JP2012252217A

JP2012252217A - Athermal awg module

Info

Publication number: JP2012252217A
Application number: JP2011125539A
Authority: JP
Inventors: Yasuyoshi Uchida; 泰芳内田; Junichi Hasegawa; 淳一長谷川; Kazutaka Nara; 一孝奈良
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2011-06-03
Filing date: 2011-06-03
Publication date: 2012-12-20

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an athermal AWG module with higher reliability.SOLUTION: An athermal AWG module 10 comprises: an athermal AWG chip 12 that is formed by partially cutting and separating a waveguide of an AWG 11 and by using a compensator 33 to connect separated two chips; a package 13 that includes an aperture 14 and houses the athermal AWG chip 12; a lid 15 that covers the aperture 14; first matching gel that covers a cutting part of the waveguide of the AWG 11 and the compensator 33, and has a refractive index consistent with the waveguide of the AWG 11; and second matching gel 52 that covers the matching gel 51. The compensator 33 can move flexibly because the first matching gel 51 with high penetration and high adhesion covers the cutting part of the waveguide and the compensator 33. Reliability in a high-humidity environment is secured because the second matching gel 52 with low waver-vapor permeability covers the first matching gel 51.

Description

本発明は、例えば波長多重光通信において光合分波器として用いられるアサーマル化（温度無依存化）を図ったアサーマルＡＷＧモジュールに関する。 The present invention relates to an athermal AWG module that achieves athermalization (temperature independence) used as an optical multiplexer / demultiplexer in, for example, wavelength division multiplexing optical communication.

光合分波器（合波器／分波器）の役割を担うアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ：Arrayed Waveguide Grating）型光合分波器では、石英系ガラスの屈折率が温度により変化するために、中心波長に温度依存性がある。その温度依存性をキャンセルするために、補償板を用いた構成のアサーマルＡＷＧが提案されている(特許文献１、特許文献２参照)。このアサーマルＡＷＧでは、２つのスラブ導波路の一方が光の経路と交わる交差分離面によって切断され、分離された２つのチップが補償板により連結されている。このアサーマルＡＷＧでは、温度が変化すると、補償板の伸縮により、２つのチップの一方がその他方に対して、交差分離面に沿ってスライドすることで、温度依存性がキャンセルされる。このようなアサーマルＡＷＧにおいては、導波路の一部（２つのスラブ導波路の一方）が切断されているために、その切断部に導波路の屈折率と整合したマッチングオイルを充填する方法が用いられている（特許文献３参照）。 In an arrayed waveguide grating (AWG) type optical multiplexer / demultiplexer that plays the role of an optical multiplexer / demultiplexer (multiplexer / demultiplexer), the refractive index of silica glass changes with temperature. The center wavelength is temperature dependent. In order to cancel the temperature dependence, an athermal AWG having a configuration using a compensation plate has been proposed (see Patent Document 1 and Patent Document 2). In this athermal AWG, one of two slab waveguides is cut by a cross-separation surface that intersects the light path, and the two separated chips are connected by a compensation plate. In this athermal AWG, when the temperature changes, one of the two chips slides along the crossing separation plane with respect to the other due to expansion and contraction of the compensation plate, thereby canceling the temperature dependency. In such an athermal AWG, since a part of the waveguide (one of the two slab waveguides) is cut, a method of filling the cut portion with a matching oil that matches the refractive index of the waveguide is used. (See Patent Document 3).

特許４２１６０８８号公報Japanese Patent No. 4216088 特開２００６−２８４６３２号公報JP 2006-284632 A 特開２００１−１８８１４１号公報JP 2001-188141 A

ところで、上記従来のアサーマルＡＷＧ（チップ）をパッケージに収容してアサーマルＡＷＧモジュールを高温高湿下（例えば８５℃／８５％）で使用した場合、補償板をチップに固定する接着剤の劣化により、中心波長が変動してしまうといった問題があった。さらに、導波路の一部（２つのスラブ導波路の一方）の切断部にマッチングオイルを充填した場合は、そのオイルが漏れないようにパッケージに工夫を施さなければならなかった。これらの問題を解決するために、パッケージの開口部を塞ぐ蓋を溶接によりパッケージに固定するハーメチック構造を採用することが考えられるが、コストが高くなるなどの問題がある。 By the way, when the conventional athermal AWG (chip) is housed in a package and the athermal AWG module is used under high temperature and high humidity (for example, 85 ° C./85%), due to deterioration of the adhesive that fixes the compensation plate to the chip, There was a problem that the center wavelength fluctuated. Further, when the matching oil is filled in the cut part of one part of the waveguide (one of the two slab waveguides), the package has to be devised so that the oil does not leak. In order to solve these problems, it may be possible to adopt a hermetic structure in which a lid that closes the opening of the package is fixed to the package by welding, but there is a problem that the cost increases.

低コストでアサーマルＡＷＧモジュールを作製するために、マッチングオイルに代えて、導波路の屈折率と整合したマッチングゲルを、導波路の切断部と補償板を覆うように充填することが考えられる。しかし、マッチングゲルは、高湿下での信頼性を確保するための透湿度の低さ（耐湿性）と、補償板の動きを柔軟に許容しＡＷＧとの密着性を上げる針入度の高さとがトレードオフの関係になっている。このため、単一のマッチングゲルでは、それら２つの性質（透湿度の低さと針入度の高さ）を共に最良のものにすることが出来ないといった問題が生じている。つまり、それら２つの性質のバランスの取れたマッチングゲルを選定するのが難しいといった問題がある。 In order to manufacture an athermal AWG module at a low cost, it is conceivable to use a matching gel that matches the refractive index of the waveguide so as to cover the cut portion of the waveguide and the compensation plate instead of the matching oil. However, the matching gel has low moisture permeability (moisture resistance) to ensure reliability under high humidity, and high penetration to allow the compensation plate to move flexibly and increase adhesion to the AWG. Sato has a trade-off relationship. For this reason, there is a problem that a single matching gel cannot achieve the best of both of these properties (low moisture permeability and high penetration). That is, there is a problem that it is difficult to select a matching gel that balances these two properties.

本発明は、このような従来の問題点に鑑みて為されたもので、その目的は、高温高湿下で使用した場合においても高い信頼性を有するアサーマルＡＷＧモジュールを低コストで実現することにある。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object thereof is to realize an athermal AWG module having high reliability at low cost even when used under high temperature and high humidity. is there.

