JPH0569705U - 光導波路構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大きさの異なる光導波路間の接続や、方向の
異なる光導波路間の接続を低損失で行え、しかも光導波
路デバイスの小型化が図れる光導波路構造を提供するこ
と。 【構成】 ２本の光導波路７，８を有する基板６を具備
する。基板６の表面２６には２本の光導波路７，８内を
伝搬してきた光をそれぞれその端面において基板厚み方
向に反射する反射鏡９，１０を形成する。基板６の裏面
１２には一方の光導波路７の反射鏡９で基板厚み方向に
反射された光を反射し且つ集光して他方の光導波路８の
反射鏡１０に導いて該他方の光導波路８内に光を伝搬さ
せる反射集光部１１を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、同一基板上に設けた２本の光導波路の形状や方向が異なっていても 、両者を低損失で接続できる光導波路構造に関するものである。

【０００２】

【従来技術】

従来、光導波路を光ファイバ等の他の光デバイスに接続する場合、該光導波路 と他の光デバイスのコアの径が異なっているとその接続損失が大きくなる。この ため光導波路の他の光デバイスに接続する入射端或いは出射端を広げたり狭くし たりしてその損失の低減化を図っている。図４は基板７０内に設けた光導波路７ １をその入射端或いは出射端付近ａでテーパー状に広げた従来例を示す図である 。

【０００３】 また図５に示すように、基板７３内に設けた２本の光導波路７４，７５を所定 距離近接せしめて方向性結合器部を構成した場合、そのｂ，ｃ部分で光導波路７ ４，７５を曲げる必要があった。 また光導波路デバイスの小型化のために光導波路を曲げる場合もあった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら光導波路をテーパー状に広げる（或いは狭める）には限界があり 、該テーパー角度をあまり大きくすると、損失が大きくなってしまうという問題 点があった。

【０００５】 また光導波路を曲げた場合は、その曲がり部の曲率半径を小さくすると損失が 大きくなり、逆に曲率半径を大きくすると損失は小さくなるが光導波路デバイス が大型化してしまうという問題点があった。

【０００６】 本考案は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、大きさの異なる 光導波路間の接続や、方向の異なる光導波路間の接続を低損失で行え、しかも光 導波路デバイスの小型化が図れる光導波路構造を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記問題点を解決するため本考案にかかる光導波路構造は、２本の光導波路７ ，８を有する基板６を具備し、該基板６の表面２６には２本の光導波路７，８内 を伝搬する光をそれぞれその端面において基板厚み方向に反射する反射鏡９，１ ０を形成し、且つ該基板６の表面２６或いは裏面１２には一方の光導波路７の反 射鏡９で基板厚み方向に反射された光を反射し且つ集光して他方の光導波路８の 反射鏡１０に導いて該他方の光導波路８内に光を伝搬させる反射集光部１１を設 けて構成した。

【０００８】

【作用】

光導波路７内を伝搬してきた光は反射鏡９によって反射されて反射集光部１１ に達し、再び反射されて基板６内を集光しながら進み、反射鏡１０に達する。そ して該反射鏡１０で反射されて径の異なる光導波路８内を伝搬していく。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の１実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 図１は本考案の第１実施例を示す図であり、同図（ａ）は概略側断面図（同図 （ｂ）のＡ−Ａ断面図）、同図（ｂ）は平面図である。

【００１０】 同図に示すようにこの実施例においては、径の異なる２本の光導波路７，８を 同一直線上に設けた基板６を用意し、一方の光導波路７の一端を基板６の表面２ ６とともに斜めにカットして反射鏡９を形成すると共に、他方の光導波路８の一 端を基板６の表面２６とともに斜めにカットして反射鏡１０を形成し、基板６の 裏面１２には集光機能を有する反射集光部１１を形成して構成されている。

【００１１】 ここで反射鏡９，１０を形成するには、まず基板６の表面２６をエッチングす るか或いは直接切削研磨することによってそれぞれ傾斜角度がθ₁，θ₂となるよ うに斜めにカットする。それぞれの傾斜角度が光導波路内を伝搬してきた光を全 反射させる条件を満たさない場合は、該カット面に金属等を蒸着すればよい。

【００１２】 一方反射集光部１１を形成するには、エッチング或いは切削研磨等によって基 板６の裏面１２を凸面状に加工する。そして該加工面に金属等を蒸着すればよい 。

【００１３】 次に本実施例の作用を説明する。 まず光導波路７内を伝搬してきた光は、反射鏡９によって反射され、基板６内 を基板６の厚み方向に広がりながら進む。そして、該光は反射集光部１１に達し 、反射されて再び基板６の厚み方向に集光しながら進み、反射鏡１０に達する。 そして該反射鏡１０に達した光は該反射鏡１０で反射され、光導波路８内を伝搬 していくのである。

【００１４】 このように構成すれば、一方の光導波路内を伝搬してきた光は、複数回の反射 によって径の異なる他方の光導波路内に導入される。そして従来のように無理に 光導波路の径をテーパー状に広げていない（或いは狭めていない）ので、光導波 路間の接続が低損失で行える。

