光デバイス及び光デバイスの製造方法、ならびに光集積デバイス
長さ方向及び幅方向に拡がるシート状のマルチモードモード干渉導波路（ＭＭＩ）において、該マルチモード干渉導波路の長さを固有モードが長さ方向に沿って相互に干渉する長さに設定することにより、信号光を入出射させる際の結合損失を小さくするとともに、該マルチモード干渉導波路の厚さ方向が、最大屈折率部分を有するとともに、該最大屈折率部分から離れるに従って屈折率が減少する屈折率分布を有することにより、該マルチモード干渉導波路における厚さ方向のモード分散を抑制して、１０Ｇｂ／ｓ程度の高速伝送を可能とした。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から入力される入力信号と出力すべき出力信号との間を、信号光により接続する光デバイスであって、
シート状であり、当該シートの厚さ方向に最大屈折率部分を有し、該最大屈折率部分からの厚さ方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む光伝送路を備え、
前記入力信号に対応する信号光を、前記光伝送路へ入射光として入射させ、
前記光伝送路の内部において、前記厚さ方向に直交する長さ方向に沿って、前記長さ方向及び前記厚さ方向の両方に直交する幅方向に複数の固有モードを持つマルチモードで前記入射光を伝送するとともに、複数の前記固有モードが前記長さ方向に沿って相互に干渉することにより出射光を生成し、
前記光伝送路から前記出射光を出射させ、前記出射光に対応する前記出力信号を出力することを特徴とする、光デバイス。
【請求項２】
前記光伝送路は、前記光伝送路の前記幅方向に励振する第０次モードの伝搬定数と、第１次モードの伝搬定数との間の差の関数で表される前記長さ方向の大きさを持つ、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項３】
前記光伝送路は、前記幅方向の基本モード幅と、前記厚さ方向の最大屈折率と、前記マルチモード光伝送路中を伝送される光の波長との関数で表される前記長さ方向の大きさを持つ、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項４】
前記光伝送路は、前記厚さ方向の中央位置が最大屈折率であり、中心位置から離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項５】
前記屈折率分布は、ほぼ２次関数に沿って変化する、請求項４に記載の光デバイス。
【請求項６】
前記光伝送路は、ポリシランからなる、請求項４に記載の光デバイス。
【請求項７】
前記光伝送路は、ポリシランからなり、当該ポリシランが硬化する際の酸素濃度分布によって屈折率分布が施される、請求項６に記載の光デバイス。
【請求項８】
前記入力信号は、電気信号であり、当該電気信号を前記信号光へ変換し、前記信号光を前記光伝送路へ前記入射光として入射させる入射部を備える、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項９】
前記入射部は、前記光伝送路の前記幅方向にアレイ状に並ぶ複数の発光部を有する、請求項８に記載の光デバイス。
【請求項１０】
前記入力信号は、信号光であり、当該信号光を前記光伝送路へ入射光として入射させる入射部を備える、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項１１】
前記出力信号は、電気信号であり、前記光伝送路から出射された出射光として前記信号光を受光し、当該信号光を前記電気信号へ変換する出射部を備える、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項１２】
前記出射部は、前記光伝送路の幅方向にアレイ状に並ぶ複数の受光部を有する、請求項１１に記載の光デバイス。
【請求項１３】
前記出力信号は、信号光であり、当該信号光を前記光伝送路から出射光として出射させる出射部を備える、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項１４】
前記光デバイスは、少なくとも１個の前記入力信号を入力し、Ｎ（Ｎ＝１，２，３・・・）個の前記出力信号として出力可能である光Ｎ分岐デバイスであり、
前記光伝送路は、
前記入射光を入射させるための入射面と、
前記出射光を出射させるための出射面とを含み、
前記長さ方向の大きさが、前記幅方向の基本モード幅をＷ０と、幅方向に励起した０次モード光の実効屈折率をｎ０と、前記マルチモード光伝送路中を伝送される光の波長をλとしたとき、ほぼ以下の式の整数倍になる値であり、
前記入射面上であって前記幅方向の中心に１個の入射光を入射させ、前記出射面上であって前記幅方向の中心に対称にＮ個の出射光を生成する、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項１５】
前記光デバイスは、Ｎ（Ｎ＝１，２，３・・・）個の前記入力信号を入力し、少なくとも１個の前記出力信号として出力可能である光Ｎ合成デバイスであり、
前記光伝送路は、
前記入射光を入射させるための入射面と、
前記出射光を出射させるための出射面とを含み、
前記長さ方向の大きさが、前記幅方向の基本モード幅をＷ０と、幅方向に励起した０次モード光の実効屈折率をｎ０と、前記マルチモード光伝送路中を伝送される光の波長をλとしたとき、ほぼ以下の式の整数倍になる値であり、
前記入射面上であって前記幅方向の中心に対称にすべて同一の波長λを有するＮ個の入射光を入射させ、前記出射面上であって前記幅方向の中心に１個の出射光を生成する、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項１６】
前記光デバイスは、Ｎ（Ｎ＝１，２，３・・・）個の前記入力信号を入力し、当該入力信号に１対１対応するＮ個の前記出力信号として出力可能であるストレートシートバスであり、
前記光伝送路は、
前記入射光を入射させるための入射面と、
前記出射光を出射させるための出射面とを含み、
前記長さ方向の大きさが、前記幅方向の基本モード幅をＷ０と、前記幅方向に励起した０次モード光の実効屈折率をｎ０と、前記マルチモード光伝送路中を伝送される光の波長をλとしたとき、ほぼ以下の式の整数倍になる値であり、
前記入射面上であって前記幅方向の任意の位置にすべて同一の波長λを有するＮ個の前記入射光を入射させ、前記出射面上であって各前記入射光の入射位置と前記幅方向の位置が同一である位置にそれぞれ、Ｎ個の前記入射光に１対１対応するＮ個の前記出射光を生成する、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項１７】
前記光デバイスは、Ｎ（Ｎ＝１，２，３・・・）個の前記入力信号を入力し、当該入力信号に１対１対応するＮ個の前記出力信号として出力可能であるクロスシートバスであり、
前記光伝送路は、
前記入射光を入射させるための入射面と、
前記出射光を出射させるための出射面とを含み、
前記長さ方向の大きさが、前記幅方向の基本モード幅をＷ０と、前記幅方向に励起した０次モード光の実効屈折率をｎ０と、前記マルチモード光伝送路中を伝送される光の波長をλとしたとき、ほぼ以下の式の奇数倍になる値であり、
前記入射面上であって前記幅方向の任意の位置にすべて同一の波長λを有するＮ個の前記入射光を入射させ、前記出射面上であって各前記入射光の入射位置と前記幅方向の位置が前記幅方向の中心に対して対称になる位置にそれぞれ、Ｎ個の前記入射光と１対１対応するＮ個の前記出射光を生成する、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項１８】
前記光デバイスは、Ｎ（Ｎ＝１，２，３・・・）個の前記入力信号を入力し、当該入力信号にそれぞれ対応するＮ個の前記出力信号として出力するスターカプラであり、
前記光伝送路は、
前記入射光を入射させるための入射面と、
前記出射光を出射させるための出射面とを含み、
前記長さ方向の大きさが、前記幅方向の基本モード幅をＷ０と、前記幅方向に励起した０次モード光の実効屈折率をｎ０と、前記マルチモード光伝送路中を伝送される光の波長をλとしたとき、ほぼ以下の式の値であり、
前記入射面上であって前記幅方向の所定の位置にすべて同一の波長λを有するＮ個の前記入射光を入射させ、前記出射面上であって各前記入射光の入射位置と前記幅方向の位置が前記幅方向の中心に対して対称になる位置にそれぞれ、前記入射光のいずれの１個に対してもＮ個の前記出射光を生成する、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項１９】
前記光デバイスは、ＮＥＶＥＮ（ＮＥＶＥＮ＝２，４，６・・・）個の前記入力信号を入力し、当該入力信号にそれぞれ対応するＮＥＶＥＮ個の前記出力信号として出力するスターカプラであり、
前記光伝送路は、前記入射面上であって前記幅方向の中心に対称な位置にすべて同一の波長λを有するＮＥＶＥＮ個の前記入射光を入射させる、請求項１８に記載の光デバイス。
【請求項２０】
前記光デバイスは、ＮＯＤＤ（ＮＯＤＤ＝１，３，５・・・）個の前記入力信号を入力し、当該入力信号にそれぞれ対応するＮＯＤＤ個の前記出力信号として出力するスターカプラであり、
前記光伝送路は、前記入射面上であって前記幅方向の中心に非対称な位置にすべて同一の波長λを有するＮＯＤＤ個の前記入射光を入射させる、請求項１８に記載の光デバイス。
【請求項２１】
前記光デバイスは、Ｎ（Ｎ＝１，２，３・・・）個の前記入力信号を入力し、当該第１の入力信号に１対１対応するＮ個の前記出力信号として出力可能であり、Ｍ（Ｍ＝１，２，３・・・）個の前記入力信号を入力し、当該入力信号に１対１対応するＭ個の前記出力信号として出力可能である双方向ストレートシートバスであり、
前記光伝送路は、
前記長さ方向の一方の端部に形成された第１面と、
前記長さ方向の他方の端部に形成された第２面とを含み、
前記長さ方向の大きさが、前記幅方向の基本モード幅をＷ０と、前記幅方向に励起した０次モード光の実効屈折率をｎ０と、前記マルチモード光伝送路中を伝送される光の波長をλとしたとき、ほぼ以下の式の整数倍になる値であり、
前記第１面上であって前記幅方向の任意の位置にすべて同一の波長λを有するＮ個の前記入射光を入射させ、前記第２面上であって各前記入射光の入射位置と前記幅方向の位置が同一である位置にそれぞれ、Ｎ個の前記入射光と１対１対応するＮ個の前記出射光を生成し、
前記第２面上であって前記幅方向の任意の位置に前記第１面に入射する入射光とすべて同一の波長λを有するＭ個の前記入射光を入射させ、前記第１面上であって各前記入射光の入射位置と前記幅方向の位置が同一である位置にそれぞれ、Ｍ個の前記入射光と１対１対応するＭ個の前記出射光を生成する、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項２２】
前記光デバイスは、Ｎ（Ｎ＝１，２，３・・・）個の第１の入力信号を入力し、当該第１の入力信号に１対１対応するＮ個の第１の出力信号として出力可能であり、Ｍ（Ｍ＝１，２，３・・・）個の第２の入力信号を入力し、当該第２の入力信号に１対１対応するＭ個の前記出力信号として出力可能である双方向クロスシートバスであり、
前記光伝送路は、
前記長さ方向の一方の端部に形成された第１面と、
前記長さ方向の他方の端部に形成された第２面とを含み、
前記長さ方向の大きさが、前記幅方向の基本モード幅をＷ０と、前記幅方向に励起した０次モード光の実効屈折率をｎ０と、前記マルチモード光伝送路中を伝送される光の波長をλとしたとき、ほぼ以下の式の奇数倍になる値であり、
前記第１面上であって前記幅方向の任意の位置にすべて同一の波長λを有するＮ個の前記入射光を入射させ、前記第２面上であって各前記入射光の入射位置と前記幅方向の位置が前記幅方向の中心に対して対称になる位置にそれぞれ、Ｎ個の前記入射光と１対１対応するＮ個の前記出射光を生成し、
前記第２面上であって前記幅方向の任意の位置にすべて同一の波長λを有するＭ個の前記入射光を入射させ、前記第１面上であって各前記入射光の入射位置と前記幅方向の位置が前記幅方向の中心に対して対称になる位置にそれぞれ、Ｍ個の前記入射光と１対１対応するＭ個の前記出射光を生成する、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項２３】
前記光伝送路は、前記長さ方向の一方の端部に形成され前記厚さ方向に平行な方向に沿って入射する前記入射光の光路を前記長さ方向へほぼ９０°折り曲げる反射面、及び／又は前記長さ方向の他方の端部に形成され前記長さ方向に沿って伝送された前記出射光の光路を前記厚さ方向に平行な方向に沿って出射させるようにほぼ９０°折り曲げる反射面を含む、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項２４】
前記光伝送路は、前記長さ方向の一方の端部に形成され前記厚さ方向に傾斜した方向に沿って入射する入射光の光路を前記長さ方向へ折り曲げるプリズム、及び／又は前記長さ方向の他方の端部に形成され前記長さ方向に沿って伝送された出射光の光路を前記厚さ方向に傾斜した方向に沿って出射させるように折り曲げるプリズムを含む、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項２５】