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係るアサーマルＡＷＧモジュールは、ＡＷＧの導波路の一部を切断して分離し、分離されたチップを補償板により連結したアサーマルＡＷＧチップと、開口部を有し前記アサーマルＡＷＧチップを収容するパッケージと、前記開口部を塞ぐ蓋と、少なくとも前記導波路の切断部と前記補償板を覆い、前記導波路と屈折率が整合した第１のマッチングゲルと、前記第１のマッチングゲルを覆う第２のマッチングゲルと、を備えることを特徴とする。
本発明の他の態様に係るアサーマルＡＷＧモジュールは、前記第２のマッチングゲルが、前記第１のマッチングゲルよりも透湿度が低いゲルであることを特徴とする In order to solve the above problems, an athermal AWG module according to a first aspect of the present invention includes an athermal AWG chip in which a part of an AWG waveguide is cut and separated, and the separated chips are connected by a compensation plate. A first package that has an opening and accommodates the athermal AWG chip; a lid that closes the opening; at least a cut portion of the waveguide and the compensation plate; and a refractive index that matches the waveguide. A matching gel and a second matching gel covering the first matching gel are provided.
In the athermal AWG module according to another aspect of the present invention, the second matching gel is a gel having a moisture permeability lower than that of the first matching gel.

本発明の他の態様に係るアサーマルＡＷＧモジュールは、前記ＡＷＧは、少なくとも１本以上の入力導波路と、該入力導波路に接続された入力スラブ導波路と、複数本の出力導波路と、該出力導波路が接続された出力スラブ導波路と、前記入力スラブ導波路と前記出力スラブ導波路との間にそれぞれ接続されたＭ本のチャネル導波路からなるアレイ導波路と、を備え、前記入力スラブ導波路及び前記出力スラブ導波路の一方が、スラブ導波路を通る光の経路と交わる交差分離面によって２つの導波路チップに分離され、該２つの導波路チップが前記補償板により連結され、温度が変化すると、前記補償板の伸縮により、前記２つの導波路チップの一方がその他方に対して、移動可能であることを特徴とする。 In an athermal AWG module according to another aspect of the present invention, the AWG includes at least one input waveguide, an input slab waveguide connected to the input waveguide, a plurality of output waveguides, An output slab waveguide to which an output waveguide is connected; and an array waveguide composed of M channel waveguides respectively connected between the input slab waveguide and the output slab waveguide. One of the slab waveguide and the output slab waveguide is separated into two waveguide chips by a cross-separation plane that intersects a light path passing through the slab waveguide, and the two waveguide chips are connected by the compensation plate, When the temperature changes, one of the two waveguide chips can move relative to the other due to the expansion and contraction of the compensation plate.

本発明の他の態様に係るアサーマルＡＷＧモジュールは、前記第１のマッチングゲルは、硬化後の針入度が、１２０以上のシリコーンゲルであり、前記第２のマッチングゲルは、硬化後の透湿度が、温度８５℃、湿度８５％の環境下で０．０００１ｇ／ｍｍ２・２４ｈ以下のシリコーンゲルであることを特徴とする。 In the athermal AWG module according to another aspect of the present invention, the first matching gel is a silicone gel having a penetration after curing of 120 or more, and the second matching gel is moisture permeability after curing. Is a silicone gel of 0.0001 g / mm 2 · 24 h or less in an environment of a temperature of 85 ° C. and a humidity of 85%.

本発明の他の態様に係るアサーマルＡＷＧモジュールは、前記第２のマッチングゲルは、前記第１のマッチングゲルよりも針入度が低いシリコーンゲルであることを特徴とする。 An athermal AWG module according to another aspect of the present invention is characterized in that the second matching gel is a silicone gel having a lower penetration than the first matching gel.

本発明の他の態様に係るアサーマルＡＷＧモジュールは、前記第１のマッチングゲルは前記導波路の切断部と前記補償板を覆い、前記第２のマッチングゲルは、前記第１のマッチングゲル全体を覆うように前記アサーマルＡＷＧチップ全体を覆っていることを特徴とする。 In the athermal AWG module according to another aspect of the present invention, the first matching gel covers the waveguide cut portion and the compensation plate, and the second matching gel covers the entire first matching gel. Thus, the whole athermal AWG chip is covered.

本発明の他の態様に係るアサーマルＡＷＧモジュールは、前記第１のマッチングゲルは前記導波路の切断部と前記補償板を覆い、前記第２のマッチングゲルは、前記第１のマッチングゲル全体を覆うように前記パッケージ内部全体に充填されていることを特徴とする。 In the athermal AWG module according to another aspect of the present invention, the first matching gel covers the waveguide cut portion and the compensation plate, and the second matching gel covers the entire first matching gel. As described above, the entire inside of the package is filled.

本発明の他の態様に係るアサーマルＡＷＧモジュールは、前記第１のマッチングゲルは前記補償板および前記アサーマルＡＷＧチップ全体を覆い、前記第２のマッチングゲルは、前記第１のマッチングゲル全体を覆っていることを特徴とする。 In the athermal AWG module according to another aspect of the present invention, the first matching gel covers the compensation plate and the entire athermal AWG chip, and the second matching gel covers the entire first matching gel. It is characterized by being.

本発明の他の態様に係るアサーマルＡＷＧモジュールは、前記第１のマッチングゲルは前記補償板および前記アサーマルＡＷＧチップ全体を覆い、前記第２のマッチングゲルは、前記第１のマッチングゲル全体を覆うように前記パッケージ内部全体に充填されていることを特徴とする。 In the athermal AWG module according to another aspect of the present invention, the first matching gel covers the entire compensation plate and the athermal AWG chip, and the second matching gel covers the entire first matching gel. And the inside of the package is filled.

本発明によれば、高い信頼性を有するアサーマルＡＷＧモジュールを低コストで実現することができる。 According to the present invention, an athermal AWG module having high reliability can be realized at low cost.

