JP2011192876A - Photonic crystal light source device - Google Patents

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Makoto Okano
誠 岡野
Tomoya Yamada
智也 山田
Yoichi Sakakibara
陽一 榊原
Toshihiro Kamei
利浩 亀井
Junichiro Sugisaka
純一郎 杉坂
Munetsugu Yamamoto
宗継 山本
Masahide Ito
雅英 伊藤
Takeyoshi Sugaya
武芳 菅谷
Kazuhiro Komori
和弘 小森
Masahiko Mori
雅彦 森
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source device using a 2-DPC (two dimensional photonic crystal) optical resonator, having high light extracting efficiency, suitable for integration and controlling the polarization direction of optical output in a desired direction. <P>SOLUTION: The light source device includes: a device substrate; a 2-DPC optical resonator formed on the device substrate via a wafer bonding adhesive material and having a light emitting body introduced into a core; a hydrogenated amorphous silicon optical waveguide; and a reflection mirror for reflecting light propagating through the hydrogenated amorphous silicon optical waveguide. In the light source device, the 2-DPC optical resonator has at least one mirror reflection surface, and the hydrogenated amorphous silicon optical waveguide has at least one mirror reflection surface in the proximity of the 2-DPC optical resonator, and the 2-DPC optical resonator and the hydrogenated amorphous silicon optical waveguide are arranged so that the mirror reflection surfaces are superimposed. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、光通信、光インターコネクション、量子暗号通信等に利用される光源装置に係り、特に、２次元フォトニック結晶光共振器を用いた光源装置に関する。   The present invention relates to a light source device used for optical communication, optical interconnection, quantum cryptography communication, and the like, and more particularly to a light source device using a two-dimensional photonic crystal optical resonator.

近年、微小光共振器を用いた微小光源の研究が注目を集めている。
特に、図３６に示すような２次元フォトニック結晶（２−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｐｈｏｔｏｎｉｃ Ｃｒｙｓｔａｌ：２ＤＰＣ）光共振器の利用は、超小型、高性能な光共振器の実現が可能であることから、有力な方法の一つとして、大きく期待されている。 In recent years, research on micro light sources using micro optical resonators has attracted attention.
In particular, the use of a two-dimensional photonic crystal (2-DPC) optical resonator as shown in FIG. 36 is a promising method because an ultra-small and high-performance optical resonator can be realized. As one of them, it is highly expected.

例えば、２ＤＰＣ光共振器中に、量子井戸、量子ドット等の発光体を導入することにより、高効率ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、低閾値レーザー、量子光源（単一光子源等）の実現が可能となる（非特許文献１、２）。
２ＤＰＣ光共振器を用いた微小光源は、光通信、光インターコネクション、量子暗号通信等への幅広い応用が期待される。
しかしながら、２ＤＰＣ光共振器を用いた微小光源には、以下の問題点が挙げられる。 For example, by introducing light emitters such as quantum wells and quantum dots into 2DPC optical resonators, it is possible to realize high-efficiency LEDs (Light Emitting Diodes), low-threshold lasers, quantum light sources (single photon sources, etc.) (Non-Patent Documents 1 and 2).
A micro light source using a 2DPC optical resonator is expected to be widely applied to optical communication, optical interconnection, quantum cryptography communication, and the like.
However, the micro light source using the 2DPC optical resonator has the following problems.

第一の問題点として、２ＤＰＣ光共振器は、上下対称構造を有するため、上下方向に対して対称に光を放射することが挙げられる（図３７参照）。ここで、上面、及び下面への光出力が、それぞれ５０％となる。
よって、上面（又は下面）に受光光学系を配置した場合、光取り出し効率は、最大で５０％となる。
この時、他方への光出力５０％は、利用することができない。 The first problem is that the 2DPC optical resonator has a vertically symmetric structure, and therefore emits light symmetrically with respect to the vertical direction (see FIG. 37). Here, the light output to the upper surface and the lower surface is 50%, respectively.
Therefore, when the light receiving optical system is arranged on the upper surface (or the lower surface), the light extraction efficiency is 50% at the maximum.
At this time, the light output 50% to the other cannot be used.

第二の問題点として、２ＤＰＣ光共振器は、数μｍ程度の微小光共振器であるため、広い放射角に対して光を放射することが挙げられる。
広い放射角に対して光が放射される場合、受光光学系（例えば、光ファイバー）との接続においては、無視できない結合損失が生じる。 As a second problem, the 2DPC optical resonator is a minute optical resonator of about several μm, and thus emits light with respect to a wide radiation angle.
When light is emitted for a wide radiation angle, a coupling loss that cannot be ignored occurs in connection with a light receiving optical system (for example, an optical fiber).

第一の問題点として挙げた上下対称構造に起因する５０％の損失に加えて、第二の問題点として挙げた受光光学系との接続に起因する損失により、２ＤＰＣ光共振器を用いた微小光源における光取り出し効率は、低い値となる。
受光光学系により取り出されず、損失となる光出力は、全くの無駄である。つまり、光取り出し効率が低い場合には、無駄な消費電力が生じていることになる。
よって、低消費電力化という観点から、高い光取り出し効率を有する２ＤＰＣ光共振器を用いた光源装置の実現が望まれる。
また、単一光子源への応用を考えた場合、単一光子が損失により失われると、直ちに情報が失われるため、高い光取り出し効率を有する２ＤＰＣ光共振器を用いた光源装置の実現が、特に、望まれる。 In addition to the 50% loss caused by the vertically symmetrical structure mentioned as the first problem, the loss caused by the connection with the light receiving optical system mentioned as the second problem leads to a minute amount using the 2DPC optical resonator. The light extraction efficiency in the light source is a low value.
The light output that is not taken out by the light receiving optical system and is lost is completely useless. That is, when the light extraction efficiency is low, useless power consumption occurs.
Therefore, it is desired to realize a light source device using a 2DPC optical resonator having high light extraction efficiency from the viewpoint of low power consumption.
In addition, when considering application to a single photon source, if a single photon is lost due to loss, information is immediately lost, so that a light source device using a 2DPC optical resonator having high light extraction efficiency can be realized. Particularly desirable.

次に、実用化のためには、光源装置は、集積化に適した構造であることが求められる。集積化としては、光源装置同士の高集積化に加え、他の光デバイスとの光・光集積化、他の電子デバイスとの光・電子集積化が挙げられる。
よって、集積化に適した２ＤＰＣ光共振器を用いた光源装置の実現が望まれる。 Next, for practical use, the light source device is required to have a structure suitable for integration. Examples of integration include light / optical integration with other optical devices and optical / electronic integration with other electronic devices in addition to high integration of light source devices.
Therefore, realization of a light source device using a 2DPC optical resonator suitable for integration is desired.

さらに、実用化のためには、光源装置は、光出力の偏波方向を制御できることが望ましい。例えば、注目を集めているシリコンフォトニクスでは、従来の石英系光デバイスに比べ、光デバイス特性の偏波依存性が大きいという問題が指摘されている。従って、光出力の際に、偏波方向を制御することは重要と言える。
よって、光出力の偏波方向を所望の方向に制御することが可能な２ＤＰＣ光共振器を用いた光源装置の実現が望まれる。 Furthermore, for practical use, it is desirable that the light source device can control the polarization direction of the optical output. For example, in silicon photonics, which has been attracting attention, a problem has been pointed out that the polarization dependence of optical device characteristics is greater than that of conventional quartz optical devices. Therefore, it can be said that it is important to control the polarization direction during optical output.
Therefore, it is desired to realize a light source device using a 2DPC optical resonator that can control the polarization direction of light output in a desired direction.

また、単一光子源への応用を考えた場合、直交する２つの偏波方向に対して、信号の０、１を割り当てる量子暗号通信方式では、光出力の偏波方向を所望の方向に制御することが可能な２ＤＰＣ光共振器を用いた光源装置の実現が、特に、望まれる。
また、πずれた２つの位相に対して、信号の０、１を割り当てる量子暗号通信方式においても、光デバイスの偏波依存性の影響を避けられることから、光出力の偏波方向を所望の方向に制御することが可能な２ＤＰＣ光共振器を用いた光源装置の実現が望まれる。 In addition, when considering application to a single photon source, in the quantum cryptography system in which signals 0 and 1 are assigned to two orthogonal polarization directions, the polarization direction of the optical output is controlled to a desired direction. Realization of a light source device using a 2DPC optical resonator that can be performed is particularly desired.
In addition, in the quantum cryptography communication system in which 0 and 1 of the signal are assigned to two phases shifted by π, the influence of the polarization dependence of the optical device can be avoided. Realization of a light source device using a 2DPC optical resonator that can be controlled in the direction is desired.

