CN1322345C - 光波导路模块 - Google Patents

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Abstract

提供了一种光波导路模块。在平面波导型光路(1)中，在横切光波导路(2n)形成的斜沟(3)的内侧设置反射滤波器(4)。而且，通过用光检测器阵列(60)的光检测器(61n)检测来自反射滤波器(4)的反射光，监视信号光的光强度。又，关于光检测器(61n)，形成在光路(1)的上面侧设置副安装基片(70)，由对光路(1)的上面倾斜角度α(0°＜α＜90°)的光检测器载置面(71)保持光检测器阵列(60)，已预定角度φ使来自反射滤波器(4)的反射光入射到光检测器阵列(60)的光检测器(61n)的光入射面(63)的构成。因此，能够实现与信号光的偏振状态无关，可以正确地监视光强度的光波导路模块。

Description

光波导路模块
技术领域
本发明涉及具有设置在基片上的光波导路的光波导路模块。
背景技术
在用光纤或平面光波导路等的光波导路的光路中，存在着希望使沿各光波导路传输的信号光的光强度保持恒定等，将信号光的光强度控制在适当值的情形。在这种情形中，在光路中监视信号光的光强度，或者进一步，根据监视的结果控制光强度。
在上述信号光的光强度的监视器中，至今，都用在光波导路上设置光耦合器分离出一部分信号光的方法。在该方法中，通过在光波导路上的预定位置上设置光耦合器分离出约百分之几的信号光，通过用光检测器监视分离出来的光的光强度，对沿该光波导路传输的信号光的光强度进行监视。
但是，在这样地使用光耦合器的情形中，除了构成光路的光学部件的数量增加外，还存在着因为需要熔接它们，所以使光路的构成和制造步骤复杂化那样的问题。
对此，提出了不用光耦合器，通过反射取出一部分信号光，监视光强度的方法。在这种监视方法中，例如，在平面波导型光路中的光波导路上的预定位置上，沿光波导路传输的信号光的一部分被反射到对光轴只倾斜预定角度的方向上作为用于监视的反射光。而且，通过用设置在形成光波导路的基片上的光检测器检测该反射光，对信号光进行监视。
但是，在这种光信号的监视方法中，使反射光以倾斜角度入射到设置在基片上的光检测器的光入射面上。这时，由于透过光入射面的光的偏振依赖性，产生在光检测器中的反射光的受光灵敏度随信号光的偏振状态而变化那样的问题。在这种情形中，如果特定沿光波导路传输的信号光的偏振状态，则不能够正确地监视信号光的光强度。
发明内容
本发明就是为了解决以上的问题而提出的，本发明的目的是提供与信号光的偏振状态无关，可以正确地监视光强度的光波导路模块。
为了达到这种目的，根据本发明的光波导路模块的特征是备有(1)通过包含基片、和设置在基片上的光波导路地构成的，为了横切光波导路的预定部位，而具有对与光波导路的光轴正交的垂直轴倾斜预定的倾斜角θ(0°＜θ)地形成的沟的光路、(2)在光路的沟的内侧包含沿光波导路传输的信号光通过的部位地设置的，以预定发射率反射一部分信号光的反射滤波器、和(3)检测由反射滤波器反射信号光产生的反射光的光检测器，(4)光检测器是为了使反射光以预定角度入射到它的光入射面地设置的。
在上述光波导路模块中，形成不用光耦合器分离光波导路，而用设置在设在光波导路上的斜沟上的反射滤波器反射一部分信号光，可以根据该反射光监视信号光的光强度的构成。因此，能够使光路的构成和制造步骤简单化。
又，形成来自反射滤波器的反射光以预定角度入射到光检测器的光入射面的构成。这时，因为减少了透过光入射面的光的偏振依赖性，所以能够使在光检测器中的反射光的受光灵敏度与信号光的偏振状态无关大致恒定。因此，可以与信号光的偏振状态无关地正确地监视光强度。
此外，关于反射光对光检测器的光入射面的入射角度，最好设定在，例如，对光入射面大致正交的角度，或处于包含90°的预定角度范围内的角度等，能够充分减少透过光入射面的光的偏振依赖性的角度上。又，作为设置在光路上的光波导路，例如，能够用在基片上形成的平面光波导路型的光波导路或固定在基片上的光纤等。
附图说明
图1是表示光波导路模块的第1实施方式的构成的平面图。
图2是表示部分放大沿图1所示的光波导路模块的光轴的截面构造的截面图。
图3是表示光波导路模块的构成的一个例子的截面图。
图4A～图4C是表示在光检测器中的受光灵敏度的偏振依赖性的曲线图。
图5A～图5C是表示在光检测器中的受光灵敏度的偏振依赖性的曲线图。
图6A～图6C是表示在光入射面上的光透过率随AR涂层的膜厚变化的曲线图。
图7A～图7C是表示在光入射面上的光透过率的偏振依赖性随AR涂层的膜厚变化的曲线图。
图8是表示光波导路模块的构成的其它例子的截面图。
图9是表示光波导路模块的第2实施方式的构成的平面图。
图10是表示部分放大沿图9所示的光波导路模块的光轴的截面构造的截面图。
图11是表示光波导路模块的第3实施方式的构成的平面图。
图12是表示部分放大沿图11所示的光波导路模块的光轴的截面构造的截面图。
图13是表示部分放大沿光波导路模块的第4实施方式的光轴的截面构造的截面图。
图14A和图14B是表示图13所示的光波导路模块中的副安装基片和光检测器阵列的构成的图，A是从下游侧看的侧面图，B是上面图。
图15A和图15B是表示在作为光波导路用A平面波导型的光波导路和B光纤的情形中与光路的光轴垂直的截面构造的截面图。
图16是表示部分放大沿光波导路模块的其它实施方式的光轴的截面构造的截面图。
图17A和图17B是表示光检测器阵列的第1构成例的图，A是上面图，B是侧面截面图。
图18A和图18B是表示光检测器阵列的第2构成例的图，A是上面图，B是侧面截面图。
图19A和图19B是表示光检测器阵列的第3构成例的图，A是上面图，B是侧面截面图。
具体实施方式
