JPH1184153A - Optical waveguide functional element - Google Patents
Optical waveguide functional elementInfo
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- JPH1184153A JPH1184153A JP24366297A JP24366297A JPH1184153A JP H1184153 A JPH1184153 A JP H1184153A JP 24366297 A JP24366297 A JP 24366297A JP 24366297 A JP24366297 A JP 24366297A JP H1184153 A JPH1184153 A JP H1184153A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 作製プロセス誤差の影響を低減し、かつ容易
に作成できる光導波路機能素子を提供する。
【解決手段】 入力光導波路(25)と、入力光導波路
からの光を分岐する分岐部と、分岐部で分岐されたそれ
ぞれの光を伝播する複数の光導波路(27)と、複数の
光導波路からの光を合波する合波部と、合波部からの光
を伝播する出力光導波路(28)とを備える光導波路機
能素子において、分岐部および合波部に多モード干渉型
カプラ(26)を用いる。
(57) [Problem] To provide an optical waveguide functional element which can reduce the influence of a manufacturing process error and can be easily manufactured. SOLUTION: An input optical waveguide (25), a branch portion for splitting light from the input optical waveguide, a plurality of optical waveguides (27) for propagating respective lights split by the split portion, and a plurality of optical waveguides In the optical waveguide functional element including the multiplexing unit that multiplexes the light from the multiplexing unit and the output optical waveguide (28) that propagates the light from the multiplexing unit, the multimode interference coupler (26 ) Is used.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路機能素子
に係わり、特に、光通信、光交換、光情報処理等に用い
られる光導波路機能素子に適用して有効な技術に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical waveguide functional device, and more particularly to a technology effective when applied to an optical waveguide functional device used for optical communication, optical switching, optical information processing and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、光を一旦分岐させ複数の光導波路
を通過させた後、再び合波させる光導波路機能素子(以
下、単に光導波路機能素子と称する。)では、光を複数
の光導波路に分岐する分岐部、あるいは複数の光導波路
からの光を合波する合波部として、図9に示すY分岐回
路、あるいは図10に示す方向性結合器が使用されてい
る。なお、図9、図10において、1、2は光導波路を
示す。2. Description of the Related Art Conventionally, in an optical waveguide functional element (hereinafter simply referred to as an optical waveguide functional element) for once branching light, passing through a plurality of optical waveguides, and then multiplexing the light, the light is split into a plurality of optical waveguides. The Y branch circuit shown in FIG. 9 or the directional coupler shown in FIG. 10 is used as a branching unit for branching into a plurality of optical waveguides or a combining unit for combining light from a plurality of optical waveguides. 9 and 10, reference numerals 1 and 2 indicate optical waveguides.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Y分岐
回路あるいは方向性結合器は、光導波路(1,2)の作
製時のプロセス誤差等によって、その寸法が設計値より
ずれると光が等分に分配されない、損失が大きくなる等
の問題点があった。また、Y分岐回路では分波されたモ
ードが不安定であり、分波された光が再び合波される際
高次モードが損失となるなどの問題点があった。However, if the dimensions of the Y-branch circuit or the directional coupler deviate from the design values due to a process error in manufacturing the optical waveguides (1, 2), the light is equally divided. There were problems such as non-distribution and large loss. Further, in the Y branch circuit, the demultiplexed mode is unstable, and when the demultiplexed light is multiplexed again, there is a problem that a higher-order mode is lost.
【0004】このため、分岐部および合波部に、Y分岐
回路あるいは方向性結合器を使用する光導波路機能素子
では、回路の損失が大きくなる、機能が不安定である等
の欠点があり、光導波路機能素子の高性能化、安定化に
問題があった。For this reason, an optical waveguide functional element using a Y-branch circuit or a directional coupler in the branching and multiplexing sections has disadvantages such as an increase in circuit loss and an unstable function. There has been a problem in improving the performance and stabilizing the optical waveguide function element.