前記光伝送路は、前記厚さ方向に複数の固有モードを有する、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項２６】
前記光伝送路は、２０μｍ以上の厚さを有する、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項２７】
前記光伝送路は、前記長さ方向及び前記厚さ方向を含む任意の相異なる２個の断面において、前記厚さ方向の中心位置が、常に同一の曲線を描くように湾曲している、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項２８】
前記光伝送路は、前記長さ方向及び前記厚さ方向を含む任意の相異なる２個の断面において、前記厚さ方向の中心位置が、異なる曲線を描くように捩れている、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項２９】
外部から入力される入力信号と出力すべき出力信号との間を、信号光により接続する光集積デバイスであって、
シート状であり、当該シートの厚さ方向に最大屈折率部分を有し、該最大屈折率部分からの厚さ方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む光伝送路を前記厚さ方向に複数積層してなる光伝送部を備え、
前記入力信号に対応する信号光を、各前記光伝送路へ入射光として入射させ、
各前記光伝送路の内部において、前記厚さ方向に直交する長さ方向に沿って、前記長さ方向及び前記厚さ方向の両方に直交する幅方向に複数の固有モードを持つマルチモードで前記入射光を伝送するとともに、複数の前記固有モードが前記長さ方向に沿って相互に干渉することにより出射光を生成し、
各前記光伝送路から前記出射光を出射させ、前記出射光に対応する前記出力信号を出力することを特徴とする、光集積デバイス。
【請求項３０】
外部から入力される入力信号と出力すべき出力信号との間を、信号光により接続する光デバイスの製造方法であって、
前記光デバイスは、
シート状であり、当該シートの厚さ方向に最大屈折率部分を有し、該最大屈折率部分からの厚さ方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む光伝送路を備え、
前記入力信号に対応する信号光を、前記光伝送路へ入射光として入射させ、
前記光伝送路の内部において、前記厚さ方向に直交する長さ方向に沿って、前記長さ方向及び前記厚さ方向の両方に直交する幅方向に複数の固有モードを持つマルチモードで前記入射光を伝送するとともに、複数の前記固有モードが前記長さ方向に沿って相互に干渉することにより出射光を生成し、
前記光伝送路から前記出射光を出射させ、前記出射光に対応する前記出力信号を出力し、
前記光デバイスの製造方法において、
前記光伝送路の材料である樹脂を硬化させるために印加されるべきエネルギーが伝達可能な材料からなり、少なくとも前記光伝送路の前記厚さ方向と同一の深さを持つ凹部を含む成形型を準備する第１の工程と、
前記凹部に、前記樹脂を充填する第２の工程と、
前記樹脂が充填された前記成形型に対して、前記厚さ方向の上下から所定量の前記エネルギーを印加する第３の工程と、
所望の前記屈折率分布が形成されて硬化した前記樹脂に対して、前記光伝送路にするために、少なくとも前記長さ方向の大きさを決定して、入出射光の接続部分を形成する第４の工程とを備える、光デバイスの製造方法。
【請求項３１】
前記第３の工程において、
前記エネルギーの印加は、所定波長の紫外線の照射であり、
前記第１の工程において、
準備される前記成形型は、所定波長の紫外線に対して透明な材料からなる、請求項３０に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項３２】
前記第３の工程において、
前記エネルギーの印加は、加熱である、請求項３０に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項３３】
前記光伝送路は、前記厚さ方向の中央位置が最大屈折率であり、中心位置から離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む、請求項３０に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項３４】
前記屈折率分布は、ほぼ２次関数に沿って変化する、請求項３３に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項３５】
前記光伝送路は、ポリシランからなる、請求項３３に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項３６】
前記光伝送路は、ポリシランからなり、当該ポリシランが硬化する際の酸素濃度分布によって屈折率分布が施される、請求項３５に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項３７】
前記第１の工程において、
前記成形型は、製造すべき前記光伝送路が複数個含まれる大きさを有する凹部を含み、
前記第４の工程において、
前記樹脂を切断することにより、複数個の光伝送路を同時に製造する、請求項３０に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項３８】
前記第１の工程において、
前記成形型は、製造すべき前記光伝送路の前記幅方向にほぼ等しい大きさを有する凹部を含み、
前記第４の工程において、
前記樹脂を切断することにより、前記長さ方向の大きさを決定する、請求項３０に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項３９】
前記第１の工程において、
前記成形型は、製造すべき前記光伝送路にほぼ等しい大きさを有する凹部を含み、
前記第４の工程において、
前記光伝送路へ前記入射光及び前記出射光を入出射させるべき位置の前記凹部の壁面を除去する、請求項３０に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項４０】
さらに、前記第４の工程の前後のいずれか一方に、
前記成形型から前記光伝送路を離型する第５の工程を含む、請求項３０に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項４１】
互いに異なる２個の波長が重ね合わされた多重信号光を入力し、当該多重信号光を波長に応じて分波して、２個の互いに異なる信号光として出力可能である光デバイスであって、
シート状であり、当該シートの厚さ方向に最大屈折率部分を有し、該最大屈折率部分からの厚さ方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む光伝送路を備え、
前記多重信号光を、前記光伝送路へ入射光として入射させ、
前記光伝送路の内部において、前記厚さ方向に直交する長さ方向に沿って、前記長さ方向及び前記厚さ方向の両方に直交する幅方向に各波長ごとに複数の固有モードを持つマルチモードで前記入射光を伝送するとともに、同一の波長の信号光について複数の前記固有モードが前記長さ方向に沿って相互に干渉することにより、波長に応じて幅方向の異なる位置に２個の前記出射光を生成し、
前記光伝送路から２個の前記出射光を出射させることを特徴とする、光デバイス。
【請求項４２】
２個の前記出射光は、互いの光量の比が、最大になる前記幅方向の位置からそれぞれ出射される、請求項４１に記載の光デバイス。
【請求項４３】
２個の前記出射光は、互いの光量が最小になる前記幅方向の位置からそれぞれ出射される、請求項４１に記載の光デバイス。
【請求項４４】
前記光伝送路は、前記光伝送路の前記幅方向に励振する第０次モードの伝搬定数と、第１次モードの伝搬定数との間の差の関数で表される前記長さ方向の大きさを持つ、請求項４１に記載の光デバイス。
【請求項４５】
前記光伝送路は、直方体形状であり、前記幅方向の基本モード幅と、前記厚さ方向の最大屈折率と、前記マルチモード光伝送路中を伝送される光の波長との関数で表される前記長さ方向の大きさを持つ、請求項４１に記載の光デバイス。
【請求項４６】
前記光伝送路は、前記厚さ方向の中央位置が最大屈折率であり、中心位置から離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む、請求項４１に記載の光デバイス。
【請求項４７】
前記屈折率分布は、ほぼ２次関数に沿って変化する、請求項４６に記載の光デバイス。
【請求項４８】
互いに異なる波長を持つ２個の信号光を入力し、当該信号光を合波して、互いに異なる２個の波長が重ね合わされた多重信号光として出力可能である光デバイスであって、
シート状であり、当該シートの厚さ方向に最大屈折率部分を有し、該最大屈折率部分からの厚さ方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む光伝送路を備え、
２個の前記信号光を、前記光伝送路へ入射光として入射させ、
前記光伝送路の内部において、前記厚さ方向に直交する長さ方向に沿って、前記長さ方向及び前記厚さ方向の両方に直交する幅方向に各波長ごとに複数の固有モードを持つマルチモードで前記入射光を伝送するとともに、同一の波長の信号光について複数の前記固有モードが前記長さ方向に沿って相互に干渉することにより、波長に応じて幅方向の同一位置に多重信号光である前記出射光を生成し、
前記光伝送路から前記出射光を出射させることを特徴とする、光デバイス。
【請求項４９】
外部から入力される入力信号と出力すべき出力信号との間を、信号光により接続する光デバイスであって、
シート状であり、当該シートの厚さ方向に最大屈折率部分を有し、該最大屈折率部分からの厚さ方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含み、前記厚さ方向に直交する幅方向に隣接する第１の部分光伝送路及び第２の部分光伝送路からなる光伝送路と、
外部から供給される制御信号に基づいて、前記第１及び第２の部分光伝送路の内、少なくとも一方の前記屈折率分布を変更可能である屈折率変調手段とを備え、
前記屈折率変調手段の動作に基づいて、前記第１の部分光伝送路のみを用いて前記入射光を伝送する第１の状態と、前記第１及び第２の部分光伝送路を用いて前記入射光を伝送する第２の状態との間を選択可能であり、
前記入力信号に対応する信号光を、前記第１の光伝送路へ入射光として入射させ、
前記第１の状態である場合、
前記第１の光伝送路の内部において、前記厚さ方向及び前記幅方向に直交する長さ方向に沿って、前記幅方向に複数の固有モードを持つマルチモードで前記入射光を伝送するとともに、複数の前記固有モードが前記長さ方向に沿って相互に干渉することにより出射光を生成し、
前記第１の光伝送路から前記出射光を出射させ、前記出射光に対応する前記出力信号を出力する一方、
前記第２の状態である場合、
前記第１及び第２の光伝送路の内部において、前記厚さ方向に沿って、前記幅方向に複数の固有モードを持つマルチモードで前記入射光を伝送するとともに、複数の前記固有モードが前記長さ方向に沿って相互に干渉することにより出射光を生成し、
前記第２の光伝送路から前記出射光を出射させ、前記出射光に対応する前記出力信号を出力することを特徴とする、光デバイス。
【請求項５０】
前記屈折率変調手段は、
前記第１のマルチモード部分光伝送路の前記屈折率分布を変更可能であり、
前記第２の状態において、前記第１及び第２のマルチモード部分光伝送路の屈折率分布を等しくし、
前記第１の状態において、前記第１のマルチモード部分光伝送路の最大屈折率を、前記第２のマルチモード部分光伝送路の最大屈折率より大きくする、請求項４９に記載の光デバイス。
【請求項５１】
前記屈折率変調手段は、
前記第２のマルチモード部分光伝送路の前記屈折率分布を変更可能であり、
前記第２の状態において、前記第１及び第２のマルチモード部分光伝送路の屈折率分布を等しくし、
前記第１の状態において、前記第２のマルチモード部分光伝送路の最大屈折率を、前記第１のマルチモード部分光伝送路の最大屈折率より小さくする、請求項４９に記載の光デバイス。
【請求項５２】
前記屈折率変調手段は、
前記第１及び２のマルチモード部分光伝送路の前記屈折率分布を変更可能であり、
前記第２の状態において、前記第１及び第２のマルチモード部分光伝送路の屈折率分布を等しくし、
前記第１の状態において、前記第１のマルチモード部分光伝送路の最大屈折率を、前記第２の状態における前記第２のマルチモード部分光伝送路の最大屈折率より大きくするとともに、前記第２のマルチモード部分光伝送路の最大屈折率を、前記第２の状態における前記第１のマルチモード部分光伝送路の最大屈折率より小さくする、請求項４９に記載の光デバイス。
【請求項５３】
前記第１及び第２のマルチモード部分光伝送路の内、前記屈折率変調手段によって、前記屈折率分布が変更可能である光伝送路は、熱光学効果を呈するポリマーからなり、
前記屈折率変調手段は、前記制御信号に応じて熱の発生／吸収が可能な冷熱シートを含み、
前記冷熱シートによって前記光伝送路の温度を変化させて屈折率分布を変化させる、請求項４９に記載の光デバイス。
【請求項５４】
前記光伝送路は、
前記長さ方向の大きさが、前記伝送路の前記幅方向の基本モード幅をＷ０と、前記幅方向に励起した０次モード光の実効屈折率をｎ０と、前記第１及び第２の光伝送路中を伝送される光の波長をλとしたとき、ほぼ以下の式の奇数倍になる値である、請求項４９に記載の光デバイス。
