(57)【要約】  本発明は、偏波が異なる導波光の導波モードが互いに異なるように形成された第１および第２の光導波路１１，１２を備える。第１の光導波路１１は方向性結合領域１３を含む。そして、第２の光導波路１２は、方向性結合領域１３を含み第１の光導波路１１と平行に設けられた入射側導波路１２ａと、この入射側導波路１２ａから延ばされ第１の光導波路１１から離れる方向に曲げられた出射側導波路１２ｂとを有する。
2008084584.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏波が異なる導波光の導波モードが互いに異なるように形成された第１および第２の光導波路を備え、
前記第１の光導波路は方向性結合領域を含み、
前記第２の光導波路は、前記方向性結合領域を含み前記第１の光導波路と平行に設けられた入射側導波路と、前記入射側導波路から延ばされ前記第１の光導波路から離れる方向に曲げられた出射側導波路とを有する、光導波路素子。
【請求項２】
前記第１の光導波路および前記第２の光導波路は、１種類の材料または屈折率が異なる複数種類の材料からそれぞれなる請求の範囲１に記載の光導波路素子。
【請求項３】
前記第１の光導波路と前記第２の光導波路は、導波路高さが等しい請求の範囲１に記載の光導波路素子。
【請求項４】
前記第２の光導波路の直線状の前記出射側導波路と、直線状の前記第１の光導波路とのなす角度が５度以上である請求の範囲１に記載の光導波路素子。
【請求項５】
前記第１の光導波路の幅は、前記第２の光導波路の幅と異なっている請求の範囲１に記載の光導波路素子。
【請求項６】
前記第２の光導波路は、前記入射側導波路の幅が、入射側から出射側に向かって次第に大きくなるテーパ形状である請求の範囲１に記載の光導波路素子。
【請求項７】
前記第２の光導波路には、前記入射側導波路の入射側に、出射側から入射側に向かう反射光を抑える反射抑制手段が設けられている請求の範囲１に記載の光導波路素子。
【請求項８】
前記反射抑制手段は、導波路の幅が、前記第２の光導波路の入射側から出射側に向かって次第に大きくなるテーパ形状に形成されている請求の範囲７に記載の光導波路素子。
【請求項９】
偏波が異なる導波光の導波モードが互いに異なるように形成された第１および第２の光導波路を備え、前記第１の光導波路は方向性結合領域を含み、前記第２の光導波路は、前記方向性結合領域を含み前記第１の光導波路と平行に設けられた入射側導波路と、前記入射側導波路から延ばされ前記第１の光導波路から離れる方向に曲げられた出射側導波路とを有する、光導波路素子を用いて、
前記第１の光導波路に入射させた導波光の互いに直交する偏波成分を、前記第１の光導波路と前記第２の光導波路とに分離する偏光分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば微小な光導波路中の伝搬光が有する偏波を分離するための光導波路素子および偏光分離方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
屈折率が異なる２種類以上の物質において、高屈折材料で光導波路コアが構成され、低屈折材料で光導波路クラッドが構成された、リブ型または矩形型の光導波路は、平面光回路（planer  light  circuit：ＰＬＣ）による光集積回路に応用される有望な技術とされている。【０００３】
特に高屈折差材料系が用いられた光導波路デバイスでは、通常、０．３μｍ程度〜０．７μｍ程度の光の波長オーダーで、光に対するバンドギャップ（フォトニックバンドギャップ）による強い光の閉じ込め効果が期待でき、これを利用した様々な光学素子や微小光回路などへの応用が期待されている。【０００４】
従来の導波路型の偏光分離素子としては、特開平９−２３６７１８号公報に、複屈折性を有するように形成された単一モード型の第１の光導波路と、伝搬定数が第１の光導波路の一方の偏光成分の伝搬定数とほぼ一致するように形成された単一モード型の第２の光導波路とを有する構成が開示されている。
【発明の開示】
【０００５】