（ａ）は本発明の第１実施形態に係るアサーマルＡＷＧモジュールの内部構造を示す平面図、（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図、（ｃ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。(A) is a top view which shows the internal structure of the athermal AWG module which concerns on 1st Embodiment of this invention, (b) is sectional drawing along the AA of FIG. 1 (a), (c) is FIG. It is sectional drawing along the BB line of (a). 第１実施形態に係るアサーマルＡＷＧモジュールに用いるアサーマルＡＷＧチップを示す平面図である。It is a top view which shows the athermal AWG chip | tip used for the athermal AWG module which concerns on 1st Embodiment. 図２に示すアサーマルＡＷＧチップを左側から見た側面図である。It is the side view which looked at the athermal AWG chip | tip shown in FIG. 2 from the left side. 第１実施形態に係るアサーマルＡＷＧモジュールの蓋を示す平面図である。It is a top view which shows the cover of the athermal AWG module which concerns on 1st Embodiment. （ａ）は本発明の第２実施形態に係るアサーマルＡＷＧの内部構造を示す平面図、（ｂ）は図５（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。(A) is a top view which shows the internal structure of the athermal AWG which concerns on 2nd Embodiment of this invention, (b) is sectional drawing along CC line of Fig.5 (a). （ａ）は本発明の第３実施形態に係るアサーマルＡＷＧモジュールの内部構造を示す平面図、（ｂ）は図６（ａ）のＤ−Ｄ線に沿った断面図、（ｃ）は図６（ａ）のＥ−Ｅ線に沿った断面図である。(A) is a top view which shows the internal structure of the athermal AWG module which concerns on 3rd Embodiment of this invention, (b) is sectional drawing along the DD line | wire of Fig.6 (a), (c) is FIG. It is sectional drawing along the EE line of (a). プレッシャークッカ試験の結果を示すグラフで、中心波長変化を示すグラフである。It is a graph which shows the result of a pressure cooker test, and is a graph which shows a center wavelength change. プレッシャークッカ試験の結果を示すグラフで、挿入損失変化を示すグラフである。It is a graph which shows the result of a pressure cooker test, and is a graph which shows insertion loss change. ヒートショック試験の結果を示すグラフで、中心波長変化を示すグラフである。It is a graph which shows the result of a heat shock test, and is a graph which shows a center wavelength change. ヒートショック試験の結果を示すグラフで、挿入損失変化を示すグラフである。It is a graph which shows the result of a heat shock test, and is a graph which shows insertion loss change.

以下、本発明を具体化した実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態の説明において同様の部位には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係るアサーマルＡＷＧモジュール１０を図１乃至図４に基づいて説明する。
図１（ａ）は、第１実施形態に係るアサーマルＡＷＧモジュール１０の内部構造を示している。このアサーマルＡＷＧモジュール１０は、アサーマルＡＷＧチップ１２と、開口部１４を有しアサーマルＡＷＧチップ１２を収容するパッケージ１３と、開口部１４を塞ぐ蓋１５（図４）とを備える。アサーマルＡＷＧチップ１２は、アレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）１１の導波路の一部を切断して分離され、分離された２つのチップが補償板３３により連結されている。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of each embodiment, similar parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
(First embodiment)
Hereinafter, an athermal AWG module 10 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
Fig.1 (a) has shown the internal structure of the athermal AWG module 10 which concerns on 1st Embodiment. The athermal AWG module 10 includes an athermal AWG chip 12, a package 13 that has an opening 14 and accommodates the athermal AWG chip 12, and a lid 15 (FIG. 4) that closes the opening 14. The athermal AWG chip 12 is separated by cutting a part of the waveguide of the arrayed waveguide diffraction grating (AWG) 11, and the two separated chips are connected by a compensation plate 33.

アサーマルＡＷＧチップ（以下、ＡＷＧチップという。）１２は、例えばシリコンなどの基板上に石英系ガラスの導波路を形成することにより得られる。ＡＷＧチップ１２のＡＷＧ１１は、図２および図３に示すように、１本の入力導波路２０と、該入力導波路２０に接続された入力スラブ導波路２１と、複数本の出力導波路２４と、該出力導波路２４が接続された出力スラブ導波路２３と、入力スラブ導波路２１と出力スラブ導波路２３との間にそれぞれ接続されたＭ本のチャネル導波路２２ａからなるアレイ導波路２２と、を備える。入力導波路２０は、２本以上の入力導波路を含む構成であっても良い。 The athermal AWG chip (hereinafter referred to as AWG chip) 12 is obtained by forming a silica glass waveguide on a substrate such as silicon. As shown in FIGS. 2 and 3, the AWG 11 of the AWG chip 12 includes one input waveguide 20, an input slab waveguide 21 connected to the input waveguide 20, and a plurality of output waveguides 24. An output slab waveguide 23 to which the output waveguide 24 is connected, and an array waveguide 22 composed of M channel waveguides 22a connected between the input slab waveguide 21 and the output slab waveguide 23, respectively. . The input waveguide 20 may include two or more input waveguides.

ＡＷＧチップ１２では、入力スラブ導波路２１が、このスラブ導波路を通る光の経路と交わる交差分離面３０によって２つの導波路チップ（第１の導波路チップ１２ａおよび第２の導波路チップ１２ｂ）に分離されている。交差分離面３０はＡＷＧチップ１２の一端側（図２の上端側）からＡＷＧチップ１２の途中部にかけて設けられている。この交差分離面３０に連通させて、入力スラブ導波路２１と交差しない非交差分離面３１が形成されている。非交差分離面３１は交差分離面３０と直交して設けられている。なお、非交差分離面３１は交差分離面３０と直交しなくてもよい。 In the AWG chip 12, the input slab waveguide 21 is divided into two waveguide chips (first waveguide chip 12a and second waveguide chip 12b) by the crossing separation surface 30 that intersects the light path passing through the slab waveguide. Have been separated. The intersecting separation surface 30 is provided from one end side (the upper end side in FIG. 2) of the AWG chip 12 to the middle part of the AWG chip 12. A non-intersecting separation surface 31 that does not intersect the input slab waveguide 21 is formed in communication with the intersecting separation surface 30. The non-intersecting separation surface 31 is provided orthogonal to the intersecting separation surface 30. The non-intersecting separation surface 31 may not be orthogonal to the intersecting separation surface 30.

また、ＡＷＧチップ１２は、図２に示すように、交差分離面３０と非交差分離面３１とによって、分離スラブ導波路２１ａを含む第１の導波路チップ１２ａと、分離スラブ導波路２１ｂを含む第２の導波路チップ１２ｂとの２つに分離されている。第１の導波路チップ１２ａと第２の導波路チップ１２ｂとが補償板３３により連結されている。この補償板３３は、図３に示す接着箇所４１，４２で第１の導波路チップ１２ａ，第２の導波路チップ１２ｂの表面上にそれぞれ接着剤により固定されている。その補償板３３には、例えばアルミニウム合金１０８０を用いている。 Further, as shown in FIG. 2, the AWG chip 12 includes a first waveguide chip 12a including a separation slab waveguide 21a and a separation slab waveguide 21b by a cross separation surface 30 and a non-cross separation surface 31. The second waveguide chip 12b and the second waveguide chip 12b are separated. The first waveguide chip 12 a and the second waveguide chip 12 b are connected by a compensation plate 33. The compensation plate 33 is fixed by adhesives on the surfaces of the first waveguide chip 12a and the second waveguide chip 12b at the bonding locations 41 and 42 shown in FIG. As the compensation plate 33, for example, an aluminum alloy 1080 is used.

