特許 7600349 光損失測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-06

(45)【発行日】2024-12-16

(54)【発明の名称】光損失測定装置

(51)【国際特許分類】

   G01M 11/00 20060101AFI20241209BHJP

   G01N 21/956 20060101ALI20241209BHJP

【ＦＩ】

G01M11/00 T

G01N21/956 A

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2023201559

(22)【出願日】2023-11-29

【審査請求日】2023-11-29

(31)【優先権主張番号】112133805

(32)【優先日】2023-09-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(73)【特許権者】

【識別番号】523114084

【氏名又は名称】汎銓科技股▲分▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】柳 紀綸

(72)【発明者】

【氏名】周 學良

(72)【発明者】

【氏名】李 宗育

【審査官】井上 徹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０９５３６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－１１０３５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１１６５３９６５７（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１８９１３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０５５８１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平４－３４３００３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２１／８４－２１／９５８

Ｇ０１Ｍ １１／００－１１／０８

Ｈ０１Ｌ ２１／６４－２１／６６

Ｇ０１Ｂ １１／００－１１／３０

Ｇ０２Ｂ ６／４２

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１導光ケーブル、第２導光ケーブル、光測定器、少なくとも１つの角度調整ブラケット、及び第１エミッション顕微鏡（Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）を有し、
前記第１導光ケーブルは、第１端及び第２端を有し、
前記第１導光ケーブルの前記第１端は、光発生器に接続され、
前記第２導光ケーブルは、第３端及び第４端を有し、
前記光測定器は、前記第２導光ケーブルの前記第４端に接続され、
前記少なくとも１つの角度調整ブラケットは、前記第１導光ケーブルの前記第２端及び前記第２導光ケーブルの前記第３端が配置され、前記第１導光ケーブルの前記第２端及び前記第２導光ケーブルの前記第３端をそれぞれ半導体導光チップに向かうように調整し、
前記第１エミッション顕微鏡は、イメージセンサー、前記イメージセンサーに接続される金属組織顕微鏡（Ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）、及び前記半導体導光チップに向う画像取込面を有し、
前記光発生器が光ビームを生成すると、前記光ビームが前記第１導光ケーブルを介して前記半導体導光チップに出射し、前記半導体導光チップは、前記第２導光ケーブルに出射するように前記光ビームを導き、前記光測定器は、前記第２導光ケーブルを介して前記光ビームを受信して前記光ビームのエネルギーを取り込んで、前記第１エミッション顕微鏡は、前記光ビームが前記半導体導光チップから散逸する光漏れ位置を取り込む、
光損失測定装置。

【請求項2】

前記少なくとも１つの角度調整ブラケットは、第１角度調整ブラケット及び第２角度調整ブラケットを有し、
前記第１角度調整ブラケット及び前記第２角度調整ブラケットは、それぞれ前記第１導光ケーブルの前記第２端及び前記第２導光ケーブルの前記第３端が配置され、前記第１導光ケーブルの前記第２端及び前記第２導光ケーブルの前記第３端をそれぞれ前記半導体導光チップに向かうように調整する、
請求項１に記載の光損失測定装置。

【請求項3】

前記第１角度調整ブラケット及び前記第２角度調整ブラケットは、３次元角度調整ブラケットである、
請求項２に記載の光損失測定装置。

【請求項4】

前記３次元角度調整ブラケットは、自動化３次元角度調整ブラケットである、
請求項３に記載の光損失測定装置。

【請求項5】

少なくとも１つのホストコンピュータをさらに有し、
前記ホストコンピュータは、前記自動化３次元角度調整ブラケットに電気接続され、前記半導体導光チップに対する前記第１導光ケーブルの前記第２端及び前記第２導光ケーブルの前記第３端の角度を調整する、
請求項４に記載の光損失測定装置。

【請求項6】

前記少なくとも１つのホストコンピュータは、前記光発生器、前記光測定器、及び前記第１エミッション顕微鏡に電気接続され、前記光漏れ位置での前記光ビームの光損失エネルギーを計算する、
請求項５に記載の光損失測定装置。

【請求項7】

前記半導体導光チップは、シリコン被覆絶縁（ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ ｉｎｓｕｌａｔｏｒ、ＳＯＩ）基板と、前記シリコン被覆絶縁基板に設けられる光導波路、方向性結合器、マッハツェンダー（Ｍａｃｈ－Ｚｅｈｎｄｅｒ）干渉計、環状共振キャビティ、グレーティングカプラー、エッジカプラー、光変調器、光測定器、及びレーザーダイオードから選ばれる少なくとも１つ又はそれらの組み合わせを有する、
請求項１に記載の光損失測定装置。