下面，我们与附图一起详细说明根据本发明的光波导路模块的优先实施方式。此外，在附图的说明中在相同的要素上附加相同的标号，并省略重复的说明。又，附图的尺度比例不一定与说明的一致。
图1是表示根据本发明的光波导路模块的第1实施方式的构成的平面图。该光波导路模块备有具有基片10和设置在基片10上的8条(8个沟道)的光波导路21～28构成的光路1。在本实施方式中，作为光波导路21～28，可以用在基片10上形成的平面波导型的光波导路。
沿预定的光传输方向(图1中的箭头方向)，从平面波导型光路1的输入端11向着输出端12，相互平行并且等间隔地形成各条光波导路21～28。又，在平面波导型光路1的光传输方向上的预定部位上设置横切光波导路21～28的沟3。
在该沟3中，在它的内侧，设置用于以预定的反射率反射沿各光波导路21～28传输的信号光的一部分的反射滤波器4。在本实施方式中，用充填树脂5密封该沟3的内侧。又，在沟3的上游侧位置，在平面波导型光路1的上面侧设置副安装基片70和光检测器阵列60。该光检测器阵列60具有分别与平面波导型光路1中的8条光波导路21～28对应的8个光检测器611～618。
此外，在图1中，关于光检测器611～618，用虚线画出各个受光面的形状。又，关于副安装基片70，为了表示光检测器阵列60和光检测器611～618等的构成，只用一点虚线画出它的设置位置。又，例如通过焊接固定平面波导型光路1和副安装基片70，或者，副安装基片70和光检测器阵列60。
图2是沿光波导路2n(n＝1～8)的光轴方向(平面波导型光路1的光传输方向)表示图1所示的光波导路模块的截面构造的截面图。此外，在该图2中，放大表示包含沟3、反射滤波器4和光检测器阵列60的部分。
在平面波导型光路1中的光波导路2n，如图2所示，是通过在基片10上形成下部包层22、芯子20和上部包层21构成的。对于该光波导路2n，在预定部位横切光波导路2n的沟3是与芯子20相当，在至少包含沿光波导路2n传输的信号光通过的部位的深度d，对于与光波导路2n的光轴正交(与基片10正交)的垂直轴，倾斜预定的倾斜角θ(0°＜θ)地形成的。在本实施形态中，将沟3的深度d设定得比直到下部包层22的光波导路2n的厚度大。
在沟3的内侧，插入反射滤波器4。为了至少包含以对于光轴与沟3大致相同的角度θ，沿光波导路2n传输的信号光通过的部位地设置反射滤波器4。该反射滤波器4最好由电介质多层膜滤波器构成，为了以一定的反射率反射沿光波导路2n传输的预定波长(在预定波长带内)的信号光的一部分地构成。
在平面波导型光路1的上部包层21的上面侧，设置副安装基片70。该副安装基片70是用于载置光检测器阵列60的载置部件，它的一方的面成为载置具有分别与各光波导路2n对应的光检测器60n(n＝1～8)的光检测器阵列60的光检测器载置面71。为了使由反射滤波器4反射沿光波导路2n传输的信号光的一部分产生的反射光入射到各个对应的光检测器61n的受光单元62，而将光检测器阵列60配置在光检测器载置面71上。
通过作为与光检测器载置面71邻接的面的基片固定面72，将副安装基片70固定在平面波导型光路1的上面。又，基片固定面72是为了与光检测器载置面71构成比90°大的角度而形成的。因此，光检测器载置面71对平面波导型光路1的上面倾斜角度α(0°＜α＜90°)。参照来自反射滤波器4的反射光的光路设定该角度α。
在图2所示的构成例中，作为光检测器阵列60的光检测器61n可以用表面入射型的光二极管，在与副安装基片70的反对侧设置了光检测器61n的受光单元62的光检测器阵列60的表面成为对于来自反射滤波器4的反射光的入射面63。
光检测器载置面71和平面波导型光路1的上面所成的角度α是，如图2所示，为了使来自反射滤波器4的反射光以预定角度(图2中所示的角度φ)入射到光检测器61n的光入射面63而设定的。这时，光检测器阵列60的光入射面63和平面波导型光路1的上面所成的角度成为上述的角度α。
又，在光检测器61n的光入射面63上设置作为防止处于与沿光波导路2n传输的信号光的波长带对应的预定波长带内的光的反射的涂膜的防止反射膜(AR膜)。
用充填树脂5密封包含反射滤波器4的沟3的内侧。本实施方式中的充填树脂5由密封沟3的内侧的内部充填树脂单元51和密封包含沟3上部的平面波导型光路1的上面侧的预定范围的上部充填树脂单元52构成。用同一树脂材料一体地形成这些内部充填树脂单元51和上部充填树脂单元52。
在以上的构成中，如果沿光波导路2n传输过来的信号光经过上游侧端面31射出到沟3内的内部充填树脂单元51，则由对光轴倾斜的反射滤波器4以预定的反射率使一部分信号光反射到平面波导型光路1的斜上方。又，除此以外的信号光成分透过内部充填树脂单元51和反射滤波器4，经过下游侧端面32再次入射到光波导路2n。
另一方面，由反射滤波器4反射的反射光经过内部充填树脂单元51、光波导路2n和上部充填树脂单元52到达光检测器阵列60，从光入射面63以预定的入射角φ入射到光检测器61n。而且，从由光检测器61n的受光单元62检测出的反射光的光强度，对沿光波导路2n传输的信号光的光强度进行监视。
现在我们说明本实施方式的光波导路模块的效果。
在图1和图2所示的光波导路模块中，形成不用光耦合器分离光波导路，而是由设置在设在光波导路2n上的斜沟3中的反射滤波器4反射一部分信号光，可以根据该反射光监视信号光的光强度的构成。因此，能够使光路的构成和制造步骤简单化。
又，形成来自反射滤波器4的反射光以预定角度入射到光检测器阵列60的光检测器61n的光入射面63的构成。这时，因为减少了透过光入射面63的光的偏振依赖性，所以能够使在光检测器61n中的反射光的受光灵敏度与信号光的偏振状态无关大致恒定。因此，可以与信号光的偏振状态无关地正确地监视光强度。
