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JPS6295504A - Optical waveguide circuit - Google Patents

Optical waveguide circuit

Info

Publication number
JPS6295504A
JPS6295504A JP23696185A JP23696185A JPS6295504A JP S6295504 A JPS6295504 A JP S6295504A JP 23696185 A JP23696185 A JP 23696185A JP 23696185 A JP23696185 A JP 23696185A JP S6295504 A JPS6295504 A JP S6295504A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
waveguide
optical
optical waveguide
light
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP23696185A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Taisuke Murakami
泰典 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP23696185A priority Critical patent/JPS6295504A/en
Publication of JPS6295504A publication Critical patent/JPS6295504A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve operation efficiency by slanting optical waveguide end surfaces so that they cross each other in the prolongation direction on the substrate, and reflecting totally a light wave propagated in the optical waveguide by the slanting and surfaces. CONSTITUTION:Both end surfaces of the optical waveguide circuit are so slanted as to have a side crossing the top surface of the waveguide on the top surface and cross each other in the prolongation direction on the substrate side. Further, those slanting surfaces should reflect the propagated light to the other end part totally, so they are formed at 45 deg. to the waveguide. Light emitted at the light emission position 6 of a light emitting element 4 is incident on the waveguide 2 at right angles, reflected totally by slanting surface 3a in a direction L1, and then re-reflected totally by the other slanting surface 3b after being propagated in the waveguide 2 to reach the photodetection position 7 of a photodetecting element 5 provided at the other upper end part of the waveguide 2. Consequently, an optical fiber and the light emitting and photodetecting elements are coupled optically with easy and their positioning is also facilitated.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は光導波回路に関する。更に詳しくは、光導波路
中を伝撤する光波を全反射し得る、光ファイバ、発光・
受光素子と光結合するための光導波回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to optical waveguide circuits. More specifically, optical fibers, light emitting and
The present invention relates to an optical waveguide circuit for optically coupling with a light receiving element.

従来の技術 最近の光ファイバを利用した光通信システムの発展には
目ざましいものがある。この光通信システムを構成する
ためには、発光・受光素子の他、光変調器、光スィッチ
、光分岐結合器、光合波分波器や光フィルタなどの各種
光部品が必要となり、また、これら光部品と光ファイバ
との光学的な結合が必要となる。
BACKGROUND OF THE INVENTION Recent developments in optical communication systems using optical fibers have been remarkable. In order to configure this optical communication system, in addition to light emitting and light receiving elements, various optical components such as optical modulators, optical switches, optical branching/coupling devices, optical multiplexers/demultiplexers, and optical filters are required. Optical coupling between optical components and optical fibers is required.

初期の光通信システムでは、上記した光部品をレンズ、
ミラー、プリズムなどを組合せて構成していた。このよ
うな光部品と光ファイバとの光結合は比較的容易である
が、上記の如きレンズ、ミラー、プリズムなどの従来の
光部品によって構成される光デバイスは、大型であり、
またコストが高く、しかも小型化することが困難であり
、更に光通信用デバイスに対して要求される十分な機械
的安定性、高い信頼性を付与することも困難であった。
In early optical communication systems, the above-mentioned optical components were used as lenses,
It was composed of a combination of mirrors, prisms, etc. Optical coupling between such optical components and optical fibers is relatively easy, but optical devices constructed from conventional optical components such as lenses, mirrors, and prisms are large and
Furthermore, it is expensive, difficult to miniaturize, and furthermore difficult to provide sufficient mechanical stability and high reliability required for optical communication devices.

例えば、しばしば光軸合せが必要であったり、振動など
の外力の影響により光軸のくるいが生じ易く、その都度
位置合わせをしなおす必要があった。
For example, it is often necessary to align the optical axis, and the optical axis tends to be distorted due to the influence of external forces such as vibrations, so it is necessary to re-align each time.

そこで、光導波路を基板上に形成した新しい光学系とし
て光導波回路が開発された。この光導波回路は、例えば
拡散法や堆積法によって光損失が小さく、屈折率の大き
い物質からなる光導波路を基板上に設け、その光導波路
内に光を伝搬させるものである。また、このものは光導
波路の一部の厚さを変化させることによってレンズやプ
リズムを構成したり、電極を設けて光導波路に電界を印
加することにより光変調器を構成する等、各種光素子を
基板上に形成することができるので、多機能化の可能性
を有するものである。
Therefore, an optical waveguide circuit was developed as a new optical system in which an optical waveguide is formed on a substrate. In this optical waveguide circuit, an optical waveguide made of a material with low optical loss and a high refractive index is provided on a substrate by, for example, a diffusion method or a deposition method, and light is propagated within the optical waveguide. In addition, this device can be used to construct a lens or prism by changing the thickness of a part of the optical waveguide, or to construct an optical modulator by applying an electric field to the optical waveguide by providing an electrode. Since it can be formed on a substrate, it has the possibility of multifunctionality.

