JPH07504277A - 光集積回路素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 光集積回路素子 従来の技術 本発明は、たとえば変調器、方向性結合器、スイッチ、偏光子、スプリッタ等の ような、請求項１の上位概念に記載の光集積回路素子ならびにこの種の素子の製 造方法に関する。

光集積コンポーネントを光通信技術、センサ工学およびコンビ二−タ分野（光デ ータバス）に用いることが多くなるにつれて、光学的結合波１ＩＦ（チップ−フ ァイバ結合）はますます重要になってきている。約１０００個の加入者接続端子 を備えた比較的小規模な構内交換機でさえ、その際にたとえば何千個もの光学端 子が個々のサブ回路段の間で必要とされる。その理由は、個々の基板上に集積さ れる光学コンポーネントの個数ならびに複雑性は、光学系における極端な縦横比 に起因して著しく制約されているからである。このような適用事例の場合には最 終的に、光学的結合技術の実現可能性および信頼性（機械的および熱的安定性） ならびに所要接続コストによって、光交換システムにおいて達成可能な増収の度 合いが決定される。

グラスファイバと構成素子の集積導波体との結合における光入力結合効率は、各 端面の間隔、横方向のずれ、ならびに光学軸相互間の角度傾斜にきわめて強く依 存する。したがってグラスファイバは結合に際して、互いに独立して最適化され なければならない５つの自由度を有する。すなわち、１つの軸線方向の自由度と ２つの横方向の自由度と２つの角度の自由度である。

グラスファイバに特有の電磁場分布の場合、たとえば数μｍ程度の横方向のずれ だけでｄＢ範囲の結合損失が生じてしまう。効果的な結合手法では自由度の低減 と、１つの束のすべてのファイバを同時に位置決めできるようにすることが必要 とされる。＾ｐｐ１．　Ｏｐ＋、　＋７（１９７１１）、　８９５．　”０ｐｔ ｉｃａｌ　ｃｏｕｐｌｉＢ　ｆ＋ｏ＋ｍ　ｆｉｂｒｅｓ　ｔｏ　ｃｈａｎｎｅｌ 　ｖｓｖｅｇｕｉｄｅｓ　ｆａｒｍｅｄ　ｏｎ　ｓ目１ｃｏｎ”、Ｊ、Ｔ、Ｂｏ ｙｄ。

Ｓ、Ｓｒｉｒｉｍ　により、グラスファイバのための位置決め用の溝としてｖ字 溝をシリコン基板にエツチングすることが知られている。異方性でエツチングさ れた７字溝は、全面において緩慢にエツチングするｆｌ　１１］一平面により画 定され、これらはウェハ表面に対し５４．７６の角度を成している。この７字溝 と整列（位置合わせ）されて集積導波体が配置されており、その際、結果として 生じた溝の形によりファイバコアが先導波体と同じ水平方向の平面に位置するよ うに、溝の幅を最適化することができる。先導波体との結合平面の領域に位置す る７字溝の端面も５４．７”の角度で特表千７−５０４２７７　（４） 傾斜しており、したがってグラスファイバをずらして導波体まで完全に近づける ことはできない。この問題に対する解決手段としてＢｏ７ｄ　と５ｒＩＩＩ＋が 提案するには、グラスファイバにもやはり５４．７’だけ傾斜された端面を設け 、これにより突合わせ結合が起こるまでファイバコアを集積光導波体へずらして 近づけることができるようにする。しかしこの手法の有する欠点は、コストのか かるファイバ端面処理が必要であり、さらにファイバはただ１つの特定の位置で しか溝へ挿入できないことである。しかも結合に際して、両方の端面が互いに滑 りあい、あるいはこのために少なくともファイバの端部領域が溝からずれ出てし まう危険性がある。これに加えて困難なことに、ファイバだけでなく集積導波体 にも相応に傾斜された端面を設ける必要がある。

