JP2009265478A - 光導波路デバイスおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光導波路デバイスにおいて、複雑で精密な製造工程なしに信号光Poutと同相でモニタリングを行う構成を提供する。
【解決手段】基板と、前記基板の面内に形成された、入力用光導波路と出力用導波路を有する光導波路と、前記基板上に、前記光導波路に対応して形成されている電極と、前記出力用導波路上に該出力用導波路の光軸に対して法線が所定角度を持って形成された反射溝と、前記反射溝により反射される出力光をモニタするモニタ素子を有する。
【選択図】図５

Description

本発明は、光導波路デバイスおよびその製造方法に関する。

現在光伝送システムにおいて変調を行う方法として、LiNbO₃(ニオブ酸リチウム)等を使用したマッハツェンダ型の外部変調器(以下、ＬＮ変調器という)を用いる場合がある。

特に、外部変調器は、高速特性や波長特性が直接変調に比較し有利である為に、10GHz帯高速光通信システムに広く用いられている。

図１は、外部変調器としてＬＮ変調器の構成例の平面概念図である。

LiNbO₃基板のチップ１に光導波路３が形成され，その上に変調信号を伝播するマイクロ波伝送路として作用する電極２が形成されている。光導波路３は、第１の光導波路３Ａと第２の光導波路３Ｂを有し、入力光信号が入力側の３dBカプラ４Ａで第１の光導波路３Ａと第２の光導波路３Ｂに分岐される。さらに、出力側の３dBカプラ４Ｂで第１の光導波路３Ａと第２の光導波路３Ｂで伝搬される光信号を結合する。これにより、マッハツェンダ干渉計が構成される。

ＬＮ変調器の出力光PoutはZ-cut変調器の場合その出力光Poutは
Pout = 4ｋ（1-ｋ）cos²(Δφ)
ｋ：マッハツェンダ干渉計のカプラの分岐比（通常0．5）
Δφ：マッハツェンダ干渉計の枝間の位相差
で表される。

図２は、上記出力光Poutと動作点変動を説明する特性曲線を示す図である。電極２に供給される印加電圧Ｖにより、光出力Poutは動作点Ｏを中心に曲線状をＯＮ／ＯＦＦに移動する。

しかし、このLiNbO₃外部変調器(ＬＮ変調器)は、温度により動作点がシフトする現象(温度ドリフト)や直流電流を流すことにより動作点がシフトする現象（ＤＣドリフト）を潜在的に持っている。

そのため，図２において、所望の動作点（出力）Ｏで動作させる為には常に出力光をモニタし、電極２にバイアス電流（ＤＣ電流）を制御する必要がある。そこで，ＬＮ変調器内部にモニタＰＤを内蔵する手法が提案されている。

図３Ａ,図３Ｂは、ＬＮ変調器内部にモニタＰＤを内蔵する構成例である。

ＬＮ変調器に内蔵されているモニタＰＤは，図３Ａ，図３Ｂに示すようにマッハツェンダ干渉計のカプラ部４Ｂで発生する不要光を利用している。

図３Ａは、１×２カプラ(Ｙ分岐装置など)の例であり、カプラ部４Ｂで発生する不要光を出力光と同じ側に配置されるモニタＰＤで検知する構成である。かかる場合、チップからの出力光を受けるファイバーとの接続面積に制約が出るので、出力光の方向と同時方向にモニタＰＤを配置することが困難となる。したがって、モニタＰＤを横方向即ち、マッハツェンダ干渉計の方向と垂直方向に配置する必要がある。

図３Ｂの構成は、２×２カプラ（方向性結合器など）の例であり、LiNbO3基板１上に反射溝５を形成し、カプラ４Ｂで発生する不要光を前記反射溝５により反射して、マッハツェンダ干渉計の方向と垂直方向（横方向）に配置されるモニタＰＤで不要光を検知する構成である。