【請求項8】

前記半導体導光チップを保持するプラットホームをさらに有する、
請求項１に記載の光損失測定装置。

【請求項9】

前記第１導光ケーブル及び前記第２導光ケーブルは、光ファイバーである、
請求項１に記載の光損失測定装置。

【請求項10】

前記光発生器は、レーザー発生器であり、
前記光ビームは、レーザービームである、
請求項１に記載の光損失測定装置。

【請求項11】

第１取付台及び第２取付台をさらに有し、
前記第１取付台は、互いに対向する第１外取付面及び第２外取付面を有し、
前記第１角度調整ブラケットは、前記第１取付台の前記第１外取付面に固定され、
前記第２取付台は、互いに対向する第３外取付面及び第４外取付面を有し、
前記第２角度調整ブラケットは、前記第２取付台の前記第３外取付面に固定される、
請求項２に記載の光損失測定装置。

【請求項12】

前記半導体導光チップは、半導体光電変換チップである、
請求項１１に記載の光損失測定装置。

【請求項13】

前記半導体光電変換チップは、第１電線及び第２電線を介して電気パラメータ測定器に電気接続され、
前記電気パラメータ測定器は、前記半導体光電変換チップの電気パラメータを測定する、
請求項１２に記載の光損失測定装置。

【請求項14】

前記角度調整ブラケットは、第３角度調整ブラケット及び第４角度調整ブラケットを有し、
前記第３角度調整ブラケットは、前記第１取付台の前記第２外取付面に固定され、
前記第４角度調整ブラケットは、前記第２取付台の前記第４外取付面に固定され、
前記第３角度調整ブラケット及び前記第４角度調整ブラケットは、それぞれ前記第１電線及び前記第２電線に接続される、
請求項１３に記載の光損失測定装置。

【請求項15】

前記第３角度調整ブラケット及び前記第４角度調整ブラケットは、３次元角度調整ブラケットである、
請求項１４に記載の光損失測定装置。

【請求項16】

第２エミッション顕微鏡（Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）をさらに有し、
前記第２エミッション顕微鏡は、前記半導体光電変換チップに向う画像取込面を有し、
前記半導体光電変換チップが前記光ビームに対して光電変換を行うと、前記第２エミッション顕微鏡は、前記光ビームが前記半導体光電変換チップから散逸する光漏れ位置を取り込む、
請求項１４に記載の光損失測定装置。

【請求項17】

前記第２エミッション顕微鏡は、イメージセンサー、及び前記イメージセンサーに接続される金属組織顕微鏡（Ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を有する、
請求項１６に記載の光損失測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、測定装置、特に光損失測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

光ケーブル工程において、光ファイバー回線等の光損失を測定する必要がある場合が多い。光損失の測定方法として、光パワーメーター及び安定光源の組み合わせを利用して光損失を測定する方法が挙げられる。従来の光損失測定システムは、光パワーメーター、光源、及び制御部を有する。光源は、測定物の一端から光信号を送信する。光パワーメーターは、測定物のもう一端で測定物を通った光信号を受信し、残りの光出力を測定する。そして、制御部は、光源が発する初期光出力と光パワーメーターで測定した残りの光出力を比較し、測定物の光伝送損失を測定する。

【0003】

しかしながら、上記光損失測定システムは、高出力の光伝送損失を測定するために用いられる。一部の半導体元件、例えば、シリコンフォトニック集積回路の導光過程において生じた低出力の光伝送損失、又はシリコンフォトニック集積回路の光漏れ位置を測定するための装置が求められている。シリコンフォトニック集積回路は、シリコンプロセスによってフォトニック素子を製造する集積回路技術であり、光ファイバー、光増幅器、光変調器等の光電子部品と、トランジスタ、コンデンサ、インダクタンス等の電子部品とを１つのチップに統合し、光と電気の高効率変換を実現できる。

【0004】

本発明は、上記課題を解決するための光損失測定装置を提出できる。

【発明の概要】

【0005】

本発明は、半導体導光チップの導光経路の異常を測定するための光損失測定装置を提供する。

【0006】

本発明の１つの実施例において、光損失測定装置は、第１導光ケーブル、第２導光ケーブル、光測定器、少なくとも１つの角度調整ブラケット、及び第１エミッション顕微鏡（Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）を有する。第１導光ケーブルは、第１端及び第２端を有する。第１導光ケーブルの第１端は、光発生器に接続される。第２導光ケーブルは、第３端及び第４端を有する。光測定器は、第２導光ケーブルの第４端に接続される。角度調整ブラケットは、第１導光ケーブルの第２端及び第２導光ケーブルの第３端が配置され、第１導光ケーブルの第２端及び第２導光ケーブルの第３端をそれぞれ半導体導光チップに向かうように調整する。第１エミッション顕微鏡は、半導体導光チップに向かう画像取込面を有する。光発生器が光ビームを生成すると、光ビームが第１導光ケーブルを介して半導体導光チップに出射し、半導体導光チップは、第２導光ケーブルに出射するように光ビームを導き、光測定器は、第２導光ケーブルを介して光ビームを受信してそのエネルギーを取り込んで、第１エミッション顕微鏡は、光ビームが半導体導光チップから散逸する光漏れ位置を取り込む。

