[发明专利]光波导元件

说明书

本发明提供一种光波导元件，可将非必要光用波导所引导的非必要光高效率地放出至基板外，并可使光波导元件自身小型化。光波导元件包括引导从主波导中放出的非必要光的非必要光用波导，并形成与非必要光用波导(E1)连接，且用于将在非必要光用波导中传播的非必要光放出至基板外的放出用波导(E2)，放出用波导的实效折射率设定得比非必要光用波导的实效折射率高，在非必要光用波导与放出用波导的连接部(S)，相对于非必要光用波导(E1)的中心线(EC1)，放出用波导(E2)的中心线(EC2)朝远离主波导的方向倾斜，进而，在所述连接部，相对于非必要光用波导的中心线的位置(c1)，放出用波导的中心线的位置(c2)在更远离主波导的位置错开配置。

技术领域

本发明涉及一种光波导元件，且特别涉及如下的光波导元件：在基板上形成光波导，所述光波导包括引导信号光的主波导、及引导从所述主波导中放出的非必要光的非必要光用波导。

背景技术

在光通信领域或光测量领域中，常用如光调制器等在基板上形成有光波导的光波导元件。作为光波导的形成方法，已知有使Ti等金属在石英、铌酸锂、半导体材料等基板上进行热扩散来形成光波导的方法，或形成山脊(ridge)型的凸状部来形成光波导的方法等。

光波导如马赫-曾德尔(Mach-Zehnder)型光波导那样包括分支部或合波部。另外，近年来，对应于多值调制或极化波合成等，例如，如将多个马赫-曾德尔型光波导组合成套匣状的嵌套(nest)型波导那样，在一个基板上配置有多个马赫-曾德尔型光波导的光波导元件也实用化。

当将光波导分支时，为了获得适当的分支比，另外，为了抑制来自分支部的泄漏光，提出有在图1的分支部的前段的光波导配置用于去除在光波导中传播的高次模式光的非必要光用波导a。

另外，当将光波导合波时，为了有效地去除从合波部中放出的放射模式光，如图1所示，也提出有在合波部配置非必要光用波导b。

在如所述那样将多个马赫-曾德尔型光波导组装入一个基板内的情况下，从光波导的一部分中放出的非必要光如图1的虚线区域A或虚线区域B那样，与光波导的其他部分结合，成为使光学特性恶化的原因。另外，在马赫-曾德尔型光调制器中，也成为开/关(ON/OFF)消光比等光学特性劣化的原因。进而，在专利文献1中，表示非必要光用波导跨越主波导被分割的结构例，但在高度地集成的光波导元件中，存在以如沿着非必要光用波导的延长线上的形态配置主波导的情况，在此种例子中，非必要光混入的风险变得更高。

而且，在基板的厚度薄的情况下，例如在具有20μm以下的厚度的情况下，非必要光容易被封入基板内，与基板具备如500μm以上那样足够的厚度的情况相比，与主波导进行再结合的比例变得极高。

也进行在非必要光用波导上配置金属膜等光吸收构件来吸收非必要光。但是，由于配置金属膜等光吸收构件的位置受到限定，在光波导元件的制造工艺上，可用作光吸收材的材料也受到限定等，因此难以发挥充分的光吸收作用。

因此，在专利文献1中，如图1所示，提出有沿着基板的长边方向的侧端部设置将非必要光聚光的非必要光聚光波导c，而有效率地进行利用非必要光用波导的非必要光的去除。

另外，当将非必要光用波导a、b与非必要光聚光波导连接时，使非必要光用波导a、b的弯曲变大，由此可缩短基板的长边方向的长度，而可使光波导元件的尺寸小型化。但是，如图2及图3所示，若使光波导急剧地弯曲，则泄漏光也增加，难以将非必要光有效率地集中在非必要光聚光波导。另外，图2是表示模拟中所使用的光波导的形状的图，图3是表示模拟结果的图。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本专利特开2015-096886号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]