JP2011186171A

JP2011186171A - 導波路型光素子

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Publication number: JP2011186171A
Application number: JP2010050922A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Yamazaki; 裕史山崎; Motohaya Ishii; 元速石井
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2010-03-08
Filing date: 2010-03-08
Publication date: 2011-09-22
Anticipated expiration: 2030-03-08
Also published as: JP5199300B2

Abstract

【課題】研磨による端面の切削量を精確に調整するためのマーカを備える導波路型光素子を提供すること。
【解決手段】導波路型光素子３００は、導波路型光素子３００の端面３００Ａで一端が露出した光導波路３０１と、当該端面３００Ａで一部が露出した研磨マーカ３０２とを備える。研磨マーカ３０２の幅３０２Ａは、端面３００Ａからの距離に応じて増加または減少する。図３（ａ）には、三角形状で、端面３００Ａからの距離に比例して幅３０２Ａが減少する研磨マーカ３０２の例が示されているが、幅３０２Ａが増加するようにしてもよい。導波路型光素子３００の研磨の際、研磨マーカ３０２を端面方向から観察し、その幅３０２Ａを測定することにより、切削量を容易にモニタすることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、導波路型光素子に関する。

Ｓｉ基板上に石英系ガラスで光導波路を形成したＰＬＣ（ＰｌａｎａｒＬｉｇｈｔｗａｖｅＣｉｒｃｕｉｔ）導波路や、ＬＮ（ニオブ酸リチウム）基板にチタン（Ｔｉ）拡散を用いて光導波路を形成したＬＮ導波路等の導波路型光素子は通常、その端面の形成にあたり、切断と研磨を伴う。特許文献１には、仕上がり端面を所望の最適位置に合わせるため、切断位置を示す定規型のマーカを設ける技術が開示されている（特許文献１の図１７に対応する図１参照）。

特開２００２−１６２５２８号公報

しかしながら、定規型マーカでは、切断後の研磨による切削量を精確に調整することが困難であった。たとえば、切削量をモニタしながら研磨を行い、所望の位置まで削れたところで研磨を止めるのが望ましいが、端面において反射光の結合を防止するために斜め研磨がなされる。斜め研磨を行っている時、図１のような定規型マーカは導波路型光素子の上方から観察しづらい。また、図２に示すように端面に形成される補強板（ヤトイ）が不透明な場合には使用できない。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、研磨による端面の切削量を精確に調整するためのマーカを備える導波路型光素子を提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明の第１の態様は、端面を有する導波路型光素子であって、前記端面で一端が露出した光導波路と、前記端面で一部が露出した研磨マーカとを備え、前記研磨マーカは、前記端面からの距離に応じて、前記端面に平行な面内における形状が変化することを特徴とする。

また、本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記研磨マーカの幅が、前記端面からの距離に応じて増加または減少することを特徴とする。

また、本発明の第３の態様は、第１の態様において、前記研磨マーカが複数のマーカパタンを有し、前記端面からの距離に応じて、前記端面に平行な面内に存在するマーカパタンの数が増加または減少することを特徴とする。

また、本発明の第４の態様は、第１の態様において、前記研磨マーカは、前記端面からの距離に応じて、前記端面に平行な面内における位置が変化することを特徴とする。

本発明によれば、導波路型光素子の端面からの距離に応じて、当該端面に平行な面内における形状が変化する研磨マーカを設けることにより、研磨による端面の切削量を精確に調整するためのマーカを備える導波路型光素子を提供することができる。

従来のマーカを示す図である。斜め研磨について説明するための図である。（ａ）は、実施形態１に係る導波路型光素子の上面図、（ｂ）は、当該導波路型光素子の研磨方法を説明するための一連の端面図を示す図である。（ａ）は、実施形態２に係る導波路型光素子の上面図、（ｂ）は、当該導波路型光素子の研磨方法を説明するための一連の端面図を示す図である。実施形態２に係る導波路型光素子の変形形態を示す図である。実施形態２に係る導波路型光素子の変形形態を示す図である。（ａ）は、実施形態３に係る導波路型光素子の上面図、（ｂ）は、当該導波路型光素子の研磨方法を説明するための一連の端面図を示す図である。実施形態３に係る導波路型光素子の変形形態を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

（実施形態１）
図３（ａ）に、実施形態１に係る導波路型光素子の上面図、図３（ｂ）に、当該導波路型光素子の研磨方法を説明するための一連の端面図を示す。図３（ａ）の上面図では説明を容易にするためヤトイを図示していない。導波路型光素子３００は、導波路型光素子３００の端面３００Ａで一端が露出した光導波路３０１と、当該端面３００Ａで一部が露出した研磨マーカ３０２とを備える。研磨マーカ３０２の幅３０２Ａは、端面３００Ａからの距離に応じて増加または減少する。図３（ａ）には、三角形状で、端面３００Ａからの距離に比例して幅３０２Ａが減少する研磨マーカ３０２の例が示されているが、幅３０２Ａが増加するようにしてもよい。導波路型光素子３００の研磨の際、研磨マーカ３０２を端面方向から観察し、その幅３０２Ａを測定することにより、切削量を容易にモニタすることができる。ここで、必要な切削量制度に対して幅３０２Ａの変化率を十分大きく取ることが望ましい。