さらに上記の文献により知られていることは、エツチングされた７字溝内にグラ スファイバを固定し、次に液体重合体（ポリウレタン）を充填することによって 有機的な光導波体への端子を製造し、この光導波体は延長された７字溝へ案内さ れそれによって位置決めされる。しかし結合点における溝の大きさはグラスファ イバクラッドの直径によりあらかじめ定められているので、この形式の導波体は 極端に高次モードであり、通信技術における単一モードシステムに用いることは できない。さらに、チャネル導波体をテーパー状にすることも提案されており、 その際、通常の薄膜フィルム導波体との接合部を実現する目的で、７字溝の幅さ らには深さも先の方へ行くにつれて徐々に小さくされる。しかしこの場合、グラ スファイバのファイバコアからチャネル導波体への接合部は、チャネル導液体構 造の直径部分で大きく跳躍することになるので、高次モードの振動は不可避であ り、さらには単一モード動作において高い結合効率を期待することはできない。

発明の利点 これに対して、本発明による光集積回路素子および本発明によるその製造方法の 有する利点とは、光重合体から成る光導波体へのグラスファイバないしファイバ アレイの自己調整式結合を容易に実現できることである。光導波体の端面の処理 は簡単であり、有利にはレーザ除去により実施可能である。グラスファイバを保 持する溝は、既成の技術に基づき異方性のエツチングによって容易に形成できる 。その際、ファイバ端面と導波体端面との相対的位置に関して高い精度が得られ る。露光手法を用いて容易に実現可能な電磁場の整合により、高い結合効率が得 られる。さらに、導波体とファイバをいっしょにモールドすることにより、高度 の熱的機械的安定性を得ることができる。本発明による素子は、単一モードの導 波体構造にとりわけ適している。

従属請求項に記載の構成により、請求項１に記載の素子の有利な実施形態が可能 である。

次のようにして、光導波体の著しく簡単かつ機械的に安定した製造を行うことが できる。すなわち、光導波体を担持する緩衝層とｖ字溝内のプラスチック材とを 端面の平面まで覆う層が設けられており、この層は露光により屈折率を変えるこ とのできる光重合体から成る。その際、光導波体は、この層を相応に露光するこ とによりその一部分として形成されている。これにより１重合体の層の機械的な 被着に応じて種々様々に光導波体を形成することができるつ光導波体として形成 された層の領域はいっそう高い屈折率を有する。

位置決め溝を充填するためのプラスチック材は、好適にはやはり光重合体であっ て、これはたとえば緩衝層を覆っている層と同一のものである。この場合、光導 波体のグラスファイバ側の端部がグラスファイバコアの直径まで断熱的に拡開さ れていることによって、最適な電磁場の整合を行うことができる。さらにこの場 合、横方向の拡開だけでなく付加的にまたは選択的に、７字溝を充填している光 重合体内部まで延在するような垂直方向の拡開も可能である。

グラスファイバへの光導波体の！磁場の整合のために有利には幾何学的整合のほ かに、先導波体を囲む光重合体の領域は、光導波体とこれを取り囲む領域との間 の屈折率の差がグラスファイバの方へ向かうにつれて小さくなるような断熱的な 屈折率経過特性を有することができる。

整合と結合のためのさらに別の有利な構成として、先導波体のグラスファイバ側 の端部は先が尖っており、いっそう低い屈折率を有する別の光導波体の中で終端 しており、さらにこの別の光導波体はグラスファイバコアまで延在している。こ の場合、グラスファイバコアよりも比較的強く導波を行う小さい横断面寸法の光 導波体であっても、高い結合効率が可能である。上記の別の光導波体は、幅およ び／または深さに関していっそう大きい広がりを有することができ、結合端面に おいてグラスファイバコアの設計仕様に整合可能である。

本発明による方法の有利な実施形態によれば、層の被着ならびに位置決め溝の充 填を同一の光重合体を用いて１つの作業段階で実施できる。これにより製造を簡 単に低コストで行うことができる。

光導波体の形成は好適には、重合体の層の上に載置される露光マスクを介して行 われ、その際、光重合によって光導波体領域における屈折率が高められる。さら にたとえば非線形の光重合体の場合、露光マスクを重合体の層の上に載置し紫外 線光褪色プロセスにより、光導波体を画定する領域の屈折率を低くすることがで きる。

