JP2003050333A - 光配線基板及び光クロスコネクト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多数の光信号を容易に交差接続することがで
き、且つ、伝搬損失の少ない光配線基板、並びに、光フ
ァイバの収納スペースが膨大なったり基板の配置に制約
を受けることなく多チャンネルの光信号を任意に切り換
えることができる光クロスコネクト装置を提供する。 【解決手段】 基板１０上に形成されたスラブ導波路２
４と、基板１０上にスラブ導波路２４に隣接して形成さ
れ、スラブ導波路２４に光学的に結合された複数の光導
波路２０とを有し、光導波路２０を介してスラブ導波路
２４に入射される複数の信号光の光路が、スラブ導波路
２４内で交差している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多数の光信号を接
続する光配線基板並びに多数の光信号を任意に切り換え
る光クロスコネクト装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光は高速なデータ送信が可能なことか
ら、基幹通信システムのような長距離電送では光通信が
主体となっている。近年、光通信の伝送帯域は増加の一
途をたどり、波長多重化（ＷＤＭ：Wavelength Divisio
n Multiplex）技術の進展と相俟って高速且つ大容量化
が進んでいる。

【０００３】光通信システムにおいてＷＤＭネットワー
クを１対１の接続から複数地点間への接続に広げるため
には、複数のＷＤＭ回線同士を相互接続する中継点が必
要になる。このような中継点は、クロスコネクト装置と
呼ばれている。クロスコネクト装置とは、Ｎ個の入力を
Ｎ個の出力に非閉塞で切り換えるものである。従来の一
般的なクロスコネクト装置は、光信号を電気信号に変換
して切換を行うものであった。しかしながら、光信号の
高速化・大容量化により電気による切換は困難になりつ
つあり、光信号のままで切換えを行う光クロスコネクト
装置が検討されている。

【０００４】従来の光クロスコネクト装置について、図
１２を用いて説明する。なお、図１２に示す光クロスコ
ネクト装置は、６４チャンネルの入出力を８×８チャン
ネルの光スイッチを介して３段構成にした例である。

【０００５】入力光ファイバ１００は、光スイッチ１０
２に接続されている。光スイッチ１０２には、クロス光
配線１０４を介して光スイッチ１０６が接続されてい
る。光スイッチ１０６には、クロス光配線１０８を介し
て光スイッチ１１０が接続されている。光スイッチ１１
０には、出力光ファイバ１１２が接続されている。この
ように、従来の光クロスコネクト装置では、入力光ファ
イバ１００が、３段構成の光スイッチ１０２，１０６，
１１０を介して出力光ファイバ１１２に接続されてい
る。このようにして光クロスコネクト装置を構成するこ
とにより、入力光ファイバ１００から入力した光信号
を、任意の出力光ファイバ１１２に出力することができ
る。

【０００６】ここで、従来の光クロスコネクト装置で
は、光スイッチ１０２，１０６，１１０の段間を交差し
て結合する光配線構造（クロス光配線１０４，１０８）
が必要である。特開平６−３３１９１０号公報、特開平
１１−１７８０１８号公報、特開平１０−２４３４２４
号公報等には、光クロスコネクト装置に適用しうる光配
線構造が開示されている。

【０００７】特開平６−３３１９１０号公報には、光ス
イッチ間を光ファイバで結合する方法が開示されてい
る。しかしながら、この方法では光ファイバの数だけそ
の収納スペースを要するため、例えば１０００チャンネ
ル以上の光クロスコネクト装置を構成しようとすると、
光ファイバを収納するための膨大なスペースが必要とな
る。

【０００８】特開平１１−１７８０１８号公報には、前
段の光スイッチ（例えば光スイッチ１０２）を搭載した
基板と後段の光スイッチ（例えば光スイッチ１０６）を
搭載した基板とが直交するように配置する方法が開示さ
れている。この方法によれば光ファイバの引き回しを単
純化することができる。しかしながら、この方法では、
基板の保持が困難であるなど実装方法に制約がある。

