JPH1114847A - 結合導波路構造 - Google Patents
結合導波路構造Info
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- JPH1114847A JPH1114847A JP9163675A JP16367597A JPH1114847A JP H1114847 A JPH1114847 A JP H1114847A JP 9163675 A JP9163675 A JP 9163675A JP 16367597 A JP16367597 A JP 16367597A JP H1114847 A JPH1114847 A JP H1114847A
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- G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
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- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 偏波依存性を解消又は低減する。
【解決手段】 ＩｎＰ基板１０に、間隔ｄを空けて２つ
のＩｎＧａＡｓＰ矩形導波路１２，１４を形成する。導
波路１２，１４の両方にまたがって、周期Λの回折格子
１６を必要な結合距離Ｌにわたり形成する。回折格子１
６の波数をＫ（＝２π／Λ）、導波路１２のＴＥモード
及びＴＭモードの伝搬定数をそれぞれβ１（ＴＥ）及び
β２（ＴＭ）、導波路１４のＴＥモード及びＴＭモード
の伝搬定数をそれぞれβ２（ＴＥ）及びβ２（ＴＭ）と
すると、位相整合条件として、 ｜β１（ＴＥ）＋β２（ＴＥ）｜＝Ｋ ｜β１（ＴＭ）＋β２（ＴＭ）｜＝Ｋ となるように、回折格子１６の周期Λを設定する。その
ために、導波路１２の幅をａ１、厚みをｂ１とし、導波
路１４の幅をａ２、厚みをｂ２とすると、理想的には、
ａ１＝ｂ２、ｂ１＝ａ２とする。
のＩｎＧａＡｓＰ矩形導波路１２，１４を形成する。導
波路１２，１４の両方にまたがって、周期Λの回折格子
１６を必要な結合距離Ｌにわたり形成する。回折格子１
６の波数をＫ（＝２π／Λ）、導波路１２のＴＥモード
及びＴＭモードの伝搬定数をそれぞれβ１（ＴＥ）及び
β２（ＴＭ）、導波路１４のＴＥモード及びＴＭモード
の伝搬定数をそれぞれβ２（ＴＥ）及びβ２（ＴＭ）と
すると、位相整合条件として、 ｜β１（ＴＥ）＋β２（ＴＥ）｜＝Ｋ ｜β１（ＴＭ）＋β２（ＴＭ）｜＝Ｋ となるように、回折格子１６の周期Λを設定する。その
ために、導波路１２の幅をａ１、厚みをｂ１とし、導波
路１４の幅をａ２、厚みをｂ２とすると、理想的には、
ａ１＝ｂ２、ｂ１＝ａ２とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、結合導波路構造に
関し、より具体的には、偏光依存性の無い又は少ない結
合導波路構造に関する。
関し、より具体的には、偏光依存性の無い又は少ない結
合導波路構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】方向性結合器に代表される結合導波路
は、合分波器、光変調器及び光スイッチのみならず、回
折格子を装荷することで、その回折格子の周期に応じて
同方向結合器型又は異方向結合型波長選択光アド／ドロ
ップ多重素子（光ＡＤＭ素子）などの、種々の光導波路
型光デバイスを実現する重要な素子である。実用上不可
欠な３次元導波路構造として、リッジ型と埋め込み型が
知られているが、いずれも、基板に水平な方向と垂直な
方向の等価的な導波路幅比、即ちアスペクト比が、実質
的に同じ２本の導波路を隣接配置する対称構造になって
いる。
は、合分波器、光変調器及び光スイッチのみならず、回
折格子を装荷することで、その回折格子の周期に応じて
同方向結合器型又は異方向結合型波長選択光アド／ドロ
ップ多重素子（光ＡＤＭ素子）などの、種々の光導波路
型光デバイスを実現する重要な素子である。実用上不可
欠な３次元導波路構造として、リッジ型と埋め込み型が
知られているが、いずれも、基板に水平な方向と垂直な
方向の等価的な導波路幅比、即ちアスペクト比が、実質
的に同じ２本の導波路を隣接配置する対称構造になって
いる。
【０００３】例えば、従来例では、製造の容易さから、
２本の導波路のそれぞれが、水平方向の実効導波路幅を
１乃至３μｍ、垂直方向の実効導波路幅を約０．５μｍ
という横に扁平な構造になっていた。基板に水平な方向
の実効導波路幅に対する垂直方向の実効導波路幅をアス
ペクト比と定義すると、アスペクト比は１以下である。
２本の導波路のそれぞれが、水平方向の実効導波路幅を