特表千７−５０４２７７　（６） グラスファイバと光導波体との間の電磁場の整合を最適化するためにグラスファ イバコアの平曲で光導波体の断熱的拡開な行う目的で好適には、グラスファイバ コアの直径までの横方向での拡開に対し、拡開するマスク開口部を備えた露光マ スクが用いられる０選択的にまたは付加的に、グラスファイバコアの直径まで垂 直方向に拡開するために、露光強度および／または露光時間がプラスファイバの 方へ向かうにつれてランプ特性的に増加される。電磁場の整合のさらに付加的な 最適化を行えるようにする目的で、可変の透過性を有する第２のマスクを後続の 露光のために用いることができ、このマスクはファイバ側ではいっそう高い透過 性を有し、光導波体側ではいっそう低い透過性を有する。

２番目のテーパー状構成の場合、先の尖った光導波体を製造し結合するためにま ず最初に、第１の露光マスクを用いた第１の露光ステップにおいて、グラスファ イバの方へ向かって先の尖っている第１の光導波体が形成され、その後、第２の 露光ステップにおいて、第１の光導波体を結合端面と結合するものでありいっそ う低い屈折率を有する第２の光導波体が形成される。

この場合、第２の光導波体はその直径に関してグラスファイバコアに整合されて いる。

本発明による方法によれば有利には、互いに並置された多数の光導波体ないし接 続部を同時に製造することができる。

図面 図面には本発明の実施例が示されており、これについて以下の記載で詳細に説明 する。

第１図は、第１の実施例として７字溝中で結合されたグラスファイバを有する光 集積回路素子を示す平面図である。

第２図は、第１図に示されている素子の垂直方向での縦断面図である。

第３図は、第２の実施例としてテーパー構造を有する光素子の類似の配置構成を 示す平面図である。

第４図は、第３図に示されている素子の垂直方向での縦断面図である。

第５図は、第３の実施例として先の尖った光導波体を有する類似の光素子を示す 平面図である。

第６図は、第５図に示されている第３の実施例の垂直方向での縦断面図である。

第７図は、第５図と第６図に示されている構成素子を第６図の切断平面に対し垂 直な方向で示した縦断面図である。

第８図は、同じ素子を導波体の方へ向かう方向でみた斜視図である。

実施例の説明 第１図と第２図に示されている光集積回路素子は実質的にシリコン基板１０から 成り、グラスファイバ１１を収容するためにこのシリコン基板に、７字形の横断 面を有する位置決め溝１２が異方性にエツチングされている。周知の異方性エツ チング技術は高い成長度を有しており、冒頭で挙げた従来技術でも用いられてい る。エツチングマスクの窓開口部を用いることにより、位置決め溝１２の幡ａと さらにはエツチングされた溝１２の深さｊが確定される。たとえば水酸化カリウ ムのようなアルカリ性のエツチング剤を用いることにより、表面に対し５４．７ ’　というきわめて精密な角度を成すＶ字形の凹部が生成される。このような角 度は位置決め溝１２の斜めの端面１３にも形成され、これは長さＣにわたって溝 内部へと延在している。

前処理されたシリコン基板１０（ウェハ）−二の基板は位置決め溝１２のほかに も図示されていない能動的および／または受動的光素子ならびに電子装置を担持 可能である−のエツチング後、著しく低い屈折率と厚さｋを有する光学的緩衝層 １４が被着される。この場合、シリコン基板を用いることができるが、有機フィ ルムを用いることもできる。緩衝層の厚さは、位置決め溝１２のエツチングに際 してマスク調整幅として考慮する必要がある。

次に、開始剤を含むＰＭＭＡのような光重合体が全く平坦に被着され、これによ り位置決め溝１２の領域ではこの溝の充填部分１５が形成され、その他の領域で は表面を覆う層１６が形成される。

そして層１６において、紫外線光によす幅ｆを有する先導波体１７が形成される 。局部的な光重合により、露光された領域において屈折率が高められる。図示さ れていない露光マスクは、位置決め溝１２のエツチングされた７字溝に精確に整 合されて、あるいは付加的な調節支援装置により配向される。この場合、長手方 向に延在するマスク開口部の形状に応じて、光導波体１７が形成される。

上述の光重合の代わりに、いくつかの非線形の光重合体を用いても基本的に同等 に、局部的な加熱による極性づけ（Ｔｈｅｒｍｏｐｏｌｕｎｇ）および／または 紫外線光褪色プロセス（ＵＶ−Ｆｏｆｏｘｕｓｂｌｅｉｃｈｐ＋ｏｇｃｓｓ）　 により、先導波体１７を形成することができる。

