JP2007172000A - Optical waveguide device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical waveguide device capable of taking out light propagated through the waveguide, from a base plate side face while keeping adequate power within the range of a restricted base plate size. <P>SOLUTION: The optical waveguide device has a curved waveguide reaching the base plate side face on a part of the optical waveguide device and is provided with a groove part which is located on the outside of at least radial direction of the curved waveguide and is formed along the longitudinal direction of the curved waveguide, wherein the refractive index in the groove part is set to be smaller than the refractive index of a part other than the optical waveguide of the base plate. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、光通信システムに用いられる光導波路デバイスに関し、特に、光出力をモニタするための光回路の小型化などに有効な光導波路の構造に関する。   The present invention relates to an optical waveguide device used in an optical communication system, and more particularly to an optical waveguide structure effective for downsizing an optical circuit for monitoring optical output.

光導波路デバイスは、誘電体媒質中に形成された屈折率の高い部分に光を閉じ込めて伝搬させる光導波路を使用して様々な機能を実現したデバイスである。例えば、ニオブ酸リチウム(LiNbO3:以下LNと表記する)等の誘電体を使用してマッハツェンダ干渉計を構成した光導波路デバイスは、電気光学定数が非常に高く、熱光学(Thermal Optic:TO)効果をもつデバイスと比較して応答速度が速いため、光変調器や光スイッチ、可変光アッテネータなどとして広く用いられている。   An optical waveguide device is a device that realizes various functions using an optical waveguide that confines and propagates light in a high refractive index portion formed in a dielectric medium. For example, an optical waveguide device comprising a Mach-Zehnder interferometer using a dielectric such as lithium niobate (LiNbO3: hereinafter referred to as LN) has a very high electro-optic constant and a thermo-optic (TO) effect. Since the response speed is faster than that of a device having a, it is widely used as an optical modulator, an optical switch, a variable optical attenuator, or the like.

しかし、上記のようなLN等の誘電体基板を用いた光導波路デバイスは、温度変化により動作点がシフトする温度ドリフトと呼ばれる現象や、直流信号を流すことにより動作点がシフトするDCドリフトと呼ばれる現象が潜在的に発生することが知られている。温度ドリフトやDCドリフトの発生により動作点がシフトすると、光導波路デバイスの光出力特性が変動してしまうため、例えば光変調器においては常に一定な状態で変調を行うことができなくなる。   However, the above-described optical waveguide device using a dielectric substrate such as LN is called a phenomenon called temperature drift in which the operating point shifts due to temperature change, or DC drift in which the operating point shifts when a DC signal is passed. It is known that the phenomenon potentially occurs. If the operating point shifts due to the occurrence of temperature drift or DC drift, the optical output characteristics of the optical waveguide device will fluctuate. For example, in an optical modulator, modulation cannot always be performed in a constant state.

具体的に、マッハツェンダ型の光変調器の光出力はcos2(Δφ/2)に従って変化する。上記のパラメータΔφは、マッハツェンダ干渉計の相互作用部で与えられる位相変化量であり、Z−カットのLN基板を用いた場合にはΔφ={π・ne3・γ33・l/(λ・d)}・Vの関係で表される。ただし、neは光導波路の屈折率、γ33は電気光学定数、lは2本の平行な光導波路上に設けられた電極の長さ、λは光波長、dは電極間の距離、Vは印加電圧である。この光変調器の光出力特性は、横軸を印加電圧Vとすると図19に示すような曲線となる。   Specifically, the optical output of the Mach-Zehnder type optical modulator changes according to cos 2 (Δφ / 2). The parameter Δφ is the amount of phase change given by the interaction part of the Mach-Zehnder interferometer. When a Z-cut LN substrate is used, Δφ = {π · ne3 · γ33 · l / (λ · d) } · V. Where ne is the refractive index of the optical waveguide, γ33 is the electro-optic constant, l is the length of the electrodes provided on the two parallel optical waveguides, λ is the optical wavelength, d is the distance between the electrodes, and V is applied. Voltage. The optical output characteristics of this optical modulator are curves as shown in FIG.

上記のような光変調器については、通常、電極への印加電圧が0Vの時にオンとオフの中間の状態となるように動作点を設定することが望まれる。しかし、実際の動作点は、製造誤差や様々な応力などが原因で所望の動作点からずれてしまうことが多い。この動作点のずれに対しては、直流バイアスを印加することによって所望の動作点への調整が行われることが一般的であるが、直流バイアスにより調整された動作点は前述したようなDCドリフトによりシフトしてしまう。このため、所望の動作点を安定して実現するには、光出力を常にモニタしてその結果を基に直流バイアスを制御することが必要となる。このような光出力のモニタは、光変調器の用途だけに限られるものではなく、例えばマッハツェンダ型の可変光アッテネータなどでも、温度変化等に対応して光減衰量を調整するために必要となる。   For the optical modulator as described above, it is usually desirable to set the operating point so that it is in an intermediate state between on and off when the applied voltage to the electrode is 0V. However, the actual operating point often deviates from the desired operating point due to manufacturing errors and various stresses. For this deviation of the operating point, adjustment to a desired operating point is generally performed by applying a DC bias, but the operating point adjusted by the DC bias is the DC drift as described above. Will shift. Therefore, in order to stably realize a desired operating point, it is necessary to constantly monitor the optical output and control the DC bias based on the result. Such an optical output monitor is not limited to the use of an optical modulator. For example, a Mach-Zehnder variable optical attenuator is necessary to adjust the optical attenuation in response to a temperature change or the like. .

上記のような光出力モニタの必要性に対応して、従来、光導波路デバイスの内部に光出力モニタ用の受光素子を設ける技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2002−182050号公報
In response to the necessity of the optical output monitor as described above, a technique for providing a light receiving element for optical output monitoring inside an optical waveguide device has been proposed (for example, see Patent Document 1).
JP 2002-182050 A

ところで、従来の光導波路デバイスは、光導波路の端面から出射される主信号光をレンズ結合系を介して出力光ファイバに導く構成のものや、光導波路の端面と出力光ファイバとを直接突き合わせるバットジョイント(butt joint)型のものが知られている。レンズ結合系を用いた構成では、光導波路デバイスの主信号光が出力される基板側面とレンズ結合系との間には所要のスペースが存在するため、そのスペースを利用して光出力モニタ用の受光素子を配置することができ、十分なモニタ光を受光することが可能である。   By the way, the conventional optical waveguide device has a configuration in which main signal light emitted from the end face of the optical waveguide is guided to the output optical fiber through the lens coupling system, or directly matches the end face of the optical waveguide and the output optical fiber. A butt joint type is known. In the configuration using the lens coupling system, there is a required space between the side surface of the substrate from which the main signal light of the optical waveguide device is output and the lens coupling system. A light receiving element can be disposed, and sufficient monitor light can be received.

一方、バットジョイント型の場合では、出力光ファイバが非常に細いので光導波路の端面にファイバを単純に接着しただけでは強度が不足するため、例えば図20(A)に示すように、V溝ファイバブロックやガラスフェルール等のファイバ固定部材120を使用して、出力光ファイバ110を主信号光出力側の光導波路101Aの端面に固定させる必要がある。このようなファイバ固定部材120を使用した構成において、光出力モニタ用の受光素子130をファイバ固定部材120の裏側(光導波路デバイスとは反対側)に配置すると、ファイバ固定部材120が邪魔になってモニタ側の光導波路101Bから出射されるモニタ光を十分に受光することが難しくなってしまう。これを回避するためには、例えば図20(B)に示すように、ファイバ固定部材120の形状等を複雑なものにしなければならない。前述した特許文献1に示されている補強用キャピラリは、より複雑な形状のファイバ固定部材の一例と考えられる。このようなファイバ固定部材の複雑化は、光導波路デバイスのコスト上昇を招いてしまうなどの問題点がある。   On the other hand, in the case of the butt joint type, since the output optical fiber is very thin, the strength is insufficient only by simply bonding the fiber to the end face of the optical waveguide. For example, as shown in FIG. It is necessary to fix the output optical fiber 110 to the end face of the optical waveguide 101A on the main signal light output side using a fiber fixing member 120 such as a block or a glass ferrule. In such a configuration using the fiber fixing member 120, if the light receiving element 130 for monitoring the optical output is disposed on the back side of the fiber fixing member 120 (the side opposite to the optical waveguide device), the fiber fixing member 120 becomes an obstacle. It becomes difficult to sufficiently receive the monitor light emitted from the monitor-side optical waveguide 101B. In order to avoid this, for example, as shown in FIG. 20B, the shape of the fiber fixing member 120 must be complicated. The reinforcing capillary shown in Patent Document 1 described above is considered to be an example of a fiber fixing member having a more complicated shape. Such complication of the fiber fixing member causes problems such as an increase in cost of the optical waveguide device.

上記のようなバットジョイント型の構成における問題点を解消して光出力モニタを確実に行うための1つの方策として、光導波路デバイスの主信号光が出力される基板側面とは異なる基板側面(具体的に図20に示した構成では手前または奥に位置する側面)からモニタ光を導き出すようにするのが有効である。しかし、このような構成を実現するためには、次のような課題を解決する必要がある。   As one measure for solving the problems in the butt joint configuration as described above and performing the optical output monitoring with certainty, the substrate side surface different from the substrate side surface on which the main signal light of the optical waveguide device is output (specifically In particular, in the configuration shown in FIG. 20, it is effective to derive the monitor light from the side or the side located at the back. However, in order to realize such a configuration, it is necessary to solve the following problems.

