JP3083015B2 - 導波路型光分岐結合素子 - Google Patents
導波路型光分岐結合素子Info
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- JP3083015B2 JP3083015B2 JP2880593A JP2880593A JP3083015B2 JP 3083015 B2 JP3083015 B2 JP 3083015B2 JP 2880593 A JP2880593 A JP 2880593A JP 2880593 A JP2880593 A JP 2880593A JP 3083015 B2 JP3083015 B2 JP 3083015B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光分岐器と光結合器と
を一体化した導波路型の光分岐結合素子に関するもので
ある。
を一体化した導波路型の光分岐結合素子に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】近年、光ファイバ通信システムにおいて
は、光情報の分配のために多数の光分岐器が用いられ、
また、光ファイバ伝送路のモニタ・試験を行うために多
数の光結合器が用いられている。前記光分岐器及び光結
合器としては、現在、光ファイバ自身を構成材料として
研磨や融着・延伸工程を経て形成される光ファイバカッ
プラにより構成されたファイバカップラ型のものや、平
面基板上にフォトリソグラフィやエッチングによって形
成される光導波路により構成された導波路型のものが開
発されている。
は、光情報の分配のために多数の光分岐器が用いられ、
また、光ファイバ伝送路のモニタ・試験を行うために多
数の光結合器が用いられている。前記光分岐器及び光結
合器としては、現在、光ファイバ自身を構成材料として
研磨や融着・延伸工程を経て形成される光ファイバカッ
プラにより構成されたファイバカップラ型のものや、平
面基板上にフォトリソグラフィやエッチングによって形
成される光導波路により構成された導波路型のものが開
発されている。
【０００３】光ファイバ通信システムにおいて、光分岐
器によって分岐された後の多数の光ファイバ伝送路のモ
ニタ・試験を行う場合、従来は、図２に示すように、フ
ァイバカップラ型あるいは導波路型の光分岐器１の多数
の出力ファイバ２と、同じくファイバカップラ型あるい
は導波路型の多数の光結合器３の一方の入力ファイバ４
とをそれぞれ接続するとともに、該多数の光結合器３の
一方の出力ファイバ５と多数の光ファイバ伝送路６とを
それぞれ接続しておき、前記多数の光結合器３の他方の
入力ファイバ７に図示しないＯＴＤＲ（Optical Time D
omain Reflectometer ）を接続することにより行うよう
になしていた。
器によって分岐された後の多数の光ファイバ伝送路のモ
ニタ・試験を行う場合、従来は、図２に示すように、フ
ァイバカップラ型あるいは導波路型の光分岐器１の多数
の出力ファイバ２と、同じくファイバカップラ型あるい
は導波路型の多数の光結合器３の一方の入力ファイバ４
とをそれぞれ接続するとともに、該多数の光結合器３の
一方の出力ファイバ５と多数の光ファイバ伝送路６とを
それぞれ接続しておき、前記多数の光結合器３の他方の
入力ファイバ７に図示しないＯＴＤＲ（Optical Time D
omain Reflectometer ）を接続することにより行うよう
になしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記構
成では多くの部品が必要となり、その分、高価になると
ともに、光分岐器と光結合器とを接続する光ファイバの
余長処理のため、回路全体が非常に大きくなるという問
題があった。
成では多くの部品が必要となり、その分、高価になると
ともに、光分岐器と光結合器とを接続する光ファイバの
余長処理のため、回路全体が非常に大きくなるという問
題があった。
【０００５】本発明は前記従来の問題点に鑑み、光情報
を多数の光ファイバ伝送路へ分配するための光分岐器
と、光ファイバ伝送路のモニタ・試験に必要な装置を前
