JPH08201648A - 光導波回路 - Google Patents
光導波回路Info
- Publication number
- JPH08201648A JPH08201648A JP7011046A JP1104695A JPH08201648A JP H08201648 A JPH08201648 A JP H08201648A JP 7011046 A JP7011046 A JP 7011046A JP 1104695 A JP1104695 A JP 1104695A JP H08201648 A JPH08201648 A JP H08201648A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical waveguide
- demultiplexer
- wave
- light wave
- 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
Links
Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 製作性、製作歩留まり、信頼性、経済性に優
れた双方向伝送に適用可能な光導波回路を提供するこ
と。 【構成】 光導波回路は波長１．３μｍ、１．５５μｍ
の光波が伝搬する入射用光導波路Ｉとこれらの光波を異
なる位置に出射する多モード干渉形分波器IIを接続し、
その出力側にＹ分岐状の１．３μｍ用出射光導波回路II
I を配し、１．３μｍ用受光器IVと半導体レーザＶとに
接続する。一方、１．５５μｍ用出射光導波路VIから出
射する光は１．５５μｍ用受光器VII で受光する。
れた双方向伝送に適用可能な光導波回路を提供するこ
と。 【構成】 光導波回路は波長１．３μｍ、１．５５μｍ
の光波が伝搬する入射用光導波路Ｉとこれらの光波を異
なる位置に出射する多モード干渉形分波器IIを接続し、
その出力側にＹ分岐状の１．３μｍ用出射光導波回路II
I を配し、１．３μｍ用受光器IVと半導体レーザＶとに
接続する。一方、１．５５μｍ用出射光導波路VIから出
射する光は１．５５μｍ用受光器VII で受光する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、製作性や製作歩留まり
のよい双方向伝送に適用可能な光導波回路に関する。
のよい双方向伝送に適用可能な光導波回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１５に従来の実施例を示す。１０１は
単一モード光ファイバ（Ｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｄｅ Ｆｉ
ｂｅｒ： ＳＭＦ）から１．３μｍと１．５５μｍの波
長の混合波が入射する光入射部である。この混合波はフ
ァイバカプラ部１０２で波長が１．３μｍの光と１．５
５μｍの光とに分波される。波長１．３μｍの光はさら
にＳＭＦによる３ｄＢカプラ１０３に２分割され、１．
３μｍ用受光器１０４により検出される。また、波長
１．３μｍの光を出射する半導体レーザ１０５から出射
された光は、３ｄＢカプラ１０３を逆行し、光入射部１
０１からＳＭＦに結合し、双方向伝送が可能となる。一
方、波長１．５５μｍの光はＳＭＦ１０６を通り、１．
５５μｍ用受光器１０７により検出される。ところが、
ＳＭＦのスポットサイズ（パワーが１／ｅ2 になる半
径）は約５μｍと大きいが、半導体光導波路のスポット
サイズは約１μｍと小さい。従って、１．３μｍ用受光
器１０４や半導体レーザ１０５および１．５５μｍ用受
光器１０７とＳＭＦとの結合には、図１５に示したよう
に、ＳＭＦの先端をレンズ化した先球ファイバを用いる
など、何らかのレンズ系により像変換を行う必要があ
る。つまり、ＳＭＦのスポットサイズを半導体導波路の
スポットサイズにまで縮小することになる。
単一モード光ファイバ（Ｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｄｅ Ｆｉ
ｂｅｒ： ＳＭＦ）から１．３μｍと１．５５μｍの波
長の混合波が入射する光入射部である。この混合波はフ
ァイバカプラ部１０２で波長が１．３μｍの光と１．５
５μｍの光とに分波される。波長１．３μｍの光はさら
にＳＭＦによる３ｄＢカプラ１０３に２分割され、１．
３μｍ用受光器１０４により検出される。また、波長
１．３μｍの光を出射する半導体レーザ１０５から出射
された光は、３ｄＢカプラ１０３を逆行し、光入射部１
０１からＳＭＦに結合し、双方向伝送が可能となる。一
方、波長１．５５μｍの光はＳＭＦ１０６を通り、１．
５５μｍ用受光器１０７により検出される。ところが、
ＳＭＦのスポットサイズ（パワーが１／ｅ2 になる半
径）は約５μｍと大きいが、半導体光導波路のスポット
サイズは約１μｍと小さい。従って、１．３μｍ用受光
器１０４や半導体レーザ１０５および１．５５μｍ用受
光器１０７とＳＭＦとの結合には、図１５に示したよう
に、ＳＭＦの先端をレンズ化した先球ファイバを用いる
など、何らかのレンズ系により像変換を行う必要があ
る。つまり、ＳＭＦのスポットサイズを半導体導波路の
スポットサイズにまで縮小することになる。
【０００３】先球加工したＳＭＦと半導体光導波路のス
ポットサイズの両者のスポットサイズをｗとし、互いに
ｘだけ軸ずれをしたと仮定すると、その結合効率ηは
ポットサイズの両者のスポットサイズをｗとし、互いに
ｘだけ軸ずれをしたと仮定すると、その結合効率ηは
【０００４】
【数１】 η＝ｅｘｐ（−ｘ2 ／ｗ2 ） （１） の式に従って劣化することになる（河野健治著：「光デ
バイスのための光結合系の基礎と応用」現代工学社）。
ここで、ｗが２μｍ程度と小さいため、サブミクロンオ
ーダーの軸ずれ量ｘしか許されないことになる。
バイスのための光結合系の基礎と応用」現代工学社）。
ここで、ｗが２μｍ程度と小さいため、サブミクロンオ
ーダーの軸ずれ量ｘしか許されないことになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】つまり、この従来の双
方向光導波回路では、個別部品を極めて厳しい精度で光
軸合わせして組み立てていたため、組み立て時における
製作性と製作歩留まりが悪く、さらには、組み立てた後
の各部品の光軸の軸ずれが生じ易く、信頼性が低かっ
た。その結果、双方向伝送に適用可能な光導波回路の値
段が高くなるという経済上の問題があった。
方向光導波回路では、個別部品を極めて厳しい精度で光
軸合わせして組み立てていたため、組み立て時における
製作性と製作歩留まりが悪く、さらには、組み立てた後
の各部品の光軸の軸ずれが生じ易く、信頼性が低かっ
た。その結果、双方向伝送に適用可能な光導波回路の値
段が高くなるという経済上の問題があった。
【０００６】そこで、本発明の目的はこれらの問題を解
決し、製作性、製作歩留まり、信頼性、ひいては経済性
の点で優れた双方向伝送に適用可能な光導波回路を提供
することにある。
決し、製作性、製作歩留まり、信頼性、ひいては経済性
の点で優れた双方向伝送に適用可能な光導波回路を提供
することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の第１
の解決手段に従う光導波回路は、波長の異なる第１およ
び第２の光波が伝搬する１つの入射光導波路と、前記第
１の光波と前記第２の光波の光を異なる位置に出射する
導波路形波長分波器とを少なくとも具備する光導波回路
において、前記導波路形波長分波器が多モード干渉形光
カプラであるとともに、前記導波路形波長分波器の出力
側に前記第１の光波の光を受光する前記第１の光波用受
光素子と、前記第１の光波の波長とほぼ同じ波長の光を
前記入射光導波路に向かって出射する発光素子と、前記
