(57)【要約】  良好な偏光分離特性を有する偏光分離器、偏光分離構造、光ミキサ、及び偏光分離器の製造方法を提供することができる。偏光分離器（１００）は、偏光分離膜（１）、検光子（２）、光導波路（ＷＧ１、ＷＧ２）を有する。検光子（２）は、光（１０）のうちでＴＥ光及びＴＭ光を等しい強度で含む直線偏光（１０ａ）を出射させる。偏光分離膜（１）は、基板（１０１）上に配置され、ＴＥ光（１１）を透過させ、ＴＭ光（１２）を反射して、直線偏光（１０ａ）を偏光分離する。光導波路（ＷＧ１）は、基板（１０１）上に形成され、偏光分離膜（１）の第１の面に対して端面が対向し、導波方向がＴＥ光（１１）の伝搬方向である。光導波路（ＷＧ２）は、基板（１０１）上に形成され、偏光分離膜（１）の第２の面に対して端面が対向し、導波方向がＴＭ光（１２）の伝搬方向である。
2014013640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
入射する光に含まれる第１の偏光信号と前記第１の偏光信号と異なる第２の偏光信号とが等しい強度で含まれる直線偏光を出射させる検光子と、
前記第１の偏光信号を透過させ、前記第２の偏光信号を反射して、前記直線偏光を偏光分離する前記基板上に配置された偏光分離膜と、
前記基板上に形成され、前記偏光分離膜の第１の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第１の偏光信号の伝搬方向である第１の光導波路と、
前記基板上に形成され、前記偏光分離膜の前記第１の面と反対側の第２の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第２の偏光信号の伝搬方向である第２の光導波路と、を備える、
偏光分離器。
【請求項２】
前記直線偏光は、前記第１の偏光信号の偏光面と前記第２の偏光信号の偏光面との間の偏光面を有する、
請求項１に記載の偏光分離器。
【請求項３】
前記第１の偏光信号の前記偏光面は、前記第２の偏光信号の前記偏光面に対して直交し、
前記直線偏光の前記偏光面は、前記第１の偏光信号の前記偏光面及び前記第２の偏光信号の前記偏光面に対して４５°回転した面である、
請求項２に記載の偏光分離器。
【請求項４】
前記偏光分離膜は、集光された前記直線偏光が入射し、
前記第１の光導波路及び前記第２の光導波路は、集光された前記直線偏光の焦点に対して、前記直線偏光の集光面が前記第１の光導波路の前記端面内及び前記第２の光導波路の前記端面内に収まる距離よりも近くに配置される、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の偏光分離器。
【請求項５】
偏光多重信号光が前記検光子に入射する、
請求項４に記載の偏光分離器。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の前記偏光分離器と、
入射する光を集光し、集光した光の集光面が前記第１の光導波路の前記端面内及び前記第２の光導波路の前記端面内に収まる距離に焦点を結ばせる集光手段と、を備え、
前記検光子は、前記直線偏光を前記集光手段へ出射させる、
偏光分離構造。
【請求項７】
請求項４に記載の前記偏光分離器と、
入射する光を集光し、集光した光の集光面が前記第１の光導波路の前記端面内及び前記第２の光導波路の前記端面内に収まる距離に焦点を結ばせる集光手段と、を備え、
前記検光子は、前記集光手段と前記偏光分離膜との間に挿入される、
偏光分離構造。
【請求項８】
偏光多重信号光が前記集光手段に入射する、
請求項７に記載の偏光分離構造。
【請求項９】
集光された偏光多重信号光が入射し、前記偏光多重信号光を互いに偏光面が異なる第１の偏光信号と第２の偏光信号とに偏光分離する第１の偏光分離器と、
前記第１の偏光信号及び前記第２の偏光信号を位相分離する光干渉器と、を備え、
前記第１の偏光分離器は、
基板と、
入射する光に含まれる前記第１の偏光信号と前記第２の偏光信号とが等しい強度で含まれる第１の直線偏光を出射させる第１の検光子と、
前記第１の偏光信号を透過させ、前記第２の偏光信号を反射して、前記第１の直線偏光を偏光分離する前記基板上に配置された第１の偏光分離膜と、
前記基板上に形成され、前記第１の偏光分離膜の第１の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第１の偏光信号の伝搬方向である、前記光干渉器と接続される第１の光導波路と、
前記基板上に形成され、前記第１の偏光分離膜の前記第１の面と反対側の第２の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第２の偏光信号の伝搬方向である、前記光干渉器と接続される第２の光導波路と、を備える、
光ミキサ。
【請求項１０】
入射する光に含まれる第１の偏光信号と前記第１の偏光信号と異なる第２の偏光信号とが等しい強度で含まれ、かつ、偏光分離膜により前記第１の偏光信号と前記第２の偏光信号とに偏光分離される直線偏光を出射させる検光子を配置し、
前記第１の偏光信号を透過させ、前記第２の偏光信号を反射して、前記直線偏光を偏光分離する前記偏光分離膜を前記直線偏光が入射するように基板上に配置し、
前記偏光分離膜の第１の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第１の偏光信号の伝搬方向である第１の光導波路を、前記偏光分離膜の配置に先立って前記基板上に形成し、
前記偏光分離膜の前記第１の面と反対側の第２の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第２の偏光信号の伝搬方向である第２の光導波路を、前記偏光分離膜の配置に先立って前記基板上に形成する、
偏光分離器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は偏光分離器、偏光分離構造、光ミキサ、及び偏光分離器の製造方法に関し、例えば光通信システムに適用される偏光分離器、偏光分離構造、光ミキサ、及び偏光分離器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信システムの伝送レートの上昇に伴い、より効率的に大容量・高速の通信が可能な通信システムの検討が精力的に行われている。その中でも、ＤＰ−ＱＰＳＫ（Dual-polarization Quadra phase shift keying）は、１００ＧＥ（100 Gigabit Ethernet（Ethernet：登録商標））伝送装置において、採用が本命視されている。ＤＰ−ＱＰＳＫ方式では、位相多値変調に加えて、偏光多重も行う事で伝送容量の拡大を図っている。偏光多重又は偏光分離においては、これまで偏光分離器が広く使われてきた。偏光分離器は、複屈折率光学結晶や特殊な多層膜により構成されており、高い偏光消光比での低損失動作が可能である。【０００３】