【０００９】特開平１０−２４３４２４号公報には、前
段の光スイッチを搭載した基板と後段の光スイッチを搭
載した基板とを直交するように配置する方法において、
Ｎ本のＭ芯光ファイバを積層した２次元光ファイバアレ
イと、Ｍ本のＮ芯光ファイバを積層した２次元光ファイ
バアレイとを直交接合することで光信号を交差させる方
法が開示されている。この方法によれば、交差構造をコ
ンパクトに実現することができる。しかしながら、光フ
ァイバの芯間ピッチで積層することができなければ、結
合損失が大きくなるという構造上の問題が生じてしま
う。

【００１０】また、光ファイバ素線を任意の配線に敷設
して樹脂などによりシート状に固化させたファイバシー
トを用いる方法も提案されている。この場合、光ファイ
バに保護被膜がない分、コンパクトにまとめることがで
きる。しかしながら、例えば１０００チャンネル以上の
光クロスコネクト装置を構成しようとすると、交差構造
の中央部分に光ファイバが集中して積み重なってしま
う。光ファイバは最小曲げ半径が決まっているが、この
積み重なりにより生じる縦方向の曲げ半径の制御は困難
である。このため、この方法では、損失の発生とその損
失値を制御することが困難であった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ＷＤＭの多重化が進
み、将来的には数１００波以上が一つの光ファイバで送
られると予想されている。このため、クロスコネクト機
能には、数１０００チャンネル以上を処理する能力が求
められている。しかしながら、上述のように、従来の光
クロスコネクト装置ではこのような多チャンネルのシス
テムを構築するには不十分であった。

【００１２】本発明の目的は、多数の光信号を容易に交
差接続することができ、且つ、伝搬損失の少ない光配線
基板を提供することにある。また、本発明の他の目的
は、光ファイバの収納スペースが膨大なったり基板の配
置に制約を受けることなく、多チャンネルの光信号を任
意に切り換えることができる光クロスコネクト装置を提
供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的は、基板上に形
成されたスラブ導波路と、前記基板上に前記スラブ導波
路に隣接して形成され、前記スラブ導波路に光学的に結
合された複数の光導波路とを有し、前記光導波路を介し
て前記スラブ導波路に入射される複数の信号光の光路
が、前記スラブ導波路内で交差していることを特徴とす
る光配線基板によって達成される。このようにして光配
線基板を構成することにより、光配線基板の面内で多数
の信号光を容易に交差させることができる。また、任意
の本数及び任意のパターンの光配線を基本的に一層の光
導波路層によって実現できるので、光配線基板の製造も
容易である。

【００１４】また、上記の光配線基板において、複数の
前記光導波路は、前記スラブ導波路に隣接する端部に第
１のレンズを有し、前記スラブ導波路に信号光を入射す
る入力側の光導波路と、前記スラブ導波路から出力され
る前記信号光を受光する出力側の光導波路とを有し、前
記第１のレンズにより、前記入力側の光導波路から放出
される前記信号光を前記出力側の光導波路に結像するよ
うにしてもよい。また、上記の光配線基板において、前
記出力側の光導波路は、前記スラブ導波路に隣接する端
部に第２のレンズを有し、前記第１のレンズは、前記ス
ラブ導波路に入射する前記信号光を略平行光に整形し、
前記第２のレンズは、前記スラブ導波路から放出される
前記信号光を前記出力側の光導波路内に結像するように
してもよい。このようにして第１のレンズや第２のレン
ズを有する光導波路を構成することにより、信号光の伝
搬損失の少ない光配線基板を構成することができる。