第1の課題は、例えば図21に示したように、曲がり導波路を使用してモニタ光を導き出した場合に、基板側面での反射および放射損失が問題となることである。すなわち、具体例としてLN変調器を考えると、通常使用されるLN変調器の基板100の幅wは1mm〜2mm程度である。このため、モニタ側の曲がり導波路101Bを伝搬した光が基板側面で全反射しない角度で導き出されるようにするためには、曲がり導波路101Bの曲率半径Rcを1mm〜2mm前後とする必要がある。一方、曲がり導波路101Bにおいて放射損失の発生しない曲率半径Rcは30mm以上が必要である。このため、図21(A)に示したように、曲がり導波路101Bでの放射損失を防ぐために30mm以上の曲率半径Rcを確保すると、モニタ光が基板側面で全反射してしまうと共に、基板サイズの大型化を招くことにもなる。また、図21(B)に示したように、基板側面での全反射を防ぐために曲がり導波路101Bの曲率半径Rcを2mm以下に設定すると、モニタ光が曲がり導波路101Bの途中で導波路外に放射されてしまう。従って、単純に曲がり導波路を形成したのでは十分なモニタ光を受光することが困難となる。   The first problem is that, for example, as shown in FIG. 21, when monitor light is derived using a bent waveguide, reflection and radiation loss on the side surface of the substrate become a problem. That is, when a LN modulator is considered as a specific example, the width w of the substrate 100 of a normally used LN modulator is about 1 mm to 2 mm. For this reason, in order for light propagating through the curved waveguide 101B on the monitor side to be guided at an angle that does not totally reflect on the side surface of the substrate, the curvature radius Rc of the curved waveguide 101B needs to be around 1 mm to 2 mm. . On the other hand, the radius of curvature Rc at which no radiation loss occurs in the bent waveguide 101B needs to be 30 mm or more. For this reason, as shown in FIG. 21A, when a radius of curvature Rc of 30 mm or more is secured to prevent radiation loss in the bent waveguide 101B, the monitor light is totally reflected on the side surface of the substrate and the size of the substrate. It will also lead to an increase in size. Further, as shown in FIG. 21B, when the curvature radius Rc of the bent waveguide 101B is set to 2 mm or less in order to prevent total reflection on the side surface of the substrate, the monitor light is bent and is outside the waveguide in the middle of the waveguide 101B. Will be emitted. Therefore, it is difficult to receive sufficient monitor light if a curved waveguide is simply formed.

第2の課題は、例えば図22に示すように、基板の表面に発生したチッピングが原因となってモニタ光の受光が難しくなることである。すなわち、LN変調器等を形成するチップは、ダイシング装置などを利用して基板材料をカットして得られるが、そのカットの際にチップの上面や下面に数十μmの凹凸が発生する。この凹凸はチッピングとも言われる。LN変調器チップは、Ti等の拡散処理によりチップの上面に光導波路が形成されており、モニタ光が導き出される基板側面にチッピングが発生していると、十分なモニタ光を得ることが難しくなる。従って、モニタ光を取り出す基板側面についてチッピング対策等を行う必要がある。   The second problem is that it becomes difficult to receive monitor light due to chipping generated on the surface of the substrate, for example, as shown in FIG. That is, a chip forming an LN modulator or the like is obtained by cutting a substrate material using a dicing apparatus or the like, but an unevenness of several tens of μm is generated on the upper and lower surfaces of the chip during the cutting. This unevenness is also called chipping. In the LN modulator chip, an optical waveguide is formed on the upper surface of the chip by diffusion treatment of Ti or the like. If chipping occurs on the side surface of the substrate from which the monitor light is derived, it becomes difficult to obtain sufficient monitor light. . Therefore, it is necessary to take measures against chipping on the side surface of the substrate from which the monitor light is extracted.

第3の課題は、モニタ光を受光するための受光素子を確実に搭載することが困難な場合が生じることである。すなわち、モニタ光用の受光素子の搭載方法の1つとして、モニタ光を導き出す基板側面に受光素子を張り付ける方法が考えられるが、受光素子の大きさが300μm以上あるため、前述したように光導波路が基板上部に形成されている場合に受光素子を基板側面に張り付けると、図23に示すように受光素子がチップの上面からはみ出してしまう。このため、受光素子の張り付けが非常に難しくなり信頼度を含めた問題が発生する。   A third problem is that it may be difficult to reliably mount a light receiving element for receiving monitor light. That is, as one method of mounting the light receiving element for the monitor light, a method of attaching the light receiving element to the side surface of the substrate from which the monitor light is derived can be considered. However, since the size of the light receiving element is 300 μm or more, as described above If the light receiving element is attached to the side of the substrate when the waveguide is formed on the upper part of the substrate, the light receiving element protrudes from the upper surface of the chip as shown in FIG. For this reason, it is very difficult to attach the light receiving element, and problems including reliability occur.

本発明は上記の各課題に着目してなされたもので、光導波路を伝搬した光を限られた基板サイズの範囲内で十分なパワーを保って所望の基板側面から導き出すことのできる光導波路デバイスを提供することを第1の目的とする。また、基板表面に発生するチッピングの影響を抑えた光導波路デバイスを提供することを第2の目的とする。さらに、基板から導き出される光を受ける受光素子を基板に確実に搭載することのできる光導波路デバイスを提供することを第3の目的とする。   The present invention has been made paying attention to each of the above problems, and an optical waveguide device capable of deriving light propagating through an optical waveguide from a desired substrate side face while maintaining sufficient power within a limited substrate size range. It is a first object to provide Another object of the present invention is to provide an optical waveguide device in which the influence of chipping generated on the substrate surface is suppressed. It is a third object of the present invention to provide an optical waveguide device in which a light receiving element that receives light derived from the substrate can be reliably mounted on the substrate.

このため、本発明に係る光導波路デバイスの1つの態様は、基板に形成した光導波路を備えて構成される光導波路デバイスにおいて、前記光導波路の一部に基板側面まで達する曲がり導波路を有すると共に、該曲がり導波路の少なくとも半径方向外側に位置し、かつ、前記曲がり導波路の長手方向に沿って形成した溝部を備え、該溝部内の屈折率が、前記基板の光導波路以外の部分の屈折率よりも小さくなるように設定されたものである。   For this reason, one aspect of the optical waveguide device according to the present invention is an optical waveguide device configured to include an optical waveguide formed on a substrate, and has a curved waveguide that reaches a side surface of the substrate at a part of the optical waveguide. A groove portion that is located at least on the radially outer side of the bent waveguide and is formed along the longitudinal direction of the bent waveguide, and the refractive index in the groove portion is a refractive index of a portion other than the optical waveguide of the substrate. It is set to be smaller than the rate.

上記のような構成の光導波路デバイスでは、光導波路を伝搬する光は曲がり導波路を通って所望の基板側面から出射されるようになる。この曲がり導波路には、少なくとも半径方向外側に、基板の屈折率よりも小さな屈折率をもつ溝部が長手方向に沿って形成されていて、この溝部による光の閉じ込め効果によって曲がり導波路を伝搬する光の放射損失が抑えられる。これにより、曲率半径の小さな曲がり導波路を用いても十分なパワーの光を所望の基板端面に導き出すことが可能になる。   In the optical waveguide device configured as described above, light propagating through the optical waveguide is bent and emitted from a desired substrate side surface through the waveguide. In this bent waveguide, a groove having a refractive index smaller than the refractive index of the substrate is formed along the longitudinal direction at least on the outer side in the radial direction, and propagates through the bent waveguide by the light confinement effect by this groove. Light radiation loss can be suppressed. As a result, even when a curved waveguide having a small radius of curvature is used, light with sufficient power can be led to a desired substrate end face.

また、上記の光導波路デバイスについては、曲がり導波路を伝搬した光が出射される基板側面の上部に、基板表面でのチッピングの発生を防ぐブロック材を備えるようにしてもよい。これにより、チッピングの影響による光パワーの低下を回避することが可能になる。さらに、基板側面から出射される光を受光するための受光素子を上記のブロック材を利用して基板側面に張り付けるようにしてもよい。これにより、基板側面への受光素子の搭載を容易かつ確実に行うことができるようになる。   Moreover, about said optical waveguide device, you may make it provide the block material which prevents generation | occurrence | production of chipping on the substrate surface in the upper part of the substrate side surface where the light which propagated the curved waveguide is emitted. Thereby, it is possible to avoid a decrease in optical power due to the effect of chipping. Further, a light receiving element for receiving light emitted from the side surface of the substrate may be attached to the side surface of the substrate using the block material. As a result, the light receiving element can be easily and reliably mounted on the side surface of the substrate.

また、本発明に係る光導波路デバイスの別の態様は、基板上に形成されている第1光導波路と、前記基板の端面の上部で前記第1光導波路上に設けたブロック材と、前記第1光導波路から分岐すると共に、前記第1光導波路の端部が位置する前記基板の端面とは異なる端面で、かつ、前記ブロック材の下に、光導波路の端部を有する第2光導波路と、を備えて構成されるものである。   In another aspect of the optical waveguide device according to the present invention, a first optical waveguide formed on a substrate, a block material provided on the first optical waveguide above the end surface of the substrate, A second optical waveguide branched from one optical waveguide and having an end portion of the optical waveguide on an end surface different from the end surface of the substrate on which the end portion of the first optical waveguide is located and under the block material; Are configured.

