(57)【要約】【課題】曲げ導波路から放射される光による損失を抑制可能な光回路及びそれを用いたモニタリング機能付き光源を提供すること。【解決手段】本発明に係る光回路は、曲げ導波路部分を有する光導波用コア層と、前記曲げ導波路部分の動径方向に前記曲げ導波路部分と同心円上に配置された光反射用コア層と、前記光導波用コア層及び前記光反射用コア層の少なくとも側面を覆うクラッド層と、を備え、前記曲げ導波路部分は、前記曲げ導波路部分において光が放射されないための最も小さい曲げ半径である最小曲げ半径よりも小さい曲げ半径を有し、前記光反射用コア層は、前記曲げ導波路部分から放射された光を反射して前記曲げ導波路部分に再結合させるように構成されていることを特徴とする。【選択図】図２
2019117236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲げ導波路部分を有する光導波用コア層と、
前記曲げ導波路部分の動径方向に前記曲げ導波路部分と同心円上に配置された光反射用コア層と、
前記光導波用コア層及び前記光反射用コア層の少なくとも側面を覆うクラッド層と、
を備え、
前記曲げ導波路部分は、前記曲げ導波路部分において光が放射されないための最も小さい曲げ半径である最小曲げ半径よりも小さい曲げ半径を有し、
前記光反射用コア層は、前記曲げ導波路部分から放射された光を反射して前記曲げ導波路部分に再結合させるように構成されていることを特徴とする光回路。
【請求項２】
Ｒを前記曲げ導波路部分の曲げ半径とし、θを同心円上に配置された前記曲げ導波路部分及び前記光反射用コア層の当該同心円の中心と、前記曲げ導波路部分で光が放射される点及び放射された光が前記曲げ導波路部分側の前記光反射用コア層の内側の側面で反射される点とでなす角度とすると、前記光導波用コア層と前記内側の側面との間の距離Ｇは、
Ｇ＝Ｒ｛（１＋ｔａｎ2θ）1/2−１｝
で表され、
ｎ0を前記クラッド層の屈折率とし、λを前記光導波用コア層を伝搬する光の波長とすると、
ｔａｎθ−θ＝λ／（２・Ｒ・ｎ0）
を用いて求められることを特徴とする請求項１に記載の光回路。
【請求項３】
前記光反射用コア層と同心円上に配列された１つ又は複数の更なる光反射用コア層をさらに備え、
前記１つ又は複数の更なる光反射用コア層は、前記曲げ導波路部分から放射された光であって、前記光反射用コア層で反射せずに透過した光を反射して前記曲げ導波路部分に再結合させることを特徴とする請求項１又は２に記載の光回路。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の光回路と、
前記光回路に光を出力する複数のレーザダイオードと、
少なくとも１つのフォトダイオードと、
を備えたモニタリング機能付き光源であって、
前記光回路は、
前記複数のレーザダイオードに光学的に接続された複数の入力導波路と、
前記複数の入力導波路から出力された光を合波する合波部と、
導波路を伝搬する光を分岐するための少なくとも１つの分岐部と、
前記少なくとも１つの分岐部によって分岐された光を伝搬して前記少なくとも１つのフォトダイオードに出力する少なくとも１つのモニタリング用導波路と、
前記合波部で合波された光を出力する出力導波路と、を含み、
前記光導波用コア層及び前記クラッド層は、前記複数の入力導波路、前記少なくとも１つのモニタリング用導波路及び前記出力導波路を構成し、
前記複数の入力導波路、前記少なくとも１つのモニタリング用導波路及び前記出力導波路の少なくとも１つは、前記曲げ導波路部分を有することを特徴とするモニタリング機能付き光源。
【請求項５】
前記複数の入力導波路のうち、赤色光を出力するレーザダイオードに接続された入力導波路は、直線導波路であり、
前記複数のレーザダイオードは、出力光を出力する出射面に対向する面側に設けられており、
前記少なくとも１つのモニタリング用導波路は、９０°光路変換用の曲げ導波路であり、
前記複数の入力導波路のうち、前記赤色光を出力するレーザダイオードに接続された入力導波路を除く入力導波路は、光路変換用の曲げ導波路であり、
前記赤色光を出力するレーザダイオードは、前記複数のレーザダイオードの最も端に配置され、且つ前記複数の入力導波路の入射面に平行な方向において前記少なくとも１つのフォトダイオードから最も離れた位置に配置され、