【0005】また、従来の方向性結合器では、図11に
示すリッジ型構造の光導波路が使用されている。これ
は、光を分岐あるいは合波する際に、2本の光導波路間
で光のモード結合が必要とされるためであり、2本の光
導波路の光のモード結合が弱いハイメサ型構造の光導波
路では実現できなかったためである。なお、図11にお
いて、3,5は光導波路クラッド層、4は光導波路コア
層である。In a conventional directional coupler, an optical waveguide having a ridge structure shown in FIG. 11 is used. This is because the mode coupling of light between two optical waveguides is required when splitting or combining light, and a high-mesa type optical waveguide in which the mode coupling of light between the two optical waveguides is weak. This was because it could not be realized in the wave path. In FIG. 11, reference numerals 3 and 5 denote optical waveguide cladding layers, and reference numeral 4 denotes an optical waveguide core layer.
【0006】しかしながら、リッジ型構造の光導波路
は、光導波路形成用のエッチングを光導波路コア層4の
手前で中止しなければならないため、深さ方向に精密な
制御性を必要とする高精度なエッチング技術が要求さ
れ、作製が困難であった。さらに、リッジ型構造の光導
波路は、光導波路に受光素子等をモノリシック集積する
際にも受光素子間の絶縁のために、深さ方向に精密な制
御性を必要とする高精度なエッチング技術が要求されな
ど作製が困難であった。However, in the optical waveguide having the ridge type structure, since etching for forming the optical waveguide must be stopped before the optical waveguide core layer 4, a high-precision control requiring precise control in the depth direction is required. Etching technology was required, and fabrication was difficult. Furthermore, the ridge-type optical waveguide requires a high-precision etching technique that requires precise controllability in the depth direction for insulation between the light-receiving elements even when the light-receiving elements are monolithically integrated into the optical waveguide. It was difficult to manufacture as required.
【0007】また、従来技術では複数の光導波路からの
光を、一本の光導波路に結合させる際に、図12に示す
ように、複数個の光合波回路(15a〜15g)を使用
していたため、損失が増加するという問題があった。な
お、図12において、16a〜16oは、光導波路であ
る。In the prior art, when coupling light from a plurality of optical waveguides to one optical waveguide, a plurality of optical multiplexing circuits (15a to 15g) are used as shown in FIG. Therefore, there was a problem that the loss increased. In FIG. 12, reference numerals 16a to 16o denote optical waveguides.
【0008】本発明は、前記従来技術の問題点を解決す
るためになされたものであり、本発明の目的は、光導波
路機能素子において、作製プロセス誤差の影響を低減
し、かつ容易に作成することが可能となる技術を提供す
ることにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to reduce the influence of manufacturing process errors in an optical waveguide functional device and to easily manufacture the device. It is to provide a technology that makes it possible.
【0009】また、本発明の他の目的は、光導波路機能
素子において、複数の光導波路からの光を一本の光導波
路に結合させる際に、光の損失を低減させることが可能
となる技術を提供することにある。Another object of the present invention is to provide an optical waveguide functional device which can reduce light loss when light from a plurality of optical waveguides is coupled to one optical waveguide. Is to provide.
【0010】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
にする。The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記の通りである。SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.
【0012】入力光導波路と、前記入力光導波路からの
光を分岐する分岐部と、前記分岐部で分岐されたそれぞ
れの光を伝播する複数の光導波路と、前記複数の光導波
路からの光を合波する合波部と、前記合波部からの光を
伝播する出力光導波路とを備える光導波路機能素子にお
いて、前記分岐部および合波部に多モード干渉型カプラ
を用いることを特徴とする。[0012] An input optical waveguide, a branching portion for branching light from the input optical waveguide, a plurality of optical waveguides for propagating each of the light branched by the branching portion, and a light from the plurality of optical waveguides. In an optical waveguide functional element including a multiplexing unit that multiplexes and an output optical waveguide that propagates light from the multiplexing unit, a multimode interference coupler is used for the branching unit and the multiplexing unit. .
【0013】前記光導波路の少なくとも一部は、ハイメ
サ型構造の光導波路で構成されることを特徴とする。[0013] At least a part of the optical waveguide is constituted by an optical waveguide having a high mesa structure.
【0014】即ち、本発明は、光を一旦分岐させ複数の
光導波路を通過させた後、再び合波させる光導波路機能
素子において、光を複数の光導波路に分岐する分岐部、
あるいは複数の光導波路からの光を合波する合波部に多
モード干渉型カプラを用い、さらに、光導波路の少なく
とも一部をハイメサ型構造の光導波路で構成することを
主要な特徴とする。That is, according to the present invention, there is provided an optical waveguide function element for once splitting light, passing the light through a plurality of optical waveguides, and then multiplexing the light again.