三角形状の研磨マーカ３０２の両側に長方形状のマーカも設けられているが、これらのマーカは研磨マーカ３０２の位置を示すマーカである。端面から観察する際、本回路の導波路コアと研磨マーカとを区別し易いようにするため、このような長方形状のマーカを設けてもよい。

なお、図３（ａ）では、光導波路３０１が狭テーパのものとして示されているが、狭テーパでなくとも、導波路型光素子のチップの仕上がりサイズを高精度に合わせたい場合等に有効である。狭テーパの場合には、端面コア幅の変動に対する結合損失のトレランスが小さく、高い切断位置精度が要求される（特許文献１段落００５４等参照）。

（実施形態２）
図４（ａ）に、実施形態２に係る導波路型光素子の上面図、図４（ｂ）に、当該導波路型光素子の研磨方法を説明するための一連の端面図を示す。図４（ａ）の上面図では説明を容易にするためヤトイを図示していない。導波路型光素子４００は、導波路型光素子４００の端面４００Ａで一端が露出した光導波路４０１と、当該端面４００Ａで一部が露出した研磨マーカ４０２とを備える。研磨マーカ４０２は、複数のマーカパタンを有し、端面４００Ａからの距離に応じて、端面４００Ａに平行な面４００Ｂ内に存在するマーカパタンの数が増加または減少する。図４（ａ）では、研磨前にすべてのマーカパタンが端面４００Ａに露出し、研磨が進むにつれてマーカパタンの数が減少する。導波路型光素子４００の研磨の際、研磨マーカ４０２を端面方向から観察し、端面４００Ａに露出しているマーカパタンの数を数えることにより、切削量を容易にモニタすることができる。

なお、研磨前には一部のマーカパタンのみが端面４００Ａに露出し、研磨が進むにつれて端面４００Ａに露出するマーカパタンの数が増加するようにしてもよい（図５参照）。

また、図４では、研磨マーカ４０２のマーカパタンをコアにより構成した例を示してあるが、コアではなく、深溝（図６（ａ））やメタル（図６（ｂ））のパタンとしてもよい。メタルパタンの場合には、導波路の上にメタル層を形成し、その上にメタル保護層（ガラス）を設け、その後ヤトイが貼り付けられる。

（実施形態３）
図７（ａ）に、実施形態３に係る導波路型光素子の上面図、図７（ｂ）に、当該導波路型光素子の研磨方法を説明するための一連の端面図を示す。図７（ａ）の上面図では説明を容易にするためヤトイを図示していない。導波路型光素子７００は、導波路型光素子７００の端面７００Ａで一端が露出した光導波路７０１と、当該端面７００Ａで一部が露出した研磨マーカ７０２とを備える。研磨マーカ７０２は、端面７００Ａからの距離に応じて、端面７００Ａに平行な方向の位置が増加または減少する。換言すれば、研磨マーカ７０２は、端面７００Ａに対して斜めに延びており、端面７００Ａからの距離に応じて、端面７００Ａに平行な面７００Ｂ内における位置が変化する。図７（ａ）には、端面７００Ａからの距離に比例して、端面７００Ａに平行な方向の位置が増加または減少する研磨マーカ７０２の例が示されている。図７（ａ）において、研磨マーカ７０２の露出する位置を原点として、光導波路７０１が存在する方向を負の方向とすれば、研磨マーカ７０２は、端面７００Ａからの距離に比例して、端面７００Ａに平行な方向の位置が減少している。導波路型光素子７００の研磨の際、研磨マーカ７０２を端面方向から観察し、基準位置（たとえば、研磨マーカ７０２が研磨前に露出していた位置）からの距離（変位量）を測定することにより、切削量を容易にモニタすることができる。

なお、図７（ａ）では、研磨マーカ７０２の露出位置が連続的に変化する場合を示したが、図８のように、離散的（デジタル）に変化するものでもよい。この場合も、研磨マーカ７０２は、端面７００Ａからの距離に応じて、端面７００Ａに平行な方向の位置が増加または減少する。

また、研磨マーカ７０２の両側に形成された、研磨マーカ７０２の位置を示すための長方形状のマーカの位置を基準位置とすることもできる。

３００導波路型光素子
３００Ａ導波路型光素子３００の端面
３０１光導波路
３０２研磨マーカ
３０２Ａ研磨マーカ３０２の幅
４００導波路型光素子
４００Ａ導波路型光素子４００の端面
４００Ｂ端面４００Ａに平行な面
４０１光導波路
４０２研磨マーカ
７００導波路型光素子
７００Ａ導波路型光素子７００の端面
７００Ｂ端面７００Ａに平行な面
７０１光導波路
７０２研磨マーカ

Claims

端面を有する導波路型光素子であって、
前記端面で一端が露出した光導波路と、
前記端面で一部が露出した研磨マーカと
を備え、
前記研磨マーカは、前記端面からの距離に応じて、前記端面に平行な面内における形状が変化することを特徴とする導波路光素子。
前記研磨マーカの幅が、前記端面からの距離に応じて増加または減少することを特徴とする請求項１に記載の導波路光素子。
前記研磨マーカは、複数のマーカパタンを有し、
前記端面からの距離に応じて、前記端面に平行な面内に存在するマーカパタンの数が増加または減少することを特徴とする請求項１に記載の導波路光素子。
前記研磨マーカは、前記端面からの距離に応じて、前記端面に平行な面内における位置が変化することを特徴とする請求項１に記載の導波路型光素子。