JPS62121407A - 光フイルタおよびそれを用いた波長多重伝送デバイス - Google Patents
光フイルタおよびそれを用いた波長多重伝送デバイスInfo
- Publication number
- JPS62121407A JPS62121407A JP25976085A JP25976085A JPS62121407A JP S62121407 A JPS62121407 A JP S62121407A JP 25976085 A JP25976085 A JP 25976085A JP 25976085 A JP25976085 A JP 25976085A JP S62121407 A JPS62121407 A JP S62121407A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical filter
- waveguide
- wavelength
- optical
- refractive index
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、波長選択性を有する光フィルタおよび該光フ
ィルタを用いた波長多重伝送デバイスに関するものであ
る。
ィルタを用いた波長多重伝送デバイスに関するものであ
る。
光フアイバ通信における光波長多重伝送技術は通信シス
テムの経済化をはかる上で重要であり、上記光波長多重
伝送において、光合分波器は必須のデバイスである。
テムの経済化をはかる上で重要であり、上記光波長多重
伝送において、光合分波器は必須のデバイスである。
従来、光合分波器の１つに干渉膜フィルタを用いる構成
である。この干渉膜フィルタを用いた光合分波器は、通
過域、阻止域損失特性、通過帯域幅とも良好な特性が得
られており、広く用いられようとしている。しかし上記
構成では、干渉膜フィルタをガラス平板に蒸着し、上記
干渉膜フィルタ付ガラス平板をガラスブロックに接着剤
で貼付けており、接着による貼付けの際に精密な光軸合
わせを必要とし、また接着剤の厚さによってガラスブロ
ックへのガラス平板貼付は角度が変化するため、光を励
振しながら精密な位置や角度を調整する必要がある。ま
た組立て加工時間もかかりすぎるため、低コスト化が難
しい。さらにガラスブロックも鏡面研磨し、寸法精度、
角度精度を高めなければならないため、非常に高価なも
のとなり量産性が悪い。また半導体発光素子、受光素子
を上記光合分波器と組合わせて双方向伝送用ハイブリッ
ド光モジュールを構成しようとすると、上記光合分波器
が個別部品の組合せであるため、組立て加工や光軸調整
により時間がかかり、非常に高価になり、量産がむずか
しいという問題があった（詐井、光通信ハンドブック、
朝倉書店刊、ｐ。
である。この干渉膜フィルタを用いた光合分波器は、通
過域、阻止域損失特性、通過帯域幅とも良好な特性が得
られており、広く用いられようとしている。しかし上記
構成では、干渉膜フィルタをガラス平板に蒸着し、上記
干渉膜フィルタ付ガラス平板をガラスブロックに接着剤
で貼付けており、接着による貼付けの際に精密な光軸合
わせを必要とし、また接着剤の厚さによってガラスブロ
ックへのガラス平板貼付は角度が変化するため、光を励
振しながら精密な位置や角度を調整する必要がある。ま
た組立て加工時間もかかりすぎるため、低コスト化が難
しい。さらにガラスブロックも鏡面研磨し、寸法精度、
角度精度を高めなければならないため、非常に高価なも
のとなり量産性が悪い。また半導体発光素子、受光素子
を上記光合分波器と組合わせて双方向伝送用ハイブリッ
ド光モジュールを構成しようとすると、上記光合分波器
が個別部品の組合せであるため、組立て加工や光軸調整
により時間がかかり、非常に高価になり、量産がむずか
しいという問題があった（詐井、光通信ハンドブック、
朝倉書店刊、ｐ。
３２４〜Ｉ）、３３１． １９８２ ）。
本発明は、従来の半導体発光素子や受光素子を形成する
プロセスを用いて、より簡易化、経済化がはかれる１チ
ツプモノリシツク型の光フィルタを得るとともに、上記
光フィルタを用いて簡単な構造の波長多重伝送デバイス
を得ることを目的とする。
プロセスを用いて、より簡易化、経済化がはかれる１チ
ツプモノリシツク型の光フィルタを得るとともに、上記
光フィルタを用いて簡単な構造の波長多重伝送デバイス
を得ることを目的とする。
本発明による光フィルタおよび該光フィルタを用いた波
長多重伝送デバイスは、スラブあるいは３次元光導波路
の導波路層に、所望周期間隔、所望幅で上記導波路層の
厚さよりも深い溝を光伝搬方向に沿って複数個形成し、
上記溝に導波路層の屈折率と異る屈折率を有する材質の
膜を埋込んで光フィルタを形成するとともに、上記光フ
ィルタを光導波路に少なくとも１個設け、上記光フィル
タを透過した光信号側および上記光フィルタにより反射
した光信号側に、半導体発光素子または受光素子のいず
れか一方、あるいはそれら両方を配置してモノリシック
状に形成することにより、波長多重伝送デバイスを構成
したものである。
長多重伝送デバイスは、スラブあるいは３次元光導波路
の導波路層に、所望周期間隔、所望幅で上記導波路層の
厚さよりも深い溝を光伝搬方向に沿って複数個形成し、
上記溝に導波路層の屈折率と異る屈折率を有する材質の
