JPH10133044A - 平面光回路 - Google Patents
平面光回路Info
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- JPH10133044A JPH10133044A JP30593896A JP30593896A JPH10133044A JP H10133044 A JPH10133044 A JP H10133044A JP 30593896 A JP30593896 A JP 30593896A JP 30593896 A JP30593896 A JP 30593896A JP H10133044 A JPH10133044 A JP H10133044A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の平面光回路は光の入出射面が２面あ
り、光コネクターが平面光回路の両側に必要となるため
平面光回路を小型にすることはできないという問題点が
あった。本発明は光の入出射面を１面にすることで平面
光回路の小型化が可能となり、よりコンパクトな平面光
回路を提供することを目的とする。 【解決手段】 光学基板上に誘電体膜を多層に付着し、
エッチングして形成した光導波路、波長無依存３ｄＢカ
プラあるいは波長分離カプラを有する平面光回路におい
て、該平面光回路の入射面と反対の面にミラーを付着し
た平面光回路。
り、光コネクターが平面光回路の両側に必要となるため
平面光回路を小型にすることはできないという問題点が
あった。本発明は光の入出射面を１面にすることで平面
光回路の小型化が可能となり、よりコンパクトな平面光
回路を提供することを目的とする。 【解決手段】 光学基板上に誘電体膜を多層に付着し、
エッチングして形成した光導波路、波長無依存３ｄＢカ
プラあるいは波長分離カプラを有する平面光回路におい
て、該平面光回路の入射面と反対の面にミラーを付着し
た平面光回路。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は波長無依存３ｄＢカ
プラ、波長分離カプラ、波長分離フィルタを用いて光を
分岐させる平面光回路に関し、特に平面光回路の入射ポ
ートの反対の面にミラ−を付設した平面光回路に関す
る。
プラ、波長分離カプラ、波長分離フィルタを用いて光を
分岐させる平面光回路に関し、特に平面光回路の入射ポ
ートの反対の面にミラ−を付設した平面光回路に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】通信幹線に光ケーブルが導入されて以来
通信品質は向上し、通信容量が飛躍的に増大したことに
より、通信コストは大幅に低減された。通信の低コスト
化によりコンピュータのネットワーク化、電子メール、
画像通信等の高速で大容量の通信需要が年々贈大し、そ
の結果光伝送に用いられる光部品の需要も大幅に増加し
ている。上記光伝送に用いられる光デバイスの一例とし
て図３に示す平面光回路があり、同図は模式的平面図で
特に光導波路は理解を助けるため大幅に拡大して示して
いる。図３の平面光回路は石英等の光基板１０上に形成
された光導波路１１を用いて光を分岐するデバイスであ
り、光入射ポートＩ１より光を入射させ、光導波路１１
に沿って光を進行させる。入射光Ａは波長無依存３ｄＢ
カプラ１２により出射光Ａ１とＢ１とに分離され、更
に、光Ａ１（Ｂ１）は３ｄＢのＹ分岐回路１３により出
射光Ａ１１（Ｂ１１）とＡ１２（Ｂ１２）とに分離さ
れ、出射ポートＯ１、Ｏ２、Ｏ３及びＯ４から出射光が
得られる。また、入射ポートＩ２から光を入射させても
同様である。
通信品質は向上し、通信容量が飛躍的に増大したことに
より、通信コストは大幅に低減された。通信の低コスト
化によりコンピュータのネットワーク化、電子メール、
画像通信等の高速で大容量の通信需要が年々贈大し、そ
の結果光伝送に用いられる光部品の需要も大幅に増加し
ている。上記光伝送に用いられる光デバイスの一例とし
て図３に示す平面光回路があり、同図は模式的平面図で
特に光導波路は理解を助けるため大幅に拡大して示して
いる。図３の平面光回路は石英等の光基板１０上に形成
された光導波路１１を用いて光を分岐するデバイスであ
り、光入射ポートＩ１より光を入射させ、光導波路１１
に沿って光を進行させる。入射光Ａは波長無依存３ｄＢ
カプラ１２により出射光Ａ１とＢ１とに分離され、更
に、光Ａ１（Ｂ１）は３ｄＢのＹ分岐回路１３により出
射光Ａ１１（Ｂ１１）とＡ１２（Ｂ１２）とに分離さ
れ、出射ポートＯ１、Ｏ２、Ｏ３及びＯ４から出射光が
得られる。また、入射ポートＩ２から光を入射させても
同様である。
【０００３】ここで上記波長無依存３ｄＢカプラ１２に
ついて説明する。周知のように、図３の１２に示すよう
に光導波路１１と１１’を近接させて配置すると光結合
