(57)【要約】【課題】同一信号光を複数出射する垂直共振型面発光レーザダイオードに用いて幅方向の増大を抑制した光導波路及び光伝送装置を提供することを目的とする。【解決手段】マルチスポットＶＣＳＥＬ２０から出射された信号光を段差１２の斜面形状１２Ａによって反射して光導波路１４内に入射し、信号光を伝送して出力部１８側の段差１２の斜面形状１２Ａによって反射して受光素子２２に信号光を伝送する。このとき、光導波路１４の入力部１６を１入力ノードに対して複数の段差１２を設け、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０の出射部２０４から出射される光スポットの配列が光導波路１４の幅方向に対して傾斜した配列として、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０から出謝される光スポットに対応して入力部１６の各段差１２を形成して光結合させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号光を透過して伝送する透光性媒体と、
斜面形状を有する複数の段差を前記透光性媒体に形成することによって生成した、信号光を前記透光性媒体に入力するための入力部と、
斜面形状を有する段差を前記透光性媒体に形成することによって生成した、前記入力部から入力されて前記透光性媒体を伝送される信号光を出力するための出力部と、
を備え、
複数の同一の信号光を出射する垂直共振型面発光レーザダイオードから出射される複数の前記信号光の配列を、前記透光性媒体の光伝送方向と交わる方向となる幅方向に対して傾斜した配列として、複数の前記信号光のそれぞれに対応して光結合するように前記入力部の前記段差を形成したことを特徴とする光導波路。
【請求項２】
前記入力部は、前記複数の段差間の距離よりも長い距離間隔となるように複数形成したことを特徴とする請求項１に記載の光導波路。
【請求項３】
入力された信号光を透過して伝送する予め定められた幅と長さを有する透光性媒体と、
入射された前記信号光を前記透光性媒体に入力する斜面形状を各々有する複数の段差を、垂直共振型面発光レーザダイオードから出射される複数の信号光の配列に対応させて、前記透光性媒体の幅方向に対して傾斜した方向に配列した少なくとも１つの段差列を備え、前記透光性媒体に形成された入力部と、
前記入力部から入力されて前記透光性媒体を伝送される信号光を出力する出力部と、
を備えたことを特徴とする光導波路。
【請求項４】
信号光を透過して伝送する透光性媒体と、斜面形状を有する複数の段差を前記透光性媒体に形成することによって生成した、信号光を前記透光性媒体に入力するための入力部と、斜面形状を有する段差を前記透光性媒体に形成することによって生成した、前記入力部から入力されて前記透光性媒体を伝送される信号光を出力するための出力部と、を備え、複数の同一の信号光を出射する垂直共振型面発光レーザダイオードから出射される複数の前記信号光の配列を、前記透光性媒体の光伝送方向と交わる方向となる幅方向に対して傾斜した配列として、複数の前記信号光のそれぞれに対応して光結合するように前記入力部の前記段差を形成した光導波路と、
前記入力部に対応して配置された前記垂直共振型面発光レーザダイオードと、
を備えた光伝送装置。
【請求項５】
信号光を透過して伝送する透光性媒体と、斜面形状を有する複数の段差を前記透光性媒体に形成することによって生成した、信号光を前記透光性媒体に入力するための複数の入力部と、斜面形状を有する段差を前記透光性媒体に形成することによって生成した、前記入力部から入力されて前記透光性媒体を伝送される信号光を出力するための出力部と、を備え、複数の同一の信号光を出射する垂直共振型面発光レーザダイオードから出射される複数の前記信号光の配列を、前記透光性媒体の光伝送方向と交わる方向となる幅方向に対して傾斜した配列として、複数の前記信号光のそれぞれに対応して光結合するように前記入力部の前記段差を形成し、かつ前記複数の段差間の距離よりも長い距離間隔となるように前記複数の入力部を形成した光導波路と、
各前記入力部のそれぞれに対応して配置された複数の前記垂直共振型面発光レーザダイオードと、
を備えた光伝送装置。
【請求項６】
請求項３に記載の光導波路と、
前記入力部に対応して前記信号光を出射する出射部が格子状に配列された前記垂直共振型面発光レーザダイオードと、
を備えた光伝送装置。
【請求項７】
前記光導波路は、前記段差列を複数列とし、前記複数の段差から前記透光性媒体に入射した信号光が前記透光性媒体内で重ならないように、当該段差列を前記段差の配列方向と交差する方向に配列したことを特徴とする請求項６に記載の光伝送装置。
【請求項８】
前記光導波路は、前記段差の前記斜面形状の一部が隣接する他の前記段差の前記斜面形状の一部と前記幅方向に対して重なり合うことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の光伝送装置。
【請求項９】
前記光導波路は、前記幅方向の両端に配置された前記段差の前記斜面形状の前記幅方向の長さが他の前記段差の前記斜面形状の前記幅方向の長さに比較して長いことを特徴とする請求項６又は請求項７記載の光伝送装置。
【請求項１０】
前記出力部に対応して配置され、前記光導波路を伝送され前記出力部から出力された信号光を受光する受光素子を更に備えることを特徴とする請求項４〜請求項９の何れか１項に記載の光伝送装置。
【請求項１１】
前記出力部に対応して配置され、前記光導波路を伝送され前記出力部から出力された信号光を受光して伝送する光ファイバーを更に備えることを特徴とする請求項４〜請求項９の何れか１項に記載の光伝送装置。
【請求項１２】
複数の前記垂直共振型面発光レーザダイオードを前記入力部毎に対応して基板上に前記幅方向に配列したことを特徴とする請求項４〜請求項１１の何れか１項に記載の光伝送装置。
【請求項１３】
複数の前記受光素子を各前記出力部毎に対応して基板上に前記幅方向に配列したことを特徴とする請求項１０に記載の光伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路及び光伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子から出射された信号光を複数に分岐して出力する光伝送装置が従来より種々のものが提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の技術では、光導波路の一端部に傾斜面を設け、発光素子から入射される信号光をこの傾斜面で反射させることにより、光導波路内に信号光を導く構成が提案されている。
【０００４】
また、特許文献２に記載の技術では、光導波路の一端部に傾斜面設けた入出力部を有し、入出力部から入射された信号光が光導波路の他端側で拡散反射して伝送され、複数の入手鬱力部に信号光を伝送する光伝送装置が提案されている。
【０００５】
また、特許文献１、２のような光導波路の傾斜面を有する入出力部に光ファイバーを接続することが特許文献３、４等に提案されている。
【０００６】
また、信号光を出射するものとしては、複数の垂直共振型面発光レーザダイオードを用いて同一信号の複数の信号光を出射するものが特許文献５に提案されている。
【０００７】
また、複数のレーザを各々異なる導波路に入射させ、各々独立に検出するものが特許文献６に提案されている。
【０００８】
また、アレイ型半導体レーザから放射された複数のレーザ光を、各々導波路を進行させた後、結合部で集光させ高密度レーザ光として射出するものが特許文献７に提案されている。
【０００９】
一方、レーザダイオードから出射されるレーザ光を平行光にして扇形カライドに入射して集光させた後、光ファイバーに導波するものが特許文献８に提案されている。
【特許文献１】特開２０００−２９２６６号公報
【特許文献２】特開２００２ー６２４５７号公報
【特許文献３】特開２００３−４９７２号公報
【特許文献４】特開２００４−８５８７１号公報
【特許文献５】特開２００３−１５２２８４号公報
【特許文献６】特平１−２０８８８６号公報
【特許文献７】特開２０００−１９３６２号公報
【特許文献８】特開２０００−１４１０７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
