JPH09178967A - 導波路型光分岐素子 - Google Patents
導波路型光分岐素子Info
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- JPH09178967A JPH09178967A JP33921095A JP33921095A JPH09178967A JP H09178967 A JPH09178967 A JP H09178967A JP 33921095 A JP33921095 A JP 33921095A JP 33921095 A JP33921095 A JP 33921095A JP H09178967 A JPH09178967 A JP H09178967A
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Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 分岐比の温度依存性が小さく、低ＰＤＬ、波
長無依存性、かつ、異なる分岐比を有する導波路型光分
岐素子を提供する。 【解決手段】 一方の入力ポート４０から光を入力する
と、その入力ポート側の導波路４５では略偶モードのみ
が励起され、他方の入力ポート４１から光を入力する
と、その入力ポート側の導波路４６では略奇モードのみ
が励起される。結合部４７の入力側では偶モード或いは
奇モードのみが存在するが、結合部４７ではコア幅が緩
やかに変化するため、偶奇モード間での結合はほとんど
起こらない。特にコアとクラッドとの境界線Ｌａがサイ
ン関数或いはコサイン関数的に変化するような滑らかな
構造とすることにより、偶奇モード間の結合を抑えるこ
とができ、不要モードの発生がほとんどない。
長無依存性、かつ、異なる分岐比を有する導波路型光分
岐素子を提供する。 【解決手段】 一方の入力ポート４０から光を入力する
と、その入力ポート側の導波路４５では略偶モードのみ
が励起され、他方の入力ポート４１から光を入力する
と、その入力ポート側の導波路４６では略奇モードのみ
が励起される。結合部４７の入力側では偶モード或いは
奇モードのみが存在するが、結合部４７ではコア幅が緩
やかに変化するため、偶奇モード間での結合はほとんど
起こらない。特にコアとクラッドとの境界線Ｌａがサイ
ン関数或いはコサイン関数的に変化するような滑らかな
構造とすることにより、偶奇モード間の結合を抑えるこ
とができ、不要モードの発生がほとんどない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、導波路型光分岐素
子に関する。
子に関する。
【０００２】
【従来の技術】光加入者網などの光通信システムを構築
するためには、小型・高性能な光受動部品の実用化が不
可欠である。この種の光受動部品にはＹ分岐型回路やＭ
Ｚ型ＷＩＮＣ等がある。
するためには、小型・高性能な光受動部品の実用化が不
可欠である。この種の光受動部品にはＹ分岐型回路やＭ
Ｚ型ＷＩＮＣ等がある。
【０００３】Ｙ分岐型回路には例えば１入力２出力で異
なる分岐比を有する非対称Ｙ分岐素子がある（白田他：
“光通信システム用石英系導波路型１×Ｎスプリッ
タ”，電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ
大会論文，ＳＣ−１−１５，ｐ．３３７（１９９
５））。図１１は導波路型光分岐素子の従来例としての
非対称Ｙ分岐素子を用いた光回路を示す図である。図１
２は図１１の部分拡大図である。図１３は図１１に示し
た分岐導波路の導波路幅の増加率を示す図であり、図１
４は図１１に示した分岐導波路のモード結合の様子を示
す図である。
なる分岐比を有する非対称Ｙ分岐素子がある（白田他：
“光通信システム用石英系導波路型１×Ｎスプリッ
タ”，電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ
大会論文，ＳＣ−１−１５，ｐ．３３７（１９９
５））。図１１は導波路型光分岐素子の従来例としての
非対称Ｙ分岐素子を用いた光回路を示す図である。図１
２は図１１の部分拡大図である。図１３は図１１に示し
た分岐導波路の導波路幅の増加率を示す図であり、図１
４は図１１に示した分岐導波路のモード結合の様子を示
す図である。
【０００４】図１１に示す非対称Ｙ分岐は、入力導波路
１が幅Ｗからテーパ状に広がり、その幅が図１２に示す
ように「Ｗ１＋ＷＢ＋Ｗ１」となったところで、幅Ｗ１
の分岐導波路２，３に分岐する。分岐導波路２，３は徐
々に導波路幅を広げ最終的には幅Ｗとなるが、このとき
導波路幅の増加率は分岐導波路２と分岐導波路３とでは
異なっており、図１３に示すように分岐導波路３の導波
路幅の増加率は分岐導波路２の増加率のＬ１／Ｌ２倍で
ある。このＬ１／Ｌ２を変えることにより分岐比を変え
ることができる。その原理を図１１及び図１４を参照し
て説明する。
１が幅Ｗからテーパ状に広がり、その幅が図１２に示す
ように「Ｗ１＋ＷＢ＋Ｗ１」となったところで、幅Ｗ１
の分岐導波路２，３に分岐する。分岐導波路２，３は徐
々に導波路幅を広げ最終的には幅Ｗとなるが、このとき
導波路幅の増加率は分岐導波路２と分岐導波路３とでは
異なっており、図１３に示すように分岐導波路３の導波
路幅の増加率は分岐導波路２の増加率のＬ１／Ｌ２倍で
ある。このＬ１／Ｌ２を変えることにより分岐比を変え
ることができる。その原理を図１１及び図１４を参照し
て説明する。
【０００５】入力導波路１の中心に光を入射した場合、
偶モードのみが励起される（Ａ−Ａ線断面図）。緩やか
な導波路の広がりに応じて、若干放射モードへ結合する
ものの、Ｂ−Ｂ線で示す位置では偶モードのみが存在す
ると考えてよい。入力導波路１が分岐する際には、Ｂ−
Ｂ線を基準構造とする偶モードがＣ−Ｃ線断面図を基準
構造とする偶モードに結合するが奇モードへの結合は起
こらない。尚、このときの放射モードへの結合分は損失
