Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP3148332B2 - Waveguide-type optical device operating characteristics evaluation method - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3148332B2 - Waveguide-type optical device operating characteristics evaluation method - Google Patents

Waveguide-type optical device operating characteristics evaluation method

Info

Publication number
JP3148332B2
JP3148332B2 JP04940092A JP4940092A JP3148332B2 JP 3148332 B2 JP3148332 B2 JP 3148332B2 JP 04940092 A JP04940092 A JP 04940092A JP 4940092 A JP4940092 A JP 4940092A JP 3148332 B2 JP3148332 B2 JP 3148332B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
waveguide
optical device
type optical
light
operating characteristics
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP04940092A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH05248991A (en
Inventor
岡村康行
山本錠彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Science and Technology Agency
Original Assignee
Japan Science and Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Science and Technology Corp filed Critical Japan Science and Technology Corp
Priority to JP04940092A priority Critical patent/JP3148332B2/en
Publication of JPH05248991A publication Critical patent/JPH05248991A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3148332B2 publication Critical patent/JP3148332B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、導波路型光デバイス動
作特性評価方法に関し、特に、超広帯域高速光通信シス
テムや光情報処理システムを実用化する際に不可欠なグ
レーティング、レンズ、方向性結合器、分岐導波路、光
増幅器、光波長変換器、波長分波・合波器等の低損失導
波路型光デバイスの動作特性を評価する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for evaluating operating characteristics of a waveguide type optical device, and more particularly to a grating, a lens, and a directional coupling which are indispensable for practical use of an ultra-wideband high-speed optical communication system and an optical information processing system. The present invention relates to a method for evaluating the operating characteristics of a low-loss waveguide type optical device such as a coupler, a branch waveguide, an optical amplifier, an optical wavelength converter, and a wavelength demultiplexer / combiner.

【0002】[0002]

【従来の技術】レンズやプリズム、鏡、結合器等の各種
の光学デバイスからなる光学系を共通の基板上に形成し
たいわゆる光集積回路は、光軸アライメントが不要、振
動に対し安定、軽量小型、高速動作、低消費電力等、従
来のバルク型の光学系では得られなかった特徴を有し、
国内、国外を問わずその基礎ならびに応用研究が精力的
に行われている。光集積回路の基本構成要素は、誘電体
基板上に基板より屈折率が高い波長程度の厚さを持つ薄
膜を形成したいわゆる誘電体光導波路であり、用いる基
板材料、例えば、ガラス、強誘電体、フェリ磁性体、半
導体等によって様々な機能を持つデバイスを実現するこ
とができる。さらに、これを共通の基板上に集積するこ
とにより、モノリシックやハイブリッドの光集積回路が
構成される。
2. Description of the Related Art A so-called optical integrated circuit in which optical systems including various optical devices such as lenses, prisms, mirrors, and couplers are formed on a common substrate does not require optical axis alignment, is stable against vibration, is lightweight and compact. , High-speed operation, low power consumption, etc., which were not obtained with conventional bulk type optical systems,
Basic and applied research is being conducted energetically both in Japan and overseas. The basic component of an optical integrated circuit is a so-called dielectric optical waveguide in which a thin film having a thickness of about a wavelength having a higher refractive index than a substrate is formed on a dielectric substrate, and a substrate material used, for example, glass, ferroelectric A device having various functions can be realized by using a ferrimagnetic material, a semiconductor, or the like. Furthermore, by integrating this on a common substrate, a monolithic or hybrid optical integrated circuit is formed.

【0003】このような光集積回路を実現する上で重要
な基本技術の1つに、特性評価があげられる。光導波路
の構成形態、すなわち、センチメートルオーダの基板上
に構成されているため、光ファイバの特性評価に用いら
れ、すでに実用化されているカットバック法(長尺ファ
イバの入出力特性と、短尺ファイバの入出力特性より、
光ファイバの特性を評価する方法)が適用できず、光導
波路特有の方法が必要となる。
One of the important basic techniques for realizing such an optical integrated circuit is characteristic evaluation. Since the optical waveguide is formed on a substrate of the order of centimeters, that is, on the substrate of the order of centimeters, the cutback method (input / output characteristics of long fiber, From the input / output characteristics of the fiber,
The method for evaluating the characteristics of the optical fiber cannot be applied, and a method unique to the optical waveguide is required.