光伝送光と交わる方向となる幅方向の増大を抑制して垂直共振型面発光レーザダイオードから出射される複数の同一信号光を入射する光導波路及び光伝送装置を提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために請求項１に記載の光導波路は、信号光を透過して伝送する透光性媒体と、斜面形状を有する複数の段差を前記透光性媒体に形成することによって生成した、信号光を前記透光性媒体に入力するための入力部と、斜面形状を有する段差を前記透光性媒体に形成することによって生成した、前記入力部から入力されて前記透光性媒体を伝送される信号光を出力するための出力部と、を備え、複数の同一の信号光を出射する垂直共振型面発光レーザダイオードから出射される複数の前記信号光の配列を、前記透光性媒体の光伝送方向と交わる方向となる幅方向に対して傾斜した配列として、複数の前記信号光のそれぞれに対応して光結合するように前記入力部の前記段差を形成したことを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記入力部は、前記複数の段差間の距離よりも長い距離間隔となるように複数形成したことを特徴としている。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、入力された信号光を透過して伝送する予め定められた幅と長さを有する透光性媒体と、入射された前記信号光を前記透光性媒体に入力する斜面形状を各々有する複数の段差を、垂直共振型面発光レーザダイオードから出射される複数の信号光の配列に対応させて、前記透光性媒体の幅方向に対して傾斜した方向に配列した少なくとも１つの段差列を備え、前記透光性媒体に形成された入力部と、前記入力部から入力されて前記透光性媒体を伝送される信号光を出力する出力部と、を備えたことを特徴としている。
【００１４】
請求項４に記載の光伝送装置は、信号光を透過して伝送する透光性媒体と、斜面形状を有する複数の段差を前記透光性媒体に形成することによって生成した、信号光を前記透光性媒体に入力するための入力部と、斜面形状を有する段差を前記透光性媒体に形成することによって生成した、前記入力部から入力されて前記透光性媒体を伝送される信号光を出力するための出力部と、を備え、複数の同一の信号光を出射する垂直共振型面発光レーザダイオードから出射される複数の前記信号光の配列を、前記透光性媒体の光伝送方向と交わる方向となる幅方向に対して傾斜した配列として、複数の前記信号光のそれぞれに対応して光結合するように前記入力部の前記段差を形成した光導波路と、前記入力部に対応して配置された前記垂直共振型面発光レーザダイオードと、を備えることを特徴としている。
【００１５】
請求項５に記載の光伝送装置は、信号光を透過して伝送する透光性媒体と、斜面形状を有する複数の段差を前記透光性媒体に形成することによって生成した、信号光を前記透光性媒体に入力するための複数の入力部と、斜面形状を有する段差を前記透光性媒体に形成することによって生成した、前記入力部から入力されて前記透光性媒体を伝送される信号光を出力するための出力部と、を備え、複数の同一の信号光を出射する垂直共振型面発光レーザダイオードから出射される複数の前記信号光の配列を、前記透光性媒体の光伝送方向と交わる方向となる幅方向に対して傾斜した配列として、複数の前記信号光のそれぞれに対応して光結合するように前記入力部の前記段差を形成し、かつ前記複数の段差間の距離よりも長い距離間隔となるように前記複数の入力部を形成した光導波路と、各前記入力部のそれぞれに対応して配置された複数の前記垂直共振型面発光レーザダイオードと、を備えることを特徴としている。
【００１６】
請求項６に記載の光伝送装置は、請求項３に記載の光導波路と、前記入力部に対応して前記信号光を出射する出射部が格子状に配列された前記垂直共振型面発光レーザダイオードとを備えたことを特徴としている。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記光導波路は、前記段差列を複数列とし、前記複数の段差から前記透光性媒体に入射した信号光が前記透光性媒体内で重ならないように、当該段差列を前記段差の配列方向と交差する方向に配列したことを特徴としている。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、請求項６又は請求項７に記載の発明において、前記光導波路は、前記段差の前記斜面形状の一部が隣接する他の前記段差の前記斜面形状の一部と前記幅方向に対して重なり合うことを特徴としている。
【００１９】
請求項９に記載の発明は、請求項６又は請求項７に記載の発明において、前記光導波路は、前記幅方向の両端に配置された前記段差の前記斜面形状の前記幅方向の長さが他の前記段差の前記斜面形状の前記幅方向の長さに比較して長いことを特徴としている。
【００２０】
請求項１０に記載の発明は、請求項４〜請求項９の何れか１項に記載の発明において前記出力部に対応して配置され、前記光導波路を伝送され前記出力部から出力された信号光を受光する受光素子を更に備えることを特徴としている。
【００２１】
請求項１１に記載の発明は、請求項４〜請求項９の何れか１項に記載の発明において、前記出力部に対応して配置され、前記光導波路を伝送され前記出力部から出力された信号光を受光して伝送する光ファイバーを更に備えることを特徴としている。
【００２２】
請求項１２に記載の発明は、請求項４〜請求項１１の何れか１項に記載の発明において、複数の前記垂直共振型面発光レーザダイオードを前記入力部毎に対応して基板上に前記幅方向に配列したことを特徴としている。
【００２３】
請求項１３に記載の発明は、請求項１０に記載の発明において、複数の前記受光素子を各前記出力部毎に対応して基板上に前記幅方向に配列したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１，３に記載の発明によれば、本構成を採用しない場合に比べて、垂直共振型面発光レーザダイオードから出射される複数の同一の信号光を入射する光導波路の光伝送方向と交わる方向となる幅方向の増大を抑制することができる、という効果がある。
【００２５】
請求項２に記載の発明によれば、複数の垂直共振型面発光レーザダイオードの配置が可能となり、多入力の光導波路が構成できる、という効果がある。
【００２６】
請求項４，５に記載の発明によれば、本構成を採用しない場合に比べて、垂直共振型面発光レーザダイオードから出射される複数の同一の信号光を入射する光導波路の光伝送方向と交わる方向となる幅方向の増大を抑制することができる、という効果がある。
【００２７】
請求項６に記載の発明によれば、本構成を採用しない場合に比べて、多入力の光伝送装置を構成することができる、という効果がある。
【００２８】
請求項７に記載の発明によれば、本構成を採用しない場合に比べて、信号光を出射する出射部が格子状に配列された垂直共振型面発光レーザダイオードを適用した場合でも、より簡易な構成で結合損失が低下することを抑制することができる、という効果がある。
【００２９】
請求項８に記載の発明によれば、本構成を採用しない場合に比べて、信号光の入力部に入射する位置が、予め定められた基準となる位置から伝送方向又は当該伝送方向と逆方向にずれた場合でも、結合損失が低下することを抑制することができる、という効果がある。
【００３０】
請求項９に記載の発明によれば、本構成を採用しない場合に比べて、信号光の入力部に入射する位置が、予め定められた基準となる位置から幅方向にずれた場合でも、結合損失が低下することを抑制することができる、という効果がある。
【００３１】
請求項１０に記載の発明によれば、光導波路によって伝送された信号光を受光して光結合することができる、という効果がある。
【００３２】
請求項１１に記載の発明によれば、離間した位置へ信号光を伝送することができる、という効果がある。
【００３３】
請求項１２に記載の発明によれば、本構成を採用しない場合に比べて、垂直共振型面発光レーザダイオードの実装を容易にすることができる、という効果がある。
【００３４】