膜を埋込んで光フィルタを形成するとともに、上記光フ
ィルタを光導波路に少なくとも１個設け、上記光フィル
タを透過した光信号側および上記光フィルタにより反射
した光信号側に、半導体発光素子または受光素子のいず
れか一方、あるいはそれら両方を配置してモノリシック
状に形成することにより、波長多重伝送デバイスを構成
したものである。
本発明による光フィルタは、第９図に示すように、よく
知られた干渉膜フィルタ構造を採用したものである。す
なわち干渉膜フィルタは、屈折率が高い層（例えば、ｎ
２＋ ｎ４． ｎ６・・・・・・）と屈折率が低い層（
例えば、ｎ３＋ ｎ５． ｎ７・・・・・・）とを交互
にほぼｎ／４波長（ｎ＝１．３・・・・・・）の幅（こ
の場合はｄ２゜ｄ３・・・・・・ｄｎ−１）で形成した
ものである。上記の干渉膜フィルタに対して、本発明に
よる光フィルタは、屈折率が高い（あるいは低い）導波
路層にほぼｎ／２波長間隔で、幅がほぼｎ／４波長であ
る溝を複数個形成し、上記溝に屈折率が低い（あるいは
高い）材質の膜を埋込んだ構成になっている。そして、
光フィルタの波長特性によって、上記導波路の途中に、
幅がほぼｎ／２波長である溝を少なくとも１つ形成し、
上記溝に屈折率が低い（あるいは高い）膜を埋込むこと
ができるようにしたものである。すなわち、キャビティ
層を設けて、短波長通過型、長波長通過型、帯域通過型
、あるｕｓｉま帯域阻止型等の光フイルりが形成できる
よう（こしである。導波路層はスラブ型、あるし１は３
次元導波路型で形成されている。
知られた干渉膜フィルタ構造を採用したものである。す
なわち干渉膜フィルタは、屈折率が高い層（例えば、ｎ
２＋ ｎ４． ｎ６・・・・・・）と屈折率が低い層（
例えば、ｎ３＋ ｎ５． ｎ７・・・・・・）とを交互
にほぼｎ／４波長（ｎ＝１．３・・・・・・）の幅（こ
の場合はｄ２゜ｄ３・・・・・・ｄｎ−１）で形成した
ものである。上記の干渉膜フィルタに対して、本発明に
よる光フィルタは、屈折率が高い（あるいは低い）導波
路層にほぼｎ／２波長間隔で、幅がほぼｎ／４波長であ
る溝を複数個形成し、上記溝に屈折率が低い（あるいは
高い）材質の膜を埋込んだ構成になっている。そして、
光フィルタの波長特性によって、上記導波路の途中に、
幅がほぼｎ／２波長である溝を少なくとも１つ形成し、
上記溝に屈折率が低い（あるいは高い）膜を埋込むこと
ができるようにしたものである。すなわち、キャビティ
層を設けて、短波長通過型、長波長通過型、帯域通過型
、あるｕｓｉま帯域阻止型等の光フイルりが形成できる
よう（こしである。導波路層はスラブ型、あるし１は３
次元導波路型で形成されている。
つぎに本発明の実施例を図面ととも番こ説明する。
なお
第１図は本発明による光フイルりの一実施例の構造を示
す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図、第２図は上
記実施例の波長特性計算結果を示す図、第３・図（ａ＋
、 （ｂ） 、 （ＣＬ （ｄ）はそれぞれ上記光フ
イルりの製置（工程を示す図、第４図は本発明による波
長多重伝。
す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図、第２図は上
記実施例の波長特性計算結果を示す図、第３・図（ａ＋
、 （ｂ） 、 （ＣＬ （ｄ）はそれぞれ上記光フ
イルりの製置（工程を示す図、第４図は本発明による波
長多重伝。
送デバイスの第１実施例を示す図で、（ａ）は正面図、
（ｂ）は側面図、第５図は上記波長多重伝送デノくイス
の第２実施例を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂｌは側
面図、第６図は上記波長多重伝送デノくイスの第３実１
施例を示す正面図、第７図は上記波長多重伝送デバイス
の第４実施例を示す正面図、第８図は上記波長多重伝送
デバイスの第５実施例を示す正面図である。
（ｂ）は側面図、第５図は上記波長多重伝送デノくイス
の第２実施例を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂｌは側
面図、第６図は上記波長多重伝送デノくイスの第３実１
施例を示す正面図、第７図は上記波長多重伝送デバイス
の第４実施例を示す正面図、第８図は上記波長多重伝送
デバイスの第５実施例を示す正面図である。
第１図に示す光フィルタはスラブ導波路型の光フィルタ
を示し、基板ｌは半導体、強誘電体、磁性体、あるいは
ガラスからなり、クラ・ンド層２を介して導波路層３が
形成されている。上記クラ・ソド層２は導波路層３より
も屈折率が低い。４−１〜４−ｍは上記導波路３の屈折
率よりも低し１屈折率は、約ｎ／４７長に設定されてい
る。上記実施例は゛基板ｌにＩｎＰ、バッファ層２にＩ
ｎＰ、導波路層３ニＩｎ Ｇａ Ａｓ Ｐを用い、４−
１〜４−ｍの低屈折率層として５ｔＯｚにＴｉ Ｏ，を
ドープした酸化膜を用いた。導波路層３の屈折率として
３．２、低屈折率層４−１〜４−ｍの屈折率として１゜
８を用０、層数ｍを２３とし、途中に屈折率が高いキャ
ビティ層を２つと、屈折率が低いキャビティ層を２つ設
けた場合の計算結果を第２図に示す。第２図から判るよ
うに、波長１．２μｍ、 １．３μｍ、 １．５５μｍ
の通過帯域フィルタが実現されている。
