JP2003098371A - 平坦化電気配線を有する光配線基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 平坦化電気配線を有する光配線基板に関し、
配線層を含む基板の表面を平坦化して光導波路と光学能
動素子との高さ合わせを容易にして光結合効率を向上す
る。 【解決手段】 少なくとも光学能動素子３及び光導波路
４，５を実装する基板として、表面粗さを３μｍ以下と
し、基板に設けた溝に電気配線２を埋め込むことによ
り、電気配線２を含む表面を平坦にした基板１を用い
る。光学能動素子３を光偏光素子とすることで光結合が
向上した光スイッチ群を構成でき、光クロスコネクトス
イッチの高性能化が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は平坦化電気配線を有
する光配線基板に関するものであり、光通信システムの
ネットワーク網のクロスポイントに配置する、光信号の
交換機（切換え装置、光クロスコネクト）に用いられる
導波路形態の光スイッチ基板における電気配線による光
結合効率の低下を低減するための電気配線構造に特徴の
ある平坦化電気配線を有する光配線基板に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】光通信における伝送帯域は近年増大の一
途を辿り、波長多重化技術の進展とあいまって、高速・
大容量化が進んでいる。この様な基幹通信ネットワーク
における光ファイバ網のハードウェア・インフラを構築
するためには、光信号の行き先を切り換える接続の切換
えを行う光スイッチが必要である。

【０００３】この光スイッチには種々の方式があるが、
光導波路技術を用いた二次元基板状の光スイッチエレメ
ントを多数個、多段に接続することによってポート間で
任意のパス切換えが可能な光クロスコネクト装置を構成
することが提案されている。

【０００４】この場合、光信号を一旦電気信号に変換
し、電気信号の状態で接続を切り換え、その後に再び光
信号に変換する形態の光クロスコネクト装置が主流であ
り、電気信号の切り換えは、電気スイッチで構成したク
ロスバースイッチが用いられていたが、データ速度が１
０Ｇｂ／ｓを超えると、電気スイッチでの切り換えで装
置を構成することが難しくなってきた。

【０００５】そこで、電気スイッチの代りに光スイッチ
を用いて光の伝播パスを切り換え、光／電気の変換を不
要にすることによって、光信号の速度（周波数）に依存
しない光クロスコネクト装置が研究・開発されている。

【０００６】従来の光クロスコネクトスイッチは、２×
２スイッチをベースにしたマトリックススイッチであ
り、ポート数が増大すると損失の絶対値、及び、ポート
間のばらつきが問題となるため、パス間の光損失の差が
小さいアナログ光偏向型スイッチが好ましい。

【０００７】具体的には、マイクロミラ−の偏向による
光ビーム切り換え方式のスイッチが使え、この様なもの
としては、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏ−ｍｅ
ｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ）技術で微小ミラーを
三次元に集積したスイッチが提案されている。

【０００８】しかし、ＭＥＭＳ技術の光スイッチは、３
２×３２規模でもサイズが大きく、光の入出用ポート
（ファイバーコネクタ）を含めてのモジュールサイズは
数十センチ角になるという問題がある。

【０００９】一方、二次元基板上に形成されたｍ×ｎ光
スイッチを複数個配列し、二次元の光入力ポート配置を
もつ光スイッチ群を構成することによって、モジュール
サイズの大幅な小規模化することも提案されており（必
要ならば、特願２００１−４０００６号参照）、この様
な二次元基板上に光スイッチ群を構成する方法が光クロ
スコネクトスイッチとして有望であると考えられる。

【００１０】また、光クロスコネクトスイッチにおい
て、光導波路形態の入出力ポートを、異なる光スイッチ
基板間で光接続する必要があり、例えば、導波路間にレ
ンズを配置して、導波路からの出射発散光をレンズ系で
他の導波路に向けて集束させることによって、接続する
方法が提案されている（必要ならば、特開２０００−３
０４９６６号公報参照）。なお、この場合、レンズは接
続する導波路毎に設けられるものであるが、実装上はマ
イクロレンズアレイとして一体化されたものを用いるこ
とができる。

