JPH06118317A - Matrix optical waveguide switch - Google Patents
Matrix optical waveguide switchInfo
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- JPH06118317A JPH06118317A JP26744092A JP26744092A JPH06118317A JP H06118317 A JPH06118317 A JP H06118317A JP 26744092 A JP26744092 A JP 26744092A JP 26744092 A JP26744092 A JP 26744092A JP H06118317 A JPH06118317 A JP H06118317A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 溝幅や、溝位置精度に対する要求条件を厳し
くすることなく、低挿入損失で高性能なマトリクス光導
波路スイッチを提供する。
【構成】 入力光信号用光導波路の入力側と、出力光信
号用光導波路の出力側とに、光導波路のコア幅、屈折率
の何れか一方または両方を長さ方向に変化させた光導波
路部を形成した。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide a high-performance matrix optical waveguide switch with low insertion loss without strict requirements for groove width and groove position accuracy. [Configuration] An optical waveguide in which one or both of the core width and the refractive index of the optical waveguide are changed in the length direction on the input side of the input optical signal optical waveguide and the output side of the output optical signal optical waveguide. Parts were formed.
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光通信システム等にお
ける半永久的な光路設定・切替に用いられるマトリクス
光導波路スイッチに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a matrix optical waveguide switch used for semi-permanent optical path setting / switching in an optical communication system or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、この種のマトリクス光導波路スイ
ッチの例として、「光路切替装置」（特願昭６２−２０
４８４５号）や、「マトリクス光導波路スイッチ」（特
願平３−１５０２号）に開示されたものがある。図１は
前者で開示された従来例の構造であり、図２は後者で開
示された従来例の構造である。図１中、１，２はリッジ
型光導波路、３はリッジ型導波路１，２の交差部に設け
られた間隙である。図２中、４は埋め込み型光導波路、
５はクラッド、６は入力信号用コア、７は出力信号用コ
ア、８は溝、９は液溜である。一般に、この種のマトリ
スク光導波路スイッチは、その入力端，出力端にシング
ルモード光ファイバが接続されて使用される。従って、
低接続損失，低反射減衰を実現するため、光導波路のコ
ア幅やコア，クラッドの屈折率は、シングルモード光フ
ァイバの値とほぼ等しい値に形成されている。2. Description of the Related Art Conventionally, as an example of this type of matrix optical waveguide switch, "optical path switching device" (Japanese Patent Application No. 62-20).
4845) and "Matrix optical waveguide switch" (Japanese Patent Application No. 3-1502). FIG. 1 shows the structure of the conventional example disclosed in the former, and FIG. 2 shows the structure of the conventional example disclosed in the latter. In FIG. 1, 1 and 2 are ridge type optical waveguides, and 3 is a gap provided at the intersection of the ridge type waveguides 1 and 2. In FIG. 2, 4 is an embedded optical waveguide,
Reference numeral 5 is a clad, 6 is an input signal core, 7 is an output signal core, 8 is a groove, and 9 is a liquid reservoir. Generally, this type of matrisk optical waveguide switch is used with a single mode optical fiber connected to its input end and output end. Therefore,
In order to realize a low splice loss and a low return loss, the core width of the optical waveguide and the refractive index of the core and the clad are formed to have values substantially equal to those of the single mode optical fiber.
【０００３】これらマトリクス光導波路スイッチの動作
は、以下の通りである。すなわち、図１の例では間隙３
に、図２の例では溝８に、屈折率が導波路コアに近似す
る屈折率整合液を、注入あるいは排出することにより、
光路の切替が行われる。屈折率整合液が、間隙３（図
１）や溝８（図２）に満たされている場合には、その交
差部では、入力光は直進し、屈折率整合液が排出されて
いる場合には、その交差部で入力光は反射され、出力側
のリッジ型導波路２（図１）、あるいは出力信号用コア
７（図２）に導かれる。The operation of these matrix optical waveguide switches is as follows. That is, in the example of FIG.