１乃至３μｍ、垂直方向の実効導波路幅を約０．５μｍ
という横に扁平な構造になっていた。基板に水平な方向
の実効導波路幅に対する垂直方向の実効導波路幅をアス
ペクト比と定義すると、アスペクト比は１以下である。
【０００４】また、非対称の導波路構造を有するものと
して、任意の偏波状態を有する入力光から特定の波長を
安定に選択できる偏波無依存波長フィルタが、平成８年
特許出願公開第１８４７８９号公報に記載されている。
この波長フィルタでは、２つの導波路１１，１２を近接
配置し、入力側の偏波分離領域には同方向結合グレーテ
ィング１３を形成し、その後段にはＤＢＲ又はＤＦＢ構
造のグレーティング１４を有する波長選択領域を形成す
る。偏波分離領域では、導波路１１の（波長λ１の）Ｔ
Ｅモードの伝搬定数が導波路１２の（波長λ１の）ＴＥ
モードの伝搬定数に一致するように、導波路１１，１２
の幅と厚みが設定される。波長選択領域では、導波路１
１の波長λ１のＴＭモードの伝搬定数が導波路１２の波
長λ１のＴＥモードの伝搬定数と一致するように、導波
路１１，１２の幅と厚みが設定される。
して、任意の偏波状態を有する入力光から特定の波長を
安定に選択できる偏波無依存波長フィルタが、平成８年
特許出願公開第１８４７８９号公報に記載されている。
この波長フィルタでは、２つの導波路１１，１２を近接
配置し、入力側の偏波分離領域には同方向結合グレーテ
ィング１３を形成し、その後段にはＤＢＲ又はＤＦＢ構
造のグレーティング１４を有する波長選択領域を形成す
る。偏波分離領域では、導波路１１の（波長λ１の）Ｔ
Ｅモードの伝搬定数が導波路１２の（波長λ１の）ＴＥ
モードの伝搬定数に一致するように、導波路１１，１２
の幅と厚みが設定される。波長選択領域では、導波路１
１の波長λ１のＴＭモードの伝搬定数が導波路１２の波
長λ１のＴＥモードの伝搬定数と一致するように、導波
路１１，１２の幅と厚みが設定される。
【０００５】このような構造により、波長λ１のＴＥモ
ード成分は偏波分離領域で導波路１２に移行し、ＴＭモ
ードは導波路１１をそのまま伝搬する。波長選択領域で
は、導波路１１，１２を伝搬する波長λ１の光信号が選
択的に増幅される。波長選択領域で導波路１１の波長λ
１のＴＭモードの伝搬定数と導波路１２の波長λ１のＴ
Ｅモードの伝搬定数を一致させているので、両導波路１
１，１２を伝搬する波長λ１に時間差が生じない。導波
路１１，１２の出力をそれらの偏波状態のまま合成する
ことで、偏波依存無しに入力光から波長λ１を抽出でき
る。
ード成分は偏波分離領域で導波路１２に移行し、ＴＭモ
ードは導波路１１をそのまま伝搬する。波長選択領域で
は、導波路１１，１２を伝搬する波長λ１の光信号が選
択的に増幅される。波長選択領域で導波路１１の波長λ
１のＴＭモードの伝搬定数と導波路１２の波長λ１のＴ
Ｅモードの伝搬定数を一致させているので、両導波路１
１，１２を伝搬する波長λ１に時間差が生じない。導波
路１１，１２の出力をそれらの偏波状態のまま合成する
ことで、偏波依存無しに入力光から波長λ１を抽出でき
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の対称型
結合導波路構造では、どちらの導波路もＴＥモードの伝
搬定数がＴＭモードの伝搬定数より大きいので、両導波
路間のＴＥ−ＴＥモード間結合とＴＭ−ＴＭモード間結
合において、結合長が異なり、更には、光スイッチの場
合の半波長電圧などの結合特性も、回折格子装荷構造で
の中心波長などの光フィルタ特性も、異なる。即ち、従
来の導波路構造は、偏光依存性を有する。
結合導波路構造では、どちらの導波路もＴＥモードの伝
搬定数がＴＭモードの伝搬定数より大きいので、両導波
路間のＴＥ−ＴＥモード間結合とＴＭ−ＴＭモード間結
合において、結合長が異なり、更には、光スイッチの場
合の半波長電圧などの結合特性も、回折格子装荷構造で
の中心波長などの光フィルタ特性も、異なる。即ち、従
来の導波路構造は、偏光依存性を有する。
【０００７】従来の結合導波路構造は、偏光依存性を有
するので、光ファイバ通信のように入力光の偏光状態が
ランダムに変化する場合には、出力に揺らぎが生じ、実
用上、重要な障害となる。
するので、光ファイバ通信のように入力光の偏光状態が
ランダムに変化する場合には、出力に揺らぎが生じ、実
用上、重要な障害となる。
【０００８】また、上記公報に記載される従来例は、偏
波分離領域と波長選択領域にそれぞれ所望の格子定数の
グレーティング１３，１４を形成する必要がある。ま
た、偏波分離領域の導波路１１，１２間にＴＥ−ＴＥモ
ード間結合（又はＴＭ−ＴＭモード間結合）を生じさせ
つつ、波長選択領域では、導波路１１，１２間でＴＥ−
ＴＥモード間結合（又はＴＭ−ＴＭモード間結合）を生
