JP2011034056A - アレイ導波路回折格子型光合分波器 - Google Patents

Abstract

【課題】補償部材の貼り付けスペースを考慮することなく、導波路チップの形状を決めることができるアレイ導波路回折格子型光合分波器を得る。
【解決手段】温度が変化すると、入力スラブ導波路２２による集光位置が変化する。しかし、一側が第１のガラス板３２に固定され、他側が第２のガラス板３４に固定された補償板１８が、温度の変化により伸縮することで、第１のガラス板３２と第２のガラス板３４が相対移動し、これにより、第１の導波路チップ１６Ａと第２導波路チップ１６Ｂが切断面３０に沿って相対移動して集光位置が是正される。このように、第１のガラス板３２と、第１のガラス板３２と離された第２のガラス板３４を別途設けることで、補償板１８の貼り付けスペースを考慮することなく、第１の導波路チップ１６Ａと第２の導波路チップ１６Ｂの形状を決めることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、異なる波長の光をひとつにまとめたり、波長毎に分離したりする波長合分波器の機能を有するアレイ導波路回折格子型光合分波器に関し、特にアサーマル化（温度無依存化）を図ったアレイ導波路回折格子型光合分波器に関する。

波長合分波器（合波／分波）として重要な役割を担うＡＷＧ（Ａｒｒａｙｅｄ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇ）では、石英系ガラスにおける光の屈折率に温度依存性があるため、中心波長（透過中心波長）にも温度依存性が生じる。

石英系ガラスで作製されたＡＷＧの中心波長の温度依存性は、０．０１１ｎｍ／℃であり、Ｄ−ＷＤＭ（Ｄｅｎｓｅ−Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）伝送システムで使用するためには、無視できない大きな値となっている。

そのため、近年、多様化が進むＤ−ＷＤＭ伝送システムにおいて、ＡＷＧは、電源を必要としないアサーマル化（温度無依存化）が強く求められている。

従来、補償板を用いてアサーマル化を図ったアレイ導波路回折格子型光合分波器（アサーマルＡＷＧモジュール）が特許文献１に記載されている（図６参照）。図６に示すアレイ導波路回折格子型光合分波器１００は、導波路チップ１１４に形成された入力導波路１０２と、入力導波路１０２に接続された入力スラブ導波路１０４と、出力導波路１０６と、出力導波路１０６に接続された出力スラブ導波路１０８と、入力スラブ導波路１０４と出力スラブ導波路１０８を接続するアレイ導波路１１０を備えている。

このアレイ導波路回折格子型光合分波器１００は、入力スラブ導波路１０４部分で２つに切断され、入力スラブ導波路１０４の一部１０４Ａを含む第１の部分１１６と、入力スラブ導波路１０４の他部１０４Ｂを含む第２の部分１１８に分割されている。

そして、この第１の部分１１６と第２の部分１１８が補償板１１２で接続されている。この構成により、温度が変化することで補償板１１２が伸縮して入力スラブ導波路１０４の一部１０４Ａを移動させることで、温度変化によってシフトした波長を是正することができる。

この構成により、温度が変化しても、出力導波路１０６へ入力された光と同一の波長の光を入力導波路１０２から取り出すことができるようになっている。

特開２００６−２８４６３２号公報

しかしながら、図６に示す従来の構造では、補償板１１２の貼り付けスペースを導波路チップ１１４に設ける必要があるため、導波路チップ１１４の形状を補償板１１２の貼り付けスペースを考慮して決める必要があった。このため、導波路チップ１１４のサイズが大きくなり、１ウエハ当たりの導波路チップ１１４の取り数が制限されてしまうため、製品コストが上がる。

本発明は、上記事実を考慮し、補償部材（補償板）の貼り付けスペースを考慮することなく、導波路チップの形状を決めることができるアレイ導波路回折格子型光合分波器を提供することが課題である。

