JP3147327B2 - 光導波回路及びその製造方法 - Google Patents
光導波回路及びその製造方法Info
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- JP3147327B2 JP3147327B2 JP17571395A JP17571395A JP3147327B2 JP 3147327 B2 JP3147327 B2 JP 3147327B2 JP 17571395 A JP17571395 A JP 17571395A JP 17571395 A JP17571395 A JP 17571395A JP 3147327 B2 JP3147327 B2 JP 3147327B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信や光情報処
理の分野で用いられる光導波回路及び光導波回路の製造
方法に関し、特に面型ホトダイオードの光導波回路への
実装構造に関するものである。
理の分野で用いられる光導波回路及び光導波回路の製造
方法に関し、特に面型ホトダイオードの光導波回路への
実装構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の光導波回路への面型ホトダイオー
ドの実装構造の概略を図５に示す。同図に示すように、
基板１上に形成されたコア２とクラッド３とから成る光
導波回路の所望の部位には、光反射用の４５度に傾斜し
た斜め溝４が設けられている。そして、導波光は上記斜
め溝４で全反射して導波回路面に直交するよう上方に出
射し、この部位に面型ホトダイオード（以下「ＰＤ」と
いう。）５を受光面を下に向けて設置して受光してい
る。
ドの実装構造の概略を図５に示す。同図に示すように、
基板１上に形成されたコア２とクラッド３とから成る光
導波回路の所望の部位には、光反射用の４５度に傾斜し
た斜め溝４が設けられている。そして、導波光は上記斜
め溝４で全反射して導波回路面に直交するよう上方に出
射し、この部位に面型ホトダイオード（以下「ＰＤ」と
いう。）５を受光面を下に向けて設置して受光してい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図５に示す
ような構造においては、上記斜め溝４の形成法が問題と
なっている。すなわち、上記斜め溝４は、現状では機械
加工による方法が最も精度よく形成できるものとされお
り、例えば回転丸刃を４５度に傾けて試料をスライドさ
せて切るようにしているわけであるが、その際、導波回
路面全面に亙って溝４が形成されることになる。
ような構造においては、上記斜め溝４の形成法が問題と
なっている。すなわち、上記斜め溝４は、現状では機械
加工による方法が最も精度よく形成できるものとされお
り、例えば回転丸刃を４５度に傾けて試料をスライドさ
せて切るようにしているわけであるが、その際、導波回
路面全面に亙って溝４が形成されることになる。
【０００４】従って、上記ＰＤ５を設置しようとする部
位の近傍に、例えば他の導波路があるような場合には、
この導波路をも切ってしまうことになり、ＰＤ５の設置
部位はおのずから限られてしまうことになる。
位の近傍に、例えば他の導波路があるような場合には、
この導波路をも切ってしまうことになり、ＰＤ５の設置
部位はおのずから限られてしまうことになる。
【０００５】以上述べたように、従来の光導波回路で
は、反射用の斜め溝が他の導波回路を横切らない部位、
すなわち回路の端にしか面型ＰＤを実装できないという
問題点があった。
は、反射用の斜め溝が他の導波回路を横切らない部位、
すなわち回路の端にしか面型ＰＤを実装できないという
問題点があった。
【０００６】本発明は、上記問題点に鑑みて、光回路中
の任意の位置に他の回路に影響を及ぼすことなく面型Ｐ
Ｄを実装できる構造を提供し、より多機能な光導波回路
及びその製造方法を実現することを目的とする。
の任意の位置に他の回路に影響を及ぼすことなく面型Ｐ
Ｄを実装できる構造を提供し、より多機能な光導波回路
及びその製造方法を実現することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明に係る光導波回路の構成は、基板上に形成されたコア
及びクラッドとから成る光導波回路であって、上記コア
を囲み該コアより屈折率の低いクラッドよりなる光導波
路と、該光導波路のコアの光軸方向にほぼ直交する垂直
