(57)【要約】      （修正有）【課題】近接して弱く閉じこめられた導波路配列における光学的結合及びクロストークを制御する。【解決手段】伝送する第１の光学信号を弱く閉じ込める基板上に設けた第１の導波路と、伝送する第２の光学信号を弱く閉じ込める前記基板上に設けた第２の導波路と、前記第１の導波路と前記第２の導波路との間の前記基板内に設けた溝とを有するとともに、前記第１の導波路は、光学的伝送軸および前記光学的伝送軸に沿って測定される特性長を有し、前記第２の導波路は、上記第１の導波路に接近して設けられ、前記溝は、前記第１の導波路の光学的伝送軸に平行に測定された特性長をもち、前記溝の該特性長は、前記第１の導波路の特性長よりも実質上短く、前記溝は、低い屈折率を持つ物質を有する導波構造。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送する第１の光学信号を弱く閉じ込める基板上に設けた第１の導波路と、
伝送する第２の光学信号を弱く閉じ込める前記基板上に設けた第２の導波路と、
前記第１の導波路と前記第２の導波路との間の前記基板内に設けた溝とを有するとともに、前記第１の導波路は、光学的伝送軸および前記光学的伝送軸に沿って測定される特性長を有し、前記第２の導波路は、上記第１の導波路に接近して設けられ、前記溝は、前記第１の導波路の光学的伝送軸に平行に測定された特性長をもち、前記溝の該特性長は、前記第１の導波路の特性長よりも実質上短く、前記溝は、低い屈折率を持つ物質を有する導波構造。
【請求項２】
前記第１の導波路と前記第２の導波路との間の距離は、２０μｍよりも短い請求項１に記載の導波構造。
【請求項３】
前記溝の形状および光学的性質は、第１の光学信号及び第２の光学信号のどちらかが各導波路に供給された場合に、前記第１の導波路と前記第２の導波路の双方に近い導波構造の領域における光学的超モードへのエネルギーの移動を防止するのに十分である請求項１に記載の導波構造。
【請求項４】
前記基板は半導体物質である請求項１に記載の導波構造。
【請求項５】
前記半導体物質は燐化インジウムである請求項４に記載の導波構造。
【請求項６】
前記半導体物質はガリウム砒素である請求項４に記載の導波構造。
【請求項７】
前記第１の導波路は、単一モードの光学信号を弱く閉じ込めるものであり、前記第２の導波路は、他の単一モードの光学信号を弱く閉じ込めるものである請求項１に記載の導波構造。
【請求項８】
前記溝は、前記第１の導波路の近傍に、第１の壁を有し、該第１の壁は、前記溝の近傍にある前記第１の導波路の光学的伝送軸に平行である請求項１に記載の導波構造。
【請求項９】
前記溝は、前記第２の導波路の近傍に第２の壁を有し、該第２の壁は、前記溝の近傍にある第２の導波路の光学的伝送軸に平行である請求項８に記載の導波構造。
【請求項１０】
前記溝は、深いエッチング工法によって形成された請求項１に記載の導波構造。
【請求項１１】
前記第１の導波路と前記第２の導波路との間の前記基板内に形成された第２の溝を有し、該第２の溝は、前記第１の導波路の前記光学的伝送軸に平行に測った第２の特性長を有し、該溝の前記特性長は、実質的に前記第１の導波路の特性長よりも短く、前記第２の溝は、その中に、低い屈折率の物質を有する請求項１に記載の導波構造。
【請求項１２】
前記第１の溝および第２の溝は共通の線上にある請求項１１に記載の導波構造。
【請求項１３】
前記第１の導波路近傍の前記第１の溝の壁の一部は、前記第１の導波路に平行であり、前記第２の溝の壁の一部は、前記第２の導波路に平行である請求項１２に記載の導波構造。
【請求項１４】
前記第１の溝における前記第１の導波路の光学軸の傾きと、前記第１の溝における前記第２の導波路の光学軸の傾きとの間に形成された角度が６度未満である請求項１３に記載の導波構造。
【請求項１５】
前記第１の導波路と前記第２の導波路との間に形成された複数の溝を有し、複数の溝の各溝は前記第１の導波路の前記光学的伝送軸に平行に測定された特性長をもち、前記溝の前記特性長の各々は、実質上、前記第１の導波路の前記特性長よりも短く、複数の溝の各々は、低い屈折率を有する物質を有する請求項１に記載の導波構造。
【請求項１６】
