JPS59143109A - 光集積回路 - Google Patents

光集積回路

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JPS59143109A
JPS59143109A JP58017240A JP1724083A JPS59143109A JP S59143109 A JPS59143109 A JP S59143109A JP 58017240 A JP58017240 A JP 58017240A JP 1724083 A JP1724083 A JP 1724083A JP S59143109 A JPS59143109 A JP S59143109A
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JP
Japan
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optical
waveguides
waveguide
integrated circuit
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JP58017240A
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Kenichi Yoshida
健一 吉田
Yoshikazu Nishiwaki
西脇　由和
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光集積回路に関し、その製造コストが低廉にな
るよう改良したものである。
従来の導波型光機能素子の代表例を第１図に示す。同図
に示すように、この光機能素子は２つの導波路１．２間
の分布結合現象を利用したもので、基板３の材料として
電気光学効果を有するものを使用すれば導波路１．２に
印加する電圧を変化させ導波路１，２の位相定数を制御
することによりスイッチング素子や変調素子を実現する
ことができる。ところが前記導波路１゜２はシングルモ
ード導波路であり、導波路幅は数〜数１０μｍｎオーダ
であυ、導波路１．２の間隔も同程度のザイズである。
一方、前記光機能素子’＆　光７アイパ通信システムの
スイッチング素子に使う場合、光ファイ・ぐの外径は１
２５μｍであるため、一対の光ファイ・ぐを第１図に示
す光機能素子の導波路１．２の端部に直接結合すること
はできない。そこで、第２図に示すように、導波路４．
５のように曲り部分を設けて導波路４．５の端部の間隔
がつ“０フアイ・々６，６ａ＋７．７ａの外径程度にな
るまで延長して直接結合を行なっている。
ところがこの場合には次の欠点がある。
１）光機能素子の価格が高価になる。これは次の理由に
よる。即ち、曲９導波路４，５の伝搬損失は曲率半径が
小さい程大きくなる。そこで損失を低く抑えるために曲
率半径を大きくすると必要な導波路４．５の間隔を得る
ための導波路長ｔ（第２図参照）が長くなり、スイッチ
ング素子を実現するために使用される電気光学効果を有
する材料が、ＩｎＰ　＋　ＧａＡｓ　＋Ｂ　ｉ　１２　
Ｓ　１０２０の単結晶と一般に高価な材料が使用される
ことと相俟ちこの種の光機能素子の価格の高騰を招来し
てしまう。
１１）結果的に光機能素子のサイズが太きくなυ、例え
ば導波路４．５をエピタキシャル成長により形成する場
合には太面植に亘シ均質なエピタキシャル層を得ること
は困難である等、製作の困州性を伴なう。
本発明は、上記従来技術の欠点に鑑み、容易且つ安価に
調造し得る光集積回路を提供することを目的とする。か
かる目的全達成する本発明は、２種以上の基板を使用す
る混成光集積回路とした点をその技術思想の基礎とする
ものである。
以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。光
集積回路とは、レーザダイオードＬＤ、フォトダイオー
ドＰＤ、モソユレータ、マルチプレクサ等の光機能素子
を一枚の基板上に集積したものであシ、集積度が向上す
るにしたがい導波路間隔が狭くなる。一方、光ファイバ
の外径は規格で１２５μｍに決められており、したがっ
て間隔が狭い複数の導波路を有する光集積回路に複数の
光ファイバを結合することは物理的に不可能である。第
３図に、この種の光機能素子である光スイツチング素子
を示す。同図に示すように、本例の光機能素子８である
スイッチング素子は、ｎ　−ＩＨＰ基板９上にガイド層
１０としてｎ　−１１ＧａＡｓＰ　、　　クラッド措１
１としてｐ　−ＩｎＰ若しくはｐ　−ＩｎＧａＡ、ｓ　
Ｐ　　をエピタキシャル成長させて電極層１２を形成し
た後、第３図に示す構造にエツチング加工してス）　Ｉ
Ｊツブロード型の導波路１３．１４を作製したものであ
