特許 6237160 光導波路デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6237160

(24)【登録日】2017年11月10日

(45)【発行日】2017年11月29日

(54)【発明の名称】光導波路デバイス

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/12 20060101AFI20171120BHJP

   G02B 6/42 20060101ALI20171120BHJP

   G02F 1/035 20060101ALI20171120BHJP

【ＦＩ】

   G02B6/12 301

   G02B6/42

   G02F1/035

【請求項の数】5

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-244767(P2013-244767)

(22)【出願日】2013年11月27日

(65)【公開番号】特開2015-102789(P2015-102789A)

(43)【公開日】2015年6月4日

【審査請求日】2016年8月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000183266

【氏名又は名称】住友大阪セメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100116687

【弁理士】

【氏名又は名称】田村 爾

(74)【代理人】

【識別番号】100098383

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 純子

(72)【発明者】

【氏名】一明 秀樹

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 徳一

【審査官】 堀部 修平

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２２４０６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０８０００９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／０１８５５３３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ６／１２ − ６／１２６

Ｇ０２Ｂ ６／４２

Ｇ０２Ｆ １／０３５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

誘電体基板と、該誘電体基板上に高屈折率材料を熱拡散して形成される拡散導波路と、該拡散導波路の上方に配置され、該拡散導波路を伝搬する光波の一部を受光する受光素子とを備えた光導波路デバイスにおいて、
該受光素子は、該誘電体基板上に形成された台座上に配置し固定され、
該台座の少なくとも一部は、該拡散導波路を形成する高屈折率材料と同じ高屈折率材料を熱拡散して形成すると共に、該拡散導波路の線幅の３倍以内の幅の線の集合体で構成されていることを特徴とする光導波路デバイス。

【請求項2】

誘電体基板と、該誘電体基板上に高屈折率材料を熱拡散して形成される拡散導波路と、該拡散導波路の上方に配置され、該拡散導波路を伝搬する光波の一部を受光する受光素子とを備えた光導波路デバイスにおいて、
該受光素子は、該誘電体基板上に形成された台座上に配置し固定され、
該台座の少なくとも一部は、該拡散導波路を形成する高屈折率材料と同じ高屈折率材料を熱拡散して形成すると共に、該拡散導波路が延在する方向とほぼ同じ方向に延在する線の集合体で構成されていることを特徴とする光導波路デバイス。

【請求項3】

請求項１に記載の光導波路デバイスにおいて、前記台座の一部は、該拡散導波路が延在する方向とほぼ同じ方向に延在する線の集合体で構成されていることを特徴とする光導波路デバイス。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれかに記載の光導波路デバイスにおいて、該高屈折率材料で形成した台座上、又は該受光素子の該台座への対向面のいずれか、もしくは両方に該拡散導波路と該受光素子の下面とのギャップを調整するための膜体が配置されていることを特徴とする光導波路デバイス。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれかに記載の光導波路デバイスにおいて、該受光素子は、受光部と該受光部を保持する透明基板を備え、該受光素子が複数本の拡散導波路に跨って配置され、該透明基板の該拡散導波路に対向する面には、該受光部が受光すべき光波を伝搬する拡散導波路には近接し、該受光部が受光しない光波を伝搬する拡散導波路からは離れるよう構成された凹凸が形成されていることを特徴とする光導波路デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光導波路デバイスに関するものであり、特に、誘電体基板に高屈折率材料を熱拡散して形成される拡散導波路と、該拡散導波路の上方に配置され、該拡散導波路を伝搬する光波の一部を受光する受光素子とを有する光導波路デバイスに関するものである。

【背景技術】

【0002】

光導波路を有する光変調器などの光導波路デバイスでは、光導波路を伝搬する光波の一部を直接モニタ（「同相モニタ方式」という。）したり、マッハツェンダー型光導波路の合波部などの光導波路から放出される放射モード光（ＯＦＦ光）をモニタすることが行われている。例えば、光変調器の出力光を一定出力の状態に維持するため、光変調器の出力光をモニタし、出力光の変化に対応して、光変調器に印加する変調電圧や直流バイアスなどの大きさを制御している。