前記溝は、前記第１の導波路に垂直で前記第１の導波路に沿った１点と前記第２の導波路に沿った１点とを連結する線と１以下の溝が交差するように設けた請求項１５に記載の導波構造。
【請求項１７】
複数の前記溝の各々は、前記第１の導波路にほぼ平行に設けられた壁を有する請求項１６に記載の導波構造。
【請求項１８】
複数の前記溝の各々は、ほぼ同一の特性長を有する請求項１７に記載の導波構造。
【請求項１９】
複数の前記溝の各々は、予め定めた同一の溝間距離をもって設けられた請求項１８に記載の導波構造。
【請求項２０】
第１の入力ポートにおいて光学信号を受信し、
第１の導波路の第１の部分に沿って前記入力ポートからの前記光学信号を伝送させ、
高次のモードに対応する前記光学信号の第１の部分を第１の溝内で結合し、
前記第１の部分からの前記光学信号を前記導波路の第２の部分に結合し、
前記第２の部分に沿って前記光学信号を伝送させて、前記光学信号の前記光学エネルギーの小部分が高次のモードに変化させ、
前記第２の部分からの前記光学信号を前記導波路の第３の部分に結合させ、
上記光学信号を前記第３の部分にそって伝送させ、
高次のモードに対応する前記光学信号の第２の部分を、第２の溝に結合させると共に、
前記第１の溝は、前記第１の部分の近傍に設けられ、前記第１の溝は、前記光学信号の最低次の単一モードと前記第１の溝との結合を防止するように前記第１の部分から十分に離れて設けられ、
前記第２の溝は、前記第３の部分の近傍に設けられ、前記第２の溝は、前記光学信号の最低次の単一モードの前記第２の溝との結合を防止するように前記第３の部分から十分に離れて設けられた導波路内を伝送する光学信号の高次のモードを濾過する方法。
【請求項２１】
第２の光学信号を第２の導波路に沿って、伝送させ、前記第２の導波路は、前記第１の溝が、前記第２の導波路と前記第１の導波路間に設けられて、前記第１の導波路と前記第２の導波路との間が２０μｍ未満であるように、前記第１の部分に近接して設けられた請求項２０に記載の導波路内を伝送する光学信号の高次のモードを濾過する方法。
【請求項２２】
前記第１及び第２の導波路は、同一の基板上に設けられ、該基板は、半導体物質である請求項２０に記載の導波路内を伝送する光学信号の高次のモードを濾過する方法。
【請求項２３】
前記半導体物質は、燐化インジウムである請求項２２に記載の導波路内を伝送する光学信号の高次のモードを濾過する方法。
【請求項２４】
前記半導体物質は、ガリウム砒素である請求項２２に記載の導波路内を伝送する光学信号の高次のモードを濾過する方法。
【請求項２５】
前記第１の導波路は、弱く閉じ込められている請求項２０に記載の導波路内を伝送する光学信号の高次のモードを濾過する方法。
【請求項２６】
前記第１の溝及び第２の溝は、深いエッチング工法を使用して形成された請求項２０に記載の導波路内を伝送する光学信号の高次のモードを濾過する方法。
【請求項２７】
前記第１の溝及び前記第２の溝は低い屈折率物質を有する請求項２０に記載の導波路内を伝送する光学信号の高次のモードを濾過する方法。
【請求項２８】
前記第１の溝及び前記第２の溝は同一線上にある請求項２０に記載の導波構造。
【請求項２９】
前記第１の溝の壁は前記第１の部分に平行に設けられ、前記第２の溝の壁は前記第３の部分に平行に設けられた請求項２８に記載の導波構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信で用いられる平面状導波基板で製造された集積化導波装置に関するものである。特に、本発明は、近接して及び弱く閉じ込められた光学導波路の配列をもつような装置における光学的結合及びクロストークを制御しかつ取り扱うための導波装置の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学的要素がデータ通信ネットワークにおいて広く使用されている。典型的には、この要素は、単一モードを有する光を取り扱うように設計されている。個々の導波路と関連する情報伝達率を増大させるために、種々の予め定めた波長をもつ光学信号を多重化することが良く知られている。多数の異なる波長が、導波路上で多重化された場合、コスト、場所、電力等により強いられる観点から、離散的またはハイブリッドの特性をもつ組立よりもむしろ個々の光学信号を操作し、結合させまたは分離させるための平面状集積化回路による解決を採用することが次第に当たり前のこととなっている。