JP2016142995A - Optical waveguide circuit and method for manufacturing optical waveguide circuit - Google Patents

Optical waveguide circuit and method for manufacturing optical waveguide circuit Download PDF

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淳一 長谷川
Junichi Hasegawa
淳一 長谷川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical waveguide circuit that can reduce power consumption, and has a high reliability characteristics.SOLUTION: An optical waveguide circuit 1 includes a substrate 3, a lower cladding layer 5a, an upper cladding layer 5b, a core 7, a heater 9, an insulation film 13 and the like. On the substrate 3, the lower cladding layer 5a is formed. On the lower cladding layer 5a, the core 7 is formed. Further, the upper cladding layer 5b is formed on the lower cladding layer 5a so as to cover the core 7. On the upper cladding layer 5b, the heater 9 is formed. An upper surface 15 and the heater 9 of a cladding layer 5 are covered with the insulation film 13. In addition, a side surface 17 of the cladding layer 5 exposed to a heat insulating groove 11 is also covered with the insulation film 13.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、光スイッチにおける光導波回路およびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to an optical waveguide circuit in an optical switch and a manufacturing method thereof.

CDC(Colorless, Directionless and Contentionless)−ROADM(Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer)を実現するために、光スプリッタと光スイッチを組み合わせたマルチキャストスイッチが使用されている。マルチキャストスイッチとしては、1つの筐体にADD/DROP機能を搭載したDual型が主流であり、例えば、8×8のマルチキャストスイッチが使用されている。今後は、さらなる波長数の増加が予測され、マルチキャストスイッチの小型化が要求されている。   In order to realize CDC (Colorless, Directionless and Contentionless) -ROADM (Reconfigurable Optical Add / Drop Multiplexer), a multicast switch combining an optical splitter and an optical switch is used. As the multicast switch, a dual type in which an ADD / DROP function is mounted in one housing is the mainstream, and for example, an 8 × 8 multicast switch is used. In the future, a further increase in the number of wavelengths is predicted, and miniaturization of the multicast switch is required.

光スイッチは、例えば、カプラで挟まれた二つの光導波回路を有し、光導波回路上に加熱手段であるヒータが設けられた複数のMZI(マッハツェンダ型干渉計)を有する。それぞれのMZIのヒータのオン/オフによって、光信号の通る経路を変更することができる。   The optical switch includes, for example, two optical waveguide circuits sandwiched between couplers, and has a plurality of MZIs (Mach-Zehnder interferometers) provided with heaters as heating means on the optical waveguide circuits. The path through which the optical signal passes can be changed by turning on / off the heater of each MZI.

一方、マルチキャストスイッチの小型化が進むと、チップ面積に占めるヒータの割合も非常に大きくなる。このため、ヒータ1個に対する消費電力の削減が強く求められている。   On the other hand, when the multicast switch is miniaturized, the ratio of the heater to the chip area becomes very large. For this reason, reduction of the power consumption with respect to one heater is calculated | required strongly.

このように、光導波回路上のヒータの低消費電力を低減する方法としては、たとえば、光導波回路の両側に断熱溝を構築する方法がある(特許文献1)。   As described above, as a method for reducing the low power consumption of the heater on the optical waveguide circuit, for example, there is a method of constructing heat insulation grooves on both sides of the optical waveguide circuit (Patent Document 1).

特開2007−65645号公報JP 2007-65645 A

特許文献1のように、ヒータが設けられた光導波回路の両側に断熱溝を設けることで、ヒータからの熱を導波路に効率的に伝えることができる。このため、ヒータの消費電力を低減することができる。このような効果は、光導波回路のリッジ幅を小さくすれば小さくするほど効果が大きい。   As in Patent Document 1, by providing heat insulating grooves on both sides of an optical waveguide circuit provided with a heater, heat from the heater can be efficiently transmitted to the waveguide. For this reason, the power consumption of a heater can be reduced. Such an effect is more effective as the ridge width of the optical waveguide circuit is reduced.