な第１の端面と該第１の端面と対向する第２の端面とを
有すると共に、上記コアよりも深い矩形断面の溝と、該
溝の上記第１の端面に対向する第２の端面に設けられ、
上記コアの中心の高さで光軸方向に対してほぼ４５°の
角度をなす反射材支持層と、該反射材支持層の表面に設
けられた反射材とからなる光導波回路において、上記第
１の端面と対向する第２の端面を有する導波路が、該コ
アよりも深い溝により囲まれて独立した島状クラッドよ
りなると共に、該島状クラッドの上面に液だめを形成し
てなり、該液だめと上記溝とを連通する開口部が上記第
１の端面と対向しない箇所に設けられてなることを特徴
とする。
明に係る光導波回路の構成は、基板上に形成されたコア
及びクラッドとから成る光導波回路であって、上記コア
を囲み該コアより屈折率の低いクラッドよりなる光導波
路と、該光導波路のコアの光軸方向にほぼ直交する垂直
な第１の端面と該第１の端面と対向する第２の端面とを
有すると共に、上記コアよりも深い矩形断面の溝と、該
溝の上記第１の端面に対向する第２の端面に設けられ、
上記コアの中心の高さで光軸方向に対してほぼ４５°の
角度をなす反射材支持層と、該反射材支持層の表面に設
けられた反射材とからなる光導波回路において、上記第
１の端面と対向する第２の端面を有する導波路が、該コ
アよりも深い溝により囲まれて独立した島状クラッドよ
りなると共に、該島状クラッドの上面に液だめを形成し
てなり、該液だめと上記溝とを連通する開口部が上記第
１の端面と対向しない箇所に設けられてなることを特徴
とする。
【０００８】
【０００９】上記光導波回路において、上記光導波路の
コアを囲んだクラッドに設けられた溝部の光軸方向のク
ラッドの長さ、光軸方向と直交する方向のクラッドの深
さ、コアの厚み及び開口数の関係が下記（１），（２）
式の関係を充足することを特徴とする。
コアを囲んだクラッドに設けられた溝部の光軸方向のク
ラッドの長さ、光軸方向と直交する方向のクラッドの深
さ、コアの厚み及び開口数の関係が下記（１），（２）
式の関係を充足することを特徴とする。
【００１０】
【数２】 Ｌ＜（Ａ／θｍ） （１） Ｄ＞２Ｌθｍ＋Ｂ （２） ここで、上記式において、Ｌは溝部の光軸方向の長さ、
Ａは導波路の上部クラッドの厚み、θｍは光導波路の開
口数、Ｄは凹部のクラッド表面からの深さ、Ｂはコアの
厚みとする。
Ａは導波路の上部クラッドの厚み、θｍは光導波路の開
口数、Ｄは凹部のクラッド表面からの深さ、Ｂはコアの
厚みとする。
【００１１】上記光導波回路において、溝の底面が基板
まで達するものであることを特徴とする。
まで達するものであることを特徴とする。
【００１２】また、本発明の光導波回路の製造方法は、
平坦な基板上にコア及びクラッドからなる光導波路を形
成する工程と、上記光導波路の所望の部位に、上記コア
の光軸方向にほぼ直交する垂直な第１の端面と該第１の
端面と対向する第２の端面とを有すると共に、上記クラ
ッド表面から上記コアまでより深い深い矩形断面の溝を
形成する工程と、次いで、上記第２の端面のコーナー部
に液状硬化物質を充填し、しかる後に該液状硬化物質を
硬化させて斜面を形成する工程と、その後、該斜面上に
反射増加膜を付着する工程とからなることを特徴とす
る。
平坦な基板上にコア及びクラッドからなる光導波路を形
成する工程と、上記光導波路の所望の部位に、上記コア
の光軸方向にほぼ直交する垂直な第１の端面と該第１の
端面と対向する第２の端面とを有すると共に、上記クラ
ッド表面から上記コアまでより深い深い矩形断面の溝を
形成する工程と、次いで、上記第２の端面のコーナー部
に液状硬化物質を充填し、しかる後に該液状硬化物質を
硬化させて斜面を形成する工程と、その後、該斜面上に
反射増加膜を付着する工程とからなることを特徴とす
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施する実施の形
態の内容について図面を参照して説明する。
態の内容について図面を参照して説明する。
【００１４】（第１の実施の形態）先ず、本発明の第１
の実施の形態について述べる。図１は本発明の第１の構
成に係る断面概略図である。図１に示すように、本発明
の導波回路１０の構成は、基板１１上に形成されたコア
１２及びクラッド１３とから成る光導波回路であって、
上記コア１２を囲み該コア１２より屈折率の低いクラッ
ド１２よりなる光導波路１４と、該光導波路１４のコア