【請求項５５】
前記光伝送路は、
光伝送路を加えた前記幅方向に対して（１／√２）倍になる前記幅方向の大きさを持つ、請求項４９に記載の光デバイス。
【請求項５６】
前記光伝送路は、前記厚さ方向の中央位置が最大屈折率であり、中心位置から離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む、請求項４９に記載の光デバイス。
【請求項５７】
各前記屈折率分布は、ほぼ２次関数に沿って変化する、請求項５６に記載の光デバイス。
【請求項５８】
直線上に並べられたＮ（Ｎ＝２，３，４・・・）個の信号光の間隔を変化させるための光デバイスであって、
シート状であり、当該シートの厚さ方向に最大屈折率部分を有し、該最大屈折率部分からの厚さ方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む光伝送路を、前記直線に沿ってＮ個配置し、
各前記信号光を、各前記光伝送路へ入射光として入射させ、
各前記光伝送路の内部において、前記厚さ方向に直交する長さ方向に沿って、前記長さ方向及び前記厚さ方向の両方に直交する幅方向に複数の固有モードを持つマルチモードで前記入射光を伝送するとともに、複数の前記固有モードが前記長さ方向に沿って相互に干渉することにより、前記幅方向において前記入射光が各前記光伝送路へ入射した位置とは異なる位置に出射光を生成し、
各前記光伝送路から前記信号光として前記出射光を出射させる、光デバイス。
【請求項５９】
各前記光伝送路は、
前記入射光を入射させるための入射面と、
前記出射光を出射させるための出射面とを含み、
前記入射面上であって前記幅方向の任意の位置に前記入射光を入射させ、前記出射面上であって各前記入射光の入射位置と前記幅方向の位置が前記幅方向の中心に対して対称になる位置に前記出射光を生成する、請求項５８に記載の光デバイス。
【請求項６０】
前記光デバイスは、前記信号光の間隔を拡大する、請求項５８に記載の光デバイス。
【請求項６１】
さらに、シート状の入射側光伝送路を備え、当該光伝送路は、１個の入射光をＮ個に分岐する光Ｎ分岐デバイスであり、Ｎ分岐された出射光を前記信号光として各前記光伝送路に接続する、請求項５８に記載の光デバイス。
【請求項６２】
信号光の位置を変化させるための光デバイスであって、
シート状であり、当該シートの厚さ方向に最大屈折率部分を有し、該最大屈折率部分からの厚さ方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む光伝送路を複数備え、
前記光伝送路から出射される出射光が、他の前記光伝送路へ入射すべき入射光になるよう複数の前記光伝送路を多段接続し、
前記信号光を、前記光伝送路へ入射光として入射させ、
各前記光伝送路の内部において、前記厚さ方向に直交する長さ方向に沿って、前記長さ方向及び前記厚さ方向の両方に直交する幅方向に複数の固有モードを持つマルチモードで前記入射光を伝送するとともに、複数の前記固有モードが前記長さ方向に沿って相互に干渉することにより、前記幅方向において前記入射光が各前記光伝送路へ入射した位置とは異なる位置に出射光を生成し、
各前記光伝送路から前記信号光として前記出射光を出射させる、光デバイス。
【請求項６３】
前記信号光は、直線上に並べられたＮ（Ｎ＝２，３，４・・・）個の信号光であり、
シート状であり、当該シートの厚さ方向に最大屈折率部分を有し、該最大屈折率部分からの厚さ方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む光伝送路を、Ｎ個の前記信号光同士の間隔を変化させるために前記直線に沿ってＮ個配置し、
各前記信号光を、各前記光伝送路へ入射光として入射させ、
各前記光伝送路の内部において、前記厚さ方向に直交する長さ方向に沿って、前記長さ方向及び前記厚さ方向の両方に直交する幅方向に複数の固有モードを持つマルチモードで前記入射光を伝送するとともに、複数の前記固有モードが前記長さ方向に沿って相互に干渉することにより、前記幅方向において前記入射光が各前記光伝送路へ入射した位置とは異なる位置に出射光を生成し、
各前記光伝送路から前記信号光として前記出射光を出射させる、請求項６２に記載の光デバイス。
【請求項６４】
外部から入力される入力信号と出力すべき出力信号との間を、信号光により接続する光デバイスであって、
シート状であり、前記シートの厚さ方向に最大屈折率部分を有し、該最大屈折率部分からの厚さ方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含むシート状光伝送路と、
前記入力信号に応じた前記入射光を、前記シート状光伝送路へ入射させるために伝送する入射側光伝送路と、
前記入射側光伝送路と前記シート状光伝送路とを接続し、前記入射側光伝送路のモードフィールドを、前記シート状光伝送路へ入射できるように変換する入射側ビーム変換部と、
前記シート状光伝送路から前記出射光を、前記出力信号として出射させるために伝送する出射側光伝送路と、
前記出射側光伝送路と前記シート状光伝送路とを接続し、前記シート状光伝送路のモードフィールドを、前記出射側光伝送路へ入射できるように変換する出射側ビーム変換部とを備え、
入射側ビーム変換部から出射する前記信号光を、前記シート状光伝送路へ入射光として入射させ、
前記シート状光伝送路の内部において、前記厚さ方向に直交する長さ方向に沿って、前記長さ方向及び前記厚さ方向の両方に直交する幅方向に複数の固有モードを持つマルチモードで前記入射光を伝送するとともに、複数の前記固有モードが前記長さ方向に沿って相互に干渉することにより出射光を生成し、
前記シート状光伝送路から前記出射光を出射させ、前記出射側ビーム変換部へ入射させる、光デバイス。
【請求項６５】
前記入射側ビーム変換部は、
中心を最大屈折率として中心から離れるに従って屈折率が減少する屈折率分布を有するレンズ素子であり、
前記シート状光伝送路に入射される前記信号光と同数配置される、請求項６４に記載の光デバイス。
【請求項６６】
前記入射側ビーム変換部は、
前記入射側光伝送路側からシート状光伝送路側へ向けて、中心と周辺との間の屈折率の変化が次第に大きくなる前記屈折率分布を含む、請求項６５に記載の光デバイス。
【請求項６７】
前記入射側ビーム変換部は、
前記シート状光伝送路の前記厚さ方向に平行な方向の中心部に最大屈折率を有し、中心部から離れるに従って屈折率が減少する屈折率分布を有するスラブ導波路であり、
前記シート状光伝送路に入射される前記信号光と同数配置される、請求項６４に記載の光デバイス。
【請求項６８】
前記スラブ導波路は、前記幅方向の大きさが前記シート状光伝送路との接続部に向けて小さくなる形状を備える、請求項６７に記載の光デバイス。
【請求項６９】
前記入射側ビーム変換部は、前記シート状光伝送路と一体的に形成される、請求項６７に記載の光デバイス。
【請求項７０】
前記入射側ビーム変換部は、
前記シート状光伝送路の前記厚さ方向に平行な方向及び前記幅方向に平行な方向の中心部に最大屈折率を有し、中心部から離れるに従って屈折率が減少する屈折率分布を有する光伝送路であり、
前記シート状光伝送路に対して１個配置される、請求項６４に記載の光デバイス。
【請求項７１】
前記出射側ビーム変換部は、
中心を最大屈折率として中心から離れるに従って屈折率が減少する屈折率分布を有するレンズ素子であり、
前記シート状光伝送路から出射される前記信号光と同数配置される、請求項６４に記載の光デバイス。
【請求項７２】
前記出射側光伝送路は、
中心を最大屈折率として中心から離れるに従って屈折率が減少する屈折率分布を有する光ファイバであり、
前記出射側ビーム変換部は、
前記出射側光伝送路側からシート状光伝送路側へ向けて、中心と周辺との間の屈折率の変化が次第に大きくなる前記屈折率分布を含む、請求項６５に記載の光デバイス。
【請求項７３】
前記出射側ビーム変換部は、
前記シート状光伝送路の前記厚さ方向に平行な方向の中心部に最大屈折率を有し、中心部から離れるに従って屈折率が減少する屈折率分布を有するスラブ導波路であり、
前記シート状光伝送路から出射される前記信号光と同数配置される、請求項６４に記載の光デバイス。
【請求項７４】
前記スラブ導波路は、前記幅方向の大きさが前記シート状光伝送路との接続部に向けて小さくなる形状を備える、請求項７３に記載の光デバイス。
【請求項７５】
前記出射側ビーム変換部は、前記シート状光伝送路と一体的に形成される、請求項７３に記載の光デバイス。
【請求項７６】
前記出射側ビーム変換部は、
前記シート状光伝送路の前記厚さ方向に平行な方向及び前記幅方向に平行な方向の中心部に最大屈折率を有し、中心部から離れるに従って屈折率が減少する屈折率分布を有する光伝送路であり、
前記シート状光伝送路に対して１個配置される、請求項６４に記載の光デバイス。
【請求項７７】
外部から入力される入力信号と出力すべき出力信号との間を、信号光により接続する光デバイスの製造方法であって、
前記光デバイスは、
シート状であり、前記シートの厚さ方向に最大屈折率部分を有し、該最大屈折率部分からの厚さ方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含むシート状光伝送路と、
前記入力信号に応じた前記入射光を、前記シート状光伝送路へ入射させるために伝送する入射側光伝送路と、
前記入射側光伝送路と前記シート状光伝送路とを接続し、前記入射側光伝送路のモードフィールドを、前記シート状光伝送路へ入射できるように変換する入射側ビーム変換部と、
前記出射光を、前記シート状光伝送路から前記出力信号として出射させるために伝送する出射側光伝送路と、
前記出射側光伝送路と前記シート状光伝送路とを接続し、前記シート状光伝送路のモードフィールドを、前記出射側光伝送路へ入射できるように変換する出射側ビーム変換部とを備え、
前記シート状光伝送路と、前記入射側ビーム変換部及び前記出射側ビーム変換部の内の少なくとも一方とに対応する凹部を有し、前記シート状光伝送路の材料である樹脂を硬化させるために印加されるべきエネルギーが伝達可能な材料から外る成形型を準備する第１の工程と、
前記凹部に、前記樹脂を充填する第２の工程と、
前記樹脂が充填された前記成形型に、前記樹脂を硬化させて所望の前記屈折率分布を形成するために、前記厚さ方向の上下から所定量の前記エネルギーを印加する第３の工程と、
硬化した前記樹脂に、前記凹部に形成されていない前記入射側ビーム変換部及び前記出射側ビーム変換部がある場合には当該変換部を接続し、さらに、前記入射側光伝送路と、前記出射側光伝送路とを接続する第４の工程とを備える、光デバイスの製造方法。
【請求項７８】
前記エネルギーの印加は、所定波長の紫外線の照射であり、
前記成形型は、所定波長の紫外線に対して透明な材料からなる、請求項７７に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項７９】
前記エネルギーの印加は、加熱である、請求項３０に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項８０】
前記第４工程に先立って、硬化した前記樹脂を成形型から離型する第５の工程を備える、請求項７７に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項８１】
前記第４工程において、
硬化した前記樹脂に、前記成形型に形成されていない前記入射側ビーム変換部及び前記出射側ビーム変換部がある場合には当該変換部を接続し、さらに、前記入射側光伝送路と、前記出射側光伝送路とを接続する際に、当該光伝送路を位置決めするための位置決め部が形成された基板に各前記光伝送路を配置する、請求項８０に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項８２】
前記第１の工程において、
前記成形型は、前記入射側光伝送路及び前記出射側光伝送路の少なくとも一方を位置決めするための位置決め部を含み、
前記第４の工程において、
前記位置決め部が形成された前記成形型に各伝送路を配置する、請求項７７に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項８３】
前記入射側光伝送路は、光ファイバである、請求項７７に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項８４】
前記出射側光伝送路は、光ファイバである、請求項７７に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項８５】
外部から入射する信号光を伝送し、伝送した信号光を外部へ出射する光デバイスであって、
第１方向に屈折率分布を含み、信号光を複数の光路によって前記第１方向に直交する第２方向に伝送可能な光伝送路を備え、
前記光伝送路へ入射する信号光の光軸、及び前記光伝送路から出射する信号光の光軸の内、少なくとも一方は、前記第２方向と平行でなく、
前記複数の光路の内、信号光の光軸に関して互いに対称に前記光伝送路へ入射する二つの光路は、前記光伝送路へ入射する位相差と前記光伝送路から出射する位相差とが等しいことを特徴とする光デバイス。
【請求項８６】
前記光伝送路へ信号光を入射するための入射部と、
前記光伝送路から信号光を出射するための出射部とを備え、