ここで、出力信号光Poutとモニタ光Pmonの関係は、これを示す図３Ｃより理解されるように、図３Ａ，図３Ｂの構成の何れの場合も、信号光Poutとモニタ光Pmonは、互いに逆位相，即ち信号光PoutがＯＮ状態のときモニタ光PmonはＯＦＦ状態、信号光PoutがＯＦＦ状態のときモニタ光PmonはＯＮ状態になる関係となる。

これに対して、信号形態としてＲＺ(Return to Zero)あるいはＮＲＺ(Non Return to Zero)伝送方式だけでなく、ＤＰＳＫ(Differential Phase Shift Keying)伝送方式、隣り合う信号に対するシンボル間干渉（ＩＳＩ）を許容するDuo Binary伝送方式など各種の伝送方式が検討されている状況において、信号光Poutと同相でモニタ光を検出することが望まれている。

特許文献１に記載の発明では、導波路の上に高屈折率の導入層部を形成し、その上に密着して設置した検知器で不要光をモニタする。

特許文献２に記載の発明では、基板上面から導波路を横切るようにＶ溝を形成し、裏面に設けた検知器で不要光をモニタする。また、垂直断面を進行方向に対して斜めに横切るように深溝を形成し、上面に設けた検知器でモニタする。

特許文献３に記載の発明では、基板上面から進行方向に対して斜めに横切るように深溝を形成し、横方向に反射光をモニタする。
特開2001-215371号公報 特開2002-40304号公報 特開2003-98368号公報

上記特許文献１に記載の発明は、信号光Poutと同相でモニタリングを行う一手法であるが，光導波路上に直接モニタＰＤを配置するため，複雑で精密な製造工程を必要とするという課題がある。

特許文献２、３に記載の発明は、同相モニタリングを行う別手法であるが，導波路を横切るように深い溝を生成することが必要であり、構造が複雑になる。

したがって、かかる点を考慮して本発明の目的は、簡易な構成で信号光Poutに対して同相でモニタ光を出力できる構成を提供することにある。

上記の課題を解決する光導波路デバイスは、基板と、前記基板の面内に形成された、入力用光導波路と出力用導波路を有する光導波路と、前記基板上に、前記光導波路に対応して形成されている電極と、前記出力用導波路上に該出力用導波路の光軸に対して法線が所定角度を持って形成された反射溝と、前記反射溝により反射される出力光をモニタするモニタ素子を有する。

反射溝は、出力用導波路上に形成されるので信号光Poutと同相でモニタリングを行うことが可能である。

以下に図面に従い実施例を説明する。

図４Ａは、図３Ａの１×２カプラに対応する第１の実施例の光導波路デバイスの概略平面図を示す。図４Ｂは、図３Ｂの２×２カプラに対応する第１の実施例の光導波路デバイスの概略平面図を示す。

図４Ａ、図４Ｂに示す光導波路デバイスは、一枚のウエハからチップ状に切り出して得られる。図１に示したように、LiNbO₃基板のウエハから切り出された一つのチップ１において、光導波路３が形成され，その上に変調信号を伝播するマイクロ波伝送路として作用する電極２が形成されている。

光導波路３は、第１の光導波路３Ａと第２の光導波路３Ｂを有し、入力光信号が入力側の３dBカプラ４Ａで第１の光導波路３Ａと第２の光導波路３Ｂに分岐される。さらに、出力側の３dBカプラ４Ｂで第１の光導波路３Ａと第２の光導波路３Ｂで伝搬される光信号を結合する。これにより、マッハツェンダ干渉計が構成される。

マッハツェンダ干渉計とチップの出力端の間の信号光導波路１０に，数μｍ〜数十μmの幅と、1μm程度の浅い深さを有し、信号光導波路１０の光軸に対して斜めに横断する反射溝２０で導波路不連続部が形成されている。

光導波路１０を伝播する信号光の一部は、この浅い反射溝２０による導波路不連続部で反射され，チップ側面に取り出される。取り出されたモニタ光を，チップの側面に配置されたモニタＰＤで受光する。