上記のような構成の光導波路デバイスでは、第1光導波路の端部が位置する基板端面でのチッピングの発生と、それとは異なる第2光導波路の端部が位置する基板端面でのチッピングの発生とが共通のブロック材によりそれぞれ防止されるようになるため、第1および第2光導波路から出力される光に対するチッピングの影響を簡略な構成により抑えることが可能になる。   In the optical waveguide device configured as described above, chipping occurs at the substrate end surface where the end portion of the first optical waveguide is located, and chipping occurs at the substrate end surface where the end portion of the second optical waveguide is different from that. Are prevented by the common block material, so that the influence of chipping on the light output from the first and second optical waveguides can be suppressed with a simple configuration.

なお、本発明の他の目的、特徴および利点は、添付図面に関連する実施態様についての以下の説明で明らかになるであろう。   Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.

以下、本発明に係る光導波路デバイスの実施形態について添付図面に基づいて説明する。なお、全図を通して同一の符号は同一または相当部分を示すものとする。   Embodiments of an optical waveguide device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Note that the same reference numerals denote the same or corresponding parts throughout the drawings.

図1は、光導波路デバイスの構成例を示す斜視図である。
図1において、本形態の光導波路デバイスは、例えば、基板10の表面に形成したマッハツェンダ型の光導波路11と、その光導波路11に沿って基板10の表面に形成した電極12と、光導波路11のモニタ光出力側の端部近傍に形成した反射溝13と、その反射溝13で反射され基板10の側面から出射されるモニタ光を受光する受光素子14と、光入出力端でのチッピングの影響を防ぐブロック材15と、を備えて構成される。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration example of an optical waveguide device.
1, the optical waveguide device of this embodiment includes, for example, a Mach-Zehnder type optical waveguide 11 formed on the surface of the substrate 10, an electrode 12 formed on the surface of the substrate 10 along the optical waveguide 11, and the optical waveguide 11. A reflection groove 13 formed near the end of the monitor light output side, a light receiving element 14 for receiving monitor light reflected by the reflection groove 13 and emitted from the side surface of the substrate 10, and chipping at the light input / output end. And a block member 15 for preventing the influence.

基板10は、例えばZ−カットのLN基板等が使用される。光導波路11は、入力導波路11A、入力側カプラ11B、平行導波路11C,11D、出力側カプラ11E、主信号光出力導波路11Fおよびモニタ光出力導波路11Gからなり、マッハツェンダ干渉計を構成している。入力導波路11Aは、基板10の一側面(図1中の左側側面)に臨む一端から光Lが入力され、他端が入力側カプラ11Bの2つの入力ポートうちの一方に接続されている。入力側カプラ11Bは、入力導波路11Aからの光Lを2つに分岐して各平行導波路11C,11Dに与える。出力側カプラ11Eは、各々の平行導波路11C,11Dを合波した後に主信号光Lsおよびモニタ光Lmに分岐して主信号光出力導波路11Fおよびモニタ光出力導波路11Gにそれぞれ与える。ここでは、入力側および出力側のカプラ11B,11Eとして、例えば方向性結合器またはマルチモード干渉(MMI)カプラが使用される。   As the substrate 10, for example, a Z-cut LN substrate or the like is used. The optical waveguide 11 includes an input waveguide 11A, an input side coupler 11B, parallel waveguides 11C and 11D, an output side coupler 11E, a main signal light output waveguide 11F, and a monitor light output waveguide 11G, and constitutes a Mach-Zehnder interferometer. ing. In the input waveguide 11A, light L is input from one end facing the one side surface (left side surface in FIG. 1) of the substrate 10, and the other end is connected to one of the two input ports of the input side coupler 11B. The input-side coupler 11B branches the light L from the input waveguide 11A into two and supplies the light to the parallel waveguides 11C and 11D. The output-side coupler 11E multiplexes the parallel waveguides 11C and 11D, branches them to the main signal light Ls and the monitor light Lm, and gives them to the main signal light output waveguide 11F and the monitor light output waveguide 11G, respectively. Here, for example, directional couplers or multi-mode interference (MMI) couplers are used as the input-side and output-side couplers 11B and 11E.

電極12は、例えば、電極パターン12A,12Bおよび電極パッド12Cから構成される。電極パターン12Aは、平行導波路11D上を通る所要の形状にパターニングされている。一方、電極パターン12Bは、電極パターン12Aとは一定の距離を隔てて、平行導波路11C上を通る所要の形状にパターニングされている。電極パッド12Cは、各電極パターン12A,12Bに高周波電気信号を印加するための端子に相当するものであり、ここではモニタ光が導き出される基板側面(図1中の奥側に位置する側面)の近くに配置されている。なお、一方の電極パターンを接地電極として使用する場合には、その電極パッドを接地端子に接続する。   The electrode 12 includes, for example, electrode patterns 12A and 12B and an electrode pad 12C. The electrode pattern 12A is patterned into a required shape that passes over the parallel waveguide 11D. On the other hand, the electrode pattern 12B is patterned into a required shape passing on the parallel waveguide 11C at a certain distance from the electrode pattern 12A. The electrode pad 12C corresponds to a terminal for applying a high-frequency electric signal to each of the electrode patterns 12A and 12B. Here, the side surface of the substrate from which the monitor light is derived (the side surface located on the back side in FIG. 1). Located nearby. When one electrode pattern is used as the ground electrode, the electrode pad is connected to the ground terminal.

反射溝13は、例えばフォトリソグラフィー法などを利用して、基板10表面の所定の位置に所望の形状の溝を設けることによって、モニタ光出力導波路11Gの終端から基板10内に放射されるモニタ光Lmを反射する反射面13Aを形成し、その反射光Lm’が基板側面(図1中の奥側に位置する側面)に向けて伝搬するようにしたものである。この反射溝13は、例えば図2のA−A’断面図に示すように、反射面13Aが基板10の垂直方向に対して斜めに傾いており、基板10の表面に沿って伝搬するモニタ光Lmの反射光Lm’が基板10の下方に若干逸れて伝搬するようになっている。   The reflection groove 13 is a monitor radiated into the substrate 10 from the end of the monitor light output waveguide 11G by providing a groove having a desired shape at a predetermined position on the surface of the substrate 10 by using, for example, a photolithography method. A reflecting surface 13A that reflects the light Lm is formed, and the reflected light Lm ′ is propagated toward the side surface of the substrate (the side surface located on the far side in FIG. 1). For example, as shown in the AA ′ cross-sectional view of FIG. 2, the reflection groove 13 has a reflection surface 13 </ b> A inclined obliquely with respect to the vertical direction of the substrate 10, and monitor light propagating along the surface of the substrate 10. The reflected light Lm ′ of Lm deviates slightly below the substrate 10 and propagates.

なお、図2中の符号16は、基板10の表面全体に形成したバッファ層を示しており、符号17は、バッファ層16上に形成したSi膜を示している。バッファ層16は、電極12による光の吸収損失防止とインピーダンス整合とを実現するためのものであり、具体的にはSiO2等からなる。また、Si膜17は、温度ドリフトを抑圧するためのものである。   2 indicates a buffer layer formed on the entire surface of the substrate 10, and reference numeral 17 indicates an Si film formed on the buffer layer 16. The buffer layer 16 is for realizing light absorption loss prevention and impedance matching by the electrode 12, and is specifically made of SiO2 or the like. The Si film 17 is for suppressing temperature drift.

受光素子14は、反射溝13で反射されて基板側面から出射されるモニタ光Lm’を受光し、モニタ光Lm’のパワーに応じて変化する電気信号を発生する。この受光素子14は、基板側面から出射されるモニタ光Lm’を受光可能な任意の位置に配置することができ、例えば、基板側面に張り付けてもよく、また、基板側面から所要の距離隔てた位置に取り付けてもよい。   The light receiving element 14 receives the monitor light Lm ′ reflected from the reflection groove 13 and emitted from the side surface of the substrate, and generates an electrical signal that changes in accordance with the power of the monitor light Lm ′. The light receiving element 14 can be arranged at an arbitrary position where the monitor light Lm ′ emitted from the side surface of the substrate can be received. For example, the light receiving element 14 may be attached to the side surface of the substrate, or separated from the side surface of the substrate by a predetermined distance. You may attach to a position.

ブロック材15は、上述したような基板10の表面に発生するチッピングが入出力光に影響を与えないようにするために、基板10の対向する両側面(図1中の左側および右側の各側面)の上部にガラスやLNブロック等を張り付けたものである。ただし、このブロック材15は、入出力光に対するチッピングの影響が小さい場合には省略することも可能である。   In order to prevent the chipping generated on the surface of the substrate 10 as described above from affecting the input / output light, the block material 15 is formed on opposite side surfaces (the left and right side surfaces in FIG. 1). ) And a glass or LN block or the like are pasted on top. However, the block material 15 can be omitted when the effect of chipping on input / output light is small.

なお、主信号光Lsが出力される基板10の側面には、図示を省略したが、主信号光出力導波路11Fの一端にバットジョイントされる出力光ファイバを固定するためのファイバ固定部材(例えば、V溝ファイバブロックやガラスフェルール等)が設けられている(図20参照)。   Although not shown on the side surface of the substrate 10 to which the main signal light Ls is output, a fiber fixing member (for example, for fixing the output optical fiber butt-joined to one end of the main signal light output waveguide 11F) V-groove fiber block, glass ferrule, etc.) are provided (see FIG. 20).