第２の光波の光を受光する前記第２の光波用受光素子と
を具備したことを特徴とする。
の解決手段に従う光導波回路は、波長の異なる第１およ
び第２の光波が伝搬する１つの入射光導波路と、前記第
１の光波と前記第２の光波の光を異なる位置に出射する
導波路形波長分波器とを少なくとも具備する光導波回路
において、前記導波路形波長分波器が多モード干渉形光
カプラであるとともに、前記導波路形波長分波器の出力
側に前記第１の光波の光を受光する前記第１の光波用受
光素子と、前記第１の光波の波長とほぼ同じ波長の光を
前記入射光導波路に向かって出射する発光素子と、前記
第２の光波の光を受光する前記第２の光波用受光素子と
を具備したことを特徴とする。
【０００８】本発明の第２の解決手段に従う光導波回路
は、前記第１の解決手段の光導波回路において、前記第
１の光波は前記導波路形波長分波器の出射端でほぼ１点
に集光され、かつ前記第２の光波は前記導波路形波長分
波器の出射端で少なくとも２つに分割され集光される、
もしくは前記第２の光波は前記導波路形波長分波器出射
端でほぼ１点に集光され、かつ前記第１の光波は前記導
波路形波長分波器の出射端で少なくとも２つに分割され
集光されるように、前記導波路形波長分波器の幅と長さ
を設定したことを特徴とする。
は、前記第１の解決手段の光導波回路において、前記第
１の光波は前記導波路形波長分波器の出射端でほぼ１点
に集光され、かつ前記第２の光波は前記導波路形波長分
波器の出射端で少なくとも２つに分割され集光される、
もしくは前記第２の光波は前記導波路形波長分波器出射
端でほぼ１点に集光され、かつ前記第１の光波は前記導
波路形波長分波器の出射端で少なくとも２つに分割され
集光されるように、前記導波路形波長分波器の幅と長さ
を設定したことを特徴とする。
【０００９】本発明の第３の解決手段に従う光導波回路
は、前記第１の解決手段の光導波回路において、前記第
１の光波は前記導波路形波長分波器の出射端でクロス
（ｃｒｏｓｓ）状態に集光され、かつ前記第２の光波は
前記導波路形波長分波器の出射端でバー（ｂａｒ）状態
に集光される、もしくは前記第２の光波は前記導波路形
波長分波器の出射端でクロス（ｃｒｏｓｓ）状態に集光
され、かつ前記第１の光波は前記導波路形波長分波器の
出射端でバー（ｂａｒ）状態に集光されるように、前記
導波路形波長分波器の幅と長さを設定したことを特徴と
する。
は、前記第１の解決手段の光導波回路において、前記第
１の光波は前記導波路形波長分波器の出射端でクロス
（ｃｒｏｓｓ）状態に集光され、かつ前記第２の光波は
前記導波路形波長分波器の出射端でバー（ｂａｒ）状態
に集光される、もしくは前記第２の光波は前記導波路形
波長分波器の出射端でクロス（ｃｒｏｓｓ）状態に集光
され、かつ前記第１の光波は前記導波路形波長分波器の
出射端でバー（ｂａｒ）状態に集光されるように、前記
導波路形波長分波器の幅と長さを設定したことを特徴と
する。
【００１０】本発明の第４の解決手段に従う光導波回路
は前記第１，２または３の解決手段の光導波路におい
て、前記多モード干渉形分波器と前記第２の光波用受光
素子との経路上に前記第１の光波に対する吸収層を設け
る、もしくは前記第１の光波用受光素子、前記第２の光
波用受光素子、前記発光素子の間に１個以上の分離溝を
設ける、の少なくとも１つを施したことを特徴とする。
は前記第１，２または３の解決手段の光導波路におい
て、前記多モード干渉形分波器と前記第２の光波用受光
素子との経路上に前記第１の光波に対する吸収層を設け
る、もしくは前記第１の光波用受光素子、前記第２の光
波用受光素子、前記発光素子の間に１個以上の分離溝を
設ける、の少なくとも１つを施したことを特徴とする。
【００１１】本発明の第５の解決手段に従う光導波回路
は、前記第１，２，３または４の解決手段の光導波回路
において、前記第１の光波が前記多モード干渉形光カプ
ラを通過後前記第１の光波を２分割するための光導波路
が多モード干渉形光カプラであることを特徴とする。
は、前記第１，２，３または４の解決手段の光導波回路
において、前記第１の光波が前記多モード干渉形光カプ
ラを通過後前記第１の光波を２分割するための光導波路
が多モード干渉形光カプラであることを特徴とする。
【００１２】
【作用】本発明によれば、多モード干渉形光カプラを波
長分岐回路に使用するとともに、２つの波長に対して各
々３ｄＢカプラ状態あるいはセルフイメージング状態に
なるように設計する、あるいは２つの波長に対して各々
クロス（ｃｒｏｓｓ）状態あるいはバー（ｂａｒ）状態
になるように設計することにより、２つの波長を空間的
に異なった位置に効率よく出射することができる。その
ため、波長分波器、受光器、半導体レーザなどの部品を
個別に軸合わせする必要がなく、かつサブミクロン以下
の精度でパターニング可能な半導体モノリシック製造技
術を用いることができる。その結果、製作性、歩留ま
り、信頼性、ひいては経済性の点で優れた双方向伝送に
適用可能な光導波回路を提供することができる。
長分岐回路に使用するとともに、２つの波長に対して各
々３ｄＢカプラ状態あるいはセルフイメージング状態に
なるように設計する、あるいは２つの波長に対して各々
クロス（ｃｒｏｓｓ）状態あるいはバー（ｂａｒ）状態
になるように設計することにより、２つの波長を空間的
に異なった位置に効率よく出射することができる。その
ため、波長分波器、受光器、半導体レーザなどの部品を
個別に軸合わせする必要がなく、かつサブミクロン以下
の精度でパターニング可能な半導体モノリシック製造技
術を用いることができる。その結果、製作性、歩留ま
り、信頼性、ひいては経済性の点で優れた双方向伝送に
適用可能な光導波回路を提供することができる。
【００１３】
【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。
に説明する。
【００１４】（実施例１）図１は本発明の第１の実施例
に従う光導波回路の模式的斜視図である。ここで、Ｉは
光入射部、IIは導波路形波長分波器の一種である多モー
ド干渉形（Ｍｕｌｔｉｍｏｄｅ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍ
ｅｔｅｒ： ＭＭＩ）分波器としての光カプラ、III は
１．３μｍ用出射光導波路、IVは１．３μｍ用受光器、
Ｖは発光素子としての半導体レーザ、VIは１．５５μｍ
用出射光導波路、VII は１．５５μｍ用受光器であり、
１はｎ−ＩｎＰ基板、２はｎ−ＩｎＧａＡｓＰ薄膜コ
ア、３はｎ−ＩｎＧａＡｓＰ共通コア、４はｐ−ＩｎＰ
クラッド、５はｎ側電極、６は１．３μｍの波長の光を
検出するためのｉ−ＩｎＧａＡｓＰ層、７はｐ側電極、
８は１．３μｍの波長の光を出射するための多重量子井
戸（ＭＱＷ）活性層、９はｉ−ＩｎＰサイドクラッド、
１０は１．３μｍの波長の光のクロストーク成分を吸収
するために設けたＩｎＧａＡｓＰ吸収層、１１は１．５
５μｍの波長の光を検出するＩｎＧａＡｓ吸収層、１２
は分離溝である。
に従う光導波回路の模式的斜視図である。ここで、Ｉは
光入射部、IIは導波路形波長分波器の一種である多モー
ド干渉形（Ｍｕｌｔｉｍｏｄｅ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍ
ｅｔｅｒ： ＭＭＩ）分波器としての光カプラ、III は
１．３μｍ用出射光導波路、IVは１．３μｍ用受光器、
Ｖは発光素子としての半導体レーザ、VIは１．５５μｍ
用出射光導波路、VII は１．５５μｍ用受光器であり、
１はｎ−ＩｎＰ基板、２はｎ−ＩｎＧａＡｓＰ薄膜コ
ア、３はｎ−ＩｎＧａＡｓＰ共通コア、４はｐ−ＩｎＰ
クラッド、５はｎ側電極、６は１．３μｍの波長の光を
検出するためのｉ−ＩｎＧａＡｓＰ層、７はｐ側電極、
８は１．３μｍの波長の光を出射するための多重量子井
