JP2004125947A

JP2004125947A - 光導波路素子及びその製造方法

Info

Publication number: JP2004125947A
Application number: JP2002286870A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Hori; 堀　彰弘
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2004-04-22

Abstract

【課題】低損失化した構造の光導波路素子及びその製造方法を提供する。
【解決手段】周回性アレイドウェーブガイドグレーティング３０、波長合波器２８及び波長分波器３１をポリマ導波路で形成し、周回性アレイドウェーブガイドグレーティング３０の入力端と波長合波器２８の出力端との間及び周回性アレイドウェーブガイドグレーティング３０の出力端と波長分波器３２の入力端との間を配線用導波路２９，３１にて突き合わせ接続した光導波路素子及びその製造方法において、配線用導波路２９，３１の一端を周回性アレイドウェーブガイドグレーティング３０、波長合波器２８又は波長分波器３２と予め一体に形成した後、配線用導波路２９，３１の他端を突き合わせ接続する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリマ導波路で形成された波長ルータ機能を有する光導波路素子及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、波長合波器、周回性アレイドウェーブガイドグレーティング（Ａｒｒａｙｅｄ　Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ　Ｇｒａｔｉｎｇ）、波長分波器を集積し、波長ルータ機能を設けた光導波路素子が知られている。
【０００３】
図１１に周回性アレイドウェーブガイドグレーティングの概略を、図１２に波長合波器の概略を、図１３に波長分波器の概略を示す。また、図１４にこれらの素子を組み合わせた光導波路素子の概略を示す。
【０００４】
図１１に示すように、周回性アレイドウェーブガイドグレーティングは、入力ポート１から４つの波長（λ１）、（λ２）、（λ３）、（λ４）の信号を、入力ポート２から４つの波長｛λ１｝、｛λ２｝、｛λ３｝、｛λ４｝の信号を、入力ポート３から４つの波長λ１、λ２、λ３、λ４の信号を、入力ポート４から４つの波長「λ１」、「λ２」、「λ３」、「λ４」の信号をそれぞれ入力すると、出力ポート５から４つの波長（λ１）、｛λ２｝、λ３、「λ４」の信号が、出力ポート６から４つの波長（λ２）、｛λ３｝、λ４、「λ１」の信号が、出力ポート７から４つの波長（λ３）、｛λ４｝、λ１、「λ２」の信号が、出力ポート８から４つの波長（λ４）、｛λ１｝、λ２、「λ３」の信号がそれぞれ出力される。
【０００５】
また、図１２に示すように、波長合波器は、入力ポート９から波長λ１の信号を、入力ポート１０から波長λ２の信号を、入力ポート１１から波長λ３の信号を、入力ポート１２から波長λ４の信号をそれぞれ入力すると、出力ポート１３から各信号が（λ１＋λ２＋λ３＋λ４）と合波されて出力されてくる。
【０００６】
さらに、図１３に示すように、波長分波器は、入力ポート１４から合波された信号（λ１＋λ２＋λ３＋λ４）を入力すると、出力ポート１５から波長λ１の信号が、出力ポート１６から波長λ２の信号が、出力ポート１７から波長λ３の信号が、出力ポート１８から波長λ４の信号がそれぞれ出力されてくる。
【０００７】