In the example of FIG. 2, by injecting or discharging a refractive index matching liquid having a refractive index close to that of the waveguide core into the groove 8,
The optical path is switched. When the gap 3 (FIG. 1) or the groove 8 (FIG. 2) is filled with the refractive index matching liquid, the input light goes straight at the intersection, and when the refractive index matching liquid is discharged. The input light is reflected at the crossing point and guided to the output side ridge waveguide 2 (FIG. 1) or the output signal core 7 (FIG. 2).
【０００４】しかし、従来のこの種のマトリクス光導波
路スイッチには以下の問題点があった。図３は、図２の
例におけるコアの交差部を拡大した図である。図中、１
１は理想的な位置に形成された溝、１２は実際に形成さ
れた溝である。この種のマトリクス光導波路スイッチの
挿入損失を小さくするためには、屈折率整合液が溝に満
たされている場合の直進挿入損失と、屈折率整合液が排
出されている場合の反射挿入損失を低下させる必要があ
る。直進挿入損失は、屈折率整合液の屈折率を温度変化
等のために完全にコアの屈折率と一致させることが事実
上不可能なために、生じる。この直進挿入損失を低下さ
せるためには、溝の幅ｄを狭くする必要があるが、必要
な溝深さが数１０μｍにもなるため、高度なリソグラフ
ィ技術を用いても、傾きのない溝の幅ｄを１０μｍ以下
にすることは困難である。また、反射挿入損失を低下さ
せるためには、溝を理想的な位置に形成する必要があ
る。理想的な位置とは、言うまでもなく、入力側１のコ
アと溝１１のなす角θと、出力側２のコアと溝１１のな
す角φとが、等しく、入力側１のコアの中心軸と出力側
２のコアの中心軸の交点に溝１１の壁面が形成される位
置である。なお、ここで述べている溝１１の壁面は、物
理的な壁面ではなく、グース−ヘンヒェンシフトを考慮
した仮想面である。コアに対する角度の精密な位置合わ
せは、現状のリソグラフィ技術を用いれば充分に達成さ
れる。しかし、コア中心軸の交点に対する位置合わせｓ
は、高度なリソグラフィ技術を用いても、１μｍ以下の
位置決め精度を信頼性よく達成することは困難である。However, the conventional matrix optical waveguide switch of this type has the following problems. FIG. 3 is an enlarged view of the intersection of the cores in the example of FIG. 1 in the figure
Reference numeral 1 is a groove formed at an ideal position, and 12 is a groove actually formed. In order to reduce the insertion loss of this type of matrix optical waveguide switch, the straight insertion loss when the groove is filled with the index matching liquid and the reflection insertion loss when the index matching liquid is discharged. Need to lower. The straight insertion loss occurs because it is practically impossible to perfectly match the refractive index of the index matching liquid with the refractive index of the core due to a temperature change or the like. In order to reduce this straight insertion loss, it is necessary to narrow the width d of the groove, but the required groove depth is as large as several tens of μm. It is difficult to set the width d to 10 μm or less. Further, in order to reduce the reflection insertion loss, it is necessary to form the groove at an ideal position. Needless to say, the ideal position is such that the angle θ formed by the core on the input side 1 and the groove 11 and the angle φ formed by the core on the output side 2 and the groove 11 are equal, and the central axis of the core on the input side 1 This is the position where the wall surface of the groove 11 is formed at the intersection of the central axes of the cores on the output side 2. The wall surface of the groove 11 described here is not a physical wall surface but a virtual surface in consideration of the Goose-Henchen shift. Precise alignment of the angle with respect to the core is well achieved using current lithographic techniques. However, the alignment s with respect to the intersection of the core center axes
, It is difficult to reliably achieve a positioning accuracy of 1 μm or less even by using advanced lithography technology.
