JP2003287636A - 光機能デバイスおよびその製造方法 - Google Patents
光機能デバイスおよびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 チャネルの構成部品同士の間隔を特に広げな
くても、光クロストークを減少させることのできる光機
能デバイスおよびその製造方法を得ること。 【解決手段】 導波路基板２０１には、第１〜第Ｎの導
波路コア２０２1、２０２2、……２０２Nが配置されて
おり、これらの端部には第１〜第Ｎの受光素子２０
３1、２０３2、……２０３Nとこれらに光を反射させる
ための第１〜第Ｎのミラー収容室２０４1、２０４2、…
…２０４Nとが配置されている。ミラー収容室２０４1、
２０４2、……２０４Nは導波路端面の露出している面を
除いて金属でコートされている。第１〜第Ｎの導波路コ
ア２０２1、２０２2、……２０２Nとそれぞれ並行に遮
蔽溝２０５1〜２０５N+1が配置されており、これらの内
面も金属でコートされている。このようなコートによっ
て迷光対策が図られている。
くても、光クロストークを減少させることのできる光機
能デバイスおよびその製造方法を得ること。 【解決手段】 導波路基板２０１には、第１〜第Ｎの導
波路コア２０２1、２０２2、……２０２Nが配置されて
おり、これらの端部には第１〜第Ｎの受光素子２０
３1、２０３2、……２０３Nとこれらに光を反射させる
ための第１〜第Ｎのミラー収容室２０４1、２０４2、…
…２０４Nとが配置されている。ミラー収容室２０４1、
２０４2、……２０４Nは導波路端面の露出している面を
除いて金属でコートされている。第１〜第Ｎの導波路コ
ア２０２1、２０２2、……２０２Nとそれぞれ並行に遮
蔽溝２０５1〜２０５N+1が配置されており、これらの内
面も金属でコートされている。このようなコートによっ
て迷光対策が図られている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光機能デバイスおよ
びその製造方法に係わり、特に迷光の影響を除去あるい
は低減するようにした光機能デバイスおよびその製造方
法に関する。
びその製造方法に係わり、特に迷光の影響を除去あるい
は低減するようにした光機能デバイスおよびその製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】インターネット等の通信技術が飛躍的に
進展している。これと共に、光機能デバイスの高機能化
および小型化が急速に図られている。また、このために
光機能デバイスのハイブリッド実装が盛んに行われるよ
うになってきている。一例を挙げると、石英導波路（Ｐ
ＬＣ）チップにレーザダイオード（ＬＤ）、フォトダイ
オードあるいは受信用アンプをハイブリッド実装して光
機能デバイスを作製することが行われている。
進展している。これと共に、光機能デバイスの高機能化
および小型化が急速に図られている。また、このために
光機能デバイスのハイブリッド実装が盛んに行われるよ
うになってきている。一例を挙げると、石英導波路（Ｐ
ＬＣ）チップにレーザダイオード（ＬＤ）、フォトダイ
オードあるいは受信用アンプをハイブリッド実装して光
機能デバイスを作製することが行われている。
【０００３】このようなハイブリッド実装では、光導波
路基板の端面あるいは上面に、光機能デバイスを構成す
る機能部品を半田または接着剤を使用して固定してい
る。また、近年の通信容量の大容量化の要求に応じたＷ
ＤＭ（wavelength division multiplexing：波長分割多
重伝送方式）通信の発展に伴って、１つの光導波路基板
に複数チャネル分の部品を実装することも頻繁に行われ
るようになっている。一例としては、アレイ導波路格子
（ＡＷＧ）に受光素子をハイブリッド実装した試作が報
告されている（ＯＥＣＣ２０００ Ｔｅｃｈ Ｄｉｇｅ
ｓｔ，Ｊｕｌ．２０００，１２Ｃ２−２）。
路基板の端面あるいは上面に、光機能デバイスを構成す
る機能部品を半田または接着剤を使用して固定してい
る。また、近年の通信容量の大容量化の要求に応じたＷ
ＤＭ（wavelength division multiplexing：波長分割多
重伝送方式）通信の発展に伴って、１つの光導波路基板
に複数チャネル分の部品を実装することも頻繁に行われ
るようになっている。一例としては、アレイ導波路格子
（ＡＷＧ）に受光素子をハイブリッド実装した試作が報
告されている（ＯＥＣＣ２０００ Ｔｅｃｈ Ｄｉｇｅ
ｓｔ，Ｊｕｌ．２０００，１２Ｃ２−２）。
【０００４】多チャネル部品の実装では、既に説明した
ように個々の部品を光導波路基板の端面あるいは上面に
配置することが多い。そこで、これら配置された部品を
通じてチャネル間で迷光による光クロストークが発生す
るという問題がある。このような光クロストークを軽減
する対策が従来から採られている。たとえば各チャネル
の導波路の間隔を広げたり（ファンナウト）、それぞれ
のチャネルに属する部品の間の距離を広げることが一般
に行われている。
ように個々の部品を光導波路基板の端面あるいは上面に
配置することが多い。そこで、これら配置された部品を
通じてチャネル間で迷光による光クロストークが発生す
るという問題がある。このような光クロストークを軽減
する対策が従来から採られている。たとえば各チャネル
の導波路の間隔を広げたり（ファンナウト）、それぞれ
のチャネルに属する部品の間の距離を広げることが一般
に行われている。
【０００５】図１４は、従来提案された光クロストーク
を軽減する対策を施した光機能デバイスの一例を示した
ものである。光機能デバイス１００の導波路基板１０１
には、複数の導波路１０２1、１０２2、……１０２Nが
形成されている。これらの導波路１０２1、１０２2、…
…１０２Nの終端部には、受光素子１０３1、１０３2、
……１０３Nがそれぞれ１つ１つのチャネルに対応して
配置されており、伝搬した光が受光されるようになって
いる。この提案の導波路基板１０１では、各導波路１０
２1、１０２2、……１０２Nを一定間隔で並設するので
はなく、基板上面に一列に配置された受光素子１０
３1、１０３2、……１０３Nに近づくに連れてこれらの
間隔を放射状に広げるようにしている。これにより、一
列に配置された受光素子１０３1、１０３2、……１０３
N同士の間隔を従来よりも広げることにし、迷光が別の
チャネルに混入する光クロストークの軽減を図ってい
る。
を軽減する対策を施した光機能デバイスの一例を示した
ものである。光機能デバイス１００の導波路基板１０１
には、複数の導波路１０２1、１０２2、……１０２Nが
形成されている。これらの導波路１０２1、１０２2、…
…１０２Nの終端部には、受光素子１０３1、１０３2、
……１０３Nがそれぞれ１つ１つのチャネルに対応して
配置されており、伝搬した光が受光されるようになって
いる。この提案の導波路基板１０１では、各導波路１０
２1、１０２2、……１０２Nを一定間隔で並設するので
はなく、基板上面に一列に配置された受光素子１０
３1、１０３2、……１０３Nに近づくに連れてこれらの
間隔を放射状に広げるようにしている。これにより、一
列に配置された受光素子１０３1、１０３2、……１０３
N同士の間隔を従来よりも広げることにし、迷光が別の
チャネルに混入する光クロストークの軽減を図ってい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図１４に示
した従来の導波路基板１０１では、チャネル数が多くな
るに連れて受光素子１０３1、１０３2、……１０３Nの
配置される箇所に必要とされる幅が広くなり、基板の面
積の増加を招くことになった。このため、光機能デバイ
スの収量の減少と光機能デバイスをパッケージ化した際
のパッケージのサイズの小型化に障害となるという問題
があった。
した従来の導波路基板１０１では、チャネル数が多くな
るに連れて受光素子１０３1、１０３2、……１０３Nの
配置される箇所に必要とされる幅が広くなり、基板の面
積の増加を招くことになった。このため、光機能デバイ
スの収量の減少と光機能デバイスをパッケージ化した際
のパッケージのサイズの小型化に障害となるという問題
があった。
【０００７】更に、図１４では受光素子を例に挙げて光
機能デバイスにおける光クロストークの対策について説
明したが、光機能デバイスのハイブリッド実装には各種
の態様が存在している。このため、この例に示すように
部品同士の間隔を単純に広げるだけでは十分な効果を得
ることができない場合も多い。
機能デバイスにおける光クロストークの対策について説
明したが、光機能デバイスのハイブリッド実装には各種
の態様が存在している。このため、この例に示すように
部品同士の間隔を単純に広げるだけでは十分な効果を得
ることができない場合も多い。
【０００８】そこで本発明の目的は、各チャネルの構成
部品同士の間隔を特に広げなくても、光クロストークを
減少させることのできる光機能デバイスおよびその製造
方法を提供することにある。
部品同士の間隔を特に広げなくても、光クロストークを
減少させることのできる光機能デバイスおよびその製造
