JP2007114374A - 光導波路素子及び多連光導波路素子 - Google Patents

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Abstract

【課題】目視による光回路及び導波路パターンの認識が容易な光導波路素子及び多連光導波路素子を提供するものである。
【解決手段】本発明に係る光導波路素子及び多連光導波路素子１０は、光回路２６及び石英ガラス基板２１を覆うクラッド２３の上面に、少なくとも周縁部又は全面に光反射膜２９を設けた透明板２４を接合したものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、石英ガラス基板上に光回路が設けられた光導波路素子及び石英ガラス基板上に複数個の光回路が設けられた多連光導波路素子に関するものである。
光デバイスとして、石英ガラス基板上に光回路を設けると共に、この光回路及び石英ガラス基板を覆うクラッドを設け、更にこのクラッド表面に光素子端面を保護するための透明板（例えば、石英ガラス）を接合した光導波路素子がある。
図４に示すように、石英ガラス基板５１上に複数個の光回路５６（図４中では５個）及びダイシングの際、切り離しの目安となる導波路パターン５７（図４中では４個）を設け、この光回路５６、導波路パターン５７及び石英ガラス基板５１を覆うクラッド５３を設け、このクラッド５３の表面に透明板５４を接合した多連光導波路素子４０を、導波路パターン５７に沿ってダイシングソー（図示せず）を用いて切断することにより、光導波路素子が完成する。
特開２００１−１８３５３８号公報
ところで、多連光導波路素子４０において、図４の５−５線断面図の天地を逆にした図を図５に示すように、石英ガラス基板５１、光回路５６及び導波路パターン５７、クラッド５３、及び透明板５４を全て石英ガラス（SiO2）で構成した場合、多連光導波路素子４０が無色透明であることから光L2はほぼ完全に透過してしまう。その結果、導波路パターン５７及び光回路５６を、作業者が目視によって認識、確認することは非常に困難であった。
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、目視による光回路及び導波路パターンの認識が容易な光導波路素子及び多連光導波路素子を提供することにある。
上記目的を達成すべく本発明に係る光導波路素子は、石英ガラス基板と、該石英ガラス基板上に光信号を伝搬するための光回路と、該光回路及び前記石英ガラス基板を覆うクラッドと、該クラッド表面に接合して設けられる透明板と、からなる光導波路素子において、前記透明板の接合面の少なくとも周縁部又は全面に光反射膜を設けたものである。
また、本発明に係る多連光導波路素子は、石英ガラス基板と、該石英ガラス基板上に光信号を伝搬するための複数個の光回路と、該光回路及び前記石英ガラス基板を覆うクラッドと、該クラッド表面に接合して設けられる透明板と、からなる多連光導波路素子において、前記透明板の接合面の少なくとも周縁部又は全面に光反射膜を設けたものである。
光導波路素子及び多連光導波路素子の各光反射膜は、非金属材料又は金属材料で構成される。
本発明によれば、多連光導波路素子を各光導波路素子ごとに切断する際、容易、かつ、確実に切り離すことができるという優れた効果を発揮する。
以下、本発明の好適一実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
本発明の好適一実施の形態に係る多連光導波路素子の上面図を図１に示す。図１（ａ）は周縁部に光反射膜を設けた透明板の上面図、図１（ｂ）は透明板を接合していない光導波路素子の上面図、図１（ｃ）は透明板を接合した光導波路素子の天地を逆にしたときの石英基板側の上面図である。また、図１（ｃ）の２−２線断面図を図２に示す。
図１（ａ）〜図１（ｃ）、図２に示すように、本実施の形態に係る多連光導波路素子１０は、石英ガラス基板２１上に、石英系の導波路２２で構成される複数個の光回路２６（図１（ｃ）中では５個）及びダイシングの際、切り離しの目安となる複数個の導波路パターン２７（図１（ｃ）中では４個）を設け、この光回路２６、導波路パターン２７及び石英ガラス基板２１を覆うクラッド２３を設け、このクラッド２３の表面に、周縁部に光反射膜２９を設けた透明板２４（例えば石英ガラスからなる）を接合することにより構成される。
この構成により、透明板２４の接合面２８の周縁部が光反射領域（図１（ｃ）中の網掛け領域）となる。ここで、透明板２４の接合面２８側に設けられる光反射膜２９の面積が大きくなるにつれて、クラッド２３と透明板２４との間の接合力が徐々に低下するおそれがあるため、光反射膜２９を透明板２４の接合面２８側の周縁部に設けることが好ましい。
光反射膜２９は、非金属材料であるアモルファスシリコン（a-Si）又はシリコン（Si）などで構成される。また、光反射膜２９は、金属材料である金（Au）、チタン（Ti）、又はアルミニウム（Al）などで構成しても良い。光反射膜２９の構成材として、非金属材料であるアモルファスシリコン、シリコンなどを用いた場合、光導波路素子の材料である石英との線膨張係数が近いため光導波路素子の反りが小さく、光学特性及び信頼性への悪影響を防止できるという特徴がある。また、光反射膜２９の材料として、金属材を用いた場合、非金属部材よりも反射率がよいため、目視確認し易いという特徴がある。光反射膜２９の形成方法としては、CVD法、真空蒸着法、又はスパッタリング法などが挙げられる。
光反射膜２９の厚さは、光L1（図２参照）を十分に反射できる厚さであれば特に限定するものではないが、好ましくは、0.05〜2.0μｍ、より好ましくは0.1〜1.0μｍとされる。これは、光反射膜２９の厚さが厚すぎると、クラッド２３と透明板２４の接合性が低下するためである。
