ｎｔｔエレクトロニクス株式会社 | Optical circuit board, optical device, and alignment method |
| US10908356B2 (en) | 2016-11-07 | 2021-02-02 | Ntt Electronics Corporation | Optical device having a fiber array, and method of alignment thereof |
| JP2019109442A (en) * | 2017-12-20 | 2019-07-04 | 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 | Optical modulator and optical module |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7974502B2 (en) | Optical module and optical switch | |
| US6839492B2 (en) | Packaging device for optical waveguide element | |
| EP1237040B1 (en) | Integrated optical elements | |
| US6490391B1 (en) | Devices based on fibers engaged to substrates with grooves | |
| US7561765B2 (en) | Optical integrated circuit and optical integrated circuit module | |
| US6922508B2 (en) | Optical switching apparatus with adiabatic coupling to optical fiber | |
| JPH10227936A (en) | Hybrid plane type optical circuit and its manufacture | |
| US5949931A (en) | Optical coupler | |
| JP3800594B2 (en) | Light modulator | |
| US6898343B2 (en) | Optical switching apparatus and method for fabricating | |
| JP3885936B2 (en) | Polarization control circuit array and optical circuit using the same | |
| JP3151699B2 (en) | Fabrication method of optical circuit components | |
| JP4090286B2 (en) | Light switch | |
| JPS59168414A (en) | Reflection type multichannel optical switch | |
| JP4146211B2 (en) | Optical module, optical switch constituting the same, and optical matrix switch | |
| US6782155B2 (en) | Optical switch | |
| JP2007163825A (en) | Waveguide type thermo-optical circuit | |
| JP2002131566A (en) | Optical part having optical waveguide interval converting part, optical circuit and method for manufacturing optical circuit | |
| Kato et al. | Hybrid Integrated 4< cd0215f. gif> 4 Optical Matrix Switch Module on Silica Based Planar Waveguide Platform | |
| JP2000250081A (en) | Wavelength conversion circuit | |
| JPH05224245A (en) | Hybrid optical circuit and matrix optical switch | |
| KR100487216B1 (en) | Athermal wavelength division multiplexer/demultiplexer with aligning improvement and aligning method thereof | |
| CN212872974U (en) | Two-channel wavelength division multiplexing or demultiplexing optical device based on planar optical waveguide | |
| JP2000329954A (en) | Array waveguide grating | |
| JP6554071B2 (en) | Waveguide chip for multichip connection |