JPS6051682B2 - 光モ−ド弁別器 - Google Patents
光モ−ド弁別器Info
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- JPS6051682B2 JPS6051682B2 JP15659277A JP15659277A JPS6051682B2 JP S6051682 B2 JPS6051682 B2 JP S6051682B2 JP 15659277 A JP15659277 A JP 15659277A JP 15659277 A JP15659277 A JP 15659277A JP S6051682 B2 JPS6051682 B2 JP S6051682B2
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- dielectric layer
- layer
- refractive index
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Links
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Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は誘電体層と金属層とを備えた薄膜形の光モー
ド弁別器に関する。
ド弁別器に関する。
この種の薄膜形光モード弁別器として例えば屈折率が
比較的小さい誘電体基板上に、比較的屈折率の大きい誘
電体層を積層し、所望の光モード弁別器を形成すべく誘
電体層をある一定の厚みを残して部分的にエッチングし
て除去した構造が知られている。
比較的小さい誘電体基板上に、比較的屈折率の大きい誘
電体層を積層し、所望の光モード弁別器を形成すべく誘
電体層をある一定の厚みを残して部分的にエッチングし
て除去した構造が知られている。
しかし、このようにして作成した光モード弁別器では
、誘電体層表面あるいは側面のエッチングによる境界面
の境界不整が光の波長程度で存在するため、この面精度
の悪さが大きな光散乱損失を引きおこし効率の低下を招
く原因となつていた。
、誘電体層表面あるいは側面のエッチングによる境界面
の境界不整が光の波長程度で存在するため、この面精度
の悪さが大きな光散乱損失を引きおこし効率の低下を招
く原因となつていた。
本発明はこれらの欠点を緩和することを目的とし、こ
れを比較的大きな屈折率を有する誘電体層と、所望のパ
ターンの金属層とを積層した構成によつて達成したもの
であり、以下図面について詳細に説明する。 第１図は
本発明の一実施例を示す平面図、第２図は第１図のＸ−
Ｙ方向に沿つた断面図である。
れを比較的大きな屈折率を有する誘電体層と、所望のパ
ターンの金属層とを積層した構成によつて達成したもの
であり、以下図面について詳細に説明する。 第１図は
本発明の一実施例を示す平面図、第２図は第１図のＸ−
Ｙ方向に沿つた断面図である。
第１図と第２図において、１は屈折率が比較的小さい
誘電体基板、２は屈折率が比較的大きい誘電体層、３は
誘電体基板１と同じ（又は異なる）材質の屈折率が比較
的小さい誘電体層、４は空気、５は金属層、６は入射ビ
ーム光を示している。誘電体層２中の入射ビーム光６と
の入出力光の結合は、プリズムカプラー７ａ、７ｂを介
して行なうことができる。 この実施例では、誘電体基
板１、誘電体層２、誘電体層３、金属層５として順次そ
れぞれ、ＳｉＯ２基板、Ａｌ。
誘電体基板、２は屈折率が比較的大きい誘電体層、３は
誘電体基板１と同じ（又は異なる）材質の屈折率が比較
的小さい誘電体層、４は空気、５は金属層、６は入射ビ
ーム光を示している。誘電体層２中の入射ビーム光６と
の入出力光の結合は、プリズムカプラー７ａ、７ｂを介
して行なうことができる。 この実施例では、誘電体基
板１、誘電体層２、誘電体層３、金属層５として順次そ
れぞれ、ＳｉＯ２基板、Ａｌ。
Ｏ。層、ＳｉＯ２層、Ａｌ層を用い、ＳｉＯ２基板１上
に高周波スパッタ法（あるいはＣ、Ｖ、Ｄ・法その他の
方法）でＡｌ２Ｏ３層２を数千Ａ付着させ、次にＳｌＯ
２層３を誘電体層２と同様の、高周波スパッタ法（ある
いはＣ．Ｖ．Ｄ法その他の方法）で千Ａ付着させ、さら
にＡ１層５を数千Ａマスク蒸着法（あるいは蒸着後のホ
トエッチング法等）によつて付着させて構成している。
このような構成で誘電体層３の膜厚を適当に選ぶと、誘
電体層２を伝播するＴＥモードの光６ａとＴＭモードの
光６ｂとの間で減衰定数差が著しく大きくなる点が現わ
るので、■モードの光６ａを取り出す光弁別器が得られ
る。
に高周波スパッタ法（あるいはＣ、Ｖ、Ｄ・法その他の
方法）でＡｌ２Ｏ３層２を数千Ａ付着させ、次にＳｌＯ
２層３を誘電体層２と同様の、高周波スパッタ法（ある
いはＣ．Ｖ．Ｄ法その他の方法）で千Ａ付着させ、さら
にＡ１層５を数千Ａマスク蒸着法（あるいは蒸着後のホ
トエッチング法等）によつて付着させて構成している。
このような構成で誘電体層３の膜厚を適当に選ぶと、誘
電体層２を伝播するＴＥモードの光６ａとＴＭモードの
光６ｂとの間で減衰定数差が著しく大きくなる点が現わ
るので、■モードの光６ａを取り出す光弁別器が得られ
る。
次にこのような構成によりＴＥモードの光６ａとＴＭモ
ードの光６ｂとの間で減衰定数差が著しく大きくなる理
由について述べる。
ードの光６ｂとの間で減衰定数差が著しく大きくなる理
由について述べる。
誘電体２中の光の伝播定数β，光の減衰定数αと誘電体
２の膜厚Ｔ２，誘電体３の膜厚ｂとの関係は、ｂ＝０と
した良く知られている（例えばＡｐｐＩｉｅｄＯｐｔｉ
ｃｓ第化巻第５号Ａ．Ｒｅｉｓｉｎｇｅｒ参照）関係式
の拡張として次式で示すことができる。ここで （ＴＭモードの場合） であり λｏは光の真空中での波長、Ｅｌ，ε２，ε３，Ｅ４，
ε５は波長λ。
２の膜厚Ｔ２，誘電体３の膜厚ｂとの関係は、ｂ＝０と
した良く知られている（例えばＡｐｐＩｉｅｄＯｐｔｉ
ｃｓ第化巻第５号Ａ．Ｒｅｉｓｉｎｇｅｒ参照）関係式