記多数の光ファイバ伝送路に結合するための光結合器と
を一体化した、小型で低損失な導波路型光分岐結合素子
を提供することを目的とする。
を多数の光ファイバ伝送路へ分配するための光分岐器
と、光ファイバ伝送路のモニタ・試験に必要な装置を前
記多数の光ファイバ伝送路に結合するための光結合器と
を一体化した、小型で低損失な導波路型光分岐結合素子
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明では前記目的を達
成するため、平面基板上に、該平面基板の一側から他側
まで連続し且つ途中で複数に分岐する第１の光導波路を
形成して光分岐器を構成し、前記平面基板上に、該平面
基板の少なくとも一側に連続し且つ前記分岐後の複数の
第１の光導波路とそれぞれ結合する複数の第２の光導波
路を設けて光結合器を構成し、該複数の第２の光導波路
の前記平面基板の一側における配置を前記第１の光導波
路の両外側となした導波路型光分岐結合素子を提案す
る。
成するため、平面基板上に、該平面基板の一側から他側
まで連続し且つ途中で複数に分岐する第１の光導波路を
形成して光分岐器を構成し、前記平面基板上に、該平面
基板の少なくとも一側に連続し且つ前記分岐後の複数の
第１の光導波路とそれぞれ結合する複数の第２の光導波
路を設けて光結合器を構成し、該複数の第２の光導波路
の前記平面基板の一側における配置を前記第１の光導波
路の両外側となした導波路型光分岐結合素子を提案す
る。
【０００７】
【作用】本発明によれば、光情報の分配を行うための光
分岐器と、該光分岐器によって分岐された後の多数の光
ファイバ伝送路のモニタ・試験を行うための光結合器と
を１枚の基板上に一体的に構成できる。
分岐器と、該光分岐器によって分岐された後の多数の光
ファイバ伝送路のモニタ・試験を行うための光結合器と
を１枚の基板上に一体的に構成できる。
【０００８】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明の導波路型光分岐結合素子の一実施
例を示すもので、図中、１０は平面基板、100 は光情報
分配用の第１の光導波路、201 ，202 ，……216 はモニ
タ・試験用の第２の光導波路、301 ，302 ，……315 は
光分岐器、401 ，402，……416 は光結合器である。
する。図１は本発明の導波路型光分岐結合素子の一実施
例を示すもので、図中、１０は平面基板、100 は光情報
分配用の第１の光導波路、201 ，202 ，……216 はモニ
タ・試験用の第２の光導波路、301 ，302 ，……315 は
光分岐器、401 ，402，……416 は光結合器である。
【０００９】第１の光導波路100 は、平面基板１０上に
その入力端、即ち２本の入力光導波路101 ，102 が該平
面基板１０の一側１１に連続し、光分岐器301 〜315 を
経て分岐された出力端、即ち１６本の出力光導波路103
〜118 が平面基板１０の他側１２に連続する如く形成さ
れている。
その入力端、即ち２本の入力光導波路101 ，102 が該平
面基板１０の一側１１に連続し、光分岐器301 〜315 を
経て分岐された出力端、即ち１６本の出力光導波路103
〜118 が平面基板１０の他側１２に連続する如く形成さ
れている。
【００１０】ここで、光分岐器301 は、２本の光導波路
101 ，102 を、特願平１−２６５４２号（特開平３−２
１３８２９号公報）に記載されている設計方法に従って
構成することにより、広い波長域で分岐比が約５０％と
なるように設定した２入力２出力の光分岐器である。ま
た、光分岐器302 〜315 は、それぞれ光導波路構造をＹ
字形に形成して広い波長域で分岐比が約５０％となるよ
うに設定した周知のＹ分岐型の光分岐器であり、ここで
は光分岐器301 の２出力に対して２個、４個、８個の３
段、計１４個が配置されている。前記光分岐器301 〜31
5 は２入力１６出力の光分岐回路として動作する。
101 ，102 を、特願平１−２６５４２号（特開平３−２
１３８２９号公報）に記載されている設計方法に従って
構成することにより、広い波長域で分岐比が約５０％と