【0004】従来、光導波路の伝送特性の評価は、プリ
ズム結合器や対物レンズ等を用いて光導波路へ光波を入
力し、入出力光の関係を測定することにより行ってき
た。
Conventionally, the transmission characteristics of an optical waveguide have been evaluated by inputting a light wave to the optical waveguide using a prism coupler, an objective lens, or the like, and measuring the relationship between input and output light.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法は、試作段階でのデバイスの特性評価や動作状態観
察、それらを集積した複雑な回路系の動作特性評価には
適用できない。
However, this method cannot be applied to the evaluation of the device characteristics and the observation of the operation state at the stage of trial production, and the evaluation of the operation characteristics of a complicated circuit system in which these are integrated.

【0006】なお、撮像管タイプのカメラ等を用いて光
導波路を伝搬する様子(散乱ストリーク光と呼ばれ
る。)を直接観測する方法も用いられているが、散乱光
が極めて少ない光導波路の評価には適用できず、さら
に、強い入射光による撮像管の焼き付けの問題等もあ
る。
A method of directly observing the state of propagation through an optical waveguide (called a scattered streak light) using an image pickup tube type camera or the like is also used. Cannot be applied, and there is also a problem of burning of the image pickup tube due to strong incident light.

【0007】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、導波路型光デバイス中を伝搬
する光波をその表面に装荷した蛍光体又は散乱体により
外部から観察可能にして、特に低損失導波路型光デバイ
スの動作評価を可能にすることである。
The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to make a light wave propagating in a waveguide type optical device observable from the outside by a phosphor or a scatterer loaded on the surface thereof. In particular, it is possible to evaluate the operation of a low-loss waveguide type optical device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の導波路型光デバイス動作特性評価方法は、導波路型
光デバイス表面に蛍光体を含む薄い膜厚の透明層を装荷
し、導波路型光デバイス内を伝搬する光波の漏れ光によ
って生じる蛍光光分布を外部から撮影し、得られた画像
データを画像処理することにより、導波路型光デバイス
内での光波の振る舞いを可視化することを特徴とする方
法である。
In order to achieve the above object, a method for evaluating the operating characteristics of a waveguide type optical device according to the present invention comprises loading a thin transparent layer containing a phosphor on the surface of the waveguide type optical device, and introducing Visualizing the behavior of light waves in a waveguide-type optical device by externally photographing the fluorescent light distribution generated by the leakage of light waves propagating in the waveguide-type optical device and processing the obtained image data. It is a method characterized by the following.

【0009】上記の蛍光体を含む薄い膜厚の透明層を装
荷する代わりに、微小散乱体を含む薄い膜厚の透明層、
規則的又はランダムに配置した相互に離間した微小な閉
じた曲面で囲まれる散乱体、又は、片面に規則的又はラ
ンダムに突起を形成した透明板を装荷するようにしても
よい。相互に離間した点状の散乱体を用いる場合は、そ
の厚みが0.1〜0.2μm、その装荷個数及び間隔が
1cm当たり10〜50個であるのが望ましく、また、
突起を形成した透明板を用いる場合は、突起間の間隔が
100μm〜1mmであることが望まし。
[0009] Instead of loading the thin transparent layer containing the above-described phosphor, a thin transparent layer containing a fine scatterer,
A scatterer surrounded by minute closed curved surfaces that are regularly or randomly arranged and separated from each other, or a transparent plate having regular or random projections formed on one surface may be loaded. When using point-like scatterers spaced apart from each other, the thickness is preferably 0.1 to 0.2 μm, and the number and interval of the loaded scatterers are preferably 10 to 50 per cm.
When a transparent plate having projections is used, it is desirable that the interval between the projections is 100 μm to 1 mm.

【0010】[0010]

【作用】本発明においては、導波路型光デバイス表面に
蛍光体を含む薄い膜厚の透明層等を装荷し、導波路型光
デバイス内を伝搬する光波の漏れ光によって生じる蛍光
光等の分布を外部から撮影するので、0.5dB/cm
以下の低損失光導波路においても散乱光を増大させるこ
とができ、高感度CCD等により光デバイス内の光波の
振る舞いを明確に把握することができ、容易にその評価
を行うことができる。
According to the present invention, a thin transparent layer or the like containing a fluorescent substance is loaded on the surface of a waveguide type optical device, and the distribution of fluorescent light and the like generated by leaking light of a light wave propagating in the waveguide type optical device. 0.5dB / cm
Even in the following low-loss optical waveguides, scattered light can be increased, and the behavior of light waves in an optical device can be clearly grasped by a high-sensitivity CCD or the like, and the evaluation thereof can be easily performed.

