JP2000275470A - 入出力ファイバ付き平面型光波回路デバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 平面型光波回路デバイスにおいて結合損失を
低く抑えるとともに平面光導波路チップの小型化及び集
積化を達成して低コスト化を図る。 【解決手段】 平面基板上に形成された屈折率の高いコ
アとその周りのクラッドからなる光導波路で構成される
平面型光波回路を用いたデバイスにおいて、このデバイ
ス２３とこのデバイスが適用される光通信システムに用
いられるファイバ２９、３３との間に、中間ファイバ２
７、３３として光通信システムに適用するための光信号
入出力用のファイバを接続する。中間ファイバの少なく
とも一部において、そのモードフィールド径が平面型光
波回路のモードフィールド径と一致し、そのカットオフ
波長が光通信システムに用いられるファイバのカットオ
フ波長と一致する。中間ファイバの一部に熱拡散コア２
８、３４を有する。中間ファイバの前記熱拡散コアの少
なくとも一部に融着部分またはコネクタ接続部分を有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｓｉ基板等の平面
基板上に構成された光波回路において、低損失で入出力
用ファイバを接続した平面型光波回路デバイスに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】インターネット及びＥ−ｍａｉｌ（電子
メール）の爆発的な普及により、通信回線の大容量化が
米国を中心として急速的に進められている。この大容量
化のキー技術は光通信技術であり、高密度波長分割多重
（ＤＷＤＭ）伝送システムと光アクセスネットワークシ
ステムが導入され始めている。これらの光通信システム
を構築するために、平面光導波路（planar lightwave c
ircuits ；ＰＬＣ：平面型光波回路とも称する）型デバ
イスが適用されるようになってきており、この傾向は今
後益々拡大すると予想される。それに伴い、平面光導波
路型デバイスには多機能化・多チャンネル化及び低コス
ト化が要求されるようになってきている。

【０００３】この多機能化・多チャンネル化にはデバイ
スの集積度を上げる必要があり、低コスト化には基板に
できるだけ多くの平面光導波路チップを作製することが
望ましい。これを実現するためには、平面光導波路の曲
げ半径をより小さくして、コンパクトにデバイスを設計
することが効果的である。

【０００４】平面光導波路型デバイスにおいて、屈折率
の高いコアがクラッドに囲まれた埋込型導波路を考える
と、通常曲げ半径は導波路の比屈折率差Δで決まる。こ
の比屈折率差Δは次式（１）で与えられる。

【０００５】

【数１】

【０００６】ここで、ｎ₁ はコアの屈折率、ｎ₂ はクラ
ッドの屈折率である。

【０００７】図１に比屈折率差Δと導波路の最小曲げ半
径ｒｍｉｎの関係を太線のグラフで示す（細線のグラフ
は比屈折率差Δと伝搬損失との関係を示す。）。図１か
ら、比屈折率差Δを１．５％とすると、ｒｍｉｎとして
２ｍｍ程度が得られることがわかる。従って、平面光導
波路の比屈折率差Δを大きくすることにより、デバイス
の集積度を上げ、チップコストを下げることができる。

【０００８】しかしながら、平面光導波路をシステムで
使用するためには、通常光通信で用いられる１．３μｍ
零分散ファイバとの接続が必要となる。実際に使用する
モジュールでは、光ファイバは平面光導波路に、図２に
示す構造で接続される。

【０００９】図２の（Ａ）は上面図、図２の（Ｂ）は側
面図である。ここで、１は平面光導波路チップ、２ａ，
２ｂは接続補強用ガラス板である。３は入力用１芯ファ
イバ部品、４は入力ファイバ固定用紫外線硬化（ＵＶ）
接着剤、５は１芯ファイバ、６ａ，６ｂはコネクタであ
る。また、７は多芯出力用ファイバ部品、８はファイバ
固定用紫外線硬化（ＵＶ）接着剤、９は８芯テープファ
イバ、１０は８芯テープファイバ分岐部、１１は１芯の
１．３μｍ零分散ファイバである。

