JP2006259769A - 光導波路装置及びその製造方法並びに光通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光導波路装置の製造工程を簡略化することができ、しかも光導波路装置を高精度に製造することができ光導波路装置とその製造方法を提供する。
【解決手段】ベース基板と光導波路親基板を重ねて接合するとき、下部クラッド層１８の下面とシリコン基板２１ｂの上面との間に紫外線硬化樹脂２０ａを供給し、ベース基板のシリコン基板２１ｂ上面に設けられたスペーサ３２を下部クラッド層１８の下面に当接させる。光導波路親基板の不要部分をマスク３６ａで覆って紫外線硬化樹脂２０ａに紫外線を照射することによって光導波路親基板の光導波路領域で紫外線硬化樹脂２０ａを硬化させて上部クラッド層２０を成形する。ついで、ダイシングブレードで光導波路親基板の不要部分と光導波路形成領域との境界を切断し、光導波路親基板の不要部分を除去する。
【選択図】図１６

Description

本発明は、コア内で光を透過伝搬する光導波路に、光ファイバや投光素子、受光素子などを実装するための光ファイバガイドや光学素子設置部、並びに光変調機能を付加した光導波路装置と、その光導波路装置の製造方法と、光通信装置とに関する。

光通信に用いられる光ファイバケーブルの接続部や末端部では、他の光ファイバケーブルや投光素子、受光素子と接続するために光導波路装置が用いられている。近年、高速で大容量のデータを伝送できる光通信の利用が進んでおり、より安価で大量生産に適した光導波路装置の製造が望まれている。

図１は、従来から用いられている光導波路装置１の概略斜視図である。この光導波路装置１は、図２に示すように、光導波路６と支持基板７から構成されており、支持基板７の光導波路設置部１２に光導波路６を乗せ、支持基板７上で光導波路のコア４と光ファイバ、投光素子８、受光素子１０等を接続して使用することができる。

光導波路６は、基板２と、内部で光を透過伝搬させるコア４、コア４を囲む下部クラッド層３及び上部クラッド層５、及び、フィルタ１３ｄから構成されている。コア４、下部クラッド層３、上部クラッド層５は比較的屈折率の大きな樹脂やガラスなどの物質により形成されている。また、コア４内で光を閉じ込めて伝搬するために、コア４の屈折率は下部クラッド層３及び上部クラッド層５の屈折率と比較して大きくなければならない。フィルタ１３ｄは特定の波長の光のみを透過し、特定の波長以外の波長の光を反射する特性をもつ光学素子であり、光導波路６にコア４をコア４ａとコア４ｂ、４ｃに分断するように形成されたフィルタ設置溝１３ｃに設置して使用する。

シリコン基板１１をエッチングして成型した支持基板７には、光ファイバを位置合わせして設置するための断面Ｖ溝状の光ファイバガイド９と、光導波路６を乗せるための光導波路設置部１２が形成されている。支持基板７には、半導体レーザー（ＬＤ）や発光ダイオード（ＬＥＤ）などの投光素子８や、受光素子１０をコア４の端面と光軸を合わせて設置する。また、支持基板７上には、投光素子８や受光素子１０を通電するための配線やワイヤボンドパッド１３ａ、１３ｂが形成されている。

従来、このような光導波路装置１を製造するには、光導波路６と支持基板７とを個別に製造し、光導波路６と支持基板７を一つ一つ接着樹脂で接合させて光導波路装置１を製作していたので、製造工程が煩雑になり、製造工程に時間やコストが掛かり、効率よく大量生産することができなかった。また、個々の光導波路６や支持基板７は微小な部品であるため、光導波路６及び支持基板７を精度良く位置合わせして光導波路装置１を組み立てるのに時間やコストがかかり、最終的な生産効率を向上させることが困難であった。

一方、光導波路６と支持基板７をそれぞれウエハないし親基板上に複数個形成しておき、両ウエハないし親基板を接合させた後、その接合体を個々の光導波路装置に切り離すようにすれば、生産効率は向上する。しかし、支持基板７に投光素子８や受光素子１０を実装するためのパッド部や光ファイバガイド９を設けられた光導波路装置１では、最終的にパッド部に投光素子や受光素子を実装し、また光ファイバガイド９に光ファイバを固定しなければならないので、パッド部や光ファイバガイド９を露出させておく必要がある。よって、光導波路６と支持基板７をそれぞれウエハないし親基板上に複数個形成しておき、両ウエハないし親基板を全面接着する方法では、光ファイバガイド９やパッド部を露出させることが困難であり、光ファイバガイド９やパッド部を有する光導波路装置では、このような製造方法は実現性が低かった。

本発明の目的とするところは、光導波路装置の製造工程を簡略化することができ、しかも光導波路装置を高精度に製造することができ光導波路装置とその製造方法を提供することにある。

請求項１に記載の光導波路装置は、光を透過伝搬させるコア及びコアを囲むクラッドからなる光導波路領域を有する第１の基板と、表面にスペーサーを有する第２の基板とから構成され、前記第１の基板の前記光導波路領域を有する面と前記第２の基板の前記スペーサーの少なくとも一部が接して前記第１の基板と前記第２の基板が重なり合っていることを特徴としている。

請求項１に記載の光導波路装置にあっては、第２の基板にスペーサーが備わっているので、スペーサーによってクラッドの厚みを均一にすることができる。例えば、クラッドを形成するために滴下する樹脂の量や樹脂の粘度にバラツキがあっても、スペーサーの上面の高さよりも下にコアが押し込まれることがないので、コアの設置される高さにバラツキが生じにくくなり、コアに接続する投光素子や受光素子、光ファイバとの光軸調整をより高い精度で行える。

請求項２に記載の光導波路装置では、前記第１の基板と前記第２の基板が接着用樹脂で接着されている。

請求項３に記載の光導波路装置は、請求項２において、前記接着用樹脂の屈折率が前記クラッドの屈折率とほぼ等しいことを特徴としている。この光導波路装置では、コアとクラッドを有する第１の基板を当該クラッドと屈折率がほぼ等しい接着用樹脂によって第２の基板と接着させているので、光導波路装置の完成後には、当該接着用樹脂はクラッドとして機能する。

また、請求項４に記載の光導波路装置では、前記第１の基板において、前記光導波路領域が透光性を有する基板に形成されており、請求項５に記載の光導波路装置では、前記第２の基板において、前記スペーサは透光性を有しない基板に設けられている。

請求項６の光導波路装置は、前記第２の基板の前記スペーサーを有する面において、少なくとも前記第１の基板の光導波路領域外領域に対向するように、前記コアと光学的に結合する光ファイバを実装するための光ファイバガイドが形成されている。また、請求項７の光導波路装置は、前記第２の基板の前記スペーサーを有する面において、少なくとも前記第１の基板の光導波路領域外領域に対向するように、前記コアと光学的に結合する光学素子を実装するための素子実装用ベンチが形成されている。請求項８に記載の光導波路装置は、前記第２の基板の前記スペーサーを有する面において、少なくとも前記第１の基板の光導波路領域に対向するように、前記コア内を透過伝搬する光を変調する機能に関する部位が形成されている。また、前記光を変調する機能に関する部位は、ヒータでもよく、電極でもよい。これらの光導波路装置にあっては、光ファイバガイドに位置決めされた光ファイバ、光学素子用ベンチに実装された光学素子、コア内を透過伝搬する光を変調する機能に関する部位などをコアと光学的に結合させることができる。

請求項１１の光導波路装置は、請求項１において、前記コアのその光軸に垂直な断面の形状は、前記第２の基板に近い側で幅が広く、前記第２の基板から遠い側で幅が狭いことを特徴としている。コアの断面形状をこのような形状にすれば、スタンパでクラッドにコア溝を形成する際、スタンパを抜く方向でコア溝が広くなるので、スタンパとクラッドの離型性を向上させることができる。

請求項１２の光通信装置は、光導波路装置と前記光導波路装置に実装された光ファイバとを含み、前記光導波路装置は、光を透過伝搬させるコア及びコアを囲むクラッドからなる光導波路領域を有する第１の基板と、表面にスペーサーを有する第２の基板とから構成され、前記第１の基板の前記光導波路領域を有する面と前記第２の基板の前記スペーサーの少なくとも一部が接して前記第１の基板と前記第２の基板が重なり合っていることを特徴としている。

請求項１２の光通信装置にあっては、第２の基板にスペーサーが備わっているので、スペーサーによってクラッドの厚みを均一にすることができる。

請求項１３に記載の光導波路の製造方法は、基板上にコアとクラッドからなる光導波路領域を形成する工程を含む第１の基板を形成する工程と、前記基板とは別の基板にスペーサーを設ける工程を含む第２の基板を形成する工程と、前記第１の基板の前記光導波路領域を有する面と前記第２の基板の前記スペーサーの少なくとも一部を当接させて前記第１の基板と前記第２の基板とを重ね合わせる工程とを含むことを特徴としている。

請求項１３の光導波路装置の製造方法にあっては、第２の基板にスペーサーが備わっているので、スペーサーによってクラッドの厚みを均一にすることができる。例えば、クラッドを形成するために滴下する樹脂の量や樹脂の粘度にバラツキがあっても、スペーサーの上面の高さよりも下にコアが押し込まれることがないので、コアの設置される高さにバラツキが生じにくくなり、コアに接続する投光素子や受光素子、光ファイバとの光軸調整をより高い精度で行える。

請求項１４に記載の光導波路装置の製造方法は、基板上にコアとクラッドからなる光導波路領域を形成する工程を含む第１の基板を形成する工程と、前記基板とは別の基板にスペーサーを設ける工程を含む第２の基板を形成する工程と、前記第１の基板の前記光導波路領域を形成された面及び前記第２の基板の前記第１の基板の前記光導波路領域と対向する面を未硬化の接着用樹脂を塗布して重ね合わせる工程と、前記第１の基板の前記光導波路領域を有する面と前記第２の基板の前記スペーサーの少なくとも一部を当接させて前記第１の基板と前記第２の基板とを重ね合わせる工程と、前記第１の基板と前記第２の基板との間の前記接着用樹脂を硬化させて前記第１の基板と前記第２の基板とをほぼ全面にわたって接着する工程とを含むことを特徴としている。

請求項１４の光導波路装置の製造方法にあっては、第２の基板にスペーサーが備わっているので、スペーサーによって接着用樹脂の厚みを均一にすることができる。例えば、クラッドを形成するために滴下する樹脂の量や樹脂の粘度にバラツキがあっても、スペーサーの上面の高さよりも下にコアが押し込まれることがないので、コアの設置される高さにバラツキが生じにくくなり、コアに接続する投光素子や受光素子、光ファイバとの光軸調整をより高い精度で行える。