【0011】[0011]

【実施例】以下、図面を参照にして、本発明の実施例に
ついて説明する。本発明の評価方法の基本原理は、蛍光
体又は散乱体を導波路型光デバイスの表面に装荷するこ
とにより、導波路型光デバイスの導波路中を伝搬する光
波を部分的に漏れさせ、この漏れ光を高感度なCCDカ
メラ等によって観察、測定するようにすることである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The basic principle of the evaluation method of the present invention is that a phosphor or a scatterer is loaded on the surface of a waveguide-type optical device to partially leak a light wave propagating in the waveguide of the waveguide-type optical device. The purpose is to observe and measure the leakage light using a high-sensitivity CCD camera or the like.

【0012】具体的には、図1に斜視図を示すように、
基板2上に設けた導波層3よりなる導波路型光デバイス
1の表面に蛍光体又は微小散乱体を含む薄い膜厚の透明
層4を装荷する。このように、導波層3表面に蛍光体又
は微小散乱体を含む装荷層4を設けると、導波層3を伝
搬している光によってその表面に生じるエバネッセント
波が、装荷層4の蛍光体又は微小散乱体により吸収又は
散乱され、蛍光光又は散乱光が導波路型光デバイス1の
外部へ放出されるので、これを高感度なCCDカメラ等
によって観察、測定することにより、導波路型光デバイ
ス1中を伝搬している光波の振る舞いが可視化され、そ
の動作特性を評価することができる。
Specifically, as shown in a perspective view in FIG.
A thin transparent layer 4 containing a fluorescent substance or a small scatterer is loaded on the surface of a waveguide type optical device 1 comprising a waveguide layer 3 provided on a substrate 2. As described above, when the loading layer 4 containing a phosphor or a small scatterer is provided on the surface of the waveguide layer 3, evanescent waves generated on the surface by light propagating through the waveguide layer 3 generate phosphors of the loading layer 4. Alternatively, the fluorescent light or the scattered light is absorbed or scattered by the minute scatterer, and the fluorescent light or the scattered light is emitted to the outside of the waveguide type optical device 1. By observing and measuring this with a highly sensitive CCD camera or the like, the waveguide type light is obtained. The behavior of the light wave propagating in the device 1 is visualized, and its operation characteristics can be evaluated.

【0013】この装荷層4については、その屈折率は導
波層3の屈折率より大きくても小さくてもよいが、その
膜厚は、導波層3との屈折率の関係により、最大値が存
在する。特に、図1に示すように、導波層3の屈折率が
装荷層4のそれより小さい場合には、図3(a)〜
(c)に示すように、装荷層4の厚みによって電磁界の
界分布が大きく異なり、無装荷時の界分布に近い形
(a)で導波路型光デバイス1の動作評価を行うために
は、装荷層4の厚みを0.1μm程度にする必要がある
(b)。なお、導波層3を伝搬する光を余り減衰させな
いためには、透明層4中に分散する蛍光体、微小散乱体
の混合割合を可能な限り小さくする必要がある。
The refractive index of the loading layer 4 may be larger or smaller than the refractive index of the waveguide layer 3. Exists. In particular, as shown in FIG. 1, when the refractive index of the waveguide layer 3 is smaller than that of the loading layer 4, FIGS.
As shown in (c), the field distribution of the electromagnetic field varies greatly depending on the thickness of the loading layer 4, and in order to evaluate the operation of the waveguide optical device 1 in a form (a) close to the field distribution at the time of no loading, The thickness of the loading layer 4 needs to be about 0.1 μm (b). In order to prevent the light propagating in the waveguide layer 3 from being attenuated, it is necessary to minimize the mixing ratio of the fluorescent substance and the fine scatterer dispersed in the transparent layer 4.

