本发明专利技术涉及的曲线光波导，其特征在于，在中途不配置轴偏移构造的具有Ｓ形芯形状的曲线光波导中，一端的曲率是０，另一端的曲率半径是有限的（＞０），由该曲线光波导，可提供即使在分光器和方向性结合器等中在两端的连接部处也不需设置轴偏移构造，光损失为最小限，且在曲线中途不需设有轴偏移构造的形状的光波导。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及S形曲线光波导及使用其的光学装置。
技术介绍
随着近年来个人计算机和互联网的普及，信息传输需求急剧增加，传输速度快的光传输正在普及。光波导用作此类光传输的光互联器。该光波导的形状是S形曲线等曲线形的情况下，在曲率的不连续变化部分，光传输模的中心轴相对于芯的几何中心轴产生偏移，结果产生光损失。为减小该损失，有时需要设计成使芯的中心轴偏移曲线一部分的轴偏移构造部分(偏离)。但是，该轴偏移构造依赖于芯和包层的折射率、芯尺寸、光波长，所以因制造上的偏差等而难以设计最适当的轴偏移构造，且存在产生光损失的问题，因而理想的是通常不具有轴偏移构造。而且，由于波长依存性，存在不能在宽频带的波长范围内设计最适当的轴偏差量的问题。再有，对于光波导的该轴偏移构造，文献(参照例如“光波工学”、国分泰雄，共立出版株式会社，第250页)中有一般的记载。这里，在CAD软件等中，已知有几种制作光波导等的曲线形状的函数。一个是将曲率半径R的两个弧在反方向上连接的形状(以下称为弧结合形状)。弧结合形状在连接点其曲率不连续变化，所以有时需要如上述般在弧的连接部分设计轴偏移构造(图5D)。此外，还已知有使用下述余弦函数的形状(在CAD软件上，称为S弯曲余弦)，在该形状中，不需要将上述轴偏移构造设于曲线之中。y=12(1-cosπz)]]>但是，由于在两端其曲率是有限的，所以在与直线光波导结合处产生设计轴偏移构造的需要(图5C)。此外，利用下述正弦函数的形状(在CAD软件上，称为S弯曲正弦)不需要在中途设置轴偏移构造，在两端其曲率半径为无限大(曲率为0)，所以在与直线光波导于两端处结合的情况下，中心轴一致，且不需要设置轴偏移构造(图5B)。y=z-12πsin2πz]]>在光波导构成分光器(例如图3)的情况下等，分支的两个光波导连接到分支部的端部侧(图4A、D)，理想的是，如果能无限减小(无限小)两光波导的间隔，则S弯曲正弦等的两端可与直线型(曲率＝0)光波导结合，且有效用于减小光的损失。但是，因制造上的制约而极难使成品率高且形成无限小的间隙，由于实际上两光波导与分支部连接的部分处在两光波导之间存在较大间隙，所以在与该直线型光波导的结合处导致光的损失。即，在模中心与在各内侧不产生轴偏差的直线型光波导结合的情况下，导致光的损失。为减小这些损失，S弯曲余弦和弧结合形状的S形曲线(端部的曲率＞0)是适当的。另一方面，分光器的另一端部侧(图4A、E)能与端部为曲线形(曲率＝0)的没有光损失的直线光波导或光纤结合。此外，在该端部侧连接到下一级分支部的情况下(图4B、F)，在使用S弯曲余弦和弧结合形状来作为S形曲线的情况下，由于模形状为非对称，所以分支比依赖于波长。同样问题在光波导构成方向性结合器的情况下也可观察到。这样，即使使用上述任一现有形状也不能抑制该连接两端的损失且/或不能抑制波长依存性。即，由于弧形形状、S弯曲余弦形状的两端的曲率皆为有限的(曲率＞0)，所以在与上述分光器的应直线结合的端部侧(图4A、E、图4B、F)的结合处产生损失，或者分支比变得不适当。另一方面，在与分支部的连接侧(图4A、D)处两光波导有间隙，所以两端是直线型(曲率＝0)的S弯曲正弦形状的曲线导致光的损失。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的之一提供即使在分光器和方向性结合器等中在两端的连接部处也不需设置轴偏移构造，光损失为最小限，且在曲线中途不需设有轴偏移构造的形状的光波导。本专利技术提供一种曲线光波导，其特征在于，在中途不配置轴偏移构造的具有S形芯形状的曲线光波导中，一端的曲率是0，另一端的曲率半径是有限的(＞0)。