JP2000206476A - 温度制御型光導波路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の温度制御型光導波路では、発熱体によ
りコア部を効率的に加熱することが困難であった。 【解決手段】 基板１上に形成されたクラッド部３と、
クラッド部３中に形成された屈折率がクラッド部３より
大きくかつ温度により変化するコア部２と、クラッド部
３の上面にコア部２の一部に対向させて形成された発熱
体４とを具備し、クラッド部３のうち発熱体４の下に位
置する部分に、その外側に位置する部分および基板１と
の間に熱的分離部５が形成されている温度制御型光導波
路である。発熱体４からの熱を発散させることなくコア
部２に伝導させることができ、コア部２を効率的に加熱
して動作させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光通信システム等に
用いられる熱光学効果を利用した光スイッチング素子等
に好適な温度制御型の光導波路に関し、特にコア部に対
する発熱体による加熱効率を高めた温度制御型光導波路
に関する。

【０００２】

【従来の技術】光通信システム等に用いられる光部品の
一つとして、２つの光導波路間に配置されて光信号の経
路を切り換えるために用いる光スイッチング素子があ
る。

【０００３】このような光スイッチング素子としては、
熱によりコア部の屈折率の変化を生じさせる熱光学効果
を利用したものがあり、温度制御型の光導波路が用いら
れる。このような温度制御型光導波路を用いた光スイッ
チング素子の例を図４に断面図で、また図５に斜視図で
示す。これら図４および図５は、熱光学効果を利用した
三次元導波路形状の温度制御型光導波路による光スイッ
チング素子を用いた、対称マッハツェンダ型光スイッチ
ング素子の例を示すものである。

【０００４】これらの図において、１は基板、２および
３は基板１上に形成された三次元導波路形状の光導波路
のそれぞれコア部およびクラッド部であり、コア部２は
クラッド部３内に形成されている。また、４はコア部２
の一部に設ける光スイッチング素子の部分に対応してコ
ア部２の一部を覆うようにクラッド部３上に形成された
発熱体であり、この部分に温度制御型光導波路が形成さ
れて光スイッチング素子として機能する。

【０００５】このような温度制御型光導波路を用いた光
スイッチング素子によれば、コア部２に対して入力１の
ポートから入射した光は、分岐部で２分岐されてそれぞ
れの経路を伝搬した後、合部で干渉する。このとき、分
岐部から合部までの２つの経路で位相差がπの偶数倍で
あれば、合部で干渉した光は出力２のポートのみに導か
れる。一方、分岐部から合部までの２つの経路で位相差
がπの奇数倍であれば合部で干渉した光は出力１のポー
トのみに導かれる。

【０００６】ここで、発熱体４を発熱させない場合は、
発熱体４の下部のコア部２ともう一方の経路のコア部２
とで位相差は０であるので光は出力２のポートに導かれ
る。

【０００７】また、発熱体４を発熱させると熱光学効果
により発熱体４の下部の光導波路のコア部２およびクラ
ッド部３の屈折率を変化させることができ、これによっ
て位相差が生じるため、その位相差がπの奇数倍であれ
ば合部で干渉した光は出力１のポートに導かれる。この
ような動作原理により、光のスイッチング動作を得るこ
とができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４お
よび図５に示すような従来の温度制御型光導波路におい
ては、発熱体４からの熱はクラッド部３内を発散しなが
ら伝導し、また基板１にも伝導していくために、発熱体
４の下部の光導波路のコア部２およびクラッド部３のみ
を効率的に加熱することができず、コア部２に対する発
熱体４による加熱効率が悪いという問題点があった。

【０００９】本発明は上記従来技術における問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、熱光学効果を利
用してコア部の屈折率を変化させる際に、発熱体からの
熱を発散させることなく効率的にコア部に伝導すること
ができ、発熱体の下部に位置する光導波路のコア部およ
びクラッド部を効率的に加熱することができる温度制御
型光導波路を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の温度制御型光導
波路は、基板上に形成されたクラッド部と、このクラッ
ド部中に形成された屈折率が前記クラッド部より大きく
かつ温度により変化するコア部と、前記クラッド部の上
面に前記コア部の一部に対向させて形成された発熱体と
を具備し、前記クラッド部のうち前記発熱体の下に位置
する部分は、その外側に位置する部分および前記基板と
の間に熱的分離部が形成されていることを特徴とするも
のである。

