(57)【要約】実質的に異なる所定波長の光に、全光学的にマルチプレクス及び／又はデマルチプレクスを行うための光デバイスが提供される。光デバイスは、基板上に形成された、少なくとも１つの第１誘電体導波路と少なくとも１つの第２誘電体導波路を備え、少なくとも１つの第１誘電体導波路および少なくとも１つの第２誘電体導波路は交差部で交差しており、交差部に形成された回折格子構造を備える。回折格子は、異なる所定波長の光を同じ結合方向に回折するように適合している。結合方向は、格子構造によって規定される平均的な面の法線方向とは異なる。さらに、光学的なマルチプレクスまたはデマルチプレクスを行う方法、そして、実質的に異なる所定波長の光に、全光学的にマルチプレクス及び／又はデマルチプレクスを行うための光デバイスの設計方法が提供される。本発明の実施形態に係る光デバイスは、例えば、ファイバ・トゥ・ザ・ホーム、オフィスまたはカーブの応用など、ローカルアクセス通信において使用できる。
2010524022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に異なる所定波長の光に、全光学的にマルチプレクス及び／又はデマルチプレクスを行うための光デバイスであって、
・基板（１０）上に形成された、少なくとも１つの第１誘電体導波路（１１，４１，４２，５１，５２）と、
・前記基板上に形成された、少なくとも１つの第２誘電体導波路（１２，４３，４４，５３）とを備え、前記少なくとも１つの第１誘電体導波路および前記少なくとも１つの第２誘電体導波路は交差部で交差しており、
・前記交差部に形成された回折格子構造（１３，４５，５５）とを備え、
前記回折格子構造（１３，４５，５５）は、少なくとも１つの第１誘電体導波路（１１，４１，４２，５１，５２）からの第１所定波長の光を結合方向に回折し、そして、少なくとも１つの第２誘電体導波路（１２，４３，４４，５３）からの第２所定波長の光を実質的に同じ結合方向に回折するように適合しており、結合方向は、格子構造によって規定される平均的な面の法線方向とは実質的に異なっており、第１所定波長および第２所定波長は実質的に異なるようにした光デバイス。
【請求項２】
前記回折格子構造（１３，４５，５５）は、少なくとも１つの所定の格子周期、格子深さ、格子層厚または格子デューティサイクルを有することによって、光を前記結合方向に出射するように適合している請求項１記載の光デバイス。
【請求項３】
前記交差部と結合した光結合要素（２１）をさらに備え、前記光結合要素は前記結合方向に光学経路を提供しており、前記第１所定波長の光は、前記少なくとも１つの第１誘電体導波路（１１，４１，４２，５１，５２）と前記光結合要素（２１）との間で結合され、前記第２所定波長の光は、前記少なくとも１つの第２誘電体導波路（１２，４３，４４，５３）と前記光結合要素（２１）との間で結合される請求項１または２記載の光デバイス。
【請求項４】
前記少なくとも１つの第１誘電体導波路（１１，４１，４２，５１，５２）は１つの第１誘電体導波路を備え、前記少なくとも１つの第２誘電体導波路（１２，４３，４４，５３）は１つの第２誘電体導波路を備える請求項１〜３のいずれかに記載の光デバイス。
【請求項５】
前記１つの第１誘電体導波路（１１）および前記１つの第２誘電体導波路（１２）は、実質的に平角で交差している請求項４記載の光デバイス。
【請求項６】
前記回折格子構造（１３）は、１次元格子構造である請求項１〜５のいずれかに記載の光デバイス。
【請求項７】
前記少なくとも１つの第１誘電体導波路（１１，４１，４２，５１，５２）は、２つの第１誘電体導波路を備え、
前記光デバイスは、前記結合方向から回折格子構造（４５，５５）に入射する前記第１所定波長の光を、直交偏光した光学モードとして前記２つの第１誘電体導波路の各々と結合させるように適合しており、
光は、前記２つの第１誘電体導波路の各々において同じシングルモードを有する請求項１〜３記載の光デバイス。
【請求項８】
前記少なくとも１つの第２誘電体導波路（１２，４３，４４，５３）は、２つの第２誘電体導波路を備え、
前記光デバイスは、前記結合方向から回折格子構造（４５，５５）に入射する第２所定波長の光を、直交偏光した光学モードとして前記２つの第２誘電体導波路の各々と結合させるように適合しており、
光は、２つの第２誘電体導波路の各々において同じシングルモードを有する請求項１または３記載の光デバイス。
【請求項９】
前記回折格子構造（４５，５５）は、２次元格子構造である請求項７または８記載の光デバイス。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの第１誘電体導波路（１１，４１，４２，５１，５２）および前記少なくとも１つの第２誘電体導波路（１２，４３，４４，５３）は、チャネル導波路、スラブ導波路、リッジ導波路およびストリップ装荷導波路からなるグループから選択される請求項１〜９のいずれかに記載の光デバイス。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの第１誘電体導波路および前記少なくとも１つの第２誘電体導波路の少なくとも一方は、ＴＥ偏光光または準ＴＥ偏光光を保持するように適合している請求項１〜１０のいずれかに記載の光デバイス。
【請求項１２】
前記回折格子構造（１３，４５，５５）は、周期的格子構造または非周期的格子構造である請求項１〜１１のいずれかに記載の光デバイス。
【請求項１３】
前記回折格子構造（１３，４５，５５）は、周期的格子構造または非周期的格子構造であって、楕円形状構造のパターンで作製される請求項１〜１２のいずれかに記載の光デバイス。
【請求項１４】
前記光結合要素（２１）は、光ファイバまたは光誘電体導波路を含む、請求項３に従属する限りにおいて請求項３〜１３のいずれかに記載の光デバイス。
【請求項１５】
前記光結合要素（２１）は、前記交差部と物理的突き合わせによって結合している請求項３に従属する限りにおいて請求項３〜１４のいずれかに記載の光デバイス。
【請求項１６】
前記基板（１０）は、前記回折格子構造（１３，４５，５５）の下方にある基板反射器を形成する追加のスタック層を備える請求項１〜１５のいずれかに記載の光デバイス。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの第１誘電体導波路（１１，４１，４２，５１，５２）は、第１横方向スポットサイズコンバータを備え、前記少なくとも１つの第２誘電体導波路（１２，４３，４４，５３）は、第２横方向スポットサイズコンバータを備え、前記第１横方向スポットサイズコンバータおよび前記第２横方向スポットサイズコンバータは、前記光デバイスを１つ又はそれ以上の集積光回路（６１，６２，７２，７３）と結合させるようにした請求項１〜１６のいずれかに記載の光デバイス。
【請求項１８】
実質的に異なる所定波長の光に、全光学的にマルチプレクス及び／又はデマルチプレクスを行うための光デバイスを設計するための方法であって、
異なる格子構造を有するある範囲の回折格子について、第１所定波長の光が回折格子（１３，４５，５５）によって第１誘電体導波路（１１，４１，４２，５１，５２）から回折する方向を決定することと、
異なる回折格子構造を有する前記範囲の回折格子について、第２所定波長の光が前記回折格子（１３，４５，５５）によって第２誘電体導波路（１２，４３，４４，５３）から回折する方向を決定することと、前記第２所定波長は第１所定波長と実質的に異なっており、
前記第１誘電体導波路（１１，４１，４２，５１，５２）からの第１所定波長の光の回折が結合方向に発生し、前記第２誘電体導波路（１２，４３，４４，５３）からの第２所定波長の光の回折が実質的に同じ結合方向に発生するような格子構造を選択することとを含み、結合方向は、格子構造によって規定される平均的な面の法線方向とは実質的に異なるっている方法。
【請求項１９】
前記格子構造（１３，４５，５５）の選択は、格子周期、格子深さ、格子層厚および格子デューティサイクルの少なくとも１つを選択することを含む請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
請求項１８または１９記載の光デバイスの設計方法を実行するためのコンピュータプログラム製品。
【請求項２１】
請求項２０記載のコンピュータプログラム製品を保存する機械読み取り可能なデータストレージデバイス。
【請求項２２】
ローカルまたはワイドエリア通信ネットワークにおける請求項２０記載のコンピュータプログラム製品の伝送。
【請求項２３】
光学的なマルチプレクスまたはデマルチプレクスを行うための方法であって、
基板（１０）上に、少なくとも１つの第１誘電体導波路（１１，４１，４２，５１，５２）を設けることと、
前記基板（１０）上に、少なくとも１つの第２誘電体導波路（１２，４３，４４，５３）を設けることと、前記少なくとも１つの第１誘電体導波路および前記少なくとも１つの第２誘電体導波路は交差部で交差しており、
前記交差部に回折格子構造（１３，４５，５５）を設けることと、
前記回折格子構造（１３，４５，５５）において、第１所定波長の光を回折させることと、
前記回折格子構造（１３，４５，５５）において、第２所定波長の光を回折させることととを含み、第２所定波長は第１所定波長とは実質的に異なっており、
前記回折格子構造（１３，４５，５５）は、前記少なくとも１つの第１誘電体導波路（１１，４１，４２，５１，５２）からの第１所定波長の光を結合方向に回折し、そして、前記少なくとも１つの第２誘電体導波路（１２，４３，４４，５３）からの第２所定波長の光を実質的に同じ結合方向に回折するように適合しており、結合方向は、格子構造によって規定される平均的な面の法線方向とは実質的に異なっている方法。