【００１０】図２に示すように、平面光導波路とファイ
バを接続するには、両者の入出力端面を研磨し、端面接
合する。このように、２つの異なる導波路を出射端で端
面接合する場合、結合効率ηは２つの導波路のモードフ
ィールドの重なり積分で与えられ、次式（２）となる。

【００１１】

【数２】

【００１２】ここで、ｗ₁ ，ｗ₂ は２つの導波路のそれ
ぞれのモードフィールド径である。モードフィールド径
は比屈折率差Δが大きくなると小さくなる。

【００１３】一例として、図３に、比屈折率差Δの異な
る平面光導波路を１．３μｍ零分散ファイバ（Δ＝０．
３％）と接続した場合の結合損失を示す。図３から、平
面光導波路の比屈折率差Δが大きくなると、１．３μｍ
零分散ファイバとの結合損失（coupling excess loss）
が増加することがわかる。以上のことから、比屈折率差
Δを大きくすると、１．３μｍ零分散ファイバとの結合
損失が大きくなるという解決すべき課題が存在すること
がわかる。

【００１４】従来の平面光導波路では、結合損失をある
程度に押さえ、曲げ半径を小さくするために、比屈折率
差Δは０．７５％程度までが用いられてきた。比屈折率
差Δが０．７５％の平面光導波路では、最小曲げ半径５
ｍｍ、１．３μｍ零分散ファイバとの接続による結合損
失０．３〜０．４ｄＢが得られていた。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】以上に述べたように、
従来技術では、集積度を上げるために導波路の比屈折率
差Δを大きくすると、通常用いられるファイバとの接続
部における結合損失が大きくなるという解決すべき課題
があった。

【００１６】そこで、本発明の目的は、平面型光波回路
デバイス（平面光導波路型デバイス）において、上述の
ような結合損失が大きいという課題を解決し、さらには
平面光導波路チップの小型化及び集積化を達成して、低
コストで平面型光波回路デバイスを作製できるようにす
ることにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、平面基板上に形成された屈折率
の高いコアとその周りのクラッドからなる光導波路で構
成される平面型光波回路を用いたデバイスであって、該
デバイスと該デバイスが適用される光通信システムに用
いられるファイバとの間に、該光通信システムに適用す
るための光信号入出力用のファイバを中間ファイバとし
て接続し、該中間ファイバの少なくとも一部において、
そのモードフィールド径が前記平面型光波回路のモード
フィールド径と一致あるいは近似し、かつ、そのカット
オフ波長が前記光通信システムに用いられる前記ファイ
バのカットオフ波長と一致あるいは近似することを特徴
とする。

【００１８】ここで、前記中間ファイバの一部に熱拡散
コアを有することを特徴とすることができる。

【００１９】また、前記中間ファイバの前記熱拡散コア
の少なくとも一部に融着部分またはコネクタ接続部分を
有することを特徴とすることができる。

【００２０】また、前記中間ファイバのカットオフ波長
が通常の１．３μｍ零分散シングルモードファイバのそ
れと一致あるいは近似することを特徴とすることができ
る。

【００２１】また、前記中間ファイバのカットオフ波長
が１．５５μｍ用分散シフトファイバのそれと一致ある
いは近似することを特徴とすることができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明は、平面光導波路と通常用
いられる１．３μｍあるいは１．５５μｍシングルモー
ドファイバとの間に、特別に設計した中間ファイバを入
出力ファイバとして組み込み、かつ、結合損失を押さえ
るため、その接続部分に熱拡散コア（thermally expand
ing core；ＴＥＣ）技術を用いたことを特徴とするもの
である。

