光導波路を含む光システム及び光合分波器
【課題】 進行方向の漏れ光を低減させることが可能な光システム及び光合分波器を提供する。
【解決手段】 本発明による光システム(1)は、光をマルチモードで伝搬可能なマルチモード光導波路(2)と、マルチモード光導波路(2)の光の進行方向(2a)における一方の側(2b)に接続された第１の光導波路(4)と、マルチモード光導波路(2)の光の進行方向(2a)における他方の側(2C)に接続された第２の光導波路(6)及び第３の光導波路(8')とを有する。マルチモード光導波路(2)と第３の光導波路(8')との接続角度(α１)が、マルチモード光導波路(2)と第２の光導波路(6)との接続角度(α２)と異なっている。それにより、第１の光導波路(2)から第２の光導波路(4)に光が伝搬されるときの第１の光導波路(2)から第３の光導波路(8)への漏れ光を低減させる。
【解決手段】 本発明による光システム(1)は、光をマルチモードで伝搬可能なマルチモード光導波路(2)と、マルチモード光導波路(2)の光の進行方向(2a)における一方の側(2b)に接続された第１の光導波路(4)と、マルチモード光導波路(2)の光の進行方向(2a)における他方の側(2C)に接続された第２の光導波路(6)及び第３の光導波路(8')とを有する。マルチモード光導波路(2)と第３の光導波路(8')との接続角度(α１)が、マルチモード光導波路(2)と第２の光導波路(6)との接続角度(α２)と異なっている。それにより、第１の光導波路(2)から第２の光導波路(4)に光が伝搬されるときの第１の光導波路(2)から第３の光導波路(8)への漏れ光を低減させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路を含む光システム及び光合分波器に関し、更に詳細には、マルチモード光導波路を含む光システム及び光合分波器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高速・大容量通信のための光波長多重（ＷＤＭ）通信システムの研究が盛んになっている。かかる光波長多重通信システムに使用される光システムの一例が、光合分波器として特許文献１に開示されている。特許文献１に開示された光合分波器は、光をマルチモードで伝搬可能なマルチモード光導波路と、マルチモード光導波路の光の進行方向における一方の側に接続された第１の光導波路と、第１の光導波路からマルチモード光導波路に入射された光が伝搬されるように、マルチモード光導波路の光の進行方向における他方の側に接続された第２の光導波路と、マルチモード光導波路の他方の側に接続された第３の光導波路と、光の進行方向に対して交差するようにマルチモード光導波路に設置され、第１の波長の光を透過することにより第１の光導波路と第２の光導波路との間の光の伝搬を可能にし且つ第２の波長の光を反射することにより第２の光導波路と第３の光導波路との間の光の伝搬を可能にする光フィルタとを有している (特許文献１参照)。
【０００３】
特許文献１に開示された光合分波器では、第１の光導波路からマルチモード光導波路に入射された第１の波長の光は、光フィルタを透過して、第２の光導波路に伝搬される。詳細には、マルチモード光導波路に入射された光は、多モード光に分解されると共に、分解された光が相互に干渉し、それにより、光の強度分布に対応した干渉縞をマルチモード光導波路内に生じさせる。光がマルチモード光導波路内を伝搬するにつれて、光の強度分布の山の位置は、光の進行方向に対して横方向に移動する。第２の光導波路は、第１の光導波路から入射された光の強度分布の山の位置でマルチモード光導波路に接続されている。その結果、第１の光導波路から入射された光が第２の光導波路に伝搬される。同様に、第２の光導波路からマルチモード光導波路に入射された第２の波長の光は、光フィルタで反射して、第３の光導波路に伝搬される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−６１５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の光合分波器において、第１の光導波路から第２の光導波路に光を伝搬させるとき、第３の光導波路における第１の光導波路からの光の強度が完全に零にならないので、第１の光導波路からの光が第３の光導波路に進行方向の漏れ光として僅かに漏れる。この進行方向の漏れ光は、クロストークや雑音の原因となるので、より高性能の光通信を行うために、かかる漏れ光を低減する要望がある。特に、本願の技術分野における現状の第１の光導波路の光強度に対する第３の光導波路の光強度（損失）が−３４ｄＢであるので、それを−３５ｄＢ以下にすることが望まれている。損失に関する現状と要望の差は、数値で１ｄＢであるが、現在の光合分波器の許容基準値が一般に−３５〜−３８ｄＢ、この差は実用的に大きな意義がある。
【０００６】
従って、本発明の目的は、進行方向の漏れ光を低減させることが可能な光システム及び光合分波器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の発明者は、進行方向の漏れ光を低減させることについて鋭意努力した結果、マルチモード光導波路に対する第３の光導波路の接続角度を、マルチモード光導波路に対する第２の光導波路の接続角度と変えることによって、第１の光導波路から第３の光導波路への漏れ光を低減させることができることを見出した。
【０００８】
即ち、上記第１の目的を達成するために、本発明による光システムは、光をマルチモードで伝搬可能なマルチモード光導波路と、マルチモード光導波路の光の進行方向における一方の側に接続された第１の光入出力手段と、マルチモード光導波路の光の進行方向における他方の側に接続された第２の光入出力手段及び第３の光入出力手段と、を有し、マルチモード光導波路と第３の光入出力手段との接続角度が、マルチモード光導波路と第２の光入出力手段との接続角度と異なることを特徴としている。
このように構成された本発明の光システムでは、例えば、第１の光入出力手段からマルチモード光導波路に入射された光が第２の光入出力手段に伝搬されるとき、マルチモード光導波路と第３の光入出力手段との接続角度が、マルチモード光導波路と第２の光入出力手段との接続角度と異なっているので、従来の光システムにおいて第１の光入出力手段から第３の光入出力手段に漏れていた漏れ光、即ち、光システムの進行方向の漏れ光を低減させることができるまた、偏波依存性も小さくすることができる。なお、第１〜第３の光入出力手段は、光導波路及び光ファイバーを含む。
本発明において、好ましくは、マルチモード光導波路と第２の光入出力手段との接続角度より大きい。更に好ましくは、マルチモード光導波路と第３の光入出力手段との接続箇所において、第３の光入出力手段の軸線は、進行方向に対して所定の鋭角の接続角度をなしている。
【０００９】
本発明の実施形態において、好ましくは、更に、光の進行方向に対して交差するようにマルチモード光導波路に光フィルタを設置するための光フィルタ設置手段を有する。