じさせないように各部を設計製造しなければならず、導
波路パラメータの設定が容易ではない。
波分離領域と波長選択領域にそれぞれ所望の格子定数の
グレーティング１３，１４を形成する必要がある。ま
た、偏波分離領域の導波路１１，１２間にＴＥ−ＴＥモ
ード間結合（又はＴＭ−ＴＭモード間結合）を生じさせ
つつ、波長選択領域では、導波路１１，１２間でＴＥ−
ＴＥモード間結合（又はＴＭ−ＴＭモード間結合）を生
じさせないように各部を設計製造しなければならず、導
波路パラメータの設定が容易ではない。
【０００９】本発明は、これらの問題点に鑑み、偏波依
存性が無く、且つより簡単に製造できる結合導波路構造
を提示することを目的とする。
存性が無く、且つより簡単に製造できる結合導波路構造
を提示することを目的とする。
【００１０】本発明はまた、簡単な構造で偏波依存性無
しに特定の波長をアド／ドロップできる結合導波路構造
を提示することを目的とする。
しに特定の波長をアド／ドロップできる結合導波路構造
を提示することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明では、アスペクト
比が実質的に逆数の関係にある第１及び第２の導波路を
近接配置する。又は、第１の導波路及び第２の導波路の
ＴＥモードの伝搬定数の和が、第１の導波路及び第２の
導波路のＴＭモードの伝搬定数の和に実質的に等しくな
るような導波路パラメータを設定する。
比が実質的に逆数の関係にある第１及び第２の導波路を
近接配置する。又は、第１の導波路及び第２の導波路の
ＴＥモードの伝搬定数の和が、第１の導波路及び第２の
導波路のＴＭモードの伝搬定数の和に実質的に等しくな
るような導波路パラメータを設定する。
【００１２】これにより、ＴＥモードの伝搬定数とＴＭ
モードの伝搬定数の大小関係が第１の導波路と第２の導
波路で逆になり、ＴＥモード間結合とＴＭモード間結合
で結合条件を同じにしやすくなる。従って、偏波依存性
を無くす又は少なくすることができる。
モードの伝搬定数の大小関係が第１の導波路と第２の導
波路で逆になり、ＴＥモード間結合とＴＭモード間結合
で結合条件を同じにしやすくなる。従って、偏波依存性
を無くす又は少なくすることができる。
【００１３】第１の導波路及び第２の導波路のＴＥモー
ドの伝搬定数差及びＴＭモードの伝搬定数差を補償する
回折格子、又は、第１の導波路及び第２の導波路のＴＥ
モードの伝搬定数の和及びＴＭモードの伝搬定の和の何
れか一方に実質的に等しい波数を具備する回折格子を第
１及び当該第２の導波路に共通に設けることにより、特
定波長を抽出する光フィルタ及び特定波長を除去する光
フィルタを実現できる。更には、特定波長をアド／ドロ
ップする素子も実現できる。しかも、何れの素子でも、
偏波依存性が無いか、あっても少なくできる。
ドの伝搬定数差及びＴＭモードの伝搬定数差を補償する
回折格子、又は、第１の導波路及び第２の導波路のＴＥ
モードの伝搬定数の和及びＴＭモードの伝搬定の和の何
れか一方に実質的に等しい波数を具備する回折格子を第
１及び当該第２の導波路に共通に設けることにより、特
定波長を抽出する光フィルタ及び特定波長を除去する光
フィルタを実現できる。更には、特定波長をアド／ドロ
ップする素子も実現できる。しかも、何れの素子でも、
偏波依存性が無いか、あっても少なくできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を詳細に説明する。
実施の形態を詳細に説明する。
【００１５】図１は、アド／ドロップ素子に適用した本
発明の一実施例の斜視図を示す。ＩｎＰ基板１０に、間
隔ｄを空けて２つのＩｎＧａＡｓＰ矩形導波路１２，１
４を形成する。間隔ｄは、両導波路１２，１４を伝搬す
る光の染み出しが重なり合うように設定され、通常、１
乃至数μｍ程度である。矩形導波路１２，１４の具体的
寸法は、例えば、幅及び厚みがそれぞれ２μｍと０．５
μｍ、及び０．５μｍと２μｍ程度である。３次元導波
路構造は、コア層の途中までが取り除かれたリッジ形、
コアを完全にクラッドで覆った埋め込み形、及びコア部
の有効屈折率を大きくするために導波路の上部に屈折率
の大きな材料を載せた装荷形の３種類に大別される。導
波路１２，１４としては、その何れでも良い。導波路１
２と導波路１４が同じタイプである必要も無い。
発明の一実施例の斜視図を示す。ＩｎＰ基板１０に、間
隔ｄを空けて２つのＩｎＧａＡｓＰ矩形導波路１２，１
４を形成する。間隔ｄは、両導波路１２，１４を伝搬す
る光の染み出しが重なり合うように設定され、通常、１
乃至数μｍ程度である。矩形導波路１２，１４の具体的
寸法は、例えば、幅及び厚みがそれぞれ２μｍと０．５
μｍ、及び０．５μｍと２μｍ程度である。３次元導波
