JPS62121408A - 光波長多重伝送用モジユ−ル - Google Patents
光波長多重伝送用モジユ−ルInfo
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- JPS62121408A JPS62121408A JP26106385A JP26106385A JPS62121408A JP S62121408 A JPS62121408 A JP S62121408A JP 26106385 A JP26106385 A JP 26106385A JP 26106385 A JP26106385 A JP 26106385A JP S62121408 A JPS62121408 A JP S62121408A
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- waveguide layer
- layer
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/12002—Three-dimensional structures
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- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、光を分波または分波する光学デバイス、すな
わち、光波長多重伝送に用いられる光合波1分波、ある
いは合分波部を有する光モジュールに関する。
わち、光波長多重伝送に用いられる光合波1分波、ある
いは合分波部を有する光モジュールに関する。
元ファイバ通信における光波長多重伝送技術は経隣化を
はかる上で重要である。上記光波長多重伝送において、
光合分波器は必須のデバイスである。
はかる上で重要である。上記光波長多重伝送において、
光合分波器は必須のデバイスである。
従来、光合分波器には、干渉膜フィルタを用いる構成、
回折格子を用いる構成、プリズムを用いる構成が検討さ
れている。しかし、従来のこの種光合分波器は非常に高
価であるという問題点があり1元通信システムの適用領
域拡大の障壁になっていた。高価な原因は、上記光合分
波器は個別部品の組合せであシ、構造が複雑で部品点数
が多く、組立て加工、光軸調整に時間がかかり、かつ量
産化が困難なためでめった。
回折格子を用いる構成、プリズムを用いる構成が検討さ
れている。しかし、従来のこの種光合分波器は非常に高
価であるという問題点があり1元通信システムの適用領
域拡大の障壁になっていた。高価な原因は、上記光合分
波器は個別部品の組合せであシ、構造が複雑で部品点数
が多く、組立て加工、光軸調整に時間がかかり、かつ量
産化が困難なためでめった。
本発明の目的は、前記問題点を解決させることにある。
すなわち、よυ簡易化、経済化をはかれる光波長多重伝
送用モジュールを提供することにある。
送用モジュールを提供することにある。
本発明は半導体基板上に受動導波路層を形成させ、その
受動導波路層の上に中間層を介してもう一つの受動導波
路層r積層させ、この積層受動導改路層にテーパ状の光
結合部を設けることにより、光を結付1公及させるよう
にし、そして、これら受動導波路層に半導体発光、受光
素子を結合するように形成させた1チツプモノリシツク
形の光波長多重伝送用モジュールである。
受動導波路層の上に中間層を介してもう一つの受動導波
路層r積層させ、この積層受動導改路層にテーパ状の光
結合部を設けることにより、光を結付1公及させるよう
にし、そして、これら受動導波路層に半導体発光、受光
素子を結合するように形成させた1チツプモノリシツク
形の光波長多重伝送用モジュールである。
第1図は本発明の光波長多重伝送用モジュールの一実施
例を示したもので、同図(a)は正面図、(b)は上面
図である。本モジュールはIn()aAsp/InP
系材料を用いた場合の実施例であり、2波長双方向伝送
用モジユールである。すなわち1発振波長λ1の半導体
レーザ11の光信号13−1は矢印13−3のごとくモ
ジュールから伝送され。
例を示したもので、同図(a)は正面図、(b)は上面
図である。本モジュールはIn()aAsp/InP
系材料を用いた場合の実施例であり、2波長双方向伝送
用モジユールである。すなわち1発振波長λ1の半導体
レーザ11の光信号13−1は矢印13−3のごとくモ
ジュールから伝送され。
矢印14−1のごとくモジュール内に入ってきた波長λ
2の光信号は矢印14−2のように伝搬し。
2の光信号は矢印14−2のように伝搬し。