Alternatively, a main feature is that a multi-mode interference type coupler is used in a multiplexing unit that multiplexes light from a plurality of optical waveguides, and at least a part of the optical waveguide is formed of an optical waveguide having a high-mesa structure.
【0015】これにより、作製プロセス誤差に左右され
ることなく、安定した分岐比で、かつ低損失な光の合分
波を実現でき、さらに、ハイメサ型構造の光導波路を使
用することにより作製プロセスが容易となる。Thus, it is possible to realize a stable branching ratio and low-loss light multiplexing / demultiplexing irrespective of manufacturing process errors. Further, by using a high mesa structure optical waveguide, Becomes easier.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】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 be described below in detail with reference to the drawings.
【0017】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り
返しの説明は省略する。In all the drawings for describing the embodiments, parts having the same functions are denoted by the same reference numerals, and their repeated description will be omitted.
【0018】[実施の形態1]図1は、本発明の実施の
形態1の光導波路機能素子の概略構成を示す上面概観図
である。本実施の形態の光導波路機能素子は、入力光導
波路25からの光を2個の光導波路27に分岐する分岐
部と、2個の光導波路27からの光を合波して2個の出
力光導波路28に出力する合波部とに、多モード干渉型
カプラ26を使用したマッハツェンダー型光干渉計であ
る。[First Embodiment] FIG. 1 is a top view schematically showing a schematic configuration of an optical waveguide functional element according to a first embodiment of the present invention. The optical waveguide function element of the present embodiment has a branching portion that splits the light from the input optical waveguide 25 into two optical waveguides 27 and combines the light from the two optical waveguides 27 into two outputs. This is a Mach-Zehnder type optical interferometer using a multi-mode interference type coupler 26 in a multiplexing unit for outputting to an optical waveguide 28.
【0019】多モード干渉型カプラ26の干渉領域の長
さに対する光パワーの分配比の関係を図2のグラフに示
す。この図2に示すグラフは、横軸に多モード干渉型カ
プラの光伝搬方向の長さ、縦軸に出力光強度をとり、2
入力2出力の多モード干渉型カプラにおいて片側の入力
光導波路1から光を入射した際に、出力光導波路1およ
び出力光導波路2に分配される光強度の関係を示したも
のである。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the length of the interference area of the multi-mode interference coupler 26 and the distribution ratio of the optical power. In the graph shown in FIG. 2, the horizontal axis represents the length of the multimode interference coupler in the light propagation direction, and the vertical axis represents the output light intensity.
This figure shows the relationship between the light intensity distributed to the output optical waveguide 1 and the output optical waveguide 2 when light is incident from one input optical waveguide 1 in a two-input multi-mode interference coupler.
【0020】なお、図2には、干渉領域の長さが約19
5μm付近の拡大図も合わせて図示してある。当該拡大
図において、21は出力光導波路1からの出力光パワ
ー、22は出力光導波路2からの出力光パワーを示す。FIG. 2 shows that the length of the interference area is about 19
An enlarged view around 5 μm is also shown. In the enlarged view, reference numeral 21 denotes output light power from the output optical waveguide 1, and reference numeral 22 denotes output light power from the output optical waveguide 2.
【0021】図2から明らかなように、多モード干渉型
カプラ26の干渉領域の長さが、約195μm付近の場
合に、出力光導波路1および出力光導波路2に光が2等
分される。また、多モード干渉型カプラ26の干渉領域
の長さにプラスマイナス1μmの誤差があったときで
も、出力光導波路1および出力光導波路2での光の損失
は0.1dB以下である。さらに、干渉領域の長さが、
最適長よりずれた場合であっても、干渉領域の長さが、
185μm乃至200μmであれば、2つに分けられた
光の分配比は1:1で一定である。As is apparent from FIG. 2, when the length of the interference region of the multimode interference type coupler 26 is about 195 μm, the light is split into two by the output optical waveguide 1 and the output optical waveguide 2. Further, even when there is an error of ± 1 μm in the length of the interference region of the multi-mode interference type coupler 26, the light loss in the output optical waveguide 1 and the output optical waveguide 2 is 0.1 dB or less. Furthermore, the length of the interference area is
Even if it is shifted from the optimal length, the length of the interference area
In the case of 185 μm to 200 μm, the distribution ratio of the divided light is constant at 1: 1.
