JP2004157530A - Optical module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、オプトエレクトロニクス分野、光通信分野において使用される光導波路フィルタ等の光モジュールに関するものである。 The present invention relates to an optical module such as an optical waveguide filter used in the field of optoelectronics and optical communication.
光回路の小型化を目指して、SOI(Silicon On Insulator)基板を利用したSi細線導波路やフォトニック結晶導波路の研究開発が行われているが、これらの導波路は、モードフィールド径がサブミクロンのオーダーであるため、光ファイバ等との接続のために、ポリマー導波路等を介して接続を行わなければならない(例えば、非特許文献1)。 Research and development of Si wire waveguides and photonic crystal waveguides using SOI (Silicon On Insulator) substrates have been conducted with the aim of miniaturization of optical circuits. Since it is on the order of microns, connection must be made via a polymer waveguide or the like for connection with an optical fiber or the like (for example, Non-Patent Document 1).
図4(a)はSOI基板上に形成された従来の光モジュールの断面図、図4(b)は図4(a)の光モジュールの側面図である。図に示すように、10はシリコン基板、11は石英よりなるアンダークラッド、12はポリマーよりなるコア、13はポリマーよりなるクラッドである。アンダークラッド11の厚さは3μmであり、その屈折率は1.49である。 FIG. 4A is a cross-sectional view of a conventional optical module formed on an SOI substrate, and FIG. 4B is a side view of the optical module of FIG. As shown in the figure, 10 is a silicon substrate, 11 is an under clad made of quartz, 12 is a core made of polymer, and 13 is a clad made of polymer. The thickness of the under cladding 11 is 3 μm, and its refractive index is 1.49.
なお、出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を出願時までに発見するには至らなかった。
通常のシングルモードファイバのモードフィールド径は9μm程度であり、平面導波路を光ファイバと1dB以下の損失で接続するためには、光ファイバとの接続部において5.5μm以上のモードフィールド径が必要である。 The mode field diameter of a normal single mode fiber is about 9 μm, and a mode field diameter of 5.5 μm or more is required at the connection with the optical fiber to connect the planar waveguide to the optical fiber with a loss of 1 dB or less. It is.
また、通常の石英型光導波路で用いられるアンダークラッドの厚さは、20μm程度と十分に大きいため、Si基板への導波光の漏洩を考慮する必要がない。しかし、SOI基板のシリコン酸化物、即ち石英をアンダークラッドとして用いる光導波路においては、SOI基板の製造工程上の問題から、石英層を3μmより厚くすることが困難である。このため、通常の光導波路で設定されるように、アンダークラッドとコアとの比屈折率差が1%以下の場合は、導波光がアンダークラッドを通じてシリコン基板へ漏洩してしまうという問題がある。 In addition, the thickness of the under cladding used in a normal quartz optical waveguide is sufficiently large, about 20 μm, and there is no need to consider leakage of guided light to the Si substrate. However, in an optical waveguide using silicon oxide of an SOI substrate, that is, quartz as an under cladding, it is difficult to make the quartz layer thicker than 3 μm due to a problem in a manufacturing process of the SOI substrate. Therefore, when the relative refractive index difference between the under cladding and the core is 1% or less, as set in a normal optical waveguide, there is a problem that the guided light leaks to the silicon substrate through the under cladding.
図5は、コア断面が7μm四方の正方形のコアの屈折率が1.47、クラッドの屈折率が1.462である完全埋め込み型光導波路と、このコアの端から3μmの石英層を介して厚さ0.3μmのシリコン層を設け、シリコン基板に模し、該コアに波長1.55μmのTM偏波の光線を入射し、100μm伝播させたときの光強度分布をモードソルバーにより示したものである。 FIG. 5 shows a completely buried optical waveguide in which the refractive index of a square core having a core section of 7 μm square is 1.47 and the refractive index of the cladding is 1.462, and a quartz layer 3 μm from the end of the core. A silicon layer with a thickness of 0.3 μm was provided, imitated on a silicon substrate, and the light intensity distribution when a TM-polarized light beam having a wavelength of 1.55 μm was incident on the core and propagated at 100 μm was shown by a mode solver. It is.
