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JPH05288943A - Curved optical waveguide and its production - Google Patents

Curved optical waveguide and its production

Info

Publication number
JPH05288943A
JPH05288943A JP4084095A JP8409592A JPH05288943A JP H05288943 A JPH05288943 A JP H05288943A JP 4084095 A JP4084095 A JP 4084095A JP 8409592 A JP8409592 A JP 8409592A JP H05288943 A JPH05288943 A JP H05288943A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical waveguide
core
thickness
refractive index
clad
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.)
Pending
Application number
JP4084095A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Kono
健治 河野
Hiroaki Takeuchi
博昭 竹内
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.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone 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 Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP4084095A priority Critical patent/JPH05288943A/en
Publication of JPH05288943A publication Critical patent/JPH05288943A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/122Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
    • G02B6/125Bends, branchings or intersections

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To suppress the propagation loss of a guided wave due to unevenness of an etching surface and the radiation loss due to the curvature by decreasing the thickness-directional equivalent refractive index of at least an outside clad nearby the curved part of a core with the increase of distance from the core. CONSTITUTION:The outside clad 5 is gradually reduced in thickness and an inside clad 6 is gradually increased in thickness so as to correct the refractive index distribution. Therefore, when this curved optical waveguide is mapped on a straight optical waveguide at an equal angle, the outside and inside refractive index distributions of the curved part in the section become constant. Further, the inclinations of the thicknesses of the clads 5 and 6 are so determined that the refractive index distribution becomes flat at the time of conversion into the straight optical waveguide by the equalangle mapping. In this case, the outside nearby part of the curved part is etched a little deeper than the inside nearby part so as to equivalently correct the inclination of the refractive index distribution generated at the mesa part of the curved part.

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、光の進行方向を変える
ための曲がり光導波路に関し、特に超低損失な曲がり光
導波路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a curved optical waveguide for changing the traveling direction of light, and more particularly to a curved optical waveguide having an extremely low loss.

【0002】[0002]

【従来の技術】導波光の光路を変えるために曲がり光導
波路が用いられるが、従来の曲がり導波路では曲がり部
における放射損失が生じる。まず、損失抑圧策を施さな
い曲がり光導波路を例に採り、曲がり損失の原因を考察
するとともに、従来用いられてきた対策とその欠点につ
いて説明する。
Bent optical waveguides are used to change the optical path of guided light. However, conventional bent waveguides cause radiation loss at the bent portions. First, taking a bent optical waveguide without a loss suppression measure as an example, the cause of the bending loss is considered, and the conventionally used countermeasures and their drawbacks are described.

【0003】図15に損失抑圧策を施さない曲がり光導
波路の例を示す(導波路としては、リッジ形光導波路を
例にとる)。ここで、図中、1はコア(材料としては、
例えばInGaAs/InAlAs MQWやInGa
AsPなど、屈折率がクラッドより高ければよい)、2
は上側InPクラッド、3は下側InPクラッド、4は
InP基板、5は外側サイドクラッド、6は内側サイド
クラッド、7は空気である。ここで、曲がりの外側サイ
ドクラッド5と内側サイドクラッド6の厚みは同じであ
る。導波光はコア1中を上側クラッド2に沿って伝搬す
る。この図15の光導波路について、曲がり光導波路を
直線光導波路に等角写像法を用いて変換した等価的な屈
折率分布と曲がり部を伝搬する導波光の界分布を図16
に示す。折線Aが等価的な屈折率分布、曲線Bが導波光
の界分布である。
FIG. 15 shows an example of a bent optical waveguide without a loss suppression measure (a ridge type optical waveguide is taken as an example of the waveguide). Here, in the figure, 1 is a core (as a material,
For example, InGaAs / InAlAs MQW and InGa
It only needs to have a refractive index higher than that of the cladding such as AsP), 2
Is an upper InP clad, 3 is a lower InP clad, 4 is an InP substrate, 5 is an outer side clad, 6 is an inner side clad, and 7 is air. Here, the curved outer side clad 5 and the curved inner side clad 6 have the same thickness. The guided light propagates in the core 1 along the upper clad 2. With respect to the optical waveguide of FIG. 15, FIG. 16 shows an equivalent refractive index distribution obtained by converting a curved optical waveguide into a linear optical waveguide by using the conformal mapping method and a field distribution of guided light propagating in the curved portion.
Shown in. The polygonal line A is the equivalent refractive index distribution, and the curve B is the guided light field distribution.

