JPH1152158A - Waveguide type optical circuit - Google Patents
Waveguide type optical circuitInfo
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- JPH1152158A JPH1152158A JP21340597A JP21340597A JPH1152158A JP H1152158 A JPH1152158 A JP H1152158A JP 21340597 A JP21340597 A JP 21340597A JP 21340597 A JP21340597 A JP 21340597A JP H1152158 A JPH1152158 A JP H1152158A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 製造プロセスにおいて生じる製造偏差によ
り、コアとクラッドの界面に屈折率の高い不純物層が形
成されても、能率良く高次モードを除去できる導波路型
光回路を提供する。
【解決手段】 シリコン基板上に石英系ガラスを積層し
てコアとクラッドよりなる光導波路8を形成した導波路
型光回路13において、上記光導波路8の一部にその光
導波路8よりも幅を狭く形成したモードフィルタ22を
設ける。これにより、導波路型光回路13に光ファイバ
やLD、PD等の素子を実装した際に光軸ずれが生じ、
高次モードが発生しても、このモードフィルタ22で除
去できる。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a waveguide type optical circuit capable of efficiently removing a higher-order mode even if an impurity layer having a high refractive index is formed at an interface between a core and a clad due to a manufacturing deviation caused in a manufacturing process. I do. SOLUTION: In a waveguide type optical circuit 13 in which a silica-based glass is laminated on a silicon substrate to form an optical waveguide 8 composed of a core and a clad, a part of the optical waveguide 8 has a width larger than that of the optical waveguide 8. A narrow mode filter 22 is provided. As a result, when an element such as an optical fiber, an LD, or a PD is mounted on the waveguide type optical circuit 13, an optical axis shift occurs,
Even if a higher-order mode occurs, it can be removed by the mode filter 22.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、導波路型光回路に
係り、特にモードフィルタを設けた導波路型光回路に関
するものである。The present invention relates to a waveguide type optical circuit, and more particularly to a waveguide type optical circuit provided with a mode filter.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、導波路型光回路に、光ファイバ
や、フォトダイオード(PD)あるいはレーザーダイオ
ード(LD)等の素子を実装する際に、光軸ずれ等によ
り、導波路型光回路内に高次モードが発生する。2. Description of the Related Art Generally, when an optical fiber, a photodiode (PD), a laser diode (LD), or the like is mounted on a waveguide type optical circuit, an optical axis shift or the like causes the inside of the waveguide type optical circuit to fail. A higher-order mode occurs.
【0003】導波路型光回路内に高次モードが存在する
と、導波路型光回路のY分岐部において基本モードと高
次モードが干渉し、光の分岐の割合が不安定となり、P
Dの受光感度、及びLD光出力が大きくばらつくという
問題が生じる。また、高次モードが存在すると偏光状態
が変化するため、偏光依存性損失(PDL)が大きくな
るという問題が生じる。[0003] When a higher-order mode exists in a waveguide type optical circuit, the fundamental mode and the higher-order mode interfere with each other at the Y branch portion of the waveguide type optical circuit, and the ratio of light branching becomes unstable.
There is a problem that the light receiving sensitivity of D and the LD light output vary greatly. In addition, since the polarization state changes when a higher-order mode exists, there is a problem that polarization-dependent loss (PDL) increases.
【0004】このため、従来は、光導波路に曲げ部を形
成することにより、高次モードを除去している。For this reason, conventionally, a higher-order mode has been removed by forming a bent portion in an optical waveguide.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、素子製
造プロセスにおいて製造偏差が生じてしまい、この製造
偏差により、コア、クラッドなどの各膜は微小な屈折率
の偏差を生じてしまう上に、コアとクラッドの界面に屈
折率の高い不純物層が形成される。However, a manufacturing deviation occurs in the device manufacturing process, and this manufacturing deviation causes minute deviations in the refractive index of each film such as the core and the clad. An impurity layer having a high refractive index is formed at the interface of the clad.