前記出力導波路の出射面は、前記赤色光を出力するレーザダイオードの出射面の中心線上に配置されていないことを特徴とする請求項４に記載のモニタリング機能付き光源。
【請求項６】
前記少なくとも１つのモニタリング用導波路の前記９０°光路変換用の曲げ導波路は、前記曲げ導波路部分であることを特徴とする請求項５に記載のモニタリング機能付き光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光回路に関し、より詳細には、曲げ導波路から放射される光による損失を抑制可能な光回路及びそれを用いたモニタリング機能付き光源に関する。
【背景技術】
【０００２】
光を用いた情報処理分野や光通信分野では、導波路を用いたフィルタやスイッチが研究開発されている（例えば、非特許文献１及び２参照）。例えば、石英系平面光波回路（Planar lightwave circuit：ＰＬＣ）では、Ｓｉなどの平面状の基板に、フォトリソグラフィなどによるパターニングや反応性イオンエッチング加工によりコアを作製し、コアよりも屈折率の低いクラッドでコアの周りを埋め込むことにより導波路を形成する。
【０００３】
ＰＬＣは、複数の基本的な光回路（例えば、方向性結合器、マッハ・ツェンダ干渉計など）を組み合わせることで各種の機能を実現することができ、光通信分野で広く適用されている。他にも、近年、ＰＬＣは可視光域でも透明な特性を有するため、ＰＬＣを用いた小型なＲＧＢカプラがピコプロジェクタや眼鏡端末用途に注目されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
図１は、ＰＬＣを用いたＲＧＢカプラを有するモニタリング機能付き光源を例示する。図１には、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂの各色の光をそれぞれ出力する第１乃至第３のレーザダイオード（以下、ＬＤ）１０1乃至１０3と、ＰＬＣ型のＲＧＢカプラ２０と、ＲＧＢカプラ２０に光学的に接続され、ＲＧＢカプラ２０から出射した光をモニタリングするためのフォトダイオード（以下、ＰＤ）３０と、を備えたモニタリング機能付き光源が示されている。
【０００５】
ＰＬＣ型のＲＧＢカプラ２０は、第１乃至第３のＬＤ１０1乃至１０3と光学的に接続された第１乃至第３の入力導波路２１1乃至２１3と、第１乃至第３のＬＤ１０1乃至１０3から第１乃至第３の入力導波路２１1乃至２１3を介して入力した光を合波する合波部２２と、合波部２２で合波された光を２分岐する分岐部２３と、分岐部２３で分岐された光の一方を出力する出力導波路２４と、分岐部２３で分岐された光の他方をＰＤ３０に出力するモニタリング用導波路２５と、を含む。
【０００６】
第１乃至第３の入力導波路２１1乃至２１3を伝搬する光を合波部２２で合波するために、図１に示されるように、第１及び第３の入力導波路２１1及び２１3並びに合波部２２の間に光路変換用の曲げ導波路部分３１が形成されている。また、ＰＤ３０をＬＤ１０の出射面と対向するように配置するとＰＤ３０に迷光が入射してしまい、正確なモニタ値が取れない可能性があるため、分岐部２３及びモニタリング用導波路２５の間に９０°光路変換の曲げ導波路部分３２が形成されている。さらに、ＬＤ１０の出射面の中心線上に出力導波路２４の出射端を配置すると迷光が入射してしまい、出力光に影響を与えるため、出力導波路２４に光路変換用の曲げ導波路部分３３が形成されている。
【０００７】
図１に示すように、ＲＧＢカプラ２０では、入力導波路２１、合波部２２、分岐部２３、出力導波路２４、モニタリング用導波路２５において、光路変換のために曲げ導波路が必要となる場合がある。また、光通信用ＰＬＣにおいても、同様に、９０°以上の曲げ導波路を使用することが頻繁に存在する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】A. Nakao, R. Morimoto, Y. Kato, Y. Kakinoki, K. Ogawa and T. Katsuyama, “Integrated waveguide-type red-green-blue beam combiners for compact projection-type displays”, Optics Communications 330 (1014) 45-48