複屈折率光学結晶を用いた構成では、レンズを二つ用いたコリメート光学系が必要となるため、小型化が困難である。これに対し、導波路素子中に多層膜を導入することで構成される偏光分離素子は、小型化を実現することができる（例えば、非特許文献１）。図６は、光導波路に偏光分離膜を挿入して偏光分離を行う場合の光導波路及び偏光分離膜の配置を示す構成図である。光導波路７０１は、偏光分離膜７０２が挿入される位置において、途中で切断されている。光導波路７０１が切断された箇所には、偏光分離膜７０２が挿入される。偏光分離膜７０２は、入射光７０４の偏光状態の相違により、反射特性及び透過特性が異なる。具体的には、偏光分離膜７０２は、入射光７０４のＴＥ成分７０６を透過し、ＴＭ成分７０５を反射する。その結果、入射光７０４のＴＥ成分７０６は、そのまま光導波路７０１を伝搬する。一方、入射光７０４のＴＭ成分７０５は反射され、光導波路７０３を伝搬する。これにより、光導波路７０１は、ＴＥ成分７０６とＴＭ成分７０５とに偏光分離される。【０００４】
このような偏光分離膜を有する構造が具体的に提案されている。例えば、上述と同様に、２本の交差する光導波路の交差部に偏光分離膜を設置した構成の導波路型偏光分離合波素子が提案されている（特許文献１）。また、光信号を取り扱う素子として、信号光の入射端に偏光子を有する光導波路デバイスが提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２２１５５５号公報
【特許文献２】特開平４−２８２６０８号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】N. Keil, et al., "Polymer PLC as an Optical Integration Bench" Technical Digest of OFC 2011, OWM1
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、発明者は、図６に示す偏光分離方式には問題点があることを見出した。この方式では、偏光分離膜７０２を、容易に光導波路に挿入できる利点が存在する。しかし、偏光分離膜７０２が挿入された箇所で光導波路が切断されてしまう。その結果、光導波路の切断箇所において回折が生じるため、回折損失が発生する。また、回折により偏光分離膜７０２への入射角度成分が広くなるため、偏光分離特性低下や、偏光消光比の低下が発生してしまう。【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、良好な偏光分離特性を有する偏光分離器、偏光分離構造、光ミキサ、及び偏光分離器の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様である偏光分離器は、基板と、入射する光に含まれる第１の偏光信号と前記第１の偏光信号と異なる第２の偏光信号とが等しい強度で含まれる直線偏光を出射させる検光子と、前記第１の偏光信号を透過させ、前記第２の偏光信号を反射して、前記直線偏光を偏光分離する前記基板上に配置された偏光分離膜と、前記基板上に形成され、前記偏光分離膜の第１の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第１の偏光信号の伝搬方向である第１の光導波路と、前記基板上に形成され、前記偏光分離膜の前記第１の面と反対側の第２の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第２の偏光信号の伝搬方向である第２の光導波路と、を備えるものである。【００１０】
本発明の一態様である光ミキサは、集光された偏光多重信号光が入射し、前記偏光多重信号光を互いに偏光面が異なる第１の偏光信号と第２の偏光信号とに偏光分離する第１の偏光分離器と、前記第１の偏光信号及び前記第２の偏光信号を位相分離する光干渉器と、を備え、前記第１の偏光分離器は、基板と、入射する光に含まれる前記第１の偏光信号と前記第２の偏光信号とが等しい強度で含まれる第１の直線偏光を出射させる第１の検光子と、前記第１の偏光信号を透過させ、前記第２の偏光信号を反射して、前記第１の直線偏光を偏光分離する前記基板上に配置された第１の偏光分離膜と、前記基板上に形成され、前記第１の偏光分離膜の第１の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第１の偏光信号の伝搬方向である、前記光干渉器と接続される第１の光導波路と、前記基板上に形成され、前記第１の偏光分離膜の前記第１の面と反対側の第２の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第２の偏光信号の伝搬方向である、前記光干渉器と接続される第２の光導波路と、を備えるものである。【００１１】
本発明の一態様である偏光分離器の製造方法は、入射する光に含まれる第１の偏光信号と前記第１の偏光信号と異なる第２の偏光信号とが等しい強度で含まれ、かつ、偏光分離膜により前記第１の偏光信号と前記第２の偏光信号とに偏光分離される直線偏光を出射させる検光子を配置し、前記第１の偏光信号を透過させ、前記第２の偏光信号を反射して、前記直線偏光を偏光分離する前記偏光分離膜を前記直線偏光が入射するように基板上に配置し、前記偏光分離膜の第１の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第１の偏光信号の伝搬方向である第１の光導波路を、前記偏光分離膜の配置に先立って前記基板上に形成し、前記偏光分離膜の前記第１の面と反対側の第２の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第２の偏光信号の伝搬方向である第２の光導波路を、前記偏光分離膜の配置に先立って前記基板上に形成するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、良好な偏光分離特性を有する偏光分離器、偏光分離構造、光ミキサ、及び偏光分離器の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１にかかる偏光分離器１００の平面構成を模式的に示す構成図である。