本発明の請求項１に係るアレイ導波路回折格子型光合分波器は、基板上に第１のスラブ導波路及び第２のスラブ導波路が形成されたアレイ導波路回折格子の前記第１のスラブ導波路を光軸と交差する方向に前記基板とともに切断して第１の導波路チップと第２の導波路チップに切断面により分割される導波路チップと、前記第１の導波路チップが固定された第１の基台と、前記第１の基台と離れて設けられ、前記第２の導波路チップが固定された第２の基台と、前記第１の導波路チップの切断面と前記第２の導波路チップの切断面を対向させた状態で、一側が前記第１の基台又は前記第１の導波路チップに固定され、他側が前記第２の基台に固定されると共に、温度が変化すると伸縮して前記第１の基台と前記第２の基台を切断面に沿って相対移動させる補償部材と、を備えることを特徴とする。

上記構成によれば、温度が変化すると、第１のスラブ導波路による集光位置が変化する。しかし、一側が第１の基台又は第１の導波路チップに固定され、他側が第２の基台に固定された補償部材が、温度の変化により伸縮することで、第１の基台と第２の基台が相対移動する。そして、第１の基台に固定された第１の導波路チップと第２の導波路チップが切断面に沿って相対移動して集光位置が是正される。

これにより、温度が変化しても、アレイ導波路回折格子の入力導波路、或いは出力導波路から同一の波長の光信号が取り出される。

このように、第１の基台と、第１の基台と離された第２の基台を別途設けることで、補償部材の貼り付けスペースを考慮することなく、第１の導波路チップと第２の導波路チップの形状を決めることができる。

本発明の請求項２に係るアレイ導波路回折格子型光合分波器は、基板上に第１のスラブ導波路及び第２のスラブ導波路が形成されたアレイ導波路回折格子の前記第１のスラブ導波路を光軸と交差する方向に前記基板とともに切断して第１の導波路チップと第２の導波路チップに切断面により分割される導波路チップと、前記第１の導波路チップが固定された第１の基台と、前記第１の基台と離れて設けられ、前記第２の導波路チップが固定された第２の基台と、前記第１の導波路チップの切断面と前記第２の導波路チップの切断面を対向させた状態で、一側が前記第１の基台に固定され、他側が前記第２の基台又は前記第２の導波路チップに固定されると共に、温度が変化すると伸縮して前記第１の基台と前記第２の基台を切断面に沿って相対移動させる補償部材と、を備えることを特徴とする。

上記構成によれば、温度が変化すると、第１のスラブ導波路による集光位置が変化する。しかし、一側が第１の基台に固定され、他側が第２の基台又は第２の導波路チップに固定された補償部材が、温度の変化により伸縮することで、第１の基台と第２の基台が相対移動する。そして、第１の基台に固定された第１の導波路チップと第２の導波路チップが切断面に沿って相対移動して集光位置が是正される。

これにより、温度が変化しても、アレイ導波路回折格子の入力導波路、或いは出力導波路から同一の波長の光信号が取り出される。

このように、第１の基台と、第１の基台と離された第２の基台を別途設けることで、補償部材の貼り付けスペースを考慮することなく、第１の導波路チップと第２の導波路チップの形状を決めることができる。

本発明の請求項３に係るアレイ導波路回折格子型光合分波器は、請求項１又は２に記載において、前記導波路チップの外形は、基板上に形成された前記アレイ導波路回折格子の輪郭に沿った曲線状とされることを特徴とする。

上記構成によれば、導波路チップの外形は、基板上に形成されたアレイ導波路回折格子の輪郭に沿った曲線状とされている。

これにより、第１の導波路チップ、及び第２の導波路チップの外形が小さくなり、外形が矩形状の導波路チップと比較して、１つのウエハから多くの導波路チップを取り出すことができる。

本発明の請求項４に係るアレイ導波路回折格子型光合分波器は、請求項１〜３何れか１項に記載において、前記補償部材は、細長形状の金属板である補償板であって、
前記補償板の長手方向が、分割された前記第１のスラブ導波路の前記切断面の延在方向と平行になるように前記補償板を前記第１の基台及び前記第２の基台に固定させることを特徴とする。