【非特許文献２】M. Popovic, et al., “Air Trenches for Sharp Silica Waveguide Bends”, J. Lightwave Technol., vol. 20, no. 9 pp. 1762-1772, Sep 2002.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
曲げ導波路の最小曲げ半径は、基本的にはコアとクラッドの比屈折率差Δや伝搬する光の波長で決定され、比屈折率差Δが大きいほど、及び伝搬する光の波長が短いほど、小さくなる。光回路において、最小曲げ半径Ｒより小さい曲げ半径で導波路を曲げると、光を導波路に閉じ込めておくことができず、動径方向に光が放射されて損失となる。このため、光回路のサイズは、最小曲げ半径に律速されることが多い。
【００１０】
図１に示すＲＧＢカプラ２０のように、ＰＤ３０をＬＤ１０の出射面と垂直な面に配置する場合、ＲＧＢカプラにおけるＬＤ１０の出射面に平行な方向の幅は、最低でも曲げ導波路部分３２の最小曲げ半径分は必要となる。また、第１及び第３の入力導波路２１1及び２１3並びに合波部２２の間の曲げ導波路部分３１において光路変換に必要な最小曲げ半径も、ＲＧＢカプラのサイズを律速する要因となる。
【００１１】
従来、光回路のコアとクラッドの比屈折率差Δを大きくすることで、曲げ導波路の最小曲げ半径を小さくする方法が用いられていた。しかしながら、比屈折率差Δを大きくすると、シングルモード条件の光回路のコアサイズも小さくなるため、加工難度が上がる、ファイバとの接続損失が増加する、といったＰＬＣ共通の課題に加え、光の閉じ込めが強くなることでエネルギー密度が高くなり、青色光によるコア損傷が発生しやすくなるといった可視光特有の課題がある。
【００１２】
また、ＰＬＣでは、曲げ導波路部分のクラッドを除去してエアークラッドとすることで、局所的に比屈折率差Δを高め、最小曲げ半径を小さくする方法が報告されているが（例えば、非特許文献２参照）、上述したコア損傷が発生しやすくなる点や通常の導波路作製後においてエアークラッド作製という追加の加工が必要となるなどの課題が存在する。
【００１３】
本発明は、上記のような課題を鑑みてなされたものであり、曲げ導波路の曲げ半径を最小曲げ半径よりも小さい曲げ半径とした場合であっても、高い比屈折率差Δや導波路作製後の追加の加工を要することなく、曲げ導波路から放射される光による損失を抑制することが可能な光回路及びそれを用いたモニタリング機能付き光源を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一態様に係る光回路によると、曲げ導波路部分を有する光導波用コア層と、前記曲げ導波路部分の動径方向に前記曲げ導波路部分と同心円上に配置された光反射用コア層と、前記光導波用コア層及び前記光反射用コア層の少なくとも側面を覆うクラッド層と、を備え、前記曲げ導波路部分は、前記曲げ導波路部分において光が放射されないための最も小さい曲げ半径である最小曲げ半径よりも小さい曲げ半径を有し、前記光反射用コア層は、前記曲げ導波路部分から放射された光を反射して前記曲げ導波路部分に再結合させるように構成されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の一態様に係るモニタリング機能付き光源によると、請求項１乃至３のいずれかに記載の光回路と、前記光回路に光を出力する複数のレーザダイオードと、少なくとも１つのフォトダイオードと、を備えたモニタリング機能付き光源であって、前記光回路は、前記複数のレーザダイオードに光学的に接続された複数の入力導波路と、前記複数の入力導波路から出力された光を合波する合波部と、導波路を伝搬する光を分岐するための少なくとも１つの分岐部と、前記少なくとも１つの分岐部によって分岐された光を伝搬して前記少なくとも１つのフォトダイオードに出力する少なくとも１つのモニタリング用導波路と、前記合波部で合波された光を出力する出力導波路と、を含み、前記光導波用コア層及び前記クラッド層は、前記複数の入力導波路、前記少なくとも１つのモニタリング用導波路及び前記出力導波路を構成し、前記複数の入力導波路、前記少なくとも１つのモニタリング用導波路及び前記出力導波路の少なくとも１つは、前記曲げ導波路部分を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る光回路によると、曲げ導波路の曲げ半径を最小曲げ半径よりも小さい曲げ半径とした場合であっても、高い比屈折率差Δや導波路作製後の追加の加工を要することなく、曲げ導波路から放射される光による損失を抑制することが可能であるため、光回路の更なる小型化を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ＰＬＣを用いたＲＧＢカプラを有するモニタリング機能付き光源を例示する。
【図２】本発明の実施例１に係る光回路を概略的に例示する図である。
【図３】本発明の実施例１に係る光回路の他の例を概略的に例示する図である。
【図４】光回路における波長−透過率特性を示すシミュレーション結果を示す図である。
【図５】本発明の実施例２に係るモニタリング機能付き光源を概略的に例示する図である。
【図６】本発明の実施例３に係るモニタリング機能付き光源を概略的に例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（実施例１）
図２は、本発明の実施例１に係る光回路を概略的に示す。図２には、曲げ導波路部分１１１を有する光導波用コア層１１０と、曲げ導波路部分１１１の動径方向（曲げ導波路部分１１１から光が放射される側）に曲げ導波路部分１１１と同心円上に配置された光反射用コア層１２０と、光導波用コア層１１０及び光反射用コア層１２０の少なくとも側面を覆い、光導波用コア層１１０及び光反射用コア層１２０とは異なる屈折率を有するクラッド層１３０を含む光回路が示されている。本実施例１に係る光回路は、例えばＰＬＣを用いることができる。
【００１９】
曲げ導波路部分１１１は、光導波用コア層１１０とクラッド層１３０との間の比屈折率差Δ及び光導波用コア層１１０を伝搬する光の波長によって決定される、曲げ導波路部分１１１において光が放射されないための最も小さい曲げ半径である最小曲げ半径よりも小さい曲げ半径を有する。その結果、光導波用コア層１１０では、曲げ導波路部分１１１において、伝搬してきた光が動径方向に放射される。ここで、曲げ導波路部分１１１の曲げ半径とは、曲げ導波路部分１１１の外径を指すものとする。
【００２０】
光反射用コア層１２０は、曲げ導波路部分１１１側の内側の側面１２１と、外側の側面１２２と、を有する。光反射用コア層１２０は、光反射用コア層１２０及びクラッド層１３０の界面における屈折率差を利用して、光導波用コア層１１０の曲げ導波路部分１１１で放射された光を内側の側面１２１で反射して光導波用コア層１１０に再結合させる。また、光反射用コア層１２０は、内側の側面１２１で反射されずに透過した光を、外側の側面１２２で反射して光導波用コア層１１０に再結合させる。光反射用コア層１２０は、光導波用コア層１１０と同一の工程において形成することができるため、光反射用コア層１２０を形成するために追加の加工を要しない。
【００２１】
以下、光導波用コア層１１０の曲げ導波路部分１１１で放射された光が最初に反射される光反射用コア層１２０の内側の側面１２１の位置についての具体的な設計方法の例を説明する。
【００２２】
光導波用コア層１１０を伝搬する光と光反射用コア層１２０で反射されて光導波用コア層１１０に再結合する光との結合損失を最小にするためには、光導波用コア層１１０を伝搬する光と、光反射用コア層１２０で反射されて光導波用コア層１１０に再結合する光との位相差が２πの整数倍となるように、コア／クラッド界面を配置することが好ましい。
【００２３】
光導波用コア層１１０を伝搬する光と、曲げ導波路部分１１１から放射後に内側の側面１２１によって反射されて光導波用コア層１１０に再結合する光との光路差は、以下の（式１）で表される。
【００２４】
２（ｎ0Ｒｔａｎθ−ｎ1Ｒθ）      （式１）