このような微小な幅で深さの浅い反射溝２０による導波路不連続部で発生する光の損失は非常に小さいため，素子の特性を劣化するほどの影響はない。

ここで，導波路不連続部の反射溝２０の光軸による角度によっては，モニタ光がチップ側面に垂直に入射することになり，チップ側面で反射したモニタ光がそのまま反射溝２０に戻る。さらには反射溝２０で導波路の入力側Pinに向かって反射されることになり，外部変調器として使用する上で好ましくない。

また，チップ側壁に入射する角度が大きいとLiNbO₃（ＬＮ）のように屈折率の大きい材料では全反射してしまい、モニタＰＤに入射し得なくなる場合がある。

図４Ｃは、図４Ａの光導波路１０のＡ−Ａ’部分の断面概念図である。ＬＮ基板１の上層部領域に７〜１０μｍの深さの拡散導波路１０が形成されている。

かかる拡散導波路１０において、上下方向に信号光パワーの広がるモードフィールドを有している。

拡散で形成されている導波路１０の上層部に１μm程度で、２０μm程度の幅を有する浅い反射溝２０が形成される。この浅い反射溝２０により反射される不要光をモニタ光Pmonとして使用する。かかる反射溝２０の形成される領域は、導波路１０の上層部は、モードフィールドの裾野領域であり、出力光信号Poutのレベルに対する影響は小さい。

さらに、図４Ａ,図４Ｂの平面図から理解されるように反射溝２０は、導波路１０に対し、角度を持って形成される。図５は、かかる反射溝２０の角度について説明するための、図４ＡにおけるＡ−Ａ’間の断面概略図である。

図５に示すように，チップの側面Ｈに対して出力信号光Poutの光軸がθ°傾いていている。さらに、反射溝２０を信号光の光軸からω°傾けて配置すると，チップ側面Ｈに入射するモニタ光Pmonの入射角度ψはψ=|2ω+θ-90°|で表される。

チップの屈折率をn1(ＬＮの場合は2.14)，チップの外側の屈折率をn2（通常は空気であり１）とすると、チップの側面に入射するモニタ光Pmonの角度ψは、全反射しないことが必要であり、sinψ < n2/n1 を満足させる必要がある。

すなわち、反射溝２０の光軸による角度によっては，モニタ光Pmonがチップ側面Hに垂直に入射することになり，チップ側面Hで反射したモニタ光Pmonがそのまま反射溝２０に戻り，さらには反射溝２０で導波路１０の入力側の信号光源（レーザ）に向かって反射される。かかる場合は、外部変調器として使用する上で好ましくない。

したがって、かかる不都合を生じないように、信号光の光軸の傾きθ，反射溝２０の信号光光軸からの傾きωを決定する。

あるいは、反射溝２０の他の実施例断面形状として図６に示すように、反射溝２０の側壁２０Ａの角度を垂直でなく傾斜角を持って形成する。すなわち、同様に図４ＡにおけるＡ−Ａ’間の断面概略図である図６において、図４Ｃの構成と異なり、反射溝２０の側壁２０Ａが傾斜角を有している。

上面から見て,モニタ光Pmonがチップ側面Ｈに垂直に入射しても（即ち図５において、ψ=０）、反射溝２０の側壁２０Ａが厚さ方向に角度がついているために、モニタ光Pmonは、反射溝２０の側壁２０Ａの角度分下向きに反射するので、上記のようなモニタ光Pmonがチップ側面Ｈで垂直に反射して反射溝２０方向に戻るという問題は生じない。ただし、反射溝２０の側壁２０Ａの厚さ方向の角度がチップ側壁Ｈで全反射を起こさない角度とする必要がある。

さらに、図６において、反射溝２０の側壁２０Ａが厚さ方向に角度がついていることによる更なる利点を有する。

すなわち、個々の光導波路デバイスは、チップとしてウエハ状のＬＮ基板からダイシングソーにより切り出される。このとき、チップ上端側の側断面は、切り出し時にダイシングソーにより粗面とされる。したがって、外部の光ファイバーとの接続に影響を与える。