受光素子10で受光される。12は半導体レーザ11の
光信号(矢印13−2)をモニタするための受光素子で
ある。15が積層テーパ型光結合部でめり、矢印14−
1のごとくモジュール内に入ってきた成長λ2の光信号
はこの結合部15で結合し、矢印14−2のごとく移行
して伝搬する。
光信号(矢印13−2)をモニタするための受光素子で
ある。15が積層テーパ型光結合部でめり、矢印14−
1のごとくモジュール内に入ってきた成長λ2の光信号
はこの結合部15で結合し、矢印14−2のごとく移行
して伝搬する。
1はInP基板でのり、その上に1027777層2が
形成され、このバッファ層2の上にInGaASPによ
る活性導波路層3.IflP中間層4、第2のInGa
A8Pによる受動導波路層5゜IflPによる第2のク
ラッド層6が形riX、され、半導体レーザ11と受光
素子12が成長されている。
形成され、このバッファ層2の上にInGaASPによ
る活性導波路層3.IflP中間層4、第2のInGa
A8Pによる受動導波路層5゜IflPによる第2のク
ラッド層6が形riX、され、半導体レーザ11と受光
素子12が成長されている。
またInPバックァ層2の上には111GaA8Pによ
る受動導波路層7が形成され、その上にInP中間層8
を介してInGaASPによる受動導波路層9と受光素
子10が形成されている。ここで、導波路/fj7,9
CD屈折率”7+ n9は、InP中間層8の屈折率
n8よりも高くしである。積層テーパ型光結合部15の
導波路層9と中間層8はテーパ状にすることにより、こ
の導波路層9の位相定数にテーパを持たせである。波長
λ2において、上記結合部15のほぼ中央付近で導波路
層7の位相定数と導波路層9の位相定数が一致するよう
に設定しである(位相整合状態)。積層構造であるので
、中間層8の膜厚、屈折率制御により、結合係数を大き
くとれるため、従来の2つの光導波路を並置する方式に
比し、結合部15の結合長を小さくすることができる。
る受動導波路層7が形成され、その上にInP中間層8
を介してInGaASPによる受動導波路層9と受光素
子10が形成されている。ここで、導波路/fj7,9
CD屈折率”7+ n9は、InP中間層8の屈折率
n8よりも高くしである。積層テーパ型光結合部15の
導波路層9と中間層8はテーパ状にすることにより、こ
の導波路層9の位相定数にテーパを持たせである。波長
λ2において、上記結合部15のほぼ中央付近で導波路
層7の位相定数と導波路層9の位相定数が一致するよう
に設定しである(位相整合状態)。積層構造であるので
、中間層8の膜厚、屈折率制御により、結合係数を大き
くとれるため、従来の2つの光導波路を並置する方式に
比し、結合部15の結合長を小さくすることができる。
また結合部15の等側屈折率Nが波長λ2においてn9
より小さくなるように、”7 * n8 + 09
の値、テーパ形状、導波路の幅、厚さを制御することに
より、狭帯域な波長選択特性をもたせることができる。
より小さくなるように、”7 * n8 + 09
の値、テーパ形状、導波路の幅、厚さを制御することに
より、狭帯域な波長選択特性をもたせることができる。
すなわち、波長λlとλ2の間隔が狭い場合でも良好な
分波特性をもたせることができる。さらに第1図の場合
において、たとえば、λ七〉λ2の場合には、結合部1
5のテーパ形状を波長λ1に対してカットオフとなるよ
うに設定することができるので、端面16などからの波
長λ1の反射信号が結合部15を介して受光素子10に
入射するのを抑圧でき、λ1とλ2のアイソレーション
を大きくとれる。
分波特性をもたせることができる。さらに第1図の場合
において、たとえば、λ七〉λ2の場合には、結合部1
5のテーパ形状を波長λ1に対してカットオフとなるよ
うに設定することができるので、端面16などからの波
長λ1の反射信号が結合部15を介して受光素子10に
入射するのを抑圧でき、λ1とλ2のアイソレーション
を大きくとれる。
第2図は本発明の光波長多重伝送用モジュールの別の実
施例を示したものである。これはInGaASPによる
受動導波路層9の上に誘電体層17を付加することによ
り、18の部分での結合を生じにくクシたものである。
施例を示したものである。これはInGaASPによる
受動導波路層9の上に誘電体層17を付加することによ
り、18の部分での結合を生じにくクシたものである。
すなわち、18の部分での導波路層7と9の位相定数差
を大きくすることにより、波長λの光信号が受光素子1
0へもれこむのを抑圧させる。誘電体層17の屈折率は
受動導波路層9の屈折率n9よりも低い値に設定される