石英ガラス基板２１、導波路２２、クラッド２３、及び透明板２４の材料としては、光導波路用の石英材料として慣用的に用いられているものが全て適用可能であり、特に限定するものではない。
次に、本実施の形態に係る多連光導波路素子１０の作用を説明する。
図１（ａ）、図１（ｃ）に示すように、多連光導波路素子１０においては、透明板２４の接合面２８側の周縁部に光反射膜２９を設けている。この光反射膜２９は有色で、光を反射させるものである。よって、図２に示すように、多連光導波路素子１０の石英ガラス基板２１側から入射された光L1は、光反射膜２９において反射される。
この時、導波路パターン２７の各端部１７及び光回路２６の各端部１６は、図１（ｃ）に示すように、光反射膜２９上に位置している。光回路２６及び導波路パターン２７と、クラッド２３（図２参照）は屈折率が異なることから、この光反射の際、各端部１６，１７とクラッド２３とでは導波路の見え方、すなわち色彩、色調が異なる。このため、作業者が多連光導波路素子１０を石英ガラス基板２１側から覗き込んだ場合、光反射によって容易に各端部１６，１７を認識、確認することができる。
その結果、作業者は、多連光導波路素子１０の石英ガラス基板２１側を上にした状態で、導波路パターン２７の各端部１７を目安にしてダイシングを行うことで、容易、かつ、確実に各光導波路素子（例えば、図１（ｃ）中では１×４の光スプリッタ）ごとに切断することができる。また、導波路パターン２７の各端部１７のみならず、光回路２６の各端部１６も目視認識できることから、何らかの不具合で導波路パターン２７の各端部１７の目視認識が困難であったとしても、確実に各光導波路素子ごとに切断することができる。
本実施の形態に係る多連光導波路素子１０においては、透明板２４の接合面２８側の周縁部全てに光反射膜２９を設けた場合について説明を行ったが、図１（ｃ）に示すように、導波路パターン２７の各端部１７及び光回路２６の各端部１６、又は、少なくとも導波路パターン２７の各端部１７、又は、光回路２６の各端部１６を目視認識できる範囲に光反射膜２９を設ければよいので、特にこれに限定するものではない。例えば、多連光導波路素子１０の切り離し部（つまり各端部１６，１７）を有する両端面（図１（ｃ）中では左右端面）は、各端部１６，１７を有さないことから光反射膜２９を特に必要としない。よって、透明板２４の接合面２８側の周縁部で、かつ、切り離し両端面と対応する側のみに光反射膜２９を設けるようにしてもよい。これによって、光反射膜２９の原料コストを低減することができる。
また、本実施の形態に係る多連光導波路素子１０においては、クラッド２３の全面に１枚の透明板２４を設けた場合について説明を行ったが、透明板２４は一枚板である必要はない。例えば、図３（ａ）に示すように、両端部にそれぞれ凸状透明板３４を接合してなる多連光導波路素子３０であってもよい。この場合も光反射膜２９は、前記した全面に１枚の透明板２４を設けた場合と同様に、凸状透明板３４の接合面の一部又は全面に設ける。また、その多連光導波路素子３０を導波路パターン２７に沿ってダイシングソー（図示せず）を用いて切断することで、図３（ｂ）に示す光導波路素子３５が得られる。
更に、光導波路素子３５または多連光導波路素子１０の端部１６と、光ファイバまたは光ファイバアレイ（図示せず）を調芯して接続する際、各端部１６の認識・確認が容易となり、調芯接続工程の組立時間を短縮することも可能となる。
以上、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、他にも種々のものが想定されることは言うまでもない。
本発明の好適一実施の形態に係る多連光導波路素子の上面図である。図１（ａ）は周縁部に光反射膜を設けた透明板の上面図、図１（ｂ）は透明板を接合していない光導波路素子の上面図、図１（ｃ）は透明板を接合した光導波路素子の天地を逆にしたときの石英基板側の上面図を示している。 図１（ｃ）の２−２線断面図である。 図１の一変形例を示す斜視図である。図３（ａ）は多連光導波路素子の斜視図、図３（ｂ）は図３（ａ）の多連光導波路素子を切断してなる光導波路素子の斜視図を示している。 従来の多連光導波路素子の上面図である。 図４の５−５線断面図の天地を逆にしたものである。
符号の説明
１０ 多連光導波路素子
２１ 石英ガラス基板
２２ 導波路
２３ クラッド
２４ 透明板
２６ 光回路
２８ 接合面
２９ 光反射膜

Claims (6)

  1. 石英ガラス基板と、該石英ガラス基板上に光信号を伝搬するための光回路と、該光回路及び前記石英ガラス基板を覆うクラッドと、該クラッド表面に接合して設けられる透明板と、からなる光導波路素子において、
    前記透明板の接合面の少なくとも周縁部又は全面に光反射膜を設けたことを特徴とする光導波路素子。
  2. 前記光反射膜を、非金属材料で構成した請求項１記載の光導波路素子。
  3. 前記光反射膜を、金属材料で構成した請求項１記載の光導波路素子。
  4. 石英ガラス基板と、該石英ガラス基板上に光信号を伝搬するための複数個の光回路と、該光回路及び前記石英ガラス基板を覆うクラッドと、該クラッド表面に接合して設けられる透明板と、からなる多連光導波路素子において、
    前記透明板の接合面の少なくとも周縁部又は全面に光反射膜を設けたことを特徴とする多連光導波路素子。
  5. 前記光反射膜を、非金属材料で構成した請求項４記載の多連光導波路素子。
  6. 前記光反射膜を、金属材料で構成した請求項４記載の多連光導波路素子。
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