ここで、上記のような光導波路デバイスの製造方法について具体的に説明する。
まず、例えば図3に示す各工程に従って、LN基板10に対する光導波路11の形成を行う。具体的には、LN基板10に対して光導波路11となるべきチタン(Ti)等の蒸着を行い、1000Å程度のTi膜を形成する(図3(A)および(B))。そして、そのTi層上にフォトレジストを1μm前後塗布した後、一般的なフォトリソグラフィー法によりマッハツェンダ干渉計に対応させてレジストをパターニングし、さらに、そのレジストをマスクとしてTi膜のパターン化を行う(図3(C))。なお、上記のパターン化に際しては、ドライエッチングを適用してもウェットエッチングを適用してもよい。Ti膜のパターン化が終わると、Tiを1000℃〜1100℃にてLN基板10内に拡散して表面近傍にマッハツェンダ型の光導波路11を形成する(図3(D))。
Here, the manufacturing method of the above optical waveguide device will be specifically described.
First, for example, the optical waveguide 11 is formed on the LN substrate 10 according to the steps shown in FIG. Specifically, titanium (Ti) or the like to be the optical waveguide 11 is deposited on the LN substrate 10 to form a Ti film of about 1000 mm (FIGS. 3A and 3B). Then, after applying a photoresist of about 1 μm on the Ti layer, the resist is patterned in accordance with a Mach-Zehnder interferometer by a general photolithography method, and further, the Ti film is patterned using the resist as a mask ( FIG. 3 (C)). In the above patterning, either dry etching or wet etching may be applied. When the patterning of the Ti film is finished, Ti is diffused into the LN substrate 10 at 1000 ° C. to 1100 ° C. to form a Mach-Zehnder type optical waveguide 11 near the surface (FIG. 3D).

なお、上記の工程では、Tiを熱拡散させてLN基板10に光導波路11を形成する一例を示したが、例えば、Tiに代えてMgを用いてもよい。また、Ti膜をパターン化した後にプロトン交換法を用いて光導波路11を形成することも可能である。   In the above-described process, an example in which Ti is thermally diffused to form the optical waveguide 11 on the LN substrate 10 is shown. However, for example, Mg may be used instead of Ti. It is also possible to form the optical waveguide 11 using the proton exchange method after patterning the Ti film.

次に、例えば図4に示す各工程に従って反射溝13の形成を行う。まず、上記光導波路11の形成の場合と同様にして、フォトリソグラフィー法により基板10上の所定の位置に反射溝形成用のパターンを作成する。その際、反射溝13の反射面13Aを基板10の垂直方向に対して斜めに形成するべく、例えば、レジストを段階状にずらしてパターニングして斜めのレジストを実現する(図4(A))。そして、このレジストをマスクとして、ドライエッチングにより基板10に対して反射溝13を形成する(図4(B))。このとき、レジストが斜めに形成されているので反射溝13の側壁は斜めに形成されるようになる(図4(C))。   Next, for example, the reflection grooves 13 are formed according to the steps shown in FIG. First, in the same manner as in the case of forming the optical waveguide 11, a pattern for forming a reflection groove is formed at a predetermined position on the substrate 10 by photolithography. At that time, in order to form the reflecting surface 13A of the reflecting groove 13 obliquely with respect to the vertical direction of the substrate 10, for example, the resist is shifted and stepwise patterned to realize the oblique resist (FIG. 4A). . Then, using this resist as a mask, a reflection groove 13 is formed on the substrate 10 by dry etching (FIG. 4B). At this time, since the resist is formed obliquely, the side wall of the reflection groove 13 is formed obliquely (FIG. 4C).

光導波路11および反射溝13の形成が終わると、次に、例えば図5に示す各工程に従って電極12の形成を行う。まず、電極による光の吸収損失を防止すると共にインピーダンスの整合をとるためのバッファ層16を、スパッタや電子ビーム(EB)蒸着器等を使用して、基板10の表面に形成する(図5(A)および(B))。このバッファ層の厚さは、必要帯域や電気反射量に応じて最適化されるが、0.5μm〜1.0μmが一般的である。バッファ層16が形成されると、温度ドリフトを抑圧するためのSi膜17を、スパッタ等にてバッファ層16上に蒸着する(図5(C))。Si膜17の厚さは、0.1μm前後とするのがよい。次に、電極形成用の下地として金(Au)の蒸着を行う。この金の蒸着はEB蒸着器等を用いて0.1μm程度の厚さで行う。そして、前述の光導波路11の形成の場合と同様にしてレジストのパターン化後にエッチングを行い、さらに、電極用の金メッキを行う(図5(D))。この金メッキの厚さも、バッファ層の厚さと同様に、必要帯域や電気反射量に応じて最適化されるが、5〜20μm程度が一般的である。   When the formation of the optical waveguide 11 and the reflection groove 13 is completed, the electrode 12 is then formed according to the respective steps shown in FIG. First, a buffer layer 16 is formed on the surface of the substrate 10 by using a sputter, an electron beam (EB) vapor deposition device or the like to prevent loss of light absorption by the electrode and to match impedance (FIG. 5 ( A) and (B)). The thickness of the buffer layer is optimized according to the necessary band and the amount of electrical reflection, but is generally 0.5 μm to 1.0 μm. When the buffer layer 16 is formed, a Si film 17 for suppressing temperature drift is deposited on the buffer layer 16 by sputtering or the like (FIG. 5C). The thickness of the Si film 17 is preferably about 0.1 μm. Next, gold (Au) is deposited as a base for electrode formation. This gold deposition is performed at a thickness of about 0.1 μm using an EB vaporizer or the like. Then, etching is performed after the resist is patterned in the same manner as in the case of forming the optical waveguide 11 described above, and gold plating for electrodes is further performed (FIG. 5D). The thickness of the gold plating is optimized in accordance with the necessary band and the amount of electric reflection, as is the case with the buffer layer, but is generally about 5 to 20 μm.

上記のようにして基板10に対する光導波路11、反射溝13、バッファ層16、Si膜17および電極12の形成が終わると、次に、基板10の光入出力端の上部にチッピング防止用のブロック材15を張り付ける。図6は、ブロック材15が張り付けられた基板材料の上面図である。この基板材料のブロック材上の点線部分と各LNチップの境界部とをダイシング装置などを利用してカットした後、モニタ光が導き出される基板側面の所定の位置に受光素子14を取り付ける。   When the formation of the optical waveguide 11, the reflection groove 13, the buffer layer 16, the Si film 17 and the electrode 12 on the substrate 10 is completed as described above, the chipping prevention block is then placed on the optical input / output end of the substrate 10. The material 15 is pasted. FIG. 6 is a top view of the substrate material to which the block material 15 is attached. After the dotted line portion on the block material of the substrate material and the boundary portion of each LN chip are cut using a dicing apparatus or the like, the light receiving element 14 is attached to a predetermined position on the side surface of the substrate from which the monitor light is derived.

上述したような一連の工程により製造された光導波路デバイスでは、基板10の光入力側面に与えられた光Lが、入力導波路11Aを伝搬して入力側カプラ11Bで2分岐され、各平行導波路11C,11Dをそれぞれ伝搬する。このとき、電極パターン12A,12Bに印加される電気信号に応じて、各平行導波路11C,11Dを伝搬する光に位相差が与えられ、出力側カプラ11Eで各々の光が合波された後に主信号光Lsおよびモニタ光Lmにそれぞれ分岐される。主信号光Lsは、主信号光導波路11Fを伝搬して基板10の側面から出射され、主信号光導波路11Fの端面にバットジョイントされた出力光ファイバに導かれる。   In the optical waveguide device manufactured by the series of processes as described above, the light L given to the optical input side surface of the substrate 10 propagates through the input waveguide 11A and is branched into two by the input-side coupler 11B, and each parallel guide Propagate through the waveguides 11C and 11D, respectively. At this time, after a phase difference is given to the light propagating through each of the parallel waveguides 11C and 11D in accordance with the electric signals applied to the electrode patterns 12A and 12B, and the respective lights are combined by the output side coupler 11E. The light is branched into the main signal light Ls and the monitor light Lm. The main signal light Ls propagates through the main signal optical waveguide 11F, is emitted from the side surface of the substrate 10, and is guided to an output optical fiber that is butt-jointed to the end surface of the main signal optical waveguide 11F.

一方、出力側カプラ11Eで分岐されたモニタ光Lmは、モニタ光出力導波路11Gを伝搬して、その端面から基板10内に放射され、反射溝13の反射面13Aに到達して反射される。反射面13Aで反射されたモニタ光Lm’は、前述の図2に示したように反射面13Aが基板10の垂直方向に対して斜めになっているので、基板10の表面に対して下方に逸れた方向に向けて基板10内を伝搬し、主信号光Lsの出射側面とは異なる基板側面に導き出される。このため、基板側面に到達したモニタ光Lm’は、基板表面に発生するチッピングよりも下方の位置から出射されるようになり、チッピングの影響を受けることなく受光素子14で受光されるようになる。なお、チッピングは基板の表面だけでなく裏面にも発生するため、基板側面に到達するモニタ光Lm’が表裏面のチッピングの中間の位置から導き出されるように、反射面13Aの傾斜角度を設定するのが望ましい。   On the other hand, the monitor light Lm branched by the output side coupler 11E propagates through the monitor light output waveguide 11G, is radiated into the substrate 10 from the end face, reaches the reflection surface 13A of the reflection groove 13, and is reflected. . The monitor light Lm ′ reflected by the reflecting surface 13A is downward with respect to the surface of the substrate 10 because the reflecting surface 13A is inclined with respect to the vertical direction of the substrate 10 as shown in FIG. The light propagates in the direction deviated in the substrate 10 and is led to the side surface of the substrate different from the side surface on which the main signal light Ls is emitted. For this reason, the monitor light Lm ′ reaching the side surface of the substrate is emitted from a position below the chipping generated on the substrate surface, and is received by the light receiving element 14 without being affected by the chipping. . Since the chipping occurs not only on the front surface but also on the back surface of the substrate, the inclination angle of the reflecting surface 13A is set so that the monitor light Lm ′ reaching the side surface of the substrate is derived from an intermediate position between the front and back chipping. Is desirable.

