JPH0361924B2 - - Google Patents
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- JPH0361924B2 JPH0361924B2 JP57094749A JP9474982A JPH0361924B2 JP H0361924 B2 JPH0361924 B2 JP H0361924B2 JP 57094749 A JP57094749 A JP 57094749A JP 9474982 A JP9474982 A JP 9474982A JP H0361924 B2 JPH0361924 B2 JP H0361924B2
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- Japan
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- waveguide
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- planar waveguide
- channel
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- 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
- G02B6/13—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method
- G02B6/134—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method by substitution by dopant atoms
- G02B6/1342—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method by substitution by dopant atoms using diffusion
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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- G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
- G02B6/124—Geodesic lenses or integrated gratings
- G02B6/1245—Geodesic lenses
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/30—Optical coupling means for use between fibre and thin-film device
- G02B6/305—Optical coupling means for use between fibre and thin-film device and having an integrated mode-size expanding section, e.g. tapered waveguide
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(1) 発明の技術分野
本発明は、複合光導波路に関し、特にプレーナ
型およびチヤネル型等の光導波路を複合して構成
することによつてこれら各種の光導波路の持つ利
点を活用した複合光導波路に関する。
型およびチヤネル型等の光導波路を複合して構成
することによつてこれら各種の光導波路の持つ利
点を活用した複合光導波路に関する。
(2) 技術の背景
最近、ガラス等の基板上に光導波路および光ス
イツチ等の各種の光素子を構成した光集積回路が
注目されている。このような光集積回路において
は、光の伝達を行なう光導波路の特性が光集積回
路全体に与える影響が大きく、従つて光導波路の
持つ利点を充分に活用することが必要とされる。
イツチ等の各種の光素子を構成した光集積回路が
注目されている。このような光集積回路において
は、光の伝達を行なう光導波路の特性が光集積回
路全体に与える影響が大きく、従つて光導波路の
持つ利点を充分に活用することが必要とされる。
(3) 従来技術と問題点
従来、光集積回路に使用される光導波路として
はガラス等の基板の上に平面的に形成されたプレ
ーナ型導波路と、ガラス等の基板の上に線状に形
成されたチヤネル型導波路とが用いられていた。
プレーナ型導波路は、広いビーム幅の光を伝達す
るのに適しておりブラツグ回折スイツチ等幅広い
ビーム径の光を必要とする光回路素子に適してい
る。またチヤネル型は光フアイバケーブルのよう
に低損失で光信号の伝送を行なうことができ、方
向性結合器等微細な構造を持つ光回路素子に用い
られる。
はガラス等の基板の上に平面的に形成されたプレ
ーナ型導波路と、ガラス等の基板の上に線状に形
成されたチヤネル型導波路とが用いられていた。
プレーナ型導波路は、広いビーム幅の光を伝達す
るのに適しておりブラツグ回折スイツチ等幅広い
ビーム径の光を必要とする光回路素子に適してい
る。またチヤネル型は光フアイバケーブルのよう