【００１１】ここで、図８及び図９を参照して、従来の
光クロスコネクトスイッチを説明する。 図８参照 図８は、従来の光クロスコネクトスイッチの概略的斜視
図であり、入力側から光ファイバ束からなる光分波器５
１、アレイ対応光コネクタ５２、１段目光スイッチ基板
群５３、マトリクス対応光コネクタ５４、２段目光スイ
ッチ基板群５５、マトリクス対応光コネクタ５６、３段
目光スイッチ基板群５７、アレイ対応光コネクタ５８、
光ファイバ束からなる光合波器５９、及び、Ｅｒドープ
光ファイバ束からなる巻回部を有する光増幅器６０から
構成されている。

【００１２】図９参照 図９は、従来の光クロスコネクトスイッチを構成する光
スイッチ基板の概念的平面図であり、上述の１段目光ス
イッチ基板群５３、２段目光スイッチ基板群５５、及
び、３段目光スイッチ基板群５７を構成する光スイッチ
基板は、石英基板７１上に、入射側光導波路７２、コリ
メート用の二次元レンズ７３、ビーム偏向用の光偏向素
子７４、スラブ光導波路７５、角度調整用の光偏向素子
７６、集光用の二次元レンズ７７、及び、出射側光導波
路７８を順に配置したものであり、入射側及び出射側を
ともにｎ本としている。

【００１３】この様な光スイッチ基板において、図に示
すように、例えば、２番目の入射側光導波路７２から入
射したレーザ光は対応する二次元レンズ７３で平行化さ
れたのち、対応する光偏向素子７４に電圧を印加するこ
とによって、所定の方向、図においては５番目の光偏向
素子７６に向かうように偏向され、スラブ光導波路７５
を介して５番目の光偏向素子７６に入射する。

【００１４】この５番目の光偏向素子７６に入射したレ
ーザ光は光偏向素子７６によって角度調整されたのち、
二次元レンズ７７によって対応する出射側光導波路７８
に入射するように集光される。

【００１５】再び、図８参照 このように機能する光スイッチ基板によってｍ段構成さ
れた１段目光スイッチ基板群５３、ｎ段構成された２段
目光スイッチ基板群５５、及び、ｍ段構成された３段目
光スイッチ基板群５７を構成し、光分波器５１から入射
したレーザ光はアレイ対応光コネクタ５２を介してｍ段
の１段目光スイッチ基板群５３に導かれ、各段において
各光スイッチ基板によって、所望の出力側光導波路に導
かれる。

【００１６】次いで、マトリクス光コネクタ５４を介し
て接続されるｎ段構成のｍ本の入力側光導波路を備えた
光スイッチ基板からなる２段目光スイッチ基板群５５に
よって所定の段方向に導かれ、マトリクス対応光コネク
タ５６を介してｍ段構成された３段目光スイッチ基板群
５７の所定の段の光スイッチ基板に導かれる。

【００１７】次いで、３段目光スイッチ基板群５７にお
いて、所望の方向に偏向されたレーザ光は、アレイ対応
光コネクタ５８を介して光ファイバ束からなる光合波器
５９に導かれ、光増幅器６０において、Ｅｒドープ光フ
ァイバからなる巻回部に入力された励起光源により信号
レーザ光を増幅し、増幅されたレーザ光が光ファイバ束
を介して信号伝播用光ファイバ網に出力されることにな
る。

【００１８】この様な二次元基板上に光スイッチ群を構
成する場合、光伝播部分の位置合わせを精密に行なう必
要があるため、高さ方向の位置合わせを考慮して同一基
板上に光偏向素子等の光学能動素子や光導波路を形成し
ている。即ち、光偏向部や導波路部は光が伝播するコア
を有しているが、それぞれのコアの高さ位置が一致して
いると、平坦な基板に設置するだけで、容易に位置合わ
せができるためである。