上記構成によれば、細長形状、例えば長方形状、スロット形状、又はオーバル形状等の補償板の長手方向を分割された第１のスラブ導波路の切断面の延在方向と平行とすることで、補償板の伸縮により、第１の基台と第２の基台が相対移動する。そして、第１の基台に固定された第１の導波路チップと第２導波路チップが切断面に沿って相対移動する。

このように、第１の導波路チップを第２の導波路チップの切断面に沿って相対移動させることで、第１のスラブ導波路の集光位置を精度よく是正することができる。

本発明の請求項５に係るアレイ導波路回折格子型光合分波器は、請求項１〜４の何れか１項に記載において、前記第１の基台と前記第２の基台は、ガラス板により形成され、前記補償部材は、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化型接着剤により前記第１の基台及び前記第２の基台に固定されることを特徴とする。

上記構成によれば、第１の基台及び第の２基台がガラス板により形成され、さらに、補償部材と第１の基台及び第の２基台との固定には紫外線硬化型接着剤が用いられる。第１の基台及び第２の基台において、補償部材が載せされる面に対して反対側の面から紫外線を補償部材と第１の基台及び第２の基台との接着部位に向けて照射することで、紫外線硬化型接着剤が硬化して、補償部材と第１の基台及び第の２基台とが固定される。

このように、第１の基台及び第２の基台において、補償部材が載せされる面に対して反対側の面から紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤を硬化させるため、各部品間の相対的な位置ずれを抑制することができる。

本発明の請求項６に係るアレイ導波路回折格子型光合分波器は、請求項１〜５の何れか１項に記載において、前記第２の導波路チップには、前記第１のスラブ導波路と前記第２のスラブ導波路とを複数本の光路で繋ぐアレイ導波路が設けられ、前記アレイ導波路は前記第１の基台および前記第２の基台に固定されていないことを特徴とする。

上記構成によれば、アレイ導波路は第２の基台に固定されていないため、温度が上下動した際に、導波路チップの線膨張係数と第２の基台の線膨張係数との違いにより生じるアレイ導波路のひずみが抑えられる。このようにアレイ導波路のひずみを抑えることで、温度が変化しても低いノイズレベルが安定して得られ、クロストークを抑制することができる。

本発明の請求項７に係るアレイ導波路回折格子型光合分波器は、請求項１〜６の何れか１項に記載において、前記第１のスラブ導波路を光軸に対して直交する方向に切断して分割することを特徴とする。

上記構成によれば、第１のスラブ導波路を光軸に対して直交する方向に切断することで、温度が変化した場合に、補償板の伸縮により、光軸に対して直交する方向に第１の基台と第２の基台が相対移動する。これにより、第１の基台に固定された第１の導波路チップと第２導波路チップも光軸に対して直交する方向に相対移動する。

このように、第１の導波路チップと第２導波路チップを光軸に対して直交する方向に相対移動させることで、第１のスラブ導波路を光軸に対して斜交して切断する構成と比較して、設計が容易になると共に、第１のスラブ導波路の集光位置を精度よく是正することができる。

本発明によれば、補償部材の貼り付けスペースを考慮することなく、導波路チップの形状を決めることができる。

（Ａ）（Ｂ）本発明の実施形態に係るアレイ導波路回折格子型光合分波器を示した平面図及び断面図である。 本発明の実施形態に係るアレイ導波路回折格子型光合分波器に用いられる導波路チップが形成されたウエハの一部を示した平面図である。 本発明の実施形態に係るアレイ導波路回折格子型光合分波器に用いられる導波路チップを示した平面図である。 本発明の実施形態に係るアレイ導波路回折格子型光合分波器の温度特性の評価結果を示した図面である。 本発明の実施形態に係るアレイ導波路回折格子型光合分波器に用いられる補償板の長さを決定するのに用いられるＡＷＧの回路パラメータを示した図面である。 本発明の実施形態に係るアレイ導波路回折格子型光合分波器の比較例として示した従来のアレイ導波路回折格子型光合分波器を示した平面図である。 （Ａ）（Ｂ）本発明の実施形態に係るアレイ導波路回折格子型光合分波器の温度別スペクトルと比較例の温度別スペクトルをグラフで示した図面である。