請求項１５に記載の光導波路装置の製造方法は、請求項１４において、前記接着用樹脂の屈折率が前記クラッドの屈折率とほぼ等しいことを特徴としている。この光導波路装置の製造方法によれば、コアとクラッドを有する第１の基板を当該クラッドと屈折率がほぼ等しい接着用樹脂によって第２の基板と接着させているので、光導波路装置の完成後には、当該接着用樹脂はクラッドとして機能する。

請求項１６に記載の光導波路装置の製造方法は、請求項１３又は１４において、前記光導波路領域を形成する工程が、複製法により前記第１の基板の基板上に樹脂で前記クラッドを形成する工程と、前記クラッドに接するように樹脂で前記コアを形成する工程とを含むことを特徴としている。

請求項１７に記載の光導波路装置の製造方法は、請求項１３又は１４において、前記第２の基板を形成する工程において、少なくとも前記第１の基板の光導波路領域外領域に対向するように、前記第２の基板の前記スペーサーを有する面に、前記光導波路領域のコアと光学的に結合する光ファイバを実装するための光ファイバガイドを形成する工程をさらに含むことを特徴としている。

請求項１８に記載の光導波路装置の製造方法は、請求項１３又は１４において、前記第２の基板を形成する工程において、少なくとも前記第１の基板の光導波路領域外領域に対向するように、前記第２の基板の前記スペーサーを有する面に、前記光導波路領域のコアと光学的に結合する光学素子を実装するための素子実装用ベンチを形成する工程をさらに含むことを特徴としている。

請求項１９に記載の光導波路装置の製造方法は、請求項１３又は１４において、前記第２の基板を形成する工程において、少なくとも前記第１の基板の光導波路領域に対向するように、前記第２の基板の前記スペーサーを有する面に、前記コア内を透過伝搬する光を変調する機能に関する部位を形成する工程をさらに含むことを特徴としている。

請求項２０に記載の光導波路装置の製造方法は、請求項１９において、前記光を変調する機能に関する部位がヒータであることを特徴としている。

請求項２１に記載の光導波路装置の製造方法は、請求項１９において、前記光を変調する機能に関する部位が電極であることを特徴としている。

請求項２２に記載の光導波路装置の製造方法は、請求項１３又は１４において、前記第１の基板において、前記光導波路領域を形成されている基板が透光性を有する基板であることを特徴としている。

請求項２３に記載の光導波路装置の製造方法は、請求項１３又は１４において、前記第２の基板において、前記スペーサを形成されている基板が透光性を有しない基板であることを特徴としている。

なお、本発明の以上説明した構成要素は、可能な限り任意に組み合わせることができる。

以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する。

図３、図４は、本発明の実施例１である光導波路装置１４ａの概略斜視図及び概略分解斜視図である。本発明の光導波路装置１４ａは、実装用基板１６と光導波路基板１５とから構成されている。光導波路基板１５は、カバーガラス１７、高屈折率の光学材料からなる下部クラッド層１８、下部クラッド層１８より高屈折率の光学材料からなり、内部で光を透過伝搬させるコア１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、フィルタ２９、下部クラッド層１８と同じ光学材料からなる上部クラッド層２０から構成されている。フィルタ２９は特定の波長域の光のみを透過させ、特定の波長域以外の光を反射させる特徴を有する光学素子であってフィルタ設置溝３１の内部に設置されている。下部クラッド層１８内に埋め込まれているコア１９ａ及びコア１９ｂは一直線状に並んでおり、両コア１９ａ、１９ｂ間を仕切るようにして、且つ、その光軸に対して４５度の傾きを持たせてフィルタ設置溝３１内にフィルタ２９が挿入され、フィルタ２９の側面には、両コア１９ａ、１９ｂの光軸に対して９０度の角度を持つようにしてコア１９ｃが配置されている。

実装用基板１６においては、支持基板２１の表面に上記光導波路基板１５を積層するための導波路固定領域３０が形成され、その周囲にはＶ溝状の光ファイバガイド２３ａ、凹状をした光学素子設置部２４ａ、２４ｂが設けられている。また、支持基板２１の上面は、導波路固定領域３０を除く全面が、ＮｉやＡｕ等の金属薄膜２２によって覆われている。なお、支持基板２１がシリコン基板である場合には、支持基板２１の表面を酸化させてＳｉＯ_２膜を形成した上から金属薄膜２２を形成してもよい。各光学素子設置部２４ａ、２４ｂ内には、受光素子や投光素子を実装するための素子実装用ベンチ（電極パッド）３３ａ、３３ｂが形成されている。

図３のように組み立てられた光導波路装置１４ａにおいては、上記光導波路基板１５は、上下反転された状態で設置されており、光ファイバガイド２３ａ及び素子実装用ベンチ３３ａ、３３ｂは光導波路基板１５から露出している。

図５は上記光導波路装置１４ａに投光素子２８と受光素子２７を実装し、光ファイバ２６をつないで光トランシーバを構成した状態を示す平面図である。光学素子設置部２４ａ、２４ｂ内の素子実装用ベンチ３３ａ、３３ｂには、下面電極をダイボンドすることにより、それぞれ受光素子２７と投光素子２８が実装されており、受光素子２７はコア１９ｃの端面に対向し、投光素子２８はコア１９ｂの端面に対向している。また、投光素子２８及び受光素子２７の上面電極はボンディングワイヤで回路基板などに接続される。なお、この状態では、素子実装用ベンチ３３ａと素子実装用ベンチ３３ｂは金属薄膜２２を通じて電気的に導通しているが、素子実装用ベンチ３３ａ、３３ｂ側がアース電極となっていれば問題ない。もし、素子実装用ベンチ３３ａと素子実装用ベンチ３３ｂが導通していることが不都合であれば、素子実装用ベンチ３３ａと素子実装用ベンチ３３ｂの間で金属薄膜２２をダイシングブレードによりカットして電気的に分離させればよい。光ファイバ２６は、光ファイバガイド２３ａに納めて位置決めした状態で接着剤により固定されており、それによってコア１９ａの光軸と光ファイバ２６の光軸が自動的に調芯されている。

この光導波路装置１４ａにおいてフィルタ２９は、投光素子２８から出射される波長の光を透過し、光ファイバ２６から出射される波長の光を反射する特性のものを用いている。しかして、投光素子２８からコア１９ｂに光（送信信号）を照射すると、光はコア１９ｂの内部を伝搬し、フィルタ２９を透過してコア１９ａの内部を伝搬し、光ファイバ２６に入射して光ファイバ２６内を送信される。また、光ファイバ２６を伝搬してきた光（受信信号）は、コア１９ａに入射して、フィルタ２９で反射し、コア１９ｃを伝搬して受光素子２７に受信される。このようにして光導波路装置１４ａは、光ファイバを通じてつながっている外部の他の装置と信号の送受信を行うことができる。

上記のように本発明の光導波路装置１４ａは、信号の送受信を行うための光トランシーバーとして利用することができ、例えばインターネットに接続されたパーソナルコンピューターのように外部からの信号を受信し、また、外部に向けて信号を発信する装置の内部で用いられる。

以下に、図６〜図１３を用いて本発明の光導波路装置１４ａの製造方法を説明する。まず、支持基板２１の親基板であるシリコン基板（ウエハ）２１ａの表面をエッチングし、図６に示すように導波路固定領域３０、光学素子設置部２４ａ、２４ｂ、光ファイバガイド２３ａを複数組形成する。図６のシリコン基板２１ａを用いれば一度に４個の実装用基板１６を製造できるが、より大面積のシリコン基板２１ａを用いれば、実装用基板１６ひいては光導波路装置１４ａの大量生産が可能になる。

次に、図７に示すようにシリコン基板２１ａの表面のうち導波路固定領域３０以外の領域にＮｉやＡｕ等の金属を蒸着またはスパッタリングして金属薄膜２２を形成する。さらに、光学素子設置部２４ａ、２４ｂにおいて、金属薄膜２２の上にそれぞれ素子実装用ベンチ３３ａ、３３ｂを電極材料によって形成する。以下、金属薄膜２２が形成されたシリコン基板２１ａをベース基板１６ａという。

一方、上記のシリコン基板２１ａと同面積以上のガラス基板１７ａを用いて、図８に示す下部クラッド層１８、コア１９ｃ、１９ｄからなる光導波路基板１５の親基板（光導波路親基板１５ａ）を複製法（スタンパ法）で形成する。ガラス基板（ウエハ）１７ａは、光導波路装置１４ａのカバーガラス１７の親基板である。

ここで、紫外線硬化樹脂を用いた複製法（スタンパ法）について、図９を用いて簡単に説明する。図９（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、図８のＡ−Ａ’線断面に相当する面を示している。まず、図９（ａ）に示すように、ガラス基板１７ａ上に未硬化の紫外線硬化樹脂（下部クラッド樹脂）１８ａを滴下し、表面にコア１９ｃ、１９ｄと同じ形状のパターンを有するスタンパ（型）３４ａで押圧してコア溝３５を形成した後、紫外線を照射して紫外線硬化樹脂１８ａを硬化させ、図９（ｂ）に示すようにコア溝３５を有する下部クラッド層１８を成型する。

次に、下部クラッド層１８に成型されたコア溝３５の内部に下部クラッド層１８よりも屈折率の大きな未硬化の紫外線硬化樹脂（コア樹脂）１９ｅを注入して表面が平らになるよう、また、コア溝３５から溢れ出た紫外線硬化樹脂１９ｅによって下部クラッド層１８表面に形成されるバリの厚みを薄くするためにスタンパ３４ｂで押圧し、紫外線を照射して紫外線硬化樹脂１９ｅを硬化させて、コア溝３５内に図９（ｄ）に示すようなコア１９ｃ、１９ｄを形成する。

次に、図１０に示すように、光導波路親基板１５ａ表面に、未硬化の樹脂２０ａを滴下し、樹脂２０ａによって光導波路親基板１５ａとベース基板１６ａとを接着する。なお、樹脂２０ａは硬化すると上部クラッド層２０となるために、下部クラッド層１８と同じ紫外線硬化樹脂であるか、下部クラッド層１８と同程度の屈折率を有する樹脂であることが望ましく、少なくともコア１９ｃ、１９ｄよりも屈折率が小さくなくてはならない。