る。この場合、導波路１３．１４の間隔を狭くすると一
つの導波路１３に入射した元が他の導波路１４に移行す
る分布結合が現われ、エネルギが１００％移行するのに
必要な長さである完全結合長は導波路１３．１４の間隔
が狭くなれば短かくなる。いま、当該スイッチング素子
の素子長を完全結合長にした状態で一方の導波路１３に
のみ電界を印加すると、ＩＩＩＰの電気光学効果によシ
導波路１３の屈折率が変化し両導波路１３．１４間で位
相笈数差△βが発生すを印加すると、一旦他の導波路１
４に移行した光のエネルギが再ひもとの導波路１３に戻
る。
即ち、スイッチングが印加■圧Ｖを制御することによシ
実現される。
コノ場合、導波路１３．１４はシングルモードガイドで
ある事が必要で、そのために導波路幅及び導波路厚がと
もに数μｍのオーダとなる。
また、完全結合長（素子長）ｆ：数喘のオーダにするた
めには導波路１３．１４の間隔は数μｍのオーダにしな
ければならない。したがって外径１２５μｍの元ファイ
バを夫々の導波路１３゜１４に直接結合することは物理
的に不可能である。このため従来は第２図に示す曲り導
波路４゜５を形成していたのであるが、この場合の欠点
は既述の通シである。
本笑施例では第２図における導波路４．５の曲シ部分を
安価で導波路作製が芥易な他の基板を使用している。即
ち、第４図に示すように、基板１５には、第３図に示す
スイッチング素子である光機能素子８を収納し得るよう
凹部となっている収納部１５ａがエツチングにより形成
されるとともに、一端が光機能素子８と結合され他端が
光ファイバ６．６ａ、７．７ａと結合される導波路１６
．１６ａ　、１７．１７ａが形成されている。この導波
路１６．１６ａ　、１７＋１７ａは光ファイバｌ　６　
＋　１６　ａ　＋　１７　＋　１７　ａ側から光機能素
子８側に向かつて間隔が結くなっている。前記基板１５
の材料としてはパイレックスガラスが好適である。また
、エツチングの方法としてはＨＦ（フッ化水素）による
ケミカルエツチングが好適である。更に、導波路１６゜
１６ａ、１７．１７ａはこれら以外の部分をマスキンク
した基板１５をＫＮｏ、　８５　’％、ＴｔＮ０．１５
チの液に４００〜５００℃で加熱、拡散することにより
容易に作製することができる。また、光機能素子８の基
板９としてはＧａＡｓ　、　ＩｎＰ　、　Ｓｔ　。
Ｂｉ、２Ｓｉ０２＋　ＬｉＮｂＯ３等の単結晶材が使用
でき、ＧａＡｓ　＋　ＩｎＰ等の化合物半導体を使用す
ればＬＥＤ　。
ＰＤ等を集積することができる。第５図はＬＤを集積し
た例である。同図における光機能素子１８はＬＤの出力
を２本の光ファイバからなる導波路１９．２０にスイッ
チングするトランスミッタである。基板２１には前記導
波路１９゜２０に結合され反光機能素子側端部に向かっ
て間隔が拡がる導波路２２．２３が形成しである。
基板１５．２１及び導波路１６．１６ａ、１７゜１７ａ
、１９．２０は石英基板上にＧｅドープのＳ　ｆ　ｏ、
をＣＶＤでコーティングした後ＨＦでエツチングするこ
とによっても作製し得る。
以上実施例とともに具体的に説明したように、本発明に
よれは、高機能、高集積度の部分のみをＩｎＰ　ｒ　Ｇ
ａＡＦｌ　等の高価令高機能基板材料で構成し、他の比
較的集積度の低い部分を安価な基板で構成したので大き
なサイズのもの、即ち光ファイバに結合される導波路の
間隔を充分数ることができる光集積回路を安価に作製し
得る。
【図面の簡単な説明】
第１図は光機能素子を示す斜視図、第２図は従来技術に
係る曲シ導波路を有する光機能素子を光ファイバととも
に示す平面図、第３図は本発明の実施例に係る光機能素
子を抽出して示す斜視図、第４図は本発明の一実施例を
示す斜視図、第５図は本発明の他の実施例を示す平面図
である。 図面中 ６　＋　６　ａ　＋　７．７　ａは元ファイバ、８．１
８は光機能素子、 ９．１５は基板、 １３＋１４．１６，１６ａ、、１７＋１７ａ。 １９．２０．．２２．２３は導波路、 １５ａは収納部である。 第１図 第４図 第３図 第５図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 相互の間隔が光ファイバの外径寸法よりも小さい複数の
    導波路が形成されて光機能部が集積化されてける基板と
    、この基板を嵌入し得る凹部である収納部が形成される
    とともに一端が前記導波路に結合され他端が元ファイバ
    に結合され得るよう他端側の相互の間隔が光ファイバの
    外径寸法よりも大きい複数の導波路が形成されている基
    板とを有することを特徴とする光集積回路。
JP58017240A 1983-02-04 1983-02-04 光集積回路 Pending JPS59143109A (ja)