【００２３】熱拡散コア技術は、周知のように、光ファ
イバを高温に加熱して、屈折率を高めるためにコア中に
添加されているゲルマニューム（Ge）などのドーパンを
熱拡散させ、モードフィールド径を局所に拡大する方法
であり、相対的にモードフィールド径の大きい光源、導
波路や光ファイバに対して、モードフィールド径の小さ
い光ファイバを低損失で接続するために実施される。従
って、熱拡散コア技術は、石英ガラス系光ファイバにお
いてパラメータの異なるファイバを接続するに好適な方
法である。

【００２４】図４に熱拡散コア接続の概要を示す。図４
において、１２は比屈折率差Δの高いファイバ、１３は
１．３μｍ零分散ファイバ、１４は高比屈折率差ファイ
バのコア、１５は１．３μｍ零分散ファイバのコアであ
る。そして、１６は高比屈折率差ファイバコア１４の熱
拡散コア部、１７は１．３μｍ零分散ファイバコア１３
の熱拡散コア部である。図４に示すように、熱拡散コア
では、局所加熱によりコアのドーパントを拡散させ、モ
ードフィールド径を広げる。これにより、低損失で２つ
のファイバを接続することができる。

【００２５】この熱拡散コア接続では、接続する２つの
ファイバ１２、１３のＶ値（規格化周波数値）が等しい
場合に、結合損失が小さくなることが知られている。実
際に、Ｖ値の等しい２種種類のファイバ（Δ：〜０．４
５％と２．２％）を接続した場合に、接続損失として
０．１ｄＢ以下が得られている。

【００２６】一方、２つの異なる導波路を単純に端面接
合する場合に結合損失を最小にするには、上述の式
（２）から、２つの導波路のモードフィールド径ｗ₁ ，
ｗ₂ を一致させることが望ましいことがわかる。

【００２７】以上に基づき、上記中間ファイバを設計す
るには、次のモードフィールド径ｗと単一モードファイ
バのＶ値の関係を利用する。

【００２８】

【数３】

【００２９】

【数４】

【００３０】ここで、ａは導波路のコア半径、λは波長
である。ｎ₁ は上式（１）で説明したコアの屈折率であ
る。

【００３１】上式（４）から、単一モードファイバで
は、カットオフ条件Ｖ_c ＝２．４０５から、カットオフ
波長λ_c が定まる。１．３μｍ零分散ファイバでは、通
常λ_c＝１．２５μｍ程度に設定されている。

【００３２】具体的な設計では、まず平面光導波路の動
作波長で平面光導波路のモードフィールド径に一致する
ように、入出力用中間ファイバのモードフィールド径ｗ
を設定する。次に、熱拡散コア接続のために、中間ファ
イバのＶ値をシステムで用いるファイバのＶ値と同じに
する。

【００３３】このようにして、モードフィールド径ｗと
Ｖ値を決めると、上式（３）から、導波路のコア半径ａ
を計算することができる。さらに、上式（４）から、比
屈折率差Δを得ることができ、これにより中間ファイバ
のパラメータを設定することができる。このように、本
発明では、ファイバのモードフィールド径とＶ値を個別
に調節できる点を利用している。

【００３４】以上の点をまとめると、本発明では、中間
ファイバを下記の条件を満たすように設計する。

【００３５】 入出力ファイバのモードフィールド径
を、平面光導波路の動作波長において平面光導波路のモ
ードフィールド径と同一あるいは近似するようにする。

【００３６】 入出力ファイバのカットオフ波長を、
システムで用いられるファイバのカットオフ波長と同一
あるいは近似するようにする。

【００３７】以上の設計に基づいて作製した入出力用中
間ファイバを用いて本発明に係る平面光導波路型デバイ
スを作製する。その際、平面光導波路と入出力用中間フ
ァイバとの接続は、従来技術と同じく端面接合とし、か
つ紫外線硬化接着剤を用いる。また、中間ファイバとシ
ステムで用いられる通常ファイバとの接続では、融着接
続、あるいはコネクタ接続のいずれか一方を用いる。融
着接続では、接続時に放電時間を調節することにより、
接続部において熱拡散コア接続を実現するようにする。
コネクタ接続では、熱拡散コア部がコネクタ端面になる
ように、コネクタを作製する。