このような機能を有する周回性アレイドウェーブガイドグレーティング、波長合波器、及び波長分波器を組み合わせることにより、図１４に示すように、この機能性素子は、波長合波器１９の各入力ポートへ上から順に波長が（λ１）、（λ２）、（λ３）、（λ４）の信号を、波長合波器２０の各入力ポートへ上から順に波長が｛λ１｝、｛λ２｝、｛λ３｝、｛λ４｝の信号を、波長合波器２１の各入力ポートへ上から順に波長がλ１、λ２、λ３、λ４の信号を、波長合分波器２２の各入力ポートへ上から順に波長が「λ１」、「λ２」、「λ３」、「λ４」の信号を入力すると、周回性アレイドウェーブガイドグレーティング２３を経由して、波長分波器２４の各出力ポートから上から順に波長が（λ１）、｛λ２｝、λ３、「λ４」の信号が、波長分波器２５の各出力ポートから上から順に波長が「λ１」、（λ２）、｛λ３｝、λ４の信号が、波長分波器２６の各出力ポートから上から順に波長がλ１、「λ２」、（λ３）、｛λ４｝の信号が、波長分波器２７の各出力ポートから上から順に波長が｛λ１｝、λ２、「λ３」、（λ４）の信号が出力される。このように、これら３つの素子の機能を用いることにより波長ルータとして利用できるようになる。
【０００８】
ところで、図１１から図１３に示した波長合波器、周回性アレイドウェーブガイドグレーティング、波長分波器を集積し、図１４に示したような波長ルータ機能を有する光導波路素子を製造するためには、各素子間を高精度にバットカップリング（Ｂｕｔｔ　ｃｏｕｐｌｉｎｇ：突き合わせ接続）することが求められている。
【０００９】
この要求に対して、従来は、各素子をポリマ導波路で形成すると共に、これら素子と同じポリマ導波路からなる配線用導波路を形成して、各素子間をこの配線用導波路を用いてバットカップリングにより接続して対応していた。
【００１０】
図１５に、基板上にポリマ導波路で形成された波長合波器、周回性アレイドウェーブガイドグレーティング及び波長分波器を集積し波長ルータ機能を設けた従来の光導波路素子の外観を示し、図１６にその断面を示す。
【００１１】
図１５に示すように、この光導波路素子は、Ｓｉ基板上にポリマ導波路からなる波長合波器８３がそれぞれ形成された４個の素子と、Ｓｉ基板上にポリマ導波路からなる周回性アレイドウェーブガイドグレーティング８５が形成された素子とが、Ｓｉ基板上に形成されたポリマ導波路からなる配線用導波路８４で接続され、さらにこの周回性アレイドウェーブガイドグレーティング８５が形成された素子と、Ｓｉ基板上にポリマ導波路からなる波長分波器８７がそれぞれ形成された４個の素子とが、Ｓｉ基板上に形成されたポリマ導波路からなる配線用導波路８６で接続されている。
【００１２】
また、図１６に示すように、Ｓｉ基板８８上に形成された波長合波器８３と、Ｓｉ基板９０上に形成された周回性アレイドウェーブガイドグレーティング８５と、Ｓｉ基板９２上に形成された波長分波器８７とが同じ高さに形成されていると共に、同様にＳｉ基板８９，９１上にこれらと同じ高さに形成された配線用導波路８４，８６で接続されていることが分かる。
【００１３】
図１７（ａ）から図１７（ｊ）、図１８（ｋ）から図１８（ｐ）は、基板上にポリマ導波路で形成された波長合波器、周回性アレイドウェーブガイドグレーティング、波長分波器が集積されて波長ルータ機能を有する従来の光導波路素子の製造方法を示す部分工程図である。
【００１４】
図１７（ａ）、図１７（ｂ）に示すように、最初に、波長合波器、周回性アレイドウェーブガイドグレーティング、波長分波器を形成するため、Ｓｉ基板９３上にフッ素化ポリイミド、エポキシ、ポリメチルメタクリレート等のポリマで、下部クラッド層９４をスピンコータ、カーテンコータ、スプレコータ等により成膜する。
【００１５】
ついで図１７（ｃ）、図１７（ｄ）に示すように下部クラッド層９４上にこの下部クラッド層９４よりも高い屈折率を有するフッ素化ポリイミド、エポキシ、ポリメチルメタクリレート等のポリマでコア膜９５を、スピンコータ、カーテンコータ、スプレコータ等により成膜する。
【００１６】
さらに図１７（ｅ）、図１７（ｆ）に示すようにこのコア膜９５上に、ＷＳｉ膜９６をスパッタ法により成膜する。
【００１７】