【００１５】また、上記目的は、複数の入力ポートと複
数の出力ポートとを有し、前記入力ポートに入力された
信号光を任意の前記出力ポートに出力する第１の光スイ
ッチと、前記第１の光スイッチの複数の前記出力ポート
に入力側の前記光導波路がそれぞれ光学的に結合された
上記光配線基板と、複数の入力ポートと複数の出力ポー
トとを有し、前記光配線基板の出力側の前記光導波路に
前記入力ポートがそれぞれ光学的に結合され、前記入力
ポートに入力された信号光を任意の前記出力ポートに出
力する第２の光スイッチとを有し、前記光配線基板は、
前記第１の光スイッチの前記出力ポートと前記第２の光
スイッチの前記入力ポートとを光学的に交差接続するこ
とを特徴とする光クロスコネクト装置によっても達成さ
れる。

【００１６】

【発明の実施の形態】［第１実施形態］本発明の第１実
施形態による光配線基板及びその製造方法について図１
乃至図８を用いて説明する。

【００１７】図１は本実施形態による光配線基板の構造
を示す平面図及び概略断面図、図２及び図３は本実施形
態による光配線基板の製造方法を示す工程断面図及び平
面図、図４乃至図８は本実施形態の変形例による光配線
基板の構造を示す平面図である。

【００１８】はじめに、本実施形態による光配線基板の
構造について図１を用いて説明する。なお図１（ａ）は
本実施形態による光配線基板の構造を示す平面図、図１
（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ′線に沿った概略断面図で
ある。

【００１９】シリコンよりなる基板１０上には、弗素化
ポリイミド樹脂よりなる下部クラッド層１２が形成され
ている。下部クラッド層１２上には、下部クラッド層１
２を構成する弗素化ポリイミド樹脂よりも屈折率の高い
弗素化ポリイミド樹脂よりなるコア層１４が形成されて
いる。コア層１４上には、コア層１４を構成する弗素化
ポリイミド樹脂よりも屈折率の低い弗素化ポリイミド樹
脂よりなる上部クラッド層１６が形成されている。

【００２０】コア層１４は、端部にレンズ２２を有する
光導波路２０と、方形のスラブ導波路２４とを有する光
導波路パターンに加工されている。光導波路２０は、レ
ンズ２２がスラブ導波路２４側に向くように、スラブ導
波路２４の各辺の近傍にそれぞれ複数設けられている。
なお、図においては、後述する動作説明の際の便宜上、
入力側の光導波路を光導波路２０ｉと、出力側の光導波
路を光導波路２０ｏと表している。上部クラッド層１６
には、スラブ導波路２４の周辺部及びレンズ２２の曲面
部を露出する溝１８が形成されている。

【００２１】なお、スラブ導波路とは、平板（Slab）状
の導波路であり、すなわち、横方向に導波構造を持たな
い導波路である。

【００２２】次に、本実施形態による光配線基板の動作
について図１を用いて説明する。

【００２３】入力信号光は、光導波路２０ｉの端部から
入射される。光導波路２０は、上下の面及び側面がクラ
ッド層１２，１６に挟まれているため、光導波路２０に
入射された光はその内部を全反射しながら伝搬する。

【００２４】光導波路２０ｉ内部を伝搬した信号光は、
光導波路２０ｉの出射端部で扇状に広がる。しかしなが
ら、コア材料からなるレンズ２２の先端部の曲面と空気
との屈折率差によって、信号光は略平行光に整形され
る。

【００２５】略平行光に整形された信号光は、スラブ導
波路２４に入射される。入射された信号光は略平行光で
あるため、信号光はスラブ導波路２４内で横方向に広が
ることなく入射端面と対向する端面から出射される。ス
ラブ導波路２４から出射された信号光は、レンズ２２に
よって集光され、入力側の光導波路２０ｉに対向する出
力側の光導波路２０ｏに入射される。このように、光導
波路２０ｉから出射される光を略平行光にすることによ
り、信号光がスラブ導波路２４内で広がらないため、１
対の光導波路２０ｉ，２０ｏ間の距離が離れていても、
高効率のカップリング実現することができる。