路構造は、コア層の途中までが取り除かれたリッジ形、
コアを完全にクラッドで覆った埋め込み形、及びコア部
の有効屈折率を大きくするために導波路の上部に屈折率
の大きな材料を載せた装荷形の３種類に大別される。導
波路１２，１４としては、その何れでも良い。導波路１
２と導波路１４が同じタイプである必要も無い。
【００１６】導波路１２，１４の両方にまたがって、周
期Λの回折格子１６を必要な結合距離Ｌにわたり形成し
てある。距離Ｌは、例えば、回折格子の結合係数との積
がπ以上となるように決定され、例えば、１ｍｍ程度で
ある。
期Λの回折格子１６を必要な結合距離Ｌにわたり形成し
てある。距離Ｌは、例えば、回折格子の結合係数との積
がπ以上となるように決定され、例えば、１ｍｍ程度で
ある。
【００１７】回折格子１６の波数をＫ（＝２π／Λ）、
導波路１２のＴＥモード及びＴＭモードの伝搬定数をそ
れぞれβ１（ＴＥ）及びβ２（ＴＭ）、導波路１４のＴ
Ｅモード及びＴＭモードの伝搬定数をそれぞれβ２（Ｔ
Ｅ）及びβ２（ＴＭ）とすると、本実施例では、位相整
合条件として、
導波路１２のＴＥモード及びＴＭモードの伝搬定数をそ
れぞれβ１（ＴＥ）及びβ２（ＴＭ）、導波路１４のＴ
Ｅモード及びＴＭモードの伝搬定数をそれぞれβ２（Ｔ
Ｅ）及びβ２（ＴＭ）とすると、本実施例では、位相整
合条件として、
【００１８】
【数１】｜β１（ＴＥ）＋β２（ＴＥ）｜＝Ｋ
【００１９】
【数２】｜β１（ＴＭ）＋β２（ＴＭ）｜＝Ｋ とするように、回折格子１６の周期Λを設定することに
より、ＴＥモードとＴＭモードのどちらも、導波路１
２，１４間で同じ結合条件（即ち、結合長及び結合効
率）でモード結合する。いうまでもないが、結合効率の
点では、伝搬定数差は小さいのが好ましい。
より、ＴＥモードとＴＭモードのどちらも、導波路１
２，１４間で同じ結合条件（即ち、結合長及び結合効
率）でモード結合する。いうまでもないが、結合効率の
点では、伝搬定数差は小さいのが好ましい。
【００２０】
【数１】及び
【数２】を満たす各導波路１２，１４の偏光と等価屈折
率の関係を図２に示す。縦軸は等価屈折率ｎｅｑであ
り、伝搬定数βは一般的に２πｎｅｑ／λ＝kｏ・ｎｅ
ｑ（但し、ｋｏは真空中の波数）と表現される。
率の関係を図２に示す。縦軸は等価屈折率ｎｅｑであ
り、伝搬定数βは一般的に２πｎｅｑ／λ＝kｏ・ｎｅ
ｑ（但し、ｋｏは真空中の波数）と表現される。
【００２１】導波路１２の幅をａ１、厚みをｂ１とし、
導波路１４の幅をａ２、厚みをｂ２とすると、理想的に
は、
導波路１４の幅をａ２、厚みをｂ２とすると、理想的に
は、
【００２２】
【数３】ａ１＝ｂ２
【００２３】
【数４】ｂ１＝ａ２ とすることにより、上記位相整合条件を満たすことがで
きる。換言すると、導波路１２，１４のアスペクト比を
互いに逆数の関係にすることにより、位相整合条件を満
たすことができる。
きる。換言すると、導波路１２，１４のアスペクト比を
互いに逆数の関係にすることにより、位相整合条件を満
たすことができる。
【００２４】図３は、本実施例の平面図を示す。導波路
１２，１４及び回折格子１６は、波長λ１に対して上記
位相整合条件を満たすように設計されているとする。そ
して、導波路１２にの一端１２ａに波長λ１、λ２及び
λ３からなる信号光が入力すると仮定する。各波長λ１
〜λ３の偏波状態は不定であるとする。
１２，１４及び回折格子１６は、波長λ１に対して上記
位相整合条件を満たすように設計されているとする。そ
して、導波路１２にの一端１２ａに波長λ１、λ２及び
λ３からなる信号光が入力すると仮定する。各波長λ１
〜λ３の偏波状態は不定であるとする。
【００２５】波長λ１の信号光は、そのＴＥモード成分
及びＴＭモード成分が共に同じ結合条件で導波路１２か
ら導波路１４に結合し、その結合の間にそのほとんどが
回折格子１６により反射されて、導波路１２の入力端１
２ａと同じ側の導波路１４の端１４ａから出力される。
ＴＥモードとＴＭモードで結合条件が同じであり、回折
格子１６による反射条件も同じなので、波長λ１の入力
光は、その偏波状態がそのまま維持されて、導波路１４
の端１４ａから出力される。その他の波長λ２，λ３の
信号光は、導波路１２，１４間で結合しないので、導波
路１２をそれぞれの偏波状態を維持しながらそのまま伝
搬し、他端１２ｂから出力する。即ち、特定の波長λ１
のみを抽出する波長選択フィルタ又は、特定の波長を除
去するバンド除去光フィルタとして機能する。
及びＴＭモード成分が共に同じ結合条件で導波路１２か
ら導波路１４に結合し、その結合の間にそのほとんどが
回折格子１６により反射されて、導波路１２の入力端１
２ａと同じ側の導波路１４の端１４ａから出力される。
ＴＥモードとＴＭモードで結合条件が同じであり、回折