【００１１】また、本発明の温度制御型光導波路は、上
記構成において、前記熱的分離部は空隙であることを特
徴とするものである。

【００１２】本発明の温度制御型光導波路によれば、ク
ラッド部およびクラッド部中に形成されたコア部から成
る光導波路とその上面にコア部と対向して形成された発
熱体とから成る温度制御型光導波路において、クラッド
部のうち発熱体の下に位置する部分に、その外側に位置
する部分のクラッド部および発熱体の下に位置する部分
の基板との間に熱的分離部が形成されていることから、
発熱体が形成された部分の光導波路のクラッド部の側面
および底面が周囲のクラッド部および基板から熱的に分
離されることとなる。これにより、発熱体からの熱は熱
伝導の良い媒質中を伝搬する性質があるために、熱的分
離部よりも熱伝導性の高いクラッド部内を伝搬し、従来
の温度制御型光導波路のように発熱体からの熱が基板の
横方向に沿ってクラッド部内を広く発散して伝導してし
まったり、基板に伝導してしまうことがない。従って、
発熱体からの熱はその下に位置するクラッド部の側面や
底面から外側に発散することがなく、発熱体の下部の光
導波路のみに閉じ込められることとなるので、発熱体の
下方に位置するコア部を効率的に加熱することができ
る。

【００１３】さらに、熱的分離部を空隙により形成した
場合には、その熱的分離部の形成が容易で温度制御型光
導波路の作製が容易であるとともに、熱的な分離の効果
が極めて大きいものとなり、発熱体の下方に位置するコ
ア部を極めて効率的に加熱することができ、極めて良好
な応答性を有する温度制御型光導波路となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の温度制御型光導波
路を図面を参照しつつ説明する。

【００１５】図１は、本発明の温度制御型光導波路の実
施の形態の一例を示す断面図である。図１において、１
は基板、２および３は光導波路のそれぞれコア部および
クラッド部であり、４はクラッド部３の上面に形成され
た発熱体である。クラッド部３は基板１上に形成され、
クラッド部３内に形成されたコア部２は、屈折率がクラ
ッド部３より大きくかつ温度により屈折率が変化する媒
質で形成されている。

【００１６】発熱体４はコア部２により導波光が伝搬さ
れる方向においてコア部の一部に対向させて形成されて
いる。このような発熱体４の下方に位置するコア部２
は、クラッド部３内に単一のコア部２として形成されて
いることが好ましいそして、５は、クラッド部３のうち
発熱体４の下に位置する部分に対して、その外側に位置
する部分のクラッド部３および発熱体４の下に位置する
基板１との間に形成された熱的分離部である。この例で
は、熱的分離部５として、クラッド部３のうち発熱体４
の下に位置する部分とその外側の部分との間、および発
熱体４の下に位置するクラッド部３と基板１との間に空
隙を形成した例を示している。これにより、発熱体４が
形成された部分の光導波路のクラッド部３の側面および
底面がその周囲のクラッド部３および基板１から熱的に
分離されている。

【００１７】このような構成により、発熱体４からの熱
はその下に位置する光導波路の部分に閉じ込められて、
熱的分離部５が形成されたクラッド部３の側面および底
面から外側に伝導して発散することがないため、発熱体
４の下に位置するコア部２を効率的に加熱することがで
き、この発熱体４からの熱によりコア部２の温度を制御
してその屈折率を変化させることによって、例えば光ス
イッチング素子等に好適な温度制御型導波路として高効
率な動作をさせることが可能となる。

【００１８】本発明の温度制御型光導波路において、基
板１には光集積回路基板や光電子混在基板等の光信号を
扱う基板として使用される種々の基板、例えばシリコン
基板やアルミナセラミックス基板・ガラスセラミックス
基板・多層セラミック配線基板等が使用できる。