更に、光導波回路では、復数個の光素子をハイブリッド
もしくはモノリシックに集積化した、いわゆる光集積回
路の実現が可能となる。このため、光回路の小型化、低
価格化、高性能化並びに高信頼化等に対する期待が生ま
れ、各方面で光導波回路の研究・開発が活発に行われて
いる。
Furthermore, in the optical waveguide circuit, it is possible to realize a so-called optical integrated circuit in which several optical elements are integrated in a hybrid or monolithic manner. For this reason, expectations have arisen for optical circuits to be smaller, lower in price, higher in performance, higher in reliability, etc., and research and development of optical waveguide circuits are being actively conducted in various fields.

発明が解決しようとする問題点 このような光導波回路の光導波路内に光を導入し、ある
いは取出すためには、光導波路を外部の光伝送路もしく
は発光・受光素子に光結合させる必要がある。外部の光
伝送路としては光ファイバが最も一般的に使用されてい
る。通常、これらの光結合は研潜された光フアイバ端面
を光導波路の端面に突合せることにより行われる。また
、発光・受光素子との結合も、同様に光導波路の端面に
これら素子を突合せることにより実現されている。
Problems to be Solved by the Invention In order to introduce or extract light into or out of the optical waveguide of such an optical waveguide circuit, it is necessary to optically couple the optical waveguide to an external optical transmission line or a light emitting/light receiving element. . Optical fibers are most commonly used as external optical transmission lines. Usually, these optical couplings are performed by abutting the polished end face of the optical fiber against the end face of the optical waveguide. Furthermore, coupling with light emitting and light receiving elements is similarly achieved by abutting these elements against the end face of the optical waveguide.

しかしながら、光導波路の大きさは、一般に極めて微細
なものであり、例えば波長1μmのシングルモード光を
用いる場合には10μm程度以下にする必要がある。従
って、光導波路と光ファイバあるいは発光・受光素子と
の各端面間の位置合せを高精度で行わなければならない
。即ち、この位置合せが不十分であり、軸ずれが生じる
ような場合には、結合度が低下し、その結果大きな結合
損失をまねく。
However, the size of the optical waveguide is generally extremely small, and for example, when using single mode light with a wavelength of 1 μm, it is necessary to make the size of the optical waveguide about 10 μm or less. Therefore, it is necessary to align the end faces of the optical waveguide and the optical fiber or the light emitting/receiving element with high precision. That is, if this alignment is insufficient and axis misalignment occurs, the degree of coupling will decrease, resulting in a large coupling loss.

このように光導波回路を使用することにより、光集積回
路を代表とする光デバイスの小型化を達成できる反面、
光伝送路としての光ファイバ並びに発光・受光素子との
結合のために多大な労力を必要とする極めて高精度の位
置合せを、作業者がしなければならないという問題を有
している。このような位置合わせは、外力の作用により
軸ズレを生じた場合に、その都度必要となり、作業者の
負担も一層過重なものとなる。
By using optical waveguide circuits in this way, it is possible to achieve miniaturization of optical devices such as optical integrated circuits, but on the other hand,
There is a problem in that an operator must perform extremely high-precision positioning, which requires a great deal of effort, in order to connect the optical fiber as an optical transmission path and the light-emitting/light-receiving element. Such alignment becomes necessary each time an axis misalignment occurs due to the action of an external force, and the burden on the operator becomes even heavier.

そこで、高精度の位置合せを比較的簡単に行うことがで
き、しかも外力等に対しても安定な結合を維持し得る方
法を開発する必要がある。従来、このような目的で提案
されたものとしては添付第3図および第4図に示すよう
な方法が知られている(儒学型波光全体、昭和60年、
Nα1007およびNo、1008参照)。
Therefore, it is necessary to develop a method that can relatively easily perform highly accurate positioning and maintain stable coupling even against external forces. Conventionally, the methods shown in the attached Figures 3 and 4 have been proposed for this purpose (Confucian-type wave light, 1985,
(See Nα1007 and No. 1008).