となり、現段階での最適構造で０．１〜０．２ｄＢ程度
の損失と見積もられる。その後、偶モードは分岐導波路
２及び分岐導波路３の導波路幅が非対称に変化するため
徐々に奇モードへ結合する。このとき、分岐導波路２と
分岐導波路３との間の距離が広がるにつれて偶モード及
び奇モードの伝搬定数の差は小さくなるため、導波路幅
の変化が緩やかであれば、偶モードと奇モードとの干渉
による分岐比の波長無依存性の劣化（波長に対する分岐
比のリップル）は無視できる。分岐導波路２と分岐導波
路３とが十分に離れ、かつ、導波路幅が等しくなるＥ−
Ｅ線で示す位置では偶モードの伝搬定数と奇モードの伝
搬定数とは等しく、偶モードと奇モードとはＬ１／Ｌ２
に応じた割合で存在するため、波長無依存でＬ１／Ｌ２
に応じた分岐比が得られる。
偶モードのみが励起される（Ａ−Ａ線断面図）。緩やか
な導波路の広がりに応じて、若干放射モードへ結合する
ものの、Ｂ−Ｂ線で示す位置では偶モードのみが存在す
ると考えてよい。入力導波路１が分岐する際には、Ｂ−
Ｂ線を基準構造とする偶モードがＣ−Ｃ線断面図を基準
構造とする偶モードに結合するが奇モードへの結合は起
こらない。尚、このときの放射モードへの結合分は損失
となり、現段階での最適構造で０．１〜０．２ｄＢ程度
の損失と見積もられる。その後、偶モードは分岐導波路
２及び分岐導波路３の導波路幅が非対称に変化するため
徐々に奇モードへ結合する。このとき、分岐導波路２と
分岐導波路３との間の距離が広がるにつれて偶モード及
び奇モードの伝搬定数の差は小さくなるため、導波路幅
の変化が緩やかであれば、偶モードと奇モードとの干渉
による分岐比の波長無依存性の劣化（波長に対する分岐
比のリップル）は無視できる。分岐導波路２と分岐導波
路３とが十分に離れ、かつ、導波路幅が等しくなるＥ−
Ｅ線で示す位置では偶モードの伝搬定数と奇モードの伝
搬定数とは等しく、偶モードと奇モードとはＬ１／Ｌ２
に応じた割合で存在するため、波長無依存でＬ１／Ｌ２
に応じた分岐比が得られる。
【０００６】また、２入力２出力で異なる分岐比を波長
無依存に実現する導波路型光分岐素子としてはＭＺ型Ｗ
ＩＮＣ(K.JINGUJI et al,"MACH-ZEHNDER INTERFEROMETE
RTYPE OPTICAL WAVEGUIDE COUPLER WITH WAVELENGTH-FL
ATTENED COUPLING RATIO",Electron.Lett.,1990 Vol.26
No.17 p.1326-1327 ，特開平３−２１３８２９号公報)
が代表的である。ＭＺ型ＷＩＮＣは図１５に示すよう
に２つの方向性結合器１０，１１と、長さがΔＬだけ異
なる２つの導波路１２，１３とからなり、ΔＬを所望動
作波長域の短波長端の値よりもやや短めに設定すること
により波長依存性の小さい分岐比を実現したものであ
る。尚、図１５は導波路型光分岐素子の従来例としての
光分波器を用いたＭＺ型ＷＩＮＣの説明図である。
無依存に実現する導波路型光分岐素子としてはＭＺ型Ｗ
ＩＮＣ(K.JINGUJI et al,"MACH-ZEHNDER INTERFEROMETE
RTYPE OPTICAL WAVEGUIDE COUPLER WITH WAVELENGTH-FL
ATTENED COUPLING RATIO",Electron.Lett.,1990 Vol.26
No.17 p.1326-1327 ，特開平３−２１３８２９号公報)
が代表的である。ＭＺ型ＷＩＮＣは図１５に示すよう
に２つの方向性結合器１０，１１と、長さがΔＬだけ異
なる２つの導波路１２，１３とからなり、ΔＬを所望動
作波長域の短波長端の値よりもやや短めに設定すること
により波長依存性の小さい分岐比を実現したものであ
る。尚、図１５は導波路型光分岐素子の従来例としての
光分波器を用いたＭＺ型ＷＩＮＣの説明図である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで図１１に示し
たＹ分岐型回路では２入力２出力の導波路型光分岐素子
を実現することができない。１入力２出力型の分岐素子
２０は例えば図１６に示すような１本の光ファイバ２１
で一方向通信を行う光通信システムでは、モニタ光を送
信側へループバックするための分岐素子として使用でき
るが、図１７に示すような１本の光ファイバ３０で双方
向通信を行うシステムにおいて、モニタ光を送信側へル
ープバックするための分岐素子３１として使用すること
はできない。また、Ｙ分岐型回路は、図１６に示したシ
ステムに、反射戻り光を送信者側に送って光ファイバ３
０の断線等を調べるＯＴＤＲ機能を付加したシステム
（図１８）で必要とされる分岐素子として使用すること
ができない。尚、図１６〜図１８はは従来の導波路型光
分岐素子を用いた光回路図である。
たＹ分岐型回路では２入力２出力の導波路型光分岐素子
を実現することができない。１入力２出力型の分岐素子
２０は例えば図１６に示すような１本の光ファイバ２１
で一方向通信を行う光通信システムでは、モニタ光を送
信側へループバックするための分岐素子として使用でき
るが、図１７に示すような１本の光ファイバ３０で双方
向通信を行うシステムにおいて、モニタ光を送信側へル
ープバックするための分岐素子３１として使用すること
はできない。また、Ｙ分岐型回路は、図１６に示したシ
ステムに、反射戻り光を送信者側に送って光ファイバ３
０の断線等を調べるＯＴＤＲ機能を付加したシステム
（図１８）で必要とされる分岐素子として使用すること
ができない。尚、図１６〜図１８はは従来の導波路型光
分岐素子を用いた光回路図である。
【０００８】さらに、図１５に示したＭＺ型ＷＩＮＣは
２つの導波路１２，１３の光路長差により付与した位相
差を利用した干渉型回路であり、導波路１２，１３を構
成する材料（石英ガラス等）の屈折率温度依存性、複屈
折等の影響を受けやすく、分岐比の温度特性が大きく、