このＡＷＧチップ１２では、温度が変化すると、補償板３３の伸縮により、第１の導波路チップ１２ａが第２の導波路チップ１２ｂに対して、交差分離面３０に沿ってスライドすることで、温度依存性がキャンセルされる。つまり、温度が変化すると入力スラブ導波路２０による集光位置は変化するが、補償板３３の伸縮によって第１の導波路チップ１２ａを第２の導波路チップ１２ｂに対して移動させ、集光位置の変化をキャンセルすることができる。このため、温度が変化しても、同一の光入力導波路２０或いは同一の光出力導波路２４から同一の波長の光を取り出すことができる。これが温度無依存化を図ったアサーマルＡＷＧ１１の原理である。 In the AWG chip 12, when the temperature changes, the first waveguide chip 12a slides along the crossing separation surface 30 with respect to the second waveguide chip 12b due to the expansion and contraction of the compensation plate 33. The dependency is cancelled. In other words, when the temperature changes, the condensing position by the input slab waveguide 20 changes, but the first waveguide chip 12a is moved relative to the second waveguide chip 12b by the expansion and contraction of the compensation plate 33, and the condensing position. Changes can be cancelled. For this reason, even if temperature changes, the light of the same wavelength can be taken out from the same optical input waveguide 20 or the same optical output waveguide 24. This is the principle of the athermal AWG 11 which is made temperature independent.

さらに、アサーマルＡＷＧモジュール１０は、図１（ａ）乃至（ｃ）に示すように、ＡＷＧ１１の導波路の切断部（図２に示す切断分離面３０）と補償板３３を覆う、ＡＷＧ１１の導波路と屈折率が整合した第１のマッチングゲル５１と、第１のマッチングゲル５１を覆う第２のマッチングゲル５２と、を備える。
本実施形態のアサーマルＡＷＧモジュール１０では、図１（ａ）乃至（ｃ）に示すように、第１のマッチングゲル５１はＡＷＧ１１の導波路の切断部である切断分離面３０と補償板３３を覆い、第２のマッチングゲル５２は、第１のマッチングゲル５１全体を覆っている。各マッチングゲル５１，５２は、充填後にゲル状に硬化させてある。なお、本実施の形態においては、第２のマッチングゲル５２は、ＡＷＧチップ１１全体を覆う構成としているが、第２のマッチングゲル５２は、第１のマッチングゲル５１全体を覆っていればよい。なお、第２のマッチングゲル５２は、ＡＷＧチップ１１全体を覆う構成とすることで、高い信頼性を有するアサーマルＡＷＧモジュールを実現することができる。 Further, as shown in FIGS. 1A to 1C, the athermal AWG module 10 is a waveguide of the AWG 11 that covers the waveguide cutting portion (the cutting separation surface 30 shown in FIG. 2) and the compensation plate 33 of the AWG 11. And a first matching gel 51 whose refractive indices are matched, and a second matching gel 52 covering the first matching gel 51.
In the athermal AWG module 10 of the present embodiment, as shown in FIGS. 1A to 1C, the first matching gel 51 covers the cut separation surface 30 and the compensation plate 33 that are the cut portions of the waveguide of the AWG 11. The second matching gel 52 covers the entire first matching gel 51. Each matching gel 51, 52 is cured in a gel after filling. In the present embodiment, the second matching gel 52 is configured to cover the entire AWG chip 11, but the second matching gel 52 only needs to cover the entire first matching gel 51. In addition, the 2nd matching gel 52 can implement | achieve the highly reliable athermal AWG module by setting it as the structure which covers the AWG chip | tip 11 whole.

このように、アサーマルＡＷＧモジュール１０では、ＡＷＧ１１の切断分離面３０と補償板３３を第１のマッチングゲル５１で覆い、このマッチングゲル５１の周囲全体を第２層のマッチングゲル５２で覆う二重の封止構造になっている。 Thus, in the athermal AWG module 10, the cut / separated surface 30 of the AWG 11 and the compensation plate 33 are covered with the first matching gel 51, and the entire periphery of the matching gel 51 is covered with the second matching gel 52. It has a sealing structure.

第１のマッチングゲル５１は、硬化後は針入度が高く（軟らかく）かつ密着性に優れたゲル状になるシリコーンゲルである。なお、第１のマッチングゲル５１の硬化後の針入度は、温度が変化による補償板３３の伸縮を妨げず、補償板３３の伸縮により剥離が起こらないようにする観点から、１２０以上であることが好ましい。また、第２のマッチングゲル５２は、硬化後は透湿度が低いゲル状になるシリコーンゲルである。なお、第２のマッチングゲル５２の硬化後の透湿度は、補償板３３を接着している接着剤に水分が到達しない程度とするために、プレッシャークッカ試験において、温度８５℃、湿度８５％の環境下で０．０００１ｇ／ｍｍ^２・２４ｈ以下であることが好ましい。また、ゲルは針入度が高いほど透湿度が大きくなることから、第２のマッチングゲル５２は、第１のマッチングゲル５１よりも針入度が低い（硬い）シリコーンゲルであるのが好ましい。ここで、「針入度」は、アスファルト類の硬さを表わす数値で、針入度が高いほど軟らかい。その試験方法はJIS K6249（未硬化及び硬化シリコーンゴムの試験方法）に規定されている。 The first matching gel 51 is a silicone gel that has a high penetration (soft) and has excellent adhesion after curing. The penetration of the first matching gel 51 after curing is 120 or more from the viewpoint of preventing the compensator 33 from expanding and contracting due to temperature changes and preventing the compensator 33 from expanding and contracting. It is preferable. Moreover, the 2nd matching gel 52 is a silicone gel which becomes a gel form with low moisture permeability after hardening. Note that the moisture permeability of the second matching gel 52 after curing is such that the moisture does not reach the adhesive bonding the compensation plate 33. In the pressure cooker test, the temperature is 85 ° C. and the humidity is 85%. It is preferably 0.0001 g / mm ² · 24 h or less under the environment. Moreover, since the moisture permeability of the gel increases as the penetration becomes higher, the second matching gel 52 is preferably a silicone gel having a lower penetration (harder) than the first matching gel 51. Here, “penetration” is a numerical value representing the hardness of asphalt, and the higher the penetration, the softer. The test method is defined in JIS K6249 (Test method for uncured and cured silicone rubber).

第１のマッチングゲル５１と第２のマッチングゲル５２は、各マッチングゲル間で成分が移行（拡散）しない材料を選択するのが好ましい。なお、両者間での移行を抑制するためには、一方をシラン系のシリコーンゲル、もう一方をフッ化物系のシリコーンゲルとすることが好ましく、第１のマッチングゲル５１は、例えば、下記に示すポリジメチルシリコーン等のシリコーンゲルを、第２のマッチングゲル５２は、例えば、下記に示すフッ素化ポリエーテル等のシリコーンゲルを用いることができる。

For the first matching gel 51 and the second matching gel 52, it is preferable to select a material in which components do not migrate (diffuse) between the matching gels. In order to suppress the transition between the two, it is preferable that one is a silane-based silicone gel and the other is a fluoride-based silicone gel. The first matching gel 51 is, for example, shown below. For example, silicone gel such as fluorinated polyether shown below can be used as the second matching gel 52, such as silicone gel such as polydimethyl silicone.