【0004】つまり、曲率半径Rの曲がり光導波路のス
テップ状の屈折率分布はこの等角写像によって、屈折率
分布として
That is, the stepwise refractive index distribution of the curved optical waveguide having the radius of curvature R is converted into a refractive index distribution by this conformal mapping.

【0005】[0005]

【数1】 ncurv(x,s)=n(x,s)(1+x/R) (1) を有する直線光導波路へと変換される。ここで、xは図
15に示した断面におけるコア1の厚み方向中心,かつ
クラッド2の幅方向の中心を原点とした幅方向の距離、
sは光の伝搬方向に沿った長さであり、n(x,s)は
導波路断面内における実際の屈折率分布である。図16
中に示したように、導波光の界分布は曲がり部の外側に
偏っているため、光のパワーは曲がり部の外側へ放射さ
れ、曲がり部における放射損失が生じることになる。
## EQU1 ## n curv (x, s) = n (x, s) (1 + x / R) (1) is converted into a linear optical waveguide. Here, x is the distance in the width direction with the center in the thickness direction of the core 1 and the center in the width direction of the clad 2 as the origin in the cross section shown in FIG.
s is the length along the light propagation direction, and n (x, s) is the actual refractive index distribution in the waveguide cross section. FIG.
As shown in the figure, since the field distribution of the guided light is biased to the outside of the bent portion, the power of the light is radiated to the outside of the bent portion, resulting in radiation loss in the bent portion.

【0006】この曲がり部における放射損失を抑圧する
ための従来例を図17に示す。図からわかるように、こ
の従来例では曲がり部の外側のサイドクラッド5を内側
サイドクラッド6と比較して深くエッチングすることに
より、外側における厚み方向の等価屈折率を内側におけ
る厚み方向の等価屈折率よりも低くし、放射損失(即ち
曲がり損失)を抑えている。図18にこの曲がり光導波
路を直線光導波路に変換した時の等価的な屈折率分布
(A)と導波光の界分布(B)を示す。
FIG. 17 shows a conventional example for suppressing the radiation loss at this bent portion. As can be seen from the figure, in this conventional example, the outer side cladding 5 of the bent portion is deeply etched as compared with the inner side cladding 6, so that the equivalent refractive index in the thickness direction on the outer side is changed to the equivalent refractive index in the thickness direction on the inner side. To lower the radiation loss (ie, bending loss). FIG. 18 shows an equivalent refractive index distribution (A) and a guided light field distribution (B) when the curved optical waveguide is converted into a linear optical waveguide.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来例
では、光導波路のコア近傍のクラッドを深くエッチング
するために、エッチング面の荒れに起因する伝搬損失が
生じる。また、曲がりによる放射損失を極力小さく抑え
るために深くエッチングを行えば、単一モード伝搬条件
が保てず多モード伝搬となってしまうという欠点があっ
た。
However, in this conventional example, since the clad near the core of the optical waveguide is deeply etched, a propagation loss occurs due to the roughness of the etching surface. Further, if deep etching is performed to suppress the radiation loss due to bending as much as possible, there is a drawback that the single mode propagation condition cannot be maintained and multimode propagation occurs.

【0008】そこで、本発明の目的はこれらの問題を解
決し、エッチング面の荒れに起因する伝搬損失、曲がり
に起因する放射損失の点で優れた曲がり光導波路とその
製造法を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to solve these problems and to provide a bent optical waveguide and a manufacturing method thereof which are excellent in terms of propagation loss due to roughness of an etching surface and radiation loss due to bending. is there.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明による曲がり光導波路は、少なくとも
コアとクラッドを具備する光導波路において、前記コア
の曲がり部近傍の少なくとも外側のクラッドの厚み方向
における等価屈折率が、前記コアからの距離が大きくな
るとともに低くなっていることを特徴とする。
In order to achieve such an object, a curved optical waveguide according to the present invention is an optical waveguide having at least a core and a clad, and at least an outer clad near the curved part of the core. The equivalent refractive index in the thickness direction decreases as the distance from the core increases.