を生じて方向性結合器となり、このとき光導波路１１と
１１’との材質、構造等を同一にし、且つ結合部分の長
さを適切に選ぶとことにより入射光Ａに対し出射光Ａ
１、Ｂ１がその１／２即ち、３ｄＢだけ減衰する波長無
依存３ｄＢカプラ１２とすることができる。また、図３
の３ｄＢＹ分岐回路１３は同じ材質、同じ構造の導波路
をＹ字状に構成しているため入射光Ａ１（Ｂ１）は出射
光Ａ１１（Ｂ１１）とＡ１２（Ｂ１２）とに等分に分離
され入射光Ａ１に対しそれぞれ１／２即ち、３ｄＢだけ
減衰している。
ついて説明する。周知のように、図３の１２に示すよう
に光導波路１１と１１’を近接させて配置すると光結合
を生じて方向性結合器となり、このとき光導波路１１と
１１’との材質、構造等を同一にし、且つ結合部分の長
さを適切に選ぶとことにより入射光Ａに対し出射光Ａ
１、Ｂ１がその１／２即ち、３ｄＢだけ減衰する波長無
依存３ｄＢカプラ１２とすることができる。また、図３
の３ｄＢＹ分岐回路１３は同じ材質、同じ構造の導波路
をＹ字状に構成しているため入射光Ａ１（Ｂ１）は出射
光Ａ１１（Ｂ１１）とＡ１２（Ｂ１２）とに等分に分離
され入射光Ａ１に対しそれぞれ１／２即ち、３ｄＢだけ
減衰している。
【０００４】ここで、平面光回路の製作方法の一例を図
４の左端に示す工程の順序（４−１から４−１０）に従
って説明する。始めに、平面光回路の基板となる石英等
の基板上に、厚さ約２５μｍの下部クラッド成膜をＳｉ
Ｏ２用いて形成する。その上に成分重量比が（９９％Ｓ
ｉＯ２＋１％ＴｉＯ２）のコア成膜を厚さ約８μｍ形成
し、更に、その上にＳｉ成膜を約２μｍ形成する。 Ｓ
ｉ成膜上にフォトレジスト・パターニングを施してから
エッチングを行い不要部分を除去する。更に、形成され
たパターンに上にＳｉＯ２の上部クラッド成膜を約２５
μｍ形成する。その後カッター等で切断し、光ケーブル
接続用端子を接着し、ケースに収容して平面光回路を構
成する。また、光デバイスの機能に応じて４−８に示す
溝入れを行い、４−９に示す１０数μｍの誘電体多層膜
のフィルタをその溝に挿入し、光ケーブル接続用端子を
接着し、ケースに収容して平面光回路を構成する場合も
ある。
４の左端に示す工程の順序（４−１から４−１０）に従
って説明する。始めに、平面光回路の基板となる石英等
の基板上に、厚さ約２５μｍの下部クラッド成膜をＳｉ
Ｏ２用いて形成する。その上に成分重量比が（９９％Ｓ
ｉＯ２＋１％ＴｉＯ２）のコア成膜を厚さ約８μｍ形成
し、更に、その上にＳｉ成膜を約２μｍ形成する。 Ｓ
ｉ成膜上にフォトレジスト・パターニングを施してから
エッチングを行い不要部分を除去する。更に、形成され
たパターンに上にＳｉＯ２の上部クラッド成膜を約２５
μｍ形成する。その後カッター等で切断し、光ケーブル
接続用端子を接着し、ケースに収容して平面光回路を構
成する。また、光デバイスの機能に応じて４−８に示す
溝入れを行い、４−９に示す１０数μｍの誘電体多層膜
のフィルタをその溝に挿入し、光ケーブル接続用端子を
接着し、ケースに収容して平面光回路を構成する場合も
ある。
【０００５】光導波路は上述のように周囲のクラッド部
と芯のコア部からなり、上記例ではクラッド部をＳｉＯ
２で形成し、コア部を（９９％ＳｉＯ２＋１％ＴｉＯ
２）で形成するため、周知のように屈折率の大きな線状
のコア部分に光波を閉じこめて伝搬させることになる。
この現象は光の全反射を考えれば容易に理解される。
と芯のコア部からなり、上記例ではクラッド部をＳｉＯ
２で形成し、コア部を（９９％ＳｉＯ２＋１％ＴｉＯ
２）で形成するため、周知のように屈折率の大きな線状
のコア部分に光波を閉じこめて伝搬させることになる。
この現象は光の全反射を考えれば容易に理解される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
図３ように光を分岐させる方法では光の入出射面が対向
する２面に存在し、その結果図４の４−１０に示すよう
にケーブルコネクターを平面光回路の両側に配設するこ
とが必要となるため平面光回路を用いた光デバイスを小
型にすることはできないという問題点があった。本発明
は上記に鑑みてなされたものであり、光の入出射面を１
面にすることで平面光回路の小型化が可能となり、より
コンパクトな平面光回路を用いた光デバイスを提供する
ことを目的とする。
図３ように光を分岐させる方法では光の入出射面が対向
する２面に存在し、その結果図４の４−１０に示すよう
にケーブルコネクターを平面光回路の両側に配設するこ
とが必要となるため平面光回路を用いた光デバイスを小
型にすることはできないという問題点があった。本発明
は上記に鑑みてなされたものであり、光の入出射面を１
面にすることで平面光回路の小型化が可能となり、より
コンパクトな平面光回路を用いた光デバイスを提供する
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項１記載の発明は、光学基板上に誘電体