しかしながら、リッジ幅を小さくすると、光スイッチの信頼性特性が劣化する場合がある。一方、リッジ幅を大きくすると、前述した消費電力の低減に反することとなる。   However, when the ridge width is reduced, the reliability characteristics of the optical switch may be deteriorated. On the other hand, increasing the ridge width is contrary to the above-described reduction in power consumption.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、消費電力を低減可能であるとともに高い信頼特性を有する光導波回路を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide an optical waveguide circuit that can reduce power consumption and has high reliability characteristics.

前述した目的を達成するため、第1の発明は、基板と、前記基板上に形成されるクラッド層と、前記クラッド層の内部に形成されるコアと、前記コアに沿って前記クラッド層の一部が除去されて形成される断熱溝と、前記クラッド層の上面に配置されるヒータと、を具備し、前記クラッド層の上面および前記断熱溝に露出する前記クラッド層の側面が、絶縁膜で被覆されることを特徴とする光導波回路である。   In order to achieve the above-described object, the first invention provides a substrate, a cladding layer formed on the substrate, a core formed inside the cladding layer, and one of the cladding layers along the core. And a heater disposed on the upper surface of the cladding layer, and the upper surface of the cladding layer and the side surface of the cladding layer exposed to the heat insulating groove are insulating films. An optical waveguide circuit characterized by being coated.

前記クラッド層は、上面から前記基板側に行くにつれて幅が広くなることが望ましい。   The clad layer desirably has a width that increases from the upper surface toward the substrate.

第1の発明によれば、クラッド層の上面のみではなく、断熱溝に露出するクラッド層の側面にも絶縁膜を形成することで、クラッド層への水分の浸入を防ぐことができる。このため、リッジ幅を小さくして消費電力を低減しても、高い信頼特性を得ることができる。   According to the first invention, the intrusion of moisture into the cladding layer can be prevented by forming the insulating film not only on the upper surface of the cladding layer but also on the side surface of the cladding layer exposed in the heat insulating groove. For this reason, even if the ridge width is reduced to reduce power consumption, high reliability characteristics can be obtained.

特に、クラッド層を、上面から基板側に行くにつれて幅が広くなるように形成することで、断熱溝に露出するクラッド層の側面の絶縁層の厚みを厚くすることができる。このため、さらにリッジ幅を小さくして消費電力を低減しても、高い信頼特性を得ることができる。   In particular, the thickness of the insulating layer on the side surface of the cladding layer exposed to the heat insulating groove can be increased by forming the cladding layer so that the width increases from the upper surface to the substrate side. Therefore, even if the ridge width is further reduced to reduce power consumption, high reliability characteristics can be obtained.

第2の発明は、基板上にクラッド層とコア層とを成膜する工程と、コアを形成し、前記コアをさらにクラッド層で覆う工程と、前記コアの両側方の前記クラッド層に断熱溝を形成する工程と、前記クラッド層の上面および前記断熱溝に露出する前記クラッド層の側面を、絶縁膜で被覆する工程と、を具備することを特徴とする光導波回路の製造方法である。   The second invention includes a step of forming a clad layer and a core layer on a substrate, a step of forming a core and covering the core with a clad layer, and a heat insulating groove in the clad layer on both sides of the core. And a step of covering the upper surface of the clad layer and the side surface of the clad layer exposed to the heat insulation groove with an insulating film.

前記絶縁膜は、プラズマCVD法により被覆し、前記クラッド層の上面および前記断熱溝に露出する前記クラッド層の側面を前記絶縁膜で被覆する際に、前記基板を傾けて、前記絶縁膜を被覆してもよい。   The insulating film is coated by a plasma CVD method, and the substrate is inclined to cover the insulating film when the upper surface of the cladding layer and the side surface of the cladding layer exposed to the heat insulating groove are covered with the insulating film. May be.