【0003】

モニタでバイアス制御を行う場合でも、光変調器からの出力が適正となるためには、光変調器の光ファイバ出力とモニタ出力との出力関数が、変調電極への印加電圧に対して同相又は逆相の関係にあってその間に位相差が無いことが求められる。このため、モニタ光への不要光混入を防止する構造や、例えば特許文献１又は２のように２つのＯｆｆ光を利用する構造が提案されている。

【0004】

しかしながら特許文献１又は２に記載されているようなマッハツェンダー型光導波路を有する光変調器において、変調器のバイアス点のモニタ用途で従来使用されてきた光合波部から放射される放射モード光をモニタする方式は、信号光の損失が抑制されるという利点があるものの、次のような欠点を有している。（１）信号光とモニタ光とが逆相となりかつ位相差はπからずれが生じること、（２）効率良く放射モード光を取り出すためには構造が複雑化し、基板上に受光素子を配置することが難しく、小型化やコストダウンが難しい、さらには、（３）複数の光変調部を配置した多段型光変調器の場合には、最終段の光合波部以外では放射モード光を正確にモニタすることが難しい。

【0005】

これに対し、光導波路を伝搬する光波の一部を直接モニタする、同相モニタ方式の場合には、信号光との位相差が無い上、多段型光変調器でも最終段の光合波部以外でも光変調部の信号光をモニタすることが可能である。

【0006】

同相モニタ方式の例としては、特許文献３のように、光導波路の一部に切れ込みを入れミラーとし反射光を受光する方法、特許文献４のように、Ｓ字光導波路で放射光を発生させ該放射光を受光する方法、特許文献５のように、光導波路に円錐状等の穴を形成し該穴に高屈折率材料を充填し、光波を光導波路の上方に導出し受光する方法などがある。

【0007】

これらの方法では、導波光から取り出した光を原理的にすべて受光することができないため、受光素子で受光できる光パワーが弱く、導波光の損失も大きい、すなわち過剰損失が大きいという問題を生じる。

【0008】

他方、エバネセント結合型の受光素子が提案されている。これは、光導波路（実効屈折率ｎｆ）よりも屈折率の高い受光素子（受光素子を構成する高屈折率基板，屈折率ｎｐ）を光導波路に近づけて配置することで、エバネセント波は導波路に対して角度ｓｉｎ^−１（ｎｆ／ｎｐ）で受光素子に入射する。入射光の光路上に受光素子の受光部を配置することで、エバネセント波を検出することができる。

【0009】

エバネセント結合型の受光素子の利点は、受光素子の設計により、モニタとして取り出したパワー以外の過剰損失を理論上０％で受光させることできる。受光感度（受光素子での受光パワー÷導波路を伝搬する光パワー）は、光導波路と接している部分の長さ、及び光導波路と受光素子とのギャップで決まる。従って、受光素子の形状が決まっているとするならば、光導波路と受光部（受光素子）とのギャップを調整することで受光パワーを調整することができる。

【0010】

エバネセント結合型の受光素子の例としては、特許文献６に示すように、半導体導波路デバイスを用いたものが提案されている。半導体導波路デバイスでは、光導波路や受光素子を結晶成長により形成するため、各層の厚さを精度良く制御できると共に、構造の再現性よく作成でき、安定した受光パワーを確保できる。

【0011】

これに対し、誘電体基板に形成した拡散導波路でエバネセント結合型の受光素子を実現するには、受光素子を、接着材を利用して、あるいは直接接合により、光導波路表面に貼り付けることが考えられる。しかしながら、前述のとおり受光感度は、光導波路と光を吸い上げるための高屈折率材料である受光素子とのギャップによって決まる。このため、受光感度を安定に保つには、高精度なギャップ調整が不可欠である。しかも、拡散導波路の場合は、光導波路の表面は盛り上がっており、平坦では無い。このため、拡散導波路と受光素子とのギャップ制御は一層困難なものとなっている。また、信頼性を確保して充分な強度で受光素子を誘電体基板に接着するには、ある程度の接着材の厚みと面積が必要である。