【請求項２４】
前記回折格子構造（１３，４５，５５）は、格子周期、格子深さ、格子層厚および格子デューティサイクルの少なくとも１つを適合させることによって、前記結合方向に出射するように適合している、請求項２３記載の光学的なマルチプレクスまたはデマルチプレクスを行うための方法。
【請求項２５】
光結合要素（２１）を前記交差部と結合させることをさらに含み、前記光結合要素は結合方向に光学経路を提供する、請求項２３または２４記載の光学的なマルチプレクスまたはデマルチプレクスを行うための方法。
【請求項２６】
少なくとも１つの第１誘電体導波路（１１，４１，４２，５１，５２）の設置は、１つの第１誘電体導波路の設置を含み、
少なくとも１つの第２誘電体導波路の設置（１２，４３，４４，５３）は、１つの第２誘電体導波路の設置を含む、請求項２３〜２５記載の光学的なマルチプレクスまたはデマルチプレクスを行うための方法。
【請求項２７】
前記１つの第１誘電体導波路（１１）および前記１つの第２誘電体導波路（１２）は、実質的に平角で交差している、請求項２６記載の光学的なマルチプレクスまたはデマルチプレクスを行うための方法。
【請求項２８】
少なくとも１つの第１誘電体導波路（１１，４１，４２，５１，５２）の設置は、２つの第１誘電体導波路の設置を含み、そして、回折格子構造（１３，４５，５５）において第１所定波長の光を回折させることは、第１所定波長の光を、直交偏光した光学モードとして前記２つの第１誘電体導波路の各々と結合させることを含み、
光は、前記２つの第１誘電体導波路の各々において同じシングルモードを有する、請求項２３〜２５記載の光学的なマルチプレクスまたはデマルチプレクスを行うための方法。
【請求項２９】
少なくとも１つの第２誘電体導波路（１２，４３，４４，５３）の設置は、２つの第２誘電体導波路の設置を含み、そして、回折格子構造（１３，４５，５５）において第２所定波長の光を回折させることは、第２所定波長の光を、直交偏光した光学モードとして２つの第２誘電体導波路の各々と結合させることを含み、
光は、前記２つの第２誘電体導波路の各々において同じシングルモードを有する、請求項２３〜２５または２８記載の光学的なマルチプレクスまたはデマルチプレクスを行うための方法。
【請求項３０】
前記第１所定波長が１２５０ｎｍ〜１３５０ｎｍで、前記第２所定波長が１４５５ｎｍ〜１６０５ｎｍである請求項１〜１７記載の光デバイスの使用。
【請求項３１】
ファイバ・トゥ・ザ・ホーム、オフィスまたはカーブの応用など、ローカルアクセス通信における請求項１〜１７記載の光デバイスの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積化した光学コンポーネントに関し、特に、集積化した全光学的な誘電体導波路カプラ、集積化した波長マルチプレクサ／デマルチプレクサ回路、こうした光学コンポーネントを設計するための方法およびシステム、および異なる放射ガイドの間で放射を結合するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトニック集積回路は、低コストでコンパクトな光学機能を作り出す可能性を有する。これらが応用可能な応用分野は、遠距離通信やデータ通信応用、センシング、信号処理など極めて多様である。これらの光回路は、いろいろな光学素子、例えば、光源、光変調器、空間スイッチ、光学フィルタ、光検出器などを備え、光学素子は光導波路によって相互接続されている。
【０００３】
光導波路は、典型的には固体誘電体光導体として実用化され、集積光回路に渡って光を経路付けし、回路上で集積化された種々の光学コンポーネントを相互接続することを可能にする。これらはまた、典型的には導波路への光ファイバの物理的突き合わせ(abutment)によって、光ファイバと光回路とのインタフェースを提供する。光ファイバと集積光導波路の間でのモードサイズの大きな差に起因して、これは典型的には結合インタフェースで高い結合損失をもたらす。
【０００４】
これらの結合損失は、低屈折率コントラスト光導波路について許容限界内に維持できるが、これは、ファイバ／導波路結合損失が２０ｄＢのオーダーである高屈折率コントラスト導波路系についての場合ではない。しかしながら、これらの高屈折率コントラスト光導波路系は、低屈折率コントラスト集積回路と比べてより低コストで高い機能性を提供する大規模集積光回路を生成するという有望さがある。
【０００５】
従って、光ファイバと光導波路回路の間の結合効率を改善する点に大きな関心がある。種々の光結合機構が、当初、ファイバ／チップインタフェースのために開発されたが、これらはまた、集積光導波路と集積光電気デバイス（例えば、光源、変調器、光増幅器、光検出器など）の間の光結合にも応用可能である。いろいろな技術が光ファイバとの結合効率を向上させる論文において存在する。
【０００６】
第１の手法では、シングルモード光ファイバの光学モードは、レンズ付き光ファイバまたは高開口数ファイバを用いて、より小さなスポットサイズに変換される。これらのタイプの結合インタフェースはより低い結合損失を提供するが、光導波路に対して光ファイバを位置決めするのに必要なサブミクロンのアライメント精度が、極めて重大になり、これは集積光回路の高いパッケージコストを意味する。
【０００７】
他の手法は、集積スポットサイズコンバータを使用して、集積光導波路モードのサイズを拡大し、シングルモード光ファイバのモードと整合させることである。プレーナ型スポットサイズコンバータ手法および３次元スポットサイズコンバータ手法の両方が適用される。
【０００８】
３次元スポットサイズコンバータは、集積光導波路とシングルモード光ファイバの間の低い結合損失を可能にするが、標準のプレーナ型導波路技術を用いたこれらのコンポーネントの製造は困難である。プレーナ型スポットサイズコンバータ手法は、低屈折率コントラスト材料系での標準的なシングルモード光ファイバに対して低い結合損失を可能にすることが示されている。しかしながら、高屈折率コントラストデバイスにおけるこのスポットサイズコンバータ手法の使用は、レンズ付き光ファイバまたは高開口数光ファイバのニーズを常に意味しており、そのため高いアライメント精度の必要性をもたらす。
【０００９】
さらに、これらの結合手法（標準の光ファイバまたはレンズ付き光ファイバを用いた物理的突き合わせ、およびスポットサイズコンバータの使用）は全て、光を光回路と結合させるための研磨面を必要する。このことは、処理ウエハ上において既知の良好な型(dies)を識別する集積光機能についてのウエハスケールの光学試験のためにその使用を排除する。
【００１０】
高屈折率コントラスト系において標準のシングルモードファイバとの結合効率を改善するために、光ファイバのアライメント精度を緩和するために、そしてウエハスケールの試験を可能にするために、１次元格子(grating)構造が提案されている。これらの構造は、構造の上部または底部から標準のシングルモード光ファイバとの直接の物理的突き合わせを可能にするとともに、回折格子は光を光導波路回路へ向ける。これらは、シングルモード光ファイバから導波路へ、あるいは導波路からシングルモード光ファイバへと、選択した波長または波長帯の光の結合を可能にする。
【００１１】
しかしながら、このタイプのデバイスの光帯域は格子構造の分散特性によって制限されており、このことは、光が格子から出力される角度は、光導波路から刺激された場合、波長の関数として変化することを意味する。光ファイバの制限された開口数に起因して、回折角度が光ファイバの傾斜角度と整合する波長として定義される中心波長から大きく外れた波長は、光ファイバ内に低い効率で集められる。
【００１２】
さらに、これらの１次元格子の性能は、光導波路での光の偏光に大きく依存している。典型的には、ある波長での単一の偏光状態は、光ファイバ内に効率的に集めることができ、その結果、大きな偏光依存を伴う１次元格子カプラの動作をもたらす。典型的な応用において、この偏光は未知であって時間に関して変化するため、１次元格子構造の応用可能性は制限される。偏光保持ファイバが用いられたり、偏光スクランブル手法が採用される場合のみ、これらの１次元格子は使用できる。さらに、１次元格子構造が、既知で一定の偏光を持つ光を発生、処理または検出する集積光源を光学的に結合するために用いられる場合、これらのデバイスは使用できる。
【００１３】
偏光の敏感さの問題を回避するために、２次元格子カプラ構造が提案されている（米国特許第７０６５２７２号）。これは、ほぼ直角で交差する２つの光導波路と、交差部で作成される２次元回折格子構造とを備える。回折格子は、シングルモード光ファイバと物理的に突き合った場合、シングルモード光ファイバからの直交モードを、第１および第２導波路内で同一モードに結合させる偏光分離(split)が得られる。両方の光導波路間での結合光パワーの比率は入射光の偏光に依存しているとともに、この２次元ファイバ結合構造は、偏光分散手法で使用でき、偏光独立性の集積回路を達成できる。
【００１４】