【００２６】上記のような信号光の伝搬は、各光導波路
２０によって行うことができる。このとき、スラブ導波
路２４は、横方向（基板１０の表面に平行な方向）には
導波構造を有していないが、信号光がスラブ導波路２４
内部で互いに影響を及ぼしあうことはない。すなわち、
スラブ導波路２４内を伝搬する光は、平面的な自由空間
を伝搬する光と見なすことができる。この場合、光の直
進性と非干渉性から、自由空間で交差する光は独立して
進行する。したがって、図示するように信号光の伝搬経
路が互いに交差するように光導波路２０を配置すること
ができる。更にいえば、この領域ではたとえ数１０００
本の光配線であっても問題なく交差することができる。

【００２７】次に、本実施形態による光配線基板の製造
方法について図２及び図３を用いて説明する。なお、各
図において、左側（図２（ａ）、図２（ｃ）図２
（ｅ）、図３（ａ）、図３（ｃ）、図３（ｅ））が工程
断面図を示し、右側（図２（ｂ）、図２（ｄ）、図２
（ｆ）、図３（ｂ）、図３（ｄ）、図３（ｆ））が断面
図に対応する工程における平面図を示している。

【００２８】まず、例えばシリコンなどよりなる基板１
０上に下部クラッド層１２を形成する。例えば、弗素化
ポリイミド樹脂ＯＰＩ−Ｎ３２０５（日立化成工業社
製）をスピンコート法により５〜１５μｍの厚さに塗布
し、所定の条件で加熱硬化させることにより、弗素化ポ
リイミド樹脂よりなる下部クラッド層１２を形成する。

【００２９】次いで、下部クラッド層１２上に、下部ク
ラッド層１２よりも屈折率の大きい材料よりなるコア層
１４を形成する（図２（ａ）、（ｂ））。例えば、弗素
化ポリイミド樹脂ＯＰＩ−Ｎ３４０５（日立化成工業社
製）をスピンコート法により１０〜２０μｍの厚さに塗
布し、所定の条件で加熱硬化させることにより、弗素化
ポリイミド樹脂よりなるコア層１４を形成する。

【００３０】次いで、コア層１４上に、光導波路パター
ンを有するハードマスク２６を形成する（図２（ｃ）、
（ｄ））。例えば、スパッタ法によりアルミニウム層を
形成した後、フォトリソグラフィー及びエッチングによ
りこのアルミニウム層をパターニングし、アルミニウム
層よりなるハードマスク２６を形成する。なお、ハード
マスク２６は、図２（ｄ）に示すように、光導波路２
０、レンズ２２、スラブ導波路２４の形成予定領域に残
存する。

【００３１】次いで、ハードマスク２６をマスクとして
コア層１４をパターニングし、コア層１４に、光導波路
２０、レンズ２２及びスラブ導波路２４を形成する。

【００３２】次いで、例えば酸を用いたウェットエッチ
ングにより、ハードマスク２６を除去する（図２
（ｅ）、（ｆ））。

【００３３】次いで、下部クラッド層１２上及びパター
ニングしたコア層１４上に、上部クラッド層１６を形成
する（図３（ａ）、（ｂ））。例えば、弗素化ポリイミ
ド樹脂ＯＰＩ−Ｎ３２０５（日立化成工業社製）をスピ
ンコート法により５〜１５μｍの厚さに塗布し、所定の
条件で加熱硬化させることにより、弗素化ポリイミド樹
脂よりなる上部クラッド層１２を形成する。

【００３４】次いで、上部クラッド層１６上に、溝１８
となる領域を露出するハードマスク２８を形成する（図
３（ｃ）、（ｄ））。例えば、スパッタ法によりアルミ
ニウム層を形成した後、フォトリソグラフィー及びエッ
チングによりこのアルミニウム層をパターニングし、ア
ルミニウム層よりなるハードマスク２８を形成する。な
お、ハードマスク２８は、少なくともパターニングされ
たコア層１４の上面を覆うパターンとする。本実施形態
による光配線基板の製造方法では、図３（ｂ）に示すよ
うに、スラブ導波路２４の周辺部及びレンズ２２の曲面
部を露出する環状の開口パターンを有するハードマスク
２８を形成している。