【0022】したがって、この多モード干渉型カプラ2
6を光の分岐部および合波部に使用することにより、容
易に高性能な光の合分波が可能となる。これにより、本
実施の形態では、作製プロセス誤差に左右されることな
く、安定した動作と高い消光比が実現できるとともに、
低損失、高性能なマッハツェンダー型光干渉計を実現す
ることが可能となる。Therefore, the multi-mode interference type coupler 2
By using 6 for the light branching and multiplexing parts, high-performance multiplexing / demultiplexing of light can be easily achieved. Thus, in the present embodiment, stable operation and a high extinction ratio can be realized without being affected by manufacturing process errors.
A low-loss, high-performance Mach-Zehnder optical interferometer can be realized.
【0023】[実施の形態2]図3は、本発明の実施の
形態2の光導波路機能素子の概略構成を示す上面概観図
である。本実施の形態の光導波路機能素子は、入力光導
波路25からの光を2個の非対称光導波路(30,3
1)に分岐する分岐部と、2個の非対称光導波路(3
0,31)からの光を合波して2個の出力光導波路28
に出力する合波部とに、多モード干渉型カプラ26を使
用した温度無依存波長フィルタである。この2本の非対
称光導波路(30,31)は、光導波路材料の組成と長
さが互いに異なっている。[Embodiment 2] FIG. 3 is a top view showing a schematic configuration of an optical waveguide functional element according to Embodiment 2 of the present invention. The optical waveguide functional device of the present embodiment is configured to convert the light from the input optical waveguide 25 into two asymmetric optical waveguides (30, 3).
1) and two asymmetric optical waveguides (3
0, 31) to form two output optical waveguides 28.
And a temperature-independent wavelength filter using a multi-mode interference type coupler 26 in a multiplexing unit that outputs a signal. The two asymmetric optical waveguides (30, 31) differ from each other in the composition and length of the optical waveguide material.
【0024】この温度無依存波長フィルタにおいて、温
度が変化すると非対称光導波路(30,31)の屈折率
が変化し、伝搬光の位相が変化する。しかしながら、2
本の非対称光導波路(30,31)の屈折率変化の違い
と長さの違いの関係が、2つの光が合波部で合波される
際に、その位相関係を変化させることがないように設計
されているため、温度無依存波長フィルタを透過する透
過光の位相関係は温度に依存することなく一定になる。In this temperature independent wavelength filter, when the temperature changes, the refractive index of the asymmetric optical waveguide (30, 31) changes, and the phase of the propagating light changes. However, 2
The relationship between the difference in refractive index change and the difference in length of the asymmetric optical waveguides (30, 31) is such that the phase relationship does not change when two lights are multiplexed at the multiplexing unit. , The phase relationship of the transmitted light passing through the temperature-independent wavelength filter is constant without depending on the temperature.
【0025】本実施の形態でも、光の分岐部および合波
部に多モード干渉型カプラ26を用いるようにしたの
で、光パワーの低損失かつ均等な分配が可能となり、作
製プロセス誤差に左右されることなく、安定した動作と
高い消光比が実現でき、低損失、高性能な温度無依存波
長フィルタを実現することが可能となる。Also in this embodiment, since the multimode interference type coupler 26 is used for the light branching and multiplexing parts, low power and uniform distribution of optical power can be achieved, and the power is affected by the manufacturing process error. Without this, a stable operation and a high extinction ratio can be realized, and a low-loss and high-performance temperature-independent wavelength filter can be realized.
【0026】[実施の形態3]図4は、本発明の実施の
形態3の光導波路機能素子の概略構成を示す上面概観図
である。本実施の形態3の光導波路機能素子は、前記実
施の形態2の温度無依存波長フィルタの出力光導波路2
8に受光素子32が集積された温度無依存波長フィルタ
である。[Embodiment 3] FIG. 4 is a top view schematically showing the configuration of an optical waveguide functional element according to Embodiment 3 of the present invention. The optical waveguide functional device according to the third embodiment is the same as the output optical waveguide 2 of the temperature-independent wavelength filter according to the second embodiment.