【０００５】従って、従来のマトリクス光導波路スイッ
チの構造では、低挿入損失化は不可能であるという問題
があった。Therefore, the structure of the conventional matrix optical waveguide switch has a problem that it is impossible to reduce the insertion loss.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来の
問題点に鑑み、溝幅や、溝位置精度に対する要求条件を
厳しくすることなく、低挿入損失で高性能なマトリクス
光導波路スイッチを実現することを課題とするものであ
る。In view of the above-mentioned problems of the prior art, the present invention realizes a high-performance matrix optical waveguide switch with low insertion loss without strict requirements for groove width and groove position accuracy. The task is to do so.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明のマトリクス光導
波路スイッチは、入力光信号用光導波路の入力側と、出
力光信号用光導波路の出力側とに、光導波路のコア幅、
屈折率の何れか一方または両方を長さ方向に変化させた
光導波路部が形成されていることを特徴とする。A matrix optical waveguide switch according to the present invention has a core width of an optical waveguide at an input side of an input optical signal optical waveguide and an output side of an output optical signal optical waveguide.
It is characterized in that an optical waveguide portion is formed in which one or both of the refractive indexes are changed in the length direction.
【０００８】[0008]
【作用】上記構成の本発明のマトリクス光導波路スイッ
チによれば、溝幅や、溝位置精度に対する要求条件を厳
しくすることなく、挿入損失を低下させ、性能の向上を
図ることができる。According to the matrix optical waveguide switch of the present invention having the above structure, the insertion loss can be reduced and the performance can be improved without increasing the requirements for the groove width and the groove position accuracy.
【０００９】[0009]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.
【００１０】（実施例１）図４は、本発明の第１の実施
例を示す図である。なお、図中、図２で用いた符号と同
一の符号は同一構成要素を示す。図４において、２１
は、入力光信号用光導波路の入力側に設けたコア幅を長
さ方向に変化させた光導波路部であり、２２は、出力光
信号用光導波路の出力側に設けたコア幅を長さ方向に変
化させた光導波路部である。入力側の光導波路部の入力
端のコア幅２１ｄ1 は、接続するファイバのコア幅とほ
ぼ等しく、また、交差部側のコア幅２１ｄ2 は、ファイ
バコアの幅より大きく形成されている。また、出力側の
光導波路部２２の交差部側のコア幅２２ｄ2 は、ファイ
バコアの幅より大きく、出力端のコア幅２２ｄ1 は、接
続するファイバのコア幅とほぼ等しく形成されている。
本実施例のマトリクス光導波路スイッチの入力端と出力
端にシングルモード光ファイバを接続して、レーザ光を
入力端から入射させた場合、入射されたレーザ光のビー
ム径は、光導波路部２１のコア径が大きくなるにつれて
拡大して、交差部へ導かれる。交差部に導かれたレーザ
ビームは所望の交差部で光路交換された後、出力光信号
用光導波路の光導波路部２２に入射する。そして、レー
ザ光のビーム径は、光導波路部２２のコア径が小さくな
るにつれて、徐々に縮小され、光ファイバに出力され
る。(Embodiment 1) FIG. 4 is a diagram showing a first embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those used in FIG. 2 indicate the same components. In FIG. 4, 21
Is an optical waveguide portion provided on the input side of the input optical signal optical waveguide with its core width changed in the length direction, and 22 is the length of the core width provided on the output side of the output optical signal optical waveguide. It is the optical waveguide part changed in the direction. The core width 21d 1 at the input end of the optical waveguide portion on the input side is substantially equal to the core width of the fiber to be connected, and the core width 21d 2 at the crossing portion side is formed larger than the width of the fiber core. Further, the core width 22d 2 on the crossing side of the output side optical waveguide portion 22 is larger than the width of the fiber core, and the core width 22d 1 at the output end is formed to be substantially equal to the core width of the fiber to be connected.
When a single mode optical fiber is connected to the input end and the output end of the matrix optical waveguide switch of the present embodiment and laser light is made incident from the input end, the beam diameter of the incident laser light is As the core diameter increases, it expands and is guided to the intersection. The laser beam guided to the intersection intersects the optical path at the desired intersection and then enters the optical waveguide portion 22 of the output optical signal optical waveguide. Then, the beam diameter of the laser light is gradually reduced as the core diameter of the optical waveguide portion 22 becomes smaller, and is output to the optical fiber.
