JP2003050326A - Optical waveguide part - Google Patents

Optical waveguide part

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JP2003050326A
JP2003050326A JP2001239338A JP2001239338A JP2003050326A JP 2003050326 A JP2003050326 A JP 2003050326A JP 2001239338 A JP2001239338 A JP 2001239338A JP 2001239338 A JP2001239338 A JP 2001239338A JP 2003050326 A JP2003050326 A JP 2003050326A
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Japan
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optical waveguide
waveguide
optical
chip
component
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JP2001239338A
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Japanese (ja)
Inventor
Tsuneaki Saito
恒聡 斎藤
Takeshi Sawamura
壮嗣 澤村
Tomohiro Watanabe
智浩 渡辺
Toshihiko Ota
寿彦 太田
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical waveguide part in which the central wavelength of passing light is kept constant independent of temperature. SOLUTION: An optical waveguide chip 9 on which substrate 1 the optical waveguide circuit of which the light transmissivity varies according to temperature is formed and a temperature adjustment part 8 for the optical waveguide chip 9 are provided, and the temperature adjustment part 8 and the optical waveguide chip 9 are laminated. The optical waveguide chip 9 and the temperature adjustment part 8 are directly joined by a jointing material 7 provided between the joining faces of the optical waveguide chip 9 and the temperature adjustment part 8. The jointing material 7 is, for example, a high thermal conductivity.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、波長多重光通信用
等の光通信に用いられる温度調節機能付きの光導波路部
品に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical waveguide component having a temperature adjusting function used for optical communication such as wavelength division multiplexing optical communication.

【0002】[0002]

【背景技術】近年、光通信においては、その伝送容量を
飛躍的に増加させる方法として、光波長多重通信の研究
開発が盛んに行なわれ、実用化が進んでいる。光波長多
重通信は、例えば互いに異なる波長を有する複数の光を
多重して伝送させるものであり、その多重数を増やすこ
とで1つの光ファイバの伝送容量を効率的に増加させる
ことが可能である。最近では100以上の波長を使用し
た波長多重通信システムが製品化されている。
2. Description of the Related Art In recent years, in optical communication, as a method of dramatically increasing its transmission capacity, research and development of optical wavelength division multiplex communication have been actively carried out and are being put to practical use. In the optical wavelength division multiplexing, for example, a plurality of lights having different wavelengths are multiplexed and transmitted, and the transmission capacity of one optical fiber can be efficiently increased by increasing the number of multiplexed lights. . Recently, wavelength division multiplexing communication systems using 100 or more wavelengths have been commercialized.

【0003】この波長多重通信において重要な役割を担
う光部品の1つに光波長合分波器がある。光波長合分波
器は光波長合波器と光波長分波器を総称したもので、多
くの光波長合波器と光波長分波器はもう一方の機能を併
せ持っている。
An optical wavelength multiplexer / demultiplexer is one of the optical components that plays an important role in this wavelength division multiplexing communication. The optical wavelength multiplexer / demultiplexer is a general term for the optical wavelength multiplexer and the optical wavelength demultiplexer, and many optical wavelength multiplexers and optical wavelength demultiplexers have the other function.

【0004】この光波長合分波器として実用化が進んで
いるものに、アレイ導波路型回折格子(AWG;Arr
ayed Waveguide Grating)があ
る。図6には、基板1上にアレイ導波路型回折格子の光
導波路回路を形成したアレイ導波路型回折格子チップの
例が示されている。なお、本明細書において、基板上に
光導波路回路が形成されている構成を光導波路チップと
呼び、この光導波路チップのうち、基板上にアレイ導波
路型回折格子の光導波路回路が形成されている構成をア
レイ導波路型回折格子チップと呼ぶ。
Array waveguide diffraction grating (AWG; Arr) is one of the optical wavelength multiplexers / demultiplexers that have been put into practical use.
ayed Waveguide Grating). FIG. 6 shows an example of an arrayed waveguide type diffraction grating chip in which an optical waveguide circuit of an arrayed waveguide type diffraction grating is formed on the substrate 1. In this specification, a configuration in which an optical waveguide circuit is formed on a substrate is called an optical waveguide chip, and an optical waveguide circuit of an arrayed waveguide type diffraction grating is formed on the substrate of the optical waveguide chip. This structure is called an arrayed waveguide type diffraction grating chip.

【0005】アレイ導波路型回折格子の光導波路回路
は、1本以上の光入力導波路2と、該光入力導波路2の
出射側に接続された第1のスラブ導波路3と、該第1の
スラブ導波路3の出射側に接続されたアレイ導波路4
と、該アレイ導波路4の出射側に接続された第2のスラ
ブ導波路5と、該第2のスラブ導波路5の出射側に接続
されて複数並設された光出力導波路6を有している。
The optical waveguide circuit of the arrayed waveguide type diffraction grating includes one or more optical input waveguides 2, a first slab waveguide 3 connected to the emission side of the optical input waveguides 2, and the first slab waveguide 3. Array waveguide 4 connected to the output side of slab waveguide 3
A second slab waveguide 5 connected to the emitting side of the arrayed waveguide 4; and a plurality of optical output waveguides 6 connected in parallel to the emitting side of the second slab waveguide 5. is doing.

【0006】前記アレイ導波路4は、第1のスラブ導波
路3から導出された光を伝搬するものであり、複数のチ
ャンネル導波路4aを並設して形成されており、隣り合
うチャンネル導波路4aの長さは互いに設定量(ΔL)
異なっている。上記光導波路回路を有する導波路形成領
域10は石英系ガラス材料により形成されている。
The arrayed waveguide 4 propagates the light derived from the first slab waveguide 3 and is formed by arranging a plurality of channel waveguides 4a in parallel, and the adjacent channel waveguides 4a are formed. The lengths of 4a are set by each other (ΔL)
Is different. The waveguide forming region 10 having the above optical waveguide circuit is formed of a silica glass material.

【0007】なお、光出力導波路6は、例えばアレイ導
波路型回折格子によって分波あるいは合波される互いに
異なる波長の信号光の数に対応させて設けられるもので
あり、アレイ導波路4を構成するチャンネル導波路4a
は、通常、例えば100本といったように多数設けられ
るが、同図においては、図の簡略化のために、これらの
チャンネル導波路4a、光出力導波路6および光入力導
波路2の各々の本数を簡略的に示してある。
The optical output waveguides 6 are provided corresponding to the number of signal lights of different wavelengths which are demultiplexed or combined by, for example, an arrayed waveguide type diffraction grating. Constituting channel waveguide 4a
Are usually provided in a large number such as 100, but in the figure, for simplification of the figure, the number of each of the channel waveguides 4a, the optical output waveguides 6 and the optical input waveguides 2 is provided. Is simply shown.

【0008】光入力導波路2には、例えば送信側の光フ
ァイバ(図示せず)が接続されて、波長多重光が導入さ
れるようになっており、光入力導波路2を通って第1の
スラブ導波路3に導入された光は、その回折効果によっ
て広がってアレイ導波路4に入射し、アレイ導波路4を
伝搬する。
An optical fiber (not shown) on the transmission side, for example, is connected to the optical input waveguide 2 so that wavelength-multiplexed light can be introduced. The light introduced into the slab waveguide 3 is spread by the diffraction effect thereof, enters the array waveguide 4, and propagates through the array waveguide 4.

【0009】このアレイ導波路4を伝搬した光は、第2
のスラブ導波路5に達し、さらに、光出力導波路6に集
光されて出力されるが、アレイ導波路4の全てのチャン
ネル導波路4aの長さが互いに異なることから、アレイ
導波路4を伝搬した後に個々の光の位相にずれが生じ、
このずれ量に応じて集束光の波面が傾き、この傾き角度
により集光する位置が決まる。
The light propagated through the arrayed waveguide 4 is
Of the array waveguide 4 is reached by the optical output waveguide 6, and all the channel waveguides 4a of the array waveguide 4 have different lengths. After propagating, there is a phase shift of individual light,
The wavefront of the focused light is tilted according to the amount of deviation, and the tilt angle determines the position where light is focused.