【0012】

本出願人は、拡散導波路と受光素子とのギャップを調整するために、特許文献７において、図１及び２に示すように、拡散導波路２上に配置された受光素子４を支持するための台座３を提案している。拡散導波路２は誘電体基板１に高屈折率材料を熱拡散することで形成されている。また、台座３は、拡散導波路２を形成する高屈折率材料と同じ高屈折率材料を熱拡散して形成しており、拡散導波路２の盛り上がりとほぼ同じ高さに設定されている。

【0013】

図１は光導波路デバイスの受光素子４近傍の状態を説明する平面図である。受光素子４の輪郭は点線で示されており、拡散導波路２を挟むように、台座３が配置されている。図２は、図１の矢印Ａ−Ａ’における断面図である。受光素子４は、受光部６とそれを支持する透明基板（高屈折率材料基板）７で構成される。符号５は誘電体基板１上に受光素子４を固着するための接着剤であり、符号８は拡散導波路２の表面と受光素子との間の間隔を調整するための膜体である。

【0014】

他方、上述した特許文献１及び２のようなマッハツェンダー型光導波路から放出される２つの放射光を同時に受光する場合には、２つの放射光を等量の光量で受光する必要があり、受光素子をより高い精度で配置することが求められる。

【0015】

図３は、ネスト型光導波路２を例示しており、メイン・マッハツェンダー型光導波路の合波部における放射光を、受光素子４で受光する構成を説明している。合波部には、メイン・マッハツェンダー型光導波路から出力される出力光が伝搬する出力導波路２０と、該合波部から放出される放射光が伝搬する放射光用導波路２１、２２とが設けられている。

【0016】

図４は、図３の受光素子４の部分を拡大した図であり、受光素子４は点線の枠で示されている。図５は、図４の矢印Ｂ−Ｂ’における断面図を示している。図４に示すように、受光素子４を支持する台座３は、出力導波路２０と放射光用導波路２１，２２を挟むように配置されている。また、受光素子４は、受光部６とそれを支持する透明基板７から構成され、受光部６には、放射光用導波路２１，２２を伝搬する光波の一部が入射される。

【0017】

本発明者らは、複数の拡散導波路２０〜２２の中から特定の拡散導波路を伝搬する光波のみを受光するには、例えば、図５に示すように、受光する光波が伝搬する拡散導波路２１，２２に対しては透明基板７を近づけ、受光しない光波が伝搬する拡散導波路２０からは透明基板７を離すことが必要であると考えた。このため、透明基板の拡散導波路に対向する面には、選択する拡散導波路に対応して凹部１０を含む凹凸面を形成している。

【0018】

放射光用導波路２１，２２を伝搬する放射光の一部を同時に受光部６に導入するには、受光する放射光の光量を同じにするだけでなく、位相差を発生しないようにすることが重要であり、受光素子４と拡散導波路との位置関係を高精度に調整することが必要となる。しかも、受光素子４の透明基板７に凹凸面が形成される場合のように、受光しない光波を伝搬する拡散導波路２０も受光素子４の下面側に配置される場合には、更に精度の高い位置調整が求められる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0019】

【特許文献1】特開２０１２−１７３６５４号公報

【特許文献2】特開２０１３−８０００９号公報

【特許文献3】特開２００６−４７８９４号公報

【特許文献4】特開平５−２２４０４４号公報

【特許文献5】特開平１１−１９４２３７号公報

【特許文献6】特開２００５−１２９６２８号公報

【特許文献7】特開２０１０−２２４０６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0020】

本発明が解決しようとする課題は、上述したような問題を解決し、誘電体基板に形成された拡散導波路に対して、受光素子を精度よく配置することが可能な光導波路デバイスを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0021】