請求項１３に記載の発明によれば、本構成を採用しない場合に比べて、受光素子の実装を容易にすることができる、という効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る光伝送装置の概略構成を示す図である。光伝送装置１０は、直方体状の形状に対して階段状の段差１２が設けられた透光性を有する透光性媒体からなる光導波路１４を備えている。階段状の段差１２には、図１（Ｂ）に示すように光を反射する斜面形状１２Ａ（例えば４５度）が形成されている。この斜面形状１２Ａは、光の反射が発生しやすくなる加工が施されていることが好ましい。例えば、光が反射しやすいように研磨されていてもよいし、金属膜などを蒸着するようにしてもよい。
【００３６】
また、段差１２は、信号光の入出力部として機能し、入力部１６は、複数（本実施形態では２つ）の段差１２で１つの入力ノードを形成し、出力部１８は１つの段差１２で１つの出力ノードを形成する。
【００３７】
入力部１６には、同一の信号光を複数（本実施形態では２つ）出射する垂直共振型面発光レーザダイオード（以下、マルチスポットＶＣＳＥＬと称する。）２０が設けられ、出力部１８には、信号光を受光する受光素子２２が設けられている。すなわち、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０から出射された信号光が段差１２の斜面形状１２Ａによって反射されて光導波路１４内に入射され、光導波路１４内で拡散反射して信号光が伝送された後に、出力部１８側の段差１２の斜面形状１２Ａによって反射されて受光素子２２に信号光が伝送されるようになっている。
【００３８】
ここで、本実施形態で適用するマルチスポットＶＣＳＥＬ２０の構成について説明する。図２は、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０の一部の構造の概略を示す図である。なお、図２に示すマルチスポットＶＣＳＥＬ２０は、一例として酸化型ＶＣＳＥＬ（メサタイプ）を示す。
【００３９】
マルチスポットＶＣＳＥＬ２０は、上部電極２００、層間絶縁膜２０２、垂直共振部２１０、ＧａＡｓ基板２３０及び下部電極２３２などのレイヤから構成され、垂直共振部２１０は、コンタクト層２２０、上部ＤＢＲ層２２２、ＡｌＡｓ層２２４、下部ＤＢＲ層２２６などのレイヤから構成されている。
【００４０】
なお、本実施形態に係るマルチスポットＶＣＳＥＬ２０は、同図に示すように、各出射部２０４に対応する垂直共振部２１０が共通の上部電極２００及び下部電極２３２で接続されており、共通の駆動信号で駆動されることにより、各出射部２０４から同一の信号光を出射する。
【００４１】
すなわち、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０は、図示しない駆動回路から供給された同一の駆動信号を光信号に変換して、複数設けられた出射部２０４から同一信号光を出射する。
【００４２】
ところで、本実施形態では、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０の各出射部２０４から出射された信号光と、光導波路１４の入力部１６とが光結合するように、光導波路１４の入力部１６の段差１２を設けるが、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０は、製造プロセス及び高速伝送を可能とする設計上から制限があるため、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０の出射部２０４に対応して単に光導波路１４の段差１２を設けたのでは光導波路１４の幅が増大してしまう。
【００４３】
すなわち、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０は、図２に示すメサ径が４０μｍ程度必要で、メサ間の間隔も約１０μｍ必要とされるので、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０から出射される光スポットのピッチは、５０μｍ程度必要となる。また、高速伝送（例えば、１０Ｇｂｐｓ以上）に対応可能な受光素子２２の受光径は、４５μｍ程度であり、このような受光素子２２と、光導波路１４とを組み合わせた場合に、光導波路のコアサイズは、例えば５０μｍ以下で形成される。
【００４４】
このような条件で光導波路１４の段差１２とマルチスポットＶＣＳＥＬ２０が光結合するように入出力部を単に配置するように光導波路を形成すると、例えば、図３〜５の配置が考えられる。
【００４５】
図３の光導波路は、入力部の段差１２の斜面形状１２Ａが光導波路の幅方向に幅広に形成され、出力部１８は、階段状に段差１２を設けて受光素子２２を配置しており、各寸法は図３に示す通りとなる。また、図４の光導波路は、入力側の一端に斜面形状の段差１２を設けて、一端側にマルチスポットＶＣＳＥＬを配置しており、各寸法は図４に示す通りとなる。また、図５の光導波路は、一端側に階段状に斜面形状の段差１２を設けて、他端側を反射部２４とし、各段差１２にマルチスポットＶＣＳＥＬ及び受光素子を配置しており、各寸法は図５に示す通りとなる。
【００４６】
図３の光導波路の場合には、マルチスポットＶＣＳＥＬから出射される光スポットが光導波路の幅方向に配列するように幅広の入力部１６にマルチスポットＶＣＳＥＬを配置することで光伝送することができ、図４の光導波路の場合には、図４（Ｃ）の上側に示すように、光導波路の幅方向にマルチスポットＶＣＳＥＬから出射される光スポットが配列するようにマルチスポットＶＣＳＥＬを配置したのでは結合損失が大きくなるので、光導波路の幅方向に対して傾斜した配列となるようにマルチスポットＶＣＳＥＬを配置することで光伝送することができ、図５の光導波路の場合も図４の光導波路と同様にマルチスポットＶＣＳＥＬを配置することで光伝送することができる。
【００４７】
しかしながら、広帯域（例えば、１０Ｇｂｐｓ以上）や多分岐（例えば、４分岐以上）を想定すると、図３に示す光導波路ように構成することで、システムに必要な光量の問題を解決して光伝送が可能となるが、合流を想定すると、図６に示すように、光導波路の階段状の段差１２にマルチスポットＶＣＳＥＬの全ての発光スポットを配置できず、配置できるように光導波路を構成すると、図７に示すように、光導波路が幅方向に大きくなってしまい、かつ受光素子２２側の結合損失が大きくなってしまう。
【００４８】
そこで、本実施形態では、上述したように、光導波路１４の入力部１６を１入力ノードに対して複数の段差１２を設ける。そして、このときに、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０の出射部２０４から出射される光スポットの配列が光導波路１４の幅方向に対して傾斜した配列として、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０から出射されるそれぞれの光スポットと光結合するように入力部１６の各段差１２を形成する。すなわち、光導波路１４の幅方向の長さが短くなるように、入力部１６の各段差１２が形成されている。
【００４９】
また、光導波路１４の出力部１８の段差１２については１ノードに対して従来通り１つの段差１２を設けて受光素子２２を対応して設けている。
【００５０】
具体的には、第１実施形態では、図１に示すように、入出力共に２つのノード、すなわち２入力、２出力とされ、入力部１６側の各ノードは、斜面形状を有する２つの段差１２が設けられ、出力部１８側の各ノードは、斜面形状を有する１つの段差１２が設けられている。
【００５１】
入力部１６の各段差１２は、図１に示すように、光導波路１４の幅及び長さ方向がそれぞれ２５μｍ、１ノードの段差１２間ピッチが５０μｍ、ノード間（入力部１６間）ピッチが２ｍｍとされ、各段差１２に対応してマルチスポットＶＣＳＥＬ２０の出射部２０４から出射される光スポットが光結合されるようになっている。
【００５２】
出力部１８は、光導波路１４の幅方向が５０μｍ、長さ方向が２５μｍ、ノード間（出力部１８間）ピッチは、入力部１６間ピッチと同様に、２ｍｍとされ、各出力部１８に対応して受光素子２２が設けられている。
【００５３】
また、光導波路１４の幅は、１００μｍ（１ノード分の幅は５０μｍ）とされ、長さは、２００ｍｍ、コアの厚さは２５μｍとされている。
【００５４】
また、入力部１６及び出力部１８の各段差１２の斜面形状１２Ａは、４５度の鏡面が形成されて、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０及び受光素子２２と光結合するようになっている。
【００５５】
マルチスポットＶＣＳＥＬ２０は、波長が８５０ｎｍ、スポット数２、スポットピッチ５５．９μｍのものを適用し、受光素子２２は、高速伝送可能なように受光径が４５μｍのフォトダイオードを適用する。
【００５６】
また、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０の駆動は、図示しない駆動ＩＣを用いて駆動し、２つの同一信号光をマルチスポットＶＣＳＥＬ２０から出射し、受光素子２２は、図示しない増幅ＩＣによって出力信号が増幅される。
【００５７】
上述のように構成された光伝送装置１０は、駆動ＩＣによってマルチスポットＶＣＳＥＬ２０が駆動され、複数（本実施形態では２つ）の同一の信号光が、光導波路１４の入力部１６の各段差１２の傾斜部に出射される。
【００５８】
そして、本実施形態の光伝送装置１０は、上述の光導波路１４を光導波路１４間ピッチを２５０μｍとして４つ配列して４ビットで構成されている。
【００５９】
このように構成された本発明の第１実施形態に係る光伝送装置１０では、図示しない駆動ＩＣによってマルチスポットＶＣＳＥＬ２０が駆動されて、複数（本実施形態では２つ）の同一信号光がそれぞれの入力部１６の各段差１２の傾斜部に入射される。各段差１２の傾斜部に入射された信号光は、段差１２の斜面形状１２Ａによって反射されて光導波路１４内に入射され、光導波路１４Ａ内を信号光が伝送されて、各出力部１８の斜面形状１２Ａによって反射されて受光素子２２に導かれる。これによって、入力部１６から複数の出力部１８に信号光が分岐される。
【００６０】
また、複数の入力部１６それぞれから信号光（例えば異なる波長の信号光）を光導波路１４に入射すれば、光導波路１４内を伝搬し、各入力部１６から入射された信号光が合流して各出力部１８へ伝送される。
【００６１】
また、本実施形態の光導波路１４は、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０の出射部２０４から出射される光スポットの配列が光導波路１４の幅方向に対して傾斜した配列として、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０から出射されるそれぞれの光スポットと光結合するように入力部１６の各段差１２を形成しているので、光導波路１４の幅方向の長さが短くなる。本実施形態では、複数（本実施形態では２つ）の段差１２を設けた入力部１６の幅方向の大きさは５０μｍであり、図７に示すように光導波路を構成した場合よりも光導波路１４の幅の増大が抑制される。
【００６２】
また、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０の光スポットのピッチとしては、５５．９μのものを適用することできるので、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０の制限（スポットピッチ５０μ程度必要）を満たしている。
【００６３】
なお、本実施形態では、光導波路１４の一端側に入力部１６、他端側に出力部１８を設けた例を説明したが、これに限るものではなく、例えば、図８に示すように、両端それぞれに入力部１６及び出力部１８を設けた構成としてもよい。この場合においても、第１実施形態と同様に、１入力ノードに対して複数の段差１２を入力部１６として形成する。そして、このときに、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０の出射部２０４から出射される光スポットの配列が光導波路１４の幅方向に対して傾斜した配列として、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０から出射されるそれぞれの光スポットと光結合するように入力部１６の各段差１２を形成した構成にすることで上記と同様に、光導波路幅の増大を抑制した光伝送装置となる。
（第２実施形態）
続いて、本発明の第２実施形態に係る光伝送装置について説明する。図９は、本発明の第２実施形態に係る光伝送装置の概略構成を示す図である。なお、第１実施形態と同一機能部分については形状が異なっていても同一符号を付して説明する。
【００６４】
本実施形態に係る光伝送装置も、第１実施形態と同様に、直方体状の形状に対して階段状の段差１２が設けられた透光性を有する透過性媒体からなる光導波路１４を備えている。また、階段状の段差１２には、図９（Ｂ）に示すように光を反射する斜面形状１２Ａ（例えば４５度）が形成されている。この斜面形状１２Ａは、光の反射が発生しやくなる加工が施されていることが好ましい。例えば、光が反射しやすいように研磨されていてもよいし、金属膜などを蒸着するようにしてもよい。
【００６５】
また、段差１２は、信号光の入出力部として機能し、入力部１６は、４つの段差１２で１つの入力ノードを形成し、出力部１８は１つの段差１２で１つの出力ノードを形成する。
【００６６】
入力部１６には、同一の信号光を４つ出射するマルチスポットＶＣＳＥＬ２０が設けられ、出力部１８には、信号光を受信する受光素子２２が設けられている。すなわち、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０から出射された信号光が段差１２の斜面形状１２Ａによって反射されて光導波路１４内に入射され、光導波路１４内で全反射を繰り返して信号光が伝送された後に、出力部１８の段差１２の斜面形状１２Ａによって反射されて受光素子２２に信号光が伝送されるようになっている。
【００６７】
本実施形態においても、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０の出射部２０４から出射される光スポットの配列が光導波路１４の幅方向に対して傾斜した配列として、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０から出射されるそれぞれの光スポットと光結合するように入力部１６の各段差１２を形成する。すなわち、光導波路１４の幅方向の長さが短くなるように、入力部１６の各段差１２が形成されている。
【００６８】
また、光導波路１４の出力部１８の段差１２については１ノードに対して従来通り１つの段差１２を設けて受光素子２２を対応して設けている。
【００６９】
具体的には、第２実施形態では、図９に示すように、入出力共に４つのノード、すなわち４入力、４出力とされ、入力部１６側の各ノードは、斜面形状１２Ａを有する４つの段差１２が設けられ、出力部１８側の各ノードは、斜面形状１２Ａを有する１つの段差１２が設けられている。
【００７０】
入力部１６の各段差１２は、図９（Ａ）に示すように、光導波路１４の幅及び長さ方向がそれぞれ１５μｍ、１ノードの段差１２間ピッチが５０μｍ、ノード間（入力部１６間）ピッチが２ｍｍとされ、各段差１２に対応してマルチスポットＶＣＳＥＬ２０の出射部２０４から出射される光スポットが光結合されるようになっている。
【００７１】
出力部１８は、光導波路１４の幅方向が６０μｍ、長さ方向が１５μｍ、ノード間（出力部１８間）ピッチは、入力部１６間ピッチと同様に、２ｍｍとされ、各出力部１８に対応して受光素子２２が設けられている。
【００７２】
また、光導波路１４の幅は、２４０μｍ（１ノード分の幅は６０μｍ）とされ、長さは、２００ｍｍ、コアの厚さは１５μｍとされている。
【００７３】
また、入力部１６及び出力部１８の各段差１２の斜面形状１２Ａは、４５度の鏡面が形成されて、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０及び受光素子２２と光結合するようになっている。
【００７４】
マルチスポットＶＣＳＥＬ２０は、波長が８５０ｎｍ、スポット数４、スポットピッチ５２．２μｍのものを適用し、受光素子２２は、高速伝送可能なように受光径が４５μｍのフォトダイオードを適用する。
【００７５】