。
を大きくすることにより、波長λの光信号が受光素子1
0へもれこむのを抑圧させる。誘電体層17の屈折率は
受動導波路層9の屈折率n9よりも低い値に設定される
。
第3図は本発明の光波長多重伝送用モジュールの別の実
施例である。これは結合部15の中間層19の屈折率を
中間層8のn8よりも大きく、屈折率”il+ n7
に近づけることによシ、結合をよシ密に、逆に遠ざける
ことにより、結合を疎に調整することができる。
施例である。これは結合部15の中間層19の屈折率を
中間層8のn8よりも大きく、屈折率”il+ n7
に近づけることによシ、結合をよシ密に、逆に遠ざける
ことにより、結合を疎に調整することができる。
第4図は本発明の光波長多重伝送用モジュールの別の実
施例である。これは、受動導波路層9の受光素子10側
にもテーパ部20を設けたものである。このテーパ部2
0は波長λ1に対して導波モードがカットオフとなるよ
うに選ばれる。これにより、より禰話減衰量を大きくと
ることが可能となる。
施例である。これは、受動導波路層9の受光素子10側
にもテーパ部20を設けたものである。このテーパ部2
0は波長λ1に対して導波モードがカットオフとなるよ
うに選ばれる。これにより、より禰話減衰量を大きくと
ることが可能となる。
第5図は結合部15の中間層部にグレーティング21を
形成させた場合の実施例である。このグレーティング2
1は波長λlの光は反射させ、波長λ2の光を透過させ
るように選ばれる。このグレーティング21を設けるこ
とにより、M合部15の波長選択性をより鋭くできる。
形成させた場合の実施例である。このグレーティング2
1は波長λlの光は反射させ、波長λ2の光を透過させ
るように選ばれる。このグレーティング21を設けるこ
とにより、M合部15の波長選択性をより鋭くできる。
第6図は本発明の光波長多重伝送用モジュールの別の実
施例である。これは3波長双方向多重伝送用モジュール
の場合であり、矢印14−1方向から波長λ2.λ3の
光信号がモジュール内に入射し、矢印13−3方向へ波
長λlの光信号が出射する。波長λ2の光信号は結合部
15で結合し。
施例である。これは3波長双方向多重伝送用モジュール
の場合であり、矢印14−1方向から波長λ2.λ3の
光信号がモジュール内に入射し、矢印13−3方向へ波
長λlの光信号が出射する。波長λ2の光信号は結合部
15で結合し。
矢印14−2方向へ移行する。波長λ3の光信号は結合
部23で結合し、矢印14−3のごとく移行する。
部23で結合し、矢印14−3のごとく移行する。
第7図は本発明の光波長多重伝送用モジュールの別の実
施例である。これは埋め込み型光導波構造の場合である
。25はクラット部24に埋め込まれた受動導波路であ
る。31.32はそれぞれ発損波長がλ1.λ4の半導
体レーザ、33゜34はモニタ光検出用受光素子、30
は波長λ2の光信号を受光する受光素子、26け光合波
用Y字型導波路部、27は積層テーパ形光結合部。
施例である。これは埋め込み型光導波構造の場合である
。25はクラット部24に埋め込まれた受動導波路であ
る。31.32はそれぞれ発損波長がλ1.λ4の半導
体レーザ、33゜34はモニタ光検出用受光素子、30
は波長λ2の光信号を受光する受光素子、26け光合波
用Y字型導波路部、27は積層テーパ形光結合部。
29は受動導波路、28は中間層部である。そして矢印
35方向へ波長λ1.λ4の光信号を出射させ、矢印3
6方向からの波長λ2の光信号を入射させる。波長λ2
の光信号は光結合部27を介して受動導波路29へ移行
する。
35方向へ波長λ1.λ4の光信号を出射させ、矢印3
6方向からの波長λ2の光信号を入射させる。波長λ2
の光信号は光結合部27を介して受動導波路29へ移行
する。
本発明は上記実施例に限定されない。まず波長多重数は
4波以上でもよい。また送信用信号光と受信用信号光は
いずれも少なくとも1つ以上含んでいるか、あるいはす
べてが送信用信号光が受信用信号光であってもさしつか
えない。半導体レーザの代わりに発光ダイオードでもよ
い。受光素子は半導体レーザ構造のもの以外に、アバラ
ンシェホトダイオードでもよい。半導体材料としてはI
nGaAsP/InP 系以外に、GaAtAs/Ga
AtAs系、 GaAsSb/n−AlGaAsSb系
。
4波以上でもよい。また送信用信号光と受信用信号光は
いずれも少なくとも1つ以上含んでいるか、あるいはす
べてが送信用信号光が受信用信号光であってもさしつか
えない。半導体レーザの代わりに発光ダイオードでもよ
い。受光素子は半導体レーザ構造のもの以外に、アバラ
