JPH0470702A - 導波路型複合光部品 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、光フアイバ通信、光センサ、光情報処理等に
用いる導波路型複合光部品に関する。

（従来の技術） 光部品、例えば、光合波分波器、光分岐結合器、光スィ
ッチ等を組合わせて使用する場合、従来は、第３図に示
すように、導波路１．　２上に設けた光部品１ａ、２ａ
を光ファイバ３で接続していた。

かかる場合、接続用の光ファイバ３は所定の余長を必要
とし、複数の光部品を組合わせた複合光部品とする場合
には、この余長処理のための収納スペースが必要であっ
た。

このため、余分な収納スペースを省略すべく、光部品同
士を導波路により接続することが考えられ、例えば、第
４図に示す導波路型複合光部品のように、基板４上に形
成した導波路５，６に光部品７，８を設け、光部品７，
８間を導波路５．６から分岐するバイパス導波路９で光
接続して光路を切替えている。

ここにおいて、バイパス導波路９は、光の進行方向か光
部品７，８への入射・出射角度に適合するように、半円
弧状に湾曲形成されている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記導波路型複合光部品は、小型であること
が必須の条件で、小型化を図るうえで、バイパス導波路
９は、曲率半径を小さくする必要がある。しかし、この
曲率半径を小さくし過ぎると、導波路９の伝搬損失が増
大して実用上に適さないという問題か生ずる。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、小型で伝搬
損失の少ない導波路型複合光部品を提供することを目的
とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明においては、基板上に形
成される少なくとも２経路の導波路、該２経路の導波路
上に夫々設けられる光部品及び該光部品相互間を光接続
するバイパス導波路を備えた導波路型複合光部品におい
て、前記バイパス導波路を、中間で屈曲させると共に、
当該屈曲部に反射鏡を設けたものである。

（作用） バイパス導波路の屈曲部に設けた反射鏡は、方の導波路
から伝播してきた光を反射して他方の導波路へ伝播させ
る。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて
詳細に説明する。

導波路型複合光部品ｌＯは、第１図に示すように、基板
１１上に形成された２条の導波路１２１３の夫々に、光
部品１４．１５を設けると共に、光部品１４，１．５の
間をバイパス導波路１６で光接続したものである。

導波路１２．１３は、基板１１上に互いに平行に形成さ
れ、導波路１２の両端にポートａ、　　ｂが、また、導
波路１３の両端にポートｃ、ｄか形成されている。

光部品１４．１５は、例えば、誘電体多層膜フィルタか
らなるハーフミラ−１４ａ、１５ａを、導波路１２．１
３に対して所定角度傾斜させて配置させた光合波分波器
である。光部品１４．１５は、共に同様の構成であり、
一方の光部品１４について説明すると、第２図に示すよ
うに、ポートａに入射した光（波長λ１．λ２）は、ハ
ーフミラ−１４ａを透過してポートｂ側に進む光（波長
λ、）と、反射してポートＣ側に進む光（波長λ２）に
分波される。

バイパス導波路１６は、導波路１２．１３から分岐し、
中間が屈曲した偏平なく字形の導波路で、中間の屈曲部
１６ａに全反射ミラー１７か設けられている。ここで、
導波路１６か導波路１２．１３から分岐する分岐角θ（
第２図参照）は、ハーフミラ−１４ａ、１５ａを構成す
る誘電体多層膜フィルタの特性等によって決まるが、設
計上、１０〜３０°の範囲に設定することが好ましい。

本発明の導波路型複合光部品ｌＯは以上のように構成さ
れており、以下のように使用される。

まず、導波路１２．１３のポートａ、　　ｃに第１の光
ファイバ（図示せず）を、またポートｂ、　　ｄに第２
の光ファイバ（図示せず）を夫々接続する。

そして、例えば、ポートａに前記第１の光ファイバから
波長λ１．λ２の光を入射する。

すると、これらの光は、導波路１２を伝播し、ハーフミ
ラ−１４ａで分波され、波長λ１の光はポートｂから前
記第２の光ファイバへ、波長λ２の光はバイパス導波路
１６へ、夫々出射される。