そして、受光素子14では、受光したモニタ光Lm’が電気信号に変換され、その電気信号が図示しない制御部等に送られて光導波路デバイスの動作点などのフィードバック制御に利用される。   In the light receiving element 14, the received monitor light Lm ′ is converted into an electric signal, and the electric signal is sent to a control unit (not shown) and used for feedback control of the operating point of the optical waveguide device.

このような光導波路デバイスによれば、モニタ光出力導波路の先に反射溝13を設けてモニタ光Lmを反射させるようにしたことで、基板サイズの大型化を招くことなく主信号光Lsの出射側面とは異なる基板側面にモニタ光Lm’を導き出すことができるようになる。これにより、バットジョイント型の場合においても受光素子14で十分なモニタ光を受光することができ、光導波路デバイスの動作点などのフィードバック制御を確実に行うことが可能になる。また、基板10の表面に垂直な方向に対して斜めの反射面13Aを形成したことで、モニタ光が導き出される基板側面にチッピングが発生していても、そのチッピングよりも下方からモニタ光が出射されるようになるため、チッピングの影響によるモニタ光の低下を回避することができる。さらに、電極12の電極パッド12Cが配置される側と同じ側に位置する基板側面にモニタ光を導き出すようにしたことで、電気信号配線の外部とのインターフェースを基板10の1つの側面に集めることができるため、光導波路デバイスを外部回路等に効率的に搭載することが可能になる。このような光導波路デバイスは、例えば光変調器や光スイッチ、可変光アッテネータなどの用途に有用である。   According to such an optical waveguide device, the reflection groove 13 is provided at the tip of the monitor light output waveguide so as to reflect the monitor light Lm, so that the main signal light Ls can be transmitted without increasing the substrate size. The monitor light Lm ′ can be led to the substrate side surface different from the emission side surface. As a result, even in the case of the butt joint type, the light receiving element 14 can receive sufficient monitor light, and feedback control of the operating point of the optical waveguide device and the like can be reliably performed. Further, by forming the reflective surface 13A oblique to the direction perpendicular to the surface of the substrate 10, even if chipping occurs on the side surface of the substrate from which the monitor light is derived, the monitor light is emitted from below the chipping. Therefore, it is possible to avoid a decrease in monitor light due to the effect of chipping. Furthermore, the monitor light is led out to the side surface of the substrate located on the same side as the side on which the electrode pad 12C of the electrode 12 is arranged, so that the interface with the outside of the electric signal wiring is collected on one side surface of the substrate 10. Therefore, the optical waveguide device can be efficiently mounted on an external circuit or the like. Such an optical waveguide device is useful for applications such as an optical modulator, an optical switch, and a variable optical attenuator.

なお、上記の形態では、モニタ光を導き出す基板側面でのチッピングの影響を考慮して斜めの反射面13Aを設けるようにしたが、チッピングの影響が小さい場合には、例えば図7のA―A’断面図に示すように基板10の表面に垂直となるような反射面13Aを形成して、反射面13Aで反射されたモニタ光Lm’が基板表面に沿って伝搬されるようにしても構わない。また、図7のような垂直な反射面13Aを設けた場合の応用例として、例えば図8に示すように、モニタ光が導き出される基板側面の上部にブロック材16を張り付けるようにすれば、主信号光Lsの出力側面と同様にして、モニタ光に対するチッピングの影響を抑えることが可能である。この場合、ブロック材16を利用して受光素子14を基板側面に張り付けることが可能になるため、受光素子14の搭載を容易に行うことができ信頼度の向上を図ることも可能になる。さらに、例えば図9に示すように、主信号光Lsの出力側面の上部に設けたブロック材15の下方に位置する基板側面からモニタ光が導き出されるように、ブロック材15の形状や反射溝13の配置などを設計することにより、ブロック材の部品点数を減らしてコストの削減を図ることが可能になる。加えて、上記図8や図9の構成において、厚さが300μm以上のブロック材を使用するようにすれば、基板側面およびブロック材に対して受光素子14の全面を張り付けることができるため、一層安定した受光素子14の取り付けが可能になる。   In the above embodiment, the oblique reflection surface 13A is provided in consideration of the effect of chipping on the side surface of the substrate from which the monitor light is derived. However, when the effect of chipping is small, for example, AA in FIG. 'As shown in the sectional view, a reflective surface 13A that is perpendicular to the surface of the substrate 10 may be formed so that the monitor light Lm' reflected by the reflective surface 13A is propagated along the substrate surface. Absent. Further, as an application example when the vertical reflecting surface 13A as shown in FIG. 7 is provided, for example, as shown in FIG. 8, if the block material 16 is attached to the upper part of the substrate side surface from which the monitor light is derived, In the same manner as the output side surface of the main signal light Ls, the influence of chipping on the monitor light can be suppressed. In this case, since the light receiving element 14 can be attached to the side surface of the substrate using the block member 16, the light receiving element 14 can be easily mounted and the reliability can be improved. Further, for example, as shown in FIG. 9, the shape of the block material 15 and the reflection groove 13 so that the monitor light is led out from the side surface of the substrate positioned below the block material 15 provided above the output side surface of the main signal light Ls. By designing the arrangement and the like, it is possible to reduce the number of parts of the block material and reduce the cost. In addition, if the block material having a thickness of 300 μm or more is used in the configuration of FIGS. 8 and 9, the entire surface of the light receiving element 14 can be attached to the side surface of the substrate and the block material. The light receiving element 14 can be attached more stably.

また、上記の形態では、マッハツェンダ型の光導波路11を構成する入力側および出力側の各カプラ11B,11Eとして方向性結合器またはMMIカプラを使用する場合を説明したが、例えば図10に示すように、Y分岐型カプラ11B’,11E’を用いてマッハツェンダ型の光導波路11を構成したときにも有効である。この場合、各平行導波路11C,11Dを伝搬する光にπの奇数倍の位相差が与えられると、各々の光は出力側カプラ11E’で合波されることで互いに打ち消し合って主信号光Lsがオフ状態となる。このとき、打ち消し合った光は出力導波路11Fの外に漏れ出して基板10内に放射されることになる。この出力導波路11F外の基板10内を伝搬する放射モード光の一部(図10では出力導波路11Fよりも奥側の基板内に放射された光)をモニタ光Lmとして反射溝13で反射させ、その反射光Lm’を主信号光Lsの出力側面とは異なる基板側面に導き出すことで、前述の形態の場合と同様の作用効果を得ることが可能になる。   In the above embodiment, a case has been described in which directional couplers or MMI couplers are used as the input-side and output-side couplers 11B and 11E constituting the Mach-Zehnder type optical waveguide 11, but for example, as shown in FIG. In addition, this is also effective when the Mach-Zehnder type optical waveguide 11 is configured by using the Y-branch couplers 11B ′ and 11E ′. In this case, when a phase difference that is an odd multiple of π is given to the light propagating through each of the parallel waveguides 11C and 11D, the lights are combined by the output-side coupler 11E ′ so that they cancel each other and become the main signal light Ls is turned off. At this time, the canceled lights leak out of the output waveguide 11F and are radiated into the substrate 10. A part of the radiation mode light propagating in the substrate 10 outside the output waveguide 11F (in FIG. 10, the light radiated into the substrate on the back side of the output waveguide 11F) is reflected by the reflection groove 13 as the monitor light Lm. In addition, by deriving the reflected light Lm ′ to the substrate side surface different from the output side surface of the main signal light Ls, it is possible to obtain the same effect as that of the above-described embodiment.

次に、本発明の第1実施形態について説明する。
図11は、第1実施形態の光導波路デバイスの構成を示す斜視図である。
図11において、本実施形態の光導波路デバイスの構成が上述の図1に示した形態の場合と異なる部分は、モニタ光出力導波路11Gに曲率半径の小さな曲がり導波路を適用すると共に、その曲がり導波路の半径方向外側に溝部20を形成した部分である。上記以外の他の部分の構成は上記形態の場合と同様である。このため、ここではモニタ光出力導波路11Gおよび溝部20の構成について詳しく説明する。
Next, a first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 11 is a perspective view showing the configuration of the optical waveguide device of the first embodiment.
In FIG. 11, the difference between the configuration of the optical waveguide device of the present embodiment and the configuration shown in FIG. 1 is that a curved waveguide having a small radius of curvature is applied to the monitor light output waveguide 11G, and the curved shape is applied. This is a portion in which the groove 20 is formed on the outer side in the radial direction of the waveguide. The structure of other parts other than the above is the same as in the case of the above embodiment. Therefore, here, the configuration of the monitor light output waveguide 11G and the groove 20 will be described in detail.

図12は、図11における出力側カプラ11Eおよびモニタ光出力導波路11G付近を拡大して示した上面図である。また、図13は、図12のB―B’断面を示す図である。   FIG. 12 is an enlarged top view showing the vicinity of the output-side coupler 11E and the monitor light output waveguide 11G in FIG. FIG. 13 is a view showing a B-B ′ cross section of FIG. 12.