【図２】実施の形態１にかかる偏光分離器１００の構成を模式的に示す斜視図である。
【図３】実施の形態２にかかる偏光分離構造２００の平面構成を模式的に示す構成図である。
【図４】実施の形態３にかかる光ミキサ３００の平面構成を模式的に示す構成図である。
【図５】実施の形態４にかかる光ミキサ４００の平面構成を模式的に示す構成図である。
【図６】光導波路に偏光分離膜を挿入して偏光分離を行う場合の光導波路及び偏光分離膜の配置を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。各図面においては、同一要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略される。
【００１５】
実施の形態１    
まず、本発明の実施の形態１にかかる偏光分離器１００について説明する。図１は、実施の形態１にかかる偏光分離器１００の平面構成を模式的に示す構成図である。偏光分離器１００は、偏光分離膜１、検光子２、光導波路ＷＧ１及びＷＧ２を有する。
【００１６】
光導波路ＷＧ１の端面は、偏光分離膜１と接合され、又は偏光分離膜１に近接して配置される。同様に、光導波路ＷＧ２の端面は、偏光分離膜１と接合され、又は偏光分離膜１に近接して配置される。なお、後述するように、光導波路ＷＧ１及びＷＧ２は、基板１０１上に形成される。検光子２は、偏光分離膜１に対して入射端面１０５側に配置される。
【００１７】
検光子２には、例えばレンズなどの集光手段により集光された光１０が入射する。光１０は、例えば偏光多重信号光である。検光子２は、光１０のうち斜め４５°の直線偏光１０ａのみを透過させる。具体的には、検光子２は、互いに偏光面が直交する光１０のＴＥ成分及びＴＭ成分に対して偏向面が中間の角度、すなわち４５°の角度を有する直線偏光１０ａを出射させる。直線偏光１０ａは、入射端面１０５を介して偏光分離膜１に入射する。つまり、検光子２により、偏光分離膜１に到達する直線偏光１０ａに含まれる光１０のＴＥ成分の強度とＴＭ成分の強度とが等しくなる。直線偏光１０ａは、光導波路ＷＧ１の端面及び光導波路ＷＧ２の端面から所定の距離内で集光され、偏光分離膜１によりＴＥ光１１とＴＭ光１２とに分離される。
【００１８】
ＴＥ光１１は、偏光分離膜１を透過して、光導波路ＷＧ１に入射する。このとき、直線偏光１０ａの焦点ｆが光導波路ＷＧ１の端面に対して所定の距離内にあることにより、ＴＥ光１１は集光ビームのまま光導波路ＷＧ１に入射する。所定の距離内とは、集光ビームの集光面積が光導波路ＷＧ１の端面内に収まる距離である。これにより、ＴＥ光１１は、低損失で光導波路ＷＧ１と光結合することができる。
【００１９】
ＴＭ光１２は、偏光分離膜１で反射され、光導波路ＷＧ２に入射する。このとき、直線偏光１０ａの焦点ｆが光導波路ＷＧ２の端面に対して所定の距離内にあることにより、ＴＭ光１２は集光ビームのまま光導波路ＷＧ２に入射する。所定の距離内とは、集光ビームの集光面積が光導波路ＷＧ２の端面内に収まる距離である。これにより、ＴＭ光１２は、低損失で光導波路ＷＧ２と光結合することができる。
【００２０】
また、偏光分離器１００は、上述のように、検光子２により斜め４５°の偏光面を有する直線偏光１０ａを偏光分離膜１に入射させる。そのため、偏光分離膜１で直線偏光１０ａがＴＥ光１１とＴＭ光１２とに分離されるときに、ＴＥ光１１とＴＭ光１２との間の強度比を均一にすることができる。
【００２１】
以下、検光子２の技術的意義を明らかにするため、検光子２を用いることなく光１０をそのまま偏光分離膜１に入射させる場合について説明する。例えば、ＤＰ−ＱＰＳＫ方式の通信システムなどにおいては、光１０には偏光多重信号光が用いられる。そして、偏光多重信号光の偏光状態を維持するため、光１０は例えば偏光面保存ファイバを伝搬して偏光分離器１００に入射する。
【００２２】
しかし、偏光面保存ファイバを用いたとしても、光１０の偏光面は、±１０°程度の変動が生じ、楕円偏光成分が混入してしまう。偏光面が変動した光１０を偏光分離膜１で分離すると、ＴＥ光１１とＴＭ光１２との間の強度比が時間的に変動してしまう。なお、偏光面の変動は、温度や光１０の波長に対して依存性があるため、温度変化や波長の違いによりＴＥ光１１とＴＭ光１２との間の強度比の変動がさらに拡大してしまう。
【００２３】
これに対し、偏光分離器１００では検光子２を用いているので、光１０の偏光面が変動したとしても、偏光分離膜１に斜め４５°の偏光面を有する直線偏光１０ａを入射させることができる。これにより、光１０の偏光面の変動が生じたとしても、ＴＥ光１１とＴＭ光１２との間の強度比を安定して均一化することができる。
【００２４】
続いて、偏光分離器１００の立体構成について説明する。図２は、実施の形態１にかかる偏光分離器１００の構成を模式的に示す斜視図である。図２は、図１の方向ＩＩから俯瞰した場合の偏光分離器１００の斜視図である。光導波路ＷＧ１及びＷＧ２は、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）などにより、基板１０１上に形成される。基板１０１は、例えばシリコン基板が用いられる。光導波路ＷＧ１及びＷＧ２は、例えばＳｉＯ２などにより構成される。
【００２５】
光導波路ＷＧ１及びＷＧ２及び基板１０１の上には、クラッド層１０２が形成されている。図２では、図面を見やすくするため、クラッド層１０２を破線にて表示している。光導波路ＷＧ１及びＷＧ２のコア層は、例えばクラッド層１０２よりも１．５％程度高い屈折率を有し、これにより二次元方向で光が閉じ込められる。
【００２６】
クラッド層１０２には、偏光分離膜１を配置する位置に、溝１０３が形成されている。溝１０３は、偏光分離膜１を内包できるように、偏光分離膜１よりも大きな寸法で形成される。溝１０３は、例えばボッシュプロセスなどのエッチングにより形成される。また、溝１０３は、例えばクラッド層１０２の上面から基板１０１に達する深さを有する。溝１０３の深さは、例えば１５０μｍである。
【００２７】
偏光分離膜１は、溝１０３の内部にはめ込まれる。偏光分離膜１と溝１０３の側面との間の間隙１０４は、例えば光導波路ＷＧ１及びＷＧ２の実効屈折率と屈折率整合した接着剤が充填される。これにより、偏光分離膜１が固定される。
【００２８】
検光子２は、クラッド層１０２の入射端面１０５に接して配置される。なお、検光子２は必ずしも入射端面１０５に接する必要はなく、偏光分離膜１に対して光１０の入射側に配置されればよい。この状態で、光１０は検光子２に入射し、検光子２は直線偏光１０ａを出射させる。直線偏光１０ａは、入射端面１０５を介して、偏光分離膜１に入射する。