に低損失で光信号の伝送を行なうことができ、方
向性結合器等微細な構造を持つ光回路素子に用い
られる。
しかしながら、前記従来形の光集積回路におい
ては、プレーナ型およびチヤネル型の各光導波路
がそれぞれ別個に使用されていたため、例えば横
方向の幅の広い平行光線を得るような場合にはレ
ンズ等の機能部品を使用する必要があつた。即
ち、幅広い平行光線を得る場合には、チヤネル型
導波路からの光を一旦空中に拡散させこの拡散し
た光を凸レンズ等によつて広い断面積を有する平
行ビームに変換し、このような平行ビームをプレ
ーナ型導波路に入力することによつて平板状の平
行ビームを得ていた。したがつて凸レンズ等の機
能素子を別個に必要とするための装置の構成が複
雑になるとともに高価になるという不都合があつ
た。
ては、プレーナ型およびチヤネル型の各光導波路
がそれぞれ別個に使用されていたため、例えば横
方向の幅の広い平行光線を得るような場合にはレ
ンズ等の機能部品を使用する必要があつた。即
ち、幅広い平行光線を得る場合には、チヤネル型
導波路からの光を一旦空中に拡散させこの拡散し
た光を凸レンズ等によつて広い断面積を有する平
行ビームに変換し、このような平行ビームをプレ
ーナ型導波路に入力することによつて平板状の平
行ビームを得ていた。したがつて凸レンズ等の機
能素子を別個に必要とするための装置の構成が複
雑になるとともに高価になるという不都合があつ
た。
(4) 発明の目的
本発明の目的は前述の従来形における問題点に
鑑み、光集積回路等に用いられる複合光導波路に
おいて、光導波路を複数種類の導波路の組合わせ
によつて構成し、少なくとも１種類の導波路が他
の種類の導波路に包含されるようにするという構
想に基づき、プレーナ型およびチヤネル型等の各
種の光導波路の持つ利点を充分に活用しかつ別個
の機能素子を用いることなく種々の光ビームを得
ることができるようにすることにある。
鑑み、光集積回路等に用いられる複合光導波路に
おいて、光導波路を複数種類の導波路の組合わせ
によつて構成し、少なくとも１種類の導波路が他
の種類の導波路に包含されるようにするという構
想に基づき、プレーナ型およびチヤネル型等の各
種の光導波路の持つ利点を充分に活用しかつ別個
の機能素子を用いることなく種々の光ビームを得
ることができるようにすることにある。
(5) 発明の構成
そしてこの目的は、本発明によれば、ほぼ線状
のチヤネル型導波路と、光信号の広がり幅に比し
充分広幅のプレーナ型導波路と、これら２種類の
導波路の中間幅を有する半プレーナ型導波路とに
よつて構成され、これら３種の導波路は前記プレ
ーナ型導波路内に前記半プレーナ型導波路が包含
され、且つ該半プレーナ型導波路内に前記チヤネ
ル型導波路が包含されるように基板面上に同一平
面内に形成され、前記半プレーナ型導波路端部の
前記プレーナ型導波路との切断面が円弧状断面に
形成されており、前記基板、プレーナ型導波路、
半プレーナ型導波路、およびチヤネル型導波路の
光屈折率は、基板の屈折率を最小とし、チヤネル
型導波路の屈折率を最大とし、プレーナ型導波路
および半プレーナ型導波路の屈折率はその間の値
とし、その大小は前記切断面の円弧状断面の凸凹
に対応して決定されるようにし、前記チヤネル型
導波路と前記半プレーナ型導波路および前記プレ
ーナ型導波路を伝播する光ビームが前記切断面に
おいて所定のビーム幅になるよう調整されている
ことを特徴とする複合光導波路を提供することに
よつて達成される。
のチヤネル型導波路と、光信号の広がり幅に比し
充分広幅のプレーナ型導波路と、これら２種類の
導波路の中間幅を有する半プレーナ型導波路とに
よつて構成され、これら３種の導波路は前記プレ
ーナ型導波路内に前記半プレーナ型導波路が包含
され、且つ該半プレーナ型導波路内に前記チヤネ
ル型導波路が包含されるように基板面上に同一平
面内に形成され、前記半プレーナ型導波路端部の
前記プレーナ型導波路との切断面が円弧状断面に
形成されており、前記基板、プレーナ型導波路、
半プレーナ型導波路、およびチヤネル型導波路の
光屈折率は、基板の屈折率を最小とし、チヤネル
型導波路の屈折率を最大とし、プレーナ型導波路
および半プレーナ型導波路の屈折率はその間の値
とし、その大小は前記切断面の円弧状断面の凸凹
に対応して決定されるようにし、前記チヤネル型
導波路と前記半プレーナ型導波路および前記プレ
ーナ型導波路を伝播する光ビームが前記切断面に
おいて所定のビーム幅になるよう調整されている
ことを特徴とする複合光導波路を提供することに
よつて達成される。
(6) 発明の実施例
以下図面を用いて本発明の１実施例を説明す
る。第１図は、本発明の１実施例に係わる複合光
導波路の構成を示す概略的斜視図である。また、
第２図は第１図の複合光導波路の−線におけ
る断面図である。これらの図から明らかなよう
に、本発明の１実施例に係わる複合光導波路は、
ガラス等の基板１上に構成されたプレーナ型導波
路２、該プレーナ型導波路２内に包含されるよう
に構成された半プレーナ型導波路３および半プレ
ーナ型導波路３内に包含されるように構成された
チヤネル型導波路４を具備する。プレーナ型導波
路２は例えばニオブ酸リチウムLiNbO3等によつ
て構成され、半プレーナ型導波路３およびチヤネ
ル型導波路４は該プレーナ型導波路２内の所要領