【0010】なお、アレイ導波路型回折格子において、
アレイ導波路から第2のスラブ導波路に光が入射する際
に、光が集光する角度(回折角)をφとすると、この角
度φと集光する光の波長(光透過中心波長)λとの間に
は、次式(1)に示すような関係がある。
In the arrayed waveguide type diffraction grating,
Assuming that the angle (diffraction angle) at which light is condensed when the light enters the second slab waveguide from the arrayed waveguide is φ, this angle φ and the wavelength of the condensed light (light transmission center wavelength) λ There is a relationship as shown in the following equation (1).

【0011】 n・d・sinφ+n・ΔL=m・λ・・・・・(1)N s · d · sin φ + n c · ΔL = m · λ (1)

【0012】nは第1、第2のスラブ導波路の等価屈
折率、dはチャンネル導波路同士の、第1、第2のスラ
ブ導波路側の端部間隔、φは回折角、nはアレイ導波
路の等価屈折率、ΔLは隣り合うアレイ導波路の長さの
差、mは回折次数をそれぞれ示す。
N s is the equivalent refractive index of the first and second slab waveguides, d is the distance between the end portions of the channel waveguides on the side of the first and second slab waveguides, φ is the diffraction angle, and n c Is the equivalent refractive index of the arrayed waveguide, ΔL is the difference in length between adjacent arrayed waveguides, and m is the diffraction order.

【0013】ところで、一般に、石英等のガラス材料
は、温度によって屈折率が変化することから、温度によ
って導波路の屈折率n、nが変化し、式(1)にお
けるλとφの関係が変化する。そのため、温度が変化す
るとアレイ導波路型回折格子の合分波波長が変化する。
By the way, since the refractive index of glass material such as quartz generally changes with temperature, the refractive indices n s and n c of the waveguide change with temperature, and the relationship between λ and φ in equation (1). Changes. Therefore, when the temperature changes, the combined / demultiplexed wavelength of the arrayed waveguide diffraction grating changes.

【0014】この変化量はアレイ導波路型回折格子のよ
うに石英系の材料を用いた回路の場合、約0.01nm
/℃であり、通常、光通信に求められる動作温度範囲で
ある0℃〜70℃の温度範囲では、0.7nm以上の変
化量となることから、実用上無視できない大きさであ
る。
This amount of change is about 0.01 nm in the case of a circuit using a silica-based material such as an arrayed waveguide type diffraction grating.
/ C, which is a practically nonnegligible value because the amount of change is 0.7 nm or more in the temperature range of 0C to 70C, which is the operating temperature range required for optical communication.

【0015】このため、アレイ導波路型回折格子を使用
する際には、光導波路チップとしてのアレイ導波路型回
折格子チップに温度調節部品を設けてアレイ導波路型回
折格子の温度を制御するようにしている。つまり、図7
に示すように、温度調節部品8とアレイ導波路型回折格
子チップの光導波路チップ9とを重ね合わせ、さらに、
光導波路チップ9の接合面と温度調節部品8の接合面間
に均熱板12を設けて光導波路部品を形成している。こ
の光導波路部品は、図8に示すように、パッケージ20
内に収容され、モジュール化される。
For this reason, when the arrayed-waveguide diffraction grating is used, the temperature of the arrayed-waveguide diffraction grating is controlled by providing a temperature adjusting component on the arrayed-waveguide diffraction grating chip as an optical waveguide chip. I have to. That is, FIG.
As shown in, the temperature control component 8 and the optical waveguide chip 9 of the arrayed waveguide type diffraction grating chip are superposed, and
A soaking plate 12 is provided between the joint surface of the optical waveguide chip 9 and the joint surface of the temperature control component 8 to form the optical waveguide component. As shown in FIG. 8, this optical waveguide component has a package 20
It is housed inside and modularized.

【0016】上記温度調節部品8は、少なくとも発熱ま
たは吸熱の機能を有しており、図7、図8に示す例で
は、複数のペルチェ素子25を有するペルチェモジュー
ルにより形成されている。
The temperature adjusting component 8 has at least a function of generating heat or absorbing heat, and in the example shown in FIGS. 7 and 8, it is formed of a Peltier module having a plurality of Peltier elements 25.

【0017】ペルチェモジュールは、上基板23と下基
板24との間に、ペルチェ素子25を複数配列してい
る。上基板23と下基板24は一般にセラミック基板に
より形成されている。ペルチェ素子25は、P型および
N型の半導体から成り、これらのP型半導体とN型半導
体とが電気的に交互に接続されるように配列されてい
る。温度コントローラ(図示せず)によって、リード線
26を介してペルチェモジュールに通電を行なうと、P
型半導体とN型半導体に電流が流れ、吸熱および発熱反
応が得られる。
In the Peltier module, a plurality of Peltier elements 25 are arranged between the upper substrate 23 and the lower substrate 24. The upper substrate 23 and the lower substrate 24 are generally formed of ceramic substrates. The Peltier element 25 is made of P-type and N-type semiconductors, and these P-type semiconductors and N-type semiconductors are arranged so as to be electrically alternately connected. When the Peltier module is energized via the lead wire 26 by a temperature controller (not shown), P
Electric current flows through the type semiconductor and the N-type semiconductor, and endothermic and exothermic reactions are obtained.

【0018】また、均熱板12は、銅やアルミニウムと
いった高熱伝導性を有する材料を主材料として作製され
た板であり、通常、熱伝導性の優れたシリコーンオイル
コンパウンド(シリコーングリース)等によって、均熱
板12と光導波路チップ9と温度調節部品8とが接合さ
れている。シリコーングリースの例としては、例えば東
レ・ダウコーニング(株)社製の製品名SC102等が
適用されている。
The soaking plate 12 is a plate made of a material having high thermal conductivity such as copper or aluminum as a main material, and is usually made of a silicone oil compound (silicone grease) having excellent thermal conductivity. The soaking plate 12, the optical waveguide chip 9, and the temperature control component 8 are joined together. As an example of the silicone grease, a product name SC102 manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd. or the like is applied.

【0019】なお、光導波路チップ9の上面には、その
端部側にチップ上板19が接合され、端面研磨されてお
り、端面研磨された光ファイバアレイ21が光導波路チ
ップ9に接続されている。この接続により、光導波路チ
ップ9の光導波路(この場合、光入力導波路2と光出力
導波路6)が、それぞれ、光ファイバアレイ21の光フ
ァイバと光接続されている。
On the upper surface of the optical waveguide chip 9, a chip upper plate 19 is joined to the end side of the optical waveguide chip 9 and the end surface is polished, and the end surface-polished optical fiber array 21 is connected to the optical waveguide chip 9. There is. By this connection, the optical waveguides of the optical waveguide chip 9 (in this case, the optical input waveguide 2 and the optical output waveguide 6) are optically connected to the optical fibers of the optical fiber array 21, respectively.

【0020】温度調節部品8は、図示されていないサー
ミスタや抵抗温度検出素子等の温度検出素子によって検
出される温度が予め定めた設定温度となるように、前記
温度コントローラにより調節を行なう。そうすると、均
熱板12による熱拡散によって、光導波路チップ9の温
度が全体に均一、かつ、一定になるように構成されてい
る。
The temperature adjusting component 8 is adjusted by the temperature controller so that the temperature detected by a temperature detecting element such as a thermistor or a resistance temperature detecting element (not shown) becomes a preset temperature. Then, the temperature of the optical waveguide chip 9 is configured to be uniform and constant throughout due to heat diffusion by the heat equalizing plate 12.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように、光導波路チップ9と温度調節部品8との間に均
熱板12を設ける構成は、温度調節部品8によって光導
波路チップ9と均熱板12の温度の両方を制御すること
になり、温度コントロールの際の消費電力が大きくなる
といった問題があった。
However, as described above, in the structure in which the heat equalizing plate 12 is provided between the optical waveguide chip 9 and the temperature adjusting component 8, the temperature adjusting component 8 and the optical waveguide chip 9 are used to equalize the temperature. Since both of the temperatures of the plate 12 are controlled, there is a problem that the power consumption during the temperature control becomes large.