一方、図６の構成で、反射溝２０の側壁２０Ａが厚さ方向に角度がついているために、モニタ光Pmonは、チップ上端側と反対の下端方向に向かう反射光となる。これにより、チップ上端側の粗面を避けてモニタ光Pmonと外部の光ファイバーとの接続を行うことができる。

図７は、前記マッハツェンダ干渉計の一対の光導波路のそれぞれの光導波路が、更にマッハツェンダ干渉計に構成されていることを特徴とする光導波路デバイス。

一対のマッハツェンダ干渉計Ｔ１、Ｔ２を有して構成されるDQPSK変調方式用などのベクトル変調器に適用した実施例である。

ベクトル変調器を構成する一対のマッハツェンダ干渉計Ｔ１、Ｔ２のそれぞれにおいて、モニタ光Pmonを受光するために浅い反射溝２１Ａ，２１Ｂ及び１２１Ｃを設けている。

反射溝２１Ａ，２１Ｂ及び２１Ｃのそれぞれの構成条件は先に図４Ａについて説明したと同様である。

また，同様の構造で可変減衰器として使用することもでき信号光Poutとモニタ光Pmonの光量比があらかじめ所望の値になるように設定すれば，実施例として可変減衰器に使用することが可能である。そして、可変減衰器においても出力光をモニタリングすることは制御の上で重要である。

光導波路デバイスを可変減衰器として使用する場合は、図２において、動作点Ｏを中心にＯＮ，ＯＦＦ間の所望の光出力となるように印加電圧を調整する。そして、モニタ光のパワーを読取ることで信号光のパワーが今どのくらい出ているかを知り、必要な光量になるように印加電圧にフィードバックする。

例えば、モニタ光と信号光の光量比を１：２０とすると、モニタ光で１μＷ出力していれば信号光は２０μＷ出力していることが分かる。したがって、信号光の出力を４０μＷにしたければ、モニタ光を２μＷ出力するように印加電圧をフィードバックする。

このようにモニタ光が信号光に対してどのくらいの比で出力すべきかを予め設計しておくことが望ましい。

次に、上記構成の光導波路デバイスの製造過程の実施例について説明する。

図８は、光導波路形成までの工程例を示す図である。なお、以下の製造過程図において、簡単化のために、ウエハ基板上に生成される複数の光導波路デバイスのうちの単一のデバイス部分のみを示している。

図８において、LiNbO₃（ＬＮ）基板１上に導波路となるべきＴｉ層を蒸着により1000Åに生成する。（工程Ｐ１）。

ついで、蒸着後のＴｉ層上にフォトレジストＰＲを１μｍ前後塗布する。さらに、一般的なフォトリソグラフィー法により塗布したフォトレジストをパターニングする。このパターニングされたフォトレジストをマスクにＴｉ膜をパターン化する（工程Ｐ２）。

パターン化に際しては、ドライエッチングでもウェットエッチングでも良い。このとき変調器やスイッチ、フィルタ、VOA等で一般的な方向性結合器やＹ分岐を使用したマッハツェンダ干渉計を構成する。

パターン化を行った後Ｔｉを1000℃〜1100℃でＬＮ基板内に拡散し、光導波路の形成を行う（工程Ｐ３）。

ここで、Ｔｉの代わりにＭｇを用いてもよい。また，プロトン交換法を用いて光導波路を形成してもよい。

ついで、図９は、図４Ｃに対応する反射溝２０の形成における工程図である。図９において、反射溝２０を形成する光導波路３上にフォトリソグラフィー法により溝形成用のパターンを作成する（工程Ｐ４）。ついで、フォトレジストＰＲをマスクとし、ドライエッチングにより溝２０の形成をおこなう（工程Ｐ５）。

図１０は、図６に対応する反射溝２０の形成における工程図であり、反射溝２０の側面に角度を形成する場合の工程である。図１０においてフォトレジストＰＲをポストベイク温度を高温に、またはポストベイク時間を長くするなどしてフォトレジストＰＲの開口部の側壁を斜めにする（工程Ｐ４’）。ついで、フォトレジストＰＲをマスクとし、ドライエッチングにより反射溝２０の形成をおこなう（工程Ｐ５’）。これにより、形成される浅い反射溝２０の側壁の角度をつけることができる。