【００１９】基板１上に形成される光導波路は、クラッ
ド部３中にコア部２が形成された三次元導波路形状の光
導波路であり、その形成材料としては、例えばシリカ・
ニオブ酸リチウム・ＧａＡｓ等の無機系光学材料、ある
いはポリイミド・フッ素樹脂・フッ化ポリイミド・シロ
キサン系ポリマ・ＰＭＭＡ（ポリメチルメタアクリレー
ト）・オレフィン系樹脂等を用いればよい。中でも、ポ
リイミド・フッ素樹脂・フッ化ポリイミド・シロキサン
系ポリマ・ＰＭＭＡ・オレフィン系樹脂等の有機系材料
は、シリカなどの無機系材料に比べて熱膨張係数が大き
いために大きな熱光学効果を有するので、温度制御型光
導波路を駆動する際の消費電力を小さくすることができ
るといった点で好適なものとなる。

【００２０】発熱体４としては、Ａｌ・Ｃｕ・Ｔａ・Ａ
ｕ・Ａｇ・Ｗ・Ｔｉ・Ｃｒ・Ｎｉ等から成る金属抵抗体
等を用いることができる。クラッド部３の上面に発熱体
４を形成するには、これらの金属抵抗体膜を例えばスパ
ッタリング法やＣＶＤ法等によりクラッド部３の所定の
上面に被着形成した後、周知の薄膜微細加工技術を利用
して所望の形状の発熱体４を形成すればよい。

【００２１】発熱体４とコア部２の上面との間のクラッ
ド部３の厚さとしては、厚いほど発熱体４からの熱が発
散して伝搬するためにコア部２およびコア部２近傍のク
ラッド部３を効率的に加熱することができなくなるの
で、できる限り薄くする方がよい。

【００２２】しかしながら、クラッド部３の厚さが十分
でなく伝搬する光の電磁界成分が発熱体４にかかるよう
な場合は、金属等で構成される発熱体４で光が吸収され
ることにより光信号の損失を発生させることとなるの
で、コア部２およびコア部２近傍のクラッド部３を伝搬
する光の電磁界成分が発熱体４の位置では充分に小さく
なるような厚さが必要である。

【００２３】このような損失を無視できる程度に抑える
ためには、例えばシングルモード光導波路の場合には発
熱体４とコア部２の上面との間のクラッド部３の厚さと
してはコア部２の厚さ（上下方向の高さ）の1.5 倍程度
の厚さにすればよい。実際には、周知の光導波路理論に
よる計算や実験等を行なって必要な厚さを求めればよ
い。

【００２４】一方、発熱体４の下に位置する光導波路に
おけるコア部２の両側のクラッド部３の厚さ、すなわち
コア部２の側面から熱的分離部５までのクラッド部３の
厚さは、厚くなるほど発熱体４からの熱がクラッド部３
中を発散して伝導するためにコア部２およびコア部２近
傍のクラッド部３を効率的に加熱することができなくな
るので、できる限り薄い方がよい。

【００２５】例えば、シングルモード光導波路の場合に
はクラッド部３の厚さがコア部２の横幅の1.5 倍程度で
あれば光導波路を伝搬する光の電磁界成分のほとんど全
てがクラッド部３内に含まれることとなるので、クラッ
ド部３の厚さがコア部２の横幅の1.5 倍程度であっても
伝搬する光の特性に特に変化はないが、クラッド部３の
厚さが厚くなるほど発熱体４からの熱が発散して伝搬す
ることとなるため、コア部２の横幅の1.5 倍程度以下に
しておくことが望ましい。なお、コア部２の両側のクラ
ッド部３の厚さがこれより薄い場合であっても、コア部
２／クラッド部３／熱的分離部５の３つの部分の構造で
所望の光導波路構造を設計することができるので、特に
問題はない。また、発熱体４の下に位置するコア部２の
底面とその下方のクラッド部３の底面との間のクラッド
部３の厚さについても以上と同様である。