１２の光軸方向にほぼ直交する垂直な第１の端面である
導波路端１５と、該導波路端１５と対向する第２の端面
である対向クラッド端面１６とを有すると共に、上記コ
ア１２よりも深い矩形断面の溝１８と、該溝の上記導波
路端１５に対向する対向クラッド端面１６に設けられ、
上記コア１２の中心の高さで光軸方向に対してほぼ４５
℃の角度をなす反射材支持層１９と、該反射材支持層の
表面に設けられた反射層２０とからなることを特徴とす
る。
の実施の形態について述べる。図１は本発明の第１の構
成に係る断面概略図である。図１に示すように、本発明
の導波回路１０の構成は、基板１１上に形成されたコア
１２及びクラッド１３とから成る光導波回路であって、
上記コア１２を囲み該コア１２より屈折率の低いクラッ
ド１２よりなる光導波路１４と、該光導波路１４のコア
１２の光軸方向にほぼ直交する垂直な第１の端面である
導波路端１５と、該導波路端１５と対向する第２の端面
である対向クラッド端面１６とを有すると共に、上記コ
ア１２よりも深い矩形断面の溝１８と、該溝の上記導波
路端１５に対向する対向クラッド端面１６に設けられ、
上記コア１２の中心の高さで光軸方向に対してほぼ４５
℃の角度をなす反射材支持層１９と、該反射材支持層の
表面に設けられた反射層２０とからなることを特徴とす
る。
【００１５】すなわち、図１に示すように、本発明にお
いては、面型ＰＤ２１を装着しようとする所定の部位の
導波回路構成物をエッチング法で除去して光軸方向にほ
ぼ直交する垂直な第１の端面である導波路端１５と、該
導波路端１５と対向する第２の端面である対向クラッド
端面１６とを有する矩形断面の溝１８を形成する。次い
で、該溝１８の導波路端１５に対向するクラッド壁面１
６において、溝１８の底面と対向クラッド端面１６とで
形成されたコーナー部に液状物質を充填し次いで硬化さ
せることにより、上記液状物質の表面張力によって上記
コア１２の中心の高さで光軸方向に対してほぼ４５℃の
角度をなす反射材支持層１９を形成し、その後、上記反
射材支持層１９の硬化斜面上に高反射物質を付着せしめ
て反射層２０を付着し、光導波回路を構成してなるもの
である。これによって導波路端１５から出射した導波光
を上記反射層２０を介して導波回路面に直交する垂直方
向に取り出すようにして、面型ＰＤ２１に導波光を導く
ようにしている。
いては、面型ＰＤ２１を装着しようとする所定の部位の
導波回路構成物をエッチング法で除去して光軸方向にほ
ぼ直交する垂直な第１の端面である導波路端１５と、該
導波路端１５と対向する第２の端面である対向クラッド
端面１６とを有する矩形断面の溝１８を形成する。次い
で、該溝１８の導波路端１５に対向するクラッド壁面１
６において、溝１８の底面と対向クラッド端面１６とで
形成されたコーナー部に液状物質を充填し次いで硬化さ
せることにより、上記液状物質の表面張力によって上記
コア１２の中心の高さで光軸方向に対してほぼ４５℃の
角度をなす反射材支持層１９を形成し、その後、上記反
射材支持層１９の硬化斜面上に高反射物質を付着せしめ
て反射層２０を付着し、光導波回路を構成してなるもの
である。これによって導波路端１５から出射した導波光
を上記反射層２０を介して導波回路面に直交する垂直方
向に取り出すようにして、面型ＰＤ２１に導波光を導く
ようにしている。
【００１６】ここで、本実施の形態を更に詳述すると、
図１に示すように、基板１１上には上部クラッド１３ａ
及び下部クラッド１３ｂとからなるクラッド１３と、こ
のクラッド１３に取り囲まれたコア１２とから光導波回
路が形成されており、その途中の所望の部位だけ導波路
材がエッチングによって取り去られ、矩形断面の溝１８
を形成している。この溝１８の一方の壁面は導波路１４
の導波路端１５となっており、それに対向するクラッド
端面１６のコーナ部には、該コーナ部に沿って充填材が
付着せしめられている。上記充填材は、液体状態で付着
せしめ、しかる後に硬化するものである。この結果、充
填材はクラッド端面１６と溝１８底面とで成るコーナー
部に沿うようにして埋め、その表面形状は表面張力によ
って上記コア１２の中心の高さで光軸方向に対してほぼ
４５℃の角度をなす反射材支持層１９を形成した平滑な
斜面となる。この斜面上に、例えば金等は蒸着法等によ
って高反射物質を付着して反射材２０を形成するように
している。このような斜面に入射した出射導波光は、斜
面で反射して導波回路に垂直に出射する。
図１に示すように、基板１１上には上部クラッド１３ａ
