(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シングルモード光ファイバと、
マルチモードが励振されるスポット径のコアを有し、前記シングルモード光ファイバと光学的に接続する一端側におけるこのコアのスポット径が前記シングルモード光ファイバのコアとほぼ等しく、かつ他端側に向かって連続的に変化している光ファイバ接続部と、この光ファイバ接続部の前記他端側と連続したコアからなり、限界曲率半径と導波路高さの双方を変数としたとき、マルチモードに励振されてきた信号光が０次モードで前記コア内に留まる範囲と、高次モードの伝播がカットオフされる範囲の双方の範囲を満足する値の中で前記限界曲率半径が可能な限り小さく、コア径がその限度で大きくなった値の曲率半径を有する曲がり導波路部とを備える導波路素子
とを具備することを特徴とする導波路デバイス。
【請求項２】
前記導波路素子のコアとクラッドの比屈折率差が、前記シングルモード光ファイバにおけるこれらのコアとクラッドの比屈折率差よりも高いことを特徴とする請求項１記載の導波路デバイス。
【請求項３】
前記比屈折率差が０．６５％よりも高いことを特徴とする請求項２記載の導波路デバイス。
【請求項４】
前記曲がり導波路は連続的にその曲率を変化させていることを特徴とする請求項１記載の導波路デバイス。
【請求項５】
前記曲がり導波路の最も小さい半径としての限界曲率半径は、０次モードの光を透過しかつ１次以上のモードの光をカットオフする領域における最小半径であることを特徴とする請求項１記載の導波路デバイス。
【請求項６】
前記導波路素子はアレイ状導波路であることを特徴とする請求項１記載の導波路デバイス。
【請求項７】
前記導波路素子はマッハツェンダ干渉計であることを特徴とする請求項１記載の導波路デバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＡＷＧやマッハツェンダ干渉計等の導波路素子に光ファイバを光学的に接続してなる導波路デバイスに係り、特にこの光学的な接続部分での光のロスを減少あるいは防止させるようにした導波路デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットを始めとした通信ネットワークが爆発的に普及している。これに伴って、バックボーンと呼ばれる基幹伝送系に一層の高速大容量化の要求が行われるようになっている。大容量化の有効な手法として、異なった波長の光信号を高密度で多重化するＤＷＤＭ（Dense Wavelength Division Multiplexing：高密度波長分割多重通信方式）が利用されている。高密度波長分割多重通信方式では、光を合分波するＡＷＧ（Arrayed Waveguide Grating：アレイ導波路格子）等のように光信号を処理する導波路デバイスが数多く使用される。このような導波路デバイスは、光導波路に光ファイバを接続して光の入力や出力を行うようになっている。
【０００３】
光ファイバ通信ではシングルモードファイバとマルチモードファイバが使用されている。マルチモードファイバはコア径が大きく、多数の光線の軌跡が存在する。これに対してシングルモード光ファイバの場合には、軌跡が１つ（偏波を考慮すると２つ）である。各モードは異なる伝播速度を持つ。このためマルチモードファイバでは、信号のエネルギーが速度の異なる多数のモードに分散され、受信側で到達時間がばらつくことによって信号に歪みが生じる。シングルモードファイバの場合にはこのようなマルチモード分散が存在せず、高品位の情報伝送が可能である。このような理由から、長距離回線には、シングルモードファイバが用いられている。
【０００４】
シングルモードファイバとの適合性が良好なシングルモード導波路は、光通信システムの高速化、多波長化が今後ますます進展するに従って重要性が増加すると考えられている。このようなシングルモード導波路は、小型で高性能な合分波多重器、変調器、分岐器、結合器あるいは干渉計等の構成要素として重要な役割を担っている。