【００２６】熱的分離部５は、発熱体４の下に位置する
クラッド部３の部分とその外側の部分および基板１との
間を熱的に分離するためのものであり、クラッド部３よ
りも熱伝導率が小さく熱伝導性が悪い媒質により温度制
御対象のコア部２およびクラッド部３の周囲を側面およ
び底面から囲むようにして形成される。このような熱的
分離部５に使用される材料としては、光導波路の形成プ
ロセスにおいて所望の形状・寸法等に形成可能であり、
しかも光導波路の特性に悪影響を与えないものとして、
例えばポリイミド・フッ素樹脂・ポリプロピレンやポリ
エチレン等の低密度オレフィン樹脂・アクリル樹脂等を
用いることができる。

【００２７】また、熱的分離部５を空隙とした場合に
は、大気等の気体で満たされていても気体の熱伝導率は
小さく熱容量は小さいので十分大きな断熱効果が得ら
れ、空隙が真空であれば、より高い断熱効果が得られる
ものとなる。しかも、空隙中には特に断熱のための材料
を充填する必要はないため、熱的分離部５の形成を容易
に行なうことができるものとなる。

【００２８】また、熱的分離部５の厚さ（空隙である場
合にはその空隙の幅）は、クラッド部３の熱伝導率・ク
ラッド部３の厚さ・発熱体４の発熱量・熱的分離部５の
熱伝導率等を考慮して、例えば有限要素法による熱解析
や実験等から所望の断熱効果が得られる熱的分離部５の
厚さを求めればよい。

【００２９】熱的分離部５を形成するには、例えば、光
導波路を形成した後にまず発熱体４の両側のクラッド部
３を溝状に基板１の表面まで除去し、その後、両方の溝
をクラッド部３の底面でつなぐようにその間の基板１を
除去すればよい。クラッド部３を基板１の表面まで除去
する方法としては、例えばダイシングによる方法やマス
クを用いて反応性ドライエッチングする方法・エキシマ
レーザエッチングによる方法等を用いればよい。また、
基板１を除去する方法としては、発熱体４の両側で溝状
にクラッド部３を除去した部分から例えばウエットエッ
チングやプラズマドライエッチング等により基板１をエ
ッチングし、等方的なエッチングによるアンダーカット
を利用して、該当する部分の基板１を除去すればよい。

【００３０】また、図２に図１と同様の断面図で示すよ
うに、基板１とクラッド部３との間に中間層６を形成し
て、これを利用する方法も用いることができる。

【００３１】図２は本発明の温度制御型光導波路の実施
の形態の他の例を示す断面図であり、同図において図１
と同様の箇所には同じ符号を付してある。この例では基
板１とクラッド部３との間に中間層６を形成し、これを
利用して熱的分離部５を形成している。このような中間
層６は、クラッド部３や基板１に対してはほとんど浸食
せず、ほぼこの中間層６のみに対してエッチング可能な
エッチャントを用いてエッチングすることができ、しか
も光導波路の特性に悪影響を与えないような材料を用い
ればよい。このように中間層６を形成した場合には、発
熱体４の両側のクラッド部３を基板１の表面まで溝状に
除去した後に、発熱体４の両側で溝状にクラッド部３を
除去した部分から例えばウエットエッチングやプラズマ
ドライエッチング等により中間層６をエッチングし、等
方的なエッチングによるアンダーカットを利用して、該
当する部分の中間層６を除去する方法を用いることがで
きる。

【００３２】このような中間層６としては、例えばＡｌ
・Ｃｕ・Ｔｉ・Ｎｂ・Ｃｒ・Ｍｏ等の金属を用いること
ができる。例えば、中間層６にＴｉを用いた場合には、
エッチャントとして塩酸を用いれば、無機系や樹脂系の
光導波路のクラッド部３を浸食させることなくＴｉから
成る中間層６のみを容易にエッチングすることができ、
図２に示すような断面形状の熱的分離部５を形成するこ
とができる。