O. Painter et al、“Two-Dimensional Photonic Band-Gap Defect Mode Laser、” Science、vol.284、pp.1819-1821 (1999)O. Painter et al, “Two-Dimensional Photonic Band-Gap Defect Mode Laser,” Science, vol. 284, pp. 1819-1821 (1999) Dirk Englund et al、“Controlling the Spontaneous Emission Rate of Single Quantum Dots in a Two-Dimensional Photonic Crystal、” Physical Review Letters、vol.95、pp.013904-1-4 (2005)Dirk Englund et al, “Controlling the Spontaneous Emission Rate of Single Quantum Dots in a Two-Dimensional Photonic Crystal,” Physical Review Letters, vol. 95, pp. 013904-1-4 (2005)

本発明は、上記の従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、２ＤＰＣ光共振器を用いた光源装置に関して、高い光取り出し効率を有するとともに集積化に適し、光出力の偏波方向を所望の方向に制御することが可能な、光源装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art. A light source device using a 2DPC optical resonator has high light extraction efficiency and is suitable for integration, and the polarization direction of light output is desired. It is an object of the present invention to provide a light source device that can be controlled in the above direction.

上記課題は次のような手段により解決される。
（１）デバイス基板と、該デバイス基板上にウエハ接合用接着材料を介して形成された、コアに発光体が導入された２次元フォトニック結晶光共振器、水素化アモルファスシリコン光導波路及び該水素化アモルファスシリコン光導波路を伝搬する光を反射するための反射ミラーとを含む光源装置であって、 該２次元フォトニック結晶光共振器が、少なくとも１つの鏡映面を有し、該水素化アモルファスシリコン光導波路が、２次元フォトニック結晶光共振器近傍において、少なくとも１つの鏡映面を有するとともに、２次元フォトニック結晶光共振器、水素化アモルファスシリコン光導波路が、互いの鏡映面が重なり合うように配置されていることを特徴とする光源装置。
（２）上記２次元フォトニック結晶が、三角格子２次元フォトニック結晶又は正方格子２次元フォトニック結晶であることを特徴とする（１）に記載の光源装置。
（３）上記２次元フォトニック結晶光共振器のコアとなる材料が、化合物半導体であることを特徴とする（１）又は（２）に記載の光源装置。
（４）上記２次元フォトニック結晶光共振器のコアとなる材料中に導入された発光体が、量子井戸、又は量子ドットであることを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載の光源装置。
（５）上記２次元フォトニック結晶光共振器のクラッドとして機能する低屈折率材料が、ＳｉＯ２であることを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載の光源装置。
（６）上記水素化アモルファスシリコン光導波路が、細線光導波路構造、又はリブ型光導波路構造であることを特徴とする（１）乃至（５）のいずれかに記載の光源装置。
（７）上記水素化アモルファスシリコン光導波路のクラッドとして機能する低屈折率材料が、ＳｉＯ２であることを特徴とする（１）乃至（６）のいずれかに記載の光源装置。
（８）上記水素化アモルファスシリコン光導波路を伝搬する光を反射するための反射ミラーが、１次元フォトニック結晶、２次元フォトニック結晶又はループミラーであることを特徴とする（１）乃至（７）のいずれかに記載の光源装置。
（９）上記ウエハ接合用接着材料が、有機ポリマー又はＳＯＧ（Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）であることを特徴とする（１）乃至（８）のいずれかに記載の光源装置。
（１０）上記デバイス基板が、Ｓｉ基板、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板又は石英基板であることを特徴とする（１）乃至（９）のいずれかに記載の光源装置。 The above problem is solved by the following means.
(1) A device substrate, a two-dimensional photonic crystal optical resonator formed with a light emitter in a core, formed on the device substrate via a wafer bonding adhesive material, a hydrogenated amorphous silicon optical waveguide, and the hydrogen A light source device including a reflection mirror for reflecting light propagating through the amorphous silicon optical waveguide, wherein the two-dimensional photonic crystal optical resonator has at least one mirror surface, and the hydrogenated amorphous The silicon optical waveguide has at least one mirror surface in the vicinity of the two-dimensional photonic crystal optical resonator, and the two-dimensional photonic crystal optical resonator and the hydrogenated amorphous silicon optical waveguide overlap each other. A light source device characterized by being arranged as described above.
(2) The light source device according to (1), wherein the two-dimensional photonic crystal is a triangular lattice two-dimensional photonic crystal or a square lattice two-dimensional photonic crystal.
(3) The light source device according to (1) or (2), wherein the material serving as the core of the two-dimensional photonic crystal optical resonator is a compound semiconductor.
(4) In any one of (1) to (3), the light emitter introduced into the material serving as the core of the two-dimensional photonic crystal optical resonator is a quantum well or a quantum dot. The light source device described.
(5) The light source device according to any one of (1) to (4), wherein the low refractive index material that functions as a cladding of the two-dimensional photonic crystal optical resonator is SiO 2 .
(6) The light source device according to any one of (1) to (5), wherein the hydrogenated amorphous silicon optical waveguide has a thin-line optical waveguide structure or a rib-type optical waveguide structure.
(7) The light source device according to any one of (1) to (6), wherein the low refractive index material that functions as a cladding of the hydrogenated amorphous silicon optical waveguide is SiO 2 .
(8) The reflection mirror for reflecting the light propagating through the hydrogenated amorphous silicon optical waveguide is a one-dimensional photonic crystal, a two-dimensional photonic crystal, or a loop mirror. ).
(9) The light source device according to any one of (1) to (8), wherein the wafer bonding adhesive material is an organic polymer or SOG (Spin On Glass).
(10) The light source device according to any one of (1) to (9), wherein the device substrate is a Si substrate, an SOI (Silicon On Insulator) substrate, or a quartz substrate.

本発明によれば、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路によるエバネッセント結合、反射ミラーを用いることで、従来のレンズ光学系による光取り出しに比べ、格段に高い光取り出し効率の実現が可能となる。
また本発明によれば、本光源装置は、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路に基づくシリコンフォトニクスデバイスとの高効率な接続が可能である。
例えば、本光源装置は、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路に、スポットサイズ変換器を付け加えることで、光ファイバーとの高効率な接続が可能である。 According to the present invention, by using the evanescent coupling and the reflection mirror by the a-Si: H optical waveguide, it is possible to realize light extraction efficiency much higher than the light extraction by the conventional lens optical system.
Further, according to the present invention, the light source device can be connected to a silicon photonics device based on an a-Si: H optical waveguide with high efficiency.
For example, the light source device can be efficiently connected to the optical fiber by adding a spot size converter to the a-Si: H optical waveguide.

さらに本発明によれば、ウエハ接合用接着材料によるウエハ接合を導入しており、他の光デバイスとの光・光集積化、他の電子デバイスとの光・電子集積化が実現可能である。
また本発明によれば、２ＤＰＣ光共振器、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路が、互いの鏡映面が重なり合うように配置されているため、光出力の偏波方向を、ＴＥ偏波又はＴＭ偏波に制御することが可能となる。 Furthermore, according to the present invention, wafer bonding using an adhesive material for wafer bonding is introduced, and optical / optical integration with other optical devices and optical / electronic integration with other electronic devices can be realized.
Further, according to the present invention, since the 2DPC optical resonator and the a-Si: H optical waveguide are arranged so that their mirror surfaces overlap each other, the polarization direction of the optical output is changed to TE polarization or TM polarization. It becomes possible to control the wave.