格子１６による反射条件も同じなので、波長λ１の入力
光は、その偏波状態がそのまま維持されて、導波路１４
の端１４ａから出力される。その他の波長λ２，λ３の
信号光は、導波路１２，１４間で結合しないので、導波
路１２をそれぞれの偏波状態を維持しながらそのまま伝
搬し、他端１２ｂから出力する。即ち、特定の波長λ１
のみを抽出する波長選択フィルタ又は、特定の波長を除
去するバンド除去光フィルタとして機能する。
【００２６】導波路１２，１４間の結合効率は、伝搬定
数差に依存しており、一般的に、伝搬定数差が小さいほ
ど、より多くのパワーが他の導波路に移行する。従っ
て、２つの導波路１２，１４の伝搬定数差が大きけれ
ば、波長選択性能又は波長除去性能が低下する。
数差に依存しており、一般的に、伝搬定数差が小さいほ
ど、より多くのパワーが他の導波路に移行する。従っ
て、２つの導波路１２，１４の伝搬定数差が大きけれ
ば、波長選択性能又は波長除去性能が低下する。
【００２７】導波路１４の他端１４ｂに波長λ１の信号
光を入力したとき、その信号光は、導波路１４を別の端
１４ａに向けて伝搬する間に、導波路１２に結合し、な
おかつ、回折格子１６により反射される。このときも、
導波路１２，１４間の結合条件及び回折格子１６の反射
条件がＴＥモードとＴＭモードで同じになるので、波長
λ１の信号光は、偏波状態を維持して、導波路１４の入
力端１４ｂと同じ側の、導波路１２の端１２ｂから出力
される。即ち、波長λ１の信号光が、波長λ２，λ３の
信号光にアドされたことになる。
光を入力したとき、その信号光は、導波路１４を別の端
１４ａに向けて伝搬する間に、導波路１２に結合し、な
おかつ、回折格子１６により反射される。このときも、
導波路１２，１４間の結合条件及び回折格子１６の反射
条件がＴＥモードとＴＭモードで同じになるので、波長
λ１の信号光は、偏波状態を維持して、導波路１４の入
力端１４ｂと同じ側の、導波路１２の端１２ｂから出力
される。即ち、波長λ１の信号光が、波長λ２，λ３の
信号光にアドされたことになる。
【００２８】図４は、リッジ形構造により実現した本実
施例の断面構造を示す。ＩｎＰ基板（クラッド層）２０
に、導波路１４を形成するための凹み２２を予め設け
て、ＩｎＧａＡｓＰ導波路層２４を成長する。そして、
導波路１２を規定するＩｎＰクラッド２６を導波路層２
４上の該当する位置に積層し、導波路１４を規定するＩ
ｎＰクラッド層２８を導波路層２４上の該当する位置に
積層する。実際には、最終的にクラッド層２６，２８と
なるＩｎＰ層を導波路層２４上に成長し、そのＩｎＰ層
からクラッド層２６，２８以外の部分を除去すればよ
い。
施例の断面構造を示す。ＩｎＰ基板（クラッド層）２０
に、導波路１４を形成するための凹み２２を予め設け
て、ＩｎＧａＡｓＰ導波路層２４を成長する。そして、
導波路１２を規定するＩｎＰクラッド２６を導波路層２
４上の該当する位置に積層し、導波路１４を規定するＩ
ｎＰクラッド層２８を導波路層２４上の該当する位置に
積層する。実際には、最終的にクラッド層２６，２８と
なるＩｎＰ層を導波路層２４上に成長し、そのＩｎＰ層
からクラッド層２６，２８以外の部分を除去すればよ
い。
【００２９】図５は、図４の変更例の断面構造を示す。
ＩｎＰ基板３０上に、導波路１２を構成するための凹み
３２と、これに並んで、導波路１４を構成するための凹
み３４を形成する。勿論、製造過程での寸法の変化を予
め考慮しておく。このように凹み３２，３４を形成した
ＩｎＰ基板３０上に、凹み３２，３４を完全に埋めつ
つ、所定厚みになるようにＩｎＧａＡｓＰ導波路層３６
を積層し、更にその上にＩｎＰクラッド層３８を積層す
る。
ＩｎＰ基板３０上に、導波路１２を構成するための凹み
３２と、これに並んで、導波路１４を構成するための凹
み３４を形成する。勿論、製造過程での寸法の変化を予
め考慮しておく。このように凹み３２，３４を形成した
ＩｎＰ基板３０上に、凹み３２，３４を完全に埋めつ
つ、所定厚みになるようにＩｎＧａＡｓＰ導波路層３６
を積層し、更にその上にＩｎＰクラッド層３８を積層す
る。
【００３０】以上の各構造例では、導波路１２，１４を
横並びにしたが、導波路１２，１４を縦に積み重ねても
良い。図６は、その構造例を示す。ＩｎＰ基板４０に、
導波路１４を構成するための深い凹み４２を形成する。
基板４０上にＩｎＧａＡｓＰ導波路層４４を、凹み４２
を完全に埋めると共に所定厚みになるように積層する。
導波路層４４の上にＩｎＰ分離層４６を積層し、更にそ
の上に、ＩｎＧａＡｓＰ導波路層４８を積層する。導波
路層４８の上に、導波路１２を形成するためのＩｎＰク
ラッド層５０を部分的に積層する。
横並びにしたが、導波路１２，１４を縦に積み重ねても
良い。図６は、その構造例を示す。ＩｎＰ基板４０に、