なるように設定した２入力２出力の光分岐器である。ま
た、光分岐器302 〜315 は、それぞれ光導波路構造をＹ
字形に形成して広い波長域で分岐比が約５０％となるよ
うに設定した周知のＹ分岐型の光分岐器であり、ここで
は光分岐器301 の２出力に対して２個、４個、８個の３
段、計１４個が配置されている。前記光分岐器301 〜31
5 は２入力１６出力の光分岐回路として動作する。
【００１１】第２の光導波路201 〜216 は、平面基板１
０上にその一端が該平面基板１０の一側１１に連続し、
前記出力光導波路103 〜118 にそれぞれ光結合器401 〜
416を介して結合する如く形成されている。ここで、光
結合器401 〜416 は、第２の光導波路201 〜216 及び出
力光導波路103 〜118 のうちの対応する２本の光導波路
を、前述した光分岐器301 の場合と同様な設計方法に従
って構成することにより、広い波長域で結合率が約２０
％となるように設定した２入力２出力の光結合器であ
る。また、第２の光導波路201 〜216 のうち、中央の２
本の光導波路208，209 の他端は分岐出力側から分岐入
力側をモニタ・試験可能とすべく、平面基板１０の他側
１２に連続する如く形成されている。
０上にその一端が該平面基板１０の一側１１に連続し、
前記出力光導波路103 〜118 にそれぞれ光結合器401 〜
416を介して結合する如く形成されている。ここで、光
結合器401 〜416 は、第２の光導波路201 〜216 及び出
力光導波路103 〜118 のうちの対応する２本の光導波路
を、前述した光分岐器301 の場合と同様な設計方法に従
って構成することにより、広い波長域で結合率が約２０
％となるように設定した２入力２出力の光結合器であ
る。また、第２の光導波路201 〜216 のうち、中央の２
本の光導波路208，209 の他端は分岐出力側から分岐入
力側をモニタ・試験可能とすべく、平面基板１０の他側
１２に連続する如く形成されている。
【００１２】また、第２の光導波路201 〜216 は平面基
板１０の一側１１において、入力光導波路101 ，102 の
両外側に順次並ぶように配置されている。このため、該
第２の光導波路201 〜216 は各段の光分岐器間で第１の
光導波路100 と交差する場合がある。例えば、光導波路
203 は光分岐器302 −304 間及び304 −309 間で光導波
路100 と交差し（501 ，502 ）、光結合器403 に接続し
ている。
板１０の一側１１において、入力光導波路101 ，102 の
両外側に順次並ぶように配置されている。このため、該
第２の光導波路201 〜216 は各段の光分岐器間で第１の
光導波路100 と交差する場合がある。例えば、光導波路
203 は光分岐器302 −304 間及び304 −309 間で光導波
路100 と交差し（501 ，502 ）、光結合器403 に接続し
ている。
【００１３】一般に、２本の光導波路が交差している場
合、交差角度が小さいと一方の光導波路を伝搬してきた
光が他方の光導波路に漏れてしまうので、該交差角度が
必要な角度以上になるよう、必要な部位に適当な曲り光
導波路、例えば光分岐器302−304 間に曲り光導波路119
が形成されている。
合、交差角度が小さいと一方の光導波路を伝搬してきた
光が他方の光導波路に漏れてしまうので、該交差角度が
必要な角度以上になるよう、必要な部位に適当な曲り光
導波路、例えば光分岐器302−304 間に曲り光導波路119
が形成されている。
【００１４】次に、前記導波路型光分岐結合素子の具体
的な構成及び動作を説明する。以下の説明では、光導波
路としてシリコン基板上に形成した石英系単一モード光
導波路の場合を述べているが、これは石英系単一モード
光導波路が単一モード光ファイバとの接続性に優れ、実
用的な導波路型光分岐結合素子を提供できるためであ
り、本発明は石英系光導波路に限定されるものではな
い。
的な構成及び動作を説明する。以下の説明では、光導波
路としてシリコン基板上に形成した石英系単一モード光
導波路の場合を述べているが、これは石英系単一モード