この図からもわかるように、シリコン基板を模したシリコン層にも光が伝播しており、わずか100μm程度の配線においても、シリコン層との結合は無視できない程度であり、実用に耐えないことは明らかである。 As can be seen from this figure, light is also propagated to the silicon layer imitating the silicon substrate, and even with a wiring of only about 100 μm, the coupling with the silicon layer is not negligible, and it cannot be practically used. it is obvious.
このような構成の導波路において、光通信用の帯域として主に用いられている1.55μm帯では、石英の屈折率が1.46である場合、シリコン基板へ光が漏洩しないためには、コア12の屈折率が1.49以上であることが必要である(「光集積回路」、オーム社、西原浩他)。しかし、コア12の屈折率を1.49以上とすると、石英層とコアとの比屈折率差が2%以上となるため、シングルモード条件を満たすコアサイズは1辺が3μm程度かそれ以下とする必要がある。このため、従来はモードフィールド径の小さなファイバをTEC加工したものを通常のシングルモードファイバに接続して用いる等の必要があり、コストの増大を招いた。
In the waveguide having such a configuration, in a 1.55 μm band mainly used as a band for optical communication, when the refractive index of quartz is 1.46, in order to prevent light from leaking to the silicon substrate, It is necessary that the refractive index of the
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、SOI基板上に形成された光モジュールにおいて、シリコン基板への導波光の漏れの防止と、通常のシングルモードファイバと効率よく接続できる程度のモードフィールド径、シングルモード条件の成立との3条件を同時に満足する光モジュールを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to prevent leakage of guided light to a silicon substrate in an optical module formed on an SOI substrate, and to realize a single-mode fiber. It is an object of the present invention to provide an optical module that simultaneously satisfies three conditions, that is, a mode field diameter that can be connected efficiently and a single mode condition.
本発明の光モジュールは、シリコン基板と、このシリコン基板上に配置されたアンダークラッドと、このアンダークラッド上に配置された断面が四角形のシリコンからなるコアと、このコアを覆うように配置されたオーバークラッドとを備え、前記アンダークラッドと前記コアと前記コアの側面および上面を覆うオーバークラッドとは、完全埋め込み型の光導波路を構成し、前記オーバークラッドの屈折率を、前記アンダークラッドの屈折率よりも大きくしたものである。
また、本発明の光モジュールは、前記コアと前記アンダークラッドとの比屈折率差を、前記コアと前記オーバークラッドとの比屈折率差よりも大きくしたものである。
The optical module of the present invention has a silicon substrate, an under clad disposed on the silicon substrate, a core made of silicon having a rectangular cross section disposed on the under clad, and disposed so as to cover the core. An over cladding, wherein the under cladding, the core, and the over cladding covering the side and top surfaces of the core constitute a completely buried optical waveguide, and have a refractive index of the over cladding and a refractive index of the under cladding. It is something larger than.
Further, in the optical module of the present invention, a relative refractive index difference between the core and the under cladding is larger than a relative refractive index difference between the core and the over cladding.