【0007】

本発明の１つの実施例において、角度調整ブラケットは、第１角度調整ブラケット及び第２角度調整ブラケットを有する。第１角度調整ブラケット及び第２角度調整ブラケットは、それぞれ第１導光ケーブルの第２端及び第２導光ケーブルの第３端が配置され、第１導光ケーブルの第２端及び第２導光ケーブルの第３端をそれぞれ半導体導光チップに向かうように調整する。

【0008】

本発明の１つの実施例において、第１角度調整ブラケット及び第２角度調整ブラケットは、３次元角度調整ブラケットである。

【0009】

本発明の１つの実施例において、３次元角度調整ブラケットは、自動化３次元角度調整ブラケットである。

【0010】

本発明の１つの実施例において、光損失測定装置は、少なくとも１つのホストコンピュータをさらに有する。ホストコンピュータは、自動化３次元角度調整ブラケットに電気接続され、半導体導光チップに対する第１導光ケーブルの第２端及び第２導光ケーブルの第３端の角度を調整する。

【0011】

本発明の１つの実施例において、ホストコンピュータは、光発生器、光測定器、及び第１エミッション顕微鏡に電気接続され、光漏れ位置での光ビームの光損失エネルギーを計算する。

【0012】

本発明の１つの実施例において、第１エミッション顕微鏡は、イメージセンサー（ＣＣＤ）、及びイメージセンサーに接続される金属組織顕微鏡（Ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を有する。

【0013】

本発明の１つの実施例において、半導体導光チップは、シリコン被覆絶縁（ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ ｉｎｓｕｌａｔｏｒ、ＳＯＩ）基板、並びに前記基板に設けられる光導波路、方向性結合器、マッハツェンダー（Ｍａｃｈ－Ｚｅｈｎｄｅｒ）干渉計、環状共振キャビティ、グレーティングカプラー、エッジカプラー、光変調器、光測定器、及びレーザーダイオードから選ばれる少なくとも１つ又はそれらの組み合わせを有する。

【0014】

本発明の１つの実施例において、光損失測定装置は、半導体導光チップを保持するプラットホームをさらに有する。

【0015】

本発明の１つの実施例において、第１導光ケーブル及び第２導光ケーブルは、光ファイバーである。

【0016】

本発明の１つの実施例において、光発生器は、レーザー発生器であり、光ビームは、レーザービームである。

【0017】

本発明の１つの実施例において、光損失測定装置は、第１取付台及び第２取付台をさらに有する。第１取付台は、互いに対向する第１外取付面及び第２外取付面を有する。第１角度調整ブラケットは、第１取付台の第１外取付面に固定される。第２取付台は、互いに対向する第３外取付面及び第４外取付面を有する。第２角度調整ブラケットは、第２取付台の第３外取付面に固定される。

【0018】

本発明の１つの実施例において、半導体導光チップは、半導体光電変換チップである。

【0019】

本発明の１つの実施例において、半導体光電変換チップは、第１電線及び第２電線を介して電気パラメータ測定器に電気接続される。電気パラメータ測定器は、半導体光電変換チップの電気パラメータを測定する。

【0020】

本発明の１つの実施例において、角度調整ブラケットは、第３角度調整ブラケット及び第４角度調整ブラケットをさらに有する。第３角度調整ブラケットは、第１取付台の第２外取付面に固定される。第４角度調整ブラケットは、第２取付台の第４外取付面に固定される。第３角度調整ブラケット及び第４角度調整ブラケットは、それぞれ第１電線及び第２電線に接続される。

【0021】

本発明の１つの実施例において、第３角度調整ブラケット及び第４角度調整ブラケットは、３次元角度調整ブラケットである。

【0022】

本発明の１つの実施例において、光損失測定装置は、第２エミッション顕微鏡（Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）をさらに有する。第２エミッション顕微鏡は、半導体光電変換チップに向かう画像取込面を有する。半導体光電変換チップが光ビームに対して光電変換を行うと、第２エミッション顕微鏡は、光ビームが半導体光電変換チップから散逸する光漏れ位置を取り込む。

【0023】

本発明の１つの実施例において、第２エミッション顕微鏡は、イメージセンサー、及び前記イメージセンサーに接続される金属組織顕微鏡（Ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を有する。

【0024】

本発明によれば、光損失測定装置は、半導体導光チップを通った光ビームのエネルギーを光測定器によって取り込んで、光ビームが半導体導光チップから散逸する光漏れ位置を第１エミッション顕微鏡によって取り込んで、半導体導光チップの導光経路の異常を測定する。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の実施例１の光損失測定装置の構造模式図である。

