JP2003240990A - 平面光導波路装置 - Google Patents
平面光導波路装置Info
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- JP2003240990A JP2003240990A JP2002036905A JP2002036905A JP2003240990A JP 2003240990 A JP2003240990 A JP 2003240990A JP 2002036905 A JP2002036905 A JP 2002036905A JP 2002036905 A JP2002036905 A JP 2002036905A JP 2003240990 A JP2003240990 A JP 2003240990A
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- core
- clad layer
- thermal expansion
- coefficient
- optical waveguide
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
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- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コアにかかる圧縮応力又は引っ張り応力をキ
ャンセル又は低減可能な平面光導波路装置を提供するこ
とである。 【解決手段】 平面光導波路装置であって、第1の熱膨
張係数を有する基板と、該基板上に形成された第1の熱
膨張係数より小さな第2の熱膨張係数を有する下部クラ
ッド層と、該下部クラッド層上に形成されたコアと、コ
アを覆うように下部クラッド層上に形成された第2の熱
膨張係数を有する上部クラッド層と、コアに沿ってコア
の両側の上部及び下部クラッド層に形成された複数の溝
とを含んでいる。平面光導波路装置は更に、各溝中に充
填され上部及び下部クラッド層に固着された熱硬化性樹
脂等からなる複数の収縮材料を含んでいる。
ャンセル又は低減可能な平面光導波路装置を提供するこ
とである。 【解決手段】 平面光導波路装置であって、第1の熱膨
張係数を有する基板と、該基板上に形成された第1の熱
膨張係数より小さな第2の熱膨張係数を有する下部クラ
ッド層と、該下部クラッド層上に形成されたコアと、コ
アを覆うように下部クラッド層上に形成された第2の熱
膨張係数を有する上部クラッド層と、コアに沿ってコア
の両側の上部及び下部クラッド層に形成された複数の溝
とを含んでいる。平面光導波路装置は更に、各溝中に充
填され上部及び下部クラッド層に固着された熱硬化性樹
脂等からなる複数の収縮材料を含んでいる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信分野等にお
いて使用される、光の分岐、波長多重化/波長分離、レ
ベル調整、スイッチング等の機能を有する平面光導波路
装置に関する。
いて使用される、光の分岐、波長多重化/波長分離、レ
ベル調整、スイッチング等の機能を有する平面光導波路
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】平面光導波路は基板と、基板上に形成さ
れた下部クラッド層と、下部クラッド層上に形成された
コアと、コアを覆うように下部クラッド層上に形成され
た上部クラッド層から構成される。コアは上部及び下部
クラッド層の屈折率より高い屈折率を有しており、コア
中に光が閉じ込められて伝搬される。
れた下部クラッド層と、下部クラッド層上に形成された
コアと、コアを覆うように下部クラッド層上に形成され
た上部クラッド層から構成される。コアは上部及び下部
クラッド層の屈折率より高い屈折率を有しており、コア
中に光が閉じ込められて伝搬される。
【0003】平面光導波路を製造する際のクラッド層及
びコア層を形成するときのプロセス温度は300℃(C
VD法)〜1600℃(火焔堆積法)であり、室温との
温度差が非常に大きい。
びコア層を形成するときのプロセス温度は300℃(C
VD法)〜1600℃(火焔堆積法)であり、室温との
温度差が非常に大きい。
【0004】基板には一般的にシリコン(Si)や石英
が使用され、クラッド層には例えばリン(P)のドープ
されたシリカガラス又はホウ素(B)及びリン(P)の
ドープされたシリカガラスが使用され、コアには例えば
ゲルマニウム(Ge)及びリン(P)のドープされたシ
リカガラスが使用される。
が使用され、クラッド層には例えばリン(P)のドープ
されたシリカガラス又はホウ素(B)及びリン(P)の
ドープされたシリカガラスが使用され、コアには例えば
ゲルマニウム(Ge)及びリン(P)のドープされたシ
リカガラスが使用される。
【0005】基板とクラッド層は材料が異なることから
その熱膨張係数も相違する。よって、平面光導波路製造
プロセスが完了して室温付近まで冷却されると、基板と
クラッド層の熱膨張係数の差に基づく応力がクラッド層
に発生する。
その熱膨張係数も相違する。よって、平面光導波路製造
プロセスが完了して室温付近まで冷却されると、基板と
クラッド層の熱膨張係数の差に基づく応力がクラッド層
に発生する。
【0006】例えば、Si基板を使用して、このSi基
板上にクラッド層としてリン(P)のドープされたシリ
カガラスを形成する場合には、Si基板の方がクラッド
層よりも熱膨張係数が大きいので、クラッド層に圧縮応
力が発生する。
板上にクラッド層としてリン(P)のドープされたシリ
カガラスを形成する場合には、Si基板の方がクラッド
層よりも熱膨張係数が大きいので、クラッド層に圧縮応
力が発生する。
【0007】一方、石英基板上にクラッド層としてリン
(P)のドープされたシリカガラスを形成する場合に
は、石英基板の方がクラッド層より熱膨張係数が小さい
ので、クラッド層に引っ張り応力が発生する。
(P)のドープされたシリカガラスを形成する場合に
は、石英基板の方がクラッド層より熱膨張係数が小さい
ので、クラッド層に引っ張り応力が発生する。
【0008】光導波路のクラッド層に応力が発生する
と、この応力によってコアに複屈折性が生じる。即ち、
光導波路のコアを伝搬する光の偏波方向によってコアの
屈折率が異なってくる。その結果、光導波路の伝搬定
数、管内波長が偏波方向によって異なることになる。
と、この応力によってコアに複屈折性が生じる。即ち、
光導波路のコアを伝搬する光の偏波方向によってコアの
屈折率が異なってくる。その結果、光導波路の伝搬定
数、管内波長が偏波方向によって異なることになる。
【0009】この光導波路デバイスに、通常のシングル
モード光ファイバを接続して使用すると、光ファイバ内
の偏波方向は一定でないので、偏波方向によって挿入損
失などの光デバイスの基本特性が変動する。
モード光ファイバを接続して使用すると、光ファイバ内
の偏波方向は一定でないので、偏波方向によって挿入損
失などの光デバイスの基本特性が変動する。
【0010】この偏波方向に依存した損失を偏波依存損
失(PDL)と呼び、通常のシングルモード光ファイバ
を使用したWDM光通信システムでは、PDLを低減す