【００３３】また、熱的分離部５中を空隙とせずに所望
の材料を充填したものとする場合には、例えば加熱して
溶解した充填用樹脂材料溶液や有機溶媒に溶解した充填
用樹脂材料溶液を熱的分離部５の開口部から注入して熱
的分離部５内に充填して形成すればよい。その際、毛細
管現象を利用したり、減圧下で充填工程を行なえば、熱
的分離部５内に容易に充填することができる。

【００３４】熱的分離部５の厚さ（熱的分離部５が空隙
である場合にはその隙間の厚さ）は、狭くてもこれによ
りクラッド部３同士またはクラッド部３と基板１とが前
述のように熱的に分離されるものであればよいが、発熱
体４の両側のクラッド部３を除去して形成した溝状部分
の開口の幅が狭い場合には発熱体４の下に位置する基板
１または中間層６の部分をエッチングして除去する際に
エッチャントが開口から十分に侵入して基板１または中
間層６をエッチングすることが困難となり、これらを良
好に除去することが困難となる。このような観点から
は、溝状部分の開口の幅としては、１μｍ以上としてお
くことが好ましい。

【００３５】このような本発明の温度制御型光導波路を
用いた光スイッチング素子の例として、対称マッハツェ
ンダ型光スイッチング素子の例を図３に図５と同様の斜
視図で示す。図３において図１・図２および図５と同様
の箇所には同じ符号を付してある。４はコア部２の一部
に設ける光スイッチング素子の部分に対応してコア部２
の一部を覆うようにクラッド部３上に形成された発熱体
であり、５は発熱体４に対応してその下に位置する部分
のクラッド部３とその外側の部分および基板１との間に
形成された熱的分離部である。この部分に温度制御型光
導波路が形成されて光スイッチング素子として機能す
る。

【００３６】なお、本発明の温度制御型光導波路によれ
ば、熱的分離部５を形成したことにより発熱体４からの
熱をその下に位置する光導波路の部分に有効に閉じ込め
ることができ、その部分を効率的に加熱することができ
るが、その反面、従来のものに比べて放熱性が悪くな
り、加熱を停止した後の冷却時間が長くなることが考え
られる。

【００３７】しかしながら、加熱後の放熱経路として
は、光導波路の光の伝搬方向に沿った方向に伝導する方
向と発熱体４から発熱体４に電力を供給する電気配線を
通して伝導し放出される経路とがあり、これらにより十
分な放熱経路を確保することができ、温度制御の応答性
を特に悪化させることなく動作させることができる。

【００３８】

【実施例】次に、本発明の温度制御型光導波路について
具体例を説明する。

【００３９】〔例１〕図１に示す構成の本発明の温度制
御型光導波路として、シリコンから成る基板１上に、ク
ラッド部３がシロキサンポリマから成り、コア部２がチ
タン含有シロキサンポリマから成るステップインデック
ス型光導波路を形成した。このとき、コア部２およびク
ラッド部３の屈折率をそれぞれ1.444 および1.440 とし
て、コア部２を幅８μｍ×高さ８μｍとし、コア部２の
上面と発熱体４との間のクラッド部３の厚さを12μｍ、
基板１とコア部２との間のクラッド部３の厚さを12μｍ
とした。

【００４０】次いで、これをＲＩＥ（Reactive Ion Etc
hing：反応性イオンエッチング）によりエッチング加工
してコア部２の周囲のクラッド部３の一部を溝状に除去
した。このとき、コア部２の側面とその周囲のクラッド
部３の側面との間のクラッド部３の厚さは12μｍ、深さ
は12μｍとした。

【００４１】その後、クラッド部３の一部を除去するこ
とにより露出したシリコン基板１の表面をＫＯＨ水溶液
によりエッチングして、光導波路下方の基板１を除去し
た。

【００４２】これにより空隙から成る熱的分離部５を形
成した。

【００４３】次に、熱的分離部５を形成した部分のクラ
ッド部３の上面にタングステン薄膜をスパッタリング法
により形成した後、フォトリソグラフィならびにエッチ
ングを行ない、タングステンからなる発熱体４を形成し
た。