導波路１４を構成するための深い凹み４２を形成する。
基板４０上にＩｎＧａＡｓＰ導波路層４４を、凹み４２
を完全に埋めると共に所定厚みになるように積層する。
導波路層４４の上にＩｎＰ分離層４６を積層し、更にそ
の上に、ＩｎＧａＡｓＰ導波路層４８を積層する。導波
路層４８の上に、導波路１２を形成するためのＩｎＰク
ラッド層５０を部分的に積層する。
【００３１】導波路１２，１４上に個別に電流注入用の
電極を設けると共に、基板にも共通電極を設けて、導波
路１２，１４に個別に電流を注入できるようしてもよ
い。そうすれば、電流注入により各導波路１２，１４の
屈折率を微調整できるようになる。また、両導波路１
２，１４に電流を注入すれば、波長可変光フィルタとし
て機能させることもできる。
電極を設けると共に、基板にも共通電極を設けて、導波
路１２，１４に個別に電流を注入できるようしてもよ
い。そうすれば、電流注入により各導波路１２，１４の
屈折率を微調整できるようになる。また、両導波路１
２，１４に電流を注入すれば、波長可変光フィルタとし
て機能させることもできる。
【００３２】
【発明の効果】以上の説明から容易に理解できるよう
に、本発明によれば、非常に簡単な構造で、偏波依存性
の無い又は弱い結合導波路構造を実現できる。これによ
り、偏波依存性の無い又は弱い波長選択フィルタ、波長
除去フィルタ又は、アド／ドロップ素子を実現できる。
に、本発明によれば、非常に簡単な構造で、偏波依存性
の無い又は弱い結合導波路構造を実現できる。これによ
り、偏波依存性の無い又は弱い波長選択フィルタ、波長
除去フィルタ又は、アド／ドロップ素子を実現できる。
【図１】 本発明の一実施例の斜視図である。
【図２】 本実施例の導波路１２，１４の偏光と等価屈
折率の関係を示す図である。
折率の関係を示す図である。
【図３】 アド／ドロップ素子として使用するときの、
本実施例の動作を説明する平面図である。
本実施例の動作を説明する平面図である。
【図４】 本実施例の第１の断面構造図である。
【図５】 本実施例の第２の断面構造図である。
【図６】 本実施例の第３の断面構造図である。
１０：ＩｎＰ基板 １２：ＩｎＧａＡｓＰ矩形導波路 １２ａ，１２ｂ：導波路１２の入出力端 １４：ＩｎＧａＡｓＰ矩形導波路 １４ａ，１４ｂ：導波路１２の入出力端 １６：回折格子 ２０：ＩｎＰ基板（クラッド層） ２２：凹み ２４：ＩｎＧａＡｓＰ導波路層 ２６，２８：ＩｎＰクラッド層 ３０：ＩｎＰ基板 ３２，３４：凹み ３６：ＩｎＧａＡｓＰ導波路層 ３８：ＩｎＰクラッド層 ４０：ＩｎＰ基板 ４２：凹み ４４：ＩｎＧａＡｓＰ導波路層 ４６：ＩｎＰ分離層 ４８：ＩｎＧａＡｓＰ導波路層 ５０：ＩｎＰクラッド層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松島 裕一 東京都新宿区西新宿２丁目３番２号国際電 信電話株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 アスペクト比が実質的に逆数の関係にあ
る第１及び第２の導波路を近接配置したことを特徴とす
る結合導波路構造。 - 【請求項２】 更に、当該第１及び当該第２の導波路に
共通に、当該第１の導波路及び当該第２の導波路のＴＥ
モードの伝搬定数差及びＴＭモードの伝搬定数差を補償
する回折格子を設けてある請求項１に記載の結合導波路
構造。 - 【請求項３】 更に、当該第１及び当該第２の導波路に
共通に、当該第１の導波路及び当該第２の導波路のＴＥ
モードの伝搬定数の和及びＴＭモードの伝搬定の和の何
れか一方に実質的に等しい波数を具備する回折格子を設
けてある請求項１に記載の結合導波路構造。 - 【請求項４】 近接配置された第１及び第２の導波路か
らなる結合導波路構造であって、当該第１の導波路及び
当該第２の導波路のＴＥモードの伝搬定数の和が、当該
第１の導波路及び当該第２の導波路のＴＭモードの伝搬
定数の和に実質的に等しいことを特徴とする結合導波路
構造。 - 【請求項５】 更に、当該第１及び当該第２の導波路に
共通に、当該第１の導波路及び当該第２の導波路のＴＥ
モードの伝搬定数差及びＴＭモードの伝搬定数差を補償
する回折格子を設けてある請求項４に記載の結合導波路
構造。 - 【請求項６】 更に、当該第１及び当該第２の導波路に
共通に、当該第１の導波路及び当該第２の導波路のＴＥ
モードの伝搬定数の和及びＴＭモードの伝搬定の和の何
れか一方に実質的に等しい波数を具備する回折格子を設
けてある請求項４に記載の結合導波路構造。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9163675A JPH1114847A (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | 結合導波路構造 |