方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、（イ）基板と、（ロ）この基板上の少なくとも一部
の領域に形成した金属層と、（ハ）この金属層の上に形
成したクラッド層と、（ニ）このクラッド層中に間隔を
置いて配置された複数の導波路コアと、（ホ）これら複
数の導波路コアそれぞれの中間位置に設けられた細長い
窪みであって、内面が光を反射または吸収する物質で被
覆され、クラッド層の上面から金属層または基板に至る
溝と、（へ）クラッド層の上を被覆した遮光性の樹脂と
を光機能デバイスに具備させる。
は、（イ）基板と、（ロ）この基板上の少なくとも一部
の領域に形成した金属層と、（ハ）この金属層の上に形
成したクラッド層と、（ニ）このクラッド層中に間隔を
置いて配置された複数の導波路コアと、（ホ）これら複
数の導波路コアそれぞれの中間位置に設けられた細長い
窪みであって、内面が光を反射または吸収する物質で被
覆され、クラッド層の上面から金属層または基板に至る
溝と、（へ）クラッド層の上を被覆した遮光性の樹脂と
を光機能デバイスに具備させる。
【００１０】すなわち請求項１記載の発明では、基板の
上の少なくとも一部の領域に金属層を形成し、複数の導
波路コアを間隔を置いては位置したクラッド層を、この
金属層の上に形成する。このようにすると、導波路コア
から漏れ出した光が基板を通して他の導波路コアに混入
するのを金属層が阻止する。また、複数の導波路コアそ
れぞれの中間位置に、クラッド層の上面から金属層また
は基板に至る溝を設け、溝の内面は光を反射または吸収
する物質で被覆して光が溝を通して他のチャネルに透過
することを有効に防止する。更にクラッド層の上には遮
光性の樹脂を被覆してクラッド層の上面から光が外部に
漏れ出すのを防止する。このようにして、光クロストー
クの軽減を図っている。
上の少なくとも一部の領域に金属層を形成し、複数の導
波路コアを間隔を置いては位置したクラッド層を、この
金属層の上に形成する。このようにすると、導波路コア
から漏れ出した光が基板を通して他の導波路コアに混入
するのを金属層が阻止する。また、複数の導波路コアそ
れぞれの中間位置に、クラッド層の上面から金属層また
は基板に至る溝を設け、溝の内面は光を反射または吸収
する物質で被覆して光が溝を通して他のチャネルに透過
することを有効に防止する。更にクラッド層の上には遮
光性の樹脂を被覆してクラッド層の上面から光が外部に
漏れ出すのを防止する。このようにして、光クロストー
クの軽減を図っている。
【００１１】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
光機能デバイスで、遮光性の樹脂は、クラッド層との境
界面で導波路から放射された光を反射しにくい特性を持
つことを特徴としている。
光機能デバイスで、遮光性の樹脂は、クラッド層との境
界面で導波路から放射された光を反射しにくい特性を持
つことを特徴としている。
【００１２】すなわち請求項２記載の発明では、導波路
から放射された光を反射しないで吸収する特性を有する
ことで不要である放射光が元の導波路に戻ることを防い
でいる。
から放射された光を反射しないで吸収する特性を有する
ことで不要である放射光が元の導波路に戻ることを防い
でいる。
【００１３】請求項３記載の発明では、請求項１記載の
光機能デバイスで、遮光性の樹脂は、導波路の等価屈折
率に近い屈折率を持つことを特徴としている。
光機能デバイスで、遮光性の樹脂は、導波路の等価屈折
率に近い屈折率を持つことを特徴としている。
【００１４】すなわち請求項３記載の発明では、これに
より遮光性の樹脂が導波路側からの光を効果的に吸収す
ることができる。
より遮光性の樹脂が導波路側からの光を効果的に吸収す
ることができる。
【００１５】請求項４記載の発明では、請求項１記載の
光機能デバイスで、遮光性の樹脂は、電気的絶縁性があ
ることを特徴としている。
光機能デバイスで、遮光性の樹脂は、電気的絶縁性があ
ることを特徴としている。
【００１６】すなわち請求項４記載の発明では、クラッ
ド層の上の遮光性の樹脂が電気的絶縁性を持つことで、
その上または下に電極パターンを配置してもこれが短絡
するといった不都合を回避することができる。
ド層の上の遮光性の樹脂が電気的絶縁性を持つことで、
その上または下に電極パターンを配置してもこれが短絡
するといった不都合を回避することができる。
【００１７】請求項５記載の発明では、（イ）基板と、
（ロ）この基板上に間隔を置いて形成された複数の導波
路と、（ハ）基板にそれぞれ配置され、それらの一方の
側面に前記した複数の導波路のうちの対応する１本の端
面を露出させた窪みと、（ニ）これらの窪みに配置され
導波路端面から出射する光の少なくとも一部を受光する
受光手段と、（ホ）窪みの内面のうち導波路の端面を少
なくとも除く部位に光を反射または吸収する物質で被覆
された被覆部材とを光機能デバイスに具備させる。
（ロ）この基板上に間隔を置いて形成された複数の導波
路と、（ハ）基板にそれぞれ配置され、それらの一方の
側面に前記した複数の導波路のうちの対応する１本の端
面を露出させた窪みと、（ニ）これらの窪みに配置され
導波路端面から出射する光の少なくとも一部を受光する
受光手段と、（ホ）窪みの内面のうち導波路の端面を少
なくとも除く部位に光を反射または吸収する物質で被覆
された被覆部材とを光機能デバイスに具備させる。
【００１８】すなわち請求項５記載の発明では、基板の
上に間隔を置いて形成された複数の導波路を伝搬する光
をそれぞれ対応する受光手段で受光するようにしてい
る。このとき、受光手段はそれぞれの導波路の一方の端
面を露出した窪みに配置されているが、これらの端面を
少なくとも除く窪みの部位には光を反射または吸収する
物質で被覆されている。これにより、光が窪みの内面か
ら他のチャネルに漏れ出すことを抑制すると共に外部か
らの迷光の侵入を防ぐことができる。導波路の端面を少
なくとも被覆しないことにしたのは、この端面から光が
射出されるからである。
上に間隔を置いて形成された複数の導波路を伝搬する光
をそれぞれ対応する受光手段で受光するようにしてい
る。このとき、受光手段はそれぞれの導波路の一方の端
面を露出した窪みに配置されているが、これらの端面を
少なくとも除く窪みの部位には光を反射または吸収する
物質で被覆されている。これにより、光が窪みの内面か
ら他のチャネルに漏れ出すことを抑制すると共に外部か
らの迷光の侵入を防ぐことができる。導波路の端面を少
なくとも被覆しないことにしたのは、この端面から光が
射出されるからである。
【００１９】請求項６記載の発明では、請求項５記載の
光機能デバイスで、窪みには、導波路端面から出射する
光の少なくとも一部を反射させる反射部材が設けられて
おり、この反射部材によって反射された光が受光手段で
受光されることを特徴としている。
光機能デバイスで、窪みには、導波路端面から出射する
光の少なくとも一部を反射させる反射部材が設けられて
おり、この反射部材によって反射された光が受光手段で
受光されることを特徴としている。
【００２０】すなわち請求項６記載の発明では、受光手
段が光を効率的に受光するようにしている。
段が光を効率的に受光するようにしている。
【００２１】請求項７記載の発明では、請求項６記載の
光機能デバイスで、反射部材は反射ミラーであることを
特徴としている。
光機能デバイスで、反射部材は反射ミラーであることを
特徴としている。
【００２２】すなわち請求項７記載の発明では、反射部
材を反射ミラーで構成する例を示している。
材を反射ミラーで構成する例を示している。
【００２３】請求項８記載の発明では、請求項５記載の
光機能デバイスで、被覆部材は導波路の端面を露出させ
た面を除く他の面を被覆していることを特徴としてい
る。
光機能デバイスで、被覆部材は導波路の端面を露出させ
た面を除く他の面を被覆していることを特徴としてい
る。
【００２４】すなわち請求項８記載の発明では、導波路
の端面と同一面を構成する面を除いて残りの面を被覆す
ることにしている。請求項５では導波路の端面を少なく
とも除くことにしており、導波路の端面と同一面でも導
波路の端面そのものでなければ被覆することが可能であ
る点で請求項８記載の発明と相違する。請求項８記載の
発明とすることで、被覆工程が簡略化する。
の端面と同一面を構成する面を除いて残りの面を被覆す
ることにしている。請求項５では導波路の端面を少なく
とも除くことにしており、導波路の端面と同一面でも導
波路の端面そのものでなければ被覆することが可能であ
る点で請求項８記載の発明と相違する。請求項８記載の
発明とすることで、被覆工程が簡略化する。
【００２５】請求項９記載の発明では、請求項５記載の
光機能デバイスで、前記した複数の導波路のうちの奇数
番目に対応する窪みを結ぶ第１の列と偶数番目に対応す
る窪みを結ぶ第２の列とは導波路の長手方向に所定の間
隔を置いていることを特徴としている。
光機能デバイスで、前記した複数の導波路のうちの奇数
番目に対応する窪みを結ぶ第１の列と偶数番目に対応す
る窪みを結ぶ第２の列とは導波路の長手方向に所定の間
隔を置いていることを特徴としている。
【００２６】すなわち請求項９記載の発明では、奇数番