【０００５】
ところで、従来からシングルモード導波路を設計する際には、直線導波路の断面構造に着目して、各断面で光モードの解析を行って、複数のモードが励振されないような設計条件を採用していた。光の進行方向を変化させる曲がり導波路は、導波路デバイスの多機能化に必要なものである。曲がり導波路は、小さな曲率半径で曲げるほど短い伝播距離で光路を変換することができ、導波路デバイスの小型化に寄与することになる。しかしながら、曲がり導波路の曲率半径が小さくなるほど、曲がった箇所の外側の部分の光波がより多く放射されてしまい失われてしまうという現象を生じる。これは、曲げ損失と呼ばれている。
【０００６】
前記したＡＷＧやマッハツェンダ干渉計はこのような曲がり導波路を必須とする導波路デバイスである。したがって、これらの小型化には曲げ損失との関係を留意しながら曲がり導波路の曲率半径をできるだけ小さくする必要がある。
【０００７】
曲がり導波路の最小曲率半径は、コアとクラッドの比屈折率差と相関関係がある。すなわち、比屈折率差が大きくなるほど最小曲率半径を小さくすることができる。曲率半径を５ｍｍ（ミリメートル）以下とするためには、比屈折率差を通常の光ファイバに比べて非常に大きくすると共に、マルチモード励振を防止するために導波路のコア径を小さくする必要がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、導波路デバイスを構成する導波路のコア径を小さくしてしまうと、光ファイバとの光学的な接続箇所で導波路のスポットサイズが光ファイバのスポットサイズよりも小さくなってしまう。この結果、この箇所での光の結合損失が大きくなるという問題が発生する。
【０００９】
導波路の比屈折率差を光ファイバのそれよりも大きくした状態でこのような問題の発生を避けようとすると、光ファイバとの接続部で導波路のコアのスポット径を次第に変化させて接続部分で両者のスポット径をほぼ一致させるという手法を採る必要がある。ところが、このようにすると、スポット径を次第に変化させる領域を導波路側に新たに設けることになる。これにより、導波路部分が大型化するという新たな問題が発生する。
【００１０】
図６は、この問題を図解したものである。この図に示す導波路デバイス２０１は、曲がり導波路２０２を備えた導波路素子２０３と、その両接続部２０４、２０５に光学的に接続する光ファイバ２０６、２０７によって構成されている。曲がり導波路２０２はシングルモードなので、そのコアのスポット径はマルチモードであると仮定した場合と比べると小さい。したがって、光ファイバ２０６、２０７のスポット径と接続箇所においてスポット径をほぼ一致させるための接続部２０４、２０５の光軸方向の長さａ、ｂを比較的長くとる必要がある。すなわち、曲がり導波路２０２のこの方向の長さｃに長さａ、ｂを加えたものが導波路素子２０３の一辺の長さとして最低限必要となり、長さａ、ｂの分だけ導波路素子２０３が大型化してしまう。
【００１１】
そこで本発明の目的は、曲がり導波路を有する導波路デバイスにおいて、小型で、かつ光ファイバとの接続部分で光の結合損失が少ない導波路デバイスを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、（イ）シングルモード光ファイバと、（ロ）マルチモードが励振されるスポット径のコアを有し、シングルモード光ファイバと光学的に接続する一端側におけるこのコアのスポット径がシングルモード光ファイバのコアとほぼ等しく、かつ他端側に向かって連続的に変化している光ファイバ接続部と、この光ファイバ接続部の前記した他端側と連続したコアからなり、限界曲率半径と導波路高さの双方を変数としたとき、マルチモードに励振されてきた信号光が０次モードで前記コア内に留まる範囲と、高次モードの伝播がカットオフされる範囲の双方の範囲を満足する値の中で限界曲率半径が可能な限り小さく、コア径がその限度で大きくなった値の曲率半径を有する曲がり導波路部とを備える導波路素子とを導波路デバイスに具備させる。