モニタ光出力導波路11Gは、図12に示すように、出力側カプラ11Eの一方の出力ポートに繋がる直線部分と、その直線部分の先に繋がる曲がり部分とから構成される。モニタ光出力導波路11Gの曲がり部分は、ここでは一定の曲率半径Rcを有し、その先端が主信号光の出力側面とは異なる基板側面まで伸びている。上記の曲率半径Rcは、例えば0.5〜5mm程度の小さな値に設定され、幅の狭い基板10でも基板サイズの大型化を招くことなく基板側面でモニタ光が全反射しないようになっている。   As shown in FIG. 12, the monitor light output waveguide 11G includes a straight line portion connected to one output port of the output-side coupler 11E and a bent portion connected to the tip of the straight line portion. Here, the bent portion of the monitor light output waveguide 11G has a constant radius of curvature Rc, and its tip extends to the side surface of the substrate different from the output side surface of the main signal light. The curvature radius Rc is set to a small value of about 0.5 to 5 mm, for example, and the monitor light is not totally reflected on the side surface of the substrate without increasing the size of the substrate even when the substrate 10 is narrow. .

溝部20は、上記曲がり導波路の半径方向外側に位置する周囲の基板10を曲がり導波路の長手方向に沿って除去したものである。この溝部20は、例えば図13のB−B’断面図に示すように、基板10を取り除いて形成した一方の側壁の上端がモニタ光出力導波路11Gに接するようになっている。このような溝部20は、曲率半径Rcの小さな曲がり導波路を伝搬するモニタ光の閉じ込め効果を増大させる。   The groove portion 20 is obtained by removing the surrounding substrate 10 located on the radially outer side of the bent waveguide along the longitudinal direction of the bent waveguide. For example, as shown in the B-B ′ cross-sectional view of FIG. 13, the groove 20 is configured such that the upper end of one side wall formed by removing the substrate 10 is in contact with the monitor light output waveguide 11 </ b> G. Such a groove 20 increases the confinement effect of the monitor light propagating through the bent waveguide having a small curvature radius Rc.

ここで、上記の溝部20によるモニタ光の閉じ込め効果について具体的に説明する。
上述の図21(B)に示したような曲率半径Rcの小さな曲がり導波路については、放射損失の発生を限りなく小さくすることが重要となる。放射損失の低減を図るための1つの手段として、曲がり導波路の周囲の屈折率を小さくして曲がり導波路における光の閉じ込め効果を大きくすることが有効である。具体的に、LN基板上に形成された曲がり導波路の場合、曲がり導波路の周りを囲むLN基板の屈折率は一般的に2.1〜2.2であり、この屈折率をできるだけ小さくすることで放射損失を低減させることが可能となる。このため、第1実施形態では、曲がり導波路の周囲のLN基板、特に、曲がり導波路の半径方向外側に位置するLN基板を除去して溝部20を形成することで、その溝部20の屈折率が理想的には空気の屈折率1.0にまで小さくなるようにして、曲がり導波路を伝搬するモニタ光Lmの閉じ込め効果を増大させている。実際には、図13の断面図に示したように、溝部20の上部にはバッファ層16や接着剤が存在することになるが、これらの屈折率は1.4〜1.5程度でありLN基板の屈折率に比べて十分に小さいため、光の閉じ込め効果は大きい。上記の内容をシミュレーションにより確認した一例を図14に示す。
Here, the confinement effect of the monitor light by the groove 20 will be specifically described.
For a bent waveguide with a small radius of curvature Rc as shown in FIG. 21B, it is important to minimize the generation of radiation loss. As one means for reducing the radiation loss, it is effective to reduce the refractive index around the bent waveguide to increase the light confinement effect in the bent waveguide. Specifically, in the case of a bent waveguide formed on an LN substrate, the refractive index of the LN substrate surrounding the bent waveguide is generally 2.1 to 2.2, and this refractive index is made as small as possible. Thus, radiation loss can be reduced. For this reason, in the first embodiment, the groove portion 20 is formed by removing the LN substrate around the bent waveguide, in particular, the LN substrate located on the radially outer side of the bent waveguide, thereby forming the refractive index of the groove portion 20. Is ideally reduced to an air refractive index of 1.0 to increase the confinement effect of the monitor light Lm propagating through the curved waveguide. Actually, as shown in the cross-sectional view of FIG. 13, the buffer layer 16 and the adhesive are present on the upper portion of the groove portion 20, but the refractive index thereof is about 1.4 to 1.5. Since it is sufficiently smaller than the refractive index of the LN substrate, the light confinement effect is large. An example in which the above content is confirmed by simulation is shown in FIG.

上記のシミュレーションでは、図14の上段に示すように、曲がり導波路を、それと等価な屈折率分布(a−a’断面における屈折率の変化を参照)を有する直線導波路に見立てて、導波路を伝搬する光の強度を計算している。図14の中段に示すシミュレーション結果は、上述した図21(B)に示したような従来の曲がり導波路について、曲率半径を1mm、導波路の幅wを7μm、導波路周囲の屈折率を2.2に設定して計算を行った一例である。このシミュレーション結果に示すように、従来の曲がり導波路では、光の伝搬後10μm程度で殆ど全ての光が導波路外に漏れ出していることが分かる。一方、図14の下段に示すシミュレーション結果は、曲がり導波路の周囲の屈折率を小さくした場合の一例として、曲率半径を0.5mm、導波路の幅wを5μm、導波路周囲の屈折率を1.0に設定して計算を行った一例である。このシミュレーション結果に示すように、曲率半径を0.5mmまで小さくした場合でも、曲がり導波路に沿って光が伝搬しており、十分な光の閉じ込め効果が得られることが分かる。   In the above simulation, as shown in the upper part of FIG. 14, the curved waveguide is regarded as a straight waveguide having a refractive index distribution equivalent to the curved waveguide (see change in refractive index in the aa ′ section). The intensity of light propagating through is calculated. The simulation result shown in the middle part of FIG. 14 shows that, for the conventional bent waveguide as shown in FIG. 21B, the radius of curvature is 1 mm, the width w of the waveguide is 7 μm, and the refractive index around the waveguide is 2. .2 is an example in which the calculation is performed with setting 2. As shown in the simulation results, it can be seen that in the conventional bent waveguide, almost all of the light leaks out of the waveguide after about 10 μm after light propagation. On the other hand, the simulation result shown in the lower part of FIG. 14 shows an example of the case where the refractive index around the bent waveguide is reduced. The radius of curvature is 0.5 mm, the width w of the waveguide is 5 μm, and the refractive index around the waveguide is calculated. This is an example in which the calculation is performed with 1.0. As shown in the simulation results, it can be seen that even when the radius of curvature is reduced to 0.5 mm, light propagates along the curved waveguide, and a sufficient light confinement effect can be obtained.

また、図15に示す実験結果は、曲がり導波路の半径方向外側における溝部20の形成位置を変化させた場合に放射損失がどのように変化するかを測定した一例である。ここでの実験は、図15の上段に示すように、曲がり導波路の中心と溝部20の側壁の上端との間の距離をRwsとし、そのRwsの値および曲がり導波路の曲率半径Rcを変化させて、曲がり導波路の損失の測定を行っている。具体的に、図15の中段に示した測定データは、曲がり導波路の幅Dを6μmに固定し、曲がり導波路と溝部20の間の距離Rwsを0μm〜3μmの範囲で段階的に設定したときに得られる、曲率半径Rcに対する損失をまとめたものである。この測定データより、Rwsを3μmに設定したとき、すなわち、溝部20の側壁の上端が曲がり導波路に接するような位置関係の場合に損失が最も減少することが分かる。また、Rwsを3μmよりも短くしたとき、すなわち、曲がり導波路の一部を除去した状態においても、曲率半径Rcの設定によっては損失を比較的小さな値に抑えることができることも分かる。さらに、図15の下段に示した測定データは、曲率半径Rcを1mmに固定し、曲がり導波路の幅Dを6μm〜10μmの範囲で段階的に設定したときに得られる、Rwsに対する損失をまとめたものである。この測定データからは、例えば曲がり導波路の幅を6μmとした場合に顕著なように、Rswが3μmを超える、すなわち、曲がり導波路と溝部20が接した状態(Rsw=3μm)から離れて行くと、損失が増大する傾向にあることが分かる。   Further, the experimental result shown in FIG. 15 is an example of measuring how the radiation loss changes when the formation position of the groove 20 on the radially outer side of the bent waveguide is changed. In this experiment, as shown in the upper part of FIG. 15, the distance between the center of the bent waveguide and the upper end of the side wall of the groove 20 is Rws, and the value of Rws and the curvature radius Rc of the bent waveguide are changed. Thus, the loss of the bent waveguide is measured. Specifically, in the measurement data shown in the middle part of FIG. 15, the width D of the bent waveguide is fixed to 6 μm, and the distance Rws between the bent waveguide and the groove 20 is set stepwise in the range of 0 μm to 3 μm. This is a summary of the loss with respect to the radius of curvature Rc that is sometimes obtained. From this measurement data, it can be seen that when Rws is set to 3 μm, that is, when the positional relationship is such that the upper end of the side wall of the groove 20 bends and contacts the waveguide, the loss is most reduced. It can also be seen that the loss can be suppressed to a relatively small value depending on the setting of the curvature radius Rc even when Rws is shorter than 3 μm, that is, in a state where a part of the bent waveguide is removed. Further, the measurement data shown in the lower part of FIG. 15 summarizes the loss with respect to Rws obtained when the radius of curvature Rc is fixed to 1 mm and the width D of the bent waveguide is set stepwise in the range of 6 μm to 10 μm. It is a thing. From this measurement data, as is noticeable when the width of the bent waveguide is 6 μm, for example, Rsw exceeds 3 μm, that is, away from the state where the bent waveguide and the groove 20 are in contact (Rsw = 3 μm). It can be seen that the loss tends to increase.