【００４４】このようにして図１に示す構成の本発明の
温度制御型光導波路を作製した。

【００４５】〔例２〕次に、〔例１〕の本発明の温度制
御型光導波路を用いた、図３に示すような対称マッハツ
ェンダ型光スイッチを作製した。

【００４６】〔例１〕と同様に、シリコンから成る基板
１上に、コア部２が屈折率が1.444で幅８μｍ×高さ８
μｍのチタン含有シロキサンポリマから成り、クラッド
部３が屈折率が1.440 のシロキサンポリマから成り、コ
ア部２の上面のクラッド部３の厚さを12μｍ、基板１と
コア部２との間のクラッド部３の厚さを12μｍとして、
上面に発熱体を有しないステップインデックス型光導波
路を形成して、マッハツェンダ型光回路を形成した。

【００４７】次いで、このマッハツェンダ型光回路の２
つのアームのうち一方のクラッド部３をＲＩＥによりエ
ッチング加工してコア部２の周囲のクラッド部３の一部
を溝状に除去した。このとき、コア部２の側面とその周
囲のクラッド部３の側面との間のクラッド部３の厚さは
12μｍ、深さは12μｍ、長さは１ｃｍとした。

【００４８】その後、クラッド部３の一部を除去するこ
とにより露出したシリコン基板１の表面をＫＯＨ水溶液
によりエッチングして、光導波路下方の基板１を除去し
た。

【００４９】これにより空隙から成る熱的分離部５を形
成した。

【００５０】次に、熱的分離部５を形成した部分のクラ
ッド部３の上面にタングステン薄膜をスパッタリング法
により形成した後、フォトリソグラフィならびにエッチ
ングを行ない、タングステンからなる発熱体４を形成し
た。これにより、アームの一部に本発明の温度制御型光
導波路を有する、図３に示すような対称マッハツェンダ
型光回路光スイッチを作製した。

【００５１】このようにして作製した本発明の温度制御
型光導波路を用いた光スイッチについての特性を評価す
るため、入力側ポートの１つにＬＤ（レーザダイオー
ド）光を入射し、発熱体４に通電して発熱させ、通電消
費電力に対する出力側ポートからの出射光強度の変化を
測定したところ、出射光のＯＮ−ＯＦＦスイッチングに
必要な最小電力はおよそ200 Ｗであった。これは、後述
する従来構造のものに比べて、１／３以下の低消費電力
化を示す結果であった。

【００５２】また、基板１上に図２に示すように厚さ５
μｍのＡｌから成る中間層６を形成して上記と同様に熱
的分離部５を形成した本発明の温度制御型光導波路を用
いて、同様の対称マッハツェンダ型光スイッチを作製し
て評価したところ、同じく従来構造のものに比べて、１
／３以下の低消費電力化を示す結果であった。

【００５３】〔例３〕〔例２〕で示した本発明の温度制
御型光導波路を用いた光スイッチとの比較のために、従
来構造の温度制御型光導波路を用いた同様の光スイッチ
を作製した。

【００５４】まず、シリコンから成る基板１上に、クラ
ッド部３がシロキサンポリマ、コア部２がチタン含有シ
ロキサンポリマから成るステップインデックス型光導波
路を形成して、図４・図５に示す構成のマッハツェンダ
型光回路を形成した。このとき、コア部２およびクラッ
ド部３の屈折率をそれぞれ1.444 および1.440 として、
コア部２を幅８μｍ×高さ８μｍとし、コア部２の上面
と発熱体４との間のクラッド部の厚さを12μｍ、基板１
とコア部２との間のクラッド部３の厚さは12μｍとし
た。

【００５５】次に、タングステン薄膜をスパッタリング
法により形成した後、フォトリソグラフィならびにエッ
チングを行ない、タングステンからなる発熱体４を形成
した。