また、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０の駆動は、図示しない駆動ＩＣを用いて駆動し、４つの同一信号光をマルチスポットＶＣＳＥＬ２０から出射し、受光素子２２は、図示しない増幅ＩＣによって出力信号が増幅される。
【００７６】
上述のように構成された光伝送装置は、駆動ＩＣによってマルチスポットＶＣＳＥＬ２０が駆動され、４つの同一の信号光が、光導波路１４の入力部１６の各段差１２の傾斜部に出射される。
【００７７】
そして、本実施形態の光伝送装置は、上述の光導波路１４を光導波路１４間ピッチを２５０μｍとして４つ配列して４ビットで構成されている。
【００７８】
このように構成された本発明の第２実施形態に係る光伝送装置では、図示しない駆動ＩＣによってマルチスポットＶＣＳＥＬ２０が駆動されて、４つの同一信号光がそれぞれの入力部１６の各段差１２に入射される。各段差１２に入射された信号光は、段差１２の斜面形状１２Ａによって反射されて光導波路１４内に入射され、光導波路１４内を信号光が伝送されて、各出力部１８の段差１２の斜面形状１２Ａによって反射されて受光素子２２に導かれる。すなわち、入力部１６の１ノードを４つの段差１２として、４入力、４出力としても、４つの段差１２の入力部１６から入射されて信号光が４つの出力部１８に分岐されて光伝送される。
【００７９】
また、複数の入力部１６それぞれから信号光（例えば異なる波長の信号光）を光導波路１４に入射すれば、光導波路１４内の伝搬により各入力部１６から入射された信号光が合流して各出力部１８へ伝送される。
【００８０】
また、本実施形態においても、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０の出射部２０４から出射される光スポットの配列が光導波路１４の幅方向に対して傾斜した配列として、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０から出射されるそれぞれの光スポットと光結合するように入力部１６の各段差１２を形成しているので、光導波路１４の幅方向の長さが短くなる。本実施形態では、４つの段差１２を設けた入力部１６の幅方向の大きさは６０μｍであり、図７に示すように光導波路を構成した場合よりも光導波路１４の幅の増大が抑制される。
【００８１】
さらに、本実施形態では、１ノードに４つの同一の信号光を入射するようにしたので、光量が不足することなく、第１実施形態よりも高帯域または複数分岐が実現される。
【００８２】
なお、本実施形態では、光導波路１４の一端側に入力部１６、他端側に出力部１８を設けた例を説明したが、これに限るものではなく、例えば、図１０に示すように、両端それぞれに入力部１６及び出力部１８を設けた構成としてもよい。この場合においても、第２実施形態と同様に、１ノードに対して４つの段差１２を入力部１６として形成する。そして、このときに、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０の出射部２０４から出射される光スポットの配列が光導波路１４の幅方向に対して傾斜した配列として、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０から出射される光スポットに対応して入力部１６の各段差１２を形成して光結合させるように構成することで上記と同様に、光導波路幅の増大を抑制した光伝送装置となる。
（第３実施形態）
続いて、本発明の第３実施形態に係る光伝送装置について説明する。図１１は、本発明の第３実施形態に係る光伝送装置の概略構成を示す図である。なお、第１実施形態と同一機能部分については形状が異なっていても同一符号を付して説明する。
【００８３】
本実施形態に係る光伝送装置も、第１、２実施形態と同様に、直方体状の形状に対して階段状の段差１２が設けられた透光性を有する透過性媒体からなる光導波路１４を備えている。また、階段状の段差１２には、図１１（Ｂ）に示すように光を反射する斜面形状１２Ａ（例えば４５度）が形成されている。この斜面形状１２Ａは、光の反射が発生しやくなる加工が施されていることが好ましい。例えば、光が反射しやすいように研磨されていてもよいし、金属膜などを蒸着するようにしてもよい。
【００８４】
また、段差１２は、信号光の入出力部として機能し、入力部１６は、２つの段差１２で１つの入力ノードを形成し、出力部１８は１つの段差１２で１つの出力ノードを形成する。
【００８５】
入力部１６には、第１実施形態と同様に、同一の信号光を２つ出射するマルチスポットＶＣＳＥＬ２０が設けられ、出力部１８には、信号光を受信する受光素子２２が設けられている。すなわち、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０から出射された信号光が段差１２の斜面１２Ａによって反射されて光導波路１４内に入射され、光導波路１４内で全反射を繰り返して信号光が伝送された後に、出力部１８の段差１２の斜面形状１２Ａによって反射されて受光素子２２に信号光が伝送されるようになっている。
【００８６】
本実施形態においても、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０の出射部２０４から出射される光スポットの配列が光導波路１４の幅方向に対して傾斜した配列として、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０から出射されるそれぞれの光スポットと光結合するように入力部１６の各段差１２を形成する。すなわち、光導波路１４の幅方向の長さが短くなるように、入力部１６の各段差１２が形成されている。
【００８７】
また、光導波路１４の出力部１８には、受光素子２２を対応して設けてあり、段差を有しない。
【００８８】
具体的には、第３実施形態では、図１１に示すように、入出力共に１つのノード、すなわち１入力、１出力とされ、入力部１６側のノードは、斜面形状１２Ａを有する２つの段差１２が設けられ、出力部１８側のノードは、斜面形状１２Ａを有する。
【００８９】
入力部１６の各段差１２は、図１１（Ａ）に示すように、光導波路１４の幅及び長さ方向がそれぞれ２５μｍ、１ノードの段差１２間ピッチが５０μｍとされ、各段差１２に対応してマルチスポットＶＣＳＥＬ２０の出射部２０４から出射される光スポットが光結合されるようになっている。
【００９０】
出力部１８の傾斜部は、光導波路１４の幅方向が５０μｍ、長さ方向が２５μｍとされ、各出力部１８に対応して受光素子２２が設けられている。
【００９１】
また、光導波路１４の幅は、５０μｍとされ、長さは、２００ｍｍ、コアの厚さは２５μｍとされている。
【００９２】
また、入力部１６及び出力部１８の各段差１２の斜面形状１２Ａは、４５度の鏡面が形成されて、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０及び受光素子２２と光結合するようになっている。
【００９３】
マルチスポットＶＣＳＥＬ２０は、波長が８５０ｎｍ、スポット数２、スポットピッチ５５．９μｍのものを適用し、受光素子２２は、高速伝送可能なように受光径が４５μｍのフォトダイオードを適用する。
【００９４】
また、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０の駆動は、図示しない駆動ＩＣを用いて駆動し、２つの同一信号光をマルチスポットＶＣＳＥＬ２０から出射し、受光素子２２は、図示しない増幅ＩＣによって出力信号が増幅される。
【００９５】
上述のように構成された光伝送装置は、駆動ＩＣによってマルチスポットＶＣＳＥＬ２０が駆動され、２つの同一の信号光が、光導波路１４の入力部１６の各段差１２に出射される。
【００９６】
そして、本実施形態の光伝送装置は、上述の光導波路１４を光導波路１４間ピッチを２５０μｍとして８つ配列して８ビットで構成されている。
【００９７】
このように構成された本発明の第３実施形態に係る光伝送装置では、図示しない駆動ＩＣによってマルチスポットＶＣＳＥＬ２０が駆動されて、２つの同一信号がそれぞれの入力部１６の各段差１２の傾斜部に入射される。各段差１２の傾斜部に入射された信号光は、段差１２の斜面形状１２Ａによって反射されて光導波路１４内に入射され、光導波路１４内を信号光が伝送されて、各出力部１８の段差１２の斜面形状１２Ａによって反射されて受光素子２２に導かれる。すなわち、入力部１６の１ノードを２つの段差１２として、１入力、１出力としても、２つの段差１２の入力部１６から入射された信号光が出力部１８に光伝送される。
