JPH0618734A - Waveguide type optical splitter / coupler - Google Patents
Waveguide type optical splitter / couplerInfo
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- JPH0618734A JPH0618734A JP17238492A JP17238492A JPH0618734A JP H0618734 A JPH0618734 A JP H0618734A JP 17238492 A JP17238492 A JP 17238492A JP 17238492 A JP17238492 A JP 17238492A JP H0618734 A JPH0618734 A JP H0618734A
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- coupling device
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高歩留りで製造することができる導波路型光
分岐結合器を提供する。
【構成】 この導波路型光分岐結合器は、2本の導波路
1,2がX字状に交差し、その交差部3にフィルタチッ
プ4が配置されている。
【効果】 分岐結合比は、フィルタチップの透過率/反
射率の比によって規定されるので、導波路形成時の寸法
パラメータの精度はゆるくでき、それだけ製造が容易に
なる。
(57) [Summary] [Object] To provide a waveguide type optical branching / coupling device that can be manufactured with a high yield. [Structure] In this waveguide type optical branching / coupling device, two waveguides 1 and 2 intersect in an X shape, and a filter chip 4 is arranged at an intersection 3 thereof. [Effect] Since the branch coupling ratio is defined by the transmittance / reflectance ratio of the filter chip, the precision of the dimensional parameter at the time of forming the waveguide can be loosened, and the manufacturing becomes easier accordingly.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は導波路型光分岐結合器に
関し、更に詳しくは、高い歩留りで製造することができ
る導波路型光分岐結合器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a waveguide type optical branching / coupling device, and more particularly to a waveguide type optical branching / coupling device which can be manufactured with a high yield.
【0002】[0002]
【従来の技術】現在、開発研究が進められている加入者
系の光線路監視システムであるオーロラには、2入力・
2出力の光分岐結合器が必要とされる。具体的には1.3
〜1.55μmの広い波長範囲の光信号に対し、分岐結合
比が80/20%で一定値を示す2入力・2出力光分岐
結合器である。2. Description of the Related Art Aurora, which is a subscriber optical fiber monitoring system currently under development and research, has two inputs.
A two output optical splitter / coupler is required. Specifically, 1.3
It is a two-input / two-output optical branching / coupling device that shows a constant branching / coupling ratio of 80/20% for optical signals in a wide wavelength range of up to 1.55 μm.
【0003】このような光分岐結合器としては、2本の
光ファイバを溶着して加工した溶融テーパファイバ型の
ものが知られているが、最近では、将来の多心化による
小型化を企図して、マッハツェンダ干渉計が提案されて
いる(Tech. Dig. 1st Conf.Integrated Photonics Rese
arch, K. Jinguji, Hilton Head, 1990参照)。このマ
ッハツェンダ干渉計は、図4に概略平面図として示した
ように、2本の導波路l1 ,l2 を近接させてエバネッ
セント結合が可能な2個の方向性結合器A1 ,A2 を形
成し、これら方向性結合器A1 ,A2 の間に位相部A3
を設けた構造になっている。As such an optical branching / coupling device, a fused taper fiber type, in which two optical fibers are welded and processed, is known, but recently, an attempt is made to reduce the size by increasing the number of cores in the future. Then, a Mach-Zehnder interferometer has been proposed (Tech. Dig. 1st Conf. Integrated Photonics Rese
arch, K. Jinguji, Hilton Head, 1990). This Mach-Zehnder interferometer has two directional couplers A 1 and A 2 capable of evanescent coupling by bringing two waveguides l 1 and l 2 close to each other, as shown in a schematic plan view in FIG. And forms a phase section A 3 between these directional couplers A 1 , A 2.
It has a structure with.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】図4で示した干渉計を
用いて分岐結合比における良好な波長平坦性を得るため
には導波路l1 ,l2 のコアの断面寸法や相互間隔、結
合長などに厳しい精度が要求され、また比屈折率差Δの
公差も厳しく管理されなければならない。例えば、80
/20%に対して±1%の公差で分岐結合比を得ようと
する場合、導波路l1 ,l2 のコアの断面寸法は±0.1
μm以内,比屈折率差Δは±0.01%以内の精度となる
ように上記干渉計を製作しなければならない。In order to obtain a good wavelength flatness at the branch coupling ratio by using the interferometer shown in FIG. 4, the cross-sectional dimensions of the cores of the waveguides l 1 and l 2 , mutual spacing, coupling Strict precision is required for the length, and the tolerance of the relative refractive index difference Δ must be strictly controlled. For example, 80
When trying to obtain a branch coupling ratio with a tolerance of ± 1% with respect to / 20%, the cross-sectional dimensions of the cores of the waveguides l 1 and l 2 are ± 0.1.