第2の発明によれば、断熱溝を形成した後に絶縁膜でクラッド層を被覆するため、断熱溝に露出するクラッド層の側面にも絶縁膜を形成することができる。   According to the second invention, since the cladding layer is covered with the insulating film after the heat insulating groove is formed, the insulating film can also be formed on the side surface of the cladding layer exposed to the heat insulating groove.

また、絶縁膜をプラズマCVD法によって形成する際に、基板を傾けて絶縁膜を形成することで、断熱溝に露出するクラッド層の側面にも容易に絶縁膜を形成することができる。   Further, when the insulating film is formed by the plasma CVD method, the insulating film is formed by tilting the substrate, whereby the insulating film can be easily formed also on the side surface of the cladding layer exposed to the heat insulating groove.

本発明によれば、消費電力を低減可能であるとともに高い信頼特性を有する光導波回路等を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an optical waveguide circuit or the like that can reduce power consumption and has high reliability characteristics.

光導波回路1を示す図。The figure which shows the optical waveguide circuit 1. FIG. (a)〜(c)は、光導波回路1を製造する工程を示す図。(A)-(c) is a figure which shows the process of manufacturing the optical waveguide circuit 1. FIG. (a)〜(c)は、光導波回路1を製造する工程を示す図。(A)-(c) is a figure which shows the process of manufacturing the optical waveguide circuit 1. FIG. 光導波回路1aを示す図。The figure which shows the optical waveguide circuit 1a. 高温高湿試験におけるPDLの変化を示す図。The figure which shows the change of PDL in a high temperature, high humidity test.

(実施形態1)
以下、本発明の第1の実施の形態にかかる光導波回路1について説明する。図1は、光導波回路1を示す断面模式図である。光導波回路1は、基板3、下側クラッド層5a、上側クラッド層5b、コア7、ヒータ9、絶縁膜13等から構成される。なお、光導波回路1の配置や列数は図示した例には限られない。
(Embodiment 1)
The optical waveguide circuit 1 according to the first embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the optical waveguide circuit 1. The optical waveguide circuit 1 includes a substrate 3, a lower clad layer 5a, an upper clad layer 5b, a core 7, a heater 9, an insulating film 13, and the like. The arrangement and the number of columns of the optical waveguide circuit 1 are not limited to the illustrated example.

光導波回路1は、熱光学位相シフタを構成する。基板3は例えばシリコン基板である。基板3上には、下側クラッド層5aが形成される。また、下側クラッド層5a上には、コア7が形成される。さらに、コア7を覆うように、下側クラッド層5a上に、上側クラッド層5bが形成される。なお、以下の説明では、下側クラッド層5aと上側クラッド層5bとを合わせて、クラッド層5とする。   The optical waveguide circuit 1 constitutes a thermo-optic phase shifter. The substrate 3 is a silicon substrate, for example. On the substrate 3, a lower clad layer 5a is formed. A core 7 is formed on the lower clad layer 5a. Further, an upper clad layer 5b is formed on the lower clad layer 5a so as to cover the core 7. In the following description, the lower cladding layer 5a and the upper cladding layer 5b are collectively referred to as the cladding layer 5.

上側クラッド層5b上には、ヒータ9が形成される。なお、ヒータ9には配線が接続され、図示を省略した基板3上の電極部に接続される。このようにして形成される複数のクラッド層5が、断熱溝11を介して併設される。すなわち、クラッド層5は、光の伝送方向に対して垂直な方向に互いに分離して複数形成される。なお、クラッド層5の材質は、加工性等を考慮して、SiOにリン、ボロン等が添加されたものが適用可能である。 A heater 9 is formed on the upper cladding layer 5b. In addition, wiring is connected to the heater 9, and it connects to the electrode part on the board | substrate 3 which abbreviate | omitted illustration. A plurality of clad layers 5 formed in this way are provided along with the heat insulating grooves 11. That is, a plurality of cladding layers 5 are formed separately from each other in a direction perpendicular to the light transmission direction. As the material of the cladding layer 5, a material obtained by adding phosphorus, boron or the like to SiO 2 can be applied in consideration of workability and the like.