ついで図１７（ｇ）、図１７（ｈ）に示すようにフォトリソグラフィ工程、ドライエッチング工程により、コアとなる場所を覆うＷＳｉマスクパターン９７を形成する。
【００１８】
そして、図１７（ｉ）、図１７（ｊ）に示すようにドライエッチングによりフッ素化ポリイミド、エポキシ、ポリメチルメタクリレート等のポリマのコア９８を形成し、さらに図１８（ｋ）、図１８（ｌ）に示すようにドライエッチングによりＷＳｉマスクパターンを剥離する。
【００１９】
そして、図１８（ｍ）、図１８（ｎ）に示すようにそのコア９８上に低屈折率のフッ素化ポリイミド、エポキシ、ポリメチルメタクリレート等のポリマの上部クラッド層９９で覆うことにより、図１８（ｏ）に示すようにポリマ導波路からなる波長合波器１００、周回性アレイドウェーブガイドグレーティング１０２、波長分波器１０４及び配線用導波路１０１，１０３が形成される。
【００２０】
最後にこれら波長合波器１００、周回性アレイドウェーブガイドグレーティング１０２及び波長分波器１０４を、配線用導波路１０１，１０３を用いてバットカップリングにより接続して集積することで、図１８（ｐ）に示すように波長ルータ機能を有する光導波路素子を製造することができる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の光導波路素子の製造方法では、配線用導波路１０１，１０３の両端をバットカップリングにより接続するため、接続個所が多くなってしまう。
【００２２】
さらに、各素子１００，１０２，１０４及び各配線用導波路１０１，１０３はそれぞれ別のＳｉ基板上にポリマ導波路で形成されたものであるため、バットカップリングを行う際に素子の面内でカップリング精度に分布が生じてしまう。このバットカップリングの精度が不十分であると、バットカップリングの接続部で光の漏れが生じてしまい、このことが損失を増大する原因となり、問題となってきた。
【００２３】
そこで、本発明の目的は、上述した従来技術の問題点を解決し、低損失化した構造の光導波路素子及びその製造方法を提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１の発明は、ポリマ導波路で形成され、異なる波長の光をそれぞれ異なる波長の電気信号で変調した複数の光信号を異なる入力端からそれぞれ入力すると全電気信号に対応する光信号をそれぞれ異なる出力端から出力する周回性アレイドウェーブガイドグレーティング、波長合波器及び波長分波器を有し、周回性アレイドウェーブガイドグレーティングの入力端と波長合波器の出力端との間及び周回性アレイドウェーブガイドグレーティングの出力端と波長分波器の入力端との間が配線用導波路にて突き合わせ接続された光導波路素子において、配線用導波路は、一端が周回性アレイドウェーブガイドグレーティング、波長合波器又は波長分波器と予め一体に形成されているものである。
【００２５】
請求項２の発明は、異なる波長の光をそれぞれ異なる波長の電気信号で変調した複数の光信号を異なる入力端からそれぞれ入力すると全電気信号に対応する光信号をそれぞれ異なる出力端から出力する周回性アレイドウェーブガイドグレーティング、波長合波器及び波長分波器をポリマ導波路で形成し、周回性アレイドウェーブガイドグレーティングの入力端と波長合波器の出力端との間及び周回性アレイドウェーブガイドグレーティングの出力端と波長分波器の入力端との間を配線用導波路にて突き合わせ接続する光導波路素子の製造方法において、配線用導波路の一端を周回性アレイドウェーブガイドグレーティング、波長合波器又は波長分波器と予め一体に形成した後、配線用導波路の他端を突き合わせ接続する方法である。
【００２６】