【００３５】次いで、ハードマスク２８をマスクとして
上部クラッド層１６及びコア層１４をパターニングし、
上部クラッド層１６及びコア層１４に、下部クラッド層
１２に達し、スラブ導波路２４の周辺部及びレンズ２２
の曲面部を露出する環状の溝１８を形成する。

【００３６】次いで、例えば酸を用いたウェットエッチ
ングにより、ハードマスク２８を除去する（図３
（ｅ）、（ｆ））。

【００３７】こうして、図１に示す光配線基板を製造す
ることができる。

【００３８】このように、本実施形態によれば、基板上
に形成されたスラブ導波路と、スラブ導波路に光学的に
結合された複数の光導波路とにより光配線基板を構成
し、光導波路を介して前記スラブ導波路に入射される複
数の信号光の光路をスラブ導波路内で交差するので、光
配線基板の面内で多数の信号光を容易に交差させること
ができる。また、任意の本数及び任意のパターンの光配
線を基本的に一層の光導波路層によって実現できるの
で、光配線基板の製造も容易である。

【００３９】なお、上実施形態では、入力側の光導波路
２０ｉ及び出力側の光導波路２０ｏの双方の端部にレン
ズ２２を設けたが、必ずしも双方にレンズ２２を設ける
必要はない。レンズ２２は、スラブ導波路２４内におけ
る信号光の横方向への広がりによる損失を防止するため
に設けられたものである。したがって、例えば光導波路
２０の間隔が信号光の横方向への広がりを無視できるほ
ど近いような場合には、レンズ２２を設けなくてもよ
い。例えば、図４に示すように、出力側の光導波路２０
ｏ₁にはレンズ２２を設けずに入力側の光導波路２０ｉ₁
のみレンズ２２を設けるようにしてもよいし、入力側の
光導波路２０ｉ₂にはレンズ２２を設けずに出力側の光
導波路２０ｏ₂のみレンズ２２を設けるようにしてもよ
い。また、入力側の光導波路２０ｉ及び出力側の光導波
路２０ｏのいずれにもレンズ２２を設けなくてもよい。

【００４０】また、上記実施形態では、矩形のスラブ導
波路２４を構成し、その中を伝搬する信号光が互いに直
交するように光導波路２０を配置したが、スラブ導波路
２４内を伝搬する信号光は必ずしも直交する必要はな
い。例えば図５に示すような六角形形状のスラブ導波路
２４を構成し、スラブ導波路２４内を伝搬する信号光が
直角ではない角度で交差するように光導波路２０を配置
してもよい。また、このような構成とするために、図示
するような曲がり光導波路２０を用いることもできる。

【００４１】また、上記実施形態では、信号光はスラブ
導波路２４内を直進するが、スラブ導波路２４内で信号
光の方向を変化させる手段を設けてもよい。例えば、図
６に示すように、スラブ導波路２４内に、導波路に垂直
な壁面からなる溝３０を形成し、その壁面を反射面とし
て用いることにより、互いに対向していない光導波路２
０を光学的に結合することができる。溝３０は、図３
（ｃ）〜（ｆ）に示す工程において、溝１８と同時に形
成することができる。或いは、図７に示すように、スラ
ブ導波路２４内に、屈折率の異なるプリズム状の領域３
２を形成することにより、互いに対向していない光導波
路２０をカップリングすることができる。

【００４２】これは、前述の実施形態に準じた方法で形
成することができる。すなわち、レンズの曲面となる溝
を（ドライエッチングにて）形成するとき（図３（ｃ）
（ｄ）の工程に相当）に、同時にプリズム状の溝を形成
する。ハードマスクを除去した後、プリズム状の溝の中
に屈折率の異なる樹脂を充填する。充填する樹脂は、例
えば光導波路形成用紫外線硬化樹脂（ＮＴＴアドバンス
テクノジ、屈折率制御範囲１．４〜１．７）を用いるこ
とで、スラブ導波路の屈折率に対して最適な屈折率をも
つプリズムを作製することができる。