また、本発明の光モジュールは、シリコン基板と、このシリコン基板上に配置されたアンダークラッドと、このアンダークラッド上に配置された断面が四角形のシリコンからなる第1のコアと、前記アンダークラッド上に前記第1のコアの端部と一体に連結して配置され、先端に向かって漸次断面積が小さくなる断面が四角形のシリコンからなるテーパ部と、このテーパ部を覆うように配置された第2のコアと、前記テーパ部と前記第2のコアとを覆うように配置されたオーバークラッドとを備え、前記アンダークラッドと前記第1のコアとは、第1の光導波路を構成し、前記アンダークラッドと前記テーパ部と前記第2のコアと前記オーバークラッドとは、モードフィールドサイズ変換部を構成し、前記アンダークラッドと前記第2のコアと前記オーバークラッドとは、第2の光導波路を構成し、前記オーバークラッドの屈折率を、前記アンダークラッドの屈折率よりも大きくしたものである。
また、本発明の光モジュールは、前記第2のコアと前記アンダークラッドとの比屈折率差を、前記第2のコアと前記オーバークラッドとの比屈折率差よりも大きくしたものである。
Further, the optical module of the present invention comprises a silicon substrate, an under cladding disposed on the silicon substrate, a first core disposed on the under cladding, made of silicon having a rectangular cross section, And a taper portion made of silicon having a cross section gradually decreasing toward the tip and made of silicon, and a second taper portion arranged so as to cover the taper portion. 2 core, and an over cladding disposed to cover the tapered portion and the second core, wherein the under cladding and the first core constitute a first optical waveguide, The undercladding, the tapered portion, the second core, and the overcladding form a mode field size converter, and the undercladding and the second core Wherein the over-cladding, the second optical waveguide configured, the refractive index of the over cladding is made larger than the refractive index of the under-cladding.
Further, in the optical module of the present invention, a relative refractive index difference between the second core and the under cladding is larger than a relative refractive index difference between the second core and the over cladding.
本発明によれば、完全埋め込み型の光導波路を有する光モジュールにおいて、オーバークラッドの屈折率をアンダークラッドの屈折率よりも大きくすることにより、あるいはコアとアンダークラッドとの比屈折率差をコアとオーバークラッドとの比屈折率差よりも大きくすることにより、SOI基板のシリコン酸化膜をアンダークラッドとして用いても、導波光をシングルモードに保ちつつ、シリコン基板への導波光の漏れを防止することができ、かつコアの断面寸法を大きくすることができるので、通常用いられるモードフィールド径が9μm程度のシングルモードファイバと効率よく結合することが可能となる。 According to the present invention, in an optical module having an optical waveguide of a completely buried type, by making the refractive index of the over cladding larger than the refractive index of the under cladding, or by making the relative refractive index difference between the core and the under cladding relative to the core. By making the relative refractive index difference larger than that of the over cladding, even if the silicon oxide film of the SOI substrate is used as the under cladding, the leakage of the guided light to the silicon substrate can be prevented while maintaining the guided light in a single mode. Since the diameter of the core can be increased and the cross-sectional dimension of the core can be increased, it is possible to efficiently couple with a normally used single mode fiber having a mode field diameter of about 9 μm.
また、本発明によれば、第1の光導波路、モードフィールドサイズ変換部および第2の光導波路を有する光モジュールにおいて、オーバークラッドの屈折率をアンダークラッドの屈折率よりも大きくすることにより、あるいは第2のコアとアンダークラッドとの比屈折率差を第2のコアとオーバークラッドとの比屈折率差よりも大きくすることにより、SOI基板のシリコン酸化膜をアンダークラッドとして用いても、導波光をシングルモードに保ちつつ、シリコン基板への導波光の漏れを防止することができ、かつ第2のコアの断面寸法を大きくすることができるので、通常用いられるモードフィールド径が9μm程度のシングルモードファイバと効率よく結合することが可能となる。 According to the present invention, in the optical module having the first optical waveguide, the mode field size converter, and the second optical waveguide, the refractive index of the over cladding is made larger than the refractive index of the under cladding, or By making the relative refractive index difference between the second core and the under cladding larger than the relative refractive index difference between the second core and the over cladding, the waveguide light can be obtained even when the silicon oxide film of the SOI substrate is used as the under cladding. Can be prevented from leaking guided light into the silicon substrate while maintaining the single mode, and the cross-sectional dimension of the second core can be increased. It is possible to efficiently couple with the fiber.