請求項３の発明は、異なる波長の光をそれぞれ異なる波長の電気信号で変調した複数の光信号を異なる入力端からそれぞれ入力すると全電気信号に対応する光信号をそれぞれ異なる出力端から出力する周回性アレイドウェーブガイドグレーティング、波長合波器及び波長分波器をポリマ導波路で形成し、周回性アレイドウェーブガイドグレーティングの入力端と波長合波器の出力端との間及び周回性アレイドウェーブガイドグレーティングの出力端と波長分波器の入力端との間を配線用導波路にて突き合わせ接続する光導波路素子の製造方法において、基板上に周回性アレイドウェーブガイドグレーティング、波長合波器又は波長分波器と一体に配線用導波路を形成し、配線用導波路の下側の基板をエッチングにより除去して配線用導波路をフィルム状に形成した後、配線用導波路を突き合わせ接続する方法である。
【００２７】
上記請求項１の構成によれば、突き合わせ接続した個所は、周回性アレイドウェーブガイドグレーティングの入力端と波長合波器の出力端との間、及び周回性アレイドウェーブガイドグレーティングの出力端と波長分波器の入力端との間の２個所と減少する。これにより接続損失が減少する。
【００２８】
上記請求項２の構成によれば、配線用導波路により突き合わせ接続する個所は、周回性アレイドウェーブガイドグレーティングの入力端と波長合波器の出力端との間の１個所、及び周回性アレイドウェーブガイドグレーティングの出力端と波長分波器の入力端との間の１個所の計２個所と減少する。これにより、接続損失が減少すると共に接続工数も減少する。
【００２９】
上記請求項３の構成によれば、配線用導波路が柔軟に形成されるので、それぞれの配線用導波路を独自に調芯してコア同士を突き合わせ接続できる。これにより、高精度なバットカップリングが容易に可能になる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００３１】
図１に本発明の一実施の形態としての光導波路素子の外観を示す。
【００３２】
図１に示すように、光導波路素子は、４個のＳｉ基板上にポリマ導波路で形成された波長合波器２８と、Ｓｉ基板上にポリマ導波路で形成された周回性アレイドウェーブガイドグレーティング３０とが、周回性アレイドウェーブガイドグレーティング３０が形成された素子の入力端の一部をフィルム状に加工したフィルム導波路２９で接続され、またＳｉ基板上にポリマ導波路で形成された周回性アレイドウェーブガイドグレーティング３０と、４個のＳｉ基板上にポリマ導波路で形成された波長分波器３２が、周回性アレイドウェーブガイドグレーティング３０が形成された素子の出力端の一部をフィルム状に加工したフィルム導波路３１で接続された波長ルータ機能を有する光導波路素子である。
【００３３】
このように周回性アレイドウェーブガイドグレーティング３０、波長合波器２８、波長分波器３２を組み合わせることにより、この機能性素子が波長ルータとして利用できるようになる。
【００３４】
図２に図１の光導波路素子の断面を示す。
【００３５】
図２に示すように、Ｓｉ基板３３上に形成された波長合波器２８と、Ｓｉ基板３６上に形成された周回性アレイドウェーブガイドグレーティング３０と、Ｓｉ基板上に形成された波長分波器３２のコアがほぼ同じ高さに形成されていると共に、配線用導波路３４，３８で接続されている。
【００３６】
また、周回性アレイドウェーブガイドグレーティング３６の入力端に形成されたバットカップリング部３４のコアは、波長合波器２８のコアと同じ高さになるように支持部３５により支持されており、さらに周回性アレイドウェーブガイドグレーティング３６が形成された素子の出力端に形成されたバットカップリング部３８のコアは、波長分波器３２のコアと同じ高さになるように支持部３７により支持されている。
【００３７】
図３（ａ）から図３（ｊ）、図４（ｋ）から図４（ｔ）、図５（ｕ）から図５（ｘ）は、この光導波路素子の製造方法を示す部分工程図である。
【００３８】
図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、最初に、波長合波器、周回性アレイドウェーブガイドグレーティング、波長分波器の形成を行うため、Ｓｉ基板４０上にフッ素化ポリイミド、エポキシ、ポリメチルメタクリレート等のポリマで、下部クラッド層４１をスピンコータ、カーテンコータ、スプレコータ等により成膜する。