前記入射部及び前記出射部の内、少なくとも一方は、内部を伝送する信号光の光軸が、前記第２方向と平行でない方向になるように、前記光伝送路と結合する、請求項８５に記載の光デバイス。
【請求項８７】
前記入射部及び前記出射部の内、少なくとも一方は、内部を伝送する信号光の光軸が、前記第２方向と直交するように、前記光伝送路と結合している、請求項８６に記載の光デバイス。
【請求項８８】
前記二つの光路は、伝送される信号光の波長の整数倍に等しい光学的な光路長差を持つ、請求項８６に記載の光デバイス。
【請求項８９】
前記二つの光路は、光学的な光路長差が生じる光路長差発生部をｍ個（ｍ＝１，２，３・・・）含み、
前記ｍ個の光路長差発生部で発生する光学的な光路長差の和が、信号光の波長の自然数倍に等しい、請求項８８に記載の光デバイス。
【請求項９０】
前記光伝送路は、
前記第１方向に信号光を閉じこめ可能なシート状光伝送路であり、前記第１方向の厚さが半分となる中心部の屈折率が最大で、前記中心部から第１方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む、請求項８９に記載の光デバイス。
【請求項９１】
前記シート状光伝送路は、
前記第２方向と平行でない方向から入射した信号光の光軸を、前記第２方向へ折り曲げるための第１反射面と、
前記第２方向に伝送した信号光の光軸を、前記第２方向と平行でない方向へ折り曲げるための第２反射面とを含み、
前記光路長差発生部は、前記第１及び前記第２反射面により反射される前記二つの光路の屈折率履歴が異なる部分である、請求項９０に記載の光デバイス。
【請求項９２】
前記シート状光伝送路において、
前記第１反射面により信号光のすべてが前記第２方向へ折り曲げられた位置から、信号光のすべてが前記第２反射面に入射する直前の位置までの物理的な光路長が、前記屈折率分布に基づいて蛇行して伝送される光路の蛇行周期のｊ倍（ｊ＝０，１，２，３・・・）に等しい、請求項９０に記載の光デバイス。
【請求項９３】
前記二つの光路は、光学的な光路長差が生じる光路長差発生部をｎ個（ｎ＝２，３，４・・・）含み、
前記ｎ個の光路長差発生部で発生する光路長差の和が、ゼロである、請求項８８に記載の光デバイス。
【請求項９４】
前記光伝送路は、
前記第１方向に信号光を閉じこめ可能なシート状光伝送路であり、前記第１方向の厚さが半分となる中心部の屈折率が最大で、前記中心部から第１方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む、請求項９３に記載の光デバイス。
【請求項９５】
前記シート状光伝送路は、
前記第２方向と平行でない方向から入射した信号光の光軸を、前記第２方向へ折り曲げるための第１反射面と、
前記第２方向に伝送した信号光の光軸を、前記第２方向と平行でない方向へ折り曲げるための第２反射面とを含み、
前記光路長差発生部は、前記第１及び前記第２反射面により反射される前記二つの光路の屈折率履歴が異なる部分である、請求項９４に記載の光デバイス。
【請求項９６】
前記シート状光伝送路において、
前記第１反射面により信号光のすべてが前記第２方向へ折り曲げられた位置から、信号光のすべてが前記第２反射面に入射する直前の位置までの物理的な光路長が、前記屈折率分布に基づいて蛇行して伝送される光路の蛇行周期の（ｊ＋０．５）倍（ｊ＝０，１，２，３・・・）に等しい、請求項９４に記載の光デバイス。
【請求項９７】
前記二つの光路は、光学的な光路長差がゼロである、請求項８６に記載の光デバイス。
【請求項９８】
前記二つの光路は、光学的な光路長差が生じる光路長差発生部をｎ個（ｎ＝２，３，４・・・）含み、
前記ｎ個の光路長差発生部で発生する光路長差の和が、ゼロである、請求項９７に記載の光デバイス。
【請求項９９】
前記光伝送路は、
前記第１方向に信号光を閉じこめ可能なシート状光伝送路であり、前記第１方向の厚さが半分となる中心部の屈折率が最大で、前記中心部から第１方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む、請求項９８に記載の光デバイス。
【請求項１００】
前記シート状光伝送路は、
前記第２方向と平行でない方向から入射した信号光の光軸を、前記第２方向へ折り曲げるための第１反射面と、
前記第２方向に伝送した信号光の光軸を、前記第２方向と平行でない方向へ折り曲げるための第２反射面とを含み、
前記光路長差発生部は、前記第１及び前記第２反射面により反射される前記二つの光路の屈折率履歴が異なる部分である、請求項９９に記載の光デバイス。
【請求項１０１】
前記シート状光伝送路において、
前記第１反射面により信号光のすべてが前記第２方向へ折り曲げられた位置から、信号光のすべてが前記第２反射面に入射する直前の位置までの物理的な光路長が、前記屈折率分布に基づいて蛇行して伝送される光路の蛇行周期の（ｊ＋０．５）倍（ｊ＝０，１，２，３・・・）に等しい、請求項９９に記載の光デバイス。
【請求項１０２】
前記二つの光路は、光学的な光路長差が発生する部分を持たない、請求項９７に記載の光デバイス。
【請求項１０３】
前記光伝送路は、
前記第１方向に信号光を閉じこめ可能なシート状光伝送路であり、前記第１方向の厚さが半分となる中心部の屈折率が最大で、前記中心部から第１方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む、請求項１０２に記載の光デバイス。
【請求項１０４】
前記シート状光伝送路は、
前記第２方向と平行でない方向から入射した信号光の光軸を、前記第２方向へ折り曲げるための第１反射面と、
前記第２方向に伝送した信号光の光軸を、前記第２方向と平行でない方向へ折り曲げるための第２反射面とを含み、
前記中心部における前記第１反射面と前記第２反射面との間の物理的な光路長が、屈折率分布に基づいて蛇行して伝送される光路の蛇行周期のｊ／２倍（ｊ＝０，１，２，３・・・）に等しく、
信号光は、前記第１反射面及び第２反射面上の、前記光伝送路の第１方向の厚さが半分となる中心部で、前記第１方向及び第２方向に共に直交する第３方向に平行な線状に集光される、請求項１０３に記載の光デバイス。
【請求項１０５】
外部から入射する信号光を伝送し、伝送した信号光をマルチモード干渉によって所定の位置から外部へ出射する光デバイスであって、
第１方向に屈折率分布を含み、信号光を前記第１方向に直交する第２方向に伝送可能であり、前記第１方向に信号光を閉じこめ可能なシート状光伝送路と、
前記シート状光伝送路へ信号光を入射するためのＭ個（Ｍ＝１，２，３・・・）の入射部と、
前記シート状光伝送路から信号光を出射するためのＮ個（Ｎ＝１，２，３・・・）の出射部とを備え、
前記Ｍ個の入射部及び前記Ｎ個の出射部は、内部を伝送する信号光の光軸が前記第２方向と平行でない方向に前記シート状光伝送路と結合する少なくとも一つの非平行入出射部を含み、
前記非平行入出射部と対応する前記入射部又は前記出射部との間を伝送する信号光の複数の光路の内、信号光の光軸に関して互いに対称に前記シート状光伝送路へ入射する二つの光路は、前記シート状光伝送路へ入射する位相差と前記シート状光伝送路から出射する位相差とが等しく、
前記Ｍ個の入射部及び前記Ｎ個の出射部は、すべて所定のマルチモード干渉のセルフ−イメージング原理の条件を満足する位置に配置されていることを特徴とする光デバイス。
【請求項１０６】
前記非平行入出射部は、内部を伝送する信号光の光軸が、前記第２方向と直交するように、前記光伝送路と結合する、請求項１０５に記載の光デバイス。
【請求項１０７】
前記二つの光路は、伝送される信号光の波長の整数倍に等しい光学的な光路長差を持つ、請求項１０５に記載の光デバイス。
【請求項１０８】
前記二つの光路は、光学的な光路長差が生じる光路長差発生部をｍ個（ｍ＝１，２，３・・・）含み、
前記ｍ個の光路長差発生部で発生する光学的な光路長差の和が、信号光の波長の自然数倍に等しい、請求項１０７に記載の光デバイス。
【請求項１０９】
前記シート状光伝送路は、
前記第１方向の厚さが半分となる中心部の屈折率が最大で、前記中心部から第１方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む、請求項１０８に記載の光デバイス。
【請求項１１０】
前記シート状光伝送路は、
前記第２方向と平行でない方向から入射した信号光の光軸を、前記第２方向へ折り曲げるための第１反射面と、
前記第２方向に伝送した信号光の光軸を、前記第２方向と平行でない方向へ折り曲げるための第２反射面とを含み、
前記光路長差発生部は、前記第１及び前記第２反射面により反射される前記二つの光路の屈折率履歴が異なる部分である、請求項１０９に記載の光デバイス。
【請求項１１１】
前記シート状光伝送路において、
前記第１反射面により信号光のすべてが前記第２方向へ折り曲げられた位置から、信号光のすべてが前記第２反射面に入射する直前の位置までの物理的な光路長が、前記屈折率分布に基づいて蛇行して伝送される光路の蛇行周期のｊ倍（ｊ＝０，１，２，３・・・）に等しい、請求項１０９に記載の光デバイス。
【請求項１１２】
前記二つの光路は、光学的な光路長差が生じる光路長差発生部をｎ個（ｎ＝２，３，４・・・）含み、
前記ｎ個の光路長差発生部で発生する光路長差の和が、ゼロである、請求項１０７に記載の光デバイス。
【請求項１１３】
前記シート状光伝送路は、
前記第１方向の厚さが半分となる中心部の屈折率が最大で、前記中心部から第１方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む、請求項１１２に記載の光デバイス。
【請求項１１４】
前記シート状光伝送路は、
前記第２方向と平行でない方向から入射した信号光の光軸を、前記第２方向へ折り曲げるための第１反射面と、
前記第２方向に伝送した信号光の光軸を、前記第２方向と平行でない方向へ折り曲げるための第２反射面とを含み、
前記光路長差発生部は、前記第１及び前記第２反射面により反射される前記二つの光路の屈折率履歴が異なる部分である、請求項１１３に記載の光デバイス。
【請求項１１５】
前記シート状光伝送路において、
前記第１反射面により信号光のすべてが前記第２方向へ折り曲げられた位置から、信号光のすべてが前記第２反射面に入射する直前の位置までの物理的な光路長が、前記屈折率分布に基づいて蛇行して伝送される光路の蛇行周期の（ｊ＋０．５）倍（ｊ＝０，１，２，３・・・）に等しい、請求項１１３に記載の光デバイス。
【請求項１１６】
前記二つの光路は、光学的な光路長差がゼロである、請求項１０５に記載の光デバイス。
【請求項１１７】
前記二つの光路は、光学的な光路長差が生じる光路長差発生部をｎ個（ｎ＝２，３，４・・・）含み、
前記ｎ個の光路長差発生部で発生する光路長差の和が、ゼロである、請求項１１６に記載の光デバイス。
【請求項１１８】
前記シート状光伝送路は、
前記第１方向の厚さが半分となる中心部の屈折率が最大で、前記中心部から第１方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む、請求項１１７に記載の光デバイス。
【請求項１１９】
前記シート状光伝送路は、
前記第２方向と平行でない方向から入射した信号光の光軸を、前記第２方向へ折り曲げるための第１反射面と、
前記第２方向に伝送した信号光の光軸を、前記第２方向と平行でない方向へ折り曲げるための第２反射面とを含み、
前記光路長差発生部は、前記第１及び前記第２反射面により反射される前記二つの光路の屈折率履歴が異なる部分である、請求項１１８に記載の光デバイス。
【請求項１２０】
前記シート状光伝送路において、
前記第１反射面により信号光のすべてが前記第２方向へ折り曲げられた位置から、信号光のすべてが前記第２反射面に入射する直前の位置までの物理的な光路長が、前記屈折率分布に基づいて蛇行して伝送される光路の蛇行周期の（ｊ＋０．５）倍（ｊ＝０，１，２，３・・・）に等しい、請求項１１８に記載の光デバイス。
【請求項１２１】
前記二つの光路は、光学的な光路長差が発生する部分を持たない、請求項１１６に記載の光デバイス。
【請求項１２２】
前記シート状光伝送路は、
前記第１方向の厚さが半分となる中心部の屈折率が最大で、前記中心部から第１方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む、請求項１２１に記載の光デバイス。
【請求項１２３】
前記シート状光伝送路は、
前記第２方向と平行でない方向から入射した信号光の光軸を、前記第２方向へ折り曲げるための第１反射面と、
前記第２方向に伝送した信号光の光軸を、前記第２方向と平行でない方向へ折り曲げるための第２反射面とを含み、
前記中心部における前記第１反射面と前記第２反射面との間の物理的な光路長が、屈折率分布に基づいて蛇行して伝送される光路の蛇行周期のｊ／２倍（ｊ＝０，１，２，３・・・）に等しく、
信号光は、前記第１反射面及び第２反射面上の、前記光伝送路の第１方向の厚さが半分となる中心部で、前記第１方向及び第２方向に共に直交する第３方向に平行な線状に集光される、請求項１２２に記載の光デバイス。
【請求項１】
外部から入力される入力信号と出力すべき出力信号との間を、信号光により接続する光デバイスであって、
シート状であり、当該シートの厚さ方向に最大屈折率部分を有し、該最大屈折率部分からの厚さ方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む光伝送路を備え、