を示し、基板ｌは半導体、強誘電体、磁性体、あるいは
ガラスからなり、クラ・ンド層２を介して導波路層３が
形成されている。上記クラ・ソド層２は導波路層３より
も屈折率が低い。４−１〜４−ｍは上記導波路３の屈折
率よりも低し１屈折率は、約ｎ／４７長に設定されてい
る。上記実施例は゛基板ｌにＩｎＰ、バッファ層２にＩ
ｎＰ、導波路層３ニＩｎ Ｇａ Ａｓ Ｐを用い、４−
１〜４−ｍの低屈折率層として５ｔＯｚにＴｉ Ｏ，を
ドープした酸化膜を用いた。導波路層３の屈折率として
３．２、低屈折率層４−１〜４−ｍの屈折率として１゜
８を用０、層数ｍを２３とし、途中に屈折率が高いキャ
ビティ層を２つと、屈折率が低いキャビティ層を２つ設
けた場合の計算結果を第２図に示す。第２図から判るよ
うに、波長１．２μｍ、 １．３μｍ、 １．５５μｍ
の通過帯域フィルタが実現されている。
第３図（ａ）〜ｆｄ）は上記光フイルりの製造工程をそ
れぞれ示した図であって、第３図（ａ）は基板ｌ！こク
ラッド層２および導波路層３を形成した工程で、同図（
ｂ）はドライエツチングによりｍ５−ｉ〜５−５を加工
した工程を示し、この場合のドライエツチングによる溝
加工精度は、現状においては１μｍ幅に対し０．０５μ
ｍ以下を実現できるので、例えば溝幅を３／４波長とし
、溝間隔を３／２波長にすれば、光フイルタ特性として
は第２図に示すような特性を実現することができる。同
図（Ｃ）は上記溝５−１〜５−５ニ酸化膜６（この場合
は、Ｓｉ ０２ ニＴｉ ０４ ヲ含んだ膜）を埋込む
工程を示している。同図（ｄｌは上記導波路層３上の酸
化膜６をエツチングした工程である。この導波路層３上
の酸化膜６は、光フィルタの湿度による特性変動防止の
ためや、表面の汚染による吸収、散乱損失の予防のため
に、エツチングしないでそのまま設けておいてもよい。
れぞれ示した図であって、第３図（ａ）は基板ｌ！こク
ラッド層２および導波路層３を形成した工程で、同図（
ｂ）はドライエツチングによりｍ５−ｉ〜５−５を加工
した工程を示し、この場合のドライエツチングによる溝
加工精度は、現状においては１μｍ幅に対し０．０５μ
ｍ以下を実現できるので、例えば溝幅を３／４波長とし
、溝間隔を３／２波長にすれば、光フイルタ特性として
は第２図に示すような特性を実現することができる。同
図（Ｃ）は上記溝５−１〜５−５ニ酸化膜６（この場合
は、Ｓｉ ０２ ニＴｉ ０４ ヲ含んだ膜）を埋込む
工程を示している。同図（ｄｌは上記導波路層３上の酸
化膜６をエツチングした工程である。この導波路層３上
の酸化膜６は、光フィルタの湿度による特性変動防止の
ためや、表面の汚染による吸収、散乱損失の予防のため
に、エツチングしないでそのまま設けておいてもよい。
ただし、上記導波路層３上に形成する酸化膜としては、
低屈折率層４−１〜４−５の屈折率よりも低い方が、導
波路での放射損失を低くする上で重要である。なお本発
明の光フィルタは、基板ｌに半導体材料を用い低屈折率
層６に８１０２のようなガラスを用いれば、屈折率差を
太き（とることができるので、帯域通過フィルタの通過
帯域幅を広くすることができ、かつ阻止域の減衰量も大
きくとれるという特徴がある。したがって層数ｍは従来
の光フィルタに比し、半分かそれ以下でよい。
低屈折率層４−１〜４−５の屈折率よりも低い方が、導
波路での放射損失を低くする上で重要である。なお本発
明の光フィルタは、基板ｌに半導体材料を用い低屈折率
層６に８１０２のようなガラスを用いれば、屈折率差を
太き（とることができるので、帯域通過フィルタの通過
帯域幅を広くすることができ、かつ阻止域の減衰量も大
きくとれるという特徴がある。したがって層数ｍは従来
の光フィルタに比し、半分かそれ以下でよい。
第４図は本発明による波長多重伝送デバイスの第１実施
例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。基
板ｌにクラッド層２を形成し、その上に上記クラッド層
２の屈折率よりも高いスラブ導波路層３を形成し、上記
スラブ導波路層３に本発明による上記光フィルタ７．８
を形成したものである。
例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。基
板ｌにクラッド層２を形成し、その上に上記クラッド層
２の屈折率よりも高いスラブ導波路層３を形成し、上記
スラブ導波路層３に本発明による上記光フィルタ７．８
を形成したものである。
第４図（ａ）における１３．１４．１５．１６はレンズ
であり、上記スラブ導波路層３の一部を凹面状にくぼま
せて形成し、光ファイバ１７からの出射光を平行光に変
換したり、また半導体発光素子の出射光を平行光に変換
したり、あるいは受光素子へ光を集光させたりするもの
である。半導体発光素子あるいは受光素子９．１０．１
１．１２はそれぞれスラブ導波路層３の側端部２０およ
び２１に取付けられている。つぎに上記第１実施例に示
した波長多重伝送デノくイスの動作を説明する。半導体
発光素子９には波長λ１（この場合１．５５μｍ）の半
導体レーザを用い、受光素子１１には波長１．２μｍの
光信号を受光するためのＧｅ−ＡＰＤ（ゲルマニウム−
アバランシェホトダイオード）を、受光素子１２には波
長１．３μｍの光信号を受光するためのＧｅ−ＡＰＤを