上記課題を解決するため、本発明の光導波路デバイスは、以下のような技術的特徴を有する。
（１） 誘電体基板と、該誘電体基板上に高屈折率材料を熱拡散して形成される拡散導波路と、該拡散導波路の上方に配置され、該拡散導波路を伝搬する光波の一部を受光する受光素子とを備えた光導波路デバイスにおいて、該受光素子は、該誘電体基板上に形成された台座上に配置し固定され、該台座の少なくとも一部は、該拡散導波路を形成する高屈折率材料と同じ高屈折率材料を熱拡散して形成すると共に、該拡散導波路の線幅の３倍以内の幅の線の集合体で構成されていることを特徴とする。

【0022】

（２） 誘電体基板と、該誘電体基板上に高屈折率材料を熱拡散して形成される拡散導波路と、該拡散導波路の上方に配置され、該拡散導波路を伝搬する光波の一部を受光する受光素子とを備えた光導波路デバイスにおいて、該受光素子は、該誘電体基板上に形成された台座上に配置し固定され、該台座の少なくとも一部は、該拡散導波路を形成する高屈折率材料と同じ高屈折率材料を熱拡散して形成すると共に、該拡散導波路が延在する方向とほぼ同じ方向に延在する線の集合体で構成されていることを特徴とする。

【0023】

（３） 上記（１）に記載の光導波路デバイスにおいて、前記台座の一部は、該拡散導波路が延在する方向とほぼ同じ方向に延在する線の集合体で構成されていることを特徴とする。

【0024】

（４） 上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の光導波路デバイスにおいて、該高屈折率材料で形成した台座上、又は該受光素子の該台座への対向面のいずれか、もしくは両方に該拡散導波路と該受光素子の下面とのギャップを調整するための膜体が配置されていることを特徴とする。

【0025】

（５） 上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の光導波路デバイスにおいて、該受光素子は、受光部と該受光部を保持する透明基板を備え、該受光素子が複数本の拡散導波路に跨って配置され、該透明基板の該拡散導波路に対向する面には、該受光部が受光すべき光波を伝搬する拡散導波路には近接し、該受光部が受光しない光波を伝搬する拡散導波路からは離れるよう構成された凹凸が形成されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0026】

本発明のように、受光素子を配置する台座は、拡散導波路の線幅とほぼ同じ幅の線の集合体、又は拡散導波路が延在する方向とほぼ同じ方向に延在する線の集合体、あるいは両方の技術的特徴を組み合わせた集合体で構成することにより、拡散導波路と台座の高さをほぼ同じになるように高精度に調整できる。このような台座を使用することで、拡散導波路に対して受光素子をより精度良く配置することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】従来の光導波路デバイスの概略を示す平面図である。

【図2】図１の矢印Ａ−Ａ'における断面図である。

【図3】マッハツェンダー型光導波路を含む拡散導波路の一例を示す平面図である、

【図4】図３における受光素子４（点線枠）を含む領域を拡大した図である。

【図5】図４の矢印Ｂ−Ｂ'における断面図である。

【図6】本発明の光導波路デバイスの、光導波路と台座の概略を示す概略図である。

【図7】図６の矢印Ｃ−Ｃ'における断面図であり、本発明の第１の実施例である。

【図8】図６の矢印Ｃ−Ｃ'における断面図であり、本発明の第２の実施例である。

【図9】図６の矢印Ｃ−Ｃ'における断面図であり、本発明の第３の実施例である。

【図10】本発明に係る光導波路デバイスにおける、拡散導波路と受光素子とのギャップ等を説明する図である。

【図11】本発明の光導波路デバイスにおいて、光導波路構造及び受光素子の配置位置の他の実施例を示す平面図である。

【図12】受光素子を支持する台座の他の実施例を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本発明の光導波路デバイスについて詳細に説明する。本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、台座の高さが、台座の形状や配置方向に応じてバラツキが生じることに着目し、本発明に到達したものである。具体的には、台座となる高屈折率材料を誘電体基板上に線状に配置した際に、線幅が異なると、熱拡散した後の台座の高さが異なっていた。また、ニオブ酸リチウムなどの電気光学効果を有する誘電体基板は、結晶軸に異方性があるため、線状に配置した高屈折率材料の配置方向によって、熱拡散した際の台座の高さが異なっていた。これらの現象に着目し、台座を線状として、その幅や方向を調整することで、高精度に台座の高さを調整することが可能となった。