ＰＤＬ（Polarization Dependent Loss 、偏光による損
失変化）も大きい。特に小さい温度特性、低ＰＤＬが要
求される長距離通信システムへ適用する場合には改善が
必要であった。
２つの導波路１２，１３の光路長差により付与した位相
差を利用した干渉型回路であり、導波路１２，１３を構
成する材料（石英ガラス等）の屈折率温度依存性、複屈
折等の影響を受けやすく、分岐比の温度特性が大きく、
ＰＤＬ（Polarization Dependent Loss 、偏光による損
失変化）も大きい。特に小さい温度特性、低ＰＤＬが要
求される長距離通信システムへ適用する場合には改善が
必要であった。
【０００９】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、分岐比の温度依存性が小さく、低ＰＤＬ、波長無依
存性、かつ、異なる分岐比を有する導波路型光分岐素子
を提供することにある。
し、分岐比の温度依存性が小さく、低ＰＤＬ、波長無依
存性、かつ、異なる分岐比を有する導波路型光分岐素子
を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、２つの入力ポート及び２つの出力ポートを
有し、各入力ポートと各出力ポートとをそれぞれ導波路
で接続すると共に両導波路を徐々に接近させて結合部を
形成した導波路型光分岐素子において、入力ポートから
結合部の出射端にかけては、一方の入力ポートから光を
入力した場合には略偶モードのみを励起し、他方の入力
ポートから光を入力した場合には略奇モードのみを励起
する構造を有し、結合部から出力ポートにわたって導波
路幅を非対称に変化させて分岐比を異ならせたものであ
る。
に本発明は、２つの入力ポート及び２つの出力ポートを
有し、各入力ポートと各出力ポートとをそれぞれ導波路
で接続すると共に両導波路を徐々に接近させて結合部を
形成した導波路型光分岐素子において、入力ポートから
結合部の出射端にかけては、一方の入力ポートから光を
入力した場合には略偶モードのみを励起し、他方の入力
ポートから光を入力した場合には略奇モードのみを励起
する構造を有し、結合部から出力ポートにわたって導波
路幅を非対称に変化させて分岐比を異ならせたものであ
る。
【００１１】上記構成に加え本発明は、２つの導波路が
入力ポートから結合部にわたって導波路幅を非対称にす
ると共に、結合部では両導波路が近接したまま両導波路
の差を徐々に小さくしていき結合部の出射端で両導波路
幅を等しくし、結合部から出力ポートまで両導波路幅を
非対称に変化させながら遠ざけ、出力ポートでは両導波
路幅を等しくしてもよい。
入力ポートから結合部にわたって導波路幅を非対称にす
ると共に、結合部では両導波路が近接したまま両導波路
の差を徐々に小さくしていき結合部の出射端で両導波路
幅を等しくし、結合部から出力ポートまで両導波路幅を
非対称に変化させながら遠ざけ、出力ポートでは両導波
路幅を等しくしてもよい。
【００１２】上記構成に加え本発明は、結合部の導波路
幅の変化率を入射側で大きく、両導波路幅の差が小さく
なるに従い導波路幅の変化率も小さく、かつ、両導波路
幅の等しくなる出射側で導波路幅の変化率が略０となる
ように形成してもよい。
幅の変化率を入射側で大きく、両導波路幅の差が小さく
なるに従い導波路幅の変化率も小さく、かつ、両導波路
幅の等しくなる出射側で導波路幅の変化率が略０となる
ように形成してもよい。
【００１３】上記構成に加え本発明は、結合部の一方の
導波路は、導波路幅が一定であり、他方の導波路は結合
部の出射端よりも入射端の導波路幅が大きく、かつ、コ
アとクラッドとの境界線のうち、一方の導波路に近い方
の境界線が一方の導波路と平行であり、一方の導波路か
ら遠い方の境界線の一方の導波路に対する傾きが、結合
部の入射側で大きく、両導波路幅の差が小さくなるに従
って小さくなり、両導波路幅の等しい結合部の出射側で
は略０となるように形成してもよい。
導波路は、導波路幅が一定であり、他方の導波路は結合
部の出射端よりも入射端の導波路幅が大きく、かつ、コ
アとクラッドとの境界線のうち、一方の導波路に近い方
の境界線が一方の導波路と平行であり、一方の導波路か
ら遠い方の境界線の一方の導波路に対する傾きが、結合
部の入射側で大きく、両導波路幅の差が小さくなるに従
って小さくなり、両導波路幅の等しい結合部の出射側で
は略０となるように形成してもよい。
【００１４】上記構成に加え本発明は、結合部の他方の
導波路のコアとクラッドとの境界線のうち一方の導波路
から遠い方の境界線を、結合部の入射端の当該境界線上
の点を始点とし一方の導波路と平行して延びる線を基準
線とするコサイン関数的な曲線になるように形成しても
よい。
導波路のコアとクラッドとの境界線のうち一方の導波路
から遠い方の境界線を、結合部の入射端の当該境界線上
の点を始点とし一方の導波路と平行して延びる線を基準
線とするコサイン関数的な曲線になるように形成しても
よい。
【００１５】上記構成に加え本発明は、結合部の他方の
導波路のコアとクラッドとの境界線のうち一方の導波路
から遠い方の境界線を、結合部の入射端の当該境界線上
の点と結合部の出射端の当該境界線上の点を結んだ線を
基準線とするサイン関数的な曲線になるように形成して
もよい。
導波路のコアとクラッドとの境界線のうち一方の導波路
から遠い方の境界線を、結合部の入射端の当該境界線上
の点と結合部の出射端の当該境界線上の点を結んだ線を
基準線とするサイン関数的な曲線になるように形成して
もよい。
【００１６】上記構成によって、一方の入力ポートから
光を入力すると、その入力ポート側の導波路では略偶モ
ードのみが励起され、他方の入力ポートから光を入力す
ると、その入力ポート側の導波路では略奇モードのみが
励起される。結合部の入力側では偶モード或いは奇モー
ドのみが存在するが、結合部ではコア幅が緩やかに変化
するため、偶奇モード間での結合はほとんど起こらな
い。