目の受光素子と偶数番目の受光素子が導波路の長手方向
に互い違いに配置されることで、隣接する受光素子の実
質的な間隔を倍にして、光クロストークの軽減を図って
いる。
目の受光素子と偶数番目の受光素子が導波路の長手方向
に互い違いに配置されることで、隣接する受光素子の実
質的な間隔を倍にして、光クロストークの軽減を図って
いる。
【００２７】請求項１０記載の発明では、請求項９記載
の光機能デバイスで、導波路基板の第１の列と第２の列
との間には、光を反射または吸収する物質による帯状の
壁が形成されていることを特徴としている。
の光機能デバイスで、導波路基板の第１の列と第２の列
との間には、光を反射または吸収する物質による帯状の
壁が形成されていることを特徴としている。
【００２８】すなわち請求項１０記載の発明では、複数
の導波路の間にそれぞれ光を反射または吸収する物質に
よる帯状の壁を形成することで、各導波路に混入する迷
光の軽減を図っている。
の導波路の間にそれぞれ光を反射または吸収する物質に
よる帯状の壁を形成することで、各導波路に混入する迷
光の軽減を図っている。
【００２９】請求項１１記載の発明では、請求項５記載
の光機能デバイスで、窪みはそれぞれ光を透過する物質
で充填されていることを特徴としている。
の光機能デバイスで、窪みはそれぞれ光を透過する物質
で充填されていることを特徴としている。
【００３０】すなわち請求項１１記載の発明では、光を
透過する物質を窪みに充填することで受光面を保護し、
その上に光を吸収あるいは反射する物質を被覆しても受
光素子への光の伝達を妨げない。
透過する物質を窪みに充填することで受光面を保護し、
その上に光を吸収あるいは反射する物質を被覆しても受
光素子への光の伝達を妨げない。
【００３１】請求項１２記載の発明では、請求項５記載
の光機能デバイスで、受光手段のそれぞれは光を吸収あ
るいは反射する物質で被覆されていることを特徴として
いる。
の光機能デバイスで、受光手段のそれぞれは光を吸収あ
るいは反射する物質で被覆されていることを特徴として
いる。
【００３２】すなわち請求項１２記載の発明では、受光
手段のそれぞれを光を吸収あるいは反射する物質で被覆
することで、外部への光の漏れ出しや外部から受光素子
への光の侵入を防止することができる。
手段のそれぞれを光を吸収あるいは反射する物質で被覆
することで、外部への光の漏れ出しや外部から受光素子
への光の侵入を防止することができる。
【００３３】請求項１３記載の発明では、請求項１２記
載の光機能デバイスで、光を吸収あるいは反射する物質
は、クラッド層との境界面で導波路から放射された光を
反射しにくい特性を持つことを特徴としている。
載の光機能デバイスで、光を吸収あるいは反射する物質
は、クラッド層との境界面で導波路から放射された光を
反射しにくい特性を持つことを特徴としている。
【００３４】すなわち請求項１３記載の発明では、導波
路から放射された光を反射しないで吸収する特性を有す
ることで光が外部に漏れ出すのを防いでいる。
路から放射された光を反射しないで吸収する特性を有す
ることで光が外部に漏れ出すのを防いでいる。
【００３５】請求項１４記載の発明では、請求項１２記
載の光機能デバイスで、光を吸収あるいは反射する物質
は、導波路の等価屈折率に近い屈折率を持つことを特徴
としている。
載の光機能デバイスで、光を吸収あるいは反射する物質
は、導波路の等価屈折率に近い屈折率を持つことを特徴
としている。
【００３６】すなわち請求項１４記載の発明では、導波
路の等価屈折率に近くすることで、導波路側からの光を
効果的に吸収することができる。
路の等価屈折率に近くすることで、導波路側からの光を
効果的に吸収することができる。
【００３７】請求項１５記載の発明では、請求項１２記
載の光機能デバイスで、光を吸収あるいは反射する物質
は、電気的絶縁性があることを特徴としている。
載の光機能デバイスで、光を吸収あるいは反射する物質
は、電気的絶縁性があることを特徴としている。
【００３８】すなわち請求項１５記載の発明では、光を
吸収あるいは反射する物質が電気的絶縁性を持つこと
で、その上または下に電極パターンを配置してもこれが
短絡するといった不都合を回避することができる。
吸収あるいは反射する物質が電気的絶縁性を持つこと
で、その上または下に電極パターンを配置してもこれが
短絡するといった不都合を回避することができる。
【００３９】請求項１６記載の発明では、（イ）基板上
の少なくとも一部の領域に金属層を形成する金属層形成
ステップと、（ロ）この金属層形成ステップで形成した
金属層の上に間隔を置いて複数の導波路を形成する導波
路形成ステップと、（ハ）クラッド層の上面から金属層
または基板に至り、前記した複数の導波路コアそれぞれ
の中間位置に設けられた細長い窪みとしての溝を形成す
る溝形成ステップと、（ニ）この溝形成ステップで形成
された溝の内面を、光を反射または吸収する物質で被覆
する溝内面被覆ステップと、（ホ）クラッド層の上を遮
光性の樹脂で被覆する遮光性樹脂被覆ステップとを光機
能デバイスの製造方法に具備させる。
の少なくとも一部の領域に金属層を形成する金属層形成
ステップと、（ロ）この金属層形成ステップで形成した
金属層の上に間隔を置いて複数の導波路を形成する導波
路形成ステップと、（ハ）クラッド層の上面から金属層
または基板に至り、前記した複数の導波路コアそれぞれ
の中間位置に設けられた細長い窪みとしての溝を形成す
る溝形成ステップと、（ニ）この溝形成ステップで形成
された溝の内面を、光を反射または吸収する物質で被覆
する溝内面被覆ステップと、（ホ）クラッド層の上を遮
光性の樹脂で被覆する遮光性樹脂被覆ステップとを光機
能デバイスの製造方法に具備させる。
【００４０】すなわち請求項１６記載の発明では、基板
上の少なくとも一部の領域に金属層を形成し、金属層の
上に間隔を置いて複数の導波路を形成することで、導波
路から基板に漏れ出した光が他の導波路に入り込むこと
を防止し、光クロストークの軽減を図っている。また、
形成した導波路の各コアとコアの間のクラッドに金属層
または基板に至る溝を形成する溝形成ステップと、この
溝形成ステップで形成した溝の内面に光を反射または吸
収する物質を被覆する遮光性樹脂被覆ステップを備えて
いるので、導波路の各コアとコアの間に溝を形成して溝
の内面に光を反射または吸収する物質を被覆すること
で、光クロストークの更なる軽減を達成することができ
る。
上の少なくとも一部の領域に金属層を形成し、金属層の
上に間隔を置いて複数の導波路を形成することで、導波
路から基板に漏れ出した光が他の導波路に入り込むこと
を防止し、光クロストークの軽減を図っている。また、
形成した導波路の各コアとコアの間のクラッドに金属層
または基板に至る溝を形成する溝形成ステップと、この
溝形成ステップで形成した溝の内面に光を反射または吸
収する物質を被覆する遮光性樹脂被覆ステップを備えて
いるので、導波路の各コアとコアの間に溝を形成して溝
の内面に光を反射または吸収する物質を被覆すること
で、光クロストークの更なる軽減を達成することができ
る。
【００４１】請求項１７記載の発明では、（イ）基板層
を形成する基板層形成ステップと、（ロ）この基板層形
成ステップで形成された基板層上に互いに間隔を置いて
複数の導波路を形成する導波路形成ステップと、（ハ）
この導波路形成ステップで形成された導波路の端面を１
つの面に露出させるようにそれぞれの導波路に対応した
窪みを形成する窪み形成ステップと、（ニ）この窪み形
成ステップで形成した窪みに導波路の端面から出射する
光を反射する反射部材を配置する反射部材配置ステップ
と、（ホ）窪み形成ステップで形成した窪みにおける導
波路の端面を少なくとも除くその他の部位に光を反射ま
たは吸収する物質を被覆する被覆ステップとを光機能デ
バイスの製造方法に具備させる。
を形成する基板層形成ステップと、（ロ）この基板層形
成ステップで形成された基板層上に互いに間隔を置いて
複数の導波路を形成する導波路形成ステップと、（ハ）
この導波路形成ステップで形成された導波路の端面を１
つの面に露出させるようにそれぞれの導波路に対応した
窪みを形成する窪み形成ステップと、（ニ）この窪み形
成ステップで形成した窪みに導波路の端面から出射する
光を反射する反射部材を配置する反射部材配置ステップ
と、（ホ）窪み形成ステップで形成した窪みにおける導
波路の端面を少なくとも除くその他の部位に光を反射ま
たは吸収する物質を被覆する被覆ステップとを光機能デ
バイスの製造方法に具備させる。
【００４２】すなわち請求項１７記載の発明では、請求
項５記載の発明としての光機能デバイスの製造方法を示
している。これにより、光が窪みの内面から他のチャネ
ルに漏れ出すことを抑制すると共に外部からの迷光の侵
入を防ぐ事ができる。
項５記載の発明としての光機能デバイスの製造方法を示
している。これにより、光が窪みの内面から他のチャネ
ルに漏れ出すことを抑制すると共に外部からの迷光の侵
入を防ぐ事ができる。
【００４３】
【００４４】
【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【００４５】図１は本発明の一実施例における光機能デ
バイスの基板構造を表わしたものである。本実施例の光