【0006】このため、従来の導波路型光回路では、高
次モードがこの不純物層によってコア内に閉じ込められ
るため、製造偏差により不純物層が形成されると、光導
波路に曲げ部を形成しても高次モードを除去することは
できなかった。For this reason, in the conventional waveguide type optical circuit, a higher-order mode is confined in the core by this impurity layer. Therefore, when the impurity layer is formed due to manufacturing deviation, a bent portion is formed in the optical waveguide. Could not eliminate higher order modes.
【0007】そこで、本発明の目的は、製造プロセスに
おいて生じる製造偏差により、コアとクラッドの界面に
屈折率の高い不純物層が形成されても、能率良く高次モ
ードを除去できる導波路型光回路を提供することにあ
る。An object of the present invention is to provide a waveguide type optical circuit capable of efficiently removing a higher-order mode even if an impurity layer having a high refractive index is formed at an interface between a core and a clad due to a manufacturing deviation caused in a manufacturing process. Is to provide.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項1の発明は、シリコン基板上に石英系ガラスを
積層してコアとクラッドよりなる光導波路を形成した導
波路型光回路において、上記光導波路の一部にモードフ
ィルタを設けたものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a waveguide type optical circuit in which a silica-based glass is laminated on a silicon substrate to form an optical waveguide comprising a core and a clad. , A mode filter is provided in a part of the optical waveguide.
【0009】請求項2の発明は、上記光導波路が、E1
1モードのみが伝搬する単一モード、あるいはE21,
E12,E22の高次モードが伝搬可能なマルチモード
であるものである。According to a second aspect of the present invention, the optical waveguide comprises an E1
A single mode in which only one mode propagates, or E21,
The higher-order modes E12 and E22 are multimodes that can propagate.
【0010】請求項3の発明は、上記モードフィルタの
光導波路幅は、光ファイバの接続部の光導波路幅よりも
狭く形成されたものである。According to a third aspect of the present invention, the optical waveguide width of the mode filter is formed to be narrower than the optical waveguide width of the connection portion of the optical fiber.
【0011】請求項4の発明は、上記モードフィルタ
は、所定の曲げ半径で曲げられたものである。According to a fourth aspect of the present invention, the mode filter is bent at a predetermined bending radius.
【0012】請求項5の発明は、上記モードフィルタの
曲げ半径を10mm以下にしたものである。According to a fifth aspect of the present invention, the bending radius of the mode filter is set to 10 mm or less.
【0013】請求項6の発明は、上記光導波路が、モー
ドフィルタ以外の光導波路幅からモードフィルタの光導
波路幅にかけて、テーパ状に細くなっているものであ
る。According to a sixth aspect of the present invention, the optical waveguide is tapered from the width of the optical waveguide other than the mode filter to the width of the optical waveguide of the mode filter.
【0014】すなわち、本発明の要点は、光導波路と光
ファイバとの結合部分はコア幅を広くし、モードフィル
タ部分は光導波路のコア幅を狭くすることにより、高次
モードの除去能力を高めることにある。That is, the gist of the present invention is to increase the core width of the coupling portion between the optical waveguide and the optical fiber and to reduce the core width of the optical waveguide in the mode filter portion, thereby enhancing the ability to remove higher-order modes. It is in.
【0015】上記構成によれば、導波路のコア幅を狭く
した部分では、カットオフ波長は短波長側にシフトする
ため、高次モードは大きく減衰する。従って、高次モー
ドの除去能力を高めることができる。According to the above configuration, in the portion where the core width of the waveguide is narrowed, the cutoff wavelength shifts to the shorter wavelength side, so that the higher-order mode is greatly attenuated. Therefore, the ability to remove higher-order modes can be enhanced.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】次に、本発明の好適一実施の形態
を添付図面を用いて詳述する。Next, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
【0017】図3に、本発明を用いた表面実装型双方向
伝送用モジュールの一例として、1.3μm/1.55
μm双方向伝送用モジュールを示す。FIG. 3 shows an example of a surface mount type bidirectional transmission module using the present invention.