戸（ＭＱＷ）活性層、９はｉ−ＩｎＰサイドクラッド、
１０は１．３μｍの波長の光のクロストーク成分を吸収
するために設けたＩｎＧａＡｓＰ吸収層、１１は１．５
５μｍの波長の光を検出するＩｎＧａＡｓ吸収層、１２
は分離溝である。
【００１５】本実施例に従う光導波回路は有機金属分子
線エピタキシー法等の薄膜成長技術とマスクを使用する
光リソグラフィー技術とにより次のようにして作製する
ことができる。すなわち、まずｎ−ＩｎＰ基板１上にｎ
−ＩｎＧａＡｓＰ薄膜コア２を形成する。次いで、光入
射部ＩおよびＭＭＩ分波器IIとなるべき領域において、
ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ薄膜コア２の上にｎ−ＩｎＧａＡｓ
Ｐ共通コア３、ｐ−ＩｎＰクラッド４を順次成長して図
２〜図５に示す構造とする。１．３μｍ用出射光導波路
III となるべき領域においては共通コア３、サイドクラ
ッド９、ｐ−ＩｎＰクラッドを順次成長する。１．３μ
ｍ受光器IVとなるべき領域においては共通コア３、ｉ−
ＩｎＧａＡｓＰ層６、クラッド４を順次成長する。半導
体レーザＶとなるべき領域においてはＭＱＷ活性層８、
ｐ−ＩｎＰクラッド４を順次成長する。１．５５μｍ用
出射光導波路VIとなるべき領域においては共通コア３、
ＩｎＧａＡｓＰ吸収層１０、ｐ−ＩｎＰクラッド４を順
次成長する。１．５５μｍ用受光器VII となるべき領域
においては共通コア３、１．３μｍ用ＩｎＧａＡｓＰ吸
収層１０、１．５５μｍ用ＩｎＧａＡｓ吸収層１１、ｐ
−ＩｎＰクラッド４を成長する。領域Ｖの導波方向の前
後を基板１に達するまでエッチングして共振器として反
射効率を高める。領域III と領域IVの間には分離溝１２
を設ける。適宜のマスクを用いて光リソグラフィー法に
より異なる領域に存在する同じ材料の層を同時に形成す
ることは勿論である。領域IV、領域Ｖ、領域VII にｐ側
電極を形成し、基板１の裏面側にｎ側電極５を形成す
る。
線エピタキシー法等の薄膜成長技術とマスクを使用する
光リソグラフィー技術とにより次のようにして作製する
ことができる。すなわち、まずｎ−ＩｎＰ基板１上にｎ
−ＩｎＧａＡｓＰ薄膜コア２を形成する。次いで、光入
射部ＩおよびＭＭＩ分波器IIとなるべき領域において、
ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ薄膜コア２の上にｎ−ＩｎＧａＡｓ
Ｐ共通コア３、ｐ−ＩｎＰクラッド４を順次成長して図
２〜図５に示す構造とする。１．３μｍ用出射光導波路
III となるべき領域においては共通コア３、サイドクラ
ッド９、ｐ−ＩｎＰクラッドを順次成長する。１．３μ
ｍ受光器IVとなるべき領域においては共通コア３、ｉ−
ＩｎＧａＡｓＰ層６、クラッド４を順次成長する。半導
体レーザＶとなるべき領域においてはＭＱＷ活性層８、
ｐ−ＩｎＰクラッド４を順次成長する。１．５５μｍ用
出射光導波路VIとなるべき領域においては共通コア３、
ＩｎＧａＡｓＰ吸収層１０、ｐ−ＩｎＰクラッド４を順
次成長する。１．５５μｍ用受光器VII となるべき領域
においては共通コア３、１．３μｍ用ＩｎＧａＡｓＰ吸
収層１０、１．５５μｍ用ＩｎＧａＡｓ吸収層１１、ｐ
−ＩｎＰクラッド４を成長する。領域Ｖの導波方向の前
後を基板１に達するまでエッチングして共振器として反
射効率を高める。領域III と領域IVの間には分離溝１２
を設ける。適宜のマスクを用いて光リソグラフィー法に
より異なる領域に存在する同じ材料の層を同時に形成す
ることは勿論である。領域IV、領域Ｖ、領域VII にｐ側
電極を形成し、基板１の裏面側にｎ側電極５を形成す
る。
【００１６】光入射部Ｉは１．３μｍの波長の光波（実
線）と１．５５μｍの波長の光波（破線）の混合波が入
射する入射光導波路を構成する部分であり、図示しない
単一モード光ファイバ（以下、ＳＭＦという）の端面を
光入射部Ｉの端面に近づけることにより、光を入射させ
る。なお、上述したように、ＳＭＦのスポットサイズは
約５μｍと大きいが、半導体光導波路のスポットサイズ
は約１μｍと小さいので、この光入射部ＩでＳＭＦのス
ポットサイズを半導体光導波路のスポットサイズに変換
する。スポットサイズを変換された１．３μｍの波長の
光はＭＭＩ分波器IIの出射端に設けられた１．３μｍ用
出射光導波路III に出射される。次に、この１．３μｍ
の光はＹ分岐により２分割され、１．３μｍ用受光器IV
により検出される。なお、１．３μｍの波長の光を出射
する半導体レーザＶから出射された光はＹ分岐を通過し
た後、ＭＭＩ分波器IIを逆行することにより光入射部Ｉ
に到達し、今度は領域ＩでＳＭＦのスポットサイズに拡
大され、ＳＭＦへ入射する。一方、１．５５μｍの光は
ＭＭＩ分波器IIを通過した時点で２分割され、２つの
１．５５μｍ用受光器VII で検出される。
線）と１．５５μｍの波長の光波（破線）の混合波が入
射する入射光導波路を構成する部分であり、図示しない
単一モード光ファイバ（以下、ＳＭＦという）の端面を
光入射部Ｉの端面に近づけることにより、光を入射させ
る。なお、上述したように、ＳＭＦのスポットサイズは
約５μｍと大きいが、半導体光導波路のスポットサイズ
は約１μｍと小さいので、この光入射部ＩでＳＭＦのス
ポットサイズを半導体光導波路のスポットサイズに変換
する。スポットサイズを変換された１．３μｍの波長の
光はＭＭＩ分波器IIの出射端に設けられた１．３μｍ用
出射光導波路III に出射される。次に、この１．３μｍ
の光はＹ分岐により２分割され、１．３μｍ用受光器IV
により検出される。なお、１．３μｍの波長の光を出射
する半導体レーザＶから出射された光はＹ分岐を通過し
た後、ＭＭＩ分波器IIを逆行することにより光入射部Ｉ
に到達し、今度は領域ＩでＳＭＦのスポットサイズに拡
大され、ＳＭＦへ入射する。一方、１．５５μｍの光は
ＭＭＩ分波器IIを通過した時点で２分割され、２つの
１．５５μｍ用受光器VII で検出される。
【００１７】本実施例において重要な点は、１．３μｍ
と１．５５μｍの混合波がＭＭＩ分波器IIを通過した時
点で、波長１．３μｍの光は１点に集光され、波長１．
５５μｍの光は波長１．３μｍの光の集光点とは異なっ
た位置に２分割され集光されることである。このため、
本実施例においては、ＭＭＩ分波器IIの長さＬ1 を以下
の考え方で決定する。
と１．５５μｍの混合波がＭＭＩ分波器IIを通過した時
点で、波長１．３μｍの光は１点に集光され、波長１．
５５μｍの光は波長１．３μｍの光の集光点とは異なっ
た位置に２分割され集光されることである。このため、
本実施例においては、ＭＭＩ分波器IIの長さＬ1 を以下
の考え方で決定する。
【００１８】すなわち、ＭＭＩ分波器IIに対し、次の長
さｄを定義する。
さｄを定義する。
【００１９】
【数２】 ｄ＝ｎＷｅｆｆ2 ／λ0 （２） なお、ＷｅｆｆはＭＭＩ分波器IIの実効的幅であり、次
の関係式（３）がほぼ成り立つ。
の関係式（３）がほぼ成り立つ。
【００２０】
【数３】 Ｗｅｆｆ2 ＝（λ0 ／２）2 ／（ｎ2 −ｎf 2） （３） ここで、λ0 は真空中での光の波長、ｎはＭＭＩ分波器
IIの実効屈折率、ｎf はＭＭＩ分波器IIにおける基本モ
ードの実効屈折率である。
IIの実効屈折率、ｎf はＭＭＩ分波器IIにおける基本モ
ードの実効屈折率である。
【００２１】入射光がＭＭＩ分波器IIの中心部に入射す
る場合を考える。ＭＭＩ分波器IIをｄ／２だけ光が進む
と、光はＭＭＩ分波器IIの中心から＋Ｗｅｆｆ／３、−
Ｗｅｆｆ／３の２つの位置に２分割され、結像する（３
ｄＢカプラ状態）。従って、この２カ所に受光器をおけ
ば、全パワーを検出でき、受光効率がよい。一方、ｄだ
け進む場合には、ＭＭＩ分波器IIの中心に入射界分布と
同じ界分布の光を結像する（セルフイメージング状
態）。