这里，关于反射光对于光检测器61n的光入射面63的入射角度φ，需要将它设定在能够充分减少透过光入射面63的光的偏振依赖性的角度上。具体地说，例如，最好设定在对光入射面63大致正交的角度上。或者，最好设定在处于包含90°的预定角度范围内的角度上。此外，作为光检测器阵列的光检测器，也可以用里面入射型的光检测器。这时，将光检测器的受光单元设置在与光入射面相反一侧的面上。
又，在图1所示的光波导路模块中，具有以预定角度将反射光入射到光检测器61n的光入射面63的构成，用在平面波导型光路1的上面侧设置作为载置部件的副安装基片70，由对平面波导型光路1的上面倾斜角度α(0°＜α＜90°)的光检测器载置面71保持包含光检测器61n的光检测器阵列60的构成。
通过用这样的载置部件，为了使对平面波导型光路1倾斜一定角度地射出的反射光的光路和光检测器61n的光入射面63形成上述的预定角度，能够在对平面波导型光路1的上面倾斜的状态中设置包含光检测器61n的光检测器阵列60。
又，在本光波导路模块中，多个沟道地设置平面波导型光路1中的光波导路2n、和对应的光检测器阵列60中的光检测器61n。在这种构成中，在邻接的沟道间的串扰成为问题的情形中，当令平面波导型光路1中邻接的光波导路2n间的间隔为P(请参照图1)，从反射滤波器4到光检测器阵列60的光入射面63的光程长为L(请参照图2)时，最好设定满足条件L/P＜4的间隔P和光程长L。或者进一步，最好设定满足条件L/P＜2的间隔P和光程长L。如果根据这种构成，则能够减少邻接的沟道间的串扰。作为满足上述条件L/P＜4的构成例，是光波导路间隔P＝250μm、反射光的光程长L＝500μm的构成。
此外，作为在基片上设置光波导路并且形成有用于插入反射滤波器的沟的光路，在图1和图2中表示了用平面波导型的光波导路2n的平面波导型光路1，但是也可以用具有除此以外的构成的光路。例如，将作为光波导路的光纤固定在基片上构成的光路、或并用平面波导型的光波导路和光纤构成的光路等。
我们进一步具体地说明图1和图2所示的光波导路模块的构成和效果。
图3是表示光波导路模块的构成的一个例子的截面图。在该构成例中，在设置在平面波导型光路的上面侧的副安装基片上，与光路平行地配置光检测器。在这种构成中，来自反射滤波器的反射光入射到光检测器的光入射面的角度φ，如图3所示，成为从90°很大偏离地倾斜的角度。这时，在透过光入射面的光的透过特性中，产生与入射角φ有关的偏振依赖性。
即，由于到光入射面的入射角φ从90°很大偏离，在作为透过光入射面的光中的偏振状态不同的光成分的s波和p波中，在光入射面的透过率成为不同的值。而且，由于该透过率的偏振依赖性，光检测器中的对于来自反射滤波器的反射光的受光灵敏度与光的偏振状态有关地变化。
图4A～图4C和图5A～图5C是表示在光检测器中的受光灵敏度的偏振依赖性的曲线图。在这些图4A～图4C和图5A～图5C的曲线图中，横轴表示入射光的波长(μm)，纵轴表示光检测器中的对s波或p波的受光灵敏度(dB)。又，在各曲线图中，实线表示对s波的受光灵敏度，虚线表示对p波的受光灵敏度。
这里，假定在光检测器的光入射面上设置由SiON膜构成的AR涂层的构成，对改变AR涂层的膜厚t和折射率n时的偏振受光灵敏度的变化进行模拟。又，将到光检测器的光入射面的光入射角设定为15°。
此外，光检测器的折射率通常与光波导路等的折射率有很大不同。对此，如果需要时设置AR涂层，则能够抑制反射光入射到光检测器时产生的多余的反射，能够抑制因此而产生的偏振依赖性。
图4A～图4C所示的曲线图表示当改变AR涂层的膜厚t时的偏振受光灵敏度的变化。又，关于折射率n，令n＝1.80是恒定的。
图4A是表示作为对波长1.53μm～1.63μm的光的受光灵敏度的偏振依赖性成为最小的最佳条件，令AR涂层的膜厚t＝270nm，折射率n＝1.80时的偏振受光灵敏度的波长依赖性的曲线图。在该最佳条件下，受光灵敏度的偏振依赖性在上述的波长带中变得比较小。
对此，图4B是表示当使膜厚t为比最佳条件小15nm的255nm时的偏振受光灵敏度的波长依赖性的曲线图。又，图4C是表示当使膜厚t为比最佳条件大15nm的285nm时的偏振受光灵敏度的波长依赖性的曲线图。这样，我们看到随着AR涂层的膜厚t偏离最佳条件，受光灵敏度的偏振依赖性变大。
图5A～图5C所示的曲线图表示当改变AR涂层的折射率n时的偏振受光灵敏度的变化。又，关于膜厚t，令t＝270nm是恒定的。
图5A，与图4A同样，是表示作为对波长1.53μm～1.63μm的光的受光灵敏度的偏振依赖性成为最小的最佳条件，令AR涂层的膜厚t＝270nm，折射率n＝1.80时的偏振受光灵敏度的波长依赖性的曲线图。在该最佳条件下，受光灵敏度的偏振依赖性在上述的波长带中变得比较小。
对此，图5B是表示当使折射率n为比最佳条件小0.05的1.75时的偏振受光灵敏度的波长依赖性的曲线图。又，图5C是表示当使折射率n为比最佳条件大0.05的1.85时的偏振受光灵敏度的波长依赖性的曲线图。这样，我们看到随着AR涂层的折射率n偏离最佳条件，与膜厚t的情形相同，受光灵敏度的偏振依赖性变大。
如以上的图4A～图4C和图5A～图5C的各曲线图所示，在到光检测器的光入射面的入射角从90°很大偏离的构成中，由于偏离AR涂层的膜厚t和折射率n的最佳条件，透过光入射面的光的偏振依赖性急剧增大，在光检测器中的受光灵敏度的偏振依赖性增大。而且，这样在光检测器中的受光灵敏度的偏振依赖性增大，又，对于AR涂层的膜厚t和折射率n等的各条件受光灵敏度变得不稳定，沿各光波导路传输的信号光的光强度和由光检测器检测出的反射光的光强度的相关性与信号光的偏振状态有关地变化，不能够正确地监视信号光的光强度。