このように構成された光システムでは、例えば、第１の光入出力手段からマルチモード光導波路に入射された第１の波長の光を透過させる光フィルタを光フィルタ設置手段に設置すると、上述した進行方向の漏れ光を低減させることができる。
この実施形態において、好ましくは、光フィルタ設置手段は、光の進行方向に対して交差してマルチモード光導波路に設けられた溝である。
【００１０】
この実施形態において、好ましくは、前記マルチモード光導波路と前記第３の光入出力手段との接続角度は、０．１４〜０．３２度である。
このように構成された光システムでは、例えば、第１の光入出力手段からマルチモード光導波路に入射された光が第２の光入出力手段に伝搬されるとき、第１の光入出力手段の光強度に対する第３の光入出力手段の光強度を−３６ｄＢ以下にすることができる。
【００１１】
本発明の実施形態において、好ましくは、第１、第２、及び第３の光入出力手段が、シングルモード光導波路である。
また、本発明の実施形態において、好ましくは、第１の光入出力手段が光ファイバで、第２及び第３の光入出力手段がシングルモード光導波路である。
このように構成された光システムでは、光導波路の部分を一体に形成することができるので、進行方向の漏れ光を低減させた光システムを容易に形成することが可能である。
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明による光合分波器は、上述した光フィルタ設置手段を有する光システム実施形態において、光の進行方向に対して交差するように光フィルタ設置手段に設置された光フィルタを有する。
本発明の実施形態において、好ましくは、光フィルタは、第１の波長の光を透過することにより第１の光入出力手段から第２の光入出力手段への光の伝搬を可能にし、且つ第２の波長の光を反射することにより第２の光入出力手段から第３の光入出力手段への光の伝搬を可能にする。
また、本発明の実施形態において、更に好ましくは、光フィルタは、さらに第３の波長の光を透過することにより第２の光入出力手段から前記第１の光入出力手段への光の伝搬を可能にする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明による光システム及び光合分波器により、進行方向の漏れ光を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明による光システムの実施形態を説明する。図１は、本発明による光システムの実施形態である３波ＷＤＭ用の光合分波器の平面断面図である。図２は、本発明の実施形態である光合分波器の図１の線II−IIにおける断面図である。
【００１５】
図１及び図２に示すように、本発明による光システムの実施形態である光合分波器１は、光をマルチモードで伝搬可能なマルチモード光導波路２と、マルチモード光導波路２の光の進行方向２ａにおける一方の側２ｂに接続された第１の光入出力手段４と、マルチモード光導波路２の光の進行方向２ａにおける他方の側２ｃに接続された第２の光入出力手段６及び第３の光入出力手段８’と、光の進行方向２ａに対して交差するようにマルチモード光導波路２に設置された光フィルタ１０とを有している。第２の光入出力手段は、第１の光入出力手段４からマルチモード光導波路２に入射された光が伝搬されるように配置されている。
本実施形態では、第１の光入出力手段４、第２の光入出力手段６、及び第３の光入出力手段８’はそれぞれ、第１の光導波路４、第２の光導波路６、及び第３の光導波路８’で形成され、いずれもシングルモードである。また、マルチモード光導波路２、第１の光導波路４、第２の光導波路６、及び第３の光導波路８’は、一体に形成されている。図２に示すように、マルチモード光導波路２、第１の光導波路４、第２の光導波路６、及び第３の光導波路８’は、一番下に配置された基板１２と、その上に積層された下部クラッド１４と、その上に積層された後に必要な部分だけ残されたコア１６と、このコア１６を覆うように積層された上部クラッド１８とを有している。基板１２は、例えば、Ｓｉで形成され、下部クラッド１４、コア１６、上部クラッド１８は、例えば、ポリマーで形成されている。
【００１６】
マルチモード光導波路２は、光フィルタ１０を取付けるために光の進行方向２ａに対して交差して設けられた光フィルター設置手段である溝２２を有している。本実施形態では、溝２２は、光の進行方向２ａ、即ち、中心軸線２ｄに対して垂直に設けられている。この溝２２により、マルチモード光導波路２は、一方の側２ｂに配置されたの第４の光導波路２４と、他方の側２ｃに配置された第５の光導波路２６とに分離されている。第４の光導波路２４及び第５の光導波路２６は、平面断面において矩形である。また、第４の光導波路２４及び第５の光導波路２６は、マルチモード光導波路２の中心軸線２ｄに対して対称に形成されている。第４の光導波路２４は、光フィルタ１０と反対側に端面２４ａを有し、第５の光導波路２６は、光フィルタ１０と反対側に端面２６ａを有している。第４の光導波路２４の横方向２ｅの幅Ｗ４は、第５の光導波路２６の横方向２ｅの幅Ｗ５と等しく形成されている。また、第４の光導波路２４の進行方向の長さＬ４は、第５の光導波路２６の進行方向の長さＬ５よりも長く形成されている。
【００１７】
第１の光導波路４のコア１６は、マルチモード光導波路２（第４の光導波路２４）の端面２４ａから進行方向２ａに真直ぐに延びている。端面２４ａにおいて、第１の光導波路４のコア１６とマルチモード光導波路２のコア１６とは直接結合している。本実施形態では、第１の光導波路４とマルチモード光導波路２とが一体に形成されているので、両者のコア１６の間に継ぎ目がない。
【００１８】
第２の光導波路６のコア１６は、マルチモード光導波路２(第５の光導波路２６)の端面２６ａから延び、中心軸線２ｄから横方向２ｅに遠ざかるように湾曲した経路を有している。端面２６ａにおいて、第２の光導波路６のコア１６とマルチモード光導波路２のコア１６とは直接結合している。本実施形態では、第２の光導波路６とマルチモード光導波路２とが一体に形成されているので、両者のコア１６の間に継ぎ目がない。第２の光導波路６のコア１６の端面２６ａにおける接続角度α２、即ち、中心軸線２ｄと平行な線Ａ０に対する第２の光導波路６のコア１６の軸線Ａ２の鋭角の角度は、ほぼ０度である。
【００１９】
第３の光導波路８’のコア１６は、マルチモード光導波路２(第５の光導波路２６)の端面２６ａから延び、中心軸線２ｄから横方向２ｅに第２の光導波路６と逆向きに遠ざかるように湾曲した経路を有している。端面２６ａにおいて、第３の光導波路６のコア１６とマルチモード光導波路２のコア１６とは直接結合している。本実施形態では、第３の光導波路８’とマルチモード光導波路２とが一体に形成されているので、両者のコア１６の間に継ぎ目がない。また、端面２６ａにおいて、第３の光導波路８’のコア１６の軸線Ａ３は、中心軸線２ｄと平行な線Ａ０に対して接続角度α１をなしており、α１は第２の光導波路６の接続角度α２とは異なり、好ましくはα２より大きい角度であって、鋭角をなしている。
【００２０】