クラッド層5の上面15およびヒータ9は絶縁膜13で被覆される。また、断熱溝11に露出するクラッド層5の側面17も絶縁膜13で被覆される。すなわち、クラッド層5の上面15と側面17の両方の外周面が、絶縁膜13で被覆される。なお、絶縁膜13は、絶縁性を有し、断熱性が高く、硬度の高いものが望ましい。   The upper surface 15 of the cladding layer 5 and the heater 9 are covered with an insulating film 13. The side surface 17 of the clad layer 5 exposed to the heat insulating groove 11 is also covered with the insulating film 13. That is, the outer peripheral surfaces of both the upper surface 15 and the side surface 17 of the cladding layer 5 are covered with the insulating film 13. The insulating film 13 is preferably an insulating film having high heat insulation and high hardness.

なお、以下の説明では、光の伝送方向に対して垂直な断面におけるクラッド層5の全幅をリッジ幅と称する。図1に示す例では、リッジ幅はクラッド層5の高さ方向に対して略一定である。   In the following description, the entire width of the cladding layer 5 in a cross section perpendicular to the light transmission direction is referred to as a ridge width. In the example shown in FIG. 1, the ridge width is substantially constant with respect to the height direction of the cladding layer 5.

リッジ幅を小さくすると、光スイッチの信頼性特性が劣化する場合がある。より具体的には、リッジ幅を小さくすると、高温高湿試験(85℃/85%/2000h)における、偏波依存特性(PDL)の変化が大きくなる場合がある。   If the ridge width is reduced, the reliability characteristics of the optical switch may be deteriorated. More specifically, when the ridge width is reduced, the change in the polarization dependence characteristic (PDL) in the high temperature and high humidity test (85 ° C./85%/2000 h) may increase.

発明者らは、このような信頼特性の劣化は、外部から光導波回路中への水分の混入が要因の一つであることを見出した。すなわち、断熱溝に露出する光導波回路のクラッド層へ水分が混入することで、光導波回路の応力状態が変わり、これによって信頼特性が劣化することを見出した。   The inventors have found that the deterioration of the reliability characteristics is caused by the entry of moisture into the optical waveguide circuit from the outside. That is, it has been found that the moisture state is mixed into the cladding layer of the optical waveguide circuit exposed in the heat insulating groove, thereby changing the stress state of the optical waveguide circuit, thereby deteriorating the reliability characteristics.

この対策としては、リッジ幅を大きくして、水分の混入の影響を小さくする方法がある。しかし、リッジ幅を大きくすると、前述した消費電力の低減に反することとなる。また、リッジ幅を大きくする方法では、水分による影響を完全に抑えることはできない。
そこで、このようにクラッド層5の上面15と側面17の両方の外周面を絶縁膜13で被覆することで水分の浸入を抑制できる。なお、絶縁膜13としては、例えばSiOを適用することができるが、上述の特性を満足し、水分の浸入を防止することができれば他の材質でも良い。
As a countermeasure, there is a method of increasing the ridge width to reduce the influence of moisture mixing. However, increasing the ridge width is contrary to the aforementioned reduction in power consumption. In addition, the method of increasing the ridge width cannot completely suppress the influence of moisture.
Therefore, infiltration of moisture can be suppressed by covering the outer peripheral surfaces of both the upper surface 15 and the side surface 17 of the cladding layer 5 with the insulating film 13 in this way. For example, SiO 2 can be used as the insulating film 13, but other materials may be used as long as the above-described characteristics are satisfied and moisture can be prevented from entering.