光導波路が単一モード光ファイバとの接続性に優れ、実
用的な導波路型光分岐結合素子を提供できるためであ
り、本発明は石英系光導波路に限定されるものではな
い。
【００１５】図３は図１中の光分岐器301 に対応する光
回路を示すもので、同図(a) は平面図、同図(b) は同図
(a) 中のＡ−Ａ´線矢視方向の拡大断面図である。図
中、601 はシリコン基板、602 ，603 はシリコン基板60
1 上に石英系ガラス材料により形成された石英系光導波
路である。
回路を示すもので、同図(a) は平面図、同図(b) は同図
(a) 中のＡ−Ａ´線矢視方向の拡大断面図である。図
中、601 はシリコン基板、602 ，603 はシリコン基板60
1 上に石英系ガラス材料により形成された石英系光導波
路である。
【００１６】光導波路602 ，603 は２箇所で互いに近接
して方向性結合器604 ，605 を構成している。該光導波
路602 ，603 は膜厚５０μｍ程度のＳｉＯ2 系ガラス
（クラッド）層606 に埋設された断面寸法８μｍ×８μ
ｍ程度で且つ屈折率がガラス層606 に比べて０．３％程
度高いＳｉＯ2 −ＧｅＯ2 系ガラスコアからなり、直線
パターンと円弧パターンとの組合せによりマッハ・ツェ
ンダ光干渉計回路が構成されている。
して方向性結合器604 ，605 を構成している。該光導波
路602 ，603 は膜厚５０μｍ程度のＳｉＯ2 系ガラス
（クラッド）層606 に埋設された断面寸法８μｍ×８μ
ｍ程度で且つ屈折率がガラス層606 に比べて０．３％程
度高いＳｉＯ2 −ＧｅＯ2 系ガラスコアからなり、直線
パターンと円弧パターンとの組合せによりマッハ・ツェ
ンダ光干渉計回路が構成されている。
【００１７】このような石英系光導波路は四塩化シリコ
ンや四塩化チタンの火炎加水分解反応を利用したガラス
膜堆積技術と反応性イオンエッチングによる微細加工技
術との公知の組合せで形成できる。方向性結合器604 ，
605 の結合部は２本の光導波路602 ，603 の間隔をそれ
ぞれ３μｍ、５μｍに保ち、０．４ｍｍの距離に亘って
平行に配置することにより構成され、該２個の方向性結
合器604 ，605 を連結する部分の光導波路の長さの差は
０．７μｍに設定されている。このような設計により、
波長1.25〜1.65μｍの広い波長域で分岐比５０±５％の
光分岐器となる。
ンや四塩化チタンの火炎加水分解反応を利用したガラス
膜堆積技術と反応性イオンエッチングによる微細加工技
術との公知の組合せで形成できる。方向性結合器604 ，
605 の結合部は２本の光導波路602 ，603 の間隔をそれ
ぞれ３μｍ、５μｍに保ち、０．４ｍｍの距離に亘って
平行に配置することにより構成され、該２個の方向性結
合器604 ，605 を連結する部分の光導波路の長さの差は
０．７μｍに設定されている。このような設計により、
波長1.25〜1.65μｍの広い波長域で分岐比５０±５％の
光分岐器となる。
【００１８】図１中の光結合器401 〜416 も図３の光回
路と全く同じ構造を備えており、単に、２本の光導波路
が構成する２個の方向性結合器の結合部における光導波
路の間隔がそれぞれ４μｍ、６μｍであり、平行部の長
さが０．２ｍｍである点が異なる。このような設計によ
り、波長1.25〜1.65μｍの広い波長域で結合率２０±３
％の光結合器となる。これによって、光導波路201 〜21
6 に入射した光信号は波長1.25〜1.65μｍの広い波長域
で約２０％、出力光導波路103 〜118 に結合されること
になり、ＯＴＤＲ等を用いた光ファイバ伝送路のモニタ
・試験が可能となる。なお、分岐された光信号は約２０
％、結合部で基板中へ放射されるが、損失値としては約
１ｄＢであり、それほど大きいものではない。
路と全く同じ構造を備えており、単に、２本の光導波路
が構成する２個の方向性結合器の結合部における光導波
路の間隔がそれぞれ４μｍ、６μｍであり、平行部の長
さが０．２ｍｍである点が異なる。このような設計によ
り、波長1.25〜1.65μｍの広い波長域で結合率２０±３
％の光結合器となる。これによって、光導波路201 〜21