【0010】前記曲がり部の内側における厚み方向の等
価屈折率が前記コアからの距離が大きくなるとともに高
くなっていることが望ましい。
It is desirable that the equivalent refractive index in the thickness direction inside the bent portion increases as the distance from the core increases.

【0011】さらに前記コアもしくは前記クラッドの少
なくとも一方の厚みが傾斜を持たせるか、もしくは複数
個の階段状に変化させることは好ましいことである。
Further, it is preferable that at least one of the core and the clad has an inclined thickness or a plurality of steps.

【0012】本発明による曲がり光導波路の製造法は、
厚みを階段状もしくは緩やかに変化させたマスクを用い
て、前記コアもしくは前記クラッドの少なくとも1つを
エッチングする工程を含むことを特徴とする。
A method of manufacturing a bent optical waveguide according to the present invention is as follows.
The method is characterized by including a step of etching at least one of the core and the clad using a mask having a thickness that changes stepwise or gradually.

【0013】エッチストップ層を用いたウェットエッチ
ングもしくはドライエッチングの少なくとも一方を用い
て、前記コアもしくは前記クラッドに階段状に厚みを変
化する工程を含むことおよび前記コアもしくは前記クラ
ッドの少なくとも一方の厚みをエッチングすることによ
り変化させたのち、前記マスクを除去し再度エッチング
することにより厚みの変化形状を緩やかにする工程を含
むことはより好ましい。
A step of changing the thickness of the core or the clad in a stepwise manner by using at least one of wet etching and dry etching using an etch stop layer, and adjusting the thickness of at least one of the core and the clad. It is more preferable to include the step of removing the mask and re-etching to change the shape of the thickness gently after changing the thickness by etching.

【0014】[0014]

【作用】本発明によれば、曲がり部における導波光の界
分布を補正するように、屈折率分布を与えることにより
超低損失(理想形状では無損失)な曲がり光導波路を実
現できる。
According to the present invention, an extremely low loss (lossless in an ideal shape) curved optical waveguide can be realized by giving a refractive index distribution so as to correct the field distribution of guided light in the curved portion.

【0015】[0015]

【実施例】以下に図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0016】実施例1 図1は本発明による曲がり光導波路の第1の実施例を説
明するための模式的部分斜視図である。
Embodiment 1 FIG. 1 is a schematic partial perspective view for explaining a first embodiment of a curved optical waveguide according to the present invention.

【0017】本発明の第1の実施例では、図1に示すよ
うに、式(1)で与えられる屈折率分布を補正するよう
に、外側クラッド5を徐々に薄く、内側クラッド6を徐
々に厚くしている。従って、この曲がり光導波路を直線
光導波路に等角写像すると、その断面における屈折率分
布は図2にAで示すように、曲がり部の外側と内側の屈
折率分布が一定となる。従って、導波光の界分布Bの偏
りは従来例と比較して著しく改善され、曲がりに起因す
る放射損を抑圧できることになる。クラッド5および6
の厚みの傾斜は等角写像によって直線光導波路に変換さ
れた時に屈折率分布が平坦になるようにする。すなわ
ち、2次元問題であればその傾斜は曲率半径Rに対して
1/Rである。なお、図2の例では、図中の曲がり部の
メサの部分に生じた屈折率分布の傾斜を等価的に補正す
るために、曲がり部の外側直近を内側直近よりも少し深
くエッチングしている。
In the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, the outer clad 5 is gradually thinned and the inner clad 6 is gradually thinned so as to correct the refractive index distribution given by the equation (1). It is thick. Therefore, when this curved optical waveguide is conformally mapped to a linear optical waveguide, the refractive index distribution in the cross section becomes constant as shown by A in FIG. 2 on the outside and inside of the curved portion. Therefore, the deviation of the field distribution B of the guided light is remarkably improved as compared with the conventional example, and the radiation loss due to the bending can be suppressed. Clad 5 and 6
The slope of the thickness makes the refractive index distribution flat when converted into a linear optical waveguide by conformal mapping. That is, in the case of a two-dimensional problem, the inclination is 1 / R with respect to the radius of curvature R. In the example of FIG. 2, in order to equivalently correct the gradient of the refractive index distribution generated in the mesa portion of the curved portion in the figure, the outermost portion of the curved portion is etched a little deeper than the innermost portion thereof. ..