【００１９】この様な光スイッチを構成する基板には、
光偏向部を駆動するための電気配線が必要となり、特
に、光偏向部を構成する電気光学材料に電界を印加する
ための配線或いはパッドは、製造性の観点から電気光学
材料直下の基板上に形成することが通常であるので、こ
こで、図１０及び図１１を参照して、従来の光スイッチ
基板の製造工程を説明する。なお、「′」の伴なわない
図がある場合には入射側の要部断面図であり、「′」の
伴う図がある場合には「′」の付かない図は入射側の要
部平面図であり、「′」付きの図は「′」の付かない図
におけるＡ−Ａ′を結ぶ一点鎖線に沿った断面図であ
る。

【００２０】図１０（ａ）参照 まず、石英基板７１上に、密着性改善層となるＣｒ膜及
びメッキ下地層となるＣｕ膜をスパッタ法によって堆積
させたのち、電解メッキ法を用いて厚さが、例えば、５
μｍのＣｕメッキ膜を堆積させて導電層７９を形成す
る。

【００２１】図１０（ｂ）及び（ｂ′）参照 次いで、通常のフォトエッチ工程によって導電層７９を
エッチングして、パッド部８１と配線部８２とからなる
ｎ本の配線層８１を形成する。

【００２２】図１０（ｃ）参照 次いで、スパッタ法によって、全面に例えば、ＳｉＯ₂
からなる下部クラッド層８４、ＧｅドープＳｉＯ₂ から
なるコア層８５、及び、ＳｉＯ₂ からなる上部クラッド
層８６を順次堆積させることによって光導波路８３を形
成する。

【００２３】図１１（ｄ）及び（ｄ′）参照 次いで、所定のパターンのマスクを用いてドライエッチ
ングを施すことによって光導波路８３をエッチングし
て、ｎ本の入射側光導波路７２、この入射側光導波路７
２と一体になった二次元レンズ７３、及び、配線層８０
の配線部８２の一部を覆うスラブ光導波路７５を形成す
る。

【００２４】図１１（ｅ）及び（ｅ′）参照 次いで、配線層８０のパッド部８１に接続するように、
例えば、ＬｉＮｂＯ₃からなる下部クラッド層８７、Ｔ
ｉドープＬｉＮｂＯ₃ からなるコア層８８、及び、Ｓｉ
Ｏ₂ からなる上部クラッド層８９によって構成された光
偏向素子７４を実装することによって光スイッチ基板の
基本構成が完成する。なお、図示を省略しているが、光
偏向素子７４の上側にプリズム型電極を設ける。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図１０及び図
１１に示した様に、通常の方法で配線を基板上に形成す
ると、配線層８０が数μｍ以上盛り上がるため、光の結
合効率が著しく低下してしまうという問題がある。

【００２６】即ち、一般にシングルモード導波路のコア
径は１０μｍ程度であるため、偏向部や光導波路を同一
基板上に形成しても、高さ位置は配線層８０の厚さに起
因して数μｍずれて光の結合効率が著しく低下してしま
うためである。

【００２７】したがって、本発明は配線層を含む基板の
表面を平坦化して光導波路と光学能動素子との高さ合わ
せを容易にして光結合効率を向上することを目的とす
る。

【００２８】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理的構
成の説明図であり、この図１を参照して本発明における
課題を解決するための手段を説明するが、図１（ａ）は
光配線基板の入力側の要部平面図であり、図１（ｂ）は
図１（ａ）におけるＡ−Ａ′を結ぶ一点鎖線に沿った断
面図である。 図１（ａ）及び（ｂ）参照 上記の目的を達成するために、本発明は、平坦化電気配
線２を有する光配線基板において、少なくとも光学能動
素子３及び光導波路４，５を実装する基板として、電気
配線２を含む表面が平坦な基板を用いたことを特徴とす
る。

【００２９】この様に、電気配線２を含む表面が平坦な
基板を用いることによって、光導波路４，５と光学能動
素子３との高さ合わせを容易にして光結合効率を向上す
ることができる。