【0022】また、一般に、アレイ導波路型回折格子等
の光導波路チップ9を筐体内に収容して成る光導波路モ
ジュールは、小型であることが要求され、特に、厚み方
向の大きさが小さいことが望まれているが、均熱板12
を用いると光導波路モジュールの厚みが大きくなってし
まうといった問題があった。例えば、光通信システム装
置に組み込まれる光導波路モジュールには、その厚み
(図8に示すA)を8.5mm以下とすることが要求さ
れているが、均熱板12を有する上記構成においてこの
厚みを満足させることは非常に困難である。
Further, in general, an optical waveguide module in which an optical waveguide chip 9 such as an arrayed waveguide type diffraction grating is housed in a housing is required to be small in size, and particularly, the size in the thickness direction is small. Is desired, soaking plate 12
However, there is a problem in that the thickness of the optical waveguide module becomes large when using. For example, an optical waveguide module incorporated in an optical communication system device is required to have a thickness (A shown in FIG. 8) of 8.5 mm or less. Is very difficult to satisfy.

【0023】さらに、均熱板12には高熱伝導性が要求
されることから、均熱板12を銅により形成することが
望ましいが、銅を用いた均熱板12は高価である。ま
た、銅の酸化を防止するためにニッケル等でメッキをす
る必要があることから、銅製の均熱板12を用いて形成
する光導波路モジュールは、その価格が高くなってしま
う。
Further, since the soaking plate 12 is required to have high thermal conductivity, it is desirable to form the soaking plate 12 from copper, but the soaking plate 12 using copper is expensive. Further, since it is necessary to plate with nickel or the like in order to prevent copper from being oxidized, the price of the optical waveguide module formed using the heat equalizing plate 12 made of copper becomes high.

【0024】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的は、均熱板を用いずに、アレ
イ導波路型回折格子等の光導波路チップの温度制御を安
定して行なうことができる光導波路部品を提供すること
にある。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to stabilize the temperature control of an optical waveguide chip such as an arrayed waveguide type diffraction grating without using a soaking plate. It is to provide an optical waveguide component that can be performed.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のような構成をもって課題を解決するた
めの手段としている。すなわち、第1の発明は、温度に
依存して光透過特性が変化する光導波路回路を基板上に
形成した光導波路チップと、該光導波路チップの温度調
節部品とを有し、該温度調節部品と前記光導波路チップ
とを重ね合わせて、前記光導波路チップの接合面と前記
温度調節部品の接合面間に介設した接合剤により前記光
導波路チップと前記温度調節部品を直接接合した構成を
もって課題を解決する手段としている。
In order to achieve the above object, the present invention has the following constitution as means for solving the problem. That is, the first invention comprises an optical waveguide chip having an optical waveguide circuit whose light transmission characteristics change depending on temperature, formed on a substrate, and a temperature adjusting component for the optical waveguide chip. And the optical waveguide chip are overlapped with each other, and the optical waveguide chip and the temperature control component are directly bonded by a bonding agent interposed between the bonding surface of the optical waveguide chip and the bonding face of the temperature control component. As a means to solve.

【0026】また、第2の発明は、上記第1の発明の構
成に加え、前記接合剤は熱伝導率が0.4W/(m・
K)以上である構成をもって課題を解決する手段として
いる。
In addition to the structure of the first invention, the second invention is such that the bonding agent has a thermal conductivity of 0.4 W / (m.multidot.m).
K) The above configuration is used as a means for solving the problem.

【0027】さらに、第3の発明は、上記第1または第
2の発明の構成に加え、前記接合剤はヤング率が2.0
×10Pa以下である構成をもって課題を解決する手
段としている。
Further, in the third invention, in addition to the constitution of the first or second invention, the bonding agent has a Young's modulus of 2.0.
A structure of × 10 7 Pa or less is a means for solving the problem.

【0028】さらに、第4の発明は、上記第1または第
2または第3の発明の構成に加え、前記接合剤はシリコ
ーンを主成分とする接着剤である構成をもって課題を解
決する手段としている。
Further, in the fourth invention, in addition to the constitution of the first, second or third invention, the bonding agent is an adhesive containing silicone as a main component, which is a means for solving the problems. .

【0029】さらに、第5の発明は、上記第1乃至第4
のいずれか一つの発明の構成に加え、前記接合剤は厚み
の平均が0.1mm以上である構成をもって課題を解決
する手段としている。
Further, a fifth invention is the above-mentioned first to fourth inventions.
In addition to the structure of any one of the above aspects, the bonding agent has a structure in which the average thickness is 0.1 mm or more as means for solving the problem.

【0030】さらに、第6の発明は、上記第1乃至第5
のいずれか一つの発明の構成に加え、前記温度調節部品
はペルチェ素子またはヒーター素子を有して形成されて
いる構成をもって課題を解決する手段としている。
Further, a sixth invention is the above-mentioned first to fifth inventions.
In addition to the structure of any one of the inventions, the temperature control component has a structure formed with a Peltier element or a heater element as means for solving the problem.

【0031】さらに、第7の発明は、上記第1乃至第6
のいずれか一つの発明の構成に加え、前記光導波路チッ
プの基板は熱伝導率が50W/(m・K)以上の材質に
より形成されている構成をもって課題を解決する手段と
している。
Further, a seventh invention is the above-mentioned first to sixth inventions.
In addition to the configuration of any one of the above aspects, the substrate of the optical waveguide chip is made of a material having a thermal conductivity of 50 W / (m · K) or more as a means for solving the problem.

【0032】さらに、第8の発明は、上記第7の発明の
構成に加え、前記光導波路チップの基板はシリコンであ
る構成をもって課題を解決する手段としている。
Further, in addition to the structure of the seventh invention, the eighth invention has a structure in which the substrate of the optical waveguide chip is made of silicon as means for solving the problem.

【0033】さらに、第9の発明は、上記第1乃至第8
のいずれか一つの発明の構成に加え、前記光導波路チッ
プの光導波回路は、1本以上の光入力導波路と、該光入
力導波路の出射側に接続された第1のスラブ導波路と、
該第1のスラブ導波路の出射側に接続され、互いに設定
量異なる長さの複数並設されたチャネル導波路から成る
アレイ導波路と、該アレイ導波路の出射側に接続された
第2のスラブ導波路と、該第2のスラブ導波路の出射側
に複数並設接続された光出力導波路とを有するアレイ導
波路型回折格子の光導波回路である構成をもって課題を
解決する手段としている。
Further, a ninth invention is the above-mentioned first to eighth inventions.
In addition to the configuration of any one of the inventions, the optical waveguide circuit of the optical waveguide chip includes one or more optical input waveguides and a first slab waveguide connected to the emission side of the optical input waveguides. ,
An array waveguide, which is connected to the emission side of the first slab waveguide and is composed of a plurality of channel waveguides arranged in parallel with each other having different set amounts, and a second array waveguide connected to the emission side of the array waveguide. An optical waveguide circuit of an arrayed waveguide type diffraction grating having a slab waveguide and a plurality of optical output waveguides connected in parallel on the emission side of the second slab waveguide is used as means for solving the problem. .

【0034】上記構成の本発明において、光導波路チッ
プと温度調節部品とは、接合剤を介して(均熱板を設け
ずに)直接接合されているので、均熱板を介して光導波
路チップと温度調節部品とを接合する場合のように、光
導波路部品の厚みが厚くなったり、温度コントロールの
際の消費電力が大きくなったり、光導波路部品が高価に
なったりすることを抑制できる。
In the present invention having the above-mentioned structure, since the optical waveguide chip and the temperature control component are directly bonded to each other via the bonding agent (without providing the heat equalizing plate), the optical waveguide chip is connected via the heat equalizing plate. It is possible to suppress an increase in the thickness of the optical waveguide component, an increase in power consumption during temperature control, and an increase in the cost of the optical waveguide component, as in the case of joining the optical waveguide component and the temperature adjustment component.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。なお、本実施形態例の説明におい
て、従来例と同一名称部分には同一符号を付し、その重
複説明は省略する。図1には、本発明に係る光導波路部
品の一実施形態例の要部構成が断面図により示されてい
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of the example of the present embodiment, the same names as those in the conventional example are denoted by the same reference numerals, and the duplicate description thereof will be omitted. FIG. 1 is a sectional view showing the configuration of the essential parts of an embodiment of an optical waveguide component according to the present invention.