そのときでさえも、集積化回路の解決法による型の設置面積の削減による継続的な利益、例えば、削減された型用コスト、より小さなパッケージ、熱的な安定等のためのより低い電力がある。波長の多重化光学信号を、多数の光学信号であって各々が特徴的な波長範囲を有するものに分割するものは一般に良く知られている。この応用は、集積化波長デマルチプレクサに理想的に適している。そのような装置の実施例は、エシェル格子及び配列された導波格子（arrayed waveguide gratingを縮めてＡＷＧ）、を有する。この装置は、光の単一モード、及び典型的には、波長のチャネルの比較的小さい個数、典型的には４つの波長チャネルから、８０の波長チャネルをもつ完全な高キャパシティの長距離運搬のシステムまでのものを支えるように設計されている。しかし、例えば、シリカ・ガラス、ポリマー、燐化インジウム、ガリウム砒素、及びシリコンを含有する集合から選択された物質系とは無関係に、光の単一モードの導波は、このような集積された光導波装置の導波路内に弱く閉じ込められたモードの導波である。
【０００３】
加えて、この装置は、前記装置の入力ポートに接続した波長多重化信号を予め定めた波長チャネルに対応する個々の光学信号への分割を引き起こす波長散乱要素を有している。この個々の光学信号の各々は、特定の出力導波路に接続している。平面状のプラットホームの上及びそれを越えて単純に移動することさえ、前記型の寸法を最小化することは、それ自体利益があるという前述した記述を仮定すれば、波長分散要素の設計は、これが全体にわたる集積化回路の主要な要素であるので、同様に最小の寸法に強いられる。したがって、この種々の導波チャネルに対応する個々の導波路は、近接して間隔が空けられかつほぼ平行であるのが一般的な場合である。さらに、離散的な波長に関して配列された形態に作用する次の要素は、前記型の設置面積を最小にするために、同様に近接して間隔をおいた導波路から利益を受ける。残念ながら、光学導波路、特に弱く閉じ込められたモードに関するものが、十分に長い距離にわたって近接した間隔を維持する場合には、その中を伝送する光学信号は、隣接する導波路間で結合し、かつ、したがって基本的にクロストークの源として作用する。クロストークの量は前記導波路の間隔、前記導波路がほぼ平行となっている距離、および、光学信号の与えられた波長に対する導波路の閉じ込めの関数である。さらに、前記構造の配列された性質は、いわゆる第１のチャネルから前記第２のチャネルにある程度結合したモードに帰着することができる。しかし、今や、この第２のチャネルは、前記第１および第３の両者のチャネルと結合している。これは、最初の源から多重導波路を横切って生ずる光学的クロストークに帰着でき、全体のアレイを横切って同様に作用する。
【０００４】
加えて、波長の多重化された光学信号が、波長に依存して分散される場合に、供給された光学信号は、時には、前記分散要素からの受信導波路において望ましい最低次の光学モードとは異なる光学モードを含有する。これは、前記受信導波路のモード的振る舞いを、前記構造の全てにわたる重複が、光学チャネルを分離するフィルター要素において望ましい実質上平坦な通過帯域を生み出すように調節した結果である。導波路は弱く閉じ込めるものであるため、この高次のモードは、前記導波路に沿って伝送し続けることができる。なぜならば、前記構造は単一モード構造に対して先太りになっているからである。さらに悪いことには、この高次のモードは、望ましい単一モードよりもそれらのエネルギーの大部分が前記導波路の中心から離れるように位置している。したがって、そのようなモードは隣接するモードと結合しやすくクロストークを引き起こす。
【０００５】
いわゆる当業者にとって、もしこの基板上の導波路が、相互に略非０の角度で製造されているのならば、前記導波路を比較的短い距離にわたって十分に離すことが、それらの間のクロストークを無視できるようにする。この解決法は、前記望ましくないクロストークを除去するものの、前記装置についてかなり大きな寸法とし、ある物質系では、前記物質の軸とずれたエッチングの製造上の問題を引き起こす。前記チップのサイズの増大は、ウェハによって通常提供されるチップ数を削減させ、それによって明らかに完成品のコストの増大を招く。