【００３０】この場合、光学能動素子３を電気配線２の
上表面の少なくとも一部に接するように実装された構造
において、光導波路４，５と光学能動素子３とのシング
ルモードの光結合効率を向上するためには、電気配線２
を含む表面が平坦な基板の表面粗さを、３μｍ以下、よ
り、好適には、１μｍ以下であることが望ましい。な
お、この場合の表面粗さとは、ＪＩＳ規格Ｂ０１６６０
−１９９４規定による算術平均表面粗さである。

【００３１】この様な表面が平坦な基板としては、絶縁
性基板１に設けた溝に電気配線２を埋め込んだ基板を用
いても良いし、或いは、絶縁性基板１上に設けた電気配
線２の周囲に平坦化絶縁層を設けた基板を用いても良
い。

【００３２】また、光導波路４，５を、ｍ個の入力側光
伝播部と、ｎ個（但し、ｍ個を含む）の出力側光伝播
部、及び、共通伝播部からなるとともに、光学能動素子
３を第１の偏向部と第２の偏向部とから構成し、前記ｍ
個の入力側光伝播部とｎ個の出力側光伝播部との間に、
ｍ個の光伝播部を伝播する光を個々にコリメートするコ
リメート部、即ち、二次元レンズ６と、個々のコリメー
ト光の伝播方向を切り換えるための個々に設けられた第
１の偏向部と、偏向されたｍ個の光束を伝播させる共通
伝播部となる光導波路５と、ｍ個のコリメート光各々の
伝播方向を再度切り換えるために設けられた第２の偏向
部と、個々の光束を集束させｎ個の光伝播部のいずれか
に光を結合する集光部とを順に配置することによって光
スイッチ基板を構成することが望ましい。

【００３３】

【発明の実施の形態】ここで、図２乃至図４を参照し
て、本発明の第１の実施の形態の光スイッチ基板の製造
工程を説明する。なお、「′」の伴なわない図がある場
合には入射側の要部断面図であり、「′」の伴う図があ
る場合には「′」の付かない図は入射側の要部平面図で
あり、「′」付きの図は「′」の付かない図におけるＡ
−Ａ′を結ぶ一点鎖線に沿った断面図であり、出射側は
入射側と対称的に構成される。

【００３４】図２（ａ）及び（ａ′）参照 まず、表面が平坦な石英基板１１上に、厚さが、例え
ば、０．５μｍのＡｌ膜をスパッタ法によって堆積させ
たのち、レジストパターンを用いた通常のフォトエッチ
ング工程によって所定配線形状の開口部を有する形状に
エッチングすることによってＡｌマスク１２を形成す
る。

【００３５】次いで、このＡｌマスク１２をマスクとし
て、フッ素系の原料ガスを用いた反応性イオンエッチン
グを施すことによって、石英基板１１を例えば、５μｍ
の深さのパッド部１４及び配線部１５からなるｎ本の溝
１３を形成する。

【００３６】図２（ｂ）参照 次いで、Ａｌマスク１２をウェット・エッチングによっ
て除去したのち、全面に密着性改善層となるＣｒ膜及び
メッキ下地層となるＣｕ膜をスパッタ法によって堆積さ
せたのち、電解メッキ法を用いて厚さが、例えば、６μ
ｍのＣｕメッキ膜を堆積させて導電層１６を形成する。

【００３７】図３（ｃ）及び（ｃ′）参照 次いで、ＣＭＰ（化学機械研磨）法によって、表面を１
μｍ程度研磨して石英基板１１の表面を露出させること
によって、埋込パッド部１８及び埋込配線部１９とから
なる埋込導電層１７を形成する。なお、この場合の埋込
導電層１７を含む全表面の表面粗さを３μｍ以下、より
好適には１μｍ以下にする。

【００３８】図３（ｄ）参照 以降は、従来と同様に、スパッタ法によって、全面に例
えば、ＳｉＯ₂ からなる下部クラッド層２１、Ｇｅドー
プＳｉＯ₂ からなるコア層２２、及び、ＳｉＯ ₂ からな
る上部クラッド層２３を順次堆積させることによって光
導波路２０を形成する。