【0018】実施例2 図3は本発明を2重コア埋め込み形光導波路に適用した
第2の実施例である。図中、1が第1コア、8が第2コ
アとなる。なお、第2コアとしては、InGaAsP層
を用いてもよいし、MQWを用いてもよい。第2コア8
は導波光を幅方向に閉じ込めるのに有効である。第2コ
ア8の厚みは曲がり部の内側で厚く、外側で薄くする。
その上面はクラッド5および6の上面と平行であること
が望ましい。第2コア8の厚みは任意である。また、第
2コア8を第1コア1の下に配置してもよい。この場合
の、等角写像の結果得られる変換された屈折率分布を図
4に示す。図から、わかるようにこの場合には、完全に
平坦な屈折率分布を得ることができ、結果的に無損失曲
がり光導波路を実現できる。
Embodiment 2 FIG. 3 is a second embodiment in which the present invention is applied to a double core embedded type optical waveguide. In the figure, 1 is a first core and 8 is a second core. In addition, as the second core, an InGaAsP layer or MQW may be used. Second core 8
Is effective for confining the guided light in the width direction. The thickness of the second core 8 is thick inside the bent portion and thin outside.
Its upper surface is preferably parallel to the upper surfaces of the claddings 5 and 6. The thickness of the second core 8 is arbitrary. Further, the second core 8 may be arranged below the first core 1. The transformed refractive index profile obtained as a result of the conformal mapping in this case is shown in FIG. As can be seen from the figure, in this case, a completely flat refractive index distribution can be obtained, and as a result, a lossless curved optical waveguide can be realized.

【0019】実施例3 図5は本発明の第3の実施例であり、曲がり部の内側と
外側において導波光の界分布が存在する領域を階段状に
エッチングする。各段の高さおよび幅は適宜に選定され
るが、階段によって形成される平均的な傾斜が第1の実
施例で説明した傾斜と等しくなるようにする。図6に
は、図5の曲がり導波路を直線光導波路に等角写像した
変換された屈折率分布(A)および導波光の界分布
(B)を示す。図からわかるように、屈折率分布は波状
にはなるものの、平均的な屈折率分布は一定となり、曲
がりに起因する放射損失を大幅に低減できることにな
る。また、この階段状の形状は波の伝搬方向に沿ってい
るので、伝搬損失を大きくすることはない。
Embodiment 3 FIG. 5 is a third embodiment of the present invention in which a region where a field distribution of guided light exists inside and outside a curved portion is etched stepwise. The height and width of each step are appropriately selected, but the average slope formed by the steps should be equal to the slope described in the first embodiment. FIG. 6 shows a converted refractive index distribution (A) and a guided light field distribution (B) obtained by conformally mapping the curved waveguide of FIG. 5 into a linear optical waveguide. As can be seen from the figure, although the refractive index distribution is wavy, the average refractive index distribution is constant, and the radiation loss due to bending can be greatly reduced. Moreover, since this step-like shape is along the wave propagation direction, the propagation loss is not increased.

【0020】実施例4 図7は本発明を2重コア埋め込み型光導波路に適用した
第4の実施例であり、曲がり部の内側と外側において導
波光の界分布が存在する領域を階段状にエッチングをす
る。第2コア8の厚みは一様である。この場合の、等角
写像の結果得られる変換された屈折率分布(A)および
導波光の界分布(B)を図8に示す。この場合にも、図
6に示した実施例3の場合と同様、屈折率分布は波状に
はなるものの、平均的な屈折率分布は一定となり、曲が
りに起因する放射損失を大幅に低減できることになる。
Embodiment 4 FIG. 7 is a fourth embodiment in which the present invention is applied to a double core embedded type optical waveguide, and the regions where the field distribution of the guided light exists inside and outside the curved portion are made stepwise. Etch. The thickness of the second core 8 is uniform. FIG. 8 shows the converted refractive index distribution (A) and the guided light field distribution (B) obtained as a result of the conformal mapping in this case. Also in this case, as in the case of Example 3 shown in FIG. 6, although the refractive index distribution becomes wavy, the average refractive index distribution becomes constant, and the radiation loss due to bending can be significantly reduced. Become.