さらに、１次元格子構造に匹敵するファイバ／チップ結合効率を実証する必要があり、幾つかの実用的応用にとってファイバ／チップ結合効率の光帯域はあまりに小さい。この制限された帯域は、回折格子の固有の分散特性および光ファイバの制限された開口数に関連している。これは、単一の光波長または近接配置の光波長セットだけを必要とする応用にとって充分であるが、これは、大きな波長スパンに渡って光信号の使用が必要になる他のタイプの応用にとっては不充分である。これは、典型的には、双方向データリンクを達成するために、接近していない２つの異なる波長が用いられるデータ通信応用の場合である。その場合、応用の重要なクラスは、ファイバ・トゥ・ザ・ホーム光ネットワーク（ＦＴＴＨ）にあり、１３１０ｎｍアップストリームデータ信号、１４９０ｎｍダウンストリームデータ信号、および１５５０ｎｍダウンストリームテレビビジョン信号が用いられ、１つのシングルモードファイバを通じて伝送される。この応用で用いられる大きな波長スパンに起因して、その光帯域が小さすぎるため、先行技術の導波路格子カプラ構造の使用はもはや応用できない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の目的は、実質的に異なる波長の放射を、全光学的にマルチプレクス及び／又はデマルチプレクスを行うための良好な方法およびシステムを提供することである。本発明の実施形態の利点は、集積導波路カプラおよび（デ）マルチプレクサが回折格子構造をベースに設けられ、カプラは、大きな波長スパンに渡って光信号を結合させることが可能である点である。誘電体導波路内の光の偏光は、横電界、準(quasi)横電界、横磁界または準横磁界である。より詳細には、本発明の実施形態に係る集積導波路カプラは、回折格子構造のデュープレクサ(duplexer)動作を利用することによって、２つの別個の波長または波長帯付近の中心にある光信号の結合を可能にする。格子構造は、１次元または２次元の構造でもよい。２次元格子構造の場合、性能が入射光の偏光に対して敏感ではないシステムが得られ、その結果、偏光独立の集積光回路が得られる。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、実質的に異なる所定波長の光に、全光学的にマルチプレクス及び／又はデマルチプレクスを行うための光デバイス、こうしたデバイスを設計するための方法、およびこうしたデバイスの使用に関する。さらに、本発明は、実質的に異なる所定波長の光にマルチプレクス及び／又はデマルチプレクスを行うための方法に関する。
【００１７】
本発明の文脈において、用語「放射(radiation)」、「光」は、適切な範囲の波長を持つ電磁放射、即ち、使用する材料（例えば、導波路材料）によって吸収されない波長を持つ電磁放射、例えば、１μｍ〜２μｍ、例えば、近赤外線（ＮＩＲ）または短波長赤外線（ＳＷＩＲ）の波長を持つ電磁放射、を示すために用いられる。
【００１８】
本発明の文脈において、用語「全光学的(all-optical)」デバイスは、電気ドメインへの切り換えを必要としない光デバイスを参照する。従って、全光学的デバイスは、電気ドメインへの中間切り換えの必要性なしで、光−光信号変換を可能にするであろう。
【００１９】
本発明の文脈において、誘電体導波路内の光の偏光は、横電界、準(quasi)横電界、横磁界または準横磁界にできることは好都合である。フォトニック集積回路において、誘電体導波路内で用いられる光は、（準）横電界（ＴＥ）に偏光していてもよい。集積レーザはＴＥ光を放出する。ＴＥ偏光光または準ＴＥ偏光光は、誘電体導波路内でより低い損失を受けて、有効屈折率コントラストは、横磁界（ＴＭ）偏光放射よりも横電界（ＴＥ）偏光放射で大きくなり、より高い閉じ込め（より短い屈曲、より低いクロストークなど）をもたらす。
【００２０】
１次元格子の場合、入射光は、横電界または横磁界に偏光可能である。そして、格子は、ＴＥまたはＴＭ偏光あるいは準ＴＥまたはＴＭ偏光について最適に動作するように最適化できる。２Ｄ格子の場合、性能が入射光の偏光に対して敏感でないシステムが得られ、その結果、偏光独立の集積光回路が得られる。
【００２１】
本発明の実施形態に係る、実質的に異なる所定波長の光に、全光学的にマルチプレクス及び／又はデマルチプレクスを行うための光デバイスは、基板上に形成された、少なくとも１つの第１誘電体導波路と少なくとも１つの第２誘電体導波路とを備え、少なくとも１つの第１誘電体導波路および少なくとも１つの第２誘電体導波路は交差部で交差しており、交差部に形成された回折格子構造とを備える。
【００２２】
本発明に係る実施形態において、回折格子構造は、少なくとも１つの第１誘電体導波路からの第１所定波長の光を結合方向に回折し、そして、少なくとも１つの第２誘電体導波路からの第２所定波長の光を実質的に同じ結合方向に回折するように適合しており、第１所定波長および第２所定波長は実質的に異なっている。これにより結合方向は、格子構造によって規定される平均的な面の法線方向とは実質的に異なる。第１所定波長と第２所定波長との差は、例えば、２０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲でもよい。
【００２３】
少なくとも１つの第１誘電体導波路からの第１所定波長の光を結合方向に回折し、そして、少なくとも１つの第２誘電体導波路からの第２所定波長の光を実質的に同じ結合方向に回折するように適合している回折格子構造は、少なくとも１つの所定の格子周期、格子深さ、格子層厚または格子デューティサイクルを有する回折格子構造を備えてもよい。
【００２４】
少なくとも１つの第１誘電体導波路内の光および少なくとも１つの第２誘電体導波路内の光は、（準）横電界または（準）横磁界に偏光してもよい。入射光または出射する放射は、横電界、横磁界またはその両方で偏光してもよい。これは、本発明の応用可能性の点で好都合である。集積レーザの光は、主として（準）横電界に偏光している。この光は、誘電体導波路内でＴＥ偏光または準ＴＥ偏光の光として進行する。さらに、ＴＥ偏光または準ＴＥ偏光の光は、より低い散乱損失およびより高い有効屈折率コントラストを受け、例えば、より小さな屈曲およびより低いクロストークを可能にする。
【００２５】
本発明の実施形態に係る光デバイスは、交差部と結合した光結合要素をさらに備え、光結合要素は結合方向に光学経路を提供しており、第１所定波長の光は、少なくとも１つの第１誘電体導波路と光結合要素との間で結合され、第２所定波長の光は、少なくとも１つの第２誘電体導波路と光結合要素との間で結合される。光結合要素は、例えば、光ファイバまたは光導波路を備えてもよい。光結合要素は、例えば、前記交差部と物理的突き合わせ(abutment)によって結合してもよい。
【００２６】
本発明の実施形態において、少なくとも１つの第１誘電体導波路は、１つの第１誘電体導波路を備えてもよく、少なくとも１つの第２誘電体導波路は、１つの第２誘電体導波路を備えてもよい。１つの第１誘電体導波路および１つの第２誘電体導波路は、実質的に平角（１８０°）で交差してもよい。
【００２７】
回折格子構造は、１次元格子構造でもよい。
【００２８】
本発明に係る他の実施形態において、少なくとも１つの第１誘電体導波路は、２つの第１誘電体導波路を備えてもよく、光デバイスは、結合方向から回折格子構造に入射する第１所定波長の光を、直交偏光した光学モードとして２つの第１誘電体導波路の各々と結合させるように適合してもよく、光は２つの第１誘電体導波路の各々において同じシングルモードを有する。さらに、少なくとも１つの第２誘電体導波路は、２つの第２誘電体導波路を備えてもよく、光デバイスは、結合方向から回折格子構造に入射する第２所定波長の光を、直交偏光した光学モードとして２つの第２誘電体導波路の各々と結合させるように適合してもよく、光は２つの第２誘電体導波路の各々において同じシングルモードを有する。
【００２９】
少なくとも１つの第１誘電体導波路および少なくとも１つの第２誘電体導波路の少なくとも一方は、ＴＥ偏光光または準ＴＥ偏光光を保持するように適合してもよい。回折格子構造は、周期的格子構造または非周期的格子構造でもよく、例えば、楕円形状の構造のパターンで作製してもよい。
【００３０】
回折格子構造は、２次元格子構造でもよい。
【００３１】
本発明に係る実施形態において、少なくとも１つの第１誘電体導波路および少なくとも１つの第２誘電体導波路は、例えば、チャネル導波路、スラブ導波路、リッジ導波路、またはストリップ装荷(strip-loaded)導波路でもよい。回折格子構造は、周期的格子構造または非周期的格子構造でもよい。
【００３２】
本発明に係る実施形態において、基板は、回折格子構造の下方にある基板反射器(reflector)を形成する追加のスタック層を備えてもよい。
【００３３】
少なくとも１つの第１誘電体導波路は、第１横方向スポットサイズコンバータを備えてもよく、及び／又は、少なくとも１つの第２誘電体導波路は、第２横方向スポットサイズコンバータを備えてもよく、第１横方向スポットサイズコンバータおよび第２横方向スポットサイズコンバータは、光デバイスを１つ又はそれ以上の集積光回路と結合させる。
【００３４】
本発明はさらに、実質的に異なる所定波長の光に、全光学的にマルチプレクス及び／又はデマルチプレクスを行うための光デバイスを製造するための方法に関する。マルチプレクスは、デュプレックス(duplex)でもよい。本発明の実施形態に係る製造方法は、基板上に少なくとも１つの第１誘電体導波路および少なくとも１つの第２誘電体導波路を形成することと、少なくとも１つの第１誘電体導波路および少なくとも１つの第２誘電体導波路は交差部で交差しており、交差部に回折格子構造を形成することとを含み、回折格子構造は、少なくとも１つの第１誘電体導波路からの第１所定波長の光を結合方向に回折し、そして、第２誘電体導波路の光を実質的に同じ出射方向に回折するように適合しており、第１所定波長および第２所定波長は実質的に異なっている。同じ結合方向は、格子構造によって規定される平均的な面の法線方向とは実質的に異なる。
【００３５】