機能デバイス２００の導波路基板２０１には、所定の間
隔を置いて互いに並行に第１〜第Ｎの導波路コア２０２
1、２０２2、……２０２Nが形成されている。これら第
１〜第Ｎの導波路コア２０２1、２０２2、……２０２ N
の図で右側の端部には、破線で示した第１〜第Ｎの受光
素子２０３1、２０３2、……２０３Nとこれらに光を反
射させるための第１〜第Ｎのミラー収容室２０４1、２
０４2、……２０４Nとがそれぞれ配置されるようになっ
ている。また、第１〜第Ｎの導波路コア２０２1、２０
２2、……２０２Nの中間位置と第１および第Ｎの導波路
コア２０２1、２０２Nの更に外側の箇所には、第１〜第
Ｎの導波路コア２０２1、２０２2、……２０２Nとそれ
ぞれ並行に遮蔽溝２０５1〜２０５ N+1が順に配置されて
いる。
バイスの基板構造を表わしたものである。本実施例の光
機能デバイス２００の導波路基板２０１には、所定の間
隔を置いて互いに並行に第１〜第Ｎの導波路コア２０２
1、２０２2、……２０２Nが形成されている。これら第
１〜第Ｎの導波路コア２０２1、２０２2、……２０２ N
の図で右側の端部には、破線で示した第１〜第Ｎの受光
素子２０３1、２０３2、……２０３Nとこれらに光を反
射させるための第１〜第Ｎのミラー収容室２０４1、２
０４2、……２０４Nとがそれぞれ配置されるようになっ
ている。また、第１〜第Ｎの導波路コア２０２1、２０
２2、……２０２Nの中間位置と第１および第Ｎの導波路
コア２０２1、２０２Nの更に外側の箇所には、第１〜第
Ｎの導波路コア２０２1、２０２2、……２０２Nとそれ
ぞれ並行に遮蔽溝２０５1〜２０５ N+1が順に配置されて
いる。
【００４６】図２は、導波路基板における第１の受光素
子が取り付けられる箇所の周辺を具体的に表わしたもの
であり、図３はこの箇所をＡ−Ａ方向に切断したもので
ある。図１に破線で示した第２〜第Ｎの受光素子２０３
2……２０３Nの取り付けられる箇所も、第１の受光素子
２０３1の取り付けられる箇所と同一の構造となってい
るので、それらの箇所の説明は省略する。また、図２で
は第１の受光素子２０３1を破線で示している。
子が取り付けられる箇所の周辺を具体的に表わしたもの
であり、図３はこの箇所をＡ−Ａ方向に切断したもので
ある。図１に破線で示した第２〜第Ｎの受光素子２０３
2……２０３Nの取り付けられる箇所も、第１の受光素子
２０３1の取り付けられる箇所と同一の構造となってい
るので、それらの箇所の説明は省略する。また、図２で
は第１の受光素子２０３1を破線で示している。
【００４７】図２に示すように、導波路基板２０１にお
ける第１の受光素子２０３1に対応する位置の四隅に
は、それぞれ台座２１１〜２１４が形成されている。こ
れらの台座２１１〜２１４は図３に示すように導波路基
板２０１の上面に凸状になるように形成されており、こ
れらの上に更に第１の受光素子２０３1が固定されてい
る。台座２１１〜２１４の一部または全部は、第１の受
光素子２０３1から電気信号を取り出す端子としても使
用される。第１の導波路コア２０２1の端面２２１は、
ミラー収容室２０４1の壁面２２７に露出している。ミ
ラー収容室２０４1は全体として直方体形状の窪みとな
っており、その底部中央に反射ミラー２２２が固設され
ている。ミラー収容室２０４1の図で右側の部分には、
この空間を延長させるように溝２２４が形成されてい
る。溝２２４の右端部分２２５は、その上部を覆う第１
の受光素子２０３1の右端から若干、食み出す位置まで
伸びている。また、ミラー収容室２０４1の内壁には、
壁面２２７を除いて、反射膜２２６が形成されている。
溝２２４の内壁にも同様に反射膜２２６が形成されてい
る。なお、台座２１１〜２１４は、導波路基板２０１の
上に別の工程で形成することも可能であるが、本実施例
では第１の導波路コア２０２1と同じ層を台座２１１〜
２１４に相当する場所に形成しておくことで、基板表面
がこれらの厚さだけ凸状に出っ張ることを利用して形成
している。
ける第１の受光素子２０３1に対応する位置の四隅に
は、それぞれ台座２１１〜２１４が形成されている。こ
れらの台座２１１〜２１４は図３に示すように導波路基
板２０１の上面に凸状になるように形成されており、こ
れらの上に更に第１の受光素子２０３1が固定されてい
る。台座２１１〜２１４の一部または全部は、第１の受
光素子２０３1から電気信号を取り出す端子としても使
用される。第１の導波路コア２０２1の端面２２１は、
ミラー収容室２０４1の壁面２２７に露出している。ミ
ラー収容室２０４1は全体として直方体形状の窪みとな
っており、その底部中央に反射ミラー２２２が固設され
ている。ミラー収容室２０４1の図で右側の部分には、
この空間を延長させるように溝２２４が形成されてい
る。溝２２４の右端部分２２５は、その上部を覆う第１
の受光素子２０３1の右端から若干、食み出す位置まで
伸びている。また、ミラー収容室２０４1の内壁には、
壁面２２７を除いて、反射膜２２６が形成されている。
溝２２４の内壁にも同様に反射膜２２６が形成されてい
る。なお、台座２１１〜２１４は、導波路基板２０１の
上に別の工程で形成することも可能であるが、本実施例
では第１の導波路コア２０２1と同じ層を台座２１１〜
２１４に相当する場所に形成しておくことで、基板表面
がこれらの厚さだけ凸状に出っ張ることを利用して形成
している。
【００４８】図４は、ミラー収容室の１つの壁面を除い
て残りの面に反射膜を形成するプロセスを示したもので
ある。ここでは図を煩雑にしないために図２および図３
に示したミラー収容室２０４1を簡略化して図示してい
る。
て残りの面に反射膜を形成するプロセスを示したもので
ある。ここでは図を煩雑にしないために図２および図３
に示したミラー収容室２０４1を簡略化して図示してい
る。
【００４９】同図（ａ）は反射膜の形成前のミラー収容
室２０４1の断面を表わしたものである。壁面２２７に
は第１の導波路コア２０２1の端面が露出している。こ
の状態で同図（ｂ）に示すように金等の金属を、矢印２
３１で示す角度でミラー収容室２０４1に向けて蒸着す
る。矢印２３１が導波路基板２０１の上面と垂直方向と
なす角度θは１５度とした。但しこの角度θは０度（垂
直）から９０度（水平）まで任意に調整可能である。こ
れにより、壁面２２７を除くミラー収容室２０４1の全
面に金属膜が蒸着される。スパッタリングによって金属
膜を同様に形成することも可能である。
室２０４1の断面を表わしたものである。壁面２２７に
は第１の導波路コア２０２1の端面が露出している。こ
の状態で同図（ｂ）に示すように金等の金属を、矢印２
３１で示す角度でミラー収容室２０４1に向けて蒸着す
る。矢印２３１が導波路基板２０１の上面と垂直方向と
なす角度θは１５度とした。但しこの角度θは０度（垂
直）から９０度（水平）まで任意に調整可能である。こ
れにより、壁面２２７を除くミラー収容室２０４1の全
面に金属膜が蒸着される。スパッタリングによって金属
膜を同様に形成することも可能である。
【００５０】壁面２２７への蒸着を行わないようにした
のは、第１の導波路コア２０２1から光が出力されるの
を妨害しないようにするためである。また、壁面２２７
を除いた残りの面に反射膜を形成することにしたのは、
第１の導波路コア２０２1の端面からミラー収容室２０
４1に入射した光のうち図３に示した第１の受光素子２
０３1に入射する以外の光が導波路基板２０１の内部に
透過し、迷光として他のチャネルに影響を及ぼすことを
防止するためである。したがって、ミラー収容室２０４
1に形成する膜は反射膜２２６に限る必要はなく、光を
吸収する物質であってもよい。
のは、第１の導波路コア２０２1から光が出力されるの
を妨害しないようにするためである。また、壁面２２７
を除いた残りの面に反射膜を形成することにしたのは、
第１の導波路コア２０２1の端面からミラー収容室２０
４1に入射した光のうち図３に示した第１の受光素子２
０３1に入射する以外の光が導波路基板２０１の内部に
透過し、迷光として他のチャネルに影響を及ぼすことを
防止するためである。したがって、ミラー収容室２０４
1に形成する膜は反射膜２２６に限る必要はなく、光を
吸収する物質であってもよい。
【００５１】図５は、ミラー収容室にこのような反射膜
等を形成する他の手法を示したものである。図４では斜
め方向から金属を蒸着する斜め成膜について説明した
が、このように成膜する方向を斜めにする必要は必ずし
もない。この図５に示すようにミラー収容室２０４1の
手前に所定の形状のマスク部材２４１を配置して、第１
の導波路コア２０２1の端面を少なくとも除くようにし
て残りの面に反射用あるいは吸収用の物質を付着あるい
は形成するようにしてもよい。
等を形成する他の手法を示したものである。図４では斜
め方向から金属を蒸着する斜め成膜について説明した
が、このように成膜する方向を斜めにする必要は必ずし
もない。この図５に示すようにミラー収容室２０４1の
手前に所定の形状のマスク部材２４１を配置して、第１
の導波路コア２０２1の端面を少なくとも除くようにし
て残りの面に反射用あるいは吸収用の物質を付着あるい
は形成するようにしてもよい。
【００５２】本実施例では図４に示す方法でミラー収容