【００３９】
ついで図３（ｃ）、図３（ｄ）に示すように下部クラッド層４１上にこの下部クラッド層４１よりも高い屈折率を有するフッ素化ポリイミド、エポキシ、ポリメチルメタクリレート等のポリマでコア膜４２を、スピンコータ、カーテンコータ、スプレコータ等により成膜する。
【００４０】
さらに図３（ｅ）、図３（ｆ）に示すようにこのコア膜４２上に、ＷＳｉ膜４３をスパッタ法により成膜する。
【００４１】
ついで図３（ｇ）、図３（ｈ）に示すようにフォトリソグラフィ工程、ドライエッチング工程により、コアとなる場所を覆うＷＳｉマスクパターン４４を形成する。
【００４２】
そして図３（ｉ）、図３（ｊ）に示すようにドライエッチングによりフッ素化ポリイミド、エポキシ、ポリメチルメタクリレート等のポリマのコア４５を形成し、さらに図４（ｋ）、図４（ｌ）に示すようにドライエッチングによりＷＳｉマスクパターンを剥離する。
【００４３】
そして図４（ｍ）、図４（ｎ）に示すようにそのコア４５上に低屈折率のフッ素化ポリイミド、エポキシ、ポリメチルメタクリレート等のポリマの上部クラッド層４６で覆うことにより、ポリマ導波路からなる素子が形成される。
【００４４】
さらに本実施の形態にあっては、図４（ｏ）、図４（ｐ）に示すように周回性アレイドウェーブガイドグレーティングの入力端及び出力端の一部をフィルム状に加工するため、周回性アレイドウェーブガイドグレーティングのＳｉ基板４０の下面にスピンコータでフォトレジスト膜４７を形成する。
【００４５】
ついで、図４（ｑ）、図４（ｒ）に示すようにフォトリソグラフィによりフォトレジストマスク４８を形成する。
【００４６】
さらに図４（ｓ）、図４（ｔ）に示すようにフッ酸を用いたエッチングによりＳｉ基板４０の一部を除去してフィルム導波路４９，５０を形成する。
【００４７】
ついで図５（ｕ）、図５（ｖ）に示すようにレジスト剥離液によりフォトレジストマスクを除去する。
【００４８】
最後に図５（ｗ）に示すように波長合波器５１、波長分波器５５と、周回性アレイドウェーブガイドグレーティング５３を集積し、これらの波長合波器５１と周回性アレイドウェーブガイドグレーティング５３とを、周回性アレイドウェーブガイドグレーティング５３が形成された素子の入力端の一部をフィルム状に加工したフィルム導波路５２でバットカップリングすることにより接続し、さらにこの周回性アレイドウェーブガイドグレーティング５３と波長分波器５５とを、周回性アレイドウェーブガイドグレーティング５３が形成された素子の出力端の一部をフィルム状に加工したフィルム導波路５４でバットカップリングすることで接続し、図５（ｘ）に示すように波長ルータ機能を有する光導波路素子を製造することができる。
【００４９】
このように構成することにより、図１に示したように、バットカップリングの個所は、周回性アレイドウェーブガイドグレーティング３０の入力端と波長合波器２８の出力端、及び周回性アレイドウェーブガイドグレーティング３０の出力端と波長分波器３２の入力端の２個所になり、さらにバットカップリングを行う際もフィルム導波路２９，３１を介してのバットカップリングとなるため、各バットカップリングの個所において独自にコア同士の調芯ができ、高精度なバットカップリングが可能になる。
【００５０】
次に、本発明の他の実施の形態について述べる。
【００５１】
図６に本発明の他の実施の形態としての光導波路素子の外観を示す。
【００５２】
図６に示すように、光導波路素子は、４個のＳｉ基板上にポリマ導波路で形成された波長合波器５６と、Ｓｉ基板上にポリマ導波路で形成された周回性アレイドウェーブガイドグレーティング５８とが、波長合波器５６が形成された素子の出力端の一部をフィルム状に加工したフィルム導波路５７でバットカップリングにより接続され、さらにこの周回性アレイドウェーブガイドグレーティング５８と、４個のＳｉ基板上にポリマ導波路で形成された波長分波器６０とが、波長分波器６０が形成された素子の入力端の一部をフィルム状に加工したフィルム導波路５９でバットカップリングにより接続された波長ルータ機能を有する光導波路素子である。