及び下部クラッド１３ｂとからなるクラッド１３と、こ
のクラッド１３に取り囲まれたコア１２とから光導波回
路が形成されており、その途中の所望の部位だけ導波路
材がエッチングによって取り去られ、矩形断面の溝１８
を形成している。この溝１８の一方の壁面は導波路１４
の導波路端１５となっており、それに対向するクラッド
端面１６のコーナ部には、該コーナ部に沿って充填材が
付着せしめられている。上記充填材は、液体状態で付着
せしめ、しかる後に硬化するものである。この結果、充
填材はクラッド端面１６と溝１８底面とで成るコーナー
部に沿うようにして埋め、その表面形状は表面張力によ
って上記コア１２の中心の高さで光軸方向に対してほぼ
４５℃の角度をなす反射材支持層１９を形成した平滑な
斜面となる。この斜面上に、例えば金等は蒸着法等によ
って高反射物質を付着して反射材２０を形成するように
している。このような斜面に入射した出射導波光は、斜
面で反射して導波回路に垂直に出射する。
【００１７】なお、斜面形状は凹状であるため、従来例
に比較すると出射光の広がりは大きいが、上記光導波回
路の上面に配設されるＰＤ２１の受光面を導波路表面直
近まで近づければ、出射導波光は全て受光面内に入射す
ることとなる。また、斜面の凹状の程度も、後の実施例
に示すように、充填材２４のヌレ性を、溝１８の底面に
対してよりもクラッド端面１６に対してよいように選択
すれば、直線状に限りなく近づけることが可能である。
に比較すると出射光の広がりは大きいが、上記光導波回
路の上面に配設されるＰＤ２１の受光面を導波路表面直
近まで近づければ、出射導波光は全て受光面内に入射す
ることとなる。また、斜面の凹状の程度も、後の実施例
に示すように、充填材２４のヌレ性を、溝１８の底面に
対してよりもクラッド端面１６に対してよいように選択
すれば、直線状に限りなく近づけることが可能である。
【００１８】ここで、本発明で上記反射材支持層１９を
形成する充填材としては、例えばエポキシ、ポリイミド
等の樹脂や、より高温に耐える材料として低融点封着用
ガラス（融点４００〜５００℃）を挙げることができる
が、同様な作用を呈するものであれば本発明はこれに限
定されるものではない。
形成する充填材としては、例えばエポキシ、ポリイミド
等の樹脂や、より高温に耐える材料として低融点封着用
ガラス（融点４００〜５００℃）を挙げることができる
が、同様な作用を呈するものであれば本発明はこれに限
定されるものではない。
【００１９】次に導波路パラメータと矩形状の溝部のサ
イズとの関係について図２を参照して説明する。図２に
示すように、上記導波路端１５からの出射光が全て上部
に反射されるためには、以下の二つの条件が満たされれ
ばよい。
イズとの関係について図２を参照して説明する。図２に
示すように、上記導波路端１５からの出射光が全て上部
に反射されるためには、以下の二つの条件が満たされれ
ばよい。
【００２０】光導波路１４の開口数をθｍ，溝１８の光
軸方向の長さをＬ、導波路１４の上部クラッド１３ａの
厚みをＡとすると、対向クラッド壁面１６での出射導波
光の上方への広がりはＬθｍである。また、上方広がり
分を全て反射するためには、上部クラッド１３ａの厚み
はこれよりも大きくなければならないことから、溝の光
軸方向の長さＬに対して、
軸方向の長さをＬ、導波路１４の上部クラッド１３ａの
厚みをＡとすると、対向クラッド壁面１６での出射導波
光の上方への広がりはＬθｍである。また、上方広がり
分を全て反射するためには、上部クラッド１３ａの厚み
はこれよりも大きくなければならないことから、溝の光
軸方向の長さＬに対して、
【００２１】
【数３】 Ｌ＜（Ａ／θｍ） （１） という条件が定められる。また、出射導波光の下方への
広がりを考慮すると、溝１８の上部クラッド１３ａ表面
から下部クラッド１３ｂまでの深さＤは、コア１２の厚
みをＢとして
広がりを考慮すると、溝１８の上部クラッド１３ａ表面
から下部クラッド１３ｂまでの深さＤは、コア１２の厚
みをＢとして
【００２２】
【数４】 Ｄ＞２Ｌθｍ＋Ｂ （２） とする必要がある。
【００２３】（第２の実施の形態）次に第２の発明の実
施の形態について述べる。図３及び第４は本発明の第２
の構成に係る断面概略図である。同図中、符号１２はコ
ア、２１は面型ＰＤ、１５は導波路端、１６は対向クラ
ッド壁面、１９は反射材支持層、２０は反射層、２１は
面型ＰＤ、２２は島状クラッド、２３は液だめ、２４は