図１１は、電極形成の工程を示す図である。工程Ｐ５（Ｐ５’）に続く工程として、酸化膜ＳiＯ_２を、電極による光の吸収損失防止やインピーダンス整合用のバッファ層として蒸着する。その上に0.5〜1.0μｍ厚のＳｉ膜のコーティングをＬＮ基板であるウェハー全面に施す（処理工程Ｐ６）。

バッファ層（ＳiＯ_２層）蒸着は、スパッタやＥＢ(電子ビーム)蒸着器等を使用して行う。バッファ層の厚さは必要帯域や電気反射量により最適化されるが、０．５μｍ〜１．０μｍ前後が一般的である。

Ｓi膜によるコーティングもスパッタ等で蒸着され、厚みは０．１μｍ前後である。

さらに、Ａｕ電極のメッキ形成下地用として、Ａｕの蒸着を行う。これもＥＢ蒸着器等により、0．1μｍ程度蒸着する。レジストパターン化後にエッチングを行い、電極用Ａｕメッキを行う（工程Ｐ７）。

Ａｕメッキ厚もバッファ層（ＳiＯ_２層）と同様に帯域及び電気反射等により最適化されるが、5〜20μｍ程度が一般的である。

ついで、所望のサイズのダイシングソーによりカットして個別の光導波路デバイスチップが得られる。

ここで、実施例としてＬＮ変調器だけでなく，ＬＮよりも電気光学係数の大きい他の誘電体や高分子材料を用いても形成でき，ＬＮ変調器と同様の光回路パターンで可変減衰器を形成することもできる。

この場合，ＬＮ導波路とは異なり，一般的にコアの上のオーバークラッド１０の部分の膜厚が数μm〜数十μmある。その場合、反射溝２０はコアの近くからコアの一部にかかるくらいの深さになっていることが望ましい。反射溝２０の生成方法はＬＮの場合と同様にＲＩＥ（反応性イオンエッチング）などのエッチングを使用できる。

図１２は、誘電体や高分子材料を用いて光導波路を形成する第２の実施例工程例を示す図である。

図１２において、Ｓｉ基板（あるいはガラス基板）１に高分子材料で、スピンナなどを用いて厚さ２０μm程度のアンダークラッド１０を形成する（工程Ｐ１０）。

続いてコア材料１１を、同様にスピンナなどを用いて厚さ７μm程度の薄膜に形成する（工程Ｐ１１）。

その上にレジスト１２を塗り，一般的なフォトリソグラフィー法によりレジスト１２を所望の導波路回路になるようにパターニングする（工程Ｐ１２）。これをＲＩＥなどによりエッチングして導波路３のモードフィールドの中心となるコア１１Ａを形成する（工程Ｐ１３）。

さらにオーバークラッド１３をアンダークラッド１０と同様の手法で２０μm程度の膜厚で形成する（工程Ｐ１４）。

図１３、図１４は、第２の実施例における反射溝２０の形成方法を示す図である。

図１３は、図４Ｃに対応し、図１４は、図６に対応する反射溝２０を形成する方法を説明する図である。

図１３、図１４において、フォトリソグラフィー法によりレジスト１４を反射溝２０の領域に対応してパターンニングする（工程Ｐ１５，Ｐ１５’）。その後、ＲＩＥなどによりエッチングして第１の実施例と同様の手法で反射溝２０を形成する（工程Ｐ１６、Ｐ１６’）。

反射溝２０の深さは、導波路１１のモードフィールドの一部に触れる深さであり、ここでは，コア１１Ａの直前までの深さにしている。

ついで、図１５の電極形成の工程に従い、電極を形成する。図１５において、先ず、電極となるＡu１５を電子ビーム蒸着器等により、０.２μｍ程度蒸着する（工程Ｐ１７）。

レジスト１６でフォトエッチングによりパターンニングを行い（工程Ｐ１８）、電極パターン１５Ａを形成する（工程Ｐ１９）。ついで、所望のサイズのダイシングソーによりカットして個別のチップを得る（工程Ｐ２０）。