マルチモード光導波路と第３の光入出力手段との接続角度の調整方法としては、特に限定はないが、たとえば、以下の方法により該接続角度を調整することができる。第３の光入出力手段の曲線に使用する関数式によって調整する方法や、第２の光入出力手段と第３の光入出力手段とを上下鏡面対称とした形状とし、第３の光入出力手段をマルチモード光導波路に入込ませるように移動する方法等がある。一般に、光導波路の設計は、シミュレーションソフトで光導波路パターンを作成し解析を行った後、シミュレーションソフトのＣＡＤからフォトマスク製図ＣＡＤへ光導波路パターンデータをエクスポートしマスク用光導波路パターンを作図する手順で行う。その際、光導波路パターンの調整は、シミュレーションソフトのＣＡＤで作成するのが容易であり、かつ調整した形状を即解析することが可能である。この手順において、マルチモード光導波路と前記第３の光入出力手段との接続角度を調整する簡便かつ合理的な方法としては、シミュレーションソフトのＣＡＤを用いて、決められた第２の光入出力手段（光導波路）の上下鏡面対称とした形状を第３の光入出力手段（光導波路）の形状として採用し、マルチモード光導波路に入込ませるように移動する手段が有効である。例えば、図３に示す水平方向長さ2900μｍ、垂直方向の125μmのSine特殊曲線を第２の光入出力手段（光導波路）の形状として使用した場合、マルチモード光導波路（ＭＭＩ）への入込み量と、マルチモード光導波路（ＭＭＩ）と第３の光入出力手段（光導波路）との接続角度は、表１に示す関係になる。
【表１】
【００２１】
光フィルタ１０は、第１の波長の光を透過することにより第１の光導波路４と第２の光導波路６との間の光の伝搬を可能にし、第２の波長の光を反射することにより第２の光導波路６と第３の光導波路８’との間の光の伝搬を可能にする。従って、光フィルタ１０は、第２の波長の光に対して反射体として機能する。光フィルタ１０は、本実施形態では、ローパスフィルタであり、例えば、入射角０度の光に対して、波長１．３１μｍ及び１．４９μｍの光を透過し、波長１．５５μｍの光を反射する。光フィルタ１０は、好ましくは、誘電体多層膜光フィルタである。光フィルタの厚さは、例えば、２５μｍである。
【００２２】
次に、上述した本発明による光システムの実施形態である光合分波器の製造方法の一例を説明する。
先ず、Ｓｉ基板１２を準備し、その上面にＳｉＯ2の膜を形成する。次に、クラッド用ポリマーをスピン塗布すること等により下部クラッド１４の層を形成する。引続いて、下部クラッド１４の上に、コア用ポリマーをスピン塗布すること等によりコア１６の層を形成する。
次いで、フォトリソグラフィ、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）などのプロセス加工等により、コア１６の層のうち、第１〜第５の光導波路４、６、８、２４及び２６のコア１６を残すように、その他の部分を除去する。次いで、クラッド用ポリマーをスピン塗布すること等により、コア１６を覆うように上部クラッド１８の層を形成する。
次いで、ダイシング加工等により、溝２２を形成した後、溝２２に光フィルタ１０を設置する。
【００２３】
ここに説明したように、第１〜第５の光導波路４、６、８’、２４及び２６及びを一連の工程で同時に形成することが可能である。従って、第３の光導波路８’のコアとマルチモード導波路２（第５の光導波路２６）のコアの間隔をおくために、従来の光合分波器に対する追加の工程を必要としない。その結果、本発明の実施形態である光合分波器を容易に形成することができる。
【００２４】
次に、本発明による光システムの実施形態である３波ＷＤＭ用の光合分波器の動作を説明する。
先ず、第１の光導波路４（Ｏポート）から第２の光導波路６（Ｃポート）に第１の波長１．３１μｍの光を伝搬させる場合を説明する。第１の光導波路４（Ｏポート）からマルチモード光導波路２（第４の光導波路２４）に入射された第１の波長１．３１μｍの光は、フィルタ１０を透過して、第５の光導波路２６を通して第２の光導波路６に伝搬される。詳細には、マルチモード光導波路２に入射された光は、多モード光に分解されると共に、分解された光が相互に干渉し、それにより、光の強度分布に対応した干渉縞をマルチモード光導波路２内に生じさせる。光がマルチモード光導波路２内を進行方向２ａに伝搬するにつれて、光の強度分布の山の位置は、光の進行方向２ａに対して横方向に移動する。第２の光導波路６は、第１の光導波路４から入射された光の強度分布の山の位置でマルチモード光導波路２（第５の光導波路２６）に接続されている。その結果、第１の光導波路４から入射された光が第２の光導波路６に伝搬される。
【００２５】
第１の光導波路４から第２の光導波路６（Ｃポート）に第１の波長１．３１μｍの光を伝搬させるときのマルチモード光導波路２から第３の光導波路８への漏れ光に関し、マルチモード光導波路と第３の光入出力手段との接続箇所において、第３の光入出力手段（第３の光導波路８）の軸線は、進行方向に対して接続角度α１をなしており、α１は第２の光導波路６の接続角度α２とは異なるので、マルチモード光導波路２から第３の光導波路８への漏れ光の損失が、従来の光合分波器よりも大きくなる。即ち、マルチモード光導波路２から第３の光導波路８に光が漏れ難くなっている。それにより、第１の光導波路４から第３の光導波路８への進行方向の漏れ光が低減される。
【００２６】
次に、第２の光導波路６（Ｃポート）から第３の光導波路８’（Ｖポート）に第２の波長１．５５μｍの光を伝搬させる場合を説明する。第２の光導波路６からマルチモード光導波路２（第５の光導波路２６）に入射された第２の波長１．５５μｍの光は、フィルタ１０で反射して、マルチモード光導波路２を通して第３の光導波路８’に伝搬される。詳細には、マルチモード光導波路２に入射された光は、多モード光に分解されると共に、分解された光が相互に干渉し、それにより、光の強度分布に対応した干渉縞をマルチモード光導波路２内に生じさせる。光がマルチモード光導波路２内を進行方向２ａに伝搬するにつれて、光の強度分布の山の位置は、光の進行方向２ａに対して横方向に移動する。第３の光導波路８’は、第２の光導波路６から入射された光の強度分布の山の位置でマルチモード光導波路２（第５の光導波路２６）に接続されている。その結果、第２の光導波路６から入射された光が第３の光導波路８’に伝搬される。なお、第３の光入出力手段の軸線は、進行方向に対して接続角度α１をなしているので、第２の光導波路６から第３の光導波路８’に伝搬される光に損失が生じるが、第３の光導波路８’に伝搬される光の強度が大きいので、かかる損失は、実用上無視でき、問題とならない。
【００２７】
第２の光導波路６（Ｃポート）から第１の光導波路４（Ｏポート）に第３の波長１．４９μｍの光を伝搬させる場合は、光の進行方向が逆向きになること以外、第１の光導波路４（Ｏポート）から第２の光導波路６（Ｃポート）に第１の波長１．３１μｍの光を伝搬させる場合と同様である。
【００２８】
次に、実験例を説明する。
【００２９】