膜を多層に付着しエッチングして形成した光導波路、波
長無依存３ｄＢカプラあるいは波長分離カプラを有する
平面光回路において、該平面光回路の入射面と反対の面
にミラーを付着せたことを特徴とする平面光回路であ
る。請求項２記載の発明は、光の入射ポ−トの直後の光
導波路に波長分離フィルタまたは波長無依存ハ−フミラ
−と設けたことを特徴とする請求項１の平面光回路であ
る。
に本発明の請求項１記載の発明は、光学基板上に誘電体
膜を多層に付着しエッチングして形成した光導波路、波
長無依存３ｄＢカプラあるいは波長分離カプラを有する
平面光回路において、該平面光回路の入射面と反対の面
にミラーを付着せたことを特徴とする平面光回路であ
る。請求項２記載の発明は、光の入射ポ−トの直後の光
導波路に波長分離フィルタまたは波長無依存ハ−フミラ
−と設けたことを特徴とする請求項１の平面光回路であ
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面に示した実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る平
面光回路の一実施例の平面図であり、光導波路２の実際
の寸法は厚さ、幅ともほぼ８μｍと極めて微小なもので
あるが理解を容易にするため拡大して図示している。図
１の光平面回路の形成は前記した従来の形成方法と同様
であり、石英等の光学基板１上に厚さほぼ２５μｍの下
部クラッド成膜をＳｉＯ２用いて形成し、その上に成分
重量比が（９９％ＳｉＯ２＋１％ＴｉＯ２）のコア成膜
を厚さほぼ８μｍだけ形成する。更に、その上にＳｉ成
膜をほぼ２μｍ形成し、該成膜上にフォトレジスト・パ
ターニングを施してからエッチングを行い不要部分を除
去する。更に、形成されたパターンに上にＳｉＯ２の上
部クラッド成膜を２５μｍ形成してからカッター等で切
断して平面光回路を製作する。図１に示した平面光回路
は上記の工程を経て形成された２本の光導波路２、２’
と波長無依存３ｄＢカプラ３とを光学基板１の中央に配
置すると共に導波路２、２’を光学基板１の図中右側端
面にて折り返して入射ポートと同じ図中左側の端面に光
を導くように、別途形成された反射ミラー４を光学基板
１の入射ポートと反対側の端面に接着構成したものであ
る。
形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る平
面光回路の一実施例の平面図であり、光導波路２の実際
の寸法は厚さ、幅ともほぼ８μｍと極めて微小なもので
あるが理解を容易にするため拡大して図示している。図
１の光平面回路の形成は前記した従来の形成方法と同様
であり、石英等の光学基板１上に厚さほぼ２５μｍの下
部クラッド成膜をＳｉＯ２用いて形成し、その上に成分
重量比が（９９％ＳｉＯ２＋１％ＴｉＯ２）のコア成膜
を厚さほぼ８μｍだけ形成する。更に、その上にＳｉ成
膜をほぼ２μｍ形成し、該成膜上にフォトレジスト・パ
ターニングを施してからエッチングを行い不要部分を除
去する。更に、形成されたパターンに上にＳｉＯ２の上
部クラッド成膜を２５μｍ形成してからカッター等で切
断して平面光回路を製作する。図１に示した平面光回路
は上記の工程を経て形成された２本の光導波路２、２’
と波長無依存３ｄＢカプラ３とを光学基板１の中央に配
置すると共に導波路２、２’を光学基板１の図中右側端
面にて折り返して入射ポートと同じ図中左側の端面に光
を導くように、別途形成された反射ミラー４を光学基板
１の入射ポートと反対側の端面に接着構成したものであ
る。
【０００９】図１の平面光回路の動作について説明す
る。入射ポートＩ１、Ｉ２のいずれから光を入射させて
もよいがここでは入射ポートＩ１から入射させた場合に
ついて説明する。入射した光Ａは光導波路２に従って進
み、波長無依存３ｄＢカプラ３に到達するとカプラの特
性により２つの光Ａ１とＢ２に分離する。このとき前述
したように光Ａ１とＢ２とは光Ａに対しそれぞれ３ｄＢ
減衰する。光Ａ１、Ｂ１はそれぞれ光導波路２、２’を
進み、平面光回路の右端５、５で反射ミラーに入射し、
反射されてそれぞれ光導波路２、２’を進んで出射ポー
トＯ１、Ｏ２から出射される。また、入射ポートＩ２か
ら光を入射させても上記と同様に入射光を分離すること
ができる。また、入射ポートＩ１、Ｉ２の両方のポート
から入射光を導入して用いる場合もあり、前記の１×２
の光導波路に対し２×２の光導波路と称されている。こ
の構成により入出射光をすべて平面光回路の図中左側面
のみで取り扱うことが可能とんる。
る。入射ポートＩ１、Ｉ２のいずれから光を入射させて
もよいがここでは入射ポートＩ１から入射させた場合に
ついて説明する。入射した光Ａは光導波路２に従って進
み、波長無依存３ｄＢカプラ３に到達するとカプラの特