【0021】実施例5および実施例6 図8および図9はそれぞれ第1コア1に厚みの分布を持
たせた実施例である。すなわち、図8に示した第5の実
施例では第1コア1の厚みを曲がり部の内側から外側に
向って一様に薄くし、その上に一様な厚さの第2コア8
を設けたものであり、図9に示した第6の実施例は第1
コア1,第2コア8をともに階段状にエッチングして曲
がり損失を低減させたものである。この場合には、完全
に埋め込んだ状態においても、これまでに述べたクラッ
ドの厚みを変えた場合と同じ効果がある。
Example 5 and Example 6 FIGS. 8 and 9 are examples in which the first core 1 has a thickness distribution. That is, in the fifth embodiment shown in FIG. 8, the thickness of the first core 1 is uniformly thinned from the inside to the outside of the bent portion, and the second core 8 having a uniform thickness is formed thereon.
In the sixth embodiment shown in FIG. 9, the first
The core 1 and the second core 8 are both stepwise etched to reduce the bending loss. In this case, even in the completely filled state, the same effect as the case of changing the thickness of the clad described so far can be obtained.

【0022】製造法に関する実施例 図1に示した厚みに傾斜を生じさせる本発明の製造法に
ついて説明する。
Example of Manufacturing Method The manufacturing method of the present invention in which the thickness shown in FIG. 1 is inclined will be described.

【0023】InP基板上に、MOVPE法などの公知
の方法によって、下側クラッドとして例えばInP層を
厚み1μm堆積する。ついでコアとして例えばInGa
As/InAlAs MQW層を全体で0.4μm堆積
し、さらに上側クラッドとして例えばInPを厚み1.
5μm堆積する。次に上側クラッド(外側および内側ク
ラッド)に傾斜をつける方法を図11を用いて説明す
る。9および10はそれぞれSiO2 などで形成したシ
ャドウマスクおよびスペーサ、11は例えば蒸着したア
ルミナ薄膜マスクである。なお、12はエッチングすべ
き半導体成長膜で、この場合は外側および内側クラッド
である。図からわかるように、シャドウマスク9ごしに
蒸着したアルミナ薄膜11には厚み方向に傾斜が生じ
る。この後、シャドウマスク9とスペーサ10を除去し
た後、全体をドライエッチングする。この時、アルミナ
薄膜マスク11の薄い箇所は早くなくなるため、一定時
間後においてはエッチング量が多くなり、厚みが傾斜し
た形状の外側および内側クラッドを実現できる。本発明
の場合には、光導波路の曲がり部の形状を有するシャド
ウマスク9を適用して形成したマスク11を用いてエッ
チングすればよい。また、例えばアルミナ薄膜を全面に
均一に形成したのち、階段状にアルミナ薄膜をドライエ
ッチングし、しかるのちに、上記と同様な方法を用いて
も厚みが変化した形状を実現できることはもちろんであ
る。その後図1に示した上側クラッド2を形成する。図
3に示した傾斜した厚みの第2コア8および図8に示し
た傾斜した厚みのコア1も同様の方向で形成できる。
An InP layer, for example, having a thickness of 1 μm is deposited as a lower clad on the InP substrate by a known method such as MOVPE method. Then, as a core, for example, InGa
An As / InAlAs MQW layer is deposited to a total thickness of 0.4 μm, and InP is used as an upper clad to a thickness of 1.
Deposit 5 μm. Next, a method for inclining the upper clad (outer and inner clads) will be described with reference to FIG. Reference numerals 9 and 10 respectively denote a shadow mask and a spacer formed of SiO 2, etc., and 11 denotes, for example, a vapor-deposited alumina thin film mask. Reference numeral 12 is a semiconductor growth film to be etched, and in this case, the outer and inner claddings. As can be seen from the figure, the alumina thin film 11 vapor-deposited through the shadow mask 9 has an inclination in the thickness direction. After that, the shadow mask 9 and the spacer 10 are removed, and then the whole is dry-etched. At this time, since the thin portion of the alumina thin film mask 11 disappears early, the etching amount increases after a certain period of time, and the outer and inner clads having the inclined thickness can be realized. In the case of the present invention, etching may be performed using the mask 11 formed by applying the shadow mask 9 having the shape of the bent portion of the optical waveguide. Further, it is needless to say that, for example, the alumina thin film is uniformly formed on the entire surface, and then the alumina thin film is dry-etched stepwise, and then the same method as above can be used to realize a shape with a changed thickness. After that, the upper clad 2 shown in FIG. 1 is formed. The second core 8 having the inclined thickness shown in FIG. 3 and the core 1 having the inclined thickness shown in FIG. 8 can be formed in the same direction.