【００３９】図４（ｅ）及び（ｅ′）参照 次いで、所定のパターンのマスクを用いてドライエッチ
ングを施すことによって光導波路２０をエッチングし
て、ｎ本の入射側光導波路となるチャネル光導波路２
４、このチャネル光導波路２４と一体になったマイクロ
レンズアレイ状の二次元レンズ２５、及び、埋込導電層
１７の埋込配線部１９の一部を覆うスラブ光導波路２６
を形成する。

【００４０】図４（ｆ）及び（ｆ′）参照 次いで、埋込導電層１７の埋込パッド部１８に接続する
ように、例えば、ＬｉＮｂＯ₃ からなる下部クラッド層
２８、ＴｉドープＬｉＮｂＯ₃ からなるコア層２９、及
び、ＳｉＯ₂ からなる上部クラッド層３０によって構成
された光偏向素子２７を実装することによって光スイッ
チ基板の基本構成が完成する。なお、図示を省略してい
るが、光偏向素子２７の上側にプリズム型電極を設け
る。

【００４１】この様に、本発明の第１の実施の形態にお
いては、ＣＭＰ法を利用して埋込導電層１７を形成して
基板の表面を平坦化しているので、その上に設けるチャ
ネル光導波路２４、二次元レンズ２５、光偏向素子２
７、及び、スラブ光導波路２６の相互間で、コアの中心
軸がずれることがなく良好な光結合を実現することがで
きる。

【００４２】この様に形成した光スイッチ基板により、
図８に示した光クロスコネクトスイッチの１段目光スイ
ッチ基板群、２段目光スイッチ基板群、及び、３段目光
スイッチ基板群を構成することによって、光結合効率の
高い光クロスコネクトスイッチを実現することができ
る。但し、２段目光スイッチ基板群においては、チャネ
ル光導波路はｍ本とする必要がある。

【００４３】次に、図５乃至図７を参照して、本発明の
第２の実施の形態の光スイッチ基板の製造工程を説明す
る。なお、「′」の伴なわない図がある場合には入射側
の要部断面図であり、「′」の伴う図がある場合に
は「′」の付かない図は入射側の要部平面図であ
り、「′」付きの図は「′」の付かない図におけるＡ−
Ａ′を結ぶ一点鎖線に沿った断面図であり、出射側は入
射側と対称的に構成される。

【００４４】図５（ａ）参照 まず、表面が平坦な石英基板３１上に、密着性改善層と
なるＣｒ膜及びメッキ下地層となるＣｕ膜をスパッタ法
によって堆積させたのち、電解メッキ法を用いて厚さ
が、例えば、５μｍのＣｕメッキ膜を堆積させて導電層
３２を形成する。

【００４５】図５（ｂ）及び（ｂ′）参照 次いで、通常のフォトエッチ工程によって導電層３２を
エッチングして、パッド部３４と配線部３５とからなる
ｎ本の配線層３３を形成する。

【００４６】図５（ｃ）参照 次いで、配線層３３上の厚さが少なくとも１μｍになる
ように、全面にポリイミドを塗布して、配線層３３を覆
うポリイミド膜３６を形成する。

【００４７】図６（ｄ）及び（ｄ′）参照 次いで、ＣＭＰ（化学機械研磨）法によって、ポリイミ
ド膜３６を１μｍ程度研磨して配線層３３の表面を露出
させることによって、平坦化絶縁層３７を形成する。な
お、この場合も配線層３３及び平坦化絶縁層３７からな
る全表面の表面粗さを３μｍ以下、より好適には１μｍ
以下にする。

【００４８】図６（ｅ）参照 以降は、従来と同様に、スパッタ法によって、全面に例
えば、ＳｉＯ₂ からなる下部クラッド層３９、Ｇｅドー
プＳｉＯ₂ からなるコア層４０、及び、ＳｉＯ ₂ からな
る上部クラッド層４１を順次堆積させることによって光
導波路３８を形成する。