【００１５】 ここで反射鏡９，１０の傾斜角度θ₁，θ₂は同じにする必要はないが、少なく とも反射鏡９で反射された光が反射集光部１１に向かうように、且つ反射集光部 １１で反射された光が他方の光導波路８に入射して伝搬するように選ぶ必要があ る。

【００１６】 一方反射集光部１１は、基板６の裏面１２の任意の位置に形成して良いが、少 なくともこの反射集光部１１で反射された光のビームウエストが反射鏡１０と光 導波路８の交わった部分にあり、且つそのビーム径が光導波路８のビーム径に一 致するような集光機能を持っていなければならない。

【００１７】 なおこの反射集光部１１は、集光機能を有するものであれば凸面状とする必要 はなく、基板６にドーピングを行って基板６自体に屈折率分布を持たせて集光機 能を持たせたり、回折格子を用いて集光機能を持たせたりして構成してもよい。 また該基板６の裏面１２にレンズ効果を有する膜を形成して（即ち膜自体にフォ トリソグラフやエッチングやホログラム等を用いて集光機能を持たせて）反射集 光部１１を構成しても良い。

【００１８】 以上は、光導波路７から光導波路８へ光を伝搬する際の説明であるが、このよ うに作成された光導波路構造は、光導波路８から光導波路７へ光を伝搬する際に も用いることができることは言うまでもない。

【００１９】 図２は本考案の第２実施例にかかる光導波路構造を示す平面図であり、同一直 線上にない光導波路間を接続する実施例を示している。同図に示すように、接続 する２本の光導波路１４，１５は同一直線上になくても良く、両者が角度ψをな している場合でも、基板１３の表面とそれぞれの反射鏡１６，１７がなす角度（ 図１の角度θ₁，θ₂に相当する角度）、光導波路１４，１５と反射鏡１６，１７ がなす角度φ₁，φ₂、さらに裏面の反射集光部の位置を適当に選ぶことによって 、該２本の光導波路１４，１５間の接続が可能となる。

【００２０】 この実施例においても、一方の光導波路内を伝搬してきた光は、反射鏡と反射 集光部で反射されて同一直線上にない他方の光導波路内に導入される。そして従 来のように無理に光導波路を曲げる必要がないので、光導波路間の接続が低損失 で行える。

【００２１】 図３は本考案の第３実施例にかかる光導波路構造を示す概略断面図である。こ の実施例においては、反射集光部２３が基板１８の表面２５に形成されている。 またこの基板１８の裏面２４には、光を反射させるために金属等が蒸着されてい る。

【００２２】 そして光導波路１９を伝搬してきた光は、反射鏡２１で基板１８の厚み方向に 反射され、基板１８の裏面２４で反射された後に、反射集光部２３で反射且つ集 光され、再度裏面２４で反射され、最後に反射鏡２２で反射されて光導波路２０ 内に入射され、伝搬される。

【００２３】 この実施例においては、基板１８の裏面２４に金属等を蒸着しさえすれば、基 板１８の表面２５だけに光導波路１９，２０や反射鏡２１，２２や反射集光部２ ３を作成できるという長所がある。

【００２４】 またこの実施例の応用として、基板の裏面や表面で光が数回反射するように構 成してもよい。この場合は少なくとも該反射部の内の１つの反射部を集光機能が ある反射集光部とすればよい。

【００２５】

【考案の効果】

以上詳細に説明したように、本考案にかかる光導波路構造によれば、以下のよ うな優れた効果を有する。 大きさの異なる光導波路間の接続が容易に低損失に行える。

【００２６】 方向の異なる光導波路間の接続が容易に低損失に行える。

【００２７】 接続する光導波路間の間隔を小さくでき、光導波路回路の集積化が容易とな る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例を示す図であり、同図
（ａ）は概略側断面図（同図（ｂ）のＡ−Ａ断面図）、
同図（ｂ）は平面図である。

【図２】本考案の第２実施例にかかる光導波路構造を示
す平面図である。

【図３】本考案の第３実施例にかかる光導波路構造を示
す概略断面図である。

【図４】光導波路をその入射端或いは出射端付近ａでテ
ーパー状に広げる従来例を示す図である。

【図５】従来の光導波路回路の方向性結合器部を示す図
である。

【符号の説明】

７０，７３，６，１３，１８ 基板 ７１，７４，７５，７，８，１４，１５，１９，２０
光導波路 ９，１０，１６，１７，２１，２２ 反射鏡 １１，２３ 反射集光部 １２，２４ 裏面 ２５，２６ 表面

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２本の光導波路を有する基板を具備し、
   該基板の表面には２本の光導波路内を伝搬する光をそれ
   ぞれその端面において基板厚み方向に反射する反射鏡を
   形成し、且つ該基板の表面或いは裏面には一方の光導波
   路の反射鏡で基板厚み方向に反射された光を反射し且つ
   集光して他方の光導波路の反射鏡に導いて該他方の光導
   波路内に光を伝搬させる反射集光部を設けたことを特徴
   とする光導波路構造。