用いた。光フィルタ７には波長１．３μｍ、 １．５５
μｍの光信号を通すが、波長１．２μｍの光信号を反射
させる長波長通過型フィルタを用い、光フィルタ８には
波長１．２μｍ。
であり、上記スラブ導波路層３の一部を凹面状にくぼま
せて形成し、光ファイバ１７からの出射光を平行光に変
換したり、また半導体発光素子の出射光を平行光に変換
したり、あるいは受光素子へ光を集光させたりするもの
である。半導体発光素子あるいは受光素子９．１０．１
１．１２はそれぞれスラブ導波路層３の側端部２０およ
び２１に取付けられている。つぎに上記第１実施例に示
した波長多重伝送デノくイスの動作を説明する。半導体
発光素子９には波長λ１（この場合１．５５μｍ）の半
導体レーザを用い、受光素子１１には波長１．２μｍの
光信号を受光するためのＧｅ−ＡＰＤ（ゲルマニウム−
アバランシェホトダイオード）を、受光素子１２には波
長１．３μｍの光信号を受光するためのＧｅ−ＡＰＤを
用いた。光フィルタ７には波長１．３μｍ、 １．５５
μｍの光信号を通すが、波長１．２μｍの光信号を反射
させる長波長通過型フィルタを用い、光フィルタ８には
波長１．２μｍ。
１．５５／ｊｍの光信号を通すが、波長１．３μｍの光
信号を反射させる帯域阻止型フィルタを用いた。そして
光フアイバ１７内を矢印１９の方向へ１．５５μｍの光
信号を伝搬させ、矢印１８の方向から伝搬してきた波長
１．２μｍおよび１．３μｍの光信号を受光素子１１お
よび１２で受光させる。なお１０は半導体発光素子９の
出射光信号をモニタするための受光素子である。半導体
発光素子および受光素子は、基板ｌに液相成長させて形
成してもよく、また素子を外付けしてもかまわない。
信号を反射させる帯域阻止型フィルタを用いた。そして
光フアイバ１７内を矢印１９の方向へ１．５５μｍの光
信号を伝搬させ、矢印１８の方向から伝搬してきた波長
１．２μｍおよび１．３μｍの光信号を受光素子１１お
よび１２で受光させる。なお１０は半導体発光素子９の
出射光信号をモニタするための受光素子である。半導体
発光素子および受光素子は、基板ｌに液相成長させて形
成してもよく、また素子を外付けしてもかまわない。
第５図は本発明の第２実施例である波長多重伝送デバイ
スを示した図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図を示
している。第２実施例は３次元導波路構造のデバイスで
、第４図に示した第１実施例と同一番号を付したものは
、同様の機能を有するものである。第５図において、２
２は導波路層であり、本実施例では盛土形措造を用いた
が、リッジ形、拡散形などでも差支えない。２３および
２４は帯域通過型フィルタであり、２３は１．２μｍの
波長の光信号だけを通し、２４は１．３μｍの波長の光
信号だけを通す６第６図は本発明の波長多重伝送デバイ
スの第３実施例を示す図で、受光素子１１．１２の前の
導波路層にテーパ部２５．２６を設けて、不要光信号を
抑制するようにしたものである。上記テーパ部２５．２
６を設けた以外は上記第５図に示す第２実施例と同様で
ある。
スを示した図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図を示
している。第２実施例は３次元導波路構造のデバイスで
、第４図に示した第１実施例と同一番号を付したものは
、同様の機能を有するものである。第５図において、２
２は導波路層であり、本実施例では盛土形措造を用いた
が、リッジ形、拡散形などでも差支えない。２３および
２４は帯域通過型フィルタであり、２３は１．２μｍの
波長の光信号だけを通し、２４は１．３μｍの波長の光
信号だけを通す６第６図は本発明の波長多重伝送デバイ
スの第３実施例を示す図で、受光素子１１．１２の前の
導波路層にテーパ部２５．２６を設けて、不要光信号を
抑制するようにしたものである。上記テーパ部２５．２
６を設けた以外は上記第５図に示す第２実施例と同様で
ある。
第７図は本発明の波長多重伝送デバイスの第４実施例を
示す図である。本実施例では半導体発光素子９に波長１
．３μｍの半導体レーザを用い、受光素子１１には波長
１．２μｍの光信号を受光する受光素子を用い、受光素
子１２には波長１．５５μｍの光信号を受光する受光素
子を用いた。光フィルタ２７，２８゜２９にはそれぞれ
上記第２図に示した帯域通過型フィルタを用いた。すな
わち、第２図において、光フィルタ２７には１．３μｍ
の光信号を通過させ、１．２μｍおよび１．５５μｍの
光信号を反射させる１、３μｍ帯域通過型フィルタ（Ｂ
ＰＦ）を用い、光フィルタ２８には１．２μｍ帯域通過
型フィルタを、また光フィルタ２９には１．５５μｍ帯
域通過型フィルタを用いた。
示す図である。本実施例では半導体発光素子９に波長１
．３μｍの半導体レーザを用い、受光素子１１には波長
１．２μｍの光信号を受光する受光素子を用い、受光素
子１２には波長１．５５μｍの光信号を受光する受光素
子を用いた。光フィルタ２７，２８゜２９にはそれぞれ
上記第２図に示した帯域通過型フィルタを用いた。すな
わち、第２図において、光フィルタ２７には１．３μｍ
の光信号を通過させ、１．２μｍおよび１．５５μｍの
光信号を反射させる１、３μｍ帯域通過型フィルタ（Ｂ
ＰＦ）を用い、光フィルタ２８には１．２μｍ帯域通過