図４は、本発明の実施形態である光合分波器１の、第１の光導波路４の光強度に対する第３の光導波路８の光強度（Ｖポートの損失）を示す図であり、縦軸にＶポートの損失、第３の光導波路８とマルチモード光導波路との接続角度を示す。デシベル値が小さいほど、即ち、デシベル値の絶対値が大きいほど、第１の光導波路４から第３の光導波路８への光の損失が大きくなり、漏れ光が低減される。実験例では、図１における第４の光導波路２４の長さＬ４を４４５μｍ、幅Ｗ４を１８．２μｍ、第５の光導波路２６の長さＬ５を２４７μｍ、幅Ｗ４を１８．２μｍとした。接続角度α１を０度から増やしていくにつれて、漏れ光が低減されるが、ある値を過ぎると、逆に漏れ光が増大することが分かった。第３の光導波路８の光強度を−３４ｄＢ以下にするには、接続角度α１の範囲は０．１１〜０．３４度であり、−３６ｄＢ以下にするには、０．１４〜０．３２度であり、−３７ｄＢ以下にするには、０．１９〜０．２９度であることが分かった。
【００３０】
図５は、本発明の実施形態である光合分波器１の、第１の光導波路４の光強度に対する第３の光導波路８の光強度（Ｖポートの損失）を示す図であり、図４の横軸を、第３の光導波路８’のマルチモード光導波路２への入込み量に置き換えたものである。実験例では、図１における第２の光導波路６の形状を図３に示したSine特殊曲線形状とし、第３の光導波路８’はその上下鏡面対称の形状とした。
【００３１】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
上記実施形態では、光システムが光合分波器であるとして説明したが、それに限らず、第１の光入出力手段４から第２の光入出力手段６に光が伝搬され、第３の光入出力手段８’に光が漏れるものであれば、光合分波器でなくても良い。従って、上記実施形態では、光フィルタ１０を有していたけれども、光フィルタ１０及びその設置溝２２を省略し且つ第４の光導波路２４及び第５の光導波路２６が一体になっていていても良い。また、光フィルタ１０を省略し、設置溝２２だけが設けられていても良い。
【００３２】
上記実施形態では、第１の光入出力手段４、第２の光入出力手段６及び第３の光入出力手段８’は、光導波路であったが、任意の光導波路が光ファイバーで構成されていても良い。
【００３３】
上記実施形態では、第１の光導波路から第２の光導波路への光の伝搬及び第２の光導波路から第３の光導波路への光の伝搬を説明したけれども、これに加えて、第３の波長（１．４９μｍ）の光を第２の光導波路から第１の光導波路に伝搬させても良い。また、第１〜第３の波長の進行方向を逆にしても良い。
また、上記実施形態では、ローパス光フィルタを採用したけれども、ハイパス光フィルタを採用し、例えば、入射角０度の光に対して、波長１．３１μｍ及び１．４９μｍの光を反射し、波長１．５５μｍの光を透過させても良い。その場合、波長１．５５μｍの光を第１の光導波路４と第２の導波路６との間で伝搬させ、波長１．３１μｍ及び１．４９μｍの光を第２の導波路６と第３の導波路８との間で伝搬させるのが良い。
【００３４】
上記実施形態における第４の光導波路２４と第５の光導波路２６の長さ等は、伝搬される光の波長等によって任意に定められるので、第４の光導波路２４と第５の光導波路２６の幅及び長さが同じであっても良い。
また、光フィルタ設置手段は、溝２２に限らず、第４の光導波路２４と第５の光導波路２６を分離して形成したマルチモード光導波路２であっても良い。この場合、光フィルタ１０を光合分波器として作用させるように第４の光導波路２４と第５の光導波路２６との間に挟んで、これらを接合すれば良い。
【００３５】
第１の光導波路４は、マルチモード光導波路２（第４の光導波路２４）の端面２４ａから進行方向２ａに真直ぐに延びていても、円弧でも、ｓｉｎｅ特殊関数等の曲線の経路を有していても良いし、進行方向２ａに対して斜めに延びる経路を有していても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態である光合分波器の平面断面図である。
【図２】本発明の実施形態である光合分波器の図１の線II−IIにおける断面図である。
【図３】第２の光入出力手段（光導波路）のモデル形状を示す図である。
【図４】第１の光導波路の光強度に対する第３の光導波路の光強度を示す図である。
【図５】第１の光導波路の光強度に対する第３の光導波路の光強度を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１ 光合分波器
２ マルチモード光導波路
２ｂ 一方の側
２ｃ 他方の側
４ 第１の光導波路
６ 第２の光導波路
８ 第３の光導波路
１０ 光フィルタ
１４ 下部クラッド
１６ コア
１８ 上部クラッド
２２ 溝
α１ 接続角度
α２ 接続角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路を含む光システム及び光合分波器に関し、更に詳細には、マルチモード光導波路を含む光システム及び光合分波器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高速・大容量通信のための光波長多重（ＷＤＭ）通信システムの研究が盛んになっている。かかる光波長多重通信システムに使用される光システムの一例が、光合分波器として特許文献１に開示されている。特許文献１に開示された光合分波器は、光をマルチモードで伝搬可能なマルチモード光導波路と、マルチモード光導波路の光の進行方向における一方の側に接続された第１の光導波路と、第１の光導波路からマルチモード光導波路に入射された光が伝搬されるように、マルチモード光導波路の光の進行方向における他方の側に接続された第２の光導波路と、マルチモード光導波路の他方の側に接続された第３の光導波路と、光の進行方向に対して交差するようにマルチモード光導波路に設置され、第１の波長の光を透過することにより第１の光導波路と第２の光導波路との間の光の伝搬を可能にし且つ第２の波長の光を反射することにより第２の光導波路と第３の光導波路との間の光の伝搬を可能にする光フィルタとを有している (特許文献１参照)。
【０００３】
特許文献１に開示された光合分波器では、第１の光導波路からマルチモード光導波路に入射された第１の波長の光は、光フィルタを透過して、第２の光導波路に伝搬される。詳細には、マルチモード光導波路に入射された光は、多モード光に分解されると共に、分解された光が相互に干渉し、それにより、光の強度分布に対応した干渉縞をマルチモード光導波路内に生じさせる。光がマルチモード光導波路内を伝搬するにつれて、光の強度分布の山の位置は、光の進行方向に対して横方向に移動する。第２の光導波路は、第１の光導波路から入射された光の強度分布の山の位置でマルチモード光導波路に接続されている。その結果、第１の光導波路から入射された光が第２の光導波路に伝搬される。同様に、第２の光導波路からマルチモード光導波路に入射された第２の波長の光は、光フィルタで反射して、第３の光導波路に伝搬される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−６１５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の光合分波器において、第１の光導波路から第２の光導波路に光を伝搬させるとき、第３の光導波路における第１の光導波路からの光の強度が完全に零にならないので、第１の光導波路からの光が第３の光導波路に進行方向の漏れ光として僅かに漏れる。この進行方向の漏れ光は、クロストークや雑音の原因となるので、より高性能の光通信を行うために、かかる漏れ光を低減する要望がある。特に、本願の技術分野における現状の第１の光導波路の光強度に対する第３の光導波路の光強度（損失）が−３４ｄＢであるので、それを−３５ｄＢ以下にすることが望まれている。損失に関する現状と要望の差は、数値で１ｄＢであるが、現在の光合分波器の許容基準値が一般に−３５〜−３８ｄＢ、この差は実用的に大きな意義がある。