【0014】また、図2に斜視図を示すように、導波路
型光デバイス1の導波路5、6表面上に微小な島状の散
乱体7を規則的又はランダムに装荷して、導波路5、6
中をを伝搬している光の一部をその散乱体7により外部
へ散乱させ、これを高感度なCCDカメラ等によって観
察、測定することにより、導波路型光デバイス1の動作
特性を評価することもできる。図2の場合は、1例とし
て、島状散乱体7をホトレジストにより構成している。
なお、この島状散乱体7の装荷個数及び間隔は、対象と
する導波路によっても異なるが、1cmあたり10〜5
0個程度にすれば、導波路特性に影響を与えない。ま
た、その厚みは、0.1〜0.2μm程度が望ましい。
As shown in a perspective view of FIG. 2, a small island-shaped scatterer 7 is regularly or randomly loaded on the surfaces of the waveguides 5 and 6 of the waveguide type optical device 1 to form a waveguide. 5,6
A part of the light propagating in the inside is scattered to the outside by the scatterer 7, and this is observed and measured by a high-sensitivity CCD camera or the like to evaluate the operating characteristics of the waveguide type optical device 1. You can also. In the case of FIG. 2, as an example, the island-shaped scatterer 7 is formed of a photoresist.
The number and spacing of the island-shaped scatterers 7 vary depending on the target waveguide, but may vary from 10 to 5 per cm.
When the number is about 0, the waveguide characteristics are not affected. Further, the thickness is desirably about 0.1 to 0.2 μm.

【0015】さらに、図4に断面を示すように、平行度
の優れたガラス板8表面の片面に規則的又はランダムに
突起9を形成し、図5に示すように、その突起面を導波
路型光デバイス1の導波路5上に密着することにより、
図2の場合と同様に、突起9の先端で伝搬光の一部を外
部へ散乱させ、これを観察、測定することによって、導
波路型光デバイス1の動作特性を評価することができ
る。この場合、突起9間の間隔は、対象とする導波路に
よっても異なるが、100μm〜1mm程度にすれば、
導波路特性に影響を与えない。
Further, as shown in the cross section in FIG. 4, projections 9 are formed regularly or randomly on one side of the surface of the glass plate 8 having excellent parallelism, and as shown in FIG. By closely adhering to the waveguide 5 of the optical device 1,
As in the case of FIG. 2, a part of the propagating light is scattered to the outside at the tip of the protrusion 9, and by observing and measuring this, the operating characteristics of the waveguide type optical device 1 can be evaluated. In this case, the interval between the protrusions 9 varies depending on the target waveguide, but if it is set to about 100 μm to 1 mm,
Does not affect waveguide characteristics.

【0016】次に、上記のような評価方法を実施する装
置の例について説明する。この装置は、図6に示す光学
系と、図7に示す画像処理系とから構成されている。光
学系は、図6にその構成を示すように、光源10、1
1、全反射鏡12、13、半波長板14、15、ダイク
ロイックミラー16、ポラライザ17、減衰器18、ハ
ーフミラー19、サンプルステージ20、カメラステー
ジ21、入射用対物レンズ22、出射用対物レンズ2
3、CCDカメラ24〜26等からなっている。評価対
象の導波路型光デバイス1はサンプルステージ20上に
設置される。この場合、2波長での評価が可能なように
2種類のレーザ(He−Neレーザ10、GaAs半導
体レーザ11)を光源として用いている。各ステージ2
0、21は0.1μmの可動精度を有しており、通常の
単一モード光導波路を評価するのに十分な精度を有して
いる。
Next, an example of an apparatus for performing the above-described evaluation method will be described. This device includes an optical system shown in FIG. 6 and an image processing system shown in FIG. The optical system includes light sources 10, 1 as shown in FIG.
1, total reflection mirrors 12, 13, half-wave plates 14, 15, dichroic mirror 16, polarizer 17, attenuator 18, half mirror 19, sample stage 20, camera stage 21, input objective lens 22, output objective lens 2.
3. It is composed of CCD cameras 24-26. The waveguide type optical device 1 to be evaluated is set on the sample stage 20. In this case, two types of lasers (He-Ne laser 10 and GaAs semiconductor laser 11) are used as light sources so that evaluation at two wavelengths is possible. Each stage 2
Reference numerals 0 and 21 have a movable accuracy of 0.1 μm, which is sufficient to evaluate a normal single-mode optical waveguide.