对此，在图1和图2所示的光波导路模块中，为了不是与光路1平行地原封不动地而是使来自反射滤波器4的反射光以预定角度入射到光检测器61n的光入射面63地，设置配置在平面波导型光路的上面侧的光检测器阵列60。因此，减少了透过光入射面63的光的偏振依赖性，能够减少在光检测器61n中的反射光的受光灵敏度的偏振依赖性。
图6A～图6C是表示在光入射面上的光透过率随AR涂层的膜厚变化的曲线图。在图6A～图6C曲线图中，横轴表示AR涂层的膜厚(μm)，纵轴表示在光入射面上的光透过率(dB)。
图6A～图6C所示的曲线图表示以90°角将波长1.55μm的光入射到光入射面时的光透过率随膜厚的变化。这里，令在平面波导型光路和光检测器之间的充填树脂的折射率为1.52。又，关于AR涂层的折射率n，分别令(A)n＝1.70、(B)n＝1.80、(C)n＝1.90。
如这些曲线图所示，在各曲线图中尽管与AR涂层的膜厚有关，光的透过率变化，但是在光的入射角为90°的构成中，对于s波和p波的光透过率一致。即，原理上不产生光检测器中的受光灵敏度的偏振依赖性。所以，为了减少受光灵敏度的偏振依赖性，最好将光到光检测器的入射角设定在大致正交的角度，或者，处于包含90°的预定角度范围内的预定角度上。
这里，当光到光检测器的入射角φ为90°时，来自光入射面的反射返回光成为问题。这时，最好将到光检测器的入射角设定在能够充分减少反射回光，并且能够忽视光透过率的偏振依赖性的角度范围内。
图7A～图7C是表示在光入射面上的光透过率的偏振依赖性随AR涂层的膜厚变化的曲线图。在图7A～图7C曲线图中，横轴表示AR涂层的膜厚(μm)，纵轴表示作为光透过率的偏振依赖性的s波和p波的透过率之差(dB)。
图7A～图7C所示的曲线图表示以80°角将波长1.55μm的光入射到光入射面时的偏振依赖性随膜厚的变化。这里，关于AR涂层的折射率n，分别令(A)n＝1.75、(B)n＝1.80、(C)n＝1.85。
又，如这些曲线图所示，当令入射角为80°时，尽管成为从90°偏离若干的角度，但是与AR涂层的膜厚t和折射率n无关，光的透过率的偏振依赖性及其变化小。因此，作为能够充分减少反射返回光，并且能够忽视光透过率的偏振依赖性的角度范围内的到光检测器的入射角，80°或其前后的角度是适合的。但是当反射返回光不成为问题时，也可以使入射角为90°前后的角度，或者，也可以将入射角适当地设定在80°～90°的范围内。
此外，在图1所示的光波导路模块的构成中，作为将沿光波导路2n传输的信号光的一部分反射到光检测器61n的反射滤波器4，最好用通过补偿各正交偏振波间的反射率之差，以各偏振状态的信号光成分大致相等的反射率进行反射的反射滤波器。因此，由反射滤波器产生的信号光的反射率与沿光波导路2n传输的信号光的偏振状态无关成为大致恒定。例如可以通过调整构成电介质多层膜滤波器的各层电介质材料及其组合、各层的膜厚，设定对于这样的各偏振状态的信号光成分的反射率。
又，在图1所示的光波导路模块中，通过用充填树脂5密封沟3的内侧和上侧的预定范围，将树脂充填到反射滤波器4和光检测器阵列60之间的空间中。因此，沟3的端面和反射滤波器4、光检测器阵列60的光入射面63等不与外面的大气接触，能够防止由于端面等的污染引起的长期的稳定性恶化。
这时，如果作为充填树脂5，用具有与光波导路2n的芯子大致相同的折射率的树脂材料，则能够抑制在光波导路2n和充填树脂5的界面等上的多余的反射。但是，关于这种充填树脂5，也可以是如果不要则不设置的构成，或者，也可以是只在沟3的内侧充填树脂的构成。
又，作为使来自反射滤波器的反射光以预定角度入射到光检测器的光入射面的构成，如图8所示，也可以用在副安装基片上倾斜地设置光检测器的构成。但是，当考虑反射滤波器和光检测器之间的距离时，最好是用具有图2所示的构造的副安装基片70的构成。
即，在如图8所示在副安装基片上倾斜地设置光检测器的构成中，在反射滤波器中的信号光的反射位置和在光检测器的反射光的检测位置之间的距离变长。这时，从反射滤波器到光检测器之间的反射光的宽度变大，由光检测器产生的反射光的受光灵敏度和邻接的沟道之间的串扰等的检测特性恶化。
例如，令副安装基片的厚度a＝125μm(请参照图8)、从平面波导型光路中的芯子中心到上面的厚度(上部包层的厚度)b＝30μm、反射滤波器的倾斜角θ＝15°。这时，如图3所示当平行地配置光检测器时，反射位置·检测位置间的距离成为710μm。另一方面，如图8所示当倾斜地配置光检测器时，反射位置·检测位置间的距离成为1310μm与平行配置的情形比较变长了，由光检测器产生的反射光的检测特性恶化。具体地说，在图8所示的构成中，由光检测器产生的反射光的受光灵敏度约恶化10dB。又，在邻接的沟道之间的串扰约恶化3dB。
对此，如果根据如图2所示用副安装基片70倾斜地设置光检测器阵列60的构成，则在同样的条件下，反射位置·检测位置间的距离成为610μm。与在副安装基片上平行配置的情形比较距离变短。所以除了减少受光灵敏度的偏振依赖性外，也能够提高受光灵敏度和串扰等的反射光的检测特性。但是，如果在由反射位置·检测位置间的距离引起的检测特性恶化不成为问题的情形中，则也可以用如图8所示的构成。
图9是表示光波导路模块的第2实施方式的构成的平面图。该光波导路模块，与第1实施方式相同，备有具有基片10和在基片10上形成的8条平面波导型的光波导路21～28构成的平面波导型光路1。
沿预定的光传输方向(图9中的箭头方向)，从平面波导型光路1的输入端11向着输出端12，相互平行并且等间隔地形成各条光波导路21～28。又，在平面波导型光路1的光传输方向上的预定部位上设置横切光波导路21～28的沟3。