即ち、まず第3図から理解されるように、第1の方法は
シリコン(Sl)基板10上に石英系導波路11と反射
鏡ガイド12とを一体的に形成し、このような構成の石
英系導波路11と受・発光素子13とを反射鏡14を用
いて結合させるものである。また、第2の方法は、第4
図から明らかな如く、同様にSi基板10上に石英系導
波路11と、レーザダイオード(LD)ガイド15を一
体的に形成し、石英系導波路11と、例えば発光素子と
してのレーザダイオード(LD)16とを図のように結
合させることからなっている。
That is, as can be understood from FIG. 3, the first method is to integrally form a silica-based waveguide 11 and a reflector guide 12 on a silicon (Sl) substrate 10. The system waveguide 11 and the receiving/emitting element 13 are coupled using a reflecting mirror 14. In addition, the second method
As is clear from the figure, a quartz-based waveguide 11 and a laser diode (LD) guide 15 are similarly formed integrally on a Si substrate 10, and a quartz-based waveguide 11 and a laser diode (LD) as a light emitting element, for example, are integrated. ) 16 are combined as shown in the figure.

しかしながら、これらの従来法によれば、位置合せの精
度は幾分改善され、また小型化の点でも改善されるもの
の、埋込み導波路に対して適用することは不可能である
など、導波路の汎用性は著しく低いものであり、このよ
うな場合には依然として添付第5図に示したように、端
面突合せにより光結合を行わざるを得ない。即ち、基板
1上に形成された埋め込み型導波路2を用いた場合には
、6の位置に発光位置を有する発光素子4および7の位
置に受光位置を有する受光素子5を、夫々の位置で、埋
込み導波路端面に突合せることにより結合されることに
なる。
However, although these conventional methods improve the alignment accuracy and miniaturization to some extent, they cannot be applied to embedded waveguides, and have problems with waveguides. The versatility is extremely low, and in such a case, optical coupling must still be performed by end-face butting, as shown in the attached FIG. 5. That is, when using a buried waveguide 2 formed on a substrate 1, a light emitting element 4 having a light emitting position at position 6 and a light receiving element 5 having a light receiving position at position 7 are placed at their respective positions. , and are coupled by abutting against the end face of the buried waveguide.

このような端面結合方式だと受光・発光素子の固定時に
軸ズレが生ずる可能性が高く、また振動などの外力によ
っても軸ズレし易いために、その都度位置合せ(軸合せ
)を行わねばならないので、作業性は著しく悪いものと
なる。
With this type of end face coupling method, there is a high possibility that axis misalignment will occur when fixing the light receiving/emitting element, and it is also easy to cause axis misalignment due to external forces such as vibration, so alignment (alignment) must be performed each time. Therefore, workability becomes extremely poor.

そこで、本発明の目的は、埋込み型導波路を用いた場合
にも軸ずれの可能性が低く、従って作業能率を改善し得
る光導波回路を提供することにある。また、その製造法
を提供することも本発明の目的の1つである。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an optical waveguide circuit that has a low possibility of axis misalignment even when an embedded waveguide is used, and can therefore improve work efficiency. It is also an object of the present invention to provide a method for producing the same.

問題点を解決するための手段 本発明者等は、光導波路と光伝送路並びに受光発光素子
との結合に関する、上記の如き従来法の現状に鑑みて、
軸ずれの問題並びに埋込み型の導波路に対する結合性の
問題等を解決するのに有用な光導波回路構造を実現すべ
く種々検討した結果、光導波路の端部に所定の角度で傾
斜を与え、該傾斜面を全反射できるようにすることが有
利であることを見出し、本発明を完成した。
Means for Solving the Problems In view of the current state of conventional methods as described above regarding coupling between optical waveguides, optical transmission lines, and light-receiving/emitting elements, the present inventors have proposed the following.
As a result of various studies in order to realize an optical waveguide circuit structure useful for solving problems such as axis misalignment and connectivity with embedded waveguides, we found that the ends of the optical waveguide are tilted at a predetermined angle. The present invention was completed based on the discovery that it is advantageous to make the inclined surface capable of total reflection.