【0029】

図６及び７に本発明に係る光導波路デバイスの第一の実施例を示す。図６は本発明に係る光導波路デバイスの平面図であり、図７は図６の矢印Ｃ−Ｃ’における断面図である。図６は、従来例の図４に代わる図面であり、図７は、従来例の図５に代わる図となる。また、図６には、図３のネスト型光導波路におけるメイン・マッハツェンダー型光導波路の合波部から分岐した出力導波路２０と放射光用導波路２１，２２が描かれている。当然、光導波路の形状は、ネスト型光導波路に限らず、単一のマッハツェンダー型光導波路であっても良いし、分岐部や合波部を複雑に組み合わせたものであっても良い。

【0030】

本発明では、誘電体基板１と、該誘電体基板上に高屈折率材料を熱拡散して形成される拡散導波路２０〜２２と、該拡散導波路の上方に配置され、該拡散導波路を伝搬する光波の一部を受光する受光素子４とを備えた光導波路デバイスにおいて、該受光素子４は、該誘電体基板上に形成された台座３上に配置し固定され、該台座の少なくとも一部は、該拡散導波路を形成する高屈折率材料と同じ高屈折率材料を熱拡散して形成すると共に、該拡散導波路の線幅とほぼ同じ幅の線の集合体で構成されていることを特徴とする。

【0031】

また、本発明では、誘電体基板１と、該誘電体基板上に高屈折率材料を熱拡散して形成される拡散導波路２０〜２２と、該拡散導波路の上方に配置され、該拡散導波路を伝搬する光波の一部を受光する受光素子４とを備えた光導波路デバイスにおいて、該受光素子４は、該誘電体基板上に形成された台座３上に配置し固定され、該台座の少なくとも一部は、該拡散導波路を形成する高屈折率材料と同じ高屈折率材料を熱拡散して形成すると共に、該拡散導波路が延在する方向とほぼ同じ方向に延在する線の集合体で構成されていることを特徴とする。

【0032】

光導波路デバイスに利用される誘電体基板としては、ニオブ酸リチウムやニオブ酸タンタルなどが好適に利用可能である。また、拡散導波路を形成する高屈折率材料としては、Ｔｉが好適に利用できる。

【0033】

本発明では、拡散導波路を形成する際に、受光素子を支持する台座の全て又は一部を形成することが好ましい。この形成方法としては、誘電体基板１の表面にフォトマスクパターンを形成し、Ｔｉをスパッタして、図３の光導波路２や図６に示す光導波路２０〜２２及び台座３に対応するパターンを形成する。次に、フォトマスクパターンを除去した後に、約１０００℃の高温でＴｉを熱拡散させ、拡散導波路２，２０〜２２や台座３を形成する。

【0034】

台座３の形状（線幅）及びその配置方向は、拡散導波路の線幅とその延在方向とほぼ同じに設定されるのが好ましい。線幅か配置方向のいずれか一方を拡散導波路とほぼ同じに合わせるだけでも効果が期待できるが、より精度を高く調整するには、両者を拡散導波路の条件とほぼ同じに合わせることがより好ましい。

【0035】

本発明における「拡散導波路の線幅とほぼ同じ幅」とは、当該線幅と同じ幅を備えることを意味するだけでなく、本発明の課題を解決できる範囲においては、当該線幅から外れている場合も許容できること意味している。具体的には、当該線幅の約３倍程度の範囲内であれば、受光素子を精度よく配置できることを確認している。

【0036】

本発明における「拡散導波路が延在する方向とほぼ同じ方向」とは、拡散導波路の延在方向と平行な方向のみを意味するだけでなく、本発明の課題を解決できる範囲において、当該延在方向に対して若干斜め方向になっても良いことを意味している。

