JP2014211553A - 光回路 - Google Patents

Abstract

【課題】本願発明は、光特性の劣化を防止し、簡単な構成で、かつ、第一の端部で発生した迷光が、第二の端部から受け反射部で反射される導波光への妨害することを低減することを目的とする。
【解決手段】本願発明は、基板と、前記基板の上面に順に積層された下部クラッド層及び上部クラッドと、前記下部クラッド層と前記上部クラッド層に挟まれ、第一の端部から第二の端部へ導波光を伝搬するコアと、前記コアの第二の端部が接する位置に設置されている受け側の溝と、前記受け側の溝に配置され、前記コアの第二の端部からの導波光を前記受け側の溝の上方又は下方に反射する受け反射部と、を備え、前記コアの第一の端部への入射方向と前記コアの第二の端部からの出射方向とのなす角度が略９０度以上２７０度以下であることを特徴とする光回路である。
【選択図】図３

Description

本発明は、光導波路を備える光回路に関する。詳しくは、受光の際に、迷光の影響を低減できる光回路に関する。

光通信や光情報処理の分野においては、光信号の出し入れを担う光タップ回路は必須な光回路である。従来、光タップ回路は平坦な基板上に主光導波路とモニター用光導波路からなり、モニター用光導波路の端部にミラー溝が設けられている。

このような光回路は、一般に図１に示すように、基板１の上面に主光導波路２、光カプラ１２を経由したモニター用光導波路３１、モニター用光導波路３１の先端にミラー溝４が設けられている。ミラー溝４には、コア端部３２からの導波光を反射する光路変換ミラー７及び光路変換ミラー７を支持する硬化樹脂６が設けられている。光ファイバ１１から入射され、主光導波路２を伝搬した導波光が、光カプラ１２を介してモニター用光導波路３１を経由し、光路変換ミラー７によって、基板１の上方に取り出される。取り出された導波光は、受光素子等で受光される。

しかし、この光回路内には、光ファイバ１１と主光導波路２の接続部で主光導波路２に結合し損ねた非導波光や、光導波路の曲がり部で発生した放射光、さらには散乱損失分の光が迷光として散乱している。この迷光も、光路変換ミラー７によって導波光とともに光回路の上方に取り出されて受光素子に入射する。そのため受光素子等のＳ／Ｎ比が劣化する問題があった。特に、モニター回路の場合には、光カプラ１２の結合度（分岐比）は通常１０：１程度に設定されており、元々モニター側にタップされる信号光強度が弱いため、一層Ｓ／Ｎ比の劣化は深刻な問題であった。

これを回避する方法として、光導波路の間に樹脂を充填した溝を形成し、この樹脂を光吸収性の材料とすることにより、光回路内に発生した迷光をこの光吸収性樹脂にて遮蔽する方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）。また、ミラー溝４をずらす方法がある（例えば、特許文献２参照。）。

また、図２に示すように、ミラー溝４２の上方に発光素子９が配置され、ミラー溝４１の上方に受光素子８が配置されるような光回路では、発光素子９から光路変換ミラー７２で反射された光が、コア端部３２から入射するときに、光導波路３に結合し損ねた非導波光が発生する。非導波光は迷光となって、光路変換ミラー７１で反射され、受光素子８に受光されてしまう。このように迷光が導波光を妨害してしまう問題が生じる。

特開平１１−３８２３９号公報 特開平１０−２２７９３４号公報

しかし、複雑な光回路では十分な遮蔽効果を得る溝の形成は困難である。また、溝に充填した樹脂は温度や湿度による体積変化をおこすため、光導波路に応力が加わり屈折率変化が生じ光導波路を透過する光特性を劣化させるという問題がある。さらに、アレイ化された回路など複雑な光回路では回路の小型化が難しくなる。

そこで、本願発明では、光特性の劣化を防止し、簡単な構成で、かつ、光導波路のコアの第一の端部で発生した迷光が、光導波路のコアの第二の端部から受け反射部で反射される導波光を妨害することを低減することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本願発明の光回路は、コアの第一の端部への入射方向とコアの第二の端部からの出射方向とのなす角度が、略９０度以上２７０度以下となるように、第一の端部及び第二の端部を配置した。