ここで、ｎ0はクラッド層１３０の屈折率、ｎ1は光導波用コア層１１０及び光反射用コア層１２０の屈折率、Ｒは曲げ導波路部分１１１の曲げ半径、θは同心円上に配置された曲げ導波路部分１１１及び光反射用コア層１２０の当該同心円の中心と、曲げ導波路部分１１１で光が放射される点及び放射された光が内側の側面１２１で反射される点とでなす角度を示す。
【００２５】
上記（式１）で示される光路差が波長の整数倍（位相差が２πの整数倍）となれば、光導波用コア層１１０を伝搬する光と光反射用コア層１２０で反射されて光導波用コア層１１０に再結合する光とが互いに強め合って結合損失が最小になるため、光導波用コア層１１０を伝搬する光の波長をλとし、整数をＮとすると、（式１）は以下の（式２）で表される。
【００２６】
２（ｎ0Ｒｔａｎθ−ｎ1Ｒθ）=λ・Ｎ      （式２）
光導波用コア層１１０及び光反射用コア層１２０とクラッド層１３０との屈折率差は非常に小さいため、ｎ0＝ｎ1と近似すると、上記（式２）から以下の（式３）が導出される。
【００２７】
ｔａｎθ−θ＝λ／（２・Ｒ・ｎ0）      （式３）
上記（式３）において、曲げ半径Ｒ、波長λ及び屈折率ｎ0が決定すると、θが求まる。Ｒ’を光反射用コア層１２０の内径とすると、求めたθを三平方の定理から以下の（式４）に代入することで、光導波用コア層１１０と光反射用コア層１２０との間のギャップＧが求まる。
【００２８】
Ｇ＝Ｒ’−Ｒ＝Ｒ｛（１＋ｔａｎ2θ）1/2−１｝      （式４）
これにより、曲げ導波路部分１１１に最も近い光反射用コア層１２０の内側の側面１２１の位置が決定される。
【００２９】
光反射用コア層１２０の外径は、光反射用コア層１２０の幅に基づいて決定される。光反射用コア層１２０の幅は、光反射用コア層１２０の内側の側面１２１の位置の決定後に、ビーム伝搬法などの解析方法を用いてその幅を変化させながら、曲げ導波路部分１１１を伝搬する光の強度が最大になるように決定する。
【００３０】
ここで、光反射用コア層１２０の内側の側面１２１の位置、すなわち光導波用コア層１１０と光反射用コア層１２０との間のギャップＧをビーム伝搬法を用いて決定できることは言うまでもない。
【００３１】
図３は、本発明の実施例１に係る光回路の他の例を示す。図３には、光導波用コア層１１０の曲げ導波路部分１１１の動径方向に曲げ導波路部分１１１と同心円上に配列された複数の光反射用コア層１２０を設けた構成が示されている。このように、複数の光反射用コア層１２０を同心円上に配列することにより、曲げ導波路部分１１１から放射された光であって、光反射用コア層１２０で反射せずに透過した光を反射して曲げ導波路部分１１１に再結合させることが可能となる。光反射用コア層１２０の本数は、適宜変更可能であり、特に限定されない。
【００３２】
図３に示すように、光反射用コア層１２０の更に外側に複数の光反射用コア層１２０を配置する場合も同様に、例えばビーム伝搬法を用いて光反射用コア層１２０の位置と幅を光導波用コア層１１０へ再結合する反射光の強度が最大になるように内側から順次決定すればよい。
【００３３】
図４（ａ）は、光回路における波長−透過率特性を示すシミュレーション結果を示す。図４（ａ）では、３次元円筒座標によるビーム伝搬法を用いて、光反射用コア層を配置せず光導波用コア層のみを配置した従来の光回路と、光導波用コア層及び光反射用コア層を配置した本発明に係る光回路とおいて、光導波用コア層の曲げ半径が７５０μｍ及び１０００μｍの場合についてそれぞれ実施した波長−透過率特性のシミュレーション結果を示す。
【００３４】
図４（ａ）に示すシミュレーションでは、従来の光回路及び本発明に係る光回路のいずれもコア層とクラッド層の比屈折率差Δが０．７５％のＰＬＣを用い、図４（ｂ）に示すように、本発明に係る光回路として４つの光反射用コア層１２０1乃至１２０4を動径方向に配列した、８箇所のコア／クラッド界面を有する構成を用いた。また、図４（ａ）に示すシミュレーションで用いた本発明の設計パラメータを以下の表１に示す。
【００３５】
【表１】
2019117236.tif 000003
【００３６】