【００１１】図５は、ビーム径と挿入損失（直進挿入損
失、反射挿入損失）に及ぼすコア径の影響を定性的に説
明するグラフである。ここで、直進挿入損失とは、若干
屈折率が異なる屈折率整合液が注入されるために生じる
損失であり、反射挿入損失とは溝位置が理想位置に対し
て平行移動するために生じる損失である。直進挿入損失
と反射挿入損失とは、定性的には同様の傾向を示すの
で、図５では一つの曲線で代表して示してある。FIG. 5 is a graph qualitatively explaining the effect of the core diameter on the beam diameter and insertion loss (straight insertion loss, reflection insertion loss). Here, the straight insertion loss is a loss caused by injecting a refractive index matching liquid having a slightly different refractive index, and the reflection insertion loss is a loss caused by the groove position moving in parallel to the ideal position. is there. Since the straight insertion loss and the reflection insertion loss show the same tendency qualitatively, they are represented by a single curve in FIG.
【００１２】ところで、シングルモード光ファイバのコ
ア径は、ファイバ中を唯一の伝播モードが存在するよう
に選ばれている。この条件は、次式で表される。By the way, the core diameter of a single mode optical fiber is selected so that only one propagation mode exists in the fiber. This condition is expressed by the following equation.
【００１３】[0013]
【数１】Ｖ＝ａｋｎ1 （２Δ）1/2 ＜２．４０５ Ｖ：規格化周波数， ａ：コア径， ｋ：２π／λ， Δ：（ｎ1 −ｎ2 ）／ｎ1 ， ｎ1 ：コアの屈折率， ｎ2 ：クラッドの屈折率 この条件によりコア径の上限（ａ＝ａmax ）が示され
る。## EQU1 ## V = akn 1 (2Δ) 1/2 <2.405 V: normalized frequency, a: core diameter, k: 2π / λ, Δ: (n 1 −n 2 ) / n 1 , n 1 : Refractive index of core, n 2 : refractive index of clad This condition indicates the upper limit (a = a max ) of the core diameter.
【００１４】一方、低伝送損失の観点から、ビーム径は
小さいほうが有利であるため、ファイバコア径は、この
上限値に近い値ａ＝ａf ≒ａmax に設定されている。On the other hand, from the viewpoint of low transmission loss, it is advantageous that the beam diameter is small, and therefore the fiber core diameter is set to a value a = a f ≈a max close to the upper limit value.
【００１５】しかし、従来例と同様に、光導波路のコア
径をファイバコア径と同じに設定した場合、図５からも
明らかなように、ａ＝ａf 近傍で直進挿入損失、反射挿
入損失はともに極大値を取り、マトリクス型光導波路ス
イッチのコア径としては適当ではない。However, as in the conventional example, when the core diameter of the optical waveguide is set to be the same as the fiber core diameter, as is clear from FIG. 5, the straight insertion loss and the reflection insertion loss are close to a = a f. Both take maximum values and are not suitable as the core diameter of the matrix type optical waveguide switch.
【００１６】そこで本実施例では、入力光信号用光導波
路の入力側および出力光信号用光導波路の出力側にコア
幅を長さ方向に変化させた光導波路部２１および２２を
設け、交差部のコア幅を、ａ＝ａs1＞ａf に設定してい
る。このため、交差部におけるビーム径は、ファイバ内
でのビーム径より大きくなり、直進挿入損失、反射挿入
損失は、両者ともコア径がａ＝ａf の時よりも格段に低
下する。Therefore, in this embodiment, optical waveguide portions 21 and 22 having core widths changed in the length direction are provided on the input side of the input optical signal optical waveguide and the output side of the output optical signal optical waveguide, and the crossing portion is provided. The core width of a is set to a = a s1 > a f . Therefore, the beam diameter at the intersection is larger than the beam diameter in the fiber, straight insertion loss, reflection insertion loss, core diameter both is much lower than when a = a f.