【図2】本発明の実施例２の光損失測定装置の構造模式図である。

【図3】本発明の実施例の半導体導光チップの構造断面図である。

【図4】本発明の実施例３の光損失測定装置の構造模式図である。

【図5】本発明の実施例４の光損失測定装置の構造模式図である。

【図6】本発明の実施例５の光損失測定装置の構造模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、図面を開示しながら本発明の実施例を説明する。図面及び明細書において、同じ符号は同じ又は類似な部材を示す。図面において、簡単化又は表示の便宜上で、その形状及び厚さを拡大して表示する場合もある。留意すべきことは、図面に開示されていない又は明細書に記載されていない素子は、当業者が自明であるものである。当業者は、本発明の内容に基づいて様々な変更、改良を行うことができる。

【0027】

特に指定しない限り、「できる」または「かもしれない」などの条件文または単語は、この実施形態では存在するが、不要とも解釈される可能性がある特徴、構成要素、またはステップを表現することを意図していることが多い。・他の実施形態では、これらの特徴、構成要素、またはステップは必要ない場合がある。

【0028】

本明細書において、「１つの実施例」又は「実施例」等の文言は、少なくとも１つの実施例に関する特定な素子、構造又は特徴を示す。そのため、本明細書に記載の「１つの実施例」又は「実施例」の文言は、同じ実施例に対することとは限らない。なお、複数の実施例に記載の特定な部材、構造、及び特徴を適切に組み合わせることができる。

【0029】

本明細書および本特許出願の範囲において、特定の用語は特定の構成要素を指すために使用されている。・しかし、当該技術分野における通常の知識を有する者（当業者）であれば、同一の構成要素が異なる用語で呼ばれる場合があることを理解できるはずである。・明細書と特許出願の範囲は、名称の違いによって構成要素を区別するのではなく、むしろ機能の違いに基づいている。・本明細書および特許出願の範囲における「含み」という用語は、オープンエンドな用語であり、「含むが、これに限定されない」と解釈されるべきである。・さらに、本明細書における「結合」または「接続」には、あらゆる直接的および間接的な連結手段が含まれる。・従って、本明細書で第１の要素が第２の要素に接続されていると記載されている場合、それは、第１の要素が、無線伝送、光伝送などの電気的接続または信号的接続によって第２の要素に直接接続されていてもよいし、何らかの他の要素または接続手段によって第２の要素に間接的に電気的または信号的に接続されていてもよいことを意味する。

【0030】

下記内容があくまで例示であり、種々の変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって示される。明細書及び請求項において、「１つ」及び「前記」は、特に限定しない限り、「１つ又は少なくとも１つ」の素子又は成分を示す。また、単数形の冠詞は、前後の文章から明らかに複数形であると分からない限り、複数の素子又は成分の意味も含む。なお、「中に」は、特に限定しない限り、「中に」及び「上に」の意味も含む。明細書及び請求項に記載の用語（ｔｅｒｍｓ）は、特に限定しない限り、当業者が理解する意味と同じ意味を有する。また、一部の特定の用語は、後述で明確に定義して説明する。明細書に記載の用語は、あくまで例示であり、本発明の範囲を限定するものではない。なお、本発明は、下記各実施例に限定されない。

【0031】

以下、実施例及び図面を開示しながら本発明を詳しく説明する。

【0032】

本発明の光損失測定装置は、半導体導光チップを通った光ビームのエネルギーを光測定器によって取り込んで、光ビームが半導体導光チップから散逸する光漏れ位置を第１エミッション顕微鏡によって取り込んで、半導体導光チップの導光経路の異常を測定する。

【0033】

図１は、本発明の実施例１の光損失測定装置の構造模式図である。図１を参照しながら光損失測定装置１の実施例１を説明する。光損失測定装置１は、第１導光ケーブル１０、第２導光ケーブル１１、光測定器１２、第１角度調整ブラケット１３を含む少なくとも１つの角度調整ブラケット、及び第１エミッション顕微鏡（Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）１５を有する。実施例１において、角度調整ブラケットの数が１つである例を示す。第１導光ケーブル１０及び第２導光ケーブル１１は、光ファイバーが挙げられる。第１導光ケーブル１０は、第１端及び第２端を有する。第１導光ケーブル１０の第１端は、光発生器２に接続される。第２導光ケーブル１１は、第３端及び第４端を有する。光測定器１２は、第２導光ケーブル１１の第４端に接続される。第１角度調整ブラケット１３は、第１導光ケーブル１０の第２端及び第２導光ケーブル１１の第３端が配置される。第１角度調整ブラケット１３は、第１導光ケーブル１０の第２端及び第２導光ケーブル１１の第３端をそれぞれ半導体導光チップ（ｃｈｉｐ）３に向かうように調整する。第１角度調整ブラケット１３は、３次元角度調整ブラケットが挙げられる。第１角度調整ブラケット１３が３次元角度調整ブラケットである場合、第１角度調整ブラケット１３は、第１導光ケーブル１０の第２端及び第２導光ケーブル１１の第３端をそれぞれｘｙ平面、ｙｚ平面、又はｚｘ平面で回転させるように調整する。第１エミッション顕微鏡１５は、半導体導光チップ３に向かう画像取込面を有する。