表１中、Ｒは光導波用コア層の曲げ半径、Ｇ１は光導波用コア層１１０と光反射用コア層１２０1との間のギャップ、Ｇ２は光反射用コア層１２０1と光反射用コア層１２０2との間のギャップ、Ｇ３は光反射用コア層１２０2と光反射用コア層１２０3との間のギャップ、Ｇ４は光反射用コア層１２０3と光反射用コア層１２０4との間のギャップ、Ｗ１乃至Ｗ４はそれぞれ光反射用コア層１２０1乃至１２０4の幅を示し、単位はいずれもμｍである。従来の光回路における光導波路の曲げ半径は３．５μｍとした。
【００３７】
図４に示すシミュレーション結果において波長６５０ｎｍの場合で比較すると、曲げ半径が７５０μｍの場合には本発明に係る光回路は従来の光回路に対して透過率が約４０％改善しており、曲げ半径が１０００μｍの場合には本発明に係る光回路は従来の光回路に対して透過率が約１５％改善している。
【００３８】
このように、本発明に係る光回路のように光反射用コア層１２０を配置することで損失を抑制することができるため、光導波用コア層１１０の曲げ半径が最小曲げ半径よりも小さい場合でも、損失を低減することが可能となることが分かる。このため、本発明によると、比屈折率差Δを維持したまま、追加工なく光回路の小型化が可能となる。
【００３９】
（実施例２）
図５は、本発明の実施例２に係るモニタリング機能付き光源を概略的に示す。図５には、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂの各色の光をそれぞれ出力する第１乃至第３のＬＤ２１０1乃至２１０3と、光回路２２０と、光回路２２０に光学的に接続され、光回路２２０から出射した光をモニタリングするためのＰＤ２３０と、を備えたモニタリング機能付き光源が示されている。本実施例２では、光回路２２０は、ＰＬＣ型のＲＧＢカプラとした。
【００４０】
図５に示されるように、光回路２２０は、第１乃至第３のＬＤ２１０1乃至２１０3と光学的に接続された第１乃至第３の入力導波路２２１1乃至２２１3と、第１乃至第３のＬＤ２１０1乃至２１０3から第１乃至第３の入力導波路２２１1乃至２２１3を介して入力した光を合波する合波部２２２と、合波部２２２で合波された光を２分岐する分岐部２２３と、分岐部２２３で分岐された光の一方を出力する出力導波路２２４と、分岐部２２３で分岐された光の他方をＰＤ２３０に出力するモニタリング用導波路２２５と、モニタリング用導波路２２５における９０°曲げ導波路部分の近傍に設けられた光反射用コア層２２６と、を含む。
【００４１】
第１乃至第３の入力導波路２２１1乃至２２１3、出力導波路２２４及びモニタリング用導波路２２５は、実施例１で示した光導波用コア層１１０及びクラッド層１３０で構成されている。
【００４２】
図５に示すモニタリング機能付き光源では、ＬＤ２１０1乃至２１０3とＰＤ２３０とが対向しないように、さらに出力導波路２２４の光出射面と９０°異なる面にＰＤ２３０を配置するように、モニタリング用導波路２２５として９０°光路変換用の曲げ導波路を用いることにより、ＰＤ２３０への迷光の入射を減少できるため、正確なモニタリングが可能となる。
【００４３】
しかしながら、モニタリング用導波路２２５の９０°曲げ導波路部分の最小曲げ半径が大きいと、９０°曲げ導波路部分がチップ幅を律速し（入力部の導波路間よりも曲げ半径が大きい場合、ボトルネックとなる）、チップの大型化を招く。そこで、本実施例では、モニタリング用導波路２２５の９０°曲げ導波路部分の近傍に光反射用コア層２２６を配置し、最小曲げ半径よりも小さい曲げ半径でモニタリング用導波路２２５を曲げることで、チップの小型化が可能となる。
【００４４】
ただし、分岐部２２３直近などの導波路間の狭い部分は、光反射用コア層２２６が他の導波路と交差しないように、他の導波路の手前で光反射用コア層２２６を終端させる必要がある。
【００４５】
一方で、導波路を曲げるには、長い回路長が必要となり、モジュールが大型化する。また、光Ｒ、Ｇ、Ｂは波長４５０〜６５０ｎｍと広帯域に渡るため、損失なく導波路を曲げることができる最少曲げ半径は色によって異なる。特に、光のしみ出しの大きい光Ｒは、光Ｇ及びＢと比べて最少曲げ半径が大きい。そこで、出力光を出力する出射面に対向する側の面にＬＤ２１０1乃至２１０3を設け、赤色光Ｒを伝搬する入力導波路２１０3を直線導波路とし、青色光Ｂ及び緑色光Ｇをそれぞれ伝搬する入力導波路２２１1及び２２１2を光路変換用の曲げ導波路として、それぞれ合波部２２２に接続している。