そして、バイパス導波路１６へ出射された波長λ２の光
は、屈曲部１６ａで全反射ミラー１７によって全反射さ
れる。

しかる後、この光（波長λ２）は、ハーフミラ−１５ａ
で更に反射されて導波路１３に出射され、ポートｃから
前記第１の光ファイバへ出射される。

ここで、導波路１２．１３に対するバイパス導波路１６
の分岐角を、θ＝１５°に設定した導波路型複合光部品
１０を製造したところ、導波路１２゜１３の間隔を１印
以下にすることができ、この光部品１０のサイズが小型
化された。これに対して、バイパス導波路を半円弧状に
湾曲形成し、曲率半径を２ｍｍとした従来の導波路型複
合光部品では、導波路の間隔は最低でも４ｍｍ必要で、
小型化の点では満足すべきものではなかった。

ここで、上記実施例においては、光部品１４゜１５を光
合波分波器としたが、この他にも光スィッチ、光減衰器
、光アイソレータ、光分岐結合器としてもよく、これら
を組み合わせてもよいことは言うまでもない。

また、ハーフミラ−１４ａ、１５ａや全反射ミラー１７
等の反射面を形成する方法としては、以下の方法がある
。

先ず、第１の方法として、導波路のコアを形成する際に
反射面を形成する方法かある。

即ち、通常の方法に従って、基板上にコア層を形成し、
次いでフォトリソグラフィあるいはエンチング等により
導波路パターンを形成する。次いで、導波路パターンに
ミラーとなる平面部を形成した後、この平面部に蒸着あ
るいはスパッタリング等により金属膜や誘電体薄膜等の
反射面を形成し、更にクラッド層を形成するものである
。

ここで、通常、コア層とクラッド層とは屈折率の差が小
さい。このため、クラッド層の形成に先立って反射面を
形成しないと、導波路パターンに形成した平面部に重ね
てクラッド層を形成した場合に、導波路から平面部に入
射した光は、全反射を起こすことなく殆どクラッド層へ
洩れてしまう。

但し、石英導波路等の場合には、クラッド層を形成する
際に高温となるため、反射面の膜素材を十分に吟味する
必要かある。

また、第２の方法は、クラッド層形成後に反射面を形成
する方法である。

この方法は、導波路を形成した後、基板外周辺の導波路
端面あるいは導波路に形成した孔を研磨等によって反射
面とする方法である。この方法によれば、反射面の形成
位置や導波路に対する角度を機械的に任意に設定できる
。

また、この方法による反射面は空気との境界面であるた
め、導波路を伝播してくる光はこの境界面で全反射され
る。しかしながら、更に、この反射面に金属膜や誘電体
薄膜等を被覆して、反射面の環境条件等に対する信頼性
を高めてもよい。尚、導波路端面を反射面とする場合に
は、研磨等の工程を一部省略できる。

更に、第３の方法は、第２の方法と同様にクラッド層形
成後に反射面を形成する方法で、クラット層にエツチン
グ等を施すことによって反射面を形成するものである。

例えば、クラッド層を形成した後に、フォトリソグラフ
ィ等により反射面を精密に位置決めし、次いでＲＩ　Ｅ
　（Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｉｏｎ　Ｅｔｃｈｉｎｇ）等に
より導波路面に対して垂直にエツチングして反射面を形
４゜ 成する。また、ダインンクソー等により導波路を横断す
る溝を機械的に形成し、空気と接するこの溝の導波路端
面を反射面とするものである。尚、この場合にも、導波
路端面に金属膜や誘電体薄膜等を被覆してもよいことは
言うまでもない。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明の導波路型複合光
部品によれば、バイパス導波路を、中間で屈曲させると
共に、当該屈曲部に反射鏡を設けたので、伝搬損失を低
減できるうえ、小型化が可能である。しかも、構造が単
純で、既存の手段によって簡単に製造できるので安価に
提供することができる等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例を説明するもので
、第１図は導波路型複合光部品の導波路パターンを示す
平面図、第２図は同上部品を構成する光合波分波器の要
部平面図、第３図及び第４図は従来の複合光部品を説明
するもので、第３図は光部品を光ファイバで接続した複
合光部品の平面図、第４図は円弧状の導波路で接続した
導波路型複合光部品を示す平面図である。 １０・・・導波路型複合光部品、］１・・・基板、１２
゜１３・・・導波路、１４．１５・・・光部品、１６・
・・バイパス導波路、１６ａ・・・屈曲部、１７・・・
反射鏡。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板上に形成される少なくとも２経路の導波路、該２経
   路の導波路上に夫々設けられる光部品及び該光部品相互
   間を光接続するバイパス導波路を備えた導波路型複合光
   部品において、前記バイパス導波路を、中間で屈曲させ
   ると共に、当該屈曲部に反射鏡を設けたことを特徴とす
   る導波路型複合光部品。