【００２９】
つまり、偏光分離器１００では、直線偏光１０ａが光導波路ＷＧ１及びＷＧ２の端面の近傍で焦点を結ぶため、直線偏光１０ａの回折を抑制することができる。よって、回折による損失を低減できる。加えて、直線偏光１０ａを、コリメート光に近い状態で偏光分離膜１に入射させることができるので、偏光分離特性を更に向上させることができる。
【００３０】
また、偏光分離器１００では、直線偏光１０ａの入射位置を光軸調整により最適化することにより、偏光分離後のＴＥ光の光強度とＴＭ光の光強度とを、均一化することが可能である。これは、偏光分離膜を導波路中に挿入する方式では実現できない、偏光分離器１００によりはじめて実現される効果である。なおかつ、上述のように、偏光分離器１００は、検光子２によりＴＥ光１１とＴＭ光１２との間の強度比を更に安定して均一化することができる。
【００３１】
ここでは、ＴＥ光１１を透過、ＴＭ光１２を反射させる偏光分離膜１について記載したが、ＴＥ光１１を反射、ＴＭ光１２を透過させる偏光分離膜１においても同様の偏光分離動作を実現できる。
【００３２】
実施の形態２
次に、本発明の実施の形態２にかかる偏光分離構造２００について説明する。図３は、実施の形態２にかかる偏光分離構造２００の平面構成を模式的に示す構成図である。偏光分離構造２００は、実施の形態１にかかる偏光分離器１００に、集光手段であるレンズ２１を追加した構成を有する。
【００３３】
レンズ２１は、図３に示すように、外部からの光１０を集光する。これにより、実施の形態１で説明したように、偏光分離膜１に集光された直線偏光１０ａが入射することができる。
【００３４】
なお、図３では、レンズ２１を両凸レンズとして描いているが、両凸レンズ以外の他のレンズを用いることができることは言うまでもない。また、光１０を集光できるならば、レンズに限らず、凹面鏡などの他の光学部品を集光手段として用いることも可能である。
【００３５】
また、図３では、検光子２は、レンズ２１と入射端面１０５との間に配置されているが、これは例示に過ぎない。例えば、レンズ２１は、検光子２と入射端面１０５との間に配置してもよい。
【００３６】
実施の形態３
次に、本発明の実施の形態３にかかる光ミキサ３００について説明する。図４は、実施の形態３にかかる光ミキサ３００の平面構成を模式的に示す構成図である。光ミキサ３００は、ＤＰ−ＱＰＳＫ信号の偏光分離及び位相分離を行う。以下では、光１０をＤＰ−ＱＰＳＫ信号とする。光ミキサ３００は、偏光分離構造２０１、レンズ３２、干渉部３３、光導波路ＷＧ３、ＷＧ３１及びＷＧ３２を有する。なお、図４では、光導波路ＷＧ３、ＷＧ３１及びＷＧ３２を模式的に線で表示している。
【００３７】
干渉部３３は、光カプラＯＣ１１〜ＯＣ１４及びＯＣ２１〜ＯＣ２４、光導波路ＷＧ１１〜ＷＧ１８及びＷＧ２１〜ＷＧ２８を有する。なお、図４では、光導波路ＷＧ１１〜ＷＧ１８及びＷＧ２１〜ＷＧ２８を模式的に線で表示している。
【００３８】
光カプラＯＣ１１〜ＯＣ１４は、いわゆる方向性結合器やＹ分岐導波路等であり、光を２つに分岐し、２つの出力ポートのそれぞれから分岐した光を同位相で出力する。光カプラＯＣ２１〜ＯＣ２４は、いわゆる光方向性結合器であり、２本の光を逆相で合波した光を、２つの出力ポートのそれぞれから出力する。
【００３９】
光カプラＯＣ１１の出力ポートの一方は、光導波路ＷＧ１１を介して、光カプラＯＣ２１の入力ポートの一方と接続される。また、光カプラＯＣ１１の出力ポートの他方は、光導波路ＷＧ１２を介して、光カプラＯＣ２２の入力ポートの一方と接続される。光カプラＯＣ１２の出力ポートの一方は、光導波路ＷＧ１３を介して、光カプラＯＣ２１の入力ポートの他方と接続される。また、光カプラＯＣ１２の出力ポートの他方は、光導波路ＷＧ１４を介して、光カプラＯＣ２２の入力ポートの他方と接続される。
【００４０】
光カプラＯＣ１３の出力ポートの一方は、光導波路ＷＧ１５を介して、光カプラＯＣ２３の入力ポートの一方と接続される。また、光カプラＯＣ１３の出力ポートの他方は、光導波路ＷＧ１６を介して、光カプラＯＣ２４の入力ポートの一方と接続される。光カプラＯＣ１４の出力ポートの一方は、光導波路ＷＧ１７を介して、光カプラＯＣ２３の入力ポートの他方と接続される。また、光カプラＯＣ１４の出力ポートの他方は、光導波路ＷＧ１８を介して、光カプラＯＣ２４の入力ポートの他方と接続される。
【００４１】
なお、光導波路ＷＧ１４及びＷＧ１８は、光の位相をπ／２だけ遅らせる位相遅延手段３４を有する。光の位相をπ／２だけ遅らせるには、例えば、光導波路の光路長を光の波長の４分の１だけ長くすればよい。
【００４２】
光カプラＯＣ２１の２つの出力ポートは、それぞれ光導波路ＷＧ２１及びＷＧ２２と接続される。光カプラＯＣ２２の２つの出力ポートは、それぞれ光導波路ＷＧ２３及びＷＧ２４と接続される。光カプラＯＣ２３の２つの出力ポートは、それぞれ光導波路ＷＧ２５及びＷＧ２６と接続される。光カプラＯＣ２４の２つの出力ポートは、それぞれ光導波路ＷＧ２７及びＷＧ２８と接続される。
【００４３】
偏光分離構造２０１は、実施の形態２にかかる偏光分離構造２００に、半波長板（λ／２板）２２を追加した構成を有する。光導波路ＷＧ１は、光カプラＯＣ１２の入力ポートと接続される。光導波路ＷＧ２は、光カプラＯＣ１３の入力ポートと接続される。半波長板２２は、偏光分離膜１と光カプラＯＣ１３の入力との間の光導波路ＷＧ２に挿入される。図４では、光導波路ＷＧ１及びＷＧ２を模式的に線で表示している。
【００４４】
偏光分離構造２０１は、光１０を、ＴＥ光１１とＴＭ光１２とに偏光分離する。ＴＥ光１１は、光カプラＯＣ１２に入力される。ＴＭ光１２は、半波長板２２によりＴＥ光１３に変換される。ＴＥ光１３は、光カプラＯＣ１３に入力される。偏光分離構造２０１の動作は偏光分離構造２００と同様であるので、説明を省略する。
【００４５】
光導波路ＷＧ３には、レンズ３２を介して、外部から局発光３１が入射する。局発光３１は、例えば外部のＬＤ（Laser Diode）から出力された光のＴＥ成分が用いられる。光導波路ＷＧ３は、光導波路ＷＧ３１及びＷＧ３２に分岐する。光導波路ＷＧ３１は、光カプラＯＣ１１の入力ポートと接続される。光導波路ＷＧ３２は、光カプラＯＣ１４の入力ポートと接続される。つまり、ＴＥ光である局発光３１は、光カプラＯＣ１１及び１４に入力される。
【００４６】