8 is a temperature-independent wavelength filter in which the light receiving element 32 is integrated.
【0027】図5は、本実施の形態3の受光素子32の
出力信号を波長に対する関数で示したグラフである。図
5から分かるように、本実施の形態の温度無依存波長フ
ィルタから出力される光パワーは、波長に対して互いに
逆位相で2つの受光素子32に入射され、即ち、差動検
出が可能とされている。FIG. 5 is a graph showing the output signal of the light receiving element 32 according to the third embodiment as a function with respect to the wavelength. As can be seen from FIG. 5, the optical power output from the temperature-independent wavelength filter according to the present embodiment is incident on the two light receiving elements 32 with phases opposite to each other with respect to the wavelength. Have been.
【0028】このとき2つの受光素子32に特性のばら
つきがあると正確な差動検出が困難になるが、本実施の
形態では、受光素子32をモノリシック集積することに
よって、光導波路との光結合を行う実装工程を省略化
し、かつ分岐後の光特性が実装の精度に左右されること
なく、均一な性能をもつ温度無依存波長フィルタを実現
することが可能となる。At this time, if the characteristics of the two light receiving elements 32 vary, accurate differential detection becomes difficult. However, in the present embodiment, the light coupling with the optical waveguide is achieved by monolithically integrating the light receiving elements 32. Is omitted, and a temperature-independent wavelength filter having uniform performance can be realized without the optical characteristics after branching being affected by the mounting accuracy.
【0029】[実施の形態4]図6は、本発明の実施の
形態4の光導波路機能素子の概略構成を示す図であり、
同図(a)は上面概観図、同図(b)は、同図(a)に
示すA、B破線位置の断面を示す断面図である。本発明
の実施の形態4の光導波路機能素子は、光導波路として
ハイメサ型構造の光導波路を使用した温度無依存波長フ
ィルタである。なお、図6(b)において、40はp-
型半導体光導波路クラッド層、41は光導波路コア層、
42はn- 型半導体光導波路クラッド層、43はp- 型
半導体光導波路クラッド層、44は光吸収層である。Fourth Embodiment FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of an optical waveguide function element according to a fourth embodiment of the present invention.
2A is a schematic top view, and FIG. 2B is a cross-sectional view showing a cross section taken along a broken line A and B shown in FIG. The optical waveguide function element according to the fourth embodiment of the present invention is a temperature-independent wavelength filter using a high-mesa type optical waveguide as the optical waveguide. In FIG. 6B, 40 is p-
Type semiconductor optical waveguide cladding layer, 41 is an optical waveguide core layer,
42 is an n- type semiconductor optical waveguide cladding layer, 43 is a p- type semiconductor optical waveguide cladding layer, and 44 is a light absorbing layer.
【0030】本実施の形態の受光素子32は、光吸収層
44が光導波路コア層41上に積層された層荷型構造の
受光素子で構成される。The light receiving element 32 of the present embodiment is constituted by a light receiving element having a layered structure in which a light absorbing layer 44 is laminated on the optical waveguide core layer 41.
【0031】ハイメサ型構造の光導波路で方向性結合器
を実現することは、光導波路間の相互作用が弱いため不
可能であったが、光の分岐部および合波部に多モード干
渉型カプラ26を使用することにより、光導波路として
ハイメサ型構造の光導波路を使用することが可能とな
る。It has been impossible to realize a directional coupler with an optical waveguide having a high mesa structure because of the weak interaction between the optical waveguides. By using 26, an optical waveguide having a high mesa structure can be used as the optical waveguide.
【0032】ハイメサ型構造の光導波路では、光導波路
形成用のエッチングは、光導波路層の下部まですすめる
ことができるので、光導波路形成用のエッチングに、深
さ方向に精密な制御性を必要とする高精度なエッチング
技術は必要としない。このため、温度無依存波長フィル
タの作製は容易であり、受光素子32を集積化させる際
にも、複数の受光素子32の間で電気的な絶縁をとるこ
とが簡単になる。In an optical waveguide having a high-mesa structure, the etching for forming the optical waveguide can be performed to the lower portion of the optical waveguide layer. Therefore, the etching for forming the optical waveguide requires precise controllability in the depth direction. No high-precision etching technology is required. Therefore, it is easy to manufacture the temperature-independent wavelength filter, and it is easy to electrically insulate the plurality of light receiving elements 32 when the light receiving elements 32 are integrated.