光を入力すると、その入力ポート側の導波路では略偶モ
ードのみが励起され、他方の入力ポートから光を入力す
ると、その入力ポート側の導波路では略奇モードのみが
励起される。結合部の入力側では偶モード或いは奇モー
ドのみが存在するが、結合部ではコア幅が緩やかに変化
するため、偶奇モード間での結合はほとんど起こらな
い。
【００１７】特にコアとクラッドとの境界線がサイン関
数或いはコサイン関数的に変化するような滑らかな構造
とすることにより、偶奇モード間の結合を抑えることが
でき、不要モードの発生がほとんどない。これは、偶奇
モード間の結合量は、偶モードの電界振幅と奇モードの
電界振幅と誘電率（屈折率の２乗）の伝搬定数方向の増
加率の積に比例することにより、導波路幅の非対称なと
ころでは導波路幅の変化を大きくしても結合は起こりに
くいためである。
数或いはコサイン関数的に変化するような滑らかな構造
とすることにより、偶奇モード間の結合を抑えることが
でき、不要モードの発生がほとんどない。これは、偶奇
モード間の結合量は、偶モードの電界振幅と奇モードの
電界振幅と誘電率（屈折率の２乗）の伝搬定数方向の増
加率の積に比例することにより、導波路幅の非対称なと
ころでは導波路幅の変化を大きくしても結合は起こりに
くいためである。
【００１８】２つの導波路が互いに遠ざかりながら、異
なる増加率で導波路幅が広がるが、両導波路幅の広がり
方は緩やかであるため、徐々に偶モードから奇モード或
いは奇モードから偶モードへの結合が起こる。分岐比は
偶奇モード間の結合量に関連しており、結合量は２つの
導波路幅の増加率の比に関連している。従って分岐比は
２つの導波路の幅の増加率の比によって制御することが
できる。
なる増加率で導波路幅が広がるが、両導波路幅の広がり
方は緩やかであるため、徐々に偶モードから奇モード或
いは奇モードから偶モードへの結合が起こる。分岐比は
偶奇モード間の結合量に関連しており、結合量は２つの
導波路幅の増加率の比に関連している。従って分岐比は
２つの導波路の幅の増加率の比によって制御することが
できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。尚、数値を挙げて説明するが
限定されるものではない。
図面に基づいて詳述する。尚、数値を挙げて説明するが
限定されるものではない。
【００２０】図１は本発明の導波路型光分岐素子の一実
施の形態を示す平面図である。
施の形態を示す平面図である。
【００２１】同図において、図には示されていない基板
上に配置された２つの入力ポート４０，４１と２つの出
力ポート４２，４３とが、クラッド４４で覆われたコア
からなる２つの導波路４５，４６でそれぞれ接続されて
おり、両導波路４５，４６を徐々に接近させた結合部４
７が形成されている。
上に配置された２つの入力ポート４０，４１と２つの出
力ポート４２，４３とが、クラッド４４で覆われたコア
からなる２つの導波路４５，４６でそれぞれ接続されて
おり、両導波路４５，４６を徐々に接近させた結合部４
７が形成されている。
【００２２】入力ポート４０，４１では両導波路４５，
４６ともスポット半径約４．２μｍのＤＳＦ（Dispersi
on Shifted Fiber、分散シフトファイバ）との接続損失
を減らすために、導波路幅が約６μｍとなっている（Ｆ
−Ｆ線で示す位置）。一方の入力ポート４１側の導波路
４６の幅は、不要モードの発生を抑えるために放射損失
が無い程度にテーパ状に狭められ、Ｇ−Ｇ線で示す位置
では約３．５μｍとなっている。前記一方の入力ポート
４１側の導波路４６に、他方の入力ポート４０側の導波
路４５を徐々に接近させ、Ｈ−Ｈ線で示す位置で両導波
路４５，４６を平行とし、その間隔を約３．５μｍとし
た。Ｈ−Ｈ線で示す位置からＩ−Ｉ線で示す位置まで両
導波路４５，４６の間隔は一定に保たれると共に、導波
路４５の幅が徐々に狭められ、Ｉ−Ｉ線で示す位置では
両導波路４５，４６の幅が等しくなっている（約３．５
μｍ）。
４６ともスポット半径約４．２μｍのＤＳＦ（Dispersi
on Shifted Fiber、分散シフトファイバ）との接続損失
を減らすために、導波路幅が約６μｍとなっている（Ｆ
−Ｆ線で示す位置）。一方の入力ポート４１側の導波路
４６の幅は、不要モードの発生を抑えるために放射損失
が無い程度にテーパ状に狭められ、Ｇ−Ｇ線で示す位置
では約３．５μｍとなっている。前記一方の入力ポート
４１側の導波路４６に、他方の入力ポート４０側の導波
路４５を徐々に接近させ、Ｈ−Ｈ線で示す位置で両導波
路４５，４６を平行とし、その間隔を約３．５μｍとし
た。Ｈ−Ｈ線で示す位置からＩ−Ｉ線で示す位置まで両
導波路４５，４６の間隔は一定に保たれると共に、導波
路４５の幅が徐々に狭められ、Ｉ−Ｉ線で示す位置では
両導波路４５，４６の幅が等しくなっている（約３．５
μｍ）。
【００２３】このとき、出力ポート側へ向って導波路幅
が減少していく導波路幅の変化率は図２に示すように導
波路幅の非対称性の大きいところでは大きく、導波路幅
が等しい値のところでは小さくなっている。尚、図２は
図１に示した導波路型光分岐素子の導波路のパターンを
示す図であり、図３はこの導波路型光分岐素子の結合部
の拡大図である。
が減少していく導波路幅の変化率は図２に示すように導
波路幅の非対称性の大きいところでは大きく、導波路幅
が等しい値のところでは小さくなっている。尚、図２は
図１に示した導波路型光分岐素子の導波路のパターンを
示す図であり、図３はこの導波路型光分岐素子の結合部
の拡大図である。
【００２４】図３に示すようにコアとクラッドとの境界
線Ｌａが、導波路４５，４６の長手方向に対してｘ軸
（基準線）を傾斜（結合部全体での平均の傾きに傾斜）
させたサイン関数的な曲線（ｙ＝Ａｓｉｎ（ｃｘ）、但
しｃｘは０〜−π）になるように形成されている（境界
線Ｌａが、その結合部全体での平均の傾きの方向に対し
てサイン関数的な曲線で表せる）。これにより、導波路