型フィルタを、また光フィルタ２９には１．５５μｍ帯
域通過型フィルタを用いた。
第８図は本発明の波長多重伝送デバイスの第５実施例を
示す図である。本実施例は矢印３８方向に１．２μｍ、
１．３μｍの光信号を伝送させ、逆方向の矢印３９
の方向から１．５５μｍの光信号が伝送されてくる場合
における、いわゆる３波長多重伝送デバイスの実施例を
示している。第８図において、３１゜３２はそれぞれ波
長１．２μｍ、波長１．３μｍの半導体レーザであり、
３３および３４は上記半導体レーザ３１および３２の出
射光をそれぞれモニタするための受光素子である。３０
は１．２μｍと１．３μｍのレーザ出射光を合波する合
波素子であり、光フィルタ３６は１．２μｍと１．３μ
ｍの光信号をそれぞれ通過させ、１．５５μｍの光信号
を反射させる短波長通過型、あるいは帯域阻止型フィル
タである。また光フィルタ３７は、１．５５μｍの光信
号を通過させ、１．２μｍおよび１．３μｍの光信号を
反射させる長波長通過型フィルタである。
示す図である。本実施例は矢印３８方向に１．２μｍ、
１．３μｍの光信号を伝送させ、逆方向の矢印３９
の方向から１．５５μｍの光信号が伝送されてくる場合
における、いわゆる３波長多重伝送デバイスの実施例を
示している。第８図において、３１゜３２はそれぞれ波
長１．２μｍ、波長１．３μｍの半導体レーザであり、
３３および３４は上記半導体レーザ３１および３２の出
射光をそれぞれモニタするための受光素子である。３０
は１．２μｍと１．３μｍのレーザ出射光を合波する合
波素子であり、光フィルタ３６は１．２μｍと１．３μ
ｍの光信号をそれぞれ通過させ、１．５５μｍの光信号
を反射させる短波長通過型、あるいは帯域阻止型フィル
タである。また光フィルタ３７は、１．５５μｍの光信
号を通過させ、１．２μｍおよび１．３μｍの光信号を
反射させる長波長通過型フィルタである。
本発明は上記各実施例に限定されない。まず、波長多重
数は上記実施例のように３波に限定されず、２波以上何
波でも拡張できる。半導体発光素子は半導体レーザ、発
光ダイオードでもよい。また第４図に示した第１実施例
は、半導体レーザが基板と垂直にレーザ光を出射する面
発光型のレーザであってもよい。受光素子にはＧｅ−Ａ
ＰＤ以外に、ＩｎＧａ Ａｓ−ＡＰＤ、あるいはＩｎＧ
ａＡｓ−ＰＩＮＰＤ（ＰＩＮホトダイオード）でもよい
。溝５−１〜５−５内に埋込む膜６はＳｉ Ｏ２単体組
成以外に、ＴｉＯ２゜ＧｅＯ２、Ｐｅ Ｏｓ 、 Ｚｎ
Ｏ，Ａ１２０３などの屈折率を制御するドーパントを含
んでいてもよい。さらにはＩｎＧａＡｓＰ、 Ａｔ Ｇ
ａＡｓ、 ＧａＡｓなどの半導体材料や強誘電体、磁性
体などでもよい。光伝送方式は双方向伝送用以外に、片
方向伝送としての光合波デバイス、または光分波デバイ
スであってもよい。
数は上記実施例のように３波に限定されず、２波以上何
波でも拡張できる。半導体発光素子は半導体レーザ、発
光ダイオードでもよい。また第４図に示した第１実施例
は、半導体レーザが基板と垂直にレーザ光を出射する面
発光型のレーザであってもよい。受光素子にはＧｅ−Ａ
ＰＤ以外に、ＩｎＧａ Ａｓ−ＡＰＤ、あるいはＩｎＧ
ａＡｓ−ＰＩＮＰＤ（ＰＩＮホトダイオード）でもよい
。溝５−１〜５−５内に埋込む膜６はＳｉ Ｏ２単体組
成以外に、ＴｉＯ２゜ＧｅＯ２、Ｐｅ Ｏｓ 、 Ｚｎ
Ｏ，Ａ１２０３などの屈折率を制御するドーパントを含
んでいてもよい。さらにはＩｎＧａＡｓＰ、 Ａｔ Ｇ
ａＡｓ、 ＧａＡｓなどの半導体材料や強誘電体、磁性
体などでもよい。光伝送方式は双方向伝送用以外に、片
方向伝送としての光合波デバイス、または光分波デバイ
スであってもよい。
すなわち、これらは光素子が半導体発光素子だけとする
か、受光素子だけにするかによって達成できる。また第
２図において、基板ｌに例えばＳｉを用い、クラッド層
２にはＳ ＋ ＯｚにＢ２Ｏ３を含んだ層高屈折率の膜
を形成させれば、ガラス導波路型光フィルタを構成する
ことができる。上記光フィルタの場合には、半導体材料
を用いた場合に比して、非常に低損失な特性を実現する
ことができる。第３図（ｂ）に示す溝５−１〜５−５の
加工方法としては、イオンビームエツチング、高周波ス
パッタエツチング、反応性高周波スパッタエツチング、
プラズマエツチング、イオン照射増速エツチングなどの
ドライエツチング、ないしはそれに準じるエツチング技
術を用いることができる。
か、受光素子だけにするかによって達成できる。また第
２図において、基板ｌに例えばＳｉを用い、クラッド層
２にはＳ ＋ ＯｚにＢ２Ｏ３を含んだ層高屈折率の膜
を形成させれば、ガラス導波路型光フィルタを構成する
ことができる。上記光フィルタの場合には、半導体材料
を用いた場合に比して、非常に低損失な特性を実現する
ことができる。第３図（ｂ）に示す溝５−１〜５−５の
加工方法としては、イオンビームエツチング、高周波ス
パッタエツチング、反応性高周波スパッタエツチング、
プラズマエツチング、イオン照射増速エツチングなどの
ドライエツチング、ないしはそれに準じるエツチング技
術を用いることができる。
上記のように本発明による光フィルタおよび該光フィル
タを用いた波長多重伝送デバイスは、スラブあるいは３
次元光導波路の導波路層に、所望周期間隔、所望幅で上