本発明に係る実施形態において、回折格子構造は、格子周期、格子深さ、格子層厚または格子デューティサイクルの少なくとも１つを適合させることによって、結合方向に光を結合させるように適合してもよい。
【００３６】
本発明の実施形態に係る光デバイスを製造するための方法はさらに、光結合要素を交差部と結合させることと、回折格子構造に対して光結合要素を配向させて、結合方向に光学経路を提供することとを含み、その結果、第１所定波長の光は、少なくとも１つの第１誘電体導波路と光結合要素との間で結合され、第２所定波長の光は、少なくとも１つの第２誘電体導波路と光結合要素との間で結合される。
【００３７】
本発明の実施形態に係る光デバイスを製造するための方法はさらに、基板において、回折格子構造の下方に基板反射器(reflector)を形成する追加のスタック層を設けることを含んでもよい。
【００３８】
本発明はさらに、実質的に異なる所定波長の光に、全光学的にマルチプレクス及び／又はデマルチプレクスを行うための光デバイスを設計するための方法に関する。本発明の実施形態に係る光デバイスの設計方法は、異なる格子構造を有するある範囲の回折格子について、第１所定波長の光が回折格子によって第１誘電体導波路から回折する方向を決定することと、異なる回折格子構造を有する前記範囲の回折格子について、第２所定波長の光が前記回折格子によって第２誘電体導波路から回折する方向を決定することとを含み、前記第２所定波長は第１所定波長と実質的に異なっている。
【００３９】
第１誘電体導波路からの第１所定波長の光の回折が結合方向に発生し、第２誘電体導波路からの第２所定波長の光の回折が実質的に同じ結合方向に発生するような格子構造を選択することとを含む。これにより結合方向は、格子構造によって規定される平均的な面の法線方向とは実質的に異なる。格子構造の選択は、格子周期、格子深さ、格子層厚および格子デューティサイクルの少なくとも１つを選択することを含んでもよい。
【００４０】
本発明はまた、本発明の実施形態に係る光デバイスの設計方法を実行するためのコンピュータプログラム製品、コンピュータプログラム製品を保存する機械読み取り可能なデータストレージデバイス、およびローカルまたはワイドエリア通信ネットワークでのコンピュータプログラム製品の伝送に関する。
【００４１】
本発明はまた、光学的なマルチプレクスまたはデマルチプレクスを行うための方法に関する。該方法は、基板上に、少なくとも１つの第１誘電体導波路および少なくとも１つの第２誘電体導波路を設けることと、少なくとも１つの第１誘電体導波路および少なくとも１つの第２誘電体導波路は交差部で交差しており、交差部に回折格子構造を設けることと、回折格子構造において、第１所定波長の光を回折させることと、回折格子構造において第２所定波長の光を回折させることと、第２所定波長は第１所定波長とは実質的に異なっており、回折格子構造は、少なくとも１つの第１誘電体導波路からの第１所定波長の光を結合方向に回折し、そして、少なくとも１つの第２誘電体導波路からの第２所定波長の光を実質的に同じ結合方向に回折するように適合している。結合方向は、格子構造によって規定される平均的な面の法線方向とは実質的に異なるように選択される。回折格子構造の適合は、格子周期、格子深さ、格子層厚または格子デューティサイクルの少なくとも１つを適合させることを含んでもよい。
【００４２】
本発明に係る実施形態において、光学的なマルチプレクスまたはデマルチプレクスを行うための方法はさらに、光結合要素を交差部と結合させることを含み、光結合要素は結合方向に光学経路を提供する。
【００４３】
本発明の実施形態によれば、少なくとも１つの第１誘電体導波路の設置は、１つの第１誘電体導波路の設置を含んでもよく、少なくとも１つの第２誘電体導波路の設置は、１つの第２誘電体導波路の設置を含んでもよい。１つの第１誘電体導波路および１つの第２誘電体導波路は、実質的に平角（１８０°）で交差してもよい。
【００４４】
本発明の実施形態によれば、少なくとも１つの第１誘電体導波路の設置は、２つの第１誘電体導波路の設置を含んでもよく、そして、回折格子構造において第１所定波長の光を回折させることは、第１所定波長の光を、直交偏光した光学モードとして２つの第１誘電体導波路の各々と結合させることを含んでもよく、光は、例えば、２つの第１誘電体導波路の各々において同じシングルモードを有する。少なくとも１つの第２誘電体導波路の設置は、２つの第２誘電体導波路の設置を含んでもよく、そして、回折格子構造において第２所定波長の光を回折させることは、第２所定波長の光を、直交偏光した光学モードとして２つの第２誘電体導波路の各々と結合させることを含んでもよく、光は、例えば、２つの第２誘電体導波路の各々において同じシングルモードを有する。
【００４５】
本発明の実施形態に係る、実質的に異なる所定波長の光を光学的にマルチプレクスまたはデマルチプレクスを行うための光デバイスは、例えば、第１所定波長が１２５０ｎｍ〜１３５０ｎｍで、第２所定波長が１４５５ｎｍ〜１６０５ｎｍである応用において使用してもよい。
【００４６】
本発明の実施形態に係る、実質的に異なる所定波長の光を光学的にマルチプレクスまたはデマルチプレクスを行うための光デバイスは、例えば、ファイバ・トゥ・ザ・ホーム、オフィスまたはカーブ(curb)の応用など、ローカルアクセス通信において使用してもよい。
【００４７】
発明と認められる主題は、本文書を結ぶ請求項の欄において特に指摘し、明確に請求している。しかしながら、本発明は、編成および動作の方法に関して、その特徴および利点とともに、添付図面とともに読む際に下記の詳細な説明への参照によって最も理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光デバイスの概略図である。該デバイスは、実質的に平角をなしている２つの交差する光誘電体導波路と、交差部における１次元回折格子とを備える。
【図２ａ】図１に示すデバイスのＡＡ’線に沿った断面図であり、回折格子構造および、格子構造の平均的な面の直交方向に対して傾斜した光ファイバの物理的突き合わせを示す。
【図２ｂ】図１に示すデバイスのＡＡ’線に沿った断面図であり、こうしたシステムにおけるＴＥ偏光放射または準ＴＥ偏光放射の伝搬を示す。
【図３】１次元格子カプラ構造について電磁ソルバ(solver)で得られたシミュレーション結果であり、両方の誘電体導波路における波長帯の空間分離を示し、そして本発明に係る実施形態で使用可能なように、光ファイバとの高い結合効率が得られることを示す。
【図４】２つの異なる波長（１３１０ｎｍと１５２０ｎｍ）について、１次元格子構造の格子周期の関数として計算される回折角を示し、本発明の実施形態に係るマルチプレクサ導波路カプラの設計方法を示す。
【図５】本発明に係る実施形態で使用可能なように、１次元格子構造についての格子周期の数の関数として、２つの異なる波長チャネル（１３１０ｎｍと１５２０ｎｍ）についての結合効率およびクロストークを示す。
【図６】本発明に係る光デバイスの第２実施形態の概略図である。該デバイスは、実質的に直角をなしている４つの交差する光誘電体導波路と、交差部における２次元格子カプラとを備える。
【図７】本発明に係る光デバイスの第３実施形態についてレイアウト例の概略図である。本実施形態のレイアウトは、３つの光誘電体導波路を備え、これらのうち２つは実質的に直角をなし、第３誘電体導波路は、２つの誘電体導波路の二等分線に沿って位置する。２次元格子構造は、誘電体導波路の交差部に形成される。
【図８】図７に示すようなレイアウトの概略図であり、格子構造の構造が楕円形状の孔である、本発明に係る実施形態で使用可能な格子構造を示す。
【図９】４端子デバイスを用いるための可能な接続形態(topology)の概略図であり、２つの別個の波長帯付近で動作する偏光独立の集積光回路が得られる。
【図１０ａ】３端子デバイスを用いるための可能な接続形態(topology)の概略図であり、単一波長帯にのみ偏光ダイバシティ構成が適用される。偏光ダイバシティが行われない波長帯を光回路処理または発生する構成を示し、両方の同じ３端子デュプレクサデバイスの対応する誘電体導波路と接続する２端子デバイスである。
【図１０ｂ】３端子デバイスを用いるための可能な接続形態(topology)の概略図であり、単一波長帯にのみ偏光ダイバシティ構成が適用される。偏光ダイバシティが行われない波長帯を光回路処理または発生する構成を示し、同じ３端子デュプレクサデバイスの一方の１つの誘電体導波路と接続する１端子デバイスである。
【図１１】送受信機(transceiver)動作を行う集積回路における本発明の実施形態に係る光デバイスの使用を示す。
【図１２】本発明の実施形態に係る単一プラットフォーム上に集積された光送受信機アレイを示す。
【図１３】本発明の実施形態に係る光デバイスを設計するための方法で使用可能な処理システムを示す。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
下記の詳細な説明において、数多くの特定の詳細を説明して、本発明の完全な理解と、特定の実施形態がどのように実施されるを提供している。しかしながら、本発明はこれらの特定の詳細なしで実施できることは理解されよう。例えば、本発明を不明瞭にしないために、周知の方法、手順やよび技術は詳細に説明していない。本発明は特定の実施形態に関して一定の図面を参照して説明しているが、参照はこれに限定されない。ここに含まれる記載した図面は、概略的であり、本発明の範囲を限定するものでない。図面において、幾つかの要素のサイズは、説明目的のために誇張したり、縮尺どおり描写していないことがあることにも留意する。
【００５０】