【００５３】
このように周回性アレイドウェーブガイドグレーティング５８、波長合波器５６、波長分波器６０を組み合わせることにより、この機能性素子が波長ルータとして利用できるようになる。
【００５４】
図７に図６の光導波路素子の断面を示す。
【００５５】
図７に示すように、Ｓｉ基板６１上に形成された波長合波器５６と、Ｓｉ基板６４上に形成された周回性アレイドウェーブガイドグレーティング５８と、Ｓｉ基板６７上に形成された波長合波器６０のコアがほぼ同じ高さに形成されていると共に、配線用導波路５７，５９で接続されている。
【００５６】
また、波長合波器５６が形成された素子の出力端に形成されたバットカップリング部６３のコアは、周回性アレイドウェーブガイドグレーティング５８のコアと同じ高さになるように支持部６２により支持されており、さらに波長分波器６０が形成された素子の入力端に形成されたバットカップリング部６５のコアは、その周回性アレイドウェーブガイドグレーティング５８のコアと同じ高さになるように支持部６６により支持されている。
【００５７】
図８（ａ）から図８（ｊ）、図９（ｋ）から図９（ｔ）、図１０（ｕ）から図１０（ｘ）は、この光導波路素子の製造方法を示す部分工程図である。
【００５８】
図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように、最初に、波長合波器、周回性アレイドウェーブガイドグレーティング、波長分波器の形成を行うため、Ｓｉ基板６８上にフッ素化ポリイミド、エポキシ、ポリメチルメタクリレート等のポリマで、下部クラッド層６９をスピンコータ、カーテンコータ、スプレコータ等により成膜する。
【００５９】
ついで図８（ｃ）、図８（ｄ）に示すように下部クラッド層６９上にこの下部クラッド層６９よりも高い屈折率を有するフッ素化ポリイミド、エポキシ、ポリメチルメタクリレート等のポリマでコア膜７０を、スピンコータ、カーテンコータ、スプレコータ等により成膜する。
【００６０】
さらに図８（ｅ）、図８（ｆ）に示すようにこのコア膜７０上に、ＷＳｉ膜７１をスパッタ法により成膜する。
【００６１】
ついで図８（ｇ）、図８（ｈ）に示すようにフォトリソグラフィ工程、ドライエッチング工程により、コアとなる場所を覆うＷＳｉマスクパターン７２を形成する。
【００６２】
そして図８（ｉ）、図８（ｊ）に示すようにドライエッチングによりフッ素化ポリイミド、エポキシ、ポリメチルメタクリレート等のポリマのコア７３を形成し、さらに図９（ｋ）、図９（ｌ）に示すようにドライエッチングによりＷＳｉマスクパターンを剥離する。
【００６３】
そして図９（ｍ）、図９（ｎ）に示すようにそのコア７３上に低屈折率のフッ素化ポリイミド、エポキシ、ポリメチルメタクリレート等のポリマの上部クラッド層７４で覆うことにより、ポリマ導波路からなる素子が形成される。
【００６４】
さらに本実施の形態にあっては、図９（ｏ）、図９（ｐ）に示すように波長合波器が形成された素子の出力端の一部と波長分波器が形成された素子の入力端の一部とをフィルム状に加工するため、波長合波器を形成したＳｉ基板６８と波長分波器を形成したＳｉ基板６８の下面にスピンコータでフォトレジスト膜７５を形成する。
【００６５】
ついで、図９（ｑ）、図９（ｒ）に示すようにフォトリソグラフィによりフォトレジストマスク７６を形成する。
【００６６】
さらに図９（ｓ）、図９（ｔ）に示すようにフッ酸を用いたエッチングによりＳｉ基板６８の一部を除去してフィルム導波路７７を形成する。
【００６７】
ついで図１０（ｕ）、図１０（ｖ）に示すようにレジスト剥離液によりフォトレジストマスクを除去する。