の拡張として次式で示すことができる。ここで （ＴＭモードの場合） であり λｏは光の真空中での波長、Ｅｌ，ε２，ε３，Ｅ４，
ε５は波長λ。
に対する誘電体基板１，誘電体層２，誘電体層３，空気
４，もしくは金属層５それぞれの物質の誘電率、Ｔ２は
光伝送路となる薄膜誘電体層の厚さ、ｂは中間絶縁層３
の厚さ、Ｎは光の次数、Ｎｌ，ｒｌ２，ｊ，ｎ４，ｊは
λ０に対する誘電体基板１，誘電体層２，誘電体層３，
空気４，もしくは金属層５それぞれの物質の屈折率、で
ある。誘電体基板１，誘電体層２，誘電体層３，金属層
５の物質をそれぞれＳｌＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＳｉＯ２，
Ａｌと』しｎ１＝１．４８，ｒ１２＝１．６８，ｎ３＝
１．４８，ｎ５＝１．２−Ｊ７．Ｏとして波長６３２８
Ａ（７）Ｈｅ−Ｎｅレーザー光について数値解析で行な
えば、誘電体層２として６０００ＡのＡｌ２Ｏ３層を、
誘電体層３として１０００Ａ（７）ＳｉＯ２層を用いた
場合、ＴＥモードとＴＭモードとの弁別比−が４０ｄＢ
程度のものが得られる。
４，もしくは金属層５それぞれの物質の誘電率、Ｔ２は
光伝送路となる薄膜誘電体層の厚さ、ｂは中間絶縁層３
の厚さ、Ｎは光の次数、Ｎｌ，ｒｌ２，ｊ，ｎ４，ｊは
λ０に対する誘電体基板１，誘電体層２，誘電体層３，
空気４，もしくは金属層５それぞれの物質の屈折率、で
ある。誘電体基板１，誘電体層２，誘電体層３，金属層
５の物質をそれぞれＳｌＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＳｉＯ２，
Ａｌと』しｎ１＝１．４８，ｒ１２＝１．６８，ｎ３＝
１．４８，ｎ５＝１．２−Ｊ７．Ｏとして波長６３２８
Ａ（７）Ｈｅ−Ｎｅレーザー光について数値解析で行な
えば、誘電体層２として６０００ＡのＡｌ２Ｏ３層を、
誘電体層３として１０００Ａ（７）ＳｉＯ２層を用いた
場合、ＴＥモードとＴＭモードとの弁別比−が４０ｄＢ
程度のものが得られる。
なお、誘電体層２中の入射ビーム光５との入出力光の結
合は、プリズムカプラー７の他に誘電体層２の表面に回
折格子を形成し、入射ビーム光６との干渉により行うこ
ともできる。
合は、プリズムカプラー７の他に誘電体層２の表面に回
折格子を形成し、入射ビーム光６との干渉により行うこ
ともできる。
また、前記実施例では屈折率の比較的大きい誘電体層上
に比較的屈折率の小さい誘電体層を介して金属層を積層
したが、屈折率の比較的大きい誘電体層上に直接金属層
を積層してもよい。
に比較的屈折率の小さい誘電体層を介して金属層を積層
したが、屈折率の比較的大きい誘電体層上に直接金属層
を積層してもよい。
以上説明したように、本発明によれば境界面での光の散
乱を小さくできるため、効率の良い、あるいは容易に製
作できる等の利点を有する。
乱を小さくできるため、効率の良い、あるいは容易に製
作できる等の利点を有する。
第１図は本発明の一実施例を示す光モード弁別器の平面
図、第２図は第１図のＸ−Ｙ線に沿つた断面図である。
図、第２図は第１図のＸ−Ｙ線に沿つた断面図である。
Claims (1)
- １ 屈折率の小さい誘電体基上に積層された屈折率の比
較的大きい第１誘電体層と、この第１誘電体層上に比較
的屈折率の小さい第２誘電体層を介して積層された金属
層とを備え、前記第２誘電体層の厚さを弁別すべきモー
ドに対応して比較的薄く設定され且つ前記金属層が弁別
領域に設置されていることを特徴とした複数モード光か
ら単一モード光を弁別する光モード弁別器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15659277A JPS6051682B2 (ja) | 1977-12-27 | 1977-12-27 | 光モ−ド弁別器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15659277A JPS6051682B2 (ja) | 1977-12-27 | 1977-12-27 | 光モ−ド弁別器 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP49032643A Division JPS6051085B2 (ja) | 1974-03-25 | 1974-03-25 | 光学装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53114449A JPS53114449A (en) | 1978-10-05 |
| JPS6051682B2 true JPS6051682B2 (ja) | 1985-11-15 |
Family
ID=15631118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15659277A Expired JPS6051682B2 (ja) | 1977-12-27 | 1977-12-27 | 光モ−ド弁別器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6051682B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4762382A (en) * | 1987-06-29 | 1988-08-09 | Honeywell Inc. | Optical interconnect circuit for GaAs optoelectronics and Si VLSI/VHSIC |
-
1977
- 1977-12-27 JP JP15659277A patent/JPS6051682B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53114449A (en) | 1978-10-05 |
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