２ＤＰＣ光共振器を用いた光源装置の一例。An example of the light source device using a 2DPC optical resonator. ２ＤＰＣ光共振器を用いた光源装置の一例。An example of the light source device using a 2DPC optical resonator. 光源装置の構成要素である２ＤＰＣ光共振器の一例。An example of the 2DPC optical resonator which is a component of a light source device. 光源装置の構成要素であるａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路の一例。An example of the a-Si: H optical waveguide which is a component of a light source device. ２ＤＰＣ光共振器、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路の配置方法の一例。An example of an arrangement method of a 2DPC optical resonator and an a-Si: H optical waveguide. 光源装置の構成要素であるａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路の例。The example of the a-Si: H optical waveguide which is a component of a light source device. 光源装置の構成要素である反射ミラーの例。The example of the reflective mirror which is a component of a light source device. 作製上生じる２ＤＰＣ光共振器、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路の位置合わせ誤差の説明図。Explanatory drawing of the alignment error of the 2DPC optical resonator and a-Si: H optical waveguide which arise on manufacture. ２ＤＰＣ光共振器のコアとなる材料を有する基板とデバイス基板の一例。An example of the board | substrate which has the material used as the core of a 2DPC optical resonator, and a device board | substrate. ２ＤＰＣ光共振器のコアとなる材料上への低屈折率材料の導入例。An example of introducing a low refractive index material onto a material that becomes a core of a 2DPC optical resonator. ウエハ接合界面へのウエハ接合用接着材料の導入例。An example of introducing an adhesive material for wafer bonding to the wafer bonding interface. ウエハ接合用接着材料を用いたウエハ接合の一例。An example of wafer bonding using an adhesive material for wafer bonding. ２ＤＰＣ光共振器のコアとなる材料を有する基板に対して余分な部材の除去を実施した例。The example which removed the excess member with respect to the board | substrate which has the material used as the core of 2DPC optical resonator. ２ＤＰＣ光共振器のコアとなる材料への２ＤＰＣ光共振器構造の導入例。An example of introducing a 2DPC optical resonator structure into a material that becomes a core of a 2DPC optical resonator. ２ＤＰＣ光共振器のコアとなる材料上への低屈折率材料の導入例。An example of introducing a low refractive index material onto a material that becomes a core of a 2DPC optical resonator. 低屈折率材料上へのａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路の導入例。An example of introducing an a-Si: H optical waveguide onto a low refractive index material. ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路上への低屈折率材料の導入例。An example of introducing a low refractive index material onto an a-Si: H optical waveguide. 低屈折率材料上へのａ−Ｓｉ：Ｈグレーティング構造の導入例。An example of introducing an a-Si: H grating structure onto a low refractive index material. ａ−Ｓｉ：Ｈグレーティング構造上への低屈折率材料の導入例。An example of introducing a low refractive index material onto an a-Si: H grating structure. ２ＤＰＣ光共振器のコアとなる材料への２ＤＰＣ光共振器構造の導入例。An example of introducing a 2DPC optical resonator structure into a material that becomes a core of a 2DPC optical resonator. ２ＤＰＣ光共振器のコアとなる材料上への低屈折率材料の導入例。An example of introducing a low refractive index material onto a material that becomes a core of a 2DPC optical resonator. 低屈折率材料上へのａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路の導入例。An example of introducing an a-Si: H optical waveguide onto a low refractive index material. ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路上への低屈折率材料、ａ−Ｓｉ：Ｈグレーティング構造の導入例。An example of introducing a low refractive index material and an a-Si: H grating structure onto an a-Si: H optical waveguide. ウエハ接合用接着材料を用いたウエハ接合の一例。An example of wafer bonding using an adhesive material for wafer bonding. ２ＤＰＣ光共振器のコアとなる材料を有する基板に対して余分な部材の除去を実施した例。The example which removed the excess member with respect to the board | substrate which has the material used as the core of 2DPC optical resonator. ２ＤＰＣ光共振器のコアとなる材料上への低屈折率材料の導入例。An example of introducing a low refractive index material onto a material that becomes a core of a 2DPC optical resonator. ２ＤＰＣ光共振器を用いた光源装置の実施例の説明図。Explanatory drawing of the Example of the light source device using a 2DPC optical resonator. ２ＤＰＣＬ７光共振器の一例。An example of a 2DPCL7 optical resonator. ２ＤＰＣＬ７光共振器の基底共振モードの電界分布（Ｅｙ）の一例。An example of the electric field distribution (Ey) of the fundamental resonance mode of a 2DPCL7 optical resonator. 積層型１ＤＰＣの一例。An example of stacked 1DPC. ２ＤＰＣ光共振器を用いた光源装置の実施例における鏡映面上の電界分布（Ｅｙ）の一例。An example of electric field distribution (Ey) on the mirror surface in the Example of the light source device using a 2DPC optical resonator. ２ＤＰＣ光共振器を用いた光源装置の実施例の説明図。Explanatory drawing of the Example of the light source device using a 2DPC optical resonator. ２ＤＰＣＬ７光共振器、反射ミラーの距離を変化させた場合の光取り出し効率。The light extraction efficiency when the distance between the 2DPCL7 optical resonator and the reflecting mirror is changed. ２ＤＰＣＬ７光共振器、反射ミラーの距離を変化させた場合のＱ値。Q value when the distance between the 2DPCL7 optical resonator and the reflecting mirror is changed. ２ＤＰＣ光共振器、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路の配置方法の一例。An example of an arrangement method of a 2DPC optical resonator and an a-Si: H optical waveguide. 従来法による２ＤＰＣ光共振器を用いた光源装置の一例。An example of the light source device using the 2DPC optical resonator by a conventional method. 上下対称構造を有する２ＤＰＣ光共振器における放射光の説明図。Explanatory drawing of the emitted light in the 2DPC optical resonator which has a vertically symmetrical structure.

以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１、２に、本発明に係る２ＤＰＣ光共振器を用いた光源装置の実施例を示す。
本光源装置は、第一の構成要素として、２ＤＰＣ光共振器のコアとなる材料を含む。例えば、上記２ＤＰＣ光共振器のコアとなる材料としては、ＧａＡｓ、ＩｎＰ等の化合物半導体を用いる。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples.
1 and 2 show an embodiment of a light source device using a 2DPC optical resonator according to the present invention.
The light source device includes, as a first component, a material that becomes a core of a 2DPC optical resonator. For example, a compound semiconductor such as GaAs or InP is used as the material for the core of the 2DPC optical resonator.

本光源装置は、第二の構成要素として、２ＤＰＣ光共振器のコアとなる材料中に導入された発光体を含む。例えば、上記発光体としては、量子井戸、量子ドットを用いる。   The light source device includes, as a second component, a light emitter that is introduced into a material that becomes a core of a 2DPC optical resonator. For example, quantum wells and quantum dots are used as the light emitter.

本光源装置は、第三の構成要素として、２ＤＰＣ光共振器のクラッドとして機能する低屈折率材料を含む。例えば、上記低屈折率材料としては、ＳｉＯ２を用いる。 The light source device includes, as a third component, a low refractive index material that functions as a cladding of the 2DPC optical resonator. For example, SiO 2 is used as the low refractive index material.

本光源装置は、第四の構成要素として、ａ−Ｓｉ：Ｈをコアとする光導波路を含む。ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路は、２ＤＰＣ光共振器内で生成された光を、効率よく取り出すために使用される。   The light source device includes an optical waveguide having a-Si: H as a core as a fourth component. The a-Si: H optical waveguide is used to efficiently extract light generated in the 2DPC optical resonator.

本光源装置は、第五の構成要素として、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路のクラッドとして機能する低屈折率材料を含む。例えば、上記低屈折率材料としては、ＳｉＯ２を用いる。 The light source device includes, as a fifth component, a low refractive index material that functions as a cladding of an a-Si: H optical waveguide. For example, SiO 2 is used as the low refractive index material.

本光源装置は、第六の構成要素として、水素化アモルファスシリコン光導波路を伝搬する光を反射するための反射ミラーを含む。本構成要素は、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路の一端に配置され、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路の一方向のみに、光を出力するために使用される。例えば、上記反射ミラーとしては、１ＤＰＣ、２ＤＰＣ、又はループミラーを用いる。   This light source device includes a reflection mirror for reflecting light propagating through the hydrogenated amorphous silicon optical waveguide as a sixth component. This component is disposed at one end of the a-Si: H optical waveguide and used to output light only in one direction of the a-Si: H optical waveguide. For example, a 1DPC, 2DPC, or loop mirror is used as the reflection mirror.

本光源装置は、第七の構成要素として、ウエハ接合用接着材料を含む。例えば、上記ウエハ接合用接着材料としては、有機ポリマーの一種であるＢＣＢ樹脂を用いる。   The light source device includes a wafer bonding adhesive material as a seventh component. For example, as the wafer bonding adhesive material, a BCB resin which is a kind of organic polymer is used.

本光源装置は、第八の構成要素として、デバイス基板を含む。例えば、上記デバイス基板としては、Ｓｉ基板を用いる。   The light source device includes a device substrate as an eighth component. For example, a Si substrate is used as the device substrate.

上記一〜三の構成要素により、２ＤＰＣ光共振器を用いた微小光源が形成される。
上記四〜六の構成要素により、２ＤＰＣ光共振器を用いた微小光源に対する、光取り出し構造が形成される。
上記四〜六の構成要素は、高い光取り出し効率を有する２ＤＰＣ光共振器を用いた光源装置の実現に寄与する。 A micro light source using a 2DPC optical resonator is formed by the one to three components.
The four to six components form a light extraction structure for a micro light source using a 2DPC optical resonator.
The above four to six components contribute to the realization of a light source device using a 2DPC optical resonator having high light extraction efficiency.

上記七の構成要素を用いたウエハ接合工程を用いることで、２ＤＰＣ光共振器を用いた微小光源を、様々なデバイス基板上に集積することが可能となる。
ウエハ接合用接着材料を用いたウエハ接合は、ウエハ接合界面に凹凸が存在する場合にも、良好なウエハ接合が可能であるという特長がある。つまり、２ＤＰＣ光共振器を用いた微小光源を、光デバイス、電子デバイス上へ集積することも可能である。
上記七の構成要素を用いたウエハ接合工程の導入により、他の光デバイスとの光・光集積化、他の電子デバイスとの光・電子集積化が実現可能となる。
上記七の構成要素は、集積化に適した、２ＤＰＣ光共振器を用いた光源装置の実現に寄与する。
また、上記七の構成要素を用いたウエハ接合工程を用いることで、２ＤＰＣ光共振器コアの上下両面に低屈折材料を導入することが可能となる。 By using the wafer bonding process using the above seven components, it is possible to integrate a micro light source using a 2DPC optical resonator on various device substrates.
Wafer bonding using an adhesive material for wafer bonding has the advantage that good wafer bonding is possible even when there are irregularities at the wafer bonding interface. That is, a micro light source using a 2DPC optical resonator can be integrated on an optical device or an electronic device.
By introducing a wafer bonding process using the above seven components, it is possible to realize optical / optical integration with other optical devices and optical / electronic integration with other electronic devices.
The seventh component contributes to the realization of a light source device using a 2DPC optical resonator suitable for integration.
In addition, by using the wafer bonding process using the seven components described above, it is possible to introduce low refractive materials on both the upper and lower surfaces of the 2DPC optical resonator core.