【0017】本構成における3台のCCDカメラ24〜
26は、入射用対物レンズ22の焦点合わせ、導波路型
光デバイス1の導波路からの漏れ光の観測、及び、出射
光近視野像パターンの観測に用いる。なお、CCDカメ
ラ24〜26は、線形性に優れ、焼き付けがなく、高密
度パワーを有するレーザ光を比較的取り扱いやすくして
いる。さらに、対象としているレーザ光に対しては十分
な感度を有している。半波長板14、15は、直線偏光
の偏光面を90度回転させることができ、光導波路固有
の偏波モードを有効に励振するのに用いる。また、ダイ
クロイックミラー16は、異なる波長の光波の一方(光
源11からの波長)に対しては全反射鏡、他方(光源1
0からの波長)に対しては無反射鏡として動作する。
In this configuration, three CCD cameras 24 to
Reference numeral 26 is used for focusing the objective lens 22 for incidence, observing light leaked from the waveguide of the waveguide type optical device 1, and observing the near-field image pattern of the emitted light. The CCD cameras 24 to 26 have excellent linearity, do not burn, and relatively easily handle laser light having high density power. Furthermore, it has sufficient sensitivity to the target laser light. The half-wave plates 14 and 15 can rotate the plane of polarization of linearly polarized light by 90 degrees, and are used to effectively excite the polarization mode unique to the optical waveguide. The dichroic mirror 16 is a total reflection mirror for one of the light waves having different wavelengths (the wavelength from the light source 11), and the other (the light source 1).
(Wavelength from 0) operates as a non-reflection mirror.

【0018】図7は、画像処理系の構成の1例を示して
おり、マイクロコンピュータ30や光磁気記録装置3
1、コンピュータディスプレー32、ビデオプリンター
33、プリンター34等から構成されている。本構成に
おけるマイクロコンピュータ30は、実時間表示可能な
画像取り込みボードを内蔵し、画像を現実的な時間で取
り扱え、高速処理可能であり、本処理系の心臓部であ
る。具体的な例として、アップル社製のマッキントッシ
ュIIcx、画像取り込みボードとしてはデータトラン
スレーション社製のクックキャプチャーを用いている。
光磁気記録装置31は、膨大なデータ量を有する画像を
多量に記憶可能な装置である。コンピュータディスプレ
ー32は、取り込んだ画像データを表示し、また、計算
処理結果を表示するために用いる。ビデオプリンター3
3は、コンピュータディスプレー32に表示した画像を
出力するために用い、プリンター34は評価結果を出力
するために用いる。
FIG. 7 shows an example of the configuration of the image processing system.
1, a computer display 32, a video printer 33, a printer 34, and the like. The microcomputer 30 in this configuration incorporates an image capturing board capable of real-time display, can handle images in a realistic time, can perform high-speed processing, and is the heart of the present processing system. As a specific example, a Macintosh IIcx manufactured by Apple Inc. is used, and a cook capture manufactured by Data Translation Inc. is used as an image capturing board.
The magneto-optical recording device 31 is a device capable of storing a large amount of images having a huge data amount. The computer display 32 is used for displaying the captured image data and for displaying the calculation processing result. Video printer 3
Reference numeral 3 is used to output an image displayed on the computer display 32, and the printer 34 is used to output an evaluation result.

【0019】図8は、画像処理ソフトウエアの流れ図で
ある。CCDカメラ24〜26からの画像情報はIma
geと呼ばれる汎用の画像入力処理ソフトによってコン
ピュータ30に取り込まれ、任意のサンプリング区間の
光強度分布や強度の等高線分布の着色、強調、端点抽出
等の画像処理を行い、TIFFと呼ばれる形式のファイ
ルを出力する。次いで、Tiffと名付けた画像加工ソ
フトにより、TIFF形式のファイルからデータを呼び
込み、伝送損失、光パワー分布の算出及びその3次元表
示、表形式ファイルの出力を行い、最後に、汎用表計算
ソフトを用いて、グラフ化や近似、PICT形式のファ
イル出力を行う。
FIG. 8 is a flowchart of the image processing software. Image information from CCD cameras 24-26 is Ima
ge, which is taken into the computer 30 by general-purpose image input processing software, performs image processing such as coloring, emphasis, and end point extraction of light intensity distribution and intensity contour distribution in an arbitrary sampling interval, and converts a file in a format called TIFF. Output. Next, using image processing software named Tiff, data is retrieved from a TIFF format file, transmission loss, optical power distribution is calculated, its three-dimensional display is performed, and a tabular file is output. Finally, general-purpose spreadsheet software is used. Graphing, approximation, and file output in PICT format are performed.