ンシェホトダイオードでもよい。半導体材料としてはI
nGaAsP/InP 系以外に、GaAtAs/Ga
AtAs系、 GaAsSb/n−AlGaAsSb系
。
LiNbO3系などにも適用可能なことは言うまでもな
い。
い。
また第2図の誘電体層17は第3. 4. 6. 7図
にも適用できる。さらに第3図の中間層19も第2.4
,5,6.7図にも適用できる。また第4図のテーパ導
波部20も第2. 3. 5. 6. 7図に適用でき
る。さらに第7図のY字を導波路部26も第1〜6図の
実施例に適用できる。
にも適用できる。さらに第3図の中間層19も第2.4
,5,6.7図にも適用できる。また第4図のテーパ導
波部20も第2. 3. 5. 6. 7図に適用でき
る。さらに第7図のY字を導波路部26も第1〜6図の
実施例に適用できる。
本発明によれば、半導体基板上に光合分波部。
光素子を一体化形成した1テツグモノリシツク形光モジ
ユールを得ることが可能である。しかも、よシ簡易、小
形構造で、かつ波長間隔の狭い複数の光信号を用いた場
合にも漏話量の非常に小さいモジュールが実現可能であ
る。
ユールを得ることが可能である。しかも、よシ簡易、小
形構造で、かつ波長間隔の狭い複数の光信号を用いた場
合にも漏話量の非常に小さいモジュールが実現可能であ
る。
第1〜6図は本発明の実施例になる光波長多重伝送用モ
ジュールの断面図、第7図は他の実施例になるモジュー
ルの斜視図である。 1・・・基板、2・・・バッファ層、3・・・活性4波
路層。 4・・・中間層、5,7,9,25.29・・・受動導
波路層、6.24・・・クラッド層、8,19.28・
・・中間層、10,12,22,30,33,34・・
・受光素子、11,31.32・・・半導体レーザ、1
3−1〜13−3.14−1〜14−3. 35゜36
・・・光の伝搬方向を示す矢印、15,23゜27・・
・積層テーパ形光結脅部、16・・・端面、17・・・
誘(体層、20・・・テーバ部、21・・・グレーティ
嘉 4 図 省 5 図 x Z 図 ′\ 5 〜 ミ ν
ジュールの断面図、第7図は他の実施例になるモジュー
ルの斜視図である。 1・・・基板、2・・・バッファ層、3・・・活性4波
路層。 4・・・中間層、5,7,9,25.29・・・受動導
波路層、6.24・・・クラッド層、8,19.28・
・・中間層、10,12,22,30,33,34・・
・受光素子、11,31.32・・・半導体レーザ、1
3−1〜13−3.14−1〜14−3. 35゜36
・・・光の伝搬方向を示す矢印、15,23゜27・・
・積層テーパ形光結脅部、16・・・端面、17・・・
誘(体層、20・・・テーバ部、21・・・グレーティ
嘉 4 図 省 5 図 x Z 図 ′\ 5 〜 ミ ν
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、半導体基板に形成された第1の受動導波路層の上に
中間層を介して第2の受動導波路層を積層させ、該第2
の積層受動導波路層にその厚みがテーパ状に変化した光
結合部を少なくとも1個所設けたことを特徴とする光波
長多重伝送用モジュール。 2、第1、2の受動導波路層の片端側に半導体発光素子
か、受光素子を少なくとも1個、あるいは両方を少なく
とも1個設けたことを特徴とする第1項記載の光波長多
重伝送用モジュール。 3、光結合部における中間層の厚みもテーパ状に変化さ
せたことを特徴とする第1、2項記載の光波長多重伝送
用モジュール。 4、光結合部以外の第2の受動導波路層の上にその層の
屈折率よりも低い誘電体を付加したことを特徴とする第
1〜3項記載の光波長多重伝送用モジュール。 5、光結合部の中間層の屈折率を受動導波路層のそれよ
りも低い値で、光結合部以外の中間層。 それと異ならしめたことを特徴とする第1〜4項記載の
光波長多重伝送用モジュール。 6、光結合部の中間層にグレーテイングを形成させたこ
とを特徴とする第1〜5項記載の光波長多重伝送用モジ
ュール。 7、光結合部の位相整合状態における波長で、その光結
合部の等価屈折率が第2の受動導波路層の屈折率よりも
小さくなるように設定したことを特徴とする第1〜6項
記載の光波長多重伝送用モジュール。 8、第1、2の受動導波路層の片端側を厚み、あるいは
幅をテーパ状に形成したことを特徴とする第1〜7項記
載の光波長多重伝送用モジュール。 9、第1あるいは第2の受動導波路層にY字型の分岐導
波路を設けたことを特徴とする第1〜8項記載の光波長