前記入力信号に対応する信号光を、前記光伝送路へ入射光として入射させ、
前記光伝送路の内部において、前記厚さ方向に直交する長さ方向に沿って、前記長さ方向及び前記厚さ方向の両方に直交する幅方向に複数の固有モードを持つマルチモードで前記入射光を伝送するとともに、複数の前記固有モードが前記長さ方向に沿って相互に干渉することにより出射光を生成し、
前記光伝送路から前記出射光を出射させ、前記出射光に対応する前記出力信号を出力することを特徴とする、光デバイス。
【請求項２】
前記光伝送路は、前記光伝送路の前記幅方向に励振する第０次モードの伝搬定数と、第１次モードの伝搬定数との間の差の関数で表される前記長さ方向の大きさを持つ、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項３】
前記光伝送路は、前記幅方向の基本モード幅と、前記厚さ方向の最大屈折率と、前記マルチモード光伝送路中を伝送される光の波長との関数で表される前記長さ方向の大きさを持つ、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項４】
前記光伝送路は、前記厚さ方向の中央位置が最大屈折率であり、中心位置から離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項５】
前記屈折率分布は、ほぼ２次関数に沿って変化する、請求項４に記載の光デバイス。
【請求項６】
前記光伝送路は、ポリシランからなる、請求項４に記載の光デバイス。
【請求項７】
前記光伝送路は、ポリシランからなり、当該ポリシランが硬化する際の酸素濃度分布によって屈折率分布が施される、請求項６に記載の光デバイス。
【請求項８】
前記入力信号は、電気信号であり、当該電気信号を前記信号光へ変換し、前記信号光を前記光伝送路へ前記入射光として入射させる入射部を備える、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項９】
前記入射部は、前記光伝送路の前記幅方向にアレイ状に並ぶ複数の発光部を有する、請求項８に記載の光デバイス。
【請求項１０】
前記入力信号は、信号光であり、当該信号光を前記光伝送路へ入射光として入射させる入射部を備える、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項１１】
前記出力信号は、電気信号であり、前記光伝送路から出射された出射光として前記信号光を受光し、当該信号光を前記電気信号へ変換する出射部を備える、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項１２】
前記出射部は、前記光伝送路の幅方向にアレイ状に並ぶ複数の受光部を有する、請求項１１に記載の光デバイス。
【請求項１３】
前記出力信号は、信号光であり、当該信号光を前記光伝送路から出射光として出射させる出射部を備える、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項１４】
前記光デバイスは、少なくとも１個の前記入力信号を入力し、Ｎ（Ｎ＝１，２，３・・・）個の前記出力信号として出力可能である光Ｎ分岐デバイスであり、
前記光伝送路は、
前記入射光を入射させるための入射面と、
前記出射光を出射させるための出射面とを含み、
前記長さ方向の大きさが、前記幅方向の基本モード幅をＷ０と、幅方向に励起した０次モード光の実効屈折率をｎ０と、前記マルチモード光伝送路中を伝送される光の波長をλとしたとき、ほぼ以下の式の整数倍になる値であり、
前記入射面上であって前記幅方向の中心に１個の入射光を入射させ、前記出射面上であって前記幅方向の中心に対称にＮ個の出射光を生成する、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項１５】
前記光デバイスは、Ｎ（Ｎ＝１，２，３・・・）個の前記入力信号を入力し、少なくとも１個の前記出力信号として出力可能である光Ｎ合成デバイスであり、
前記光伝送路は、
前記入射光を入射させるための入射面と、
前記出射光を出射させるための出射面とを含み、
前記長さ方向の大きさが、前記幅方向の基本モード幅をＷ０と、幅方向に励起した０次モード光の実効屈折率をｎ０と、前記マルチモード光伝送路中を伝送される光の波長をλとしたとき、ほぼ以下の式の整数倍になる値であり、
前記入射面上であって前記幅方向の中心に対称にすべて同一の波長λを有するＮ個の入射光を入射させ、前記出射面上であって前記幅方向の中心に１個の出射光を生成する、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項１６】
前記光デバイスは、Ｎ（Ｎ＝１，２，３・・・）個の前記入力信号を入力し、当該入力信号に１対１対応するＮ個の前記出力信号として出力可能であるストレートシートバスであり、
前記光伝送路は、
前記入射光を入射させるための入射面と、
前記出射光を出射させるための出射面とを含み、
前記長さ方向の大きさが、前記幅方向の基本モード幅をＷ０と、前記幅方向に励起した０次モード光の実効屈折率をｎ０と、前記マルチモード光伝送路中を伝送される光の波長をλとしたとき、ほぼ以下の式の整数倍になる値であり、
前記入射面上であって前記幅方向の任意の位置にすべて同一の波長λを有するＮ個の前記入射光を入射させ、前記出射面上であって各前記入射光の入射位置と前記幅方向の位置が同一である位置にそれぞれ、Ｎ個の前記入射光に１対１対応するＮ個の前記出射光を生成する、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項１７】
前記光デバイスは、Ｎ（Ｎ＝１，２，３・・・）個の前記入力信号を入力し、当該入力信号に１対１対応するＮ個の前記出力信号として出力可能であるクロスシートバスであり、
前記光伝送路は、
前記入射光を入射させるための入射面と、
前記出射光を出射させるための出射面とを含み、
前記長さ方向の大きさが、前記幅方向の基本モード幅をＷ０と、前記幅方向に励起した０次モード光の実効屈折率をｎ０と、前記マルチモード光伝送路中を伝送される光の波長をλとしたとき、ほぼ以下の式の奇数倍になる値であり、
前記入射面上であって前記幅方向の任意の位置にすべて同一の波長λを有するＮ個の前記入射光を入射させ、前記出射面上であって各前記入射光の入射位置と前記幅方向の位置が前記幅方向の中心に対して対称になる位置にそれぞれ、Ｎ個の前記入射光と１対１対応するＮ個の前記出射光を生成する、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項１８】
前記光デバイスは、Ｎ（Ｎ＝１，２，３・・・）個の前記入力信号を入力し、当該入力信号にそれぞれ対応するＮ個の前記出力信号として出力するスターカプラであり、
前記光伝送路は、
前記入射光を入射させるための入射面と、
前記出射光を出射させるための出射面とを含み、
前記長さ方向の大きさが、前記幅方向の基本モード幅をＷ０と、前記幅方向に励起した０次モード光の実効屈折率をｎ０と、前記マルチモード光伝送路中を伝送される光の波長をλとしたとき、ほぼ以下の式の値であり、
前記入射面上であって前記幅方向の所定の位置にすべて同一の波長λを有するＮ個の前記入射光を入射させ、前記出射面上であって各前記入射光の入射位置と前記幅方向の位置が前記幅方向の中心に対して対称になる位置にそれぞれ、前記入射光のいずれの１個に対してもＮ個の前記出射光を生成する、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項１９】
前記光デバイスは、ＮＥＶＥＮ（ＮＥＶＥＮ＝２，４，６・・・）個の前記入力信号を入力し、当該入力信号にそれぞれ対応するＮＥＶＥＮ個の前記出力信号として出力するスターカプラであり、
前記光伝送路は、前記入射面上であって前記幅方向の中心に対称な位置にすべて同一の波長λを有するＮＥＶＥＮ個の前記入射光を入射させる、請求項１８に記載の光デバイス。
【請求項２０】
前記光デバイスは、ＮＯＤＤ（ＮＯＤＤ＝１，３，５・・・）個の前記入力信号を入力し、当該入力信号にそれぞれ対応するＮＯＤＤ個の前記出力信号として出力するスターカプラであり、
前記光伝送路は、前記入射面上であって前記幅方向の中心に非対称な位置にすべて同一の波長λを有するＮＯＤＤ個の前記入射光を入射させる、請求項１８に記載の光デバイス。
【請求項２１】
前記光デバイスは、Ｎ（Ｎ＝１，２，３・・・）個の前記入力信号を入力し、当該第１の入力信号に１対１対応するＮ個の前記出力信号として出力可能であり、Ｍ（Ｍ＝１，２，３・・・）個の前記入力信号を入力し、当該入力信号に１対１対応するＭ個の前記出力信号として出力可能である双方向ストレートシートバスであり、
前記光伝送路は、
前記長さ方向の一方の端部に形成された第１面と、
前記長さ方向の他方の端部に形成された第２面とを含み、
前記長さ方向の大きさが、前記幅方向の基本モード幅をＷ０と、前記幅方向に励起した０次モード光の実効屈折率をｎ０と、前記マルチモード光伝送路中を伝送される光の波長をλとしたとき、ほぼ以下の式の整数倍になる値であり、
前記第１面上であって前記幅方向の任意の位置にすべて同一の波長λを有するＮ個の前記入射光を入射させ、前記第２面上であって各前記入射光の入射位置と前記幅方向の位置が同一である位置にそれぞれ、Ｎ個の前記入射光と１対１対応するＮ個の前記出射光を生成し、
前記第２面上であって前記幅方向の任意の位置に前記第１面に入射する入射光とすべて同一の波長λを有するＭ個の前記入射光を入射させ、前記第１面上であって各前記入射光の入射位置と前記幅方向の位置が同一である位置にそれぞれ、Ｍ個の前記入射光と１対１対応するＭ個の前記出射光を生成する、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項２２】
前記光デバイスは、Ｎ（Ｎ＝１，２，３・・・）個の第１の入力信号を入力し、当該第１の入力信号に１対１対応するＮ個の第１の出力信号として出力可能であり、Ｍ（Ｍ＝１，２，３・・・）個の第２の入力信号を入力し、当該第２の入力信号に１対１対応するＭ個の前記出力信号として出力可能である双方向クロスシートバスであり、
前記光伝送路は、
前記長さ方向の一方の端部に形成された第１面と、
前記長さ方向の他方の端部に形成された第２面とを含み、
前記長さ方向の大きさが、前記幅方向の基本モード幅をＷ０と、前記幅方向に励起した０次モード光の実効屈折率をｎ０と、前記マルチモード光伝送路中を伝送される光の波長をλとしたとき、ほぼ以下の式の奇数倍になる値であり、
前記第１面上であって前記幅方向の任意の位置にすべて同一の波長λを有するＮ個の前記入射光を入射させ、前記第２面上であって各前記入射光の入射位置と前記幅方向の位置が前記幅方向の中心に対して対称になる位置にそれぞれ、Ｎ個の前記入射光と１対１対応するＮ個の前記出射光を生成し、
前記第２面上であって前記幅方向の任意の位置にすべて同一の波長λを有するＭ個の前記入射光を入射させ、前記第１面上であって各前記入射光の入射位置と前記幅方向の位置が前記幅方向の中心に対して対称になる位置にそれぞれ、Ｍ個の前記入射光と１対１対応するＭ個の前記出射光を生成する、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項２３】
前記光伝送路は、前記長さ方向の一方の端部に形成され前記厚さ方向に平行な方向に沿って入射する前記入射光の光路を前記長さ方向へほぼ９０°折り曲げる反射面、及び／又は前記長さ方向の他方の端部に形成され前記長さ方向に沿って伝送された前記出射光の光路を前記厚さ方向に平行な方向に沿って出射させるようにほぼ９０°折り曲げる反射面を含む、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項２４】
前記光伝送路は、前記長さ方向の一方の端部に形成され前記厚さ方向に傾斜した方向に沿って入射する入射光の光路を前記長さ方向へ折り曲げるプリズム、及び／又は前記長さ方向の他方の端部に形成され前記長さ方向に沿って伝送された出射光の光路を前記厚さ方向に傾斜した方向に沿って出射させるように折り曲げるプリズムを含む、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項２５】
前記光伝送路は、前記厚さ方向に複数の固有モードを有する、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項２６】
前記光伝送路は、２０μｍ以上の厚さを有する、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項２７】
前記光伝送路は、前記長さ方向及び前記厚さ方向を含む任意の相異なる２個の断面において、前記厚さ方向の中心位置が、常に同一の曲線を描くように湾曲している、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項２８】
前記光伝送路は、前記長さ方向及び前記厚さ方向を含む任意の相異なる２個の断面において、前記厚さ方向の中心位置が、異なる曲線を描くように捩れている、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項２９】
外部から入力される入力信号と出力すべき出力信号との間を、信号光により接続する光集積デバイスであって、