ところで、従来の光導波路の導波モードとしては、通常、導波路光の電磁界ベクトルの方向として、特定の１つの向きの偏波光だけしか利用できない、あるいは、偏波光に依存して光導波モードが存在しており、偏波無依存化に対する光導波の方法はほとんど確立されていなかった。
【０００６】
したがって、上述したような微小な光導波路の導波光の偏波依存を制御することができなかった。
【０００７】
本発明の目的は、光導波路における導波光を、光導波路の偏波の向きに依存した導波モードの差を制御して利用することで、偏波の向きによって分離して利用できる光導波路素子および偏光分離方法を提供することである。さらに、本発明の目的は、光集積回路全体でみれば、導波光の偏波無依存化を実現できる光導波路素子および偏光分離方法を提供することである。
【０００８】
上述した目的を達成するため、本発明に係る光導波路素子は、偏波が異なる導波光の導波モードが互いに異なるように形成された第１および第２の光導波路を備える。第１の光導波路は方向性結合領域を含む。そして、第２の光導波路は、方向性結合領域を含み第１の光導波路と平行に設けられた入射側導波路と、この入射側導波路から延ばされ第１の光導波路から離れる方向に曲げられた出射側導波路とを有する。
【０００９】
以上のように構成された光導波路素子によれば、入射した入射光の互いに直交する一方の偏波光が第１の光導波路中を伝搬し、他方の偏波光が第１の光導波路から分離されて第２の光導波路の出射側導波路中を伝搬する。
【００１０】
また、本発明に係る光導波路素子が備える第１の光導波路と第２の光導波路波は、導波路高さが等しいのが好ましい。この構成によって、光導波路素子の作製プロセス上の観点で有利になる。
【００１１】
また、本発明に係る光導波路素子では、第１の光導波路と第２の光導波路との間に方向性結合領域をもたせるが、互いの光導波路幅を異なる幅にすることで、互いに直交する偏波光の導波モードの違いを利用する。
【００１２】
また、本発明に係る光導波路素子が備える第２の光導波路は、入射側導波路の幅が、入射側から出射側に向かって次第に大きくなるテーパ形状であることが好ましい。この構成によれば、連続的かつ断熱的に導波モードを制御することが可能となる。
【００１３】
また、本発明に係る光導波路素子が備える第２の光導波路には、入射側導波路の入射側に、出射側から入射側に向かう反射光を抑える反射抑制手段が設けられるのが好ましい。この構成によって、反射損失の低減が図られ、光導波路素子の特性を向上することが可能になる。
【００１４】
また、本発明に係る偏光分離方法は、偏波が異なる導波光の導波モードが互いに異なるように形成された第１および第２の光導波路を備え、第１の光導波路は方向性結合領域を含み、第２の光導波路は、方向性結合領域を含み第１の光導波路と平行に設けられた入射側導波路と、入射側導波路から延ばされ第１の光導波路から離れる方向に曲げられた出射側導波路とを有する、光導波路素子を用いて、第１の光導波路に入射させた導波光の互いに直交する偏波成分を、第１の光導波路と第２の光導波路とに分離する。
【００１５】
本発明によれば、任意の偏波光をもって入射された光の偏波を、第１および第２の光導波路でそれぞれ導波させることで、偏波が異なる導波光に分離することが可能となる。このため、本発明によれば、光導波路自体での偏波無依存化を実現することなく光集積回路全体でみれば、導波光の偏波無依存化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態の光導波路素子の構成を模式的に示す平面図である。
【図２】光導波路を模式的に示す斜視図である。
【図３】光導波路による分散関係を示す図である。
【図４】第１の実施形態の光導波路素子の他の例を模式的に示す透視斜視図である。
【図５】第１の実施形態の光導波路の更に他の例を模式的に示す平面図である。
【図６】第２の実施形態の光導波路素子について、第２の光導波路の入射側導波路がテーパ状に形成された構成を模式的に示す平面図である。
【図７】３次元電磁界計算による電磁界分布を示す図である。
【図８】第３の実施形態の光導波路素子について、第２の光導波路に反射抑制部が設けられた構成を模式的に示す平面図である。
【図９】３次元電磁界計算による電磁界分布を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。【００１８】