即ち、本発明は光導波回路、特に埋込み型の導波回路構
造の改良に係り、咳導波回路は、基板と、該基板上に設
けらされた導波路を有し、該導波路両端面が、その基板
側の延長方向において相互に交叉する傾斜面で構成され
ていることを特徴とする。
That is, the present invention relates to an improvement in the structure of an optical waveguide circuit, particularly an embedded type waveguide circuit, and the cough waveguide circuit has a substrate and a waveguide provided on the substrate, and both end surfaces of the waveguide are provided. is characterized in that it is composed of inclined surfaces that intersect with each other in the direction of extension on the substrate side.

本発明の光導波回路は、例えば添付第1図に示したよう
な構成を有しており、基板1と該基板の上面に埋設され
た導波路2とから形成され、両端面3a、3bは夫々導
波路上面にこれと直交する辺を有し、その基板側の延長
方向で交叉するような傾斜面とされている。これらは導
波路上面に対し角度45°で傾斜しているものであるこ
とが最も好ましい。換言すれば、導波路の各端面に直角
プリズムを形成したことに相当する。
The optical waveguide circuit of the present invention has, for example, a configuration as shown in the attached FIG. Each of the waveguides has a side perpendicular to the upper surface of the waveguide, and is an inclined surface that intersects in the direction of extension on the substrate side. Most preferably, these are inclined at an angle of 45° to the top surface of the waveguide. In other words, this corresponds to forming a right-angled prism on each end face of the waveguide.

本発明において、基板並びに導波路材料としては特に制
限はなく、従来公知の各種材料がいずれも使用できる。
In the present invention, the substrate and waveguide materials are not particularly limited, and any of various conventionally known materials can be used.

例えば、基板材料としてはLiNb0=、石英、シリコ
ン、あるいはサファイヤ、更には高分子樹脂などを使用
し、また導波路材料としては基板を5iO7系の材料で
形成した場合には屈接率増加ドーパント、例えば、P、
 Ge、 Ti5Ta、 Sbなどを含むSiC2系の
ガラスなどであり得、また基板がプラスチックである場
合にはガラス(即ち、いわゆるプラスチッククラッド型
)などであり得る。更に、基板および導波路両者をプラ
スチックで形成したプラスチック導波回路であってもよ
く、PMMA (ポリメチルメタクリレート)とテトラ
フルオロエチレンフフ化ビニルデン、ポリスチレン系樹
脂とPMMAおよび重水毒化PMMAとフルオロアルキ
ルメタクリレートなどの各種組合せ(#J者が導波路材
、後者が基板材料)を利用できる。
For example, as the substrate material, LiNb0=, quartz, silicon, or sapphire, or even a polymer resin, etc. are used, and as the waveguide material, when the substrate is formed of a 5iO7-based material, a refractive index increasing dopant, For example, P,
It may be SiC2-based glass containing Ge, Ti5Ta, Sb, etc., or if the substrate is plastic, it may be glass (that is, so-called plastic clad type). Furthermore, it may be a plastic waveguide circuit in which both the substrate and the waveguide are made of plastic, such as PMMA (polymethyl methacrylate) and tetrafluoroethylene vinyldene fluoride, polystyrene resin and PMMA, heavy water poisoned PMMA and fluoroalkyl methacrylate, etc. Various combinations of (#J is the waveguide material and the latter is the substrate material) can be used.

本発明の導波回路は、これらの材料から、例えば基板が
5102系の材料である場合、フォ) IJソゲラフイ
ーにより基板表面に所定の導波路パターンをレジストに
より形成し、次いで屈接率増加剤を蒸着などにより堆積
し、これを熱拡散させた後、端面を研廖器により45°
の斜め研暦することにより得ることができる。また、フ
ォトエツチングにより基板面に所定の導波路パターンを
レジストで得、次いでエツチングして導波路用溝を形成
し、そこに蒸着法などにより高屈接率物質を堆積した後
、リフトオフ法などにより導波路を形成し、同様に研書
法で傾斜面を形成するなどの方法、あるいはプラスチッ
ククラッド型のものでは、予め導波路材を所定の形状に
成形しておき、所望の鋳型でモールドすることによって
得ることもできる。
The waveguide circuit of the present invention is made of these materials, for example, when the substrate is a 5102-based material, a predetermined waveguide pattern is formed on the surface of the substrate using a resist using IJ sogelaf, and then a refractive index increasing agent is applied. After depositing by evaporation, etc., and thermally diffusing the deposit, the end face is polished at a 45° angle using a sharpener.
It can be obtained by doing diagonal research. In addition, a predetermined waveguide pattern is obtained using a resist on the substrate surface by photo-etching, then etching is performed to form a groove for the waveguide, a high refractive index material is deposited there by a vapor deposition method, and then a lift-off method is performed. A method such as forming a waveguide and forming an inclined surface using the Kensho method, or in the case of a plastic clad type, by forming the waveguide material into a predetermined shape in advance and molding it with the desired mold. You can also get it.