【００４９】図７（ｆ）及び（ｆ′）参照 次いで、所定のパターンのマスクを用いてドライエッチ
ングを施すことによって光導波路３８をエッチングし
て、ｎ本の入射側光導波路となるチャネル光導波路４
２、このチャネル光導波路４２と一体になった二次元レ
ンズ４４、及び、配線層３３の配線部３５の一部を覆う
スラブ光導波路４３を形成する。

【００５０】図７（ｇ）及び（ｇ′）参照 次いで、配線層３３のパッド部３４に接続するように、
例えば、ＬｉＮｂＯ₃からなる下部クラッド層４６、Ｔ
ｉドープＬｉＮｂＯ₃ からなるコア層４７、及び、Ｓｉ
Ｏ₂ からなる上部クラッド層４８によって構成された光
偏向素子４５を実装することによって光スイッチ基板の
基本構成が完成する。なお、図示を省略しているが、光
偏向素子４５の上側にプリズム型電極を設ける。

【００５１】この様に、本発明の第２の実施の形態にお
いては、ＣＭＰ法を利用して平坦化絶縁層３７を形成し
て配線層３３を埋め込んで基板の表面を平坦化している
ので、その上に設けるチャネル光導波路４２、二次元レ
ンズ４４、光偏向素子４５、及び、スラブ光導波路４３
の相互間で、コアの中心軸がずれることがなく良好な光
結合を実現することができる。

【００５２】なお、この第２の実施の形態においては、
基板の平坦化のために、ポリイミド膜を用いているの
で、光導波路の形成工程において、堆積温度に制限があ
るため、光導波路を構成する材料に制限がある。

【００５３】以上、本発明の各実施の形態を説明した
が、本発明は各実施の形態に記載した構成及び条件に限
られるものではなく、各種の変更が可能である。例え
ば、上記の各実施の形態においては、チャネル光導波
路、スラブ光導波路、或いは、二次元レンズを構成する
光導波路を、ＳｉＯ₂ 系によって構成しているが、クラ
ッド層及びコア層の両方をポリマによって構成しても良
いものである。

【００５４】また、上記の各実施の形態においては、複
数の二次元レンズをマイクロレンズアレイ状の一体のレ
ンズとして構成しているが、各チャネル光導波路に対応
するように、ｎ個のレンズに分割しても良いものであ
り、それによって、クロストークを低減することができ
る。

【００５５】また、上記の各実施の形態においては、光
偏向素子として、ＬｉＮｂＯ₃ ／ＴｉドープＬｉＮｂＯ
₃ ／ＳｉＯ₂ からなる光偏向素子を用いているが、この
様な光偏向素子に限られるものではなく、例えば、Ｌａ
ドープＰＺＴ（ＰＬＺＴ）／ＰＺＴ／ＬａドープＰＺＴ
（ＰＬＺＴ）からなる光偏向素子を用いても良いもので
ある。

【００５６】また、上記の各実施の形態においては、基
板として、石英基板を用いているが、石英基板に限られ
るものではなく、例えば、Ｓｉやパイレックス（登録商
標）ガラスやサファイア等の他の絶縁性基板を用いても
良いものである。