| EP98110204A EP0886151A3 (en) | 1997-06-20 | 1998-06-04 | Coupled waveguide structure |
| US09/102,714 US6084997A (en) | 1997-06-20 | 1998-06-22 | Coupled waveguide structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9163675A JPH1114847A (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | 結合導波路構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1114847A true JPH1114847A (ja) | 1999-01-22 |
Family
ID=15778467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9163675A Pending JPH1114847A (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | 結合導波路構造 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6084997A (ja) |
| EP (1) | EP0886151A3 (ja) |
| JP (1) | JPH1114847A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013205742A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光素子 |
| JP2014066905A (ja) * | 2012-09-26 | 2014-04-17 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光導波路素子 |
| JP2014170056A (ja) * | 2013-03-01 | 2014-09-18 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光導波路素子 |
| JP2016180865A (ja) * | 2015-03-24 | 2016-10-13 | 沖電気工業株式会社 | 光導波路素子 |
| JP2016218490A (ja) * | 2016-09-30 | 2016-12-22 | 沖電気工業株式会社 | 光導波路素子 |
| JP6127171B1 (ja) * | 2016-02-26 | 2017-05-10 | 沖電気工業株式会社 | 偏波無依存波長フィルタ |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ITMI20010539A1 (it) * | 2001-03-14 | 2002-09-14 | Milano Politecnico | Dispositivo ottico riconfigurabile per reti a divisione multipla della lunghezza d'onda |
| US7356224B2 (en) * | 2001-07-03 | 2008-04-08 | Brown University Research Foundation | Method and apparatus for detecting multiple optical wave lengths |
| US7496257B2 (en) | 2001-07-03 | 2009-02-24 | Brown University Research Foundation | Method and apparatus for detecting multiple optical wavelengths |
| EP1412791A4 (en) * | 2001-07-03 | 2005-08-10 | Univ Brown Res Found | METHOD AND DEVICE FOR PROCESSING OPTICAL SIGNALS WITH SUPER GRIDS |
| CN100367081C (zh) * | 2003-04-30 | 2008-02-06 | 皮雷利&C.有限公司 | 基于偏振转换的耦合波导光电开关 |
| US20050123241A1 (en) * | 2003-12-03 | 2005-06-09 | Moti Margalit | Polarization independent frequency selective optical coupler |