【０００６】
明らかに、近接する間隔を空けた平行な単一モードの導波路のアレイを含有する集積化導波構造を設計することは有益である。前記導波路の各々は、光学信号を伝送し、光学信号の各々は、前記導波路コアの近傍の領域にほぼ閉じ込められ、それによってクロストークを防止する。加えて、もし、そのような導波構造が、良く確立した、コスト上有効な工法を用いて製造されるならば有益であろう。
【０００７】
（発明の概要）
本発明は、導波構造を教示し、該導波構造は、前記基板上に設けられ、伝送する第１の光学信号を弱く閉じ込める第１の導波路と、同一の基板上に設けられ、伝送する第２の光学信号を弱く閉じ込める第２の導波路と、前記第１の導波路と前記第２の導波路との間の基板内に設けた溝とを有するとともに、前記第１の導波路は、光学的伝送軸および上記光学的伝送軸に沿って測った特性長を有し、前記第２の導波路は、前記第１の導波路に接近した近傍に設けられ、前記溝は、上記第１の導波路の光学的伝送軸に平行に測られた特性長をもち、該溝の該特性長は、前記第１の導波路の特性長よりも実質上短く、前記溝中に低い屈折率の物質を有する。
【０００８】
さらに、本発明は、導波路内を伝送する光学信号の高次のモードを濾過する方法を提供し、その方法は、第１の入力ポートにおいて光学信号を受信し、上記入力ポートからの前記光学信号を第１の導波路の第１の部分に沿って伝送し、第１の溝内で高次のモードに対応する前記光学信号の第１の部分に結合し、前記第１の部分からの前記光学信号を前記導波路の第２の部分に結合させ、前記光学信号を前記第２の部分に沿って伝送させて、前記光学信号の前記光学エネルギーの小部分が、高次のモードに変化させ、前記第２の部分からの前記光学信号を、前記導波路の第３の部分に結合させ、かつ上記光学信号を前記第３の部分に沿って伝送させ、高次のモードに対応する前記光学信号の第２の部分を第２の溝内に結合し、前記第１の溝は第１の部分から十分に遠く設けて前記第１の溝と最低次の光学信号の単一モードとの結合を禁止し、前記第２の溝は、前記第３の部分の近傍に設けられ、前記第２の溝は、前記光学信号の最低次の単一モードと前記第２の溝との結合を禁止するために、前記第３の部分から十分に離れて設けられている。
【０００９】
（発明の詳細な説明）
図１によると、従来技術に係るリッジ導波構造１００の断面図が示されている。該導波構造１００は、エッチングされた上部のクラディング層１０１、コア層１０２、より低いクラディング層１０３および基板層１０４を有する。リッジ１０５は、浅いエッチング工法を用いて設けられ、前記上層のクラディング層１０１を選択的にエッチングして、コア層１０２内への前記光学信号の導波路内への閉じ込めを形成する局所的屈折率の増大を生み出している。この導波路は、その中を伝送する光学信号の弱い閉じ込めを提供する。
【００１０】
図１ａによると、図１と同様の導波構造が、垂直軸１１０とともに示されている。いわゆる当業者にとっては明らかなことではあるが、前記導波構造内を伝送する光学信号の強度は、前記プラトー１０７を２つに分ける垂直軸１１０に関して対称である。加えて、極小の強度は、前記垂直軸１１０の近傍にあり、前記光学信号の強度は、前記リッジ１０５から遠くなるにしたがって連続的に減少する。
【００１１】
図２によると、接近した間隔を開けた１対のリッジ導波路２０１，２０２が、従来技術に係る同一の導波基板に示されている。前記基板は、一対の光源２０４，２０５を含有し、それらは、前記リッジ導波路２０１，２０２の端部に各々示されている。光源２０４によって提供された光は、リッジ導波路２０１に接続し、光源２０５によって供給された光は、リッジ導波路２０２に接続している。この図は、第１の断面線２０６および第２の断面線２０７を示す。さて、図３ａによると、光強度の分布が、図２の第１の断面線２０６に対応する断面図において重ね合わされていることが示されている。この場合に、光源２０４は、光を供給し、および、光源２０５は、光を供給していない。理想的には、作用する光源のない前記リッジ導波路内には光学的エネルギーはないけれども、光の非常に小さな部分が導波路２０１内を光が伝送する結果としてリッジ導波路２０２に対応する領域内にある。その光が弱く閉じ込められた前記リッジ導波路２０１に沿って伝送し続けるのであるから、エネルギーは、リッジ導波路２０２へ移動される。図３ｂによると、断面線２０７に対応する光の強度像が示されている。この場所において、前記光強度は前記２つの導波路に対してほぼ等しい。前記光は、それが伝送する際に、導波路間でエネルギーを移送し続ける。この振る舞いは、いわゆる当業者によって良く理解されている。