【００１５】
すなわち請求項１記載の発明では、導波路デバイスを、シングルモード光ファイバと、導波路素子とで構成し、このうちの導波路素子は、マルチモードが励振されるスポット径のコアを有し、シングルモード光ファイバと光学的に接続する一端側におけるこのコアのスポット径がシングルモード光ファイバのコアとほぼ等しく、かつ他端側に向かって連続的に変化している光ファイバ接続部と、この光ファイバ接続部の前記した他端側と連続したコアからなり、限界曲率半径と導波路高さの双方を変数としたとき、マルチモードに励振されてきた信号光が０次モードでコア内に留まる範囲と、高次モードの伝播がカットオフされる範囲の双方の範囲を満足する値の中で限界曲率半径が可能な限り小さく、コア径がその限度で大きくなった値の曲率半径を有する曲がり導波路部とを備えるようになっている。よって、シングルモード光ファイバとの結合損失を少なくすることが可能となり、曲がり導波路の限界曲率半径を小さくすることができるため、導波路デバイスの小型化を行うことが可能となる。
【００１６】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の導波路デバイスで、導波路素子のコアとクラッドの比屈折率差が、シングルモード光ファイバにおけるこれらのコアとクラッドの比屈折率差よりも高いことを特徴としている。
【００１７】
すなわち請求項２記載の発明では、導波路素子のコアとクラッドの比屈折率差が、シングルモード光ファイバにおけるこれらのコアとクラッドの比屈折率差よりも高いことで曲がり導波路の小型化を図ることができる。
【００１８】
請求項３記載の発明では、請求項２記載の導波路デバイスで、比屈折率差が０．６５％よりも高いことを特徴としている。
【００１９】
すなわち、請求項３記載の発明では導波路素子のコアとクラッドの比屈折率差として、通常のシングルモード光ファイバの比屈折率差とほぼ同じかこれよりも高い値の一例を示している。たとえば比屈折率差が０．７５％となるような場合である。
【００２４】
請求項４記載の発明では、請求項１記載の導波路デバイスで、曲がり導波路は連続的にその曲率を変化させていることを特徴としている。
【００２５】
すなわち請求項４記載の発明では、曲がり導波路が連続的にその曲率を変化させている場合を扱っている。たとえばサインカーブやコサインカーブがこれらに該当する。連続的に変化させているので、直線状の導波路との接続箇所での損失が少ない。なお、曲がり導波路はその曲率が一定しているものであってもよい。円弧の一部を構成するものがその例である。
【００３０】
請求項５記載の発明では、請求項１記載の導波路デバイスで、曲がり導波路の最も小さい半径としての限界曲率半径は、０次モードの光を透過しかつ１次以上のモードの光をカットオフする領域における最小半径であることを特徴としている。
【００３１】
すなわち請求項５記載の発明では、導波路デバイスの導波路素子における曲がり導波路の限界曲率半径を設定する際には、０次モードの光を透過しかつ１次以上のモードの光をカットオフする領域における最小半径とすることで曲がり導波路のサイズを最も小さくすることができ、導波路デバイスの小型化に寄与することになる。
【００３２】
請求項６記載の発明では、請求項１記載の導波路デバイスで、導波路素子はアレイ状導波路であることを特徴としている。
【００３３】
すなわち請求項６記載の発明では、曲がり導波路を有する導波路デバイスの導波路素子の一例としてアレイ状導波路を挙げている。
【００３４】
請求項７記載の発明では、請求項１記載の導波路デバイスで、導波路素子はマッハツェンダ干渉計であることを特徴としている。
【００３５】
すなわち請求項７記載の発明では、曲がり導波路を有する導波路デバイスの導波路素子の一例としてマッハツェンダ干渉計を挙げている。
【００３６】
【発明の実施の形態】
【００３７】
【実施例】
以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【００３８】