6 に入射した光信号は波長1.25〜1.65μｍの広い波長域
で約２０％、出力光導波路103 〜118 に結合されること
になり、ＯＴＤＲ等を用いた光ファイバ伝送路のモニタ
・試験が可能となる。なお、分岐された光信号は約２０
％、結合部で基板中へ放射されるが、損失値としては約
１ｄＢであり、それほど大きいものではない。
【００１９】また、前述したように、２本の光導波路が
交差している場合、交差角度が小さいと一方の光導波路
を伝搬してきた光が他方の光導波路に漏れてしまう量が
多くなるとともに放射損失も増えるが、交差角度を大き
くすると回路が大きくなるので、交差角度は適切な値に
設定する必要がある。
交差している場合、交差角度が小さいと一方の光導波路
を伝搬してきた光が他方の光導波路に漏れてしまう量が
多くなるとともに放射損失も増えるが、交差角度を大き
くすると回路が大きくなるので、交差角度は適切な値に
設定する必要がある。
【００２０】図４は光導波路の交差角度と漏話減衰量と
の関係を計算した結果を示すものである。該図４より、
少なくとも−３０ｄＢ以下の漏話減衰量にするためには
１２度以上の交差角度にする必要があり、本実施例では
交差角度は最低１３度以上になるようにした。また、短
い長さでこの交差角度になるようにするため、各光導波
路は使用する波長域で曲り損失が増えない範囲で可能な
限り小さい曲率半径、本実施例では２５ｍｍの円弧及び
直線の組合せで構成した。また、必要に応じて適当な曲
り光導波路、例えば前述した曲り光導波路119 を形成し
て交差角度が最低１３度になるよう工夫した。
の関係を計算した結果を示すものである。該図４より、
少なくとも−３０ｄＢ以下の漏話減衰量にするためには
１２度以上の交差角度にする必要があり、本実施例では
交差角度は最低１３度以上になるようにした。また、短
い長さでこの交差角度になるようにするため、各光導波
路は使用する波長域で曲り損失が増えない範囲で可能な
限り小さい曲率半径、本実施例では２５ｍｍの円弧及び
直線の組合せで構成した。また、必要に応じて適当な曲
り光導波路、例えば前述した曲り光導波路119 を形成し
て交差角度が最低１３度になるよう工夫した。
【００２１】さらにまた、本実施例の導波路型光分岐結
合素子では、平面基板１０の一側１１に光情報分配用の
２本、モニタ・試験用の１６本の計１８本の光導波路を
各々２５０μｍ間隔に配列させ、また、他側１２に光情
報分配用の１６本、モニタ・試験用の２本の計１８本の
光導波路を各々２５０μｍ間隔に配列させ、同一ピッチ
で配列させた光ファイバアレイ（図示せず）を接続固定
して使用できるように組み立てた。
合素子では、平面基板１０の一側１１に光情報分配用の
２本、モニタ・試験用の１６本の計１８本の光導波路を
各々２５０μｍ間隔に配列させ、また、他側１２に光情
報分配用の１６本、モニタ・試験用の２本の計１８本の
光導波路を各々２５０μｍ間隔に配列させ、同一ピッチ
で配列させた光ファイバアレイ（図示せず）を接続固定
して使用できるように組み立てた。
【００２２】ここで、本実施例の導波路型光分岐結合素
子の寸法について述べておくと、基板１０の大きさは長
さ７０ｍｍ、幅７．５ｍｍであり、図示しない光ファイ
バアレイを接続して組立てた回路全体の大きさでも１１
０×１２×５ｍｍとなり、小型に構成することができ
る。これと同一機能の光回路は３１個の光ファイバカッ
プラを接続して組合せることにより実現できるが、その
大きさは光ファイバの余長処理のために数１０ｃｍ角に
なることを考えると、本実施例は小型化に極めて有効で
あることがわかる。
子の寸法について述べておくと、基板１０の大きさは長
さ７０ｍｍ、幅７．５ｍｍであり、図示しない光ファイ
バアレイを接続して組立てた回路全体の大きさでも１１
０×１２×５ｍｍとなり、小型に構成することができ
る。これと同一機能の光回路は３１個の光ファイバカッ
プラを接続して組合せることにより実現できるが、その
大きさは光ファイバの余長処理のために数１０ｃｍ角に
なることを考えると、本実施例は小型化に極めて有効で
あることがわかる。
【００２３】図５は本実施例の導波路型光分岐結合素子
の分岐特性の測定結果を示すものである。波長1.31μ