ることが強く要求されている。
失(PDL)と呼び、通常のシングルモード光ファイバ
を使用したWDM光通信システムでは、PDLを低減す
ることが強く要求されている。
【0011】クラッド層に生じた応力を緩和するため
に、特開昭63−43105号公報には、応力開放溝を
コアの両側にコアに沿って形成する技術が開示されてい
る。これらの応力開放溝によってクラッド層に生じた応
力は緩和できるが、クラッド層の組成や寸法に対する制
限が多く、この応力開放溝によりコアを圧縮していた応
力を完全にキャンセルすることは困難である。
に、特開昭63−43105号公報には、応力開放溝を
コアの両側にコアに沿って形成する技術が開示されてい
る。これらの応力開放溝によってクラッド層に生じた応
力は緩和できるが、クラッド層の組成や寸法に対する制
限が多く、この応力開放溝によりコアを圧縮していた応
力を完全にキャンセルすることは困難である。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上述した公開公報に記
載された応力開放溝を有する光導波路では、導波路コア
にかかる応力を完全に解放することは困難である。その
結果、クラッド層の応力に起因する複屈折性がコアに残
って、導波路の偏波依存性が大きくなるために、偏波依
存損失(PDL)が発生し、デバイスの挿入損失とな
る。
載された応力開放溝を有する光導波路では、導波路コア
にかかる応力を完全に解放することは困難である。その
結果、クラッド層の応力に起因する複屈折性がコアに残
って、導波路の偏波依存性が大きくなるために、偏波依
存損失(PDL)が発生し、デバイスの挿入損失とな
る。
【0013】導波路コアが応力に起因する複屈折を有す
る従来の光導波路装置(デバイス)では、入射光の偏波
方向が変わると出力レベルが変化するため、この光導波
路デバイスを通常のシングルモード光ファイバを使用し
た光通信システムに適用できないという問題があった。
る従来の光導波路装置(デバイス)では、入射光の偏波
方向が変わると出力レベルが変化するため、この光導波
路デバイスを通常のシングルモード光ファイバを使用し
た光通信システムに適用できないという問題があった。
【0014】よって、本発明の目的は、光導波路のコア
にかかる応力を低減することにより光導波路の偏波依存
性を低減可能な平面光導波路装置を提供することであ
る。
にかかる応力を低減することにより光導波路の偏波依存
性を低減可能な平面光導波路装置を提供することであ
る。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明の一つの側面によ
ると、第1の熱膨張係数を有する基板と、該基板上に形
成された前記第1の熱膨張係数より小さな第2の熱膨張
係数を有する下部クラッド層と、該下部クラッド層上に
形成されたコアと、前記コアを覆うように前記下部クラ
ッド層上に形成された前記第2の熱膨張係数を有する上
部クラッド層と、前記コアに沿って該コアの両側の前記
上部及び下部クラッド層に形成された複数の溝と、前記
各溝中に充填され前記上部及び下部クラッド層に固着さ
れた複数の収縮材料と、を具備したことを特徴とする平
面光導波路装置が提供される。
ると、第1の熱膨張係数を有する基板と、該基板上に形
成された前記第1の熱膨張係数より小さな第2の熱膨張
係数を有する下部クラッド層と、該下部クラッド層上に
形成されたコアと、前記コアを覆うように前記下部クラ
ッド層上に形成された前記第2の熱膨張係数を有する上
部クラッド層と、前記コアに沿って該コアの両側の前記
上部及び下部クラッド層に形成された複数の溝と、前記
各溝中に充填され前記上部及び下部クラッド層に固着さ
れた複数の収縮材料と、を具備したことを特徴とする平
面光導波路装置が提供される。
【0016】好ましくは、収縮材料は熱硬化性樹脂又は
紫外線硬化型樹脂から構成される。例えば、基板はシリ
コン基板から構成され、上部及び下部クラッド層はそれ
ぞれリンがドープされたシリカガラスから構成される。
各収縮材料上にヒータ又はペルチェ素子等の温度制御器
を搭載し、収縮材料の収縮量を制御するようにしても良
い。
紫外線硬化型樹脂から構成される。例えば、基板はシリ
コン基板から構成され、上部及び下部クラッド層はそれ
ぞれリンがドープされたシリカガラスから構成される。
各収縮材料上にヒータ又はペルチェ素子等の温度制御器
を搭載し、収縮材料の収縮量を制御するようにしても良
い。
【0017】本発明の他の側面によると、第1の熱膨張
係数を有する基板と、該基板上に形成された前記第1の
熱膨張係数より小さな第2の熱膨張係数を有する下部ク
ラッド層と、該下部クラッド層上に形成されたコアと、
前記コアの両側の前記下部クラッド層上に形成された複
数のダミーコアと、前記コア及び前記ダミーコアを覆う
ように前記下部クラッド層上に形成され、前記第2の熱
膨張係数と前記コア及び前記ダミーコアに対応する部分
にそれぞれ突起を有する上部クラッド層と、前記コアの
両側でそれぞれ隣接する前記ダミーコアに対応する突起
を覆うように前記上部クラッド層に固着された複数の収
縮材料と、を具備したことを特徴とする平面光導波路装
置が提供される。
係数を有する基板と、該基板上に形成された前記第1の
熱膨張係数より小さな第2の熱膨張係数を有する下部ク
ラッド層と、該下部クラッド層上に形成されたコアと、
前記コアの両側の前記下部クラッド層上に形成された複
数のダミーコアと、前記コア及び前記ダミーコアを覆う
ように前記下部クラッド層上に形成され、前記第2の熱
膨張係数と前記コア及び前記ダミーコアに対応する部分
にそれぞれ突起を有する上部クラッド層と、前記コアの
両側でそれぞれ隣接する前記ダミーコアに対応する突起
を覆うように前記上部クラッド層に固着された複数の収
縮材料と、を具備したことを特徴とする平面光導波路装
置が提供される。
【0018】本発明の更に他の側面によると、第1の熱
膨張係数を有する基板と、該基板上に形成された前記第
1の熱膨張係数より小さな第2の熱膨張係数を有する下
部クラッド層と、該下部クラッド層上に形成されたコア
と、前記コアを覆うように前記下部クラッド層上に形成
された前記第2の熱膨張係数を有する上部クラッド層
と、前記コアに沿って該コアの両側の前記上部及び下部
クラッド層に形成された複数の溝と、前記各溝中に充填
され前記上部及び下部クラッド層に固着された複数の圧
電材料と、前記各圧電材料に電圧を印加する手段と、を
具備したことを特徴とする平面光導波路装置が提供され
る。
膨張係数を有する基板と、該基板上に形成された前記第
1の熱膨張係数より小さな第2の熱膨張係数を有する下
部クラッド層と、該下部クラッド層上に形成されたコア
と、前記コアを覆うように前記下部クラッド層上に形成
された前記第2の熱膨張係数を有する上部クラッド層
と、前記コアに沿って該コアの両側の前記上部及び下部
クラッド層に形成された複数の溝と、前記各溝中に充填
され前記上部及び下部クラッド層に固着された複数の圧
電材料と、前記各圧電材料に電圧を印加する手段と、を
具備したことを特徴とする平面光導波路装置が提供され
る。
【0019】本発明の更に他の側面によると、第1の熱
膨張係数を有する基板と、該基板上に形成された前記第
1の熱膨張係数より大きな第2の熱膨張係数を有する下