記導波路層の厚さよりも深い溝を光伝搬方向に沿って複
数個形成し、上記溝に上記導波路層の屈折率と異る屈折
率を有する材質の膜を埋込んで光フィルタを形成し、上
記光フィルタを透過した光信号側および上記光フィルタ
により反射した光信号側に、半導体発光素子または受光
素子のいずれか一方、あるいは両方を配置してモノリシ
ック状に形成することにより、従来の半導体発光素子や
受光素子を形成するプロセスを用いて、新しい構成の光
フィルタを形成することができ、また上記光フィルタを
用いて、より簡易で経済的な波長多重伝送デバイスを実
現することが可能である。
タを用いた波長多重伝送デバイスは、スラブあるいは３
次元光導波路の導波路層に、所望周期間隔、所望幅で上
記導波路層の厚さよりも深い溝を光伝搬方向に沿って複
数個形成し、上記溝に上記導波路層の屈折率と異る屈折
率を有する材質の膜を埋込んで光フィルタを形成し、上
記光フィルタを透過した光信号側および上記光フィルタ
により反射した光信号側に、半導体発光素子または受光
素子のいずれか一方、あるいは両方を配置してモノリシ
ック状に形成することにより、従来の半導体発光素子や
受光素子を形成するプロセスを用いて、新しい構成の光
フィルタを形成することができ、また上記光フィルタを
用いて、より簡易で経済的な波長多重伝送デバイスを実
現することが可能である。
第１図は本発明による光フィルタの一実施例を示す構造
図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図、第２図は上記
実施例の波長特性計算結果を示す図、第３図（ａｌ 、
（ｂｌ 、 （Ｃ１、（ｄ）はそれぞれ上記実施例の
製造工程を示す図、第４図は本発明による波長多重伝送
デバイスの第１実施例を示す図で、（ａ）は正面図、ｔ
ｂｌは側面図、第５図は上記デバイスの第２実施例を示
す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、第６図は上
記デバイスの第３実施例を示す正面図、第７図は上記デ
バイスの第４実施例を示す正面図、第８図は上記デバイ
スの第５実施例を示す正面図、第９図は従来の干渉膜フ
ィルタの構成を示す図である。 ３．２２・・・光導波路 ４−１．４−２〜４−ｍ、 ５−１．５−２〜５−５
・・・溝６・・・膜
図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図、第２図は上記
実施例の波長特性計算結果を示す図、第３図（ａｌ 、
（ｂｌ 、 （Ｃ１、（ｄ）はそれぞれ上記実施例の
製造工程を示す図、第４図は本発明による波長多重伝送
デバイスの第１実施例を示す図で、（ａ）は正面図、ｔ
ｂｌは側面図、第５図は上記デバイスの第２実施例を示
す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、第６図は上
記デバイスの第３実施例を示す正面図、第７図は上記デ
バイスの第４実施例を示す正面図、第８図は上記デバイ
スの第５実施例を示す正面図、第９図は従来の干渉膜フ
ィルタの構成を示す図である。 ３．２２・・・光導波路 ４−１．４−２〜４−ｍ、 ５−１．５−２〜５−５
・・・溝６・・・膜
Claims (9)
- （１）スラブあるいは３次元光導波路の導波路層に、所
望周期間隔、所望幅で、上記導波路層の厚さよりも深い
溝を光伝搬方向に沿って複数個形成し、上記溝に導波路
層の屈折率と異る屈折率を有する材質の膜を埋込んだ光
フィルタ。 - （２）上記溝は、周期間隔が約ｎ／２波長（ｎ＝１、３
、５・・・・・・）であり、溝幅が約ｎ／４波長である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載した光フ
ィルタ。 - （３）上記溝は、複数個の約ｎ／４波長幅の溝の途中に
、約ｎ／２波長の幅の溝を少なくとも１個設けたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載し
た光フィルタ。 - （４）上記溝は、複数個の約ｎ／２波長間隔の溝の途中
に、約３／４波長間隔の溝を少なくとも１個設けたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のいず
れかに記載した光フィルタ。 - （５）上記埋込んだ膜は、上記導波路面上を蔽っている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項の
いずれかに記載した光フィルタ。 - （６）上記埋込んだ膜の材質は、屈折率が上記導波路層
の屈折率よりも低いことを特徴とする特許請求の範囲第
１項ないし第５項のいずれかに記載した光フィルタ。 - （７）上記導波路は、該導波路を構成する基板が、半導
体、強誘電体、磁性体、あるいはガラスのいずれかであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第６項
のいずれかに記載した光フィルタ。 - （８）スラブあるいは３次元光導波路の導波路層に、所
望周期間隔、所望幅で、上記導波路層の厚さよりも深い
溝を光伝搬方向に沿って複数個形成し、上記溝に導波路
層の屈折率と異る屈折率を有する材質の膜を埋込んで光
フィルタを形成し、上記光フィルタを光導波路に少なく