【0033】図7は、本発明の実施の形態の温度無依存
波長フィルタにおいて、リッジ型構造の光導波路を使用
した場合の光導波路部と受光素子部の断面を示す断面図
である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a cross section of an optical waveguide section and a light receiving element section when a ridge type optical waveguide is used in the temperature independent wavelength filter according to the embodiment of the present invention.
【0034】本実施の形態の温度無依存波長フィルタに
おいて、リッジ型構造の光導波路を使用する場合には、
複数の受光素子32の間を電気的に絶縁するために複数
の受光素子32の光吸収層44を完全に分離する必要が
あり、また、光導波路コア層41の表面を露出させるこ
とができないので、光導波路形成用のエッチングを光吸
収層44と光導波路コア層41の中間で中止する必要が
ある。このため、光導波路形成のエッチングに、深さ方
向に精密な制御性を必要とする高精度なエッチング技術
が要求され、作製が困難である。In the temperature independent wavelength filter of the present embodiment, when an optical waveguide having a ridge structure is used,
In order to electrically insulate the plurality of light receiving elements 32 from each other, it is necessary to completely separate the light absorbing layers 44 of the plurality of light receiving elements 32, and the surface of the optical waveguide core layer 41 cannot be exposed. It is necessary to stop the etching for forming the optical waveguide in the middle of the light absorbing layer 44 and the optical waveguide core layer 41. For this reason, a high-precision etching technique that requires precise controllability in the depth direction is required for etching for forming an optical waveguide, and it is difficult to manufacture the optical waveguide.
【0035】このように、本実施の形態では、光導波路
としてリッジ型構造の光導波路を使用する場合に比べ
て、作製プロセスが簡単になり、性能の良い受光素子3
2を集積した温度無依存波長フィルタを実現することが
可能となる。As described above, in the present embodiment, the manufacturing process is simplified and the light-receiving element 3 having good performance is compared with the case where an optical waveguide having a ridge structure is used as the optical waveguide.
2 can be realized as a temperature-independent wavelength filter.
【0036】[実施の形態5]図8は、本発明の実施の
形態5の光導波路機能素子の概略構成を示す上面概観図
である。本実施の形態5の光導波路機能素子は、光の分
岐部に多入力2出力の多モード干渉型カプラ46を使用
した温度無依存波長フィルタである。[Fifth Embodiment] FIG. 8 is a top view showing a schematic configuration of an optical waveguide functional device according to a fifth embodiment of the present invention. The optical waveguide function element according to the fifth embodiment is a temperature-independent wavelength filter using a multi-input two-output multi-mode interference coupler 46 at a light branching portion.
【0037】この多入力2出力の多モード干渉型カプラ
46は、例えば、L.B.Soldano et al., J.Lightwave Te
chnol., vol.13,(4),pp.615-627,1995.等に示されてい
る。この多入力2出力の多モード干渉型カプラ46は、
複数の入力光導波路45からの光を1つの干渉計で分岐
でき、かつ低損失で安定に光の分岐することができる。The multi-input two-output multi-mode interference type coupler 46 is, for example, an LBSoldano et al., J. Lightwave Te.
chnol., vol. 13, (4), pp. 615-627, 1995. This multi-input two-output multi-mode interference type coupler 46 has
Light from a plurality of input optical waveguides 45 can be split by one interferometer, and the light can be split stably with low loss.
【0038】これにより、本実施の形態の温度無依存波
長フィルタは、図12に示す従来の多数の光合波回路
(15a〜15g)を使用する場合に比して、低損失、
かつ高性能な温度無依存波長フィルタが実現することが
可能となる。Accordingly, the temperature-independent wavelength filter of the present embodiment has a lower loss and a lower loss than the case where a number of conventional optical multiplexing circuits (15a to 15g) shown in FIG.
In addition, a high-performance temperature-independent wavelength filter can be realized.