さらに、本発明に係る２ＤＰＣ光共振器を用いた光源装置は、光出力の偏波方向の制御を実現するために、２ＤＰＣ光共振器、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路に関して、以下の条件を満たす必要がある。
（１）本光源装置において、２ＤＰＣ光共振器は、少なくとも一つの鏡映面を含むこと（図３）。ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路は、２ＤＰＣ光共振器近傍において、少なくとも一つの鏡映面を含むこと（図４）。
（２）２ＤＰＣ光共振器、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路は、互いの鏡映面が重なり合うように配置されること（図５）。
このように、互いの鏡映面が重なり合うように配置することで、光出力の偏波方向を、ＴＥ偏波、又はＴＭ偏波に制御することが可能となる。
上記鏡映面に関する条件は、光出力の偏波方向を所望の方向に制御することが可能な２ＤＰＣ光共振器を用いた光源装置の実現に寄与する。 Furthermore, the light source device using the 2DPC optical resonator according to the present invention satisfies the following conditions for the 2DPC optical resonator and the a-Si: H optical waveguide in order to realize control of the polarization direction of the optical output. There is a need.
(1) In this light source device, the 2DPC optical resonator includes at least one mirror surface (FIG. 3). The a-Si: H optical waveguide includes at least one mirror surface in the vicinity of the 2DPC optical resonator (FIG. 4).
(2) The 2DPC optical resonator and the a-Si: H optical waveguide are arranged so that their mirror surfaces overlap each other (FIG. 5).
In this manner, by arranging the mirror surfaces to overlap each other, it becomes possible to control the polarization direction of the optical output to TE polarization or TM polarization.
The conditions regarding the mirror surface contribute to the realization of a light source device using a 2DPC optical resonator capable of controlling the polarization direction of the light output in a desired direction.

上記鏡映面に関する条件を考慮しないで２ＤＰＣ光共振器、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路の配置を行った場合には、光出力の偏波方向は、ＴＥ偏波、ＴＭ偏波の両方を含んだ状態となる。よって、光デバイスの偏波依存性が大きい場合、光制御に支障が生じる問題がある。   When the 2DPC optical resonator and the a-Si: H optical waveguide are arranged without considering the conditions regarding the mirror surface, the polarization direction of the optical output includes both TE polarization and TM polarization. It becomes a state. Therefore, when the polarization dependence of the optical device is large, there is a problem that the optical control is hindered.

上記実施例では、２ＤＰＣ光共振器のコアとなる材料として、ＧａＡｓ、ＩｎＰ等の化合物半導体を挙げたが、本発明では、その他の材料を用いてもよい。
例えば、２ＤＰＣ光共振器のコアとなる材料として、Ｓｉを、２ＤＰＣ光共振器のコアとなる材料中に導入する発光体として、Ｇｅ量子ドットを利用する場合が挙げられる。 In the above embodiment, a compound semiconductor such as GaAs or InP is used as the material for the core of the 2DPC optical resonator, but other materials may be used in the present invention.
For example, there is a case where Ge quantum dots are used as a light emitter that introduces Si into a material to be a core of a 2DPC optical resonator as a material to be a core of a 2DPC optical resonator.

上記実施例では、２ＤＰＣとして、三角格子２ＤＰＣを用いているが（図１）、本発明では、その他の２ＤＰＣを用いてもよい。例えば、正方格子２ＤＰＣの利用が挙げられる。
また上記実施例では、２ＤＰＣの基本構造として、円孔を用いているが（図１）、本発明では、その他の基本構造を用いてもよい。例えば、楕円孔、三角孔の利用が挙げられる。 In the above embodiment, a triangular lattice 2DPC is used as the 2DPC (FIG. 1), but other 2DPCs may be used in the present invention. For example, use of square lattice 2DPC can be mentioned.
Moreover, in the said Example, although a circular hole is used as a basic structure of 2DPC (FIG. 1), you may use another basic structure in this invention. For example, use of an elliptical hole or a triangular hole is mentioned.

上記実施例では、２ＤＰＣ光共振器として、円孔を複数埋め込んだ２ＤＰＣ光共振器を用いているが（図１）、本発明では、その他の２ＤＰＣ光共振器を用いてもよい。
例えば、２ＤＰＣ光共振器の形成方法としては、円孔サイズを変える方法、円孔位置をシフトさせる方法、２ＤＰＣ線欠陥導波路をヘテロ接続させる方法、２ＤＰＣ線欠陥導波路の一部に変調構造を導入する方法が挙げられる。
但し、本発明において、２ＤＰＣ光共振器は、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路と共有することが可能な鏡映面を、少なくとも一つはもつ必要がある。 In the above embodiment, a 2DPC optical resonator in which a plurality of circular holes are embedded is used as the 2DPC optical resonator (FIG. 1). However, in the present invention, other 2DPC optical resonators may be used.
For example, as a method of forming a 2DPC optical resonator, a method of changing the hole size, a method of shifting the position of the hole, a method of hetero-connecting 2DPC line defect waveguides, and a modulation structure on a part of the 2DPC line defect waveguides The method to introduce is mentioned.
However, in the present invention, the 2DPC optical resonator needs to have at least one mirror surface that can be shared with the a-Si: H optical waveguide.

ここで、２ＤＰＣ光共振器の構造としては、２ＤＰＣ光共振器中心から十分離れた領域、すなわち、２ＤＰＣ光共振器の共振モードの電磁界が無視できる程減衰している領域の構造は考慮しなくてよい。実際に、２ＤＰＣ光共振器の動作上、有効な範囲において、上記鏡映面に関する条件が満たされれば、問題ない。   Here, as the structure of the 2DPC optical resonator, the structure of a region sufficiently away from the center of the 2DPC optical resonator, that is, a region where the electromagnetic field in the resonance mode of the 2DPC optical resonator is attenuated to be negligible is not considered. You can. Actually, there is no problem as long as the conditions regarding the mirrored surface are satisfied in an effective range for the operation of the 2DPC optical resonator.

上記実施例では、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路として、直方体型細線光導波路構造を用いているが（図１、２）、本発明では、その他の光導波路構造を用いてもよい。例えば、ハの字型細線光導波路構造、リブ型光導波路構造、直方体型細線光導波路構造に新たな材料（例えば、ＳｉＮ）を付加した光導波路構造が挙げられる（図６）。   In the above embodiment, a rectangular parallelepiped thin-wire optical waveguide structure is used as the a-Si: H optical waveguide (FIGS. 1 and 2), but other optical waveguide structures may be used in the present invention. For example, there is an optical waveguide structure in which a new material (for example, SiN) is added to a C-shaped thin wire optical waveguide structure, a rib optical waveguide structure, or a rectangular parallelepiped thin wire optical waveguide structure (FIG. 6).

上記実施例では、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路として、先端部まで一様な光導波路構造を用いているが（図１、２）、本発明では、一様でない光導波路構造を用いてもよい。
例えば、先端部を細くした光導波路構造、先端部を太くした光導波路構造、導波路幅を任意に変調した光導波路構造が挙げられる。
但し、本発明において、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路は、２ＤＰＣ光共振器と共有することが可能な鏡映面を、少なくとも一つはもつ必要がある。 In the above embodiment, the a-Si: H optical waveguide has a uniform optical waveguide structure up to the tip (FIGS. 1 and 2). However, in the present invention, a non-uniform optical waveguide structure may be used. .
For example, an optical waveguide structure with a narrowed tip, an optical waveguide with a thickened tip, and an optical waveguide with an arbitrarily modulated waveguide width can be given.
However, in the present invention, the a-Si: H optical waveguide needs to have at least one mirror surface that can be shared with the 2DPC optical resonator.

ここで、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路の鏡映面は、２ＤＰＣ光共振器近傍でのみ存在が求められる。つまり、２ＤＰＣ光共振器中心から十分離れた領域、すなわち、２ＤＰＣ光共振器の共振モードの電磁界が無視できる程減衰している領域においては、鏡映面をもたない光導波路構造が許される。例えば、鏡映面をもたない光導波路構造としては、曲がり光導波路が挙げられる。   Here, the mirror surface of the a-Si: H optical waveguide is required to exist only in the vicinity of the 2DPC optical resonator. That is, an optical waveguide structure having no mirror surface is allowed in a region sufficiently away from the center of the 2DPC optical resonator, that is, in a region where the electromagnetic field in the resonance mode of the 2DPC optical resonator is attenuated to a negligible level. . For example, an optical waveguide structure having no mirror surface includes a bent optical waveguide.