【００１７】コア径ａ＝ａf は、前に示した唯一の伝播
モードが存在する条件を満足していない場合もありえる
が、交差部の光路長が高々数ｃｍ以下であるため、基本
モード以外の伝播モードが励起されることはなく、重大
な問題とはならない。The core diameter a = a f may not satisfy the condition that the only propagation mode described above exists, but since the optical path length at the intersection is at most several cm or less, it is not the fundamental mode. The propagation mode of the is not excited, which is not a serious problem.
【００１８】また、ファイバとの接続部のコア幅はファ
イバと等しくしてあるため、接続損失も問題とはならな
い。Further, since the core width of the connection portion with the fiber is made equal to that of the fiber, the connection loss is not a problem.
【００１９】さらに、光導波路部２１，２２の長さを数
ｍｍ〜数ｃｍにすれば、ビーム径変更による損失もほと
んど無視できる。Further, if the lengths of the optical waveguide portions 21 and 22 are set to several mm to several cm, the loss due to the change of the beam diameter can be almost ignored.
【００２０】以上の結果として、挿入損失の低いマトリ
クス光導波路スイッチが実現できる。As a result of the above, a matrix optical waveguide switch with low insertion loss can be realized.
【００２１】（実施例２）図６は、本発明の第２の実施
例を示す図である。３１は、入力光信号用光導波路の入
力端におけるコア幅が長さ方向に変化した光導波路部で
あり、３２は、出力光信号用光導波路の出力端における
コア幅が長さ方向に変化した光導波路部である。入力側
の光導波路部３１の入力端のコア幅３１ｄ1 は、接続す
るファイバのコア幅とほぼ等しくａ＝ａf に、また、交
差部側のコア幅３１ｄ2 は、ファイバコアの幅より小さ
く、図５に示すａ＝ａs2＜ａf に形成されている。ま
た、出力側の光導波路部３２の交差部側のコア幅３２ｄ
2 は、ファイバコアの幅より小さくａ＝ａs2＜ａf に、
出力端のコア幅３２ｄ1 は、接続するファイバのコア幅
とほぼ等しくａ＝ａf に形成されている。交差部のコア
幅３１ｄ2 ，３２ｄ2 はａ＝ａs2＜ａf に形成されてお
り、図５に示すように、導波路の閉じ込み効果が低下
し、ビーム径が大きくなる。そのため、本実施例によっ
ても、第１の実施例と同様に挿入損失の低いマトリクス
光導波路スイッチが実現できる。(Embodiment 2) FIG. 6 is a diagram showing a second embodiment of the present invention. Reference numeral 31 is an optical waveguide portion in which the core width at the input end of the input optical signal optical waveguide is changed in the length direction, and 32 is the core width at the output end of the output optical signal optical waveguide is changed in the length direction. It is an optical waveguide part. The core width 31d 1 of the input end of the optical waveguide portion 31 on the input side is substantially equal to the core width of the fiber to be connected to a = a f , and the core width 31d 2 on the crossing side is smaller than the width of the fiber core. , A = a s2 <a f shown in FIG. In addition, the core width 32d on the side of the intersection of the optical waveguide section 32 on the output side
2 is smaller than the width of the fiber core and a = a s2 <a f ,
The core width 32d 1 at the output end is formed to be a = a f, which is substantially equal to the core width of the fiber to be connected. The core widths 31d 2 and 32d 2 at the intersecting portions are formed so that a = a s2 <a f , and as shown in FIG. 5, the effect of confining the waveguide is reduced and the beam diameter is increased. Therefore, also in this embodiment, a matrix optical waveguide switch with low insertion loss can be realized as in the first embodiment.
【００２２】（実施例３）本発明の第３の実施例は、入
力光信号用光導波路の入力側および出力信号用光導波路
の出力側におけるコア屈折率を長さ方向に変化させた光
導波路部を持つマトリクス光導波路スイッチである。(Embodiment 3) A third embodiment of the present invention is an optical waveguide in which the core refractive index on the input side of the input optical signal optical waveguide and the output side of the output signal optical waveguide are changed in the longitudinal direction. It is a matrix optical waveguide switch having a section.