本発明の実施形態に係るアレイ導波路回折格子型光合分波器の一例を図１〜図５に従って説明する。

（構成）
図１（Ａ）は、本発明の一実施形態に係るアレイ導波路回折格子型光合分波器１０を示す平面図であり、図１（Ｂ）は、アレイ導波路回折格子型光合分波器１０の側面図である。さらに、図２は、多数のアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）が形成された一つのウエハ１１の一部を示す平面図であり、図３は、図２に示すウエハ１１から切断された一つのアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）を示す平面図である。

図１（Ａ）（Ｂ）に示されるように、アサーマル化（温度無依存化）を図ったアサーマルＡＷＧモジュールに用いられるアレイ導波路回折格子型光合分波器１０には、シリコン基板１２上に一つのアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）１４が形成され、アレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）１４は入力スラブ導波路２２を備えている。

そして、入力スラブ導波路２２の光軸（中心線）に対して直交する方向にシリコン基板１２とともに入力スラブ導波路２２部分を切断することで、アレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）１４を備える導波路チップ１６は、切断面３０により、第１の導波路チップ１６Ａと第２の導波路チップ１６Ｂに分割されている。

詳細には、アレイ導波路回折格子１４には、１本の入力導波路２０と、入力導波路２０に接続された第１のスラブ導波路としての入力スラブ導波路２２と、複数本の出力導波路２４と、出力導波路２４に接続された第２のスラブ導波路としての出力スラブ導波路２６と、入力スラブ導波路２２と出力スラブ導波路２６を接続するアレイ導波路２８が備えられている。

つまり、入力スラブ導波路２２の入力側端面には、入力導波路２０の端部が接続され、入力スラブ導波路２２の出力側端面には、アレイ導波路２８を構成する複数本の導波路の一端部が接続されている。

さらに、出力スラブ導波路２６の入力側端面には、アレイ導波路２８の他端部が接続され、出力スラブ導波路２６の出力側端面には、複数本の出力導波路２４の端部が接続されている。

なお、アレイ導波路回折格子１４は、シリコン基板１２上に、火炎堆積法（ＦＨＤ法）、光ファバ製造技術、および半導体微細加工技術を組み合わせて形成されたコアとクラッドからなる光導波路が作られた平面光波回路（ＰＬＣ： Ｐｌａｎａｒ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。基板として、シリコン基板に代えて、石英基板を用いても良い。

また、導波路チップ１６の外形は、アレイ導波路回折格子１４の輪郭に沿って曲線状に切断された外形（ブーメラン形状）とされている。

そして、第１の導波路チップ１６Ａは、切断された入力スラブ導波路２２の一方である分離スラブ導波路２２Ａとこの分離スラブ導波路２２Ａに接続された入力導波路２０を備えている。これに対し、第２の導波路チップ１６Ｂは、切断された入力スラブ導波路２２の他方である分離スラブ導波路２２Ｂ、アレイ導波路２８、出力スラブ導波路２６、および出力導波路２４を備えている。

この第１の導波路チップ１６Ａは平板状の第１の基台としての石英製の第１のガラス板３２に固定されている。また、この第１のガラス板３２と離れて、平板状の第２の基台としての石英製の第２のガラス板３４が設けられている。この第２のガラス板３４には、第１の導波路チップ１６Ａと切断面３０で対向するように配置された第２の導波路チップ１６Ｂが固定されている。詳細には、第２の導波路チップ１６Ｂのアレイ導波路２８が形成されている部位を除いて、第２の導波路チップ１６Ｂが第２のガラス板３４に固定されている。