【0024】また、図5、図7および図9に示した厚み
を階段状に変えるには、それぞれ図12,13および1
4に示すように、厚み方向の各層にエッチストップ層1
3を入れておき、フォトレジストをマスクとしてウェッ
トエッチングすればよい。エッチストップ層としては、
InPクラッドに対してはInGaAsP層を、InG
aAs/InAlAs MQW層に対してはInP層を
用いる。ドライエッチングの場合にはエッチストップ層
は不要である。
In order to change the thickness shown in FIGS. 5, 7 and 9 in a stepwise manner, FIGS.
As shown in FIG. 4, the etch stop layer 1 is formed on each layer in the thickness direction.
3 is put in advance, and wet etching may be performed using the photoresist as a mask. As an etch stop layer,
For the InP clad, an InGaAsP layer and InG
An InP layer is used for the aAs / InAlAs MQW layer. In the case of dry etching, the etch stop layer is unnecessary.

【0025】なお、最終段階において、全体をドライエ
ッチングすれば階段のエッジの部分が早くエッチングさ
れるため、階段が緩やかな形状となる。
In the final stage, if the whole is dry-etched, the edge portion of the staircase is quickly etched, so that the staircase has a gentle shape.

【0026】なお、以上の説明では、曲がり部の外側と
内側の両方に厚みの分布を持たせたが、曲がりの内側の
屈折率分布は放射損失にはあまり影響しないので、曲が
りの外側にのみ本発明を適用しても曲がり損失の低減に
対して著しい効果がある。
In the above description, the thickness distribution is provided both on the outside and inside of the bend. However, since the refractive index distribution inside the bend does not significantly affect the radiation loss, it is only on the outside of the bend. Even if the present invention is applied, there is a remarkable effect in reducing the bending loss.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば従来
例と異なり、厚み方向の等価屈折率を動径方向に徐々に
変化させているため、エッチング面の荒れに起因する導
波光の伝搬損失を抑圧できる。さらに導波路直近を深く
エッチングしないので、単一モード伝搬条件を壊すこと
がない。従って、低損失で曲率半径が小さな曲がり導波
路を実現することができる。
As described above, according to the present invention, unlike the conventional example, since the equivalent refractive index in the thickness direction is gradually changed in the radial direction, the guided light caused by the roughness of the etching surface is not generated. Propagation loss can be suppressed. Further, since the vicinity of the waveguide is not deeply etched, the single mode propagation condition is not broken. Therefore, it is possible to realize a curved waveguide with a low loss and a small radius of curvature.

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

【図1】本発明の第1の実施例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例の原理を説明する図であ
る。
FIG. 2 is a diagram illustrating the principle of the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施例を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施例の原理を説明する図であ
る。
FIG. 4 is a diagram illustrating the principle of the second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施例を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic view showing a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3の実施例の原理を説明する図であ
る。
FIG. 6 is a diagram for explaining the principle of the third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第4の実施例を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic view showing a fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第4の実施例の原理を説明する図であ
る。
FIG. 8 is a diagram for explaining the principle of the fourth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第5の実施例を示す模式図である。FIG. 9 is a schematic view showing a fifth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第6の実施例を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic view showing a sixth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の製造法に関する実施例を説明する模
式図である。
FIG. 11 is a schematic diagram illustrating an example relating to the production method of the present invention.

【図12】本発明の製造法の他の例を説明する模式図で
ある。
FIG. 12 is a schematic view illustrating another example of the production method of the present invention.

【図13】本発明の製造法の他の例を説明する模式図で
ある。
FIG. 13 is a schematic view illustrating another example of the production method of the present invention.

【図14】本発明の製造法の他の例を説明する模式図で
ある。
FIG. 14 is a schematic view illustrating another example of the production method of the present invention.