ベース基板１６ａと光導波路親基板１５ａとを接着するときには、光ファイバガイド２３ａや光学素子設置部２４ａ、２４ｂとコア１９ｃ、１９ｄを精密に位置合わせをしておく必要がある。そのためには、光導波路親基板１５ａとベース基板１６ａに設けたアライメントマークにより精度良く位置合せを行って光導波路親基板１５ａとベース基板１６ａを接着すればよい。大面積のベース基板１６ａと大面積の光導波路親基板１５ａとで位置合わせを行えば、個々の部品どうしを位置合わせするような煩雑さがなく、一度に複数のコアとファイバガイド等との位置合わせを精度良く行えるため効率的である。

次に、図１１に示すようにベース基板１６ａを下に、光導波路親基板１５ａを上にして置き、導波路固定領域３０の縁を通過するようにして光導波路親基板１５ａにダイシングブレードで切り込みを入れて分離溝２５ａ、２５ｂ、２５ｃを形成する。なお、この分離溝２５ａ、２５ｂ、２５ｃの切り込み工程により、同時にコア１９ｃ、１９ｄの端面が形成される。分離溝２５ａ〜２５ｃによって分割された光導波路親基板１５ａのうち、ベース基板１６ａの表面に金属薄膜２２が形成されている領域（導波路固定領域３０の外側の領域）では、金属薄膜２２と上部クラッド層２０の界面での密着力が低いので、分割された光導波路親基板１５ａのうちから不要部分（導波路固定領域外に対応している領域）に力を加えると、この不要部分をベース基板１６ａから簡単に剥がすことができる。したがって、図１１に斜線を施して示す、内部にコア１９ｃ、１９ｄが形成されている領域のみを残し、ベース基板１６ａの光ファイバガイド２３ａや光学素子設置部２４ａ、２４ｂ内の素子実装用ベンチ３３ａ、３３ｂを露出させることができる。ベース基板１６ａ上に残っている光導波路親基板１５ａの外周面には、コア１９ｃ、１９ｄの各端面が露出している。

なお、上記のように光導波路親基板１５ａをダイシングして分離溝２５ａ、２５ｂ、２５ｃを形成する際、図１１に示すように、分離溝２５ａ、２５ｂ、２５ｃが金属薄膜２２より深くなるようにダイシングして金属薄膜を分断すれば、光学素子設置部２４ａ、２４ｂどうし（つまり、素子実装用ベンチ３３ａ、３３ｂどうし）を電気的に絶縁させることができる。

次に、図１１のＢ−Ｂ’線、Ｃ−Ｃ’線に沿ってベース基板１６ａと光導波路親基板１５ａを切断し、図１２に示すようなチップに分割し、実装用基板１６の上に光導波路基板１５を接合されたものを得る。このとき光導波路親基板１５ａの不要部分が残っているものについては、それを除去する。その後、図１３に示すようにカバーガラス１７及び下部クラッド層１８にダイシングブレードで切り込みを入れ、フィルタ設置溝３１を形成する。このとき、コア１９ｄが分断されてコア１９ａ、１９ｂが形成される。最後に、フィルタ設置溝３１のコア１９ａとコア１９ｂ間となる部分に、多層反射膜を用いたフィルタ２９をはめ込めば、図３に示す光導波路装置１４ａが完成する。なお、フィルタ２９はカバーガラス１７の上面から飛び出していても良い。

本実施例の光導波路装置の製造方法では、大面積の光導波路親基板１５ａと、大面積のベース基板１６ａを上部クラッド層２０で接着して、最終工程で光導波路装置１４ａの個別チップに分割するために、個々の光導波路基板１５と、個々の実装用基板１６とを貼り合わせるよりも効率よく光導波路装置１４ａを製造することができ、大量生産に適している。また、大面積のベース基板１６ａと大面積の光導波路親基板１５ａとで位置合わせを行うために、小さな部品どうしで位置合わせをするよりも精度よく位置合わせをすることができる。

また、このような光導波路装置１４ａでは、最終的には光ファイバガイド２３ａや光学素子設置部２４ａ、２４ｂを露出させる必要があるが、本発明の光導波路装置の製造方法では、光導波路親基板１５ａの不要部分にあたる領域では、ベース基板１６ａ上に金属薄膜２２を予め形成しておいて接着用の樹脂２０ａ（上部クラッド層２０）の接着力を弱くしているので、光導波路親基板１５ａとベース基板１６ａの全面を接着していても、光導波路親基板１５ａの不要な部分を簡単に除去することができ、製造工程をさらに簡略化することができる。

なお、上記実施例では、導波路固定領域３０は金属薄膜２２から露出させているが、導波路固定領域３０の表面にも金属薄膜２２を成膜しておいてもよい。光導波路親基板１５ａの不要部分は力を加えることにより金属薄膜２２から容易に除去できるが、コア１９ａ、１９ｂ、１９ｃ等の形成されている光導波路基板１５では、力を加えて剥がさない限り、支持基板２１と接合状態を保たれるので差し支えない。

図１４は、本発明の実施例２による光導波路装置１４ｂの概略斜視図である。本発明の光導波路装置１４ｂは、支持基板２１、素子実装用ベンチ３３ａ、３３ｂ、スペーサー３２、上部クラッド層２０、コア１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、フィルタ２９、下部クラッド層１８、カバーガラス１７から構成されている。コア１９ａ及び１９ｂは、一直線上に並んでおり、コア１９ｃは両コア１９ａ、１９ｂの光軸に対して９０度の傾きを持つように配置されている。フィルタ２９は特定の波長の光のみを透過し、特定の波長以外の波長の光は反射する特徴を有する光学素子であって、コア１９ａとコア１９ｂを仕切るようにして、かつ、その光軸に対して４５度の傾きを持たせて形成されたフィルタ設置溝３１に挿入されている。

支持基板２１の表面には、光ファイバガイド２３ａ、光学素子設置部２４ａ、２４ｂ、及び、導波路固定領域３０が掘り込まれている。Ｖ溝状の光ファイバガイド２３ａは、光ファイバを乗せるとコア１９ａの光軸と光ファイバの光軸が自動的に調芯されるように設計されている。凹状に形成された光学素子設置部２４ａ、２４ｂの内部に設けられている素子実装用ベンチ３３ａ、３３ｂには、コア１９ｂ、１９ｃに接続する投光素子や受光素子を設置して、外部の電源と接続する。

本発明の光導波路装置の製造方法は、実施例１で説明した光導波路装置と製造工程の大部分が同じであるため、以下には実施例１と異なる工程になる部分を中心に説明する。

まず、図１５に示すように導波路固定領域３０、光学素子設置部２４ａ、２４ｂ、光ファイバガイド２３ａをエッチングで形成したシリコン基板２１ｂに、金属を堆積させてスペーサー３２と素子実装用ベンチ３３ａ、３３ｂを形成し、これをベース基板１６ｂとする。光導波路親基板１５ａは、図８に示したように、ガラス基板１７ａと下部クラッド層１８、コア１９ｃ、１９ｄからなり、実施例１で説明したようにして複製法（スタンパ法）で形成されている。このベース基板１６ｂと光導波路親基板１５ａとを、上部クラッド層２０となる未硬化の紫外線硬化樹脂２０ａで接着する際、以下に説明するようにして、光導波路親基板１５ａの不要部分にあたる領域では当該樹脂２０ａを未硬化のまま残し、残りの領域でのみ紫外線硬化樹脂２０ａを硬化させる。

図１６（ａ）はフィルタ設置溝３１を形成する前の図１４に示す光導波路装置１４ｂのＤ−Ｄ’線断面に相当する面を示し、図１６（ｂ）はフィルタ設置溝３１を形成した後の図１４に示す光導波路装置１４ｂのＤ−Ｄ’線断面に相当する面を示している。ベース基板１６ｂと光導波路親基板１５ａを紫外線硬化樹脂２０ａで接着するとき、図１６（ａ）に示すように、光学素子設置部２４ａ、２４ｂ上や光ファイバガイド２３ａ上など上部クラッド層２０が不要な部分を紫外線を透過しないマスク３６ａで覆っておけば、紫外線を照射したときに、必要な部分の紫外線硬化樹脂２０ａ（上部クラッド層２０）のみを硬化させることができる。

次に、実施例１で説明した製造工程と同じように、不要なガラス基板１７ａ、下部クラッド層１８をダイシングブレードで削り取り、同時にコア１９ｃ、１９ｄの端面を形成する。このときに、スペーサー３２や支持基板２１の一部を削りとってもかまわないが、必ずしも削り取る必要はない。

ダイシングブレードの動作中には摩擦熱が発生するために、ダイシングブレードには冷却水をかけて冷却するが、この冷却水によって未硬化の紫外線硬化樹脂２０ａが洗い流されるため、ガラス基板１７ａや下部クラッド層１８のうち切断された不要部分は簡単に除去できる。また、ダイシングブレードの冷却水だけでは未硬化の紫外線硬化樹脂２０ａを完全に洗い流せなかった場合には、溶剤を用いて完全に除去すればよい。この後、ダイシングブレードで個別の導波路チップに分断し、コア１９ｄをコア１９ａとコア１９ｂに分断するようなフィルタ設置溝３１を形成してフィルタ２９を設置すれば、図１６（ｂ）に示す光導波路装置１４ｂが完成する。

光導波路装置には必要のない部分であっても、大量生産や製造工程の簡略化を図るために、光導波路装置の製造工程中でいったん光導波路親基板１５ａとベース基板１６ａが全面的に接着されてしまう。本発明の光導波路装置の製造方法では、紫外線硬化樹脂のように特定の条件を与えなければ硬化しない樹脂で上部クラッド層を形成し、不要になる部分を未硬化のまま残して、不要な部分を簡単に除去できるようにしている。

また、本実施例の光導波路装置１４ｂの製造方法においては、ダイシングブレードでコアの端面を形成する工程で未硬化のまま残っている樹脂が洗い流されて、不要部分が除去されるために、不要な部分を除去するための工程を別に設ける必要が無く、製造工程を簡略化することができる。

また、本発明の光導波路装置のベース基板１６ａにはスペーサー３２が備わっているので、スペーサー３２によって上部クラッド層２０の厚みを均一にすることができる。例えば、上部クラッド層２０を形成するために滴下する樹脂２０ａの量や樹脂２０ａの粘度にバラツキがあっても、図１６（ｂ）に示すようにスペーサー３２の上面の高さよりも下にコアが押し込まれることがないので、コア１９ａ〜１９ｃの設置される高さにバラツキが生じにくくなり、コア１９ａ〜１９ｃに接続する投光素子や受光素子、光ファイバとの光軸調整がより高い精度で行える。