さらに、第１のガラス板３２と第２のガラス板３４とを跨ぎ、一側が第１のガラス板３２の上面に例え本実施形態では、紫外線硬化型接着剤（ＵＶ接着剤）で固定され、他側が第２のガラス板３４の上面に例えば本実施形態では紫外線硬化型接着剤（ＵＶ接着剤）で固定される長方形状の補償板１８が設けられ、この補償板１８は、その長辺（長手方向）が切断面３０の延在方向と平行になるように配置されている。詳細には、補償板１８の両端部には脚部１８Ａが突設しており、この脚部１８Ａが第１のガラス板３２及び第２のガラス板３４に紫外線硬化型接着剤で固定されている。これにより、第１のガラス板３２及び第２のガラス板３４との接着面積を決めることができる。

このように、紫外線硬化型接着剤を用いることで、第１のガラス板３２及び第２のガラス板３４において、位置合せをした後に、補償板１８が載せされる面に対して反対側の面から紫外線を補償板１８の脚部１８Ａと第１のガラス板３２及び第２のガラス板３４との接着部位に向けて照射することで、紫外線硬化型接着剤を硬化させ、補償部材と第１の基台及び第の２基台とを固定するようになっている。

なお、本実施形態では、補償板１８は、銅製或いは純アルミニウム（ＪＩＳ：Ａ１０５０）製の金属板とされている。

この補償板１８の長さは、下記の（式１）および図５に示すＡＷＧの回路パラメータにより算出しており、本実施形態では１８ｍｍである。

・・・・（式１）

この構成により、温度が変化すると入力スラブ導波路２２による集光位置（入力スラブ導波路２２の分離スラブ導波路２２Ａによる集光位置）はｄｘ変化する。しかし、温度の変化により補償板１８がｄｘ伸縮することで、第１のガラス板３２と第２のガラス板３４が切断面３０に沿って相対移動する。これにより、分離スラブ導波路２２Ａも分離スラブ導波路２２Ｂに対して切断面３０に沿って相対移動する。これにより、入力スラブ導波路２２の集光位置が是正される（ｄｘ−ｄｘ＝０）。

本実施形態に係るアレイ導波路回折格子型光合分波器１０の製造工程について簡単に説明する。

図２に示されるように、切断して２分割することで第１の導波路チップ１６Ａ及び第２の導波路チップ１６Ｂとなる導波路チップ１６を作製する際には、先ず、１ウエハ当たりの導波路チップ１６の取り数を増やすために、一つのウエハ１１上に複数のアレイ導波路回折格子１４を凝縮して形成する。

次ぎに、一つのウエハ１１上に形成された複数のアレイ導波路回折格子１４を、レーザ加工機（例えばＣＯ_２レーザ）を用いて、各アレイ導波路回折格子１４の輪郭である切断線３８に沿って曲線状に切断する。切断の結果により、図３に示されるように、導波路チップ１６のシリコン基板１２の外形がブーメランのような形状となる。

導波路チップ１６を作製した後、導波路チップ１６を、入力スラブ導波路２２の光軸（中心線）に対して直交する方向にシリコン基板１２とともに入力スラブ導波路２２部分を切断し、第１の導波路チップ１６Ａと第２の導波路チップ１６Ｂ（図１参照）に２分割する。石英のガラス板にチップを固定し、さらに補償板１８をＡＷＧの中心波長がＩＴＵ−Ｔグリットの波長に合うように取り付ける。

次ぎに、補償板１８の長辺が切断面３０の延在方向と平行になるように、補償板１８の一側を第１のガラス板３２の上面に接着剤で固定し、他側を第２のガラス板３２の上面に接着剤で固定する。以上により、アレイ導波路回折格子型光合分波器１０が製造される。

（作用・効果）
次ぎに、アレイ導波路回折格子型光合分波器１０の作用について説明する。

図１に示されるように、合波（ＭＵＸ）に用いる場合には、光信号が矢印Ａで示すように入力され、矢印Ｂで示すように出力される。つまり、波長の異なる複数の光信号（λ１〜λｎ）を出力導波路２４の各導波路から個別に入力し、これら複数の光信号を多重して入力導波路２０から出力させる。