クラッド層5には、SiOにリンやボロンが添加されるため、高純度のSiOと比較して、水が浸入しやすい。前述した様に、断熱溝11側からクラッド層5への水が浸入すると、光導波回路の応力状態が変わることにより、信頼特性が劣化する。特に、リッジ幅を狭くすると、この影響が顕著である。しかし、本実施形態では、クラッド層5の側面17も絶縁膜13で被覆されることにより、水の浸入を防ぐことができる。この結果、リッジ幅を狭くして、ヒータ9の電力消費を抑えることができる。本実施形態によれば、リッジ幅が例えば15μm以下、クラッド層5の側面からコアまでの距離が6μm以下においても、信頼特性の劣化を抑制できる。 Since phosphorus and boron are added to SiO 2 in the clad layer 5, water easily enters compared to high-purity SiO 2 . As described above, when water enters the clad layer 5 from the heat insulating groove 11 side, the stress state of the optical waveguide circuit changes, and the reliability characteristics deteriorate. In particular, when the ridge width is narrowed, this effect is significant. However, in this embodiment, the side surface 17 of the cladding layer 5 is also covered with the insulating film 13, thereby preventing water from entering. As a result, the ridge width can be narrowed and the power consumption of the heater 9 can be suppressed. According to this embodiment, even when the ridge width is, for example, 15 μm or less and the distance from the side surface of the cladding layer 5 to the core is 6 μm or less, it is possible to suppress deterioration of the reliability characteristics.

次に、光導波回路1の製造方法について説明する。まず、図2(a)に示すように、基板3上に下側クラッド層5aを形成する。下側クラッド層5aは、例えばFHD(Flame Hydrolysis Deposition)法などによって製膜することができる。   Next, a method for manufacturing the optical waveguide circuit 1 will be described. First, as shown in FIG. 2A, the lower clad layer 5 a is formed on the substrate 3. The lower cladding layer 5a can be formed by, for example, an FHD (Frame Hydrolysis Deposition) method.

次に、図2(b)に示すように、下側クラッド層5a上に、FHD法等によりコア層7aを形成する。   Next, as shown in FIG. 2B, the core layer 7a is formed on the lower cladding layer 5a by the FHD method or the like.

次に、図2(c)に示すように、フォトリソグラフィーおよび反応性イオンエッチング等によってコア7を形成する。なお、図では、3列のコア7を形成した例を示す。   Next, as shown in FIG. 2C, the core 7 is formed by photolithography, reactive ion etching, or the like. In the figure, an example in which three rows of cores 7 are formed is shown.

その後、図3(a)に示すように、コア7が埋設されるように、下側クラッド層5a上に上側クラッド層5bをFHD法等により形成する。なお、下側クラッド層5a、コア7、上側クラッド層5bは、必要に応じてそれぞれ熱処理が施される。   Thereafter, as shown in FIG. 3A, the upper cladding layer 5b is formed on the lower cladding layer 5a by the FHD method or the like so that the core 7 is embedded. The lower clad layer 5a, the core 7, and the upper clad layer 5b are each subjected to heat treatment as necessary.

次に、上側クラッド層5b上に、スパッタまたは蒸着等によって金属膜を成膜し、フォトリソグラフィーおよび反応性イオンエッチング等によってヒータ9を形成する。また、同様の方法でクラッド層5の一部を除去して、断熱溝11を形成する。   Next, a metal film is formed on the upper clad layer 5b by sputtering or vapor deposition, and the heater 9 is formed by photolithography, reactive ion etching, or the like. Further, a part of the clad layer 5 is removed by the same method to form the heat insulating groove 11.

次に、プラズマCVDなどによって、クラッド層5及びヒータ9を絶縁膜13で被覆する。この際、光の伝送方向を回転軸として、基板3を所定の角度だけ傾けながら成膜することで、クラッド層5の側面17にも、絶縁膜13を効率よく形成することができる。   Next, the cladding layer 5 and the heater 9 are covered with the insulating film 13 by plasma CVD or the like. At this time, the insulating film 13 can be efficiently formed also on the side surface 17 of the cladding layer 5 by forming the film while tilting the substrate 3 by a predetermined angle with the light transmission direction as the rotation axis.