室２０４1および溝２２４の部分に金で蒸着を行い、そ
の後に図３に示した反射ミラー２２２をミラー収容室２
０４ 1の底部に固設する。なお、本実施例では反射ミラ
ー２２２を金で成形することにしたが、反射ミラー２２
２と同一形状の部品をミラー収容室２０４1に予め形成
あるいは固設しておき、この後に金等の金属を蒸着し、
ミラー面の形成とミラー収容室２０４1の反射膜等の形
成を同時に行うことも可能である。
室２０４1および溝２２４の部分に金で蒸着を行い、そ
の後に図３に示した反射ミラー２２２をミラー収容室２
０４ 1の底部に固設する。なお、本実施例では反射ミラ
ー２２２を金で成形することにしたが、反射ミラー２２
２と同一形状の部品をミラー収容室２０４1に予め形成
あるいは固設しておき、この後に金等の金属を蒸着し、
ミラー面の形成とミラー収容室２０４1の反射膜等の形
成を同時に行うことも可能である。
【００５３】ミラー収容室２０４1に反射膜２２６を形
成し、また反射ミラー２２２を固設したら、図３に示し
たように第１の受光素子２０３1を台座２１１〜２１４
に固定する。台座２１１〜２１４のうち所定のものは導
波路基板２０１の上の図示しない電極パターンに接続さ
れており、第１の受光素子２０３1の受光出力がこの電
極パターンを通じて図示しない回路部分に供給可能とな
る。
成し、また反射ミラー２２２を固設したら、図３に示し
たように第１の受光素子２０３1を台座２１１〜２１４
に固定する。台座２１１〜２１４のうち所定のものは導
波路基板２０１の上の図示しない電極パターンに接続さ
れており、第１の受光素子２０３1の受光出力がこの電
極パターンを通じて図示しない回路部分に供給可能とな
る。
【００５４】このようにして導波路基板２０１に対して
第１の受光素子２０３1の取り付けが終了したら、図２
および図３に示した溝２２４から信号光を通過させる樹
脂をミラー収容室２０４1内に注入すると共に、第１の
受光素子２０３1の上を遮光性樹脂で覆う。この遮光性
樹脂は、図示しない電極パターンと接触しても短絡しな
いように絶縁性能を持つ。
第１の受光素子２０３1の取り付けが終了したら、図２
および図３に示した溝２２４から信号光を通過させる樹
脂をミラー収容室２０４1内に注入すると共に、第１の
受光素子２０３1の上を遮光性樹脂で覆う。この遮光性
樹脂は、図示しない電極パターンと接触しても短絡しな
いように絶縁性能を持つ。
【００５５】図６は、樹脂で被覆した後のミラー収容室
周辺を断面で示したものである。ミラー２２２の配置さ
れたミラー収容室２０４1の内部ならびに第１の受光素
子２０３1の僅か上部までを覆う形で信号光の波長域で
透過性のある樹脂２４２が充填あるいは被覆されてい
る。この樹脂２４２は、図１に示した第１〜第Ｎの受光
素子２０３1、２０３2、……２０３Nごとに独立したア
イランド状態で配置され、これらの更に上部を覆うよう
に、各信号光の波長域で共に透過性のない遮光性あるい
は光吸収性の樹脂２４３が被覆されている。これによ
り、チャネル間での迷光による光クロストークを効果的
に減少させることができる。
周辺を断面で示したものである。ミラー２２２の配置さ
れたミラー収容室２０４1の内部ならびに第１の受光素
子２０３1の僅か上部までを覆う形で信号光の波長域で
透過性のある樹脂２４２が充填あるいは被覆されてい
る。この樹脂２４２は、図１に示した第１〜第Ｎの受光
素子２０３1、２０３2、……２０３Nごとに独立したア
イランド状態で配置され、これらの更に上部を覆うよう
に、各信号光の波長域で共に透過性のない遮光性あるい
は光吸収性の樹脂２４３が被覆されている。これによ
り、チャネル間での迷光による光クロストークを効果的
に減少させることができる。
【００５６】図７は、これら受光素子同士における光ク
ロストークの発生を防止する他の手法を表わしたもので
ある。実施例ではミラー収容室２０４1の内部を含めて
各受光素子２０３を樹脂で覆うことにしたが、図７に示
すように導波路基板２０１の上面における各受光素子２
０３1、２０３2、……の間に遮光性あるいは光を吸収す
る性質の樹脂からなる光ブロック材２５１を配置しても
よい。これにより、受光素子２０３1、２０３2、……と
導波路基板２０１の隙間から外部に漏れ出した光が他の
チャネルにまで迷い込む割合を大幅に減少させることが
できる。
ロストークの発生を防止する他の手法を表わしたもので
ある。実施例ではミラー収容室２０４1の内部を含めて
各受光素子２０３を樹脂で覆うことにしたが、図７に示
すように導波路基板２０１の上面における各受光素子２
０３1、２０３2、……の間に遮光性あるいは光を吸収す
る性質の樹脂からなる光ブロック材２５１を配置しても
よい。これにより、受光素子２０３1、２０３2、……と
導波路基板２０１の隙間から外部に漏れ出した光が他の
チャネルにまで迷い込む割合を大幅に減少させることが
できる。
【００５７】図８は、第１〜第３の導波路コアとその周
囲の遮蔽溝の部分を導波路の長手方向と直角方向に切断
したものである。本実施例の光機能デバイス２００は、
図１に示した第１〜第Ｎの導波路コア２０２1、２０
２2、……２０２Nを挟むように遮蔽溝２０５1、２０
５2、２０５3……を順に配置した構造となっており、更
にこれら遮蔽溝２０５1、２０５2、２０５3……の壁面
は金属コートされている。また、導波路基板２０１を構
成する基板層２７１の上面には金属層２７２が形成され
ており、各導波路コア２０２1、２０２2、……の上面に
は遮光樹脂からなる光ブロック材２７３が堆積されてい
る。この光ブロック材２７３は、図示しない電極パター
ンと接触しても短絡しないように絶縁性能を持ち、導波
路側からの光を効果的に吸収するために導波路の等価屈
折率と近い屈折率を持つ材料を選定した。これにより、
コア（導波路コア）２０２からクラッド２６２に漏れ出
した光が外部に漏洩することがなくなり、迷光として他
のチャネルに影響を与えたり、基板層２７１側に漏れ出
した光が他のチャネルに混入して同様に他のチャネルに
影響を与えることを効果的に防止することができる。
囲の遮蔽溝の部分を導波路の長手方向と直角方向に切断
したものである。本実施例の光機能デバイス２００は、
図１に示した第１〜第Ｎの導波路コア２０２1、２０
２2、……２０２Nを挟むように遮蔽溝２０５1、２０
５2、２０５3……を順に配置した構造となっており、更
にこれら遮蔽溝２０５1、２０５2、２０５3……の壁面
は金属コートされている。また、導波路基板２０１を構
成する基板層２７１の上面には金属層２７２が形成され
ており、各導波路コア２０２1、２０２2、……の上面に
は遮光樹脂からなる光ブロック材２７３が堆積されてい
る。この光ブロック材２７３は、図示しない電極パター
ンと接触しても短絡しないように絶縁性能を持ち、導波
路側からの光を効果的に吸収するために導波路の等価屈
折率と近い屈折率を持つ材料を選定した。これにより、
コア（導波路コア）２０２からクラッド２６２に漏れ出
した光が外部に漏洩することがなくなり、迷光として他
のチャネルに影響を与えたり、基板層２７１側に漏れ出
した光が他のチャネルに混入して同様に他のチャネルに
影響を与えることを効果的に防止することができる。
【００５８】図９は、図８に示した第１〜第３の導波路
とその周囲の遮蔽溝の部分の製造プロセスの要部を表わ
したものである。このうち同図（ａ）は、基板層２７１
の上面に金属層２７２を形成し、更にその上に各導波路
コア２０２1、２０２2、……ならびにクラッド２６２を
形成した後の状態を表わしたものである。この状態で、
各導波路コア２０２1、２０２2、……を含んだ所定幅の
領域に金属またはレジストからなるマスク材２８１を配
置する。
とその周囲の遮蔽溝の部分の製造プロセスの要部を表わ
したものである。このうち同図（ａ）は、基板層２７１
の上面に金属層２７２を形成し、更にその上に各導波路
コア２０２1、２０２2、……ならびにクラッド２６２を
形成した後の状態を表わしたものである。この状態で、
各導波路コア２０２1、２０２2、……を含んだ所定幅の
領域に金属またはレジストからなるマスク材２８１を配
置する。
【００５９】図９（ｂ）は、反応性イオンエッチング装
置（ＲＩＥ)を使用してエッチングを行い、遮蔽溝２０
５1、２０５2、……を形成した状態を表わしたものであ
る。この後に、同図（ｃ）に示すように蒸着あるいはス
パッタリング等によってクロム等の金属を成膜して金属
コート層２９１を形成する。そして、マスク材２８１を
除去した後に同図（ｄ）に示すように遮光性の樹脂から
なる光ブロック材２７３を付着させる。これにより、図
８に示した構造が実現する。
置（ＲＩＥ)を使用してエッチングを行い、遮蔽溝２０
５1、２０５2、……を形成した状態を表わしたものであ
る。この後に、同図（ｃ）に示すように蒸着あるいはス
パッタリング等によってクロム等の金属を成膜して金属
コート層２９１を形成する。そして、マスク材２８１を
除去した後に同図（ｄ）に示すように遮光性の樹脂から
なる光ブロック材２７３を付着させる。これにより、図
８に示した構造が実現する。
【００６０】なお、遮光性の樹脂を付着させる替りに、
同図（ｂ）に示した工程の後にマスク材２８１を除去
し、クラッド２６２の上面も金属で成膜するようにして