充填剤、２５は接着剤ディスペンサー、２６はＰＤ用電
極及び２７はＰＤ固定用パッドを各々図示する。
施の形態について述べる。図３及び第４は本発明の第２
の構成に係る断面概略図である。同図中、符号１２はコ
ア、２１は面型ＰＤ、１５は導波路端、１６は対向クラ
ッド壁面、１９は反射材支持層、２０は反射層、２１は
面型ＰＤ、２２は島状クラッド、２３は液だめ、２４は
充填剤、２５は接着剤ディスペンサー、２６はＰＤ用電
極及び２７はＰＤ固定用パッドを各々図示する。
【００２４】前述した実施の形態では、図１に示すよう
に、コア１２及びクラッド１３からなる導波路層１４の
導波路端１５を含む壁面と斜め反射部を形成しようとす
る対向クラッド壁面１６とがトポロジー的に同一面に含
まれる場合、充填材を対向クラッド壁面１６の近傍のコ
ーナ部に滴下した場合に対向する導波路端面１５側にも
回り込んで導波路端１５にまで及んでしまうことが危惧
される。
に、コア１２及びクラッド１３からなる導波路層１４の
導波路端１５を含む壁面と斜め反射部を形成しようとす
る対向クラッド壁面１６とがトポロジー的に同一面に含
まれる場合、充填材を対向クラッド壁面１６の近傍のコ
ーナ部に滴下した場合に対向する導波路端面１５側にも
回り込んで導波路端１５にまで及んでしまうことが危惧
される。
【００２５】これを防止するための構成を図３及び図４
に示す。すなわち、これらの図面に示す構成では、液状
物質である充填剤２４の充填を容易にするために、対向
クラッド壁面１６を含む壁面はトポロジー的に導波路端
１５を含む壁面と一致しないように、対向クラッド壁面
１６を含む壁面は島状クラッド２２を構成し、且つその
島状クラッド２２には、液状物質充填用の液だめ２３を
備えてなるものである。この島状クラッド２３に設けら
れた液だめ１１には、充填材２４が液だめ２３の体積分
を滴下するようにしておけばよい。このようにすれば、
充填材２４が導波路端１５に回り込むことがなくなり、
導波路端１５にまで及んでしまうことが防止される。
に示す。すなわち、これらの図面に示す構成では、液状
物質である充填剤２４の充填を容易にするために、対向
クラッド壁面１６を含む壁面はトポロジー的に導波路端
１５を含む壁面と一致しないように、対向クラッド壁面
１６を含む壁面は島状クラッド２２を構成し、且つその
島状クラッド２２には、液状物質充填用の液だめ２３を
備えてなるものである。この島状クラッド２３に設けら
れた液だめ１１には、充填材２４が液だめ２３の体積分
を滴下するようにしておけばよい。このようにすれば、
充填材２４が導波路端１５に回り込むことがなくなり、
導波路端１５にまで及んでしまうことが防止される。
【００２６】ここで、上記実施の形態においては、溝の
形状等は上述したように、「数３」及び「数４」に示す
ような条件とすればよい。
形状等は上述したように、「数３」及び「数４」に示す
ような条件とすればよい。
【００２７】さらに、図１及び図３，４に示すもので
は、充填剤の液だれ等を防止するには、溝を形成する際
に下部クラッド層１３ｂの下面の基板１１まで達するよ
うにエッチングするようにすればよい。これは、充填材
に対するクラッドと基板とのヌレ性の差により、上記基
板（シリコン基板）においてはコーナ部のみに留まり、
対向クラッド壁面１６のコーナ部にのみ上記充填材が充
填され、その後硬化することで反射材支持層１９を形成
することとなる。
は、充填剤の液だれ等を防止するには、溝を形成する際
に下部クラッド層１３ｂの下面の基板１１まで達するよ
うにエッチングするようにすればよい。これは、充填材
に対するクラッドと基板とのヌレ性の差により、上記基
板（シリコン基板）においてはコーナ部のみに留まり、
対向クラッド壁面１６のコーナ部にのみ上記充填材が充
填され、その後硬化することで反射材支持層１９を形成
することとなる。
【００２８】
【実施例】次に、本発明の好適な一実施例として以下の
光導波回路に適用した例について説明するが、本発明は
これに限定されるものではない。
光導波回路に適用した例について説明するが、本発明は
これに限定されるものではない。
【００２９】（１） 先ず、図１に示すものと同様に、
基板１１としてＳｉ基板を用い、これにＳｉＯ2 を主成
分とするガラスから成る石英系光導波回路を火炎直接堆
積法、及びドライエッチング法にてコア１２を取り囲ん
だクラッド１３層からなる導波路１４を作製した。ここ
で、コア１２及びクラッド１３間の比屈折率差は、０．
７５％、下部クラッド１３ｂの厚みは１５μｍ、コア１