ここで、第三の実施例として、第二の実施例で用いた電気光学効果ではなく熱光学効果を利用して，ガラス導波路を用いたＰＬＣ (Planar Lightwave Circuit)で形成した可変減衰器などの光モニタリングを利用する光素子に適用できる。

その場合の光回路の構成も，これまで説明した素子と同じ構成になる。

先の第２の実施例について使用した図１２を参照して、熱光学効果を利用する第三の実施例を説明する。

図１２の工程Ｐ１０に対応するアンダークラッドを形成する工程として、第三の実施例では、Ｓi基板あるいはガラス基板に厚さ２０μｍ程度のアンダークラッドを形成する。このアンダークラッドの形成方法としては火炎堆積法，ＣＶＤ法，スパッタ法などがある。

第三の実施例としてガラス導波路を用いる場合も、以下の工程は、図１２の工程Ｐ１１〜Ｐ１４の工程は、同じである。

上記実施例説明で、請求項６において、
前記光導波路は、LiNbO₃（ＬＮ）基板１を例にしたが、これはＳｉ基板であってもよく、更に前記光導波路３は、高分子材料、火炎堆積法によるガラス、ＣＶＤ法によるガラス、又はスパッタ法によりガラスで形成することも可能である。

(付記１)
基板と、
前記基板の面内に形成された光導波路と、
前記光導波路上に前記光導波路の光軸に対して法線が所定角度を持って形成された反射溝と、
前記反射溝が、前記光導波路を伝搬する導波光のモードフィールドの半分以下に差し掛かる程度の深さを有し、前記導波光の一部を反射する反射溝であって、
前記反射溝により反射される出力光をモニタするモニタ素子を、
有することを特徴とする光導波路デバイス。

(付記２)
付記１において、
前記光導波路は、
入力用光導波路と出力用導波路を有し、
前記基板上に、前記光導波路に対応して形成されている電極と、
前記出力用導波路上に該出力用導波路の光軸に対して法線が所定角度を持って形成された反射溝と、
前記反射溝により反射される出力光をモニタするモニタ素子を、
有することを特徴とする光導波路デバイス。

(付記３)
付記２において、
前記基板は、前記出力用導波路からの光を出力する側の端面を有し、
前記反射溝により反射される反射光をモニタするモニタ素子が配置される、前記端面と異なる側面を有し、
前記反射溝の法線の所定角度が、前記反射溝により反射される反射光が前記側面に垂直に入射しない角度であることを特徴とする光導波路デバイス。

(付記４)
付記３において、
前記反射溝による反射光が、前記基板の表面側から深さ方向に向かう方向となるように、前記反射溝の側面に傾斜角度を有することを特徴とする光導波路デバイス。

(付記５)
付記２において、
前記光導波路は、前記入力用光導波路と出力用導波路の間にマッハツェンダ干渉計を有し、
前記マッハツェンダ干渉計は、一対の光導波路と、前記一対の光導波路を結合する入力側と出力側カプラを有し、
前記反射溝が形成される出力用導波路が前記出力側にカプラに接続されている、
ことを特徴とする光導波路デバイス。

(付記６)
付記５において、
前記マッハツェンダ干渉計の一対の光導波路のそれぞれの光導波路が、更にマッハツェンダ干渉計に構成されていることを特徴とする光導波路デバイス。

(付記７)
付記１において、
前記基板は、ＬｉＮｂＯ_３基板であることを特徴とする光導波路デバイス。

(付記８)
付記７において、
前記光導波路は、Ｔｉ拡散、Ｍｇ拡散、又はプロトン交換により形成されていることを特徴とする光導波路デバイス。

(付記９)
付記１において、
前記基板は、Ｓｉ基板であることを特徴とする光導波路デバイス。

(付記１０)
付記９において、
前記光導波路は、高分子材料、火炎堆積法によるガラス、ＣＶＤ法によるガラス、又はスパッタ法によりガラスで形成されている特徴とする光導波路デバイス。