図１７は、本発明の実施例３による光導波路装置１４ｃの概略斜視図である。本発明の光導波路装置１４ｃは、支持基板２１と、支持基板２１の表面から裏面に貫通するスルーホール３７の内部に形成された引き出し電極３８と、引き出し電極３８を覆う素子実装用ベンチ３３ａ、３３ｂ、下部クラッド層１８、下部クラッド層１８の内部に形成されたコア１９ａ〜１９ｃ、フィルタ設置溝３１に挿入されたフィルタ２９、上部クラッド層２０、及び、カバーガラス１７から構成されている。支持基板２１の表面の凹溝２３ｄの内部には、光ファイバを設置するＶ溝状の光ファイバガイド２３ａが形成されている。

本実施例の光導波路装置１４ｃの製造方法を以下に簡単に説明する。まず、図１８（ａ）に示すようにガラス基板である支持基板２１に凹溝２３ｄと、スルーホール３７をエッチング等で形成する。次に、図１８（ｂ）に示すように、スルーホール３７の内部を導電性の高い物質で埋めるか、又はスルーホール３７の内部に金属膜を形成して引き出し電極３８を形成し、引き出し電極３８を覆うように素子実装用ベンチ３３ａ、３３ｂを形成する。素子実装用ベンチ３３ａ、３３ｂは、金属の蒸着等で形成すると良い。

次に、図１８（ｃ）に示すように、支持基板２１の素子実装用ベンチ３３ａ、３３ｂを形成した面と反対側の面のうち、支持基板２１上に下部クラッド層１８、及び光ファイバガイド２３ａを形成しない領域を、紫外線を透過しないマスク３６ａで覆う。次に、支持基板２１上に下部クラッド層１８及び光ファイバガイド２３ａを形成するための紫外線硬化樹脂１８ａを滴下してコア１９ｃ、１９ｄ及び光ファイバガイド２３ａと同じパターンを有するスタンパ３４ａで押圧し、下面から紫外線を照射して紫外線硬化樹脂１８ａを硬化させ、コア溝３５を備えた下部クラッド層１８及び光ファイバガイド２３ａを形成する。このとき、マスク３６ａで覆われている部分の紫外線硬化樹脂１８ａは未硬化のまま残る。上記のように光ファイバガイド２３ａとコア溝３５とを同時成型すれば、コアとコアに接続する光ファイバの光軸調整がより正確に行えるようになる。

次に、光ファイバガイド２３ａが形成された部分を覆うようなマスク３６ｂをマスク３６ａに重ね、図１９（ａ）（ｂ）に示すように下部クラッド層１８を形成した紫外線硬化樹脂１８ａよりも屈折率の高い紫外線硬化樹脂を１９ｅをコア溝３５に注入して、平面板状のスタンパ３４ｂで押圧し、下面側から紫外線を照射して、コア１９ｃ、１９ｄを形成する。このときに形成されるコア１９ｃ、１９ｄは、実施例１で説明し、図８で示したように垂直に交わるようなコアである。このときも、マスク３６ａ、３６ｂで覆われた部分の紫外線硬化樹脂は未硬化のまま残る。

次に、図１９（ｃ）に示すように、コア１９ｃ、１９ｄ及び下部クラッド層１８に下部クラッド層１８と同じ種類の未硬化の紫外線硬化樹脂２０ａを滴下して図２０（ａ）に示すようにカバーガラス１７で押圧し、下面側から紫外線を照射する。このときに、支持基板２１や素子実装用ベンチ３３ａ、３３ｂ、光ファイバガイド２３ａの表面にも紫外線硬化樹脂２０ａが流れ落ちる恐れがあるが、これらの領域はマスク３６ａ、３６ｂで覆われているために、紫外線硬化樹脂２０ａが硬化する恐れはない。次に、ダイシングブレードで不要なカバーガラス１７を削り落とし、同時にコア１９ｃ、１９ｄの端面を形成すれば、未硬化の紫外線硬化樹脂２０ａはダイシングブレードの冷却水で洗い流され、図１９（ｂ）に示すように不要な部分を除去することができる。また、ダイシングブレードの冷却水で紫外線硬化樹脂２０ａを完全に洗い流すことができなかった場合には、さらに溶剤を用いて紫外線硬化樹脂２０ａを完全に除去すれば良い。なお、これらが親基板として複数個一度に形成されている場合には、ダイシングブレードで導波路チップに分断する。

この後、ダイシングブレードでカバーガラス１７、上部クラッド層２０及び下部クラッド層１８に切り込みを入れてコア１９ｄをコア１９ａとコア１９ｂに分断するようなフィルタ設置溝３１を形成する。最後にフィルタ設置溝３１のコア１９ａとコア１９ｂの間にフィルタ２９を設置すれば、図２０（ｂ）のように光導波路装置１４ｃが完成する。

光導波路装置には必要のない部分であっても、大量生産や製造工程の簡略化を図るために、光導波路装置の製造工程中でいったん形成されてしまう部分がある。本発明の光導波路装置の製造方法では、紫外線硬化樹脂のように特定の条件を与えなければ硬化しない樹脂で上部クラッド層を形成し、必要な部分と最終的に不要になる部分の境界部分を未硬化のまま残して、不要な部分を簡単に除去できるようにしている。

また、本実施例の光導波路装置の製造方法においては、ダイシングブレードでコアの端面を形成する工程で未硬化のまま残っている樹脂が洗い流されて、不要部分が除去されるために、不要な部分を除去するための工程を別に設ける必要が無く、製造工程を簡略化することができる。

図２１は、本発明の実施例４による光導波路装置１４ｄの概略分解斜視図である。光導波路装置１４ｄは、支持基板２１、下部クラッド層１８、コア１９ｆ、上部クラッド層２０、カバーガラス１７から構成されている。ガラスよりなる支持基板２１の表面には、コア１９ｆの端面に接続する光ファイバを自動的に光軸調整して設置する光ファイバガイド２３ａ〜２３ｃが形成されている。支持基板２１をシリコン基板にする場合には、光ファイバガイド２３ａ〜２３ｃはエッチング等で形成すると良い。また、支持基板２１は透明樹脂を射出成型、スタンパ法、注型等で成型したものであっても良い。

本発明の光導波路装置１４ｄは、実施例３で示した光導波路装置の製造方法と同じ製造方法で製造することができ、図２２に示すように下部クラッド層１８、コア１９ｆ、上部クラッド層２０を形成する領域にのみ紫外線が照射されるようなマスク３６ａで支持基板２１の下面を覆っておくと良い。

光導波路装置には必要のない部品部分であっても、大量生産や製造工程の簡略化を図るために、光導波路装置の製造工程中でいったん形成されてしまう部分がある。本発明の光導波路装置の製造方法では、紫外線硬化樹脂のように特定の条件を与えなければ硬化しない樹脂で上部クラッド層を形成し、必要な部分と最終的に不要になる部分の境界部分を未硬化のまま残して、不要な部分を簡単に除去できるようにしている。

図２３、図２４、図２５は、本発明の実施例５による光導波路装置１４ｅ（光減衰器）の概略斜視図、概略分解斜視図、及び概略平面図である。本発明の光導波路装置１４ｅは、ベースガラス３９、ヒーター４０ａ、４０ｂ、電極取り出しパッド４１ａ、４１ｂ、上部クラッド層２０、コア１９ｇ、１９ｈ、１９ｉ、１９ｊ、１９ｋ、下部クラッド層１８、カバーガラス１７から構成されている。

本発明の光導波路装置１４ｅのコア１９ｇ〜１９ｋは、光入射端では一本のコア１９ｇであるが、途中で２本のコア１９ｈ、１９ｉに分岐し、さらに合流して一本のコア１３ｊになっている。ヒーター４０ａ、４０ｂは、コア１９ｉ、１９ｈ下方のベースガラス３９の表面に設置されており、ヒーター４０ａでコア１９ｉを加熱し、ヒーター４０ｂでコア１９ｈを加熱することができる。

ヒーター４０ａ又は４０ｂの一方に通電して一方のコア１９ｉ又はコア１９ｈを加熱すると、加熱されたコア１９ｉ又はコア１９ｈの屈折率が小さくなり、そのコア１９ｉ又はコア１９ｈ内を通過する光の光路長が変化するので、コア１９ｉを通過した光とコア１９ｈを通過した光の位相が変化する。しかして、２本の分岐コア１９ｉ、１９ｈの合流部では、位相の異なる２つの光が干渉し、その位相差に応じてコア１９ｋから出力される光のパワーが変化する。よって、ヒーター４０ａ又はヒーター４０ｂに通電する電流値を制御してヒーター４０ａ又はヒーター４０ｂの発熱量を変化させることにより、出力される光の減衰量をコントロールすることができる。特に、モニター用のコア１９ｊに対向させてモニター用の受光素子を設置しておき、この受光素子で受光量をモニターしながらヒーター４０ａ及び４０ｂに通電させる電流量をフィードバック制御することにより、コア１９ｋから出力される光のパワーが一定になるようにオートパワーコントロールを行わせることができる。

コア１９ｊとコア１９ｋとの最近接部では、コア１９ｊとコア１９ｋとが、波長の数倍程度の間隔で平行に形成されている。この程度に近接したコア間では、コア１９ｊを伝搬する光のパワーをコア１９ｋに移行させることができ、また、平行な部分を適度な長さにすることによっては、移行する光の割合を調整することができる。本実施例の光導波路装置１４ｅでは、分岐コア１９ｉ、１９ｈの合流部から出てきた光のうち、９５％の光をコア１９ｋに移行し、残りの５％の光をコア１９ｊの光出射端から出射させる。コア１９ｋは光ファイバや受光素子に接続するため、コア１９ｋから出射される光を直接調べることはできないが、コア１９ｊから出射された光をモニターすることによって、間接的にコア１９ｋから出射される光の強度を見ることができる。

次に、本発明の光導波路装置１４ｅの製造方法を説明する。まず、図２６（ａ）に示すように、ガラス基板であるベースガラス３９の表面に熱伝導性の高いチタン（Ｔｉ）を蒸着又はスパッタリングして、チタン薄膜４０ｃを形成し、チタン薄膜４０ｃの上にアルミニウム（Ａｌ）を蒸着してアルミニウム薄膜４１ｃを形成する。