【0036】本実施形態例の光導波路部品も、図7、図
8に示した従来の光導波路部品と同様に、アレイ導波路
型回折格子の光導波路回路を有する光導波路チップ9と
ペルチェモジュールの温度調節部品8を有している。本
実施形態例は、光導波路チップ9と温度調節部品8とを
重ね合わせて、光導波路チップ9の接合面と温度調節部
品8の接合面間に介設した接合剤7により光導波路チッ
プ9と温度調節部品8を直接接合したことを特徴として
いる。
The optical waveguide component of this embodiment also includes an optical waveguide chip 9 having an optical waveguide circuit of an arrayed waveguide type diffraction grating and a Peltier module, as in the conventional optical waveguide component shown in FIGS. It has a temperature control component 8. In this embodiment, the optical waveguide chip 9 and the temperature control component 8 are overlapped with each other, and the optical waveguide chip 9 and the optical waveguide chip 9 are bonded to each other by a bonding agent 7 interposed between the bonding face of the optical waveguide chip 9 and the bonding face of the temperature control component 8. It is characterized in that the temperature control component 8 is directly joined.

【0037】なお、本実施形態例においても、図1に示
す構成は、必要に応じて、適宜のパッケージに収容さ
れ、モジュール化される。また、本実施形態例におい
て、温度調節部品8は従来例と同様のペルチェモジュー
ルである。光導波路チップ9の基板1は、熱伝導率が5
0W/(m・K)以上の材質である単結晶のシリコンに
より形成されており、基板1の厚みは1mmである。
Also in the present embodiment, the configuration shown in FIG. 1 is accommodated in an appropriate package and modularized as needed. Further, in the present embodiment example, the temperature control component 8 is a Peltier module similar to the conventional example. The substrate 1 of the optical waveguide chip 9 has a thermal conductivity of 5
The substrate 1 is formed of single crystal silicon having a material of 0 W / (m · K) or more, and the thickness of the substrate 1 is 1 mm.

【0038】なお、シリコンの熱伝導率は125.6m
W/(m・K)であり、この値は、ガラスの熱伝導率の
値1.2W/(m・K)に比べて100倍以上と非常に
高く、鉄の熱伝導率の値355.9mW/(m・K)や
半田の熱伝導率の値33.5mW/(m・K)よりも高
い。
The thermal conductivity of silicon is 125.6 m.
W / (m · K), which is 100 times or more higher than the thermal conductivity value of 1.2 W / (m · K) of glass, and the thermal conductivity value of iron is 355. It is higher than 9 mW / (m · K) and the value of the thermal conductivity of solder 33.5 mW / (m · K).

【0039】また、シリコンの熱伝導率の値は、均熱板
12として使用される銅の熱伝導率の値335.9mW
/(m・K)やアルミニウムの熱伝導率234.5mW
/(m・K)と比べても、2〜3分の1程度である。こ
のように、シリコンの熱伝導率は非常に良好であるの
で、シリコンを基板1として用いることは光導波路チッ
プ9の温度をほぼ均一に保つために有効である。
The value of the thermal conductivity of silicon is 335.9 mW, which is the value of the thermal conductivity of copper used as the heat equalizing plate 12.
/ (M · K) and thermal conductivity of aluminum 234.5mW
Compared with / (m · K), it is about one-third. As described above, since the thermal conductivity of silicon is very good, using silicon as the substrate 1 is effective for keeping the temperature of the optical waveguide chip 9 substantially uniform.

【0040】前記接合剤7は、熱伝導性に優れたシリコ
ーンを主成分とし、かつ、弾性を有する接着剤のシリコ
ーンRTV(シリコーン室温加硫ゴム)である。接合剤
7は、東レ・ダウコーニング(株)の製品名SE448
6としており、この接合剤7の熱伝導率は0.84W/
(m・K)、ヤング率は0.6×10Paである。ま
た、本実施形態例において、接合剤7の厚みの平均は
0.33mmであり、接合剤7は、温度調節部品8の上
面のほぼ全領域に設けられている。
The bonding agent 7 is a silicone RTV (silicone room temperature vulcanized rubber) which is an adhesive having elasticity as a main component and having silicone as a main component. The bonding agent 7 is a product name SE448 of Toray Dow Corning Co., Ltd.
6 and the thermal conductivity of this bonding agent 7 is 0.84 W /
(M · K), Young's modulus is 0.6 × 10 7 Pa. Further, in the present embodiment, the average thickness of the bonding agent 7 is 0.33 mm, and the bonding agent 7 is provided on almost the entire area of the upper surface of the temperature control component 8.

【0041】接合剤7の適用例として、この他に、例え
ば東レ・ダウコーニング(株)のSEシリーズ(SE4
400、SE4410、SE4420、SE4422、
SE4440、SE4450、SE9184)等の熱伝
導性シリコーンRTVがある。これらの熱伝導性RTV
の熱伝導率は、いずれも、0.75W/(m・K)〜
1.05W/(m・K)であり、一般的なシリコーンR
TVの熱伝導率(0.17W/(m・K)〜0.33W
/(m・K))の数倍である。
In addition to this, as an application example of the bonding agent 7, for example, SE series (SE4 of Toray Dow Corning Co., Ltd.)
400, SE4410, SE4420, SE4422,
There are thermally conductive silicone RTVs such as SE4440, SE4450, SE9184). These thermal conductive RTV
Has a thermal conductivity of 0.75 W / (m · K)
1.05 W / (mK), a general silicone R
Thermal conductivity of TV (0.17W / (mK) ~ 0.33W
It is several times as large as / (m · K).

【0042】ところで、本実施形態例の光導波路部品に
適用している温度調節部品8はペルチェモジュールであ
り、ペルチェモジュールは、前記の如く、該ペルチェモ
ジュールへの通電により、吸熱反応および発熱反応を得
るものである。ペルチェモジュールはその動作時に、上
基板23と下基板24のいずれか一方が吸熱面となり、
その反対の基板が発熱面となる。
By the way, the temperature control component 8 applied to the optical waveguide component of the present embodiment is a Peltier module, and the Peltier module causes an endothermic reaction and an exothermic reaction by energizing the Peltier module as described above. I will get it. When the Peltier module is in operation, one of the upper substrate 23 and the lower substrate 24 serves as a heat absorption surface,
The opposite substrate serves as a heat generating surface.

【0043】したがって、ペルチェモジュールを動作さ
せると、上基板23と下基板24の温度差が大きく変化
し、上基板23と下基板24は、その熱収縮により反り
が生じる。また、その反り量は、上基板23と下基板2
4の温度差により変化する。
Therefore, when the Peltier module is operated, the temperature difference between the upper substrate 23 and the lower substrate 24 changes significantly, and the upper substrate 23 and the lower substrate 24 warp due to the thermal contraction. Further, the amount of warpage is determined by the upper substrate 23 and the lower substrate 2
It changes with the temperature difference of 4.

【0044】例えば、図5には、ペルチェモジュールの
反りの温度依存性が示されている。同図は、ペルチェモ
ジュールを放熱フィンの上に配置し、上基板23の表面
温度が設定温度となるように温度コントローラにより通
電したときの、ペルチェモジュールの反りを表面粗さ計
により測定した結果である。同図の(a)、(b)、
(c)は、上記設定温度を、それぞれ、0℃、20℃、
70℃としたときの測定結果であり、測定長さはいずれ
も14mmである。
For example, FIG. 5 shows the temperature dependence of the warp of the Peltier module. This figure shows the results of measuring the warp of the Peltier module with a surface roughness meter when the Peltier module is placed on the heat radiation fins and the surface temperature of the upper substrate 23 is energized by the temperature controller so as to reach the set temperature. is there. (A), (b) of FIG.
(C) shows the set temperatures of 0 ° C., 20 ° C.,
These are the measurement results when the temperature is 70 ° C., and the measurement lengths are all 14 mm.