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EP84300502A EP0118185B1 (en) 1983-02-04 1984-01-26 Integrated optical circuit device
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62123605U (ja) * 1986-01-27 1987-08-06
JPH02208604A (ja) * 1989-02-08 1990-08-20 Furukawa Electric Co Ltd:The 光集積回路

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2572050B2 (ja) * 1986-11-05 1997-01-16 シャープ株式会社 導波路型光ヘツド
US4892374A (en) * 1988-03-03 1990-01-09 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Article comprising an opto-electronic device and an optical waveguide coupled thereto, and method of making the article
DE3904172A1 (de) * 1989-02-11 1990-08-16 Wabco Westinghouse Fahrzeug Ventillamelle
US4953933A (en) * 1989-07-10 1990-09-04 The Boeing Company Optical encoder reading device
US4973125A (en) * 1989-08-25 1990-11-27 National Research Council Of Canada All optical self limiter for fiber optics
DE4002490A1 (de) * 1989-08-31 1991-08-01 Bodenseewerk Geraetetech Verfahren zum anbringen von elektrooptischen bauteilen an integriert-optischen wellenleitern
US4997246A (en) * 1989-12-21 1991-03-05 International Business Machines Corporation Silicon-based rib waveguide optical modulator
US5059475A (en) * 1990-06-29 1991-10-22 Photonic Integration Research, Inc. Apparatus and method of forming optical waveguides on metalized substrates
US5150242A (en) * 1990-08-17 1992-09-22 Fellows William G Integrated optical computing elements for processing and encryption functions employing non-linear organic polymers having photovoltaic and piezoelectric interfaces
US5327517A (en) * 1991-08-05 1994-07-05 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Guided-wave circuit module and wave-guiding optical component equipped with the module
US5200631A (en) * 1991-08-06 1993-04-06 International Business Machines Corporation High speed optical interconnect
ES2136063T3 (es) * 1991-11-25 1999-11-16 Corning Inc Metodo para fabricar y someter a ensayo componentes opticos integrados.
JPH0675141A (ja) * 1992-08-27 1994-03-18 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 光レセプタクル付き光導波路型部品
JPH10506204A (ja) * 1994-09-26 1998-06-16 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト Ｏｅｉｃモジュールおよび光ファイバを光学的に相互結合するための結合装置
FR2727768B1 (fr) * 1994-12-05 1997-01-10 Alcatel Nv Procede pour former une couche de silice a eliminer ulterieurement et procede pour rapporter un composant en optique integree
JPH10160961A (ja) * 1996-12-03 1998-06-19 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 光学素子
FR2760101B1 (fr) * 1997-02-24 1999-04-16 Alsthom Cge Alcatel Procede d'assemblage d'un dispositif opto-hybride
US6445837B1 (en) * 1999-03-31 2002-09-03 Nu-Wave Photonics, Inc. Hybrid opto-electronic circuits and method of making
US6913871B2 (en) * 2002-07-23 2005-07-05 Intel Corporation Fabricating sub-resolution structures in planar lightwave devices
US10174941B2 (en) * 2016-09-07 2019-01-08 Selas Heat Technology Company Llc Ribbon pack for gas burners
GB2595211B (en) * 2020-05-13 2023-02-01 Rockley Photonics Ltd Hybrid integration process and devices

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5729016A (en) * 1980-07-28 1982-02-16 Fujitsu Ltd Large scale optical integrated circuit

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2205728C3 (de) * 1972-02-08 1979-01-04 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Aus einem mehrschichtigen Halbleiterkörper bestehendes optisches Bauelement
GB1407544A (en) * 1973-03-01 1975-09-24 Standard Telephones Cables Ltd Optical coupler
US4005927A (en) * 1975-03-10 1977-02-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Broad bandwidth optical modulator and switch
JPS51129248A (en) * 1975-05-02 1976-11-10 Sony Corp Optical waveguide
JPS5269285A (en) * 1975-12-05 1977-06-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor laser device
US4166669A (en) * 1977-05-13 1979-09-04 Massachusetts Institute Of Technology Planar optical waveguide, modulator, variable coupler and switch
US4152044A (en) * 1977-06-17 1979-05-01 International Telephone And Telegraph Corporation Galium aluminum arsenide graded index waveguide
FR2399736A1 (fr) * 1977-08-05 1979-03-02 Thomson Csf Procede de fabrication d'une structure electro-optique comportant une electrode integree et composant optoelectronique utilisant ladite structure
US4211467A (en) * 1978-01-13 1980-07-08 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Optically-controlled two-channel integrated optical switch
US4251130A (en) * 1979-07-18 1981-02-17 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Velocity matched optical gate
JPS57158617A (en) * 1981-03-25 1982-09-30 Ricoh Co Ltd Optical coupler
JPS57173803A (en) * 1981-04-20 1982-10-26 Fujitsu Ltd Waveguide for optical integrated circuit

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5729016A (en) * 1980-07-28 1982-02-16 Fujitsu Ltd Large scale optical integrated circuit

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62123605U (ja) * 1986-01-27 1987-08-06
JPH02208604A (ja) * 1989-02-08 1990-08-20 Furukawa Electric Co Ltd:The 光集積回路

Also Published As

Publication number Publication date
CA1244273A (en) 1988-11-08
US4729618A (en) 1988-03-08
EP0118185A1 (en) 1984-09-12
EP0118185B1 (en) 1987-03-11
DE3462630D1 (en) 1987-04-16

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