シート状であり、当該シートの厚さ方向に最大屈折率部分を有し、該最大屈折率部分からの厚さ方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む光伝送路を前記厚さ方向に複数積層してなる光伝送部を備え、
前記入力信号に対応する信号光を、各前記光伝送路へ入射光として入射させ、
各前記光伝送路の内部において、前記厚さ方向に直交する長さ方向に沿って、前記長さ方向及び前記厚さ方向の両方に直交する幅方向に複数の固有モードを持つマルチモードで前記入射光を伝送するとともに、複数の前記固有モードが前記長さ方向に沿って相互に干渉することにより出射光を生成し、
各前記光伝送路から前記出射光を出射させ、前記出射光に対応する前記出力信号を出力することを特徴とする、光集積デバイス。
【請求項３０】
外部から入力される入力信号と出力すべき出力信号との間を、信号光により接続する光デバイスの製造方法であって、
前記光デバイスは、
シート状であり、当該シートの厚さ方向に最大屈折率部分を有し、該最大屈折率部分からの厚さ方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む光伝送路を備え、
前記入力信号に対応する信号光を、前記光伝送路へ入射光として入射させ、
前記光伝送路の内部において、前記厚さ方向に直交する長さ方向に沿って、前記長さ方向及び前記厚さ方向の両方に直交する幅方向に複数の固有モードを持つマルチモードで前記入射光を伝送するとともに、複数の前記固有モードが前記長さ方向に沿って相互に干渉することにより出射光を生成し、
前記光伝送路から前記出射光を出射させ、前記出射光に対応する前記出力信号を出力し、
前記光デバイスの製造方法において、
前記光伝送路の材料である樹脂を硬化させるために印加されるべきエネルギーが伝達可能な材料からなり、少なくとも前記光伝送路の前記厚さ方向と同一の深さを持つ凹部を含む成形型を準備する第１の工程と、
前記凹部に、前記樹脂を充填する第２の工程と、
前記樹脂が充填された前記成形型に対して、前記厚さ方向の上下から所定量の前記エネルギーを印加する第３の工程と、
所望の前記屈折率分布が形成されて硬化した前記樹脂に対して、前記光伝送路にするために、少なくとも前記長さ方向の大きさを決定して、入出射光の接続部分を形成する第４の工程とを備える、光デバイスの製造方法。
【請求項３１】
前記第３の工程において、
前記エネルギーの印加は、所定波長の紫外線の照射であり、
前記第１の工程において、
準備される前記成形型は、所定波長の紫外線に対して透明な材料からなる、請求項３０に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項３２】
前記第３の工程において、
前記エネルギーの印加は、加熱である、請求項３０に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項３３】
前記光伝送路は、前記厚さ方向の中央位置が最大屈折率であり、中心位置から離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む、請求項３０に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項３４】
前記屈折率分布は、ほぼ２次関数に沿って変化する、請求項３３に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項３５】
前記光伝送路は、ポリシランからなる、請求項３３に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項３６】
前記光伝送路は、ポリシランからなり、当該ポリシランが硬化する際の酸素濃度分布によって屈折率分布が施される、請求項３５に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項３７】
前記第１の工程において、
前記成形型は、製造すべき前記光伝送路が複数個含まれる大きさを有する凹部を含み、
前記第４の工程において、
前記樹脂を切断することにより、複数個の光伝送路を同時に製造する、請求項３０に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項３８】
前記第１の工程において、
前記成形型は、製造すべき前記光伝送路の前記幅方向にほぼ等しい大きさを有する凹部を含み、
前記第４の工程において、
前記樹脂を切断することにより、前記長さ方向の大きさを決定する、請求項３０に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項３９】
前記第１の工程において、
前記成形型は、製造すべき前記光伝送路にほぼ等しい大きさを有する凹部を含み、
前記第４の工程において、
前記光伝送路へ前記入射光及び前記出射光を入出射させるべき位置の前記凹部の壁面を除去する、請求項３０に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項４０】
さらに、前記第４の工程の前後のいずれか一方に、
前記成形型から前記光伝送路を離型する第５の工程を含む、請求項３０に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項４１】
互いに異なる２個の波長が重ね合わされた多重信号光を入力し、当該多重信号光を波長に応じて分波して、２個の互いに異なる信号光として出力可能である光デバイスであって、
シート状であり、当該シートの厚さ方向に最大屈折率部分を有し、該最大屈折率部分からの厚さ方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む光伝送路を備え、
前記多重信号光を、前記光伝送路へ入射光として入射させ、
前記光伝送路の内部において、前記厚さ方向に直交する長さ方向に沿って、前記長さ方向及び前記厚さ方向の両方に直交する幅方向に各波長ごとに複数の固有モードを持つマルチモードで前記入射光を伝送するとともに、同一の波長の信号光について複数の前記固有モードが前記長さ方向に沿って相互に干渉することにより、波長に応じて幅方向の異なる位置に２個の前記出射光を生成し、
前記光伝送路から２個の前記出射光を出射させることを特徴とする、光デバイス。
【請求項４２】
２個の前記出射光は、互いの光量の比が、最大になる前記幅方向の位置からそれぞれ出射される、請求項４１に記載の光デバイス。
【請求項４３】
２個の前記出射光は、互いの光量が最小になる前記幅方向の位置からそれぞれ出射される、請求項４１に記載の光デバイス。
【請求項４４】
前記光伝送路は、前記光伝送路の前記幅方向に励振する第０次モードの伝搬定数と、第１次モードの伝搬定数との間の差の関数で表される前記長さ方向の大きさを持つ、請求項４１に記載の光デバイス。
【請求項４５】
前記光伝送路は、直方体形状であり、前記幅方向の基本モード幅と、前記厚さ方向の最大屈折率と、前記マルチモード光伝送路中を伝送される光の波長との関数で表される前記長さ方向の大きさを持つ、請求項４１に記載の光デバイス。
【請求項４６】
前記光伝送路は、前記厚さ方向の中央位置が最大屈折率であり、中心位置から離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む、請求項４１に記載の光デバイス。
【請求項４７】
前記屈折率分布は、ほぼ２次関数に沿って変化する、請求項４６に記載の光デバイス。
【請求項４８】
互いに異なる波長を持つ２個の信号光を入力し、当該信号光を合波して、互いに異なる２個の波長が重ね合わされた多重信号光として出力可能である光デバイスであって、
シート状であり、当該シートの厚さ方向に最大屈折率部分を有し、該最大屈折率部分からの厚さ方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む光伝送路を備え、
２個の前記信号光を、前記光伝送路へ入射光として入射させ、
前記光伝送路の内部において、前記厚さ方向に直交する長さ方向に沿って、前記長さ方向及び前記厚さ方向の両方に直交する幅方向に各波長ごとに複数の固有モードを持つマルチモードで前記入射光を伝送するとともに、同一の波長の信号光について複数の前記固有モードが前記長さ方向に沿って相互に干渉することにより、波長に応じて幅方向の同一位置に多重信号光である前記出射光を生成し、
前記光伝送路から前記出射光を出射させることを特徴とする、光デバイス。
【請求項４９】
外部から入力される入力信号と出力すべき出力信号との間を、信号光により接続する光デバイスであって、
シート状であり、当該シートの厚さ方向に最大屈折率部分を有し、該最大屈折率部分からの厚さ方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含み、前記厚さ方向に直交する幅方向に隣接する第１の部分光伝送路及び第２の部分光伝送路からなる光伝送路と、
外部から供給される制御信号に基づいて、前記第１及び第２の部分光伝送路の内、少なくとも一方の前記屈折率分布を変更可能である屈折率変調手段とを備え、
前記屈折率変調手段の動作に基づいて、前記第１の部分光伝送路のみを用いて前記入射光を伝送する第１の状態と、前記第１及び第２の部分光伝送路を用いて前記入射光を伝送する第２の状態との間を選択可能であり、
前記入力信号に対応する信号光を、前記第１の光伝送路へ入射光として入射させ、
前記第１の状態である場合、
前記第１の光伝送路の内部において、前記厚さ方向及び前記幅方向に直交する長さ方向に沿って、前記幅方向に複数の固有モードを持つマルチモードで前記入射光を伝送するとともに、複数の前記固有モードが前記長さ方向に沿って相互に干渉することにより出射光を生成し、
前記第１の光伝送路から前記出射光を出射させ、前記出射光に対応する前記出力信号を出力する一方、
前記第２の状態である場合、
前記第１及び第２の光伝送路の内部において、前記厚さ方向に沿って、前記幅方向に複数の固有モードを持つマルチモードで前記入射光を伝送するとともに、複数の前記固有モードが前記長さ方向に沿って相互に干渉することにより出射光を生成し、
前記第２の光伝送路から前記出射光を出射させ、前記出射光に対応する前記出力信号を出力することを特徴とする、光デバイス。
【請求項５０】
前記屈折率変調手段は、
前記第１のマルチモード部分光伝送路の前記屈折率分布を変更可能であり、
前記第２の状態において、前記第１及び第２のマルチモード部分光伝送路の屈折率分布を等しくし、
前記第１の状態において、前記第１のマルチモード部分光伝送路の最大屈折率を、前記第２のマルチモード部分光伝送路の最大屈折率より大きくする、請求項４９に記載の光デバイス。
【請求項５１】
前記屈折率変調手段は、
前記第２のマルチモード部分光伝送路の前記屈折率分布を変更可能であり、
前記第２の状態において、前記第１及び第２のマルチモード部分光伝送路の屈折率分布を等しくし、
前記第１の状態において、前記第２のマルチモード部分光伝送路の最大屈折率を、前記第１のマルチモード部分光伝送路の最大屈折率より小さくする、請求項４９に記載の光デバイス。
【請求項５２】
前記屈折率変調手段は、
前記第１及び２のマルチモード部分光伝送路の前記屈折率分布を変更可能であり、
前記第２の状態において、前記第１及び第２のマルチモード部分光伝送路の屈折率分布を等しくし、
前記第１の状態において、前記第１のマルチモード部分光伝送路の最大屈折率を、前記第２の状態における前記第２のマルチモード部分光伝送路の最大屈折率より大きくするとともに、前記第２のマルチモード部分光伝送路の最大屈折率を、前記第２の状態における前記第１のマルチモード部分光伝送路の最大屈折率より小さくする、請求項４９に記載の光デバイス。
【請求項５３】
前記第１及び第２のマルチモード部分光伝送路の内、前記屈折率変調手段によって、前記屈折率分布が変更可能である光伝送路は、熱光学効果を呈するポリマーからなり、
前記屈折率変調手段は、前記制御信号に応じて熱の発生／吸収が可能な冷熱シートを含み、
前記冷熱シートによって前記光伝送路の温度を変化させて屈折率分布を変化させる、請求項４９に記載の光デバイス。
【請求項５４】
前記光伝送路は、
前記長さ方向の大きさが、前記伝送路の前記幅方向の基本モード幅をＷ０と、前記幅方向に励起した０次モード光の実効屈折率をｎ０と、前記第１及び第２の光伝送路中を伝送される光の波長をλとしたとき、ほぼ以下の式の奇数倍になる値である、請求項４９に記載の光デバイス。
【請求項５５】
前記光伝送路は、
光伝送路を加えた前記幅方向に対して（１／√２）倍になる前記幅方向の大きさを持つ、請求項４９に記載の光デバイス。
【請求項５６】
前記光伝送路は、前記厚さ方向の中央位置が最大屈折率であり、中心位置から離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む、請求項４９に記載の光デバイス。
【請求項５７】
各前記屈折率分布は、ほぼ２次関数に沿って変化する、請求項５６に記載の光デバイス。
【請求項５８】
直線上に並べられたＮ（Ｎ＝２，３，４・・・）個の信号光の間隔を変化させるための光デバイスであって、
シート状であり、当該シートの厚さ方向に最大屈折率部分を有し、該最大屈折率部分からの厚さ方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む光伝送路を、前記直線に沿ってＮ個配置し、
各前記信号光を、各前記光伝送路へ入射光として入射させ、