本発明の光導波回路は各種形状であり得、特に埋込み型
の2次元導波路(平面導波路)形あるいは3次元導波路
形のいずれであってもよく、またその伝1般形式におい
てもシングルモード型、マルチモード型のいずれであっ
てもよい。
The optical waveguide circuit of the present invention may have various shapes, and in particular, it may be an embedded two-dimensional waveguide (planar waveguide) or a three-dimensional waveguide, and the general form of its transmission may also be a single waveguide. It may be either mode type or multimode type.

本発明の方法において特徴的な、傾斜面を形成するため
の研廖法としては、例えばアルミナ粉末もしくはダイア
モンド粉末を用いた機械的安定性などが利用でき、また
各種エツチング法を併用することも可能である。
As the polishing method for forming the inclined surface, which is characteristic of the method of the present invention, for example, mechanical stability using alumina powder or diamond powder can be used, and various etching methods can also be used in combination. It is.

本発明の光導波回路は、第1図に示したように発光素子
4および受光素子5あるいは光伝送路としての光ファイ
バなどと共に組合され、第2図に示すように導波路2の
上部端面に当接した状態で使用される。第2図において
は発光・受光素子の例を示したが、これらの代りに光フ
ァイバを用い、この光フアイバ端面と導波路2の上部端
面とを当接させることによっても光結合を実現できる。
The optical waveguide circuit of the present invention is assembled with a light emitting element 4 and a light receiving element 5 or an optical fiber as an optical transmission line as shown in FIG. Used in contact. Although FIG. 2 shows an example of a light emitting/light receiving element, optical coupling can also be realized by using an optical fiber instead of these and bringing the end face of this optical fiber into contact with the upper end face of the waveguide 2.

廻」 以上詳しく述べたように、古典的な光導波回路において
問題となっていた、(i)光導波路と光ファイバ、ある
いは発光・受光素子の各端面間の位置合せの精度の要件
(軸ズレ防止)、(ii)結合部の機械的安定性、例え
ば振動などによる軸ズレ並びに光軸の再調整、(市)光
回路部品の小型化に対する要件などがいずれも本発明の
光導波回路を使用することによって改善することが可能
となる。
As described in detail above, there are problems in classical optical waveguide circuits: (i) requirements for alignment accuracy between end faces of optical waveguides and optical fibers, or light emitting and light receiving elements (axis misalignment); (ii) Mechanical stability of the coupling part, for example, axis misalignment due to vibration, readjustment of the optical axis, (City) Requirements for miniaturization of optical circuit components, etc. can all be achieved using the optical waveguide circuit of the present invention. By doing so, it is possible to improve.

ところで、上記の問題は第3図および第4図に示したよ
うな構成を採用することによって解決することができた
が、これらにおいては形状の異る導波路、特に埋込み式
の導波路について適用する場合には上記の各問題が顕在
化し、満足できるものではなかった。
By the way, the above problem could be solved by adopting the configurations shown in Figures 3 and 4, but in these cases, it is difficult to apply the configurations to waveguides of different shapes, especially embedded waveguides. When doing so, each of the above-mentioned problems became apparent and the results were not satisfactory.

しかしながら、本発明による特定の端面形状を有する導
波回路を使用することにより、上記の問題はいずれも有
利に解決することができた。即ち、本発明の光導波回路
ではその両端面を、導波路上面にこれと直交する辺を有
し、基板側の延長方向で相互に交叉するような傾斜面で
構成している。
However, by using a waveguide circuit having a specific end face shape according to the present invention, all of the above problems could be advantageously solved. That is, in the optical waveguide circuit of the present invention, both end faces are formed by sloped faces having sides perpendicular to the top surface of the waveguide and intersecting with each other in the direction of extension on the substrate side.

また、この傾斜面は伝搬光を他の端部方向に全反射し得
るものでなければならないことから、該傾斜面は導波路
に対し45°の角度となるように形成されている。
Furthermore, since this inclined surface must be able to totally reflect the propagating light toward the other end, the inclined surface is formed at an angle of 45° with respect to the waveguide.