幅を直線的に変化させたときと比較して不要モードの発
生を２０分の１以下に抑えることができる。
線Ｌａが、導波路４５，４６の長手方向に対してｘ軸
（基準線）を傾斜（結合部全体での平均の傾きに傾斜）
させたサイン関数的な曲線（ｙ＝Ａｓｉｎ（ｃｘ）、但
しｃｘは０〜−π）になるように形成されている（境界
線Ｌａが、その結合部全体での平均の傾きの方向に対し
てサイン関数的な曲線で表せる）。これにより、導波路
幅を直線的に変化させたときと比較して不要モードの発
生を２０分の１以下に抑えることができる。
【００２５】次に図１において、Ｉ−Ｉ線で示す位置か
らＫ−Ｋ線で示す位置までは２つの導波路４５，４６が
互いに遠ざかりながら導波路幅を約３．５μｍから約６
μｍまで広げられている。このとき、導波路４５の幅は
Ｊ−Ｊ線で示す位置で約６μｍになるように広げられて
いるのに対し、導波路４６の幅はＪ−Ｊ線で示す位置で
は約４．２μｍとなっており、導波路幅の増加率が導波
路４５と導波路４６との間で約１：０．７となってい
る。この分岐比は、図４のシミュレーション値から４．
７ｄＢの分岐比に相当することが分かる。尚、図４は導
波路幅の増加率の比率と分岐比との関係を示す図であ
り、横軸は導波路幅の増加率軸であり、縦軸は分岐比軸
である。図４に示した横軸の増加率の比率（Ｌ２／Ｌ
１）は、図５に示す出力ポート４２，４３側の導波路４
５，４６の幅がそれぞれＷ１からＷ０まで増加するとき
のテーパ長さＬ１とＬ２との比率である。尚、図５は図
４に示した導波路のテーパ長さとコア幅との関係を示す
図であり、横軸はテーパ長さ軸であり、縦軸はコア幅軸
である。
らＫ−Ｋ線で示す位置までは２つの導波路４５，４６が
互いに遠ざかりながら導波路幅を約３．５μｍから約６
μｍまで広げられている。このとき、導波路４５の幅は
Ｊ−Ｊ線で示す位置で約６μｍになるように広げられて
いるのに対し、導波路４６の幅はＪ−Ｊ線で示す位置で
は約４．２μｍとなっており、導波路幅の増加率が導波
路４５と導波路４６との間で約１：０．７となってい
る。この分岐比は、図４のシミュレーション値から４．
７ｄＢの分岐比に相当することが分かる。尚、図４は導
波路幅の増加率の比率と分岐比との関係を示す図であ
り、横軸は導波路幅の増加率軸であり、縦軸は分岐比軸
である。図４に示した横軸の増加率の比率（Ｌ２／Ｌ
１）は、図５に示す出力ポート４２，４３側の導波路４
５，４６の幅がそれぞれＷ１からＷ０まで増加するとき
のテーパ長さＬ１とＬ２との比率である。尚、図５は図
４に示した導波路のテーパ長さとコア幅との関係を示す
図であり、横軸はテーパ長さ軸であり、縦軸はコア幅軸
である。
【００２６】図６は図２に示した結合部の長さと奇モー
ドのパワー比との関係を示す図であり、横軸が長さ示
し、縦軸が奇モードのパワー比（奇モード／（奇モード
＋偶モード））を示している。
ドのパワー比との関係を示す図であり、横軸が長さ示
し、縦軸が奇モードのパワー比（奇モード／（奇モード
＋偶モード））を示している。
【００２７】同図において実線（ｘ軸線上にある）は本
実施の形態における結合部４７の導波路４５のコアの幅
がサイン関数的に変化した場合の特性を示し、破線は従
来の結合部の導波路のコアの幅が直線的に変化した場合
の特性を示している。同図より本実施の形態における結
合部４７の奇モードのパワー比が略０となっており、奇
モードが発生していなのが分かる。
実施の形態における結合部４７の導波路４５のコアの幅
がサイン関数的に変化した場合の特性を示し、破線は従
来の結合部の導波路のコアの幅が直線的に変化した場合
の特性を示している。同図より本実施の形態における結
合部４７の奇モードのパワー比が略０となっており、奇
モードが発生していなのが分かる。
【００２８】本導波路型光分岐素子の構成材料は、基板
がＳｉＯ2 、クラッド４４がＳｉＯ2 −Ｐ2 Ｏ5 −Ｂ2
Ｏ3 、コアがＳｉＯ2 −ＴｉＯ2 である。屈折率は基板
及びクラッドが１．４５８、コアが１．４６５７であ
る。
がＳｉＯ2 、クラッド４４がＳｉＯ2 −Ｐ2 Ｏ5 −Ｂ2
Ｏ3 、コアがＳｉＯ2 −ＴｉＯ2 である。屈折率は基板
及びクラッドが１．４５８、コアが１．４６５７であ
る。
【００２９】尚、製造プロセスはＥＢ（電子ビーム）蒸
着、フォトリソグラフィ、火炎堆積等の技術により行っ
た。
着、フォトリソグラフィ、火炎堆積等の技術により行っ
た。
【００３０】次に本導波路型光分岐素子の作用について
図７を参照して説明する。尚、図７は図１に示した２つ
の導波路とモードとの関係を示す図である。
図７を参照して説明する。尚、図７は図１に示した２つ
の導波路とモードとの関係を示す図である。
【００３１】一方の入力ポート４０に光を入力すると、
Ｇ−Ｇ線で示す位置で偶モードのみが励起される。他方
の入力ポート４１から光を入力すると、Ｇ−Ｇ線で示す
位置で奇モードのみが励起される。Ｇ−Ｇ線で示す位置
からＨ−Ｈ線で示す位置にわたって２つの導波路４５，
４６が緩やかに接近するので、Ｈ−Ｈ線で示す位置では
偶モードのみ、或いは奇モードのみが存在する。
Ｇ−Ｇ線で示す位置で偶モードのみが励起される。他方
の入力ポート４１から光を入力すると、Ｇ−Ｇ線で示す
位置で奇モードのみが励起される。Ｇ−Ｇ線で示す位置
からＨ−Ｈ線で示す位置にわたって２つの導波路４５，
４６が緩やかに接近するので、Ｈ−Ｈ線で示す位置では
偶モードのみ、或いは奇モードのみが存在する。
【００３２】Ｈ−Ｈ線で示す位置では２つの導波路４
５，４６の幅は異なっており、Ｉ−Ｉ線で示す位置では
導波路４５，４６の幅は等しくなっている。Ｈ−Ｈ線で
示す位置からＩ−Ｉ線で示す位置にわたってコア幅は緩
やかに変化するため、偶奇モード間で結合はほとんど生
じない。特にコア幅がサイン関数的に変化する構造の場
合には偶奇モード間の結合を抑えることができ、不要モ
ードの発生はほとんどない（偶奇モード間の結合量は、
偶モードの電界振幅と奇モードの電界振幅と誘電率（屈