The interferometer must be manufactured so that the accuracy is within μm and the relative refractive index difference Δ is within ± 0.01%.
【0005】ところで、上記した干渉計における導波路
は通常石英で構成されている。すなわち、例えばSi基
板の上に、火炎堆積法によってクラッド,コアになるべ
き石英微粒子の層を積層したのち全体を加熱してガラス
化し、ついで、そこにドライエッチングを施して所定寸
法の導波路を形成する。したがって、これらの操作過程
では不可避的に寸法誤差が生ずることになるが、その誤
差を上記した精度範囲内におさめることは非常に困難で
あり、そのため製造時の歩留りは極めて低くなる。The waveguide in the above interferometer is usually made of quartz. That is, for example, on a Si substrate, a layer of quartz fine particles to be a clad and a core is laminated by a flame deposition method, the whole is heated to vitrify, and then dry etching is performed on the whole to form a waveguide of a predetermined size. Form. Therefore, a dimensional error will inevitably occur during these operation steps, but it is very difficult to keep the error within the above-mentioned accuracy range, and therefore the yield during manufacturing becomes extremely low.
【0006】本発明は上記した問題を解決し、導波路の
寸法パラメータとは無関係に所望する分岐結合比を得る
ことができ、したがって製作も容易になるので、高い歩
留りで製造することができる導波路型光分岐結合器の提
供を目的とする。The present invention solves the above-mentioned problems, and a desired branch coupling ratio can be obtained irrespective of the dimension parameter of the waveguide, and therefore, the fabrication is easy, so that the fabrication can be performed with a high yield. An object is to provide a waveguide type optical branching / coupling device.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、2本の導波路がX字状に交
差し、その交差部にフィルタチップが配置されているこ
とを特徴とする導波路型光分岐結合器が提供される。In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that two waveguides intersect each other in an X shape and a filter chip is arranged at the intersection. A waveguide type optical branching / coupling device is provided.
【0008】[0008]
【作用】本発明の光分岐結合器においては、2本の導波
路の交差部に、透過率と反射率の比が所望の値となるよ
うに製作したフィルタチップが配置される。したがっ
て、導波路の交差部における分岐または結合の比は、そ
こに配置されているフィルタチップの透過率/反射率の
比で規定されるようになる。In the optical branching / coupling device of the present invention, the filter chip manufactured so that the ratio of the transmittance and the reflectance has a desired value is arranged at the intersection of the two waveguides. Therefore, the branching / coupling ratio at the intersection of the waveguides is defined by the transmittance / reflectance ratio of the filter chip arranged therein.
【0009】そして、この透過率/反射率の比は、例え
ばフィルタチップが誘電体多層膜で構成したハーフミラ
ーである場合、その層の厚み,層の数,層の材料などの
ファクタを適宜に選択することにより、所定の値に設定
することができる。したがって、本発明の光分岐結合器
では、導波路の寸法パラメータを厳密に管理しなくて
も、所望する分岐結合比を得ることができるようにな
る。When the filter chip is a half mirror composed of a dielectric multi-layer film, the transmittance / reflectance ratio is determined by appropriately adjusting factors such as the thickness of the layer, the number of layers, and the material of the layer. By selecting, it can be set to a predetermined value. Therefore, in the optical branching / coupling device of the present invention, a desired branching / coupling ratio can be obtained without strictly controlling the dimension parameter of the waveguide.
【0010】[0010]
【実施例】以下に本発明の光分岐結合器を添付図面に基
づいて説明する。図1は、本発明の光分岐結合器の1例
を示す概略平面図である。図において、図示しない例え
ばSi基板の上に常用の火炎堆積法とドライエッチング
法を適用することにより、石英系の導波路1,2が2本
形成されている。これらの導波路1,2は交差角θでX
字状に交差して交差部3を形成している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An optical branching / coupling device of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic plan view showing an example of the optical branching / coupling device of the present invention. In the figure, two silica-based waveguides 1 and 2 are formed on a Si substrate (not shown) by applying a conventional flame deposition method and a dry etching method. These waveguides 1 and 2 are X at the crossing angle θ.
The intersection 3 is formed by intersecting in a letter shape.