【００５７】ここで、再び、図１を参照して、改めて本
発明の詳細な特徴を説明する。 図１（ａ）及び（ｂ）参照 （付記１） 少なくとも光学能動素子３及び光導波路
４，５を実装する基板として、電気配線２を含む表面が
平坦な基板を用いたことを特徴とする平坦化電気配線を
有する光配線基板。 （付記２） 上記電気配線２を含む表面が平坦な基板の
表面粗さが、３μｍ以下であることを特徴とする付記１
記載の平坦化電気配線を有する光配線基板。 （付記３） 上記電気配線２を含む表面が平坦な基板
が、絶縁性基板１に設けた溝に電気配線２を埋め込んだ
基板であることを特徴とする付記１または２に記載の平
坦化電気配線を有する光配線基板。 （付記４） 上記電気配線２を含む表面が平坦な基板
が、絶縁性基板１上に設けた電気配線２の周囲に平坦化
絶縁層を設けた基板であることを特徴とする付記１また
は２に記載の平坦化電気配線を有する光配線基板。 （付記５） 上記光学能動素子３が、上記電気配線２の
上表面の少なくとも一部に接するように実装された構造
であることを特徴とする付記１乃至４のいずれか１に記
載の平坦化電気配線を有する光配線基板。 （付記６） 上記光導波路４が、ｍ個の入力側光伝播部
と、ｎ個（但し、ｍ個を含む）の出力側光伝播部、及
び、共通伝播部からなるとともに、上記光学能動素子３
が第１の偏向部と第２の偏向部とからなり、前記ｍ個の
入力側光伝播部とｎ個の出力側光伝播部との間に、前記
ｍ個の光伝播部を伝播する光を個々にコリメートするコ
リメート部と、個々のコリメート光の伝播方向を切り換
えるための個々に設けられた前記第１の偏向部と、偏向
されたｍ個の光束を伝播させる共通伝播部としての光導
波路５と、前記ｍ個のコリメート光各々の伝播方向を再
度切り換えるために設けられた第２の偏向部と、個々の
光束を集束させ、前記ｎ個の光伝播部のいずれかに光を
結合する集光部とを少なくとも設けたことを特徴とする
付記１乃至５のいずれか１に記載の平坦化電気配線を有
する光配線基板。 （付記７） 電気配線２を含む表面が平坦な基板上に少
なくとも光学能動素子３及び光導波路４，５を実装する
平坦化配線を有する光配線基板の製造方法において、絶
縁性基板１に溝を形成する工程、前記溝を導電体によっ
て埋め込む工程、及び、導電体を研磨することによって
平坦化する工程を備えたことを特徴とする平坦化電気配
線を有する光配線基板の製造方法。 （付記８） 電気配線２を含む表面が平坦な基板上に少
なくとも光学能動素子３及び光導波路４，５を実装する
平坦化配線を有する光配線基板の製造方法において、絶
縁性基板１上に電気配線２を設ける工程、前記電気配線
２を覆うように絶縁体を設ける工程、及び、前記絶縁体
を前記電気配線２が露出するまで研磨することによって
平坦化する工程を備えたことを特徴とする平坦化電気配
線を有する光配線基板の製造方法。

【００５８】

【発明の効果】本発明によれば、二次元基板上に光スイ
ッチ群を構成する場合、電気配線が表面に埋め込まれた
平坦な基板を用いることにより、光伝播部分の位置合わ
せが良好になり、光スイッチの光結合を向上するととも
に、低コスト化が可能になり、ひいては、光クロスコネ
クトスイッチの高性能化が可能になるので、大容量光通
信システムの実現・普及に寄与するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理的構成の説明図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態の途中までの製造工
程の説明図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態の図２以降の途中ま
での製造工程の説明図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態の図３以降の製造工
程の説明図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態の途中までの製造工
程の説明図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態の図５以降の途中ま
での製造工程の説明図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態の図６以降の製造工
程の説明図である。