多重伝送用モジュール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60261063A JPH081485B2 (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | 光波長多重伝送用モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60261063A JPH081485B2 (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | 光波長多重伝送用モジュール |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62121408A true JPS62121408A (ja) | 1987-06-02 |
JPH081485B2 JPH081485B2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=17356560
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60261063A Expired - Lifetime JPH081485B2 (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | 光波長多重伝送用モジュール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH081485B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6442606A (en) * | 1987-08-10 | 1989-02-14 | Hitachi Ltd | Branch waveguide type optical multiplexer and demultiplexer |
JPS6465508A (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-10 | Sharp Kk | Integrated optical element |
JPH0246405A (ja) * | 1988-08-05 | 1990-02-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 導波路光アイソレータ |
EP0404301A2 (en) * | 1989-06-22 | 1990-12-27 | Nortel Networks Corporation | Optoelectronic apparatus and method for its fabrication |
JP2003043275A (ja) * | 2001-07-27 | 2003-02-13 | Fujikura Ltd | 光合分波器及び光合分波器の製造方法 |
JP2008051328A (ja) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 機器取付け構造 |
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JPS5471653A (en) * | 1977-11-18 | 1979-06-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Waveguide type optical branching filter |
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JPS57173818A (en) * | 1981-04-21 | 1982-10-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Waveguide type optical switch |
-
1985
- 1985-11-22 JP JP60261063A patent/JPH081485B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JP2008051328A (ja) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 機器取付け構造 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH081485B2 (ja) | 1996-01-10 |
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