図１は本発明の一実施例における導波路デバイスとしてのアレイ導波路格子モジュールの要部を表わしたものである。このアレイ導波路格子モジュール１０１は、箱状のケース１０２とその底部に配置されたペルチェ素子からなる発熱あるいは冷却を行う温度制御素子１０３と、アレイ導波路格子１０４とこれらの間に介在する金属板１０５から構成されている。金属板１０５は温度制御素子１０３の温度制御領域を拡大するために温度制御素子１０３の接触サイズよりも大きなものが使用されている。金属板１０５には温度センサ１０６が配置されている。この温度検出出力は、温度制御回路１０８に入力されて温度制御素子１０３の温度制御が行われるようになっている。
【００３９】
アレイ導波路格子１０４の両側部には光ファイバ１１１、１１２の一端がそれぞれ接続されている。このうちの光ファイバ１１１の図示しない他端は図示しない光源に接続されており、他の光ファイバ１１２の同じく図示しない他端は分波後の信号光を処理する図示しない回路部分に接続されるようになっている。
【００４０】
図２は、図１に示したアレイ導波路格子モジュールのアレイ導波路格子の部分を表わしたものである。このアレイ導波路格子１０４を構成する基板１２１上には１または複数の第１のチャネル導波路１２２と、複数の第２のチャネル導波路１２３と、異なった曲率でそれぞれ一定方向に曲がったチャネル導波路アレイ１２４と、第１のチャネル導波路１２２とチャネル導波路アレイ１２４を接続する第１の扇形スラブ導波路１２５と、チャネル導波路アレイ１２４と第２のチャネル導波路１２３を接続する第２の扇形スラブ導波路１２６とが配置されている。
【００４１】
第１のチャネル導波路１２２から入射した波長λ1、λ2、……λnの多重信号光は、第１の扇形スラブ導波路１２５によってその進路を広げられ、チャネル導波路アレイ１２４に入射する。チャネル導波路アレイ１２４では、これを構成する各アレイ導波路の間に一定の光路長差（導波路長差）ΔＬが設けられており、光路長が順次長く、あるいは短くなるように設定されている。したがって、それぞれのアレイ導波路を導波する光には一定間隔ずつの位相差が付けられて第２の扇形スラブ導波路１２６に到達するようになっている。実際には波長分散があるので、波長によってその等位相面が傾く。この結果、波長によって第２の扇形スラブ導波路１２６と複数の導波路から成る第２のチャネル導波路１２３の界面上の異なった位置に光が結像（集光）する。波長に対応したそれぞれの位置に第２のチャネル導波路１２３が配置されているので、第２のチャネル導波路１２３からは任意の波長成分λ1、λ2、……λnを個別に取り出すことが可能になる。
【００４２】
ここで本実施例のアレイ導波路格子１０４は、基板１２１として半導体（シリコン）基板を使用している。もちろん、基板１２１は半導体に限るものではない。本実施例の基板１２１は半導体基板等の上面に下層クラッド層として、リン、ゲルマニウム、チタン、ボロン、フッ素などを添加した石英系の材料を用い、火炎堆積法、常圧ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition：化学気相成長）法、スパッタ法、スピンコート法、電子ビーム蒸着法等の手法を使用して、数十μｍ（ミクロンメータ）の厚さで堆積させている。この上に、下層のクラッド層よりも屈折率が高くなるように添加物を含ませた石英の光導波路形状のコア層を３〜８μｍ程度堆積させて作製する。
【００４３】
コア層の回路作製にはフォトリソグラフィを使用し、微細領域を適切なマスク材から転写する。続いて反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：Reactive Ion Etching）装置や反応性イオンビームエッチング（ＲＩＢＥ：Reactive Ion Beam Etching）装置等のドライエッチング法によって不要領域を除去する。最後に、再び屈折率をコア層よりも低く設定した前記した石英材料を使用して、厚さ数十μｍの上層クラッド層を堆積するようになっている。