ｍ、1.55μｍの光信号とも均一に分岐され、平均損失1
5.5ｄＢであった。なお、横軸は各出力光導波路103 〜1
18 を「１」〜「１６」の番号で表している。
の分岐特性の測定結果を示すものである。波長1.31μ
ｍ、1.55μｍの光信号とも均一に分岐され、平均損失1
5.5ｄＢであった。なお、横軸は各出力光導波路103 〜1
18 を「１」〜「１６」の番号で表している。
【００２４】図６は本実施例の導波路型光分岐結合素子
において、光信号を光導波路203 へ入射し、出力光導波
路105 から出射させた場合の損失の波長特性の測定結果
を示すものである。波長1.24〜1.69μｍの広い範囲で
８．５±０．５ｄＢとほぼ一定の値を示した。この値は
光ファイバと光導波路との結合損失、光導波路の各種の
損失を考慮すると、光結合器403 の結合率が１９±２％
となっていることを示しており、設計通りになっている
ことがわかる。
において、光信号を光導波路203 へ入射し、出力光導波
路105 から出射させた場合の損失の波長特性の測定結果
を示すものである。波長1.24〜1.69μｍの広い範囲で
８．５±０．５ｄＢとほぼ一定の値を示した。この値は
光ファイバと光導波路との結合損失、光導波路の各種の
損失を考慮すると、光結合器403 の結合率が１９±２％
となっていることを示しており、設計通りになっている
ことがわかる。
【００２５】光ファイバカップラによる１６分岐スプリ
ッタと結合率２０％の光ファイバカップラとを接続して
組立てた従来の光回路における前記２つの損失に対応す
る値は、平均値で各々１６ｄＢ、８ｄＢであり、本実施
例の導波路型光分岐結合素子は十分に低損失であると言
える。
ッタと結合率２０％の光ファイバカップラとを接続して
組立てた従来の光回路における前記２つの損失に対応す
る値は、平均値で各々１６ｄＢ、８ｄＢであり、本実施
例の導波路型光分岐結合素子は十分に低損失であると言
える。
【００２６】図７は本実施例の導波路型光分岐結合素子
において、光信号を光導波路203 へ入射した場合の出力
光導波路103 ，104 ，106 〜118 への漏話減衰量の測定
結果を示すものである。漏話減衰量は全て−４０ｄＢ以
下であり、分岐後の光ファイバ伝送路をモニタ・試験を
するのに支障はない。
において、光信号を光導波路203 へ入射した場合の出力
光導波路103 ，104 ，106 〜118 への漏話減衰量の測定
結果を示すものである。漏話減衰量は全て−４０ｄＢ以
下であり、分岐後の光ファイバ伝送路をモニタ・試験を
するのに支障はない。
【００２７】前記実施例では、光結合器401 〜416 とし
て２個の方向性結合器を連結してマッハ・ツェンダ光干
渉計回路構成とし、該２個の方向性結合器を連結する光
導波路の長さに、制御された所定の僅かな差を与えて所
望波長域での結合率の波長依存性を少なくしたものを用
いているが、使用する波長が限られていれば、１個の方
向性結合器で光結合器を構成することも可能である。
て２個の方向性結合器を連結してマッハ・ツェンダ光干
渉計回路構成とし、該２個の方向性結合器を連結する光
導波路の長さに、制御された所定の僅かな差を与えて所
望波長域での結合率の波長依存性を少なくしたものを用
いているが、使用する波長が限られていれば、１個の方
向性結合器で光結合器を構成することも可能である。
【００２８】また、前記実施例では、初段の光分岐器30
1 として２個の方向性結合器を連結してマッハ・ツェン
ダ光干渉計回路構成とし、該２個の方向性結合器を連結
する光導波路の長さに、制御された所定の僅かな差を与
えて所望波長域での分岐比をほぼ５０％とした２入力型
のものを用いたが、２段目以降の光分岐器302 〜315と
同様なＹ分岐型の光分岐器を使用して１入力型とするこ
とも可能であることは言うまでもない。さらにまた、Ｎ
×Ｎのスターカップラに本発明を適用することも可能で
ある。
1 として２個の方向性結合器を連結してマッハ・ツェン
ダ光干渉計回路構成とし、該２個の方向性結合器を連結
する光導波路の長さに、制御された所定の僅かな差を与
えて所望波長域での分岐比をほぼ５０％とした２入力型