【００５６】このようにして作製した従来構造の温度制
御型光導波路を用いた光スイッチについての特性を評価
するため、入力側ポートの１つにＬＤ光を入射し、発熱
体に通電して発熱させ、通電消費電力に対する出力側ポ
ートからの出射光強度の変化を測定したところ、出射光
のＯＮ−ＯＦＦスイッチングに必要な最小電力は650Ｗ
であった。これは〔例２〕で示した本発明の温度制御型
光導波路を用いた場合の光スイッチに比べて消費電力が
３倍以上の値となっており、本発明の温度制御型光導波
路によれば、コア部を効率的に加熱することができ、消
費電力を低減できることが確認できた。

【００５７】以上により、本発明の温度制御型光導波路
によれば、発熱体からの熱を発熱体が接しているクラッ
ド部内に閉じ込めて伝搬させて発熱体の下部に位置する
コア部に効率的に伝導させることができ、さらに基板か
らの放熱も抑制することができることから、従来構造の
温度制御型光導波路に比べて高効率かつ低消費電力の光
スイッチング素子を得ることができることが確認でき
た。

【００５８】なお、以上はあくまで本発明の実施の形態
の例示であって、本発明はこれらに限定されるものでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更や改
良を加えることは何ら差し支えない。

【００５９】

【発明の効果】以上のように、本発明の温度制御型光導
波路によれば、クラッド部およびクラッド部中に形成さ
れたコア部から成る光導波路とその上面にコア部と対向
して形成された発熱体とから成る温度制御型光導波路に
おいて、クラッド部のうち発熱体の下に位置する部分
に、その外側に位置する部分のクラッド部および発熱体
の下に位置する部分の基板との間に熱的分離部が形成さ
れていることから、発熱体が形成された部分の光導波路
のクラッド部の側面および底面が周囲のクラッド部およ
び基板から熱的に分離され、従来の温度制御型光導波路
のように発熱体からの熱が基板の横方向に沿ってクラッ
ド部内を広く発散して伝導してしまったり、基板に伝導
してしまうことがない。従って、発熱体からの熱はその
下に位置するクラッド部の側面や底面から外側に発散す
ることがなく、発熱体の下部の光導波路のみに閉じ込め
られることとなるので、発熱体の下方に位置するコア部
を効率的に加熱することができる。

【００６０】さらに、熱的分離部を空隙により形成した
場合には、その熱的分離部の形成すなわち温度制御型光
導波路の作製が容易であるとともに熱的な分離の効果が
極めて大きいものとなり、発熱体の下方に位置するコア
部を極めて効率的に加熱することができ、極めて良好な
応答性を有する温度制御型光導波路となる。

【００６１】以上により、本発明によれば、熱光学効果
を利用してコア部の屈折率を変化させる際に、発熱体か
らの熱を発散させることなく効率的にコア部に伝導する
ことができ、発熱体の下部に位置する光導波路のコア部
およびクラッド部を効率的に加熱することができる温度
制御型光導波路を提供することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の温度制御型光導波路の実施の形態の一
例を示す断面図である。

【図２】本発明の温度制御型光導波路の実施の形態の他
の例を示す断面図である。

【図３】本発明の温度制御型光導波路を用いた光スイッ
チの例を示す斜視図である。

【図４】従来の温度制御型光導波路の例を示す断面図で
ある。

【図５】従来の温度制御型光導波路を用いた光スイッチ
の例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１・・・基板 ２・・・光導波路のコア部 ３・・・光導波路のクラッド部 ４・・・発熱体 ５・・・熱的分離部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に形成されたクラッド部と、該ク
   ラッド部中に形成された屈折率が前記クラッド部より大
   きくかつ温度により変化するコア部と、前記クラッド部
   の上面に前記コア部の一部に対向させて形成された発熱
   体とを具備し、前記クラッド部のうち前記発熱体の下に
   位置する部分は、その外側に位置する部分および前記基
   板との間に熱的分離部が形成されていることを特徴とす
   る温度制御型光導波路。
2. 【請求項２】前記熱的分離部は空隙であることを特徴と
   する請求項１記載の温度制御型光導波路。