【0039】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明
は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要
旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは
勿論である。As described above, the invention made by the present inventor is:
Although a specific description has been given based on the above-described embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the invention.
【0040】[0040]
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
【0041】(1)本発明によれば、光の分岐部および
合波部に多モード干渉型カプラを用いるようにしたの
で、光パワーの低損失かつ均等な分配が可能となる。こ
れにより、作製プロセス誤差で性能が左右されることな
く、低損失、高性能な光導波路機能素子を実現すること
が可能となった。(1) According to the present invention, since a multi-mode interference coupler is used for the light branching and multiplexing parts, low loss and uniform distribution of optical power can be achieved. As a result, a low-loss, high-performance optical waveguide functional element can be realized without being affected by the manufacturing process error.
【0042】(2)本発明によれば、光導波路として、
ハイメサ型構造の光導波路を使用することができるの
で、光導波路形成用のエッチングに、深さ方向に精密な
制御性を必要とする高精度なエッチング技術が必要ない
ので、光導波路機能素子を容易、簡単に作成することが
可能である。(2) According to the present invention, as an optical waveguide,
Since an optical waveguide having a high-mesa structure can be used, a high-precision etching technique that requires precise controllability in the depth direction is not required for the etching for forming the optical waveguide. , Can be easily created.
【0043】(3)本発明によれば、光の分岐部とし
て、複数の入力ポートを有する多モード干渉型カプラを
使用するようにしたので、多数の光合波回路を使用する
場合に比して、低損失、かつ高性能な光導波路機能素子
を実現することが可能となる。(3) According to the present invention, a multi-mode interference type coupler having a plurality of input ports is used as a light branching unit. It is possible to realize a low-loss, high-performance optical waveguide functional element.
【図1】本発明の実施の形態1の光導波路機能素子の概
略構成を示す上面概観図である。FIG. 1 is a top view showing a schematic configuration of an optical waveguide functional element according to a first embodiment of the present invention.
【図2】2入力2出力の多モード干渉型カプラにおける
干渉領域の長さに対する光パワーの分配比の関係を示す
グラフである。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the length of an interference region and the distribution ratio of optical power in a two-input two-output multimode interference coupler.
【図3】本発明の実施の形態2の光導波路機能素子の概
略構成を示す上面概観図である。FIG. 3 is a top view showing a schematic configuration of an optical waveguide functional element according to a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の実施の形態3の光導波路機能素子の概
略構成を示す上面概観図である。FIG. 4 is a schematic top view showing a schematic configuration of an optical waveguide functional element according to Embodiment 3 of the present invention.
【図5】本実施の形態3の光導波路機能素子に集積され
た2つの受光素子の出力信号を波長に対する関数で示し
たグラフである。FIG. 5 is a graph showing output signals of two light receiving elements integrated in the optical waveguide function element according to the third embodiment as a function with respect to wavelength.
【図6】本発明の実施の形態4の光導波路機能素子の概
略構成を示す上面概観図、およびA、B破線位置の断面
を示す断面図である。FIG. 6 is a schematic top view showing a schematic configuration of an optical waveguide functional element according to a fourth embodiment of the present invention, and a cross-sectional view showing a cross section taken along a broken line A or B.
【図7】本発明の実施の形態4の光導波路機能素子にお
いて、リッジ型構造の光導波路を使用した場合の光導波
路部と受光素子部の断面を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a cross section of an optical waveguide section and a light receiving element section when an optical waveguide having a ridge structure is used in the optical waveguide functional element according to the fourth embodiment of the present invention.
【図8】本発明の実施の形態5の光導波路機能素子の概
略構成を示す上面概観図である。FIG. 8 is a top view showing a schematic configuration of an optical waveguide functional element according to a fifth embodiment of the present invention.
【図9】光の合分波に使用される分岐回路の概略構成を
示す上面概観図である。FIG. 9 is a top view showing a schematic configuration of a branch circuit used for multiplexing / demultiplexing light.
【図10】光の合分波に使用される方向性結合器の概略
構成を示す上面概観図である。FIG. 10 is a top view schematically showing a schematic configuration of a directional coupler used for multiplexing / demultiplexing light.
【図11】方向性結合器で使用されるリッジ型構造の光
導波路の断面を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a cross section of an optical waveguide having a ridge structure used in a directional coupler.