以上、本実施の形態によれば、断熱溝11に露出するクラッド層5の側面17が絶縁膜13で覆われる。すなわち、クラッド層5が断熱溝11に直接露出せず、絶縁膜13によって保護される。したがって、クラッド層5への水の浸入を防止することができる。このため、クラッド層5のリッジ幅を狭くすることができ、ヒータの消費電力を抑制することができる。   As described above, according to the present embodiment, the side surface 17 of the cladding layer 5 exposed to the heat insulating groove 11 is covered with the insulating film 13. That is, the cladding layer 5 is not directly exposed to the heat insulating groove 11 and is protected by the insulating film 13. Accordingly, it is possible to prevent water from entering the cladding layer 5. For this reason, the ridge width of the cladding layer 5 can be narrowed, and the power consumption of the heater can be suppressed.

(実施形態2)
次に、第2の実施形態について説明する。図4は、第2の実施形態にかかる光導波回路1aを示す断面模式図である。なお、以下の説明において、光導波回路1と同様の機能を奏する構成については、図1と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment will be described. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an optical waveguide circuit 1a according to the second embodiment. In the following description, components having the same functions as those of the optical waveguide circuit 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

光導波回路1aは、光導波回路1と略同様の構造であるが、クラッド層5の形状が異なる。光の伝送方向に垂直な断面において、光導波回路1aのクラッド層5は、上面15側から基板3側に向かって、リッジ幅が徐々に広がるように形成される。図示した例では、クラッド層5の断面形状は略台形である。   The optical waveguide circuit 1a has substantially the same structure as the optical waveguide circuit 1, but the shape of the cladding layer 5 is different. In the cross section perpendicular to the light transmission direction, the cladding layer 5 of the optical waveguide circuit 1a is formed so that the ridge width gradually increases from the upper surface 15 side toward the substrate 3 side. In the illustrated example, the cross-sectional shape of the cladding layer 5 is a substantially trapezoid.

なお、基板3側に向かってリッジ幅が広くなるようにするためには、断熱溝11を形成する際のエッチングにおいて、マスクの形状やガス流量等のプロセスパラメータを調整すればよい。   In order to increase the ridge width toward the substrate 3, process parameters such as the mask shape and gas flow rate may be adjusted in the etching for forming the heat insulating grooves 11.

第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、クラッド層5のリッジ幅が、基板側に向かって広くなるため、効率よく、クラッド層5の側面17に絶縁膜13を形成することができる。したがって、クラッド層5の側面17の絶縁膜13の膜厚を厚くすることができる。このため、水の浸入をより確実に防止することができる。   According to the second embodiment, an effect similar to that of the first embodiment can be obtained. Further, since the ridge width of the cladding layer 5 becomes wider toward the substrate side, the insulating film 13 can be efficiently formed on the side surface 17 of the cladding layer 5. Therefore, the film thickness of the insulating film 13 on the side surface 17 of the cladding layer 5 can be increased. For this reason, infiltration of water can be prevented more reliably.

また、ヒータ9が配置される上面側の上側クラッド層5bのリッジ幅を狭くすることができるため、ヒータ9の消費電力をより抑えることができる。なお、クラッド層5の断面形状を台形にする場合でも、必要に応じて、基板3を傾けながら絶縁膜13を形成してもよい。   Moreover, since the ridge width of the upper clad layer 5b on the upper surface side where the heater 9 is disposed can be reduced, the power consumption of the heater 9 can be further suppressed. Even when the cross-sectional shape of the cladding layer 5 is trapezoidal, the insulating film 13 may be formed while the substrate 3 is tilted as necessary.

光導波回路について信頼特性を評価した。まず、図1に示すように、断面が長方形(リッジ幅が略一定)のクラッド層5および断熱溝11を前述の方法で形成した。リッジ幅は30μmとした。断熱溝11の形成後、得られたクラッド層5に、SiOの絶縁膜13を形成した。絶縁膜13の厚みは、上面15は5μm、側面17は0.5μmであった(サンプルA)。 The reliability characteristics of the optical waveguide circuit were evaluated. First, as shown in FIG. 1, the clad layer 5 and the heat insulating groove 11 having a rectangular cross section (ridge width is substantially constant) were formed by the method described above. The ridge width was 30 μm. After the formation of the heat insulating groove 11, an insulating film 13 made of SiO 2 was formed on the obtained cladding layer 5. The thickness of the insulating film 13 was 5 μm on the upper surface 15 and 0.5 μm on the side surface 17 (Sample A).