のものを用いたが、２段目以降の光分岐器302 〜315と
同様なＹ分岐型の光分岐器を使用して１入力型とするこ
とも可能であることは言うまでもない。さらにまた、Ｎ
×Ｎのスターカップラに本発明を適用することも可能で
ある。
【００２９】また、前記実施例では、シリコン基板上の
石英系（ＳｉＯ2 −ＧｅＯ2 ）光導波路により構成した
が、基板はシリコンに限定されず、石英ガラス基板に変
更することも可能である。また、本発明はこれらの石英
系光導波路に限定されるものではなく、他の光導波路材
料系、例えば多成分ガラス光導波路系やニオブ酸リチウ
ム光導波路系、高分子光導波路系等にも適用できること
を付記する。
石英系（ＳｉＯ2 −ＧｅＯ2 ）光導波路により構成した
が、基板はシリコンに限定されず、石英ガラス基板に変
更することも可能である。また、本発明はこれらの石英
系光導波路に限定されるものではなく、他の光導波路材
料系、例えば多成分ガラス光導波路系やニオブ酸リチウ
ム光導波路系、高分子光導波路系等にも適用できること
を付記する。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、平
面基板上に、該平面基板の一側から他側まで連続し且つ
途中で複数に分岐する第１の光導波路を形成して光分岐
器を構成し、前記平面基板上に、該平面基板の少なくと
も一側に連続し且つ前記分岐後の複数の第１の光導波路
とそれぞれ結合する複数の第２の光導波路を設けて光結
合器を構成し、該複数の第２の光導波路の前記平面基板
の一側における配置を前記第１の光導波路の両外側とな
したので、光情報の分配を行うための光分岐器と、該光
分岐器によって分岐された後の多数の光ファイバ伝送路
のモニタ・試験を行うための光結合器とを１枚の基板上
に一体的に構成でき、従って、光ファイバアレイと簡単
に接続できるとともに小型で低損失な導波路型光分岐結
合素子を提供することができる。このような導波路型光
分岐結合素子は、光ファイバ通信システムにおいて、光
情報分配機能と光ファイバ伝送路のモニタ・試験機能と
を実現できるので、そのシステムの経済化に資すること
大である。
面基板上に、該平面基板の一側から他側まで連続し且つ
途中で複数に分岐する第１の光導波路を形成して光分岐
器を構成し、前記平面基板上に、該平面基板の少なくと
も一側に連続し且つ前記分岐後の複数の第１の光導波路
とそれぞれ結合する複数の第２の光導波路を設けて光結
合器を構成し、該複数の第２の光導波路の前記平面基板
の一側における配置を前記第１の光導波路の両外側とな
したので、光情報の分配を行うための光分岐器と、該光
分岐器によって分岐された後の多数の光ファイバ伝送路
のモニタ・試験を行うための光結合器とを１枚の基板上
に一体的に構成でき、従って、光ファイバアレイと簡単
に接続できるとともに小型で低損失な導波路型光分岐結
合素子を提供することができる。このような導波路型光
分岐結合素子は、光ファイバ通信システムにおいて、光
情報分配機能と光ファイバ伝送路のモニタ・試験機能と
を実現できるので、そのシステムの経済化に資すること
大である。
【図１】本発明の導波路型光分岐結合素子の一実施例を
示す構成図
示す構成図
【図２】分岐後の光ファイバ伝送路のモニタ・試験を可
能とする従来の回路の構成図
能とする従来の回路の構成図
【図３】図１中の初段の光分岐器に対応する光回路の構
成図
成図
【図４】図１の導波路型光分岐結合素子中の光導波路の
交差部分における交差角度と漏話減衰量との関係を示す
グラフ
交差部分における交差角度と漏話減衰量との関係を示す
グラフ
【図５】図１の導波路型光分岐結合素子の光分岐特性を
示すグラフ
示すグラフ
【図６】図１の導波路型光分岐結合素子の損失波長特性
の一例を示すグラフ
の一例を示すグラフ
【図７】図１の導波路型光分岐結合素子の漏話特性の一
例を示すグラフ
例を示すグラフ
１０…平面基板、１１…一側、１２…他側、100 …第１
の光導波路、101 ，102 …入力光導波路、103 〜118 …
出力光導波路、201 〜216 …第２の光導波路、301 〜31
5 …光分岐器、401 〜416 …光結合器。