【００１２】
この例は、二つの平行な導波路のみを特徴とするけれども、他の構造は任意に、より多くの導波路を特徴とするであろう。より多くの導波路が存在する場合には、光学信号は、多くの導波路間でエネルギーを移送することができ、それによって、この問題は、複合してより複雑化する。図３ｂを考慮すると、もし、前記２０２の右に隣接する導波路があると、２０１からの光に結合するので、いくらかのエネルギーが、前記第３の導波路に結合するだろう。
【００１３】
図４を参照すると、従来技術に係る導波構造４０１が示されている。前記導波構造４０１は、リッジ導波路４０２，４０３，４０４、および連続的溝４０５，４０６を有する。前記連続的溝４０５，４０６は、前記リッジ導波路４０２，４０３，４０４の間の光学的エネルギー移送を縮小する。この場合、前記溝４０５，４０６は、深いエッチング工法によって製造される。この工法は、格子状端面のような他の導波構造を製造することに関してよく確立されている。前記装置が組み込まれる際に、前記溝は、空気で満たされる。前記溝の深さは、図４ａに描かれている。すなわち、前記エッチングは、前記上部のクラディング層を通り抜け、前記コア層を貫通している。他の同様な実施の形態は異なる深さを持つ溝を特徴とする。ある場合には、前記溝は、前記下部のクラディング層を貫通する。図４ａによると、図４に係る導波構造内を伝送する光学信号に対応する光強度像が示されている。この場合には、前記強度像から明らかなように、光は、前記導波路４０３に結合するが、導波路４０２，４０４には結合しない。前記溝は、隣接する平行な前記導波路間での結合を禁止するように作用するのであるから、クロストークはほとんど存在しない。前記図は、明らかに、前記光学エネルギーが前記導波路間を伝送することが妨げられていることを示している。明かに、前記溝の深さは、前記装置の改良されたクロストークの動作を危険にさらすことなく任意に増加するが、前記溝の深さを縮小することは、クロストークに関して逆の効果をもちやすい。この実施の形態における前記溝４０５，４０６は、その中に空気があるけれども、空気があることを必須としない。前記溝が前記クラディング層よりも低い屈折率をもつ物質で満たされることが好ましい。この導波構造は、十分な光学的な隔離を要求する短い導波路とともに使用される。前記導波路が長い場合には、この構造に係る装置は長い溝を有するだろう。この方法の１の顕著な欠点は、前記２つの高い屈折率の非連続性によって、横方向に結合したリブを有する導波路のモード的な解は、前記最初のリブ導波路とは異なる解をもっている。これは２つの効果を有しており、第１は、前記基本的単一モードに対する前記モード的な相異はあらゆる遷移における挿入損失の不利益に帰着する。第２には、前記構造は、全体にわたって空気が閉じ込められた構造のいわゆる超モードで高度に多重化されている。これらは、前記溝４０５，４０６が、前記リブ導波路４０３から遠くに離れるように横方向に間隔が空くにつれて縮小する。しかしながら、これは、いわゆる当業者が求めようとした解決法、すなわち、我々が光学的導波路をより接近させる際のクロストークの減少、とは正反対のものである。これは、また、リブの導波路内における光の散乱、すなわち主要な損失の仕組みであるが、前記導波路内での高次のモードの励起に帰着するという残念な結果も生ずる。このようにして、この構造が役に立つのであるが、あまり良く適していない多くの適用例がある。特に導波路が非常に接近した間隔を開け、かつ、放出条件に敏感であるような場所、すなわち、前記波長のデマルチプレクサのまさに中心である。ここで、前記超モードが励起され、したがって、通常前記チャネル導波路と結合しない波長は前記デマルチプレクサ自体の中で増大するクロストークに帰着する。