【0011】導波路1,2はそこに接続する標準単一モ
ードの光ファイバとの整合性を得るために、コアの断面
寸法は8μm□であり、比屈折率差Δは0.3%になって
いる。この場合、交差角θが5°以上であると、交差部
3の近傍の導波路間における漏話を無視し得る程度に減
少させることができ、また、交差角θが15°以下のと
きには、後述するフィルタチップを配置したときのフィ
ルタチップの偏波依存性を無視し得る程度にすることが
できるので、図1における交差角θは10°に選定して
ある。The waveguides 1 and 2 have a core cross-sectional size of 8 μm □ and a relative refractive index difference Δ of 0.3% in order to obtain compatibility with a standard single-mode optical fiber connected thereto. Has become. In this case, if the crossing angle θ is 5 ° or more, crosstalk between the waveguides in the vicinity of the crossing portion 3 can be reduced to a negligible level. Further, when the crossing angle θ is 15 ° or less, it will be described later. The crossing angle θ in FIG. 1 is set to 10 ° because the polarization dependency of the filter chip when the filter chip is arranged can be ignored.
【0012】交差部3にはフィルタチップ4が配置され
ている。具体的には、交差部3に光軸と直交して所定の
深さと幅と長さを有するスリット5を形成し、その中に
フィルタチップ4を挿入したのち光接着剤で埋込んでそ
のフィルタチップを固定する。フィルタチップとして
は、例えば厚み20μmのガラス基板の上にTiO2 と
SiO2 の薄層を積層した誘電体多層膜フィルタ構造の
ハーフミラーや、波長フィルタが用いられる。A filter chip 4 is arranged at the intersection 3. Specifically, a slit 5 having a predetermined depth, width, and length is formed at the intersection 3 at a right angle to the optical axis, and a filter chip 4 is inserted into the slit 5 and then embedded with an optical adhesive to form the filter. Fix the tip. As the filter chip, for example, a half mirror having a dielectric multilayer film filter structure in which a thin layer of TiO 2 and SiO 2 is laminated on a glass substrate having a thickness of 20 μm, or a wavelength filter is used.
【0013】この光分岐結合器の場合、例えば導波路1
を伝搬してきた光信号は、交差部3のフィルタチップ4
により、このフィルタチップの透過率/反射率の比に応
じて透過または反射していく。したがって、フィルタチ
ップ4を透過した光信号は、原理的には、上記した比に
対応する割合で分波されている。すなわち、この光分岐
結合器の分岐結合比は、従来構造のものと異なり、導波
路のパラメータに依存することがなく、配置したフィル
タチップ4の透過率/反射率の比に依存する。そして、
この透過率/反射率の比はハーフミラーの製造時の条件
を適宜に選定することにより所望の値にすることができ
る。In the case of this optical branching / coupling device, for example, the waveguide 1
The optical signal propagating through the
Thus, the light is transmitted or reflected according to the transmittance / reflectance ratio of this filter chip. Therefore, in principle, the optical signal transmitted through the filter chip 4 is demultiplexed at a rate corresponding to the above ratio. That is, unlike the conventional structure, the branching / coupling ratio of this optical branching / coupling device does not depend on the parameter of the waveguide, but depends on the ratio of transmittance / reflectance of the arranged filter chip 4. And
This transmittance / reflectance ratio can be set to a desired value by appropriately selecting the conditions at the time of manufacturing the half mirror.
【0014】したがって、導波路1,2の形成時におい
ては、これに接続する光ファイバとのモード整合性、低
い伝搬損失と結合損失が満足できるように寸法を制御す
ればよい。具体的には、コアの断面寸法の精度を±0.5
μm,比屈折率差Δの公差を±0.03%となるように制
御すればよい。図2は別の実施例を示す概略図である。
この光分岐結合器は、図1で示した構造の光分岐結合器
を構成単位とし、この単位が同一基板上に並列に配置さ
れ、それぞれの交差部に共通ハーフミラー4aを配置し
たものである。Therefore, at the time of forming the waveguides 1 and 2, the dimensions may be controlled so that the mode matching property with the optical fiber connected thereto and low propagation loss and coupling loss can be satisfied. Specifically, the accuracy of the core cross-sectional dimension is ± 0.5
The tolerance of μm and relative refractive index difference Δ may be controlled to be ± 0.03%. FIG. 2 is a schematic view showing another embodiment.
This optical branching / coupling device has the optical branching / coupling device having the structure shown in FIG. 1 as a constituent unit, the units are arranged in parallel on the same substrate, and a common half mirror 4a is arranged at each intersection. .