次に、図２６（ｂ）に示すようにアルミニウム薄膜４１ｃの一部をエッチングして電極取り出しパッド４１ａ、４１ｂを成形し、さらに、図２６（ｃ）に示すように露出したチタン薄膜４０ｃの一部をエッチングしてヒーター４０ａ、４０ｂを成形する。

次に、図２６（ｄ）に示すように、実施例１で説明した、樹脂を用いた複製法でカバーガラス１７上に下部クラッド層１８およびコア１９ｇ〜１９ｋを形成した光導波路基板１５の下部クラッド層１８の表面に、下部クラッド層１８と同じか、同程度の屈折率を有する未硬化の紫外線硬化樹脂２０ａを滴下して、電極取り出しパッド４１ａ、４１ｂとヒーター４０ａ、４０ｂが形成されたベースガラス３９を接着する。

このときに、図２７（ａ）に示すように、上部クラッド層２０を形成する必要のない部分を、カバーガラス１７の下面からマスク３６ａで覆っておき、マスク３６ａの下方から紫外線を照射して紫外線硬化樹脂２０ａを硬化させて上部クラッド層２０を形成する。

次に、ベースガラス３９が下に、カバーガラス１７が上になるように上下を逆さまにして、不要なカバーガラス１７および下部クラッド層１８をダイシングブレードで切り落し、電極取り出しパッド４１ａ、４１ｂを露出させれば、図２７（ｂ）に示す光導波路装置１４ｅが完成する。切り落とされたカバーガラス１７や下部クラッド層１８、および未硬化のまま残っていた樹脂２０ａは、ダイシングブレードの冷却水によって洗い流される。またダイシングブレードの冷却水で未硬化の樹脂２０ａを完全に洗い流せなかったときには、さらに溶剤を用いて洗い流すとよい。

図２８、図２９は、本発明の実施例６である光導波路装置１４ｆの概略斜視図及び概略分解斜視図である。本発明の光導波路装置１４ｆは、実装用基板１６と光導波路基板１５とから構成されており、図３〜図５等に示した光導波路装置１４ａからカバーガラス１７を除いた構造となっている。すなわち、光導波路基板１５は、高屈折率の光学材料からなる下部クラッド層１８、下部クラッド層１８より高屈折率の光学材料からなり、内部で光を透過伝搬させるコア１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、フィルタ２９、下部クラッド層１８と同じ光学材料からなる上部クラッド層２０から構成されている。フィルタ２９は特定の波長域の光のみを透過させ、特定の波長域以外の光を反射させる特徴を有する光学素子であってフィルタ設置溝３１の内部に設置されている。下部クラッド層１８内に埋め込まれているコア１９ａ及びコア１９ｂは一直線状に並んでおり、両コア１９ａ、１９ｂ間を仕切るようにして、且つ、その光軸に対して４５度の傾きを持たせてフィルタ設置溝３１内にフィルタ２９が挿入され、フィルタ２９の側面には、両コア１９ａ、１９ｂの光軸に対して９０度の角度を持つようにしてコア１９ｃが配置されている。

実装用基板１６においては、支持基板２１の表面に上記光導波路基板１５を積層するための導波路固定領域３０が形成され、その周囲にはＶ溝状の光ファイバガイド２３ａ、凹状をした光学素子設置部２４ａ、２４ｂが設けられている。また、支持基板２１の上面は、導波路固定領域３０を除く全面が、ＮｉやＡｕ等の金属薄膜２２によって覆われている。なお、支持基板２１はシリコン基板のように紫外線に対して不透明な材質で形成されており、シリコン基板である場合には、支持基板２１の表面を酸化させてＳｉＯ_２膜を形成した上から金属薄膜２２を形成してもよい（以下においては、シリコン基板として述べる。）。各光学素子設置部２４ａ、２４ｂ内には、受光素子や投光素子を実装するための素子実装用ベンチ（電極パッド）３３ａ、３３ｂが形成されている。

図２８のように組み立てられた光導波路装置１４ｆにおいては、上記光導波路基板１５は、上下反転された状態で設置されており、光ファイバガイド２３ａ及び素子実装用ベンチ３３ａ、３３ｂは光導波路基板１５から露出している。

図３０は上記光導波路装置１４ｆに投光素子２８と受光素子２７を実装し、光ファイバ２６をつないで光トランシーバを構成した状態を示す平面図である。光学素子設置部２４ａ、２４ｂ内の素子実装用ベンチ３３ａ、３３ｂには、下面電極をダイボンドすることにより、それぞれ受光素子２７と投光素子２８が実装されており、受光素子２７はコア１９ｃの端面に対向し、投光素子２８はコア１９ｂの端面に対向している。また、投光素子２８及び受光素子２７の上面電極はボンディングワイヤで回路基板などに接続される。なお、この状態では、素子実装用ベンチ３３ａと素子実装用ベンチ３３ｂは金属薄膜２２を通じて電気的に導通しているが、素子実装用ベンチ３３ａ、３３ｂ側がアース電極となっていれば問題ない。もし、素子実装用ベンチ３３ａと素子実装用ベンチ３３ｂが導通していることが不都合であれば、素子実装用ベンチ３３ａと素子実装用ベンチ３３ｂの間で金属薄膜２２をダイシングブレードによりカットして電気的に分離させればよい。光ファイバ２６は、光ファイバガイド２３ａに納めて位置決めした状態で接着剤により固定されており、それによってコア１９ａの光軸と光ファイバ２６の光軸が自動的に調芯されている。

この光導波路装置１４ｆにおいてフィルタ２９は、投光素子２８から出射される波長の光を透過し、光ファイバ２６から出射される波長の光を反射する特性のものを用いている。しかして、投光素子２８からコア１９ｂに光（送信信号）を照射すると、光はコア１９ｂの内部を伝搬し、フィルタ２９を透過してコア１９ａの内部を伝搬し、光ファイバ２６に入射して光ファイバ２６内を送信される。また、光ファイバ２６を伝搬してきた光（受信信号）は、コア１９ａに入射して、フィルタ２９で反射し、コア１９ｃを伝搬して受光素子２７に受信される。このようにして光導波路装置１４ｆは、光ファイバを通じてつながっている外部の他の装置と信号の送受信を行うことができる。

以下に、図３１〜図３５を用いて本発明の光導波路装置１４ｆの製造方法を説明する。まず、図３１に示すベース基板１６ａは、実施例１において説明したような工程（図６及び図７の工程）を経て製作されたものである。用いられているシリコン基板２１ａの厚みは５００〜１０００μｍである。また、図３１に示す光導波路親基板１５ａは、実施例１において説明したような工程（図８及び図９の工程）を経てガラス基板１７ａの上に製作されたものである。ガラス基板１７ａは５００〜１０００μｍの厚みを有するものであり、下部クラッド層１８は２０μｍ程度の厚みを有するものであり、コア１９ｃ、１９ｄの断面は５μｍ×５μｍ程度である。このようにしてベース基板１６ａ及び光導波路親基板１５ａを製作した後、図３１に示すように、光導波路親基板１５ａの表面に未硬化の紫外線硬化樹脂２０ａを滴下し、図３２（ａ）に示すように紫外線硬化樹脂２０ａによって光導波路親基板１５ａとベース基板１６ａとを接着して一体化させる。なお、紫外線硬化樹脂２０ａは、導波路固定領域３０内で硬化して厚み２０μｍ程度の上部クラッド層２０となる。

ベース基板１６ａと光導波路親基板１５ａとを接着するときには、光ファイバガイド２３ａや光学素子設置部２４ａ、２４ｂとコア１９ｃ、１９ｄを精密に位置合わせをしておく必要がある。そのためには、光導波路親基板１５ａとベース基板１６ａに設けたアライメントマークにより精度良く位置合せを行って光導波路親基板１５ａとベース基板１６ａを接着すればよい。大面積のベース基板１６ａと大面積の光導波路親基板１５ａとで位置合わせを行えば、個々の部品どうしを位置合わせするような煩雑さがなく、一度に複数のコアとファイバガイド等との位置合わせを精度良く行えるため効率的である。

ベース基板１６ａと光導波路親基板１５ａを接着一体化した後、図３２（ｂ）に示すように、下部クラッド層１８の上のガラス基板１７ａを除去する。ガラス基板１７ａを除去する方法としては、ガラス基板１７ａに力を加えて下部クラッド層１８から機械的に剥離させてもよく、エッチング等によってガラス基板１７ａを溶解させて除去してもよい。ガラス基板１７ａを剥離させる場合には、ガラス基板１７ａと下部クラッド層１８との間に密着性の低い材料を予め形成しておいても良いし、ガラス基板１７ａに予め下部クラッド層１８との密着性を低下させる処理を施しておいても良い。また、もともとガラス基板１７ａと下部クラッド層１８の密着性が悪く、密着性を向上させるために表面処理を行っている場合には、密着性向上のための条件を緩めてもよい。ガラス基板１７ａをエッチング除去する場合には、下部クラッド層１８をエッチングしないようなエッチャントを用いて選択的エッチングするのが望ましい。

この後、図３３に示すように、導波路固定領域３０の縁を通過するようにして下部クラッド層１８や上部クラッド層２０にダイシングブレードで切り込みを入れて分離溝２５ａ、２５ｂ、２５ｃを形成する。なお、この分離溝２５ａ、２５ｂ、２５ｃの切り込み工程により、同時にコア１９ｃ、１９ｄの端面が形成される。分離溝２５ａ〜２５ｃによって分割された下部クラッド層１８や上部クラッド層２０のうち、ベース基板１６ａの表面に金属薄膜２２が形成されている領域（導波路固定領域３０の外側の領域）では、金属薄膜２２と上部クラッド層２０の界面での密着力が低いので、下部クラッド層１８や上部クラッド層２０の不要部分（導波路固定領域外に対応している領域）に力を加えると、この不要部分をベース基板１６ａから簡単に剥がすことができる。したがって、図３３に斜線を施して示す、内部にコア１９ｃ、１９ｄが形成されている領域のみを残し、ベース基板１６ａの光ファイバガイド２３ａや光学素子設置部２４ａ、２４ｂ内の素子実装用ベンチ３３ａ、３３ｂを露出させることができる。ベース基板１６ａ上に残っている下部クラッド層１８の外周面には、コア１９ｃ、１９ｄの各端面が露出している。