[第1の実施の形態]
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図1(a)は本発明の第1の実施の形態となる光モジュールの断面図、図1(b)は図1(a)の光モジュールの側面図である。図中において、20はシリコン基板、21はシリコン酸化膜からなる全体として平板状のアンダークラッド、22はエポキシ樹脂、ポリイミド等のポリマーからなる断面が略四角形のコア、23はエポキシ樹脂、ポリイミド等のポリマーからなるオーバークラッドである。w1はコア22の幅、w2はコア22の厚さを表している。アンダークラッド21の厚さは3μmである。また、シリコン基板20とアンダークラッド21は、それぞれSOI基板の一部を構成している。
[First Embodiment]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1A is a sectional view of an optical module according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a side view of the optical module of FIG. In the drawing,
本実施の形態では、コア22、アンダークラッド21、オーバークラッド23の屈折率はそれぞれ、1.5、1.46、1.49で、コア22とアンダークラッド21との比屈折率差((コア22の屈折率−アンダークラッド21の屈折率)/コア22の屈折率)、コア22とオーバークラッド23との比屈折率差((コア22の屈折率−オーバークラッド23の屈折率)/コア22の屈折率)はそれぞれ2.7%、0.7%である。コア22とアンダークラッド21との比屈折率差は、通常の1%以下であれば、導波光がアンダークラッド21へ漏洩してしまうので、1%以上若しくは1.5%以上が好適である。
In the present embodiment, the refractive indices of the
この導波光のアンダークラッド21への漏洩の問題は、コア22の断面形状の幅及び厚さをコントロールすることによっても回避できる。例えば、コア22の断面の幅w1及び厚さw2を5.5〜9μmの範囲の値とし、さらに、幅w1と厚さw2を等しくすると尚よい。本実施の形態では、コア22の断面の幅w1と厚さw2は共に7μmとしている。
The problem of the leakage of the guided light to the under
図2は、本実施の形態の断面構造を持つ光導波路に対して、1.55μmのTM偏波の光を入射し、10mm伝播させた後の光強度分布をモードソルバーにより示したものである。図2からわかるように、シリコン層に光は伝播しておらず、ほぼ円形で7μm以上のモードプロファイルを保持しつつ、シリコン基板への光の漏洩を防止していることがわかる。 FIG. 2 shows the light intensity distribution after 1.55 μm TM-polarized light is incident on the optical waveguide having the cross-sectional structure of the present embodiment and propagated by 10 mm, using a mode solver. . As can be seen from FIG. 2, light is not propagated to the silicon layer, and the leakage of light to the silicon substrate is prevented while maintaining a substantially circular mode profile of 7 μm or more.
アンダークラッド21の屈折率よりも大きい屈折率を持った材料をオーバークラッド23に用いた上記構成により、アンダークラッド21への導波光の漏れを防ぐことができる。また、導波光のシングルモード条件を満たすと共に、シングルモードファイバと効率よく接続するために必要な大きさのモードフィールド径も実現することができる。 With the above configuration using a material having a refractive index larger than the refractive index of the under cladding 21 for the over cladding 23, leakage of guided light to the under cladding 21 can be prevented. In addition to satisfying the single mode condition of the guided light, a mode field diameter required to be efficiently connected to the single mode fiber can be realized.