横方向の光導波は、単一モードの導波体のためには露光された領域（光導波体１ ７）と露光されていない領域との間の屈折率が通常は僅かであることで実現され る（弱い導波）。光導波体１７の垂直方向の広がりは薄い層（約２μｍ）の場合 、重合体の層１６の厚さｍにより定められており、この場合、垂直方向の導波は 、一方では緩衝層（１４）に対する屈折率の跳躍的変化により定まり、他方では 間隙または場合によって特表千７−５０４２７７　（６） は上方の被積層に対する屈折率の跳躍的変化により定まる（強い導波）。相応の 電磁場分布は層の厚さが薄い場合には通常、光集積チップ上の能動的な光学的半 導体素子の電磁場分布に良好に整合させることができる。

層の厚さが比較的厚い領域では、つまり充填部分１５の領域では、光導波体１７ の垂直方向の広がりは、光重合プロセスの有効な深さにより制限される。光重合 可能な物質の紫外線吸収が強い場合、この深さは露光パラメータど物質組成（た とえば開始剤の成分）に依存するので、ここにおいてチャネル導波体を設定可能 な深さｑまで表面下で所期のように広げることができる。同時にこの領域におい て光波は横方向の場合と同様に下へ向かって弱く導波され、このことによりファ イバの輻状相称分布への電磁場の整合が容易になる。

この製造ステップまで、位置決め溝１２は光重合体で充填されている。チップ− ファイバ結合のためには、直径りのグラスファイバを収容するために位置決め溝 １２の内部が取り除かれなければならない。これはエキシマレーザを用いたレー ザ除去により行うことができる。その際に生じる、光導波体１７と充填部分１５ の十分に平坦な切断へり１８により、光導波体端面をさらに処理する必要がなく なる。この切断は、位置決め溝１２の上縁部から間隔すをおいて行われ、その際 、この間隔すは斜めの端面の広がりＣを越え、したがってグラスファイバ１１と 光導波体１７との突合わせ結合が可能になる。この結合は、光導波体端面の残り の凹凸によってしか制限されていない。光導波体１７の光学軸とグラスファイバ １１の光学軸の相対的な垂直方向位置は７字溝の深さにわたって、光学的な領域 が可能なかぎり良好にオーバラップするように、いっしょに最適化できる。これ により直径１を有するグラスファイバコア１９は、十分精確に光導波体１７と整 列される。上方の被覆層たとえば間隙が強く案内されている場合には、グラスフ ァイバ１１を僅かに低く配置することができ、その結果、第２図に示されている ように、グラスファイバコア１９は上方において同一平面上で光導波体１７と結 合される。

緩衝層１４が有機的な緩衝層であれば、これもレーザ除去により取り除くことが でき、このことはマスクレイアウトにおいてエツチングすべき構造の幅に関して 考慮することができる。

既述の製造方法の場合、位置決め溝１２のためのりソグラフィ／エツチングステ ップと、光導波体１７のための紫外線露光によるだけで、マスクプロセスによる チップ−ファイバ結合のすべての自由度が十分な精度で確定される。この場合、 光重合された導波体構造を安定化するために、レーザ処理により端面を形成し位 置決め溝１２の内部を取り除く前に、熱による焼成プロセスを行うことができる 。したがって能動的な調整を行うことなくファイバをそのまま位置決め溝１２へ 挿入して固定することができる。この場合、第１図と第２図では、さらには後で 説明する残りの図面においてもわかりやすくする目的で、ただ１つの位置決め溝 １２がグラスファイバ１１および光導波体１７とともに示されているだけである 。しかし実践においては、′　多数の平行な位置決め溝１２が形成され、相応の 個数の光導波体１７が露光により形成され、その後、相応の個数のグラスファイ バ１１が挿入されて固定される。

熱的および機４緘的安定性を高めるために、挿入されたグラスファイバ１１と光 導波体１７をいっしょにモールドすることにより、共通の上部被覆層（図示せず ）を形成することができる。この目的で、たとえば紫外線硬化性の液体光重合体 を用いることができる。この上部被覆層に対する屈折率の跳躍的変化が抑えられ れば、垂直方向に弱く導波が行われることで電磁場分布のいっそうの近似を行う ことができる。