【００２３】入力側の光導波路部の入力端のコア屈折率
は、接続するファイバのコア屈折率ｎf とほぼ等しく、
また、交差部側のコア屈折率は、ファイバコアの屈折率
より小さく、ｎ＝ｎs ＜ｎf に形成されている。また、
出力側の光導波路部の交差部側のコア屈折率は、ファイ
バコアの屈折率より小さく、ｎ＝ｎs ＜ｎf に、出力端
のコア幅は、接続するファイバのコア屈折率ｎf とほぼ
等しく形成されている。なお、ファイバコアの屈折率ｎ
f は、前に述べたファイバ中を唯一の伝播モードが存在
する条件から決定されている。The core refractive index at the input end of the optical waveguide portion on the input side is almost equal to the core refractive index n f of the fiber to be connected,
In addition, the core refractive index on the side of the intersecting portion is smaller than the refractive index of the fiber core, and n = n s <n f is formed. Also,
The core refractive index on the crossing side of the output-side optical waveguide portion is smaller than the refractive index of the fiber core, and n = n s <n f , and the core width at the output end is equal to the core refractive index n f of the fiber to be connected. They are formed almost equally. The refractive index n of the fiber core
f is determined from the condition that there is only one propagation mode in the fiber described above.
【００２４】図７は、クラッドの屈折率が１．４６の場
合における、ビーム径と挿入損失に及ぼすコア屈折率の
影響を定性的に示す図である。コア屈折率が高いほどビ
ーム径は小さく、挿入損失は大きくなる。従って、入力
光信号用光導波路に入射されたビームは、入力光信号用
光導波路のコア屈折率を長さ方向に変化させた光導波路
部においては、ビーム径を徐々に広げ、交差部に入射す
る。また、出力光信号用光導波路に入射したビームは、
コア屈折率を長さ方向に変化させた光導波路部において
は、ビーム径を徐々に狭めて最終的にファイバのビーム
径と等しくなる。スイッチ機能を持つ交差部のコア屈折
率は、ファイバのコア屈折率ｎf より小さいｎs に形成
されているため、挿入損失は図７に示すように格段に低
下する。FIG. 7 is a diagram qualitatively showing the influence of the core refractive index on the beam diameter and insertion loss when the cladding refractive index is 1.46. The higher the core refractive index, the smaller the beam diameter and the larger the insertion loss. Therefore, the beam incident on the optical waveguide for input optical signals gradually expands the beam diameter in the optical waveguide section in which the core refractive index of the optical waveguide for input optical signals is changed in the lengthwise direction, and enters the intersection. To do. The beam incident on the output optical signal optical waveguide is
In the optical waveguide portion in which the core refractive index is changed in the length direction, the beam diameter is gradually narrowed and finally becomes equal to the beam diameter of the fiber. Since the core refractive index of the crossing portion having the switch function is set to n s smaller than the core refractive index n f of the fiber, the insertion loss is significantly reduced as shown in FIG. 7.
【００２５】以上説明したように、本実施例によっても
低挿入損失なマトリクス光導波路スイッチが実現でき
る。As described above, this embodiment can also realize a matrix optical waveguide switch with low insertion loss.
【００２６】ここに示した３つの実施例では、入力信号
用光導波路の入力端および出力信号用光導波路の出力端
の光導波路部において、コア幅と屈折率を単独に変化さ
せた例であるが、両者を同時に変化させた場合でも同様
の効果があることは言うまでもない。The three embodiments shown here are examples in which the core width and the refractive index are independently changed in the optical waveguide portions at the input end of the input signal optical waveguide and the output end of the output signal optical waveguide. However, it goes without saying that the same effect can be obtained when both are changed at the same time.
【００２７】さらに、本実施例の説明では、交差部にお
ける溝の幅や位置決め精度が与えられた場合に、本発明
によって得られる挿入損失低下に対する効果を述べた
が、必要とされる挿入損失が与えられる場合には、それ
を実現するために必要な溝の幅や位置決め精度に対する
要求条件が緩和されるという効果があることは自明であ
る。Further, in the description of the present embodiment, the effect of reducing the insertion loss obtained by the present invention when the width of the groove at the intersection and the positioning accuracy are given is described. When given, it is obvious that there is an effect that requirements for the width of the groove and the positioning accuracy necessary to realize it are relaxed.