シリコーンゲルには硬化形態によって付加型と縮合型があり、どちらの型のシリコーンゲルを第１のマッチングゲル５１および第２層のマッチンゲル５２として使用しても良い。また、シリコーンゲルには、２種類以上のシリコーンゲルを混合して用いてもよく、シリコーンゲル以外の熱硬化性のゲルを混合或いは変性したものを用いても良い。また、シリコーンゲルの硬化方法は熱、光、電子線のいずれを用いても良い。さらに、２種類以上の液を混合することで室温でも進む反応が起こりゲル化する２液混合の室温硬化型のゲルを用いると、製造がより容易となる。 There are an addition type and a condensation type silicone gel depending on the curing form, and either type of silicone gel may be used as the first matching gel 51 and the second layer matchon gel 52. In addition, two or more types of silicone gels may be mixed and used as the silicone gel, or a thermosetting gel other than the silicone gel may be mixed or modified. Moreover, any of heat, light, and an electron beam may be used as a method for curing the silicone gel. Furthermore, when a two-component mixed room temperature curable gel is used, in which two or more types of liquids are mixed to cause a reaction that proceeds even at room temperature to gel, the production becomes easier.

さらに、アサーマルＡＷＧモジュール１０では、図４に示すように、蓋１５はネジ（図示省略）でパッケージ１３に固定されており、ハーメチック構造になっていない。図１（ａ）に示すように、パッケージ１３の周壁部１３ａには、複数のネジ穴３４が設けられている。一方、図４に示すように、蓋１５にはネジが挿通する複数の貫通孔３５が設けられている。複数の貫通孔３５にネジをそれぞれ挿通させ、パッケージ１３の複数のネジ穴３４に螺合させて締め付けることにより、蓋１５がパッケージ１３に固定されるようになっている。
なお、本実施の形態においては、マッチングオイルがゲル状となっているため、マッチングオイルが液状である場合と比較して要求されるパッケージの気密性は低くなる。したがって、パッケージの開口部を塞ぐ蓋を溶接によりパッケージに固定するハーメチック構造を用いる必要が無く、上記のようにネジ止めで蓋１５をパッケージ１３に固定しても問題がない。これにより、低コストでＡＷＧモジュールを製造することができる。 Furthermore, in the athermal AWG module 10, as shown in FIG. 4, the lid 15 is fixed to the package 13 with screws (not shown) and does not have a hermetic structure. As shown in FIG. 1A, a plurality of screw holes 34 are provided in the peripheral wall portion 13 a of the package 13. On the other hand, as shown in FIG. 4, the lid 15 is provided with a plurality of through holes 35 through which screws are inserted. The lid 15 is fixed to the package 13 by inserting screws into the plurality of through holes 35 and screwing them into the plurality of screw holes 34 of the package 13 and tightening them.
In the present embodiment, since the matching oil is in a gel form, the required hermeticity of the package is lower than when the matching oil is liquid. Therefore, it is not necessary to use a hermetic structure in which the lid that closes the opening of the package is fixed to the package by welding, and there is no problem even if the lid 15 is fixed to the package 13 with screws as described above. Thereby, an AWG module can be manufactured at low cost.

アサーマルＡＷＧモジュール１０では、波長の異なる複数の光が多重化された光（λ１〜λｎ）が入力導波路２０に入射すると、この光は、入力スラブ導波路２１で回折により広がり、アレイ導波路２２に入射する。アレイ導波路２２の複数のチャネル導波路２２ａは一定の光路長差ΔＬをもって配列されているため、アレイ導波路２２の出力端では、それぞれのチャネル導波路２２ａを通過した光に位相差が付けられる。アレイ導波路２２を通過した光は出力スラブ導波路２３に伝搬され、回折により広がるが、それぞれのチャネル導波路２２ａを通過した光は互いに干渉し、結果として波面の揃う方向にのみ強め合い集光する。その集光位置に光出力導波路２４を形成することによって、波長の異なった光を波長ごとに異なる光出力導波路２４から出力することができる。すなわち、ＡＷＧ１１は、光入力導波路２０から入力される互いに異なる複数の波長をもった多重光から１つ以上の波長の光を分波して各光出力導波路２４から出力する光分波機能を有している。 In the athermal AWG module 10, when light (λ1 to λn) in which a plurality of lights having different wavelengths are multiplexed enters the input waveguide 20, the light spreads by diffraction in the input slab waveguide 21, and the arrayed waveguide 22. Is incident on. Since the plurality of channel waveguides 22 a of the arrayed waveguide 22 are arranged with a constant optical path length difference ΔL, a phase difference is given to the light that has passed through each channel waveguide 22 a at the output end of the arrayed waveguide 22. . The light that has passed through the arrayed waveguide 22 is propagated to the output slab waveguide 23 and spreads by diffraction, but the light that has passed through the respective channel waveguides 22a interferes with each other, and as a result, it is strengthened and condensed only in the direction in which the wave fronts are aligned. To do. By forming the light output waveguide 24 at the condensing position, it is possible to output light having different wavelengths from the light output waveguides 24 that are different for each wavelength. That is, the AWG 11 demultiplexes light of one or more wavelengths from multiplexed light having a plurality of different wavelengths input from the optical input waveguide 20 and outputs them from each optical output waveguide 24. have.

ＡＷＧ１１は、上記のような特性を有するために、波長多重伝送に適用する光分波用の光透過デバイスとして用いることができる。
各光出力導波路２４の出射端に光出力用の光ファイバアレイ２５の各光ファイバ２６（図１（ａ）参照）を接続することにより、各光ファイバ２６を介して、各波長の光が取り出される。また、光入力導波路２０の入射端に光入力用の光ファイバアレイ２７の光ファイバ２８（図１（ａ）参照）を接続することにより、光ファイバ２８を介して、光が入射される。 Since the AWG 11 has the characteristics as described above, it can be used as an optical transmission device for optical demultiplexing applied to wavelength multiplexing transmission.
By connecting each optical fiber 26 (see FIG. 1A) of the optical fiber array 25 for light output to the output end of each optical output waveguide 24, light of each wavelength is transmitted through each optical fiber 26. It is taken out. Further, by connecting an optical fiber 28 (see FIG. 1A) of the optical fiber array 27 for light input to the incident end of the optical input waveguide 20, light is incident through the optical fiber 28.