在该沟3中，在它的内侧，设置用于以预定的反射率反射沿各光波导路21～28传输的信号光的一部分的反射滤波器4。在本实施方式中，用充填树脂5密封该沟3的内侧。又，在沟3的上游侧位置，在平面波导型光路1的上面侧设置副安装基片75，并且在充填树脂5和副安装基片75的上方，设置光检测器阵列65。该光检测器阵列65具有分别与平面波导型光路1中的8条光波导路21～28对应的8个光检测器661～668。
此外，在图9中，关于光检测器661～668，用虚线画出各个受光面的形状。又，在副安装基片75的上面，如图9中模式地所示，形成用于读出来自光检测器661～668的光检测信号的配线和电极等。
图10是沿光波导路2n(n＝1～8)的光轴方向表示图9所示的光波导路模块的截面构造的截面图。此外，在该图10中，放大表示包含沟3、反射滤波器4和光检测器阵列65的部分。又，在图10所示的构成中，关于包含由下部包层22、芯子20和上部包层21构成的光波导路2n的平面波导型光路1、沟3、反射滤波器4和充填树脂5，都与图2所示的构成相同。
在平面波导型光路1的上部包层21的上面侧，设置副安装基片75。该副安装基片75是用于载置光检测器阵列65的载置部件，它的一方的面成为载置具有分别与各光波导路2n对应的光检测器66n(n＝1～8)的光检测器阵列65的光检测器载置面76。为了使由反射滤波器4反射沿光波导路2n传输的信号光的一部分产生的反射光入射到各个对应的光检测器66n的受光单元67，而将光检测器阵列65配置在光检测器载置面76和上部充填树脂单元52的上面上。
经由与光检测器载置面76对置的面，与光路1平行地将副安装基片75固定在平面波导型光路1的上面。因此，形成与副安装基片75相同与光路1平行地配置载置在光检测器载置面76上的光检测器阵列65的构成。
在图10所示的构成例中，作为光检测器阵列65的光检测器66n可以用里面入射型的光二极管，在光检测器载置面75和上部充填树脂单元52一侧，与设置了光检测器66n的受光单元67的表面对置的光检测器阵列65的里面成为对于来自反射滤波器4的反射光的光入射面68。
又，在光检测器66n的光入射面68上设置作为防止处于与沿光波导路2n传输的信号光的波长带对应的预定波长带内的光反射的涂层的防止反射膜(AR膜)。
又，与副安装基片75的光检测器载置面76邻接的下游侧侧面对平面波导型光路1的上面以预定角度倾斜地形成，并且在它的面上设置反射镜77。该反射镜77是将来自反射滤波器4的反射光的光路变更为以预定角度入射到光检测器66n的光入射面68的光路的光路变更部件。
在以上的构成中，当沿光波导路2n传输过来的信号光经过上游侧端面31射出到沟3内的内部充填树脂单元51时，由对光轴倾斜的反射滤波器4以预定的反射率使一部分信号光反射到平面波导型光路1的斜上方。又，除此以外的信号光成分透过内部充填树脂单元51和反射滤波器4，经过下游侧端面32再次入射到光波导路2n。
另一方面，由反射滤波器4反射的反射光，在经过内部充填树脂单元51、光波导路2n和上部充填树脂单元52后，由于被在副安装基片75的面上形成的反射镜77反射而变更光路。被反射镜77变更光路的反射光通过上部充填树脂单元52到达光检测器阵列65，从光入射面68以预定的入射角φ入射到光检测器66n。而且，从由光检测器66n的受光单元67检测出的反射光的光强度，对沿光波导路2n传输的信号光的光强度进行监视。
现在我们说明本实施方式的光波导路模块的效果。
在图9和图10所示的光波导路模块中，与图1和图2所示的光波导路模块相同，形成不用光耦合器分离光波导路，而是由设置在设在光波导路2n上的倾斜的沟3中的反射滤波器4反射一部分信号光，可以根据该反射光监视信号光的光强度的构成。因此，能够使光路的构成和制造步骤简单化。
又，形成来自反射滤波器4的反射光以预定角度入射到光检测器阵列65的光检测器66n的光入射面68的构成。这时，因为减少了透过光入射面68的光的偏振依赖性，所以能够使在光检测器66n中的反射光的受光灵敏度与信号光的偏振状态无关大致恒定。因此，可以与信号光的偏振状态无关地正确地监视光强度。此外，关于反射光对于光检测器66n的光入射面68的入射角度φ的设定，与以上关于第1实施方式的述说相同。又，作为光检测器阵列的光检测器，也可以用表面入射型的光检测器。
又，在图9所示的光波导路模块中，作为使反射光以预定角度入射到光检测器66n的光入射面68的构成，可以用在副安装基片75的预定面上形成作为变更光路部件的反射镜77，来自反射滤波器4的反射光被反射镜77反射，变更光路的构成。
通过用这种光路变更部件变更反射光的光路自身，能够实现不在平面波导型光路1的上面倾斜地设置包含光检测器66n的光检测器阵列65，而由反射光的光路、光检测器66n的光入射面68形成预定角度的构成。
又，在用光路变更部件的构成中，能够缩短从反射滤波器4到光检测器66n的距离。因此，能够提高光检测器66n中的受光灵敏度和串扰等的检测特性。
例如，令副安装基片的厚度a＝125μm(请参照图8)、从平面波导型光路中的芯子中心到上面的厚度(上部包层的厚度)b＝30μm、反射滤波器的倾斜角θ＝15°，又，入射角φ为90°(反射镜77与平面波导型光路1的上面形成的角度约为30°)。这时，如果根据如图10所示设置作为光路变更部件的反射镜77的构成，则反射滤波器4中的信号光的反射位置和光检测器66n中的反射光的检测位置之间的距离成为430μm，与图3和图8所示的构成比较距离变短。所以除了减少受光灵敏度的偏振依赖性外，也能够提高受光灵敏度和串扰等的反射光的检测特性。
此外，关于设置在副安装基片75的预定面上的反射镜77，最好是实施与光的入射角度相应的全反射涂敷的全反射镜。这时，能够进一步减少入射到光检测器66n的反射光的偏振依赖性。又，作为光路变更部件，也可以用在作为载置部件的副安装基片的面上形成的反射镜以外的部件。