【０００６】
従って、本発明の目的は、進行方向の漏れ光を低減させることが可能な光システム及び光合分波器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の発明者は、進行方向の漏れ光を低減させることについて鋭意努力した結果、マルチモード光導波路に対する第３の光導波路の接続角度を、マルチモード光導波路に対する第２の光導波路の接続角度と変えることによって、第１の光導波路から第３の光導波路への漏れ光を低減させることができることを見出した。
【０００８】
即ち、上記第１の目的を達成するために、本発明による光システムは、光をマルチモードで伝搬可能なマルチモード光導波路と、マルチモード光導波路の光の進行方向における一方の側に接続された第１の光入出力手段と、マルチモード光導波路の光の進行方向における他方の側に接続された第２の光入出力手段及び第３の光入出力手段と、を有し、マルチモード光導波路と第３の光入出力手段との接続角度が、マルチモード光導波路と第２の光入出力手段との接続角度と異なることを特徴としている。
このように構成された本発明の光システムでは、例えば、第１の光入出力手段からマルチモード光導波路に入射された光が第２の光入出力手段に伝搬されるとき、マルチモード光導波路と第３の光入出力手段との接続角度が、マルチモード光導波路と第２の光入出力手段との接続角度と異なっているので、従来の光システムにおいて第１の光入出力手段から第３の光入出力手段に漏れていた漏れ光、即ち、光システムの進行方向の漏れ光を低減させることができるまた、偏波依存性も小さくすることができる。なお、第１〜第３の光入出力手段は、光導波路及び光ファイバーを含む。
本発明において、好ましくは、マルチモード光導波路と第２の光入出力手段との接続角度より大きい。更に好ましくは、マルチモード光導波路と第３の光入出力手段との接続箇所において、第３の光入出力手段の軸線は、進行方向に対して所定の鋭角の接続角度をなしている。
【０００９】
本発明の実施形態において、好ましくは、更に、光の進行方向に対して交差するようにマルチモード光導波路に光フィルタを設置するための光フィルタ設置手段を有する。
このように構成された光システムでは、例えば、第１の光入出力手段からマルチモード光導波路に入射された第１の波長の光を透過させる光フィルタを光フィルタ設置手段に設置すると、上述した進行方向の漏れ光を低減させることができる。
この実施形態において、好ましくは、光フィルタ設置手段は、光の進行方向に対して交差してマルチモード光導波路に設けられた溝である。
【００１０】
この実施形態において、好ましくは、前記マルチモード光導波路と前記第３の光入出力手段との接続角度は、０．１４〜０．３２度である。
このように構成された光システムでは、例えば、第１の光入出力手段からマルチモード光導波路に入射された光が第２の光入出力手段に伝搬されるとき、第１の光入出力手段の光強度に対する第３の光入出力手段の光強度を−３６ｄＢ以下にすることができる。
【００１１】
本発明の実施形態において、好ましくは、第１、第２、及び第３の光入出力手段が、シングルモード光導波路である。
また、本発明の実施形態において、好ましくは、第１の光入出力手段が光ファイバで、第２及び第３の光入出力手段がシングルモード光導波路である。
このように構成された光システムでは、光導波路の部分を一体に形成することができるので、進行方向の漏れ光を低減させた光システムを容易に形成することが可能である。
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明による光合分波器は、上述した光フィルタ設置手段を有する光システム実施形態において、光の進行方向に対して交差するように光フィルタ設置手段に設置された光フィルタを有する。
本発明の実施形態において、好ましくは、光フィルタは、第１の波長の光を透過することにより第１の光入出力手段から第２の光入出力手段への光の伝搬を可能にし、且つ第２の波長の光を反射することにより第２の光入出力手段から第３の光入出力手段への光の伝搬を可能にする。
また、本発明の実施形態において、更に好ましくは、光フィルタは、さらに第３の波長の光を透過することにより第２の光入出力手段から前記第１の光入出力手段への光の伝搬を可能にする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明による光システム及び光合分波器により、進行方向の漏れ光を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明による光システムの実施形態を説明する。図１は、本発明による光システムの実施形態である３波ＷＤＭ用の光合分波器の平面断面図である。図２は、本発明の実施形態である光合分波器の図１の線II−IIにおける断面図である。
【００１５】
図１及び図２に示すように、本発明による光システムの実施形態である光合分波器１は、光をマルチモードで伝搬可能なマルチモード光導波路２と、マルチモード光導波路２の光の進行方向２ａにおける一方の側２ｂに接続された第１の光入出力手段４と、マルチモード光導波路２の光の進行方向２ａにおける他方の側２ｃに接続された第２の光入出力手段６及び第３の光入出力手段８’と、光の進行方向２ａに対して交差するようにマルチモード光導波路２に設置された光フィルタ１０とを有している。第２の光入出力手段は、第１の光入出力手段４からマルチモード光導波路２に入射された光が伝搬されるように配置されている。
本実施形態では、第１の光入出力手段４、第２の光入出力手段６、及び第３の光入出力手段８’はそれぞれ、第１の光導波路４、第２の光導波路６、及び第３の光導波路８’で形成され、いずれもシングルモードである。また、マルチモード光導波路２、第１の光導波路４、第２の光導波路６、及び第３の光導波路８’は、一体に形成されている。図２に示すように、マルチモード光導波路２、第１の光導波路４、第２の光導波路６、及び第３の光導波路８’は、一番下に配置された基板１２と、その上に積層された下部クラッド１４と、その上に積層された後に必要な部分だけ残されたコア１６と、このコア１６を覆うように積層された上部クラッド１８とを有している。基板１２は、例えば、Ｓｉで形成され、下部クラッド１４、コア１６、上部クラッド１８は、例えば、ポリマーで形成されている。
【００１６】