【0045】図5の(a)に示すように、上基板23の
表面温度が0℃の時には凹型に約2μm反っており、同
図の(c)に示すように、上基板23の表面温度が70
℃の時には凸型に約1μm反っていることが分かる。
As shown in FIG. 5A, when the surface temperature of the upper substrate 23 is 0 ° C., the concave shape is warped by about 2 μm, and as shown in FIG. 5C, the surface temperature of the upper substrate 23. Is 70
It can be seen that the convex shape warps by about 1 μm at a temperature of ℃.

【0046】これは、上基板23の表面温度が0℃の時
には下基板24が高温になるため、熱収縮の関係で、上
基板23が縮み、下基板24が伸びるため、凹型に反
り、また、上基板23の表面温度が70℃の時には下基
板24が低温になるため、熱収縮の関係で、上基板23
が伸び、下基板24が縮むため凸型に反るということを
意味している。また、0℃と70℃との反りの差は約3
μmとなる。
This is because when the surface temperature of the upper substrate 23 is 0 ° C., the lower substrate 24 becomes high in temperature, so that the upper substrate 23 contracts and the lower substrate 24 expands due to thermal contraction, so that the concave substrate warps. When the surface temperature of the upper substrate 23 is 70 ° C., the lower substrate 24 becomes a low temperature.
Is expanded and the lower substrate 24 is contracted, so that it warps in a convex shape. Also, the difference in warp between 0 ° C and 70 ° C is about 3
μm.

【0047】この反りの変化については、外部雰囲気を
一定(例えば室温)にした状態で、ペルチェモジュール
の表面温度を変化させたときの反りの変化にも当てはま
る。すなわち、例えばペルチェモジュールの上基板23
の表面温度を40℃と一定にした状態で、外部の温度が
70℃となると、ペルチェモジュールの上基板23の表
面は吸熱面となることから、発熱面となる下基板24よ
り温度が下がり、凹型に反りが生じる。
The change in the warp also applies to the change in the warp when the surface temperature of the Peltier module is changed while the external atmosphere is kept constant (for example, room temperature). That is, for example, the upper substrate 23 of the Peltier module
When the outside temperature reaches 70 ° C. with the surface temperature of the substrate kept constant at 40 ° C., the surface of the upper substrate 23 of the Peltier module becomes a heat absorbing surface, so the temperature becomes lower than that of the lower substrate 24 which becomes a heat generating surface The concave shape is warped.

【0048】また、その逆に、例えばペルチェモジュー
ルの上基板23の表面温度を40℃と一定にした状態
で、外部の温度が0℃となると、ペルチェモジュールの
上基板23の表面は発熱面となることから、吸熱面とな
る下基板24より温度が上がり、凸型に反りが生じる。
On the contrary, for example, when the outside temperature becomes 0 ° C. with the surface temperature of the upper substrate 23 of the Peltier module being constant at 40 ° C., the surface of the upper substrate 23 of the Peltier module becomes a heat generating surface. As a result, the temperature rises above the lower substrate 24, which is the heat absorbing surface, and the convex shape is warped.

【0049】そして、ペルチェモジュールに光導波路チ
ップ9が貼り付けられていると、上記のようにペルチェ
モジュールが反れば、その反りが光導波路チップ9に伝
わり、光導波路チップ9にも反りが生じることになる。
When the optical waveguide chip 9 is attached to the Peltier module, if the Peltier module warps as described above, the warp is transmitted to the optical waveguide chip 9 and the optical waveguide chip 9 also warps. become.

【0050】なお、温度調節部品8として、ヒーター素
子を有するものを適用した場合も、温度調節部品8と光
導波路チップ9との熱膨張係数の差に起因してバイメタ
ル効果が生じ、反りが生じる。
Even when the temperature adjusting component 8 having a heater element is applied, a bimetal effect is generated due to the difference in thermal expansion coefficient between the temperature adjusting component 8 and the optical waveguide chip 9, and warpage occurs. .

【0051】光導波路の屈折率は、光導波路に加えられ
る応力によっても変化するため、光導波路チップ9に反
りが生じると、光導波路チップ9の温度をせっかく一定
に保っても、次式(2)に示す屈折率nが変化して、前
記式(1)に示した波長λが変化する。そうなると、光
導波路チップ9の形成されているアレイ導波路型回折格
子等の光導波路回路において、各光出力導波路6から出
力される光の光透過中心波長が変化してしまう。
Since the refractive index of the optical waveguide changes depending on the stress applied to the optical waveguide, when the optical waveguide chip 9 is warped, the following formula (2) is used even if the temperature of the optical waveguide chip 9 is kept constant. The refractive index n shown in () changes, and the wavelength λ shown in the equation (1) changes. Then, in the optical waveguide circuit such as the arrayed waveguide type diffraction grating in which the optical waveguide chip 9 is formed, the light transmission center wavelength of the light output from each optical output waveguide 6 changes.

【0052】n=C・σ・・・・・(2)N = C · σ (2)

【0053】なお、式(2)において、nは光導波路の
屈折率、Cは光導波路の光弾性定数、σは光導波路に与
えられる応力である。ここで、光導波路に与えられる応
力が圧縮応力の場合、σの値は+(プラス)となり、光
導波路に与えられる応力が引っ張り応力の場合、σの値
は−(マイナス)となる。また、石英系ガラス材料から
成る光導波路の光弾性定数Cの値はマイナスの値とな
る。
In the equation (2), n is the refractive index of the optical waveguide, C is the photoelastic constant of the optical waveguide, and σ is the stress applied to the optical waveguide. Here, when the stress applied to the optical waveguide is a compressive stress, the value of σ becomes + (plus), and when the stress applied to the optical waveguide is a tensile stress, the value of σ becomes − (minus). Further, the value of the photoelastic constant C of the optical waveguide made of the silica glass material is a negative value.

【0054】したがって、光導波路に圧縮応力が加えら
れると、式(2)に示す関係から光導波路の屈折率は小
さくなり、式光透過中心波長は、式(1)に示す関係か
ら短波長側にシフトする。また、その逆に、光導波路に
引っ張り応力が加えられると、式(2)に示す関係から
光導波路の屈折率は大きくなり、式光透過中心波長は、
式(1)に示す関係から長波長側にシフトする。
Therefore, when compressive stress is applied to the optical waveguide, the refractive index of the optical waveguide decreases from the relationship shown in the equation (2), and the light transmission center wavelength in the equation becomes short wavelength side from the relationship shown in the equation (1). Shift to. On the contrary, when a tensile stress is applied to the optical waveguide, the refractive index of the optical waveguide increases from the relationship shown in equation (2), and the optical transmission center wavelength is
It shifts to the long wavelength side from the relationship shown in Expression (1).

【0055】このように、温度調節部品8の反りの影響
を受けて光導波路チップ9の光透過中心波長が変化する
ことは、実用上問題となるので、この反りを抑制するた
めに、本発明者は、熱伝導性シリコーンRTVの接合剤
7のゴムとしての性質に着目した。
As described above, the fact that the optical transmission center wavelength of the optical waveguide chip 9 changes due to the influence of the warp of the temperature control component 8 poses a problem in practical use. The person paid attention to the property of the bonding agent 7 of the heat conductive silicone RTV as a rubber.

【0056】そして、100GHz間隔の16dhで光
を合分波する機能を有するアレイ導波路型回折格子の光
導波路回路を光導波路チップ9に形成し、図1に示す接
合剤7の厚みtを、図3に示すように、0から0.5m
mまで変化させたときのアレイ導波路型回折格子の光透
過中心波長変動を求めた。この検討は、光導波路チップ
9の温度を40℃に制御しながら環境温度が20℃から
70℃に変化させて行なった。なお、図3の特性線aは
実験結果から予想される回帰曲線、特性線aを挟む両側
の破線は、そのばらつきの範囲を示す。
Then, an optical waveguide circuit of an arrayed waveguide type diffraction grating having a function of multiplexing / demultiplexing light at 16 dh at 100 GHz intervals is formed on the optical waveguide chip 9, and the thickness t of the bonding agent 7 shown in FIG. As shown in Figure 3, 0 to 0.5m
The variation of the central wavelength of the light transmission of the arrayed waveguide type diffraction grating when it was changed to m was obtained. This examination was performed while controlling the temperature of the optical waveguide chip 9 to 40 ° C. while changing the environmental temperature from 20 ° C. to 70 ° C. The characteristic line a in FIG. 3 indicates a regression curve expected from the experimental results, and the broken lines on both sides of the characteristic line a indicate the range of variation.