この場合、温度が変化すると入力スラブ導波路２２による集光位置（入力スラブ導波路２２の分離スラブ導波路２２Ｂによる集光位置）は変化するが、補償板１８の伸縮によって分離スラブ導波路２２Ａが分離スラブ導波路２２Ｂに対して相対移動して集光位置が是正される。このため、温度が変化しても、入力導波路２０から同一の波長の光信号を取り出すことができる。すなわち、入力された複数の光信号（λ１〜λｎ）とそれぞれ同一の波長（λ１〜λｎ）を有する複数の光信号が多重されて入力導波路２０から出力される。

これに対し、分波（ＤＥＭＵＸ）に用いる場合には、光信号が矢印Ｃで示すように入力され、矢印Ｄで示すように出力される。つまり、波長の異なる複数の光信号（λ１〜λｎ）が多重された光信号を入力導波路２０へ入力し、多重された光信号（λ１〜λｎ）を波長ごとに分けて出力導波路２４から出力する。

この場合、温度が変化すると入力スラブ導波路２２による集光位置（入力スラブ導波路２２の分離スラブ導波路２２Ａによる集光位置）は変化するが、補償板１８の伸縮によって分離スラブ導波路２２Ａは分離スラブ導波路２２Ｂに対して相対移動して集光位置が是正される。このため、温度が変化しても、出力導波路２４から同一の波長の光信号を取り出すことができる。すなわち、入力された複数の光信号（λ１〜λｎ）とそれぞれ同一の波長（λ１〜λｎ）を有する複数の光信号（λ１〜λｎ）の各光信号が、出力導波路２４の各導波路から個別に出力される。

ここで、実際に本実施形態に係るアレイ導波路回折格子型光合分波器１０を作成し、このアレイ導波路回折格子型光合分波器１０の温度特性について評価した。

図４に示されるように、−５〜７０℃の温度範囲において，中心波長変動±０．０１０ｎｍを実現することができ、実用上問題が無いことを確認した。

また、第２の導波路チップ１６Ｂのアレイ導波路２８が形成された部位を除いて、第２の導波路チップ１６Ｂが第２のガラス板３４に固定されている本実施形態に係るアレイ導波路回折格子型光合分波器１０と、比較例としてアレイ導波路も第２のガラス板に接着されているアレイ導波路回折格子型光合分波器とを作成し、温度別にスペクトルを確認した。

図７（Ａ）には、本実施形態に係るアレイ導波路回折格子型光合分波器１０のスペクトルが示されており、 図７（Ｂ）には、比較例のアレイ導波路回折格子型光合分波器のスペクトルが示されている。

比較例のアレイ導波路回折格子型光合分波器では、２０°Ｃでは大きな問題は無いが、温度毎にスペクトルの歪みが相違し、クロストークが大きいことが分かる。これに対し、本実施形態に係るアレイ導波路回折格子型光合分波器１０では、温度に関わらずスペクトルの歪みが安定しており、温度が変化しても低いノイズレベルが安定して得られる。これにより、比較例に比べて、クロストークが小さいことが分かる。これは、本実施形態に係るアレイ導波路回折格子型光合分波器１０では、アレイ導波路２８が第２のガラス板３４に接着剤で固定されていないため、雰囲気温度が上下動した際に、第２の導波路チップ１６Ｂの線膨張係数と第２のガラス板３４の線膨張係数との違いにより生じるアレイ導波路２８のひずみが抑えられるからである。

以上説明したように、温度が変化すると、入力スラブ導波路２２による集光位置は変化するが、補償板１８の伸縮によって分離スラブ導波路２２Ａが分離スラブ導波路２２Ｂに対して相対移動して集光位置が是正される。このため、温度が変化しても、合波に用いる場合には、入力された複数の光信号（λ１〜λｎ）と同一の波長（λ１〜λｎ）を有する複数の光信号が多重されて入力導波路２０から取り出すことができ、分波に用いる場合には、多重された光信号（λ１〜λｎ）を波長ごとに分けて出力導波路２４から取り出すことができ、透過中心波長の温度依存性を補償することができる。

また、補償板１８を第１のガラス板３２と第２のガラス板３４とに固定させることで、補償板１８の貼り付けスペースを考慮することなく、第１の導波路チップ１６Ａ及び第２の導波路チップ１６Ｂの形状を決めることができる。