【0034】

光発生器２が光ビームを生成すると、光ビームが第１導光ケーブル１０を介して半導体導光チップ３に出射し、半導体導光チップ３に光点４を生じさせる。半導体導光チップ３は、第２導光ケーブル１１に出射するように光ビームを導く。光測定器１２は、第２導光ケーブル１１を介して光ビームを受信してそのエネルギーを取り込む。第１エミッション顕微鏡１５は、光ビームが半導体導光チップ３から散逸する光漏れ位置を取り込んで、半導体導光チップ３の導光経路の異常を測定する。上記光ビームの波長は、１００～６０００ｎｍが挙げられるが、それらに限定されない。光発生器２は、レーザー発生器が挙げられる。光発生器２がレーザー発生器である場合、光ビームは、レーザービームである。半導体導光チップ３の異なる導光経路は、それぞれ異なる光学特性を有する光ビームに対応する。光学特性は、例えば、出力、入射角、散乱、発振、振幅、屈折、反射、及び偏光等が挙げられる。光発生器２によって光ビームの光学特性を校正した後、半導体導光チップ３の特定の導光経路に対して特定の光学特性を有する光ビームを生成し、特定の導光経路の異常を測定する。

【0035】

本発明の１つの実施例において、第１エミッション顕微鏡１５は、イメージセンサー１５０、及びイメージセンサー１５０に接続される金属組織顕微鏡（Ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）１５１を有する。イメージセンサー１５０は、電荷結合素子であり、複数の感光領域（Ｐｈｏｔｏｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ａｒｅａ）、出力増幅器（Ｏｕｔｐｕｔ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、及び記憶領域（Ｓｔｏｒａｇｅ ａｒｅａ）を有する。感光領域は、出力増幅器に電気接続される。出力増幅器は、記憶領域に電気接続される。イメージセンサー１５０の感光領域は、ヒ化インジウムガリウム、ケイ素、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）、テルル化カドミウム水銀（ＨｇＣｄＴｅ）、又は２，５－ジメルカプト－１，３，４－チアジアゾール（ＤＭＣＴ）で構成され、赤外線又は遠赤外線等の不可視光を受信するために用いられるが、可視光を受信してもよく、一般的には薄膜状であり、シリコン基板に設けられる。光ビームが半導体導光チップ３から散逸すると、イメージセンサー１５０は、半導体導光チップ３の欠陥による赤外線を捕捉する。出力増幅器は、トランジスタ又は金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）であり、感光領域で受け取った電荷を電圧信号に変換し、一般的にはシリコン基板の端部に設けられる。記憶領域は、出力増幅器によって変更された電圧信号を記憶し、一般的には金属又は多結晶シリコン材料で製造され、シリコン基板に設けられる。また、金属組織顕微鏡１５１は、イメージセンサー１５０で取り込んだ光漏れ位置を拡大するための高倍率顕微鏡である。

【0036】

図２は、本発明の実施例２の光損失測定装置の構造模式図である。図２を参照しながら光損失測定装置の実施例２を説明する。実施例２において、実施例１との相違点としては、実施例２の角度調整ブラケットの数が２つであり、それぞれ第１角度調整ブラケット１３及び第２角度調整ブラケット１４である。第１角度調整ブラケット１３及び第２角度調整ブラケット１４は、それぞれ第１導光ケーブル１０の第２端及び第２導光ケーブル１１の第３端が配置され、第１導光ケーブル１０の第２端及び第２導光ケーブル１１の第３端をそれぞれ半導体導光チップ３に向かうように調整する。第２角度調整ブラケット１４は、３次元角度調整ブラケットが挙げられる。第１角度調整ブラケット１３及び第２角度調整ブラケット１４が３次元角度調整ブラケットである場合、第１角度調整ブラケット１３及び第２角度調整ブラケット１４は、第１導光ケーブル１０の第２端及び第２導光ケーブル１１の第３端をそれぞれｘｙ平面、ｙｚ平面、又はｚｘ平面で回転させるように調整する。実施例２のその他の技術的特徴は、実施例１で説明したため重複説明を省略する。