【００４３】また、上記実施形態では、入力側の光導波
路２０iと出力側の光導波路２０ｏとを１対１で対応さ
せているが、必ずしも光導波路２０を１対１で対応させ
る必要はない。例えば、図８に示すように、スラブ導波
路２４内に回折格子３４などの分岐構造を形成すること
で、１つの光導波路２０ｉに対して２つの光導波路２０
ｏをカップリングすることができる。

【００４４】これは、前述の実施形態に準じた方法で形
成することができる。すなわち、レンズの曲面となる溝
を形成するのと同じ手順で、回折格子パターンを有する
ハードマスクの形成、ドライエッチングによる回折格子
パターンの形成、ハードマスクの除去、を行うことによ
り形成することができる。回折格子パターンとレンズ曲
面の溝は加工深さが異なるため、別々の工程で行うこと
が望ましい。また、回折格子は非常にファインなパター
ンが要求されるため、例えば電子ビーム描画などにより
ハードマスクを加工する。

【００４５】［第２実施形態］本発明の第２実施形態に
よる光クロスコネクト装置について図９乃至図１１を用
いて説明する。

【００４６】図９は本実施形態による光クロスコネクト
装置の構造を示す概略図である。図１０は本実施形態に
よる光クロスコネクト装置に用いる光配線基板の一例を
示す平面図である。図１１は本実施形態による光クロス
コネクト装置に用いる光配線基板の他の例を示す平面図
である。

【００４７】はじめに、光クロスコネクト装置の概略に
ついて図９を用いて説明する。なお、図９に示す光クロ
スコネクト装置は、９チャンネルの入出力を３×３チャ
ンネルの光スイッチを介して３段構成にした例である。
但し、本発明は９チャンネルの入出力を有する光クロス
コネクト装置に限定されるものではなく、他のチャンネ
ル数を有する光クロスコネクト装置においても同様に適
用することができる。

【００４８】入力光ファイバ４０は、光スイッチ４２の
入力ポートに接続されている。光スイッチ４２の出力ポ
ートは、クロス光配線４４を介して光スイッチ４６の入
力ポートに接続されている。光スイッチ４６の出力ポー
トは、クロス光配線４８を介して光スイッチ５０に接続
されている。光スイッチ５０の出力ポートには、出力光
ファイバ５２が接続されている。このように、従来の光
クロスコネクト装置では、入力光ファイバ４０が、３段
構成の光スイッチ４２，４６，５０を介して出力光ファ
イバ５２に接続されている。

【００４９】ここで、クロス光配線４４，４８は、図１
０に示す光配線基板によって構成されている。すなわ
ち、光配線基板は、基本的な構成は第１実施形態による
光配線基板と同様であり、スラブ導波路５４と、一端に
レンズ５８を有する光導波路５６とを有している。光導
波路５６は、スラブ導波路５４の入力側及び出力側にそ
れぞれ９つずつ設けられており、レンズ５８を介してス
ラブ導波路５４に光学的に結合されている。入力側の光
導波路５６ｉ及び出力側の光導波路５６ｏは、光導波路
５６ｉ₁が光導波路５６ｏ₁に、光導波路５６ｉ₂が光導
波路５６ｏ₄に、光導波路５６ｉ₃が光導波路５６ｏ
₇に、光導波路５６ｉ₄が光導波路５６ｏ₂に、光導波路
５６ｉ₅が光導波路５６ｏ₅に、光導波路５６ｉ₆が光導
波路５６ｏ₈に、光導波路５６ｉ₇が光導波路５６ｏ
₃に、光導波路５６ｉ₈が光導波路５６ｏ₆に、光導波路
５６ｉ₉が光導波路５６ｏ₉に、それぞれ光学的に結合さ
れるように配置されている。これにより、光導波路５６
ｉ₁と光導波路５６ｏ₁とを結ぶ光路と、光導波路５６ｉ
₉と光導波路５６ｏ₉とを結ぶ光路以外は、スラブ導波路
５４内において他の光路と交差している。