もちろん、充填部分１５のために、層１６と光導波体１７よりも光学的減衰が僅 かであり適切な屈折率の別のプラスチック材を用いることもでき、これはグラス ファイバ１１への結合領域での光導波体１７における強い導波に合わせて、特別 な値が設定されているかぎり可能である。

第３図と第４図に示されている第２の実施例では、同じ部材または同じように作 用する部材と領域には同じ参照番号が付されており、これらについては繰り返し 説明しない。

グラスファイバ１１と光導波体１７との電磁場の整合を最適化する目的で、ここ ではテーパー構造が用いられる。光導波体１７のグラスファイバ側の端部領域１ ７ａは、グラスファイバコ１１９の直径に合わせて断熱的に拡開されている。こ れは横方向で露光マスクのマスク開口部を相応に広げることにより行われる。

この場合、露光マスクの長手方向周縁部は小さい角度ａを有する。典型的な実例 の場合、光導波体の幅が４μｍでありファイバコア直径が約１０ｐｍの場合、α ≦１″でありテーパーの長さは約５００ｐｍである。

光導波体１７の端部領域１７ａの垂直方向の広がりは、物質の組成と露光とに依 存する。たとえば開始剤を含むＰＭＭＡ物質の場合、紫外線露光で達成できる最 大の屈折率増加は、開始剤の濃度の関数である。垂直方向のテーパーの場合、こ の飽和作用を次のようにして利用できる。すなわち、光導波体を著しく過度に露 光した場合、一方ではその屈折率は飽和値において一定に保たれるが、他方では 深さの広がりは露光線量（強度、時間）とともに増加する。これにより端部領域 １７ａを、第４図に示されているように充填部分１５の方へ垂直方向に広げるこ とができる。グラスファイバーアの方へしだいに広げていくことは、いわゆるウ ェッジフィルタにより生じさせることができる。このウェッジフィルタは、ファ イバ側では高い透過性を有し先導波体側では僅かな透過性しか有していない。

もちろん、層１６の厚さｍに対し幅ｑまでこのように広げることは、横方向の幅 が一定である第１の実施例のようにしても行える。

テーパー構造の領域における層１６をあとから紫外線露光することにより、光導 波体１７の外側における屈折率をあとから高めることができる。その結果、屈折 率の差がしだいに小さくなるにつれて光導波もしだいに弱まり、グラスファイバ １１への電磁場の整合をさらに最適化できる。やはり可変の透過性を有するマス ク（”ウェッジフィルタ′）を用いれば、このようなあとからの露光によっても 断熱的な屈折率経過特性を生じさせることができる。第３図には、あとから露光 すべき領域２０が縁で囲まれて示されている。平行に配置されたファイバ配列体 のための露光は、簡単なマスク調整によりすべての位置決め溝１２にわたって帯 状に行うことができる。

第５図〜第８図に示されている第３の実施例の場合、光導波体１７のグラスファ イバ側の端部領域１７ｂは先が尖ってるように構成されており、端面１８の手前 で終端している。この端部領域１７ｂは別の先導波体２１により囲まれており、 この別の光導波体によってグラスファイバ１１ないしグラスファイバコ１１９へ の結合が形成され、ている。これによって、著しく細い光導波体１７であっても これよりも相対的に厚いグラスファイバコア１９へ最適に結合することができる 。

光導波体１７よりもいくらか小さい屈折率を有する上記の別の光導波体２１は、 固有の露光マスクを用いた第２の露光プロセスにより形成される。充填部分１５ の領域における光学的フィールドの深さの広がりが相応に比較的大きく、横断面 積が比較的大きく屈折特性が適切であれば、高い結合効率を達成するためにグラ スファイバ１１　（典型的なグラスファイバコア直径ｉは約８〜１０ｐｍ）の電 磁場分布を近似させることができる。先の尖った端部領域１７ｂの形状により、 その内部を導かれる光波は上記の別の光導波体２１へ著しく僅かな屈折率で重な り合って結合される。著しく細い光導波体１７における電磁場分布はたとえば光 電半導体素子に整合されており、光導波体２１を介してグラスファイバ１１の電 磁場分布への整合が得られる。