1 shows a μm bidirectional transmission module.
【0018】尚、図中、実線の矢印Aは1.3μm光の
伝送方向を示し、破線の矢印Vは1.55μm光の伝送
方向を示している。In the figure, the solid arrow A indicates the transmission direction of 1.3 μm light, and the broken arrow V indicates the transmission direction of 1.55 μm light.
【0019】図3に示すように、1.3μm/1.55
μm双方向伝送用モジュールは、シリコン基板上に、光
導波路8の両側が分岐した双方向伝送光導波路型モジュ
ール用素子(導波路型光回路)13が形成されると共
に、その導波路型光回路13の一側(図面右側)に、光
導波路8内に1.3μm光を出力するLD(1)と、光
導波路8内からの1.3μm光を受光するPD(6)
と、更にLD(1)の光出力が安定となるように制御す
べくLD(1)の後方出光をモニタするためのモニタ−
PD(m−PD)5とが設けられており、その導波路型
光回路13の他側(図面左側)にシングルモード光ファ
イバ(SMF)4,7がそれぞれ接続されて主に構成さ
れている。As shown in FIG. 3, 1.3 μm / 1.55
In the μm bidirectional transmission module, a bidirectional transmission optical waveguide type module element (waveguide type optical circuit) 13 having both sides of an optical waveguide 8 branched is formed on a silicon substrate, and the waveguide type optical circuit is formed. An LD (1) that outputs 1.3 μm light into the optical waveguide 8 and a PD (6) that receives 1.3 μm light from inside the optical waveguide 8 are provided on one side (right side in the drawing) of the optical waveguide 8.
And a monitor for monitoring the backward light emission of the LD (1) to control the light output of the LD (1) to be stable.
A PD (m-PD) 5 is provided, and single-mode optical fibers (SMFs) 4 and 7 are connected to the other side (left side in the drawing) of the waveguide type optical circuit 13, respectively, and are mainly configured. .
【0020】双方向伝送導波路型モジュール用素子(導
波路型光回路)13は、一方の分岐部に光を合分波する
多層膜フィルタ3が設けられており、また、他方の分岐
部に光を所定の割合に分岐させるY分岐部2が形成され
ている。更に、多層膜フィルタ3とY分岐部2の間の光
導波路8には、高次モードを除去するための曲げ部16
が形成されている。The bidirectional transmission waveguide type module element (waveguide type optical circuit) 13 is provided with a multilayer filter 3 for multiplexing / demultiplexing light at one branch and at the other branch. A Y-branch portion 2 for branching light at a predetermined ratio is formed. Further, the optical waveguide 8 between the multilayer filter 3 and the Y branch 2 has a bent portion 16 for removing a higher-order mode.
Are formed.
【0021】双方向伝送導波路型モジュール用素子13
の端部は、光ファイバや素子と接続できるように、LD
(1)からの光を入射するためのLDポート18、光導
波路8からの光をPD(6)に出射するためのPDポー
ト19、光ファイバ7と接続するための1.5ポート
(波長1.55μmの光信号が出力されるポート)1
5、及び光ファイバ4と接続するためのCOMポート1
4を備えており、光ファイバ4,7とは樹脂などを用い
て接続されている。Element 13 for Bidirectional Transmission Waveguide Module
The end of the LD is connected to an optical fiber or element.
LD port 18 for entering light from (1), PD port 19 for emitting light from optical waveguide 8 to PD (6), 1.5 port for connecting to optical fiber 7 (wavelength 1) .55 μm optical signal output port) 1
5 and COM port 1 for connecting to optical fiber 4
The optical fiber 4 is connected to the optical fibers 4 and 7 using a resin or the like.