また、ＡＷＧ１１は、光回路の相反性（可逆性）の原理を利用しているため、光分波器としての機能と共に、光合波器としての機能も有している。すなわち、上記とは逆に、各光出力導波路２４から互いに波長が異なる複数の光を入射させると、これらの光は、上記と逆の伝搬経路を通り、１本の光入力導波路２０から出射される。 Further, since the AWG 11 uses the principle of reciprocity (reversibility) of the optical circuit, it has a function as an optical multiplexer as well as a function as an optical demultiplexer. That is, contrary to the above, when a plurality of lights having different wavelengths are incident from each of the optical output waveguides 24, these lights pass through the propagation path opposite to the above and are transmitted from one optical input waveguide 20. Emitted.

ＡＷＧチップ１２を作製するときには、例えば、まず、火炎堆積（Flame Hydrolysis Deposition：ＦＨＤ）法を用いて、シリコンなどの基板上に下部クラッド膜、コア膜を順に形成し、フォトリソグラフィーと反応性イオンエッチング法を用い、コア膜にＡＷＧ１１の導波路パターンを転写する。その後、再度、ＦＨＤ法を用いて上部クラッド膜を形成する。 When manufacturing the AWG chip 12, for example, first, a lower cladding film and a core film are sequentially formed on a substrate such as silicon by using a flame deposition (FHD) method, and photolithography and reactive ion etching are performed. Using this method, the waveguide pattern of AWG 11 is transferred to the core film. Thereafter, an upper clad film is formed again using the FHD method.

以上の構成を有する第１実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
（１）ＡＷＧ１１の導波路の切断部である切断分離面３０に、ＡＷＧ１１の導波路と屈折率が整合した第１のマッチングゲル５１が充填されているので、その導波路の切断部での回折損失はほとんど無い。
（２）ＡＷＧ１１の導波路と屈折率が整合した第１のマッチングゲル５１によりＡＷＧ１１の切断分離面３０と補償板３３を覆うと共に、第２のマッチングゲル５２により第１のマッチングゲル５１を覆っている。この構成により、補償板３３の動きを柔軟に許容しアサーマルＡＷＧチップ１２との密着性を上げる「針入度の高さ」を第１のマッチングゲル５１に持たせ、保湿性を第２のマッチングゲル５２に持たせることができる。このため、「針入度の高さ」と「保湿性」を共に最良のものにすることができると共に、それら２つの性質のバランスの取れたマッチングゲルを選定するのが容易になる。従って、高い信頼性を有するアサーマルＡＷＧモジュールを実現することができる。 According to 1st Embodiment which has the above structure, there exist the following effects.
(1) Since the first matching gel 51 whose refractive index is matched with that of the waveguide of the AWG 11 is filled in the cutting separation surface 30 that is a cutting portion of the waveguide of the AWG 11, diffraction at the cut portion of the waveguide There is almost no loss.
(2) The first matching gel 51 whose refractive index is matched with the waveguide of the AWG 11 covers the cut separation surface 30 and the compensation plate 33 of the AWG 11, and the first matching gel 51 is covered by the second matching gel 52. Yes. With this configuration, the first matching gel 51 has a “high penetration” that allows the movement of the compensation plate 33 flexibly and improves the adhesion with the athermal AWG chip 12, and has a second moisture matching property. The gel 52 can be provided. For this reason, both “high penetration” and “moisturizing” can be made the best, and it becomes easy to select a matching gel that balances these two properties. Therefore, an athermal AWG module having high reliability can be realized.

（３）硬化後は針入度が高くかつ密着性に優れたゲル状になるシリコーンゲルで構成された第１のマッチングゲル５１によりＡＷＧ１１の切断分離面３０と補償板３３を覆っているので、補償板３３の柔軟な動きが可能になり、高い信頼性を有するアサーマルＡＷＧモジュールを実現することができる。
（４）硬化後は透湿度が低いゲル状になるシリコーンゲルで構成された第２のマッチングゲル５２により第１のマッチングゲル５１を覆っているので、高湿下での信頼性を確保することができる。つまり、高湿下において、補償板３３とＡＷＧチップ１２との接着箇所４１および接着箇所４２（図３参照）の接着剤の劣化を透湿度が低い第２のマッチングゲル５２により抑制でき、中心波長の変動が抑制されるので、高湿下での信頼性を確保することができる。 (3) Since the cutting separation surface 30 and the compensation plate 33 of the AWG 11 are covered with the first matching gel 51 made of a silicone gel that has a gel shape with high penetration and excellent adhesion after curing, The compensation plate 33 can move flexibly, and an athermal AWG module having high reliability can be realized.
(4) Since the first matching gel 51 is covered with the second matching gel 52 composed of a silicone gel that is gelled with low moisture permeability after curing, ensuring reliability under high humidity. Can do. That is, under high humidity, deterioration of the adhesive at the bonding portion 41 and the bonding portion 42 (see FIG. 3) between the compensation plate 33 and the AWG chip 12 can be suppressed by the second matching gel 52 having low moisture permeability, and the central wavelength Therefore, reliability under high humidity can be ensured.

（５）蓋１５をネジでパッケージ１３に固定する構造にしており、ハーメチック構造になっていないので、アサーマルＡＷＧモジュールのコスト低減と小型化を図ることができる。
（６）第１のマッチングオイル５１を、このマッチングオイル５１よりも針入度の低い第２のマッチングゲルにより覆っているので、ＡＷＧ１１の導波路切断部および補償板３３にかかるダメージを第２のマッチングゲルにより抑制することができる。 (5) Since the lid 15 is fixed to the package 13 with a screw and is not a hermetic structure, the cost and size of the athermal AWG module can be reduced.
(6) Since the first matching oil 51 is covered with the second matching gel having a lower penetration than the matching oil 51, damage to the waveguide cutting portion and the compensation plate 33 of the AWG 11 is reduced to the second level. It can be suppressed by a matching gel.

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るアサーマルＡＷＧモジュール１０Ａを図５（ａ）、（ｂ）に基づいて説明する。
このアサーマルＡＷＧモジュール１０Ａでは、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、硬化後は針入度が高く（軟らかく）かつ密着性に優れたゲル状になるシリコーンゲルである第１のマッチングゲル５１がＡＷＧ１１の導波路の切断部である交差分離面３０と補償板３３を覆っている。また、上記第２のマッチングゲル５２と同様に、硬化後は透湿度が低いゲル状になるシリコーンゲルである第２のマッチングゲル５２Ａが、第１のマッチングゲル５１全体を覆うようにパッケージ１３内部全体に充填されている。 (Second Embodiment)
Next, an athermal AWG module 10A according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 (a) and 5 (b).
In this athermal AWG module 10A, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the first matching is a silicone gel that has a high penetration (soft) and has a good adhesion after curing, as shown in FIGS. The gel 51 covers the intersecting separation surface 30 and the compensation plate 33 which are the cut portions of the waveguide of the AWG 11. Similarly to the second matching gel 52, the second matching gel 52A, which is a silicone gel having a low moisture permeability after curing, covers the entire first matching gel 51 so as to cover the entire first matching gel 51. The whole is filled.