【００４４】
ところで、図１に示した本実施例のアレイ導波路格子モジュール１０１は、光ファイバ１１１、１１２が共にシングルモードファイバであり、図２に示したアレイ導波路格子１０４の第１および第２のチャネル導波路１２２、１２３ならびにチャネル導波路アレイ１２４は共にマルチモード動作を行う導波路として構成されている。そして、光ファイバ１１１の図示しないコアと第１のチャネル導波路１２２のコアのスポットサイズは等しくなっており、光ファイバ１１２の図示しないコアと第２のチャネル導波路１２３のコアのスポットサイズも等しくなっている。このため、これら光ファイバ１１１、１１２と基板１２１の光学的な接続部分で光の損失はほとんど生じないようになっている。
【００４５】
また、第１および第２のチャネル導波路１２２、１２３における曲がり導波路の部分１３１、１３２ならびにチャネル導波路アレイ１２４の部分では、マルチモード励振されてきた信号光に対して高次モードはクラッドに抜ける曲率半径となっている。この曲率半径は、０次モードについてコア内に留まることが可能な小さな値となっている。したがって、これらの曲がり導波路等の部分１３１、１３２、１２４は、コアプロファイルとしてマルチモードでありながら、シングルモードとして機能している。
【００４６】
すなわち本実施例のアレイ導波路格子モジュール１０１では、そのアレイ導波路格子１０４の設計について、その直線導波路の部分について高次モードが立ち上がる条件を使用すると共に、曲がり導波路の箇所で高次モードをカットオフさせるようにしている。この結果、アレイ導波路格子１０４については結果的に高次モードが伝達されないことになる。以下、これについて詳しい説明を行う。
【００４７】
曲がり導波路における光損失Ｌossは次の（１）式で近似できることが知られている。
Ｌoss＝（Ａ1×ｅｘｐ（−Ａ2×Ｒ）＋Ａ4）×Ｒ＋Ａ3      ……（１）
【００４８】
ただし、半径Ｒは曲がり導波路の曲げ半径であり、標識Ａ1およびＡ2はＶパラメータに依存する定数である。また、標識Ａ3は導波路の散乱吸収損であり、固有の値をとる。標識Ａ4は曲がりに比例する損失増加を表わしており、一般には無視できる値である。標識Ａ2は光損失Ｌossを決める際に重要な意味を持っている。標識Ａ2は次の（２）式で表わすことができる。
【００４９】
【数１】
0003818169.tif 000002
【００５０】
ただし、この（２）式で屈折率ｎcoreはコアの屈折率を示している。また、屈折率Ｎeffはモードの等価屈折率を示しており、屈折率ｎcladはクラッドの屈折率を示している。更に波数ｋ0は真空中の波数を表わしている。
【００５１】
（２）式で表わされた標識Ａ2に曲がり導波路の曲げ半径Ｒを掛け合わせた値Ａ2Ｒを調整することで、曲がり導波路の損失を変えることができる。すなわち実験によると、値Ａ2Ｒが“１０”以上の場合のモードでは、曲げ時の損失が少ない。また、値Ａ2Ｒが“１”前後の値をとる場合のモードでは、曲げ時の損失が大きく、光のカットオフ（遮断）が行われることが判明した。
【００５２】
図３は、この値Ａ2Ｒに注目して、アレイ導波路格子１０４を構成する導波路をその高さと幅が等しい方形導波路と仮定し、シングルモードとしての０次モード（基底モード）について損失が小さく（値Ａ2Ｒが基準値として１１．５）、１次モードをカットオフ（値Ａ2Ｒが基準値として１．２８）するときの、導波路の高さとその場合の曲率半径をプロットしたものである。
【００５３】
図４はこの図３の読み方を説明するために、シンプルな形でその一例を示したものである。この図で縦軸は限界曲率半径ＲLを表わしている。この縦軸で上の方ほど半径が大きくなる。横軸は導波路が方形であると仮定した場合の導波路高さを表わしている。実線で示した曲線１４１は、０次モードにおける値Ａ2Ｒが１１．５の場合を示している。したがって、値Ａ2Ｒが１１．５以上となる曲線１４１よりも図で上側の領域１４２では０次モードの光が曲がり導波路を透過することになる。