【0037】

図３は、本発明の実施例の半導体導光チップの構造断面図である。図３を参照しながら説明する。半導体導光チップ３は、シリコンフォトニック集積回路が挙げられる。シリコンフォトニック集積回路は、シリコンプロセス又は半導体プロセスによってフォトニック素子を製造する集積回路であり、光ファイバー、光増幅器、光変調器等の光電子部品と、トランジスタ、コンデンサ、インダクタンス等の電子部品とを１つのチップに統合し、光と電気の高効率変換を実現する。例えば、半導体導光チップ３は、シリコン被覆絶縁（ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ ｉｎｓｕｌａｔｏｒ、ＳＯＩ）基板３０、及び前記基板に設けられる少なくとも１つの光学素子を有する。前記光学素子は、少なくとも１つの受動光学素子３１、及び少なくとも１つのアクティブ光学素子３２を含む。受動光学素子３１は、例えば、光導波路、方向性結合器、マッハツェンダー（Ｍａｃｈ－Ｚｅｈｎｄｅｒ）干渉計、環状共振キャビティ、グレーティングカプラー、エッジカプラーが挙げられる。アクティブ光学素子３２は、例えば、光変調器、光測定器、及びレーザーダイオードが挙げられる。言い換えると、少なくとも１つの光学素子は、光導波路、方向性結合器、マッハツェンダー干渉計、環状共振キャビティ、グレーティングカプラー、エッジカプラー、光変調器、光測定器、及びレーザーダイオードから選べられる少なくとも１つ又はそれらの組み合わせである。１つの実施例において、半導体導光チップ３は、半導体光電変換チップであり、シリコン被覆絶縁基板３０に設けられる少なくとも１つの電子部品３３をさらに有する。電子部品３３は、例えば、トランスインピーダンスアンプ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、又はドライバー集積回路が挙げられる。

【0038】

図４は、本発明の実施例３の光損失測定装置の構造模式図である。図４を参照しながら光損失測定装置１の実施例３を説明する。実施例３において、実施例２との相違点としては、少なくとも１つのホストコンピュータ１６、及び半導体導光チップ３を保持するプラットホーム１７をさらに有する。実施例３において、第１角度調整ブラケット１３及び第２角度調整ブラケット１４は、自動化３次元角度調整ブラケットである。ホストコンピュータ１６の数は、需要に応じて調整できる。説明の便宜上、ホストコンピュータ１６の数が１つである例を説明する。ホストコンピュータ１６は、自動化３次元角度調整ブラケットに電気接続され、半導体導光チップ３に対する第１導光ケーブル１０の第２端及び第２導光ケーブル１１の第３端の角度を調整する。１つの実施例において、ホストコンピュータ１６は、光発生器２、光測定器１２、及び第１エミッション顕微鏡１５のイメージセンサー１５０に電気接続される。ホストコンピュータ１６は、光発生器２から光ビームの全エネルギーを取得し、光測定器１２から光ビームの残りのエネルギーを取得し、全エネルギー及び残りのエネルギーに基づいて光漏れ位置での光ビームの光損失エネルギーを計算する。図５は、本発明の実施例４の光損失測定装置の構造模式図である。図５を参照しながら光損失測定装置１の実施例４を説明する。実施例２と比べて、実施例４は、第１取付台１８、第２取付台１９、第３角度調整ブラケット１３’、及び第４角度調整ブラケット１４’をさらに有する。また、半導体導光チップ３は、半導体光電変換チップである。第１取付台１８は、互いに対向する第１外取付面及び第２外取付面を有する。第１角度調整ブラケット１３は、第１取付台１８の第１外取付面に固定される。第２取付台１９は、互いに対向する第３外取付面及び第４外取付面を有する。第２角度調整ブラケット１４は、第２取付台の第３外取付面に固定される。半導体光電変換チップは、第１電線５及び第２電線６を介して電気パラメータ測定器７に電気接続される。電気パラメータ測定器７は、電圧、電流等の半導体光電変換チップの電気パラメータを測定する。第３角度調整ブラケット１３’は、第１取付台１８の第２外取付面に固定される。第４角度調整ブラケット１４’は、第２取付台１９の第４外取付面に固定される。第３角度調整ブラケット１３’及び第４角度調整ブラケット１４’は、それぞれ第１電線５及び第２電線６に接続される。本発明の１つの実施例において、第３角度調整ブラケット１３’及び第４角度調整ブラケット１４’は、３次元角度調整ブラケットである。第３角度調整ブラケット１３’及び第４角度調整ブラケット１４’が３次元角度調整ブラケットである場合、第３角度調整ブラケット１３’及び第４角度調整ブラケット１４’は、第１電線５及び第２電線６をそれぞれｘｙ平面、ｙｚ平面、又はｚｘ平面で回転させるように調整する。