さらに、第７図と第８図には上部被覆層２２が示されている。この被覆層は層１ ６ないし光導波体１７を覆っており、グラスファイバ１１もいっしょに覆うこと ができる。この場合、第７図には、位置決め溝１２の外側の光導波体の長手方向 に対し垂直な配置構成の横断面が示されている。

第８図による斜視図では、簡単に図示するため緩衝層１４を省略した。さらにグ ラスファイバ１１と被覆層２２も省略した。

基本的に、光導波体を形成するために既述の構造化技術（紫外線照射）の代わり に、イオン打ち込みまたはたとえばドライエツチングによる波形導波体形成のよ うな別の構造化技術を用いることもできる。既述の紫外線照射または紫外線光褪 色プロセスを含めてこの種の構造化技術により、光導波体の製造のほかにもさら に別の導体構造やスイッチ等を、−貫した技術で光集積チップ上に形成すること ができる。

ファイバと導波体との間の結合効率に対する要求に応じて、既述の手段を多少と も特徴づけて実行することができる。これらの要求がそれほど高くなければ、た とえば第１図による比較的簡単な構成で十分間に合う。

ＰＣＴ／ＤＥ　９３１００１０３ フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＰＴ、　ＳＥ ）、ＪＰ、　ＵＳ

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. １．低い屈折率を有する少なくとも１つの光学的緩衝層の設けられたシリコン基 板上に配置されており光重合体から成る光導波体と、 突合わせ結合により該光導波体の結合端面ヘ結合されるべきグラスファイバを収 容するための、Ｖ字形の横断面を有する位置決め溝とが設けられておリ、該位置 決め溝は前記基板へ異方性にエッチングされ前記光導波体に対し実質的に整列さ れるように配向されている、 たとえぼ変調器、方向性結合器、スイッチ、偏光子、スプリッタ等のような光集 積回路素子において、前記位置決め溝（１２）の、結合の行われる側の端部領域 にはプラスチック材（１５）が充填されておリ、該プラスチック材（１５）上の 光導波体（１７）は、該光導波体（１７）の軸線方向に対し垂直に延び結合端面 の平面内に位置する前記プラスチック材（１５）の端面（１８）まで延在してお り、該端面（１８）は、前記位置決め溝（１２）の斜めに延在する端部領域（１ ３）の外側に配置されていることを特徴とする、光集積回路素子。
2. ２．的記光導波体（１７）を担持する緩衝層（１４）と前記プラスチック材（１ ５）とを端面（１８）の平面まで覆う層（１６）が設けられており、該層（１６ ）は露光により屈折率を変えることのできる光重合体から成リ、前記光導波体（ １７）は該層（１６）の相応の露光によりその一部分として形成されている、請 求項１記載の素子。
3. ３．光導波体（１７）として形成された前記層（１６）の領域はいっそう高い屈 折率を有する、請求項２記載の素子。
4. ４．前記位置決め溝（１２）は、挿入されたグラスファイバ（１１）のグラスフ ァイバコア（１９）が前記光導波体（１７）と整列されるような設計仕様を有す る、請求項１〜３のいずれか１項記載の素子。
5. ５．位置決め溝（１２）を充填するための前記プラスチック材（１５）は光量合 体である、請求項２〜４のいずれか１項記載の素子。
6. ６．前記プラスチック材（１５）は、緩衝層（１４）を覆う前記の層（１６）の 光重合体と同じものである、請求項５記載の素子。
7. ７．前記光導波体（１７）のグラスファイバ側の端部領域（１７ａ）はグラスフ ァイバコア（１９）の直径まで断熱的に拡開されている、請求項２〜６のいずれ か１項記載の素子。
8. ８．横方向および／または垂直方向の拡開が行われている、請求項７記載の素子 。
9. ９．前記光導波体（１７）のグラスファイバ側の端部領域（１７ｂ）は先が尖っ ており、いっそう低い屈折率を有する別の光導波体（２１）内で終端しており、 該別の光導波体はグラスファイバコア（１９）まで延在している、請求項２〜６ のいずれか１項記載の素子。