【００３８】以上の作製工程によって導波路の比屈折率
差Δを大きくすることにより、平面光導波路チップの小
型化及び集積化を達成し、それと同時に、低損失のファ
イバピッグテール付き平面光導波路デバイス（入出力フ
ァイバ付き平面型光波回路デバイス）を作製することが
可能となる。従って、本発明によれば、基板単位当りの
チップ数を格段に増やすことができるので、低コストで
平面光導波路デバイスを作製できるという利点が得られ
る。

【００３９】

【実施例】次に、図面を参照して、本発明の具体的な実
施例について詳細に説明する。

【００４０】（第１の実施例）本発明の第１の実施例で
は、１６チャンネルのアレー導波路格子形光合分波器(A
WG) 型フィルタモジュールを作製した。図５に、アレー
導波路格子形光合分波器(AWG) 型フィルタ用平面光導波
路チップの構成を示す。また、図６には試作した入出力
ファイバ付きアレー導波路格子形光合分波器(AWG) チッ
プの構成を示す。

【００４１】図５において、１８は入力用導波路、１９
ａ，１９ｂはスラブ導波路、２０はアレー導波路、２１
は出力用導波路、２２はＳｉ基板である。

【００４２】また、図６の（Ａ）は上面図、図６の
（Ｂ）は側面図、図６の（Ｃ）は熱拡散コア融着接続部
の拡大図である。ここで、２３はアレー導波路格子形光
合分波器（AWG)型フィルタ平面光導波路チップ、２４
ａ，２４ｂは接続補強用ガラス板である。２５は入力用
１芯ファイバ部品、２６は入力ファイバ固定用紫外線硬
化接着剤、２７は入出力用中間ファイバ、２８は１芯の
熱拡散コアの融着接続部、２９は通常の１．３μｍ零分
散ファイバ、３０ａ，３０ｂはコネクタである。また、
３１は１６芯出力用ファイバ部品、３２はファイバ固定
用紫外線硬化接着剤、３３は入出力用中間ファイバを用
いて構成した８芯テープファイバ、３４は８芯の熱拡散
コア融着接続部、３５は１．３μｍ零分散ファイバの８
芯テープファイバ、３６は８芯テープファイバ分岐部、
３７は１芯の１．３μｍ零分散ファイバである。

【００４３】図５のアレー導波路格子形光合分波器（AW
G)型フィルタ回路では、１つの入力ポートから多数の波
長（λ１，λ２，…λｎ）を入射すると、各出力ポート
からそれぞれ異なる波長λｉを得ることができる。本実
施例では、図５のアレー導波路格子形光合分波器（AWG)
型フィルタ平面光導波路を石英系ガラス導波路で構成し
た。石英系ガラス導波路は、火炎堆積法（FHD)でガラス
膜を形成し、フォトリソグラフィーと反応性エッチング
でコアを作製した。コア形成後、再度火炎堆積法でその
コアを埋込した。作製した導波路及びアレー導波路格子
形光合分波器（AWG)のパラメータは以下の通りである。

【００４４】−コアサイズ：４×５μｍ −比屈折率差Δ：〜１．５％ −最小曲げ半径：２ｍｍ −波長間隔：１００ＧＨｚ −チャンネル数：１６ −チップサイズ：１８×１２ｍｍ −基板：Ｓｉ（１ｍｍ厚） これにより、平面光導波路のチップサイズは従来（３６
×２５ｍｍ）の半分以下とすることができた。