る場合を考える。ＭＭＩ分波器IIをｄ／２だけ光が進む
と、光はＭＭＩ分波器IIの中心から＋Ｗｅｆｆ／３、−
Ｗｅｆｆ／３の２つの位置に２分割され、結像する（３
ｄＢカプラ状態）。従って、この２カ所に受光器をおけ
ば、全パワーを検出でき、受光効率がよい。一方、ｄだ
け進む場合には、ＭＭＩ分波器IIの中心に入射界分布と
同じ界分布の光を結像する（セルフイメージング状
態）。
【００２２】従って、例えば、１．３μｍの波長の光に
対しては実線で示すようにｄの整数倍、１．５５μｍの
波長の光に対しては破線で示すようにｄ／２の奇数倍と
なるようにＭＭＩ分波器IIの長さを設定することによ
り、１．３μｍの光をセルフイメージング状態に、１．
５５μｍの光を３ｄＢカプラ状態にすることができる。
対しては実線で示すようにｄの整数倍、１．５５μｍの
波長の光に対しては破線で示すようにｄ／２の奇数倍と
なるようにＭＭＩ分波器IIの長さを設定することによ
り、１．３μｍの光をセルフイメージング状態に、１．
５５μｍの光を３ｄＢカプラ状態にすることができる。
【００２３】以下、具体的に本実施例の光導波回路の動
作を説明する。
作を説明する。
【００２４】図２は図１における光入射部Ｉを含む光導
波回路の部分の上から見た透視図であり、スポットサイ
ズ変換の原理を説明するための図である。図３と図４
は、各々図１のＡ−Ａ′線、Ｂ−Ｂ′線に沿う断面図で
ある。ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ薄膜コア２はλｇ＝１．１μ
ｍで厚さが５０ｎｍ程度であり、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ共
通コア３はλｇ＝１．１μｍで厚さが２５０ｎｍ程度で
ある。
波回路の部分の上から見た透視図であり、スポットサイ
ズ変換の原理を説明するための図である。図３と図４
は、各々図１のＡ−Ａ′線、Ｂ−Ｂ′線に沿う断面図で
ある。ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ薄膜コア２はλｇ＝１．１μ
ｍで厚さが５０ｎｍ程度であり、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ共
通コア３はλｇ＝１．１μｍで厚さが２５０ｎｍ程度で
ある。
【００２５】スポットサイズが約５μｍ程度の波長１．
３μｍと１．５５μｍの光がスポットサイズ変換部とし
ての光入射部Ｉに入射すると、図２や図３に示すよう
に、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ薄膜コア２とテーパ状に加工さ
れたｎ−ＩｎＧａＡｓＰ共通コア３により、ＭＭＩ分波
器IIの入射部においてはスポットサイズは１μｍ程度に
縮小される。図１〜９において、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ薄
膜コア２は基板１の主面の全域にわたって設けられてい
るが、この層は図４および図５に示す〜８μｍ幅または
Ｗ1 の幅にわたってのみ存在していてもよい。
３μｍと１．５５μｍの光がスポットサイズ変換部とし
ての光入射部Ｉに入射すると、図２や図３に示すよう
に、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ薄膜コア２とテーパ状に加工さ
れたｎ−ＩｎＧａＡｓＰ共通コア３により、ＭＭＩ分波
器IIの入射部においてはスポットサイズは１μｍ程度に
縮小される。図１〜９において、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ薄
膜コア２は基板１の主面の全域にわたって設けられてい
るが、この層は図４および図５に示す〜８μｍ幅または
Ｗ1 の幅にわたってのみ存在していてもよい。
【００２６】図５は図１におけるＣ−Ｃ′線に沿うＭＭ
Ｉ分波器IIの断面図であり、ＭＭＩ分波器IIの幅Ｗ1 を
約１０μｍとする。上述のパラメータの場合、１．３μ
ｍの波長の光に対してｄは２４５μｍ、１．５５μｍの
波長の光に対しては、ｄ／２は１０５μｍとなる。従っ
て、例えば、ＭＭＩ分波器IIの長さＬ1 を７３５μｍと
すると、１．３μｍの波長の光に対してはＬ1 はｄの３
倍（すなわち、整数倍）となる。その結果、ＭＭＩ分波
器IIの終端位置においてセルフイメージング状態となる
ので、ＭＭＩ分波器IIへの入射界分布と同じ界が形成さ
れ、１．３μｍ用出射光導波路III に結合する。この出
射光導波路III はＹ分岐の形をしている。次に、この光
はＹ分岐により２分割され、１．３μｍ用受光器IVによ
り検出される。
Ｉ分波器IIの断面図であり、ＭＭＩ分波器IIの幅Ｗ1 を
約１０μｍとする。上述のパラメータの場合、１．３μ
ｍの波長の光に対してｄは２４５μｍ、１．５５μｍの
波長の光に対しては、ｄ／２は１０５μｍとなる。従っ
て、例えば、ＭＭＩ分波器IIの長さＬ1 を７３５μｍと
すると、１．３μｍの波長の光に対してはＬ1 はｄの３
倍（すなわち、整数倍）となる。その結果、ＭＭＩ分波
器IIの終端位置においてセルフイメージング状態となる
ので、ＭＭＩ分波器IIへの入射界分布と同じ界が形成さ
れ、１．３μｍ用出射光導波路III に結合する。この出
射光導波路III はＹ分岐の形をしている。次に、この光
はＹ分岐により２分割され、１．３μｍ用受光器IVによ
り検出される。
【００２７】図６と図７は、各々図１中のＤ−Ｄ′線、
Ｅ−Ｅ′線に沿う断面図である。ｉ−ＩｎＧａＡｓＰ層
６（例えば、λｇ＝１．４μｍ）は１．３μｍの光を検
出するために形成されている。ＭＱＷ活性層８は１．３
μｍの波長の光を出射する。領域Ｖで示した１．３μｍ
用半導体レーザ（あるいはＭＱＷ活性層８）からの出射
光はＹ分岐を逆行し、ＭＭＩ分波器IIの終端に入射す
る。ところが、セルフイメージングは光が逆行する場合
にも成立するので、今度はスポットサイズ変換領域とし
ての光入射部Ｉにおけるテーパの根元に１μｍ程度のス
ポットサイズで結像する。次に、領域Ｉにおいて、５μ
ｍ程度のスポットサイズに拡大されて図示しないＳＭＦ
に結合する。
Ｅ−Ｅ′線に沿う断面図である。ｉ−ＩｎＧａＡｓＰ層
６（例えば、λｇ＝１．４μｍ）は１．３μｍの光を検
出するために形成されている。ＭＱＷ活性層８は１．３
μｍの波長の光を出射する。領域Ｖで示した１．３μｍ
用半導体レーザ（あるいはＭＱＷ活性層８）からの出射
光はＹ分岐を逆行し、ＭＭＩ分波器IIの終端に入射す
る。ところが、セルフイメージングは光が逆行する場合
にも成立するので、今度はスポットサイズ変換領域とし
ての光入射部Ｉにおけるテーパの根元に１μｍ程度のス
ポットサイズで結像する。次に、領域Ｉにおいて、５μ
ｍ程度のスポットサイズに拡大されて図示しないＳＭＦ
に結合する。
【００２８】一方、１．５５μｍの波長の光に対して
は、Ｌ1 はｄ／２の７倍（すなわち、奇数倍）であるか
ら、ＭＭＩ分波器IIの終端位置において、３ｄＢカプラ
状態となる。その結果、光は２分割されて１．５５μｍ
用出射光導波路VIに結合し、１．５５μｍ用受光器VII
により検出される。
は、Ｌ1 はｄ／２の７倍（すなわち、奇数倍）であるか
ら、ＭＭＩ分波器IIの終端位置において、３ｄＢカプラ
状態となる。その結果、光は２分割されて１．５５μｍ
用出射光導波路VIに結合し、１．５５μｍ用受光器VII
により検出される。
【００２９】図８と図９は、各々図１のＦ−Ｆ′線、Ｇ
−Ｇ′線に沿う断面図である。図８中のｉ−ＩｎＰサイ
ドクラッド９は１．３μｍ用出射光導波路III の単一モ
ード性を確保するために設けたものである。
−Ｇ′線に沿う断面図である。図８中のｉ−ＩｎＰサイ
ドクラッド９は１．３μｍ用出射光導波路III の単一モ
ード性を確保するために設けたものである。