部クラッド層と、該下部クラッド層上に形成されたコア
と、前記コアを覆うように前記下部クラッド層上に形成
された前記第2の熱膨張係数を有する上部クラッド層
と、前記コアに沿って該コアの両側の前記上部及び下部
クラッド層に形成された複数の溝と、前記各溝中に充填
された熱膨張材料と、前記各熱膨張材料上に搭載された
複数の温度制御器と、を具備したことを特徴とする平面
光導波路装置が提供される。
膨張係数を有する基板と、該基板上に形成された前記第
1の熱膨張係数より大きな第2の熱膨張係数を有する下
部クラッド層と、該下部クラッド層上に形成されたコア
と、前記コアを覆うように前記下部クラッド層上に形成
された前記第2の熱膨張係数を有する上部クラッド層
と、前記コアに沿って該コアの両側の前記上部及び下部
クラッド層に形成された複数の溝と、前記各溝中に充填
された熱膨張材料と、前記各熱膨張材料上に搭載された
複数の温度制御器と、を具備したことを特徴とする平面
光導波路装置が提供される。
【0020】本発明の更に他の側面によると、第1の熱
膨張係数を有する基板と、該基板上に形成された前記第
1の熱膨張係数より大きな第2の熱膨張係数を有する下
部クラッド層と、該下部クラッド層上に形成されたコア
と、前記コアを覆うように前記下部クラッド層上に形成
された前記第2の熱膨張係数を有する上部クラッド層
と、前記コアに沿って該コアの両側の前記上部及び下部
クラッド層に形成された複数の溝と、前記各溝中に充填
された複数の圧電材料と、前記各圧電材料に電圧を印加
する手段と、を具備したことを特徴とする平面光導波路
装置が提供される。
膨張係数を有する基板と、該基板上に形成された前記第
1の熱膨張係数より大きな第2の熱膨張係数を有する下
部クラッド層と、該下部クラッド層上に形成されたコア
と、前記コアを覆うように前記下部クラッド層上に形成
された前記第2の熱膨張係数を有する上部クラッド層
と、前記コアに沿って該コアの両側の前記上部及び下部
クラッド層に形成された複数の溝と、前記各溝中に充填
された複数の圧電材料と、前記各圧電材料に電圧を印加
する手段と、を具備したことを特徴とする平面光導波路
装置が提供される。
【0021】
【発明の実施の形態】図1を参照すると、本発明第1実
施形態の平面光導波路装置10Aの断面図が示されてい
る。Si基板12上に、テトラ・エチル・オルソ・シリ
ケート(テトラ・エトキシ・シラン、TEOS)、トリ
・メチル・フォスフェイト(TMOP)、オゾン
(O3)を原料ガスとして、常圧CVD法により下部ク
ラッド層14を20μmの厚さのに成膜する。次いで、
TEOS、テトラ・メトキシ・ゲルマン(TMG)、T
MOP、オゾンを原料ガスとして、常圧CVD法により
コア層を7μmの厚さに成膜する。
施形態の平面光導波路装置10Aの断面図が示されてい
る。Si基板12上に、テトラ・エチル・オルソ・シリ
ケート(テトラ・エトキシ・シラン、TEOS)、トリ
・メチル・フォスフェイト(TMOP)、オゾン
(O3)を原料ガスとして、常圧CVD法により下部ク
ラッド層14を20μmの厚さのに成膜する。次いで、
TEOS、テトラ・メトキシ・ゲルマン(TMG)、T
MOP、オゾンを原料ガスとして、常圧CVD法により
コア層を7μmの厚さに成膜する。
【0022】続いて、フォトリソグラフィとエッチング
技術を用いて、幅7μmを除いてコア層の一部を除去
し、コア16を得る。次に、コア16を覆うように下部
クラッド層14上に上部クラッド層18を20μmの厚
さに成膜する。
技術を用いて、幅7μmを除いてコア層の一部を除去
し、コア16を得る。次に、コア16を覆うように下部
クラッド層14上に上部クラッド層18を20μmの厚
さに成膜する。
【0023】下部クラッド層14と上部クラッド層18
はリン(P)をドープしたシリカガラス(以下PSGと
略称する)から構成され、コア16はゲルマニウム(G
e)及びリン(P)をドープしたシリカガラス(以下G
PSGと略称する)から構成される。
はリン(P)をドープしたシリカガラス(以下PSGと
略称する)から構成され、コア16はゲルマニウム(G
e)及びリン(P)をドープしたシリカガラス(以下G
PSGと略称する)から構成される。
【0024】勿論、下部クラッド層14、コア層及び上
部クラッド層18の成膜には、常圧CVD法に変わりプ
ラズマCVD法や火焔堆積法(FHD法)などを用いる
こともできる。
部クラッド層18の成膜には、常圧CVD法に変わりプ
ラズマCVD法や火焔堆積法(FHD法)などを用いる
こともできる。
【0025】次に、コア16の両側にコア16から30
μmのところから幅30μm深さ40μmの溝20を、
フォトリソグラフィとエッチング技術で作成する。これ
らの溝20はコア16に沿って設けられ、コア16の長
手方向全体に渡って形成されていても良いし、偏波依存
性を低減したい程度に応じてコア16の長手方向全体の
一部に沿って形成されていても良い。
μmのところから幅30μm深さ40μmの溝20を、
フォトリソグラフィとエッチング技術で作成する。これ
らの溝20はコア16に沿って設けられ、コア16の長
手方向全体に渡って形成されていても良いし、偏波依存
性を低減したい程度に応じてコア16の長手方向全体の
一部に沿って形成されていても良い。
【0026】溝20の中に収縮材料としての例えばエポ
キシ系接着剤等の熱硬化性樹脂22を注入し、例えば1
50℃で1分間の加熱処理を行ない、熱硬化性樹脂22
を硬化させた。その結果、熱硬化性樹脂22が収縮さ
れ、矢印28で示すようにクラッド層14,18の側面
に引っ張り応力が発生された。
キシ系接着剤等の熱硬化性樹脂22を注入し、例えば1
50℃で1分間の加熱処理を行ない、熱硬化性樹脂22
を硬化させた。その結果、熱硬化性樹脂22が収縮さ
れ、矢印28で示すようにクラッド層14,18の側面
に引っ張り応力が発生された。
【0027】エポキシ系接着剤としては、エポキシ・テ
クノロジ・インクのエポテック(EPO−TEK)35
3ND、或いは日本エイブルスティック株式会社のST
AYCAST1206等を使用可能である。
クノロジ・インクのエポテック(EPO−TEK)35
3ND、或いは日本エイブルスティック株式会社のST
AYCAST1206等を使用可能である。
【0028】Si基板12の熱膨張係数は35×10-7
/Kであり、下部クラッド層14及び上部クラッド層1
8を構成するPSGの熱膨張係数は20×10-7/Kで
あるため、常圧CVD法のプロセス温度である約400
℃から室温まで冷却されると、Si基板12と下部クラ
ッド層14との界面に矢印24で示す圧縮応力が印加さ
れる。
/Kであり、下部クラッド層14及び上部クラッド層1
8を構成するPSGの熱膨張係数は20×10-7/Kで
あるため、常圧CVD法のプロセス温度である約400
℃から室温まで冷却されると、Si基板12と下部クラ
ッド層14との界面に矢印24で示す圧縮応力が印加さ
れる。
【0029】よって、コア16に矢印26で示す圧縮応
力が印加されるが、この圧縮応力26は硬化された熱硬
化性樹脂22によりクラッド層14,18に発生した引
っ張り応力30によりキャンセルされるか或いは緩和さ
れる。
力が印加されるが、この圧縮応力26は硬化された熱硬
化性樹脂22によりクラッド層14,18に発生した引