性により２つの光Ａ１とＢ２に分離する。このとき前述
したように光Ａ１とＢ２とは光Ａに対しそれぞれ３ｄＢ
減衰する。光Ａ１、Ｂ１はそれぞれ光導波路２、２’を
進み、平面光回路の右端５、５で反射ミラーに入射し、
反射されてそれぞれ光導波路２、２’を進んで出射ポー
トＯ１、Ｏ２から出射される。また、入射ポートＩ２か
ら光を入射させても上記と同様に入射光を分離すること
ができる。また、入射ポートＩ１、Ｉ２の両方のポート
から入射光を導入して用いる場合もあり、前記の１×２
の光導波路に対し２×２の光導波路と称されている。こ
の構成により入出射光をすべて平面光回路の図中左側面
のみで取り扱うことが可能とんる。
【００１０】図２は光を分離する平面光回路の他の実施
例であって、図１の平面光回路の光導波路に波長無依存
ハーフミラー６と該ハーフミラー６より反射した光を導
くための光導波路を付加したものである。ハーフミラー
６は光学基板上に誘電体膜を多層に積層し、入射光に対
する透過光と反射光との比をほぼ１：１に分離するため
の光学デバイスである。図２の動作を説明すると、入射
ポートＩ１、Ｉ２のいずれから光を入射させもよいが、
Ｉ１から光を入射させる場合を考える。入射ポートＩ１
から入射した光Ａは波長無依存ハーフミラー６によって
光Ａ１とＢ１とにほぼ等しく分離され、光Ｂ１は出射ポ
ートＯ２から出射される。一方光Ａ１は光導波路２を進
んで波長無依存３ｄＢカプラ３に至り、該カプラの特性
により入射光Ａ１に対しそれぞれ３ｄＢ減衰して光Ａ２
とＣ２とに分離される。分離された光Ａ２、Ｃ２は平面
光回路の入射ポートと反対側に付着された反射ミラー４
でそれぞれ反射され、再び光導波路２を進んで出射ポー
トＯ１、Ｏ４に至り出射される。また、入射ポートＩ２
から光を入射させた場合も上記と同様であり、出射ポー
トＯ２の代わりに出射ポートＯ３から出射されることが
異なるだけである。これが所謂１×３の光導波路であ
る。また、入射ポートＩ１、Ｉ２の両方のポートから入
射光を導入する場合もあり、この場合が２×４の光導波
路である。このように構成することにより多数の入出射
光を一端面のみで処理できる平面光回路を実現すること
が可能となる。
例であって、図１の平面光回路の光導波路に波長無依存
ハーフミラー６と該ハーフミラー６より反射した光を導
くための光導波路を付加したものである。ハーフミラー
６は光学基板上に誘電体膜を多層に積層し、入射光に対
する透過光と反射光との比をほぼ１：１に分離するため
の光学デバイスである。図２の動作を説明すると、入射
ポートＩ１、Ｉ２のいずれから光を入射させもよいが、
Ｉ１から光を入射させる場合を考える。入射ポートＩ１
から入射した光Ａは波長無依存ハーフミラー６によって
光Ａ１とＢ１とにほぼ等しく分離され、光Ｂ１は出射ポ
ートＯ２から出射される。一方光Ａ１は光導波路２を進
んで波長無依存３ｄＢカプラ３に至り、該カプラの特性
により入射光Ａ１に対しそれぞれ３ｄＢ減衰して光Ａ２
とＣ２とに分離される。分離された光Ａ２、Ｃ２は平面
光回路の入射ポートと反対側に付着された反射ミラー４
でそれぞれ反射され、再び光導波路２を進んで出射ポー
トＯ１、Ｏ４に至り出射される。また、入射ポートＩ２
から光を入射させた場合も上記と同様であり、出射ポー
トＯ２の代わりに出射ポートＯ３から出射されることが
異なるだけである。これが所謂１×３の光導波路であ
る。また、入射ポートＩ１、Ｉ２の両方のポートから入
射光を導入する場合もあり、この場合が２×４の光導波
路である。このように構成することにより多数の入出射
光を一端面のみで処理できる平面光回路を実現すること
が可能となる。
【００１１】更に、図１において波長無依存３ｄＢカプ
ラ３を３ｄＢＹ分岐回路で置換すれば１×２の光導波路
が構成することができることは言うまでもない。
ラ３を３ｄＢＹ分岐回路で置換すれば１×２の光導波路
が構成することができることは言うまでもない。
【００１２】
【発明の効果】本発明は、以上説明したようにミラー及
びハーフミラーを用いて構成したので、光の進行方向の
基板寸法を極限すると共に平面光回路の光の入出射面を
１面に構成することが可能となり、該回路に付着する光
ケーブル端子を一面にのみ形成すればよく、平面光回路
およびこれを用いた光デバイスを大幅に小型化すること
ができるという効果がある。
びハーフミラーを用いて構成したので、光の進行方向の
基板寸法を極限すると共に平面光回路の光の入出射面を
１面に構成することが可能となり、該回路に付着する光
ケーブル端子を一面にのみ形成すればよく、平面光回路
およびこれを用いた光デバイスを大幅に小型化すること
ができるという効果がある。
【図１】本発明に係る平面光回路の一実施形態を示す模
式的平面図である。
式的平面図である。
【図２】本発明に係る平面光回路の他の実施形態を示す
模式的平面図である。
模式的平面図である。
【図３】従来の平面光回路を示す模式的平面図である。