【００４５】また、図６において、それぞれ中間ファイ
バである入出力ファイバ２７及び８芯テープ入出力ファ
イバ３３のパラメータは、以下の通りである。

【００４６】−コア半径：２．１μｍ −比屈折率差Δ：〜１．３％ −カットオフ波長：１．２５μｍ −ファイバ外径：１２５μｍ 上記入出力ファイバ２７，３３をガラス基板２４ａ，２
４ｂに機械加工で形成したＶ溝に紫外線硬化接着剤２
６、，３２で固定して、入出力用ファイバ部品２５と３
１を作製した。そして、入出力用ファイバ部品２５，３
１の出射端面を、反射防止のために斜め研磨した。

【００４７】入出力用ファイバ部品２５を持つ入出力用
中間ファイバ２７の片側をコネクタ付き１．３μｍ零分
散ファイバ２９と熱拡散コア融着接続した。２８はその
熱拡散コアの融着接続部である。同様に、入出力用ファ
イバ部品３１を持つ入出力用中間ファイバ３３の片側を
コネクタ付き１．３μｍ零分散ファイバ３５と熱拡散コ
ア融着接続した。３４はその熱拡散コアの融着接続部で
ある。この熱拡散コアについては、融着における放電時
間を調節することにより実現した。

【００４８】また、平面光導波路チップ２３についても
接続補強用ガラス板２４ａ，２４ｂを平面光導波路チッ
プ上面に接着した後、接続端面を斜め研磨した。

【００４９】上記の製作工程により準備した平面光導波
路チップ２３と入出力用ファイバ部品２５と３１を公知
のファイバ接続装置（図示しない）に固定し、精密に調
芯した。各パーツを固定するには、紫外線硬化接着剤を
用い、図６に示すデバイスを作製した。

【００５０】作製したデバイスのスペクトルを公知の光
スペクトラムアナライザーと広帯域波長光源（図示しな
い）で測定した。図７に測定したアレー導波路格子形光
合分波器（AWG)のスペクトルを示す。１６ポートの平均
結合損失として、４．８ｄＢが得られた。これに対し、
従来例のように、入出力用中間ファイバを用いずに、通
常の１．３μｍ零分散ファイバを直接平面光導波路に接
続した場合には、１６ポートの平均結合損失として、
７．２ｄＢであったので、本発明を適用することで挿入
損失の大幅な改善が得られたことが確認された。

【００５１】また、熱拡散コア融着部２８、３４におけ
る接続損失としては、平均０．２〜０．３ｄＢと見積も
られた。

【００５２】以上により、本発明の有効性が確認され
た。

【００５３】（第２の実施例）本発明の第２の実施例で
は、平面光導波路に半導体レーザ（ＬＤ）とフォトディ
テクタ（ＰＤ）をハイブリッド集積した光トランシーバ
モジュールを作製した。図８に試作した光トランシーバ
モジュールの構成を示す。

【００５４】図８の（Ａ）は上面図、図８の（Ｂ）は半
導体レーザ部分の拡大断面図、図８の（Ｃ）は熱拡散コ
アコネクタの一部の拡大断面図である。ここで、３８は
光トランシーバ平面光導波路チップ、３９は接続補強用
ガラス板、４０は電極取り出し用平面光導波路チップキ
ャリア、４１は半導体レーザ（ＬＤ）、４２はフォトデ
ィテクタ（ＰＤ）である。４３は入出力用１芯ファイバ
部品、４４は入力ファイバ固定用紫外線硬化（ＵＶ）接
着剤、４５は特注の入出力用ファイバ、４６は熱拡散コ
アコネクタである。また、４７はＹ分岐導波路、４８は
モニタフォトディテクタ（モニタＰＤ）である。

【００５５】図８のデバイスを使用する場合には、特注
の１芯ファイバ４５から入射する信号光は、Ｙ分岐回路
４７を通り、フォトディテクタ４２で受信される。ま
た、半導体レーザ４１からの信号光は、同じくＹ分岐回
路４７を通り、特注の１芯ファイバ４５から出射され、
光トランシーバ（光送受信機）として動作する。半導体
レーザ４１の出力はモニタフォトディテクタ４８の検出
値を用いて安定化される。