（第１の実施形態）
まず、本発明における光を導波する光導波路について示す。第１の実施形態として、屈折率差によって導波される光導波モードを用いる手法について示す。図１に、光導波路の模式的な平面図を示す。また、図２に、光導波路の模式的な斜視図を示す。【００１９】
図１に示すように、本実施形態の光導波路素子は、小型の偏波分離素子であって、偏波が異なる導波光の導波モードが互いに異なるように形成された第１の光導波路１１および第２の光導波路１２を備えている。【００２０】
第１および第２の光導波路１１，１２は、基板（不図示）上に設けられた導波路クラッド（不図示）と、この導波路クラッド内に設けられた導波路コア６とから構成されている。なお、本実施形態における第１および第２の光導波路１１，１２は、屈折率が異なる導波路クラッドと導波路コアとからなるが、１種類の物質からなる導波路コアのみを有する構成にされてもよい。【００２１】
図１に示すように、第１の光導波路１１は、直線状に形成され、方向性結合領域１３を含んでいる。第２の光導波路１２は、方向性結合領域１３を含み第１の光導波路１１とほぼ平行に設けられた直線状の入射側導波路１２ａと、この入射側導波路１２ａから延ばされ第１の光導波路１１から離れる方向に曲げられた直線状の出射側導波路１２ｂとを有している。【００２２】
実施形態の光導波路素子では、第１の光導波路１１に入射した入射光の互いに直交する偏波成分が、方向性結合領域１３によって第１の光導波路１１と第２の光導波路１２とに分離されてそれぞれ出射される。【００２３】
また、第２の光導波路１２は、直線状の出射側導波路１２ａと、直線状の第１の光導波路１１とのなす角度が５度以上にされている。この角度が５度以上にされることで、導波光が偏波の向きごとに良好に分離される。【００２４】
図２に示すように、第１の光導波路１１と第２の光導波路１２は、基板（不図示）の主面上からの導波路高さｈがそれぞれ等しく形成されている。この構成によって、光導波路素子の作製プロセス上の観点で有利な構造となる。【００２５】
まず、図１に示すように、第１の光導波路１１内には、図１中の矢印方向から入射光Ｌ０が進入して導波される。このとき、入射光Ｌ０の電界ベクトルの向きは、図１に示すように、光導波回路平面内に平行なＴＥ偏波光と、このＴＥ偏波光に垂直なＴＭ偏波光とが混合された電界ベクトルを有している。ＴＥ偏波光は、光導波路回路のスラブ面（導波路高さｈ方向に対して垂直な面である基板の主面）内に平行であり、かつ、光の導波方向に垂直である（図１中のＴＥ偏波光のベクトル）。【００２６】
以下、このように、スラブ面内での伝搬光の支配的な電界ベクトルが、図１中のＴＥベクトルの向きにあるときの伝搬光のモードを、ＴＥ−ｌｉｋｅモードと呼ぶ。このときのスラブ面内の光導波モードとしては、図３に逆格子波数空間におけるＴＥ−ｌｉｋｅモードの分散関係で示す。【００２７】
一方、ＴＭ偏波光は、光導波路回路のスラブ面内に垂直であり、かつ、光の導波方向に垂直である（図１中のＴＭ偏波光のベクトル）。以下、このように、スラブ面内での伝搬光の支配的な電界ベクトルが、図１中のＴＭベクトルの向きに一致するときの伝搬光のモードを、ＴＭ−ｌｉｋｅモードと呼ぶ。このときのスラブ面内のＴＭ−ｌｉｋｅ光導波モードとしては、図３に逆格子波数空間における伝搬モードの分散関係で示すようになっている。【００２８】
図３に一例を示したように、一般には、ＴＥ−ｌｉｋｅモードとＴＭ−ｌｉｋｅモードとは分散関係が重なっていない。なお、ＴＥ−ｌｉｋｅモードとＴＭ−ｌｉｋｅモードのそれぞれの分散関係の上下方向の位置関係は、光導波路の形状によって反対になることがある。これらのＴＥ−ｌｉｋｅモードやＴＭ−ｌｉｋｅモード、すなわち屈折率ガイドモードによって、光導波路内での光導波が行われる。図１に示すように、第１の光導波路から導入された入射光Ｌ０は、第１の光導波路１１とほぼ平行に設けられた第２の光導波路１２の入射側導波路１２ａを伝搬するうちに、ＴＥ偏波光成分のみが、第１の光導波路１１の出射端から第１の出射光Ｌ１として出射される。一方、入射光Ｌ０のうちのＴＭ偏波光成分のみが、第２の光導波路１２の出射端から第２の出射光Ｌ２として出射される。【００２９】