折率の２乗）の伝搬定数方向の変化率の積に比例するか
ら、導波路幅の非対称なところでは導波路幅の変化を大
きくしても結合は起こりにくい）。
５，４６の幅は異なっており、Ｉ−Ｉ線で示す位置では
導波路４５，４６の幅は等しくなっている。Ｈ−Ｈ線で
示す位置からＩ−Ｉ線で示す位置にわたってコア幅は緩
やかに変化するため、偶奇モード間で結合はほとんど生
じない。特にコア幅がサイン関数的に変化する構造の場
合には偶奇モード間の結合を抑えることができ、不要モ
ードの発生はほとんどない（偶奇モード間の結合量は、
偶モードの電界振幅と奇モードの電界振幅と誘電率（屈
折率の２乗）の伝搬定数方向の変化率の積に比例するか
ら、導波路幅の非対称なところでは導波路幅の変化を大
きくしても結合は起こりにくい）。
【００３３】２つの導波路４５，４６が互いに遠ざかり
ながら、異なる増加率で導波路４５，４６の幅が広がっ
ている。導波路幅の広がり方は緩やかであり、徐々に偶
モードから奇モード、或いは奇モードから偶モードへの
結合は起こる。分岐比はここで起こる偶奇モード間の結
合量に関連しており、結合量は２つの導波路４５，４６
の幅の増加率の比に関連している。よって２つの導波路
幅の増加率の比を制御することによって結合量を制御す
ることができる。
ながら、異なる増加率で導波路４５，４６の幅が広がっ
ている。導波路幅の広がり方は緩やかであり、徐々に偶
モードから奇モード、或いは奇モードから偶モードへの
結合は起こる。分岐比はここで起こる偶奇モード間の結
合量に関連しており、結合量は２つの導波路４５，４６
の幅の増加率の比に関連している。よって２つの導波路
幅の増加率の比を制御することによって結合量を制御す
ることができる。
【００３４】ここで、もし一方の入力ポート４０から光
を入力した場合に、一方の出力ポート４２からの光の出
力と他方の出力ポート４３からの光の出力との比が７：
３であったとすると、一方の出力ポート４２から光を入
力した場合は、結合部４７の出力ポート４２，４３側で
は７：３の割合で偶モードと奇モードとが発生し、両入
力ポート４０，４１への出力の割合は７：３となる。ま
た、他方の出力ポート４３から光を入力した場合は割合
が３：７となる。
を入力した場合に、一方の出力ポート４２からの光の出
力と他方の出力ポート４３からの光の出力との比が７：
３であったとすると、一方の出力ポート４２から光を入
力した場合は、結合部４７の出力ポート４２，４３側で
は７：３の割合で偶モードと奇モードとが発生し、両入
力ポート４０，４１への出力の割合は７：３となる。ま
た、他方の出力ポート４３から光を入力した場合は割合
が３：７となる。
【００３５】すなわち、導波路幅の異なる２つの導波路
４５，４６を徐々に接近させ（太い方の導波路４５から
光を入力した場合には偶モードのみを励起し、細い方の
導波路４６から光を入力した場合には奇モードのみを励
起する構造）、２つの導波路４５，４６を接近させたま
ま導波路幅を変化させ、２つの導波路幅が等しくなるま
で２つの導波路幅の差を徐々に小さくさせていき（偶モ
ードと奇モードとの間で結合を起こさずに２つの導波路
４５，４６に光を分配する構造）、２つの導波路４５，
４６を互いに遠ざけながら導波路幅を徐々に広げ、２つ
の導波路４５，４６の幅の増加率を異ならせる（偶奇モ
ード間で徐々に結合を起こさせ、且つ、偶奇モードの伝
搬定数を徐々に縮退させる構造）構造としており、さら
に、言いかえれば、Ｉ−Ｉ線で示す位置において、一方
の入力ポート４０に光を入力した場合には偶モードのみ
を励起し、他方の入力ポート４１に光を入力した場合に
は奇モードのみを励起して不要モードを発生させない構
造となっていると共に、Ｉ−Ｉ線で示す位置からＫ−Ｋ
線で示す位置にわたって導波路幅を徐々に非対称に広
げ、且つ、一方の導波路４５と他方の導波路４６とを互
いに遠ざけることにより、偶奇モードの伝搬定数を近づ
けて徐々に偶奇モード間結合が生じる構造となってい
る。
４５，４６を徐々に接近させ（太い方の導波路４５から
光を入力した場合には偶モードのみを励起し、細い方の
導波路４６から光を入力した場合には奇モードのみを励
起する構造）、２つの導波路４５，４６を接近させたま
ま導波路幅を変化させ、２つの導波路幅が等しくなるま
で２つの導波路幅の差を徐々に小さくさせていき（偶モ
ードと奇モードとの間で結合を起こさずに２つの導波路
４５，４６に光を分配する構造）、２つの導波路４５，
４６を互いに遠ざけながら導波路幅を徐々に広げ、２つ
の導波路４５，４６の幅の増加率を異ならせる（偶奇モ
ード間で徐々に結合を起こさせ、且つ、偶奇モードの伝
搬定数を徐々に縮退させる構造）構造としており、さら
に、言いかえれば、Ｉ−Ｉ線で示す位置において、一方
の入力ポート４０に光を入力した場合には偶モードのみ
を励起し、他方の入力ポート４１に光を入力した場合に
は奇モードのみを励起して不要モードを発生させない構
造となっていると共に、Ｉ−Ｉ線で示す位置からＫ−Ｋ
線で示す位置にわたって導波路幅を徐々に非対称に広
げ、且つ、一方の導波路４５と他方の導波路４６とを互
いに遠ざけることにより、偶奇モードの伝搬定数を近づ
けて徐々に偶奇モード間結合が生じる構造となってい
る。
【００３６】尚、Ｉ−Ｉ線で示す位置からＫ−Ｋ線で示
す位置までの間で偶モードから奇モードへの変換が導波
路幅の増加率の比に応じて生じ、ポート４０から光を入
力した場合、出力ポート４２へはその入力光が約１．７
ｄＢ減衰した光が出力され、出力ポート４３へはその入
力光が約４．８ｄＢ減衰した光が出力される。
す位置までの間で偶モードから奇モードへの変換が導波
路幅の増加率の比に応じて生じ、ポート４０から光を入
力した場合、出力ポート４２へはその入力光が約１．７
ｄＢ減衰した光が出力され、出力ポート４３へはその入
力光が約４．８ｄＢ減衰した光が出力される。
【００３７】図８は、図１に示した導波路型光分岐素子
の一方の入力ポート４０に光を入力したときの両出力ポ