これにより、干渉部３３では、光１０のＴＥ成分に含まれるＱＰＳＫ信号の同相（Ｉｎ−ｐｈａｓｅ：Ｉ）成分であるＴＥ＿Ｉ（０°）が、光導波路ＷＧ２１又はＷＧ２２から出力される。光１０のＴＥ成分に含まれるＱＰＳＫ信号の直交位相（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ−ｐｈａｓｅ：Ｑ）成分であるＴＥ＿Ｑ（９０°）が、光導波路ＷＧ２３又はＷＧ２４から出力される。また、光１０のＴＭ成分に含まれるＱＰＳＫ信号のＩ成分ＴＭ＿Ｉ（０°）が、光導波路ＷＧ２５又はＷＧ２６から出力される。光１０のＴＭ成分に含まれるＱＰＳＫ信号のＱ成分ＴＭ＿Ｑ（９０°）が、光導波路ＷＧ２７又はＷＧ２８から出力される。
【００４７】
以上、本構成によれば、良好な偏光分離が低損失にてなされるため、低損失かつ偏光消光比の高い高効率な光ミキサを実現することが可能である。また、偏光分離構造と干渉計を基板上に一括形成することが可能なため、小サイズ化が可能である。
【００４８】
実施の形態４
次に、本発明の実施の形態４にかかる光ミキサ４００について説明する。図５は、実施の形態４にかかる光ミキサ４００の平面構成を模式的に示す構成図である。光ミキサ４００は、ＤＰ−ＱＰＳＫ信号の偏光分離及び位相分離を行う。以下では、光１０をＤＰ−ＱＰＳＫ信号とする。光ミキサ４００は、偏光分離構造２０２及び２０３、干渉部３３を有する。
【００４９】
干渉部３３は、実施の形態３と同様であるので、説明を省略する。
【００５０】
偏光分離構造２０２及び２０３は、実施の形態２にかかる偏光分離構造２０１と同様の構成を有する。
【００５１】
偏光分離構造２０２は、偏光分離膜４１、レンズ４２、検光子４５、光導波路ＷＧ４１及びＷＧ４２を有する。偏光分離膜４１は、偏光分離構造２００の偏光分離膜１に対応する。レンズ４２は、偏光分離構造２００のレンズ２１に対応する。検光子４５は、偏光分離構造２００の検光子２に対応する。光導波路ＷＧ４１及びＷＧ４２は、それぞれ偏光分離構造２００の光導波路ＷＧ１及びＷＧ２に対応する。光導波路ＷＧ４１は、光カプラＯＣ１２の入力ポートと接続される。光導波路ＷＧ４２は、光カプラＯＣ１３の入力ポートと接続される。図５では、光導波路ＷＧ４１及びＷＧ４２を模式的に線で表示している。
【００５２】
偏光分離構造２０２は、光１０を、ＴＥ光１１とＴＭ光１２とに偏光分離する。ＴＥ光１１は、光カプラＯＣ１２に入力される。ＴＭ光１２は、光カプラＯＣ１３に入力される。偏光分離構造２０２の動作は偏光分離構造２００と同様であるので、説明を省略する。
【００５３】
偏光分離構造２０３は、偏光分離膜４３、レンズ４４、検光子４６、光導波路ＷＧ４３及びＷＧ４４を有する。偏光分離膜４３は、偏光分離構造２００の偏光分離膜１に対応する。レンズ４４は、偏光分離構造２００のレンズ２１に対応する。検光子４６は、偏光分離構造２００の検光子２に対応する。光導波路ＷＧ４３及びＷＧ４４は、それぞれ偏光分離構造２００の光導波路ＷＧ１及びＷＧ２に対応する。光導波路ＷＧ４３は、光カプラＯＣ１１の入力ポートと接続される。光導波路ＷＧ４４は、光カプラＯＣ１４の入力ポートと接続される。図５では、光導波路ＷＧ４３及びＷＧ４４を模式的に線で表示している。
【００５４】
局発光３１は、ＴＥ成分とＴＭ成分を含む光が用いられる。レンズ４４は、局発光３１を集光して検光子４６に入射させる。検光子４６は、局発光３１のうち斜め４５°の直線偏光３１ａを出射させる。具体的には、検光子４６は、互いに偏光面が直交する局発光３１のＴＥ成分及びＴＭ成分に対して偏向面が中間の角度、すなわち４５°の角度を有する直線偏光３１ａを出射させる。直線偏光３１ａは、入射端面１０５を介して偏光分離膜４３に入射する。つまり、検光子４６により、偏光分離膜４３に到達する直線偏光３１ａに含まれる局発光３１のＴＥ成分の強度とＴＭ成分の強度とが等しくなる。
【００５５】
直線偏光３１ａは、光導波路ＷＧ４３の端面及び光導波路ＷＧ４４の端面から所定の距離内で集光される。そして、直線偏光３１ａは、偏光分離膜４３により、局発ＴＥ光と局発ＴＭ光とに分離される。局発ＴＭ光は光導波路ＷＧ４３を伝搬し、局発ＴＥ光は光導波路ＷＧ４３を伝搬して、干渉部３３に到達する。局発ＴＥ光は、光カプラＯＣ１１に入力される。局発ＴＭ光は、光カプラＯＣ１４に入力される。
【００５６】
これにより、干渉部３３では、実施の形態３と同様に、光１０のＴＥ成分に含まれるＱＰＳＫ信号のＩ成分ＴＥ＿Ｉ（０°）が、光導波路ＷＧ２１又はＷＧ２２から出力される。光１０のＴＥ成分に含まれるＱＰＳＫ信号のＱ成分（９０°）ＴＥ＿Ｑが、光導波路ＷＧ２３又はＷＧ２４から出力される。また、光１０のＴＭ成分に含まれるＱＰＳＫ信号のＩ成分ＴＭ＿Ｉ（０°）が、光導波路ＷＧ２５又はＷＧ２６から出力される。光１０のＴＭ成分に含まれるＱＰＳＫ信号のＱ成分（９０°）ＴＭ＿Ｑが、光導波路ＷＧ２７又はＷＧ２８から出力される。
【００５７】
以上、本構成によれば、実施の形態３と同様に、低損失かつ偏光消光比の高い高効率な光ミキサを、小サイズにて実現することが可能である。また、本構成によれば、局発光３１を偏光分離するにあたり、局発ＴＥ光と局発ＴＭ光との間の強度比を均一化することができる。よって、より均一にＤＰ−ＱＰＳＫ信号の分離を行うことが可能である。
【００５８】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上述の実施の形態３及び４では、ＤＰ−ＱＰＳＫ信号を用いる場合について説明したが、光信号の多重方式はこれに限られない。偏光多重されている限りにおいて、ＱＰＳＫ以外の多重方式を適宜用いることができる。
【００５９】
実施の形態３及び４では、偏光分離構造を用いる場合について説明したが、偏光分離構造は、適宜、実施の形態１にかかる偏光分離器に置換することが可能である。
【００６０】
上述の実施の形態では、外部からの光が集光手段に入射し、検光子がレンズと偏光分離膜との間に配置される構成について説明したが、これは例示に過ぎない。偏光分離膜に直線偏光が入射するならば、外部からの光が検光子に入射し、集光手段が検光子と偏光分離膜との間に配置される構成としてもよい。但し、構造の単純化や角度保持の容易性を考慮すると、検光子は入射端面に接するように配置することが望ましい。
【００６１】
上記の実施の形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
【００６２】