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。図3(a)は本発明の第2の実施の形態となるモードフィールドサイズ変換部を備えた光モジュールの平面図、図3(b)は図3(a)の光モジュールのA−A線断面図である。同図において、30は第1の光導波路、31はモードフィールドサイズ変換部、32は第1の光導波路30と接続される第2の光導波路、33はシリコン基板、34はシリコン基板上に形成されたシリコン酸化膜よりなるアンダークラッド、35は例えばポリマーのような材料よりなるオーバークラッド、36はアンダークラッド34上に形成されたシリコンよりなる細線状の第1のコア、37は第1のコア36の終端部であるシリコンよりなるテーパ部、38は第1のコア36のテーパ部37上に少なくとも一部が配置されたポリマーよりなる第2のコアである。第2のコア38の主部はオーバークラッド35,アンダークラッド34とともに第2の光導波路を構成している。テーパ部37は、第1のコア36の先端方向に向かうに従って漸次断面積が小さくなるように形成されている。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3A is a plan view of an optical module including a mode field size conversion unit according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a line AA of the optical module of FIG. It is sectional drawing. In the figure, 30 is a first optical waveguide, 31 is a mode field size converter, 32 is a second optical waveguide connected to the first
第1の光導波路30と第2の光導波路32は、シリコン基板33とアンダークラッド34を共通基板として形成され、モードフィールドサイズ変換部31を介して光学的に接続されている。
また、フィールドサイズ変換部31はアンダークラッド34、テーパ部37、テーパ部37上に配置された第2コア38およびこの第2のコアの上およびその周囲に配置されるオーバークラッド35によって構成されている。また、第1の光導波路30はアンダークラッド34とこの上に配置されるコア36とオーバークラッド35とによって構成される。第1の光導波路30では、オーバークラッド35は必ず必要というわけではない。その理由は、シリコンをコアとする第1の光導波路30は光の閉じ込めが強く、オーバークラッドがない場合でも下の基板に光が漏れることはないからである。
The first
The
光通信に最も良く使用されている1.55μm帯の光を通す場合、第1の光導波路30のコア36は、断面の厚さと幅が共に0.3μm程度で、テーパ部37は、長さが300〜1000μm、先端部の幅が0.1μm程度である。第2の光導波路32のコア38は、断面の厚さと幅が共に7μm程度で、屈折率が1.53である。第1の光導波路30、モードフィールドサイズ変換部31および第2の光導波路32に共通のオーバークラッド35は、屈折率がアンダークラッド34よりも高く、第2のコア38よりも低い1.51程度のポリマーからなる。
When transmitting light in the 1.55 μm band, which is most often used for optical communication, the
次に、本実施の形態の光モジュールにおける光の伝搬状態を説明する。図3(a)、図3(b)に示した第1の光導波路30の第1のコア36の左端面から入射した光は、コア36を伝搬した後、モードフィールドサイズ変換部31のテーパ部37の左端位置に到達する。光がテーパ部37を図3(a)の右方向に伝搬するにつれて、コア幅が徐々に狭まって光の閉じこめが弱くなりモードフィールドが周囲に広がろうとする。ところが、このときアンダークラッド34より屈折率の高い第2のコア38が隣接して存在するため、光パワーの分布は第1の光導波路30の第1のコア36から第2の光導波路32の第2のコア38へ徐々に移っていく。
Next, a light propagation state in the optical module of the present embodiment will be described. The light incident from the left end face of the
前記とは逆に図3(a)、図3(b)に示した第2の光導波路32の第2のコア38の右端部から光が入射した場合には、右から左へ光が進行するにつれて第2のコア38、テーパ部37を介して、第1の光導波路30の第1のコア36へ光の分布が移動する。このように、テーパ部37を介して第1の光導波路30の第1のコア36と第2の光導波路3の第2のコア38とを接続することで、効率の高いモードフィールドサイズ(径)変換を実現することができる。
Conversely, when light enters from the right end of the
図3(a)、図3(b)に示した第1の光導波路30、モードフィールドサイズ変換部31および第2の光導波路32を有する光モジュールは次のように製造される。
まず、シリコン基板33と、シリコン基板33上に形成されたシリコン酸化膜からなる全体として平板状のアンダークラッド34と、アンダークラッド34上に形成されたシリコン層とからなるSOI基板を用意し、アンダークラッド34上のシリコン層を電子線リソグラフィとエッチングにより加工して第1のコア36およびテーパ部37を形成する。次に、第2のコア38になるポリマー系材料を基板上に塗布し、このポリマー系材料を光リソグラフィとエッチングにより加工して第2のコア38を形成する。最後に、オーバークラッド35となるポリマーを全体に塗布し、光モジュールが完成する。