【0020】上記のような装置を用いて種々の測定を行
ったが、図9は用いた導波路型光デバイスの1例を示す
斜視図であり、このデバイス40は、基板41上に形成
された異なる導波路幅を有する2本の直線導波路42、
43が波長オーダで接近してなる非対称方向性結合器で
ある。図10は、このデバイス40に、図1のように、
蛍光体を含む薄い膜厚の透明層を装荷して、一方の直線
導波路42(シングルモード)にHe−Neレーザ10
からの光波を入射し、図8の画像処理ソフトウエアによ
り処理し、3次元表示したものであり、その動作状態の
様子をよく表している。
Various measurements were carried out using the above-mentioned apparatus. FIG. 9 is a perspective view showing an example of the waveguide type optical device used. The device 40 is formed on a substrate 41. Two linear waveguides 42 having different waveguide widths,
Reference numeral 43 denotes an asymmetric directional coupler that approaches in the order of wavelength. FIG. 10 shows that the device 40 has, as shown in FIG.
A thin transparent layer containing a phosphor is loaded, and a He-Ne laser 10 is applied to one of the linear waveguides 42 (single mode).
The light wave from the light source is incident, processed by the image processing software of FIG. 8, and displayed three-dimensionally, which clearly shows the operation state.

【0021】以上説明したように、本発明の評価方法に
おいては、0.5dB/cm以下の低損失光導波路にお
いても、観察用の散乱光を増大させることができるの
で、高感度CCD等により光デバイス内の光波の振る舞
いを明確に把握することができ、容易に評価を行うこと
ができる。
As described above, in the evaluation method of the present invention, scattered light for observation can be increased even in a low-loss optical waveguide of 0.5 dB / cm or less. The behavior of the light wave in the device can be clearly grasped, and the evaluation can be easily performed.

【0022】以上、本発明の導波路型光デバイス動作特
性評価方法を実施例に基づいて説明してきたが、本発明
はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。
The method for evaluating the operating characteristics of a waveguide type optical device according to the present invention has been described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications are possible.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の導波路型光デバイス動作特性評価方法によると、導波
路型光デバイス表面に蛍光体を含む薄い膜厚の透明層等
を装荷し、導波路型光デバイス内を伝搬する光波の漏れ
光によって生じる蛍光光等の分布を外部から撮影するの
で、導波路損失が極めて小さく、高感度カメラ等による
直接観測が困難な導波路型光デバイスの動作評価を容易
に行うことが可能となり、光デバイスの製造ラインにお
ける品質管理や新機能光デバイスの開発、評価、最適作
製条件の検討、光集積回路の動作解析等、広範囲な応用
が期待できる。
As is clear from the above description, according to the waveguide-type optical device operating characteristic evaluation method of the present invention, a thin-film transparent layer or the like containing a phosphor is loaded on the surface of the waveguide-type optical device. Since the distribution of fluorescent light and the like generated by the leakage light of the light wave propagating in the waveguide type optical device is photographed from the outside, the waveguide loss is extremely small and it is difficult to directly observe with a high sensitivity camera etc. Can be easily evaluated, and a wide range of applications can be expected, such as quality control in optical device manufacturing lines, development and evaluation of new functional optical devices, examination of optimal manufacturing conditions, and operation analysis of optical integrated circuits. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の導波路型光デバイス動作特性評価方法
の1実施例を説明するための斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view for explaining one embodiment of a waveguide type optical device operation characteristic evaluation method of the present invention.

【図2】他の実施例を説明するための斜視図である。FIG. 2 is a perspective view for explaining another embodiment.

【図3】図1において装荷層の厚みと電磁界の界分布の
関係を説明するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the thickness of a loading layer and the field distribution of an electromagnetic field in FIG.

【図4】別の実施例に用いるガラス板の断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a glass plate used in another embodiment.

【図5】導波路型光デバイスに図4のガラス板を密着し
た状態を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the glass plate of FIG. 4 is adhered to the waveguide type optical device.

【図6】本発明の評価方法を実施する装置の光学系の1
例の構成を示す図である。
FIG. 6 shows an optical system 1 of an apparatus for implementing the evaluation method of the present invention.
It is a figure showing composition of an example.

【図7】本発明の評価方法を実施する装置の画像処理系
の1例の構成を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of an example of an image processing system of an apparatus that performs the evaluation method of the present invention.

【図8】画像処理ソフトウエアの1例の流れ図である。FIG. 8 is a flowchart of an example of image processing software.

【図9】測定対象の導波路型光デバイスの1例を示す斜
視図である。
FIG. 9 is a perspective view showing an example of a waveguide type optical device to be measured.