なお、上記のように下部クラッド層１８や上部クラッド層２０をダイシングして分離溝２５ａ、２５ｂ、２５ｃを形成する際、図３３に示すように、分離溝２５ａ、２５ｂ、２５ｃが金属薄膜２２より深くなるようにダイシングして金属薄膜を分断すれば、光学素子設置部２４ａ、２４ｂどうし（つまり、素子実装用ベンチ３３ａ、３３ｂどうし）を電気的に絶縁させることができる。

次に、図３３のＥ−Ｅ’線、Ｆ−Ｆ’線に沿って全体を切断し、図３４に示すようなチップに分割し、実装用基板１６の上に光導波路基板１５を接合されたものを得る。このとき下部クラッド層１８や上部クラッド層２０の不要部分が残っているものについては、それを除去する。

なお、ここではガラス基板１７ａを除去した後に、ダイシングで分離溝２５ａ、２５ｂ、２５ｃを形成したり、各チップに分割したりしたが、この順序は入れ替えてもよい。すなわち、ダイシングで分離溝２５ａ、２５ｂ、２５ｃを形成したり、各チップに分割したりした後に、ガラス基板１７ａを除去してもよい。また、ダイシングで分離溝２５ａ、２５ｂ、２５ｃを形成したり、各チップに分割したりする工程と同時に、ガラス基板１７ａを除去してもよい。もっとも、ガラス基板１７ａを除去した後に、ダイシングで分離溝２５ａ、２５ｂ、２５ｃを形成すると共に各チップに分割するようにすれば、ガラス基板１７ａを再利用することができるので、製造コストをコストダウンさせることができる。

その後、図３５に示すように下部クラッド層１８にダイシングブレードで切り込みを入れ、フィルタ設置溝３１を形成する。このとき、コア１９ｄが分断されてコア１９ａ、１９ｂが形成される。最後に、フィルタ設置溝３１のコア１９ａとコア１９ｂ間となる部分に、多層反射膜を用いたフィルタ２９をはめ込めば、図２８に示す光導波路装置１４ｆが完成する。なお、フィルタ２９は下部クラッド層１８の上面から飛び出していても良い。

本実施例の光導波路装置の製造方法では、大面積の光導波路親基板１５ａと、大面積のベース基板１６ａを上部クラッド層２０で接着して、最終工程で光導波路装置１４ｆの個別チップに分割するために、個々の光導波路基板１５と、個々の実装用基板１６とを貼り合わせるよりも効率よく光導波路装置１４ｆを製造することができ、大量生産に適している。また、大面積のベース基板１６ａと大面積の光導波路親基板１５ａとで位置合わせを行うために、小さな部品どうしで位置合わせをするよりも精度よく位置合わせをすることができる。

また、このような光導波路装置１４ｆでは、最終的には光ファイバガイド２３ａや光学素子設置部２４ａ、２４ｂを露出させる必要があるが、本発明の光導波路装置の製造方法では、光導波路親基板１５ａの不要部分にあたる領域では、ベース基板１６ａ上に金属薄膜２２を予め形成しておいて接着用の樹脂２０ａ（上部クラッド層２０）の接着力を弱くしているので、光導波路親基板１５ａとベース基板１６ａの全面を接着していても、下部クラッド層１８や上部クラッド層２０の不要な部分を簡単に除去することができ、製造工程をさらに簡略化することができる。

なお、上記実施例では、導波路固定領域３０は金属薄膜２２から露出させているが、導波路固定領域３０の表面にも金属薄膜２２を成膜しておいてもよい。下部クラッド層１８や上部クラッド層２０の不要部分は力を加えることにより金属薄膜２２から容易に除去できるが、コア１９ａ、１９ｂ、１９ｃ等の形成されている光導波路基板１５では、力を加えて剥がさない限り、支持基板２１と接合状態を保たれるので差し支えない。

また、この実施例においては、ガラス基板１７ａ又はカバーガラス１７を最終的に除去するようにしているので、不透明な支持基板２１の上にカバーガラス１７を含まない導波路領域のみを形成することが可能になる。つまり、紫外線硬化樹脂を用いてクラッド等を形成する場合には、不透明な基板の上に紫外線硬化樹脂を塗布して金型などで押えると、紫外線を照射できないので、導波路領域を成形することができないが、この実施例のような方法によれば、不透明な基板の上にも導波路領域を形成することが可能になる。

これにより余分なカバーガラス１７がなくなるので、光導波路装置１４ｆを薄型化することができる。また、フィルタ設置溝３１を設ける場合には、フィルタ設置溝３１を設ける前に予め余分なカバーガラス１７を除去しておくことにより下部クラッド層１８等の導波路領域のみをダイシング等によりカットすればよく、より幅の狭い溝を形成することが可能になる。つまり、カバーガラス１７を付けたままでダイシングすると、細いダイシングブレード（例えば、５０μｍ程度以下の幅のブレード）ではブレードが割れてしまうので、ダイシングを行えないが、カバーガラス１７を除去しておくことにより、このような制限が除かれる。さらに、剥離によってガラス基板１７ａを除去するようにすれば、ガラス基板１７ａの再使用ができ、製造コストをローコスト化することができる。

図３６は上記実施例の変形例を示す概略断面図である。この変形例では、コア１９ａ、１９ｂ、１９ｃの断面は、上部クラッド層２０又は支持基板２１に近い側で幅が広く、上部クラッド層２０又は支持基板２１から遠い側で幅が狭くなっており、例えば断面台形となっている。コア１９ａ、１９ｂ、１９ｃの断面をこのような形状にしておけば、スタンパ３４ａで下部クラッド層１８にコア溝３５を形成する際（図９参照）、スタンパ３４ａを抜く方向でコア溝３５が広くなるので、スタンパ３４ａと下部クラッド層１８との離型性を向上させることができる。

実施例２以降の光導波路装置についても、上記実施例と同様にしてカバーガラス１７を除くことができる。図３７は、図２１に示した実施例４と同様な構造の光導波路装置（光ファイバガイド付き２分岐カプラ）１４ｇを示す分解斜視図である。ただし、この光導波路装置１４ｇでは、光ファイバガイド２３ａ〜２３ｃを有する支持基板２１をシリコン基板のような不透明基板とし、コア１９ｆを形成された下部クラッド層１８を上部クラッド層２０を介して支持基板２１に接合させている。

この実施例にあっても、透明なカバーガラス１７の上面に成形された下部クラッド層１８のコア溝内にコア１９ｆを充填し、この下部クラッド層１８を紫外線硬化樹脂で支持基板２１に接着し、図２２と同様にして紫外線硬化樹脂に部分的に紫外線を照射して硬化した紫外線硬化樹脂で上部クラッド層２０を成形し、下部クラッド層１８及び上部クラッド層２０の不要部分を除去する前もしくは後にカバーガラス１７を除去し、光導波路装置１４ｇを製作する。

図３８、図３９、図４０は、本発明の実施例８による光導波路装置１４ｈ（光減衰器）の概略斜視図、概略分解斜視図、及び概略平面図である。この実施例の光導波路装置１４ｈは、図２３〜図２５に示した第５の実施例による光導波路装置１４ｅの構成からカバーガラス１７を除いたものである。

図４１（ａ）（ｂ）及び図４２（ａ）（ｂ）は、本発明の光導波路装置１４ｈの製造方法を説明している。図４１（ａ）に示されている、下面にヒーター４０ａ、４０ｂとパッド４１ａ、４１ｂを形成された不透明なシリコン基板３９ａは、図２６（ａ）（ｂ）（ｃ）のような工程と同様な工程により製作されたものである。また、図４１（ａ）に示されている、光導波路基板１５は、実施例１と同様にして、樹脂を用いた複製法で透明なカバーガラス１７上に下部クラッド層１８およびコア１９ｇ〜１９ｋを形成したものである。図４１（ａ）に示すように、光導波路基板１５の下部クラッド層１８の表面に、下部クラッド層１８と同じか、同程度の屈折率を有する未硬化の紫外線硬化樹脂２０ａを滴下して、電極取り出しパッド４１ａ、４１ｂとヒーター４０ａ、４０ｂが形成されたシリコン基板３９ａを接着する。

このときに、図４１（ｂ）に示すように、上部クラッド層２０を形成する必要のない部分を、カバーガラス１７の下面からマスク３６ａで覆っておき、マスク３６ａの下方から紫外線を照射して紫外線硬化樹脂２０ａを硬化させて上部クラッド層２０を形成する。

次に、図４２（ａ）に示すように、シリコン基板３９ａが下に、カバーガラス１７が上になるように上下を逆さまにしてカバーガラス１７を除去する。この場合も、カバーガラス１７を除去する方法としては、カバーガラス１７に力を加えて下部クラッド層１８から機械的に剥離させてもよく、エッチング等によってカバーガラス１７を溶解させて除去してもよい。カバーガラス１７を剥離させる場合には、カバーガラス１７と下部クラッド層１８との間に密着性の低い材料を予め形成しておいても良いし、カバーガラス１７に予め下部クラッド層１８との密着性を低下させる処理を施しておいても良い。また、もともとカバーガラス１７と下部クラッド層１８の密着性が悪く、密着性を向上させるために表面処理を行っている場合には、密着性向上のための条件を緩めてもよい。カバーガラス１７をエッチング除去する場合には、下部クラッド層１８をエッチングしないようなエッチャントを用いて選択的エッチングするのが望ましい。

さらに、図４２（ｂ）に示すように、不要な下部クラッド層１８をダイシングブレードで切り落し、電極取り出しパッド４１ａ、４１ｂを露出させれば、図３８に示した光導波路装置１４ｈが完成する。切り落とされた下部クラッド層１８、および未硬化のまま残っていた樹脂２０ａは、ダイシングブレードの冷却水によって洗い流される。またダイシングブレードの冷却水で未硬化の樹脂２０ａを完全に洗い流せなかったときには、さらに溶剤を用いて洗い流すとよい。

図４３は本発明の実施例９による光導波路装置１４ｉの構造を示す斜視図である。この光導波路装置１４ｉにおける実装用基板１６にあっては、シリコン基板等の不透明な支持基板２１の上面に投光素子を実装するための光学素子設置部２４ｂを設け、光学素子設置部２４ｂの内部に素子実装用ベンチ３３ｂを設け、光学素子設置部２４ｂと対向させるようにして支持基板２１の他端にＶ溝状の光ファイバガイド２３ａを設け、光学素子設置部２４ｂと光ファイバガイド２３ａとの間に導波路固定領域３０を凹設している。光導波路基板１５は、下部クラッド層１８の下面に直線状のコア１９ｌを埋め込み、下部クラッド層１８の下面に上部クラッド層２０を設けたものである。光導波路基板１５は、上部クラッド層２０を導波路固定領域３０に埋め込むようにして実装用基板１６の上に固定されている。尚、このような光導波路装置１４ｉも、実施例６などと同じようにしてカバーガラス１７を除去することによって製作されている。また、下部クラッド層１８及び上部クラッド層２０には、斜めにフィルタ設置溝３１がダイシングによって切り込まれており、フィルタ設置溝３１内にはＷＤＭフィルタ等のフィルタ２９が挿入されている。