また、図4に示すように、断面が台形のクラッド層5および断熱溝11を前述の方法で形成した。上面15のリッジ幅は15μmとし、上面15と側面17との角度は100°とした。断熱溝11の形成後、得られたクラッド層5に、SiOの絶縁膜13を形成した。絶縁膜13の厚みは、上面15は5μm、側面17は2μmであった(サンプルB)。 Further, as shown in FIG. 4, the trapezoidal clad layer 5 and the heat insulating groove 11 were formed by the above-described method. The ridge width of the upper surface 15 was 15 μm, and the angle between the upper surface 15 and the side surface 17 was 100 °. After the formation of the heat insulating groove 11, an insulating film 13 made of SiO 2 was formed on the obtained cladding layer 5. The thickness of the insulating film 13 was 5 μm on the upper surface 15 and 2 μm on the side surface 17 (Sample B).

また、比較のため、サンプルAに対して、クラッド層5の側面17に絶縁膜を有さないサンプルを作成した(サンプルC)。具体的には、サンプルAと同一の条件および形状でクラッド層5を形成するが、絶縁膜13を形成した後に断熱溝11を形成した。   For comparison, a sample having no insulating film on the side surface 17 of the clad layer 5 was prepared for the sample A (sample C). Specifically, the clad layer 5 is formed under the same conditions and shape as the sample A, but the heat insulating groove 11 is formed after the insulating film 13 is formed.

各サンプルを高温高湿環境下(85℃/85%)におき、500時間経過後に二次イオン質量分析法によって分析を行った。その結果、サンプルA〜Cのいずれにおいても、絶縁膜13を形成した上面15からの水分の混入は確認されなかったが、サンプルCは、側面17からの水分の混入が確認された。   Each sample was placed in a high-temperature and high-humidity environment (85 ° C./85%), and analyzed by secondary ion mass spectrometry after 500 hours. As a result, in any of Samples A to C, moisture was not confirmed from the upper surface 15 on which the insulating film 13 was formed, but in Sample C, moisture from the side surface 17 was confirmed.

次に、各サンプルを高温高湿環境下(85℃/85%)におき、2000時間経過後までの、偏波依存特性の変化を評価した。図5は、時間と偏波依存特性の変化量(dB)との関係を示す図である。図中の黒三角は、サンプルAの結果を示し、黒丸はサンプルBの結果を示し、×はサンプルCの結果を示す。   Next, each sample was placed in a high-temperature and high-humidity environment (85 ° C./85%), and the change in polarization-dependent characteristics until 2000 hours elapsed was evaluated. FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between time and the amount of change (dB) in the polarization-dependent characteristics. Black triangles in the figure indicate the results of sample A, black circles indicate the results of sample B, and x indicates the results of sample C.

側面17に絶縁膜13を有さないサンプルCは、2000時間後に偏波依存特性が1dB程度変化したのに対し、側面17に絶縁膜13を設けたサンプルAは、2000時間後でも0.15dB以下とほとんど変化しなかった。また、そのときのヒータ9の消費電力は150mW/πシフトであり、十分小さな消費電力を実現できた。   In Sample C that does not have the insulating film 13 on the side surface 17, the polarization dependence characteristic changed by about 1 dB after 2000 hours, whereas in Sample A in which the insulating film 13 was provided on the side surface 17, 0.15 dB even after 2000 hours. There was little change with the following. In addition, the power consumption of the heater 9 at that time was 150 mW / π shift, and a sufficiently small power consumption was realized.