【図15】従来の曲がり光導波路の例を示す模式図であ
る。
FIG. 15 is a schematic view showing an example of a conventional bent optical waveguide.

【図16】図15に示した従来例の原理を説明する図で
ある。
16 is a diagram illustrating the principle of the conventional example shown in FIG.

【図17】他の従来の曲がり光導波路の例を示す模式図
である。
FIG. 17 is a schematic view showing an example of another conventional curved optical waveguide.

【図18】図17に示した従来例の原理を説明する図で
ある。
FIG. 18 is a diagram illustrating the principle of the conventional example shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 コア 2 上側InPクラッド 3 下側InPクラッド 4 InP基板 5 外側サイドクラッド 6 内側サイドクラッド 7 空気 8 第2コア 9 シャドウマスク 10 スペーサ 11 アルミナマスク 12 半導体成長膜 13 エッチストップ層 1 core 2 upper InP clad 3 lower InP clad 4 InP substrate 5 outer side clad 6 inner side clad 7 air 8 second core 9 shadow mask 10 spacer 11 alumina mask 12 semiconductor growth film 13 etch stop layer

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくともコアとクラッドを具備する曲
がり光導波路において、前記コアの曲がり部近傍の少な
くとも外側のクラッドの厚み方向における等価屈折率
が、前記コアからの距離が大きくなるとともに低くなっ
ていることを特徴とする曲がり光導波路。
1. In a curved optical waveguide having at least a core and a clad, the equivalent refractive index in the thickness direction of at least the outer clad near the curved part of the core becomes lower as the distance from the core increases. A curved optical waveguide characterized in that
【請求項2】 請求項1に記載の曲がり光導波路におい
て、前記曲がり部近傍の少なくとも内側のクラッドの厚
み方向における等価屈折率が前記コアからの距離が大き
くなるとともに高くなっていることを特徴とする曲がり
光導波路。
2. The curved optical waveguide according to claim 1, wherein the equivalent refractive index in the thickness direction of at least the inner cladding near the curved portion increases as the distance from the core increases. A bent optical waveguide.
【請求項3】 請求項1または2に記載の曲がり光導波
路において、前記コアもしくは前記クラッドの少なくと
も一方の厚みが傾斜を有し、もしくは複数個の階段状に
変化していることを特徴とする曲がり光導波路。
3. The curved optical waveguide according to claim 1, wherein the thickness of at least one of the core and the clad has an inclination or changes in a plurality of steps. Curved optical waveguide.
【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかの項に記載
の曲がり光導波路を製造する方法において、厚みを階段
状に変化させもしくは傾斜を生じさせたマスクを用い
て、前記コアもしくは前記クラッドの少なくとも一方を
エッチングする工程を含むことを特徴とする曲がり光導
波路の製造方法。
4. The method for producing a curved optical waveguide according to claim 1, wherein the core or the clad is formed by using a mask whose thickness is changed stepwise or inclined. A method for manufacturing a bent optical waveguide, comprising the step of etching at least one of the above.
【請求項5】 請求項1ないし3のいずれかの項に記載
の曲がり光導波路を製造する方法において、エッチスト
ップ層を用いたウェットエッチングもしくはドライエッ
チングの少なくとも一方を用いて、前記コアもしくは前
記クラッドに階段状に厚みを変化させる工程を含むこと
を特徴とする曲がり光導波路の製造方法。
5. The method for manufacturing a bent optical waveguide according to claim 1, wherein the core or the clad is formed by using at least one of wet etching and dry etching using an etch stop layer. A method of manufacturing a bent optical waveguide, comprising the step of changing the thickness in a stepwise manner.
【請求項6】 請求項1ないし3のいずれかの項に記載
の曲がり光導波路を製造する方法において、前記コアも
しくは前記クラッドの少なくとも一方の厚みをエッチン
グすることにより変化させたのち、前記マスクを除去し
再度エッチングすることにより厚みの形状変化を緩やか
にする工程を含むことを特徴とする曲がり光導波路の製
造方法。
6. The method for manufacturing a curved optical waveguide according to claim 1, wherein at least one of the core and the clad is changed in thickness by etching, and then the mask is formed. A method of manufacturing a bent optical waveguide, comprising a step of grading a change in thickness by removing and etching again.
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