【００５６】図８の光トランシーバモジュール用平面光
導波路を石英系ガラス導波路で構成した。石英系ガラス
導波路を第１の実施例と同様な方法で作製した。導波路
作製後、ガラス層を部分的にドライエッチングで除去
し、Ｓｉ基板面を露出させ、半導体レーザ４１及びフォ
トディテクタ４２の搭載部を形成した。搭載用半田及び
電極配線を蒸着により作製した。

【００５７】導波路及び平面光導波路チップのパラメー
タは以下の通りである。

【００５８】−コアサイズ：３×３μｍ −比屈折率差Δ：〜２．０％ −最小曲げ半径：１．５ｍｍ −チップサイズ：幅１．５×長さ６ｍｍ −基板：Ｓｉ（１ｍｍ厚） これにより、平面光導波路のチップサイズは従来（３×
１２ｍｍ）の１／４以下とすることができた。

【００５９】特注の入出力用ファイバ４５のパラメータ
は、以下の通りである。

【００６０】−コア半径：１．８μｍ −比屈折率差Δ：〜１．７％ −カットオフ波長：１．２５μｍ −ファイバ外径：１２５μｍ 上記特注の入出力用ファイバ４５をガラス基板３９に機
械加工で形成したＶ溝に紫外線硬化接着剤４４で固定し
て、入出力用１芯ファイバ部品４３を作製した。入出力
用１芯ファイバ部品４３の出射端面を、反射防止のため
に斜め研磨した。

【００６１】入出力用１芯ファイバ部品４３を持つ特注
の入出力用ファイバ４５の片側に熱拡散コアコネクタ４
６を形成した。次に、入出力用１芯ファイバ部品４３を
Ｙ分岐導波路４７に連なる１．３μｍ零分散ファイバと
熱拡散コア融着接続した。熱拡散コアコネクタ４６につ
いては、特注の入出力用ファイバ４５の一部を加熱拡散
後、その部分にコネクタを形成した。

【００６２】また、平面光導波路チップ３８についても
接続補強用ガラス板３９を平面光導波路チップ上面に接
着した後、接続端面を斜め研磨した。研磨後、半導体レ
ーザ４１及びフォトディテクタ４２をパッシブアライメ
ント法で搭載した。半導体レーザ４１には通常のものを
用いた。

【００６３】作製した光トランシーバモジュールの特性
を測定した。測定した半導体レーザ４１とフォトディテ
クタ４２の特性を図９の（Ａ）と（Ｂ）にそれぞれ示
す。図９の（Ａ）は半導体レーザ４１への注入電流と光
出力の関係を示し、半導体レーザ４１の注入電流約３０
ｍＡで出力１ｍＷが得られた。また、図９の（Ｂ）に示
すように、フォトディテクタ４２の受光感度として０．
３Ａ／Ｗが得られた。両者とも、従来の低比屈折率差Δ
の光トランシーバと同等な特性が得られた。

【００６４】また、熱拡散コアコネクタ４６における接
続損失としては、平均０．２ｄＢと見積もられ、低損失
なファイバ接続が確認された。

【００６５】チップ数に関しては、４インチ・ウェファ
から４倍以上のチップが得られ、低コストが達成され
た。

【００６６】以上により、本発明の有効性が確認され
た。

【００６７】（他の実施例）尚、上記の本発明の実施例
では、熱拡散コア接続を融着接続時に実現したが、本発
明は熱拡散コア接続を融着法に限定するものではない。
例えば、融着接続後に改めて局所加熱を再度行っても良
い。

【００６８】また、上記の本発明の実施例では、石英系
ガラス導波路について説明したが、それ以外の半導体，
ポリマー等の導波路にファイバを接続する場合において
も同様の効果を発揮でき、本発明は導波路を構成する材
料を問わない。