とも１個設け、上記光フィルタを透過した光信号側およ
び上記光フィルタにより反射した光信号側に、半導体発
光素子または受光素子のいずれか一方、あるいは両方を
配置して形成した波長多重伝送デバイス。 - （９）上記光導波路は、上記光フィルタの入射側および
出射側にレンズを設けたことを特徴とする特許請求の範
囲第８項に記載した波長多重伝送デバイス。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25976085A JPS62121407A (ja) | 1985-11-21 | 1985-11-21 | 光フイルタおよびそれを用いた波長多重伝送デバイス |
| US06/929,911 US4790614A (en) | 1985-11-21 | 1986-11-13 | Optical filter and optical device using same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25976085A JPS62121407A (ja) | 1985-11-21 | 1985-11-21 | 光フイルタおよびそれを用いた波長多重伝送デバイス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62121407A true JPS62121407A (ja) | 1987-06-02 |
Family
ID=17338576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25976085A Pending JPS62121407A (ja) | 1985-11-21 | 1985-11-21 | 光フイルタおよびそれを用いた波長多重伝送デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62121407A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6432206A (en) * | 1987-07-29 | 1989-02-02 | Nippon Telegraph & Telephone | Wavelength multiplex optical wiring circuit |
| WO1997006458A1 (fr) * | 1995-08-03 | 1997-02-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dispositif optique et procede pour le fabriquer |
| JP2019008255A (ja) * | 2017-06-28 | 2019-01-17 | 京セラ株式会社 | 光導波路フィルタ及び光源装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5015568A (ja) * | 1973-06-07 | 1975-02-19 | ||
| JPS57211104A (en) * | 1981-06-22 | 1982-12-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Directional coupler type optical demultiplexer having periodic structure |
| JPS592008A (ja) * | 1982-06-28 | 1984-01-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 埋め込み型石英光導波路の製造方法 |
| JPS59149304A (ja) * | 1983-02-16 | 1984-08-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 導波路型光フイルタ |
| JPS59188605A (ja) * | 1983-04-11 | 1984-10-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 導波形光モ−ドフイルタ |
| JPS602906A (ja) * | 1983-06-20 | 1985-01-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | フイルタ付光導波路の製造方法 |
-
1985
- 1985-11-21 JP JP25976085A patent/JPS62121407A/ja active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5015568A (ja) * | 1973-06-07 | 1975-02-19 | ||
| JPS57211104A (en) * | 1981-06-22 | 1982-12-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Directional coupler type optical demultiplexer having periodic structure |