域を例えばチタン等を熱拡散して屈折率を大きく
して構成される。また、プレーナ型導波路２は基
板１上に平面的に構成され、チヤネル型導波路４
はほぼ線状の狭い幅の導波路として構成されてい
る。半プレーナ型導波路３は、プレーナ型導波路
２およびチヤネル型導波路４の中間幅を有する導
波路として構成されている。チヤネル型導波路４
は、半プレーナ型導波路３の内部で除々に細くな
る形状に切断されている。半プレーナ型導波路３
はプレーナ型導波路２内で円弧型の断面に切断さ
れている。また、基板１、プレーナ型導波路２半
プレーナ型導波路３およびチヤネル型導波路４の
屈折率をそれぞれnS，n2，n3およびn4とするとこ
れらの各屈折率の間には次の関係が成立する。
る。第１図は、本発明の１実施例に係わる複合光
導波路の構成を示す概略的斜視図である。また、
第２図は第１図の複合光導波路の−線におけ
る断面図である。これらの図から明らかなよう
に、本発明の１実施例に係わる複合光導波路は、
ガラス等の基板１上に構成されたプレーナ型導波
路２、該プレーナ型導波路２内に包含されるよう
に構成された半プレーナ型導波路３および半プレ
ーナ型導波路３内に包含されるように構成された
チヤネル型導波路４を具備する。プレーナ型導波
路２は例えばニオブ酸リチウムLiNbO3等によつ
て構成され、半プレーナ型導波路３およびチヤネ
ル型導波路４は該プレーナ型導波路２内の所要領
域を例えばチタン等を熱拡散して屈折率を大きく
して構成される。また、プレーナ型導波路２は基
板１上に平面的に構成され、チヤネル型導波路４
はほぼ線状の狭い幅の導波路として構成されてい
る。半プレーナ型導波路３は、プレーナ型導波路
２およびチヤネル型導波路４の中間幅を有する導
波路として構成されている。チヤネル型導波路４
は、半プレーナ型導波路３の内部で除々に細くな
る形状に切断されている。半プレーナ型導波路３
はプレーナ型導波路２内で円弧型の断面に切断さ
れている。また、基板１、プレーナ型導波路２半
プレーナ型導波路３およびチヤネル型導波路４の
屈折率をそれぞれnS，n2，n3およびn4とするとこ
れらの各屈折率の間には次の関係が成立する。
n4＞n3＞n2＞nS
上述の複合光導波路においては、チヤネル型導
波路４に矢印Ａ方向から入力された光信号は、チ
ヤネル型導波路４内を通り該チヤネル型導波路４
の切断部４′から半プレーナ型導波路３内にビー
ム幅を広げながら入射される。この場合、チヤネ
ル型導波路４の切断部４′は前述のように徐々に
細くされているので不要反射が少なくなり効率的
に光ビームの拡散が行なわれる。このようにして
半プレーナ型導波路３内に広げられた光ビームは
該半プレーナ型導波路３の円弧状断面３′におい
て凸レンズとしての作用により所定のビーム幅に
なるよう調整され、プレーナ型導波路２内に幅広
の平行光線として伝達される。第１図の点線は光
ビームの伝達の様子を概略的に示すものである。
このようにして第１図および第２図に示される複
合光導波路によつて凸レンズ等を別個に設けるこ
となく広幅の平行ビームを得ることが可能とな
り、ブラツグ反射を用いたブラツグスイツチ等に
入力するのに適した光ビームを得ることができ
る。
波路４に矢印Ａ方向から入力された光信号は、チ
ヤネル型導波路４内を通り該チヤネル型導波路４
の切断部４′から半プレーナ型導波路３内にビー
ム幅を広げながら入射される。この場合、チヤネ
ル型導波路４の切断部４′は前述のように徐々に
細くされているので不要反射が少なくなり効率的
に光ビームの拡散が行なわれる。このようにして
半プレーナ型導波路３内に広げられた光ビームは
該半プレーナ型導波路３の円弧状断面３′におい
て凸レンズとしての作用により所定のビーム幅に
なるよう調整され、プレーナ型導波路２内に幅広
の平行光線として伝達される。第１図の点線は光
ビームの伝達の様子を概略的に示すものである。
このようにして第１図および第２図に示される複
合光導波路によつて凸レンズ等を別個に設けるこ
となく広幅の平行ビームを得ることが可能とな
り、ブラツグ反射を用いたブラツグスイツチ等に
入力するのに適した光ビームを得ることができ
る。
なお、基板１および各導波路２，３，４の屈折
率の関係は前述のものに限らず例えば n4＞n2＞n3＞nS のようにしてもよく、この場合はプレーナ型導波
路２内における半プレーナ型導波路３の切断面
３′は第１図におけるような突出形状でなく、第
３図に示される凹型の円弧状断面とすることによ
つて第１図の複合光導波路と同様の機能を持たせ
ることができる。
率の関係は前述のものに限らず例えば n4＞n2＞n3＞nS のようにしてもよく、この場合はプレーナ型導波
路２内における半プレーナ型導波路３の切断面
３′は第１図におけるような突出形状でなく、第
３図に示される凹型の円弧状断面とすることによ
つて第１図の複合光導波路と同様の機能を持たせ
ることができる。
(7) 発明の効果
このように、本発明によれば、別個にレンズ等
を設けることなく簡単な構成によりプレーナ型お
よびチヤネル型導波路の持つ利点を活用し、種々
の光機能を実現するための複合光導波路を構成す
ることが可能となる。
を設けることなく簡単な構成によりプレーナ型お
よびチヤネル型導波路の持つ利点を活用し、種々
の光機能を実現するための複合光導波路を構成す