10. １０．前記別の光導波体（２１）は、幅および／または深さにおいていっそう大 きい広がりを有しており、結合平面におけるグラスファイバコア（１９）の設計 仕様に整合されている、請求項９記載の素子。
11. １１．光導波体（１７）の電磁場をグラスファイバ（１１）の方へ整合させるた めに、前記光導波体（１７）を囲む光重合体の層（１６）の領域は、前記光導波 体（１７）とこれを囲む領域との間の屈折率の差がグラスファイバの方へ向かう につれて減少するような屈折率経過特性を有する、請求項２〜１０のいずれか１ 項記載の素子。
12. １２．低い屈折率の少なくとも１つの光学的緩衝層の設けられたシリコン基板上 に配置され光重合体から成る光導波体を有しており、該光導波体に結合されるべ きグラスファイバを収容するために、長く砥びたマスク貫通開口部を有する露光 マスクを用いることにより、Ｖ字型の横断面を有し前記光導波体と実質的に整列 される位置決め溝が前記シリコン基板に異方性にエッチングされる、 変調器、方向性結合器、スイッチ、偏光子、スプリッタ等のようなたとえば請求 項１〜１０のいずれか１項記載の光集積回路素子の製造方法において、ａ）光学 的緩衝層（１４）が被着され、ｂ）該緩衝層の上に光重合体から成る層（１６） が被着され、この被着前にまたはこれと同時に位置決め溝（１２）にプラスチッ ク材（１５）が充填され、 ｃ）前記の層（１６）の相応の局部的な露光または加熱による極性づにより光導 波体（１７）が形成され、 ｄ）前記位置決め溝（１２）は、光導波体（１７）の軸線方向に対し垂直に延在 し結合平面を成す平面（１８）まで内部が取り除かれることを特徴とする、 光集積回路素子の製造方法。
13. １３．前記の層（１６）の被着ならびに前記位置決め溝（１２）の充填は、同一 の光重合体を用いた１つの作業ステップで行われる、請求項１２記載の方法。
14. １４．露光マスクが前記の重合体の層（１６）の上に載置され、光重合により、 光導波体（１７）として用いるべき領域における屈折率の増加が行われる、請求 項１２または１３記載の方法。
15. １５．露光マスクが前記の重合体の層（１６）の上に載置され、紫外線光褪色プ ロセスにより、光導液体（１７）を画定する領域の屈折率低減が行われる、請求 項１２または１３記載の方法。
16. １６．グラスファイバ（１１）と光導波体（１７）との間の電磁場の整合を最適 化するために、グラスファイバコア（１９）の手前で前記光導波体（１７）の断 熱的拡開が行われる、請求項１４または１５記載の方法。
17. １７．グラスファイバコア（１９）の直径まで横方向に拡開するために、マスク 開口部の拡開された露光マスクが用いられる、請求項１６記載の方法。
18. １８．グラスファイバ（１９）の直径まで垂直方向に拡開するために、露光強度 および／または露光時間がグラスファイバの方へ向かってランプ特性的に増大さ れる、請求項１６または１７記載の方法。
19. １９．第１の露光マスクを用いた第１の露光ステップで、グラスファイバ（１１ ）の方へ向かって先の尖った第１の光導波体（１７）が形成され、第２の露光マ スクを用いた第２の露光ステップで、前記の第１の光導波体（１７）を結合平面 と接続するいっそう低い屈折率の第２の光導波体（２１）が形成され、前記の第 ２の光導波体（２１）の直径はグラスファイバコアに整合されている、請求項１ ４または１５記載の方法。
20. ２０．前記の層（１６）をあとから露光するために、可変の透過性を有する露光 マスクが用いられ、該露光マスクは、ファイバ側ではいつそう高い透過性を有し 、光導波体側ではいつそう低い透過性を有する、請求項１６〜１９のいずれか１ 項記載の方法。
21. ２１．レーザ（Ｌａｓｅｒ−Ａｂｌａｌｉｏｎ）により前記位置決め溝の内部が 取り除かれる、請求項１２〜２０のいずれか１項記載の方法。
22. ２２．互いに並置された多数の接続部、位置決め溝（１２）および光導波体（１ ７）が同時に製造される、請求項１２〜２１のいずれか１項記載の方法。