の光導波路、101 ，102 …入力光導波路、103 〜118 …
出力光導波路、201 〜216 …第２の光導波路、301 〜31
5 …光分岐器、401 〜416 …光結合器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三川 泉 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 橋本 仁 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 6/12 - 6/138
Claims (3)
- 【請求項１】 平面基板上に、該平面基板の一側から他
側まで連続し且つ途中で複数に分岐する第１の光導波路
を形成して光分岐器を構成し、 前記平面基板上に、該平面基板の少なくとも一側に連続
し且つ前記分岐後の複数の第１の光導波路とそれぞれ結
合する複数の第２の光導波路を設けて光結合器を構成
し、 該複数の第２の光導波路の前記平面基板の一側における
配置を前記第１の光導波路の両外側となしたことを特徴
とする導波路型光分岐結合素子。 - 【請求項２】 光結合器として、２個の方向性結合器を
連結してマッハ・ツェンダ光干渉計回路構成とし、該２
個の方向性結合器を連結する光導波路の長さに所定の僅
かな差を与えて所望波長域での結合率の波長依存性を少
なくした光結合器を用いたことを特徴とする請求項１記
載の導波路型光分岐結合素子。 - 【請求項３】 光分岐器として、２個の方向性結合器を
連結してマッハ・ツェンダ光干渉計回路構成とし、該２
個の方向性結合器を連結する光導波路の長さに所定の僅
かな差を与えて所望波長域での分岐比をほぼ５０％とし
た光分岐器を用いたことを特徴とする請求項１記載の導
波路型光分岐結合素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2880593A JP3083015B2 (ja) | 1993-02-18 | 1993-02-18 | 導波路型光分岐結合素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2880593A JP3083015B2 (ja) | 1993-02-18 | 1993-02-18 | 導波路型光分岐結合素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06242333A JPH06242333A (ja) | 1994-09-02 |
| JP3083015B2 true JP3083015B2 (ja) | 2000-09-04 |
Family
ID=12258644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2880593A Expired - Lifetime JP3083015B2 (ja) | 1993-02-18 | 1993-02-18 | 導波路型光分岐結合素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3083015B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101062499B1 (ko) | 2004-01-26 | 2011-09-05 | 후루까와덴끼고오교 가부시끼가이샤 | 광대역파장합분파필터 및 광신호합분파기능을 가진광스플리터 |
| US8098379B2 (en) * | 2009-02-24 | 2012-01-17 | Aidi Corporation | Planar lightwave fourier-transform spectrometer |
-
1993
- 1993-02-18 JP JP2880593A patent/JP3083015B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06242333A (ja) | 1994-09-02 |
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