第２実施形態によれば、硬化後は針入度が高くかつ密着性に優れたゲル状になるリコーンゲルで構成された第１のマッチングゲル５１によりＡＷＧ１１の導波路切断部と補償板３３を覆っているので、補償板３３の柔軟な動きが可能になり、高い信頼性を有するアサーマルＡＷＧモジュールを実現することができる。
また、硬化後は透湿度が低いゲル状になる第２のマッチングゲル５２Ａにより、第１のマッチングゲル５１全体を覆っているので、高湿下での信頼性を確保することができる。
第２のマッチングゲル５２Ａは、第１のマッチングゲル５１全体を覆うようにパッケージ１３内部全体に充填されているので、高湿下での信頼性を更に向上させることができる。 According to the second embodiment, the waveguide cutting portion of the AWG 11 and the compensation plate 33 are covered with the first matching gel 51 formed of a ricone gel that has a gel-like shape with high penetration and excellent adhesion after curing. Therefore, the compensation plate 33 can move flexibly, and an athermal AWG module having high reliability can be realized.
In addition, since the entire first matching gel 51 is covered with the second matching gel 52A that becomes a gel shape with low moisture permeability after curing, reliability under high humidity can be ensured.
Since the second matching gel 52A is filled in the entire interior of the package 13 so as to cover the entire first matching gel 51, the reliability under high humidity can be further improved.

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係るアサーマルＡＷＧモジュール１０Ｂを図６（ａ）乃至（ｃ）に基づいて説明する。
このアサーマルＡＷＧモジュール１０Ｂでは、上記第１のマッチングゲル５１と同様の性質を有する第１のマッチングゲル５１ＡがＡＷＧ１１の交差分離面３０、補償板３３およびＡＷＧチップ１１全体を覆っている。そして、上記第２のマッチングゲル５２と同様の性質を有する第２のマッチングゲル（図示省略）が、第１のマッチングゲル５１Ａ全体を覆っている。第２のマッチングゲルは、第１のマッチングゲル５１Ａ全体を覆うようにパッケージ１３内部全体に充填されている構成であっても良い。 (Third embodiment)
Next, an athermal AWG module 10B according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the athermal AWG module 10 </ b> B, the first matching gel 51 </ b> A having the same properties as the first matching gel 51 covers the cross separation surface 30, the compensation plate 33 and the entire AWG chip 11 of the AWG 11. And the 2nd matching gel (illustration omitted) which has the property similar to the said 2nd matching gel 52 has covered the 1st matching gel 51A whole. The second matching gel may have a configuration in which the entire inside of the package 13 is filled so as to cover the entire first matching gel 51A.

本実施形態に係るアサーマルＡＷＧモジュール１０Ｂにおけるその他の構成は、上記第１実施形態に係るアサーマルＡＷＧモジュール１０と同様である。
第３実施形態によれば、ＡＷＧ１１の導波路と屈折率が整合した第１のマッチングゲル５１ＡによりＡＷＧ１１の交差分離面３０、補償板３３およびＡＷＧチップ１１全体を覆っているので、補償板３３の柔軟な動きが可能になり、高い信頼性を有するアサーマルＡＷＧモジュールを実現することができる。
また、第２のマッチングゲル（図示省略）により第１のマッチングゲル５１Ａ全体を覆う構成により、高湿下での信頼性を確保することができる。 Other configurations of the athermal AWG module 10B according to the present embodiment are the same as those of the athermal AWG module 10 according to the first embodiment.
According to the third embodiment, the first separation gel 51A whose refractive index is matched with the waveguide of the AWG 11 covers the cross separation surface 30, the compensation plate 33, and the entire AWG chip 11 of the AWG 11. Flexible movement is possible, and an athermal AWG module with high reliability can be realized.
Moreover, the reliability under high humidity is securable by the structure which covers the 1st matching gel 51A whole with 2nd matching gel (illustration omitted).

[実施例]
はじめに、シリコン基板上にＦＨＤ法、フォトリソグラフィー、反応性イオンエッチングを用いて１００ＧＨｚ-４８ｃｈのＡＷＧチップ（アサーマルＡＷＧチップ１２）を作製した。その後、ＡＷＧチップ１２をパッケージ１３に収容し、導波路の屈折率と整合した第１のマッチングゲル５１でＡＷＧ１１の交差分離面３０と補償板３３を覆い、第１のマッチングゲル５１をゲル状に硬化させた。この後、針入度が第１のマッチングオイル５１より低い第２のマッチングオイル５２により第１のマッチングゲル５１およびＡＷＧチップ１２全体を覆い、第２のマッチングゲルをゲル状に硬化させた。このとき、切断したＡＷＧの導波路の切断部である交差分離面３０には第１のマッチングゲル５１が充填されており、その部分での回折損失はほとんど無い。また、蓋１５はネジ止めのみでパッケージ１３に固定される構成とし、ハーメチック構造になっていない。 [Example]
First, a 100 GHz-48ch AWG chip (athermal AWG chip 12) was fabricated on a silicon substrate by using the FHD method, photolithography, and reactive ion etching. Thereafter, the AWG chip 12 is accommodated in the package 13, and the first matching gel 51 matched with the refractive index of the waveguide covers the cross separation surface 30 of the AWG 11 and the compensation plate 33, and the first matching gel 51 is gelled. Cured. Thereafter, the first matching gel 51 and the entire AWG chip 12 were covered with a second matching oil 52 having a penetration level lower than that of the first matching oil 51, and the second matching gel was cured in a gel form. At this time, the cross-separation surface 30 which is a cut portion of the cut AWG waveguide is filled with the first matching gel 51, and there is almost no diffraction loss in that portion. The lid 15 is fixed to the package 13 only by screwing, and does not have a hermetic structure.

補償板３３とＡＷＧチップ１２との接着箇所４１および接着箇所４２の接着剤は、透湿度が低い第２のマッチングゲル５２により覆われている。また、光学特性及び温度特性は従来のマッチングオイルを用いた場合或いはマッチングゲルを１層とした場合の特性となんら変わりなく、良好な特性が得られている。 The adhesive at the bonding portion 41 and the bonding portion 42 between the compensation plate 33 and the AWG chip 12 is covered with a second matching gel 52 having a low moisture permeability. Further, the optical characteristics and the temperature characteristics are not different from the characteristics when the conventional matching oil is used or when the matching gel is a single layer, and good characteristics are obtained.