さらに、サンプルBは、上面15のリッジ幅がサンプルAよりも狭いのにもかかわらず、十分な信頼性特性を得られることができた。また、そのときのヒータ9の消費電力は100mW/πシフトであり、さらに小さな消費電力を実現できた。   Further, Sample B was able to obtain sufficient reliability characteristics even though the ridge width of the upper surface 15 was narrower than that of Sample A. In addition, the power consumption of the heater 9 at that time was 100 mW / π shift, and a smaller power consumption was realized.

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, the technical scope of this invention is not influenced by embodiment mentioned above. It is obvious for those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the technical idea described in the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. It is understood that it belongs.

たとえば、クラッド層5の形状は、図示した例には限られない。例えば、台形における上面15と側面17との角度は、100°である必要はない。また、完全な台形ではなくても、基板側にリッジ幅が広がり、上面側からの成膜時に側面17に影ができなければよい。   For example, the shape of the cladding layer 5 is not limited to the illustrated example. For example, the angle between the upper surface 15 and the side surface 17 in the trapezoid does not need to be 100 °. Further, even if it is not a perfect trapezoid, it is sufficient that the ridge width widens on the substrate side and the side surface 17 is not shaded during film formation from the upper surface side.

1、1a………光導波回路
3………基板
5………クラッド層
5a………下側クラッド層
5b………上側クラッド層
7………コア
7a………コア層
9………ヒータ
11………断熱溝
13………絶縁膜
15………上面
17………側面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a ... Optical waveguide circuit 3 ... Substrate 5 ... Cladding layer 5a ... Lower clad layer 5b ... Upper clad layer 7 ... Core 7a ... Core layer 9 ... Heater 11 .... Insulating groove 13 ... ... Insulating film 15 ... ... Top 17 ... ... Side

Claims (4)

基板と、
前記基板上に形成されるクラッド層と、
前記クラッド層の内部に形成されるコアと、
前記コアに沿って前記クラッド層の一部が除去されて形成される断熱溝と、
前記クラッド層の上面に配置されるヒータと、
を具備し、
前記クラッド層の上面および前記断熱溝に露出する前記クラッド層の側面が、絶縁膜で被覆されることを特徴とする光導波回路。
A substrate,
A clad layer formed on the substrate;
A core formed inside the cladding layer;
A heat insulating groove formed by removing a portion of the cladding layer along the core;
A heater disposed on an upper surface of the cladding layer;
Comprising
An optical waveguide circuit, wherein an upper surface of the cladding layer and a side surface of the cladding layer exposed to the heat insulating groove are covered with an insulating film.
前記クラッド層は、上面から前記基板側に行くにつれて幅が広くなることを特徴とする請求項1記載の光導波回路。   The optical waveguide circuit according to claim 1, wherein the cladding layer has a width that increases from the upper surface toward the substrate. 基板上にクラッド層とコア層とを成膜する工程と、
コアを形成し、前記コアをさらにクラッド層で覆う工程と、
前記コアの両側方の前記クラッド層に断熱溝を形成する工程と、
前記クラッド層の上面および前記断熱溝に露出する前記クラッド層の側面を、絶縁膜で被覆する工程と、
を具備することを特徴とする光導波回路の製造方法。
Forming a clad layer and a core layer on a substrate;
Forming a core, and further covering the core with a cladding layer;
Forming a heat insulating groove in the clad layer on both sides of the core;
Coating the upper surface of the cladding layer and the side surface of the cladding layer exposed in the heat insulating groove with an insulating film;
A method of manufacturing an optical waveguide circuit, comprising:
前記絶縁膜は、プラズマCVD法により被覆し、
前記クラッド層の上面および前記断熱溝に露出する前記クラッド層の側面を前記絶縁膜で被覆する際に、前記基板を傾けて、前記絶縁膜を被覆することを特徴とする請求項3記載の光導波回路の製造方法。
The insulating film is coated by a plasma CVD method,
The light guide according to claim 3, wherein when the upper surface of the cladding layer and the side surface of the cladding layer exposed to the heat insulating groove are coated with the insulating film, the substrate is inclined to cover the insulating film. Wave circuit manufacturing method.
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