【0022】このLDポート18付近を詳述すれば、図
4に示すように、双方向伝送導波路型モジュール用素子
(導波路型光回路)13は、シリコン基板9上に形成さ
れた第一バッファ層10と第二バッファ層11が順に積
層され、それらバッファ層10,11の上に光導波路
(コア)8とオーバークラッド12が順に積層されてい
る。The vicinity of the LD port 18 will be described in detail. As shown in FIG. 4, a bidirectional transmission waveguide type module element (waveguide type optical circuit) 13 is formed on a first silicon substrate 9. A buffer layer 10 and a second buffer layer 11 are sequentially stacked, and an optical waveguide (core) 8 and an over clad 12 are sequentially stacked on the buffer layers 10 and 11.
【0023】第一バッファ層10は、シリコン基板9の
屈折率(3.5166)と光導波路(コア)8の屈折率
(1.4646)との差が大きいために光がシリコン基
板9へ光吸収しやすくなることを防止すべく設けられて
おり、これにより吸収損失を低減するようになってい
る。また、第二バッファ層11は、LD(1)やPD
(6)と光導波路8の高さを合わせるために適宜な厚さ
に形成されている。The first buffer layer 10 has a large difference between the refractive index (3.5166) of the silicon substrate 9 and the refractive index (1.4646) of the optical waveguide (core) 8 so that light is transmitted to the silicon substrate 9. It is provided in order to prevent easy absorption, thereby reducing the absorption loss. Further, the second buffer layer 11 is made of LD (1) or PD
The optical waveguide 8 is formed to have an appropriate thickness so as to match the height of the optical waveguide 8 with (6).
【0024】また、双方向伝送導波路型モジュール用素
子(導波路型光回路)13の光導波路8は、比屈折率差
0.45%のものが用いられており、光導波路径は7.
2μm×7.2μm(モードフィールド径4.08μ
m)に設計されている。これにより、4.75μmのモ
ードフィールド径を有する一般的なSMF(4,8)と
のモードフィールドミスマッチ損失は0.1dB程度と
なる。一方、比屈折率差0.45%の導波路型光回路1
3では、コア径を7.2μmとすると、図5に示すよう
に、カットオフ波長は1.46μmとなる。すなわち、
コア径7.2μmの光導波路においては、波長1.46
μm以上でシングルモード動作となり、他のモードは伝
搬しなくなる。従って、当該光導波路内を伝搬する信号
光の波長が1.3μmの場合は、基本モードであるE1
1モードの他に、高次モードであるE21,E12,E
22のモードが伝搬してしまい、マルチモードとなる。
この高次モードを光導波路の曲げ部16だけで除去する
ことは容易ではない。The optical waveguide 8 of the bidirectional transmission waveguide module element (waveguide optical circuit) 13 has a relative refractive index difference of 0.45%, and the diameter of the optical waveguide is 7.0.
2 μm × 7.2 μm (mode field diameter 4.08 μm
m). As a result, a mode field mismatch loss with a general SMF (4, 8) having a mode field diameter of 4.75 μm is about 0.1 dB. On the other hand, the waveguide type optical circuit 1 having a relative refractive index difference of 0.45%
In No. 3, if the core diameter is 7.2 μm, the cutoff wavelength is 1.46 μm as shown in FIG. That is,
In an optical waveguide having a core diameter of 7.2 μm, the wavelength is 1.46.
In the case of μm or more, single mode operation is performed, and other modes do not propagate. Therefore, when the wavelength of the signal light propagating in the optical waveguide is 1.3 μm, the fundamental mode E1
In addition to the first mode, E21, E12, E
Twenty-two modes propagate and become a multi-mode.
It is not easy to remove this higher-order mode only by the bent portion 16 of the optical waveguide.
【0025】尚、ここではJ.E.Goell "A Circular Harm
onic conputer analysis of rectangular dielectric w
aveguides"Bell Syst.Tech,J,48,pp2133-2160 のモード
指定法を用いた。It should be noted that here, JEGoell "A Circular Harm
onic conputer analysis of rectangular dielectric w
aveguides "Bell Syst.Tech, J, 48, pp2133-2160
【0026】これらE11、E21、E12、E22の
モードについて図6から図9を用いて詳述する。The modes E11, E21, E12 and E22 will be described in detail with reference to FIGS.