【００５４】
一方、破線で示した曲線１４３は１次モードにおける値Ａ2Ｒが１．２８の場合を示している。したがって、値Ａ2Ｒが１．２８未満となる曲線１４３よりも図で下側の領域１４４で１次モードの光が曲がり導波路でカットオフされることになる。
【００５５】
本実施例では、図２に示した基板１２１に形成された導波路自体はマルチモード励振を行うスポット径のコアのものとし、曲がり導波路の部分で０次モード以外のモード（１次モード、２次モード、３次モード等の高次モード）の光をカットオフさせることで、結果的にアレイ導波路格子１０４がシングルモードの信号を伝送するようにしている。
【００５６】
図４で曲線１４１よりも図で上の領域１４２では０次モードが透過するので、曲がり導波路はこれ以上の領域である必要がある。そして、同時に曲線１４３よりも図で下側の領域１４４であることを満足すれば、１次モード等の高次モードの光を遮断することができる。したがって、両曲線１４１、１４３の交点１４５よりも上で、これらの曲線１４１、１４３によって挟まれた領域１４６では０次モードの光のみが透過し、高次モードの光が遮断されることになる。本実施例では、このような条件を満たす曲がり導波路が高次モードの光をフィルタリングする機能を備えているため、曲がり高次モードフィルタと呼ぶことにする。
【００５７】
曲がり高次モードフィルタは図４で領域１４６の範囲内で作製することができる。本実施例ではアレイ導波路格子１０４の小型化の要請から、曲がり導波路の曲率半径はできるだけ短いことが望ましい。したがって、限界曲率半径ＲLは領域１４６でかつ縦軸の下の方に位置するものほど好ましいことになる。すなわち、このような理想的な場所は、図４で交点１４５の付近で領域１４６に含まれる領域、たとえば領域１４７がこれに該当することになる。このような領域１４７では限界曲率半径ＲLが可能な限り小さくなり、これに応じてコア径がその限度で大きくなっている。
【００５８】
図３では、０次モードと１次モードのそれぞれについて透過あるいはカットオフのそれぞれの程度に応じた特性曲線を示している。この図で０次モードについては値Ａ2Ｒが１１．５を基準としている。この値以上では、０次モード（基底モード）についてカットオフされない。一方、１次モードについては値Ａ2Ｒが１．２８を基準にしている。この値以下では１次モードがカットオフされる。図中のパラメータは、比屈折率差である。
【００５９】
したがって、この図３を使用すると、図４で説明したように０次モードの曲線よりも上で、かつ１次モードの曲線よりも下の領域であれば、曲がり導波路でシングルモード動作が行われることが分かる。これは先に説明した曲がり高次モードフィルタである。
【００６０】
ところで、高次モードフィルタが機能するこのような動作領域で、同様の比屈折率差で同一の断面形状の直線導波路が同様にシングルモード動作を保証されるわけではない。直線導波路でマルチモードとなる設計で導波路を作成する際に、導波路回路の各部分が全領域にわたって滑らかに接続されていると、光ファイバから０次モードの光が励振され伝播する際に擾乱が発生しない。このような条件では、モード間の結合が発生せず、コア径が大きくマルチモードとなりうる導波路でも０次モードで導波させることが可能である。もちろん、このような導波路設計を行った場合でも、光ファイバと導波路が接続する箇所で微妙な軸ずれがあると、これにより高次モードが励振される。この高次モードは、導波路内部で望まないモードの競合や干渉を生じさせ、導波路デバイスあるいはこれを使用した光システムの光学特性を劣化させることになる。
【００６１】
しかしながら、導波路回路の一部に曲がり高次モードフィルタが存在すれば、その場所で高次モードの光についてカットされる。本実施例の導波路デバイスとしてのアレイ導波路格子モジュール１０１（図１）は、この現象を利用して、曲がり高次モードフィルタを挿入することで、アレイ導波路格子１０４内で高次モードの光が励振伝播することを防止している。導波路素子の基板端面の近傍に曲がり高次モードフィルタを配置すれば、光ファイバと導波路の軸ずれによる高次モードの損失感度を増加させることができ、同様に導波路デバイスの光学特性の劣化を防ぐことができる。
