[发明专利]波导模式转换器、偏振分束器和光学装置

说明书

提供了一种波导模式转换元件(30)，该波导模式转换元件转换波导模式并且布置在肋型波导(50)和通道型波导(51)的过渡区域(连接部分)(43)中。肋型波导(50)具有锥形部分(23b)。该锥形部分(23b)构成在肋(23a)的两侧上延伸的芯层(23)并且具有在与波导方向垂直的方向上逐渐变化的宽度(Wt)。

技术领域

本发明涉及一种波导模式转换器、一种偏振分束器和一种光学装置。

背景技术

近年来，用于光学通信的传输方法已经显著地变化。传输方法从已经为主要检测方法的IM-DD(强度调制-直接检测)方法变成诸如QPSK(正交相移键控)等相干检测方法。在相干检测方法中，研究和开发出用正交偏振和相位携载信号的DP-QPSK(偏振复用-正交相移键控)方法作为用于实现其速度高达40Gbps或者高于40Gbps的高速传输的传输方法，并且已经本地运送使用DP-QPSK方法的产品。

DP-QPSK方法使用相干接收器作为主要部件。相干接收器包括PLC(平面光波回路)型光学相干混合器、PBS(偏振分束器)、PD(光电检测器)、TIA(跨阻放大器)等。这些部件由许多装置供应商进行运送。例如，PTL 1公开了使用SiO₂的偏振分束器。

此外，PTL 2公开了包括单模波导的光学装置。

展望未来，对根据MSA(多源协议)被称为第二代的小尺寸相干接收器进行研究。此外必须使包括在小尺寸相干接收器中的PLC小型化。最具吸引力的技术是使Si成为光波导的主要材料的Si光子学。根据Si光子学，预期通过由Si和SiO₂的折射率之间的大差异产生的强光限制以实现小弯曲半径。此外，根据Si光子学，预期使用Ge实现PD集成，通过大结构双折射率实现PBS集成。

[引用列表]

[专利文献]

[PTL1]日本专利申请公开公报No.2003-222748

[PTL2]日本专利申请公开公报(PCT申请的翻译)No.2006-517673

发明内容

技术问题

虽然预期根据Si光子学以通过由Si和SiO₂的折射率之间的大差异产生的强光限制来实现小弯曲半径，但单模状况需要与在矩形波导的情况下几百纳米一样小。因此，Si光子学具有过程是困难的问题。结果，存在的问题是由于波导宽度的偏差而导致PBS的特性劣化。

在PTL 2中描述的光学装置具有难以制造光学装置的问题，因为光学装置具有复杂的形状，波导厚度在波导的波导方向上变化。此外，PTL 2描述了光学装置引导单模光，但没有描述光学装置引导多模光。

本发明的目的是提供可使偏振分束器的特性的劣化更小的波导模式转换器、偏振分束器和光学装置。

问题的解决方案

根据本发明的第一示例性实施例的波导模式转换器是转换波导模式的波导模式转换器。此外，该波导模式转换器布置在肋型波导和通道型波导的连接部分中。此外，该波导模式转换器是包括锥形部分的肋型波导。然后，该锥形部分是在肋的两侧上延伸的芯层，并且该锥形部分的宽度在与波导方向垂直的方向上逐渐变化。