【0057】その結果、図3に示すように、接合剤7の
厚みが厚くなるにしたがって、光透過中心波長の変動量
の絶対値が減少し、接合剤7の厚みが0.33mmの時
に光透過中心波長変動量が0となった。そこで、本実施
形態例では、上記のように、接合剤7の厚みを0.33
mmとした。
As a result, as shown in FIG. 3, as the thickness of the bonding agent 7 increases, the absolute value of the fluctuation amount of the light transmission center wavelength decreases, and when the thickness of the bonding agent 7 is 0.33 mm, the light The variation of the transmission center wavelength became zero. Therefore, in the present embodiment, as described above, the thickness of the bonding agent 7 is set to 0.33.
mm.

【0058】なお、接合剤7の厚みを大きくしすぎる
と、温度調節部品8から光導波路チップ9への熱伝導性
が劣化し、光導波路チップ9の温度を所望の温度に制御
できなくなり、それにより、光透過中心波長が長波長側
にシフトしてしまうと考えられる。
If the thickness of the bonding agent 7 is too large, the thermal conductivity from the temperature control component 8 to the optical waveguide chip 9 deteriorates, and the temperature of the optical waveguide chip 9 cannot be controlled to a desired temperature. Therefore, it is considered that the center wavelength of light transmission is shifted to the long wavelength side.

【0059】本実施形態例は以上のように構成されてお
り、光導波路チップ9と温度調節部品8とは、接合剤7
を介して、均熱板12を設けずに直接接合されているの
で、均熱板を介して光導波路チップ9と温度調節部品8
とを接合する従来例のように、光導波路部品の厚みが厚
くなることを抑制できし、温度コントロールの際の消費
電力が大きくなったり、光導波路部品が高価になったり
することを抑制でき、温度調節部品8によって光導波路
チップ9の温度を正確に制御することができる。
The example of the present embodiment is configured as described above, and the optical waveguide chip 9 and the temperature control component 8 are bonded by the bonding agent 7.
Via the heat soaking plate 12, the optical waveguide chip 9 and the temperature adjusting component 8 are directly connected to each other through the soaking plate.
As in the conventional example of joining and, it is possible to suppress the thickness of the optical waveguide component from increasing, and it is possible to suppress an increase in power consumption during temperature control and an increase in the cost of the optical waveguide component, The temperature of the optical waveguide chip 9 can be accurately controlled by the temperature adjusting component 8.

【0060】なお、本実施形態例の光導波路部品を図8
に示すようなパッケージ20内に収容してモジュール化
した場合、その厚み(図8のAに対応する部分の厚み)
は8.5mm以下となる。
The optical waveguide component of this embodiment is shown in FIG.
When it is housed in a package 20 as shown in Fig. 8 and modularized, its thickness (thickness of a portion corresponding to A in Fig. 8)
Is 8.5 mm or less.

【0061】また、本実施形態例では、接合剤7を高弾
性の熱伝導性シリコーンRTVにより形成し、その厚み
を図3に示した検討結果に基づいて的確に定めたもので
あるから、光導波路チップ9が温度調節部品8の反りの
影響を受けることを抑制し、光導波路チップ9の光透過
中心波長を設定波長にすることができる。
Further, in this embodiment, the bonding agent 7 is formed of highly elastic heat conductive silicone RTV, and the thickness thereof is accurately determined based on the examination result shown in FIG. It is possible to suppress the waveguide chip 9 from being affected by the warp of the temperature control component 8 and set the light transmission center wavelength of the optical waveguide chip 9 to the set wavelength.

【0062】さらに、本実施形態例では、接合剤7を熱
伝導性シリコーンRTVの接着剤により形成しているの
で、従来のようにシリコーンオイルコンパウンドによっ
て、光導波路チップ9と均熱板12と温度調節部品8を
接合していた場合のように、光導波路チップ9と温度調
節部品8とがはがれたり位置ずれしたりすることを抑制
でき、安定した動作を実現することができる。
Further, in this embodiment, the bonding agent 7 is formed of the adhesive of the heat conductive silicone RTV, so that the optical waveguide chip 9, the heat equalizing plate 12 and the temperature can be controlled by the silicone oil compound as in the conventional case. It is possible to prevent the optical waveguide chip 9 and the temperature adjusting component 8 from being peeled off or displaced from each other as in the case where the adjusting component 8 is joined, and a stable operation can be realized.

【0063】なお、本発明は上記実施形態例に限定され
るものでなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、
上記実施形態例では、接合剤7は、東レ・ダウコーニン
グ(株)のSE4486としたが、接合剤7は上記した
東レ・ダウコーニング(株)のSEシリーズ等の様々な
シリコーンRTVを適用することができる。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can take various modes. For example,
In the above embodiment, the bonding agent 7 is SE4486 manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd. However, the bonding agent 7 may be various silicone RTV such as SE series manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd. described above. You can

【0064】また、接合剤7は、シリコーンRTV以外
の接合剤としてもよく、例えば熱伝導率が0.4W/
(m・K)以上の接合剤を用いることにより、温度調節
部品8による光導波路チップ9の温度制御を良好に行な
うことができる。また、接合剤7は、ヤング率が2.0
×10Pa以下である構成を有していれば、上記実施
形態例のように、接合剤7の厚みを適宜設定することに
より、温度調節部品8の反りの影響を抑制できるので、
好適である。
The bonding agent 7 may be a bonding agent other than silicone RTV, and has a thermal conductivity of 0.4 W /
By using the bonding agent of (m · K) or more, it is possible to favorably control the temperature of the optical waveguide chip 9 by the temperature control component 8. The Young's modulus of the bonding agent 7 is 2.0.
As long as it has a configuration of × 10 7 Pa or less, the influence of the warpage of the temperature control component 8 can be suppressed by appropriately setting the thickness of the bonding agent 7 as in the above-described embodiment.
It is suitable.

【0065】また、接合剤7は、シリコーンを主成分と
する接着剤である構成とすると、光導波路チップ9と温
度調節部品8との位置ずれやはがれ等を抑制することが
でき、好適である。
Further, it is preferable that the bonding agent 7 is composed of an adhesive containing silicone as a main component because it is possible to prevent the optical waveguide chip 9 and the temperature control component 8 from being displaced and peeled off. .

【0066】さらに、上記実施形態例では、接合剤7は
厚みの平均が約0.33mmとなるようにしたが、接合
剤7の厚みの平均は必ずしも約0.33mmとするとは
限らない。例えば上記実施形態例に適用した接合剤7を
適用し、接合剤7の厚みの平均を0.1mm以上とする
ことにより、アレイ導波路型回折格子の光透過中心波長
の変動量を0.05nm以下にできる。このように、接
合剤7の厚みは適宜設定されるものである。
Further, in the above embodiment, the average thickness of the bonding agent 7 is about 0.33 mm, but the average thickness of the bonding agent 7 is not always about 0.33 mm. For example, by applying the bonding agent 7 applied to the above-described embodiment and setting the average thickness of the bonding agent 7 to 0.1 mm or more, the fluctuation amount of the optical transmission center wavelength of the arrayed waveguide diffraction grating is 0.05 nm. You can: In this way, the thickness of the bonding agent 7 is set appropriately.

【0067】さらに、上記実施形態例では、接合剤7は
温度調節部品8の上面のほぼ全領域に設けたが、接合剤
7の配設領域は温度調節部品8の上面の面積より小さく
てもよいし、大きくてもよく、光導波路チップ9の基板
1側全領域に設けてもよい。
Further, in the above embodiment, the bonding agent 7 is provided on almost the entire area of the upper surface of the temperature adjusting component 8. However, even if the area where the bonding agent 7 is disposed is smaller than the area of the upper surface of the temperature adjusting component 8. It may be large or large, and may be provided in the entire region of the optical waveguide chip 9 on the substrate 1 side.