ることが可能となる。
第１図は、本発明の１実施例に係わる複合光導
波路の構成を示す斜視図、第２図は、第１図の複
合光導波路の−線から見た断面図、そして第
３図は、本発明の他の実施例に係わる複合光導波
路を示す概略的平面図である。 １……基板、２……プレーナ型導波路、３……
半プレーナ型導波路、３′，３″……円弧状断面、
４……チヤネル型導波路、４′……切断部。
波路の構成を示す斜視図、第２図は、第１図の複
合光導波路の−線から見た断面図、そして第
３図は、本発明の他の実施例に係わる複合光導波
路を示す概略的平面図である。 １……基板、２……プレーナ型導波路、３……
半プレーナ型導波路、３′，３″……円弧状断面、
４……チヤネル型導波路、４′……切断部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ほぼ線状のチヤネル型導波路と、光信号の広
がり幅に比し充分広幅のプレーナ型導波路と、こ
れら２種類の導波路の中間幅を有する半プレーナ
型導波路とによつて構成され、 これら３種の導波路は前記プレーナ型導波路内
に前記半プレーナ型導波路が包含され、且つ該半
プレーナ型導波路内に前記チヤネル型導波路が包
含されるように基板面上に同一平面内に形成さ
れ、 前記半プレーナ型導波路端部の前記プレーナ型
導波路との切断面が円弧状断面に形成されてお
り、 前記基板、プレーナ型導波路、半プレーナ型導
波路、およびチヤネル型導波路の光屈折率は、基
板の屈折率を最小とし、チヤネル型導波路の屈折
率を最大とし、プレーナ型導波路および半プレー
ナ型導波路の屈折率はその間の値とし、その大小
は前記切断面の円弧状断面の凹凸に対応して決定
されるようにし、 前記チヤネル型導波路と前記半プレーナ型導波
路および前記プレーナ型導波路を伝播する光ビー
ムが前記切断面において所定のビーム幅になるよ
う調整されていることを特徴とする複合光導波
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9474982A JPS58211717A (ja) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | 複合光導波路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9474982A JPS58211717A (ja) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | 複合光導波路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58211717A JPS58211717A (ja) | 1983-12-09 |
| JPH0361924B2 true JPH0361924B2 (ja) | 1991-09-24 |
Family
ID=14118770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9474982A Granted JPS58211717A (ja) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | 複合光導波路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58211717A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61200507A (ja) * | 1985-03-01 | 1986-09-05 | Mitsubishi Electric Corp | 光導波路レンズ |
| JPS6442606A (en) * | 1987-08-10 | 1989-02-14 | Hitachi Ltd | Branch waveguide type optical multiplexer and demultiplexer |
| US5078516A (en) * | 1990-11-06 | 1992-01-07 | Bell Communications Research, Inc. | Tapered rib waveguides |
| JP2002258081A (ja) * | 2001-02-28 | 2002-09-11 | Fujitsu Ltd | 光配線基板、光配線基板の製造方法及び多層光配線 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4262995A (en) * | 1979-03-05 | 1981-04-21 | Hughes Aircraft Company | Planar star coupler device for fiber optics |
-
1982
- 1982-06-04 JP JP9474982A patent/JPS58211717A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58211717A (ja) | 1983-12-09 |
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