【００６９】また、上記の本発明の実施例では、アレー
導波路格子形光合分波器（AWG)型フィルタモジュール
と、光トランシーバに本発明を適用した例を示したが、
本発明はこれに限らず、例えば熱光学型光スイッチ、マ
ッハツェンダー干渉計型光合分波器、リング共振器、Br
agg グレーティング型合分波器等のデバイスにも本発明
は適用可能である。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、平面光
導波路型デバイスにおいて結合損失が大きいという欠点
を改良するために、平面光導波路と通常用いられるファ
イバの間に、下記の条件を満たす入出力用中間ファイバ
を組み込むことを特徴とする。

【００７１】ａ）入出力用中間ファイバとモードフィー
ルド径は、平面光導波路の動作波長において平面光導波
路のモードフィールド径と同一あるいは近似する。

【００７２】ｂ）入出力用中間ファイバのカットオフ波
長は、通常用いられるファイバのカットオフ波長と同一
あるいは近似する。

【００７３】デバイス作製では、平面光導波路と入出力
用中間ファイバの接続は、従来と同様な端面接合とし、
入出力用中間ファイバと通常ファイバの接続は、融着接
続、あるいはコネクタ接続のいずれかを用いるが、その
接続部には熱拡散コア技術を適用する。

【００７４】以上の本発明の構成により、下記の本発明
に特有な効果が得られる。

【００７５】１）平面光導波路チップの小型化及び集積
化を達成すると同時に、低損失のファイバピッグテール
付き平面光導波路デバイスを作製することができる。

【００７６】２）基板単位当りのチップ数を格段に増や
すことができるので、低コストで平面光導波路デバイス
を作製できる。

【００７７】３）従来とほぼ同等の作製プロセスでデバ
イスを作製可能である。

【００７８】４）入出力ファイバの本数を問わない。

【図面の簡単な説明】

【図１】最小曲げ半径と比屈折率差Δとの関係（太線)
、および伝搬損失と比屈折率差Δとの関係（細線) を
示すグラフである。

【図２】従来のファイバが接続された平面光導波路モジ
ュールの構造を示す上面図（Ａ）と側面図（Ｂ）であ
る。

【図３】１．３μｍ零分散ファイバと接続した場合にお
ける比屈折率差Δと結合損失の関係を示すグラフであ
る。

【図４】本発明で使用する熱拡散コア接続の概略模式図
である。

【図５】本発明の第１の実施例において用いたアレー導
波路格子形光合分波器（AWG)型フィルタの基本的な構成
図である。

【図６】本発明の第１の実施例において作製したアレー
導波路格子形光合分波器（AWG)型フィルタモジュールの
構成を示す上面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、および一部拡
大図（Ｃ）である。