もよい。
同図（ｂ）に示した工程の後にマスク材２８１を除去
し、クラッド２６２の上面も金属で成膜するようにして
もよい。
【００６１】以上のように本実施例では図１に示した第
１〜第Ｎの受光素子２０３1、２０３2、……２０３Nの
部分での迷光への対策だけでなく、これら受光素子２０
３1、２０３2、……２０３Nに至る第１〜第Ｎの導波路
コア２０２1、２０２2、……２０２Nの部分でも迷光へ
の対策を行った。このため、光機能デバイス２００の集
積度が高まっても各波長あるいはチャネル間の光クロス
トークを効果的に軽減させることができる。したがっ
て、光機能デバイス２００の小型化と高集積化によるコ
ストダウンを図ることが可能になる。
１〜第Ｎの受光素子２０３1、２０３2、……２０３Nの
部分での迷光への対策だけでなく、これら受光素子２０
３1、２０３2、……２０３Nに至る第１〜第Ｎの導波路
コア２０２1、２０２2、……２０２Nの部分でも迷光へ
の対策を行った。このため、光機能デバイス２００の集
積度が高まっても各波長あるいはチャネル間の光クロス
トークを効果的に軽減させることができる。したがっ
て、光機能デバイス２００の小型化と高集積化によるコ
ストダウンを図ることが可能になる。
【００６２】＜第１の変形例＞
【００６３】図１０は、本発明の第１の変形例としての
光機能デバイスを示したものである。図１０で先の実施
例の図１と同一部分には同一の符号を付しており、これ
らの説明を適宜省略する。この変形例の光機能デバイス
２００Ａは、導波路基板２０１Ａ上の第１、第３等の奇
数番目の受光素子２０３1、２０３3、……が１つの列上
に配置されており、第２、第４等の偶数番目の受光素子
２０３2、２０３4、……が他の列上に配置されている。
これら２つの列は所定の間隔Ｌだけ離れている。このよ
うに第１〜第８の受光素子２０３1、２０３2、……２０
３8を交互に千鳥状に配置することで、同一列で見ると
これらの受光素子２０３の配置間隔が２倍に広がり、光
クロストークを軽減させることができる。
光機能デバイスを示したものである。図１０で先の実施
例の図１と同一部分には同一の符号を付しており、これ
らの説明を適宜省略する。この変形例の光機能デバイス
２００Ａは、導波路基板２０１Ａ上の第１、第３等の奇
数番目の受光素子２０３1、２０３3、……が１つの列上
に配置されており、第２、第４等の偶数番目の受光素子
２０３2、２０３4、……が他の列上に配置されている。
これら２つの列は所定の間隔Ｌだけ離れている。このよ
うに第１〜第８の受光素子２０３1、２０３2、……２０
３8を交互に千鳥状に配置することで、同一列で見ると
これらの受光素子２０３の配置間隔が２倍に広がり、光
クロストークを軽減させることができる。
【００６４】これを図１４との関係で説明する。一般
に、アレイ型の受光機能付き多チャネル光導波路で、光
クロストークを減少させる場合、図１４に示したように
曲がり導波路を用いて導波路をファンナウトする。この
ときの導波路基板１０１（図１４）の面積増加分を考え
る。今、ファンナウト前の導波路間隔をＰ1とし、ファ
ンナウト後の導波路間隔をＰ0とする。また、導波路本
数をＮとし、最小曲げ半径をＲとする。
に、アレイ型の受光機能付き多チャネル光導波路で、光
クロストークを減少させる場合、図１４に示したように
曲がり導波路を用いて導波路をファンナウトする。この
ときの導波路基板１０１（図１４）の面積増加分を考え
る。今、ファンナウト前の導波路間隔をＰ1とし、ファ
ンナウト後の導波路間隔をＰ0とする。また、導波路本
数をＮとし、最小曲げ半径をＲとする。
【００６５】この場合、導波路基板１０１の幅の増加分
をｈ101とすると、これは次の（１）式で表わすことが
できる。 ｈ101＝（Ｐ0−Ｐ1）＊（Ｎ−１） ……（１）
をｈ101とすると、これは次の（１）式で表わすことが
できる。 ｈ101＝（Ｐ0−Ｐ1）＊（Ｎ−１） ……（１）
【００６６】また、導波路基板１０１の長さの増加分を
ｗ101とすると、これは次の（２）式で表わすことがで
きる。 ｗ101＝√（ｈ101Ｒ／２−（ｈ101 2／８） ……（２）
ｗ101とすると、これは次の（２）式で表わすことがで
きる。 ｗ101＝√（ｈ101Ｒ／２−（ｈ101 2／８） ……（２）
【００６７】一方、受光素子をこの変形例のように千鳥
状に配置するものとする。この場合の列間の距離をＬと
し、導波路基板２０１Ａの千鳥状配置による幅をｈ201
とし、長さの増加分をｗ201とする。幅ｈ201は次の
（３）式で、また長さの増加分ｗ 201は次の（４）式で
表わすことができる。 ｈ201＝Ｐ1＊（Ｎ−１） ……（３） ｗ201＝（Ｎ−１）＊Ｐ1＊Ｌ ……（４）
状に配置するものとする。この場合の列間の距離をＬと
し、導波路基板２０１Ａの千鳥状配置による幅をｈ201
とし、長さの増加分をｗ201とする。幅ｈ201は次の
（３）式で、また長さの増加分ｗ 201は次の（４）式で
表わすことができる。 ｈ201＝Ｐ1＊（Ｎ−１） ……（３） ｗ201＝（Ｎ−１）＊Ｐ1＊Ｌ ……（４）
【００６８】以上の結果より、最も近くの受光素子との
間隔（Ｐ0、Ｌ）を所望の距離まで離したとき、本発明
の千鳥状の配置による導波路基板２０１Ａの面積の増加
分（Ｌ＊ｈ201）は、ファンナウトの面積増加分（（ｈ
201＋ｈ101）＊ｗ101）よりも小さくなる条件で千鳥状
の配置を採用することで、導波路基板２０１Ａの面積を
導波路基板１０１のそれよりも縮小することが可能にな
る。
間隔（Ｐ0、Ｌ）を所望の距離まで離したとき、本発明
の千鳥状の配置による導波路基板２０１Ａの面積の増加
分（Ｌ＊ｈ201）は、ファンナウトの面積増加分（（ｈ
201＋ｈ101）＊ｗ101）よりも小さくなる条件で千鳥状
の配置を採用することで、導波路基板２０１Ａの面積を
導波路基板１０１のそれよりも縮小することが可能にな
る。
【００６９】また、第１の変形例では偶数番目の受光素
子２０３2、２０３4、……の列と、奇数番目の受光素子
２０３1、２０３3、……の列の間の導波路基板２０１Ａ
上面に、遮光部材３０１を帯状に塗布している。これに
より、一方の列の２０３2、２０３4、……から出た光が
他方の列の受光素子２０３1、２０３3、……に影響する
可能性を大幅に低減することができる。したがって、先
の実施例で説明した各種の迷光への対策の一部または全
部を更に採用することで、光機能デバイス２００Ａの光
クロストークを効果的に軽減させ、その小型化を図ると
共に高集積化によるコストダウンを図ることが可能にな
る。更に、列数を増やすことによって、さらなる高集積
化も可能になる。
子２０３2、２０３4、……の列と、奇数番目の受光素子
２０３1、２０３3、……の列の間の導波路基板２０１Ａ
上面に、遮光部材３０１を帯状に塗布している。これに
より、一方の列の２０３2、２０３4、……から出た光が
他方の列の受光素子２０３1、２０３3、……に影響する
可能性を大幅に低減することができる。したがって、先
の実施例で説明した各種の迷光への対策の一部または全
部を更に採用することで、光機能デバイス２００Ａの光
クロストークを効果的に軽減させ、その小型化を図ると
共に高集積化によるコストダウンを図ることが可能にな
る。更に、列数を増やすことによって、さらなる高集積
化も可能になる。
【００７０】＜第２の変形例＞
【００７１】図１１は、本発明の第２の変形例としての
ミラー収容室を表わしたものである。この第２の変形例
のミラー収容室２０４Ａは、導波路コア２０２の端面が
位置する壁面２２７Ａが反射ミラー２２２に向けてＶ字
状に突出するような形状となっている。このような折れ
曲がった形状の壁面２２７Ａに対して、図４で説明した
ような斜め成膜を行うと、この壁面２２７Ａにおける金
属の蒸着される側の２つの面２２７ＡＡ、２２７ＡＢに
金属の層が形成される。これにより２つの面２２７Ａ
Ａ、２２７ＡＢは、他から迷光４０１、４０２がミラー
収容室２０４Ａに入射しようとしたとき、これらを外部
に反射する。この結果、他のチャネル等から到来した迷
光によって、この図に示していない受光素子２０３の検
出出力が影響を受けることを軽減させることができる。
ミラー収容室を表わしたものである。この第２の変形例
のミラー収容室２０４Ａは、導波路コア２０２の端面が
位置する壁面２２７Ａが反射ミラー２２２に向けてＶ字
状に突出するような形状となっている。このような折れ
曲がった形状の壁面２２７Ａに対して、図４で説明した
ような斜め成膜を行うと、この壁面２２７Ａにおける金
属の蒸着される側の２つの面２２７ＡＡ、２２７ＡＢに
金属の層が形成される。これにより２つの面２２７Ａ
Ａ、２２７ＡＢは、他から迷光４０１、４０２がミラー
収容室２０４Ａに入射しようとしたとき、これらを外部
に反射する。この結果、他のチャネル等から到来した迷
光によって、この図に示していない受光素子２０３の検
出出力が影響を受けることを軽減させることができる。
【００７２】＜第３の変形例＞
【００７３】図１２は、本発明の第３の変形例としての
ミラー収容室を表わしたものである。この第３の変形例
のミラー収容室２０４Ｂは、導波路コア２０２の端面が
位置する壁面２２７と反射ミラー２２２の中間的な位置