また、補償板１８の脚部１８Ａと第１のガラス板３２及び第２のガラス板３４との接着に紫外線硬化型接着剤を用いることで、短時間に補償板１８の脚部１８Ａと第１のガラス板３２及び第２のガラス板３４とを接着することができる。

また、第１のガラス板３２及び第２のガラス板３４において、補償板１８が載せされる面に対して反対側の面から紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤を硬化させるため、各部品間の相対的な位置ずれを抑制することができる。

また、前述したように、第２の導波路チップ１６Ｂに形成されたアレイ導波路２８を除く部位で、第２の導波路チップ１６Ｂが第２のガラス板３４に固定されている。このため、雰囲気温度が上下動した際に、第２の導波路チップ１６Ｂの線膨張係数と第２のガラス板３４の線膨張係数との違いにより生じるアレイ導波路２８のひずみが抑えられる。このようにアレイ導波路２８のひずみを抑えることで、温度が変化しても低いノイズレベルが安定して得られ、クロストークを抑制することができる。

また、一つのウエハ１１上に形成された複数のアレイ導波路回折格子１４を、レーザ加工機を用いて、各アレイ導波路回折格子１４の輪郭に沿って曲線状に切断することで、導波路チップ１６の外形をブーメラン形状とし、これにより、１ウエハ当たりの導波路チップ１６の取り数を従来よりも多くすることができる。

また、補償板１８をその長辺が切断面３０の長手方向と平行になるように、第１のガラス板３２と第２のガラス板３４に固定することで、分離スラブ導波路２２Ａは分離スラブ導波路２２Ｂに対して切断面３０に沿って相対移動する。このように、分割された分離スラブ導波路２２Ａを分離スラブ導波路２２Ｂに対して切断面３０に沿って相対移動させることで、入力スラブ導波路２２の集光位置を精度よく是正することができる。

また、導波路チップ１６は、入力スラブ導波路２２部分で光軸（中心線）に対して直交する方向に切断面３０で切断されている。これにより、第１の導波路チップ１６Ａと第２導波路チップ１６Ｂは光軸に対して直交する方向に相対移動するため、入力スラブ導波路２２の集光位置を精度よく是正することができる。

また、導波路チップ１６の外形をブーメラン形状にすることで、ダイシング装置を用いてカットする場合と比較し、チップにカットラインが残らないため、導波路チップ１６の衝撃及び振動などに対する機械特性を向上させることができる。

なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、ＣＯ_２レーザを用いて導波路チップ１６の外形をカットしたが、これに限ることなく、種々のレーザ若しくはウォータジェット等を用いてチップをカットしても良い。

また、上記実施形態では、入力スラブ導波路２２の光軸（中心線）に対して直交する方向にシリコン基板１２とともに入力スラブ導波路２２部分を切断することで、第１の導波路チップ１６Ａと第２の導波路チップ１６Ｂに分割させたが、これに限られることなく、入力スラブ導波路２２の光軸（中心線）に対して斜交する方向に切断してもよい。

また、上記実施形態では、第１の導波路チップ１６Ａ及び第２の導波路チップ１６Ｂを接着する基板として、石英のガラス板を用いたが，これに限ることなく，貼り付ける材料の線膨張係数を考慮して補償板１８の長さを決定すれば，他の材料を用いても良い。

また、第１のガラス板３２と第１の導波路チップ１６Ａ、及び第２のガラス板３４と第２の導波路チップ１６Ｂの貼り付け面積及び補償板１８の貼り付け位置は，図１（Ａ）（Ｂ）に限定されることなく，補償板１８の伸縮によって切断されたスラブ導波路の位置が相対的に変化できれば良い。

また、上記実施形態では、補償板１８の一側を第１のガラス板３２に固定させた場合を例にとって説明したが、これに限定されることなく、補償板１８の一側を第１の導波路チップ１６Ａに固定しても良い。