【図12】複数の個の光合波回路を使用して、複数の光
導波路からの光を一本の光導波路に結合させる光の合波
部の概略構成を示す上面概観図である。FIG. 12 is a schematic top view showing a schematic configuration of a light multiplexing unit that couples light from a plurality of optical waveguides to one optical waveguide using a plurality of optical multiplexing circuits.
1,2,16a〜16o,27,30,31…光導波
路、3,5…光導波路クラッド層、4,41…光導波路
コア層、15a〜15g…光合波回路、25,45…入
力光導波路、26…多モード干渉型カプラ、28…出力
光導波路、32…受光素子、40,43…p- 型半導体
光導波路クラッド層、42…n- 型半導体光導波路クラ
ッド層、44…光吸収層、46…多入力2出力多モード
干渉型カプラ。1, 2, 16a to 16o, 27, 30, 31: optical waveguide, 3, 5: optical waveguide clad layer, 4, 41: optical waveguide core layer, 15a to 15g: optical multiplexing circuit, 25, 45: input optical waveguide 26, a multimode interference type coupler, 28, an output optical waveguide, 32, a light receiving element, 40, 43, a p- type semiconductor optical waveguide cladding layer, 42, an n- type semiconductor optical waveguide cladding layer, 44, a light absorbing layer, 46 ... Multi-input 2-output multi-mode interference coupler.
Claims (5)
の光を分岐する分岐部と、前記分岐部で分岐されたそれ
ぞれの光を伝播する複数の光導波路と、前記複数の光導
波路からの光を合波する合波部と、前記合波部からの光
を伝播する出力光導波路とを備える光導波路機能素子に
おいて、 前記分岐部および合波部に多モード干渉型カプラを用い
ることを特徴とする光導波路機能素子。1. An input optical waveguide, a branch portion for splitting light from the input optical waveguide, a plurality of optical waveguides for propagating each light branched by the split portion, and a plurality of optical waveguides from the plurality of optical waveguides. In an optical waveguide functional element including a multiplexing unit that multiplexes light and an output optical waveguide that propagates light from the multiplexing unit, a multimode interference coupler is used for the branching unit and the multiplexing unit. An optical waveguide functional element.
いは組成の少なくとも一方が互いに異なることを特徴と
する請求項1に記載された光導波路機能素子。2. The optical waveguide functional element according to claim 1, wherein the plurality of optical waveguides are different from each other in at least one of an optical waveguide length and a composition.
メサ型構造の光導波路で構成されることを特徴とする請
求項1または請求項2に記載された光導波路機能素子。3. The optical waveguide functional device according to claim 1, wherein at least a part of the optical waveguide is formed of a high-mesa type optical waveguide.
の出力光導波路を備えることを特徴とする請求項1ない
し請求項3のいずれか1項に記載された光導波路機能素
子。4. The optical waveguide functional element according to claim 1, comprising a plurality of input optical waveguides or a plurality of output optical waveguides.
子が集積されていることを特徴とする請求項1ないし請
求項4のいずれか1項に記載された光導波路機能素子。5. The optical waveguide functional device according to claim 1, wherein the output optical waveguide has a light receiving element integrated in a part thereof.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24366297A JPH1184153A (en) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | Optical waveguide functional element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24366297A JPH1184153A (en) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | Optical waveguide functional element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1184153A true JPH1184153A (en) | 1999-03-26 |
Family
ID=17107146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24366297A Pending JPH1184153A (en) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | Optical waveguide functional element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1184153A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002169131A (en) * | 2000-12-04 | 2002-06-14 | Fujitsu Ltd | Optical semiconductor device and method of modulating optical semiconductor device |
| JP2024077708A (en) * | 2022-11-29 | 2024-06-10 | 住友電気工業株式会社 | Optical modulator and optical module |
-
1997
- 1997-09-09 JP JP24366297A patent/JPH1184153A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002169131A (en) * | 2000-12-04 | 2002-06-14 | Fujitsu Ltd | Optical semiconductor device and method of modulating optical semiconductor device |
| JP2024077708A (en) * | 2022-11-29 | 2024-06-10 | 住友電気工業株式会社 | Optical modulator and optical module |
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