続いて、第１の実施形態の他の例について説明する。本例では、上述の例と同様に光導波路として屈折率ガイドモードを用いるが、図４に示すように、光導波路は、導波路クラッドが、基板５上に設けられた下側クラッド層７ａと、この下側クラッド層７ａ上に積層されて設けられた上側クラッド層７ｂとを有している。導波路コア６は、下側クラッド層７ａ上に設けられ、上側クラッド層７ｂで覆われている。第１および第２の光導波路１１，１２がこのように構成された場合においても、図１に示した構成と同様に、偏波分離を行うことが可能である。【００３０】
さらに、第１の実施形態の更に他の例について説明する。図５に示すように、入射光Ｌ０の電界ベクトルの向きは、ＴＥ偏波光とＴＭ偏波光とが混合された向きになっており、さらに、第１および第２の光導波路１１，１２のスラブ面内に垂直であり、かつ、光の導波方向に垂直である（図５中の入射光Ｌ０の電界ベクトル）。図５に示す例では、第１の光導波路１１から導入された入射光Ｌ０は、第１の光導波路１１とほぼ平行に配置された第２の光導波路１２の入射側導波路１２ａを伝搬するうちに、ＴＭ偏波光成分のみが、第１の出射光Ｌ１として、第１の光導波路１１の出射端から出射される。一方、第１の光導波路１１から入射された入射光Ｌ０のうちで、ＴＥ偏波光成分のみが、第２の出射光Ｌ２として、第２の光導波路１２の出射側導波路１２ｂの出射端から出射される。【００３１】
次に、第１の実施形態における導波の状態について説明する。まず、光導波路として、導波光の電界ベクトルの向きが光導波路のスラブ面に平行な場合には、ＴＥ−ｌｉｋｅモードにおける屈折率ガイドモードによって、光導波路中を光が導波される。さらに、導波光の電界ベクトルの向きが、光導波路のスラブ面に垂直である場合には、ＴＭ−ｌｉｋｅモードにおける屈折率ガイドモードによって、光導波路中を光が導波される。このように、本実施形態の光導波路素子は、上述の２つのそれぞれの向きでの電界ベクトルが主である２つの光を、光強度をほぼ同程度に保ったままで、光導波路１１，１２中に導波させることが可能である。すなわち、ＴＥ−ｌｉｋｅモードとＴＭ−ｌｉｋｅモードとで互いに導波モードが同じ周波数帯に存在するように光導波路が形成される。【００３２】
具体的には、光導波路の構造、コア層とクラッド層の２種類の物質の屈折率差、導波路高さｈをパラメータとして、ＴＥ−ｌｉｋｅモードとＴＭ−ｌｉｋｅモードをそれぞれ、第１の光導波路１１と第２の光導波路１２の分散関係について調整することによって可能である。【００３３】
光導波路素子としては、例えば、Ｓｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉ基板（ＳＯＩ基板）を用いて、最上層のＳｉ層厚を０．２５μｍ程度、ＳｉＯ２層厚を１μｍ程度に設定する。第１の光導波路１１および第２の光導波路１２を、導波路幅０．３μｍ程度〜０．４５μｍ程度の矩形状の光導波路として形成する。第１および第２の光導波路１１，１２の長さは、例えば２０μｍ程度から２００μｍ程度の範囲に設定する。また、第１の光導波路１１と第２の光導波路１２との間隔は０．３μｍ程度から０．７μｍ程度の範囲に設定する。この構成によって、上述の特性を得ることが可能である。【００３４】
また、光導波路として、導波光の電界ベクトルの向きが光導波路のスラブ面に平行な場合には、ＴＥ−ｌｉｋｅモードにおける屈折率ガイドモードによって、光導波路中を光が導波される。また、導波光の電界ベクトルの向きが光導波路のスラブ面に垂直である場合には、ＴＭ−ｌｉｋｅモードにおける屈折率ガイドモードによって、光導波路中を光が導波される。【００３５】
このように、上述の２つのそれぞれの向きでの電界ベクトルが主である２つの光を、光強度をほぼ同程度に保ったままで、光導波路中に導波させることが可能である。すなわち、ＴＥ−ｌｉｋｅモードとＴＭ−ｌｉｋｅモードとで、互いに導波モードが同周波数帯に存在するように第１および第２の光導波路１１，１２が形成される。具体的には、光導波路の構造、コア層とクラッド層の２種類の物質の屈折率差、導波路高さｈをパラメータとして、ＴＥ−ｌｉｋｅモードとＴＭ−ｌｉｋｅモードをそれぞれ、第１の光導波路１１と第２の光導波路１２の分散関係について調整することによって可能である。【００３６】
