OPTICAL FUNCTIONAL ELEMENT AND LASER ELEMENT

• Main Authors: HIGA, Yasutaka, KIYOTA, Kazuaki, KAWAKITA, Yasumasa
• Format: Patent
• Language: English; French; Japanese
• Published: 13.08.2020
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; DEVICES USING STIMULATED EMISSION; ELECTRICITY; OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS; OPTICS; PHYSICS

The purpose of the present invention is to provide an optical functional element which provides a high degree of freedom in the design of optical characteristics, and in which excess loss is reduced. The optical functional element is provided with: multi-mode interference waveguide-type first and second optical couplers each having a multi-mode interference waveguide portion having a first end portion and a second end portion opposing each other in a longitudinal direction, two first input/output ports, and two second input/output ports; a first arc-shaped waveguide which optically connects one of the first input/output ports of the first optical coupler and one of the first input/output ports of the second optical coupler; and a second arc-shaped waveguide which optically connects one of the second input/output ports of the first optical coupler and one of the second input/output ports of the second optical coupler. The first optical coupler, the second optical coupler, the first arc-shaped waveguide, and the second arc-shaped waveguide constitute a ring resonator. The multi-mode interference waveguide portion of each of the first optical coupler and the second optical coupler includes a narrow-width portion of which an average width in the longitudinal direction is narrower than the width in the first end portion or the second end portion. La présente invention a pour objet de fournir un élément fonctionnel optique présentant un degré de liberté élevé dans la conception de caractéristiques optiques, et dans lequel un excès de perte est réduit. L'élément fonctionnel optique comprend : des premier et second coupleurs optiques de type guide d'ondes à interférence multimode ayant chacun une partie de guide d'ondes à interférence multimode ayant une première partie d'extrémité et une seconde partie d'extrémité opposées l'une à l'autre dans une direction longitudinale, deux premiers ports d'entrée/sortie, et deux seconds ports d'entrée/sortie ; un premier guide d'ondes en forme d'arc qui connecte optiquement l'un des premiers ports d'entrée/sortie du premier coupleur optique et l'un des premiers ports d'entrée/sortie du second coupleur optique ; et un second guide d'ondes en forme d'arc qui connecte optiquement l'un des seconds ports d'entrée/sortie du premier coupleur optique et l'un des seconds ports d'entrée/sortie du second coupleur optique. Le premier coupleur optique, le second coupleur optique, le premier guide d'ondes en forme d'arc et le second guide d'ondes en forme d'arc constituent un résonateur en anneau. La partie de guide d'ondes à interférence multimode de chacun du premier coupleur optique et du second coupleur optique comprend une partie de largeur étroite dont une largeur moyenne dans la direction longitudinale est plus étroite que la largeur dans la première partie d'extrémité ou la seconde partie d'extrémité. 光学特性の設計の自由度が高く、かつ過剰損失が低減された光機能素子を提供することを目的とする。光機能素子は、長手方向において対向する第１端部および第２端部を有する多モード干渉導波路部と、２つの第１入出力ポートと、２つの第２入出力ポートと、を有する多モード干渉導波路型の第１および第２光カプラと、第１光カプラの第１入出力ポートの一方と、第２光カプラの第１入出力ポートの一方と、を光学的に接続する第１円弧状導波路と、第１光カプラの第２入出力ポートの一方と、第２光カプラの第２入出力ポートの一方と、を光学的に接続する第２円弧状導波路と、を備え、第１光カプラ、第２光カプラ、第１円弧状導波路、および第２円弧状導波路はリング共振器を構成しており、第１光カプラおよび第２光カプラの多モード干渉導波路部は、それぞれ、第１端部または第２端部での幅よりも、長手方向における平均的な幅が狭い狭幅部を有する。