图11是表示光波导路模块的第3实施方式的构成的平面图。该光波导路模块，与第1实施方式相同，备有具有基片10和在基片10上形成的8条平面波导型的光波导路21～28构成的平面波导型光路1。
沿预定的光传输方向(图11中的箭头方向)，从平面波导型光路1的输入端11向着输出端12，相互平行并且等间隔地形成各条光波导路21～28。又，在平面波导型光路1的光传输方向上的预定部位上设置横切光波导路21～28的沟3。
在该沟3中，在它的内侧，设置用于以预定的反射率反射沿各光波导路21～28传输的信号光的一部分的反射滤波器4。在本实施方式中，用充填树脂5密封该沟3的内侧。又，在沟3的上游侧位置，在平面波导型光路1的上面侧设置光检测器阵列80。该光检测器阵列80具有分别与平面波导型光路1中的8条光波导路21～28对应的8个光检测器811～818。
此外，在图11中，关于光检测器811～818，用虚线画出各个受光面的形状。
图12是沿光波导路2n(n＝1～8)的光轴方向表示图11所示的光波导路模块的截面构造的截面图。此外，在该图12中，放大表示包含沟3、反射滤波器4和光检测器阵列80的部分。又，在图12所示的构成中，关于由下部包层22、芯子20和上部包层21构成的光波导路2n的平面波导型光路1、沟3、反射滤波器4和充填树脂5，都与图2所示的构成相同。
在平面波导型光路1的上部包层21的上面侧，设置具有分别与各光波导路2n对应的光检测器81n(n＝1～8)的光检测器阵列80。为了使由反射滤波器4反射沿光波导路2n传输的信号光的一部分产生的反射光入射到各个对应的光检测器81n的受光单元82，而将光检测器阵列80配置在平面波导型光路1的上面。
在图12所示的构成例中，作为光检测器阵列80的光检测器81n可以用里面入射型的光二极管，在作为与平面波导型光路1相反一侧的光检测器阵列80的表面上设置光检测器81n的受光单元82。又，在光检测器阵列80的下游侧侧面中，在平面波导型光路1一侧中里面近旁的面部分，对平面波导型光路1的上面，倾斜地形成角度β(0°＜β＜90°)，该面部分成为对于来自反射滤波器4的反射光的光入射面83。如图12所示，为了使来自反射滤波器4的反射光以预定角度φ入射到光检测器81n的光入射面83，而设定角度β。
又，在光检测器81n的光入射面83上设置作为防止处于与沿光波导路2n传输的信号光的波长带对应的预定波长带内的光的反射的涂层的防止反射膜(AR膜)。
在以上的构成中，当沿光波导路2n传输过来的信号光经过上游侧端面31射出到沟3内的内部充填树脂单元51时，由对光轴倾斜的反射滤波器4以预定的反射率使信号光的一部分反射到平面波导型光路1的斜上方。又，除此以外的信号光成分透过内部充填树脂单元51和反射滤波器4，经过下游侧端面32再次入射到光波导路2n。
另一方面，由反射滤波器4反射的反射光，在经过内部充填树脂单元51、光波导路2n和上部充填树脂单元52后，到达光检测器阵列80，从光入射面83以预定的入射角φ入射到光检测器81n。而且，从由光检测器81n的受光单元82检测出的反射光的光强度，对沿光波导路2n传输的信号光的光强度进行监视。
现在我们说明本实施方式的光波导路模块的效果。
在图11和图12所示的光波导路模块中，与图1和图2所示的光波导路模块相同，形成不用光耦合器分离光波导路，而是由设置在设在光波导路2n上的倾斜的沟3中的反射滤波器4反射一部分信号光，可以根据该反射光监视信号光的光强度的构成。因此，能够使光路的构成和制造步骤简单化。
又，具有来自反射滤波器4的反射光以预定角度入射到光检测器阵列80的光检测器81n的光入射面83的构成。这时，因为减少了透过光入射面83的光的偏振依赖性，所以能够使在光检测器81n中的反射光的受光灵敏度与信号光的偏振状态无关大致恒定。因此，可以与信号光的偏振状态无关地正确地监视光强度。此外，关于反射光对于光检测器81n的光入射面83的入射角度φ的设定，与以上关于第1实施方式的述说相同。
又，在图11所示的光波导路模块中，作为使反射光以预定角度入射到光检测器81n的光入射面83的构成，可以用将光检测器阵列80设置在平面波导型光路1的上面，并且使该光入射面83对平面波导型光路1的上面倾斜角度β(0°＜β＜90°)的构成。
这样，通过使光检测器81n的光入射面83倾斜的构成，能够用较少的部件数，实现反射光的光路和光检测器81n的光入射面83形成预定角度的构成。由于减少了部件数，能够使它的制造步骤简单化。
又，在倾斜光入射面的构成中，能够缩短从反射滤波器4到光检测器81n的距离。因此，能够提高光检测器81n中的受光灵敏度和串扰等的检测特性。
例如，令从平面波导型光路中的芯子中心到上面的厚度(上部包层的厚度)b＝30μm(请参照图8)、光检测器阵列80的厚度为200μm、反射滤波器的倾斜角θ＝15°。这时，如果根据如图12所示使光检测器阵列80的光入射面83倾斜的构成，则反射滤波器4中的信号光的反射位置和光检测器81n中的反射光的检测位置之间的距离成为460μm，与图3和图8所示的构成比较距离变短。所以除了减少受光灵敏度的偏振依赖性外，也能够提高受光灵敏度和串扰等的反射光的检测特性。
此外，关于光检测器81n的受光单元82，最好将它设置在从反射光的光路看与光入射面83对置的位置上。因此，能够高效率地检测从光入射面83入射的来自反射滤波器4的反射光。
图13是沿光波导路2n(n＝1～8)的光轴方向表示光波导路模块的第4实施方式的截面构造的截面图。此外，在该图13中，放大表示包含沟3、反射滤波器4和光检测器阵列85的部分。又，在图13所示的构成中，关于由下部包层22、芯子20和上部包层21构成的光波导路2n的平面波导型光路1、沟3、反射滤波器4和充填树脂5，都与图2所示的构成相同。