（付記１）基板と、入射する光に含まれる第１の偏光信号と前記第１の偏光信号と異なる第２の偏光信号とが等しい強度で含まれる直線偏光を出射させる検光子と、前記第１の偏光信号を透過させ、前記第２の偏光信号を反射して、前記直線偏光を偏光分離する前記基板上に配置された偏光分離膜と、前記基板上に形成され、前記偏光分離膜の第１の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第１の偏光信号の伝搬方向である第１の光導波路と、前記基板上に形成され、前記偏光分離膜の前記第１の面と反対側の第２の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第２の偏光信号の伝搬方向である第２の光導波路と、を備える、偏光分離器。
【００６３】
（付記２）前記直線偏光は、前記第１の偏光信号の偏光面と前記第２の偏光信号の偏光面との間の偏光面を有する、付記１に記載の偏光分離器。
【００６４】
（付記３）前記第１の偏光信号の前記偏光面は、前記第２の偏光信号の前記偏光面に対して直交し、前記直線偏光の前記偏光面は、前記第１の偏光信号の前記偏光面及び前記第２の偏光信号の前記偏光面に対して４５°回転した面である、付記２に記載の偏光分離器。
【００６５】
（付記４）前記偏光分離膜は、集光された前記直線偏光が入射し、前記第１の光導波路及び前記第２の光導波路は、集光された前記直線偏光の焦点に対して、前記直線偏光の集光面が前記第１の光導波路の前記端面内及び前記第２の光導波路の前記端面内に収まる距離よりも近くに配置される、付記１乃至３のいずれか一に記載の偏光分離器。
【００６６】
（付記５）偏光多重信号光が前記検光子に入射する、付記４に記載の偏光分離器。
【００６７】
（付記６）付記４又は５に記載の前記偏光分離器と、入射する光を集光し、集光した光の集光面が前記第１の光導波路の前記端面内及び前記第２の光導波路の前記端面内に収まる距離に焦点を結ばせる集光手段と、を備え、前記検光子は、前記直線偏光を前記集光手段へ出射させる、偏光分離構造。
【００６８】
（付記７）付記４に記載の前記偏光分離器と、入射する光を集光し、集光した光の集光面が前記第１の光導波路の前記端面内及び前記第２の光導波路の前記端面内に収まる距離に焦点を結ばせる集光手段と、を備え、前記検光子は、前記集光手段と前記偏光分離膜との間に挿入される、偏光分離構造。
【００６９】
（付記８）偏光多重信号光が前記集光手段に入射する、付記７に記載の偏光分離構造。
【００７０】
（付記９）集光された偏光多重信号光が入射し、前記偏光多重信号光を互いに偏光面が異なる第１の偏光信号と第２の偏光信号とに偏光分離する第１の偏光分離器と、前記第１の偏光信号及び前記第２の偏光信号を位相分離する光干渉器と、を備え、前記第１の偏光分離器は、基板と、入射する光に含まれる前記第１の偏光信号と前記第２の偏光信号とが等しい強度で含まれる第１の直線偏光を出射させる第１の検光子と、前記第１の偏光信号を透過させ、前記第２の偏光信号を反射して、前記第１の直線偏光を偏光分離する前記基板上に配置された第１の偏光分離膜と、前記基板上に形成され、前記第１の偏光分離膜の第１の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第１の偏光信号の伝搬方向である、前記光干渉器と接続される第１の光導波路と、前記基板上に形成され、前記第１の偏光分離膜の前記第１の面と反対側の第２の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第２の偏光信号の伝搬方向である、前記光干渉器と接続される第２の光導波路と、を備える、光ミキサ。
【００７１】
（付記１０）前記第１の直線偏光は、前記第１の偏光信号の偏光面と前記第２の偏光信号の偏光面との間の偏光面を有する、付記９に記載の光ミキサ。
【００７２】
（付記１１）
前記第１の偏光信号の前記偏光面は、前記第２の偏光信号の前記偏光面に対して直交し、前記第１の直線偏光の前記偏光面は、前記第１の偏光信号の前記偏光面及び前記第２の偏光信号の前記偏光面に対して４５°回転した面である、付記１０に記載の光ミキサ。
【００７３】
（付記１２）前記第１の偏光分離膜は、集光された前記第１の直線偏光が入射し、前記第１の光導波路及び前記第２の光導波路は、集光された前記第１の直線偏光の焦点に対して、前記第１の直線偏光の集光面が前記第１の光導波路の前記端面内及び前記第２の光導波路の前記端面内に収まる距離よりも近くに配置される、付記９乃至１１のいずれか一に記載の光ミキサ。
【００７４】
（付記１３）前記偏光多重信号光が前記第１の検光子に入射する、付記１２に記載の光ミキサ。
【００７５】
（付記１４）入射する光を集光し、集光した光の集光面が前記第１の光導波路の前記端面内及び前記第２の光導波路の前記端面内に収まる距離に焦点を結ばせる第１の集光手段を更に備え、前記第１の検光子は、前記第１の直線偏光を前記第１の集光手段へ出射させる、付記１２又は１３に記載の光ミキサ。
【００７６】
（付記１５）入射する光を集光し、集光した光の集光面が前記第１の光導波路の前記端面内及び前記第２の光導波路の前記端面内に収まる距離に焦点を結ばせる第１の集光手段を更に備え、前記第１の検光子は、前記第１の集光手段と前記偏光分離膜との間に挿入される、付記１２に記載の光ミキサ。
【００７７】
（付記１６）前記偏光多重信号光が前記第１の集光手段に入射する、付記１５に記載の光ミキサ。
【００７８】
（付記１７）前記光干渉器は、前記第１の偏光分離膜で偏光分離された前記第１及び第２の偏光信号のそれぞれを局発光と干渉させ、前記第１及び第２の偏光信号のそれぞれから、位相がπ／２相違する２つの信号光を出力する、付記１０乃至１６のいずれか一に記載の光ミキサ。
【００７９】
（付記１８）前記局発光は、第１の局発光と第２の局発光とに分離され、前記光ミキサは、前記第１の偏光信号を前記第１の局発光と干渉させ、前記第２の偏光信号を前記第２の局発光と干渉させる、付記１７に記載の光ミキサ。
【００８０】
（付記１９）前記第１の局発光は前記第１の偏光信号と同じ偏光面を有し、前記第２の局発光は前記第２の偏光信号と同じ偏光面を有する、付記１８に記載の光ミキサ。
【００８１】
（付記２０）前記第２の光導波路に挿入され、前記第２の偏光信号の偏光面を回転して、前記第１の局発光の偏光面に一致させる偏光面回転手段を更に備える、付記１９に記載の光ミキサ。
【００８２】
（付記２１）前記第１の偏光信号はＴＥ光であり、前記第２の偏光信号はＴＭ光であり、前記第１の局発光及び前記第２の局発光はＴＥ光であり、前記偏光面回転手段は半波長板である、付記２０に記載の光ミキサ。
【００８３】
（付記２２）前記第１の偏光分離器、前記第１の集光手段及び前記半波長板が第１の偏光分離構造を構成する、付記２１に記載の光ミキサ。
【００８４】
（付記２３）前記局発光は、前記第１の偏光信号と同じ偏光面を有する第１の局発光と、前記第２の偏光信号と同じ偏光面を有する第２の局発光と、に偏光分離される、付記１７に記載の光ミキサ。