| JPS592008A (ja) * | 1982-06-28 | 1984-01-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 埋め込み型石英光導波路の製造方法 |
| JPS59149304A (ja) * | 1983-02-16 | 1984-08-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 導波路型光フイルタ |
| JPS59188605A (ja) * | 1983-04-11 | 1984-10-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 導波形光モ−ドフイルタ |
| JPS602906A (ja) * | 1983-06-20 | 1985-01-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | フイルタ付光導波路の製造方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6432206A (en) * | 1987-07-29 | 1989-02-02 | Nippon Telegraph & Telephone | Wavelength multiplex optical wiring circuit |
| WO1997006458A1 (fr) * | 1995-08-03 | 1997-02-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dispositif optique et procede pour le fabriquer |
| US6406196B1 (en) | 1995-08-03 | 2002-06-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical device and method for producing the same |
| JP2019008255A (ja) * | 2017-06-28 | 2019-01-17 | 京セラ株式会社 | 光導波路フィルタ及び光源装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0234369A1 (en) | Optical branching filter | |
| US4790615A (en) | Demultiplexing and/or multiplexing optical circuit | |
| US5905827A (en) | Optical multiplexer/demultiplexer and wavelength division multiplexing module | |
| US20020181046A1 (en) | Wavelength division multiplexing with narrow band reflective filters | |
| JPH10319262A (ja) | 光導波路構造および平面光導波装置 | |
| US4790614A (en) | Optical filter and optical device using same | |
| JPH0943057A (ja) | 波長分波器 | |
| JPH08304664A (ja) | 波長分波素子 | |
| CA2217688C (en) | Coupling of light into a monolithic waveguide device | |
| JPS62121407A (ja) | 光フイルタおよびそれを用いた波長多重伝送デバイス | |
| JPH10268158A (ja) | 光分波器および光結合部品 | |
| JPS6046682B2 (ja) | 光ビ−ム用光波多重分波回路 | |
| JPH05203830A (ja) | 光合分波器 | |
| JPS61226713A (ja) | 光波長多重伝送用光モジユ−ル | |
| JP2000131542A (ja) | 光送受信モジュール | |
| JPS62159105A (ja) | 双方向伝送用光モジユ−ル | |
| Reichelt et al. | Wavelength-division multi demultiplexers for two-channel single-mode transmission systems | |
| JPH0749430A (ja) | 光回路部品 | |
| JPS6330605B2 (ja) | ||
| JP2752848B2 (ja) | 干渉フィルタ付光導波路の作製方法 | |
| JPS63106606A (ja) | 光合分波器 | |
| JP2001264572A (ja) | 干渉光フィルタモジュール装置 | |
| JPS62159106A (ja) | 光導波路型フイルタ | |
| EP0947861A1 (en) | Hybrid waveguiding optical device | |
| JPH11190809A (ja) | 合分波器 |