さらに、説明および請求項での用語「第１」「第２」などは、類似の要素を区別するための使用しており、ランキングや他の方法において必ずしも時間的、空間的な順を記述するためではない。こうした用語は、適切な状況下で交換可能であり、ここで説明した本発明の実施形態は、ここで説明したり図示したものとは別の順番で動作可能であると理解すべきである。
【００５１】
さらに、説明および請求項での用語「上(top)」、「下(bottom)」、「の上に(over)」、「の下に(under)」等は、説明目的で使用しており、必ずしも相対的な位置を記述するためのものでない。こうして用いた用語は、適切な状況下で交換可能であって、ここで説明した本発明の実施形態がここで説明または図示した以外の他の向きで動作可能であると理解すべきである。
【００５２】
請求項で用いた用語「備える、含む(comprising)」は、それ以降に列挙された手段に限定されるものと解釈すべきでなく、他の要素またはステップを除外していない。記述した特徴、整数、ステップまたは構成要素の存在を、参照したように特定するように解釈する必要があるが、１つ又はそれ以上の他の特徴、整数、ステップまたは構成要素、あるいはこれらのグループの存在または追加を除外していない。そして「手段Ａ，Ｂを備えるデバイス」という表現の範囲は、構成要素Ａ，Ｂだけからなるデバイスに限定すべきでない。本発明に関して、デバイスの関連した構成要素だけがＡ，Ｂであることを意味する。
【００５３】
本発明の文脈において、格子は、溝、チャネルまたは空洞や孔のパターンを備えた光デバイスである。パターンが１方向だけである場合、格子は、リニアまたは１次元格子と称される。パターンが２方向、例えば、２つの直交方向である場合、２次元格子と称される。
【００５４】
本発明の文脈において、用語「放射(radiation)」、「光」は、適切な範囲の波長を持つ電磁放射、即ち、使用する材料（例えば、導波路材料）によって吸収されない波長を持つ電磁放射、例えば、１μｍ〜２μｍ、例えば、近赤外線（ＮＩＲ）または短波長赤外線（ＳＷＩＲ）の波長を持つ電磁放射、を示すために用いられる。
【００５５】
本発明は、異なる誘電体導波路からの異なる波長の放射を、所定の出射方向、例えば、光結合要素に向けて出射するため、そして、例えば、光結合要素から入射するための両方で使用可能であり、放射ビームは、異なる波長の放射から、デバイス上の異なる誘電体導波路内の所定の波長または波長帯の放射までを含むことに留意する。換言すると、本願において「結合(coupling)方向」を使用する場合、これは「出射(outcoupling)方向」と称したり、及び／又は「入射(incoupling)方向」と称することがある。
【００５６】
第１実施形態において、図１、図２ａ、図２ｂに示すように、本発明に係る光デバイスは、基板１０上にある、例えば、実質的に平角（１８０°）で交差している第１誘電体導波路１１および第２誘電体導波路１２と、両方の誘電体導波路の交差部にある、例えば、１次元回折格子構造などの回折格子構造１３とを備える。
【００５７】
格子構造の分散特性に起因して、第１誘電体導波路１１の内部を進行し、格子構造を刺激する第１波長の放射が、結合方向に対応した角度で回折するような第１波長または波長帯が存在する。そして、第２誘電体導波路１２の内部を進行し、格子構造を刺激する第２波長の放射が、同じ結合方向に対応した角度で回折するような、第１波長または波長帯とは異なる第２波長または波長帯がが存在する。こうして該デバイスは、第１誘電体導波路および第２誘電体導波路からの放射を同じ結合方向に意図的に出射させることを可能にする。
【００５８】
本発明の実施形態に係る結合方向は、２つの誘電体導波路によって規定される平面に対して垂直方向とは実質的に異なるものであり、例えば、格子構造によって決まる平均的な面の垂直方向とは実質的に異なり、換言すると、格子構造によって決まる平均的な面の表面法線とは実質的に異なる。こうして使用すると、格子構造は、ファイバ／チップ結合の他に、デュプレクス動作も提供する。２つの実質的に異なる波長または波長帯を含む２つの放射ビームは、空間的に分離して誘電体光導波路１１，１２へ入ったり、または、単一結合方向に、例えば、単一の光ファイバ２１などの単一の光結合要素などに入って混合される。
【００５９】
また、一方または両方の誘電体導波路においてアップストリーム波長およびダウンストリーム波長の両方の組合せを含む動作が可能である。第１波長、即ち、第１放射ビームの中心波長と、第２波長、即ち、第２放射ビームの中心波長との差は、例えば、２０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲でもよい。第１波長と第２波長との最小差は、システムにおいて、結合スペクトルの幅（例えば、図３に示すように）によって許容できるクロストークによって決定され、これはシステムの屈折率コントラストによって決定される。第１波長と第２波長との最大差は、例えば、格子構造の分散特性に依存している。
【００６０】
所定中心波長の放射を含む放射の結合方向は、誘電体導波路構造の具体的なレイアウトによって、例えば、使用する材料、格子構造のレイアウト、即ち、格子構造の格子周期、格子深さまたは格子層厚、デューティサイクルによって決定される。
【００６１】
光結合要素、例えば、光ファイバ（図２ａ中の符号２１）は、交差部と結合してもよく（結合方向に）、入射または出射される放射の光学経路を提供する。光誘電体導波路１１，１２は、シングルモード誘電体導波路から、交差部と結合して、入射または出射される放射の光学経路を提供する光結合要素、例えば、光ファイバ２１の幅と整合する誘電体導波路へと変化するテーパー状であってもよい。
【００６２】
交差部と結合可能な他の光結合要素は、例えば、他の誘電体導波路または集積光デバイス、例えば、二重光検出器構造であり、一方の光検出器は、一方の波長帯の放射を検出するとともに、第２波長帯の放射についてほぼ感度がないものであり、第２光検出器は、第２波長帯の放射を検出する。また、一方の波長帯の放射を放出する発光デバイスと、他方の波長帯を検出するための光検出器との組合せを使用してもよい。
【００６３】
本発明に係る実施形態は、誘電体導波路内でＴＥまたは準ＴＥの偏光放射の使用を可能するため、特に有利である。本発明の実施形態に係るデバイスは、ＴＥ偏光放射または準ＴＥ偏光放射、即ち、ＴＥ偏光光または準ＴＥ偏光光に、光学的なマルチプレクスまたはデマルチプレクスを行うように適合してもよい。
【００６４】
回折格子構造は、図１、図２ａ、図２ｂにおいて周期的構造として示しているが、例えば、広く知られているように、光ファイバのガウシアンビームとの回折電界プロファイルのより良好な整合によって、例えば、光結合要素との結合効率を改善するために、非周期的格子構造も使用できる。光結合要素、例えば、光ファイバ２１との結合効率を改善するために、一定幅を持つラインの代わりに、ラインではない他の構造形状も使用でき、回折格子構造を規定してもよい。回折格子構造を構成する構造の間隔、サイズおよび形状は、構造全体に渡って変化していてもよい。回折格子構造は、導波路層またはクラッド層をエッチングすることにより、または、例えば、誘電体または金属の構造を持つ層を光導波路回路の上に作成することによって形成してもよい。
【００６５】
図２ａは、交差部と結合した光ファイバ２１とともに、図１のデバイスのＡＡ’線に沿った断面図を示す。光ファイバ２１は、図２ａに示すように、格子構造の平均的な面の直交方向２２に対して傾斜している。光ファイバのこの傾斜は、２つの目的を有する。第１の目的は、ファイバ結合効率を低減する、光誘電体導波路内での光の大きな２次反射を減少させることである。第２の目的は、上述したように、両方の波長または両方の波長帯について同じ結合方向に光学経路を提供することである。図１のデバイスのＡＡ’線に沿った断面を、ＴＥ偏光放射または準ＴＥ偏光放射の伝搬について対応する伝搬ベクトルとともに図２ｂに示している。
【００６６】
図１、図２ａ、図２ｂに示す構造は、２つの波長または波長帯を、２つの分離した光誘電体導波路１１，１２に入るように空間的に分離することを可能にし、これにより先行技術の手法と比べてファイバ結合構造の光帯域を有効に拡張している。
【００６７】
図３において、上述のような格子カプラ構造について、厳密な電磁ソルバ(solver)、即ち、マックスウエル方程式を正確に解くソルバによって得られたシミュレーション結果を示している。この例において、誘電体導波路内の光は、集積光学系において多くの場合のように、（準）横電界で偏光している。ファイバ結合効率は、第１波長または波長帯の放射（図３、左側）および第２波長または波長帯の放射（図３、右側）について、入射放射の波長の関数として示している。
【００６８】
結合効率は、誘電体導波路に入射する、光ファイバ内の光パワーの割合として定義される。相反定理(reciprocity)により、これは誘電体導波路から光ファイバへ結合可能な光パワーの割合でもある。この例では、格子構造は、高屈折率コントラストのシリコン・オン・インシュレータ（ＳＯＩ）誘電体導波路構造に設計されている。但し、この設計は他の高屈折率コントラストシステムへ容易に移行できる。
【００６９】
シミュレーションで用いたＳＯＩ導波路構造は、２μｍ厚の埋め込み酸化物層の上に、２２０ｎｍシリコンのコア層を備える。格子は、２２０ｎｍ深さにエッチングされた３７０ｎｍシリコン層からなり、５１０ｎｍの格子周期と５０％のデューティサイクルを有する。格子は、２０個の格子周期からなる。第１波長帯の中心波長は１３１０ｎｍで、第２波長帯の中心波長は１５２０ｎｍである。中心波長は、回折角が光ファイバの傾斜角と整合する波長として定義される。