【図８】従来の光クロスコネクトスイッチの概略的斜視
図である。

【図９】従来の光クロスコネクトスイッチを構成する光
スイッチ基板の概念的平面図である。

【図１０】従来の光スイッチ基板の途中までの製造工程
の説明図である。

【図１１】従来の光スイッチ基板の図１０以降の製造工
程の説明図である。

【符号の説明】

１ 絶縁性基板 ２ 電気配線 ３ 光学能動素子 ４ 光導波路 ５ 光導波路 ６ 二次元レンズ １１ 石英基板 １２ Ａｌマスク １３ 溝 １４ パッド部 １５ 配線部 １６ 導電層 １７ 埋込導電層 １８ 埋込パッド部 １９ 埋込配線部 ２０ 光導波路 ２１ 下部クラッド層 ２２ コア層 ２３ 上部クラッド層 ２４ チャネル光導波路 ２５ 二次元レンズ ２６ スラブ光導波路 ２７ 光偏向素子 ２８ 下部クラッド層 ２９ コア層 ３０ 上部クラッド層 ３１ 石英基板 ３２ 導電層 ３３ 配線層 ３４ パッド部 ３５ 配線部 ３６ ポリイミド膜 ３７ 平坦化絶縁層 ３８ 光導波路 ３９ 下部クラッド層 ４０ コア層 ４１ 上部クラッド層 ４２ チャネル光導波路 ４３ スラブ光導波路 ４４ 二次元レンズ ４５ 光偏向素子 ４６ 下部クラッド層 ４７ コア層 ４８ 上部クラッド層 ５１ 光分波器 ５２ アレイ対応光コネクタ ５３ １段目光スイッチ基板群 ５４ マトリクス対応光コネクタ ５５ ２段目光スイッチ基板群 ５６ マトリクス対応光コネクタ ５７ ３段目光スイッチ基板群 ５８ アレイ対応光コネクタ ５９ 光合波器 ６０ 光増幅器 ７１ 石英基板 ７２ 入射側光導波路 ７３ 二次元レンズ ７４ 光偏向素子 ７５ スラブ光導波路 ７６ 光偏向素子 ７７ 二次元レンズ ７８ 出射側光導波路 ７９ 導電層 ８０ 配線層 ８１ パッド部 ８２ 配線部 ８３ 光導波路 ８４ 下部クラッド層 ８５ コア層 ８６ 上部クラッド層 ８７ 下部クラッド層 ８８ コア層 ８９ 上部クラッド層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H047 KA04 KB09 MA00 MA03 NA02 PA04 PA21 PA24 QA01 QA03 QA04 RA08 TA05 TA32 2K002 AA02 AB05 BA06 CA03 CA25 DA06 EA25 HA03 5E338 AA01 AA18 BB63 BB75 CC01 CC10 CD01 EE21

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも光学能動素子及び光導波路を
   実装する基板として、電気配線を含む表面が平坦な基板
   を用いたことを特徴とする平坦化電気配線を有する光配
   線基板。
2. 【請求項２】 上記電気配線を含む表面が平坦な基板の
   表面粗さが、３μｍ以下であることを特徴とする請求項
   １記載の平坦化電気配線を有する光配線基板。
3. 【請求項３】 上記電気配線を含む表面が平坦な基板
   が、絶縁性基板に設けた溝に電気配線を埋め込んだ基板
   であることを特徴とする請求項１または２に記載の平坦
   化電気配線を有する光配線基板。
4. 【請求項４】 上記電気配線を含む表面が平坦な基板
   が、絶縁性基板上に設けた電気配線の周囲に平坦化絶縁
   層を設けた基板であることを特徴とする請求項１または
   ２に記載の平坦化電気配線を有する光配線基板。
5. 【請求項５】 上記光導波路が、ｍ個の入力側光伝播部
   と、ｎ個（但し、ｍ個を含む）の出力側光伝播部、及
   び、共通伝播部からなるとともに、上記光学能動素子が
   第１の偏向部と第２の偏向部とからなり、前記ｍ個の入
   力側光伝播部とｎ個の出力側光伝播部との間に、前記ｍ
   個の光伝播部を伝播する光を個々にコリメートするコリ
   メート部と、個々のコリメート光の伝播方向を切り換え
   るための個々に設けられた前記第１の偏向部と、偏向さ
   れたｍ個の光束を伝播させる共通伝播部としての光導波
   路、前記ｍ個のコリメート光各々の伝播方向を再度切り
   換えるために設けられた第２の偏向部と、個々の光束を
   集束させ、前記ｎ個の光伝播部のいずれかに光を結合す
   る集光部とを少なくとも設けたことを特徴とする請求項
   １乃至４のいずれか１項に記載の平坦化電気配線を有す
   る光配線基板。