The optical module having the first
First, an SOI substrate including a
本実施の形態では、第2のコア38、シリコン酸化膜からなるアンダークラッド34、オーバークラッド35の屈折率はそれぞれ1.52、1.46、1.51であり、第2のコア38とアンダークラッド34との比屈折率差((コア38の屈折率−アンダークラッド34の屈折率)/コア38の屈折率)、第2のコア38とオーバークラッド35との比屈折率差((コア38の屈折率−オーバークラッド35の屈折率)/コア38の屈折率)はそれぞれ3.9%、0.7%である。このように、オーバークラッド35の屈折率をアンダークラッド34の屈折率より大きく、第2のコア38とアンダークラッド34との比屈折率差を第2のコア38とオーバークラッド35との比屈折率差よりも大きくすることにより、モードフィールドサイズ変換部31および第2の光導波路32を伝搬する光がシリコン基板33へ漏洩することを防止でき、結果的に光モジュールの損失を低減できる。
In the present embodiment, the refractive indices of the
また同時に本実施の形態の構成では、第2のコア38とオーバークラッド35との比屈折率差を0.7%にしたことにより、シングルモード条件を満たしつつ第2のコア38の断面の厚さと幅を7μmと大きくすることができ、光モジュールとシングルモードファイバーとを効率良く接続することができる。
At the same time, in the configuration of the present embodiment, the relative refractive index difference between the
本実施の形態では、第1の光導波路30の第1のコア36の側面および上面を、アンダークラッド34よりも約3%高い屈折率を持つオーバークラッド35で覆っているが、屈折率3.5のシリコンと屈折率1.46のアンダークラッド34との比屈折率差、およびシリコンと屈折率1.51のオーバークラッド35との比屈折率差はどちらも非常に大きいため、第1の光導波路30の光の閉じ込め特性に影響はなく、曲げ損失や伝搬損失にも影響はない。
In the present embodiment, the side surface and the upper surface of the
なお、第1、第2の実施の形態では、オーバークラッド23,35およびコア22,38となる材料にポリマーを用いたが、光が透過し例えばドーピング等の手法によって屈折率を第1、第2の実施の形態と同等にできるものであれば、エポキシ、ポリイミドなどのポリマーだけでなく、酸化シリコン、窒化酸化シリコン(SiON)などの無機材料もオーバークラッド23,35およびコア22,38の材料として用いることができる。
In the first and second embodiments, a polymer is used as a material for the over
本発明は、オプトエレクトロニクス分野、光通信分野に適用することができる。 The present invention can be applied to the field of optoelectronics and the field of optical communication.
20…シリコン基板、21…アンダークラッド、22…コア、23…オーバークラッド、30…第1の光導波路、31…モードフィールドサイズ変換部、32…第2の光導波路、33…シリコン基板、34…アンダークラッド、35…オーバークラッド、36…第1のコア、37…テーパ部、38…第2のコア。
20 silicon substrate, 21 under clad, 22 core, 23 over clad, 30 first optical waveguide, 31 mode field size converter, 32 second optical waveguide, 33 silicon substrate, 34 Under cladding, 35 over cladding, 36 first core, 37 taper, 38 second core.
Claims (4)
このシリコン基板上に配置されたアンダークラッドと、
このアンダークラッド上に配置された断面が四角形のシリコンからなるコアと、
このコアを覆うように配置されたオーバークラッドとを備え、
前記アンダークラッドと前記コアと前記コアの側面および上面を覆うオーバークラッドとは、完全埋め込み型の光導波路を構成し、
前記オーバークラッドの屈折率を、前記アンダークラッドの屈折率よりも大きくしたことを特徴とする光モジュール。 A silicon substrate,
An under clad arranged on this silicon substrate,
A core made of silicon having a cross section arranged on the under cladding,
With an over clad arranged to cover this core,
The under cladding, the core, and the over cladding covering the side and top surfaces of the core constitute a completely embedded optical waveguide,
An optical module, wherein the refractive index of the over cladding is larger than the refractive index of the under cladding.