【図７】本発明の第１の実施例で作製したアレー導波路
格子形光合分波器（AWG)のスペクトルを示すグラフであ
る。

【図８】本発明の第２の実施例において作製した光トラ
ンシーバモジュールの構成を示す上面図（Ａ）、および
一部拡大断面図（Ｂ），（Ｃ）である。

【図９】本発明の第２の実施例において作製した光トラ
ンシーバモジュールの特性を示し、（Ａ）は半導体レー
ザへの注入電流と光出力の関係、（Ｂ）はフォトディテ
クタの受光感度特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 平面光導波路チップ ２ａ，２ｂ 接続補強用ガラス板 ３ 入出力１芯ファイバ部品 ４ 入力ファイバ固定用紫外線硬化接着剤 ５ １芯ファイバ ６ａ，６ｂ コネクタ ７ 多芯出力用ファイバ部品 ８ ファイバ固定用紫外線硬化接着剤 ９ ８芯テープファイバ １０ ８芯テープファイバ分岐部 １１ １芯の１．３μｍ零分散ファイバ １２ 比屈折率差Δの高いファイバ １３ １．３μｍ零分散ファイバ １４ 高比屈折率差ファイバのコア １５ １．３μｍ零分散ファイバのコア １６ 高比屈折率差ファイバコアの熱拡散コア部 １７ １．３μｍ零分散ファイバコアの熱拡散コア部 １８ 入力用導波路 １９ａ，１９ｂ スラブ導波路 ２０ アレー導波路 ２１ 出力用導波路 ２２ Ｓｉ基板 ２３ アレー導波路格子形光合分波器（AWG)型フィルタ
平面光導波路チップ ２４ａ，２４ｂ 接続補強用ガラス板 ２５ 入力用１芯ファイバ部品 ２６ 入力ファイバ固定用紫外線硬化接着剤 ２７ 入出力用中間ファイバ ２８ １芯の熱拡散コア融着接続部 ２９ 通常の１．３μｍ零分散ファイバ ３０ａ，３０ｂ コネクタ ３１ １６芯出力用ファイバ部品 ３２ ファイバ固定用紫外線硬化接着剤 ３３ 入出力用中間ファイバを用いて構成した８芯テー
プファイバ ３４ ８芯の熱拡散コア融着接続部 ３５ １．３μｍ零分散ファイバの８芯テープファイバ ３６ ８芯テープファイバ分岐部 ３７ １芯の１．３μｍ零分散ファイバ ３８ 光トランシーバ平面光導波路チップ ３９ 接続補強用ガラス板 ４０ 電極取り出し用平面光導波路チップキャリア ４１ 半導体レーザ ４２ フォトディテクタ ４３ 入出力用１芯ファイバ部品 ４４ 入力ファイバ固定用紫外線硬化接着剤 ４５ 特注の入出力用ファイバ ４６ 熱拡散コアコネクタ ４７ Ｙ分岐導波路 ４８ モニタフォトディテクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｇ０２Ｂ 6/122 6/42 (72)発明者 清水 誠 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 石井 元速 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 2H036 JA02 MA11 QA22 2H037 AA01 BA24 CA04 CA05 CA06 2H047 KA04 LA12 LA18 LA19 MA05 MA07 PA24 QA04 5K002 AA05 AA07 BA04 BA05 BA07 BA31 BA33 FA01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平面基板上に形成された屈折率の高いコ
   アとその周りのクラッドからなる光導波路で構成される
   平面型光波回路を用いたデバイスであって、 該デバイスと該デバイスが適用される光通信システムに
   用いられるファイバとの間に、該光通信システムに適用
   するための光信号入出力用のファイバを中間ファイバと
   して接続し、 該中間ファイバの少なくとも一部において、そのモード
   フィールド径が前記平面型光波回路のモードフィールド
   径と一致あるいは近似し、かつ、そのカットオフ波長が
   前記光通信システムに用いられる前記ファイバのカット
   オフ波長と一致あるいは近似することを特徴とする入出
   力ファイバ付き平面型光波回路デバイス。
2. 【請求項２】 前記中間ファイバの一部に熱拡散コアを
   有することを特徴とする請求項１に記載の入出力ファイ
   バ付き平面型光波回路デバイス。
3. 【請求項３】 前記中間ファイバの前記熱拡散コアの少
   なくとも一部に融着部分またはコネクタ接続部分を有す
   ることを特徴とする請求項２に記載の入出力ファイバ付
   き平面型光波回路デバイス。
4. 【請求項４】 前記中間ファイバのカットオフ波長が通
   常の１．３μｍ零分散シングルモードファイバのそれと
   一致あるいは近似することを特徴とする請求項１から３
   のいずれかに記載の入出力ファイバ付き平面型光波回路
   デバイス。
5. 【請求項５】 前記中間ファイバのカットオフ波長が
   １．５５μｍ用分散シフトファイバのそれと一致あるい
   は近似することを特徴とする請求項１から３のいずれか
   に記載の入出力ファイバ付き平面型光波回路デバイス。