っ張り応力30によりキャンセルされるか或いは緩和さ
れる。
【0030】本実施形態のように、Si基板12等の基
板の熱膨張係数がクラッド層14,18の熱膨張係数よ
りも大きい場合には、成膜温度から室温に冷却されたと
きに、クラッド層14,18に圧縮応力が発生する。
板の熱膨張係数がクラッド層14,18の熱膨張係数よ
りも大きい場合には、成膜温度から室温に冷却されたと
きに、クラッド層14,18に圧縮応力が発生する。
【0031】よって、溝20中にエポキシ系接着剤等の
熱硬化性樹脂22を充填し、所定温度に加熱してこれを
硬化させると、熱硬化性樹脂22は例えば5%程度収縮
する。その結果、矢印28,30で示すようにクラッド
層14,18に引っ張り応力が発生し、基板12とクラ
ッド層14,18の熱膨張係数差に基づいてコア16に
印加されている圧縮応力26を相殺又は緩和することが
できる。
熱硬化性樹脂22を充填し、所定温度に加熱してこれを
硬化させると、熱硬化性樹脂22は例えば5%程度収縮
する。その結果、矢印28,30で示すようにクラッド
層14,18に引っ張り応力が発生し、基板12とクラ
ッド層14,18の熱膨張係数差に基づいてコア16に
印加されている圧縮応力26を相殺又は緩和することが
できる。
【0032】本実施形態によれば、光導波路のコア16
にかかる圧縮応力を低減することによって、平面光導波
路装置10Aの偏波依存性を低減することができ、平面
光導波路装置10Aの高性能化に寄与することができ
る。
にかかる圧縮応力を低減することによって、平面光導波
路装置10Aの偏波依存性を低減することができ、平面
光導波路装置10Aの高性能化に寄与することができ
る。
【0033】上述した実施形態では、溝20中に充填す
る収縮材料として熱硬化性樹脂を採用したが、溝20中
に紫外線硬化型樹脂を注入し、紫外線の照射によりこれ
を硬化させても同様な効果を得ることができる。
る収縮材料として熱硬化性樹脂を採用したが、溝20中
に紫外線硬化型樹脂を注入し、紫外線の照射によりこれ
を硬化させても同様な効果を得ることができる。
【0034】紫外線硬化型樹脂としては、共立化学産業
株式会社製のワールドロック(World Rock)
X8720等のエポキシ系紫外線硬化型樹脂を使用可能
である。ワールドロックX8720の場合には、紫外線
硬化時間は約30秒程度である。
株式会社製のワールドロック(World Rock)
X8720等のエポキシ系紫外線硬化型樹脂を使用可能
である。ワールドロックX8720の場合には、紫外線
硬化時間は約30秒程度である。
【0035】上記の実施形態では、下部クラッド及び上
部クラッドとしてPSGを用いたが、その代わりに、ホ
ウ素及びリンをドープしたりシリカガラス(BSPG)
を用いても構わない。
部クラッドとしてPSGを用いたが、その代わりに、ホ
ウ素及びリンをドープしたりシリカガラス(BSPG)
を用いても構わない。
【0036】図2を参照すると、本発明第2実施形態の
平面光導波路装置10Bの断面図が示されている。本実
施形態は、図1に示した第1実施形態に比較して、溝2
0´の幅を広くした点に特徴がある。
平面光導波路装置10Bの断面図が示されている。本実
施形態は、図1に示した第1実施形態に比較して、溝2
0´の幅を広くした点に特徴がある。
【0037】例えば、導波路間隔(コア間隔)は250
μm、コア幅7μm、コア16側方の残すクラッド1
4,18の幅はそれぞれコア16側面から30μm、溝
20´の幅は183μmである。
μm、コア幅7μm、コア16側方の残すクラッド1
4,18の幅はそれぞれコア16側面から30μm、溝
20´の幅は183μmである。
【0038】本実施形態の他の構成は、上述した第1実
施形態10Aと同様である。本実施形態は溝20´の幅
が広いため、熱硬化性樹脂又は紫外線硬化型樹脂等の収
縮材料22の収縮量が大きくなり、第1実施形態に比較
してより大きな引っ張り応力をクラッド層14,18に
発生させることができる。よって、基板12とクラッド
層14,18の熱膨張係数差に基づいてクラッド層1
4,18に発生するより大きな圧縮応力をキャンセルす
ることができる。
施形態10Aと同様である。本実施形態は溝20´の幅
が広いため、熱硬化性樹脂又は紫外線硬化型樹脂等の収
縮材料22の収縮量が大きくなり、第1実施形態に比較
してより大きな引っ張り応力をクラッド層14,18に
発生させることができる。よって、基板12とクラッド
層14,18の熱膨張係数差に基づいてクラッド層1
4,18に発生するより大きな圧縮応力をキャンセルす
ることができる。
【0039】図3は本発明第3実施形態の平面光導波路
装置10Cの断面図を示している。本実施形態は図2に
示した第2実施形態の平面光導波路装置10Bに類似し
ているが、熱硬化性樹脂又は紫外線硬化型樹脂等の収縮
材料22のクラッド層14,18への接着面積を増やす
目的で、収縮材料22を溝20´の中だけでなく上に盛
上がるように塗布している。
装置10Cの断面図を示している。本実施形態は図2に
示した第2実施形態の平面光導波路装置10Bに類似し
ているが、熱硬化性樹脂又は紫外線硬化型樹脂等の収縮
材料22のクラッド層14,18への接着面積を増やす
目的で、収縮材料22を溝20´の中だけでなく上に盛
上がるように塗布している。
【0040】収縮材料22はクラッド層14,18の側
面及びクラッド層18の上面に接着されているので、よ
り大きな引っ張り応力をクラッド層14,18に印加す
ることができる。
面及びクラッド層18の上面に接着されているので、よ
り大きな引っ張り応力をクラッド層14,18に印加す
ることができる。
【0041】図4は本発明第4実施形態の平面光導波路
装置10Dの断面図を示している。本実施形態では、熱
硬化性樹脂又は紫外線硬化型樹脂等の収縮材料22が収
縮する力をより強くクラッド層14,18に伝えるため
に、上部クラッド層18に溝32を形成するとともに、
この溝32中に第2の溝(窪み)34を形成する。
装置10Dの断面図を示している。本実施形態では、熱
硬化性樹脂又は紫外線硬化型樹脂等の収縮材料22が収
縮する力をより強くクラッド層14,18に伝えるため
に、上部クラッド層18に溝32を形成するとともに、
この溝32中に第2の溝(窪み)34を形成する。
【0042】熱硬化性樹脂又は紫外線硬化型樹脂等の収
縮材料22の接着面積をより増やすことができるため、
基板12とクラッド層14,18の熱膨張係数差に基づ
いてクラッド層14,18に発生するより大きな圧縮応
力をキャンセル乃至緩和することができる。
縮材料22の接着面積をより増やすことができるため、
基板12とクラッド層14,18の熱膨張係数差に基づ
いてクラッド層14,18に発生するより大きな圧縮応
力をキャンセル乃至緩和することができる。
【0043】上部クラッド層18成膜後に、幅183μ
m、深さ20μmの溝32をフォトリソグラフィとエッ
チング技術で作成する。さらに、フォトグラフィとエッ
チング技術で溝32中に幅10μm、深さ10μmの一
対の溝34を作成し、熱硬化性樹脂又は紫外線硬化型樹
脂等の収縮材料22を溝32中に流し込み、硬化させる
と本実施形態の平面光導波路装置10Dを得ることがで
きる。