【００１４】
図５によると、本発明の実施の形態に係る導波構造５０１が示されている。前記平面状の導波構造５０１は、多数の導波路５０３を特徴とする。今や、しかしながら、前記導波路は、セグメント化された溝５０２によって散らばされている。この構造は、特に、配列された導波路の格子の出力導波路のような回折した光学信号を受信する導波路アレイの構造を提供するのに適している。この応用において、前記導波路に供給された光学信号はしばしば多重モードであることが知られている。唯一最低次のモードのみが望まれるけれども、前述したように、同様に、前記他の超モードに放出されるエネルギーがある。前記溝５０２は、ほぼ望まれる最低次のモードの伝送と干渉しないが、より高次のモードに影響を与えるように位置し、交差する結合を支えるような前記構造の長手方向に沿っての連続的なモード的解がないので、隣接する導波路間の結合を妨害する。見ての如く、前記溝５０２が、前記導波路５０３間に設けられている。前記溝５０２の位置および形状は、構造物の数に基づいて選択すべきである。前記溝５０２の長さは、溝と「結合」した光が、前記基板から伝送されるのに十分であるべきである。加えて、２つの連続的溝５０２の間のギャップの長さは、高次のモードが次の溝５０２との相互作用があるように横方向にそのエネルギーを再分配することを可能にすべきである。第３に、前記導波路の近傍にある溝の縁と導波路のリッジとの間の離間は、前記導波路の基本的なモードに十分に影響を与えないように十分に大きくあるべきである。この構造の基準が、導波路の光学系と構造の分野の当業者によって守られるならば、前記溝５０２の存在は、光学信号の多重モードの伝送を抑制する。再び、前記溝５０２は、深いエッチング工法を用いて製造されるが、これは、溝を製造する他の方法を考慮すべきでないことを示唆するものではない。総合的な効果は、内部チャネルのクロストークを除き、より高次のモードの不適切な伝送からのチャネル間のクロストークを抑制することである。いわゆる当業者にとって、この構造の基準は、図５の導波構造とは異なる導波構造については使用可能であることは明らかである。特に、図５は、複数の前記導波路５０３が平行であるとして示している。一組の導波路が、前記種々の導波路間において、典型的には６度よりも小さい角度で相互に接近して設けられる場合が一般的である。そのような配置は、時には、例えば、光学的格子からの波長散乱光を受けるために設けられる。導波路の設計者に利用可能なエッチング工法は、導波路が２０μｍ未満離れて接近して間隔を開けた導波路間に溝を設けることを可能とする。
【００１５】
図６によると、１組の平行な導波路６０１が、基板６０２上に設けられている。１組の溝６０３が、本発明に係る導波路６０１間に設けられている。導波路６０１の各々は、入力ポート６０４及び出力ポート６０５を有する。光強度分布は、一連のピーク６１０を有し、各ピーク６１０は、対応する入力ポート６０４の中央近傍の位置に設けられている。明らかに、平行な導波路に入力する光の強度分布は、前記入力ポート６０４に接続しない少量の光があることを示している。この光は望ましい単一モードとは異なる励起モードの不利益の効果をもっている。この像のタイプは、エシェル格子から受信した典型的な光または配列した導波路格子の出力平板の出力ポートに入射する光である。本発明に係る不連続な溝をもった平行な導波構造は、有益なことにはこれらの高次のモードを散らす。明らかに、前記導波路６０１のコアから溝６０３を離す距離は注意深く、前記導波路６０１の基本的単一モードが、前記溝６０３の位置において受け入れられる程度小さいことを保証するように選ぶべきである。このようにして、出力ポートにおける光の対応する強度像は、前記導波路６０１の中央近傍のピーク６１１を特徴として、導波路６０１の近傍にあるクラディングから提供される光であって前記クラディングへさらに供給される光ではない。
【００１６】