ート４２，４３における損失波長特性を示す図である。
同図において横軸は波長軸であり、縦軸は損失軸であ
る。Ｐｔは一方の出力ポート４２の出力光の損失を表
し、Ｐｃは他方の出力ポート４３の出力光の損失を表
す。
の一方の入力ポート４０に光を入力したときの両出力ポ
ート４２，４３における損失波長特性を示す図である。
同図において横軸は波長軸であり、縦軸は損失軸であ
る。Ｐｔは一方の出力ポート４２の出力光の損失を表
し、Ｐｃは他方の出力ポート４３の出力光の損失を表
す。
【００３８】出力ポート４３の損失は波長λ＝１．３１
μｍで４．９ｄＢ、λ＝１．５５μｍで４．７７ｄＢと
波長無依存な分岐比が得られた。また、温度特性は０．
００１ｄＢ／℃以下、ＰＤＬは０．０１ｄＢ以下であっ
た。これに対してＭＺ型ＷＩＮＣは、設計パラメータ、
作製条件が違えばその値も違うので一概には言えない
が、０．００３ｄＢ／℃程度、ＰＤＬは０．０３ｄＢで
ある。
μｍで４．９ｄＢ、λ＝１．５５μｍで４．７７ｄＢと
波長無依存な分岐比が得られた。また、温度特性は０．
００１ｄＢ／℃以下、ＰＤＬは０．０１ｄＢ以下であっ
た。これに対してＭＺ型ＷＩＮＣは、設計パラメータ、
作製条件が違えばその値も違うので一概には言えない
が、０．００３ｄＢ／℃程度、ＰＤＬは０．０３ｄＢで
ある。
【００３９】以上において本実施の形態では、原理的に
材料の温度特性、複屈折の影響を受けにくいため温度特
性が小さく（実施の形態では０．００１ｄＢ／℃以
下）、低ＰＤＬ（実施の形態では０．００１ｄＢ以下）
である２入力２出力の波長無依存な分岐比を有する導波
路型光分岐素子を実現することができる。
材料の温度特性、複屈折の影響を受けにくいため温度特
性が小さく（実施の形態では０．００１ｄＢ／℃以
下）、低ＰＤＬ（実施の形態では０．００１ｄＢ以下）
である２入力２出力の波長無依存な分岐比を有する導波
路型光分岐素子を実現することができる。
【００４０】また、非対称Ｙ分岐の場合は、構造の大き
く変化するところがあるため、放射損失が０．１〜０．
２ｄＢ程度あるが、本実施の形態では構造が滑らかに変
化するので理論上は略無損失である。
く変化するところがあるため、放射損失が０．１〜０．
２ｄＢ程度あるが、本実施の形態では構造が滑らかに変
化するので理論上は略無損失である。
【００４１】尚、上述した実施の形態では結合部４７の
導波路４５のコアとクラッドとの境界線のうち導波路４
６から遠い方の境界線Ｌａを、導波路４６の長手方向に
対して基準線を傾斜させたサイン関数的な曲線になるよ
うに形成した場合で説明したが、これに限定されるもの
ではなく、図９に示すように結合部４７ａの導波路４５
ａのコアとクラッドとの境界線のうち導波路４６ａから
遠い方の境界線Ｌｂを、導波路４６ａの長手方向に対し
てコサイン関数的な曲線すなわち、結合部４７ａの入射
端の当該境界線上の点を始点とし導波路４６ａと平行し
て延びる線をｘ軸（基準線）とするコサイン関数的な曲
線（ｙ＝Ａｃｏｓ（ｃｘ）、但しｃｘはπ〜２π）にな
るように形成してもよい。
導波路４５のコアとクラッドとの境界線のうち導波路４
６から遠い方の境界線Ｌａを、導波路４６の長手方向に
対して基準線を傾斜させたサイン関数的な曲線になるよ
うに形成した場合で説明したが、これに限定されるもの
ではなく、図９に示すように結合部４７ａの導波路４５
ａのコアとクラッドとの境界線のうち導波路４６ａから
遠い方の境界線Ｌｂを、導波路４６ａの長手方向に対し
てコサイン関数的な曲線すなわち、結合部４７ａの入射
端の当該境界線上の点を始点とし導波路４６ａと平行し
て延びる線をｘ軸（基準線）とするコサイン関数的な曲
線（ｙ＝Ａｃｏｓ（ｃｘ）、但しｃｘはπ〜２π）にな
るように形成してもよい。
【００４２】尚、図９は本発明の他の実施の形態を示す
説明図である。また、図１０は図９に示したコアパター
ンを有する導波路型光分岐素子の導波路とモードとの関
係を示す図である。同図に示すようにコサイン関数曲線
の一部と導波路４５ａのコアとクラッドとの境界線Ｌｂ
とが等しい形状となっている。このようなコアパターン
を有する導波路型光分岐素子においても図１に示した導
波路型光分岐素子と同様に分岐比の温度依存性が小さ
く、低ＰＤＬ、波長無依存性、かつ、異なる分岐比を有
する。
説明図である。また、図１０は図９に示したコアパター
ンを有する導波路型光分岐素子の導波路とモードとの関
係を示す図である。同図に示すようにコサイン関数曲線
の一部と導波路４５ａのコアとクラッドとの境界線Ｌｂ
とが等しい形状となっている。このようなコアパターン
を有する導波路型光分岐素子においても図１に示した導
波路型光分岐素子と同様に分岐比の温度依存性が小さ
く、低ＰＤＬ、波長無依存性、かつ、異なる分岐比を有
する。
【００４３】また、上述した実施の形態ではコアの材料
としてＳｉＯ2 −ＧｅＯ2 を用いたが、これに限定され
るものではなく、その他の誘電体、半導体、有機物等を
用いてもよい。さらに、基板やクラッドも誘電体、半導
体、有機物等を用いてもよい。
としてＳｉＯ2 −ＧｅＯ2 を用いたが、これに限定され
るものではなく、その他の誘電体、半導体、有機物等を
用いてもよい。さらに、基板やクラッドも誘電体、半導
体、有機物等を用いてもよい。
【００４４】本実施の形態による導波路型光分岐素子は
光通信システムに適用可能である。特に、ＰＤＬや温度
特性の小さいことが要求される長距離光通信システムで
用いられる光分岐素子として適している。
光通信システムに適用可能である。特に、ＰＤＬや温度
特性の小さいことが要求される長距離光通信システムで
用いられる光分岐素子として適している。
【００４５】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
な優れた効果を発揮する。
【００４６】分岐比の温度依存性が小さく、低ＰＤＬ、
波長無依存性、かつ、異なる分岐比を有する導波路型光
分岐素子を実現することができる。