各前記光伝送路の内部において、前記厚さ方向に直交する長さ方向に沿って、前記長さ方向及び前記厚さ方向の両方に直交する幅方向に複数の固有モードを持つマルチモードで前記入射光を伝送するとともに、複数の前記固有モードが前記長さ方向に沿って相互に干渉することにより、前記幅方向において前記入射光が各前記光伝送路へ入射した位置とは異なる位置に出射光を生成し、
各前記光伝送路から前記信号光として前記出射光を出射させる、光デバイス。
【請求項５９】
各前記光伝送路は、
前記入射光を入射させるための入射面と、
前記出射光を出射させるための出射面とを含み、
前記入射面上であって前記幅方向の任意の位置に前記入射光を入射させ、前記出射面上であって各前記入射光の入射位置と前記幅方向の位置が前記幅方向の中心に対して対称になる位置に前記出射光を生成する、請求項５８に記載の光デバイス。
【請求項６０】
前記光デバイスは、前記信号光の間隔を拡大する、請求項５８に記載の光デバイス。
【請求項６１】
さらに、シート状の入射側光伝送路を備え、当該光伝送路は、１個の入射光をＮ個に分岐する光Ｎ分岐デバイスであり、Ｎ分岐された出射光を前記信号光として各前記光伝送路に接続する、請求項５８に記載の光デバイス。
【請求項６２】
信号光の位置を変化させるための光デバイスであって、
シート状であり、当該シートの厚さ方向に最大屈折率部分を有し、該最大屈折率部分からの厚さ方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む光伝送路を複数備え、
前記光伝送路から出射される出射光が、他の前記光伝送路へ入射すべき入射光になるよう複数の前記光伝送路を多段接続し、
前記信号光を、前記光伝送路へ入射光として入射させ、
各前記光伝送路の内部において、前記厚さ方向に直交する長さ方向に沿って、前記長さ方向及び前記厚さ方向の両方に直交する幅方向に複数の固有モードを持つマルチモードで前記入射光を伝送するとともに、複数の前記固有モードが前記長さ方向に沿って相互に干渉することにより、前記幅方向において前記入射光が各前記光伝送路へ入射した位置とは異なる位置に出射光を生成し、
各前記光伝送路から前記信号光として前記出射光を出射させる、光デバイス。
【請求項６３】
前記信号光は、直線上に並べられたＮ（Ｎ＝２，３，４・・・）個の信号光であり、
シート状であり、当該シートの厚さ方向に最大屈折率部分を有し、該最大屈折率部分からの厚さ方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む光伝送路を、Ｎ個の前記信号光同士の間隔を変化させるために前記直線に沿ってＮ個配置し、
各前記信号光を、各前記光伝送路へ入射光として入射させ、
各前記光伝送路の内部において、前記厚さ方向に直交する長さ方向に沿って、前記長さ方向及び前記厚さ方向の両方に直交する幅方向に複数の固有モードを持つマルチモードで前記入射光を伝送するとともに、複数の前記固有モードが前記長さ方向に沿って相互に干渉することにより、前記幅方向において前記入射光が各前記光伝送路へ入射した位置とは異なる位置に出射光を生成し、
各前記光伝送路から前記信号光として前記出射光を出射させる、請求項６２に記載の光デバイス。
【請求項６４】
外部から入力される入力信号と出力すべき出力信号との間を、信号光により接続する光デバイスであって、
シート状であり、前記シートの厚さ方向に最大屈折率部分を有し、該最大屈折率部分からの厚さ方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含むシート状光伝送路と、
前記入力信号に応じた前記入射光を、前記シート状光伝送路へ入射させるために伝送する入射側光伝送路と、
前記入射側光伝送路と前記シート状光伝送路とを接続し、前記入射側光伝送路のモードフィールドを、前記シート状光伝送路へ入射できるように変換する入射側ビーム変換部と、
前記シート状光伝送路から前記出射光を、前記出力信号として出射させるために伝送する出射側光伝送路と、
前記出射側光伝送路と前記シート状光伝送路とを接続し、前記シート状光伝送路のモードフィールドを、前記出射側光伝送路へ入射できるように変換する出射側ビーム変換部とを備え、
入射側ビーム変換部から出射する前記信号光を、前記シート状光伝送路へ入射光として入射させ、
前記シート状光伝送路の内部において、前記厚さ方向に直交する長さ方向に沿って、前記長さ方向及び前記厚さ方向の両方に直交する幅方向に複数の固有モードを持つマルチモードで前記入射光を伝送するとともに、複数の前記固有モードが前記長さ方向に沿って相互に干渉することにより出射光を生成し、
前記シート状光伝送路から前記出射光を出射させ、前記出射側ビーム変換部へ入射させる、光デバイス。
【請求項６５】
前記入射側ビーム変換部は、
中心を最大屈折率として中心から離れるに従って屈折率が減少する屈折率分布を有するレンズ素子であり、
前記シート状光伝送路に入射される前記信号光と同数配置される、請求項６４に記載の光デバイス。
【請求項６６】
前記入射側ビーム変換部は、
前記入射側光伝送路側からシート状光伝送路側へ向けて、中心と周辺との間の屈折率の変化が次第に大きくなる前記屈折率分布を含む、請求項６５に記載の光デバイス。
【請求項６７】
前記入射側ビーム変換部は、
前記シート状光伝送路の前記厚さ方向に平行な方向の中心部に最大屈折率を有し、中心部から離れるに従って屈折率が減少する屈折率分布を有するスラブ導波路であり、
前記シート状光伝送路に入射される前記信号光と同数配置される、請求項６４に記載の光デバイス。
【請求項６８】
前記スラブ導波路は、前記幅方向の大きさが前記シート状光伝送路との接続部に向けて小さくなる形状を備える、請求項６７に記載の光デバイス。
【請求項６９】
前記入射側ビーム変換部は、前記シート状光伝送路と一体的に形成される、請求項６７に記載の光デバイス。
【請求項７０】
前記入射側ビーム変換部は、
前記シート状光伝送路の前記厚さ方向に平行な方向及び前記幅方向に平行な方向の中心部に最大屈折率を有し、中心部から離れるに従って屈折率が減少する屈折率分布を有する光伝送路であり、
前記シート状光伝送路に対して１個配置される、請求項６４に記載の光デバイス。
【請求項７１】
前記出射側ビーム変換部は、
中心を最大屈折率として中心から離れるに従って屈折率が減少する屈折率分布を有するレンズ素子であり、
前記シート状光伝送路から出射される前記信号光と同数配置される、請求項６４に記載の光デバイス。
【請求項７２】
前記出射側光伝送路は、
中心を最大屈折率として中心から離れるに従って屈折率が減少する屈折率分布を有する光ファイバであり、
前記出射側ビーム変換部は、
前記出射側光伝送路側からシート状光伝送路側へ向けて、中心と周辺との間の屈折率の変化が次第に大きくなる前記屈折率分布を含む、請求項６５に記載の光デバイス。
【請求項７３】
前記出射側ビーム変換部は、
前記シート状光伝送路の前記厚さ方向に平行な方向の中心部に最大屈折率を有し、中心部から離れるに従って屈折率が減少する屈折率分布を有するスラブ導波路であり、
前記シート状光伝送路から出射される前記信号光と同数配置される、請求項６４に記載の光デバイス。
【請求項７４】
前記スラブ導波路は、前記幅方向の大きさが前記シート状光伝送路との接続部に向けて小さくなる形状を備える、請求項７３に記載の光デバイス。
【請求項７５】
前記出射側ビーム変換部は、前記シート状光伝送路と一体的に形成される、請求項７３に記載の光デバイス。
【請求項７６】
前記出射側ビーム変換部は、
前記シート状光伝送路の前記厚さ方向に平行な方向及び前記幅方向に平行な方向の中心部に最大屈折率を有し、中心部から離れるに従って屈折率が減少する屈折率分布を有する光伝送路であり、
前記シート状光伝送路に対して１個配置される、請求項６４に記載の光デバイス。
【請求項７７】
外部から入力される入力信号と出力すべき出力信号との間を、信号光により接続する光デバイスの製造方法であって、
前記光デバイスは、
シート状であり、前記シートの厚さ方向に最大屈折率部分を有し、該最大屈折率部分からの厚さ方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含むシート状光伝送路と、
前記入力信号に応じた前記入射光を、前記シート状光伝送路へ入射させるために伝送する入射側光伝送路と、
前記入射側光伝送路と前記シート状光伝送路とを接続し、前記入射側光伝送路のモードフィールドを、前記シート状光伝送路へ入射できるように変換する入射側ビーム変換部と、
前記出射光を、前記シート状光伝送路から前記出力信号として出射させるために伝送する出射側光伝送路と、
前記出射側光伝送路と前記シート状光伝送路とを接続し、前記シート状光伝送路のモードフィールドを、前記出射側光伝送路へ入射できるように変換する出射側ビーム変換部とを備え、
前記シート状光伝送路と、前記入射側ビーム変換部及び前記出射側ビーム変換部の内の少なくとも一方とに対応する凹部を有し、前記シート状光伝送路の材料である樹脂を硬化させるために印加されるべきエネルギーが伝達可能な材料から外る成形型を準備する第１の工程と、
前記凹部に、前記樹脂を充填する第２の工程と、
前記樹脂が充填された前記成形型に、前記樹脂を硬化させて所望の前記屈折率分布を形成するために、前記厚さ方向の上下から所定量の前記エネルギーを印加する第３の工程と、
硬化した前記樹脂に、前記凹部に形成されていない前記入射側ビーム変換部及び前記出射側ビーム変換部がある場合には当該変換部を接続し、さらに、前記入射側光伝送路と、前記出射側光伝送路とを接続する第４の工程とを備える、光デバイスの製造方法。
【請求項７８】
前記エネルギーの印加は、所定波長の紫外線の照射であり、
前記成形型は、所定波長の紫外線に対して透明な材料からなる、請求項７７に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項７９】
前記エネルギーの印加は、加熱である、請求項３０に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項８０】
前記第４工程に先立って、硬化した前記樹脂を成形型から離型する第５の工程を備える、請求項７７に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項８１】
前記第４工程において、
硬化した前記樹脂に、前記成形型に形成されていない前記入射側ビーム変換部及び前記出射側ビーム変換部がある場合には当該変換部を接続し、さらに、前記入射側光伝送路と、前記出射側光伝送路とを接続する際に、当該光伝送路を位置決めするための位置決め部が形成された基板に各前記光伝送路を配置する、請求項８０に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項８２】
前記第１の工程において、
前記成形型は、前記入射側光伝送路及び前記出射側光伝送路の少なくとも一方を位置決めするための位置決め部を含み、
前記第４の工程において、
前記位置決め部が形成された前記成形型に各伝送路を配置する、請求項７７に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項８３】
前記入射側光伝送路は、光ファイバである、請求項７７に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項８４】
前記出射側光伝送路は、光ファイバである、請求項７７に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項８５】
外部から入射する信号光を伝送し、伝送した信号光を外部へ出射する光デバイスであって、
第１方向に屈折率分布を含み、信号光を複数の光路によって前記第１方向に直交する第２方向に伝送可能な光伝送路を備え、
前記光伝送路へ入射する信号光の光軸、及び前記光伝送路から出射する信号光の光軸の内、少なくとも一方は、前記第２方向と平行でなく、
前記複数の光路の内、信号光の光軸に関して互いに対称に前記光伝送路へ入射する二つの光路は、前記光伝送路へ入射する位相差と前記光伝送路から出射する位相差とが等しいことを特徴とする光デバイス。
【請求項８６】
前記光伝送路へ信号光を入射するための入射部と、
前記光伝送路から信号光を出射するための出射部とを備え、
前記入射部及び前記出射部の内、少なくとも一方は、内部を伝送する信号光の光軸が、前記第２方向と平行でない方向になるように、前記光伝送路と結合する、請求項８５に記載の光デバイス。
【請求項８７】
前記入射部及び前記出射部の内、少なくとも一方は、内部を伝送する信号光の光軸が、前記第２方向と直交するように、前記光伝送路と結合している、請求項８６に記載の光デバイス。
【請求項８８】
前記二つの光路は、伝送される信号光の波長の整数倍に等しい光学的な光路長差を持つ、請求項８６に記載の光デバイス。
【請求項８９】
前記二つの光路は、光学的な光路長差が生じる光路長差発生部をｍ個（ｍ＝１，２，３・・・）含み、
前記ｍ個の光路長差発生部で発生する光学的な光路長差の和が、信号光の波長の自然数倍に等しい、請求項８８に記載の光デバイス。
【請求項９０】
前記光伝送路は、
前記第１方向に信号光を閉じこめ可能なシート状光伝送路であり、前記第１方向の厚さが半分となる中心部の屈折率が最大で、前記中心部から第１方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む、請求項８９に記載の光デバイス。