また、上記実施形態では、補償板１８の他側を第２のガラス板３４に固定させた場合を例にとって説明したが、これに限定されることなく、補償板１８の他側を補償板１８又は第２の導波路チップ１６Ｂの形状を変えて第２の導波路チップ１６Ｂに固定しても良い。

また、上記実施形態では、補償板１８は、一例として紫外線硬化型接着剤を用いることで、第１のガラス板３２及び第２のガラス板３４に固定されているが、特に紫外線硬化型接着剤に限定されることなく他の接着方法（固定方法）であってもよい。

１０ アレイ導波路回折格子型光合分波器
１２ シリコン基板（基板）
１４ アレイ導波路回折格子
１６Ａ 第１の導波路チップ
１６Ｂ 第２の導波路チップ
１８ 補償板
２２ 入力スラブ導波路（第１のスラブ導波路）
２２Ａ 分離スラブ導波路（一方）
２２Ｂ 分離スラブ導波路（他方）
２６ 出力スラブ導波路（第２のスラブ導波路）
３０ 切断面（分割線）
３２ 第１のガラス板（第１の基台）
３４ 第２のガラス板（第２の基台）

Claims (7)

1. 基板上に第１のスラブ導波路及び第２のスラブ導波路が形成されたアレイ導波路回折格子の前記第１のスラブ導波路を光軸と交差する方向に前記基板とともに切断して第１の導波路チップと第２の導波路チップとに切断面により分割される導波路チップと、
   前記第１の導波路チップが固定された第１の基台と、
   前記第１の基台と離れて設けられ、前記第２の導波路チップが固定された第２の基台と、
   前記第１の導波路チップの切断面と前記第２の導波路チップの切断面を対向させた状態で、一側が前記第１の基台又は前記第１の導波路チップに固定され、他側が前記第２の基台に固定されると共に、温度が変化すると伸縮して前記第１の基台と前記第２の基台を切断面に沿って相対移動させる補償部材と、
   を備えるアレイ導波路回折格子型光合分波器。
2. 基板上に第１のスラブ導波路及び第２のスラブ導波路が形成されたアレイ導波路回折格子の前記第１のスラブ導波路を光軸と交差する方向に前記基板とともに切断して第１の導波路チップと第２の導波路チップとに切断面により分割される導波路チップと、
   前記第１の導波路チップが固定された第１の基台と、
   前記第１の基台と離れて設けられ、前記第２の導波路チップが固定された第２の基台と、
   前記第１の導波路チップの切断面と前記第２の導波路チップの切断面を対向させた状態で、一側が前記第１の基台に固定され、他側が前記第２の基台又は前記第２の導波路チップに固定されると共に、温度が変化すると伸縮して前記第１の基台と前記第２の基台を切断面に沿って相対移動させる補償部材と、
   を備えるアレイ導波路回折格子型光合分波器。
3. 前記導波路チップの外形は、基板上に形成された前記アレイ導波路回折格子の輪郭に沿った曲線状とされる請求項１又は２に記載のアレイ導波路回折格子型光合分波器。
4. 前記補償部材は、細長形状の金属板である補償板であって、
   前記補償板の長手方向が、分割された前記第１のスラブ導波路の前記切断面の延在方向と平行になるように前記補償板を前記第１の基台及び前記第２の基台に固定させる請求項１〜３の何れか１項に記載のアレイ導波路回折格子型光合分波器。
5. 前記第１の基台と前記第２の基台は、ガラス板により形成され、
   前記補償部材は、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化型接着剤により前記第１の基台及び前記第２の基台に固定される請求項１〜４の何れか１項に記載されたアレイ導波路回折格子型光合分波器。
6. 前記第２の導波路チップには、前記第１のスラブ導波路と前記第２のスラブ導波路とを複数本の光路で繋ぐアレイ導波路が設けられ、
   前記アレイ導波路は前記第１の基台および前記第２の基台に固定されていない請求項１〜５の何れか１項に記載されたアレイ導波路回折格子型光合分波器。
7. 前記第１のスラブ導波路を光軸に対して直交する方向に切断して分割する請求項１〜６の何れか１項に記載されたアレイ導波路回折格子型光合分波器。

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