上記実施例では、水素化アモルファスシリコン光導波路を伝搬する光を反射するための反射ミラーとして、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路上部にグレーティング構造を導入した積層型１ＤＰＣを用いているが（図１、２）、本発明では、その他の１ＤＰＣを用いてもよい。
例えば、１ＤＰＣとしては、櫛形１ＤＰＣ，円孔型１ＤＰＣ、四角孔型１ＤＰＣ，四角柱型１ＤＰＣが挙げられる（図７）。また、２ＤＰＣ、ループミラーを利用してもよい。 In the above embodiment, as a reflection mirror for reflecting light propagating through the hydrogenated amorphous silicon optical waveguide, a stacked type 1DPC in which a grating structure is introduced above the a-Si: H optical waveguide is used (FIG. 1, FIG. 1). 2) In the present invention, other 1DPC may be used.
For example, examples of 1DPC include a comb-shaped 1DPC, a circular hole-type 1DPC, a square-hole type 1DPC, and a square-column type 1DPC (FIG. 7). Also, 2DPC and loop mirror may be used.

上記実施例では、反射ミラーによって、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路の一方向のみに、光を出力するとしたが、本発明では、反射ミラーの反射率を抑え、一部の光を反射ミラー側に出力することも可能である。反射ミラーの反射率を適切に調整することで、２方向に、任意の配分で光を出力することが可能である。例えば、用途としては、反射ミラー側の光出力をモニター用に利用する場合が挙げられる。
例えば、反射ミラーの反射率を調整する方法としては、１ＤＰＣの周期数を調整する方法が挙げられる。 In the above embodiment, the reflection mirror outputs light in only one direction of the a-Si: H optical waveguide. However, in the present invention, the reflectance of the reflection mirror is suppressed, and part of the light is directed to the reflection mirror. It is also possible to output. By appropriately adjusting the reflectance of the reflecting mirror, light can be output in two directions with arbitrary distribution. For example, as a use, there is a case where the light output on the reflection mirror side is used for monitoring.
For example, as a method of adjusting the reflectance of the reflecting mirror, a method of adjusting the number of 1DPC cycles can be given.

上記実施例では、２ＤＰＣ光共振器、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路は、互いの鏡映面が重なり合うように配置されるとした（図５）。しかしながら、本光源装置を実際に作製する際には、作製上生じる位置合わせ誤差により、互いの鏡映面にわずかな位置ずれΔｒが発生する（図８）。
本発明では、２つの鏡映面の位置ずれΔｒが零であることが理想的であるが、Δｒが零から外れたからといって、突然に動作不良に至るわけではない。Δｒが十分小さな値であれば、正常な動作が保証される。これは、通常の光デバイスにおける作製誤差に関する議論と同様である。 In the above embodiment, the 2DPC optical resonator and the a-Si: H optical waveguide are arranged so that their mirror surfaces overlap each other (FIG. 5). However, when the light source device is actually manufactured, a slight misalignment Δr occurs between the mirror surfaces due to the alignment error that occurs during the manufacturing (FIG. 8).
In the present invention, it is ideal that the positional deviation Δr between the two mirror surfaces is zero, but even if Δr deviates from zero, it does not suddenly cause malfunction. If Δr is sufficiently small, normal operation is guaranteed. This is the same as the discussion on the manufacturing error in a normal optical device.

本発明において、２つの鏡映面の位置ずれΔｒは、十分小さな値であることが望ましい。例えば、最新のフォトリソグラフィ技術を用いれば、位置ずれΔｒを数十ｎｍ以下の十分小さな値に抑えることが可能である。   In the present invention, it is desirable that the positional deviation Δr between the two mirror surfaces is a sufficiently small value. For example, if the latest photolithography technique is used, the positional deviation Δr can be suppressed to a sufficiently small value of several tens of nm or less.

上記実施例では、低屈折率材料として、ＳｉＯ２を挙げたが、本発明では、その他の低屈折率材料を用いてもよい。また、複数の低屈折率材料を組み合わせて用いてもよい。例えば、低屈折率材料としては、ＳｉＯＦ、ＳｉＯＣＨ、ＳｉＯＮ、ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）、ＳｉＮ、有機ポリマー、樹脂が挙げられる。 In the above embodiment, SiO 2 is used as the low refractive index material, but other low refractive index materials may be used in the present invention. A plurality of low refractive index materials may be used in combination. For example, examples of the low refractive index material include SiOF, SiOCH, SiON, SOG (Spin On Glass), SiN, an organic polymer, and a resin.

上記実施例では、ウエハ接合用接着材料として、ＢＣＢ樹脂を挙げたが、本発明では、その他のウエハ接合用接着材料を用いてもよい。例えば、ＳＯＧ、有機ポリマー、樹脂、金属材料が挙げられる。   In the above embodiment, the BCB resin is used as the wafer bonding adhesive material. However, in the present invention, other wafer bonding adhesive materials may be used. For example, SOG, organic polymer, resin, and metal material are mentioned.

上記実施例では、デバイス基板として、Ｓｉ基板を挙げたが、本発明では、その他の基板を用いてもよい。また、デバイス基板上には、任意のデバイス（例えば、光デバイス、電子デバイス）が作製されていてもよい。例えば、デバイス基板としては、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板、石英基板、化合物半導体基板が挙げられる。   In the above embodiment, the Si substrate is used as the device substrate. However, in the present invention, other substrates may be used. In addition, an arbitrary device (for example, an optical device or an electronic device) may be manufactured on the device substrate. For example, examples of the device substrate include an SOI (Silicon on Insulator) substrate, a quartz substrate, and a compound semiconductor substrate.

次に、本発明による２ＤＰＣ光共振器を用いた光源装置の作製方法の一例を簡単に説明する。
第一に、２ＤＰＣ光共振器のコアとなる材料を有する基板と、デバイス基板を用意する（図９）。例えば、２ＤＰＣ光共振器のコアとなる材料としては、化合物半導体が挙げられる。例えば、デバイス基板としては、Ｓｉ基板が挙げられる。
２ＤＰＣ光共振器のコアとなる材料上に、２ＤＰＣ光共振器のクラッドとなる低屈折率材料を形成する（図１０）。例えば、低屈折率材料としては、ＳｉＯ２が挙げられる。 Next, an example of a method for manufacturing a light source device using the 2DPC optical resonator according to the present invention will be briefly described.
First, a substrate having a material that becomes a core of a 2DPC optical resonator and a device substrate are prepared (FIG. 9). For example, a compound semiconductor is mentioned as a material used as the core of a 2DPC optical resonator. For example, the device substrate includes a Si substrate.
A low-refractive-index material that forms the cladding of the 2DPC optical resonator is formed on the material that forms the core of the 2DPC optical resonator (FIG. 10). For example, as the low refractive index material, SiO 2 and the like.

ウエハ接合用接着材料をウエハ接合界面に塗布する（図１１）。例えば、ウエハ接合用接着材料としては、ＢＣＢ樹脂が挙げられる。
ウエハ接合用接着材料を用いたウエハ接合を実施する（図１２）。
２ＤＰＣ光共振器のコアとなる材料を有する基板のうち、余分な部材を除去する（図１３）。 A wafer bonding adhesive material is applied to the wafer bonding interface (FIG. 11). For example, BCB resin is mentioned as an adhesive material for wafer bonding.
Wafer bonding using a wafer bonding adhesive material is performed (FIG. 12).
An extra member is removed from the substrate having the material that becomes the core of the 2DPC optical resonator (FIG. 13).

２ＤＰＣ光共振器のコアとなる材料に、２ＤＰＣ光共振器構造を作製する（図１４）。
２ＤＰＣ光共振器、及びａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路のクラッドとなる低屈折率材料を形成する（図１５）。例えば、低屈折率材料としては、ＳｉＯ２が挙げられる。 A 2DPC optical resonator structure is fabricated in the material that becomes the core of the 2DPC optical resonator (FIG. 14).
A 2DPC optical resonator and a low-refractive index material to be a cladding of an a-Si: H optical waveguide are formed (FIG. 15). For example, as the low refractive index material, SiO 2 and the like.

ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路を形成する（図１６）。
ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路のクラッドとなる低屈折率材料を形成する（図１７）。例えば、低屈折率材料としては、ＳｉＯ２が挙げられる。 An a-Si: H optical waveguide is formed (FIG. 16).
A low-refractive-index material that forms the cladding of the a-Si: H optical waveguide is formed (FIG. 17). For example, as the low refractive index material, SiO 2 and the like.

ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路を伝搬する光を反射するための反射ミラーとして、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路上部に、ａ−Ｓｉ：Ｈを用いたグレーティング構造を形成する（図１８）。ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路とａ−Ｓｉ：Ｈグレーティング構造により、積層型１ＤＰＣが形成される。   As a reflection mirror for reflecting light propagating through the a-Si: H optical waveguide, a grating structure using a-Si: H is formed above the a-Si: H optical waveguide (FIG. 18). A stacked 1DPC is formed by the a-Si: H optical waveguide and the a-Si: H grating structure.

最後に、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路のクラッドとなる低屈折率材料を形成する（図１９）。例えば、低屈折率材料としては、ＳｉＯ２が挙げられる。
以上の作製工程を用いることで、図１で示した本発明に係る２ＤＰＣ光共振器を用いた光源装置を実際に作製することができる。 Finally, a low refractive index material that forms the cladding of the a-Si: H optical waveguide is formed (FIG. 19). For example, as the low refractive index material, SiO 2 and the like.
By using the above manufacturing steps, a light source device using the 2DPC optical resonator according to the present invention shown in FIG. 1 can be actually manufactured.

本発明に係る２ＤＰＣ光共振器を用いた光源装置の作製に当たって、次のような作製工程を用いてもよい。
上記実施例では、ウエハ接合後に、２ＤＰＣ光共振器構造を作製したが（図１４）、本発明では、最初の段階で、２ＤＰＣ光共振器のコアとなる材料に２ＤＰＣ光共振器構造を作製してもよい。
上記実施例では、２ＤＰＣ光共振器のコアとなる材料を有する基板上に、ウエハ接合用接着材料を塗布しているが（図１１）、本発明では、デバイス基板側にウエハ接合用接着材料を塗布してもよい。
上記実施例では、２ＤＰＣ光共振器のコアとなる材料を有する基板における余分な部材を除去する際、犠牲層を用いるとしているが（図１２、１３）、本発明では、その他の基板除去法を用いてもよい。例えば、エッチストップ層を用いる方法、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）法、水素イオン注入を用いる方法が挙げられる。 In manufacturing the light source device using the 2DPC optical resonator according to the present invention, the following manufacturing process may be used.
In the above embodiment, a 2DPC optical resonator structure is fabricated after wafer bonding (FIG. 14). However, in the present invention, a 2DPC optical resonator structure is fabricated in a material that becomes the core of the 2DPC optical resonator in the first stage. May be.
In the above embodiment, the wafer bonding adhesive material is applied on the substrate having the material that becomes the core of the 2DPC optical resonator (FIG. 11). In the present invention, the wafer bonding adhesive material is applied to the device substrate side. It may be applied.
In the above embodiment, the sacrificial layer is used when removing the extra member on the substrate having the material that becomes the core of the 2DPC optical resonator (FIGS. 12 and 13). However, in the present invention, other substrate removing methods are used. It may be used. Examples thereof include a method using an etch stop layer, a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method, and a method using hydrogen ion implantation.

上記実施例では、２ＤＰＣ光共振器の直上にａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路を形成しているが（図１６）、２ＤＰＣ光共振器の直下にａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路を形成してもよい。
２ＤＰＣ光共振器の直下にａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路を形成する場合の作製工程としては、２ＤＰＣ光共振器のコアとなる材料を有する基板上にａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路を作製し、その後、ウエハ接合を用いてデバイス基板上に集積するという工程が挙げられる。
図２０〜図２６に、作製工程の説明図を示す。但し、本作製工程では、最初の段階で、２ＤＰＣ光共振器のコアとなる材料に２ＤＰＣ光共振器構造を作製するとした。
以下に、作製工程を簡単に説明する。 In the above embodiment, the a-Si: H optical waveguide is formed immediately above the 2DPC optical resonator (FIG. 16), but the a-Si: H optical waveguide may be formed immediately below the 2DPC optical resonator. .
As a manufacturing process in the case of forming an a-Si: H optical waveguide directly under a 2DPC optical resonator, an a-Si: H optical waveguide is manufactured on a substrate having a material to be a core of the 2DPC optical resonator, and thereafter And a step of integrating on a device substrate using wafer bonding.
20 to 26 are explanatory views of the manufacturing process. However, in this manufacturing process, it is assumed that the 2DPC optical resonator structure is manufactured in the material that becomes the core of the 2DPC optical resonator in the first stage.
The manufacturing process will be briefly described below.

第一に、２ＤＰＣ光共振器のコアとなる材料を有する基板と、デバイス基板を用意する。２ＤＰＣ光共振器のコアとなる材料としては、化合物半導体が挙げられる。また、デバイス基板としては、Ｓｉ基板が挙げられる。
２ＤＰＣ光共振器のコアとなる材料に、２ＤＰＣ光共振器構造を作製する（図２０）。
２ＤＰＣ光共振器のコアとなる材料上に、２ＤＰＣ光共振器、及びａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路のクラッドとなる低屈折率材料を形成する（図２１）。例えば、低屈折率材料としては、ＳｉＯ２が挙げられる。 First, a substrate having a material that becomes a core of a 2DPC optical resonator and a device substrate are prepared. A compound semiconductor is mentioned as a material used as the core of 2DPC optical resonator. An example of the device substrate is a Si substrate.
A 2DPC optical resonator structure is fabricated in the material that becomes the core of the 2DPC optical resonator (FIG. 20).
A 2DPC optical resonator and a low-refractive index material that becomes a cladding of an a-Si: H optical waveguide are formed on the material that becomes the core of the 2DPC optical resonator (FIG. 21). For example, as the low refractive index material, SiO 2 and the like.

ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路を形成する（図２２）。
ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路のクラッドとなる低屈折率材料を形成する。ａ−Ｓｉ：Ｈグレーティング構造を形成する。再び、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路のクラッドとなる低屈折率材料を形成する（図２３）。例えば、低屈折率材料としては、ＳｉＯ２が挙げられる。 An a-Si: H optical waveguide is formed (FIG. 22).
A low-refractive-index material that forms the cladding of the a-Si: H optical waveguide is formed. An a-Si: H grating structure is formed. Again, a low-refractive-index material that forms the cladding of the a-Si: H optical waveguide is formed (FIG. 23). For example, as the low refractive index material, SiO 2 and the like.

ウエハ接合用接着材料をウエハ接合界面に塗布する。例えば、ウエハ接合用接着材料としては、ＢＣＢ樹脂が挙げられる。
ウエハ接合用接着材料を用いたウエハ接合を実施する（図２４）。
２ＤＰＣ光共振器のコアとなる材料を有する基板のうち、余分な部材を除去する（図２５）。 A wafer bonding adhesive material is applied to the wafer bonding interface. For example, BCB resin is mentioned as an adhesive material for wafer bonding.
Wafer bonding using an adhesive material for wafer bonding is performed (FIG. 24).
An excess member is removed from the substrate having a material that becomes a core of the 2DPC optical resonator (FIG. 25).

最後に、２ＤＰＣ光共振器のクラッドとなる低屈折率材料を形成する（図２６）。例えば、低屈折率材料としては、ＳｉＯ２が挙げられる。
以上の作製工程を用いることで、２ＤＰＣ光共振器の直下にａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路を形成した、本発明による２ＤＰＣ光共振器を用いた光源装置を実際に作製することができる。 Finally, a low refractive index material that forms the cladding of the 2DPC optical resonator is formed (FIG. 26). For example, as the low refractive index material, SiO 2 and the like.
By using the above manufacturing steps, a light source device using the 2DPC optical resonator according to the present invention in which the a-Si: H optical waveguide is formed immediately below the 2DPC optical resonator can be actually manufactured.

また、２ＤＰＣ光共振器の直下にａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路を形成する場合の作製工程としては、上記作製工程の他に、例えば、デバイス基板上にａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路を作製、その後、ウエハ接合を用いてデバイス基板上に２ＤＰＣ光共振器のコアとなる材料を有する基板を集積するという作製工程も挙げられる。   In addition to the above-described manufacturing steps, for example, an a-Si: H optical waveguide is formed on a device substrate after the a-Si: H optical waveguide is formed immediately below the 2DPC optical resonator. There is also a manufacturing process in which a substrate having a material that becomes a core of a 2DPC optical resonator is integrated on a device substrate using wafer bonding.

本発明に係る２ＤＰＣ光共振器を用いた光源装置の実施例について具体的な数値を挙げて説明する。以下では、光通信波長１．５５μｍ、ＴＥ偏波の光を出力する２ＤＰＣ光共振器を用いた光源装置の実施例を例示する。   Examples of a light source device using a 2DPC optical resonator according to the present invention will be described with specific numerical values. In the following, an example of a light source device using a 2DPC optical resonator that outputs light having an optical communication wavelength of 1.55 μm and TE-polarized light will be described.