根据本实施方式的光波导路模块具有与图1和图2所示的第1实施方式大致相同的构成。因此。关于本实施方式，省略平面图的图示。具体地说，根据本实施方式的光波导路模块与第1实施方式比较在副安装基片的构成等方面是不同的。
在平面波导型光路1的上部包层21的上面侧，设置副安装基片90。该副安装基片90是用于载置光检测器阵列85的载置部件，它的一方的面成为载置具有分别与各光波导路2n对应的光检测器86n(n＝1～8)的光检测器阵列85的光检测器载置面91。为了使由反射滤波器4反射沿光波导路2n传输的信号光的一部分产生的反射光入射到各个对应的光检测器86n的受光单元87，而将光检测器阵列85配置在光检测器载置面91上。
经过作为与光检测器载置面91邻接的下面的基片固定面92，将副安装基片90固定在平面波导型光路1的上面。又，基片固定面92是为了与光检测器载置面91构成比90°大的角度而形成的。因此，光检测器载置面91对平面波导型光路1的上面倾斜角度α(0°＜α＜90°)。参照来自反射滤波器4的反射光的光路设定该角度α。
在图13所示的构成例中，作为光检测器阵列85的光检测器86n可以用表面入射型的光二极管，在与副安装基片90的反对侧设置了光检测器86n的受光单元87的光检测器阵列85的表面成为对于来自反射滤波器4的反射光的入射面88。而且，光检测器载置面91和平面波导型光路1的上面形成的角度α，如图13所示，为了使来自反射滤波器4的反射光以预定角度(图13中所示的角度φ)入射到光检测器86n的光入射面88，而设定光检测器载置面91和平面波导型光路1的上面形成的角度α，
又，在光检测器86n的光入射面86上，设置作为防止处于与沿光波导路2n传输的信号光的波长带对应的预定波长带内的光的反射的涂层的防止反射膜(AR膜)。
图14A和图14B是表示图13所示的光波导路模块中的副安装基片90和光检测器阵列85的构成的图，A是从下游侧看的侧面图，B是上面图。
在本实施方式中，如图13、图14A和图14B所示，与光检测器载置面91邻接，并且与基片固定面92和平面波导型光路1的上面平行的副安装基片90的上面成为配线面93。而且，在该配线面93上和在载置了光检测器阵列85的光检测器载置面91上，设置从光检测器载置面91向配线面93延伸(请参照图13)的8条配线951～958。
这些配线951～958中的各条配线，如图14A所示，与在光检测器阵列85的8个光检测器861～868中的对应的光检测器电连接。因此，形成可以将配线95n(n＝1～8)用作为了读出来自光检测器86n的光检测信号的信号线的构成。
现在我们说明本实施方式的光波导路模块的效果。
在图13、图14A和图14B所示的光波导路模块中，除了图1和图2所示的光波导路模块的构成外，将为了读出来自光检测器861～868的光检测信号的立体的配线951～958设置在载置光检测器阵列85的副安装基片90上。
通常，为了读出来自作为光检测器的光二极管的光检测信号，需要在与设置在光二极管的阳极、配线基片和引线架等中的对应的配线之间实施导线环，电连接电极和配线。这里，如图1和图2所示的光波导路模块那样，对平面波导型光路倾斜地设置光检测器阵列，设置光检测器阵列的电极的表面对于与平面波导型光路平行的配线基片等的配线面成为倾斜的。这时，要在电极和配线之间形成导线环是困难的。
对此，在本实施方式的光波导路模块中，将与平面波导型光路1的上面平行的副安装基片90的上面作为配线面93，设置用于读出来自从光检测器载置面91向配线面93延伸的光检测器861～868的光检测信号的配线951～958。
如果根据这种构成，则能够将配线95n的光检测器载置面91上的配线部分用于与光检测器86n连接，并且能够将与配线基片等平行的配线面93上的配线部分用于与外部配线的导线环。因此，在设置在光二极管的阳极、配线基片和引线架等中的对应的配线之间等可以良好地实施导线环。又，在它的制造过程中，使导线焊接等的作业变得容易。
根据本实施方式的光波导路模块不限于上述实施方式，可以具有种种变形。例如，在上述实施方式中，作为光路可以用平面波导型光路。作为这种光路，如上述那样，不限于平面波导型光路，也可以用由光纤构成它的一部分或全部光路部分的光路。
图15A和图15B是沿与光波导路的光轴垂直的方向表示各个光波导路模块的截面构造的截面图。图15A表示在作为光波导路用平面波导型的光波导路的情形中的光路的截面构造。它和与图1和图2所示的光波导路模块的光轴垂直的截面构造相当。又，图15B表示在作为光波导路不用平面波导型的光波导路而用光纤的情形中的光路的截面构造。
图15A所示的光路，如通过图2所述，由在基片10上形成下部包层22、芯子20和上部包层21的平面波导型的光波导路构成。
另一方面，在图15B所示的光路中，在基片10的上面侧，相互平行并且等间隔地形成作为光纤配列部件其作用的V沟15。而且，通过将由芯子和包层构成的光纤25固定在这多条V沟15中的各条V沟中，构成在基片10上设置作为光波导路的光纤25的光路。又，在本构成例中，为了固定配置在V沟15中的光纤25，设置覆盖基片10的上面和光纤25的用于固定光纤的树脂26。
这样，作为形成用于插入反射滤波器的沟的光路，不限于如图15A所示，用平面波导型的光波导路作为光波导路构成的光路，也可以如图15B所示，用光纤作为光波导路构成的光路。
又，在图11和图12所示实施方式中，表示了用里面入射型的光检测器阵列80，以角度β倾斜地形成它的下游侧侧面的一部分作为光入射面83的构成。这样，作为对于平面波导型光路的上面以预定角度倾斜光检测器阵列的光入射面的构成，除了上述构成或用图1和图2所示的载置部件的构成以外，也可以具有种种构成。
图16是关于光波导路模块的其它实施方式，表示沿它的光轴的截面构造的截面图。根据本实施方式的光波导路模块的构成，除了光检测器阵列外，与图12所示的构成相同。