【００７０】
シミュレーション（図３）は、両方の放射ビームについて高いファイバ結合効率（約６０％）が得られることを示しており、ファイバ・トゥ・ザ・ホーム応用など、幾つかの応用にとって既に充分である。１３１０ｎｍ／１５２０ｎｍでのデュプレクス動作は、これらの波長帯がアップストリームおよびダウンストリーム光データ信号に使用されるファイバ・トゥ・ザ・ホーム光ネットワークにとって重要である。
【００７１】
これは重要な応用ではあるが、応用に応じて他の波長または波長帯を選択してもよい。放射ビームの中心波長は、例えば、１μｍ〜２μｍの範囲でもよい。第１波長、即ち、第１放射ビームの中心波長と、第２波長、即ち、第２放射ビームの中心波長との差は、例えば、２０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲でもよい。
【００７２】
本発明の実施形態に係る、実質的に異なる所定波長の光に、全光学的にマルチプレクス及び／又はデマルチプレクスを行うための光デバイスを設計するための方法が提供される。本発明の実施形態に係る、全光学的にマルチプレクス及び／又はデマルチプレクスを行うための光デバイスを設計するための方法における第１ステップは、格子の格子深さおよびデューティサイクルの選択でもよい。格子深さおよびデューティサイクルは、最大結合効率の条件に基づいて選択してもよく、あるいは利用可能なエッチングプロセスによって限定または決定してもよい。
【００７３】
設計方法の次のステップは、異なる格子構造を有する回折格子のある範囲について、第１所定波長の光が回折格子１３によって第１誘電体導波路１１から回折する方向を決定することと、異なる回折格子構造を有する回折格子の同じ範囲について、第２所定波長の光が回折格子１３によって第２誘電体導波路１２から回折する方向を決定することとを含む。
【００７４】
本発明に係る実施形態において、第１所定波長および第２所定波長は、実質的に異なってもよく、例えば、第１所定波長と第２所定波長の差は、２０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲でもよい。第１所定波長および第２所定波長は、想定される応用によって決定してもよい。例えば、第１所定波長は１３１０ｎｍでもよく、第２所定波長は１５２０ｎｍでもよい。
【００７５】
誘電体導波路構造に使用される材料は、例えば、２２０ｎｍ厚の誘電体導波路層を備えたシリコン・オン・インシュレータ（ＳＯＩ）でもよい。
【００７６】
設計方法の次のステップにおいて、第１誘電体導波路１１からの第１所定波長の光の回折および第２誘電体導波路１２からの第２所定波長の光の回折が実質的に同じ結合方向に発生するように、格子構造を選択してもよい。こうした格子構造の選択は、例えば、所定の格子深さおよびデューティサイクルについて、格子周期の選択を含んでもよい。これは、図４に示しており、回折角を、２つの波長（１３１０ｎｍと１５２０ｎｍ）について格子周期の関数として示している。本発明の実施形態に係る光デバイスの設計で選択されるべき格子周期は、両方のカーブが交差するポイントによって決定される。
【００７７】
設計の次のステップにおいて、例えば、波長および両方の誘電体導波路間のクロストークの両方について結合効率に関連した考慮に基づいて、格子周期の数を決定してもよい。この例について、結合効率およびクロストークへの格子周期の数の影響を図５を示していおり、平均ファイバ結合効率３１（▲）、例示の１３１０ｎｍ波長チャネル３２のクロストーク（◆）および例示の１５２０ｎｍ波長チャネル３２のクロストーク（■）を示している。
【００７８】
図３のシミュレーションは、両方の放射ビームについて高いファイバ結合効率が得られることを示す。これらのシミュレーションは、ＴＥ偏光または準ＴＥ偏光について行ったが、同じ結合構造の挙動はＴＭ偏光モードでは完全に異なる。一般に、例えば、光ファイバと誘電体導波路の間の結合効率は、偏光依存性がある。例えば、ＴＥ偏光モードまたは準ＴＥ偏光モードでの結合効率は、ＴＭ偏光モードより実質的に大きくなるであろう。放射ビームが、誘電体導波路の中心軸（例えば、図１中のＡＡ’線）に対してほぼ垂直な方向に直線偏光している場合、光ファイバから誘電体導波路への結合はより効率的である。
【００７９】
上述したマルチプレクサ導波路カプラを、光結合要素、例えば、光ファイバ２１中での光の偏光が未知であったり、時間で変化するような構造に応用するためには、マイクロ光学構造（例えば、偏光スプリッタ）が光結合要素と集積導波路回路との間に位置決め可能であり、両方の直交偏光を空間的に分離し、光ビームを２つの同じ（互いに９０°回転しているが）１次元格子カプラ構造に集光し、集積光回路の偏光独立動作を達成できる。到来する光ビームの偏光が固定で既知である場合、１次元格子構造が使用できる。
【００８０】
本発明に係る実施形態において、２次元格子構造を使用してもよく、放射ビームを、２つの直交偏光モード、例えば、（準）ＴＥモードと（準）ＴＭモードに分離することが可能である。これにより、これらの２つの直交偏光モードは、例えば、米国特許第７０６５２７２号に説明されているように、２つの異なる誘電体導波路を伝搬する。
【００８１】
本発明に係る幾つかの実施形態において、２次元回折格子構造は、実質的に異なる２つの波長または波長帯の放射を有する２つの放射ビームを、異なる光導波路に空間的に分離するために使用してもよい。
【００８２】
本発明に係る第２実施形態では、２次元回折格子構造をカプラおよびマルチプレクサとして使用することによって、偏光問題に対処している。図６は、本実施形態のレイアウトを示し、交差部において実質的に直角をなして交差する４つの誘電体光導波路４１，４２，４３，４４を備える。４つの導波路の交差部には、２次元格子構造４５が設けられる。これは、適当な方法、例えば、交差部において導波路層または導波路クラッド層に孔またはロッドのアレイをエッチングすることによって、あるいは、例えば、導波路構造の上に誘電体または金属の構造を持つ層を規定することによって形成してもよい。図６は、２次元格子構造を規定する孔の周期的な配列を示しているが、孔とは異なる構成要素を持つ非周期的構造を使用してもよく、即ち、例えば、回折格子構造を構成する構造の間隔、サイズ、形状が構造全体に渡って変化してもよい。
【００８３】
図６に示す手法は、４つの光誘電体導波路４１，４２，４３，４４への２つの波長または波長帯の空間分離を達成するものであり、二対の誘電体導波路（４１，４２）と（４３，４４）について偏光分離が得られる。導波路構造は、ＢＢ’線（図６）に関して対称であると考えられ、これにより同じ波長または波長帯について偏光が分離される誘電体導波路対、即ち、誘電体導波路対（４１，４２）および誘電体導波路対（４３，４４）を識別する。結合した光の光学経路を提供する光ファイバまたは他の光学要素は、２次元格子構造４５の上方に配置され、ＢＢ’線に沿って格子構造の平均的な面の直交方向２２に対して傾斜している。
【００８４】
対である両方の誘電体導波路の間の角度は、９０°と等しいか、これに接近しているが、デバイス最適化のためには、好ましくは角度は９０°とは異なり、例えば、７０°〜１１０°である。光結合要素、例えば、光ファイバ２１が、格子構造の平均的な面の直交方向２２に対して傾斜しない構成では、対である２つの誘電体導波路の間の角度は、偏光分離を得るためには、９０°と同じであろう。しかしながら、格子構造の平均的な面の直交方向２２に対する光結合要素、例えば、光ファイバ２１の傾斜は、デュプレクサ動作のためであるため、対である２つの誘電体導波路の間の角度は、良好な結合効率を有するために、好ましくは９０°とは僅かに異なっている。こうして、例えば、２次元格子構造が、傾斜したシングルモード光ファイバと物理的に突き合わせられた場合、誘電体光導波路の基本モードへの高い結合効率が得られる。これは、図６において判るように、誘電体光導波路４１，４２の間の角度は９０°より大きく、誘電体光導波路４３，４４の間の角度は９０°より小さい。導波路構造は、ＢＢ’線に関して対称である。
【００８５】
２次元格子構造の分散特性は、光誘電体導波路の両方の対において２つの波長または波長帯を空間的に分離するのを可能にする。これらの波長または波長帯は、誘電体導波路構造（例えば、使用する材料）の具体的なレイアウトに関して、格子構造の格子周期、格子エッチング深さ、格子層厚、デューティサイクル、そして光結合要素、例えば、光ファイバ２１の傾斜を含む格子構造のレイアウトを決定する。格子構造の設計は、上述した設計方法に従って行ってもよい。
【００８６】
こうして使用すると（図６）、格子構造４５はファイバ／チップ結合の他に、デュプレクス動作も提供する。２つの波長または波長帯が空間的に分離して光誘電体導波路へ入ったり、例えば、単一の光ファイバに入って混合される。さらに、両方の波長または両方の波長帯について、導波路対の誘電体導波路の両方への２つの直交偏光モードの偏光分離が得られる。偏光ダイバシティ機構で応用した場合、後述するように、これは、入射光の偏光とは独立して振る舞う高屈折率コントラスト導波路システムに集積光回路を作成することを可能にし、そして、格子構造のデュプレクサ動作を用いて、２つの別個の波長または波長帯付近で中心に位置する光信号を処理することを可能にする。
【００８７】