【００２８】[0028]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるマト
リクス光導波路スイッチによれば、入力光信号用光導波
路の入力端と、出力光信号用光導波路の出力端とに、光
導波路のコア幅および屈折率の何れか一方または両方を
長さ方向に変化させた光導波路部が形成されているた
め、低挿入損失の低下および性能の向上が実現できる。
また、必要とされる挿入損失が与えられる場合には、加
工精度に対する要求条件が緩和されるため、製造歩留り
の向上も実現できる。As described above, according to the matrix optical waveguide switch of the present invention, the core width of the optical waveguide is provided at the input end of the input optical signal optical waveguide and the output end of the output optical signal optical waveguide. Since the optical waveguide portion is formed by changing one or both of the refractive index and the refractive index in the lengthwise direction, it is possible to reduce the insertion loss and improve the performance.
Further, when the required insertion loss is given, the requirement for processing accuracy is relaxed, so that the manufacturing yield can be improved.
【図１】マトリクス光導波路スイッチの従来例を示す斜
視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a conventional example of a matrix optical waveguide switch.
【図２】マトリクス光導波路スイッチの他の従来例を示
す平面構成図である。FIG. 2 is a plan configuration diagram showing another conventional example of a matrix optical waveguide switch.
【図３】従来のマトリクス光導波路スイッチのコアの交
差部の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of an intersection of cores of a conventional matrix optical waveguide switch.
【図４】本発明のマトリクス光導波路スイッチの第１の
実施例の平面構成図である。FIG. 4 is a plan configuration diagram of a first embodiment of a matrix optical waveguide switch of the present invention.
【図５】本発明の第１および第２の実施例におけるビー
ム径と挿入損失に及ぼすコア径の影響を定性的に説明す
るグラフである。FIG. 5 is a graph qualitatively explaining the influence of the core diameter on the beam diameter and insertion loss in the first and second embodiments of the present invention.
【図６】本発明のマトリクス光導波路スイッチの第２の
実施例の平面構成図である。FIG. 6 is a plan configuration diagram of a second embodiment of the matrix optical waveguide switch of the present invention.
【図７】本発明の第３の実施例におけるビーム径と挿入
損失に及ぼすコア屈折率の影響を定性的に説明するグラ
フである。FIG. 7 is a graph qualitatively explaining the influence of the core refractive index on the beam diameter and insertion loss in the third embodiment of the present invention.
１，２ リッジ型光導波路 ３ リッジ型導波路１，２の交差部に設けられた間隙 ４ 埋め込み型光導波路 ５ クラッド ６ 入力信号用コア ７ 出力信号用コア ８ 溝 ９ 液溜 １１ 理想的な位置に形成された溝 １２ 実際に形成された溝 ２１，３１ 入力信号用光導波路の入力端におけるコア
幅が長さ方向に変化した光導波路部 ２２，３２ 出力信号用光導波路の出力端におけるコア
幅が長さ方向に変化した光導波路部 ２１ｄ1 ，３１ｄ1 入力側の光導波路部の入力端のコ
ア幅 ２１ｄ2 ，３１ｄ2 入力側の光導波路部の交差部側の
コア幅 ２２ｄ1 ，３２ｄ1 出力側の光導波路部の出力端のコ
ア幅 ２２ｄ2 ，３２ｄ2 出力側の光導波路部の交差部側の
コア幅1, 2 ridge type optical waveguide 3 Gap provided at the intersection of ridge type waveguides 1 and 4 4 Embedded optical waveguide 5 Cladding 6 Input signal core 7 Output signal core 8 Groove 9 Liquid reservoir 11 Ideal position Grooves formed on the groove 12 Actually formed grooves 21 and 31 Optical waveguide part where the core width at the input end of the input signal optical waveguide changes in the length direction 22, 32 Core width at the output end of the output signal optical waveguide Of the optical waveguides 21d 1 and 31d 1 which have changed in the length direction. Core widths 21d 2 and 31d 2 of the input side of the optical waveguides on the input side. Core widths 22d 1 and 32d 1 of the intersections of the optical waveguides on the input side. Core width at the output end of the optical waveguide section at the output side 22d 2 , 32d 2 Core width at the crossing side of the optical waveguide section at the output side
Claims (3)
波路および出力光信号用光導波路の各交差部で光導波路
をその成形面に対して垂直に切断する個別の溝を有する
マトリクス光導波路スイッチにおいて、 前記入力光信号用光導波路の入力側と、前記出力光信号
用光導波路の出力側とに、光導波路のコア幅を長さ方向
に変化させた光導波路部が形成されていることを特徴と
するマトリクス光導波路スイッチ。1. A matrix optical waveguide switch having individual grooves that cut the optical waveguide perpendicularly to its molding surface at each intersection of a plurality of input optical signal optical waveguides and output optical signal optical waveguides that intersect each other. In, in the input side of the optical waveguide for the input optical signal, and the output side of the optical waveguide for the output optical signal, an optical waveguide portion in which the core width of the optical waveguide is changed in the length direction is formed. Characteristic matrix optical waveguide switch.