光導波路素子として、例えば、Ｓｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉ基板（ＳＯＩ基板）を用い、最上層のＳｉ層厚を０．２５μｍ程度、ＳｉＯ２層厚を１μｍ程度として形成し、Ｓｉ層の上を厚さ１μｍ程度のＳｉＯ２層で更に覆った構造とする。第１の光導波路１１および第２の光導波路１２は、導波路幅０．３μｍから０．４５μｍ程度の矩形状の光導波路として形成する。第１および第２の光導波路１１，１２の長さは、例えば２０μｍ程度から２００μｍ程度の範囲とする。【００３７】
なお、第１および第２の光導波路１１，１２の長さが２０μｍ未満の場合には、上述した分離機能が十分に得られないため、光導波路素子としての特性が低下するので好ましくない。また、第１の光導波路１１と第２の光導波路１２との間隔を０．３μｍ程度から０．７μｍ程度の範囲にする。この構成によって、上述の特性を得ることが可能である。【００３８】
次に、第１の実施形態の実証結果について説明する。フォトニック結晶として、Ｓｉスラブによる三角格子空孔型のフォトニック結晶線欠陥光導波路を作製し、線欠陥光導波路の透過特性を測定した。【００３９】
まず、導波光の電界ベクトルの向きがフォトニック結晶スラブ面に平行な場合には、光通信波長帯１５５０ｎｍ付近でＴＥ−ｌｉｋｅモードにおける線欠陥導波モードによって、フォトニック結晶線欠陥導波路中を光が伝搬する。このときの透過スペクトルを測定した結果、透過光のレベルが−２０ｄＢ程度であった。これは、フォトニック結晶導波路の入出力における光ファイバーとの光の結合損失が各−１０ｄＢ程度であるためである。すなわち、第１の実施形態によれば、フォトニック結晶線欠陥光導波路内の光導波中で、光の伝搬損失がほとんど生じなかった。【００４０】
ここで、導波光の電界ベクトルの向きを９０度回転させて、フォトニック結晶スラブ面に垂直にした後、フォトニック結晶線欠陥光導波路の透過特性を測定した。この構成の場合における透過スペクトルの測定結果、通信波長帯１５５０ｎｍ付近で、上述の場合と同程度の透過光レベルで、フォトニック結晶線欠陥光導波路中を光が導波されている。【００４１】
この場合には、ＴＭ−ｌｉｋｅモードにおける屈折率ガイドモードによって、フォトニック結晶線欠陥光導波路中を光が導波されている。このように、Ｓｉスラブによるフォトニック結晶線欠陥光導波路における導波路光において、偏波無依存化が可能である。本実施形態では、フォトニック結晶スラブとしては、Ｓｉ層を用いて、スラブ面の両側が空気層となっているエアブリッジ構造を用いた。なお、フォトニック結晶スラブとしては、Ｓｉ層を用いて、スラブ面の両側とフォトニック結晶の空孔をＳｉＯ２で埋め込んだ構造であっても同様の効果が得られる。【００４２】
上述したように、本実施形態の光導波路素子によれば、任意の偏波光をもって第１の光導波路１１中を伝搬してきた光の偏波を、第１および第２の光導波路１１，１２によって、ＴＥ−ｌｉｋｅ偏波光とＴＭ−ｌｉｋｅ偏波光とにそれぞれ分離することが可能となる。【００４３】
また、本実施形態の光導波路素子によれば、素子サイズとして好適な２０μｍ程度から２００μｍ程度の極微小サイズでその機能を実現することが可能になる。本実施形態の光導波路は、この機能を利用することによって、導波路自体の偏波無依存化を実現することなく、微小な光集積回路全体としての偏波光に対するリスクを低減することが可能になり、結果的に微小な光集積回路の偏波無依存化を実現することができる。【００４４】
以下、他の実施形態の光導波路素子についてそれぞれ説明する。なお、他の実施形態の光導波路素子において、第１の光導波路の構成は、上述の第１の実施形態と同一であるため、同一符号を付して説明を省略する。【００４５】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について図面を参照して説明する。図６に示すように、本実施形態の光導波路素子は、第１の光導波路１１および第２の光導波路２２を有している。第２の光導波路２２は、方向性結合領域１３を含み第１の光導波路１１とほぼ平行に設けられた直線状の入射側導波路２２ａと、この入射側導波路２２ａから延ばされ第１の光導波路１１から離れる方向に曲げられた直線状の出射側導波路２２ｂとを有している。【００４６】