(付記１１)
付記１において、
前記電極に、所定のバイアス電圧を基準に所定の高周波電圧を印加して光外部変調器として機能する光導波路デバイス。

(付記１２）
付記１において、
前記電極に、所定のバイアス電圧を基準に所定の電圧を印加して、所定の減衰値を与える減衰器として機能する光導波路デバイス。

外部変調器としてＬＮ変調器の構成例の平面概念図である。 出力光Poutと動作点変動を説明する特性曲線を示す図である。 ＬＮ変調器内部にモニタＰＤを内蔵する構成例であり、１×２カプラ(Ｙ分岐装置など)の例である。 ＬＮ変調器内部にモニタＰＤを内蔵する構成例であり、２×２カプラ（方向性結合器など）の例である。 出力信号光Poutとモニタ光Pmonの関係を示す図である。 図３Ａの１×２カプラに対応する第１の実施例の光導波路デバイスの概略平面図である。 図３Ｂの２×２カプラに対応する第１の実施例の光導波路デバイスの概略平面図である。 図４Ａの光導波路１０のＡ−Ａ’部分の断面概念図である。 反射溝２０の角度について説明するための、図４ＡにおけるＡ−Ａ’間の断面概略図である。 反射溝２０の他の実施例断面形状を説明する図である。 一対のマッハツェンダ干渉計Ｔ１、Ｔ２を有して構成されるDQPSK変調方式用などのベクトル変調器に適用した実施例を示す図である。 光導波路形成までの工程例を示す図である。 図４Ｃに対応する反射溝２０の形成における工程図である。 図６に対応する反射溝２０の形成における工程図である。 第一の実施例における電極形成の工程を示す図である。 誘電体や高分子材料を用いて光導波路を形成する第２の実施例工程例を示す図である。 図４Ｃに対応する反射溝２０を形成する方法を説明する図である。 図６に対応する反射溝２０を形成する方法を説明する図である。 第二の実施例における電極形成の工程を示す図である。

符号の説明

１ ＬＮ基板
２ 電極
３Ａ．３Ｂ 光導波路
４Ａ，４Ｂ カプラ
Ｐin 入力光信号
Ｐout 出力光信号

Claims (5)

1. 基板と、
   前記基板の面内に形成された光導波路と、
   前記光導波路上に前記光導波路の光軸に対して法線が所定角度を持って形成された反射溝と、
   前記反射溝が、前記光導波路を伝搬する導波光のモードフィールドの半分以下に差し掛かる程度の深さを有し、前記導波光の一部を反射する反射溝であって、
   前記反射溝により反射される出力光をモニタするモニタ素子を、
   有することを特徴とする光導波路デバイス。
2. 請求項１において、
   前記光導波路は、
   入力用光導波路と出力用導波路を有し、
   前記基板上に、前記光導波路に対応して形成されている電極と、
   前記出力用導波路上に該出力用導波路の光軸に対して法線が所定角度を持って形成された反射溝と、
   前記反射溝により反射される出力光をモニタするモニタ素子を、
   有することを特徴とする光導波路デバイス。
3. 請求項２において、
   前記基板は、前記出力用導波路からの光を出力する側の端面を有し、
   前記反射溝により反射される反射光をモニタするモニタ素子が配置される、前記端面と異なる側面を有し、
   前記反射溝の法線の所定角度が、前記反射溝により反射される反射光が前記側面に垂直に入射しない角度であることを特徴とする光導波路デバイス。
4. 請求項３において、
   前記反射溝による反射光が、前記基板の表面側から深さ方向に向かう方向となるように、前記反射溝の側面に傾斜角度を有することを特徴とする光導波路デバイス。
5. 請求項２において、
   前記光導波路は、前記入力用光導波路と出力用導波路の間にマッハツェンダ干渉計を有し、
   前記マッハツェンダ干渉計は、一対の光導波路と、前記一対の光導波路を結合する入力側と出力側カプラを有し、
   前記反射溝が形成される出力用導波路が前記出力側にカプラに接続されている、
   ことを特徴とする光導波路デバイス。

Images