【００５０】このようにして、クロス光配線を第１実施
形態による光配線基板を用いて構成することにより、９
本の入力光ファイバ４０から入力された各信号光を、そ
れぞれ任意の出力光ファイバ５２に出力することができ
る。また、図１０に示す光配線基板では、スラブ導波路
５４の平面内で信号光を任意に交差させることができる
ので、１０００チャンネルを超えるような大規模な光ク
ロスコネクト装置をも容易に実現することができる。

【００５１】このように、本実施形態によれば、第１実
施形態による光配線基板を用いて光クロスコネクト装置
を構成するので、光ファイバの収納スペースが膨大なっ
たり、或いは、基板の配置に制約を受けることなく、多
チャンネルの光クロスコネクト装置を構成することがで
きる。

【００５２】なお、上記実施形態では、図１或いは図５
に示す第１実施形態による光配線基板を利用して光クロ
スコネクト装置を構成しているが、第１実施形態に示す
他の光配線基板を用いて光クロスコネクト装置を構成し
てもよい。例えば、図６に示す光配線基板を利用して９
チャネルの入出力を有する光配線基板に適用すると、例
えば図１１に示すような光配線基板を構成することがで
きる。第２実施形態において、図１０に示す光配線基板
の変わりに、図１１に示す光配線基板を用いて光クロス
コネクト装置を構成することもできる。

【００５３】［変形実施形態］本発明は上記実施形態に
限らず種々の変形が可能である。

【００５４】例えば、上記第２実施形態による光クロス
コネクト装置では、１つの光配線基板を用いてクロス光
配線を構成しているが、２以上の光配線基板を用いてク
ロス光配線を構成してもよい。この場合、光配線基板を
互いに積層して配置し、或いは、平面的に並べるよう配
置することができる。

【００５５】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、基板上に
形成されたスラブ導波路と、スラブ導波路に光学的に結
合された複数の光導波路とにより光配線基板を構成し、
光導波路を介して前記スラブ導波路に入射される複数の
信号光の光路をスラブ導波路内で交差するので、光配線
基板の面内で多数の信号光を容易に交差させることがで
きる。また、任意の本数及び任意のパターンの光配線を
基本的に一層の光導波路層によって実現できるので、光
配線基板の製造も容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態による光配線基板の構造
を示す平面図及び概略断面図である。

【図２】本発明の第１実施形態による光配線基板の製造
方法を示す工程断面図及び平面図（その１）である。

【図３】本発明の第１実施形態による光配線基板の製造
方法を示す工程断面図及び平面図（その２）である。

【図４】本発明の第１実施形態の変形例による光配線基
板の構造を示す平面図（その１）である。

【図５】本発明の第１実施形態の変形例による光配線基
板の構造を示す平面図（その２）である。

【図６】本発明の第１実施形態の変形例による光配線基
板の構造を示す平面図（その３）である。

【図７】本発明の第１実施形態の変形例による光配線基
板の構造を示す平面図（その４）である。

【図８】本発明の第１実施形態の変形例による光配線基
板の構造を示す平面図（その５）である。

【図９】本発明の第２実施形態による光クロスコネクト
装置の構造を示す概略図である。

【図１０】本発明の第２実施形態による光クロスコネク
ト装置に用いる光配線基板の一例を示す平面図である。

【図１１】本発明の第２実施形態による光クロスコネク
ト装置に用いる光配線基板の他の例を示す平面図であ
る。

【図１２】従来の光クロスコネクト装置の構造を示す概
略図である。

【符号の説明】

１０…基板 １２…下部クラッド層 １４…コア層 １６…上部クラッド層 １８…溝 ２０…光導波路 ２２…レンズ ２４…スラブ導波路 ２６，２８…ハードマスク ３０…溝 ３２…プリズム領域 ３４…回折格子 ４０…入力光ファイバ ４２，４６，５０…光スイッチ ４４，４８…クロス光配線 ５２…出力光ファイバ ５４…スラブ導波路 ５６…光導波路 ５８…レンズ ６０…溝 １００…入力光ファイバ １０２，１０６，１１０…光スイッチ １０４，１０８…クロス光配線 １１２…出力光ファイバ