【００９８】
また、本実施形態においても、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０の出射部２０４から出射される光スポットの配列が光導波路１４の幅方向に対して傾斜した配列として、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０から出射されるそれぞれの光スポットと光結合するように入力部１６の各段差１２を形成しているので、光導波路１４の幅方向の長さが短くなる。本実施形態では、２つの段差１２を設けた入力部１６の幅方向の大きさは５０μｍであり、図７に示すように光導波路を構成した場合よりも光導波路１４の幅の増大が抑制される。
【００９９】
また、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０の光スポットのピッチとしては、５５．９μｍのものを適用することできるので、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０の制限（スポットピッチ５０μ程度必要）を満たしている。
（第４実施形態）
続いて、本発明の第４実施形態に係る光伝送装置について説明する。図１２は、本発明の第４実施形態に係る光伝送装置の概略構成を示す図である。なお、第１実施形態と同一機能部分については形状が異なっていても同一符号を付して説明する。
【０１００】
本実施形態に係る光伝送装置も、第１〜３実施形態と同様に、直方体状の形状に対して階段状の段差１２が設けられた透光性を有する透過性媒体からなる光導波路１４を備えている。また、階段状の段差１２には、図１２（Ｂ）に示すように光を反射する斜面形状１２Ａ（例えば４５度）が形成されている。この斜面形状１２Ａは、光の反射が発生しやくなる加工が施されていることが好ましい。例えば、光が反射しやすいように研磨されていてもよいし、金属膜などを蒸着するようにしてもよい。
【０１０１】
また、段差１２は、信号光の入出力部として機能し、入力部１６は、２つの段差１２で１つの入力ノードを形成し、出力部１８は１つの段差１２で１つの出力ノードを形成する。
【０１０２】
本実施形態では、入力部１６及び出力部１８が光導波路１４の一端側に設けられており、光導波路１４の他端側は、反射部２４が設けられており、一端側の入力部１６から入射されて光導波路１４内を伝送された信号光が反射部２４によって反射され、再び光導波路１４内を伝送され、一端側の出力部１８へ伝送されるようになっている。
【０１０３】
入力部１６には、第１実施形態と同様に、同一の信号光を２つ出射するマルチスポットＶＣＳＥＬ２０が設けられ、出力部１８には、信号光を受信する受光素子２２が設けられている。すなわち、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０から出射された信号光が段差１２の斜面形状１２Ａによって反射されて光導波路１４内に入射され、光導波路１４内で全反射を繰り返して信号光が伝送され、反射部２４によって反射されて再び光導波路１４内を伝送された後に、出力部１８の段差１２の斜面形状１２Ａによって反射されて受光素子２２に信号光が伝送されるようになっている。
【０１０４】
本実施形態においても、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０の出射部２０４から出射される光スポットの配列が光導波路１４の幅方向に対して傾斜した配列として、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０から出射されるそれぞれの光スポットと光結合するように入力部１６の各段差１２を形成する。すなわち、光導波路１４の幅方向の長さが短くなるように、入力部１６の各段差１２が形成されている。
【０１０５】
また、光導波路１４の出力部１８の段差１２については１ノードに対して従来通り１つの段差１２を設けて受光素子２２を対応して設けている。
【０１０６】
具体的には、第４実施形態では、図１２に示すように、入出力共に２つのノード、すなわち２入力、２出力とされ、入力部１６側の各ノードは、斜面形状１２Ａを有する４つの段差１２が設けられ、出力部１８側の各ノードは、斜面形状１２Ａを有する１つの段差１２が設けられている。
【０１０７】
入力部１６の各段差１２は、図１２（Ａ）に示すように、光導波路１４の幅及び長さ方向がそれぞれ１５μｍ、１ノードの段差１２間ピッチが５０μｍとされ、各段差１２に対応してマルチスポットＶＣＳＥＬ２０の出射部２０４から出射される光スポットが光結合されるようになっている。
【０１０８】
出力部１８の段差１２は、光導波路１４の幅方向が６０μｍ、長さ方向が１５μｍとされ、各出力部１８に対応して受光素子２２が設けられている。
【０１０９】
また、光導波路１４の幅は、２４０μｍ（１ノード分の幅は６０μｍ）とされ、長さは、２００ｍｍ、コアの厚さは１５μｍとされている。なお、出力部の段差１２は、光導波路１４の幅方向を５０μｍ、長さ方向を１５μｍとして、光導波路１４の幅を、２２０μｍ（入力ノードの幅を６０μｍ、出力ノードの幅を５０μｍ）としてもよい。
【０１１０】
また、入力部１６及び出力部１８の各段差１２の斜面形状１２Ａは、４５度の鏡面が形成されて、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０及び受光素子２２と光結合するようになっている。
【０１１１】
マルチスポットＶＣＳＥＬ２０は、波長が８５０ｎｍ、スポット数４、スポットピッチ５２．２μｍのものを適用し、受光素子２２は、高速伝送可能なように受光径が４５μｍのフォトダイオードを適用する。
【０１１２】
また、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０の駆動は、図示しない駆動ＩＣを用いて駆動し、４つの同一信号光をマルチスポットＶＣＳＥＬ２０から出射し、受光素子２２は、図示しない増幅ＩＣによって出力信号が増幅される。
【０１１３】
上述のように構成された光伝送装置は、駆動ＩＣによってマルチスポットＶＣＳＥＬ２０が駆動され、４つの同一の信号光が、光導波路１４の入力部１６の各段差１２に出射される。
【０１１４】
そして、本実施形態の光伝送装置は、上述の光導波路１４を光導波路１４間ピッチを２５０μｍとして４つ配列して４ビットで構成されている。
【０１１５】
このように構成された本発明の第４実施形態に係る光伝送装置では、図示しない駆動ＩＣによってマルチスポットＶＣＳＥＬ２０が駆動されて、４つの同一信号光がそれぞれの入力部１６の各段差１２の傾斜部に入射される。各段差１２の傾斜部に入射された信号光は、段差１２の斜面形状１２Ａによって反射されて光導波路内１４に入射され、光導波路１４内を信号光が他端側へ伝送される。そして、反射部２４によって反射されて再び光導波路１４内を伝送されて、各出力部１８の段差１２の斜面形状１２Ａによって反射されて受光素子２２に導かれる。すなわち、入力部１６の１ノードを４つの段差１２として、２入力、２出力、かつ入出力を同一端に設けても、４つの段差１２の入力部１６から入射された信号光が２つの出力部１８に分岐されて光伝送される。
【０１１６】
また、複数の入力部１６それぞれから信号光（例えば異なる波長の信号光）を光導波路１４に入射すれば、光導波路１４内の伝搬により各入力部１６から入射された信号光が合流して各出力部１８へ伝送される。
【０１１７】
また、本実施形態においても、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０の出射部２０４から出射される光スポットの配列が光導波路１４の幅方向に対して傾斜した配列として、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０から出射されるそれぞれの光スポットと光結合するように入力部１６の各段差１２を形成しているので、光導波路１４の幅方向の長さが短くなる。本実施形態では、４つの段差１２を設けた入力部１６の幅方向の大きさは６０μｍであり、図７に示すように光導波路を構成した場合よりも光導波路１４の幅の増大が抑制される。