【0037】

図６に示すように、受光素子４の下側に複数の拡散導波路が配置される場合には、全ての拡散導波路が、同じ線幅で、同じ延在方向に配置されているとは限らない。このような場合には、着目する特定の拡散導波路と同じ線幅及び／または同じ延在方向に配置することが好ましい。特定の拡散導波路とは、受光すべき光波を伝搬している拡散導波路のみでなく、受光しない光波を伝搬する拡散導波路であっても良い。図６では、台座３は、出力導波路２０に着目して、線幅及び配置方向が設定されている。

【0038】

次に、受光素子４は受光部６とそれを支持する透明基板（高屈折率基板）７から構成される。なお、受光部６は一つに限られない。受光する光波を伝搬する拡散導波路毎に対応して複数の受光部を配置することも可能である。図６では、２つの放射光を同時に同じ受光部６で受光するよう構成するため、一つの受光部６を採用している。

【0039】

また、図７に示すように、受光しない光波を伝搬する拡散導波路２０に対しては、透明基板７の下面に凹部１０が形成されている。後述するように、受光素子が複数本の拡散導波路に跨って配置される場合には、透明基板の拡散導波路に対向する面には凹凸形状が形成される。例えば、当該対向する面は、受光部が受光すべき光波を伝搬する拡散導波路には近接し、受光部が受光しない光波を伝搬する拡散導波路からは離れるように、凹凸が形成される。これにより、特定の拡散導波路のみからの受光を効率良く行うことができる。

【0040】

また、拡散導波路２の表面と受光素子４とのギャップを調整する場合には、図２の従来例に示すように、高さ調整のための膜体８を、Ｔｉ拡散の台座３の上に形成することも可能である。

【0041】

この場合、膜体８にはＳｉＯ_２を用いることが可能である。ＳｉＯ_２はバッファ層として電極の下に付ける膜体として一般的に使われており、それと同じ装置で形成できるため好都合である。膜体の材料は何でもよいが、拡散導波路の部分を膜体が覆わないようにパターニングするか、もしくは、パターニングを行なわない場合低屈折率の膜体とし、光導波路を伝播する光に影響を与えないようにすることが好ましい。

【0042】

受光素子４を基板１に接着する際には、受光素子４と基板１との間に接着材５を介在させ、特に、台座３を構成する複数の線の隙間から不要な接着材を排出することで、受光素子４と台座３との間には接着材が存在せず、拡散導波路２に対して受光素子４をより精度よく配置することが可能となる。

【0043】

台座部分の総面積は、受光素子の下面の面積の１０％以上、６０％以下にすることで、十分な受光感度を確保しつつ、隙間部分に流れ込んだ接着材により、受光素子と誘電体基板との間で必要な接着面積を確保でき、十分な機械強度で接着することができる。

【0044】

拡散導波路と受光素子との間に接着材を介在させる方法としては、拡散導波路２上に接着材を塗布し、受光素子４を配置する方法だけでなく、台座上に受光素子を配置し、受光素子と誘電体基板との隙間が有する毛細管現象を利用して、両者の隙間に接着材を導入する方法もある。

【0045】

次に、図８を用いて、拡散導波路と受光素子とのギャップを調整する他の実施例について説明する。図８は、図６の矢印Ｃ−Ｃ’における断面図であり、本発明の第２の実施例を示す図である。

【0046】

第２の実施例では、受光素子４の台座３への対向面に、低屈折率材料の膜体９として、窒化物膜を形成している。図８では、膜体にパターニングをしていないため、使用する膜体は低屈折率の膜体である必要がある。台座３及び膜体９が協働して、拡散導波路２の表面と受光素子４とのギャップを形成している。なお、符号５’で示す空間には、図７と同様に接着材を配置することが可能である。