在平面波导型光路1的上部包层21的上面侧中，设置具有分别与各光波导路2n对应的光检测器101n(n＝1～8)的光检测器阵列100。为了使由反射滤波器4反射沿光波导路2n传输的信号光的一部分产生的反射光入射到各个对应的光检测器101n的受光单元102，而将光检测器阵列100配置在平面波导型光路1的上面。
在图16所示的构成例中，用里面入射型的光二极管作为光检测器阵列100的光检测器101n，设置光检测器101n的受光单元102的光检测器阵列100的表面成为对于来自反射滤波器4的反射光的光入射面103。
通过作为与光入射面103邻接的面的检测器固定面104，将光检测器阵列100固定在平面波导型光路1的上面。又，检测器固定面104是为了与光入射面103构成比90°大的角度而形成的。因此，光入射面103，对平面波导型光路1的上面，倾斜地形成角度β(0°＜β＜90°)。如图16所示，为了使来自反射滤波器4的反射光以预定角度φ入射到光检测器101n的光入射面103，而设定角度β。
在这种构成中，也与图1和图2所示的构成，或图11和图12所示的构成相同，因为能够减少透过光入射面103的光的偏振依赖性，所以能够使在光检测器101n中的反射光的受光灵敏度与信号光的偏振状态无关大致恒定。此外，图16所示的构成也可以应用于作为光检测器阵列用里面入射型的情形。
又，在上述各实施方式中，作为平面波导型光路中的光波导路设置N条(N是多条，在图1中为8条)光波导路，并且作为光检测器，用具有分别与N条光波导路对应的N个光检测器的光检测器阵列。因此，可以与信号光的各个偏振状态无关地正确地监视沿N条光波导路中的各条光波导路传输的N条沟道的信号光的光强度。但是，在平面波导型光路中的光波导路为1条沟道的情形中，也同样能够适用上述光波导路模块的构成。
又，这样，当作为光检测器用具有多条沟道的光二极管的光检测器阵列时，作为光检测器阵列可以用种种构成的光检测器阵列。
图17A和图17B是表示光检测器阵列的第1构成例的图，A是上面图，B是侧面截面图。在本构成例中，准备好多个具有各个单一受光单元111的光二极管110，使它们能够相互调整位置地进行设置，形成光二极管阵列。或者，需要时，也可以将多个光二极管110分别个别地固定在副安装基片115上，使它们能够相互调整位置地进行设置，形成光二极管阵列。这种构成，虽然光二极管的位置精度等稍微差一些，但是具有材料费便宜等的优点。
图18A和图18B是表示光检测器阵列的第2构成例的图，A是上面图，B是侧面截面图。在本构成例中，准备好多个具有各个单一受光单元121的光二极管120，使它们能够相互调整位置地进行设置预先固定在同一个副安装基片125上，形成光二极管阵列。这种构成在位置精度、作业性、材料费等方面达到很好的平衡。
图19A和图19B是表示光检测器阵列的第3构成例的图，A是上面图，B是侧面截面图。在本构成例中，用具有多个受光单元131形成一体的光二极管阵列130。或者，需要时，也可以用将光二极管阵列130固定在副安装基片135上的构成。在这种构成中，因为有同一个工艺过程进行制造，所以具有邻接的光二极管之间的间隔等的位置精度高，又，作业性良好的优点。
根据本发明的光波导路模块，如以上详细说明的那样，能够用作可以与信号光的偏振状态无关地正确地监视光强度的光波导路模块。即，如果根据具有通过由设置在横切光波导路的倾斜的沟的内侧中的反射滤波器反射信号光的一部分用于监视光强度，并且以预定角度使来自反射滤波器的反射光入射到光检测器的光入射面的构成的光波导路模块，则能够使光路的构成和制造步骤简单化。又，因为减少了透过光入射面的光的偏振依赖性，所以能够使在光检测器中的反射光的受光灵敏度与信号光的偏振状态无关大致恒定。因此，可以与信号光的偏振状态无关地正确地监视光强度。
可以将这种光波导路模块用作插入由光纤和平面波导型的光波导路构成的光路中的信号光强度监视器。或者，也可以形成通过将它设置在光混频器、光分频器、光衰减器等的平面波导型光路的预定部位上，对光路中的信号光强度进行监视的构成。

Claims (6)

1.一种光波导路模块，其特征在于备有：
包含基片、和设置在上述基片上的光波导路而构成，并具有为了横切上述光波导路的预定部位而对与上述光波导路的光轴正交的垂直轴倾斜预定的倾斜角θ形成的沟的光路，其中0°＜θ，
在上述光路的上述沟的内侧包含沿上述光波导路传输的信号光通过的部位而设置的、以预定反射率反射一部分上述信号光的反射滤波器，和
检测由上述反射滤波器反射上述信号光而产生的反射光的光检测器；
上述光检测器设置成使上述反射光以预定角度入射到其光入射面，
将上述光检测器载置在上述光路的上面，同时，
为了以预定角度入射上述反射光，而使上述光检测器的上述光入射面对上述光路的上面倾斜角度β，其中0°＜β＜90°。
2.根据权利要求1所述的光波导路模块，其特征在于：上述光路是包含作为上述光波导路在上述基片上形成的平面光波导路型的光波导路而构成的平面光波导路型光路。
3.根据权利要求1所述的光波导路模块，其特征在于：上述光路是包含作为上述光波导路固定在上述基片上的光纤而构成的光路。
4.根据权利要求1所述的光波导路模块，其特征在于：将上述光检测器的受光单元设置在从上述反射光的光路看与上述光入射面对置的位置上。
5.根据权利要求1所述的光波导路模块，其特征在于：上述光路作为上述光波导路具有N条光波导路，其中，N是多个；并且，
作为上述光检测器备有具有分别与上述N条光波导路对应的N个光检测器的光检测器阵列。
6.根据权利要求1所述的光波导路模块，其特征在于：在上述光检测器的上述光入射面上设置有防止处于预定波长带内的光的反射的涂膜。
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