【００３０】１．５５μｍの波長の漏れ光は１．３μｍ
用受光器IVを素通りするため、クロストークとしては問
題にならないが、１．３μｍの漏れ光は１．５５μｍ用
受光器VII により検出されてしまうので、クロストーク
として障害となる。これを解決するため、図６および図
７中の領域VIには、波長１．３μｍの光のクロストーク
成分を吸収するためにＩｎＧａＡｓＰ吸収層（例えば、
λｇ＝１．４μｍ）１０を設けている。ＩｎＧａＡｓ吸
収層１１は１．５５μｍの波長の光を検出するためのも
のである。領域VIにＩｎＧａＡｓＰ吸収層１０を設けた
ことにより、波長１．３μｍの漏れ光が吸収されるた
め、波長１．５５μｍの光に対するクロストーク成分を
大幅に低減できる。さらに、図１に示したように、各素
子間に分離溝１２を形成しておけば、クロストーク成分
を極めて小さくすることができる。また、１．５５μｍ
用出射光導波路VIをマルチモード導波路としておけば、
１．５５μｍ用受光器VII に結合するパワーが多くな
り、受光効率が高くなる。さらに、１．５５μｍ用受光
器VII もマルチモード導波路構造とすれば、効率はより
改善される。また、１．５５μｍ用出射光導波路VIを省
略してＭＭＩ分波器IIと１．５５μｍ用受光器VII を直
結してもよい。この場合には、ＭＭＩ分波器IIにおける
１．５５μｍ用受光器VII の近傍に１．３μｍの光を吸
収するＩｎＧａＡｓＰ吸収層１０を形成しておけばよ
い。
用受光器IVを素通りするため、クロストークとしては問
題にならないが、１．３μｍの漏れ光は１．５５μｍ用
受光器VII により検出されてしまうので、クロストーク
として障害となる。これを解決するため、図６および図
７中の領域VIには、波長１．３μｍの光のクロストーク
成分を吸収するためにＩｎＧａＡｓＰ吸収層（例えば、
λｇ＝１．４μｍ）１０を設けている。ＩｎＧａＡｓ吸
収層１１は１．５５μｍの波長の光を検出するためのも
のである。領域VIにＩｎＧａＡｓＰ吸収層１０を設けた
ことにより、波長１．３μｍの漏れ光が吸収されるた
め、波長１．５５μｍの光に対するクロストーク成分を
大幅に低減できる。さらに、図１に示したように、各素
子間に分離溝１２を形成しておけば、クロストーク成分
を極めて小さくすることができる。また、１．５５μｍ
用出射光導波路VIをマルチモード導波路としておけば、
１．５５μｍ用受光器VII に結合するパワーが多くな
り、受光効率が高くなる。さらに、１．５５μｍ用受光
器VII もマルチモード導波路構造とすれば、効率はより
改善される。また、１．５５μｍ用出射光導波路VIを省
略してＭＭＩ分波器IIと１．５５μｍ用受光器VII を直
結してもよい。この場合には、ＭＭＩ分波器IIにおける
１．５５μｍ用受光器VII の近傍に１．３μｍの光を吸
収するＩｎＧａＡｓＰ吸収層１０を形成しておけばよ
い。
【００３１】ここで注意すべきことは、本発明の光導波
回路は双方向光伝送に使用するため、半導体レーザＶの
単一モード光を効率よく逆行させ、ＳＭＦに結合させる
必要がある。よって、１．３μｍの光についてはセルフ
イメージングが厳密に成り立つ方が好ましい。ところ
が、１．５５μｍの光については、出射光導波路VIと
１．５５μｍ用受光器VII の幅を広くしておけば多くの
光を検出することができる。従って、１．５５μｍの光
については、３ｄＢカプラ状態は厳密には成立する必要
がなく、設計および製作の許容度が大きい利点がある
し、ＭＭＩ分波器IIの長さＬ1 を短くすることも可能と
なる。また、ＭＭＩ形カプラ自体は偏波依存性が小さい
のであまり偏波依存性のない双方向伝送用回路を実現で
きる。さらに、ＭＭＩ分波器IIの長さＬ1 を半導体レー
ザＶの出射光の偏波、すなわちＴＥモードに厳密に合わ
せてもよいし、ＴＥモードとＴＭモードの中間に合わせ
てもよく、いずれにしても特性に大きな差は生じない。
ただし、ＭＭＩ分波器IIの終端において、どうしてもＴ
ＥモードとＴＭモードの両方に対してセルフイメージン
グ状態が必要であるならば、Ｌ1 ／ｄがＴＥモードとＴ
Ｍモードに対して異なった整数値となるようにＬ1 を決
定すればよい。
回路は双方向光伝送に使用するため、半導体レーザＶの
単一モード光を効率よく逆行させ、ＳＭＦに結合させる
必要がある。よって、１．３μｍの光についてはセルフ
イメージングが厳密に成り立つ方が好ましい。ところ
が、１．５５μｍの光については、出射光導波路VIと
１．５５μｍ用受光器VII の幅を広くしておけば多くの
光を検出することができる。従って、１．５５μｍの光
については、３ｄＢカプラ状態は厳密には成立する必要
がなく、設計および製作の許容度が大きい利点がある
し、ＭＭＩ分波器IIの長さＬ1 を短くすることも可能と
なる。また、ＭＭＩ形カプラ自体は偏波依存性が小さい
のであまり偏波依存性のない双方向伝送用回路を実現で
きる。さらに、ＭＭＩ分波器IIの長さＬ1 を半導体レー
ザＶの出射光の偏波、すなわちＴＥモードに厳密に合わ
せてもよいし、ＴＥモードとＴＭモードの中間に合わせ
てもよく、いずれにしても特性に大きな差は生じない。
ただし、ＭＭＩ分波器IIの終端において、どうしてもＴ
ＥモードとＴＭモードの両方に対してセルフイメージン
グ状態が必要であるならば、Ｌ1 ／ｄがＴＥモードとＴ
Ｍモードに対して異なった整数値となるようにＬ1 を決
定すればよい。
【００３２】（実施例２）図１０は本発明の第２の実施
例に従う光導波回路の模式的斜視図である。この場合に
は、実施例１の場合とは逆に、１．３μｍの波長の光を
厳密に３ｄＢカプラ状態（ｄ／２の奇数倍）とし、１．
５５μｍの波長の光に対しては、セルフイメージング状
態としている。本実施例の光導波回路は実施例１と同様
にして作製することができる。
例に従う光導波回路の模式的斜視図である。この場合に
は、実施例１の場合とは逆に、１．３μｍの波長の光を
厳密に３ｄＢカプラ状態（ｄ／２の奇数倍）とし、１．
５５μｍの波長の光に対しては、セルフイメージング状
態としている。本実施例の光導波回路は実施例１と同様
にして作製することができる。
【００３３】（実施例３）図１１は本発明の第３の実施
例に従う光導波回路の模式的斜視図である。以下に本実
施例の原理について説明する。
例に従う光導波回路の模式的斜視図である。以下に本実
施例の原理について説明する。
【００３４】ＭＭＩ分波器IIの基本モードと１次の高次
モードの伝搬定数を各々β0 、β1とすると、基本モー
ドと１次の高次モードの結合長Ｌπは次式（４）によっ
て表される。
モードの伝搬定数を各々β0 、β1とすると、基本モー
ドと１次の高次モードの結合長Ｌπは次式（４）によっ
て表される。
【００３５】
【数４】 Ｌπ＝π／（β0 −β1 ） （４） 図１１において、ＭＭＩ分波器IIの側端から光入射部Ｉ
の側端までの距離Ｘを、Ｘ＝約Ｗ／３、とするとＭＭＩ
分波器IIにより構成されるＭＭＩ形光カプラはその長さ
Ｌ1 がＬπの偶数倍の場合にはバー状態（セルフイメー
ジング状態）、Ｌπの奇数倍の場合にはクロス状態（Ｍ
ＭＩ分波器IIの光軸に平行な対称面に対して鏡面対称に
出力される）となる。例えば、実施例１の図５に示す構
造パラメータの場合のＬπは、波長１．３μｍと１．５
５μｍの光について、各々３６１μｍと３０４μｍとな
る。従って、Ｌ1 を１８０５μｍとすると、１．３μｍ
の光についてはＬπの５倍（奇数倍）、１．５５μｍの
光については、Ｌπのほぼ６倍となる。実施例１で説明
したときと同様に、１．５５μｍの光については受光す
ればよいだけであるので、厳密にはＬπの偶数倍でなく
てもよい。なお、Ｘが約Ｗ／３でない場合には、Ｌ1 が
３Ｌπの偶数倍の場合にはバー状態（セルフイメージン
グ状態）、３Ｌπの奇数倍の場合にはクロス状態とな
る。本実施例の光導波回路は実施例１と同様にして作製
することができる。