| US9310561B1 (en) * | 2013-11-27 | 2016-04-12 | Aurrion, Inc. | Multiport photonic device with asymmetric waveguides |
| CN106094107B (zh) * | 2016-08-22 | 2022-12-02 | 北京大学 | 一种偏振分束器 |
| US10802213B2 (en) * | 2018-12-27 | 2020-10-13 | Juniper Networks, Inc. | Photodetector with sequential asymmetric-width waveguides |
| US20240126012A1 (en) * | 2022-10-18 | 2024-04-18 | Applied Materials, Inc. | Total or local thickness variation for optical devices |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4146297A (en) * | 1978-01-16 | 1979-03-27 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Tunable optical waveguide directional coupler filter |
| JPH0196605A (ja) * | 1987-10-08 | 1989-04-14 | Nec Corp | 波長多重分波素子 |
| US5504772A (en) * | 1994-09-09 | 1996-04-02 | Deacon Research | Laser with electrically-controlled grating reflector |
| JPH08184789A (ja) * | 1995-01-04 | 1996-07-16 | Canon Inc | 偏波無依存波長フィルタ |
-
1997
- 1997-06-20 JP JP9163675A patent/JPH1114847A/ja active Pending
-
1998
- 1998-06-04 EP EP98110204A patent/EP0886151A3/en not_active Withdrawn
- 1998-06-22 US US09/102,714 patent/US6084997A/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2013205742A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光素子 |
| JP2014066905A (ja) * | 2012-09-26 | 2014-04-17 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光導波路素子 |
| JP2014170056A (ja) * | 2013-03-01 | 2014-09-18 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光導波路素子 |
| JP2016180865A (ja) * | 2015-03-24 | 2016-10-13 | 沖電気工業株式会社 | 光導波路素子 |
| JP6127171B1 (ja) * | 2016-02-26 | 2017-05-10 | 沖電気工業株式会社 | 偏波無依存波長フィルタ |
| JP2017151370A (ja) * | 2016-02-26 | 2017-08-31 | 沖電気工業株式会社 | 偏波無依存波長フィルタ |
| JP2016218490A (ja) * | 2016-09-30 | 2016-12-22 | 沖電気工業株式会社 | 光導波路素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6084997A (en) | 2000-07-04 |
| EP0886151A2 (en) | 1998-12-23 |
| EP0886151A3 (en) | 1999-09-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050802 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051129 |