そして、第２の光導波路２２の入射側導波路２２ａは、入射端から出射端に向かって次第に幅が広くなる、いわゆるテーパ形状に形成されている。本実施形態においても、上述した第１の実施形態における第１の光導波路１１および第２の光導波路１２と同様に、ＴＥ−ｌｉｋｅ偏波光あるいはＴＭ−ｌｉｋｅ偏波光が、それぞれの光導波路に分離されて出射光として出力することが可能である。本実施形態では、第２の光導波路２２の入射側導波路２２ａが、テーパ形状をなす構造であるため、単一の導波モードを有しておらず、徐々に導波モードが変化するような光伝搬を示す。【００４７】
したがって、本実施形態によれば、ＴＭ−ｌｉｋｅ偏波光とＴＥ−ｌｉｋｅ偏波光との伝搬の状態に差を付与するような調整を行い易くなり、第１または第２の光導波路１１，２２のどちらかの導波路に、ＴＭ−ｌｉｋｅ偏波光あるいはＴＥ−ｌｉｋｅ偏波光を分離し易くなる。【００４８】
次に、第２の実施形態における導波の状態を説明する。上述したように、第２の光導波路２２の入射側導波路２２ａがテーパ形状をなす構造について、第１および第２の光導波路１１，２２として、ＳｉコアとＳｉＯ２クラッド埋め込構造をもつ試料について計算した一例を示す。図７に、実際に３次元計算した電磁界分布を示す。本実施形態によれば、図７に示すように、波長１５５０ｎｍ近傍で鋭角状をなす入射側導波路２２ａの入射端から入射させて伝搬させたＴＥ偏波光が、ほぼ第１の光導波路１１のみに電界分布の乱れる様子もほとんど無く、出射光として伝搬されている。このように、ＴＥ−ｌｉｋｅ偏波光のみを分離することが可能である。【００４９】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態の光導波路素子について説明する。図８に示すように、本実施形態は、上述した第１の実施形態と同様に、第１の光導波路１１および第２の光導波路３２を有している。第２の光導波路３２は、方向性結合領域１３を含み第１の光導波路１１とほぼ平行に設けられた直線状の入射側導波路３２ａと、この入射側導波路３２ａから延ばされ第１の光導波路１１から離れる方向に曲げられた直線状の出射側導波路３２ｂとを有している。【００５０】
そして、図８に示すように、第２の光導波路３２の入射側導波路３２ａの入射端には、入射側導波路３２ａを伝播する導波光の反射損失を低減するために、出射側から入射側に向かう反射光を抑える反射抑制手段としての反射抑制部３３が接合されて設けられている。この反射抑制部３３は、入射光の入射側から出射側に向かって幅が次第に大きくなる三角形状に形成されている。【００５１】
本実施形態によれば、第２の光導波路３２の入射端に反射抑制部３３が設けられることによって、第２の光導波路３２に入射光が結合する際に、入射光の進行方向と逆の方向への光の反射を抑制することができる。したがって、本実施形態によれば、第２の光導波路３２中を光の入射方向と逆方向に光が伝搬することによって、光の反射による損失が生じることが抑制される。すなわち、本実施形態によれば、上述した第１の実施形態と同様の偏波光の分離の特性が得られるとともに、反射抑制部３３によって伝搬光の損失の低減が可能になる。【００５２】
次に、第３の実施形態における導波の状態を説明する。上述したように、第２の光導波路３２の入射端に、三角形状の反射抑制部３３が設けられた構成について、第１および第２の光導波路１１，３２として、ＳｉコアとＳｉＯ２クラッドを用いた構造をもつ試料で計算した一例を示す。図９に、実際に３次元計算した電磁界分布を示す。本実施形態によれば、図９に示すように、波長１５５０ｎｍ近傍で、第２の光導波路３２の入射端側から入射して伝搬させたＴＭ偏波光が、第２の光導波路３２の入射側導波路３２ａにほぼ移行し、電界分布が乱れずに第２の光導波路３２の出射側導波路３２ｂに向かって出射光として伝搬されている。このように、本実施形態によれば、ＴＭ−ｌｉｋｅ偏波光のみ分離することが可能である。【００５３】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。【００５４】