の側端までの距離Ｘを、Ｘ＝約Ｗ／３、とするとＭＭＩ
分波器IIにより構成されるＭＭＩ形光カプラはその長さ
Ｌ1 がＬπの偶数倍の場合にはバー状態（セルフイメー
ジング状態）、Ｌπの奇数倍の場合にはクロス状態（Ｍ
ＭＩ分波器IIの光軸に平行な対称面に対して鏡面対称に
出力される）となる。例えば、実施例１の図５に示す構
造パラメータの場合のＬπは、波長１．３μｍと１．５
５μｍの光について、各々３６１μｍと３０４μｍとな
る。従って、Ｌ1 を１８０５μｍとすると、１．３μｍ
の光についてはＬπの５倍（奇数倍）、１．５５μｍの
光については、Ｌπのほぼ６倍となる。実施例１で説明
したときと同様に、１．５５μｍの光については受光す
ればよいだけであるので、厳密にはＬπの偶数倍でなく
てもよい。なお、Ｘが約Ｗ／３でない場合には、Ｌ1 が
３Ｌπの偶数倍の場合にはバー状態（セルフイメージン
グ状態）、３Ｌπの奇数倍の場合にはクロス状態とな
る。本実施例の光導波回路は実施例１と同様にして作製
することができる。
【００３６】（実施例４）図１２は本発明の第４の実施
例に従う光導波回路の模式的斜視図である。本実施例で
は、図１１に示した第３の実施例において、１．３μｍ
の波長の出射光導波路III としてＭＭＩ分波器IIによる
３ｄＢカプラを用いている。本実施例の光導波回路は実
施例１と同様にして作製することができる。ただし、
１．３μｍ用出射光導波路III の層構成はＭＭＩ分波器
IIと同じである。１．３μｍ用出射光導波路III の長さ
Ｌ2 は３ｄＢカプラ状態が実現できるようにｄ／２の奇
数倍となるように設定すればよい。
例に従う光導波回路の模式的斜視図である。本実施例で
は、図１１に示した第３の実施例において、１．３μｍ
の波長の出射光導波路III としてＭＭＩ分波器IIによる
３ｄＢカプラを用いている。本実施例の光導波回路は実
施例１と同様にして作製することができる。ただし、
１．３μｍ用出射光導波路III の層構成はＭＭＩ分波器
IIと同じである。１．３μｍ用出射光導波路III の長さ
Ｌ2 は３ｄＢカプラ状態が実現できるようにｄ／２の奇
数倍となるように設定すればよい。
【００３７】（実施例５）図１３は本発明の第５の実施
例に従う光導波回路の模式的斜視図である。本実施例で
は、図１１に示した第３の実施例とは逆に、１．３μｍ
の波長の光に対してクロス状態に、また、１．５５μｍ
の波長の光に対してはバー状態としている。本実施例の
光導波回路は実施例１と同様にして作製することができ
る。
例に従う光導波回路の模式的斜視図である。本実施例で
は、図１１に示した第３の実施例とは逆に、１．３μｍ
の波長の光に対してクロス状態に、また、１．５５μｍ
の波長の光に対してはバー状態としている。本実施例の
光導波回路は実施例１と同様にして作製することができ
る。
【００３８】（実施例６）図１４は本発明の第６の実施
例に従う光導波回路の模式的斜視図である。本実施例で
は、図１３に示した第３の実施例において、１．３μｍ
の波長の出射光導波路III としてＭＭＩ分波器IIによる
３ｄＢカプラを用いている。本実施例の光導波回路は実
施例１と同様にして作製することができる。ただし、
１．３μｍ用出射光導波路III の層構成はＭＭＩ分波器
IIと同じである。１．３μｍ用出射光導波路III の長さ
Ｌ2 は３ｄＢカプラ状態が実現できるようにｄ／２の奇
数倍となるように設定すればよい。
例に従う光導波回路の模式的斜視図である。本実施例で
は、図１３に示した第３の実施例において、１．３μｍ
の波長の出射光導波路III としてＭＭＩ分波器IIによる
３ｄＢカプラを用いている。本実施例の光導波回路は実
施例１と同様にして作製することができる。ただし、
１．３μｍ用出射光導波路III の層構成はＭＭＩ分波器
IIと同じである。１．３μｍ用出射光導波路III の長さ
Ｌ2 は３ｄＢカプラ状態が実現できるようにｄ／２の奇
数倍となるように設定すればよい。
【００３９】（実施例７）図１に示す実施例１の光導波
回路のＹ分岐した１．３μｍ用出射光導波路ＩＩＩと
１．３μｍ用受光器ＩＶおよび半導体レーザＶの結合部
において出射光導波路III の代わりに図１２に示す実施
例４の光導波回路で用いたＭＭＩ分波器IIによる３ｄＢ
を用いた構成の光導波回路を実施例１と同様にして作製
した。本実施例では１．３μｍの波長の光のパワーはＭ
ＭＩ分波器IIによる３ｄＢカプラで２分割される。
回路のＹ分岐した１．３μｍ用出射光導波路ＩＩＩと
１．３μｍ用受光器ＩＶおよび半導体レーザＶの結合部
において出射光導波路III の代わりに図１２に示す実施
例４の光導波回路で用いたＭＭＩ分波器IIによる３ｄＢ
を用いた構成の光導波回路を実施例１と同様にして作製
した。本実施例では１．３μｍの波長の光のパワーはＭ
ＭＩ分波器IIによる３ｄＢカプラで２分割される。
【００４０】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、ＭＭ
Ｉ形光カプラを波長分岐回路に使用するとともに、２つ
の波長に対して各々３ｄＢカプラ状態あるいはセルフイ
メージング状態になるように設計する、あるいは２つの
波長に対して各々クロス状態もしくはバー状態になるよ
うに設計することにより、２つの波長を空間的に異なっ
た位置に効率よく出射することができる。そのため、波
長分波器、受光器、半導体レーザなどの部品を個別に軸
合わせする必要がなく、かつサブミクロン以下の精度で
パターニング可能な半導体モノリシック製造技術を用い
ることができ、その結果、製作性、歩留まり、信頼性、
ひいては経済性の点で優れた双方向伝送用光導波回路を
提供することが可能となる。
Ｉ形光カプラを波長分岐回路に使用するとともに、２つ
の波長に対して各々３ｄＢカプラ状態あるいはセルフイ
メージング状態になるように設計する、あるいは２つの
波長に対して各々クロス状態もしくはバー状態になるよ
うに設計することにより、２つの波長を空間的に異なっ
た位置に効率よく出射することができる。そのため、波
長分波器、受光器、半導体レーザなどの部品を個別に軸
合わせする必要がなく、かつサブミクロン以下の精度で
パターニング可能な半導体モノリシック製造技術を用い
ることができ、その結果、製作性、歩留まり、信頼性、
ひいては経済性の点で優れた双方向伝送用光導波回路を
提供することが可能となる。
【図１】本発明の第１の実施例に従う光導波回路の模式
的斜視図である。
的斜視図である。
【図２】光入射部を含む光導波回路の部分の上から見た
透視図である。
透視図である。
【図３】スポットサイズ変換を説明するための断面図で
ある。
ある。
【図４】スポットサイズ変換を説明するための断面図で
ある。
ある。
【図５】図１のＣ−Ｃ′線に沿う断面図である。
【図６】図１のＤ−Ｄ′線に沿う断面図である。
【図７】図１のＥ−Ｅ′線に沿う断面図である。
【図８】図１のＦ−Ｆ′線に沿う断面図である。
【図９】図１のＧ−Ｇ′線に沿う断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施例に従う光導波回路の模
式的斜視図である。
式的斜視図である。
【図１１】本発明の第３の実施例に従う光導波回路の模
式的斜視図である。
式的斜視図である。
【図１２】本発明の第４の実施例に従う光導波回路の模
式的斜視図である。
式的斜視図である。
【図１３】本発明の第５の実施例に従う光導波回路の模
式的斜視図である。
式的斜視図である。
【図１４】本発明の第６の実施例に従う光導波回路の模
式的斜視図である。
式的斜視図である。
【図１５】従来の光導波回路の模式的斜視図である。