【０１１８】
また、本実施形態では、入出力を同一数としたが、入力部１６と出力部１８の数を異なるようにしてもよい。例えば、１入力として複数出力としてもよいし、複数入力として１出力としてもよいし、複数の入力部１６と複数の出力部１８としてそれぞれの数を異なるようにしてもよい。
（第５実施形態）
続いて、本発明の第５実施形態に係る光伝送装置１０について説明する。
【０１１９】
図１３に、本発明の第５実施形態に係る光伝送装置１０に適用するマルチスポットＶＣＳＥＬ２０の外観図を示す。なお、以下、第５実施形態に係る図面において、第１実施形態と同一機能部分については形状が異なっていても同一符号を付して説明する。
【０１２０】
同図に示すようにマルチスポットＶＣＳＥＬ２０は、複数の出射部２０４が格子状（マトリックス状ともいう。）に配列されている。
【０１２１】
なお、本第５実施形態に係る光伝送装置１０は、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０として、出射部２０４が２行（図１３の左右方向）２列（図１３の上下方向）の格子状に配列され、出射する信号光の波長を８５０ｎｍ、スポットピッチを５０μｍとされているものを適用する。
【０１２２】
ここで、図１４及び図１５に、上記マルチスポットＶＣＳＥＬ２０を従来の光伝送装置１０に適用した場合における、光導波路１４の入力部１６の一例を示す。なお、図１４（Ａ）及び図１５（Ｂ）は光導波路１４の上面図であり、図１４（Ｂ）及び図１５（Ｂ）は光導波路１４の側面図である。
【０１２３】
図１４は、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０の出射部２０４の列毎に対応させた斜面形状１２Ａ１，１２Ａ２を入力部１６に設けた場合の例である。図１４（Ｂ）に示すように、図１４（Ｂ）の下側に配置されたマルチスポットＶＣＳＥＬ２０の各出射部２０４から出射される信号光は、斜面形状１２Ａ１，１２Ａ２に入射されるが、斜面形状１２Ａ１で反射された信号光の光伝送方向（図１４の右方向）には斜面形状１２Ａ２が配置されているため、斜面形状１２Ａ１で反射された信号光は利用できない。
【０１２４】
一方、図１５は、光導波路１４のコアの厚さを図１４に示される光導波路１４のコアの厚さに比較して厚くし、斜面形状１２Ａの長さを長くした場合の例である。光導波路１４のコアの厚さを厚くすることで、一つの斜面形状１２ＡによってマルチスポットＶＣＳＥＬ２０の各出射部２０４から出射される信号光を反射させるため、利用できない信号光が生じることはないが、入力部１６の面積が大きくなることにより、結合損失が大きくなる可能性がある。
【０１２５】
一方、図１６に、図１３に示すマルチスポットＶＣＳＥＬ２０に対応させた、本第５実施形態に係る光導波路１４の入力部１６の概略構成を示す。なお、図１６（Ａ）は、光導波路１４の上面図であり、図１６（Ｂ）は、光導波路１４の側面図である。
【０１２６】
本実施形態に係る光伝送装置１０も、第１〜４実施形態と同様に、直方体状の形状に対して階段状の段差１２が設けられた透光性を有する透過性媒体からなる光導波路１４を備えている。また、階段状の段差１２には、図１６（Ｂ）に示すように光を反射する斜面形状１２Ａ（例えば４５度）が形成されている。この斜面形状１２Ａは、光の反射が発生しやくなる加工が施されていることが好ましい。例えば、光が反射しやすいように研磨されていてもよいし、金属膜などを蒸着するようにしてもよい。
【０１２７】
本第５実施形態に係る入力部１６は、図１６（Ａ）に示すように、複数の段差１２を、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０から出射される複数の信号光の配列に対応させて、光導波路１４の幅方向に対して傾斜した方向に配列した複数の段差列１２Ｂを備えており、当該複数の段差列１２Ｂは、複数の段差１２から光導波路１４に入射した信号光が光導波路１４内で重ならないように、段差１２の配列方向（図１６（Ａ）の矢印Ａの方向）と交差する方向（図１６（Ａ）の矢印Ｂの方向）に配列されている。
【０１２８】
なお、本第５実施形態に係る入力部１６は、出射部２０４が２行２列の格子状に配列されたマルチスポットＶＣＳＥＬ２０に対応するように、２つの段差１２が配列された２つの段差列１２Ｂを備えており、計４つの段差１２で１つの入力ノードを形成する。
【０１２９】
そして、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０は、図１６（Ｂ）の下側に段差１２の斜面形状１２Ａに対向し、かつ各出射部２０４から出射される信号光が各々段差１２に入射するように、光導波路１４の幅方向に対して予め定められた角度〈本第５実施形態では、６７．５度）に傾斜して配置されている。
【０１３０】
これにより、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０の各出射部２０４から出射される信号光は、斜面形状１２Ａで反射されることで図１６の右方向に各々伝送され、出力部１８に設けられている受光素子２２で受光される。
【０１３１】
なお、本第５実施形態に係る段差１２の斜面形状１２Ａは、幅を１９．１μｍ、長さを４６．２μｍとされ、本第５実施形態に係る光導波路１４は、長さを２００ｍｍ、コアの幅を７６．４μｍ、コアの厚さを４６．２μｍとされ、不図示の１０μｍの厚さのクラッド層がコアを挟むように設けられている。
【０１３２】
なお、本第５実施形態に係る光伝送装置１０は、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０として、２行２列で計４つの出射部２０４を有するマルチスポットＶＣＳＥＬ２０を適用したが、これに限らず、複数の出射部２０４が格子状に配列されていればよい。
【０１３３】
図１７に、３行３列で計９つの出射部を有するマルチスポットＶＣＳＥＬ２０を適用した場合の、光導波路１４の入力部１６の概略構成の一例を示す。なお、図１７（Ａ）は、光導波路１４の上面図であり、図１７（Ｂ）は、光導波路１４の側面図である。
【０１３４】
同図に示す入力部１６は、出射部２０４が３行３列の格子状に配列されたマルチスポットＶＣＳＥＬ２０に対応するように、３つの段差１２が配列された３つの段差列１２Ｂを備えており、計９つの段差１２で１つの入力ノードを形成する。
【０１３５】
同図に示すマルチスポットＶＣＳＥＬ２０は、出射する信号光の波長を８５０ｎｍ、スポットピッチを５０μｍとされ、光導波路１４の幅方向に対して７５度に傾斜されている。また、段差１２の斜面形状１２Ａは、幅を１２．９μｍ、長さを４８．３μｍとされ、光導波路１４は、コアの幅を１１６．１μｍ、コアの厚さを４８．３μｍとされ、不図示の１０μｍの厚さのクラッド層がコアを挟むように設けられている。
（第６実施形態）
続いて、本発明の第６実施形態に係る光伝送装置１０について説明する。図１８は、本発明の第６実施形態に係る光導波路１４の入力部１６の概略構成を示す図である。なお、図１８（Ａ）は、光導波路１４の上面図であり、図１８（Ｂ）は、光導波路１４の側面図である。また、図１８における第５実施形態に係る図１６と同一の構成部分については図１６と同一の符号を付して、その説明を省略する。
【０１３６】
図１８（Ａ）に示すように、段差１２の斜面形状１２Ａ’の一部は、隣接する他の段差１２の斜面形状１２Ａ’の一部と光導波路１４の幅方向に対して重なり合っている。
【０１３７】
なお、本第６実施形態に係る段差１２の斜面形状１２Ａ’は、幅を１９．１μｍ、長さを５０μｍとされ、本第６実施形態に係る光導波路１４は、コアの厚さを５０μｍとされている。
【０１３８】
また、本第６実施形態に係る段差１２のうち、光導波路１４の幅方向の両端に配置されていない２つの段差１２は、隣接する一方の他の段差１２に対して重なるように配置されているが、これに限らず、斜面形状１２Ａ’の長さをより長くすることで、隣接する両方の段差１２に重なるように斜面を形成してもよい。また、本第６実施形態に係る段差１２は、斜面形状１２Ａ’の角度を第５実施形態と同じ４５度としているため、光導波路１４のコアの厚さが第５実施形態の光導波路１４のコアの厚さに比較して厚くなっているが、斜面形状１２Ａ’の角度を小さくすることで、コアの厚さを薄くしてもよい。