【００８５】
（付記２４）前記局発光を前記第１の局発光と前記第２の局発光とに偏光分離する第２の偏光分離器を更に備え、前記第２の偏光分離器は、前記第１の局発光を透過させ、前記第２の局発光を反射して、前記局発光を偏光分離する前記基板上に配置された第２の偏光分離膜と、前記基板上に形成され、前記第２の偏光分離膜の第３の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第１の局発光の伝搬方向である、前記光干渉器と接続される第３の光導波路と、前記基板上に形成され、前記第２の偏光分離膜の前記第３の面と反対側の第４の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第２の局発光の伝搬方向である、前記光干渉器と接続される第４の光導波路と、を備える、付記２３に記載の光ミキサ。
【００８６】
（付記２５）前記第３の光導波路及び前記第４の光導波路は、集光された前記局発光の焦点に対して、前記局発光の集光面が前記第３の光導波路の前記端面内及び前記第４の光導波路の前記端面内に収まる距離よりも近くに配置される、付記２４に記載の光ミキサ。
【００８７】
（付記２６）前記局発光を集光し、前記局発光の前記集光面が前記第３の光導波路の前記端面内及び前記第４の光導波路の前記端面内に収まる距離に焦点を結ばせる第２の集光手段を更に備え、前記第２の偏光分離器及び前記第２の集光手段が第２の偏光分離構造を構成する、付記２５に記載の光ミキサ。
【００８８】
（付記２７）前記局発光を前記第１の局発光と前記第２の局発光とに偏光分離する第２の偏光分離器を更に備え、前記第２の偏光分離器は、入射する前記局発光に含まれる前記第１の局発光と前記第２の局発光とが等しい強度で含まれる第２の直線偏光を出射させる第２の検光子と、前記第２の局発光を透過させ、前記第２の局発光を反射して、前記第２の直線偏光を偏光分離する前記基板上に配置された第２の偏光分離膜と、前記基板上に形成され、前記第２の偏光分離膜の第３の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第１の局発光の伝搬方向である、前記光干渉器と接続される第３の光導波路と、前記基板上に形成され、前記第２の偏光分離膜の前記第３の面と反対側の第４の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第２の局発光の伝搬方向である、前記光干渉器と接続される第４の光導波路と、を備える、付記２３に記載の光ミキサ。
【００８９】
（付記２８）前記第２の直線偏光は、前記第１の局発光の偏光面と前記第２の局発光の偏光面との間の偏光面を有する、付記２７に記載の光ミキサ。
【００９０】
（付記２９）前記第１の局発光の前記偏光面は、前記第２の局発光の前記偏光面に対して直交し、前記第２の直線偏光の前記偏光面は、前記第１の局発光の前記偏光面及び前記第２の局発光の前記偏光面に対して４５°回転した面である、付記２８に記載の光ミキサ。
【００９１】
（付記３０）前記第２の偏光分離膜は、集光された前記第２の直線偏光が入射し、前記第３の光導波路及び前記第４の光導波路は、集光された前記第２の直線偏光の焦点に対して、前記第２の直線偏光の集光面が前記第３の光導波路の前記端面内及び前記第４の光導波路の前記端面内に収まる距離よりも近くに配置される、付記２７乃至２９のいずれか一に記載の光ミキサ。
【００９２】
（付記３１）入射する前記第２の直線偏光を集光し、集光した第２の直線偏光の集光面が前記第３の光導波路の前記端面内及び前記第４の光導波路の前記端面内に収まる距離に焦点を結ばせる第２の集光手段を更に備え、前記第２の検光子は、前記第２の直線偏光を前記第２の集光手段へ出射させる、付記３０に記載の光ミキサ。
【００９３】
（付記３２）入射する前記局発光を集光し、集光した前記局発光の集光面が前記第３の光導波路の前記端面内及び前記第３の光導波路の前記端面内に収まる距離に焦点を結ばせる第２の集光手段を更に備え、前記第２の検光子は、前記第２の集光手段と前記第２の偏光分離膜との間に挿入される、付記３０に記載の光ミキサ。
【００９４】
（付記３３）前記第２の偏光分離器及び前記第２の集光手段が第２の偏光分離構造を構成する、付記３１又は３２に記載の光ミキサ。
【００９５】
（付記３４）入射する光に含まれる第１の偏光信号と前記第１の偏光信号と異なる第２の偏光信号とが等しい強度で含まれ、かつ、偏光分離膜により前記第１の偏光信号と前記第２の偏光信号とに偏光分離される直線偏光を出射させる検光子を配置し、前記第１の偏光信号を透過させ、前記第２の偏光信号を反射して、前記直線偏光を偏光分離する前記偏光分離膜を前記直線偏光が入射するように基板上に配置し、前記偏光分離膜の第１の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第１の偏光信号の伝搬方向である第１の光導波路を、前記偏光分離膜の配置に先立って前記基板上に形成し、前記偏光分離膜の前記第１の面と反対側の第２の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第２の偏光信号の伝搬方向である第２の光導波路を、前記偏光分離膜の配置に先立って前記基板上に形成する、偏光分離器の製造方法。
【００９６】
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、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。
【００９７】
この出願は、２０１２年７月１７日に出願された日本出願特願２０１２−１５８６１５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。
【符号の説明】
【００９８】
１、４１、４３  偏光分離膜
２、４５、４６  検光子
１０  光
１０ａ、３１ａ  直線偏光
１１、１３  ＴＥ光
１２  ＴＭ光
２１、３２、４２、４４  レンズ
２２  半波長板
３１  局発光
３３  干渉部
３４  位相遅延手段
１００  偏光分離器
１０１  基板
１０２  クラッド層
１０３  溝
１０４  間隙
１０５  入射端面
２００〜２０３  偏光分離構造
３００、４００  光ミキサ
７０１、７０３  光導波路
７０２  偏光分離膜
７０４  入射光
７０５  ＴＭ成分
７０６  ＴＥ成分
ＯＣ１１〜ＯＣ１４、ＯＣ２１〜ＯＣ２４  光カプラ
ＷＧ１〜３、ＷＧ１１〜ＷＧ１８、ＷＧ２１〜ＷＧ２８、ＷＧ３１、ＷＧ３２、ＷＧ４１〜ＷＧ４４  光導波路