【００６８】
最後に図１０（ｗ）に示すように周回性アレイドウェーブガイドグレーティング８０と、波長合波器７８、波長分波器８２を集積し、これらの波長合波器７８と周回性アレイドウェーブガイドグレーティング８０とを、波長合波器７８が形成された素子の出力端の一部をフィルム状に加工したフィルム導波路７９でバットカップリングすることにより接続し、さらにこの周回性アレイドウェーブガイドグレーティング８０と波長分波器８２とを、波長分波器８２が形成された素子の入力端の一部をフィルム状に加工したフィルム導波路８１でバットカップリングすることで接続し、図１０（ｘ）に示すように波長ルータ機能を有する光導波路素子を製造することができる。
【００６９】
このように構成することにより、図６に示したように、バットカップリングの個所は、波長合波器５６の出力端と周回性アレイドウェーブガイドグレーティング５８の入力端、及び波長分波器６０の入力端と周回性アレイドウェーブガイドグレーティング５８の出力端の２個所になり、さらにバットカップリングを行う際もフィルム導波路５７，５９を介してのバットカップリングとなるため、各バットカップリング個所において独自にコア同士の調芯ができ、高精度なバットカップリングが可能になる。
【００７０】
次に、本発明にかかる光導波路素子と従来技術の光導波路素子の損失特性を比較検討する。
【００７１】
実施例として図３から図５に示した本発明方法により図１に示した光導波路素子を製造し、比較例として図１７、図１８に示した従来方法により図１５に示した光導波路素子を製造し、これら実施例と比較例のそれぞれ任意のバットカップリング個所における接続損失を測定した。その測定結果を表１に示す。
【００７２】
【表１】

【００７３】
表１に示すように、実施例の光導波路素子は、１．３μｍ帯における各入力−主力の接続損失は３．０６〜３．１１ｄＢであり、良好な値であった。また各入力−出力間での大きなばらつきは見られなかった。
【００７４】
これはバットカップリングを行う際にフィルム導波路を介してのバットカップリングとなるため、各バットカップリング個所において独自にコア同士の調芯ができ、高精度なバットカップリングが行えたことによる。
【００７５】
しかし、比較例の光導波路素子は、１．３μｍ帯における各入力−主力の接続損失は３．５４〜３．８１ｄＢであり、実施例の接続損失と比較すると０．５ｄＢほど高い値となっている。
【００７６】
これは実施例はバットカップリングによる接続部分が２個所であるのに対して、比較例はバットカップリングによる接続部分が４個所であり、２個所増加したことによる。
【００７７】
また、各入力−出力間での接続損失の最小値が３．５４ｄＢ及び最大値が３．８１ｄＢと大きなばらつきが生じていることが分かる。
【００７８】
これは各配線用導波路がＳｉ基板上にポリマ導波路で形成されたものであるため、バットカップリングを行う際に素子の面内でカップリング精度に分布が生じてしまうためである。
【００７９】
以上の結果から、本発明により光導波路素子の低損失化が容易に実現できることが分かった。
【００８０】
尚、本実施の形態では、配線用導波路を周回性アレイドウェーブガイドグレーティングの入力端及び出力端と一体に形成するか、または波長合波器の出力端及び波長分波器の入力端と一体に形成したが、配線用導波路の一端が周回性アレイドウェーブガイドグレーティング、波長合波器又は波長分波器と予め一体に形成されていれば良い。
【００８１】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、低損失化した構造の光導波路素子及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す光導波路素子の外観図である。
【図２】図１の光導波路素子の断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｊ）は図１の光導波路素子の製造方法を示す部分工程図である。