図７によると、従来技術に係る埋め込まれた導波路の斜視図が示されている。導波構造は、基板７０１、クラディング層７０２、および高い屈折率をもつ導波路のコア７０３を有する。前記導波路のコア層は、平面的でないので、リッジは前記導波路を設けるのに必要はない。この導波構造は、単一のモードを有する光学信号を伝送するように設計されている。いわゆる当業者は、この導波構造は、導波路のコア７０３が、相互に接近して設けられた場合に光学的クロストークへの傾向があることを知っている。クロストークの量は、前記導波路がエネルギーを交換するのに十分なほど接近している長さに依存している。これは、図２、図３、図３ａを参照して記述したように従来技術に係るリッジ導波構造におけるクロストークに非常に類似している。
【００１７】
図８によると、本発明に係る埋められた導波構造の斜視図が示されている。この構造は、基板８０１、より低い屈折率のクラディング層８０２、導波路のコア８０３、および溝８０７を有する。この構造は、前記導波路のコア８０３に近傍の単一モードの光学信号を伝送するように設計されている。前記溝８０７は、光学的に、前記個々の導波路のコア８０３を孤立化させ、それによって、光学的クロストークを妨げる。前記溝８０７は、また、前記導波路のコア８０３の近傍を伝送する望まない高次モードを濾過する。前記溝８０７は、該溝８０７が望まれる単一モードの伝送と実質上干渉しないが他の高次のモードと干渉するように設けられている。前記溝は、前記溝が十分に低い屈折率を持つ物質で満たされた場合には、これらの高次のモードを散乱する程度に十分に長い。加えて、前記導波路のコア８０３の光学軸に沿った溝の間の距離は、前記導波路のコアの近傍を伝送する高次のモードのエネルギーの一部が、前記溝に入射するように十分に長い。明らかに、図８の導波構造を形成する種々の工法が存在する。加えて、前記導波路のコアの形状は種々の設計および製造工程によって変化する。
【００１８】
本発明に係る溝は、それらが前記光学的基板を貫通するように十分に深いことに注意すべきである。明らかに、本発明の実施の形態に係る前記溝は、連続的でないので、前記基板は、そのような貫通する溝が用いられた場合には、２つの部分に厳格に分ける必要はない。したがって、本発明の実施の形態に係る前記語句「溝」の使用は、光学的に装置を貫通する特徴を含むと理解すべきである。
【００１９】
本発明の非常に多くの他の実施の形態が、本発明の主旨または範囲から逸脱せずに導波路の設計分野の当業者によって構想できるであろう。
前記発明は、図面によって記述される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来技術に係るリッジ導波構造の断面図である。
【図１ａ】図１に係る導波路内を伝送する光学信号の強度分布である。
【図２】従来技術に係る典型的な導波構造の対を示す平面図である。
【図３ａ】第１の導波路内に光学信号があり、前記第２の導波路はほとんど伝送する光のない第１の位置における図２で重ね合わされた光の強度像である。
【図３ｂ】両方の導波路が伝送する光を有する第２の位置での図２の導波基板における強度像である。
【図４】前記導波リッジを分けるために連続的溝が追加された従来技術に係る導波構造の典型的な対の平面図である。
【図４ａ】図４の前記導波構造の断面図上での重ね合わされた光の光学的強度像である。
【図５】本発明の実施の形態に係る導波構造の対を示す平面図である。
【図６】入力強度像及び出力強度像を含む本発明の実施の形態に係る１対の導波構造の平面図である。
【図７】埋められた導波構造の場合についての従来技術に係る導波路のアレイの等角投影図である。
【図８】本発明に係る埋められた導波アレイ構造の等角投影図である。
【符号の説明】
【００２１】
５０１  導波構造
５０２  溝
５０３  導波路
６０１  導波路
６０２  基板
６０３  溝
６０４  入力ポート
６０５  出力ポート
６１０  ピーク
６１１  ピーク
８０１  基板
８０２  クラディング層
８０３  導波路コア
８０７  溝
【図１】
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【図１ａ】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図４ａ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【外国語明細書】
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