２は６μｍ角、上部クラッド１３ａの厚みは１５μｍで
ある。 （２） この導波回路の面内の所定の箇所をドライエッ
チングによってＳｉ基板に達するまで堀り込み、図３
（ａ）に示すような、断面形状が凹状の溝を形成した。
上記導波路１４の導波路端１５と対向クラッド壁面１６
間に、距離Ｌおよびエッチング深さＤは、前記「数３」
及び「数４」に記載した不等式（１）及び不等式（２）
を満たすようにそれぞれＬ＝８０μｍ、Ｄ＝３６．５μ
ｍとした。対向クラッド壁面７は前記したように、島状
クラッド２２の一壁面をなすようにし、面積１平方ｍｍ
の液だめ２３を設けた。 （３） 次に、充填材２４としてここではエポテック３
５３ＮＤ（商品名：理経社製）を選択し、これを十分脱
泡した後、図３（ｂ）に示すように液だめ２３に接着剤
をディスペンサー２５を用いて３０μｃｃ滴下した。し
かる後に、上記充填材２４を１００℃にて硬化させた。
さて、ここで本実施例の場合、形成した溝の底面はＳ
ｉ、壁面は酸化物ガラスとなっている。上記用いた充填
材（エポテック３５３ＮＤ：商品名）２４は、Ｓｉに対
してはヌレ性が悪く、液状の充填材２４の接触角は３０
度と大きい。一方、酸化物ガラスに対してはヌレ性がよ
く、接触角は５度程度と小さい。従って、上記充填材２
４は容易に対向クラッド壁面１６を濡らすが、溝底面へ
は広がりにくく、再現性よく４０〜５０度の傾斜角の斜
面を得ることができた。なお、上記充填材２４の硬化
は、Ｓｉの酸化を防止するため、窒素雰囲気中でおこな
った。これは、該充填材２４の硬化工程中において、Ｓ
ｉが酸化されると該充填材２４は溝底面に広がってしま
うからである。 （４） さらに、後のＰＤ装着工程での加熱に備えるた
め、３００度に加熱して充填材２４のガス出しを行っ
た。 （５） 次に、この上部に図４（ａ）に示すように、Ｔ
ｉ１０００オングストロームの厚み、金を２０００オン
グストロームの厚みに蒸着し、高反射物質２０、ＰＤ用
電極２６およびＰＤ固定用パッド２７を形成した。パタ
ーン化はリフトオフ法を用いた。 （６） 最後に、図４（ｄ）に示すように、錫鉛半田バ
ンプを備えた受光系８０μｍのＩｎＧａＡｓＰＤ（０．
３ｍｍ角）２２を、２００度で加熱冷却して固定した。
基板１１としてＳｉ基板を用い、これにＳｉＯ2 を主成
分とするガラスから成る石英系光導波回路を火炎直接堆
積法、及びドライエッチング法にてコア１２を取り囲ん
だクラッド１３層からなる導波路１４を作製した。ここ
で、コア１２及びクラッド１３間の比屈折率差は、０．
７５％、下部クラッド１３ｂの厚みは１５μｍ、コア１
２は６μｍ角、上部クラッド１３ａの厚みは１５μｍで
ある。 （２） この導波回路の面内の所定の箇所をドライエッ
チングによってＳｉ基板に達するまで堀り込み、図３
（ａ）に示すような、断面形状が凹状の溝を形成した。
上記導波路１４の導波路端１５と対向クラッド壁面１６
間に、距離Ｌおよびエッチング深さＤは、前記「数３」
及び「数４」に記載した不等式（１）及び不等式（２）
を満たすようにそれぞれＬ＝８０μｍ、Ｄ＝３６．５μ
ｍとした。対向クラッド壁面７は前記したように、島状
クラッド２２の一壁面をなすようにし、面積１平方ｍｍ
の液だめ２３を設けた。 （３） 次に、充填材２４としてここではエポテック３
５３ＮＤ（商品名：理経社製）を選択し、これを十分脱
泡した後、図３（ｂ）に示すように液だめ２３に接着剤
をディスペンサー２５を用いて３０μｃｃ滴下した。し
かる後に、上記充填材２４を１００℃にて硬化させた。
さて、ここで本実施例の場合、形成した溝の底面はＳ
ｉ、壁面は酸化物ガラスとなっている。上記用いた充填
材（エポテック３５３ＮＤ：商品名）２４は、Ｓｉに対
してはヌレ性が悪く、液状の充填材２４の接触角は３０
度と大きい。一方、酸化物ガラスに対してはヌレ性がよ
く、接触角は５度程度と小さい。従って、上記充填材２
４は容易に対向クラッド壁面１６を濡らすが、溝底面へ
は広がりにくく、再現性よく４０〜５０度の傾斜角の斜
面を得ることができた。なお、上記充填材２４の硬化
は、Ｓｉの酸化を防止するため、窒素雰囲気中でおこな
った。これは、該充填材２４の硬化工程中において、Ｓ
ｉが酸化されると該充填材２４は溝底面に広がってしま
うからである。 （４） さらに、後のＰＤ装着工程での加熱に備えるた
め、３００度に加熱して充填材２４のガス出しを行っ
た。 （５） 次に、この上部に図４（ａ）に示すように、Ｔ