【図４】平面光回路を形成する工程を示す概略図であ
る。
る。
１・・・光学基板 ２・・・光導波路 ３・・・波長無依存３ｄＢカプラ ４・・・ミラ− ５・・・反射点 ６・・・ハーフミラー Ｉ１、Ｉ２・・・入射ポート Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３、Ｏ４・・・出射ポート Ａ、Ａ１、Ａ２、Ｂ、Ｂ１、Ｃ１、Ｃ２・・・光 矢印・・光の進行方向
Claims (2)
- 【請求項１】 光学基板上に誘電体膜を多層に付着しエ
ッチングして形成した光導波路、波長無依存３ｄＢカプ
ラあるいは波長分離カプラを有する平面光回路におい
て、該平面光回路の入射面と反対の面にミラーを付着せ
たことを特徴とする平面光回路。 - 【請求項２】 光の入射ポ−トの直後の光導波路に波長
分離フィルタまたは波長無依存ハ−フミラ−と設けたこ
とを特徴とする請求項１の平面光回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30593896A JPH10133044A (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 平面光回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30593896A JPH10133044A (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 平面光回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10133044A true JPH10133044A (ja) | 1998-05-22 |
Family
ID=17951112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30593896A Pending JPH10133044A (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 平面光回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10133044A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1243951A1 (en) * | 2001-03-20 | 2002-09-25 | Agilent Technologies, Inc. (a Delaware corporation) | An optical multiplexer/demultiplexer |
| JP2007256613A (ja) * | 2006-03-23 | 2007-10-04 | Hitachi Cable Ltd | 光合分波モジュール |
| JP2008276001A (ja) * | 2007-05-01 | 2008-11-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光分岐回路および光分岐モジュール |
| JP2008310017A (ja) * | 2007-06-14 | 2008-12-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光分岐回路および光分岐モジュール |
-
1996
- 1996-10-31 JP JP30593896A patent/JPH10133044A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1243951A1 (en) * | 2001-03-20 | 2002-09-25 | Agilent Technologies, Inc. (a Delaware corporation) | An optical multiplexer/demultiplexer |
| JP2007256613A (ja) * | 2006-03-23 | 2007-10-04 | Hitachi Cable Ltd | 光合分波モジュール |
| JP2008276001A (ja) * | 2007-05-01 | 2008-11-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光分岐回路および光分岐モジュール |
| JP2008310017A (ja) * | 2007-06-14 | 2008-12-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光分岐回路および光分岐モジュール |
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