このような構成の光導波路を用いた場合には、第2図に
示すように、単に光フアイバ端面あるいは発光・受光素
子を導波路上面端部に当接するだけで高精度の位置合せ
ができ、また振動などで軸ズレが生じた場合にも、その
再調整は極めて簡単に実施できる。尚、この外力による
軸ズレは導波路と光フアイバ端面あるいは発光・受光素
子を適当な接着剤等で接着することにより、完全に回避
し1尋る。
When using an optical waveguide with such a configuration, as shown in FIG. 2, highly accurate positioning can be achieved simply by abutting the end face of the optical fiber or the light emitting/receiving element against the end of the top surface of the waveguide. Furthermore, even if axis misalignment occurs due to vibration or the like, readjustment can be carried out extremely easily. Incidentally, the axis misalignment caused by this external force can be completely avoided by bonding the waveguide and the end face of the optical fiber or the light emitting/receiving element with a suitable adhesive or the like.

このような導波回路を用いた場合、例えば発光素子4の
発光位置6から発せられた光は導波路2に8もて直角に
入射し、傾斜面3aでり、の方向に全反射され、導波路
2を伝搬した後もう一方の傾斜面3bで再度全反射され
、導波路2の他の上端部に設けられた受光素子5の受光
位置7に達することになる。これは光ファイバとの結合
の場合もまったく同じである。
When such a waveguide circuit is used, for example, light emitted from the light emitting position 6 of the light emitting element 4 enters the waveguide 2 at right angles, and is totally reflected by the inclined surface 3a in the direction of After propagating through the waveguide 2, it is totally reflected again on the other inclined surface 3b, and reaches the light receiving position 7 of the light receiving element 5 provided at the other upper end of the waveguide 2. This is exactly the same in the case of coupling with optical fiber.

以上埋込み型の導波路について説明したが、従来の第3
図および第4図に示すような3次元導波路についてもそ
の端面を第1図、第2図に示したような傾斜面で形成す
ることにより、同様な効果を達成することができ、わざ
わざ複雑な形状の反射鏡ガイドあるいはLDガイドなど
を形成する必要がなく、製造工程を簡略化できると共に
コスト的にも有利となる。
Although the buried waveguide has been explained above, the conventional third waveguide
The same effect can be achieved by forming the end faces of three-dimensional waveguides as shown in Figures 1 and 2 with inclined surfaces as shown in Figures 1 and 2. There is no need to form a reflective mirror guide or LD guide with a specific shape, which simplifies the manufacturing process and is advantageous in terms of cost.

実施例 以下、実施例(作製例)に基き、本発明の光導波回路を
更に具体的に説明するが、本発明の範囲は以下の例によ
り回答制限されない。
EXAMPLES Hereinafter, the optical waveguide circuit of the present invention will be explained in more detail based on Examples (manufacturing examples), but the scope of the present invention is not limited by the following examples.

作製例 基板としてZカットしたLiNbO3を用い、相接率増
加剤としてTiを蒸着法に従って所定の導波路パターン
で該基板上に堆積させ、熱拡散させることにより埋込み
型光導波路を形成した。導波路両端面を含む基板側面を
研暦器で導波路上面に対し45°の角度で斜め研磨した
Production Example Using Z-cut LiNbO3 as a substrate, Ti was deposited as a contact ratio increasing agent in a predetermined waveguide pattern on the substrate according to a vapor deposition method, and thermally diffused to form a buried optical waveguide. The side surfaces of the substrate including both end surfaces of the waveguide were polished obliquely at an angle of 45° to the top surface of the waveguide using a polisher.

かくして作製した光導波回路に、発光素子として0In
GaAs PのLDおよび受光素子としてのInGaA
sのPIN型フォトダイオードを夫々用いて、第2図に
示すように光結合を行った。このような光結合系に対し
て結合損失を測定したところ損失は0,5dBであった
In the thus produced optical waveguide circuit, 0In was added as a light emitting element.
InGaA as GaAs P LD and photodetector
Optical coupling was carried out as shown in FIG. 2 using PIN-type photodiodes of 3.5 mm. When coupling loss was measured for such an optical coupling system, the loss was 0.5 dB.

発明の効果 以上詳しく説明したように、本発明の光導波回路によれ
ば、導波路両端面を、全反射可能な傾斜面で構成したと
いう特異な特徴に基き、従来製品の有する各種難点を解
決することが可能となった。
Effects of the Invention As explained in detail above, the optical waveguide circuit of the present invention solves various problems of conventional products based on the unique feature that both end faces of the waveguide are composed of inclined surfaces capable of total reflection. It became possible to do so.