【図４】（ｋ）〜（ｔ）は図１の光導波路素子の製造方法を示す部分工程図である。
【図５】（ｕ）〜（ｘ）は図１の光導波路素子の製造方法を示す部分工程図である。
【図６】本発明の他の実施の形態を示す光導波路素子の外観図である。
【図７】図６の光導波路素子の断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｊ）は図６の光導波路素子の製造方法を示す部分工程図である。
【図９】（ｋ）〜（ｔ）は図６の光導波路素子の製造方法を示す部分工程図である。
【図１０】（ｕ）〜（ｘ）は図６の光導波路素子の製造方法を示す部分工程図である。
【図１１】周回性アレイドウェーブガイドグレーティングの概略図である。
【図１２】波長合波器の概略図である。
【図１３】波長分波器の概略図である。
【図１４】波長ルータ機能を有する光導波路素子の概略図である。
【図１５】従来の光導波路素子の外観図である。
【図１６】図１５の光導波路素子の断面図である。
【図１７】（ａ）〜（ｊ）は図１５の光導波路素子の製造方法を示す部分工程図である。
【図１８】（ｋ）〜（ｐ）は図１５の光導波路素子の製造方法を示す部分工程図である。
【符号の説明】
２８　波長合波器
２９，３１　配線用導波路（フィルム導波路）
３０　周回性アレイドウェーブガイドグレーティング
３２　波長分波器

Claims

ポリマ導波路で形成され、異なる波長の光をそれぞれ異なる波長の電気信号で変調した複数の光信号を異なる入力端からそれぞれ入力すると全電気信号に対応する光信号をそれぞれ異なる出力端から出力する周回性アレイドウェーブガイドグレーティング、波長合波器及び波長分波器を有し、上記周回性アレイドウェーブガイドグレーティングの入力端と上記波長合波器の出力端との間及び上記周回性アレイドウェーブガイドグレーティングの出力端と上記波長分波器の入力端との間が配線用導波路にて突き合わせ接続された光導波路素子において、上記配線用導波路は、一端が上記周回性アレイドウェーブガイドグレーティング、上記波長合波器又は上記波長分波器と予め一体に形成されていることをことを特徴とする光導波路素子。
異なる波長の光をそれぞれ異なる波長の電気信号で変調した複数の光信号を異なる入力端からそれぞれ入力すると全電気信号に対応する光信号をそれぞれ異なる出力端から出力する周回性アレイドウェーブガイドグレーティング、波長合波器及び波長分波器をポリマ導波路で形成し、上記周回性アレイドウェーブガイドグレーティングの入力端と波長合波器の出力端との間及び上記周回性アレイドウェーブガイドグレーティングの出力端と波長分波器の入力端との間を配線用導波路にて突き合わせ接続する光導波路素子の製造方法において、上記配線用導波路の一端を上記周回性アレイドウェーブガイドグレーティング、上記波長合波器又は上記波長分波器と予め一体に形成した後、上記配線用導波路の他端を突き合わせ接続することを特徴とする光導波路素子の製造方法。
異なる波長の光をそれぞれ異なる波長の電気信号で変調した複数の光信号を異なる入力端からそれぞれ入力すると全電気信号に対応する光信号をそれぞれ異なる出力端から出力する周回性アレイドウェーブガイドグレーティング、波長合波器及び波長分波器をポリマ導波路で形成し、上記周回性アレイドウェーブガイドグレーティングの入力端と波長合波器の出力端との間及び上記周回性アレイドウェーブガイドグレーティングの出力端と波長分波器の入力端との間を配線用導波路にて突き合わせ接続する光導波路素子の製造方法において、基板上に上記周回性アレイドウェーブガイドグレーティング、上記波長合波器又は上記波長分波器と一体に上記配線用導波路を形成し、上記配線用導波路の下側の基板をエッチングにより除去して上記配線用導波路をフィルム状に形成した後、上記配線用導波路を突き合わせ接続する光導波路素子の製造方法。