上記のようなシミュレーションおよび実験の結果より、第1実施形態の光導波路デバイスによれば、モニタ光出力導波路11Gの後半に配置された曲率半径の小さな曲がり導波路に対して溝部20を形成することによって、曲がり導波路を伝搬するモニタ光Lmを導波路内に効果的に閉じ込めておくことができ、特に、曲がり導波路に接するような位置に溝部20を設けるようにすれば、モニタ光出力導波路11Gの曲がり部分での放射損失をより効果的に低減することが可能になる。従って、上述の形態の場合に得られる効果と同様に、基板サイズの大型化を招くことなく主信号光Lsの出射側面とは異なる基板側面にモニタ光を導き出すことができ、バットジョイント型の場合においても受光素子14で十分なモニタ光を受光することが可能になる。また、電極12の電極パッド12Cが配置される側と同じ側に位置する基板側面にモニタ光を導き出すようにしたことで、電気信号配線の外部とのインターフェースを基板10の1つの側面に集めることができるため、光導波路デバイスを外部回路等に効率的に搭載することが可能になる。このような光導波路デバイスは、例えば光変調器や光スイッチ、可変光アッテネータなどの用途に有用である。   From the results of the simulation and experiment as described above, according to the optical waveguide device of the first embodiment, the groove 20 is formed with respect to the curved waveguide having a small curvature radius arranged in the second half of the monitor light output waveguide 11G. Thus, the monitor light Lm propagating in the bent waveguide can be effectively confined in the waveguide. In particular, if the groove portion 20 is provided at a position in contact with the bent waveguide, the monitor light output It is possible to more effectively reduce the radiation loss at the bent portion of the waveguide 11G. Therefore, similarly to the effect obtained in the case of the above-described embodiment, the monitor light can be led to the substrate side different from the emission side of the main signal light Ls without increasing the substrate size. In this case, the light receiving element 14 can receive sufficient monitor light. In addition, the monitor light is led out to the side surface of the substrate located on the same side as the side on which the electrode pad 12C of the electrode 12 is disposed, so that the interface with the outside of the electric signal wiring is collected on one side surface of the substrate 10. Therefore, the optical waveguide device can be efficiently mounted on an external circuit or the like. Such an optical waveguide device is useful for applications such as an optical modulator, an optical switch, and a variable optical attenuator.

なお、上記の第1実施形態では、モニタ光に対するチッピングの影響について特に考慮していないが、上述の図8に示した場合と同様にして、モニタ光が導き出される基板側面の上部にブロック材16を張り付けて、モニタ光に対するチッピングの影響を抑えるようにすることも勿論可能である。また、上述の図9に示した場合と同様にして、主信号光Lsの出力側面の上部に設けたブロック材15の下方に位置する基板側面からモニタ光が導き出されるように、ブロック材15およびモニタ光出力導波路11Gの形状を設計することにより、ブロック材の部品点数を減らしてコストの削減を図ることが可能になる。上記の図8および図9に対応した第1実施形態の応用例の構成を図16および図17にそれぞれ示しておく。   In the first embodiment, the influence of chipping on the monitor light is not particularly taken into consideration, but in the same way as in the case shown in FIG. Of course, it is also possible to suppress the influence of chipping on the monitor light. Similarly to the case shown in FIG. 9 described above, the block member 15 and the block member 15 are arranged so that the monitor light is derived from the side surface of the substrate positioned below the block member 15 provided above the output side surface of the main signal light Ls. By designing the shape of the monitor light output waveguide 11G, it is possible to reduce the number of parts of the block material and reduce the cost. Configurations of application examples of the first embodiment corresponding to FIGS. 8 and 9 are shown in FIGS. 16 and 17, respectively.

また、上記の第1実施形態では、曲がり導波路の半径方向外側にだけ溝部20を形成するようにしたが、曲がり導波路の半径方向内側についても、外側と同様の溝部を形成するようにして、いわゆるリッジ導波路と同様な断面形状を有する曲がり導波路とすることも可能である。   In the first embodiment, the groove 20 is formed only on the radially outer side of the curved waveguide. However, the groove similar to the outer side is formed on the radially inner side of the curved waveguide. A curved waveguide having a cross-sectional shape similar to that of a so-called ridge waveguide can also be used.

加えて、上記のような曲がり導波路の両側に溝部を形成する構成を応用することにより、マッハツェンダ型の光導波路11を構成する入力側および出力側の各カプラとしてY分岐型カプラを用いた光導波路デバイスについても対応することが可能である。具体的には、例えば図18に示すように、Y分岐型カプラ11B’,11E’を用いてマッハツェンダ型の光導波路11を構成した光導波路デバイスについて、主信号光Lsがオフ状態となるときに出力導波路11Fの外に漏れ出す放射モード光の一部をモニタ光として基板側面に導き出すための1組の曲がり溝部20A,20BをLN基板10に形成する。曲がり溝部20A,20Bによって挟まれたLN基板部分は、曲がり溝部20A,20Bに比べて高い屈折率(2.1〜2.2)を有するため、モニタ光用の曲がり導波路として機能するようになり、前述した第1実施形態の場合と同様の作用効果を得ることが可能になる。   In addition, by applying a configuration in which grooves are formed on both sides of the bent waveguide as described above, an optical device using Y-branch couplers as input-side and output-side couplers constituting the Mach-Zehnder type optical waveguide 11. A waveguide device can also be handled. Specifically, for example, as shown in FIG. 18, when the main signal light Ls is turned off in an optical waveguide device in which the Mach-Zehnder type optical waveguide 11 is configured using Y branch couplers 11B ′ and 11E ′. A set of bent groove portions 20A and 20B are formed in the LN substrate 10 to guide part of the radiation mode light leaking out of the output waveguide 11F to the side surface of the substrate as monitor light. Since the LN substrate portion sandwiched between the bent groove portions 20A and 20B has a higher refractive index (2.1 to 2.2) than the bent groove portions 20A and 20B, it functions as a bent waveguide for monitor light. Thus, it is possible to obtain the same operational effects as those of the first embodiment described above.

また、上述した各形態では、十分なモニタ光を所望の基板側面に導き出すために、基板10に対して反射溝13を形成したり、曲がり導波路の外側に溝部20を設けたりしたが、このような反射溝13や溝部20を利用した構成は、モニタ光以外の光を限られた基板サイズの範囲内で所望の基板側面に導き出す場合にも応用可能である。例えば、上述した各実施形態の主信号光Ls側の出力導波路についてモニタ光側と同様の構成を適用することにより、幅の狭いLN基板内の長手方向の側面から主信号光Lsを取り出すことが可能になる。   In each of the above-described embodiments, the reflection groove 13 is formed on the substrate 10 or the groove portion 20 is provided outside the bent waveguide in order to guide sufficient monitor light to the desired substrate side surface. Such a configuration using the reflection grooves 13 and the groove portions 20 can also be applied to the case where light other than the monitor light is led to a desired substrate side face within a limited substrate size range. For example, the main signal light Ls is extracted from the longitudinal side surface in the narrow LN substrate by applying the same configuration as the monitor light side to the output waveguide on the main signal light Ls side in each of the above-described embodiments. Is possible.

加えて、上述した各形態では、Z−カットのLN基板を使用した一例について説明したが、本発明はこれに限らず、X−カットのLN基板を使用した光導波路デバイスに対しても有効であり、さらには、LN基板以外の各種の基板を用いた光導波路デバイスについても適用することが可能である。   In addition, in each of the above-described embodiments, an example using a Z-cut LN substrate has been described. However, the present invention is not limited to this, and is also effective for an optical waveguide device using an X-cut LN substrate. Furthermore, the present invention can also be applied to optical waveguide devices using various substrates other than the LN substrate.

本発明は、基板に対して曲がり導波路の少なくとも半径方向外側に溝部を設けるようにしたことで、基板サイズの大型化を招くことなく所望の基板側面に十分なパワーの光を導き出すことの可能な光導波路デバイスを提供することができ、また、基板側面付近に発生するチッピングの影響も簡略な構成によって回避することが可能な光導波路デバイスが実現され、このような光導波路デバイスは、例えば、光通信システムに用いられる光変調器や光スイッチ、可変光アッテネータなどとして有用であり、産業上の利用可能性が大である。   According to the present invention, a groove portion is provided at least on the radially outer side of the waveguide to be bent with respect to the substrate, so that light with sufficient power can be led to a desired side surface of the substrate without increasing the size of the substrate. An optical waveguide device can be provided, and the influence of chipping generated near the side surface of the substrate can be avoided by a simple configuration. Such an optical waveguide device is, for example, It is useful as an optical modulator, optical switch, variable optical attenuator, etc. used in an optical communication system, and has great industrial applicability.