【図10】図9の導波路型光デバイスの動作状態を3次
元表示した図である。
FIG. 10 is a diagram three-dimensionally illustrating an operation state of the waveguide type optical device of FIG. 9;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…導波路型光デバイス 2…基板 3…導波層 4…装荷層 5、6…導波路 7…島状散乱体 8…ガラス板 9…突起 10、11…光源 12、13…全反射鏡 14、15…半波長板 16…ダイクロイックミラー 17…ポラライザ 18…減衰器 19…ハーフミラー 20…サンプルステージ 21…カメラステージ 22…入射用対物レンズ 23…出射用対物レンズ 24〜26…CCDカメラ 30…マイクロコンピュータ 31…光磁気記録装置 32…コンピュータディスプレー 33…ビデオプリンター 34…プリンター 40…非対称方向性結合器 41…基板 42、43…直線導波路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Waveguide type optical device 2 ... Substrate 3 ... Waveguide layer 4 ... Loading layer 5, 6 ... Waveguide 7 ... Island scatterer 8 ... Glass plate 9 ... Projection 10, 11 ... Light source 12, 13 ... Total reflection mirror 14, 15: half-wave plate 16: dichroic mirror 17: polarizer 18: attenuator 19: half mirror 20: sample stage 21: camera stage 22: incident objective lens 23 ... exit objective lens 24-26: CCD camera 30 Microcomputer 31 ... Magneto-optical recording device 32 ... Computer display 33 ... Video printer 34 ... Printer 40 ... Asymmetric directional coupler 41 ... Substrate 42,43 ... Linear waveguide

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01M 11/00 - 11/02 G01N 21/84 - 21/958 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G01M 11/00-11/02 G01N 21/84-21/958

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 導波路型光デバイス表面に蛍光体を含む
薄い膜厚の透明層を装荷し、導波路型光デバイス内を伝
搬する光波の漏れ光によって生じる蛍光光分布を外部か
ら撮影し、得られた画像データを画像処理することによ
り、導波路型光デバイス内での光波の振る舞いを可視化
することを特徴とする導波路型光デバイス動作特性評価
方法。
1. A waveguide-type optical device having a thin transparent layer containing a phosphor loaded on the surface thereof, and a fluorescent light distribution generated by leakage light of a light wave propagating in the waveguide-type optical device being photographed from outside. A method for evaluating operating characteristics of a waveguide-type optical device, comprising visualizing the behavior of a light wave in the waveguide-type optical device by performing image processing on the obtained image data.
【請求項2】 導波路型光デバイス表面に微小散乱体を
含む薄い膜厚の透明層を装荷し、導波路型光デバイス内
を伝搬する光波の漏れ光によって生じる散乱光分布を外
部から撮影し、得られた画像データを画像処理すること
により、導波路型光デバイス内での光波の振る舞いを可
視化することを特徴とする導波路型光デバイス動作特性
評価方法。
2. A light-transmitting thin layer containing a small scatterer is loaded on the surface of a waveguide-type optical device, and a distribution of scattered light generated by leakage light of a light wave propagating in the waveguide-type optical device is photographed from outside. A method for evaluating operating characteristics of a waveguide-type optical device, comprising visualizing the behavior of a light wave in the waveguide-type optical device by performing image processing on the obtained image data.
【請求項3】 導波路型光デバイス表面に相互に離間し
た微小な閉じた曲面で囲まれる散乱体を規則的又はラン
ダムに装荷し、導波路型光デバイス内を伝搬する光波の
漏れ光によって生じる散乱光分布を外部から撮影し、得
られた画像データを画像処理することにより、導波路型
光デバイス内での光波の振る舞いを可視化することを特
徴とする導波路型光デバイス動作特性評価方法。
Wherein mutually spaced waveguide type optical device surface
The scattered body surrounded by a small closed curved surface is loaded regularly or randomly, and the scattered light distribution generated by the leakage light of the light wave propagating in the waveguide type optical device is photographed from the outside, and the obtained image data is obtained. A method for evaluating operating characteristics of a waveguide-type optical device, characterized by visualizing the behavior of light waves in the waveguide-type optical device by performing image processing.
【請求項4】 前記相互に離間した微小な閉じた曲面で
囲まれる散乱体の厚みが0.1〜0.2μm、その装荷
個数及び間隔が1cm当たり10〜50個であることを
特徴とする請求項3記載の導波路型光デバイス動作特性
評価方法。
4. A small closed curved surface spaced apart from each other.
4. The method according to claim 3, wherein the thickness of the enclosed scatterer is 0.1 to 0.2 [mu] m, and the number of loaded scatterers is 10 to 50 per cm.
【請求項5】 導波路型光デバイス表面に、片面に規則
的又はランダムに突起を形成した透明板をその突起面に
より密着し、導波路型光デバイス内を伝搬する光波の漏
れ光によって生じる散乱光分布を外部から撮影し、得ら
れた画像データを画像処理することにより、導波路型光
デバイス内での光波の振る舞いを可視化することを特徴
とする導波路型光デバイス動作特性評価方法。
5. A transparent plate having regular or random projections formed on one side of the surface of a waveguide-type optical device is adhered to the projection surface, and scattering caused by leaked light of a light wave propagating in the waveguide-type optical device. A method for evaluating operating characteristics of a waveguide-type optical device, characterized in that a light distribution is photographed from outside, and the obtained image data is subjected to image processing to visualize the behavior of light waves in the waveguide-type optical device.
【請求項6】 前記突起間の間隔が100μm〜1mm
であることを特徴とする請求項5記載の導波路型光デバ
イス動作特性評価方法。
6. The distance between the projections is 100 μm to 1 mm.
6. The method for evaluating operating characteristics of a waveguide type optical device according to claim 5, wherein
JP04940092A 1992-03-06 1992-03-06 Waveguide-type optical device operating characteristics evaluation method Expired - Fee Related JP3148332B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04940092A JP3148332B2 (en) 1992-03-06 1992-03-06 Waveguide-type optical device operating characteristics evaluation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04940092A JP3148332B2 (en) 1992-03-06 1992-03-06 Waveguide-type optical device operating characteristics evaluation method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05248991A JPH05248991A (en) 1993-09-28
JP3148332B2 true JP3148332B2 (en) 2001-03-19