本発明に係る第３実施形態では、２次元回折格子構造をデュプレクサとして使用することによって、単一の波長または波長帯について偏光問題に対処している。本実施形態の例示のレイアウトは、図７に示しており、３つの光誘電体導波路５１，５２，５３を備え、その２つ（５１，５２）は実質的に直角をなし、第３の誘電体導波路５３は、２つの前者の誘電体導波路５１，５２の二等分線ＣＣ’に沿って位置する。誘電体導波路の交差部には、例えば、導波路層または導波路クラッド層に孔またはロッドのアレイをエッチングすることによって、あるいは、例えば、導波路構造の上に誘電体または金属の構造を持つ層を規定することによって、２次元格子構造５５が形成される。
【００８８】
図７は、２次元格子構造を規定する孔の周期的配列を示しているが、孔とは異なる構成要素を備えた非周期的構造も使用してもよく、即ち、例えば、回折格子構造５５を構成する構造の間隔、サイズ、形状が構造全体に渡って変化してもよい。その１つの例は、例えば、楕円形状の孔、長円(oval)形状の孔、これらの面内で１つの対称軸だけを持つ孔など、軸対称構造の使用でもよい。
【００８９】
上述した構造の特に関心のある実施形態は、格子に渡って楕円形状の孔を使用することである。これは、有効な偏光ダイバシティが達成できるより大きな波長範囲を達成するのを可能にする。孔を楕円にすることは、光ファイバの傾斜に起因して、両方の直交偏光状態が受ける有効格子寸法での差を補償する。図８において、特定の格子デュプレクサ構成における楕円孔の使用を説明している。しかしながら、これらの楕円孔の使用は、格子デュプレクサのこの特定の実施形態に限定されない。幾つかの例ではあるが、少なくとも軸対称形状、楕円形状の孔、長円形状の孔、これらの面内で１つの対称軸だけを持つ孔などを有する孔を設けることは好都合であろう。軸対称形状の孔の使用は、光ファイバの傾斜に起因して、両方の直交偏光状態が受ける有効格子寸法での差を補償する利点の少なくとも一部を提供するであろう。
【００９０】
図７に示す手法は、２つの波長または波長帯を空間的に分離して、３つの誘電体導波路５１，５２，５３に入れるのを可能にし、第１波長または波長帯の放射を含む第１放射ビームについて偏光分離が得られ、実質的に直角をなす２つの誘電体導波路５１，５２において同一モードとなり、そして、第２波長または波長帯の放射を含む第２放射ビームは、第３の誘電体導波路５３の中に送られる。この手法は、単一の波長または波長帯について偏光独立の動作を達成するのを可能にするとともに、第２波長または波長帯について強い偏光選択性が得られる。
【００９１】
４端子デバイス（図６）での２次元回折格子構造４５と比べて、３端子デバイス（図７）での２次元回折格子構造５５は、３つ全ての誘電体導波路５１，５２，５３について高い結合効率を達成するための追加の格子構造またはより少ない格子構造を有してもよい。特に、回折格子構造５５に含まれる構造の表面形態(topography)および量は、４端子デバイスの回折格子構造４５と比べて異なってもよい。３端子デバイス（図７）の導波路構造は、ＣＣ’線に関して対称であると考えられ、これにより同じ波長または波長帯について直交偏光が分離される誘電体導波路対、即ち、図７の誘電体導波路対（５１，５２）を識別する。
【００９２】
光ファイバ２１（または結合した光のための光学経路を提供する他の光学要素）は、２次元回折格子構造５５の上方に配置され、ＣＣ’線に沿って格子構造の平均的な面の直交方向２２に対して傾斜している。誘電体導波路５１，５２の間の角度は、９０°と等しいか、これに接近しているが、デバイス最適化のためには、好ましくは角度は９０°とは異なり、例えば、７０°〜１１０°である。２次元格子構造が、傾斜したシングルモード光ファイバと物理的に突き合わせられた場合、９０°からの偏差は、例えば、光誘電体導波路の基本モードとの高い結合効率を得るために必要になる。
【００９３】
また、２次元格子構造５５の分散特性は、２つの波長または波長帯を空間的に分離することを可能にする。これらの波長または波長帯は、誘電体導波路構造（例えば、使用する材料）の具体的なレイアウトに関して、格子構造のレイアウト（即ち、格子構造の格子周期、格子エッチング深さ、格子層厚、デューティサイクル）および光結合要素、例えば、光ファイバ２１の傾斜を決定する。格子構造５５の設計は、上述した設計方法に従って行ってもよい。
【００９４】
こうして使用すると、格子構造５５はファイバ／チップ結合の他に、デュプレクス動作も提供する。２つの波長または波長帯が空間的に分離して光誘電体導波路へ入ったり、例えば、単一の光ファイバに入って混合される。さらに、単一の波長または両方の波長帯について、誘電体導波路５１，５２への２つの直交偏光モードの偏光分離が得られる。他の波長または両方の波長帯については、結合は偏光依存性がある。偏光ダイバシティ機構で応用した場合、後述するように、この手法は、１つの波長帯の光信号について入射光の偏光とは独立して振る舞う高屈折率コントラスト導波路システムに集積光回路を作成することを可能にし、そして、格子構造のデュプレクサ動作に起因して、２つの別個の波長付近で中心に位置する光信号を処理することを可能にする。
【００９５】
光誘電体導波路１１，１２，４１，４２，４３，４４，５１，５２，５３および、光ファイバや集積光電気デバイスなどの光結合デバイスでの放射の伝搬方向は、導波路構造の相反定理(reciprocity)により、いずれかの波長帯内の各波長ごとに反転可能である。
【００９６】
上述した議論において、回折格子構造および関連した光誘電体導波路の構造的特性だけを簡単な波長構造で説明したが、より複雑な層構造を使用してもよく、例えば、回折格子構造１３，４５，５５の下方に、反射手段、例えば、分布ブラッグ反射器（ＤＢＲ）または金属ミラーなどの反射構造を含む構造でもよい。反射手段の使用は、光ファイバとの結合効率を増加させることができる。基板に向けて回折した光は、いずれかの誘電体導波路から光学導波路モードで刺激された場合、底部のＤＢＲや金属ミラーでの反射によって上向きに方向を変えるためである。また、光ファイバと光誘電体導波路構造の間に反射防止層を使用してもよい。上側の反射防止層は、直接下向きの回折光と直接上向き回折光の部分反射の干渉により、下向きの回折光の破壊的な干渉を達成するために使用してもよい。
【００９７】
ファイバ／導波路の結合およびデュプレクサ動作の達成を可能にする本発明の実施形態に係る光デバイスは、１つの波長または波長帯あるいは２つの波長または波長帯について偏光独立の動作についての可能性と組み合わせて、種々の構成で使用できる。
【００９８】
４つの誘電体導波路を含むデバイスは、４端子デバイス（図６）とも称され、図９に示すような構成に応用した場合、２つの別個の波長または波長帯付近で動作する偏光独立の集積光回路を得るために使用できる。この例では、本発明の実施形態に係る２つの同一の４端子光デバイスは、ファイバの入射(incoupling)および出射(outcoupling)のために使用され、２つの光回路６１，６２が必要になり、一方は各波長または波長帯を処理する。こうした光回路は、例えば、集積検出器アレイまたは、レーザ光源などの光源を備えた波長フィルタであってもよい。そして、これらの回路は複製されて相互接続され、その例は図９に示している。誘電体導波路対（上述したように）の両方の誘電体導波路において伝搬する光は、デュプレクサファイバ／導波路格子カプラの偏光分離動作に起因して、同じ偏光を構成しているため、複製した導波路回路は入射放射に対して独立に動作し、偏光独立の動作が得られる。
【００９９】
３端子デバイス（図８）は、類似の方法で使用してもよく、図１０ａと図１０ｂに示すように、単一の波長または波長帯について偏光ダイバシティ構成が適用される。図１０ａにおいて、偏光ダイバシティを行わない波長または波長帯の放射を持つ放射ビームを処理または発生する光回路７２は、２つの同じ３端子デュプレクサデバイスの対応する誘電体導波路５３と接続する２端子デバイスである構成を示している。図１０ｂにおいて、偏光ダイバシティを行わない波長または波長帯の放射を持つ放射ビームを処理または発生する光回路７２は、同じ３端子デュプレクサデバイスの１つの誘電体導波路５３と接続する１端子デバイスである構成を示している。この場合、他のデュプレクサデバイスの第３の誘電体導波路５３は、接続しない状態である。
【０１００】
上記実施形態は明確に説明したが、本発明の範囲はこれらの構成に限定されない。他の構成、例えば、本発明に係るマルチプレクサ導波路カプラの異なる実施形態の組合せを含む構成も想定できる。例えば、図６に示したものと類似の構成が、適切な回折格子構造、例えば、２Ｄ回折格子構造を用いることによって、４つの実質的に異なる波長または波長帯の放射を含む４つの放射ビームにマルチプレクスを行うために使用できる。こうした構成において、４つの異なる放射ビームは、単一の偏光モードについて４つの異なる誘電体導波路に向けてデマルチプレクスを行ってもよく、あるいは逆も同様に、４つの異なる誘電体導波路内を進行する４つの異なる放射ビームは、１つの光結合要素、例えば、光ファイバに向けてマルチプレクスを行ってもよい。しかしながら、こうした構成において、２Ｄ回折格子構造における偏光ダイバシティの利点は、適用可能でない。
【０１０１】
さらに他の構成も可能であり、例えば、６つの誘電体導波路を含む構成であり、４つの実質的に異なる波長または波長帯の放射を含む４つの放射ビームがマルチプレクスされ、そのうち２つは偏光ダイバシティ（即ち、２つの直交偏光モードに分離する）であり、他方の２つは単一の偏光モードである。
【０１０２】