Ｉ 光入射部（スポットサイズ変換部） II 多モード干渉形（ＭＭＩ）分波器 III １．３μｍ用出射光導波路 IV １．３μｍ用受光器 Ｖ 半導体レーザ VI １．５５μｍ用出射光導波路 VII １．５５μｍ用受光器 １ ｎ−ＩｎＰ基板 ２ ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ薄膜コア ３ ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ共通コア ４ ｐ−ＩｎＰクラッド ５ ｎ側電極 ６ ｉ−ＩｎＧａＡｓＰ層 ７ ｐ側電極 ８ 多重量子井戸（ＭＱＷ）活性層 ９ ｉ−ＩｎＰサイドクラッド １０ ＩｎＧａＡｓＰ吸収層 １１ ＩｎＧａＡｓ吸収層 １２ 分離溝 １０１ 単一モード光ファイバ（ＳＭＦ） １０２ ファイバカプラ部 １０３ ３ｄＢカプラ １０４ １．３μｍ用受光器 １０５ 半導体レーザ １０６ 単一モード光ファイバ（ＳＭＦ） １０７ １．５５μｍ用受光器 Ｌ1 多モード干渉形（ＭＭＩ）分波器の長さ Ｌ2 １．３μｍ用出射光導波路としての多モード干渉
形（ＭＭＩ）分波器の長さ Ｗ1 多モード干渉形（ＭＭＩ）分波器の幅 Ｘ 多モード干渉形（ＭＭＩ）分波器の側端から光入射
部の側端までの距離
形（ＭＭＩ）分波器の長さ Ｗ1 多モード干渉形（ＭＭＩ）分波器の幅 Ｘ 多モード干渉形（ＭＭＩ）分波器の側端から光入射
部の側端までの距離
Claims (5)
- 【請求項１】 波長の異なる第１および第２の光波が伝
搬する１つの入射光導波路と、前記第１の光波と前記第
２の光波の光を異なる位置に出射する導波路形波長分波
器とを少なくとも具備する光導波回路において、前記導
波路形波長分波器が多モード干渉形光カプラであるとと
もに、前記導波路形波長分波器の出力側に前記第１の光
波の光を受光する前記第１の光波用受光素子と、前記第
１の光波の波長とほぼ同じ波長の光を前記入射光導波路
に向かって出射する発光素子と、前記第２の光波の光を
受光する前記第２の光波用受光素子とを具備したことを
特徴とする光導波回路。 - 【請求項２】 請求項１に記載の光導波回路において、
前記第１の光波は前記導波路形波長分波器の出射端でほ
ぼ１点に集光され、かつ前記第２の光波は前記導波路形
波長分波器の出射端で少なくとも２つに分割され集光さ
れる、もしくは前記第２の光波は前記導波路形波長分波
器出射端でほぼ１点に集光され、かつ前記第１の光波は
前記導波路形波長分波器の出射端で少なくとも２つに分
割され集光されるように、前記導波路形波長分波器の幅
と長さを設定したことを特徴とする光導波回路。 - 【請求項３】 請求項１に記載の光導波回路において、
前記第１の光波は前記導波路形波長分波器の出射端でク
ロス（ｃｒｏｓｓ）状態に集光され、かつ前記第２の光
波は前記導波路形波長分波器の出射端でバー（ｂａｒ）
状態に集光される、もしくは前記第２の光波は前記導波
路形波長分波器の出射端でクロス（ｃｒｏｓｓ）状態に
集光され、かつ前記第１の光波は前記導波路形波長分波
器の出射端でバー（ｂａｒ）状態に集光されるように、
前記導波路形波長分波器の幅と長さを設定したことを特
徴とする光導波回路。 - 【請求項４】 請求項１，２または３に記載の光導波路
において、前記多モード干渉形分波器と前記第２の光波
用受光素子との経路上に前記第１の光波に対する吸収層
を設ける、もしくは前記第１の光波用受光素子、前記第
２の光波用受光素子、前記発光素子の間に１個以上の分
離溝を設ける、の少なくとも１つを施したことを特徴と
する光導波回路。 - 【請求項５】 請求項１，２，３または４に記載の光導
波回路において、前記第１の光波が前記多モード干渉形
光カプラを通過後前記第１の光波を２分割するための光
導波路が多モード干渉形光カプラであることを特徴とす
る光導波回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7011046A JPH08201648A (ja) | 1995-01-26 | 1995-01-26 | 光導波回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7011046A JPH08201648A (ja) | 1995-01-26 | 1995-01-26 | 光導波回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08201648A true JPH08201648A (ja) | 1996-08-09 |
Family
ID=11767102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7011046A Pending JPH08201648A (ja) | 1995-01-26 | 1995-01-26 | 光導波回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08201648A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0898346A1 (en) * | 1997-08-18 | 1999-02-24 | Nec Corporation | Single-transverse-mode 1 x n multi-mode interferometer type semiconductor laser device |
| JP2005004187A (ja) * | 2003-05-16 | 2005-01-06 | Metrophotonics Inc | セグメント化された溝及び近接した光学的に孤立化した導波路をもつ平面状導波構造 |
| EP1426799A3 (en) * | 2002-11-29 | 2005-05-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical demultiplexer, optical multi-/demultiplexer, and optical device |
| US7266277B2 (en) | 2003-05-23 | 2007-09-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical device, optical device manufacturing method, and optical integrated device |
| KR100792627B1 (ko) * | 2005-01-07 | 2008-01-09 | 인하대학교 산학협력단 | 쿼지 상태를 이용한 다중모드 간섭 기반의 파장분리기 |
| JP2008501987A (ja) * | 2004-06-04 | 2008-01-24 | エネブレンス インコーポレイテッド | ２段光双方向送受信器 |
| JP2008543077A (ja) * | 2005-05-30 | 2008-11-27 | フォクスタル コミュニケーションズ エービー | 集積チップ |
| JP2010186132A (ja) * | 2009-02-13 | 2010-08-26 | Nec Corp | 反射光減衰器 |
| JP2010287623A (ja) * | 2009-06-09 | 2010-12-24 | Nec Corp | 半導体受光素子および半導体受光素子の製造方法 |
| US20120235264A1 (en) * | 2011-03-20 | 2012-09-20 | Fujitsu Limited | Light receiving element, light receiving device, and light receiving module |
| JP2016111108A (ja) * | 2014-12-03 | 2016-06-20 | 富士通株式会社 | 光機能素子、光受信装置及び光送信装置 |