【0027】図6から図9に各モードの電界分布を示
す。尚、実線の矢印Eは電界の方向を示し、破線の矢印
Hは磁界の方向を示している。FIGS. 6 to 9 show the electric field distribution of each mode. The solid arrow E indicates the direction of the electric field, and the broken arrow H indicates the direction of the magnetic field.
【0028】図6に示すように、E11モード40は、
X方向とY方向の電磁分布が両方向とも偶対称モード
(界分布がコサイン関数で変化するモード)であり、光
パワー分布が中央に集中している。As shown in FIG. 6, the E11 mode 40 is
The electromagnetic distributions in the X and Y directions are even symmetric modes (modes in which the field distribution changes by a cosine function) in both directions, and the light power distribution is concentrated at the center.
【0029】図7に示すように、E21モード42は、
X方向の電磁分布が奇対称モード(界分布がサイン関数
で変化するモード)、Y方向の電磁分布が偶対称モード
であり、光パワー分布がX方向に二つに分離して分布し
ている。As shown in FIG. 7, the E21 mode 42 is
The electromagnetic distribution in the X direction is an odd symmetric mode (mode in which the field distribution changes by a sine function), the electromagnetic distribution in the Y direction is an even symmetric mode, and the optical power distribution is separated into two in the X direction. .
【0030】図8に示すように、E12モード44は、
X方向の電磁分布が偶対称モード、Y方向の電磁分布が
奇対称モードであり、光パワー分布がY方向に二つに分
離して分布している。As shown in FIG. 8, the E12 mode 44 is
The electromagnetic distribution in the X direction is an even symmetric mode, the electromagnetic distribution in the Y direction is an odd symmetric mode, and the optical power distribution is distributed in the Y direction in two separate ways.
【0031】図9に示すように、E22モード46は、
X方向とY方向の電磁分布が両方向とも奇対称モードで
あり、光パワー分布がX方向とY方向のそれぞれ分離し
て四つに分布している。As shown in FIG. 9, the E22 mode 46 is
The electromagnetic distributions in the X direction and the Y direction are odd symmetric modes in both directions, and the optical power distribution is distributed in the X direction and the Y direction, and is distributed in four.
【0032】本発明にあっては、これらの高次モード
(E21,E12,E22モード)を除去するために、
双方向伝送導波路型モジュール用素子の導波路型光回路
13部分に、光導波路の曲げ部16に加えてモードフィ
ルタを設ける。In the present invention, in order to eliminate these higher modes (E21, E12, E22 modes),
In addition to the bent portion 16 of the optical waveguide, a mode filter is provided in the waveguide type optical circuit 13 of the element for the bidirectional transmission waveguide type module.
【0033】図1に、このモードフィルタを備えた導波
路型光回路13の拡大図を示す。FIG. 1 is an enlarged view of a waveguide type optical circuit 13 provided with this mode filter.
【0034】図1に示すように、導波路型光回路13
は、COMポート14と多層膜フィルタ3の間、多層膜
フィルタ3とY分岐部2の間、Y分岐部2とLDポート
18の間、及びY分岐部2とPDポート19の間にそれ
ぞれモードフィルタ部20が設けられている。As shown in FIG. 1, the waveguide type optical circuit 13
Are the modes between the COM port 14 and the multilayer filter 3, between the multilayer filter 3 and the Y branch 2, between the Y branch 2 and the LD port 18, and between the Y branch 2 and the PD port 19, respectively. A filter unit 20 is provided.
【0035】具体的には、Y分岐部2とLDポート18
の間にモードフィルタ22a、多層膜フィルタ3とY分
岐部2の間にモードフィルタ22b、COMポート14
と多層膜フィルタ3の間にモードフィルタ22c、Y分
岐部2とPDポート19の間にモードフィルタ22dが
設けられている。Specifically, the Y branch 2 and the LD port 18
A mode filter 22a between the multilayer filter 3 and the Y-branch 2;
A mode filter 22c is provided between the Y-branch unit 2 and the PD port 19, and a mode filter 22c is provided between the Y-branch unit 2 and the PD port 19.
【0036】図2にモードフィルタ部20の拡大図を示
す。FIG. 2 is an enlarged view of the mode filter section 20.
【0037】図2に示すように、モードフィルタ部20
は、光導波路8のコア幅よりも細く形成されたモードフ
ィルタ22と、モードフィルタ22以外の光導波路8か
らモードフィルタ22にかけてテーパ状に細く形成され
たテーパ部23とからなり、全体の高さHが光導波路8
のコア幅W1 と同じ7.2μmに、またモードフィルタ
22の幅W2 が6.2μmに、そしてテーパ部23の広
がり角度αは0.5度に形成されている。すなわち、モ
ードフィルタ22はカットオフ波長が1.31μmとな
るように形成され、テーパ部23はモードフィールドミ
スマッチ損失が0.1dB以下となるように形成され
る。As shown in FIG. 2, the mode filter 20
Is composed of a mode filter 22 formed narrower than the core width of the optical waveguide 8 and a tapered portion 23 tapered from the optical waveguide 8 other than the mode filter 22 to the mode filter 22. H is the optical waveguide 8
The same 7.2μm and a core width W 1, the width W 2 of the mode filter 22 is a 6.2 .mu.m, and the spread angle α of the tapered portion 23 is formed in 0.5 °. That is, the mode filter 22 is formed so that the cutoff wavelength becomes 1.31 μm, and the tapered portion 23 is formed so that the mode field mismatch loss becomes 0.1 dB or less.
【0038】コア幅が細く形成されたモードフィルタ2
2は、できるだけ長くなるようにすることが望ましく、
図1の光回路構成において、モードフィルタ22bとモ
ードフィルタ22cを一つ繋がりのモードフィルタとし
ても良い。Mode filter 2 having a narrow core width
2 should be as long as possible,
In the optical circuit configuration of FIG. 1, the mode filter 22b and the mode filter 22c may be a single connected mode filter.
【0039】また、モードフィルタ部20は、モードフ
ィルタ22が、曲げ半径10mm以下で曲げられてい
る。In the mode filter section 20, the mode filter 22 is bent with a bending radius of 10 mm or less.
【0040】次に作用を説明する。Next, the operation will be described.
【0041】LD1から出射した1.3μm光は、実線
の矢印Aで示したように、モードフィルタ22a、Y分
岐部2、モードフィルタ22bを順に経て多層膜フィル
タ3を透過し、モードフィルタ22cを経て光ファイバ
4から出射する。The 1.3 μm light emitted from the LD 1 passes through the multi-layer filter 3 through the mode filter 22a, the Y branch 2 and the mode filter 22b in this order as indicated by the solid arrow A, and passes through the mode filter 22c. After that, the light is emitted from the optical fiber 4.
【0042】一方、光ファイバ4から入射した音声用
1.3μm光は、モードフィルタ22cを経て多層膜フ
ィルタ3を透過し、モードフィルタ22b、Y分岐部
2、モードフィルタ22dを経て、受信用PD6に受信
される。On the other hand, 1.3 .mu.m light for sound incident from the optical fiber 4 passes through the multilayer filter 3 through the mode filter 22c, passes through the mode filter 22b, the Y branch 2, the mode filter 22d, and passes through the PD 6 for reception. Is received.
【0043】また、光ファイバ4から入射した映像用
1.55μm光は、破線の矢印Vで示したように、モー
ドフィルタ22cを透過した後、多層膜フィルタ3に反
射され、もう一方の光ファイバ7から出射される。The 1.55 μm light for video incident from the optical fiber 4 passes through the mode filter 22c, is reflected by the multilayer filter 3 as shown by the dashed arrow V, and is reflected by the other optical fiber. 7 is emitted.
【0044】モードフィルタ部20を通過した光は、カ
ットオフ波長が短波長側(1.31μm)にシフトされ
ているので、高次モードが除去され、単一モードとな
る。Since the light that has passed through the mode filter section 20 has its cutoff wavelength shifted to the shorter wavelength side (1.31 μm), the higher-order mode is removed and the light becomes a single mode.
【0045】これにより、素子製造プロセスにおいて製
造偏差が生じて、コアとクラッドの界面に屈折率の高い
不純物が形成されても、伝送モードが単一モードに変換
されているので、高次モードが存在しない。As a result, even if a manufacturing deviation occurs in the element manufacturing process and an impurity having a high refractive index is formed at the interface between the core and the clad, the transmission mode is converted to a single mode. not exist.
【0046】尚、1.5ポート15と多層膜フィルタ3
との間は、映像用1.55μm光しか伝搬しないのでモ
ードフィルタは不要である。The 1.5 port 15 and the multilayer filter 3
Since only 1.55 μm light for video is propagated between, the mode filter is unnecessary.
【0047】また、光導波路8は、図3に示すX方向と
Y方向において屈折率が異なる(複屈折)が、単一モー
ド導波路の場合、この複屈折があったとしても、Y分岐
部2における光の分岐の割合は偏光方向によらず安定に
なるので、PD(6)の受光感度、及びLD(1)光出
力も安定し、偏光依存性損失(PDL)が小さくなる。The optical waveguide 8 has a different refractive index (birefringence) between the X direction and the Y direction shown in FIG. 3, but in the case of a single mode waveguide, even if the birefringence is present, the Y branch portion is formed. Since the ratio of light branching in 2 is stable irrespective of the polarization direction, the light receiving sensitivity of the PD (6) and the light output of the LD (1) are also stable, and the polarization dependent loss (PDL) is reduced.
【0048】以上説明したように、本発明のモードフィ
ルタ部20を設けることにより、効果的に高次モードを
除去できるため、プロセス偏差に強い素子を製造するこ
とができる。As described above, by providing the mode filter unit 20 of the present invention, higher-order modes can be effectively removed, and an element resistant to process deviation can be manufactured.
【0049】尚、本実施の形態では、シリコン基板上に
石英系ガラスを積層して形成された素子について述べた
が、ガラス基板上に石英系ガラスを積層して形成された
素子についても同様の効果があり、適応可能である。In this embodiment, the element formed by laminating quartz glass on a silicon substrate has been described. However, the same applies to an element formed by laminating quartz glass on a glass substrate. Effective and adaptable.
【0050】また、本実施の形態では、LD(1),P
D(6)素子を搭載した素子の導波路型光回路について
述べたが、受動型素子(スプリッタ等)の導波路型光回
路にも同様に適用できる。In the present embodiment, LD (1), P
Although the waveguide type optical circuit of the element on which the D (6) element is mounted has been described, the present invention can be similarly applied to a waveguide type optical circuit of a passive element (such as a splitter).
【0051】[0051]
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、素子製造
プロセスにおいて生じる製造偏差により、コア、クラッ
ドなどの各膜が微妙な屈折率の偏差を伴うと共にコアと
クラッドの界面に屈折率の高い不純物が形成されても、
高次モードの除去能力の高い光回路を実現できる。この
ため、PDの受光感度及びLD光出力のばらつきを低減
できると共に、PDLも低減できる。従って、プロセス
偏差に強い素子を製造することができる。In summary, according to the present invention, each film such as a core and a clad has a slight refractive index deviation due to a manufacturing deviation generated in an element manufacturing process, and an impurity having a high refractive index is present at an interface between the core and the clad. Is formed,
It is possible to realize an optical circuit having a high order mode removal capability. For this reason, variation in the light receiving sensitivity and LD light output of the PD can be reduced, and PDL can also be reduced. Therefore, an element that is resistant to process deviation can be manufactured.
【図1】本発明に係る双方向伝送導波路型モジュール用
素子(導波路型光回路)を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an element for a bidirectional transmission waveguide type module (waveguide type optical circuit) according to the present invention.