【0068】さらに、接合剤7は、シリコーンコンパウ
ンドとしてもよい。接合剤7をシリコーンコンパウンド
とする場合は、例えば図4の(a)に示すように、光導
波路チップ9と温度調節部品8の固定用の接着剤27を
設けると、光導波路チップ9と温度調節部品8の位置を
固定することができ、安定した動作を実現できる。
Further, the bonding agent 7 may be a silicone compound. When the bonding agent 7 is a silicone compound, for example, as shown in FIG. 4A, if an adhesive 27 for fixing the optical waveguide chip 9 and the temperature adjusting component 8 is provided, the optical waveguide chip 9 and the temperature adjusting member 8 can be adjusted. The position of the component 8 can be fixed, and stable operation can be realized.

【0069】また、この場合、固定用の接着剤27を、
上記実施形態例で適用した接合剤7のような弾性を有す
る接着剤とすることにより、温度調節部品8の反りが光
導波路チップ9に伝達することを抑制でき、上記実施形
態例と同様の効果を奏することができる。
In this case, the fixing adhesive 27 is
By using an adhesive having elasticity like the bonding agent 7 applied in the above-described embodiment example, it is possible to suppress the warp of the temperature control component 8 from being transmitted to the optical waveguide chip 9, and the same effect as in the above-described embodiment example. Can be played.

【0070】さらに、上記実施形態例では、光導波路チ
ップ9をアレイ導波路型回折格子チップとしたが、光導
波路チップ9はアレイ導波路型回折格子チップに限定さ
れるものではなく適宜設定されるものであり、本発明
は、例えば周知のマッハツェンダ回路を用いた光導波路
回路等、温度に依存して光透過特性が変化する光導波路
回路を有する光導波路チップ9を適用して形成すること
ができる。
Further, although the optical waveguide chip 9 is the arrayed waveguide type diffraction grating chip in the above embodiment, the optical waveguide chip 9 is not limited to the arrayed waveguide type diffraction grating chip and may be set appropriately. The present invention can be formed by applying an optical waveguide chip 9 having an optical waveguide circuit whose light transmission characteristics change depending on temperature, such as an optical waveguide circuit using a well-known Mach-Zehnder circuit. .

【0071】なお、図4の(b)には、上記マッハツェ
ンダ回路の一例が平面図により示されており、この図に
示すように、マッハツェンダ回路は、例えば2本の光導
波路14,15を並設し、光導波路14,15を近接さ
せた複数の方向性結合部16,17を光導波路14,1
5の長手方向に間隔を介して形成される。
In FIG. 4B, an example of the Mach-Zehnder circuit is shown in a plan view. As shown in this figure, the Mach-Zehnder circuit has, for example, two optical waveguides 14 and 15 arranged side by side. A plurality of directional coupling portions 16 and 17 which are provided to bring the optical waveguides 14 and 15 close to each other.
5 are formed at intervals in the longitudinal direction.

【0072】さらに、上記実施形態例では、光導波路チ
ップ9の基板1側に温度調節部品8を接合したが、光導
波路チップ9の光導波路回路形成領域側に温度調節部品
8を接合してもよい。
Further, in the above embodiment, the temperature adjusting component 8 is joined to the substrate 1 side of the optical waveguide chip 9, but the temperature adjusting component 8 may be joined to the optical waveguide circuit forming region side of the optical waveguide chip 9. Good.

【0073】さらに、上記実施形態例では、光導波路チ
ップ9の基板1をシリコンとしたが、光導波路チップ9
の基板1は、シリコン以外の基板としてもよい。ただ
し、基板1をシリコン等、熱伝導率が50W/(m・
K)以上の材質により形成すると、上記実施形態例のよ
うに基板1側に温度調節部品8を設ける場合に、温度調
節部品8による光導波路チップ9の温度制御をより一層
良好に行なうことができる。
Further, in the above embodiment, the substrate 1 of the optical waveguide chip 9 is made of silicon.
The substrate 1 may be a substrate other than silicon. However, the substrate 1 is made of silicon or the like and has a thermal conductivity of 50 W / (m ·
K) When formed of the above materials, when the temperature adjusting component 8 is provided on the substrate 1 side as in the above embodiment, the temperature controlling of the optical waveguide chip 9 by the temperature adjusting component 8 can be more favorably performed. .

【0074】さらに、上記実施形態例では、温度調節部
品8をペルチェモジュールとしたが、本発明に適用する
温度調節部品8は特に限定されるものでなく適宜設定さ
れるものであり、ヒーター素子等を有する構成としても
よい。
Further, in the above embodiment, the temperature control component 8 is a Peltier module, but the temperature control component 8 applied to the present invention is not particularly limited and may be appropriately set, such as a heater element. It may be configured to have.

【0075】[0075]

【発明の効果】本発明によれば、光導波路チップと温度
調節部品とを、接合剤を介して直接接合したので、均熱
板を介して光導波路チップと温度調節部品とを接合する
場合のように、光導波路部品の厚みが厚くなったり、温
度コントロールの際の消費電力が大きくなったり、光導
波路部品が高価になったりすることを抑制できる。
According to the present invention, since the optical waveguide chip and the temperature control component are directly bonded via the bonding agent, when the optical waveguide chip and the temperature control component are bonded via the heat equalizing plate. As described above, it is possible to suppress the thickness of the optical waveguide component from increasing, the power consumption during the temperature control to increase, and the optical waveguide component from becoming expensive.

【0076】また、本発明において、接合剤は熱伝導率
が0.4W/(m・K)以上である構成によれば、温度
調節部品と光導波路チップとの熱伝導を良好にできるの
で、温度調節部品による光導波路チップの温度制御を非
常に良好に行なうことができる。
In the present invention, if the bonding agent has a thermal conductivity of 0.4 W / (m · K) or more, the thermal conductivity between the temperature control component and the optical waveguide chip can be improved, The temperature of the optical waveguide chip can be controlled very well by the temperature control component.

【0077】さらに、本発明において、接合剤はヤング
率が2.0×10Pa以下である構成によれば、たと
え温度調節部品が動作時に反ったとしても、その反りが
光導波路チップに影響を与えることを抑制できる。
Further, in the present invention, when the bonding agent has a Young's modulus of 2.0 × 10 7 Pa or less, even if the temperature control component warps during operation, the warp affects the optical waveguide chip. Can be suppressed.

【0078】さらに、本発明において、接合剤はシリコ
ーンを主成分とする接着剤である構成によれば、温度調
節部品と光導波路チップとの位置ずれを抑制でき、か
つ、温度調節部品と光導波路チップとの熱伝導を良好に
できるので、温度調節部品による光導波路チップの温度
制御をより一層良好に行なうことができる。
Further, in the present invention, when the bonding agent is an adhesive containing silicone as a main component, the positional deviation between the temperature control component and the optical waveguide chip can be suppressed and the temperature control component and the optical waveguide chip can be suppressed. Since the heat conduction with the chip can be made good, the temperature control of the optical waveguide chip by the temperature adjusting component can be more excellently performed.

【0079】さらに、本発明において、接合剤は厚みの
平均が0.1mm以上である構成によれば、たとえ温度
調節部品が動作時に反ったとしても、その反りが光導波
路チップに影響を与えることをより一層確実に抑制で
き、光導波路チップの光導波路回路の比価値は変動を抑
制できる。
Further, in the present invention, when the average thickness of the bonding agent is 0.1 mm or more, even if the temperature control component warps during operation, the warp affects the optical waveguide chip. Can be suppressed more reliably, and fluctuations in the specific value of the optical waveguide circuit of the optical waveguide chip can be suppressed.

【0080】さらに、本発明において、温度調節部品は
ペルチェ素子またはヒーター素子を有して形成されてい
る構成によれば、小型の素子を用いて温度調節部品を構
成でき、良好な温度調節動作を行なうことができる。
Further, in the present invention, according to the constitution in which the temperature adjusting component is formed by having the Peltier element or the heater element, the temperature adjusting component can be constituted by using a small element, and a good temperature adjusting operation can be achieved. Can be done.