【0039】

図６は、本発明の実施例５の光損失測定装置の構造模式図である。図６を参照しながら光損失測定装置１の実施例５を説明する。実施例５において、実施例４との相違点としては、第２エミッション顕微鏡（Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）１５’をさらに有する。第２エミッション顕微鏡１５’は、半導体光電変換チップに向かう画像取込面を有する。半導体光電変換チップが光ビームに対して光電変換を行うと、第２エミッション顕微鏡１５’は、イメージセンサー１５０’、及びイメージセンサー１５０’に接続される金属組織顕微鏡（Ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）１５１’を有し、光ビームが半導体光電変換チップから散逸する光漏れ位置を取り込む。イメージセンサー１５０’は、電荷結合元件であり、複数の感光領域（Ｐｈｏｔｏｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ａｒｅａ）、出力増幅器（Ｏｕｔｐｕｔ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、及び記憶領域（Ｓｔｏｒａｇｅ ａｒｅａ）を有する。感光領域は、出力増幅器に電気接続される。出力増幅器は、記憶領域に電気接続される。イメージセンサー１５０’の感光領域は、ヒ化インジウムガリウム、ケイ素、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）、テルル化カドミウム水銀（ＨｇＣｄＴｅ）、又は２，５－ジメルカプト－１，３，４－チアジアゾール（ＤＭＣＴ）で構成され、赤外線又は遠赤外線等の不可視光を受信するために用いられるが、可視光を受信してもよく、一般的には薄膜状であり、シリコン基板に設けられる。光ビームが半導体光電変換チップから散逸すると、イメージセンサー１５０’は、半導体光電変換チップの欠陥による赤外線を捕捉する。出力増幅器は、トランジスタ又は金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）であり、感光領域で受け取った電荷を電圧信号に変換し、一般的にはシリコン基板の端部に設けられる。記憶領域は、出力増幅器によって変更された電圧信号を記憶し、一般的には金属又は多結晶シリコン材料で製造され、シリコン基板に設けられる。また、金属組織顕微鏡１５１’は、イメージセンサー１５０’で取り込んだ光漏れ位置を拡大するための高倍率顕微鏡である。

【0040】

上記実施例によると、光損失測定装置は、半導体導光チップを通った光ビームのエネルギーを光測定器によって取り込んで、光ビームが半導体導光チップから散逸する光漏れ位置を第１エミッション顕微鏡によって取り込んで、半導体導光チップの導光経路の異常を測定する。

【0041】

本発明は、上記実施例に限定されない。本発明の請求の範囲に基づいてなされた均等的な変更は、全て本発明に含む。
以下に、本願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
第１導光ケーブル、第２導光ケーブル、光測定器、少なくとも１つの角度調整ブラケット、及び第１エミッション顕微鏡（Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）を有し、
前記第１導光ケーブルは、第１端及び第２端を有し、
前記第１導光ケーブルの前記第１端は、光発生器に接続され、
前記第２導光ケーブルは、第３端及び第４端を有し、
前記光測定器は、前記第２導光ケーブルの前記第４端に接続され、
前記少なくとも１つの角度調整ブラケットは、前記第１導光ケーブルの前記第２端及び前記第２導光ケーブルの前記第３端が配置され、前記第１導光ケーブルの前記第２端及び前記第２導光ケーブルの前記第３端をそれぞれ半導体導光チップに向かうように調整し、
前記第１エミッション顕微鏡は、前記半導体導光チップに向う画像取込面を有し、
前記光発生器が光ビームを生成すると、前記光ビームが前記第１導光ケーブルを介して前記半導体導光チップに出射し、前記半導体導光チップは、前記第２導光ケーブルに出射するように前記光ビームを導き、前記光測定器は、前記第２導光ケーブルを介して前記光ビームを受信して前記光ビームのエネルギーを取り込んで、前記第１エミッション顕微鏡は、前記光ビームが前記半導体導光チップから散逸する光漏れ位置を取り込む、
光損失測定装置。
［２］
前記少なくとも１つの角度調整ブラケットは、第１角度調整ブラケット及び第２角度調整ブラケットを有し、
前記第１角度調整ブラケット及び前記第２角度調整ブラケットは、それぞれ前記第１導光ケーブルの前記第２端及び前記第２導光ケーブルの前記第３端が配置され、前記第１導光ケーブルの前記第２端及び前記第２導光ケーブルの前記第３端をそれぞれ前記半導体導光チップに向かうように調整する、
［１］に記載の光損失測定装置。
［３］
前記第１角度調整ブラケット及び前記第２角度調整ブラケットは、３次元角度調整ブラケットである、
［２］に記載の光損失測定装置。
［４］
前記３次元角度調整ブラケットは、自動化３次元角度調整ブラケットである、
［３］に記載の光損失測定装置。
［５］
少なくとも１つのホストコンピュータをさらに有し、
前記ホストコンピュータは、前記自動化３次元角度調整ブラケットに電気接続され、前記半導体導光チップに対する前記第１導光ケーブルの前記第２端及び前記第２導光ケーブルの前記第３端の角度を調整する、
［４］に記載の光損失測定装置。
［６］
前記少なくとも１つのホストコンピュータは、前記光発生器、前記光測定器、及び前記第１エミッション顕微鏡に電気接続され、前記光漏れ位置での前記光ビームの光損失エネルギーを計算する、
［５］に記載の光損失測定装置。
［７］
前記第１エミッション顕微鏡は、イメージセンサー、及び前記イメージセンサーに接続される金属組織顕微鏡（Ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を有する、
［１］に記載の光損失測定装置。
［８］
前記半導体導光チップは、シリコン被覆絶縁（ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ ｉｎｓｕｌａｔｏｒ、ＳＯＩ）基板と、前記シリコン被覆絶縁基板に設けられる光導波路、方向性結合器、マッハツェンダー（Ｍａｃｈ－Ｚｅｈｎｄｅｒ）干渉計、環状共振キャビティ、グレーティングカプラー、エッジカプラー、光変調器、光測定器、及びレーザーダイオードから選ばれる少なくとも１つ又はそれらの組み合わせを有する、
［１］に記載の光損失測定装置。
［９］
前記半導体導光チップを保持するプラットホームをさらに有する、
［１］に記載の光損失測定装置。
［１０］
前記第１導光ケーブル及び前記第２導光ケーブルは、光ファイバーである、
［１］に記載の光損失測定装置。
［１１］
前記光発生器は、レーザー発生器であり、
前記光ビームは、レーザービームである、
［１］に記載の光損失測定装置。
［１２］
第１取付台及び第２取付台をさらに有し、
前記第１取付台は、互いに対向する第１外取付面及び第２外取付面を有し、
前記第１角度調整ブラケットは、前記第１取付台の前記第１外取付面に固定され、
前記第２取付台は、互いに対向する第３外取付面及び第４外取付面を有し、
前記第２角度調整ブラケットは、前記第２取付台の前記第３外取付面に固定される、
［２］に記載の光損失測定装置。
［１３］
前記半導体導光チップは、半導体光電変換チップである、
［１２］に記載の光損失測定装置。
［１４］
前記半導体光電変換チップは、第１電線及び第２電線を介して電気パラメータ測定器に電気接続され、
前記電気パラメータ測定器は、前記半導体光電変換チップの電気パラメータを測定する、
［１３］に記載の光損失測定装置。
［１５］
前記角度調整ブラケットは、第３角度調整ブラケット及び第４角度調整ブラケットを有し、
前記第３角度調整ブラケットは、前記第１取付台の前記第２外取付面に固定され、
前記第４角度調整ブラケットは、前記第２取付台の前記第４外取付面に固定され、
前記第３角度調整ブラケット及び前記第４角度調整ブラケットは、それぞれ前記第１電線及び前記第２電線に接続される、
［１４］に記載の光損失測定装置。
［１６］
前記第３角度調整ブラケット及び前記第４角度調整ブラケットは、３次元角度調整ブラケットである、
［１５］に記載の光損失測定装置。
［１７］
第２エミッション顕微鏡（Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）をさらに有し、
前記第２エミッション顕微鏡は、前記半導体光電変換チップに向う画像取込面を有し、
前記半導体光電変換チップが前記光ビームに対して光電変換を行うと、前記第２エミッション顕微鏡は、前記光ビームが前記半導体光電変換チップから散逸する光漏れ位置を取り込む、
［１５］に記載の光損失測定装置。
［１８］
前記第２エミッション顕微鏡は、イメージセンサー、及び前記イメージセンサーに接続される金属組織顕微鏡（Ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を有する、
［１７］に記載の光損失測定装置。