光導波路デバイスの構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structural example of an optical waveguide device. 図1のA−A’断面を拡大して示した図である。It is the figure which expanded and showed the A-A 'cross section of FIG. 光導波路の形成工程を示す図である。It is a figure which shows the formation process of an optical waveguide. 反射溝の形成工程を示す図である。It is a figure which shows the formation process of a reflective groove. 電極の形成工程を示す図である。It is a figure which shows the formation process of an electrode. LNチップをカットする前の基板材料を示す図である。It is a figure which shows the board | substrate material before cutting an LN chip | tip. 反射溝の他の構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other structural example of a reflective groove. 図7の反射溝に関連した光導波路デバイスの応用例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the application example of the optical waveguide device relevant to the reflective groove | channel of FIG. 図8の応用例に関連した改良例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example of improvement relevant to the application example of FIG. Y分岐カプラを使用した場合の構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structural example at the time of using a Y branch coupler. 本発明の第1実施形態による光導波路デバイスの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the optical waveguide device by 1st Embodiment of this invention. 図11の出力側カプラおよびモニタ光出力導波路付近を拡大して示した上面図である。FIG. 12 is an enlarged top view showing the vicinity of the output side coupler and the monitor light output waveguide of FIG. 11. 図12のB−B’断面を拡大して示した図である。It is the figure which expanded and showed the B-B 'cross section of FIG. 第1実施形態におけるモニタ光の閉じ込め効果を確認するためのシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result for confirming the confinement effect of the monitor light in 1st Embodiment. 第1実施形態におけるモニタ光の閉じ込め効果を確認するための実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result for confirming the confinement effect of the monitor light in 1st Embodiment. 第1実施形態に関連した光導波路デバイスの応用例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the application example of the optical waveguide device relevant to 1st Embodiment. 図16の応用例に関連した改良例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example of improvement relevant to the application example of FIG. 第1実施形態に関連してY分岐カプラを使用した場合の構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structural example at the time of using a Y branch coupler in connection with 1st Embodiment. 一般的なマッハツェンダ型光変調器の光出力特性を示す図である。It is a figure which shows the optical output characteristic of a general Mach-Zehnder type optical modulator. 従来のバットジョイント型についての問題点を説明する図である。It is a figure explaining the problem about the conventional butt joint type | mold. 曲がり導波路を適用した場合の課題を説明する図である。It is a figure explaining the subject at the time of applying a bending waveguide. モニタ光に対するチッピングの影響を説明する図である。It is a figure explaining the influence of the chipping with respect to monitor light. 従来のモニタ光用受光素子の搭載方法の問題点を説明する図である。It is a figure explaining the problem of the mounting method of the conventional light receiving element for monitor lights.

Claims (11)

基板に形成した光導波路を備えて構成される光導波路デバイスにおいて、
前記光導波路の一部に基板側面まで達する曲がり導波路を有すると共に、該曲がり導波路の少なくとも半径方向外側に位置し、かつ、前記曲がり導波路の長手方向に沿って形成した溝部を備え、該溝部内の屈折率が、前記基板の光導波路以外の部分の屈折率よりも小さくなるように設定されていることを特徴とする光導波路デバイス。
In an optical waveguide device configured to include an optical waveguide formed on a substrate,
A curved waveguide that reaches a side surface of the substrate in a part of the optical waveguide, and a groove portion that is located at least radially outside the curved waveguide and is formed along the longitudinal direction of the curved waveguide; An optical waveguide device characterized in that a refractive index in the groove is set to be smaller than a refractive index of a portion other than the optical waveguide of the substrate.
請求項1に記載の光導波路デバイスであって、
前記光導波路は、入力導波路と、該入力導波路を伝搬した光を2つに分岐する入力側カプラと、該入力側カプラで分岐された各光が与えられる一対の導波路と、該各導波路を伝搬した光を合波する出力側カプラと、該出力側カプラから出力される主信号光が与えられる主信号光出力導波路と、前記出力側カプラから出力されるモニタ光が与えられるモニタ光出力導波路と、を備え、マッハツェンダ干渉計を構成し、
前記モニタ光出力導波路の一部に前記曲がり導波路を有し、該曲がり導波路を伝搬したモニタ光が基板側面から出射されることを特徴とする光導波路デバイス。
The optical waveguide device according to claim 1,
The optical waveguide includes an input waveguide, an input-side coupler that branches the light propagated through the input waveguide into two, a pair of waveguides to which the lights branched by the input-side coupler are provided, An output-side coupler that multiplexes light propagated through the waveguide, a main signal light output waveguide to which main signal light output from the output-side coupler is provided, and monitor light output from the output-side coupler are provided. A monitor light output waveguide, and constitutes a Mach-Zehnder interferometer,
An optical waveguide device having the curved waveguide in a part of the monitored light output waveguide, and the monitor light propagating through the curved waveguide is emitted from a side surface of the substrate.
請求項1に記載の光導波路デバイスであって、
前記溝部は、その側壁が前記曲がり導波路に接する位置に形成されることを特徴とする光導波路デバイス。
The optical waveguide device according to claim 1,
The groove portion is formed at a position where a side wall of the groove portion is in contact with the bent waveguide.
請求項1に記載の光導波路デバイスであって、
前記曲がり導波路を伝搬した光が出射される基板側面の上部に、基板表面でのチッピングの発生を防ぐブロック材を備えたことを特徴とする光導波路デバイス。
The optical waveguide device according to claim 1,
An optical waveguide device comprising a block material for preventing occurrence of chipping on a substrate surface at an upper part of a substrate side surface from which light propagating through the bent waveguide is emitted.
請求項2に記載の光導波路デバイスであって、
前記モニタ光出力導波路を伝搬したモニタ光が出射される基板側面の上部と、前記主信号光出力導波路を伝搬した主信号光が出射される基板側面の上部とに、基板表面でのチッピングの発生を防ぐブロック材をそれぞれ備えたことを特徴とする光導波路デバイス。
The optical waveguide device according to claim 2, wherein
Chipping on the substrate surface between the upper part of the substrate side where the monitor light propagated through the monitor light output waveguide is emitted and the upper part of the substrate side surface where the main signal light propagated through the main signal light output waveguide is emitted An optical waveguide device comprising a block material for preventing the occurrence of any of the above.
請求項5に記載の光導波路デバイスであって、
前記モニタ光出力導波路を伝搬したモニタ光が、主信号光側に対応する前記ブロック材の下方に位置する基板側面から出射されるようにして、モニタ光側に対応する前記ブロック材を主信号光側と共通化したことを特徴とする光導波路デバイス。
The optical waveguide device according to claim 5, wherein
The monitor light propagated through the monitor light output waveguide is emitted from the side surface of the substrate located below the block material corresponding to the main signal light side, and the block material corresponding to the monitor light side is sent to the main signal. An optical waveguide device that is shared with the optical side.
請求項5に記載の光導波路デバイスであって、
モニタ光を受光するための受光素子を備え、該受光素子が、前記ブロック材を利用してモニタ光が出射される基板側面に張り付けられたことを特徴とする光導波路デバイス。
The optical waveguide device according to claim 5, wherein
An optical waveguide device comprising: a light receiving element for receiving monitor light; and the light receiving element attached to a side surface of a substrate from which the monitor light is emitted using the block material.
請求項2に記載の光導波路デバイスであって、
前記出力側カプラが、方向性結合器およびマルチモード干渉カプラのいずれかであることを特徴とする光導波路デバイス。
The optical waveguide device according to claim 2, wherein
The optical waveguide device, wherein the output-side coupler is one of a directional coupler and a multimode interference coupler.
請求項2に記載の光導波路デバイスであって、
前記一対の導波路に対応させて設けられた電極を有し、該電極に外部より電気信号を印加するための電極パッドが配置される側の基板側面に、前記曲がり導波路を伝搬したモニタ光が出射されることを特徴とする光導波路デバイス。
The optical waveguide device according to claim 2, wherein
Monitor light having electrodes provided corresponding to the pair of waveguides, and propagating through the curved waveguides on the side surface of the substrate on which electrode pads for applying electrical signals to the electrodes are arranged from the outside. Is emitted from the optical waveguide device.
基板に形成した光導波路を備えて構成される光導波路デバイスにおいて、
前記光導波路は、入力導波路と、該入力導波路を伝搬した光を2つに分岐する入力側カプラと、該入力側カプラで分岐された各光が与えられる一対の導波路と、該各導波路を伝搬した光を合波するY分岐カプラと、該Y分岐カプラから出力される主信号光が与えられる出力導波路と、を備え、マッハツェンダ干渉計を構成し、
前記出力導波路から漏れ出す光をモニタ光として、前記出力導波路を伝搬した主信号光が出射される基板側面とは異なる基板側面に前記モニタ光を導き出すための1組の曲がり溝部を前記基板に形成し、該各曲がり溝部内の屈折率が、各々の曲がり溝部の間に位置する前記基板の屈折率よりも小さくなるように設定されていることを特徴とする光導波路デバイス。
In an optical waveguide device configured to include an optical waveguide formed on a substrate,
The optical waveguide includes an input waveguide, an input-side coupler that branches the light propagated through the input waveguide into two, a pair of waveguides to which the lights branched by the input-side coupler are provided, A Mach-Zehnder interferometer, comprising: a Y-branch coupler for multiplexing light propagated through the waveguide; and an output waveguide to which main signal light output from the Y-branch coupler is provided.
Using the light leaking from the output waveguide as monitor light, a set of curved groove portions for guiding the monitor light to a substrate side surface different from the substrate side surface from which the main signal light propagating through the output waveguide is emitted is the substrate. The optical waveguide device is characterized in that the refractive index in each curved groove is set to be smaller than the refractive index of the substrate located between the curved grooves.
基板上に形成した第1光導波路と、
前記基板の端面の上部で前記第1光導波路上に設けたブロック材と、
前記第1光導波路から分岐すると共に、前記第1光導波路の端部が位置する前記基板の端面とは異なる端面で、かつ、前記ブロック材の下に、光導波路の端部を有する第2光導波路と、を備えて構成されることを特徴とする光導波路デバイス。
A first optical waveguide formed on the substrate;
A block material provided on the first optical waveguide above the end face of the substrate;
A second light beam branching from the first optical waveguide and having an end portion of the optical waveguide on an end surface different from the end surface of the substrate on which the end portion of the first optical waveguide is located and under the block material An optical waveguide device comprising: a waveguide.
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