【００６２】
図３に示した各矢印は、それぞれの条件下で設計上好ましい限界曲率半径ＲLとなる箇所を示している。この図でも明らかなように限界曲率半径ＲLがシングルモードの導波路を前提とした従来では不可能とされた４ｍｍ付近の値にまで達していることは注目されるべきことである。
【００６３】
図５は、導波路素子とこれに接続される光ファイバのコア径の違いによる結合損失特性の一例を表わしたものである。この図で縦軸は例えば図１における光ファイバ１１１に対して第１のチャネル導波路１２２のコア径を各種設定した場合の結合損失を示しており、横軸は導波路側のコア径を示している。この場合にもコアは高さと幅が等しい方形導波路と仮定している。図３にそれぞれ矢印で示したコア径の場合に、結合損失は０．２ｄＢ（デシベル）以下となり、損失が小さいことが分かる。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、導波路素子とシングルモード光ファイバの２つのコアの接続部分のスポット径がほぼ等しいので、接続部分での光のロスを減少あるいは防止させることができる。また、高次モードの伝播が抑制される曲率半径を有する曲がり導波路部を備えているので、マルチモード励振を抑制することができる。更に導波路素子とこれと接続される光ファイバの両者のコアのスポット径が異なる場合、これらの接続部ではスポット径をほぼ一致させると共に、光ファイバ接続部では導波路素子のコアのスポット径が連続的に変化させているので、接続部分での光の結合損失を少なくすることができる。また、導波路素子の曲がり導波路はマルチモードとなっているので、シングルモードと異なりコアのスポット径を比較的大きくすることができる。したがって、両接続部の光軸方向の長さもこれに応じて短くすることができ、導波路素子の小型化に寄与することになる。
【００６６】
更に請求項２または請求項３記載の発明によれば、導波路素子のコアとクラッドの比屈折率差が、シングルモード光ファイバにおけるこれらのコアとクラッドの比屈折率差よりも高いので、曲がり導波路の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における導波路デバイスとしのアレイ導波路格子モジュールの要部を表わした断面図である。
【図２】図１に示したアレイ導波路格子モジュールのアレイ導波路格子の部分を表わした平面図である。
【図３】本実施例で用いられるアレイ導波路格子と同等の曲がり導波路における導波路高さと限界曲率半径の関係を示す特性図である。
【図４】導波路高さと限界曲率半径の関係を単純化して示した説明図である。
【図５】導波路素子とこれに接続される光ファイバのコア径の違いによる結合損失特性を示した特性図である。
【図６】従来の導波路デバイスで光ファイバ接続部のスポット径を一致させるためにスポット径を連続的に変化させた場合の問題を示した説明図である。
【符号の説明】
１０１  アレイ導波路格子モジュール（導波路デバイス）
１０４  アレイ導波路格子（導波路素子）
１１１、１１２  光ファイバ
１２１  基板
１２２  第１のチャネル導波路
１２３  第２のチャネル導波路
１２４  チャネル導波路アレイ
１３１、１３２  曲がり導波路の部分
１４１、１４３  曲線
１４２  上側の領域
１４４  下側の領域
１４７  領域
ＲL  限界曲率半径
【図１】
0003818169.tif 000003
【図２】
0003818169.tif 000004
【図３】
0003818169.tif 000005
【図４】
0003818169.tif 000006
【図５】
0003818169.tif 000007
【図６】
0003818169.tif 000008