上述の議論において、本発明の実施形態に係るマルチプレクサ導波路カプラの使用は、回折格子構造へのシングルモードファイバの物理的突き合わせに着目したが、これらの構造の使用は、１つ又は両方の光ファイバを集積光回路、例えば、光源または光検出器で置き換えることによって拡張してもよい。これは中でも、送信機動作、受信機動作または送受信機(transceiver)動作を行う集積光回路本発明の実施形態に係る光デバイスを使用することを可能にし、例えば、ダウンストリーム光信号が光回路によって処理、検出され、及び／又は、アップストリーム光信号が集積回路によって発生し、光ファイバ、例えば、ダウンストリーム光信号を運ぶ同じ光ファイバと結合する。これは、図１１に示しており、ダウンストリーム光信号８４が集積光回路上の光検出器８２によって処理、検出されるとともに、アップストリーム光信号８５が集積光回路上で、例えば、面発光レーザまたは発光ダイオード８３によって発生し、ダウンストリーム光信号を運ぶ同じ光ファイバ８１と結合している。図１２に概略的に示すように、こうした光送受信機９１のアレイが、単一プラットフォーム９２の上に集積してもよい。
【０１０３】
これは、特に、ファイバ・トゥ・ザ・ホーム（ＦＴＴＨ）光ネットワークなどのデータ通信応用にとって重要なクラスのデバイスであるが、デュプレクサ導波路カプラおよび光ファイバと関連した集積光電気デバイスの使用は、この応用に限定されない。
【０１０４】
本発明の実施形態に係る、光学的にマルチプレクス及び／又はデマルチプレクスを行う方法は、基板１０の上に、少なくとも１つの第１誘電体導波路１１，４１，４２，５１，５２および、少なくとも１つの第２誘電体導波路１２，４３，４４，５３を設け、少なくとも１つの第１誘電体導波路および少なくとも１つの第２誘電体導波路は交差部で交差しており、交差部に回折格子構造１３，４５，５５を設けることを含み、回折格子構造は、少なくとも１つの第１誘電体導波路からの第１所定波長の光を結合方向に回折し、そして、少なくとも１つの第２誘電体導波路からの第２所定波長の光を実質的に同じ方向に回折するように適合している。結合方向は、回折格子構造によって規定される平均的な面の法線方向とは実質的に異なる。第１所定波長と第２所定波長との差は、例えば、２０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲でもよい。
【０１０５】
本発明の実施形態に係るデマルチプレクスを行う方法は、結合方向から回折格子構造へ光信号を結合させることと、例えば、光信号は、第１所定波長の放射および第２所定波長の放射を含む２つの放射ビームを含み、回折格子構造において第１所定波長の放射および第２所定波長の放射を回折させることとを含んでもよい。この場合、該方法は、光信号を分離することを含み、これにより第１所定波長の放射は、第１誘電体導波路１１，４１，４２，５１，５２と結合し、第２所定波長の放射は、第２誘電体導波路１２，４３，４４，５３と結合する。
【０１０６】
本発明の実施形態に係るマルチプレクスを行う方法は、第１誘電体導波路１１，４１，４２，５１，５２内を進行する第１所定波長の放射を回折格子構造１３，４５，５５と結合させることと、第２誘電体導波路１２，４３，４４，５３内を進行する第２所定波長の放射を同じ回折格子構造１３，４５，５５と結合させることとを含んでもよく、これにより両方の放射ビームが同じ結合方向、例えば、光ファイバ２１，８１または光学要素８２，８３に向けて回折する。
【０１０７】
本発明の実施形態において、光信号は、第１偏光モード、例えば（準）ＴＥおよび第２偏光モード、例えば（準）ＴＭを有する種々の光波長を含んでもよい。
【０１０８】
本発明の実施形態に係る、マルチプレクス及び／又はデマルチプレクスを行うための方法は、光信号を、上述したような３端子または４端子デバイス構成におけるマルチプレクサ導波路カプラと結合させることを含んでもよい。
【０１０９】
４端子デバイス構成において、該方法は、光信号を、４つの誘電体導波路４１，４２，，４３，４４に向けて分離することを含み、これにより直交偏光モードが、実質的に直角をなす２組の光誘電体導波路に分離され、各組は、異なる波長または波長帯付近の光パワーを運ぶ。放射は、例えば、組の両方の誘電体導波路において（準）ＴＥ偏光モードとして伝搬してもよく、あるいは組の両方の誘電体導波路において（準）ＴＭ偏光モードとして伝搬してもよい。
【０１１０】
３端子デバイス構成において、該方法は、光信号を、３つの誘電体導波路５１，５２，，５３に向けて分離することを含み、１つの波長帯付近の直交偏光モードは、実質的に直角をなす光誘電体導波路５１，５２の組に分離され、これらは（準）ＴＥモードまたは（準）ＴＭモードとして伝搬してもよく、誘電体導波路５１，５２の組および第３の誘電体導波路５３は、異なる波長帯付近の光パワーを運ぶ。
【０１１１】
実質的に異なる所定波長の光に、全光学的にマルチプレクス及び／又はデマルチプレクスを行うための光デバイスを設計するための、上述した本発明の実施形態の設計方法は、例えば、図１３に示すような処理システム２００において実施してもよい。
【０１１２】
図１３は、例えば、ＲＡＭ，ＲＯＭなど、少なくとも１つの形態のメモリを含むメモリサブシステム２０５と接続した、少なくとも１つのプログラム可能なプロセッサ２０３を含む処理システム２００の１つの構成を示す。プロセッサ２０３または複数のプロセッサは、汎用または特定目的のプロセッサでもよく、デバイス、例えば、他の機能を実行する他のコンポーネントを有するチップに含まれていてもよいことに留意する。本発明の１つ又はそれ以上の態様は、デジタル電子回路、あるいはコンピュータハードウエア、ファームウエア、ソフトウエアまたはこれらの組合せで実施できる。処理システムは、少なくとも１つのディスクドライブ及び／又はＣＤ−ＲＯＭドライブ及び／又はＤＶＤを有するストレージサブシステム２０７を含んでもよい。幾つかの例では、ディスプレイシステム、キーボード、およびポインティングデバイスが、ユーザに情報の手動入力を提供するユーザインタフェースサブシステム２０９の一部として含まれていてもよい。データを入力および出力するためのポートが含まれていてもよい。図１３には示していないが、種々のデバイスとのネットワーク接続、インタフェースなど多くの要素が含まれていてもよい。
【０１１３】
処理システム２００の種々の要素は、図１３に簡単のために単一バスとして示すバスサブシステム２１３を経由するなど、種々の方法で接続していてもよく、少なくとも１つのバスのシステムを含むことは当業者に理解されるであろう。メモリサブシステム２０５のメモリは、処理システム２００上で実行した場合、ここで説明した実施形態の方法のステップを実施する命令セットの一部または全て（２１１として示す何れの場合も）をある時点で保持してもよい。こうして、図１３に示したような処理システム２００は先行技術であるが、本発明の実施形態に係る光デバイスを設計する方法の態様を実施する命令を含むシステムは先行技術ではなく、従って、図１３は、先行技術のラベルを付与していない。
【０１１４】
本発明は、コンピュータデバイス上で実行した場合、本発明に係る方法のいずれかの機能性を提供するコンピュータプログラム製品も含む。こうしたコンピュータプログラム製品は、プログラム可能なプロセッサによる実行のための機械読み取り可能なコードを運ぶキャリア媒体に有形的に埋め込むことも可能である。本発明は、コンピュータ手段上で実行した場合、ここで説明した光デバイスの設計方法のいずれかを実行するための命令を提供するコンピュータプログラム製品を運ぶキャリア媒体に関する。
【０１１５】
用語「キャリア媒体」は、実行のためにプロセッサに命令を提供するのに関与するいずれかの媒体を参照する。こうした媒体は、以下に限定されないが、不揮発性媒体、伝送媒体など、多くの形態を取りうる。不揮発性媒体は、例えば、マスストレージの一部であるストレージデバイスなどの光学ディスクまたは磁気ディスクを含む。コンピュータ読み取り可能な媒体の一般的な形態は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、フレキシブルディスクまたはフロッピーディスク、テープ、メモリチップ、またはカートリッジ、あるいはコンピュータが読み取り可能な他の何れかの媒体形態を含む。コンピュータ読み取り可能な媒体の種々の形態は、実行のためのプロセッサに１つ又はそれ以上の命令の１つ又はそれ以上のシーケンスを運ぶのに関与してもよい。コンピュータプログラム製品は、ＬＡＮ、ＷＡＮまたはインターネットなどのネットワークでキャリア波を介して伝送することもできる。伝送媒体は、ラジオ波および赤外データ通信において生成されるような、音響または光の波の形態を取ってもよい。伝送媒体は、同軸ケーブル、銅線、ファイバ光学系、コンピュータ内のバスを含むワイヤなどを含む。
【図１】
2010524022.tif 000003
【図２ａ】
2010524022.tif 000004
【図２ｂ】
2010524022.tif 000005
【図６】
2010524022.tif 000006
【図７】
2010524022.tif 000007
【図８】
2010524022.tif 000008
【図９】
2010524022.tif 000009
【図１０ａ】
2010524022.tif 000010
【図１０ｂ】
2010524022.tif 000011
【図１１】
2010524022.tif 000012
【図１２】
2010524022.tif 000013
【図１３】
2010524022.tif 000014
【図３】
2010524022.tif 000015
【図４】
2010524022.tif 000016
【図５】
2010524022.tif 000017
【国際調査報告】
2010524022.tif 000018
2010524022.tif 000019
2010524022.tif 000020
2010524022.tif 000021