ｉ１０００オングストロームの厚み、金を２０００オン
グストロームの厚みに蒸着し、高反射物質２０、ＰＤ用
電極２６およびＰＤ固定用パッド２７を形成した。パタ
ーン化はリフトオフ法を用いた。 （６） 最後に、図４（ｄ）に示すように、錫鉛半田バ
ンプを備えた受光系８０μｍのＩｎＧａＡｓＰＤ（０．
３ｍｍ角）２２を、２００度で加熱冷却して固定した。
【００３０】このようにして装着したＰＤ２２の光導波
路との結合効率を波長１．３μｍにて評価した。その結
果、結合効率は、導波路端に直接受光面を平行にして装
着した場合の９５％と高い値が得られた。
路との結合効率を波長１．３μｍにて評価した。その結
果、結合効率は、導波路端に直接受光面を平行にして装
着した場合の９５％と高い値が得られた。
【００３１】
【発明の効果】以上のべたように、本発明によれば、他
の導波路に影響を与えず、光導波回路の任意の位置にＰ
Ｄを実装することが可能となる。例えば光周回回路や光
反射回路の内側にＰＤを設置できるため、光回路内のデ
ッドスペースを少なくできるとともに光導波回路自体の
機能も増える。
の導波路に影響を与えず、光導波回路の任意の位置にＰ
Ｄを実装することが可能となる。例えば光周回回路や光
反射回路の内側にＰＤを設置できるため、光回路内のデ
ッドスペースを少なくできるとともに光導波回路自体の
機能も増える。
【００３２】さらに、ＰＤ装着部の周囲は、段差の無い
平坦な上部クラッドで囲まれるため、キャッピング封止
も可能となるなど、本発明は、光デバイスの多機能化、
低価格化に資するところ大である。
平坦な上部クラッドで囲まれるため、キャッピング封止
も可能となるなど、本発明は、光デバイスの多機能化、
低価格化に資するところ大である。
【図１】本発明の第一の構成の断面図である。
【図２】凹部サイズの条件の説明図である。
【図３】本発明の第二の構成の斜視図である。
【図４】本発明の第二の構成の斜視図である。
【図５】従来の光導波回路への面型ホトダイオードの実
装構造の概略図である。
装構造の概略図である。
１１ 基板 １２ コア １３ クラッド １４ 斜め溝 １５ 面型ＰＤ １６ 導波路端 １７ 対向クラッド壁面 １８ 充填材 １９ 高反射物 ２２ 島状クラッド ２３ 液だめ ２４ 充填材 ２５ 接着剤ディスペンサー ２６ ＰＤ用電極 ２７ ＰＤ固定用パッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中須賀 好典 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 橋本 俊和 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−264870（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−191111（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 6/12 - 6/14 G02B 6/26 - 6/27 G02B 6/30 - 6/35 G02B 6/42 - 6/43
Claims (4)
- 【請求項１】 基板上に形成されたコア及びクラッドと
から成る光導波回路であって、 上記コアを囲み該コアより屈折率の低いクラッドよりな
る光導波路と、 該光導波路のコアの光軸方向にほぼ直交する垂直な第１
の端面と該第１の端面と対向する第２の端面とを有する
と共に、上記コアよりも深い矩形断面の溝と、 該溝の上記第１の端面に対向する第２の端面に設けら
れ、上記コアの中心の高さで光軸方向に対してほぼ４５
°の角度をなす反射材支持層と、 該反射材支持層の表面に設けられた反射材とからなる光
導波回路において、上記第１の端面と対向する第２の端面を有する導波路
が、該コアよりも深い溝により囲まれて独立した島状ク
ラッドよりなると共に、該島状クラッドの上面に液だめ
を形成してなり、該液だめと上記溝とを連通する開口部
が上記第１の端面と対向しない箇所に設けられてなるこ
とを特徴とする光導波回路。 - 【請求項２】 請求項１記載の光導波回路において、 上記光導波路のコアを囲んだクラッドに設けられた溝部
の光軸方向のクラッドの長さ、光軸方向と直交する方向
のクラッドの深さ、コアの厚み及び開口数の関係が下記
（１），（２）式の関係を充足することを特徴とする光
導波回路。 【数１】 Ｌ＜（Ａ／θｍ） （１） Ｄ＞２Ｌθｍ＋Ｂ （２） ここで、上記式において、Ｌは溝部の光軸方向の長さ、