m、深さ20μmの溝32をフォトリソグラフィとエッ
チング技術で作成する。さらに、フォトグラフィとエッ
チング技術で溝32中に幅10μm、深さ10μmの一
対の溝34を作成し、熱硬化性樹脂又は紫外線硬化型樹
脂等の収縮材料22を溝32中に流し込み、硬化させる
と本実施形態の平面光導波路装置10Dを得ることがで
きる。
【0044】図5を参照すると、本発明第5実施形態の
平面光導波路装置10Eの断面図が示されている。本実
施形態では、光導波路コア16の両側に複数のダミーコ
ア36を形成する。これらのダミーコア36上に上部コ
ア層18を所定厚さ成膜すると、ダミーコア36に対応
する位置に突起38が形成される。
平面光導波路装置10Eの断面図が示されている。本実
施形態では、光導波路コア16の両側に複数のダミーコ
ア36を形成する。これらのダミーコア36上に上部コ
ア層18を所定厚さ成膜すると、ダミーコア36に対応
する位置に突起38が形成される。
【0045】隣接する一対の突起38を覆うように熱硬
化性樹脂又は紫外線硬化型樹脂等の収縮材料22を滴下
してこれを硬化させると、矢印28で示すように収縮材
料22が収縮し、これによりクラッド層14,18に矢
印30で示す引っ張り応力を発生させることができる。
化性樹脂又は紫外線硬化型樹脂等の収縮材料22を滴下
してこれを硬化させると、矢印28で示すように収縮材
料22が収縮し、これによりクラッド層14,18に矢
印30で示す引っ張り応力を発生させることができる。
【0046】複数の突起38が設けられているために、
収縮材料22の上部クラッド層18に対する接着力を増
加することができ、クラッド層14,18に比較的大き
な引っ張り応力30を発生させることができる。
収縮材料22の上部クラッド層18に対する接着力を増
加することができ、クラッド層14,18に比較的大き
な引っ張り応力30を発生させることができる。
【0047】ダミーコア36を形成するには、コア層を
エッチングする際に、コア16と同様にダミーコア36
が残るようにコア層をエッチングする。なお、上部クラ
ッド層18成膜後に膜質改善などの趣旨で熱処理する温
度には上限があり、ダミーコア36上の突起38が流動
化して平坦にならない温度で熱処理するのが好ましい。
例えば、クラッド層14,18がPSGで形成されてい
る場合には、約1000℃程度で熱処理するのが好まし
い。
エッチングする際に、コア16と同様にダミーコア36
が残るようにコア層をエッチングする。なお、上部クラ
ッド層18成膜後に膜質改善などの趣旨で熱処理する温
度には上限があり、ダミーコア36上の突起38が流動
化して平坦にならない温度で熱処理するのが好ましい。
例えば、クラッド層14,18がPSGで形成されてい
る場合には、約1000℃程度で熱処理するのが好まし
い。
【0048】図6は本発明第6実施形態の平面光導波路
装置10Fの断面図を示している。本実施形態では、溝
20´中にPSGからなるクラッド層14,18の熱膨
張係数より大きな熱膨張係数を有するホウ素(B)とリ
ン(P)をドープしたシリカガラス(BPSG)40を
充填している。
装置10Fの断面図を示している。本実施形態では、溝
20´中にPSGからなるクラッド層14,18の熱膨
張係数より大きな熱膨張係数を有するホウ素(B)とリ
ン(P)をドープしたシリカガラス(BPSG)40を
充填している。
【0049】溝20´内へのBPSG40の充填は、溝
20´形成後にBPSG層をCVD法で一様に形成した
後、不要部分をフォトリソグラフィとエッチングにより
除去することにより行うことができる。
20´形成後にBPSG層をCVD法で一様に形成した
後、不要部分をフォトリソグラフィとエッチングにより
除去することにより行うことができる。
【0050】溝20´内に充填されたBPSG40の熱
膨張係数がクラッド層14,18より大きいので、クラ
ッド層14,18に引っ張り応力を発生させることがで
きる。この引っ張り応力により、Si基板12とクラッ
ド層14,18の熱膨張係数差に基づいてクラッド層1
4,18に発生する圧縮応力をキャンセル乃至は低減す
ることができ、これにより平面光導波路装置10Fの偏
波依存性を解消乃至は低減することができる。
膨張係数がクラッド層14,18より大きいので、クラ
ッド層14,18に引っ張り応力を発生させることがで
きる。この引っ張り応力により、Si基板12とクラッ
ド層14,18の熱膨張係数差に基づいてクラッド層1
4,18に発生する圧縮応力をキャンセル乃至は低減す
ることができ、これにより平面光導波路装置10Fの偏
波依存性を解消乃至は低減することができる。
【0051】図7を参照すると、本発明第7実施形態の
平面光導波路装置10Gの断面図が示されている。本実
施形態は、溝20内に充填された収縮材料としてのBP
SG40の上にヒータ又はペルチェ素子等の温度制御器
42を搭載したものである。
平面光導波路装置10Gの断面図が示されている。本実
施形態は、溝20内に充填された収縮材料としてのBP
SG40の上にヒータ又はペルチェ素子等の温度制御器
42を搭載したものである。
【0052】温度制御器42としてヒータを採用する場
合には、例えばクロムを約200nm蒸着法によってB
PSG40上に作成する。ヒータ42に電流を流して温
度を変え、その下部のBPSG40を熱膨張或いは収縮
させて、Si基板12とクラッド層14,18の熱膨張
係数差に基づいてクラッド層14,18に発生する圧縮
応力を完全にキャンセルすることができる。
合には、例えばクロムを約200nm蒸着法によってB
PSG40上に作成する。ヒータ42に電流を流して温
度を変え、その下部のBPSG40を熱膨張或いは収縮
させて、Si基板12とクラッド層14,18の熱膨張
係数差に基づいてクラッド層14,18に発生する圧縮
応力を完全にキャンセルすることができる。
【0053】なお、温度制御器42としてヒータを採用
する場合には、BPSG40の収縮力28によりクラッ
ド層14,18に発生する引っ張り応力30を圧縮応力
26より大きくなるように作成しておき、ヒータに通電
することにより、BPSG40を膨張させて、引っ張り
応力30と圧縮応力26を釣り合わせるように制御する
のが好ましい。
する場合には、BPSG40の収縮力28によりクラッ
ド層14,18に発生する引っ張り応力30を圧縮応力
26より大きくなるように作成しておき、ヒータに通電
することにより、BPSG40を膨張させて、引っ張り
応力30と圧縮応力26を釣り合わせるように制御する
のが好ましい。
【0054】温度制御器42としてペルチェ素子を用い
た場合には、収縮材料としてのBPSG40を自由に膨
張又は収縮させることができるので、コア16にかかる
圧縮応力を完全にキャンセルするように制御することが
でき、平面光導波路装置10Gの偏波依存性を解消する
ことができる。
た場合には、収縮材料としてのBPSG40を自由に膨
張又は収縮させることができるので、コア16にかかる
圧縮応力を完全にキャンセルするように制御することが
でき、平面光導波路装置10Gの偏波依存性を解消する
ことができる。
【0055】図8は本発明第8実施形態の平面光導波路
装置10Hの断面図を示している。本実施形態は、溝2
0内にZnO等の圧電材料44を充填して、クラッド層