マルチモード光導波路２は、光フィルタ１０を取付けるために光の進行方向２ａに対して交差して設けられた光フィルター設置手段である溝２２を有している。本実施形態では、溝２２は、光の進行方向２ａ、即ち、中心軸線２ｄに対して垂直に設けられている。この溝２２により、マルチモード光導波路２は、一方の側２ｂに配置されたの第４の光導波路２４と、他方の側２ｃに配置された第５の光導波路２６とに分離されている。第４の光導波路２４及び第５の光導波路２６は、平面断面において矩形である。また、第４の光導波路２４及び第５の光導波路２６は、マルチモード光導波路２の中心軸線２ｄに対して対称に形成されている。第４の光導波路２４は、光フィルタ１０と反対側に端面２４ａを有し、第５の光導波路２６は、光フィルタ１０と反対側に端面２６ａを有している。第４の光導波路２４の横方向２ｅの幅Ｗ４は、第５の光導波路２６の横方向２ｅの幅Ｗ５と等しく形成されている。また、第４の光導波路２４の進行方向の長さＬ４は、第５の光導波路２６の進行方向の長さＬ５よりも長く形成されている。
【００１７】
第１の光導波路４のコア１６は、マルチモード光導波路２（第４の光導波路２４）の端面２４ａから進行方向２ａに真直ぐに延びている。端面２４ａにおいて、第１の光導波路４のコア１６とマルチモード光導波路２のコア１６とは直接結合している。本実施形態では、第１の光導波路４とマルチモード光導波路２とが一体に形成されているので、両者のコア１６の間に継ぎ目がない。
【００１８】
第２の光導波路６のコア１６は、マルチモード光導波路２(第５の光導波路２６)の端面２６ａから延び、中心軸線２ｄから横方向２ｅに遠ざかるように湾曲した経路を有している。端面２６ａにおいて、第２の光導波路６のコア１６とマルチモード光導波路２のコア１６とは直接結合している。本実施形態では、第２の光導波路６とマルチモード光導波路２とが一体に形成されているので、両者のコア１６の間に継ぎ目がない。第２の光導波路６のコア１６の端面２６ａにおける接続角度α２、即ち、中心軸線２ｄと平行な線Ａ０に対する第２の光導波路６のコア１６の軸線Ａ２の鋭角の角度は、ほぼ０度である。
【００１９】
第３の光導波路８’のコア１６は、マルチモード光導波路２(第５の光導波路２６)の端面２６ａから延び、中心軸線２ｄから横方向２ｅに第２の光導波路６と逆向きに遠ざかるように湾曲した経路を有している。端面２６ａにおいて、第３の光導波路６のコア１６とマルチモード光導波路２のコア１６とは直接結合している。本実施形態では、第３の光導波路８’とマルチモード光導波路２とが一体に形成されているので、両者のコア１６の間に継ぎ目がない。また、端面２６ａにおいて、第３の光導波路８’のコア１６の軸線Ａ３は、中心軸線２ｄと平行な線Ａ０に対して接続角度α１をなしており、α１は第２の光導波路６の接続角度α２とは異なり、好ましくはα２より大きい角度であって、鋭角をなしている。
【００２０】
マルチモード光導波路と第３の光入出力手段との接続角度の調整方法としては、特に限定はないが、たとえば、以下の方法により該接続角度を調整することができる。第３の光入出力手段の曲線に使用する関数式によって調整する方法や、第２の光入出力手段と第３の光入出力手段とを上下鏡面対称とした形状とし、第３の光入出力手段をマルチモード光導波路に入込ませるように移動する方法等がある。一般に、光導波路の設計は、シミュレーションソフトで光導波路パターンを作成し解析を行った後、シミュレーションソフトのＣＡＤからフォトマスク製図ＣＡＤへ光導波路パターンデータをエクスポートしマスク用光導波路パターンを作図する手順で行う。その際、光導波路パターンの調整は、シミュレーションソフトのＣＡＤで作成するのが容易であり、かつ調整した形状を即解析することが可能である。この手順において、マルチモード光導波路と前記第３の光入出力手段との接続角度を調整する簡便かつ合理的な方法としては、シミュレーションソフトのＣＡＤを用いて、決められた第２の光入出力手段（光導波路）の上下鏡面対称とした形状を第３の光入出力手段（光導波路）の形状として採用し、マルチモード光導波路に入込ませるように移動する手段が有効である。例えば、図３に示す水平方向長さ2900μｍ、垂直方向の125μmのSine特殊曲線を第２の光入出力手段（光導波路）の形状として使用した場合、マルチモード光導波路（ＭＭＩ）への入込み量と、マルチモード光導波路（ＭＭＩ）と第３の光入出力手段（光導波路）との接続角度は、表１に示す関係になる。
【表１】
【００２１】
光フィルタ１０は、第１の波長の光を透過することにより第１の光導波路４と第２の光導波路６との間の光の伝搬を可能にし、第２の波長の光を反射することにより第２の光導波路６と第３の光導波路８’との間の光の伝搬を可能にする。従って、光フィルタ１０は、第２の波長の光に対して反射体として機能する。光フィルタ１０は、本実施形態では、ローパスフィルタであり、例えば、入射角０度の光に対して、波長１．３１μｍ及び１．４９μｍの光を透過し、波長１．５５μｍの光を反射する。光フィルタ１０は、好ましくは、誘電体多層膜光フィルタである。光フィルタの厚さは、例えば、２５μｍである。
【００２２】
次に、上述した本発明による光システムの実施形態である光合分波器の製造方法の一例を説明する。
先ず、Ｓｉ基板１２を準備し、その上面にＳｉＯ2の膜を形成する。次に、クラッド用ポリマーをスピン塗布すること等により下部クラッド１４の層を形成する。引続いて、下部クラッド１４の上に、コア用ポリマーをスピン塗布すること等によりコア１６の層を形成する。
次いで、フォトリソグラフィ、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）などのプロセス加工等により、コア１６の層のうち、第１〜第５の光導波路４、６、８、２４及び２６のコア１６を残すように、その他の部分を除去する。次いで、クラッド用ポリマーをスピン塗布すること等により、コア１６を覆うように上部クラッド１８の層を形成する。
次いで、ダイシング加工等により、溝２２を形成した後、溝２２に光フィルタ１０を設置する。
【００２３】
ここに説明したように、第１〜第５の光導波路４、６、８’、２４及び２６及びを一連の工程で同時に形成することが可能である。従って、第３の光導波路８’のコアとマルチモード導波路２（第５の光導波路２６）のコアの間隔をおくために、従来の光合分波器に対する追加の工程を必要としない。その結果、本発明の実施形態である光合分波器を容易に形成することができる。
【００２４】
次に、本発明による光システムの実施形態である３波ＷＤＭ用の光合分波器の動作を説明する。
先ず、第１の光導波路４（Ｏポート）から第２の光導波路６（Ｃポート）に第１の波長１．３１μｍの光を伝搬させる場合を説明する。第１の光導波路４（Ｏポート）からマルチモード光導波路２（第４の光導波路２４）に入射された第１の波長１．３１μｍの光は、フィルタ１０を透過して、第５の光導波路２６を通して第２の光導波路６に伝搬される。詳細には、マルチモード光導波路２に入射された光は、多モード光に分解されると共に、分解された光が相互に干渉し、それにより、光の強度分布に対応した干渉縞をマルチモード光導波路２内に生じさせる。光がマルチモード光導波路２内を進行方向２ａに伝搬するにつれて、光の強度分布の山の位置は、光の進行方向２ａに対して横方向に移動する。第２の光導波路６は、第１の光導波路４から入射された光の強度分布の山の位置でマルチモード光導波路２（第５の光導波路２６）に接続されている。その結果、第１の光導波路４から入射された光が第２の光導波路６に伝搬される。