この出願は、２００７年  １月１２日に出願された日本出願特願２００７−００４４５９を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【図１】
2008084584.tif 000003
【図２】
2008084584.tif 000004
【図３】
2008084584.tif 000005
【図４】
2008084584.tif 000006
【図５】
2008084584.tif 000007
【図６】
2008084584.tif 000008
【図７】
2008084584.tif 000009
【図８】
2008084584.tif 000010
【図９】
2008084584.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成20年2月7日(2008.2.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏波が異なる導波光の導波モードが互いに異なるように形成された第１および第２の光導波路を備え、
前記第１の光導波路は方向性結合領域を含み、
前記第２の光導波路は、前記方向性結合領域を含み前記第１の光導波路と平行に設けられた入射側導波路と、前記入射側導波路から延ばされ前記第１の光導波路から離れる方向に曲げられた出射側導波路とを有する、光導波路素子。
【請求項２】
前記第１の光導波路および前記第２の光導波路は、１種類の材料または屈折率が異なる複数種類の材料からそれぞれなる請求の範囲１に記載の光導波路素子。
【請求項３】
前記第１の光導波路と前記第２の光導波路は、導波路高さが等しい請求の範囲１に記載の光導波路素子。
【請求項４】
前記第２の光導波路の直線状の前記出射側導波路と、直線状の前記第１の光導波路とのなす角度が５度以上である請求の範囲１に記載の光導波路素子。
【請求項５】
前記第１の光導波路の幅は、前記第２の光導波路の幅と異なっている請求の範囲１に記載の光導波路素子。
【請求項６】
前記第２の光導波路は、前記入射側導波路の幅が、入射側から出射側に向かって次第に大きくなるテーパ形状である請求の範囲１に記載の光導波路素子。
【請求項７】
前記第２の光導波路には、前記入射側導波路の入射側に、出射側から入射側に向かう反射光を抑える反射抑制手段が設けられている請求の範囲１に記載の光導波路素子。
【請求項８】
前記反射抑制手段は、導波路の幅が、前記第２の光導波路の入射側から出射側に向かって次第に大きくなるテーパ形状に形成されている請求の範囲７に記載の光導波路素子。
【請求項９】
偏波が異なる導波光の導波モードが互いに異なるように形成された第１および第２の光導波路を備え、前記第１の光導波路は方向性結合領域を含み、前記第２の光導波路は、前記方向性結合領域を含み前記第１の光導波路と平行に設けられた入射側導波路と、前記入射側導波路から延ばされ前記第１の光導波路から離れる方向に曲げられた出射側導波路とを有する、光導波路素子を用いて、
前記第１の光導波路に入射させた導波光の互いに直交する偏波成分を、前記第１の光導波路と前記第２の光導波路とに分離する偏光分離方法。
【請求項１０】
前記反射抑制手段は、前記第２の光導波路の前記入射側が鋭角状をなすテーパ形状に形成されて前記方向性結合領域内に位置され、
前記反射抑制手段が位置する部分における前記第１の光導波路と前記第２の光導波路との間のギャップが変化せず、前記第２の光導波路の前記出射側導波路と前記第１の光導波路との間のギャップが、前記第２の光導波路の入射側から出射側に向かって次第に大きくされている請求の範囲８に記載の光導波路素子。
【請求項１１】
前記反射抑制手段は、前記方向性結合領域の長さ方向の距離に比例して導波路の幅が次第に大きくされている請求項の範囲１０に記載の光導波路素子。
【国際調査報告】
2008084584.tif 000012
2008084584.tif 000013
2008084584.tif 000014
2008084584.tif 000015