波路および出力光信号用光導波路の各交差部で光導波路
をその成形面に対して垂直に切断する個別の溝を有する
マトリクス光導波路スイッチにおいて、 前記入力光信号用光導波路の入力側と、前記出力光信号
用光導波路の出力側とに、光導波路の屈折率を長さ方向
に変化させた光導波路部が形成されていることを特徴と
するマトリクス光導波路スイッチ。2. A matrix optical waveguide switch having individual grooves that cut the optical waveguide perpendicularly to its molding surface at each intersection of a plurality of input optical signal optical waveguides and output optical signal optical waveguides that intersect each other. In, in the input side of the optical waveguide for the input optical signal, and the output side of the optical waveguide for the output optical signal, an optical waveguide portion in which the refractive index of the optical waveguide is changed in the length direction is formed. Characteristic matrix optical waveguide switch.
波路および出力光信号用光導波路の各交差部で光導波路
をその成形面に対して垂直に切断する個別の溝を有する
マトリクス光導波路スイッチにおいて、 前記入力光信号用光導波路の入力側と、前記出力光信号
用光導波路の出力側とに、光導波路のコア幅および屈折
率の両方を長さ方向に変化させた光導波路部が形成され
ていることを特徴とするマトリクス光導波路スイッチ。3. A matrix optical waveguide switch having individual grooves that cut the optical waveguide perpendicularly to its molding surface at each intersection of a plurality of input optical signal optical waveguides and output optical signal optical waveguides that intersect each other. In the above, an optical waveguide portion in which both the core width and the refractive index of the optical waveguide are changed in the length direction is formed on the input side of the input optical signal optical waveguide and the output side of the output optical signal optical waveguide. A matrix optical waveguide switch characterized by being provided.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0935149A3 (en) * | 1998-02-04 | 1999-09-22 | Hewlett-Packard Company | Switching element having an expanding waveguide core |
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| WO2001038921A3 (en) * | 1999-11-23 | 2002-01-10 | Nanovation Tech Inc | An optical switch having a planar waveguide and a shutter actuator |
-
1992
- 1992-10-06 JP JP26744092A patent/JP3036613B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0935149A3 (en) * | 1998-02-04 | 1999-09-22 | Hewlett-Packard Company | Switching element having an expanding waveguide core |
| WO2001038921A3 (en) * | 1999-11-23 | 2002-01-10 | Nanovation Tech Inc | An optical switch having a planar waveguide and a shutter actuator |
| US6493482B1 (en) | 1999-11-23 | 2002-12-10 | L3 Optics, Inc. | Optical switch having a planar waveguide and a shutter actuator |
| JP2002006244A (en) * | 2000-06-08 | 2002-01-09 | Agilent Technol Inc | Determination of waveguide placement and angle for efficient reflection coupling |
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|---|---|
| JP3036613B2 (en) | 2000-04-24 |
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