このシリコン基板上に配置されたアンダークラッドと、
このアンダークラッド上に配置された断面が四角形のシリコンからなるコアと、
このコアを覆うように配置されたオーバークラッドとを備え、
前記アンダークラッドと前記コアと前記コアの側面および上面を覆うオーバークラッドとは、完全埋め込み型の光導波路を構成し、
前記コアと前記アンダークラッドとの比屈折率差を、前記コアと前記オーバークラッドとの比屈折率差よりも大きくしたことを特徴とする光モジュール。 A silicon substrate,
An under clad arranged on this silicon substrate,
A core made of silicon having a cross section arranged on the under cladding,
With an over clad arranged to cover this core,
The under cladding, the core, and the over cladding covering the side and top surfaces of the core constitute a completely embedded optical waveguide,
An optical module, wherein a relative refractive index difference between the core and the under cladding is larger than a relative refractive index difference between the core and the over cladding.
このシリコン基板上に配置されたアンダークラッドと、
このアンダークラッド上に配置された断面が四角形のシリコンからなる第1のコアと、
前記アンダークラッド上に前記第1のコアの端部と一体に連結して配置され、先端に向かって漸次断面積が小さくなる断面が四角形のシリコンからなるテーパ部と、
このテーパ部を覆うように配置された第2のコアと、
前記テーパ部と前記第2のコアとを覆うように配置されたオーバークラッドとを備え、
前記アンダークラッドと前記第1のコアとは、第1の光導波路を構成し、
前記アンダークラッドと前記テーパ部と前記第2のコアと前記オーバークラッドとは、モードフィールドサイズ変換部を構成し、
前記アンダークラッドと前記第2のコアと前記オーバークラッドとは、第2の光導波路を構成し、
前記オーバークラッドの屈折率を、前記アンダークラッドの屈折率よりも大きくしたことを特徴とする光モジュール。 A silicon substrate,
An under clad arranged on this silicon substrate,
A first core made of silicon having a rectangular cross section disposed on the under cladding;
A taper portion made of silicon having a cross section whose cross-sectional area gradually decreases toward the tip, which is arranged integrally with the end of the first core on the under clad,
A second core disposed so as to cover the tapered portion;
An over clad disposed so as to cover the tapered portion and the second core,
The undercladding and the first core constitute a first optical waveguide,
The undercladding, the tapered portion, the second core, and the overcladding form a mode field size converter,
The under cladding, the second core, and the over cladding constitute a second optical waveguide,
An optical module, wherein the refractive index of the over cladding is larger than the refractive index of the under cladding.
このシリコン基板上に配置されたアンダークラッドと、
このアンダークラッド上に配置された断面が四角形のシリコンからなる第1のコアと、
前記アンダークラッド上に前記第1のコアの端部と一体に連結して配置され、先端に向かって漸次断面積が小さくなる断面が四角形のシリコンからなるテーパ部と、
このテーパ部を覆うように配置された第2のコアと、
前記テーパ部と前記第2のコアとを覆うように配置されたオーバークラッドとを備え、
前記アンダークラッドと前記第1のコアとは、第1の光導波路を構成し、
前記アンダークラッドと前記テーパ部と前記第2のコアと前記オーバークラッドとは、モードフィールドサイズ変換部を構成し、
前記アンダークラッドと前記第2のコアと前記オーバークラッドとは、第2の光導波路を構成し、
前記第2のコアと前記アンダークラッドとの比屈折率差を、前記第2のコアと前記オーバークラッドとの比屈折率差よりも大きくしたことを特徴とする光モジュール。
A silicon substrate,
An under clad arranged on this silicon substrate,
A first core made of silicon having a rectangular cross section disposed on the under cladding;
A taper portion made of silicon having a cross section whose cross-sectional area gradually decreases toward the tip, which is arranged integrally with the end of the first core on the under clad,
A second core disposed so as to cover the tapered portion;
An over clad disposed so as to cover the tapered portion and the second core,
The undercladding and the first core constitute a first optical waveguide,
The undercladding, the tapered portion, the second core, and the overcladding form a mode field size converter,
The under cladding, the second core, and the over cladding constitute a second optical waveguide,
An optical module, wherein a relative refractive index difference between the second core and the under cladding is larger than a relative refractive index difference between the second core and the over cladding.
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