波長無依存性、かつ、異なる分岐比を有する導波路型光
分岐素子を実現することができる。
【図１】本発明の導波路型光分岐素子の一実施の形態を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図２】導波路型光分岐素子の導波路のパターンを示す
図である。
図である。
【図３】図１に示した導波路型光分岐素子の結合部のパ
ターンを示す図である。
ターンを示す図である。
【図４】導波路幅の増加率の比率と分岐比との関係を示
す図である。
す図である。
【図５】図４に示した導波路のテーパ長さとコア幅との
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図６】図２に示した結合部の長さと奇モードのパワー
比との関係を示す図である。
比との関係を示す図である。
【図７】図１に示した２つの導波路とモードとの関係を
示す図である。
示す図である。
【図８】図１に示した導波路型光分岐素子の一方の入力
ポートに光を入力したときの両出力ポートにおける損失
波長特性を示す図である。
ポートに光を入力したときの両出力ポートにおける損失
波長特性を示す図である。
【図９】本発明の他の実施の形態を示す説明図である。
【図１０】図９に示したコアパターンを有する導波路型
光分岐素子の導波路とモードとの関係を示す図である。
光分岐素子の導波路とモードとの関係を示す図である。
【図１１】導波路型光分岐素子の従来例としての非対称
Ｙ分岐素子を用いた光回路を示す図である。
Ｙ分岐素子を用いた光回路を示す図である。
【図１２】図１１の部分拡大図である。
【図１３】図１１に示した分岐導波路の導波路幅の増加
率を示す図である。
率を示す図である。
【図１４】図１１に示した分岐導波路のモード結合の様
子を示す図である。
子を示す図である。
【図１５】導波路型光分岐素子の従来例としての光分波
器を用いたＭＺ型ＷＩＮＣの説明図である。
器を用いたＭＺ型ＷＩＮＣの説明図である。
【図１６】従来の導波路型光分岐素子を用いた光回路図
である。
である。
【図１７】従来の導波路型光分岐素子を用いた光回路図
である。
である。
【図１８】従来の導波路型光分岐素子を用いた光回路図
である。
である。
４０，４１ 入力ポート ４２，４３ 出力ポート ４５，４６ 導波路 ４７ 結合部 Ｌａ 境界線
Claims (6)
- 【請求項１】 ２つの入力ポート及び２つの出力ポート
を有し、各入力ポートと各出力ポートとをそれぞれ導波
路で接続すると共に両導波路を徐々に接近させて結合部
を形成した導波路型光分岐素子において、上記入力ポー
トから上記結合部の出射端にかけては、一方の入力ポー
トから光を入力した場合には略偶モードのみを励起し、
他方の入力ポートから光を入力した場合には略奇モード
のみを励起する構造を有し、上記結合部から出力ポート
にわたって導波路幅を非対称に変化させて分岐比を異な
らせたことを特徴とする導波路型光分岐素子。 - 【請求項２】 上記２つの導波路が入力ポートから結合
部にわたって導波路幅を非対称にすると共に、結合部で
は両導波路が近接したまま両導波路の差を徐々に小さく
していき該結合部の出射端で両導波路幅を等しくし、上
記結合部から出力ポートまで両導波路幅を非対称に変化
させながら遠ざけ、出力ポートでは両導波路幅を等しく
した請求項１記載の導波路型光分岐素子。 - 【請求項３】 上記結合部の導波路幅の変化率を入射側
で大きく、両導波路幅の差が小さくなるに従い導波路幅
の変化率も小さく、かつ、両導波路幅の等しくなる出射
側で導波路幅の変化率が略０となるように形成した請求
項２記載の導波路型光分岐素子。 - 【請求項４】 上記結合部の一方の導波路は、導波路幅
が一定であり、他方の導波路は上記結合部の出射端より
も入射端の導波路幅が大きく、かつ、コアとクラッドと
の境界線のうち、上記一方の導波路に近い方の境界線が
上記一方の導波路と平行であり、上記一方の導波路から
遠い方の境界線の上記一方の導波路に対する傾きが、上
記結合部の入射側で大きく、両導波路幅の差が小さくな
るに従って小さくなり、両導波路幅の等しい上記結合部
の出射側では略０となるように形成した請求項３記載の
導波路型光分岐素子。 - 【請求項５】 上記結合部の他方の導波路のコアとクラ
ッドとの境界線のうち一方の導波路から遠い方の境界線
を、上記結合部の入射端の当該境界線上の点を始点とし
一方の導波路と平行して延びる線を基準線とするコサイ
ン関数的な曲線になるように形成した請求項４記載の導
波路型光分岐素子。 - 【請求項６】 上記結合部の他方の導波路のコアとクラ
ッドとの境界線のうち一方の導波路から遠い方の境界線
を、上記結合部の入射端の当該境界線上の点と上記結合
部の出射端の当該境界線上の点を結んだ線を基準線とす
るサイン関数的な曲線になるように形成した請求項４記
載の導波路型光分岐素子。
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1995
- 1995-12-26 JP JP33921095A patent/JP3225819B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| US7546014B2 (en) * | 2005-11-30 | 2009-06-09 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Optical directional coupler |
| JPWO2010038861A1 (ja) * | 2008-10-03 | 2012-03-01 | 国立大学法人横浜国立大学 | 結合系マルチコアファイバ、結合モード合分波器、マルチコアファイバ伝送システム、およびマルチコアファイバ伝送方法 |
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