14,18の側面に接着する。
装置10Hの断面図を示している。本実施形態は、溝2
0内にZnO等の圧電材料44を充填して、クラッド層
14,18の側面に接着する。
【0056】圧電材料44上に一対の電極46を搭載し
て、これらの電極46に所定方向所定の電圧を印加する
ことにより、圧電材料44を矢印28に示すように収縮
させ、Si基板12とクラッド層14,18の熱膨張係
数差に基づいてクラッド層14,18内に発生する圧縮
応力26をキャンセルする引っ張り応力30をクラッド
層14,18内に発生させる。
て、これらの電極46に所定方向所定の電圧を印加する
ことにより、圧電材料44を矢印28に示すように収縮
させ、Si基板12とクラッド層14,18の熱膨張係
数差に基づいてクラッド層14,18内に発生する圧縮
応力26をキャンセルする引っ張り応力30をクラッド
層14,18内に発生させる。
【0057】圧電材料44の溝20内への充填は、例え
ばリフトオフとスパッタ法の組み合わせにより行うこと
ができる。電極40は例えば蒸着法により形成された金
電極を採用可能である。
ばリフトオフとスパッタ法の組み合わせにより行うこと
ができる。電極40は例えば蒸着法により形成された金
電極を採用可能である。
【0058】以上説明した第1乃至第8実施形態はクラ
ッド層14,18の熱膨張係数よりもSi基板12の熱
膨張係数が大きいので、クラッド層14,18内に圧縮
応力が発生する。
ッド層14,18の熱膨張係数よりもSi基板12の熱
膨張係数が大きいので、クラッド層14,18内に圧縮
応力が発生する。
【0059】逆に、図9に示す第9実施形態のように、
基板として熱膨張係数の小さい石英基板12´を採用
し、この石英基板12´上にBPSGからなる下部クラ
ッド層14´及び上部クラッド層18´を成膜すると、
BPSGの熱膨張係数34×10-7/Kは石英の熱膨張
係数5×10-7/Kより大きいので、石英基板12´と
下部クラッド層14´との界面に矢印48で示すような
引っ張り応力が発生する。
基板として熱膨張係数の小さい石英基板12´を採用
し、この石英基板12´上にBPSGからなる下部クラ
ッド層14´及び上部クラッド層18´を成膜すると、
BPSGの熱膨張係数34×10-7/Kは石英の熱膨張
係数5×10-7/Kより大きいので、石英基板12´と
下部クラッド層14´との界面に矢印48で示すような
引っ張り応力が発生する。
【0060】よって、コア16には矢印50で示すよう
な引っ張り応力が印加される。この引っ張り応力をキャ
ンセル又は緩和するために、本実施形態では溝20内に
PSG41を充填する。
な引っ張り応力が印加される。この引っ張り応力をキャ
ンセル又は緩和するために、本実施形態では溝20内に
PSG41を充填する。
【0061】PSG41の熱膨張係数は20×10-7/
Kであり、クラッド層14´,18´を構成するBPS
Gの熱膨張係数34×10-7/Kより小さいので、矢印
52で示すようにPSG41によりクラッド層14,1
8の側面に押圧力が働き、クラッド層14´,18´内
に圧縮応力54が発生する。
Kであり、クラッド層14´,18´を構成するBPS
Gの熱膨張係数34×10-7/Kより小さいので、矢印
52で示すようにPSG41によりクラッド層14,1
8の側面に押圧力が働き、クラッド層14´,18´内
に圧縮応力54が発生する。
【0062】この圧縮応力54により石英基板12´と
クラッド層14´,18´の熱膨張係数差に基づいてク
ラッド層14´,18´に発生する引っ張り応力50を
キャンセル乃至は抑制することができる。
クラッド層14´,18´の熱膨張係数差に基づいてク
ラッド層14´,18´に発生する引っ張り応力50を
キャンセル乃至は抑制することができる。
【0063】図10を参照すると、本発明第10実施形
態の平面光導波路装置10Jの断面図が示されている。
本実施形態では、溝20内に熱膨張材料56を充填し、
熱膨張材料56上にヒータ又はペルチェ素子等の温度制
御器42を搭載する。
態の平面光導波路装置10Jの断面図が示されている。
本実施形態では、溝20内に熱膨張材料56を充填し、
熱膨張材料56上にヒータ又はペルチェ素子等の温度制
御器42を搭載する。
【0064】熱膨張材料56としては、アルミニウム
(Al),銅(Cu),金(Au)等の金属を採用する
ことができる。或いは、クラッド層14,18をBPS
Gで構成し、熱膨張材料56としてクラッド層14,1
8を構成するBPSGよりその熱膨張係数が小さいPS
Gを採用することもできる。
(Al),銅(Cu),金(Au)等の金属を採用する
ことができる。或いは、クラッド層14,18をBPS
Gで構成し、熱膨張材料56としてクラッド層14,1
8を構成するBPSGよりその熱膨張係数が小さいPS
Gを採用することもできる。
【0065】本実施形態では、ヒータ等の温度制御器4
2で熱膨張材料56を加熱してこれを膨張させ、クラッ
ド層14,18の側面に押圧力を付与して、クラッド層
14,18内に圧縮応力54を発生させて、石英基板1
2´とクラッド層14,18の熱膨張係数差に基づいて
クラッド層14,18内に発生した引っ張り応力50を
キャンセルすることができる。
2で熱膨張材料56を加熱してこれを膨張させ、クラッ
ド層14,18の側面に押圧力を付与して、クラッド層
14,18内に圧縮応力54を発生させて、石英基板1
2´とクラッド層14,18の熱膨張係数差に基づいて
クラッド層14,18内に発生した引っ張り応力50を
キャンセルすることができる。
【0066】クラッド層14,18内に発生する引っ張
り応力をキャンセルする方法として、図8に示した第8
実施形態の圧電材料44を使用することもできる。この
場合には、電極46に印加する電圧の方向を第8実施形
態の場合と逆にして、圧電材料44を横方向に伸長させ
る。
り応力をキャンセルする方法として、図8に示した第8
実施形態の圧電材料44を使用することもできる。この
場合には、電極46に印加する電圧の方向を第8実施形
態の場合と逆にして、圧電材料44を横方向に伸長させ
る。
【0067】これにより、クラッド層14,18の側面
に押圧力を付与することができ、石英基板12´とクラ
ッド層14,18の熱膨張係数差に基づいてクラッド層
14,18に発生する引っ張り応力50をキャンセルす
る圧縮応力54をクラッド層14,18内に発生させる
ことができる。
に押圧力を付与することができ、石英基板12´とクラ
ッド層14,18の熱膨張係数差に基づいてクラッド層
14,18に発生する引っ張り応力50をキャンセルす
る圧縮応力54をクラッド層14,18内に発生させる
ことができる。
【0068】以上の実施形態では、下部クラッド及び上
部クラッドの熱膨張係数は同じとしたが、下部クラッド
及び上部クラッドの熱膨張係数が異なっていても、上部
クラッド層と基板の間に応力が働いている場合、あるい
は、下部クラッド層と同じ基板の間に応力が働いている
場合には、上述の実施形態と同様の効果が実現できるこ
とは、いうまでもない。
部クラッドの熱膨張係数は同じとしたが、下部クラッド
及び上部クラッドの熱膨張係数が異なっていても、上部
クラッド層と基板の間に応力が働いている場合、あるい
は、下部クラッド層と同じ基板の間に応力が働いている