このとき、第１のマッチングゲルはＡＷＧの導波路切断部と補償板だけでなく、ＡＷＧチップ全体を覆ってもよい。その場合でも、第２のマッチングゲルは第１のマッチングゲルとＡＷＧチップ全体を覆うことになる。また、第２のマッチングゲルは、ＡＷＧチップ全体を含めたパッケージ内部全体に充填してもよい。さらに、第２のマッチングゲルは屈折率が導波路と整合したものでなくてもよい。 At this time, the first matching gel may cover not only the AWG waveguide cutting portion and the compensation plate but also the entire AWG chip. Even in that case, the second matching gel covers the first matching gel and the entire AWG chip. Further, the second matching gel may be filled in the entire package interior including the entire AWG chip. Further, the second matching gel may not have a refractive index that matches that of the waveguide.

図７および図８は、作製したアサーマルＡＷＧモジュール１０のプレッシャークッカ試験（温度：１２０℃、湿度：１００%、圧力：２気圧）の結果を示す。非常に過酷な条件のもと、２０ｈ後においても、図７および図８に示すように、各光出力導波路２４（４８ポート）から出力する光の中心波長変動および挿入損失変動はほとんどなかった。この結果は、従来のハーメチック構造のアサーマルＡＷＧモジュールの結果と比較しても同等であり、本アサーマルＡＷＧモジュール１０の高い信頼性を確認した。さらには、試験前後での圧力変化によるオイル漏れの心配はなくなり、モジュールとしてより高い信頼性を有することが可能になった。 7 and 8 show the results of a pressure cooker test (temperature: 120 ° C., humidity: 100%, pressure: 2 atm) of the produced athermal AWG module 10. Under very severe conditions, even after 20 hours, as shown in FIGS. 7 and 8, there was almost no change in the center wavelength and insertion loss of the light output from each optical output waveguide 24 (48 ports). . This result is equivalent to the result of the conventional athermal AWG module having a hermetic structure, and the high reliability of the present athermal AWG module 10 was confirmed. Furthermore, there is no need to worry about oil leakage due to pressure changes before and after the test, making it possible to have higher reliability as a module.

図９および図１０は、作製したアサーマルＡＷＧモジュール１０のヒートショック試験（８０℃〜−４０℃／３０ｍｉｎ）の結果を示す。非常に過酷な条件のもと、１００サイクル前後においても各光出力導波路２４（４８ポート）から出力する光の中心波長変動および挿入損失変動はほとんどなかった。この結果は、従来のハーメチック構造のアサーマルＡＷＧモジュールの結果と比較しても同等であり、本アサーマルＡＷＧモジュール１０の高い信頼性を確認した。さらには、ＡＷＧチップ１２全体を針入度の低い（硬い）第２のマッチングゲル５２で覆っているため、衝撃や振動時にＡＷＧチップ１２にかかるダメージを抑制することができ、強固なアサーマルＡＷＧモジュール１０を実現することができる。 9 and 10 show the results of a heat shock test (80 ° C. to −40 ° C./30 min) of the produced athermal AWG module 10. Under very severe conditions, there were almost no fluctuations in the center wavelength and insertion loss of the light output from each optical output waveguide 24 (48 ports) even around 100 cycles. This result is equivalent to the result of the conventional athermal AWG module having a hermetic structure, and the high reliability of the present athermal AWG module 10 was confirmed. Furthermore, since the entire AWG chip 12 is covered with the second matching gel 52 having a low penetration (hard), damage to the AWG chip 12 during impact or vibration can be suppressed, and a robust athermal AWG module. 10 can be realized.

１０，１０Ａ，１０Ｂ：アサーマルＡＷＧモジュール
１１：アレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）
１２：アサーマルＡＷＧチップ（ＡＷＧチップ）
１２ａ：第１の導波路チップ
１２ｂ：第２の導波路チップ
１３：パッケージ
１４：開口部
１５：蓋
２０：入力導波路
２１：入力スラブ導波路
２２：アレイ導波路
２３：出力スラブ導波路
２４：出力導波路
３０：交差分離面
３３：補償板
５１，５１Ａ：第１のマッチングゲル
５２，５２Ａ：第２のマッチングゲル 10, 10A, 10B: athermal AWG module 11: arrayed waveguide diffraction grating (AWG)
12: Athermal AWG chip (AWG chip)
12a: first waveguide chip 12b: second waveguide chip 13: package 14: opening 15: lid 20: input waveguide 21: input slab waveguide 22: array waveguide 23: output slab waveguide 24: Output waveguide 30: intersecting separation surface 33: compensator 51, 51A: first matching gel 52, 52A: second matching gel

Claims

An athermal AWG chip in which a part of the waveguide of the AWG is cut and separated, and the separated chips are connected by a compensation plate;
A package having an opening and accommodating the athermal AWG chip;
A lid that closes the opening;
A first matching gel covering at least the waveguide cut portion and the compensation plate and having a refractive index matched with the waveguide;
An athermal AWG module comprising: a second matching gel covering the first matching gel.

The athermal AWG module according to claim 1, wherein the second matching gel is a gel having a moisture permeability lower than that of the first matching gel.

The AWG includes at least one input waveguide, an input slab waveguide connected to the input waveguide, a plurality of output waveguides, and an output slab waveguide to which the output waveguide is connected; An array waveguide comprising M channel waveguides connected between the input slab waveguide and the output slab waveguide, respectively.
One of the input slab waveguide and the output slab waveguide is separated into two waveguide chips by a cross-separation plane that intersects a light path passing through the slab waveguide, and the two waveguide chips are connected by the compensation plate 3. The athermal AWG module according to claim 1, wherein when the temperature changes, one of the two waveguide chips is movable relative to the other by expansion and contraction of the compensation plate.

The first matching gel is a silicone gel having a penetration of 120 or more after curing,
The second matching gel is a silicone gel having a moisture permeability after curing of 0.0001 g / mm ² · 24 h or less in an environment of a temperature of 85 ° C and a humidity of 85%. The athermal AWG module according to any one of the above.

The athermal AWG module according to claim 4, wherein the second matching gel is a silicone gel having a lower penetration than the first matching gel.

The first matching gel covers the cut portion of the waveguide and the compensation plate, and the second matching gel covers the entire athermal AWG chip so as to cover the entire first matching gel. The athermal AWG module according to any one of claims 1 to 5, characterized in that:

The first matching gel covers the cut portion of the waveguide and the compensation plate, and the second matching gel is filled in the entire package so as to cover the entire first matching gel. The athermal AWG module according to any one of claims 1 to 5, characterized in that:

The first matching gel covers the entire compensation plate and the athermal AWG chip, and the second matching gel covers the entire first matching gel. An athermal AWG module according to claim 1.

The first matching gel covers the entire compensator and the athermal AWG chip, and the second matching gel is filled in the entire package so as to cover the entire first matching gel. The athermal AWG module according to any one of claims 1 to 5.