まず、光ファイバ、発光・受光素子との光結合が極めて
容易であり、位置合せも簡略化された。
First, optical coupling with optical fibers and light-emitting/light-receiving elements is extremely easy, and alignment is also simplified.

即ち、従来のものではLDガイド、反射鏡ガイドなどを
わざわざ設ける必要があり、作製工程が煩雑であるばか
りでなく、コスト面でも不利であった。
That is, in the conventional device, it was necessary to take the trouble to provide an LD guide, a reflector guide, etc., which not only complicated the manufacturing process but also was disadvantageous in terms of cost.

また、外力による軸ズレ等を生じた場合にも容易に再調
整でき、また導波路と光ファイバ、発光受光素子を接着
した場合には、振動等の外力の作用下においても全く安
定であり、結合の高い信頼性を維持することができる。
In addition, it can be easily readjusted even if the axis is misaligned due to external force, and if the waveguide, optical fiber, and light emitting/receiving element are bonded together, it is completely stable even under the action of external force such as vibration. High reliability of coupling can be maintained.

更に、第3図、第4図にみられる構成、組合せでは埋込
み型の導波路に対しては古典的な光結合器の場合と同様
に端面付合せ式に行う必要があったが、本発明の光導波
回路では汎用性が高く、導波路の形状によらず、一定し
た高信頼度の光結合を達成できる。
Furthermore, in the configurations and combinations shown in FIGS. 3 and 4, it was necessary to use an end face connection method for embedded waveguides as in the case of classical optical couplers, but the present invention The optical waveguide circuit is highly versatile and can achieve constant and highly reliable optical coupling regardless of the shape of the waveguide.

従って、本発明によれば低コストで、汎用性があり、位
置合せの容易な光導波回路を提供することができ、この
ものは小型化の要求にも十分対応できるものである。
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a low-cost, versatile, and easily aligned optical waveguide circuit, which can fully meet the demands for miniaturization.

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

第1図は本発明の光導波回路の好ましい一例を斜視図で
示したものであり、 第2図は発光・受光素子を固定した状態で示した、本発
明の光導波回路の第1図の導波路に沿ってとった断面図
であり、 第3図および第4図は夫々従来の光導波回路を説明する
ための斜視図であり、 第5図は、埋込み型導波路における従来の光結合を説明
するための模式的な断面概略図である。 (主な参照番号) 1・・基板、 2・・埋込み導波管、 3a、3b・・傾斜面、 4・・発光素子、5・・受光
素子、 6・・発光位置、
FIG. 1 is a perspective view of a preferred example of the optical waveguide circuit of the present invention, and FIG. 2 is a diagram of the optical waveguide circuit of the present invention shown in FIG. 1 with the light emitting and light receiving elements fixed. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the waveguide, FIGS. 3 and 4 are perspective views for explaining conventional optical waveguide circuits, and FIG. 5 is a conventional optical coupling in a buried waveguide. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining. (Main reference numbers) 1...Substrate, 2...Embedded waveguide, 3a, 3b...Slanted surface, 4...Light emitting element, 5...Light receiving element, 6...Light emitting position,

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)基板と、該基板上に形成され、外部の光ファイバ
もしくは発光・受光素子と光結合する光導波路とを有す
る光導波回路において、 上記光導波路端面が、上記基板側の延長方向において相
互に交叉するように傾斜しており、該傾斜端面が上記光
導波路を伝搬する光波を全反射することを特徴とする上
記光導波回路。
(1) In an optical waveguide circuit comprising a substrate and an optical waveguide formed on the substrate and optically coupled to an external optical fiber or a light emitting/light receiving element, the end surfaces of the optical waveguide are mutually disposed in the extending direction on the substrate side. The optical waveguide circuit is inclined so as to intersect with the optical waveguide, and the inclined end face totally reflects a light wave propagating through the optical waveguide.
(2)上記光導波路が埋込み型導波路であることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の光導波回路。
(2) The optical waveguide circuit according to claim 1, wherein the optical waveguide is a buried waveguide.
(3)上記光導波路が3次元型の光導波路であることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光導波回路。
(3) The optical waveguide circuit according to claim 1, wherein the optical waveguide is a three-dimensional optical waveguide.
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