場合には、上述の実施形態と同様の効果が実現できるこ
とは、いうまでもない。
【0069】本発明は以下の付記を含むものである。
【0070】(付記1) 第1の熱膨張係数を有する基
板と、該基板上に形成された前記第1の熱膨張係数より
小さな第2の熱膨張係数を有する下部クラッド層と、該
下部クラッド層上に形成されたコアと、前記コアを覆う
ように前記下部クラッド層上に形成された前記第2の熱
膨張係数を有する上部クラッド層と、前記コアに沿って
該コアの両側の前記上部及び下部クラッド層に形成され
た複数の溝と、前記各溝中に充填され前記上部及び下部
クラッド層に固着された複数の収縮材料と、を具備した
ことを特徴とする平面光導波路装置。
板と、該基板上に形成された前記第1の熱膨張係数より
小さな第2の熱膨張係数を有する下部クラッド層と、該
下部クラッド層上に形成されたコアと、前記コアを覆う
ように前記下部クラッド層上に形成された前記第2の熱
膨張係数を有する上部クラッド層と、前記コアに沿って
該コアの両側の前記上部及び下部クラッド層に形成され
た複数の溝と、前記各溝中に充填され前記上部及び下部
クラッド層に固着された複数の収縮材料と、を具備した
ことを特徴とする平面光導波路装置。
【0071】(付記2) 前記収縮材料は熱硬化性樹脂
から構成される付記1記載の平面光導波路装置。
から構成される付記1記載の平面光導波路装置。
【0072】(付記3) 前記収縮材料は紫外線硬化型
樹脂から構成される付記1記載の平面光導波路装置。
樹脂から構成される付記1記載の平面光導波路装置。
【0073】(付記4) 前記基板はシリコン基板から
構成され、前記上部及び下部クラッド層はそれぞれリン
がドープされたシリカガラスから構成される付記1記載
の平面光導波路装置。
構成され、前記上部及び下部クラッド層はそれぞれリン
がドープされたシリカガラスから構成される付記1記載
の平面光導波路装置。
【0074】(付記5) 前記収縮材料は前記上部及び
下部クラッド層の側面及び前記上部クラッド層の上面に
固着されている付記1記載の平面光導波路装置。
下部クラッド層の側面及び前記上部クラッド層の上面に
固着されている付記1記載の平面光導波路装置。
【0075】(付記6) 前記各溝中で前記下部クラッ
ド層に形成された第2の溝を更に具備し、前記収縮材料
は前記溝及び前記第2の溝中に充填されている付記5記
載の平面光導波路装置。
ド層に形成された第2の溝を更に具備し、前記収縮材料
は前記溝及び前記第2の溝中に充填されている付記5記
載の平面光導波路装置。
【0076】(付記7) 前記各収縮材料上に搭載され
た複数の温度制御器を更に具備した付記1記載の平面光
導波路装置。
た複数の温度制御器を更に具備した付記1記載の平面光
導波路装置。
【0077】(付記8) 前記温度制御器はヒータから
構成される付記7記載の平面光導波路装置。
構成される付記7記載の平面光導波路装置。
【0078】(付記9) 前記温度制御器はペルチェ素
子から構成される付記7記載の平面光導波路装置。
子から構成される付記7記載の平面光導波路装置。
【0079】(付記10) 第1の熱膨張係数を有する
基板と、該基板上に形成された前記第1の熱膨張係数よ
り小さな第2の熱膨張係数を有する下部クラッド層と、
該下部クラッド層上に形成されたコアと、前記コアの両
側の前記下部クラッド層上に形成された複数のダミーコ
アと、前記コア及び前記ダミーコアを覆うように前記下
部クラッド層上に形成され、前記第2の熱膨張係数と前
記コア及び前記ダミーコアに対応する部分にそれぞれ突
起を有する上部クラッド層と、前記コアの両側でそれぞ
れ隣接する前記ダミーコアに対応する突起を覆うように
前記上部クラッド層に固着された複数の収縮材料と、を
具備したことを特徴とする平面光導波路装置。
基板と、該基板上に形成された前記第1の熱膨張係数よ
り小さな第2の熱膨張係数を有する下部クラッド層と、
該下部クラッド層上に形成されたコアと、前記コアの両
側の前記下部クラッド層上に形成された複数のダミーコ
アと、前記コア及び前記ダミーコアを覆うように前記下
部クラッド層上に形成され、前記第2の熱膨張係数と前
記コア及び前記ダミーコアに対応する部分にそれぞれ突
起を有する上部クラッド層と、前記コアの両側でそれぞ
れ隣接する前記ダミーコアに対応する突起を覆うように
前記上部クラッド層に固着された複数の収縮材料と、を
具備したことを特徴とする平面光導波路装置。
【0080】(付記11) 前記収縮材料は熱硬化性樹
脂から構成される付記10記載の平面光導波路装置。
脂から構成される付記10記載の平面光導波路装置。
【0081】(付記12) 前記収縮材料は紫外線硬化
型樹脂から構成される付記10記載の平面光導波路装
置。
型樹脂から構成される付記10記載の平面光導波路装
置。
【0082】(付記13) 第1の熱膨張係数を有する
基板と、該基板上に形成された前記第1の熱膨張係数よ
り小さな第2の熱膨張係数を有する下部クラッド層と、
該下部クラッド層上に形成されたコアと、前記コアを覆
うように前記下部クラッド層上に形成された前記第2の
熱膨張係数を有する上部クラッド層と、前記コアに沿っ
て該コアの両側の前記上部及び下部クラッド層に形成さ
れた複数の溝と、前記各溝中に充填され前記上部及び下
部クラッド層に固着された複数の圧電材料と、前記各圧
電材料に電圧を印加する手段と、を具備したことを特徴
とする平面光導波路装置。
基板と、該基板上に形成された前記第1の熱膨張係数よ
り小さな第2の熱膨張係数を有する下部クラッド層と、
該下部クラッド層上に形成されたコアと、前記コアを覆
うように前記下部クラッド層上に形成された前記第2の
熱膨張係数を有する上部クラッド層と、前記コアに沿っ
て該コアの両側の前記上部及び下部クラッド層に形成さ
れた複数の溝と、前記各溝中に充填され前記上部及び下
部クラッド層に固着された複数の圧電材料と、前記各圧
電材料に電圧を印加する手段と、を具備したことを特徴
とする平面光導波路装置。
【0083】(付記14) 第1の熱膨張係数を有する
基板と、該基板上に形成された前記第1の熱膨張係数よ
り大きな第2の熱膨張係数を有する下部クラッド層と、
該下部クラッド層上に形成されたコアと、前記コアを覆
うように前記下部クラッド層上に形成された前記第2の
熱膨張係数を有する上部クラッド層と、前記コアに沿っ
て該コアの両側の前記上部及び下部クラッド層に形成さ
れた複数の溝と、前記各溝中に充填された熱膨張材料
と、前記各熱膨張材料上に搭載された複数の温度制御器
と、を具備したことを特徴とする平面光導波路装置。
基板と、該基板上に形成された前記第1の熱膨張係数よ
り大きな第2の熱膨張係数を有する下部クラッド層と、
該下部クラッド層上に形成されたコアと、前記コアを覆
うように前記下部クラッド層上に形成された前記第2の
熱膨張係数を有する上部クラッド層と、前記コアに沿っ
て該コアの両側の前記上部及び下部クラッド層に形成さ
れた複数の溝と、前記各溝中に充填された熱膨張材料
と、前記各熱膨張材料上に搭載された複数の温度制御器
と、を具備したことを特徴とする平面光導波路装置。
【0084】(付記15) 第1の熱膨張係数を有する
基板と、該基板上に形成された前記第1の熱膨張係数よ
り大きな第2の熱膨張係数を有する下部クラッド層と、