図４４はこの光導波路装置１４ｉを光トランシーバとして使用している様子を表している。投光素子８は光出射面をコア１９ｌの端面に対向させて素子実装用ベンチ３３ｂの上に実装され、チップ型もしくはパッケージタイプの受光素子１０は受光面を下に向けて下部クラッド層１８の上面に固定され、光ファイバ２６はコア１９ｌの端面に対向させて光ファイバガイド２３ａに固定されている。しかして、投光素子８から出射された光は、コア１９ｌ内を伝搬してフィルタ２９を透過し、光ファイバ２６に入射する。また、光ファイバ２６から出射された光は、コア１９ｌ内を伝搬してフィルタ２９で反射され、下部クラッド層１８内を通過して受光素子１０に受光される。

図４５は上記光導波路装置１４ｉと比較するための比較例である。この比較例による光導波路装置では、下部クラッド層１８の上にカバーガラス１７が残っており、カバーガラス１７の上面に受光素子１０が設けられている。この比較例では、下部クラッド層１８の厚みが２０μｍ程度であるのに対し、カバーガラス１７の厚みは５００〜１０００μｍ程度あるので、フィルタ２９による光の反射位置と受光素子１０との距離が遠くなり、反射光が大きく広がってしまって受光素子１０で受光できる光量が非常に少なくなり、受光感度が低下してしまう。

これに対し、本発明実施例の光導波路装置１４ｉでは、カバーガラス１７が存在しない分だけフィルタ２９による反射位置と受光素子１０との距離を短くできるので、受光感度を向上させることができる。

本発明にかかる光導波路装置１４ｉと比較例とにおける受光量を比べると次のようになる。いま、下部クラッド層１８の厚みが２０μｍ、カバーガラス１７の厚みが１０００μｍ（＝１ｍｍ）とすると（例えば、フィルタの傾斜角度を４０°とする。）、下部クラッド層１８のみの場合にはフィルタ２９による反射点から受光素子までの距離は、２０.３μｍとなり、カバーガラス１７を備えている場合には、フィルタ２９による反射点から受光素子までの距離は、１０３６μｍとなる。これより受光量の比は、約１／２６０１となる（また、カバーガラス１７の厚みを５００μｍとした場合には、約１／６７６となる。）よって、同じ受光量を得ようとすれば、カバーガラス１７を備えている場合には、約２６００倍の受光面積を有する受光素子が必要となり、受光素子１０のコストが非常に高くつく。また、受光面積が大きくなると受光素子のキャパシタンスが大きくなり、受光面積と通信スピードは反比例するので、このように大面積の受光素子１０を用いると高速通信が不可能になり、実際上使用できなくなる。

なお、カバーガラス１７を残したままでフィルタと受光素子との距離を短くする方法としては、図４６（ａ）（ｂ）に示ように、シリコン基板からなる支持基板２１に導波路固定領域３０を凹設しておき、光導波路基板１５のカバーガラス１７を下にし、導波路固定領域３０内にカバーガラス１７を納めることが考えられる。しかし、このような構造では、支持基板２１にエッチングによってカバーガラス１７の厚み（５００〜１０００μｍ）と同じ深さの導波路固定領域３０を設けなければならない。そのため、導波路固定領域３０の深さの精度ばらつきが大き過ぎ、到底光ファイバのコアと導波路のコア１９ｌの高さを合わせることができない。

例えば、エッチングレートが０.５〜１.０μｍ／ｍのＫＯＨで１７〜３３時間シリコン基板をエッチングしたときのバラツキ量の平均的な値は、約±１０％である。エッチング時のバラツキ量に正規分布を仮定し、その標準偏差をσとすると、±１０％≒±４σであって、正規分布曲線の下の面積の大部分を占めている。これに対し、バラツキ量を±１μｍに抑えようとすると、正規分布では±１μｍ＝±０.０４σの幅になり、正規分布曲線の面積の約３.２％になってしまう。従って歩留まりが約１／３０のなるので、コストは約３０倍になる。よって、図４６のような構造は実用性がない。

図４７は、本発明にかかる光減衰器１２９、１３３（例えば図２３、図２４に示したような光導波路装置）を用いた光合分波を行う装置を示す概略図である。分波器１２７及び合波器１２８は、波長の異なる複数の光信号を一本の光ファイバで伝送する波長多重（ＷＤＭ）方式の光通信システムで用いられる装置である。分波器１２７は、一本の光ファイバ１３１によって伝送された光信号を波長毎に分波して、波長毎に異なる光ファイバに出力する装置である。また、合波器１２８は、複数の光ファイバによって入力された波長の異なる光信号を合波して、一本の光ファイバ１３２に出力する装置である。なお、光スイッチ１１０ｅとして本発明にかかる光導波路装置を用いても差し支えない。

光スイッチ１１０ｅ（２×２光スイッチ）は、コア内を伝搬する光の進行方向を切り換えて、選択した特定のコアからのみ光を出射できる光導波路装置である。また、光減衰器（ＶＯＡ）１２９、１３３は、実施例５に示したものである。各光スイッチ１１０ｅには、光入射端が２箇所設けられていて、一方は光ファイバ１３０ａによって分波器１２７に接続されており、分波器１２７で分波された波長λ１、λ２、…、λＮの光が入力されるようになっている。他方は分波器１２７に接続されていない光ファイバ１３０ｂによって伝送された光信号の入射端である。光ファイバ１３０ｂは分波器１２７以外の他の分波器に接続されていてもよい。

また、光スイッチ１１０ｅには、光出射端が２箇所設けられていて、一方の光出射端は光ファイバ１３０ｃによって光減衰器（ＶＯＡ）１２９を介して合波器１２８に接続されており、他方の光出射端は合波器１２８に接続されていない光ファイバ１３０ｄに接続されている。光ファイバ１３０ｄは合波器１２８以外の他の合波器に接続されていてもよい。

しかして、この光合波分波器を用いた光通信システムにおいては、光ファイバ１３１及び光ファイバ１３２は例えば都市内ネットワークや都市間ネットワークにおける中継系ネットワーク回線を構成しており、波長多重信号を伝送している。いま、すべての光スイッチ１１０ｅが合波器１２８側に接続しているとすると、光ファイバ１３１からなる中継系ネットワーク回線を伝送されてきた波長多重信号は、分波器１２７により各波長λ１、λ２、…、λＮの信号に分波された後、各光スイッチ１１０ｅを合波器側へ通過し、光減衰器１２９によって各波長の信号のパワーを均一に揃えられた後、各波長λ１、λ２、…λＮの信号は再び合波器１２８で合波され、さらに光減衰器１３３により波長多重信号全体のパワーが規定値となるように調整されて光ファイバ１３２からなる中継系ネットワーク回線へ送り出される。

これに対し、例えば波長λ１に対応する光スイッチ１１０ｅが合波器側と異なる側へ切り換えられると、分波器１２７で分波された信号のうち波長λ１の信号だけが光ファイバ１３０ｄからなるアクセスネットワーク回線へ取り出される。また、光ファイバ１３０ｂからなるアクセスネットワーク回線から波長λ１の信号が送り込まれていると、この他線からの波長λ１の信号は光スイッチ１１０ｅによって合波器１２８へ送られ、光ファイバ１３１から送られてきた波長多重信号に重畳させて光ファイバ１３２からなる中継系ネットワーク回線へ送り出される。

光ネットワークシステムにおいては、各家庭内などのユーザーネットワークと中継系ネットワークとをアクセスネットワーク（加入者光ファイバ）で結ぶ必要があるが、アクセスネットワークとユーザーネットワークとの間には光／電気変換を行うための回線終端装置（Optical Network Unit）が必要とされる。また、アクセスネットワークと中継系ネットワークとの間の交換局（電話事業者の設備センタ）では、光／電気変換を行うための回線終局装置（Optical Line Terminal）が必要とされる。

図４８は上記回線終端装置の構成を示すブロック図である。１３６はアクセスネットワークを構成する光ファイバであって、波長１５５０ｎｍの光信号と波長１３１０ｎｍの光信号を伝送する。光ファイバ１３６の端面に対向する位置には、ＷＤＭ１３７が設けられており、ＷＤＭ１３７は光ファイバ１３６から伝送されてきた波長１５５０ｎｍの光信号を出力部から出力し、入力部から入力された波長１３１０ｎｍの光信号を光ファイバ１３６に結合させる。

ＷＤＭ１３７の出力部から出力された波長１５５０ｎｍの光信号は光／電気変換モジュール（PIN-AMPモジュール）１３８に入力される。光／電気変換モジュール１３８は、受光素子（フォトダイオード）１３９とプリアンプ１４０からなり、入力した光信号を受光素子１３９で受光することによって電気信号に変換し、プリアンプ１４０で増幅した後、データ処理回路１４１に入力させる。ついで、データ処理回路１４１で処理された電気信号は、回線終端装置に接続されている電話や家庭用機器のコントローラなどに送られる。

一方、ＷＤＭ１３７の入力部につながっている電気／光変換モジュール１４２は、発光素子（ＬＤ）１４３とモニター用受光素子１４４からなり、発光素子１４３は波長１３１０ｎｍの光を出射するものであって、発光素子駆動回路１４５によって駆動される。また、発光素子１４３から出射される光信号をモニター用受光素子１４４で受光することにより、発光素子１４３から出射される光信号のパワーが一定になるように出力をコントロールしている。しかして、電話や家庭用機器から送出された電気信号は、発光素子駆動回路１４５へ送られ、発光素子駆動回路１４５に入力された電気信号によって発光素子１４３を駆動することにより電気信号を光信号に変換し、ＷＤＭ１３７を通して光ファイバ１３６へ送信する。