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０４Ｂ 10/135 10/14 (72)発明者 塚本 浩司 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 石井 雅俊 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 2H037 AA01 BA24 BA31 CA34 5K002 BA06 BA31 FA01

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に形成されたスラブ導波路と、 前記基板上に前記スラブ導波路に隣接して形成され、前
   記スラブ導波路に光学的に結合された複数の光導波路と
   を有し、 前記光導波路を介して前記スラブ導波路に入射される複
   数の信号光の光路が、前記スラブ導波路内で交差してい
   ることを特徴とする光配線基板。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光配線基板において、 複数の前記光導波路は、前記スラブ導波路に隣接する端
   部に第１のレンズを有し、前記スラブ導波路に信号光を
   入射する入力側の光導波路と、前記スラブ導波路から出
   力される前記信号光を受光する出力側の光導波路とを有
   し、 前記第１のレンズにより、前記入力側の光導波路から放
   出される前記信号光を前記出力側の光導波路に結像する
   ことを特徴とする光配線基板。
3. 【請求項３】 請求項２記載の光配線基板において、 前記出力側の光導波路は、前記スラブ導波路に隣接する
   端部に第２のレンズを有し、 前記第１のレンズは、前記スラブ導波路に入射する前記
   信号光を略平行光に整形し、前記第２のレンズは、前記
   スラブ導波路から放出される前記信号光を前記出力側の
   光導波路内に結像することを特徴とする光配線基板。
4. 【請求項４】 請求項２又は３記載の光配線基板におい
   て、 対となる前記入力側の光導波路及び前記出力側の光導波
   路のうちの少なくとも一方が屈曲した導波路であり、前
   記入力側の光導波路、前記スラブ導波路及び前記出力側
   の光導波路を伝搬する前記信号光の光路が屈曲している
   ことを特徴とする光配線基板。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の
   光配線基板において、 前記スラブ導波路は、前記信号光を反射して前記信号光
   の伝搬方向を変化する信号光反射手段を有することを特
   徴とする光配線基板。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の
   光配線基板において、 前記スラブ導波路は、前記信号光が伝搬する領域の屈折
   率分布が一定であることを特徴とする光配線基板。
7. 【請求項７】 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の
   光配線基板において、 前記スラブ導波路は、前記信号光が伝搬する領域にプリ
   ズム状の屈折率分布を有し、前記スラブ導波路内を伝搬
   する前記信号光を偏向することを特徴とする光配線基
   板。
8. 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の
   光配線基板において、 前記スラブ導波路は、前記信号光の光路に、前記信号光
   を分岐する分岐手段を有することを特徴とする光配線基
   板。
9. 【請求項９】 複数の入力ポートと複数の出力ポートと
   を有し、前記入力ポートに入力された信号光を任意の前
   記出力ポートに出力する第１の光スイッチと、 前記第１の光スイッチの複数の前記出力ポートに入力側
   の前記光導波路がそれぞれ光学的に結合された請求項１
   乃至８のいずれか１項に記載の光配線基板と、 複数の入力ポートと複数の出力ポートとを有し、前記光
   配線基板の出力側の前記光導波路に前記入力ポートがそ
   れぞれ光学的に結合され、前記入力ポートに入力された
   信号光を任意の前記出力ポートに出力する第２の光スイ
   ッチとを有し、 前記光配線基板は、前記第１の光スイッチの前記出力ポ
   ートと前記第２の光スイッチの前記入力ポートとを光学
   的に交差接続することを特徴とする光クロスコネクト装
   置。