【0047】

次に、図９を用いて、拡散導波路と受光素子とのギャップを調整する他の実施例について説明する。図９は、図６の矢印Ｃ−Ｃ’における断面図であり、本発明の第３の実施例を示す図である。

【0048】

第３の実施例では、受光素子が高屈折率材料の透明基板７と受光部６１，６２から構成され、該透明基板７には、拡散導波路２０〜２２に対向する部分には凹部１０，１１が形成されている。具体的には、拡散導波路２１，２２を伝搬する光波（放射光）の一部は、当該拡散導波路の近傍に配置された凹部１１から透明基板７内に入射し、受光部６１，６２に各々到達する。また、拡散導波路２０を伝搬する光波は、凹部１０により、透明基板７から十分離れているため、当該拡散導波路を伝搬する光波が透明基板７内に入射することは無い。なお、空間５’には、接着材を配置することが可能である。

【0049】

図１０は、本発明に係る光導波路デバイスにおける、拡散導波路と受光素子とのギャップ等を説明する図である。符号ｄは、拡散導波路２の表面と受光素子４（透明基板）の表面との距離を示す。通常、距離ｄを適正な間隔に維持することが必要であるが、受光素子４の表面層７１が低屈折率膜で、高屈折率膜が符号７２の層に配置される場合には、拡散導波路２１，２２と層７２との距離ｈが光波の吸い上げ状態を決定する重要な要素となる。モニタ用途で数％の光を受光したい場合には、受光部の拡散導波路に沿った長さが１０００μｍ以下とすると、距離ｈは２０００〜２５００Åの範囲である。この範囲より大きい場合には、受光パワーが小さくなり、適正なモニタが困難となる。また、後述する図１１（ａ）のように出力導波路を伝播する光を直接モニタする際には、上記距離ｈは上記範囲より小さくなると、出力導波路を伝播する光の多くが受光部側に吸い上げられ、光損失を増大させる原因ともなる。

【0050】

また、拡散導波路２と台座３との距離ｓは、拡散導波路を伝搬する光波が台座３の方に引き寄せられない程度に、拡散導波路２と台座３とを離間する必要があるため、５０μｍ以上の距離を確保することが好ましい。

【0051】

以上の実施例では、拡散導波路の形状及び受光素子の配置位置については、図３に示すネスト型光導波路のメイン・マッハツェンダー型光導波路の合波部を中心に説明したが、例えば、図１１（ａ）に示すように、拡散導波路２が単一のマッハツェンダー型導波路から構成されても良い。また、受光素子は、図１１（ａ）に示すように、マッハツェンダー型導波路からの出力光を受光するような構成でも、図１１（ｂ）のようにマッハツェンダー型導波路の合波部から放出される２つの放射光のうち一方のみを受光するような構成としても良い。

【0052】

また台座３を形成する線状のパターンは、図１２（ａ）に示すように、連続的な線の集合体として形成しても良いし、図１２（ｂ）に示すように不連続な線の集合体として形成しても良い。図１２（ａ）の構成によれば凸部を形成する際のパターンが簡単な構成となり、容易に本発明の光導波路デバイスを製造することができるようになる。また図１２（ｂ）の構成では、線間の隙間が増加することで、隙間に入り込む接着材の量が増加し、受光素子と基板との接着をより強固なものにすることができるようになる。また、当該隙間により接着剤が図面の上下方向にも広がり易くなり、誘電体基板と受光素子との間に接着剤を効率良く充填することが可能となる。

【産業上の利用可能性】

【0053】

以上のように、本発明に係る光導波路デバイスによれば、誘電体基板に形成された拡散導波路に対して、受光素子を精度よく配置することが可能な光導波路デバイスを提供することが可能となる。

【符号の説明】

【0054】

１ 誘電体基板
２ 拡散導波路
３ 台座
４ 受光素子
５ 接着材
６ 受光部
７ 透明基板（高屈折率材料）
８，９ 膜体
１０，１１ 凹部
２０ 出力導波路
２１，２２ 放射光用導波路
７１ 低屈折率膜
７２ 高屈折率膜

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】