で、かつ導波路コア２０２の端面以外から入射する光を
避けるべき位置に、壁面２２７とほぼ並行に反射用突片
４１１、４１２を配置している。これらの反射用突片４
１１、４１２も、図４で説明したような斜め成膜によっ
て、導波路コア２０２の端面が位置する壁面２２７と対
向する側に金属膜が形成される。したがって、導波路コ
ア２０２による光の入射経路からずれてミラー収容室２
０４Ｂに入射しようとする迷光が、第２の変形例の場合
と同様にこれらの金属膜によって反射され、この図に示
していない受光素子２０３の検出出力に悪影響を与える
ことを抑制することができる。
ミラー収容室を表わしたものである。この第３の変形例
のミラー収容室２０４Ｂは、導波路コア２０２の端面が
位置する壁面２２７と反射ミラー２２２の中間的な位置
で、かつ導波路コア２０２の端面以外から入射する光を
避けるべき位置に、壁面２２７とほぼ並行に反射用突片
４１１、４１２を配置している。これらの反射用突片４
１１、４１２も、図４で説明したような斜め成膜によっ
て、導波路コア２０２の端面が位置する壁面２２７と対
向する側に金属膜が形成される。したがって、導波路コ
ア２０２による光の入射経路からずれてミラー収容室２
０４Ｂに入射しようとする迷光が、第２の変形例の場合
と同様にこれらの金属膜によって反射され、この図に示
していない受光素子２０３の検出出力に悪影響を与える
ことを抑制することができる。
【００７４】＜第４の変形例＞
【００７５】図１３は、導波路に設けられた窪みの周辺
を示したものである。図１３で図３と同一部分には同一
の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。こ
の第４の変形例における窪み５０１は先の実施例のミラ
ー収容室２０４1(図３参照）と同様に形成されるが、ミ
ラーは収容されていない。窪み５０１の底面には受光素
子としてのフォトダイオード５０２が固着されており、
第１の導波路コア２０２1の端面２２１からの出射光を
受光するようになっている。フォトダイオード５０２か
らの出力電流は、フォトダイオード５０２の上面に接続
したワイヤ５０３、５０４によって、導波路基板の表面
の図示しない電極パターンと接続されている。
を示したものである。図１３で図３と同一部分には同一
の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。こ
の第４の変形例における窪み５０１は先の実施例のミラ
ー収容室２０４1(図３参照）と同様に形成されるが、ミ
ラーは収容されていない。窪み５０１の底面には受光素
子としてのフォトダイオード５０２が固着されており、
第１の導波路コア２０２1の端面２２１からの出射光を
受光するようになっている。フォトダイオード５０２か
らの出力電流は、フォトダイオード５０２の上面に接続
したワイヤ５０３、５０４によって、導波路基板の表面
の図示しない電極パターンと接続されている。
【００７６】この第４の変形例でも、窪み５０１におけ
る第１の導波路コア２０２1の端面２２１を含む面以外
の面には、反射膜２２６が形成されている。これは、先
の実施例と同様に斜め方向から金属を蒸着する斜め成膜
で簡単に形成することができる。
る第１の導波路コア２０２1の端面２２１を含む面以外
の面には、反射膜２２６が形成されている。これは、先
の実施例と同様に斜め方向から金属を蒸着する斜め成膜
で簡単に形成することができる。
【００７７】なお、フォトダイオード５０２の電極の少
なくとも１極を、窪みの底面の金属からなる反射膜２２
６を経由して接続することも可能である。また、サブキ
ャリアに固定したフォトダイオード（図示せず）を実装
することによって、導波路基板表面の電極パタンを不要
とすることも可能である。
なくとも１極を、窪みの底面の金属からなる反射膜２２
６を経由して接続することも可能である。また、サブキ
ャリアに固定したフォトダイオード（図示せず）を実装
することによって、導波路基板表面の電極パタンを不要
とすることも可能である。
【００７８】また、実施例および変形例では第１の導波
路コア２０２1等の導波路コアの端面２２１を含む壁面
２２７の全面に反射膜２２６を形成しなかったが、導波
路コアの端面２２１のみを除外して壁面２２７の残りの
面に対しても反射膜２２６を形成することは自由であ
る。これにより、光クロストークの一層の軽減を図るこ
とができる。
路コア２０２1等の導波路コアの端面２２１を含む壁面
２２７の全面に反射膜２２６を形成しなかったが、導波
路コアの端面２２１のみを除外して壁面２２７の残りの
面に対しても反射膜２２６を形成することは自由であ
る。これにより、光クロストークの一層の軽減を図るこ
とができる。
【００７９】なお、実施例および変形例では金属コート
の材料について特に言及しなかったが、次のような金属
をコートすることが好適である。コートの安定性の観点
からは、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｒ。コートする厚さに対する透
過率の低さからは、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｗ。もちろん、
これらの金属は例示であり、これら以外の材料でコート
する場合も本発明が適用されることは当然である。
の材料について特に言及しなかったが、次のような金属
をコートすることが好適である。コートの安定性の観点
からは、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｒ。コートする厚さに対する透
過率の低さからは、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｗ。もちろん、
これらの金属は例示であり、これら以外の材料でコート
する場合も本発明が適用されることは当然である。
【００８０】
【発明の効果】以上説明したように請求項１または請求
項１６記載の発明によれば、導波路コアから漏れ出した
光が基板を通して他の導波路コアに混入するのを金属層
が阻止するので、光クロストークを減少させることがで
きる。また、複数の導波路コアそれぞれの中間位置に、
クラッド層の上面から金属層または基板に至る溝を設け
ることにしたので、チャネル間の信号光の分離を行うこ
とができ、この点でも光クロストークを減少させること
ができる。更に、溝の内面が光を反射または吸収する物
質で被覆されていることで、光が溝を通して他のチャネ
ルに透過することを有効に防止することができる。ま
た、クラッド層の上には光を吸収あるいは反射する物質
を被覆することができる。
項１６記載の発明によれば、導波路コアから漏れ出した
光が基板を通して他の導波路コアに混入するのを金属層
が阻止するので、光クロストークを減少させることがで
きる。また、複数の導波路コアそれぞれの中間位置に、
クラッド層の上面から金属層または基板に至る溝を設け
ることにしたので、チャネル間の信号光の分離を行うこ
とができ、この点でも光クロストークを減少させること
ができる。更に、溝の内面が光を反射または吸収する物
質で被覆されていることで、光が溝を通して他のチャネ
ルに透過することを有効に防止することができる。ま
た、クラッド層の上には光を吸収あるいは反射する物質
を被覆することができる。
【００８１】更に請求項４記載の発明では、遮光性の樹
脂は、電気的絶縁性があるので、電極線や電子部に塗布
しても問題ないため、部品の集積度を挙げることで光機
能デバイスの小型化を図ることができる。
脂は、電気的絶縁性があるので、電極線や電子部に塗布
しても問題ないため、部品の集積度を挙げることで光機
能デバイスの小型化を図ることができる。
【００８２】また、請求項５、請求項６または請求項１
７記載の発明によれば、窪みを設けて光を受光すること
にしたので、光機能デバイスの小型化を図ることがで
き、しかも窪みの内面のうち導波路の端面を少なくとも
除く部位を、光を反射または吸収する物質で被覆してい
るので、光が窪みの内面から基板内部を通って他のチャ
ネルに漏れ出すことを抑制することができる。
７記載の発明によれば、窪みを設けて光を受光すること
にしたので、光機能デバイスの小型化を図ることがで
き、しかも窪みの内面のうち導波路の端面を少なくとも
除く部位を、光を反射または吸収する物質で被覆してい
るので、光が窪みの内面から基板内部を通って他のチャ
ネルに漏れ出すことを抑制することができる。
【００８３】更に請求項８記載の発明では、導波路の端
面と同一面を構成する面を除いて残りの面を被覆するこ
とにしているので、被覆工程が簡略化する。
面と同一面を構成する面を除いて残りの面を被覆するこ
とにしているので、被覆工程が簡略化する。
【００８４】また請求項９記載の発明では、複数の導波
路のうちの奇数番目に対応する窪みを結ぶ第１の列と偶
数番目に対応する窪みを結ぶ第２の列とは導波路の長手
方向に所定の間隔を置いているので、隣接する受光素子
の実質的な間隔を倍にすることができ、光クロストーク
の軽減を図ることができる。
路のうちの奇数番目に対応する窪みを結ぶ第１の列と偶
数番目に対応する窪みを結ぶ第２の列とは導波路の長手
方向に所定の間隔を置いているので、隣接する受光素子