【請求項９１】
前記シート状光伝送路は、
前記第２方向と平行でない方向から入射した信号光の光軸を、前記第２方向へ折り曲げるための第１反射面と、
前記第２方向に伝送した信号光の光軸を、前記第２方向と平行でない方向へ折り曲げるための第２反射面とを含み、
前記光路長差発生部は、前記第１及び前記第２反射面により反射される前記二つの光路の屈折率履歴が異なる部分である、請求項９０に記載の光デバイス。
【請求項９２】
前記シート状光伝送路において、
前記第１反射面により信号光のすべてが前記第２方向へ折り曲げられた位置から、信号光のすべてが前記第２反射面に入射する直前の位置までの物理的な光路長が、前記屈折率分布に基づいて蛇行して伝送される光路の蛇行周期のｊ倍（ｊ＝０，１，２，３・・・）に等しい、請求項９０に記載の光デバイス。
【請求項９３】
前記二つの光路は、光学的な光路長差が生じる光路長差発生部をｎ個（ｎ＝２，３，４・・・）含み、
前記ｎ個の光路長差発生部で発生する光路長差の和が、ゼロである、請求項８８に記載の光デバイス。
【請求項９４】
前記光伝送路は、
前記第１方向に信号光を閉じこめ可能なシート状光伝送路であり、前記第１方向の厚さが半分となる中心部の屈折率が最大で、前記中心部から第１方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む、請求項９３に記載の光デバイス。
【請求項９５】
前記シート状光伝送路は、
前記第２方向と平行でない方向から入射した信号光の光軸を、前記第２方向へ折り曲げるための第１反射面と、
前記第２方向に伝送した信号光の光軸を、前記第２方向と平行でない方向へ折り曲げるための第２反射面とを含み、
前記光路長差発生部は、前記第１及び前記第２反射面により反射される前記二つの光路の屈折率履歴が異なる部分である、請求項９４に記載の光デバイス。
【請求項９６】
前記シート状光伝送路において、
前記第１反射面により信号光のすべてが前記第２方向へ折り曲げられた位置から、信号光のすべてが前記第２反射面に入射する直前の位置までの物理的な光路長が、前記屈折率分布に基づいて蛇行して伝送される光路の蛇行周期の（ｊ＋０．５）倍（ｊ＝０，１，２，３・・・）に等しい、請求項９４に記載の光デバイス。
【請求項９７】
前記二つの光路は、光学的な光路長差がゼロである、請求項８６に記載の光デバイス。
【請求項９８】
前記二つの光路は、光学的な光路長差が生じる光路長差発生部をｎ個（ｎ＝２，３，４・・・）含み、
前記ｎ個の光路長差発生部で発生する光路長差の和が、ゼロである、請求項９７に記載の光デバイス。
【請求項９９】
前記光伝送路は、
前記第１方向に信号光を閉じこめ可能なシート状光伝送路であり、前記第１方向の厚さが半分となる中心部の屈折率が最大で、前記中心部から第１方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む、請求項９８に記載の光デバイス。
【請求項１００】
前記シート状光伝送路は、
前記第２方向と平行でない方向から入射した信号光の光軸を、前記第２方向へ折り曲げるための第１反射面と、
前記第２方向に伝送した信号光の光軸を、前記第２方向と平行でない方向へ折り曲げるための第２反射面とを含み、
前記光路長差発生部は、前記第１及び前記第２反射面により反射される前記二つの光路の屈折率履歴が異なる部分である、請求項９９に記載の光デバイス。
【請求項１０１】
前記シート状光伝送路において、
前記第１反射面により信号光のすべてが前記第２方向へ折り曲げられた位置から、信号光のすべてが前記第２反射面に入射する直前の位置までの物理的な光路長が、前記屈折率分布に基づいて蛇行して伝送される光路の蛇行周期の（ｊ＋０．５）倍（ｊ＝０，１，２，３・・・）に等しい、請求項９９に記載の光デバイス。
【請求項１０２】
前記二つの光路は、光学的な光路長差が発生する部分を持たない、請求項９７に記載の光デバイス。
【請求項１０３】
前記光伝送路は、
前記第１方向に信号光を閉じこめ可能なシート状光伝送路であり、前記第１方向の厚さが半分となる中心部の屈折率が最大で、前記中心部から第１方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む、請求項１０２に記載の光デバイス。
【請求項１０４】
前記シート状光伝送路は、
前記第２方向と平行でない方向から入射した信号光の光軸を、前記第２方向へ折り曲げるための第１反射面と、
前記第２方向に伝送した信号光の光軸を、前記第２方向と平行でない方向へ折り曲げるための第２反射面とを含み、
前記中心部における前記第１反射面と前記第２反射面との間の物理的な光路長が、屈折率分布に基づいて蛇行して伝送される光路の蛇行周期のｊ／２倍（ｊ＝０，１，２，３・・・）に等しく、
信号光は、前記第１反射面及び第２反射面上の、前記光伝送路の第１方向の厚さが半分となる中心部で、前記第１方向及び第２方向に共に直交する第３方向に平行な線状に集光される、請求項１０３に記載の光デバイス。
【請求項１０５】
外部から入射する信号光を伝送し、伝送した信号光をマルチモード干渉によって所定の位置から外部へ出射する光デバイスであって、
第１方向に屈折率分布を含み、信号光を前記第１方向に直交する第２方向に伝送可能であり、前記第１方向に信号光を閉じこめ可能なシート状光伝送路と、
前記シート状光伝送路へ信号光を入射するためのＭ個（Ｍ＝１，２，３・・・）の入射部と、
前記シート状光伝送路から信号光を出射するためのＮ個（Ｎ＝１，２，３・・・）の出射部とを備え、
前記Ｍ個の入射部及び前記Ｎ個の出射部は、内部を伝送する信号光の光軸が前記第２方向と平行でない方向に前記シート状光伝送路と結合する少なくとも一つの非平行入出射部を含み、
前記非平行入出射部と対応する前記入射部又は前記出射部との間を伝送する信号光の複数の光路の内、信号光の光軸に関して互いに対称に前記シート状光伝送路へ入射する二つの光路は、前記シート状光伝送路へ入射する位相差と前記シート状光伝送路から出射する位相差とが等しく、
前記Ｍ個の入射部及び前記Ｎ個の出射部は、すべて所定のマルチモード干渉のセルフ−イメージング原理の条件を満足する位置に配置されていることを特徴とする光デバイス。
【請求項１０６】
前記非平行入出射部は、内部を伝送する信号光の光軸が、前記第２方向と直交するように、前記光伝送路と結合する、請求項１０５に記載の光デバイス。
【請求項１０７】
前記二つの光路は、伝送される信号光の波長の整数倍に等しい光学的な光路長差を持つ、請求項１０５に記載の光デバイス。
【請求項１０８】
前記二つの光路は、光学的な光路長差が生じる光路長差発生部をｍ個（ｍ＝１，２，３・・・）含み、
前記ｍ個の光路長差発生部で発生する光学的な光路長差の和が、信号光の波長の自然数倍に等しい、請求項１０７に記載の光デバイス。
【請求項１０９】
前記シート状光伝送路は、
前記第１方向の厚さが半分となる中心部の屈折率が最大で、前記中心部から第１方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む、請求項１０８に記載の光デバイス。
【請求項１１０】
前記シート状光伝送路は、
前記第２方向と平行でない方向から入射した信号光の光軸を、前記第２方向へ折り曲げるための第１反射面と、
前記第２方向に伝送した信号光の光軸を、前記第２方向と平行でない方向へ折り曲げるための第２反射面とを含み、
前記光路長差発生部は、前記第１及び前記第２反射面により反射される前記二つの光路の屈折率履歴が異なる部分である、請求項１０９に記載の光デバイス。
【請求項１１１】
前記シート状光伝送路において、
前記第１反射面により信号光のすべてが前記第２方向へ折り曲げられた位置から、信号光のすべてが前記第２反射面に入射する直前の位置までの物理的な光路長が、前記屈折率分布に基づいて蛇行して伝送される光路の蛇行周期のｊ倍（ｊ＝０，１，２，３・・・）に等しい、請求項１０９に記載の光デバイス。
【請求項１１２】
前記二つの光路は、光学的な光路長差が生じる光路長差発生部をｎ個（ｎ＝２，３，４・・・）含み、
前記ｎ個の光路長差発生部で発生する光路長差の和が、ゼロである、請求項１０７に記載の光デバイス。
【請求項１１３】
前記シート状光伝送路は、
前記第１方向の厚さが半分となる中心部の屈折率が最大で、前記中心部から第１方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む、請求項１１２に記載の光デバイス。
【請求項１１４】
前記シート状光伝送路は、
前記第２方向と平行でない方向から入射した信号光の光軸を、前記第２方向へ折り曲げるための第１反射面と、
前記第２方向に伝送した信号光の光軸を、前記第２方向と平行でない方向へ折り曲げるための第２反射面とを含み、
前記光路長差発生部は、前記第１及び前記第２反射面により反射される前記二つの光路の屈折率履歴が異なる部分である、請求項１１３に記載の光デバイス。
【請求項１１５】
前記シート状光伝送路において、
前記第１反射面により信号光のすべてが前記第２方向へ折り曲げられた位置から、信号光のすべてが前記第２反射面に入射する直前の位置までの物理的な光路長が、前記屈折率分布に基づいて蛇行して伝送される光路の蛇行周期の（ｊ＋０．５）倍（ｊ＝０，１，２，３・・・）に等しい、請求項１１３に記載の光デバイス。
【請求項１１６】
前記二つの光路は、光学的な光路長差がゼロである、請求項１０５に記載の光デバイス。
【請求項１１７】
前記二つの光路は、光学的な光路長差が生じる光路長差発生部をｎ個（ｎ＝２，３，４・・・）含み、
前記ｎ個の光路長差発生部で発生する光路長差の和が、ゼロである、請求項１１６に記載の光デバイス。
【請求項１１８】
前記シート状光伝送路は、
前記第１方向の厚さが半分となる中心部の屈折率が最大で、前記中心部から第１方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む、請求項１１７に記載の光デバイス。
【請求項１１９】
前記シート状光伝送路は、
前記第２方向と平行でない方向から入射した信号光の光軸を、前記第２方向へ折り曲げるための第１反射面と、
前記第２方向に伝送した信号光の光軸を、前記第２方向と平行でない方向へ折り曲げるための第２反射面とを含み、
前記光路長差発生部は、前記第１及び前記第２反射面により反射される前記二つの光路の屈折率履歴が異なる部分である、請求項１１８に記載の光デバイス。
【請求項１２０】
前記シート状光伝送路において、
前記第１反射面により信号光のすべてが前記第２方向へ折り曲げられた位置から、信号光のすべてが前記第２反射面に入射する直前の位置までの物理的な光路長が、前記屈折率分布に基づいて蛇行して伝送される光路の蛇行周期の（ｊ＋０．５）倍（ｊ＝０，１，２，３・・・）に等しい、請求項１１８に記載の光デバイス。
【請求項１２１】
前記二つの光路は、光学的な光路長差が発生する部分を持たない、請求項１１６に記載の光デバイス。
【請求項１２２】
前記シート状光伝送路は、
前記第１方向の厚さが半分となる中心部の屈折率が最大で、前記中心部から第１方向に沿って離れるに従って屈折率が増加しない屈折率分布を含む、請求項１２１に記載の光デバイス。
【請求項１２３】
前記シート状光伝送路は、
前記第２方向と平行でない方向から入射した信号光の光軸を、前記第２方向へ折り曲げるための第１反射面と、
前記第２方向に伝送した信号光の光軸を、前記第２方向と平行でない方向へ折り曲げるための第２反射面とを含み、
前記中心部における前記第１反射面と前記第２反射面との間の物理的な光路長が、屈折率分布に基づいて蛇行して伝送される光路の蛇行周期のｊ／２倍（ｊ＝０，１，２，３・・・）に等しく、
信号光は、前記第１反射面及び第２反射面上の、前記光伝送路の第１方向の厚さが半分となる中心部で、前記第１方向及び第２方向に共に直交する第３方向に平行な線状に集光される、請求項１２２に記載の光デバイス。
【国際公開番号】ＷＯ２００４／１０４６６２
【国際公開日】平成１６年１２月２日（２００４．１２．２）
【発行日】平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５０６３８４（Ｐ２００５−５０６３８４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／００７１３６
【国際出願日】平成１６年５月１９日（２００４．５．１９）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
パイレックス
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【国際公開日】平成１６年１２月２日（２００４．１２．２）
【発行日】平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【国際特許分類】
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／００７１３６
【国際出願日】平成１６年５月１９日（２００４．５．１９）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
パイレックス
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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