| JP6476264B1 (ja) * | 2017-11-07 | 2019-02-27 | 沖電気工業株式会社 | 光ハイブリッド回路 |
-
1995
- 1995-01-26 JP JP7011046A patent/JPH08201648A/ja active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0898346A1 (en) * | 1997-08-18 | 1999-02-24 | Nec Corporation | Single-transverse-mode 1 x n multi-mode interferometer type semiconductor laser device |
| EP1426799A3 (en) * | 2002-11-29 | 2005-05-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical demultiplexer, optical multi-/demultiplexer, and optical device |
| US6996302B2 (en) | 2002-11-29 | 2006-02-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd | Optical demultiplexer, optical multi-/demultiplexer, and optical device |
| CN1293398C (zh) * | 2002-11-29 | 2007-01-03 | 松下电器产业株式会社 | 光解多路复用器，光多路复用/解多路复用器和光器件 |
| JP2005004187A (ja) * | 2003-05-16 | 2005-01-06 | Metrophotonics Inc | セグメント化された溝及び近接した光学的に孤立化した導波路をもつ平面状導波構造 |
| US7266277B2 (en) | 2003-05-23 | 2007-09-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical device, optical device manufacturing method, and optical integrated device |
| JP2008501987A (ja) * | 2004-06-04 | 2008-01-24 | エネブレンス インコーポレイテッド | ２段光双方向送受信器 |
| KR100792627B1 (ko) * | 2005-01-07 | 2008-01-09 | 인하대학교 산학협력단 | 쿼지 상태를 이용한 다중모드 간섭 기반의 파장분리기 |
| JP2008543077A (ja) * | 2005-05-30 | 2008-11-27 | フォクスタル コミュニケーションズ エービー | 集積チップ |
| JP2010186132A (ja) * | 2009-02-13 | 2010-08-26 | Nec Corp | 反射光減衰器 |
| JP2010287623A (ja) * | 2009-06-09 | 2010-12-24 | Nec Corp | 半導体受光素子および半導体受光素子の製造方法 |
| US20120235264A1 (en) * | 2011-03-20 | 2012-09-20 | Fujitsu Limited | Light receiving element, light receiving device, and light receiving module |
| JP2012199344A (ja) * | 2011-03-20 | 2012-10-18 | Fujitsu Ltd | 受光素子および光受信モジュール |
| US8546899B2 (en) * | 2011-03-20 | 2013-10-01 | Fujitsu Limited | Light receiving element, light receiving device, and light receiving module |
| JP2016111108A (ja) * | 2014-12-03 | 2016-06-20 | 富士通株式会社 | 光機能素子、光受信装置及び光送信装置 |
| JP6476264B1 (ja) * | 2017-11-07 | 2019-02-27 | 沖電気工業株式会社 | 光ハイブリッド回路 |
| JP2019086659A (ja) * | 2017-11-07 | 2019-06-06 | 沖電気工業株式会社 | 光ハイブリッド回路 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5282080A (en) | Surface coupled optical amplifier | |
| JP3389242B2 (ja) | 光学デバイス | |
| JP2929481B2 (ja) | 光機能素子 | |
| US7561765B2 (en) | Optical integrated circuit and optical integrated circuit module | |
| US20020076133A1 (en) | Guided wave optical switch based on an active semiconductor amplifier and a passive optical component | |
| US20100111468A1 (en) | Optical integrated circuit and optical integrated circuit module | |
| JPH08171020A (ja) | 光結合デバイス | |
| JP6257544B2 (ja) | 半導体レーザー | |
| JPH06174982A (ja) | 光結合デバイス | |
| JPH08201648A (ja) | 光導波回路 | |
| JPH02195309A (ja) | 光結合素子 | |
| EP0738907B1 (en) | Integrated optical polarisation splitter | |
| US6580844B2 (en) | Broadband wavelength-division multiplexer/demultiplexer | |
| US6438291B1 (en) | Coupling of light into a monolithic waveguide device | |
| JP3284994B2 (ja) | 半導体光集積素子及びその製造方法 | |
| JPH11271548A (ja) | 双方向光通信器および双方向光通信装置 | |
| JP2850996B2 (ja) | 光結合デバイス | |
| JPH0915435A (ja) | 光結合デバイスおよび光機能デバイス | |
| US6253003B1 (en) | Optical coupling method and optical coupling device | |
| JP3006666B2 (ja) | 光結合デバイスおよび光結合方法 | |
| WO2020246042A1 (ja) | 表面出射型光回路及びそれを適用した表面出射型光源 | |
| JPH06194536A (ja) | 光結合デバイス | |
| JP3445226B2 (ja) | 方向性結合器、光変調器、及び波長選択器 | |
| JPH09331102A (ja) | レーザ出射端面が傾いている波長多重光源 | |
| JP2615951B2 (ja) | 半導体レーザ増幅器と光伝送路と光分岐器と光合波器 |