図２７に、２ＤＰＣ光共振器を用いた光源装置の実施例の断面図を示す。
図２８に、本実施例で用いた２ＤＰＣ光共振器の構造を示す。本２ＤＰＣ光共振器は、円孔を７個埋め込むことで形成されることから、一般に、２ＤＰＣＬ７光共振器と呼ばれる。
本２ＤＰＣＬ７光共振器は、光共振器のＱ値を向上させるために、光共振器両端の円孔位置を微調整している。１個目の円孔を、外側に０．２５ａシフト、３、４個目の円孔を、外側に０．１８ａシフトさせている。ａは、２ＤＰＣの円孔間隔である。
ここで、２ＤＰＣ光共振器のコアの屈折率は、ＧａＡｓ、ＩｎＰ等の化合物半導体を想定し、３．４とした。また、２ＤＰＣ光共振器のクラッドの屈折率は、ＳｉＯ２を想定し、１．４４５とした。 FIG. 27 shows a cross-sectional view of an embodiment of a light source device using a 2DPC optical resonator.
FIG. 28 shows the structure of the 2DPC optical resonator used in this example. Since this 2DPC optical resonator is formed by embedding seven circular holes, it is generally called a 2DPCL7 optical resonator.
In this 2DPCL7 optical resonator, the positions of the circular holes at both ends of the optical resonator are finely adjusted in order to improve the Q value of the optical resonator. The first circular hole is shifted 0.25a outward, and the third and fourth circular holes are shifted 0.18a outward. a is a 2DPC circular hole interval.
Here, the refractive index of the core of the 2DPC optical resonator is 3.4 assuming a compound semiconductor such as GaAs or InP. The refractive index of the cladding of the 2DPC optical resonator was 1.445 assuming SiO 2 .

２ＤＰＣのコアの厚さを２７４ｎｍ、円孔間隔を３９２ｎｍ、円孔半径を１２２ｎｍとした場合、本２ＤＰＣＬ７光共振器の基底共振モードの共振波長は１．５５μｍとなる。ここで、本２ＤＰＣＬ７光共振器の基底共振モードは、１４万８０００と十分大きなＱ値を有する。
図２９に、本２ＤＰＣＬ７光共振器の基底共振モードの電界分布（Ｅｙ）を示す。 When the thickness of the 2DPC core is 274 nm, the hole interval is 392 nm, and the hole radius is 122 nm, the resonance wavelength of the fundamental resonance mode of the present 2DPCL7 optical resonator is 1.55 μm. Here, the fundamental resonance mode of the present 2DPCL7 optical resonator has a sufficiently high Q value of 148,000.
FIG. 29 shows the electric field distribution (Ey) in the fundamental resonance mode of the present 2DPCL7 optical resonator.

本実施例では、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路として、幅４００ｎｍ、高さ２００ｎｍの直方体型細線光導波路を用いた。ここで、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路のコアの屈折率は、３．５とした。また、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路のクラッドの屈折率は、ＳｉＯ２を想定し、１．４４５とした。
本ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路は、光通信波長１．５５μｍ、ＴＥ偏波に対して、シングルモード条件を満たす。 In this example, a rectangular parallelepiped thin-wire optical waveguide having a width of 400 nm and a height of 200 nm was used as the a-Si: H optical waveguide. Here, the refractive index of the core of the a-Si: H optical waveguide was 3.5. The refractive index of the cladding of the a-Si: H optical waveguide was 1.445 assuming SiO 2 .
The a-Si: H optical waveguide satisfies a single mode condition for an optical communication wavelength of 1.55 μm and TE polarization.

次に、本実施例では、反射ミラーとして、積層型１ＤＰＣを用いた（図３０）。ここで、ａ−Ｓｉ：Ｈグレーティング構造は、周期３３６ｎｍ、幅１６８ｎｍ、高さ１１０ｎｍとした。ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路とａ−Ｓｉ：Ｈグレーティング構造の中心間距離は、１９２ｎｍとした。
この場合、積層型１ＤＰＣは、１．５５μｍ、ＴＥ偏波の光を反射する反射ミラーとして機能する。 Next, in this example, a laminated 1DPC was used as a reflection mirror (FIG. 30). Here, the a-Si: H grating structure has a period of 336 nm, a width of 168 nm, and a height of 110 nm. The center-to-center distance between the a-Si: H optical waveguide and the a-Si: H grating structure was 192 nm.
In this case, the stacked type 1DPC functions as a reflection mirror that reflects light of 1.55 μm and TE polarization.

図３１に、上記で説明した２ＤＰＣＬ７光共振器、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路、反射ミラーを用いた場合の数値解析結果を示す。図３１では、鏡映面上における電界分布（Ｅｙ）を示している。数値解析手法としては、一般的な３次元電磁界解析手法である３ＤＦＤＴＤ（Ｆｉｎｉｔｅ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ｔｉｍｅ−Ｄｏｍａｉｎ）法を用いた。
図３１より、２ＤＰＣＬ７光共振器から、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路の一方向（右方向）に対して、良好に光が取り出されていることが分かる。 FIG. 31 shows the numerical analysis results when the 2DPCL7 optical resonator, a-Si: H optical waveguide, and reflection mirror described above are used. FIG. 31 shows the electric field distribution (Ey) on the mirror surface. As a numerical analysis method, a 3DFDTD (Finite-Difference Time-Domain) method, which is a general three-dimensional electromagnetic field analysis method, was used.
From FIG. 31, it can be seen that light is extracted well from the 2DPCL7 optical resonator in one direction (right direction) of the a-Si: H optical waveguide.

ここで、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路中を伝搬する光は、ＴＥ偏波のみである。これは、２ＤＰＣＬ７光共振器、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路が共有する鏡映面上において、２ＤＰＣＬ７光共振器の共振モードが、ＴＥ偏波であることに起因する。
偏波制御においては、２ＤＰＣ光共振器、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路の鏡映面を一致させることが非常に重要である。 Here, the light propagating in the a-Si: H optical waveguide is only TE polarized light. This is due to the fact that the resonance mode of the 2DPCL7 optical resonator is TE polarization on the mirror plane shared by the 2DPCL7 optical resonator and the a-Si: H optical waveguide.
In polarization control, it is very important to match the mirror planes of the 2DPC optical resonator and the a-Si: H optical waveguide.

次に、２ＤＰＣＬ７光共振器、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路の中心間距離（図３２）を６０３ｎｍと固定し、２ＤＰＣＬ７光共振器、反射ミラーの距離（図３２）を、変化させた場合の、光取り出し効率、Ｑ値を示す。   Next, the distance between the centers of the 2DPCL7 optical resonator and the a-Si: H optical waveguide (FIG. 32) is fixed to 603 nm, and the distance between the 2DPCL7 optical resonator and the reflection mirror (FIG. 32) is changed. The light extraction efficiency and the Q value are shown.

図３３に、２ＤＰＣＬ７光共振器、反射ミラーの距離を変化させた場合の光取り出し効率を示す。２ＤＰＣＬ７光共振器、反射ミラー１個目のグレーティングの中心間距離を、４．１〜４．９μｍまで変化させた。ここで、グレーティング構造の周期数は、１６周期とした。
中心間距離４．４８μｍにおいて、光取り出し効率９０％以上が実現されている。 FIG. 33 shows the light extraction efficiency when the distance between the 2DPCL7 optical resonator and the reflection mirror is changed. The distance between the centers of the 2DPCL7 optical resonator and the first grating of the reflection mirror was changed from 4.1 to 4.9 μm. Here, the number of periods of the grating structure was 16 periods.
A light extraction efficiency of 90% or more is realized at a center-to-center distance of 4.48 μm.

図３４に、２ＤＰＣＬ７光共振器、反射ミラーの距離を変化させた場合のＱ値を示す。光取り出し効率９０％以上が得られる中心間距離４．４８μｍにおけるＱ値は、３１００である。この値は、微小レーザー、単一光子源の実現が十分に可能な値である。   FIG. 34 shows the Q value when the distance between the 2DPCL7 optical resonator and the reflecting mirror is changed. The Q value at a center distance of 4.48 μm at which a light extraction efficiency of 90% or more is obtained is 3100. This value is a value that can sufficiently realize a micro laser and a single photon source.

ここで、グレーティング構造の周期数を増加させた場合、反射特性は向上する。上記構造（２ＤＰＣＬ７光共振器、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路の中心間距離６０３ｎｍ、２ＤＰＣＬ７光共振器、反射ミラー１個目のグレーティングの中心間距離４．４８μｍ）に対して、グレーティング構造の周期数を１６周期から３１周期に増加させた場合、光取り出し効率が２％向上し、光取り出し効率９４％が得られた。   Here, when the number of periods of the grating structure is increased, the reflection characteristics are improved. For the above structure (2DPCL7 optical resonator, a-Si: H optical waveguide center distance 603 nm, 2DPCL7 optical resonator, reflection mirror first grating center distance 4.48 μm), the number of periods of the grating structure Was increased from 16 cycles to 31 cycles, the light extraction efficiency was improved by 2%, and the light extraction efficiency was 94%.