【図１】
2014013640.tif 000003
【図２】
2014013640.tif 000004
【図３】
2014013640.tif 000005
【図４】
2014013640.tif 000006
【図５】
2014013640.tif 000007
【図６】
2014013640.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成28年2月12日(2016.2.12)
【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】
基板と、
入射する光に含まれる第１の偏光信号と前記第１の偏光信号と異なる第２の偏光信号とが等しい強度で含まれる直線偏光を出射させる検光子と、
前記第１の偏光信号を透過させ、前記第２の偏光信号を反射して、前記直線偏光を偏光分離する前記基板上に配置された偏光分離膜と、
前記基板上に形成され、前記偏光分離膜の第１の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第１の偏光信号の伝搬方向である第１の光導波路と、
前記基板上に形成され、前記偏光分離膜の前記第１の面と反対側の第２の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第２の偏光信号の伝搬方向である第２の光導波路と、
前記基板上に形成され、前記第１の光導波路及び前記第２の光導波路を覆うクラッド層と、
前記第１の光導波路の前記端面と前記第２の光導波路の前記端面との間に前記偏光分離膜を挿入可能に前記クラッド層に設けられた溝と、
前記溝、前記第１の光導波路の前記端面及び前記第２の光導波路の前記端面と、前記偏光分離膜と、の間隙を満たして、前記第１及び第２の光導波路に対する前記偏光分離膜の位置を固定する、前記第１及び第２の光導波路と屈折率整合する接着剤と、を備える、
偏光分離器。
【請求項２】
前記直線偏光は、前記第１の偏光信号の偏光面と前記第２の偏光信号の偏光面との間の偏光面を有する、
請求項１に記載の偏光分離器。
【請求項３】
前記第１の偏光信号の前記偏光面は、前記第２の偏光信号の前記偏光面に対して直交し、
前記直線偏光の前記偏光面は、前記第１の偏光信号の前記偏光面及び前記第２の偏光信号の前記偏光面に対して４５°回転した面である、
請求項２に記載の偏光分離器。
【請求項４】
前記偏光分離膜は、集光された前記直線偏光が入射し、
前記第１の光導波路及び前記第２の光導波路は、集光された前記直線偏光の焦点に対して、前記直線偏光の集光面が前記第１の光導波路の前記端面内及び前記第２の光導波路の前記端面内に収まる距離よりも近くに配置される、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の偏光分離器。
【請求項５】
偏光多重信号光が前記検光子に入射する、
請求項４に記載の偏光分離器。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の前記偏光分離器と、
入射する光を集光し、集光した光の集光面が前記第１の光導波路の前記端面内及び前記第２の光導波路の前記端面内に収まる距離に焦点を結ばせる集光手段と、を備え、
前記検光子は、前記直線偏光を前記集光手段へ出射させる、
偏光分離構造。
【請求項７】
請求項４に記載の前記偏光分離器と、
入射する光を集光し、集光した光の集光面が前記第１の光導波路の前記端面内及び前記第２の光導波路の前記端面内に収まる距離に焦点を結ばせる集光手段と、を備え、
前記検光子は、前記集光手段と前記偏光分離膜との間に挿入される、
偏光分離構造。
【請求項８】
偏光多重信号光が前記集光手段に入射する、
請求項７に記載の偏光分離構造。
【請求項９】
集光された偏光多重信号光が入射し、前記偏光多重信号光を互いに偏光面が異なる第１の偏光信号と第２の偏光信号とに偏光分離する第１の偏光分離器と、
前記第１の偏光信号及び前記第２の偏光信号を位相分離する光干渉器と、を備え、
前記第１の偏光分離器は、
基板と、
入射する光に含まれる前記第１の偏光信号と前記第２の偏光信号とが等しい強度で含まれる第１の直線偏光を出射させる第１の検光子と、
前記第１の偏光信号を透過させ、前記第２の偏光信号を反射して、前記第１の直線偏光を偏光分離する前記基板上に配置された第１の偏光分離膜と、
前記基板上に形成され、前記第１の偏光分離膜の第１の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第１の偏光信号の伝搬方向である、前記光干渉器と接続される第１の光導波路と、
前記基板上に形成され、前記第１の偏光分離膜の前記第１の面と反対側の第２の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第２の偏光信号の伝搬方向である、前記光干渉器と接続される第２の光導波路と、を備える、
光ミキサ。
【請求項１０】
入射する光に含まれる第１の偏光信号と前記第１の偏光信号と異なる第２の偏光信号とが等しい強度で含まれ、かつ、偏光分離膜により前記第１の偏光信号と前記第２の偏光信号とに偏光分離される直線偏光を出射させる検光子を配置し、
前記第１の偏光信号を透過させ、前記第２の偏光信号を反射して、前記直線偏光を偏光分離する前記偏光分離膜を前記直線偏光が入射するように基板上に配置し、
前記偏光分離膜の第１の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第１の偏光信号の伝搬方向である第１の光導波路を、前記偏光分離膜の配置に先立って前記基板上に形成し、
前記偏光分離膜の前記第１の面と反対側の第２の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第２の偏光信号の伝搬方向である第２の光導波路を、前記偏光分離膜の配置に先立って前記基板上に形成し、
前記第１及び第２の光導波路を覆うようにクラッド層を形成し、
前記クラッド層に、前記第１の光導波路の前記端面と前記第２の光導波路の前記端面との間に前記偏光分離膜を挿入可能な溝を形成し、
前記溝、前記第１の光導波路の前記端面及び前記第２の光導波路の前記端面と、前記偏光分離膜と、の間隙に、前記第１及び第２の光導波路と屈折率整合した接着剤を充填して、前記第１及び第２の光導波路に対する前記偏光分離膜の位置を固定する、
偏光分離器の製造方法。
【国際調査報告】
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