【００２５】
第１の光導波路４から第２の光導波路６（Ｃポート）に第１の波長１．３１μｍの光を伝搬させるときのマルチモード光導波路２から第３の光導波路８への漏れ光に関し、マルチモード光導波路と第３の光入出力手段との接続箇所において、第３の光入出力手段（第３の光導波路８）の軸線は、進行方向に対して接続角度α１をなしており、α１は第２の光導波路６の接続角度α２とは異なるので、マルチモード光導波路２から第３の光導波路８への漏れ光の損失が、従来の光合分波器よりも大きくなる。即ち、マルチモード光導波路２から第３の光導波路８に光が漏れ難くなっている。それにより、第１の光導波路４から第３の光導波路８への進行方向の漏れ光が低減される。
【００２６】
次に、第２の光導波路６（Ｃポート）から第３の光導波路８’（Ｖポート）に第２の波長１．５５μｍの光を伝搬させる場合を説明する。第２の光導波路６からマルチモード光導波路２（第５の光導波路２６）に入射された第２の波長１．５５μｍの光は、フィルタ１０で反射して、マルチモード光導波路２を通して第３の光導波路８’に伝搬される。詳細には、マルチモード光導波路２に入射された光は、多モード光に分解されると共に、分解された光が相互に干渉し、それにより、光の強度分布に対応した干渉縞をマルチモード光導波路２内に生じさせる。光がマルチモード光導波路２内を進行方向２ａに伝搬するにつれて、光の強度分布の山の位置は、光の進行方向２ａに対して横方向に移動する。第３の光導波路８’は、第２の光導波路６から入射された光の強度分布の山の位置でマルチモード光導波路２（第５の光導波路２６）に接続されている。その結果、第２の光導波路６から入射された光が第３の光導波路８’に伝搬される。なお、第３の光入出力手段の軸線は、進行方向に対して接続角度α１をなしているので、第２の光導波路６から第３の光導波路８’に伝搬される光に損失が生じるが、第３の光導波路８’に伝搬される光の強度が大きいので、かかる損失は、実用上無視でき、問題とならない。
【００２７】
第２の光導波路６（Ｃポート）から第１の光導波路４（Ｏポート）に第３の波長１．４９μｍの光を伝搬させる場合は、光の進行方向が逆向きになること以外、第１の光導波路４（Ｏポート）から第２の光導波路６（Ｃポート）に第１の波長１．３１μｍの光を伝搬させる場合と同様である。
【００２８】
次に、実験例を説明する。
【００２９】
図４は、本発明の実施形態である光合分波器１の、第１の光導波路４の光強度に対する第３の光導波路８の光強度（Ｖポートの損失）を示す図であり、縦軸にＶポートの損失、第３の光導波路８とマルチモード光導波路との接続角度を示す。デシベル値が小さいほど、即ち、デシベル値の絶対値が大きいほど、第１の光導波路４から第３の光導波路８への光の損失が大きくなり、漏れ光が低減される。実験例では、図１における第４の光導波路２４の長さＬ４を４４５μｍ、幅Ｗ４を１８．２μｍ、第５の光導波路２６の長さＬ５を２４７μｍ、幅Ｗ４を１８．２μｍとした。接続角度α１を０度から増やしていくにつれて、漏れ光が低減されるが、ある値を過ぎると、逆に漏れ光が増大することが分かった。第３の光導波路８の光強度を−３４ｄＢ以下にするには、接続角度α１の範囲は０．１１〜０．３４度であり、−３６ｄＢ以下にするには、０．１４〜０．３２度であり、−３７ｄＢ以下にするには、０．１９〜０．２９度であることが分かった。
【００３０】
図５は、本発明の実施形態である光合分波器１の、第１の光導波路４の光強度に対する第３の光導波路８の光強度（Ｖポートの損失）を示す図であり、図４の横軸を、第３の光導波路８’のマルチモード光導波路２への入込み量に置き換えたものである。実験例では、図１における第２の光導波路６の形状を図３に示したSine特殊曲線形状とし、第３の光導波路８’はその上下鏡面対称の形状とした。
【００３１】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
上記実施形態では、光システムが光合分波器であるとして説明したが、それに限らず、第１の光入出力手段４から第２の光入出力手段６に光が伝搬され、第３の光入出力手段８’に光が漏れるものであれば、光合分波器でなくても良い。従って、上記実施形態では、光フィルタ１０を有していたけれども、光フィルタ１０及びその設置溝２２を省略し且つ第４の光導波路２４及び第５の光導波路２６が一体になっていていても良い。また、光フィルタ１０を省略し、設置溝２２だけが設けられていても良い。
【００３２】
上記実施形態では、第１の光入出力手段４、第２の光入出力手段６及び第３の光入出力手段８’は、光導波路であったが、任意の光導波路が光ファイバーで構成されていても良い。
【００３３】
上記実施形態では、第１の光導波路から第２の光導波路への光の伝搬及び第２の光導波路から第３の光導波路への光の伝搬を説明したけれども、これに加えて、第３の波長（１．４９μｍ）の光を第２の光導波路から第１の光導波路に伝搬させても良い。また、第１〜第３の波長の進行方向を逆にしても良い。
また、上記実施形態では、ローパス光フィルタを採用したけれども、ハイパス光フィルタを採用し、例えば、入射角０度の光に対して、波長１．３１μｍ及び１．４９μｍの光を反射し、波長１．５５μｍの光を透過させても良い。その場合、波長１．５５μｍの光を第１の光導波路４と第２の導波路６との間で伝搬させ、波長１．３１μｍ及び１．４９μｍの光を第２の導波路６と第３の導波路８との間で伝搬させるのが良い。
【００３４】
上記実施形態における第４の光導波路２４と第５の光導波路２６の長さ等は、伝搬される光の波長等によって任意に定められるので、第４の光導波路２４と第５の光導波路２６の幅及び長さが同じであっても良い。
また、光フィルタ設置手段は、溝２２に限らず、第４の光導波路２４と第５の光導波路２６を分離して形成したマルチモード光導波路２であっても良い。この場合、光フィルタ１０を光合分波器として作用させるように第４の光導波路２４と第５の光導波路２６との間に挟んで、これらを接合すれば良い。
【００３５】
第１の光導波路４は、マルチモード光導波路２（第４の光導波路２４）の端面２４ａから進行方向２ａに真直ぐに延びていても、円弧でも、ｓｉｎｅ特殊関数等の曲線の経路を有していても良いし、進行方向２ａに対して斜めに延びる経路を有していても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態である光合分波器の平面断面図である。
【図２】本発明の実施形態である光合分波器の図１の線II−IIにおける断面図である。
【図３】第２の光入出力手段（光導波路）のモデル形状を示す図である。
【図４】第１の光導波路の光強度に対する第３の光導波路の光強度を示す図である。
【図５】第１の光導波路の光強度に対する第３の光導波路の光強度を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１ 光合分波器
２ マルチモード光導波路
２ｂ 一方の側
２ｃ 他方の側