さらに、２ＤＰＣＬ７光共振器、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路の中心間距離を６７２ｎｍ、２ＤＰＣＬ７光共振器、反射ミラー１個目のグレーティングの中心間距離を４．４８μｍとした場合、光取り出し効率９０％、Ｑ値１万６００が実現された。
このように、本発明では、１万程度の十分に高いＱ値を実現すると同時に、高い光取り出し効率を実現することも可能である。 Further, when the distance between the centers of the 2DPCL7 optical resonator and the a-Si: H optical waveguide is 672 nm, and the distance between the centers of the 2DPCL7 optical resonator and the first grating of the reflection mirror is 4.48 μm, the light extraction efficiency is 90%. A Q value of 10,600 was realized.
Thus, in the present invention, it is possible to realize a high light extraction efficiency at the same time as realizing a sufficiently high Q value of about 10,000.

本発明では、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路によるエバネッセント結合、反射ミラーを用いることで、従来のレンズ光学系による光取り出しに比べ、格段に高い光取り出し効率の実現が可能である。
以上、光通信波長１．５５μｍ、ＴＥ偏波の光を出力する２ＤＰＣ光共振器を用いた光源装置の具体的な実施例について説明を行った。 In the present invention, by using an evanescent coupling and reflection mirror by an a-Si: H optical waveguide, it is possible to realize a significantly higher light extraction efficiency compared to light extraction by a conventional lens optical system.
The specific example of the light source device using the 2DPC optical resonator that outputs light with an optical communication wavelength of 1.55 μm and TE-polarized light has been described above.

上記実施例では、ＴＥ偏波の光を出力する２ＤＰＣ光共振器を用いた光源装置に関して説明を行ったが、本発明では、ＴＭ偏波の光を出力する２ＤＰＣ光共振器を用いた光源装置を実現することも可能である。   In the above embodiment, the light source device using the 2DPC optical resonator that outputs the TE polarized light has been described. However, in the present invention, the light source device using the 2DPC optical resonator that outputs the TM polarized light. Can also be realized.

出力される光の偏波は、２ＤＰＣ光共振器、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路が共有する鏡映面上における、２ＤＰＣ光共振器の共振モードの偏波方向で決定される。
上記実施例のように、２ＤＰＣ光共振器、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路が共有する鏡映面上において、２ＤＰＣ光共振器の共振モードがＴＥ偏波である場合、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路を伝搬する光もＴＥ偏波となる。 The polarization of the output light is determined by the polarization direction of the resonance mode of the 2DPC optical resonator on the mirror plane shared by the 2DPC optical resonator and the a-Si: H optical waveguide.
When the resonance mode of the 2DPC optical resonator is TE polarization on the mirror surface shared by the 2DPC optical resonator and the a-Si: H optical waveguide as in the above embodiment, the a-Si: H optical waveguide The light propagating through the light also becomes TE polarized light.

一方、２ＤＰＣ光共振器、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路が共有する鏡映面上において、２ＤＰＣ光共振器の共振モードがＴＭ偏波である場合、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路を伝搬する光もＴＭ偏波となる。
上記実施例では、２ＤＰＣ光共振器、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路が共有する鏡映面上において、ＴＥ偏波となる基底共振モードを用いたが、共有する鏡映面上において、ＴＭ偏波となる高次共振モードに注目すれば、ＴＭ偏波の光を出力する２ＤＰＣ光共振器を用いた光源装置を実現できる。 On the other hand, when the resonance mode of the 2DPC optical resonator is TM polarization on the mirror surface shared by the 2DPC optical resonator and the a-Si: H optical waveguide, the light propagating through the a-Si: H optical waveguide is also TM polarized wave.
In the above embodiment, the fundamental resonance mode that becomes TE polarization is used on the mirror plane shared by the 2DPC optical resonator and the a-Si: H optical waveguide. Focusing on the higher-order resonance mode, a light source device using a 2DPC optical resonator that outputs TM polarized light can be realized.

また、図３５に示すように２ＤＰＣＬ７光共振器、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路を配置した場合、２ＤＰＣＬ７光共振器、ａ−Ｓｉ：Ｈ光導波路の共有する鏡映面上において、基底共振モードはＴＭ偏波となる。よって、この場合にも、ＴＭ偏波の光を出力する２ＤＰＣ光共振器を用いた光源装置を実現できる。   When the 2DPCL7 optical resonator and the a-Si: H optical waveguide are arranged as shown in FIG. 35, the fundamental resonance mode is on the mirror plane shared by the 2DPCL7 optical resonator and the a-Si: H optical waveguide. TM polarized wave. Therefore, also in this case, a light source device using a 2DPC optical resonator that outputs TM polarized light can be realized.

本発明は、２ＤＰＣ光共振器を用いた光源装置に関して、高い光取り出し効率を有する、集積化に適した、光出力の偏波方向を所望の方向に制御することが可能な、光源装置を提供するものであり、今後、光通信、光インターコネクション、量子暗号通信等への幅広い応用が期待される。   The present invention relates to a light source device using a 2DPC optical resonator, and provides a light source device having high light extraction efficiency, suitable for integration, and capable of controlling the polarization direction of light output in a desired direction. In the future, a wide range of applications to optical communication, optical interconnection, quantum cryptography communication and the like are expected.

Claims (10)

デバイス基板と、該デバイス基板上にウエハ接合用接着材料を介して形成された、コアに発光体が導入された２次元フォトニック結晶光共振器、水素化アモルファスシリコン光導波路及び該水素化アモルファスシリコン光導波路を伝搬する光を反射するための反射ミラーとを含む光源装置であって、
該２次元フォトニック結晶光共振器が、少なくとも１つの鏡映面を有し、該水素化アモルファスシリコン光導波路が、２次元フォトニック結晶光共振器近傍において、少なくとも１つの鏡映面を有するとともに、２次元フォトニック結晶光共振器、水素化アモルファスシリコン光導波路が、互いの鏡映面が重なり合うように配置されていることを特徴とする光源装置。 A device substrate, a two-dimensional photonic crystal optical resonator having a light emitter introduced into a core, formed on the device substrate via a bonding material for wafer bonding, a hydrogenated amorphous silicon optical waveguide, and the hydrogenated amorphous silicon A light source device including a reflection mirror for reflecting light propagating through an optical waveguide,
The two-dimensional photonic crystal optical resonator has at least one mirror surface, and the hydrogenated amorphous silicon optical waveguide has at least one mirror surface in the vicinity of the two-dimensional photonic crystal optical resonator. A light source device, wherein a two-dimensional photonic crystal optical resonator and a hydrogenated amorphous silicon optical waveguide are arranged so that their mirror surfaces overlap each other. 上記２次元フォトニック結晶が、三角格子２次元フォトニック結晶又は正方格子２次元フォトニック結晶であることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。   2. The light source device according to claim 1, wherein the two-dimensional photonic crystal is a triangular lattice two-dimensional photonic crystal or a square lattice two-dimensional photonic crystal. 上記２次元フォトニック結晶光共振器のコアとなる材料が、化合物半導体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the material serving as a core of the two-dimensional photonic crystal optical resonator is a compound semiconductor. 上記２次元フォトニック結晶光共振器のコアとなる材料中に導入された発光体が、量子井戸、又は量子ドットであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光源装置。   The light source according to any one of claims 1 to 3, wherein the light emitter introduced into the material serving as a core of the two-dimensional photonic crystal optical resonator is a quantum well or a quantum dot. apparatus. 上記２次元フォトニック結晶光共振器のクラッドとして機能する低屈折率材料が、ＳｉＯ２であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光源装置。 5. The light source device according to claim 1, wherein the low refractive index material functioning as a cladding of the two-dimensional photonic crystal optical resonator is SiO 2 . 上記水素化アモルファスシリコン光導波路が、細線光導波路構造、又はリブ型光導波路構造であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光源装置。   6. The light source device according to claim 1, wherein the hydrogenated amorphous silicon optical waveguide has a thin-line optical waveguide structure or a rib-type optical waveguide structure. 上記水素化アモルファスシリコン光導波路のクラッドとして機能する低屈折率材料が、ＳｉＯ２であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光源装置。 The light source device according to claim 1, wherein the low refractive index material functioning as a cladding of the hydrogenated amorphous silicon optical waveguide is SiO 2 . 上記水素化アモルファスシリコン光導波路を伝搬する光を反射するための反射ミラーが、１次元フォトニック結晶、２次元フォトニック結晶又はループミラーであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光源装置。   8. The reflection mirror for reflecting light propagating through the hydrogenated amorphous silicon optical waveguide is a one-dimensional photonic crystal, a two-dimensional photonic crystal, or a loop mirror. The light source device according to item. 上記ウエハ接合用接着材料が、有機ポリマー又はＳＯＧ（Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光源装置。   9. The light source device according to claim 1, wherein the wafer bonding adhesive material is an organic polymer or SOG (Spin On Glass). 上記デバイス基板が、Ｓｉ基板、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板又は石英基板であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の光源装置。   10. The light source device according to claim 1, wherein the device substrate is a Si substrate, a SOI (Silicon On Insulator) substrate, or a quartz substrate.
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