【符号の説明】

【0042】

１ 光損失測定装置
１０ 第１導光ケーブル
１１ 第２導光ケーブル
１２ 光測定器
１３ 第１角度調整ブラケット
１４ 第２角度調整ブラケット
１５ 第１エミッション顕微鏡
１５０ イメージセンサー
１５１ 金属組織顕微鏡
１３’ 第３角度調整ブラケット
１４’ 第４角度調整ブラケット
１５’ 第２エミッション顕微鏡
１５０’ イメージセンサー
１５１’ 金属組織顕微鏡
１６ ホストコンピュータ
１７ プラットホーム
１８ 第１取付台
１９ 第２取付台
２ 光発生器
３ 半導体導光チップ
３０ シリコン被覆絶縁基板
３１ 受動光学素子
３２ アクティブ光学素子
３３ 電子部品
４ 光点
５ 第１電線
６ 第２電線
７ 電気パラメータ測定器

【要約】

【課題】半導体導光チップの導光経路の異常を測定する。
【解決手段】光損失測定装置は、第１導光ケーブル、第２導光ケーブル、光測定器、少なくとも１つの角度調整ブラケット、及び第１エミッション顕微鏡を有する。第１導光ケーブルは光発生器に接続される。光測定器は、第２導光ケーブルに接続される。角度調整ブラケットは、第１導光ケーブル及び第２導光ケーブルを有し、第１導光ケーブルの一端及び第２導光ケーブルの一端をそれぞれ半導体導光チップに向かうように調整する。光発生器が光ビームを生成する時に、光ビームが第１導光ケーブルを介して半導体導光チップに出射し、半導体導光チップは、第２導光ケーブルに出射するように光ビームを導く。光測定器は、第２導光ケーブルを介して光ビームを受信してそのエネルギーを取り込む。第１エミッション顕微鏡は、光ビームが半導体導光チップから散逸する光漏れ位置を取り込む。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】