【００４６】
また、赤色光Ｒを出力するＬＤ２１０3は、３つのＬＤ２１０1乃至２１０3のうち最も端に配置され、且つ入力導波路２２１3の入射面に平行な方向においてＰＤ２３０から最も離れた位置に配置されている。これにより、導波路の曲げ領域を光回路２２０の幅方向の片側に寄せつつチップの長さを最小にすることができるため、モニタリング機能付き光源の小型化を実現することが可能となる。さらに、図５に示す構成では、各ＬＤ２１０1乃至２１０3の出射面の中心線上に出力導波路２２４の出射面を配置しないことで、出力導波路２２４の出射面に迷光が入射することを減少させることが可能となる。
【００４７】
なお、本実施例では、１本の光反射用コア層２２６を設けた構成を示したが、これに限定されず、図３に示すように複数の光反射用コア層を同心円上に配置した構成としてもよい。
【００４８】
（実施例３）
図６は、本発明の実施例３に係るモニタリング機能付き光源を概略的に示す。図６には、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂの各色の光をそれぞれ出力する第１乃至第３のＬＤ３１０1乃至３１０3と、光回路３２０と、光回路３２０に光学的に接続され、光回路３２０から出射した光をモニタリングするためのＰＤ３３０と、を備えたモニタリング機能付き光源が示されている。本実施例３では、光回路３２０は、ＰＬＣ型のＲＧＢカプラとした。
【００４９】
光回路３２０は、第１乃至第３のＬＤ３１０1乃至３１０3と光学的に接続された第１乃至第３の入力導波路３２１1乃至３２１3と、第１乃至第３のＬＤ３１０1乃至３１０3から第１乃至第３の入力導波路３２１1乃至３２１3を介して入力した光を合波する合波部３２２と、合波部３２２で合波された光を２分岐する分岐部３２３と、分岐部３２３で分岐された光の一方を出力する出力導波路３２４と、分岐部３２３で分岐された光の他方をＰＤ３３０に出力するモニタリング用導波路３２５と、第１及び第３の入力導波路３２１1及び３２１3並びにモニタリング用導波路３２５における９０°曲げ導波路部分の近傍に設けられた光反射用コア層３２６と、を含む。
【００５０】
図６に示されるように、第１及び第３の入力導波路３２１1及び３２１3と合波部３２２との間に光路変換用の曲げ導波路部分が形成されている。また、分岐部３２３とモニタリング用導波路３２５との間に９０°光路変換の曲げ導波路部分が形成されている。
【００５１】
本実施例３では、入力導波路におけるピッチ変換のための曲げ導波路部分にも光反射用コア層３２６を配置することで、チップ長の小型化も可能となる。
【００５２】
ただし、合波部３２２や分岐部３２３直近などの導波路間の狭い部分は、光反射用コア層３２６が他の導波路と交差しないように、他の導波路の手前で光反射用コア層３２６を終端させる必要がある。
【００５３】
なお、本実施例では、各曲げ導波路部分において１本の光反射用コア層３２６を設けた構成を示したが、これに限定されず、図３に示すように複数の光反射用コア層を同心円上に配置した構成としてもよい。
【００５４】
上記実施例２及び３において、いくつかの例を挙げて本発明に係る光回路を利用したモニタリング機能付き光源を例示したが、Ｒ、Ｇ及びＢを出力するＬＤの配置、入力導波路の配置、出力導波路の配置、モニタリング用導波路の配置、合波部及び分岐部の配置、曲げ導波路部分の配置、光反射用コア層の配置、光合波方法及び光分岐方法、並びに各構成要素の個数、形状その他等は、上記の例に制限されず、適宜設計変更可能である。例えば、上記実施例では、光合波部の後段に分岐部及びモニタリング用導波路を設けた構成を例示したが、光合波部の前段に分岐部及びモニタリング用導波路を設けて入力導波路を伝搬する光を分岐部及びモニタリング用導波路を介してＰＤによりモニタリングするように構成してもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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