４ 第１の光導波路
６ 第２の光導波路
８ 第３の光導波路
１０ 光フィルタ
１４ 下部クラッド
１６ コア
１８ 上部クラッド
２２ 溝
α１ 接続角度
α２ 接続角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光をマルチモードで伝搬可能なマルチモード光導波路と、
前記マルチモード光導波路の光の進行方向における一方の側に接続された第１の光入出力手段と、
前記マルチモード光導波路の光の進行方向における他方の側に接続された第２の光入出力手段及び第３の光入出力手段と、を有し、
前記マルチモード光導波路と前記第３の光入出力手段との接続角度が、前記マルチモード光導波路と前記第２の光入出力手段との接続角度と異なることを特徴とする光システム。
【請求項２】
前記マルチモード光導波路と前記第３の光入出力手段との接続角度が、前記マルチモード光導波路と前記第２の光入出力手段との接続角度より大きいことを特徴とする請求項１に記載の光システム。
【請求項３】
前記マルチモード光導波路と前記第３の光入出力手段との接続箇所において、前記第３の光入出力手段の軸線は、進行方向に対して所定の鋭角の接続角度をなしていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光システム。
【請求項４】
更に、光の進行方向に対して交差するように前記マルチモード光導波路に光フィルタを設置するための光フィルタ設置手段を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光システム。
【請求項５】
前記光フィルタ設置手段は、光の進行方向に対して交差して前記マルチモード光導波路に設けられた溝であることを特徴とする請求項４に記載の光システム。
【請求項６】
前記接続角度は、０．１４〜０．３２度であることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の光システム。
【請求項７】
前記第１、第２、及び第３の光入出力手段が、シングルモード光導波路である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の光システム。
【請求項８】
前記第１の光入出力手段が光ファイバで、第２及び第３の光入出力手段がシングルモード光導波路である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の光システム。
【請求項９】
請求項４〜８のいずれか１項に記載の光システムにおいて、光の進行方向に対して交差するように前記光フィルタ設置手段に設置された光フィルタを有することを特徴とする光合分波器。
【請求項１０】
前記光フィルタは、第１の波長の光を透過することにより前記第１の光入出力手段から前記第２の光入出力手段への光の伝搬を可能にし、且つ第２の波長の光を反射することにより前記第２の光入出力手段から前記第３の光入出力手段への光の伝搬を可能にすることを特徴とする請求項９に記載の光合分波器。
【請求項１１】
前記光フィルタは、さらに第３の波長の光を透過することにより前記第２の光入出力手段から前記第１の光入出力手段への光の伝搬を可能にすることを特徴とする請求項９又は１０に記載の光合分波器。
【請求項１】
光をマルチモードで伝搬可能なマルチモード光導波路と、
前記マルチモード光導波路の光の進行方向における一方の側に接続された第１の光入出力手段と、
前記マルチモード光導波路の光の進行方向における他方の側に接続された第２の光入出力手段及び第３の光入出力手段と、を有し、
前記マルチモード光導波路と前記第３の光入出力手段との接続角度が、前記マルチモード光導波路と前記第２の光入出力手段との接続角度と異なることを特徴とする光システム。
【請求項２】
前記マルチモード光導波路と前記第３の光入出力手段との接続角度が、前記マルチモード光導波路と前記第２の光入出力手段との接続角度より大きいことを特徴とする請求項１に記載の光システム。
【請求項３】
前記マルチモード光導波路と前記第３の光入出力手段との接続箇所において、前記第３の光入出力手段の軸線は、進行方向に対して所定の鋭角の接続角度をなしていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光システム。
【請求項４】
更に、光の進行方向に対して交差するように前記マルチモード光導波路に光フィルタを設置するための光フィルタ設置手段を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光システム。
【請求項５】
前記光フィルタ設置手段は、光の進行方向に対して交差して前記マルチモード光導波路に設けられた溝であることを特徴とする請求項４に記載の光システム。
【請求項６】
前記接続角度は、０．１４〜０．３２度であることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の光システム。
【請求項７】
前記第１、第２、及び第３の光入出力手段が、シングルモード光導波路である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の光システム。
【請求項８】
前記第１の光入出力手段が光ファイバで、第２及び第３の光入出力手段がシングルモード光導波路である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の光システム。
【請求項９】
請求項４〜８のいずれか１項に記載の光システムにおいて、光の進行方向に対して交差するように前記光フィルタ設置手段に設置された光フィルタを有することを特徴とする光合分波器。
【請求項１０】
前記光フィルタは、第１の波長の光を透過することにより前記第１の光入出力手段から前記第２の光入出力手段への光の伝搬を可能にし、且つ第２の波長の光を反射することにより前記第２の光入出力手段から前記第３の光入出力手段への光の伝搬を可能にすることを特徴とする請求項９に記載の光合分波器。
【請求項１１】
前記光フィルタは、さらに第３の波長の光を透過することにより前記第２の光入出力手段から前記第１の光入出力手段への光の伝搬を可能にすることを特徴とする請求項９又は１０に記載の光合分波器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−１１３４１０（Ｐ２００６−１１３４１０Ａ）
【公開日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３０２２６６（Ｐ２００４−３０２２６６）
【出願日】平成１６年１０月１５日（２００４．１０．１５）
【出願人】（０００００４４５５）日立化成工業株式会社 (4,649)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月１５日（２００４．１０．１５）
【出願人】（０００００４４５５）日立化成工業株式会社 (4,649)
【Ｆターム（参考）】
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