該下部クラッド層上に形成されたコアと、前記コアを覆
うように前記下部クラッド層上に形成された前記第2の
熱膨張係数を有する上部クラッド層と、前記コアに沿っ
て該コアの両側の前記上部及び下部クラッド層に形成さ
れた複数の溝と、前記各溝中に充填された前記第2の熱
膨張係数より小さな第3の熱膨張係数を有する熱膨張材
料と、を具備したことを特徴とする平面光導波路装置。
基板と、該基板上に形成された前記第1の熱膨張係数よ
り大きな第2の熱膨張係数を有する下部クラッド層と、
該下部クラッド層上に形成されたコアと、前記コアを覆
うように前記下部クラッド層上に形成された前記第2の
熱膨張係数を有する上部クラッド層と、前記コアに沿っ
て該コアの両側の前記上部及び下部クラッド層に形成さ
れた複数の溝と、前記各溝中に充填された前記第2の熱
膨張係数より小さな第3の熱膨張係数を有する熱膨張材
料と、を具備したことを特徴とする平面光導波路装置。
【0085】(付記16) 第1の熱膨張係数を有する
基板と、該基板上に形成された前記第1の熱膨張係数よ
り大きな第2の熱膨張係数を有する下部クラッド層と、
該下部クラッド層上に形成されたコアと、前記コアを覆
うように前記下部クラッド層上に形成された前記第2の
熱膨張係数を有する上部クラッド層と、前記コアに沿っ
て該コアの両側の前記上部及び下部クラッド層に形成さ
れた複数の溝と、前記各溝中に充填された複数の圧電材
料と、前記各圧電材料に電圧を印加する手段と、を具備
したことを特徴とする平面光導波路装置。
基板と、該基板上に形成された前記第1の熱膨張係数よ
り大きな第2の熱膨張係数を有する下部クラッド層と、
該下部クラッド層上に形成されたコアと、前記コアを覆
うように前記下部クラッド層上に形成された前記第2の
熱膨張係数を有する上部クラッド層と、前記コアに沿っ
て該コアの両側の前記上部及び下部クラッド層に形成さ
れた複数の溝と、前記各溝中に充填された複数の圧電材
料と、前記各圧電材料に電圧を印加する手段と、を具備
したことを特徴とする平面光導波路装置。
【0086】
【発明の効果】本発明は以上詳述したように構成したの
で、光導波路のコアにかかる応力をキャンセル乃至は低
減することができる。その結果、平面光導波路装置の偏
波依存性をキャンセル乃至は低減することができる。本
発明のいくつかの実施形態では光導波路のコアにかかる
応力を制御することによって、平面光導波路装置の偏波
依存性を必要に応じて制御することができる。
で、光導波路のコアにかかる応力をキャンセル乃至は低
減することができる。その結果、平面光導波路装置の偏
波依存性をキャンセル乃至は低減することができる。本
発明のいくつかの実施形態では光導波路のコアにかかる
応力を制御することによって、平面光導波路装置の偏波
依存性を必要に応じて制御することができる。
【図1】本発明第1実施形態の平面光導波路装置の断面
図である。
図である。
【図2】本発明第2実施形態の平面光導波路装置の断面
図である。
図である。
【図3】本発明第3実施形態の平面光導波路装置の断面
図である。
図である。
【図4】本発明第4実施形態の平面光導波路装置の断面
図である。
図である。
【図5】本発明第5実施形態の平面光導波路装置の断面
図である。
図である。
【図6】本発明第6実施形態の平面光導波路装置断面図
である。
である。
【図7】本発明第7実施形態の平面光導波路装置の断面
図である。
図である。
【図8】本発明第8実施形態の平面光導波路装置の断面
図である。
図である。
【図9】本発明第9実施形態の平面光導波路装置の断面
図である。
図である。
【図10】本発明第10実施形態の平面光導波路装置の
断面図である。
断面図である。
12 Si基板
12´ 石英基板
14 下部クラッド層
16 コア
18 上部クラッド層
20,20´ 溝
22 収縮材料
32 溝
34 第2の溝
36 ダミーコア
38 突起
40 BPSG
42 温度制御器
44 圧電材料
46 電極
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 鈴木 浩二
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) 2H041 AA22 AB38 AC07 AC08 AZ02
AZ06 AZ08
2H047 KA04 NA01 NA10 PA05 PA21
PA24 QA04 QA05 TA11
2H079 AA06 AA07 AA12 BA02 CA04
CA24 DA22 EA03 EB24 EB27
FA01
Claims (5)
- 【請求項1】 第1の熱膨張係数を有する基板と、 該基板上に形成された前記第1の熱膨張係数より小さな
第2の熱膨張係数を有する下部クラッド層と、 該下部クラッド層上に形成されたコアと、 前記コアを覆うように前記下部クラッド層上に形成され
た前記第2の熱膨張係数を有する上部クラッド層と、 前記コアに沿って該コアの両側の前記上部及び下部クラ
ッド層に形成された複数の溝と、 前記各溝中に充填され前記上部及び下部クラッド層に固
着された複数の収縮材料と、 を具備したことを特徴とする平面光導波路装置。 - 【請求項2】 第1の熱膨張係数を有する基板と、 該基板上に形成された前記第1の熱膨張係数より小さな
第2の熱膨張係数を有する下部クラッド層と、 該下部クラッド層上に形成されたコアと、 前記コアの両側の前記下部クラッド層上に形成された複
数のダミーコアと、 前記コア及び前記ダミーコアを覆うように前記下部クラ
ッド層上に形成され、前記第2の熱膨張係数と前記コア
及び前記ダミーコアに対応する部分にそれぞれ突起を有
する上部クラッド層と、 前記コアの両側でそれぞれ隣接する前記ダミーコアに対
応する突起を覆うように前記上部クラッド層に固着され
た複数の収縮材料と、 を具備したことを特徴とする平面光導波路装置。 - 【請求項3】 前記収縮材料は熱硬化性樹脂又は紫外線
硬化型樹脂から構成される請求項1又は2記載の平面光
導波路装置。 - 【請求項4】 第1の熱膨張係数を有する基板と、 該基板上に形成された前記第1の熱膨張係数より小さな
第2の熱膨張係数を有する下部クラッド層と、 該下部クラッド層上に形成されたコアと、 前記コアを覆うように前記下部クラッド層上に形成され
た前記第2の熱膨張係数を有する上部クラッド層と、 前記コアに沿って該コアの両側の前記上部及び下部クラ
ッド層に形成された複数の溝と、 前記各溝中に充填され前記上部及び下部クラッド層に固
着された複数の圧電材料と、 前記各圧電材料に電圧を印加する手段と、 を具備したことを特徴とする平面光導波路装置。 - 【請求項5】 第1の熱膨張係数を有する基板と、 該基板上に形成された前記第1の熱膨張係数より大きな
第2の熱膨張係数を有する下部クラッド層と、 該下部クラッド層上に形成されたコアと、 前記コアを覆うように前記下部クラッド層上に形成され
た前記第2の熱膨張係数を有する上部クラッド層と、 前記コアに沿って該コアの両側の前記上部及び下部クラ
ッド層に形成された複数の溝と、 前記各溝中に充填された複数の圧電材料と、 前記各圧電材料に電圧を印加する手段と、 を具備したことを特徴とする平面光導波路装置。
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