【0015】また、図3は更に別の実施例を示す概略図
である。この光分岐結合器は、図2で示した光分岐結合
器における導波路1,1,1に漏話遮断用の波長フィル
タ6,6,6を更に配置したものである。この光分岐結
合器はオーロラシステムに組み込んで有用である。な
お、図2で示した光分岐結合器において、共通ハーフミ
ラー4aに代えて波長フィルタ6を配置すれば、図3で
示した光分岐結合器と同じように漏話遮断機能を発揮さ
せることができる。FIG. 3 is a schematic view showing still another embodiment. In this optical branching / coupling device, wavelength filters 6, 6, 6 for blocking crosstalk are further arranged in the waveguides 1, 1, 1 in the optical branching / coupling device shown in FIG. This optical branching / coupling device is useful when incorporated in an aurora system. In the optical branching / coupling device shown in FIG. 2, if the wavelength filter 6 is arranged instead of the common half mirror 4a, the crosstalk blocking function can be exerted similarly to the optical branching / coupling device shown in FIG. .
【0016】[0016]
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
光分岐結合器では、その分岐結合比は交差部に配置され
たフィルタチップの透過率/反射率の比で規定されるこ
とになるので、導波路の形成時における導波路パラメー
タ精度の管理幅をゆるくすることができる。したがっ
て、製造は行いやすくなり、高い歩留りを実現すること
ができる。As is apparent from the above description, in the optical branching / coupling device of the present invention, the branching / coupling ratio is defined by the transmissivity / reflectance ratio of the filter chips arranged at the intersections. Therefore, the control range of the accuracy of the waveguide parameter at the time of forming the waveguide can be loosened. Therefore, manufacturing is facilitated and a high yield can be realized.
【図1】本発明の実施例を示す概略平面図である。FIG. 1 is a schematic plan view showing an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の別の実施例を示す概略平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view showing another embodiment of the present invention.
【図3】本発明の更に別の実施例を示す概略平面図であ
る。FIG. 3 is a schematic plan view showing still another embodiment of the present invention.
【図4】マッハツェンダ干渉計を示す概略平面図であ
る。FIG. 4 is a schematic plan view showing a Mach-Zehnder interferometer.
1 導波路 2 導波路 3 導波路1と導波路2の交差部 4 フィルタチップ 4a 共通ハーフミラー 5 スリット 6 波長フィルタ 1 Waveguide 2 Waveguide 3 Intersection of Waveguide 1 and Waveguide 2 4 Filter Chip 4a Common Half Mirror 5 Slit 6 Wavelength Filter
フロントページの続き (72)発明者 植木 健 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 三川 泉 東京都千代田区内幸町一丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内Front page continuation (72) Inventor Ken Ueki 2-6-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Furukawa Electric Co., Ltd. (72) Inventor Izumi Mikawa 1-1-6, Uchiyuki-cho, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Telegraph Phone Co., Ltd.
Claims (3)
差部にフィルタチップが配置されていることを特徴とす
る導波路型光分岐結合器。1. A waveguide type optical branching / coupling device, wherein two waveguides intersect each other in an X shape and a filter chip is arranged at the intersection.
は波長フィルタである請求項1の導波路型光分岐結合
器。2. The waveguide type optical branching / coupling device according to claim 1, wherein the filter chip is a half mirror or a wavelength filter.
パターンが複数並列配置され、各パターンの交差部に
は、1個のフィルタチップが全てのパターンで共通して
配置されていることを特徴とする導波路型光分岐結合
器。3. A plurality of patterns composed of two waveguides intersecting in an X shape are arranged in parallel, and one filter chip is arranged in common in all patterns at the intersection of each pattern. A waveguide type optical branching / coupling device characterized by the above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17238492A JPH0618734A (en) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | Waveguide type optical splitter / coupler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17238492A JPH0618734A (en) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | Waveguide type optical splitter / coupler |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0618734A true JPH0618734A (en) | 1994-01-28 |
Family
ID=15940921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17238492A Pending JPH0618734A (en) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | Waveguide type optical splitter / coupler |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0618734A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7324174B2 (en) | 2004-08-04 | 2008-01-29 | Sony Corporation | Backlight device and liquid crystal display apparatus |
| KR100891265B1 (en) * | 2002-06-27 | 2009-03-30 | 주식회사 케이티 | Planar optical waveguide interleaving device for wavelength division and manufacturing method thereof |
| JP2018180375A (en) * | 2017-04-17 | 2018-11-15 | 日本電信電話株式会社 | Broadband branch optical circuit |
-
1992
- 1992-06-30 JP JP17238492A patent/JPH0618734A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100891265B1 (en) * | 2002-06-27 | 2009-03-30 | 주식회사 케이티 | Planar optical waveguide interleaving device for wavelength division and manufacturing method thereof |
| US7324174B2 (en) | 2004-08-04 | 2008-01-29 | Sony Corporation | Backlight device and liquid crystal display apparatus |
| JP2018180375A (en) * | 2017-04-17 | 2018-11-15 | 日本電信電話株式会社 | Broadband branch optical circuit |
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