Family

ID=12829996

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP04940092A Expired - Fee Related JP3148332B2 (en) 1992-03-06 1992-03-06 Waveguide-type optical device operating characteristics evaluation method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3148332B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6349537B1 (en) 1999-10-19 2002-02-26 Rolls-Royce Plc Vehicle main and auxiliary power units

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6511919B2 (en) * 2015-03-31 2019-05-15 沖電気工業株式会社 Evaluation apparatus and evaluation method of quasi phase matching (QPM: Quasi-Phase Matching) type wavelength conversion element
JP7170876B1 (en) 2021-01-19 2022-11-14 三菱電機株式会社 Optical waveguide element and optical axis adjustment method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6349537B1 (en) 1999-10-19 2002-02-26 Rolls-Royce Plc Vehicle main and auxiliary power units

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05248991A (en) 1993-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109581584B (en) Silicon-lithium niobate heterogeneous integration scanning chip and preparation method and application thereof
CN108362394B (en) Crystal optical waveguide speckle thermometry and system based on femtosecond laser write-in
JP2012515350A (en) Optical imaging for optical device inspection
GB1599966A (en) Arrangement for displaying deformations of deformable structures by holographic interferometry
CN114460045B (en) Method for measuring optical transmission matrix of scattering medium
JP3148332B2 (en) Waveguide-type optical device operating characteristics evaluation method
KR102778184B1 (en) Nano-textured attenuators and laser beam characterization systems and methods for use with laser beam profiling
JPH1019785A (en) Optical waveguide sensor
CN221148488U (en) Diamond NV color center wide-field imaging system capable of improving image acquisition frame rate
Yamashita et al. Distributed capacitance of a thin-film electrooptic light modulator
Bjelkhagen Pulsed fiber holography: a new technique for hologram interferometry
KR100459998B1 (en) system for measuring loss and mode pattern of optical waveguide
Lombardo et al. Non-destructive optical loss characterization using designed scattering features
Reed Methods of measurement of passive integrated optical waveguides
Miki et al. Optical waveguide directional coupler measurements using a microcomputer-assisted TV camera system
JP3309355B2 (en) Micro aperture evaluation system
Sobolev et al. Waveguide acousto-optical devices for photonics subsystems
Alferness et al. Efficient Single-Mode Fiber to Titanium Diffused Lithium Niobate Waveguide Coupling for Lambda= l. 32 µm
JPH04128627A (en) Lens array performance measurement device
KR100389830B1 (en) Imaging apparatus and method for light distribution of planar waveguide circuit
Ferreira et al. Improvement in measuring losses by interferometric technique for glass waveguides produced by femtosecond laser writing
Vlasenko et al. Method for measuring losses in channel waveguides
Isac On the characterization of optical waveguides
JPH0395450A (en) Optical waveguide loss coefficient measurement method and device
Cassidy et al. Optical characterization of photopolymer material SWW at 532nm and for use at 850nm and 1300nm

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees