JP2001272561A - Polarization independent waveguide type optical circuit - Google Patents
Polarization independent waveguide type optical circuitInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 偏波依存性を完全に解消し、かつ反射戻り光
を低減するようにした偏波無依存導波路型光回路を提供
すること。
【解決手段】 2本の連結導波路9,10の中間部分
が、それそれ2個の曲線導波路9B,9E,10B,1
0Eまたは2個の曲線導波路とこの曲線導波路を連結す
る直線導波路9C,9F,10C,10Fがらなる同一
形状のS字状導波路で構成され、偏波回転器12が、S
字状導波路を横断するように掘られた溝11に1個もし
くは2個設けられており、偏波回転器12の光の入射面
に対する垂線とS字状導波路とが0度よりも大きい角度
Θ1をなしている。
(57) [Problem] To provide a polarization independent waveguide type optical circuit which completely eliminates polarization dependence and reduces reflected return light. SOLUTION: An intermediate portion between two connecting waveguides 9 and 10 has two curved waveguides 9B, 9E, 10B and 1 respectively.
0E or two curved waveguides and an S-shaped waveguide of the same shape consisting of straight waveguides 9C, 9F, 10C, and 10F connecting the curved waveguides.
One or two grooves are provided in the groove 11 dug so as to cross the waveguide, and the perpendicular to the light incidence surface of the polarization rotator 12 and the S-shaped waveguide are larger than 0 degree. an angle Θ 1.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信システムの
構築、光情報処理装置などに用いられる導波路型光回路
に関し、特に、偏波依存性のない偏波無依存導波路型光
回路に適用して有効な技術に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a waveguide type optical circuit used for construction of an optical communication system, an optical information processing apparatus, etc., and more particularly, to a polarization independent waveguide type optical circuit having no polarization dependency. It is about technology that is effective to apply.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、光通信技術の進展にともない、各
種の光部品が研究開発されているが、なかでも平面基板
上の光導波路を基本とした導波路型光部品が最も重要な
部品となっている。これは、導波路型光部品がフオトリ
ソグラフィ技術および微細加工技術によって光波長以下
の精度で再現良く量産可能という特徴を有するからであ
る。2. Description of the Related Art Conventionally, various optical components have been researched and developed with the progress of optical communication technology. Among them, a waveguide type optical component based on an optical waveguide on a flat substrate is the most important component. Has become. This is because the waveguide type optical component has a feature that it can be reproducibly mass-produced with a precision equal to or less than the light wavelength by photolithography technology and fine processing technology.
【0003】例えば、導波路型マッハツェンダ干渉計光
回路は、基板上の2個の光カプラと、この2個の光カプ
ラの間を結ぶ2本の連結導波路からなり、2本の連結導
波路間の光路長差や光カプラでの干渉時における位相状
態をコントロールすることで様々な機能を実現出来るこ
とから利用用途が広く、実用化が進んでいる。For example, a waveguide type Mach-Zehnder interferometer optical circuit is composed of two optical couplers on a substrate and two connecting waveguides connecting the two optical couplers. Various functions can be realized by controlling the optical path length difference between the optical paths and the phase state at the time of interference by the optical coupler, so that it is widely used and practically used.
【0004】図9に従来の導波路型マッハツェンダ干渉
計光回路の例を示す。図9(a)は平面図、図9(b)
は、図9(a)のB−B’線における断面図である。FIG. 9 shows an example of a conventional waveguide type Mach-Zehnder interferometer optical circuit. FIG. 9A is a plan view, and FIG.
FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG.
【0005】マッハツェンダ干渉計光回路は、図9(a)
に示すように、シリコン基板21上のクラッド22に作
製された第1入力導波路23及び第2入力導波路24
と、第1入力導波路23と第2入力導波路24を近接さ
せた第1方向性結合器25と、第1出力導波路26及び
第2出力導波路27と、第1出力導波路26と第2出力
導波路27を近接させた第2方向性結合器28と、第1
方向性結合器25と第2方向性結合器28を連結する第
1連結導波路39及び第2連結導波路40と、熱光学移
相器(薄膜ヒータ)41から構成される。光導波路の材
料には火炎堆積法により作製した石英ガラスを用いてい
る。その断面は、図9(b)に示したように、シリコン
基板21上に堆積された厚さ50μmのクラッド22の
ほば中央に、7μm×7μmの断面を持つコア、例え
ば、第1連結導波路39及び第2連結導波路40が埋没
された構造である。クラッドとコアの屈折率差は0.7
5%である。[0005] The Mach-Zehnder interferometer optical circuit is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, a first input waveguide 23 and a second input waveguide 24 formed on a clad 22 on a silicon substrate 21 are formed.
A first directional coupler 25 in which the first input waveguide 23 and the second input waveguide 24 are brought close to each other, a first output waveguide 26 and a second output waveguide 27, and a first output waveguide 26. A second directional coupler 28 in which the second output waveguide 27 is brought close to the first output waveguide 27;
It comprises a first connecting waveguide 39 and a second connecting waveguide 40 connecting the directional coupler 25 and the second directional coupler 28, and a thermo-optic phase shifter (thin film heater) 41. As a material of the optical waveguide, quartz glass produced by a flame deposition method is used. As shown in FIG. 9B, a cross section of a core having a cross section of 7 μm × 7 μm, for example, a first connection conductor is formed at the center of a 50 μm thick clad 22 deposited on a silicon substrate 21 as shown in FIG. This is a structure in which the waveguide 39 and the second connection waveguide 40 are buried. The refractive index difference between clad and core is 0.7
5%.
【0006】第1方向性結合器25及び第2方向性結合
器28は、分岐比が1:1となる3dB結合器を用いる
のが一般的である。入力導波路から入力された光は、第
1方向性結合器25で2等分され、第1連結導波路39
と第2連結導波路40を伝搬する。第1連結導波路39
及び第2連結導波路40を伝搬した光は、第2方向性結
合器28で合流して干渉する。第2方向性結合器28で
合流した光は、そのときの位相状態によって第1出力導
波路26と第2出力導波路27から出力する光の量が変
化する。例えば、第1入力導波路23から入射した波長
λの光が、第1方向性結合器25で2等分され、第2方
向性結合器28で合流する場合、第2方向性結合器28
で合流する2つの光の位相差が0か波長λの整数倍であ
れば、合流した光は第2出力導波路27から出力する。
一方、合流する2つの光の位相差が半波長(λ/2)の
奇数倍であれば、合流した光は第1出力導波路26から
出力する。また、合流する光の位相差がその中間の状
態、すなわち位相差が0でも波長人の整数倍でもなく、
かつ半波長の奇数倍でもない状態である場合は、その状
態に応じた割合で第1出力導波路26及び第2出力導波
路27の両方から光が出力する。As the first directional coupler 25 and the second directional coupler 28, a 3 dB coupler having a branching ratio of 1: 1 is generally used. The light input from the input waveguide is split into two equal parts by the first directional coupler 25, and the first connection waveguide 39
And the second coupling waveguide 40. First connecting waveguide 39
The light that has propagated through the second coupling waveguide 40 joins and interferes in the second directional coupler 28. The amount of light output from the first output waveguide 26 and the light output from the second output waveguide 27 varies depending on the phase state of the light combined by the second directional coupler 28. For example, when the light having the wavelength λ incident from the first input waveguide 23 is bisected by the first directional coupler 25 and merged by the second directional coupler 28, the second directional coupler 28
If the phase difference between the two lights that are merged in step (1) is 0 or an integer multiple of the wavelength λ, the merged light is output from the second output waveguide 27.
On the other hand, if the phase difference between the two lights to be merged is an odd multiple of half a wavelength (λ / 2), the merged light is output from the first output waveguide 26. In addition, the phase difference of the converging light is in an intermediate state, that is, the phase difference is neither 0 nor an integral multiple of the wavelength,
If the state is not an odd multiple of half a wavelength, light is output from both the first output waveguide 26 and the second output waveguide 27 at a ratio according to the state.
【0007】第1連結導波路39と第2連結導波路40
の光路長差をΔLとし、光路長差ΔLが0もしくは伝搬
する光の波長の半波長程度であるマッハツェンダ干渉計
光回路は、図9(a)に示すように、第1連結導波路3
9上に熱光学移相器41として動作する薄膜ヒータを設
けることで、光減衰器や光スイッチとして動作させるこ
とができる。The first connecting waveguide 39 and the second connecting waveguide 40
In the Mach-Zehnder interferometer optical circuit in which the optical path length difference ΔL is 0 or about half the wavelength of the propagating light, as shown in FIG.
By providing a thin-film heater that operates as the thermo-optic phase shifter 41 on the optical fiber 9, the device can be operated as an optical attenuator or an optical switch.
【0008】光路長差ΔL=0のマッハツェンダ干渉計
回路の熱光学移相器を動作させたときの光出力特性を図
10に示す。熱光学移相器41を動作させない場合、第
1入力導波路23から入射した光は、第2出力導波路2
7から出力する。そこで、熱光学移相器(薄膜ヒータ)
41を動作させて第1連結導波路39を加熱し、熱光学
効果によって第1連結導波路39の屈折率を高くするこ
とで光路長を実効的に長くした場合、第1入力導波路2
3から入射した光の一部は第1連結導波路39へと出力
されるようになる。第1連結導波路39の温度を調整し
て光路長差ΔLが半波長になると、第1入力導波路23
から入射した光は、全て第1出力導波路26から出力す
る。このように、熱光学移相器41を用いて2本の連結
導波路の光路長差ΔLを0から半波長まで可変に調整す
ることで光減衰器として動作させることができ、また、
2本の連結導波路の光路長差ΔLが0と半波長の2点だ
けで用いれば空間型光スイッチとして動作する。光スイ
ッチでのスイッチングに必要な電力は、薄膜ヒータの長
さが5mm、幅が50μmの場合で約0.5Wである。
また、このときの薄膜ヒータの温度上昇は30℃程度で
ある。FIG. 10 shows an optical output characteristic when the thermo-optic phase shifter of the Mach-Zehnder interferometer circuit having the optical path length difference ΔL = 0 is operated. When the thermo-optic phase shifter 41 is not operated, the light incident from the first input waveguide 23 is transmitted to the second output waveguide 2
7 to output. Therefore, a thermo-optic phase shifter (thin film heater)
When the first input waveguide 2 is heated by operating the first input waveguide 39 and effectively increasing the optical path length by increasing the refractive index of the first connection waveguide 39 by the thermo-optic effect,
A part of the light incident from 3 is output to the first connection waveguide 39. When the temperature of the first coupling waveguide 39 is adjusted and the optical path length difference ΔL becomes a half wavelength, the first input waveguide 23
From the first output waveguide 26. As described above, by using the thermo-optic phase shifter 41 to variably adjust the optical path length difference ΔL between the two coupled waveguides from 0 to half a wavelength, the optical waveguide can be operated as an optical attenuator.
If the optical path length difference ΔL between the two coupling waveguides is used only at two points of 0 and a half wavelength, it operates as a spatial optical switch. The power required for switching by the optical switch is about 0.5 W when the length of the thin film heater is 5 mm and the width is 50 μm.
At this time, the temperature rise of the thin film heater is about 30 ° C.
【0009】一方、2本の連結導波路の光路長差ΔLが
数μm以上のマッハツェンダ干渉計光回路は、波長フィ
ルタとして動作する。図11は、非対称マッハツェンダ
干渉計光回路の概略構成を示す平面図である。この非対
称マッハツェンダ干渉計光回路は、シリコン基板21上
のクラッド22に作製された第1入力導波路23および
第2入力導波路24と、第1入力導波路23と第2入力
導波路24を近接させた第1方向性結合器25と、第1
出力導波路26および第2出力導波路27と、第1出力
導波路26と第2出力導波路27を近接させた第2方向
性結合器28と、第1方向性結合器25と第2方向性結
合器28を連結する第1連結導波路39および第2連結
導波路40から構成される。導波路材料には火炎堆積法
により作製した石英ガラスを用いている。その断面はシ
リコン基板21上に堆積された厚さ50μmのクラッド2
2のほぼ中央に、寸法7μm×7μmのコア、例えば、第1
連結導波路39および第2連結導波路40が埋没された
構造である。クラッドとコアの比屈折率差は0.75%
である。例えば、第1入力導波路23から入射した光の
うち、連結導波路間の光路長差ΔLがちょうど波長の2
N培(Nは整数)となる波長の光は前記第2出力導波路
27から出力し、2(N−1)倍の場合は第1出力導波
路26から出力する。例えば、光路長差ΔLが約1.4
8mmの場合には、周期が200GHz(波長では約
1.6nm)の波長フィルタとして動作する。図12は
波長フィルタとして用いた場合の波長特性の概念図であ
る。On the other hand, a Mach-Zehnder interferometer optical circuit in which the optical path difference ΔL between the two coupling waveguides is several μm or more operates as a wavelength filter. FIG. 11 is a plan view showing a schematic configuration of an asymmetric Mach-Zehnder interferometer optical circuit. In this asymmetric Mach-Zehnder interferometer optical circuit, a first input waveguide 23 and a second input waveguide 24 formed on a clad 22 on a silicon substrate 21 are placed close to each other. The first directional coupler 25 and the first
An output waveguide 26 and a second output waveguide 27; a second directional coupler 28 in which the first output waveguide 26 and the second output waveguide 27 are brought close to each other; a first directional coupler 25; It comprises a first connecting waveguide 39 and a second connecting waveguide 40 for connecting the sex coupler 28. As the waveguide material, quartz glass produced by a flame deposition method is used. Its cross section is a 50 μm thick clad 2 deposited on a silicon substrate 21.
In the approximate center of 2, a core having a dimension of 7 μm × 7 μm, for example, the first
This is a structure in which the connection waveguide 39 and the second connection waveguide 40 are buried. 0.75% relative refractive index difference between clad and core
It is. For example, of the light incident from the first input waveguide 23, the optical path length difference ΔL between the coupling waveguides is exactly 2 wavelengths.
Light having a wavelength of N times (N is an integer) is output from the second output waveguide 27, and is output from the first output waveguide 26 in the case of 2 (N-1) times. For example, the optical path length difference ΔL is about 1.4
In the case of 8 mm, it operates as a wavelength filter having a period of 200 GHz (approximately 1.6 nm in wavelength). FIG. 12 is a conceptual diagram of wavelength characteristics when used as a wavelength filter.
【0010】ところで、マッハツェンダ干渉計光回路で
は、図10及び図12に示すように、入力導波路から入
射する光の偏波状態によって、2本の連結導波路の光路
長差ΔLが0もしくは半波長程度の光減衰器や光スイッ
チの場合は同じ減衰量が得られる熱光学移相器41の電
力やスイッチング電力が異なる。また、ΔLが大きな波
長フィルタの場合は波長の周期もピークの位置(波長)
も異なる。これは、次のような理由からである。In the Mach-Zehnder interferometer optical circuit, as shown in FIGS. 10 and 12, the optical path length difference ΔL between the two coupling waveguides is zero or half, depending on the polarization state of light incident from the input waveguide. In the case of an optical attenuator or an optical switch of about the wavelength, the power and switching power of the thermo-optical phase shifter 41 that can obtain the same attenuation are different. In the case of a wavelength filter having a large ΔL, the period of the wavelength is also the peak position (wavelength).
Is also different. This is for the following reason.
【0011】すなわち、光路長差ΔLが0もしくは半波
長程度の光減衰器や光スイッチの場合は、熱光学移相器
が発生させる熱応力の光学的効果が各偏波によって異な
ることが要因である。具体的には、次のような機構で発
生する。熱光学移相器が動作すると、発生した熱は周囲
に拡散するが、特に熱伝導の高い物質中を伝搬しようと
する。空気中の熱伝導率は2.61×10−4W/(c
m・deg)であり、マッハツェンダ干渉計光回路を構
成するガラス導波路の熱伝導率は0.014W/(cm
・deg)、シリコン基板の熱伝導率は1.70W/
(cm・deg)であるため、熱光学移相器41で発生し
た熱は主にガラス導波路を拡散してシリコン基板21へ
伝わるが、シリコン基板21の熱伝導率が極めて高いた
め、シリコン基板21へほぼ垂直に流れ周囲へはあまり
拡散しない。そのため、熱光学移相器41直下の連結導
波路は効率良く加熱され、その周囲が局部的に膨張す
る。That is, in the case of an optical attenuator or an optical switch having an optical path length difference ΔL of about 0 or a half wavelength, the optical effect of the thermal stress generated by the thermo-optical phase shifter differs depending on each polarization. is there. Specifically, it is generated by the following mechanism. When the thermo-optic phase shifter operates, the generated heat diffuses to the surroundings, but tends to propagate through a material having particularly high heat conductivity. The thermal conductivity in air is 2.61 × 10 −4 W / (c)
m · deg), and the thermal conductivity of the glass waveguide constituting the Mach-Zehnder interferometer optical circuit is 0.014 W / (cm).
Deg), the thermal conductivity of the silicon substrate is 1.70 W /
(cm · deg), the heat generated by the thermo-optic phase shifter 41 diffuses mainly through the glass waveguide and is transmitted to the silicon substrate 21. However, since the thermal conductivity of the silicon substrate 21 is extremely high, It flows almost perpendicular to 21 and does not diffuse much to the surroundings. Therefore, the connection waveguide immediately below the thermo-optic phase shifter 41 is efficiently heated, and the periphery thereof expands locally.
【0012】ガラス導波路は導波路作製時に1000℃
以上に熱した後、常温に冷やされる過程で、シリコン基
板との熱膨張率の違いからシリコン基板に対し水平方向
に強い圧縮応力を受けている。したがって、局部的に膨
張した連結導波路周辺はシリコン基板から新たな圧縮応
力を基板と水平方向に受けるため、温度上昇による屈折
率変化に加え、この圧縮応力による屈折率の変化が生じ
る。圧縮応力の変化にともない屈折率が変化する現象は
光弾性効果と呼ばれ、下記数1で表される。 [数1] ΔnTE=(Δnx)=C1Δσxx+C2(Δσyy+
Δσzz) ΔnTM=(Δny)=C1Δσyy+C2(Δσxx+
Δσzz) 数1において、xはシリコン基板と水平な方向、yはシ
リコン基板と垂直な方向、zは光の導波方向であり、Δ
σxx、Δσyy、Δσzzはそれぞれx方向、y方
向、z方向の応力変化量であり、それそれ引っ張り広力
が正の値である。ΔnTEはシリコン基板に水平なx方
向に電界成分を持つ光(以下、TEモード光と称する)が
感じる屈折率。ΔnTMはシリコン基板に水平なx方向
に磁界成分を持つ光(以下、TMモード光と称する)が感
じる屈折率である。C1及びC2は石英ガラスの光弾性
係数であり、C1=−0.74×10−5mm2・k
g、C2=−4.1×10−5mm2・kgである。The glass waveguide is set at 1000 ° C. when the waveguide is manufactured.
After being heated as described above, during the process of cooling to room temperature, a strong compressive stress is applied to the silicon substrate in the horizontal direction due to a difference in thermal expansion coefficient from the silicon substrate. Therefore, the periphery of the locally expanded coupling waveguide receives a new compressive stress from the silicon substrate in the horizontal direction with respect to the substrate, so that the refractive index changes due to the compressive stress in addition to the refractive index change due to the temperature rise. A phenomenon in which the refractive index changes with a change in compressive stress is called a photoelastic effect, and is expressed by the following equation (1). [Equation 1] ΔnTE = (Δnx) = C1Δσxx + C2 (Δσyy +
Δσzz) ΔnTM = (Δny) = C1Δσyy + C2 (Δσxx +
Δσzz) In Equation 1, x is a direction horizontal to the silicon substrate, y is a direction perpendicular to the silicon substrate, z is a light guiding direction, and Δ
σxx, Δσyy, and Δσzz are the amounts of stress change in the x, y, and z directions, respectively, and the tensile widening force is a positive value. ΔnTE is the refractive index felt by light having an electric field component in the x direction horizontal to the silicon substrate (hereinafter referred to as TE mode light). ΔnTM is the refractive index felt by light having a magnetic field component in the x direction horizontal to the silicon substrate (hereinafter referred to as TM mode light). C1 and C2 are photoelastic coefficients of quartz glass, and C1 = −0.74 × 10−5 mm 2 · k
g, C2 = −4.1 × 10 −5 mm 2 · kg.
【0013】数1からわかるように、シリコン基板と水
平な方向に圧縮応力が加わった場合、応力変化Δσxx
が発生してガラス導波路の屈折率は高くなる。このとき
の屈折率の変化量は、光弾性係数C1及びC2が異なる
ためTEモード光とTMモード光で異なり、TMモード
光の屈折率変化量ΔnTMがTEモード光の屈折率変化
量ΔnTEよりも大きい。つまり、熱光学移相器41を
駆動した場合、熱光学効果による屈折率変化に加え局部
熱応力による屈折率変化によってTMモード光の屈折率
変化がTEモード光よりも大きくなり、図10に示すよ
うにTMモード光の光学的変化がTEモード光よりも早
く進む。同じ光出力となる熱光学移相器41の駆動電カ
は約4%程TMモード光のほうが小さい。したがって、
2本の連結導波路の光路長差ΔLが0のマッハツェンダ
干渉計を光可変減衰器として用いて、例えばTEモード
光に対して10dB減衰させた場合、TMモード光は約
11.5dB減衰してしまい、光減衰器に入射する光の
偏波面の変動に応じて減衰量が異なってしまう。As can be seen from Equation 1, when a compressive stress is applied in a direction parallel to the silicon substrate, the stress change Δσxx
Occurs, and the refractive index of the glass waveguide increases. The amount of change in the refractive index at this time differs between the TE mode light and the TM mode light because the photoelastic coefficients C1 and C2 are different. The refractive index change ΔnTM of the TM mode light is larger than the refractive index change ΔnTE of the TE mode light. large. That is, when the thermo-optic phase shifter 41 is driven, the change in the refractive index of the TM mode light becomes larger than that of the TE mode light due to the change in the refractive index due to the local thermal stress in addition to the change in the refractive index due to the thermo-optic effect. Thus, the optical change of the TM mode light progresses faster than the TE mode light. The drive power of the thermo-optic phase shifter 41 having the same light output is smaller by about 4% in the TM mode light. Therefore,
When a Mach-Zehnder interferometer having an optical path length difference ΔL of two coupling waveguides of 0 is used as an optical variable attenuator, for example, when TE mode light is attenuated by 10 dB, TM mode light is attenuated by about 11.5 dB. As a result, the amount of attenuation differs depending on the change in the polarization plane of the light incident on the optical attenuator.
【0014】一方、連結導波路の光路長差ΔLが大きい
マッハツェンダ干渉計では、連結導波路問の実効的光路
長差は、 [数2] ΔL=Δl・n で表される。数2において、Δlは連結導波路の物理的
な光路長差、nは連結導波路の屈折率である。シリコン
基板21から受けているx方向の強い圧縮応力によって
導波路の屈折率は、 [数3] nTE=n0+ΔnTE nTM=n0+ΔnTM となる。数3において、n0は応力が加わらないときの
導波路の屈折率、ΔnTE,及びΔnTMはそれぞれ、
数1から得られる応力によるTEモード光及びTMモー
ド光の屈折率変化量である。On the other hand, in a Mach-Zehnder interferometer having a large optical path length difference ΔL of the coupling waveguide, the effective optical path length difference between the coupling waveguides is expressed by the following equation: ΔL = Δl · n In Equation 2, Δl is the physical optical path length difference of the coupling waveguide, and n is the refractive index of the coupling waveguide. Due to the strong compressive stress in the x direction received from the silicon substrate 21, the refractive index of the waveguide is expressed as follows: nTE = n0 + ΔnTE nTM = n0 + ΔnTM In Equation 3, n0 is the refractive index of the waveguide when no stress is applied, ΔnTE, and ΔnTM are respectively
It is a refractive index change amount of the TE mode light and the TM mode light due to the stress obtained from Expression 1.
【0015】TEモード光の屈折率変化量ΔnTEとT
Mモード光の屈折率変化量ΔnTMではTMモード光の
屈折率変化量ΔnTMのほうが大きいため、連結導波路
間の光路長差は実効的にTMモード光の方がTEモード
光よりも大きい。この光回路を波長フィルタとして用い
る場合、例えば第1入力導波路23から入力した光を第
2出力導波路27へ出力する波長λは、 [数4] ΔL=2Nλ を満たすものである。数4において、Nは整数である。The refractive index change ΔnTE of TE mode light and T
Since the refractive index change ΔnTM of the M mode light is larger than the refractive index change ΔnTM of the TM mode light, the optical path length difference between the coupling waveguides is effectively larger in the TM mode light than in the TE mode light. When this optical circuit is used as a wavelength filter, for example, the wavelength λ at which light input from the first input waveguide 23 is output to the second output waveguide 27 satisfies the following expression: ΔL = 2Nλ. In Equation 4, N is an integer.
【0016】TEモード光の屈折率変化量ΔnTEとT
Mモード光の屈折率変化量ΔnTMの値が異なるため、
入射する光の偏波状態によって出力する波長が異なる。
また、出力する波長の周期、すなわち出力する波長と遮
断される波長との差Δλは、 [数5] Δλ=λ2/2nΔl で表される。例えば、連結導波路の物理的な光路長差Δ
lを20.4mm、入射光の波長λを1.55μmとす
ると、数5から波長の周期Δλは0.04nmとなる。
しかし、ここでも屈折率が偏波状態によって異なるた
め、偏波状態によって違う周期となる。これらの理由か
ら、例えばTEモードにおいてある波長の光が分離でき
ても、TMモード光では分離できないという問題があっ
た。The refractive index change ΔnTE of TE mode light and T
Since the value of the refractive index change amount ΔnTM of the M mode light is different,
The output wavelength differs depending on the polarization state of the incident light.
Further, the period of the output wavelength, that is, the difference Δλ between the output wavelength and the cutoff wavelength is represented by the following equation (5): Δλ = λ 2 / 2nΔl. For example, the physical optical path length difference Δ of the coupling waveguide
If l is 20.4 mm and the wavelength λ of the incident light is 1.55 μm, the wavelength period Δλ is 0.04 nm from Equation 5.
However, also here, since the refractive index differs depending on the polarization state, the period differs depending on the polarization state. For these reasons, for example, there is a problem that even if light of a certain wavelength can be separated in the TE mode, it cannot be separated by the TM mode light.
【0017】これらの問題を解決する方法として、マッ
ハツェンダ干渉計光回路の2本の連結導波路の中心に2
分の1(1/2)波長板を挿入する方法がある。これによ
ってTEモードで入射した光は、連結導波路の中間でT
Mモードに変換され、TMモードで入射した光はTEモ
ードに変換されるため、入射したどちらの偏波の光にと
っても連結導波路は実効的に同じ長さとなる。そのた
め、偏波依存性は解消される。As a method for solving these problems, the center of two connecting waveguides of the Mach-Zehnder interferometer optical circuit is
There is a method of inserting a half (1/2) wavelength plate. As a result, the light incident in the TE mode is T
Since the light is converted into the M mode and the light incident in the TM mode is converted into the TE mode, the coupling waveguides have effectively the same length for both incident polarized lights. Therefore, the polarization dependence is eliminated.
【0018】図13に1/2波長板を挿入し偏波依存性
を解消した偏波無依存導波路型マッハツェンダ干渉計光
回路の例を示す。図13に示したマッハツェンダ干渉計
光回路は、シリコン基板21上のクラッド22に作製さ
れた第1入力導波路23及び第2入力導波路24と、第
1出力導波路26及び第2出力導波路27と、第1方向
性結合器25及び第2方向性結合器28と、第1連結導
波路39A、39Bと第2連結導波路40A,40B
と、熱光学移相器(薄膜ヒータ)41A、41Bと、そ
れぞれの連結導波路の光路の中心に形成された1/2波
長板挿入構31に挿入された薄膜型l/2波長板32か
ら構成されている。第1方向性結合器25及び第2方向
性結合器28は、3dB結合器を用いる。FIG. 13 shows an example of a polarization-independent waveguide type Mach-Zehnder interferometer optical circuit in which a half-wave plate is inserted to eliminate polarization dependence. The Mach-Zehnder interferometer optical circuit shown in FIG. 13 includes a first input waveguide 23 and a second input waveguide 24 formed on a clad 22 on a silicon substrate 21, a first output waveguide 26 and a second output waveguide. 27, a first directional coupler 25 and a second directional coupler 28, first connecting waveguides 39A and 39B, and second connecting waveguides 40A and 40B.
From the thermo-optical phase shifters (thin film heaters) 41A and 41B and the thin film type 1/2 wave plate 32 inserted into the half wave plate insertion structure 31 formed at the center of the optical path of each coupling waveguide. It is configured. The first directional coupler 25 and the second directional coupler 28 use a 3 dB coupler.
【0019】1/2波長板挿入構31の作製には、反応
性イオンエッチングやダイシングソーなどの機械加工を
用いる。薄膜型1/2波長板32は1/2波長板挿入構
31に挿入されたのち、光学接着剤などで固定される。
1/2波長板は方解石のような結晶でも良いが、結晶を
保持するガラス基板も含めると厚さが100μm程度あ
るため損失が大きくなる。そのため、ポリイミドフイル
ムを延伸し複屈折性をもたせた薄膜フィルムである薄膜
型1/2波長板32を用いるのが一般的である。この結
果、多少の損失増加はあるものの、マッハツェンダ干渉
計光回路の光学的特性は、図10及び図11に示したよ
うにTEモード光とTMモード光の平均値が得られ、偏
波依存性は解消する。The fabrication of the half-wavelength plate insertion structure 31 uses mechanical processing such as reactive ion etching and a dicing saw. After the thin-film half-wave plate 32 is inserted into the half-wave plate insertion structure 31, it is fixed with an optical adhesive or the like.
The half-wave plate may be a crystal such as calcite, but if a glass substrate holding the crystal is included, the loss is large because the thickness is about 100 μm. For this reason, it is common to use a thin film half-wave plate 32 which is a thin film obtained by stretching a polyimide film and having birefringence. As a result, although there is a slight increase in loss, the optical characteristics of the Mach-Zehnder interferometer optical circuit show the average value of the TE mode light and the TM mode light as shown in FIGS. Disappears.
【0020】これまでは、マッハツェンダ干渉計光回路
にっいて説明してきたが、他の回路、例えばアレー導波
路格子光回路においても同様の効果が得られる。図15
に偏波依存性を解消した偏波無依存型アレー導波路格子
光回路の例を示す。これは、入力導波路束34、出力導
波路束36、第1スラブ導波路35、第2スラブ導波路
37、1/2波長板挿入構31、薄膜型1/2波長板3
2、第1スラブ導波路35及び第2スラブ導波路37の
間に配置した第1アレー導波路42A、第2アレー導波
路42Bから構成されている。Although the Mach-Zehnder interferometer optical circuit has been described above, similar effects can be obtained in other circuits, for example, an arrayed waveguide grating optical circuit. FIG.
FIG. 1 shows an example of a polarization independent array waveguide grating optical circuit in which the polarization dependence is eliminated. The input waveguide bundle 34, the output waveguide bundle 36, the first slab waveguide 35, the second slab waveguide 37, the half-wave plate insertion structure 31, the thin-film half-wave plate 3
2, a first array waveguide 42A and a second array waveguide 42B arranged between the first slab waveguide 35 and the second slab waveguide 37;
【0021】第1アレー導波路42A及び第2アレー導
波路42Bは、隣接する導波路間に一定の光路長差ΔL
が与えられている。入力導波路束34から入射したある
波長の光は第1スラブ導波路35の入り口で回折し第1
スラブ導波路35中を広がり、第1アレー導波路42A
に出力される。第1アレー導波路42A及び第2アレー
導波路42Bを伝搬した光は第2スラブ導波路37に到
達するが、各アレー導波路には隣接した導波路問に一定
の光路長差ΔLが与えてあるので、この光路長差に相当
する位相差がついて到達する。第2スラブ導波路37に
入った光は回折し広がるが、各アレー導波路から出力し
た光は互いに干渉し、全体として波面の揃う方向(回折
角)に回折し出力導波路との接続部で集光する。この位
置に出力導波路を配置しておけばその波長の光が分波で
きる。波長によって光の速度が違うことからアレー導波
路によって与えられる位相差は異なり、波長によって集
光位置が異なる。すなわち、各波長の光の集光位置に出
力導波路を並べた出力導波路束36を前記第2スラブ導
波路37に接続しておけば、各出力導波路から異なった
波長の光を出力することができる。The first array waveguide 42A and the second array waveguide 42B have a constant optical path length difference ΔL between adjacent waveguides.
Is given. The light of a certain wavelength incident from the input waveguide bundle 34 is diffracted at the entrance of the first slab waveguide 35 and
The first array waveguide 42A extends through the slab waveguide 35 and
Is output to Light that has propagated through the first array waveguide 42A and the second array waveguide 42B reaches the second slab waveguide 37, and each array waveguide is given a constant optical path length difference ΔL between adjacent waveguides. Therefore, a phase difference corresponding to the optical path length difference is reached. The light that has entered the second slab waveguide 37 is diffracted and spreads, but the light output from each array waveguide interferes with each other, diffracts in the direction in which the wavefronts are aligned (diffraction angle) as a whole, and is connected at the connection with the output waveguide. Collect light. If an output waveguide is arranged at this position, light of that wavelength can be split. Since the speed of light is different depending on the wavelength, the phase difference given by the array waveguide is different, and the focusing position is different depending on the wavelength. That is, if the output waveguide bundle 36 in which the output waveguides are arranged at the condensing position of the light of each wavelength is connected to the second slab waveguide 37, light of a different wavelength is output from each output waveguide. be able to.
【0022】ところで、シリコン基板からの圧縮応力に
よってTEモード光とTMモード光ではアレー導波路の
実効的光路長差ΔLが異なる。したがって、ある出力導
波路に出力する波長は偏波状態によって異なってしま
う。そこで、アレー導波路の中間に薄膜型1/2波長板
32を挿入することでどちらの偏波光に対してもアレー
導波路の光路長差を同じにして、出力光の波長の偏波無
依存性を解消することができる。The effective optical path length difference ΔL of the array waveguide differs between TE mode light and TM mode light due to the compressive stress from the silicon substrate. Therefore, the wavelength output to a certain output waveguide differs depending on the polarization state. Therefore, by inserting a thin-film half-wave plate 32 in the middle of the array waveguide, the optical path length difference of the array waveguide is the same for both polarized lights, and the wavelength of the output light is polarization independent. Can be eliminated.
【0023】1/2波長板を挿入することで偏波依存性
を解消する方法は、他の光回路、例えばリング共振器や
方向性結合器などにも応用出来る方法である。The method of eliminating the polarization dependence by inserting a half-wave plate is a method that can be applied to other optical circuits, such as a ring resonator and a directional coupler.
【0024】[0024]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術では、薄膜型1/2波長板32によって偏波依存性
を除去するためには、厳密には回路の軸対称中心に薄膜
型1/2波長板32を挿入する必要があり、光回路は軸
対称性を保ってレイアウトされるのが一般的である。し
たがって、1/2波長板挿入構31は各連結導波路に対
して垂直に形成される。1/2波長板挿入構31に薄膜
型1/2波長板32を挿入し光学接着剤で固定した場
合、ガラス導波路と光学接着剤、そして光学接着剤と1
/2波長板との屈折率の違いから、各連結導波路を伝擁
してきた光の一部は反射され、入力導波路側へ戻ってし
まう。以下、この入力導波路側へ戻る光を反射戻り光と
呼ぶことにする。例えば、図15に示したアレー導波路
格子光回路における反射戻り光のスペクトルを図17に
示す。図17より最大で−35dBの光が入射ポートに
反射していることが分かる。反射戻り光は、このデバイ
スを使用しているシステムに悪影響を与える場合がある
という問題があった。例えば、反射戻り光が半導体レー
ザーへ戻った場合、レーザーの出力強度は変動し、シス
テムを不安定にしてしまう。However, in the prior art, in order to remove the polarization dependence by the thin-film half-wave plate 32, strictly speaking, the thin-film half-wave plate 32 is placed at the axially symmetric center of the circuit. It is necessary to insert the wave plate 32, and the optical circuit is generally laid out while maintaining axial symmetry. Therefore, the half-wave plate insertion structure 31 is formed perpendicular to each coupling waveguide. When the thin film half-wave plate 32 is inserted into the half-wave plate insertion structure 31 and fixed with an optical adhesive, the glass waveguide, the optical adhesive, and the optical adhesive
Due to the difference in the refractive index from the half-wave plate, a part of the light propagating in each coupling waveguide is reflected and returns to the input waveguide side. Hereinafter, the light returning to the input waveguide side will be referred to as reflected return light. For example, FIG. 17 shows the spectrum of the reflected return light in the arrayed waveguide grating optical circuit shown in FIG. From FIG. 17, it can be seen that a maximum of -35 dB light is reflected to the incident port. There is a problem that the reflected return light may adversely affect a system using the device. For example, when the reflected return light returns to the semiconductor laser, the output intensity of the laser fluctuates and the system becomes unstable.
【0025】一方、λ/2板を挿入する溝31を図14
および図16に示すように、対称軸に対して斜めに形成
することで反射戻り光を低減することが出来る。しか
し、その場合、軸対称性がくずれるため、光回路の偏波
依存性は完全に解消することが出来ないという問題があ
った。On the other hand, the groove 31 for inserting the λ / 2 plate is
As shown in FIG. 16 and FIG. 16, the reflection return light can be reduced by forming it obliquely with respect to the axis of symmetry. However, in that case, there is a problem that the polarization dependence of the optical circuit cannot be completely eliminated because the axial symmetry is lost.
【0026】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、偏波依存性を完全
に解消し、かつ反射戻り光を低減することが可能な偏波
無依存導波路型光回路を提供することにある。The present invention has been made in view of such a problem, and it is an object of the present invention to completely eliminate polarization dependence and reduce reflected return light. An object of the present invention is to provide a dependent waveguide type optical circuit.
【0027】[0027]
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、請求項1に記載の発明は、基板上
に形成された1本あるいは複数本の入力導波路と、該入
力導波路と接続した第1の光カプラと、1本あるいは複
数本の出力導波路と、該出力導波路と接続した第2の光
カプラと、前記第1の光カプラと第2の光カプラとを接
続する複数の連結導波路とからなる光回路の前記連結導
波路の光路の中心に、水平偏波の光は垂直偏波の光に変
換し、垂直偏波の光は水平偏波の光に変換する偏波回転
器を設けた偏波無依存導波路型光回路において、前記複
数の連結導波路の中間部分が、それぞれ2個の曲線導波
路、または2個の曲線導波路と該曲線導波路を連結する
直線導波路から成る同一形状のS字状導波路で構成さ
れ、前記偏波回転器が、前記S字状光導波路を横断する
ように掘られた溝に1個もしくは2個設けられており、
前記偏波回転器の光の入射面に対する垂線と前記S字状
導波路とが0度よりも大きい角度をなしていることを特
徴とするものである。According to the present invention, in order to achieve the above object, the invention described in claim 1 comprises one or more input waveguides formed on a substrate, and A first optical coupler connected to an input waveguide, one or more output waveguides, a second optical coupler connected to the output waveguide, the first optical coupler and a second optical coupler In the center of the optical path of the coupling waveguide of the optical circuit composed of a plurality of coupling waveguides connecting the horizontal polarization light is converted to vertically polarized light, and the vertically polarized light is converted to horizontally polarized light. In a polarization independent waveguide type optical circuit provided with a polarization rotator that converts light into light, an intermediate portion of the plurality of coupling waveguides is two curved waveguides or two curved waveguides, respectively. The polarization rotator is composed of S-shaped waveguides of the same shape, which are linear waveguides connecting curved waveguides. Wherein is 1 or 2 provided dug groove so as to traverse the S-shaped optical waveguide,
A perpendicular line to the light incident surface of the polarization rotator and the S-shaped waveguide form an angle larger than 0 degree.
【0028】また、請求項2に記載の発明は、基板上に
形成された2本の光導波路が接近されてなる第1方向性
結合器及び第2方向性結合器と、前記第1方向性結合器
及び前記第2方向性結合器を連結する2本の連結導波路
から成るマッハツェンダ干渉計型光導波回路の前記連結
導波路の光路の中心に、水平偏波の光は垂直偏波の光に
変換し、垂直偏波の光は水平偏波の光に変換する偏波回
転器を設けた偏波無依存導波路型光回路において、前記
2本の連結導波路の中間部分が、それぞれ2個の曲線導
波路、または2個の曲線導波路と該曲線導波路を連結す
る直線導波路から成る同一形状のS字状導波路で構成さ
れ、前記偏波回転器が、前記S字状光導波路を横断する
ように掘られた溝に1個もしくは2個設けられており、
前記偏波回転器の光の入射面に対する垂線と前記S字状
導波路とが0度よりも大きい角度をなしていることを特
徴とするものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided a first directional coupler and a second directional coupler, wherein two optical waveguides formed on a substrate are close to each other, and In the Mach-Zehnder interferometer type optical waveguide circuit comprising a coupler and two coupling waveguides coupling the second directional coupler, the horizontally polarized light is vertically polarized light at the center of the optical path of the coupling waveguide. In a polarization independent waveguide type optical circuit provided with a polarization rotator for converting vertically polarized light into horizontally polarized light, an intermediate portion between the two coupling waveguides is Or two curved waveguides or an S-shaped waveguide having the same shape composed of two curved waveguides and a linear waveguide connecting the curved waveguides, and the polarization rotator is configured to control the S-shaped optical waveguide. One or two are provided in a trench dug across the wave path,
A perpendicular line to the light incident surface of the polarization rotator and the S-shaped waveguide form an angle larger than 0 degree.
【0029】また、請求項3に記載の発明は、基板上に
形成された2本の光導波路が接近されてなる第1マルチ
モード干渉カプラ及び第2マルチモード干渉カプラと、
該第1マルチモード干渉カプラ及び第2マルチモード干
渉カプラを連結する2本の連結導波路から成るマッハツ
ェンダ干渉計型光導波回路の前記連結導波路の光路の中
心に、水平偏波の光は垂直偏波の光に変換し、垂直偏波
の光は水平偏波の光に変換する偏波回転器を設けた偏波
無依存導波路型光回路において、前記2本の連結導波路
の中間部分が、それぞれ2個の曲線導波路、または2個の
曲線導波路と該曲線導波路を連結する直線導波路から成
る同一形状のS字状導波路で構成され、前記偏波回転器
が、前記S字状光導波路を横断するように掘られた溝に
1個もしくは2個設けられており、前記偏波回転器の光
の入射面に対する垂線と前記S字状導波路とが0度より
も大きい角度をなしていることを特徴とするものであ
る。According to a third aspect of the present invention, there is provided a first multi-mode interference coupler and a second multi-mode interference coupler each having two optical waveguides formed on a substrate approaching each other;
In the Mach-Zehnder interferometer type optical waveguide circuit comprising two coupling waveguides for coupling the first multi-mode interference coupler and the second multi-mode interference coupler, the horizontally polarized light is perpendicular to the center of the optical path of the coupling waveguide. In a polarization independent waveguide type optical circuit provided with a polarization rotator for converting polarized light into vertically polarized light and converting horizontally polarized light into horizontally polarized light, an intermediate portion between the two coupling waveguides Are each composed of two curved waveguides, or S-shaped waveguides of the same shape consisting of two curved waveguides and a straight waveguide connecting the curved waveguides, and the polarization rotator is One or two grooves are provided so as to traverse the S-shaped optical waveguide, and the perpendicular to the light incident surface of the polarization rotator and the S-shaped waveguide are less than 0 degree. It is characterized by forming a large angle.
【0030】また、請求項4に記載の発明は、請求項2
又は3に記載の発明において、前記連結導波路の少なく
とも1方に熱光学移相器が設けられており、該熱光学移
相器が前記偏波回転器の入力側および出力側に分離され
て設けられていることを特徴とするものである。The invention described in claim 4 is the same as the invention described in claim 2.
Or a thermo-optical phase shifter is provided on at least one of the coupling waveguides, and the thermo-optical phase shifter is separated into an input side and an output side of the polarization rotator. It is characterized by being provided.
【0031】また、請求項5に記載の発明は、1本ある
いは複数本の入力導波路と、該入力導波路を伝搬してき
た光が自由伝搬する第1スラブ導波路と、該第1スラブ
導波路に接続された複数本の導波路であり、かつ、隣接
する導波路間にそれぞれ一定の光路長差が設けられたア
レー導波路と、該アレー導波路が接続されアレー導波路
を伝搬してきた光が自由伝搬する第2スラブ導波路と、
該第2スラブ導波路に接続された1本あるいは複数本の
出力導波路からなるアレー導波路格子回路の前記アレー
導波路の光路の中心に、水平偏波の光は垂直偏波の光に
変換し、垂直偏波の光は水平偏波の光に変換する偏波回
転器を設けた偏波無依存導波路型光回路において、前記
アレー導波路の中間部分が、それぞれ2個の曲線導波
路、または2個の曲線導波路と該曲線導波路を連結する
直線導波路からなる同一形状のS字状導波路で構成さ
れ、前記偏波回転器が、前記S字状導波路を横断するよ
うに掘られた溝に1個もしくは複数個設けられており、
前記偏波回転器の光の入射面に対する垂線と前記S字状
導波路とが0度よりも大きい角度をなしていることを特
徴とするものである。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided one or more input waveguides, a first slab waveguide through which light propagating through the input waveguide freely propagates, and a first slab waveguide. An array waveguide in which a plurality of waveguides are connected to a waveguide, and a constant optical path length difference is provided between adjacent waveguides, and the array waveguide is connected and propagated through the array waveguide A second slab waveguide through which light freely propagates;
At the center of the optical path of the array waveguide of the array waveguide grating circuit composed of one or more output waveguides connected to the second slab waveguide, horizontally polarized light is converted to vertically polarized light. In a polarization-independent waveguide type optical circuit provided with a polarization rotator for converting vertically polarized light into horizontally polarized light, the intermediate portion of the array waveguide has two curved waveguides. Or two S-shaped waveguides of the same shape consisting of two curved waveguides and a straight waveguide connecting the curved waveguides, wherein the polarization rotator traverses the S-shaped waveguide. One or more are provided in the trench dug in,
A perpendicular line to the light incident surface of the polarization rotator and the S-shaped waveguide form an angle larger than 0 degree.
【0032】また、請求項6に記載の発明は、請求項1
乃至5いずれか1項に記載の発明において、前記偏波回
転器の光の入射面に対する垂線と前記S字状導波路との
なす角が3〜10度であることを特徴とするものであ
る。The invention according to claim 6 is the first invention.
6. The invention according to any one of items 5 to 5, wherein an angle between a perpendicular to the light incident surface of the polarization rotator and the S-shaped waveguide is 3 to 10 degrees. .
【0033】また、請求項7に記載の発明は、請求項1
乃至6いずれか1項に記載の発明において、前記曲線導
波路を連結する直線導波路が、長手方向に幅の変化する
テーパ形状になっており、前記偏波回転器の部分でその
幅が最大になっていることを特徴とするものである。The invention according to claim 7 is the first invention.
7. The invention according to any one of Items 6 to 6, wherein the linear waveguide connecting the curved waveguides has a tapered shape whose width changes in the longitudinal direction, and the width of the linear waveguide is maximum at the portion of the polarization rotator. It is characterized by having become.
【0034】また、請求項8に記載の発明は、請求項1
乃至7いずれか1項に記載の発明において、前記偏波回
転器は、1/2波長板であり、該1/2波長板の光学的
主軸が導波路基板面と45度の角度をなすように設置さ
れていることを特徴とするものである。The invention described in claim 8 is the first invention.
8. The invention according to any one of Items 7 to 7, wherein the polarization rotator is a half-wave plate, and an optical main axis of the half-wave plate makes an angle of 45 degrees with the waveguide substrate surface. It is characterized by being installed in.
【0035】また、請求項9に記載の発明は、請求項1
乃至8いずれか1項に記載の発明において、前記偏波回
転器が、薄膜型1/2波長板であることを特徴とするも
のである。The invention according to claim 9 is the first invention.
9. The invention according to any one of items 8 to 8, wherein the polarization rotator is a thin-film half-wave plate.
【0036】また、請求項10に記載の発明は、請求項
1乃至9いずれか1項に記載の発明において、前記光導
波路がガラス光導波路であることを特徴とするものであ
る。According to a tenth aspect of the present invention, in any one of the first to ninth aspects, the optical waveguide is a glass optical waveguide.
【0037】[0037]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例について説明する。 [実施例1]図1は、本発明による実施例1の偏波無依
存導波路型光回路の概略構成を示す平面図であり、図2
は、図1のA−A’線での断面図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Embodiment 1 FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a polarization independent waveguide type optical circuit according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along line AA ′ of FIG.
【0038】図1及び図2において、符号1はシリコン
基板、2はクラッド、3は第1入力導波路、4は第2入
力導波路、5は、第1の光カプラとして機能する第1方
向性結合器、6は第1出力導波路、7は第2出力導波
路、8は、第2の光カプラとして機能する第2方向性結
合器、9は第1連結導波路、10は第2連結導波路、1
1は1/2波長板挿入構、12は偏波回転器として機能
する薄膜型1/2波長板、9Aは第1展開導波路、9B
は第1曲線導波路、9Cは第1直線導波路、9Dは第2
展開導波路、9Eは第2曲線導波路、9Fは第2直線導
波路、9G、9Hは熱光学移相器(薄膜ヒータ)、10
Aは第3展開導波路、10Bは第3曲線導波路、10C
は第3直線導波路、10Dは第4展開導波路、10Eは
第4曲線導波路、10Fは第4直線導波路であり、図2
において、13は光学的主軸である。1 and 2, reference numeral 1 denotes a silicon substrate, 2 denotes a clad, 3 denotes a first input waveguide, 4 denotes a second input waveguide, and 5 denotes a first direction functioning as a first optical coupler. 6 is a first output waveguide, 7 is a second output waveguide, 8 is a second directional coupler functioning as a second optical coupler, 9 is a first connection waveguide, 10 is a second coupling waveguide. Coupling waveguide, 1
1 is a half-wave plate insertion structure, 12 is a thin film half-wave plate functioning as a polarization rotator, 9A is a first developed waveguide, 9B
Is the first curved waveguide, 9C is the first straight waveguide, 9D is the second
Expanded waveguide, 9E is second curved waveguide, 9F is second linear waveguide, 9G and 9H are thermo-optic phase shifters (thin film heaters), 10
A is a third expanded waveguide, 10B is a third curved waveguide, 10C
FIG. 2 shows a third straight waveguide, 10D a fourth development waveguide, 10E a fourth curved waveguide, and 10F a fourth straight waveguide.
In the above, 13 is an optical main axis.
【0039】本実施例1の偏波無依存導波路型光回路
は、マッハツェンダ干渉計光回路であり、図1及び図2
に示すように、シリコン基板1上のクラッド2に形成さ
れる第1入力導波路3及び第2入力導波路4と、第1入
力導波路3および第2入力導波路4を近接させた第1方
向性結合器5と、第1出力導波路6および第2出力導波
路7と、第1出力導波路6と第2出力導波路7を近接さ
せた第2方向性結合器8と、第1方向性結合器5と第2
方向性結合器8を連結する第1連結導波路9及び第2連
結導波路10と、第1連結導波路9と第2連結導波路l
0を貫く1/2波長板挿入構11に挿入された薄膜型1
/2波長板12により構成されている。第1方向性結合
器5及び第2方向性結合器8には3dB結合器を用い
る。The polarization-independent waveguide type optical circuit of the first embodiment is a Mach-Zehnder interferometer optical circuit, and is shown in FIGS.
As shown in FIG. 1, a first input waveguide 3 and a second input waveguide 4 formed on a clad 2 on a silicon substrate 1 and a first input waveguide 3 and a second input waveguide 4 in which the first input waveguide 3 and the second input waveguide 4 are close to each other. A directional coupler 5, a first output waveguide 6 and a second output waveguide 7, a second directional coupler 8 in which the first output waveguide 6 and the second output waveguide 7 are brought close to each other, Directional coupler 5 and second
A first connecting waveguide 9 and a second connecting waveguide 10 for connecting the directional coupler 8; a first connecting waveguide 9 and a second connecting waveguide l;
Thin film type 1 inserted in half-wave plate insertion structure 11 penetrating 0
And a half-wave plate 12. A 3 dB coupler is used for the first directional coupler 5 and the second directional coupler 8.
【0040】また、第1連結導波路9は、第1方向性結
合器5に接続した第1展開導波路9Aと、第1展開導波
路9Aに接続した第1曲線導波路9Bと、第1曲線導波
路9Bと1/2波長板挿入構11の間に位置する第1直
線導波路9Cと、第2方向性結合器8に接続した第2展
開導波路9Dと、第2展開導波路9Dに接続した第2曲
線導波路9Eと、第2曲線導波路9Eと1/2波長板挿
入構11の間に位置する第2直線導波路9Fにより構成
される。The first connecting waveguide 9 includes a first expanded waveguide 9A connected to the first directional coupler 5, a first curved waveguide 9B connected to the first expanded waveguide 9A, and a first curved waveguide 9B. A first linear waveguide 9C located between the curved waveguide 9B and the half-wave plate insertion structure 11, a second expanded waveguide 9D connected to the second directional coupler 8, and a second expanded waveguide 9D And a second linear waveguide 9F located between the second curved waveguide 9E and the half-wave plate insertion structure 11.
【0041】同様に、第2連結導波路10は、第1方向
性結合器5に接続した第3展開導波路10Aと、第3展
開導波路10Aに接続した第3曲線導波路10Bと、第
3曲線導波路I0Bと1/2波長板挿入構11の問に位
置する第3直線導波路10Cと、第2方向性結合器8に
接続した第4展開導波路10Dと、第4展開導波路10
Dに接続した第4曲線導波路10Eと、第4曲線導波路
10Eと1/2波長板挿入構11の間に位置する第4直
線導波路10Fにより構成される。Similarly, the second connecting waveguide 10 includes a third expanded waveguide 10A connected to the first directional coupler 5, a third curved waveguide 10B connected to the third expanded waveguide 10A, A third linear waveguide 10C located between the three-curve waveguide I0B and the half-wave plate insertion structure 11, a fourth deployed waveguide 10D connected to the second directional coupler 8, and a fourth deployed waveguide 10
A fourth curved waveguide 10E connected to D and a fourth straight waveguide 10F located between the fourth curved waveguide 10E and the 波長 wavelength plate insertion structure 11.
【0042】本実施例1のマッハツェンダ干渉計光回路
は、図9に示した従来のマッハツェンダ干渉計光回路を
1/2波長板挿入構11で2分割し、同一半径で同一角
度Θ1を持った第1曲線導波路9Bと第3曲線導波路1
0Bと、同一半径で同一角度Θ1を持つが回転中心の方
向が、第1曲線導波路9Bと第3曲線導波路10Bと1
80度異なる第2曲線導波路9Eと第4曲線導波路10
Eと、そしてそれらを第1直線導波路9C、第3直線導
波路10C、第2直線導波路9F、第4直線導波路l0
Fで結んだ構造と言える。In the Mach-Zehnder interferometer optical circuit of the first embodiment, the conventional Mach-Zehnder interferometer optical circuit shown in FIG. 9 is divided into two by a half-wavelength plate insertion structure 11, and has the same radius and the same angle Θ1. First curved waveguide 9B and third curved waveguide 1
0B, the same radius and the same angle Θ1, but the direction of the center of rotation is the first curved waveguide 9B and the third curved waveguide 10B and 1B.
The second curved waveguide 9E and the fourth curved waveguide 10 differing by 80 degrees
E, and the first straight waveguide 9C, the third straight waveguide 10C, the second straight waveguide 9F, and the fourth straight waveguide 10
It can be said that the structure is connected by F.
【0043】第1連結導波路9の中間部分の第1曲線導
波路9B、第1直線導波路9C、第2曲線導波路9E、
第2直線導波路9Fで構成されるS字状導波路と、第2
連結導波路10の中間部分の第3曲線導波路10B、第
3直線導波路10C、第4曲線導波路10E、第4直線
導波路10Fで構成されるS字状導波路とは同一形状で
あり、それそれの光路長は等しくなっている。そのた
め、第1連結導波路9と第2連結導波路l0の問の光路
長差ΔLは、第1展開導波路9A、第3展開導波路10
A、第2展開導波路9D、第4展開導波路10Dの展開
距離によって与えられる。The first curved waveguide 9B, the first straight waveguide 9C, the second curved waveguide 9E in the middle part of the first connecting waveguide 9,
An S-shaped waveguide constituted by the second straight waveguide 9F;
The S-shaped waveguide composed of the third curved waveguide 10B, the third straight waveguide 10C, the fourth curved waveguide 10E, and the fourth straight waveguide 10F in the middle portion of the coupling waveguide 10 has the same shape. , The optical path length of each is equal. Therefore, the optical path length difference ΔL between the first connection waveguide 9 and the second connection waveguide 10 is equal to the first expansion waveguide 9A and the third expansion waveguide 10
A, given by the deployment distance of the second deployment waveguide 9D and the fourth deployment waveguide 10D.
【0044】各導波路は、火炎堆積法と反応性イオンエ
ッチングによって作製された石英系光導波路である。そ
の断面は、図2に示すように、シリコン基板1上に堆積
された厚さ50μmのクラッド2のほぼ中央に、7μm
×7μmの断面形状を持つコア、たとえば第2直線導波
路9Fや第4直線導波路10Fが埋没された構造になっ
ている。クラッド2とコアの比屈折率差は0.75%で
ある。Each waveguide is a silica-based optical waveguide produced by a flame deposition method and reactive ion etching. As shown in FIG. 2, the cross section is approximately 7 μm at substantially the center of the 50 μm thick clad 2 deposited on the silicon substrate 1.
It has a structure in which a core having a cross section of × 7 μm, for example, a second linear waveguide 9F or a fourth linear waveguide 10F is buried. The relative refractive index difference between the cladding 2 and the core is 0.75%.
【0045】また、1/2波長板挿入構11は、図1に
示すように第1方向性結合器5と第2方向性結合器8を
連結する第1連結導波路9及び第2連結導波路10の光
路の中心に、その垂線が第1直線導波路9C、第2直線
導波路9F、第3直線導波路10C、第4直線導波路1
0Fとそれぞれ角度Θ1を成すように形成されており、
幅30μm程度、深さ100μm程度である。1/2波
長板挿入構11は、反応性イオンエッチングやダイシン
グソーなどの機械加工で作製される。1/2波長板挿入
構11に挿入される薄膜型1/2波長板12は、例え
ば、ポリイミドフィルムを一方向に延伸した厚さ約20
μm程度の膜で、延伸方向に屈折率が高くなっているた
め面内複屈折を有するもので、1/2波長板として動作
するようにその光学的主軸13は、図2に示すように、
シリコン基板1との角度ほか45度になるように設置さ
れる。As shown in FIG. 1, the half-wave plate insertion structure 11 includes a first connection waveguide 9 connecting the first directional coupler 5 and the second directional coupler 8 and a second connection waveguide. At the center of the optical path of the waveguide 10, the perpendiculars are the first straight waveguide 9 C, the second straight waveguide 9 F, the third straight waveguide 10 C, and the fourth straight waveguide 1.
0F and an angle Θ1, respectively.
The width is about 30 μm and the depth is about 100 μm. The half-wave plate insertion structure 11 is manufactured by machining such as reactive ion etching and a dicing saw. The thin-film half-wave plate 12 inserted into the half-wave plate insertion structure 11 has, for example, a thickness of about 20 in which a polyimide film is stretched in one direction.
A film having a thickness of about μm and having in-plane birefringence because the refractive index is high in the stretching direction, and the optical main axis 13 is operated as a half-wave plate, as shown in FIG.
It is installed so as to have an angle of 45 degrees with the silicon substrate 1.
【0046】1/2波長板挿入構11に挿入された薄膜
型1/2波長板12は、紫外線硬化型や熱硬化型の光学
接着剤で固定される。薄膜型1/2波長板12は、第1
方向性結合器5で2等分された後、第1連結導波路9の
第1展開導波路9A、第1曲線導波路9B、第1直線導
波路9Cと、第2連結導波路10の第3展開導波路10
A、第3曲線導波路l0B、第3直線導波路10Cを伝
搬してきた波長1.55μmのTEモード光をTMモー
ド光に、そしてTMモード光をTEモード光にという具
合に、偏液面を90度回転させる。薄膜型1/2波長板
12は第1連結導波路9および第2連結導波路10のそ
れそれの光路の中心に配置されていることから、どちら
のモード光にとっても同じ光路長となるため、マッハツ
ェンダ干渉計光回路の偏波依存性は解消される。The thin-film half-wave plate 12 inserted into the half-wave plate insertion structure 11 is fixed with an ultraviolet-curing or thermosetting optical adhesive. The thin-film type half-wave plate 12 has a first
After being divided into two equal parts by the directional coupler 5, the first expansion waveguide 9A, the first curved waveguide 9B, the first straight waveguide 9C of the first connection waveguide 9, and the second connection waveguide 10 3 deployment waveguide 10
A, the polarized liquid surface is changed so that the TE mode light having a wavelength of 1.55 μm transmitted through the third curved waveguide 10B and the third linear waveguide 10C becomes TM mode light, and the TM mode light becomes TE mode light. Rotate 90 degrees. Since the thin-film half-wave plate 12 is arranged at the center of each optical path of the first connecting waveguide 9 and the second connecting waveguide 10, the same optical path length is obtained for either mode light. The polarization dependence of the Mach-Zehnder interferometer optical circuit is eliminated.
【0047】連結導波路、薄膜型1/2波長板12、及
び薄膜型1/2波長板12を固定している光学接着剤の
それそれの屈折率は一般的に異なっているため、連結導
波路を伝搬してきた光は、それそれの境界面で反射され
る。Since the refractive indices of the coupling waveguide, the thin film half-wave plate 12 and the optical adhesive fixing the thin film half-wave plate 12 are generally different, the coupling waveguide Light that has propagated through the wave path is reflected at each interface.
【0048】図3は、本実施例1の偏波無依存導波路型
光回路の作用を説明するための図であり、1/2波長板
の光の入射面に対する垂線と導波路とが成す角度Θ1に
応じた反射戻り光量の計算結果を示している。FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the polarization-independent waveguide type optical circuit according to the first embodiment. The waveguide forms a perpendicular to the light incidence surface of the half-wave plate. The calculation result of the amount of reflected return light according to the angle Θ1 is shown.
【0049】図3に示した計算結果は、導波路のコア断
面の寸法を7μm×7μm、クラッドとコアの比屈折率
差を0.75%、そして1/2波長板挿入構11に充填
された物質を空気(屈折率は1.0)と仮定して行った場
合である。通常、導波路との境界には接着剤が充填され
るが、接着剤の屈折率は導波路の屈折率に近いものを用
いることから、この計算の反射戻り光量が最も多い値で
あり、実際の反射戻り先はこの計算よりも少ない。The calculation results shown in FIG. 3 show that the waveguide has a core cross-sectional dimension of 7 μm × 7 μm, a relative refractive index difference between the cladding and the core of 0.75%, and the half-wave plate insertion structure 11 is filled. In this case, the substance was assumed to be air (refractive index: 1.0). Usually, an adhesive is filled at the boundary with the waveguide, but since the refractive index of the adhesive is close to the refractive index of the waveguide, the amount of reflected return light in this calculation is the value that is the largest. Is less than this calculation.
【0050】薄膜型1/2波長板12と各連結導波路の
直線導波路部分との角度Θ1が、例えば反射端が空気で
角度が0度の場合14.7dBの反射戻り光があるが、
角度Θ1が大きくなるに従って小さくなり、例えば角度
Θ1が5度以上で30dB以上、8度以上で60dB以上と
なる。従って、反射戻り光を低減するという観点からだ
け考えると、この角度Θ1はできるだけ大きいことが望
ましいが、Θ1が大きくなりすぎると薄膜型1/2波長
板12による偏波変換効率が劣化する。Θ1と偏波変換
効率の関係を図4に示す。図4によりΘ1が10度以上
では偏波変換効率が99.9%以下になってしまい、急
速に偏波無依存特性が劣化してしまう。このためΘ1と
しては3乃至10度が好ましい。また、この様な構造と
することで薄膜型1/2波長板挿入溝11は1本とな
り、ダイシングソーなどの機械加工で形成出来るように
なる。エッチングなどの作製方法に比べ、簡便に、かつ
短時間に溝を形成することが可能となり、量産化に有利
である。When the angle Θ1 between the thin-film half-wave plate 12 and the linear waveguide portion of each coupling waveguide is, for example, the reflection end is air and the angle is 0 degrees, there is 14.7 dB of reflected return light.
The angle Θ1 becomes smaller as the angle Θ1 becomes larger. Therefore, considering only from the viewpoint of reducing the reflected return light, it is desirable that the angle Θ1 is as large as possible. However, if Θ1 is too large, the polarization conversion efficiency of the thin-film half-wave plate 12 deteriorates. FIG. 4 shows the relationship between Θ1 and the polarization conversion efficiency. According to FIG. 4, when Θ1 is 10 degrees or more, the polarization conversion efficiency becomes 99.9% or less, and the polarization-independent characteristic rapidly deteriorates. For this reason, 3 is preferably 10 degrees. Further, by adopting such a structure, the thin film type half-wave plate insertion groove 11 becomes one, and can be formed by machining such as a dicing saw. Compared with a manufacturing method such as etching, a groove can be formed easily and in a short time, which is advantageous for mass production.
【0051】本実施例ではΘ1=5度として設計を行っ
た。このとき入射ポートへの反射戻り光は入射光に対し
て−39dBであった。従来のΘ1=0度の場合反射戻
り光が−22dBであったことと比較すると、反射戻り
光が約17dB低減できた。In this embodiment, the design is performed with Θ1 = 5 degrees. At this time, the reflected return light to the incident port was -39 dB with respect to the incident light. Compared to the case where the conventional Θ1 = 0 degree, the reflected return light was reduced by about 17 dB as compared with that of −22 dB.
【0052】[実施例1−1]図5は、本発明による実
施例1−1の偏波無依存導波路型光回路の概略構成を示
す平面図である。本実施例は、2本の連結導波路の光路
長差ΔLが数μm以上の波長フィルタとしての偏波無依
存非対称マッハツェンダ干渉計光回路である。薄膜型1
/2波長板による反射の低減は、実施例1と同様に第1
の連結導波路9および第2の連結導波路10の中央部
に、第1曲線導波路9Bおよび10B、第1直線導波路
9Cおよび10C、第2の直線導波路9Fおよび10
F、第2の曲線導波路9Eおよび10Eを設けることに
より実現される。第1曲線導波路9B、第1直線導波路
9C、第2の直線導波路9F、第2の曲線導波路9Eの
長さの合計と第1曲線導波路10B、第1直線導波路1
0C、第2の直線導波路10F、第2の曲線導波路10
Eの長さの合計は等しいため、光路長差ΔLは第1の展
開導波路9Aおよび10Aと第2の展開導波路9Dおよ
び10Dによって与えられる。[Embodiment 1-1] FIG. 5 is a plan view showing a schematic configuration of a polarization independent waveguide type optical circuit according to Embodiment 1-1 of the present invention. This embodiment is a polarization-independent asymmetric Mach-Zehnder interferometer optical circuit as a wavelength filter in which the optical path length difference ΔL between two coupling waveguides is several μm or more. Thin film type 1
The reduction of reflection by the half-wave plate is performed in the same manner as in the first embodiment.
The first curved waveguides 9B and 10B, the first linear waveguides 9C and 10C, and the second linear waveguides 9F and 10C are provided at the central portions of the connecting waveguide 9 and the second connecting waveguide 10, respectively.
F, is realized by providing the second curved waveguides 9E and 10E. The sum of the lengths of the first curved waveguide 9B, the first straight waveguide 9C, the second straight waveguide 9F, and the second curved waveguide 9E, the first curved waveguide 10B, and the first straight waveguide 1
OC, second straight waveguide 10F, second curved waveguide 10
Since the sum of the lengths of E is equal, the optical path length difference ΔL is given by the first deployed waveguides 9A and 10A and the second deployed waveguides 9D and 10D.
【0053】更に、第1の直線導波路9Cおよび10
C、第2の直線導波路9Fおよび10Fを図6に示すテ
ーパ形状(T)にすることで、薄膜型1/2波長板12
に入射するときの導波モードのフィールドを広げること
ができ、結果的に薄膜型1/2波長板12で発生する反
射光が導波路に再結合する効率を低減できる。すなわ
ち、図6に示すテーパ導波路を用いることにより反射光
を低減できる。またこのテーパ導波路は、薄膜型1/2
波長板挿入溝11による過剰損失を低減する効果もあ
る。本実施例では、コア幅を7μmから最も広い部分で
12μmにまで広げることにより反射戻り光を−41d
Bに低減できた。コア幅を変化させない場合に比べて約
2dBの反射抑制が実現できた。Further, the first straight waveguides 9C and 10C
C, by forming the second linear waveguides 9F and 10F into a tapered shape (T) shown in FIG.
, The field of the guided mode when the light is incident on the waveguide can be expanded, and as a result, the efficiency with which the reflected light generated by the thin-film half-wave plate 12 recombine with the waveguide can be reduced. That is, reflected light can be reduced by using the tapered waveguide shown in FIG. This tapered waveguide is a thin film type 1/2.
There is also an effect of reducing excess loss due to the wave plate insertion groove 11. In this embodiment, the reflected return light is reduced by -41 d by increasing the core width from 7 μm to 12 μm at the widest part.
B was able to be reduced. Approximately when the core width is not changed
2dB reflection suppression was realized.
【0054】以上説明したように、本実施例1によれ
ば、マッハツェンダ干渉計光回路において、第1方向性
結合器と第2方向性結合器を結ぶ連結導波路の中間部分
に2本の曲線導波路とその曲線導波路を結ぷ直線導波路
から成る同一形状のS宇状導波路を設け、S字状導波路
部分に1/2波長板を挿入することで、偏波依存性を解
消し、かつ反射戻り光を低減した偏波無依存型マッハツ
ェンダ干渉計光回路を得ることができる。上述した実施
例では、マッハツェンダ干渉計光回路を構成する光カプ
ラとして方向性結合器5,8を用いたが、この代わりに
マルチモード干渉カプラを用いてもよい。As described above, according to the first embodiment, in the Mach-Zehnder interferometer optical circuit, two curves are provided at an intermediate portion of the connecting waveguide connecting the first directional coupler and the second directional coupler. A waveguide and its curved waveguide are connected. An S-shaped waveguide of the same shape consisting of a straight waveguide is provided, and the half-wave plate is inserted into the S-shaped waveguide to eliminate polarization dependence. A polarization independent Mach-Zehnder interferometer optical circuit with reduced reflected return light can be obtained. In the above-described embodiment, the directional couplers 5 and 8 are used as the optical couplers constituting the Mach-Zehnder interferometer optical circuit, but a multi-mode interference coupler may be used instead.
【0055】[実施例2]図7は、本発明による実施例
2の偏波無依存導波路型光回路の概略構成を示す平面図
であり、14は入力導波路束、15は第1スラブ導波
路、16は出力導波路束、17は第2スラブ導波路、1
8はアレー導波路、18Aは第1アレー導波路、18B
は第1曲線導波路束、l8Cは第1直線導波路束、18
Dは第2アレー導波路、18Eは第2曲線導波路束、l
8Fは第2直線導波路束である。[Embodiment 2] FIG. 7 is a plan view showing a schematic configuration of a polarization independent waveguide type optical circuit according to Embodiment 2 of the present invention, wherein 14 is an input waveguide bundle, and 15 is a first slab. Waveguide, 16 an output waveguide bundle, 17 a second slab waveguide, 1
8 is an array waveguide, 18A is a first array waveguide, 18B
Is a first curved waveguide bundle, 18C is a first straight waveguide bundle, 18
D is the second array waveguide, 18E is the second curved waveguide bundle, l
8F is a second straight waveguide bundle.
【0056】本実施例2の偏波無依存導波路型光回路
は、アレー導波路格子光回路であって、図7に示すよう
に、入力導波路束14と、入力導波路束14と接続され
た第1スラブ導波路15と、出力導波路束16と、出力
導波路束16と接続された第2スラブ導波路17と、第
1スラブ導波路15と第2スラブ導波路17を接続する
アレー導波路18と、アレー導波路18を貫く1/2波
長板挿入構11に挿入された薄膜型1/2波長板12に
より構成されている。The polarization-independent waveguide type optical circuit according to the second embodiment is an arrayed waveguide grating optical circuit. As shown in FIG. 7, the input waveguide bundle 14 is connected to the input waveguide bundle 14. The first slab waveguide 15, the output waveguide bundle 16, the second slab waveguide 17 connected to the output waveguide bundle 16, and the first slab waveguide 15 and the second slab waveguide 17 are connected. It comprises an array waveguide 18 and a thin-film half-wave plate 12 inserted into a half-wave plate insertion structure 11 penetrating the array waveguide 18.
【0057】アレー導波路18は、第1スラブ導波路1
5に接続された第1アレー導波路18Aと、第1アレー
導波路18Aに接続された第1曲線導波路束l8Bと、
第1曲線導波路束18Bと1/2波長板挿入構11との
間に位置する第1直線導波路束18Cと、第2スラブ導
波路17に接続された第2アレー導波路18Dと、第2
アレー導波路18Dに接続された第2曲線導波路束18
Eと、第2曲線導波路束18Eと1/2波長板挿入構1
1の間に位置する第2直線導波路束18Fによって構成
される。The array waveguide 18 is the first slab waveguide 1
5, a first arrayed waveguide 18A connected to the first array waveguide 5, a first curved waveguide bundle 18B connected to the first arrayed waveguide 18A,
A first linear waveguide bundle 18C located between the first curved waveguide bundle 18B and the half-wave plate insertion structure 11, a second array waveguide 18D connected to the second slab waveguide 17, 2
Second curved waveguide bundle 18 connected to array waveguide 18D
E, the second curved waveguide bundle 18E and the half-wave plate insertion structure 1
The second linear waveguide bundle 18F is located between the first and second linear waveguide bundles 18F.
【0058】第1アレー導波路18Aと第1曲線導波路
束18B、第1曲線導波路束l8Bと第1直線導波路束
18Cのそれそれの接続点、及び第2アレー導波路18
Dと第2曲線導波路束18E、第2曲線導波路束18E
と第2直線導波路束18Fのそれそれの接続点は、図4
に示すように、1/2波長板挿入構11や薄膜型1/2
波長板12と平行な同一直線上にある。また、1/2波
長板挿入構11は、エッチングやダイシングソーなどの
機械加工で作製される。The first arrayed waveguide 18A and the first curved waveguide bundle 18B, the connection points of the first curved waveguide bundle 18B and the first straight waveguide bundle 18C, and the second arrayed waveguide 18
D, second curved waveguide bundle 18E, second curved waveguide bundle 18E
The connection points of the second straight waveguide bundle 18F and the second straight waveguide bundle 18F are shown in FIG.
As shown in FIG.
They are on the same straight line parallel to the wave plate 12. The half-wave plate insertion structure 11 is manufactured by machining such as etching or dicing saw.
【0059】本実施例2のアレー導波路格子光回路は実
施例1のマッハツェンダ干渉計光回路と同じ方法で薄膜
型1/2波長板12からの反射戻り光を低減する構造で
ある。つまり、図9に示したアレー導波路格子光回路を
1/2波長板挿入構11で切り離し、その間を第1曲線
導波路束18Bと第2曲線導波路束18E、そして第1
直線導波路束18Cと第2直線導波路束18Fからなる
S字状導波路で連結した構造と言える。The arrayed waveguide grating optical circuit of the second embodiment has a structure for reducing the reflected return light from the thin-film half-wave plate 12 in the same manner as the Mach-Zehnder interferometer optical circuit of the first embodiment. That is, the arrayed waveguide grating optical circuit shown in FIG. 9 is separated by the half-wave plate insertion structure 11, and the first curved waveguide bundle 18B, the second curved waveguide bundle 18E, and the first
It can be said that the structure is connected by an S-shaped waveguide composed of the linear waveguide bundle 18C and the second linear waveguide bundle 18F.
【0060】第1曲線導波路束18B及び第2曲線導波
路束18Eを構成する曲線導波路は全て同じ曲率半径と
角度Θ2をもち、第1曲線導波路束18Bの曲線と第2
曲線導波路束18Eの曲線との回転中心の方向は180
度異なっている。また、第1直線導波路束l8C及び第
2直線導波路束18Fを構成する直線導波路は全て同じ
長さを持ち、かつその垂線は1/2波長板挿入構11及
び薄膜型1/2波長板12と同一の角度Θ2をつくる。
つまり第1アレー導波路l8A及び第2アレー導波路1
8Dに挟まれた各導波路は全て同一のS字状の形状であ
り、同じ光路長を持つ。したがって、第1スラブ導波路
15と第2スラブ導波路17に挟まれたアレー導波路1
8の各導波路は、隣り合った導波路と光路長差ΔLを持
ち、図14に示したアレー導波路格子光回路と同じ特性
を有する。[0060] The first curved waveguide bundle 18B and curved waveguide constituting the second curved waveguide bundle 18E has all the same radius of curvature and the angle theta 2, the curve of the first curved waveguide bundle 18B second
The direction of the center of rotation with respect to the curve of the curved waveguide bundle 18E is 180.
Different degrees. Further, the straight waveguides forming the first straight waveguide bundle 18C and the second straight waveguide bundle 18F all have the same length, and the perpendiculars thereof are the half-wave plate insertion structure 11 and the thin-film half-wavelength. make the plate 12 and the same angle Θ 2.
That is, the first array waveguide 18A and the second array waveguide 1
Each of the waveguides sandwiched between 8Ds has the same S-shaped shape, and has the same optical path length. Therefore, the array waveguide 1 sandwiched between the first slab waveguide 15 and the second slab waveguide 17
Each of the waveguides 8 has an optical path length difference ΔL with an adjacent waveguide, and has the same characteristics as the arrayed waveguide grating optical circuit shown in FIG.
【0061】薄膜型1/2波長板12の垂線と第1直線
導波路束18Cと第2直線導波路束18Fを構成する各
直線導波路との角度Θ2は、実施例1と同じく3乃至1
0度が好ましい。本実施例ではΘ2=5度となるように
設計を行った。この場合のアレー導波路格子光回路の反
射スペクトルを図8に示す。反射は最大でも−50dB程
度であり、従来技術の−35dB(図16参照)と比較し
て15dBの反射抑制が実現できていることが分かる。ま
た、この様な構造とすることで薄膜型1/2波長板挿入
溝11は1本となり、ダイシングソーなどの機械加工で
形成出来るようになる。従って実施例1と同様にエッチ
ングなどの作製方法に比べ、簡便に、かつ短時間に溝を
形成することが可能となり、量産化に有利である。The angle Θ2 between the perpendicular of the thin-film half-wave plate 12 and each of the straight waveguides constituting the first straight waveguide bundle 18C and the second straight waveguide bundle 18F is 3 to 1 as in the first embodiment.
0 degrees is preferred. In the present embodiment, the design is performed so that Θ2 = 5 degrees. FIG. 8 shows the reflection spectrum of the arrayed waveguide grating optical circuit in this case. The reflection is about -50 dB at the maximum, and it can be seen that the reflection suppression of 15 dB can be realized as compared with -35 dB (see FIG. 16) of the related art. Further, by adopting such a structure, the thin film type half-wave plate insertion groove 11 becomes one, and can be formed by machining such as a dicing saw. Therefore, as in the first embodiment, a groove can be formed easily and in a short time as compared with a manufacturing method such as etching, which is advantageous for mass production.
【0062】以上説明したように、本実施例2によれ
ば、アレー導波路格子光回路において、第1スラブ導波
路と第2スラブ導波路の間のアレー導波路の中間部分
に、2本の曲線導波路とその曲線導波路を結ぶ直線導波
路から成る同一形状のS字状導波路を設け、S字状導波
路部分に1/2波長板を挿入することで、偏波依存性を
解消し、かつ反射戻り光を低減した偏波無依存型アレー
導波路格子光回路を得ることができる。As described above, according to the second embodiment, in the arrayed waveguide grating optical circuit, two intermediate waveguides are provided at the intermediate portion of the arrayed waveguide between the first slab waveguide and the second slab waveguide. Equipped with an S-shaped waveguide of the same shape consisting of a curved waveguide and a straight waveguide connecting the curved waveguides, and inserting a half-wave plate into the S-shaped waveguide to eliminate polarization dependence In addition, a polarization-independent arrayed waveguide grating optical circuit with reduced reflected return light can be obtained.
【0063】以上、本発明を、実施例に基づき具体的に
説明したが、本発明は、上述した実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変
更可能であることはもちろんである。たとえば、実施例
1及び実施例2ではl/2波長板挿入構11はS字状導
波路の各直線導波路を横切るように形成されていたが、
S字状導波路は直線導波路を省いて曲線導波路を接続
し、その曲線導波路の接続位置に1/2波長板挿入構1
1を形成してもよい。また、実施例では光回路が光の伝
搬する方向に対称構造を成していたため薄膜型1/2波
長板12を光回路の物理的な中間点に挿入したが、薄膜
型1/2波長板12はS字状導波路18の範囲であれ
ば、図7において横方向の平行移動しても光学特性は変
化しない。このため、1/2波長板挿入溝11及び薄膜
型1/2波長板12が、光回路の物理的な中間点にある
ことが本発明の必須条件ではない。Although the present invention has been described in detail with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be variously modified without departing from the gist thereof. Of course. For example, in the first and second embodiments, the / wavelength plate insertion structure 11 is formed so as to cross each straight waveguide of the S-shaped waveguide.
The S-shaped waveguide is connected to a curved waveguide by omitting the straight waveguide, and the half-wave plate insertion structure 1 is connected to the connection position of the curved waveguide.
1 may be formed. In the embodiment, the thin-film half-wave plate 12 is inserted at a physical intermediate point of the optical circuit because the optical circuit has a symmetrical structure in the direction in which light propagates. If the reference numeral 12 is within the range of the S-shaped waveguide 18, the optical characteristic does not change even if it is moved in the horizontal direction in FIG. For this reason, it is not an essential condition of the present invention that the half-wave plate insertion groove 11 and the thin-film half-wave plate 12 are located at a physical intermediate point of the optical circuit.
【0064】[0064]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、導
波路型光回路において、偏波依存性を完全に解消し、か
つ反射戻り光を低減することが可能である。As described above, according to the present invention, in a waveguide type optical circuit, it is possible to completely eliminate polarization dependence and reduce reflected return light.
【図1】本発明による実施例1の偏波無依存導波路型光
回路の概略構成を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a polarization independent waveguide type optical circuit according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1のA−A’線での断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A 'of FIG.
【図3】本実施例1の偏波無依存導波路型光回路の作用
を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the polarization independent waveguide type optical circuit according to the first embodiment.
【図4】薄膜型1/2波長板による偏波変換効率の入射
角Θ1依存性を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating the dependence of the polarization conversion efficiency of a thin-film half-wave plate on the incident angle Θ1.
【図5】実施例1−1の偏波無依存導波路型光回路の概
略構成を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing a schematic configuration of a polarization independent waveguide type optical circuit of Example 1-1.
【図6】実施例1−1のテーパ導波路を用いた偏波無依
存導波路型光回路の概略構成を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing a schematic configuration of a polarization independent waveguide type optical circuit using a tapered waveguide of Example 1-1.
【図7】本発明による実施例2の偏波無依存導波路型光
回路の概略構成を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view illustrating a schematic configuration of a polarization independent waveguide type optical circuit according to a second embodiment of the present invention.
【図8】実施例2における反射スペクトルを示す図であ
る。FIG. 8 is a diagram showing a reflection spectrum in Example 2.
【図9】従来のマッハツェンダ干渉計光回路を示す図
で、(a)は平面図、(b)は断面図である。9A and 9B are diagrams showing a conventional Mach-Zehnder interferometer optical circuit, where FIG. 9A is a plan view and FIG. 9B is a cross-sectional view.
【図10】従来のマッハツェンダ干渉計光回路の特性を
説明するための図である。FIG. 10 is a diagram illustrating characteristics of a conventional Mach-Zehnder interferometer optical circuit.
【図11】非対称マッハツェンダ干渉計光回路の平面図
である。FIG. 11 is a plan view of an asymmetric Mach-Zehnder interferometer optical circuit.
【図12】従来のマッハツェンダ干渉計光回路の特性を
説明するための図である。FIG. 12 is a diagram illustrating characteristics of a conventional Mach-Zehnder interferometer optical circuit.
【図13】従来の偏波無依存型マッハツェンダ干渉計光
回路の平面図である。FIG. 13 is a plan view of a conventional polarization-independent Mach-Zehnder interferometer optical circuit.
【図14】反射戻り光を抑制したマッハツェンダ干渉計
光回路の平面図である。FIG. 14 is a plan view of a Mach-Zehnder interferometer optical circuit in which reflected return light is suppressed.
【図15】従来の偏波無依存型アレイ導波路格子光回路
の平面図である。FIG. 15 is a plan view of a conventional polarization-independent arrayed waveguide grating optical circuit.
【図16】反射戻り光を抑制したアレー導波路格子光回
路の平面図である。FIG. 16 is a plan view of an arrayed waveguide grating optical circuit in which reflected return light is suppressed.
【図17】図15の従来のアレイ導波路格子光回路の反
射スペクトルを示す図である。17 is a diagram showing a reflection spectrum of the conventional arrayed waveguide grating optical circuit of FIG.
1,21 シリコン基板 2,22 クラッド 3,23 第1入力導波路 4,24 第2入力導波路 5,25 第1方向性結合器 6,26 第1出力導波路 7,27 第2出力導波路 8,28 第2方向性結合器 9 第1連結導波路 9A 第1展開導波路 9B 第1曲線導波路 9C 第1直線導波路 9D 第2展開導波路 9E 第2曲線導波路 9F 第2直線導波路 9G 熱光学移相器(薄膜ヒータ) 9H 熱光学移相器(薄膜ヒータ) 10 第2連結導波路 l0A 第3展開導波路 10B 第3曲線導波路 l0C 第3直線導波路 10D 第4展開導波路 10E 第4曲線導波路 l0F 第4直線導波路 11,31 1/2波長板挿入構 12,32 薄膜型1/2波長板 13 光学的主軸 14,34 入力導波路束 15,35 第1スラブ導波路 16,36 出力導波路束 17,37 第2スラブ導波路 18 アレー導波路 18A 第1アレー導波路 18B 第1曲線導波路束 18C 第1直線導波路束 18D 第2アレー導波路 18E 第2曲線導波路束 18F 第2直線導波路束 19、19A、19B 第1連結導波路 20、20A、20B 第2連結導波路 21、21A、21B 熱光学移相器 22A 第1アレー導波路 22B 第2アレー導波路 39、39A、39B 第1連結導波路 40、40A、40B 第2連結導波路 41、41A、41B 熱光学移相器 42A 第1アレー導波路 42B 第2アレー導波路 1,21 silicon substrate 2,22 cladding 3,23 first input waveguide 4,24 second input waveguide 5,25 first directional coupler 6,26 first output waveguide 7,27 second output waveguide 8, 28 Second directional coupler 9 First connecting waveguide 9A First developing waveguide 9B First curved waveguide 9C First straight waveguide 9D Second developing waveguide 9E Second curved waveguide 9F Second straight waveguide Waveguide 9G Thermo-optic phase shifter (thin film heater) 9H Thermo-optic phase shifter (thin film heater) 10 Second connection waveguide 10A Third development waveguide 10B Third curve waveguide 10C Third linear waveguide 10D Fourth development guide Waveguide 10E Fourth curved waveguide 10F Fourth straight waveguide 11, 31 1/2 wavelength plate insertion structure 12, 32 Thin film type 1/2 wavelength plate 13 Optical main axis 14, 34 Input waveguide bundle 15, 35 First slab Waveguide 16, 36 outputs Waveguide bundles 17, 37 Second slab waveguide 18 Array waveguide 18A First array waveguide 18B First curved waveguide bundle 18C First straight waveguide bundle 18D Second array waveguide 18E Second curved waveguide bundle 18F Second Linear waveguide bundles 19, 19A, 19B First connection waveguide 20, 20A, 20B Second connection waveguide 21, 21A, 21B Thermo-optic phase shifter 22A First array waveguide 22B Second array waveguide 39, 39A, 39B First connecting waveguide 40, 40A, 40B Second connecting waveguide 41, 41A, 41B Thermo-optic phase shifter 42A First array waveguide 42B Second array waveguide
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 姫野 明 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 日比野 善典 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Akira Himeno 2-3-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Within Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Yoshinori Hibino 2-3-1, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo No. 1 Nippon Telegraph and Telephone Corporation
Claims (10)
の入力導波路と、該入力導波路と接続した第1の光カプ
ラと、1本あるいは複数本の出力導波路と、該出力導波
路と接続した第2の光カプラと、前記第1の光カプラと
第2の光カプラとを接続する複数の連結導波路とからな
る光回路の前記連結導波路の光路の中心に、水平偏波の
光は垂直偏波の光に変換し、垂直偏波の光は水平偏波の
光に変換する偏波回転器を設けた偏波無依存導波路型光
回路において、 前記複数の連結導波路の中間部分が、それぞれ2個の曲
線導波路、または2個の曲線導波路と該曲線導波路を連
結する直線導波路から成る同一形状のS字状導波路で構
成され、 前記偏波回転器が、前記S字状光導波路を横断するよう
に掘られた溝に1個もしくは2個設けられており、前記
偏波回転器の光の入射面に対する垂線と前記S字状導波
路とが0度よりも大きい角度をなしていることを特徴と
する偏波無依存導波路型光回路。1. An input waveguide formed on a substrate, one or more input waveguides, a first optical coupler connected to the input waveguide, one or more output waveguides, and one or more output waveguides. An optical circuit comprising a second optical coupler connected to the optical path and a plurality of connecting waveguides connecting the first optical coupler and the second optical coupler has a horizontal polarization center at the center of the optical path of the connecting waveguide. In the polarization independent waveguide type optical circuit provided with a polarization rotator for converting wave light into vertically polarized light and converting vertically polarized light into horizontally polarized light, The middle part of the waveguide is composed of two curved waveguides, or an S-shaped waveguide of the same shape composed of two curved waveguides and a straight waveguide connecting the curved waveguides, One or two devices are provided in a groove dug across the S-shaped optical waveguide, Serial and normal to the incident surface of the light polarization rotator the S-shaped waveguide and the polarization independent waveguide type optical circuit, characterized in that it forms an angle greater than 0 degrees.
近されてなる第1方向性結合器及び第2方向性結合器
と、前記第1方向性結合器及び前記第2方向性結合器を
連結する2本の連結導波路から成るマッハツェンダ干渉
計型光導波回路の前記連結導波路の光路の中心に、水平
偏波の光は垂直偏波の光に変換し、垂直偏波の光は水平
偏波の光に変換する偏波回転器を設けた偏波無依存導波
路型光回路において、 前記2本の連結導波路の中間部分が、それぞれ2個の曲
線導波路、または2個の曲線導波路と該曲線導波路を連
結する直線導波路から成る同一形状のS字状導波路で構
成され、 前記偏波回転器が、前記S字状光導波路を横断するよう
に掘られた溝に1個もしくは2個設けられており、前記
偏波回転器の光の入射面に対する垂線と前記S字状導波
路とが0度よりも大きい角度をなしていることを特徴と
する偏波無依存導波路型光回路。2. A first directional coupler and a second directional coupler formed by approaching two optical waveguides formed on a substrate, and the first directional coupler and the second directional coupler. In the Mach-Zehnder interferometer type optical waveguide circuit composed of two coupling waveguides connecting the optical waveguides, the horizontally polarized light is converted into vertically polarized light, and the vertically polarized light is Is a polarization independent waveguide type optical circuit provided with a polarization rotator for converting to horizontally polarized light, wherein the intermediate portion between the two connecting waveguides is two curved waveguides or two Of the same shape consisting of a curved waveguide and a straight waveguide connecting the curved waveguides, and the polarization rotator is dug so as to cross the S-shaped optical waveguide. One or two grooves are provided in the groove, and the perpendicular to the light incident surface of the polarization rotator and the S-shaped A polarization independent waveguide type optical circuit, wherein the waveguide and the waveguide form an angle larger than 0 degree.
近されてなる第1マルチモード干渉カプラ及び第2マル
チモード干渉カプラと、該第1マルチモード干渉カプラ
及び第2マルチモード干渉カプラを連結する2本の連結
導波路から成るマッハツェンダ干渉計型光導波回路の前
記連結導波路の光路の中心に、水平偏波の光は垂直偏波
の光に変換し、垂直偏波の光は水平偏波の光に変換する
偏波回転器を設けた偏波無依存導波路型光回路におい
て、前記2本の連結導波路の中間部分が、それぞれ2個
の曲線導波路、または2個の曲線導波路と該曲線導波路
を連結する直線導波路から成る同一形状のS字状導波路
で構成され、前記偏波回転器が、前記S字状光導波路を
横断するように掘られた溝に1個もしくは2個設けられ
ており、前記偏波回転器の光の入射面に対する垂線と前
記S字状導波路とが0度よりも大きい角度をなしている
ことを特徴とする偏波無依存導波路型光回路。3. A first multi-mode interference coupler and a second multi-mode interference coupler in which two optical waveguides formed on a substrate are close to each other, and the first multi-mode interference coupler and the second multi-mode interference coupler. At the center of the optical path of the coupling waveguide of the Mach-Zehnder interferometer type optical waveguide circuit composed of two coupling waveguides, the horizontally polarized light is converted into vertically polarized light, and the vertically polarized light is In a polarization independent waveguide type optical circuit provided with a polarization rotator for converting to horizontally polarized light, an intermediate portion between the two coupling waveguides may be two curved waveguides or two curved waveguides, respectively. A groove formed by an S-shaped waveguide having the same shape and composed of a curved waveguide and a linear waveguide connecting the curved waveguides, wherein the polarization rotator is dug so as to cross the S-shaped optical waveguide; One or two are provided in the polarization rotator. Polarization-independent waveguide type optical circuit normal to the incident surface and the S-shaped waveguide, characterized in that it forms an angle greater than 0 degrees.
学移相器が設けられており、該熱光学移相器が前記偏波
回転器の入力側および出力側に分離されて設けられてい
ることを特徴とする請求項2又は3に記載の偏波無依存
導波路型光回路。4. A thermo-optical phase shifter is provided on at least one of the coupling waveguides, and the thermo-optical phase shifter is provided separately on an input side and an output side of the polarization rotator. 4. The polarization-independent waveguide type optical circuit according to claim 2, wherein:
入力導波路を伝搬してきた光が自由伝搬する第1スラブ
導波路と、該第1スラブ導波路に接続された複数本の導
波路であり、かつ、隣接する導波路間にそれぞれ一定の
光路長差が設けられたアレー導波路と、該アレー導波路
が接続されアレー導波路を伝搬してきた光が自由伝搬す
る第2スラブ導波路と、該第2スラブ導波路に接続され
た1本あるいは複数本の出力導波路からなるアレー導波
路格子回路の前記アレー導波路の光路の中心に、水平偏
波の光は垂直偏波の光に変換し、垂直偏波の光は水平偏
波の光に変換する偏波回転器を設けた偏波無依存導波路
型光回路において、前記アレー導波路の中間部分が、そ
れぞれ2個の曲線導波路、または2個の曲線導波路と該曲
線導波路を連結する直線導波路からなる同一形状のS字
状導波路で構成され、前記偏波回転器が、前記S字状導
波路を横断するように掘られた溝に1個もしくは複数個
設けられており、前記偏波回転器の光の入射面に対する
垂線と前記S字状導波路とが0度よりも大きい角度をな
していることを特徴とする偏波無依存導波路型光回路。5. One or more input waveguides, a first slab waveguide through which light propagating through the input waveguide freely propagates, and a plurality of waveguides connected to the first slab waveguide. An array waveguide which is a waveguide and has a constant optical path length difference between adjacent waveguides, and a second slab waveguide to which the array waveguide is connected and light propagated through the array waveguide freely propagates. In the center of the optical path of the array waveguide of the array waveguide grating circuit composed of one or more output waveguides connected to the second slab waveguide, the horizontally polarized light is vertically polarized. In the polarization-independent waveguide type optical circuit provided with a polarization rotator that converts light into light and converts vertically polarized light into horizontally polarized light, the intermediate portion of the array waveguide has two Connecting a curved waveguide or two curved waveguides with one another It is constituted by an S-shaped waveguide of the same shape composed of a linear waveguide, and the polarization rotator is provided in one or a plurality of grooves dug so as to cross the S-shaped waveguide, A polarization independent waveguide type optical circuit, wherein a perpendicular to the light incident surface of the polarization rotator and the S-shaped waveguide form an angle larger than 0 degrees.
線と前記S字状導波路とのなす角が3〜10度であるこ
とを特徴とする請求項1乃至5いずれか1項に記載の偏
波無依存導波路型光回路。6. The optical system according to claim 1, wherein an angle between a perpendicular to the light incidence surface of the polarization rotator and the S-shaped waveguide is 3 to 10 degrees. A polarization independent waveguide type optical circuit as described in the above.
が、長手方向に幅の変化するテーパ形状になっており、
前記偏波回転器の部分でその幅が最大になっていること
を特徴とする請求項1乃至6いずれか1項に記載の偏波
無依存導波路型光回路。7. A linear waveguide connecting the curved waveguides has a tapered shape whose width changes in a longitudinal direction,
7. The polarization-independent waveguide type optical circuit according to claim 1, wherein the width of the polarization rotator is maximized.
り、該1/2波長板の光学的主軸が導波路基板面と45
度の角度をなすように設置されていることを特徴とする
請求項1乃至7いずれか1項に記載の偏波無依存導波路
型光回路。8. The polarization rotator is a half-wave plate, and the optical main axis of the half-wave plate is in contact with the waveguide substrate surface.
The polarization-independent waveguide type optical circuit according to any one of claims 1 to 7, wherein the optical circuit is installed at an angle of degrees.
であることを特徴とする請求項1乃至8いずれか1項に
記載の偏波無依存導波路型光回路。9. The polarization-independent waveguide type optical circuit according to claim 1, wherein the polarization rotator is a thin-film half-wave plate.
ことを特徴とする請求項1乃至9いずれか1項に記載の
偏波無依存導波路型光回路。10. The polarization-independent waveguide type optical circuit according to claim 1, wherein the optical waveguide is a glass optical waveguide.
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