（第７実施形態）
続いて、本発明の第６実施形態に係る光伝送装置１０について説明する。図１９は、本発明の第６実施形態に係る光導波路１４の入力部１６の概略構成を示す図である。なお、図１９（Ａ）は、光導波路１４の上面図であり、図１９（Ｂ）は、光導波路１４の側面図である。また、図１９における第５実施形態に係る図１６と同一の構成部分については図１６と同一の符号を付して、その説明を省略する。
【０１３９】
同図に示すように、光導波路１４の幅方向の両端に配置された段差１２の斜面形状１２Ａ”の幅が、他の段差１２の斜面形状１２Ａの幅に比較して長くなるように形成されている。
【０１４０】
なお、本第７実施形態に係る段差１２の斜面形状１２Ａ”は、幅を２５μｍ、長さが４６．２μｍとされ、斜面形状１２Ａは、幅を１９．１μｍ、長さを４６．２μｍとされている。
【０１４１】
図２０に、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０から出射される信号光が入力部１６に入射する位置の予め定められた基準位置からの幅方向に対する位置ずれ量と、第５実施形態に係る入力部１６を有する光導波路１４における結合損失、及び本第７実施形態に係る入力部１６を有する光導波路１４における結合損失との関係の一例を示す。
【０１４２】
同図に示すように、本第７実施形態に係る光導波路１４における結合損失は、第５実施形態に係る光導波路１４における結合損失に比較して小さいことがわかる。
【０１４３】
以上、本発明を上記各実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記各実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記各実施形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１４４】
また、上記各実施形態は、請求項に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。前述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における組み合わせにより種々の発明を抽出できる。上記各実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。また、異なる実施形態を組み合わせてもよい。
【０１４５】
なお、上記各実施形態で示した光導波路１４の構成は一例であり、各寸法や、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０のスポット数に合わせた１入力あたりの段差数、入力間ピッチ等は、システムの要求に合わせて任意に構成するようにしてもよい。
【０１４６】
また、光導波路１４を、可撓性を有する透光性媒体で形成してもよく、この場合は、透光性媒体を高分子を用いて形成した高分子光導波路を適用できる。
【０１４７】
また、上記各実施形態では、出力部１８に対応して受光素子２２を設けるようにしたが、本発明はこれに限定されず、例えば、受光素子２２の代りに、光ファイバーや、他の光伝送装置を設けて光結合するようにしてもよい。光ファイバーとしては、例えば、ＢＦ０４４３３（古河電気工業製、ＮＡ＝０．２、コア径／クラッド径＝５０／１２５μｍ）等が使用可能である。
【０１４８】
図２１に、受光素子２２の代りに光ファイバーを設けた光伝送装置１０の一例を示す。
【０１４９】
同図に示すように、光導波路１４は、コネクタ３００を介して光ファイバーケーブル３０２と接続されている。本実施例では、光ファイバーケーブル３０２は、図示しない４本の光ファイバー心線を備えている。
【０１５０】
また、同図に示す光伝送装置１０は、複数の光導波路１４で形成されており、複数のマルチスポットＶＣＳＥＬ２０が入力部１６毎に対応して配列されている。
【０１５１】
また、同図では、光導波路１４と光ファイバーケーブル３０２とを接合するためのコネクタ３００として光ファイバーケーブル３０２側には、ＭＴ（mechanically transferable）コネクタを適用し、光導波路１４側にはＰＭＴ（高分子導波路用ＭＴ）コネクタを用い、２つのコネクタを嵌め合わせることにより接続する。ここでは、ＭＴコネクタ、ＰＭＴコネクタを用いた例を示したが、他のコネクタを適用してもよい。
【０１５２】
さらに、同図に示すように、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０や受光素子２２を複数備える場合には、それぞれ異なる基板上に単独で配置するのではなく、複数のマルチスポットＶＣＳＥＬ２０や受光素子２２を一つの基板３０４上に光導波路１４の幅方向に配列させて、マルチスポットＶＣＳＥＬ２０や受光素子２２をアレイ状に作製し、入力部１６や出力部１８に対応して配置するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光伝送装置の概略構成を示す図である。
【図２】マルチスポットＶＣＳＥＬの一部の構造の概略を示す図である。
【図３】光導波路の段差とマルチスポットＶＣＳＥＬが光結合するように入出力部を単に配置するように光導波路を形成した第１例を示す図である。
【図４】光導波路の段差とマルチスポットＶＣＳＥＬが光結合するように入出力部を単に配置するように光導波路を形成した第２例を示す図である。
【図５】光導波路の段差とマルチスポットＶＣＳＥＬが光結合するように入出力部を単に配置するように光導波路を形成した第３例を示す図である。
【図６】光導波路の階段状の段差にマルチスポットＶＣＳＥＬを配置できない例を示す図である。
【図７】光導波路の階段状の段差にマルチスポットＶＣＳＥＬを無理に配置した例を示す図である。
【図８】本発明の第１実施形態の変形例を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る光伝送装置の概略構成を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態の変形例を示す図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る光伝送装置の概略構成を示す図である。
【図１２】本発明の第４実施形態に係る光伝送装置の概略構成を示す図である。
【図１３】本発明の第５実施形態に係るマルチスポットＶＣＳＥＬの概略構成を示す図である。
【図１４】本発明の第５実施形態に係るマルチスポットＶＣＳＥＬを従来の光伝送装置に適用した場合における、光導波路の入力部の一例を示す図である。
【図１５】本発明の第５実施形態に係るマルチスポットＶＣＳＥＬを従来の光伝送装置に適用した場合における、光導波路の入力部の他の一例を示す図である。
【図１６】本発明の第５実施形態に係る光伝送装置の入力部の概略構成を示す図である。
【図１７】本発明の第５実施形態に係る光伝送装置の入力部の概略構成の他の一例を示す図である。
【図１８】本発明の第６実施形態に係る光伝送装置の入力部の概略構成を示す図である。
【図１９】本発明の第７実施形態に係る光伝送装置の入力部の概略構成を示す図である。
【図２０】本発明の第７実施形態に係るマルチスポットＶＣＳＥＬから出射される信号光の入射位置の幅方向に対する位置ずれ量と、第５実施形態に係る入力部を有する光導波路における結合損失、及び第７実施形態に係る入力部を有する光導波路における結合損失との関係の一例を示すグラフである。
【図２１】受光素子の代りに光ファイバーを設けた光伝送装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１５４】
１０    光伝送装置
１２    段差
１２Ａ  斜面形状
１２Ｂ  段差列
１４    光導波路
１６    入力部
１８    出力部
２０    マルチスポットＶＣＳＥＬ
２２    受光素子
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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