【0081】さらに、本発明において、光導波路チップ
の基板は熱伝導率が50W/(m・K)以上の材質によ
り形成されている構成によれば、光導波路チップの基板
側に温度調節部品を設けることにより、温度調節部品と
光導波路チップとの熱伝導を良好に行なうことができ
る。
Further, according to the present invention, the substrate of the optical waveguide chip is made of a material having a thermal conductivity of 50 W / (m · K) or more, so that the temperature adjusting component is provided on the substrate side of the optical waveguide chip. By providing it, heat conduction between the temperature control component and the optical waveguide chip can be performed well.

【0082】さらに、本発明において、光導波路チップ
の基板はシリコンである構成によれば、光導波路チップ
の基板側に温度調節部品を設けることにより、温度調節
部品と光導波路チップとの熱伝導を良好に行なうことが
できるし、シリコン基板を用いて容易に光導波路チップ
を形成することができる。
Further, in the present invention, according to the structure in which the substrate of the optical waveguide chip is made of silicon, by providing the temperature adjusting component on the substrate side of the optical waveguide chip, heat conduction between the temperature adjusting component and the optical waveguide chip can be achieved. It can be performed favorably, and the optical waveguide chip can be easily formed using the silicon substrate.

【0083】さらに、本発明において、光導波路チップ
の光導波回路はアレイ導波路型回折格子の光導波回路で
ある構成によれば、アレイ導波路型回折格子の光透過中
心波長を温度によらず一定に保つことができ、波長分割
多重伝送用に好適な光導波路部品を実現することができ
る。
Further, according to the present invention, the optical waveguide circuit of the optical waveguide chip is the optical waveguide circuit of the arrayed waveguide type diffraction grating, so that the light transmission center wavelength of the arrayed waveguide type diffraction grating does not depend on the temperature. An optical waveguide component that can be kept constant and suitable for wavelength division multiplexing transmission can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る光導波路部品の一実施形態例を示
す要部構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of essential parts showing an embodiment of an optical waveguide component according to the present invention.

【図2】上記実施形態例の作製方法を模式的に示す説明
図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing the manufacturing method according to the embodiment.

【図3】光導波路チップと温度調節部品との間に介設す
る接合剤の厚みと光導波路チップの光透過中心波長変動
との関係を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the thickness of a bonding agent interposed between the optical waveguide chip and the temperature control component and the fluctuation of the light transmission center wavelength of the optical waveguide chip.

【図4】本発明に係る光導波路部品の他の実施形態例を
示す要部構成図(a)と、発明に係る光導波路部品の他
の実施形態例に適用される光導波路回路例を示す平面説
明図(b)である。
FIG. 4 is a configuration diagram (a) of a main part showing another embodiment of the optical waveguide component according to the present invention, and an optical waveguide circuit example applied to another embodiment of the optical waveguide component according to the present invention. It is a plane explanatory view (b).

【図5】ペルチェモジュールの温度に依存した反り状態
を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a warped state depending on the temperature of the Peltier module.

【図6】アレイ導波路型回折格子を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an arrayed waveguide type diffraction grating.

【図7】従来の光導波路部品を分解状態で示す説明図で
ある。
FIG. 7 is an explanatory view showing a conventional optical waveguide component in an exploded state.

【図8】従来の光導波路部品を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a conventional optical waveguide component.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 光入力導波路 3 第1のスラブ導波路 4 アレイ導波路 4a チャンネル導波路 5 第2のスラブ導波路 6 光出力導波路 7 接合剤 8 温度調節部品 9 光導波路チップ 1 substrate 2 Optical input waveguide 3 First slab waveguide 4 Array waveguide 4a channel waveguide 5 Second slab waveguide 6 Optical output waveguide 7 Bonding agent 8 Temperature control parts 9 Optical waveguide chip

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 智浩 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 太田 寿彦 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内 Fターム(参考) 2H047 KA03 KA12 LA19 MA05 QA07 TA11    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Tomohiro Watanabe             2-6-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo             Kawa Electric Industry Co., Ltd. (72) Inventor Toshihiko Ota             2-6-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo             Kawa Electric Industry Co., Ltd. F term (reference) 2H047 KA03 KA12 LA19 MA05 QA07                       TA11

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 温度に依存して光透過特性が変化する光
導波路回路を基板上に形成した光導波路チップと、該光
導波路チップの温度調節部品とを有し、該温度調節部品
と前記光導波路チップとを重ね合わせて、前記光導波路
チップの接合面と前記温度調節部品の接合面間に介設し
た接合剤により前記光導波路チップと前記温度調節部品
を直接接合したことを特徴とする光導波路部品。
1. An optical waveguide chip having an optical waveguide circuit whose light transmission characteristics change depending on temperature, formed on a substrate, and a temperature adjusting component for the optical waveguide chip. An optical waveguide characterized in that the optical waveguide chip and the temperature control component are directly bonded to each other with a bonding agent interposed between the waveguide chip and the bonding face of the optical waveguide chip and the bonding face of the temperature control component. Waveguide component.
【請求項2】 接合剤は熱伝導率が0.4W/(m・
K)以上であることを特徴とする請求項1記載の光導波
路部品。
2. The bonding agent has a thermal conductivity of 0.4 W / (m.multidot.m).
K) or more, The optical waveguide component of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
【請求項3】 接合剤はヤング率が2.0×10Pa
以下であることを特徴とする請求項1または請求項2記
載の光導波路部品。
3. The bonding agent has a Young's modulus of 2.0 × 10 7 Pa.
The optical waveguide component according to claim 1 or 2, wherein:
【請求項4】 接合剤はシリコーンを主成分とする接着
剤であることを特徴とする請求項1または請求項2また
は請求項3記載の光導波路部品。
4. The optical waveguide component according to claim 1, wherein the bonding agent is an adhesive containing silicone as a main component.
【請求項5】 接合剤は厚みの平均が0.1mm以上で
あることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか
一つに記載の光導波路部品。
5. The optical waveguide component according to any one of claims 1 to 4, wherein the bonding agent has an average thickness of 0.1 mm or more.
【請求項6】 温度調節部品はペルチェ素子またはヒー
ター素子を有して形成されていることを特徴とする請求
項1乃至請求項5のいずれか一つに記載の光導波路部
品。
6. The optical waveguide component according to claim 1, wherein the temperature control component is formed to have a Peltier element or a heater element.
【請求項7】 光導波路チップの基板は熱伝導率が50
W/(m・K)以上の材質により形成されていることを
特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一つに記載
の光導波路部品。
7. The substrate of the optical waveguide chip has a thermal conductivity of 50.
The optical waveguide component according to any one of claims 1 to 6, which is formed of a material having a W / (m · K) or more.
【請求項8】 光導波路チップの基板はシリコンである
ことを特徴とする請求項7記載の光導波路部品。
8. The optical waveguide component according to claim 7, wherein the substrate of the optical waveguide chip is silicon.
【請求項9】 光導波路チップの光導波回路は、1本以
上の光入力導波路と、該光入力導波路の出射側に接続さ
れた第1のスラブ導波路と、該第1のスラブ導波路の出
射側に接続され、互いに設定量異なる長さの複数並設さ
れたチャネル導波路から成るアレイ導波路と、該アレイ
導波路の出射側に接続された第2のスラブ導波路と、該
第2のスラブ導波路の出射側に複数並設接続された光出
力導波路とを有するアレイ導波路型回折格子の光導波回
路であることを特徴とする請求項1乃至請求項8のいず
れか一つに記載の光導波路部品。
9. The optical waveguide circuit of the optical waveguide chip comprises one or more optical input waveguides, a first slab waveguide connected to the emission side of the optical input waveguides, and the first slab waveguide. An arrayed waveguide connected to the output side of the waveguide, the arrayed waveguide including a plurality of channel waveguides arranged in parallel and having different set amounts from each other; a second slab waveguide connected to the output side of the arrayed waveguide; 9. An optical waveguide circuit of an arrayed waveguide type diffraction grating having a plurality of optical output waveguides connected in parallel on the emission side of the second slab waveguide. The optical waveguide component described in one.
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