【図2】図1のモードフィルタ部の部分拡大図である。FIG. 2 is a partially enlarged view of a mode filter unit in FIG.
【図3】表面実装型双方向伝送用モジュールを示す概略
図である。FIG. 3 is a schematic view showing a surface mount type bidirectional transmission module.
【図4】双方向伝送導波路型モジュール用素子の断面図
である。FIG. 4 is a sectional view of a device for a bidirectional transmission waveguide module.
【図5】被屈折率が0.45%の導波路のコア幅に対す
るカットオフ波長特性を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing cutoff wavelength characteristics with respect to a core width of a waveguide having a refractive index of 0.45%.
【図6】E11モードの電磁分布を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an electromagnetic distribution of an E11 mode.
【図7】E21モードの電磁分布を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an electromagnetic distribution of an E21 mode.
【図8】E12モードの電磁分布を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an electromagnetic distribution of an E12 mode.
【図9】E22モードの電磁分布を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an electromagnetic distribution of an E22 mode.
8 光導波路(コア) 13 双方向伝送光導波路型モジュール用素子(導波路
型光回路) 20 モードフィルタ部 22 モードフィルタ 23 テーパ部Reference Signs List 8 optical waveguide (core) 13 element for bidirectional transmission optical waveguide module (waveguide optical circuit) 20 mode filter section 22 mode filter 23 taper section
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上塚 尚登 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日立 電線株式会社オプトロシステム研究所内 (72)発明者 井上 靖之 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 高戸 範夫 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 金谷 達憲 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所情報通信事業部内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Naoto Uezuka 5-1-1, Hidaka-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside the Opto-System Research Laboratory, Hitachi Cable, Ltd. (72) Inventor Yasuyuki Inoue Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Co., Ltd. 3-chome 19-2 Nippon Telegraph and Telephone Co., Ltd. (72) Inventor Norio Takato 3-19-2 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Co., Ltd. (72) Inventor Tatsunori Kanaya Totsuka-ku, Yokohama 216 Totsukacho In the Information and Communication Division, Hitachi, Ltd.
Claims (6)
てコアとクラッドよりなる光導波路を形成した導波路型
光回路において、上記光導波路の一部にモードフィルタ
を設けたことを特徴とする導波路型光回路。1. A waveguide type optical circuit in which a silica-based glass is laminated on a silicon substrate to form an optical waveguide comprising a core and a clad, wherein a mode filter is provided in a part of the optical waveguide. Waveguide type optical circuit.
る単一モード、あるいはE21,E12,E22の高次
モードが伝搬可能なマルチモードである請求項1記載の
導波路型光回路。2. The waveguide type optical circuit according to claim 1, wherein the optical waveguide is a single mode in which only the E11 mode propagates or a multimode in which higher-order modes of E21, E12, and E22 can propagate.
イバの接続部の光導波路幅よりも狭く形成された請求項
1記載の導波路型光回路。3. The waveguide type optical circuit according to claim 1, wherein an optical waveguide width of the mode filter is formed to be smaller than an optical waveguide width of a connection portion of the optical fiber.
げられた請求項1又は請求項3記載の導波路型光回路。4. The waveguide type optical circuit according to claim 1, wherein the mode filter is bent at a predetermined bending radius.
下にした請求項4記載の導波路型光回路。5. The waveguide type optical circuit according to claim 4, wherein a bending radius of the mode filter is set to 10 mm or less.
波路幅からモードフィルタの光導波路幅にかけて、テー
パ状に細くなっている請求項3記載の導波路型光回路。6. The waveguide type optical circuit according to claim 3, wherein the optical waveguide is tapered from the width of the optical waveguide other than the mode filter to the width of the optical waveguide of the mode filter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21340597A JPH1152158A (en) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | Waveguide type optical circuit |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP21340597A JPH1152158A (en) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | Waveguide type optical circuit |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1152158A true JPH1152158A (en) | 1999-02-26 |
Family
ID=16638688
Family Applications (1)
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