Ａは導波路の上部クラッドの厚み、θｍは光導波路の開
口数、Ｄは凹部のクラッド表面からの深さ、Ｂはコアの
厚みとする。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の光導波回路におい
て、溝の底面が基板まで達するものであることを特徴と
する光導波回路。 - 【請求項４】 平坦な基板上にコア及びクラッドからな
る光導波路を形成する工程と、 上記光導波路 の所望の部位に、上記コアの光軸方向にほ
ぼ直交する垂直な第１の端面と該第１の端面と対向する
第２の端面とを有すると共に、上記クラッド表面から上
記コアまでより深い深い矩形断面の溝を形成する工程
と、 次いで、上記第２の端面のコーナー部に液状硬化物質を
充填し、しかる後に該液状硬化物質を硬化させて斜面を
形成する工程と、 その後、該斜面上に反射増加膜を付着する工程とからな
ることを特徴とする光導波回路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17571395A JP3147327B2 (ja) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | 光導波回路及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17571395A JP3147327B2 (ja) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | 光導波回路及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0926515A JPH0926515A (ja) | 1997-01-28 |
| JP3147327B2 true JP3147327B2 (ja) | 2001-03-19 |
Family
ID=16000944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17571395A Expired - Lifetime JP3147327B2 (ja) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | 光導波回路及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3147327B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP4012785B2 (ja) * | 2002-08-27 | 2007-11-21 | 日本板硝子株式会社 | 光接続装置 |
| JP4574572B2 (ja) * | 2006-03-07 | 2010-11-04 | 日本電信電話株式会社 | 平面光導波回路の作製方法 |
| JP4480699B2 (ja) * | 2006-07-19 | 2010-06-16 | 日本電信電話株式会社 | ミラー構造体および平面光導波回路並びにその作製方法 |
| JP4542127B2 (ja) * | 2007-10-19 | 2010-09-08 | 日本電信電話株式会社 | 光路変換ミラーおよびその製造方法 |
| JP5107785B2 (ja) * | 2008-04-23 | 2012-12-26 | 日本電信電話株式会社 | 光路変換ミラー及びその作製方法 |
| JP5157964B2 (ja) * | 2009-02-27 | 2013-03-06 | オムロン株式会社 | 光伝送モジュール、電子機器、及び光伝送モジュールの製造方法 |
| JP5857960B2 (ja) * | 2010-07-26 | 2016-02-10 | コニカミノルタ株式会社 | 光学素子の製造方法 |
| WO2020188922A1 (ja) * | 2019-03-15 | 2020-09-24 | 京セラ株式会社 | 光回路基板 |
-
1995
- 1995-07-12 JP JP17571395A patent/JP3147327B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0926515A (ja) | 1997-01-28 |
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