の実質的な間隔を倍にすることができ、光クロストーク
の軽減を図ることができる。
【００８５】更に請求項１０記載の発明では、導波路基
板の第１の列と第２の列との間には、光を反射または吸
収する物質による帯状の壁が形成されているので、各導
波路に基板を介して混入する光の軽減を図っている。
板の第１の列と第２の列との間には、光を反射または吸
収する物質による帯状の壁が形成されているので、各導
波路に基板を介して混入する光の軽減を図っている。
【００８６】また、請求項１１記載の発明によれば、光
を透過する物質を窪みに充填することで受光面を保護
し、その上に光を吸収あるいは反射する物質を被覆して
も受光素子への光の伝達を妨げない。これにより、部品
の集積度を上げることができる。
を透過する物質を窪みに充填することで受光面を保護
し、その上に光を吸収あるいは反射する物質を被覆して
も受光素子への光の伝達を妨げない。これにより、部品
の集積度を上げることができる。
【００８７】更に請求項１２記載の発明によれば、受光
手段のそれぞれを光を吸収あるいは反射する物質で被覆
することで、外部への光の漏れ出しや外部から受光素子
への光の侵入を防止することができる。
手段のそれぞれを光を吸収あるいは反射する物質で被覆
することで、外部への光の漏れ出しや外部から受光素子
への光の侵入を防止することができる。
【００８８】また、請求項１５記載の発明では、光を吸
収あるいは反射する物質は、電気的絶縁性があるので、
その上に電極パターンを配置してもこれが短絡するとい
った不都合を回避することができ、部品の集積度を上げ
ることができる。
収あるいは反射する物質は、電気的絶縁性があるので、
その上に電極パターンを配置してもこれが短絡するとい
った不都合を回避することができ、部品の集積度を上げ
ることができる。
【図１】本発明の一実施例における光機能デバイスの基
板構造を表わした平面図である。
板構造を表わした平面図である。
【図２】本実施例で導波路基板における第１の受光素子
が取り付けられる箇所の周辺を具体的に表わした平面図
である。
が取り付けられる箇所の周辺を具体的に表わした平面図
である。
【図３】図２のＡ−Ａ方向断面図である。
【図４】本実施例でミラー収容室の１つの壁面を除いて
残りの面に反射膜を形成するプロセスを示した断面図で
ある。
残りの面に反射膜を形成するプロセスを示した断面図で
ある。
【図５】ミラー収容室に反射膜等を形成する他の手法を
示した断面図である。
示した断面図である。
【図６】本実施例における樹脂で被覆した後のミラー収
容室周辺を表わした断面図である。
容室周辺を表わした断面図である。
【図７】受光素子同士における光クロストークの発生を
防止する他の手法を表わした断面図である。
防止する他の手法を表わした断面図である。
【図８】図１に示した第１〜第３の導波路とその周囲の
遮蔽溝の部分を導波路の長手方向と直角方向に切断した
断面図である。
遮蔽溝の部分を導波路の長手方向と直角方向に切断した
断面図である。
【図９】図８に示した第１〜第３の導波路とその周囲の
遮蔽溝の部分の製造プロセスの要部を表わした断面図で
ある。
遮蔽溝の部分の製造プロセスの要部を表わした断面図で
ある。
【図１０】本発明の第１の変形例としての光機能デバイ
スを示した平面図である。
スを示した平面図である。
【図１１】本発明の第２の変形例としてのミラー収容室
を表わした平面図である。
を表わした平面図である。
【図１２】本発明の第３の変形例としてのミラー収容室
を表わした平面図である。
を表わした平面図である。
【図１３】本発明の第４の変形例としてのフォトダイオ
ードを収容した窪みの周囲を表わした断面図である。
ードを収容した窪みの周囲を表わした断面図である。
【図１４】従来提案された光クロストークを軽減する対
策を施した光機能デバイスの平面図である。
策を施した光機能デバイスの平面図である。
２００、２００Ａ 光機能デバイス
２０１、２０１Ａ 導波路基板(基板)
２０２ 導波路コア
２０３ 受光素子
２０４、２０４Ａ、２０４Ｂ ミラー収容室（窪み）
２０５ 遮蔽溝
２２２ 反射ミラー
２２４ 溝
２２６ 反射膜
２２７ＡＡ、２２７ＡＢ 面
２５１、２７３ 光ブロック材
２６２ クラッド
２７１ 基板層
２７２ 金属層
２９１ 金属コート層
３０１ 遮光部材
４１１、４１２ 反射用突片
５０１ 窪み
５０２ フォトダイオード
Claims (17)
- 【請求項１】 基板と、この基板上の少なくとも一部の
領域に形成した金属層と、 この金属層の上に形成したクラッド層と、 このクラッド層中に間隔を置いて配置された複数の導波
路コアと、 これら複数の導波路コアそれぞれの中間位置に設けられ
た細長い窪みであって、内面が光を反射または吸収する
物質で被覆され、前記クラッド層の上面から前記金属層
または前記基板に至る溝と、 前記クラッド層の上を被覆した遮光性の樹脂とを具備す
ることを特徴とする光機能デバイス。 - 【請求項２】 前記遮光性の樹脂は、前記クラッド層と
の境界面で導波路から放射された光を反射しにくい特性
を持つことを特徴とする請求項１記載の光機能デバイ
ス。 - 【請求項３】 前記遮光性の樹脂は、導波路の等価屈折
率に近い屈折率を持つことを特徴とする請求項１記載の
光機能デバイス。 - 【請求項４】 前記遮光性の樹脂は、電気的絶縁性があ
ることを特徴とする請求項１記載の光機能デバイス。 - 【請求項５】 基板と、 この基板上に間隔を置いて形成された複数の導波路と、 前記基板にそれぞれ配置され、それらの一方の側面に前
記複数の導波路のうちの対応する１本の端面を露出させ
た窪みと、 これらの窪みに配置され導波路端面から出射する光の少
なくとも一部を受光する受光手段と、 前記窪みの内面のうち前記導波路の端面を少なくとも除
く部位に光を反射または吸収する物質で被覆された被覆
部材とを具備することを特徴とする光機能デバイス。 - 【請求項６】前記窪みには、前記導波路端面から出射す
る光の少なくとも一部を反射させる反射部材が設けられ
ており、この反射部材によって反射された光が前記受光
手段で受光されることを特徴とする請求項５記載の光機
能デバイス。 - 【請求項７】 前記反射部材は反射ミラーであることを
特徴とする請求項６記載の光機能デバイス。 - 【請求項８】 前記被覆部材は前記導波路の端面を露出
させた面を除く他の面を被覆していることを特徴とする
請求項５記載の光機能デバイス。 - 【請求項９】 前記複数の導波路のうちの奇数番目に対
応する前記窪みを結ぶ第１の列と偶数番目に対応する前
記窪みを結ぶ第２の列とは導波路の長手方向に所定の間
隔を置いていることを特徴とする請求項５記載の光機能
デバイス。 - 【請求項１０】 前記導波路基板の前記第１の列と第２
の列との間には、光を反射または吸収する物質による帯
状の壁が形成されていることを特徴とする請求項９記載
の光機能デバイス。 - 【請求項１１】 前記窪みはそれぞれ光を透過する物質
で充填されていることを特徴とする請求項５記載の光機
能デバイス。 - 【請求項１２】 前記受光手段のそれぞれは光を吸収あ
るいは反射する物質で被覆されていることを特徴とする
請求項５記載の光機能デバイス。 - 【請求項１３】 前記光を吸収あるいは反射する物質
は、前記クラッド層との境界面で導波路から放射された
光を反射しにくい特性を持つことを特徴とする請求項１
２記載の光機能デバイス。 - 【請求項１４】 前記光を吸収あるいは反射する物質
は、導波路の等価屈折率に近い屈折率を持つことを特徴
とする請求項１２記載の光機能デバイス。 - 【請求項１５】 前記光を吸収あるいは反射する物質
は、電気的絶縁性があることを特徴とする請求項１２記
載の光機能デバイス。 - 【請求項１６】 基板上の少なくとも一部の領域に金属
層を形成する金属層形成ステップと、 この金属層形成ステップで形成した金属層の上に間隔を
置いて複数の導波路を形成する導波路形成ステップと、 前記クラッド層の上面から前記金属層または前記基板に
至り、前記複数の導波路コアそれぞれの中間位置に設け
られた細長い窪みとしての溝を形成する溝形成ステップ
と、 この溝形成ステップで形成された溝の内面を、光を反射
または吸収する物質で被覆する溝内面被覆ステップと、 前記クラッド層の上を遮光性の樹脂で被覆する遮光性樹
脂被覆ステップとを具備することを特徴とする光機能デ
バイスの製造方法。 - 【請求項１７】 基板層を形成する基板層形成ステップ
と、 この基板層形成ステップで形成された基板層上に互いに
間隔を置いて複数の導波路を形成する導波路形成ステッ
プと、 この導波路形成ステップで形成された導波路の端面を１
つの面に露出させるようにそれぞれの導波路に対応した
窪みを形成する窪み形成ステップと、 この窪み形成ステップで形成した窪みに前記導波路の端
面から出射する光を反射する反射部材を配置する反射部
材配置ステップと、 前記窪み形成ステップで形成した窪みにおける前記導波
路の端面を少なくとも除くその他の部位に光を反射また
は吸収する物質を被覆する被覆ステップとを具備するこ
とを特徴とする光機能デバイスの製造方法。
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