该曲线光波导是在两端结合直线光波导的情况下，仅在一端有必要设置轴偏移构造的特性的曲线光波导。此外，本专利技术提供一种掩模，其是在中途不具有轴偏移构造的具有S形芯形状的曲线光波导用掩模，其特征在于，一端的曲率是0，另一端的曲率是有限的(＞0)。在分支部和两光波导的连接端部，设置模中心在两光波导的间隙侧轴进行偏移的构造的光波导，可将分支部的过剩损失抑制为较小。即，由于两S形光波导的光传输模的中心轴分别在内侧偏移，所以即使较宽地配置两S形光波导的间隔也可低损失地与分支部连接。这样，通过较宽地配置两S形光波导的间隔，不仅可减小分支部分的制造上形状偏差的影响，还可减小包层材料的窄幅部分的埋入不良。在与此类分光器的分支部分的结合处，在S形光波导的端部处的曲率为有限曲率是有效的。另一方面，在另一端处直线光波导和光纤结合，所以S形光波导端部处的曲率为0是有效的。此外，在构成多级的分级构造的分光器的情况下等，与下一级的向分支的输入部连接的S形光波导的端部曲率为0是有效的。附图说明图1是表示使用本专利技术的曲线光波导的分光器的一个实施方式的图。图2是图1的分支部分的扩大图。图3是使用现有S弯曲余弦曲线光波导的分光器的图。图4A是表示分光器的S形曲线光波导和直线光波导的连接部的图。图4B是表示分光器的S形曲线光波导和直线光波导的连接部的图。图5A～图5D是表示各曲线光波导两端的与直线光波导的连接部的图。图5A是表示本专利技术的曲线光波导的图。图5B是表示现有的S弯曲正弦形状的曲线光波导的图。图5C是表示现有的S弯曲余弦形状的曲线光波导的图。图5D是表示现有弧结合形状的曲线光波导的图。图6是表示使用本专利技术的曲线光波导的分光器的一个实施方式的图。图7是表示使用本专利技术的曲线光波导的分光器的一个实施方式的图。图中A-分支部 B-芯宽度 D-分支输出部和两S形曲线光波导的连接部 E-S形曲线光波导和直线光波导的连接部 F-S形曲线光波导和分支输入部的连接部 1～14-本专利技术的曲线光波导 20、30-V形槽形成区域 21、31-V形槽 25、26-槽 41～44-芯 50-包层100-光波导形成区域 200-分光器用带V形槽光波导基板具体实施方式本专利技术的S形芯形状，如上所述，在中途不具有轴偏移构造的具有S形芯形状的曲线光波导中，其特征在于，一端的曲率是0，另一端的曲率是有限的(＞0)。该S形曲线光波导的形状可从表示各种曲线的函数式导出。再有，连接分支部侧的一端的“曲率为0”是指曲率接近于0，在与直线光波导连接的情况下，包括光传输模的中心轴相对于芯的几何中心轴产生偏差而不产生光损失(0.1dB左右)的程度。再有，在本说明书中，“轴偏移构造”是光波导芯的中心线不连续的构造。具体地，用例如下式(1)表示，举出曲线光波导。y=1(f(1)+23π)}+f(z)]---(1)]]>在上式中，y及z是光波导存在的平面上的正交的坐标轴，f(z)是z的连续函数，是满足f(0)＝0，f’(0)＝0，f”(0)＝0，f(1)≠-2/3π，f’(1)＝1，f”(1)＝1的函数，f’(z)是f(z)关于z的一次导数，f”(z)表示f(z)关于z的二次导数。在式(1)中，将坐标系以始点为z＝0、y＝0，终点为z＝1、y＝1的形式规范化地表示，但可根据需要而在y方向或z方向上扩大缩小。再有，作为f(z)函数形式的具体例，可举出用下式(3)表示的函数。f(z)=12---(3)]]>在式(3)中，由于f&pr本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种曲线光波导，其特征在于， 在中途不配置轴偏移构造的具有Ｓ形芯形状的曲线光波导中，一端的曲率是０，另一端的曲率半径是有限的（＞０）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：宫寺信生，山本礼，
申请(专利权)人：日立化成工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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