このような回線終端装置においては、本発明にかかる光導波路装置を用いることにより回線終端装置を小型化することができる。例えば、図３以下に説明したような光導波路装置（光トランシーバ）１４ａにおけるフィルタ２９とコア１９ａ、１９ｂ、１９ｃを上記ＷＤＭ１３７として用い、光導波路装置１４ａに実装された受光素子２７を上記光／電気変換モジュール１３８の受光素子１３９として用い、光導波路装置１４ａに実装された投光素子２８を上記電気／光変換モジュール１４２の発光素子１４３として用いればよい。また、光導波路装置１４ａの支持基板２１の上に上記プリアンプ１４０、データ処理回路１４１、モニター用受光素子１４４、発光素子駆動回路１４５等を実装することにより回線終端装置をワンチップ化することも可能になる。

なお、ここでは回線終端装置（ＯＮＵ）の場合について説明したが、回線終局装置（ＯＬＴ）にも、同様に本発明の光導波路装置を用いることができる。

図１は、従来の光導波路装置の概略斜視図を示している。 図２は、図１に示す光導波路装置の概略分解斜視図である。 図３は、本発明の実施例１による光導波路装置の概略斜視図である。 図４は、図３に示す光導波路装置の概略分解図である。 図５は、図３の光導波路装置の使用態様を示す概略平面図である。 図６は、本発明の光導波路装置の製造方法を説明する図である。 図７は、図６の続図である。 図８は、図７の続図である。 図９（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、図８のＡ−Ａ’断面に沿って、コアを製造するまでの工程を説明するための図である。 図１０は、図８の続図である。 図１１は、図１０の続図である。 図１２は、図１１の続図である。 図１３は、図１２の続図である。 図１４は、本発明の実施例２による光導波路装置の概略斜視図である。 図１５は、図１４に示す光導波路装置を製造するために用いる支持基板の概略斜視図である。 図１６（ａ）は、図１４に示す光導波路装置の製造方法を説明する図であって図１４のＤ−Ｄ’断面に相当する面を示している。図１６（ｂ）は図１４のＤ−Ｄ’断面図である。 図１７は、本発明の実施例３による光導波路装置の概略斜視図である。 図１８（ａ）（ｂ）（ｃ）は、図１７に示す光導波路装置の製造工程を説明する図である。 図１９（ａ）（ｂ）（ｃ）は、図１８の続図である。 図２０（ａ）（ｂ）は、図１９の続図である。 図２１は、本発明の実施例４による光導波路装置の概略分解斜視図である。 図２２は、図２１に示す光導波路装置の製造方法を説明する図である。 図２３は、本発明の実施例５による光導波路装置の概略斜視図である。 図２４は、図２３に示す光導波路装置の概略分解図である。 図２５は、図２３に示す光導波路装置の概略平面図である。 図２６は、（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、図２３に示す光導波路装置の製造工程を説明する図である。 図２７（ａ）（ｂ）は、２６の続図である。 図２８は、本発明の実施６による光導波路装置の概略斜視図である。 図２９は、図２８に示す光導波路装置の概略分解斜視図である。 図３０は、図２８の光導波路装置の使用態様を示す概略平面図である。 図３１は、図２８の光導波路装置の製造方法を説明する斜視図である。 図３２（ａ）（ｂ）は、図３１の続図である。 図３３は、図３２の続図である。 図３４は、図３３の続図である。 図３５は、図３４の続図である。 図３６は、本発明のさらに別な光導波路装置の概略断面図である。 図３７は、本発明の実施例７による光導波路装置の分解斜視図である。 図３８は、本発明の実施例８による光導波路装置の斜視図である。 図３９は、図３８の光導波路装置の分解斜視図である。 図４０は、図３８の光導波路装置の平面図である。 図４１（ａ）（ｂ）は、図３８の光導波路装置の製造方法を説明する概略断面図である。 図４２（ａ）（ｂ）は、図４１の続図である。 図４３は、本発明の実施例９による光導波路装置の斜視図である。 図４４は、図４３の光導波路装置によって構成した光トランシーバの断面図である。 図４５は、図４３の光導波路装置との比較例を示す断面図である。 図４６（ａ）（ｂ）は、別な比較例を示す概略断面図である。 図４７は、本発明にかかる光導波路装置を用いた光通信用装置を説明する図である。 図４８は、回線終端装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１４ａ〜１４ｈ 光導波路装置
１７ カバー基板
１７ａ ガラス基板
１８ 下部クラッド層
１９ａ〜１９ｄ コア
２０ 上部クラッド層
２０ａ 紫外線硬化樹脂
２１ 支持基板
２２ 金属薄膜
２３ａ〜２３ｃ 光ファイバガイド
２４ａ、２４ｂ 光学素子設置部
２５ａ〜２５ｃ 分離溝
２６ 光ファイバ
２７ 受光素子
２８ 投光素子
２９ フィルタ
３０ 導波路固定領域
３１ フィルタ設置溝
３６ａ、３６ｂ マスク

Claims (23)

1. 光を透過伝搬させるコア及びコアを囲むクラッドからなる光導波路領域を有する第１の基板と、表面にスペーサーを有する第２の基板とから構成され、
   前記第１の基板の前記光導波路領域を有する面と前記第２の基板の前記スペーサーの少なくとも一部が接して前記第１の基板と前記第２の基板が重なり合っていることを特徴とする光導波路装置。
2. 前記第１の基板と前記第２の基板が接着用樹脂で接着されていることを特徴とする、請求項１に記載の光導波路装置。
3. 前記接着用樹脂の屈折率は前記クラッドの屈折率とほぼ等しいことを特徴とする、請求項２に記載の光導波路装置。
4. 前記第１の基板において、前記光導波路領域が透光性を有する基板に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の光導波路装置。
5. 前記第２の基板において、前記スペーサは透光性を有しない基板に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の光導波路装置。
6. 前記第２の基板の前記スペーサーを有する面において、少なくとも前記第１の基板の光導波路領域外領域に対向するように、前記コアと光学的に結合する光ファイバを実装するための光ファイバガイドが形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の光導波路装置。
7. 前記第２の基板の前記スペーサーを有する面において、少なくとも前記第１の基板の光導波路領域外領域に対向するように、前記コアと光学的に結合する光学素子を実装するための素子実装用ベンチが形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の光導波路装置。
8. 前記第２の基板の前記スペーサーを有する面において、少なくとも前記第１の基板の光導波路領域に対向するように、前記コア内を透過伝搬する光を変調する機能に関する部位が形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の光導波路装置。
9. 前記光を変調する機能に関する部位はヒータであることを特徴とする、請求項８に記載の光導波路装置。
10. 前記光を変調する機能に関する部位は電極であることを特徴とする、請求項８に記載の光導波路装置。
11. 前記コアのその光軸に垂直な断面の形状は、前記第２の基板に近い側で幅が広く、前記第２の基板から遠い側で幅が狭いことを特徴とする、請求項１に記載の光導波路装置。
12. 光導波路装置と前記光導波路装置に実装された光ファイバとを含み、
    前記光導波路装置は、
    光を透過伝搬させるコア及びコアを囲むクラッドからなる光導波路領域を有する第１の基板と、表面にスペーサーを有する第２の基板とから構成され、
    前記第１の基板の前記光導波路領域を有する面と前記第２の基板の前記スペーサーの少なくとも一部が接して前記第１の基板と前記第２の基板が重なり合っていることを特徴とする光通信装置。
13. 基板上にコアとクラッドからなる光導波路領域を形成する工程を含む第１の基板を形成する工程と、
    前記基板とは別の基板にスペーサーを設ける工程を含む第２の基板を形成する工程と、
    前記第１の基板の前記光導波路領域を有する面と前記第２の基板の前記スペーサーの少なくとも一部を当接させて前記第１の基板と前記第２の基板とを重ね合わせる工程と、
    を含むことを特徴とする光導波路装置の製造方法。
14. 基板上にコアとクラッドからなる光導波路領域を形成する工程を含む第１の基板を形成する工程と、
    前記基板とは別の基板にスペーサーを設ける工程を含む第２の基板を形成する工程と、
    前記第１の基板の前記光導波路領域を形成された面及び前記第２の基板の前記第１の基板の前記光導波路領域と対向する面を未硬化の接着用樹脂を塗布して重ね合わせる工程と、
    前記第１の基板の前記光導波路領域を有する面と前記第２の基板の前記スペーサーの少なくとも一部を当接させて前記第１の基板と前記第２の基板とを重ね合わせる工程と、
    前記第１の基板と前記第２の基板との間の前記接着用樹脂を硬化させて前記第１の基板と前記第２の基板とをほぼ全面にわたって接着する工程と、
    を含むことを特徴とする光導波路装置の製造方法。
15. 前記接着用樹脂の屈折率が前記クラッドの屈折率とほぼ等しいことを特徴とする、請求項１４に記載の光導波路装置の製造方法。
16. 前記光導波路領域を形成する工程は、
    複製法により前記第１の基板の基板上に樹脂で前記クラッドを形成する工程と、
    前記クラッドに接するように樹脂で前記コアを形成する工程と、
    を含むことを特徴とする、請求項１３又は１４に記載の光導波路装置の製造方法。
17. 前記第２の基板を形成する工程において、
    少なくとも前記第１の基板の光導波路領域外領域に対向するように、前記第２の基板の前記スペーサーを有する面に、前記光導波路領域のコアと光学的に結合する光ファイバを実装するための光ファイバガイドを形成する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１３又は１４に記載の光導波路装置の製造方法。
18. 前記第２の基板を形成する工程において、
    少なくとも前記第１の基板の光導波路領域外領域に対向するように、前記第２の基板の前記スペーサーを有する面に、前記光導波路領域のコアと光学的に結合する光学素子を実装するための素子実装用ベンチを形成する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１３又は１４に記載の光導波路装置の製造方法。
19. 前記第２の基板を形成する工程において、
    少なくとも前記第１の基板の光導波路領域に対向するように、前記第２の基板の前記スペーサーを有する面に、前記コア内を透過伝搬する光を変調する機能に関する部位を形成する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１３又は１４に記載の光導波路装置の製造方法。
20. 前記光を変調する機能に関する部位がヒータであることを特徴とする、請求項１９に記載の光導波路装置の製造方法。
21. 前記光を変調する機能に関する部位が電極であることを特徴とする、請求項１９に記載の光導波路装置の製造方法。
22. 前記第１の基板において、前記光導波路領域を形成されている基板が透光性を有する基板であることを特徴とする、請求項１３又は１４に記載の光導波路装置の製造方法。
23. 前記第２の基板において、前記スペーサを形成されている基板が透光性を有しない基板であることを特徴とする、請求項１３又は１４に記載の光導波路装置の製造方法。

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