具体的には、本願発明は、基板と、前記基板の上面に順に積層された下部クラッド層及び上部クラッド層と、前記下部クラッド層と前記上部クラッド層に挟まれ、第一の端部から第二の端部へ導波光を伝搬するコアと、前記コアの第二の端部が接する位置に設置されている受け側の溝と、前記受け側の溝に配置され、前記コアの第二の端部からの導波光を前記受け側の溝の上方又は下方に反射する受け反射部と、を備え、前記コアの第一の端部への入射方向と前記コアの第二の端部からの出射方向とのなす角度が略９０度以上２７０度以下であることを特徴とする光回路である。
本願発明の光回路では、第一の端部で発生した迷光が、第二の端部から受け反射部で反射される導波光を妨害することを、低減することができる。

前記した本願発明の光回路において、前記受け側の溝は、前記上部クラッド層の上面から設けられ、少なくとも前記下部クラッド層に達する深さであることが好ましい。
本願発明の光回路では、第一の端部で発生した迷光が、第二の端部から受け反射部で反射される導波光を妨害することを、低減することができる。

前記した本願発明の光回路において、前記上部クラッド層の上面から少なくとも前記下部クラッド層に達する深さで、前記コアの第一の端部が接する位置に設置されている送り側の溝と、前記送り側の溝に配置され、前記送り側の溝の上方又は下方からの導波光を前記コアの第一の端部に反射する送り反射部と、をさらに備えることが好ましい。
本願発明の光回路では、送り反射部から反射されて第一の端部で発生した迷光が、第二の端部から受け反射部で反射される導波光を妨害することを、低減することができる。

前記した本願発明の光回路において、前記受け側の溝は、前記基板の下面から設けられ、少なくとも前記上部クラッド層に達する深さであることが好ましい。
本願発明の光回路では、第一の端部で発生した迷光が、第二の端部から受け反射部で反射される導波光を妨害することを、低減することができる。

前記した本願発明の光回路において、前記基板の下面から少なくとも前記上部クラッド層に達する深さで、前記コアの第一の端部が接する位置に設置されている送り側の溝と、前記送り側の溝に配置され、前記送り側の溝の上方又は下方からの導波光を前記コアの第一の端部に反射する送り反射部と、をさらに備えることが好ましい。
本願発明の光回路では、送り反射部から反射されて第一の端部で発生した迷光が、第二の端部から受け反射部で反射される導波光を妨害することを、低減することができる。

前記した本願発明の光回路において、前記受け反射部は、前記溝の内部に配置され、前記コアの第二の端部からの導波光を反射する反射ミラーであることが好ましい。
本願発明の光回路では、迷光が妨害とならないよう導波光を効率的に反射することができる。

前記した本願発明の光回路において、前記送り反射部は、前記溝の内部に配置され、前記コアの第一の端部に導波光を反射する反射ミラーであることが好ましい。
本願発明の光回路では、迷光が妨害とならないよう導波光を効率的に反射することができる。

前記した本願発明の光回路において、前記反射ミラーの背面に導波光に対して不透明な樹脂を配置することが好ましい。
本願発明の光回路では、不透明な樹脂が迷光を吸収して、導波光を妨害することを低減することができる。

前記した本願発明の光回路において、前記反射ミラーの背面に導波光に対して透明な樹脂を配置し、前記反射ミラーは導波光を反射する金属膜又は誘電体多層膜であることが好ましい。
本願発明の光回路では、金属膜又は誘電体多層膜が迷光を反射して、導波光を妨害することを低減することができる。

前記した本願発明の光回路において、前記受け反射部又は前記送り反射部は、前記コアの端部が溝に接する面であり、前記基板に対し垂直でないことが好ましい。
本願発明の光回路では、受け反射部又は送り反射部は、導波光を光回路の外部に反射することができる。

前記した本願発明の光回路において、前記溝の前記コアの端部が溝に接する面は、前記コアの方向を含む面であって基板に垂直な面に対して９０度で、基板に対し４５度又は１３５度であることが好ましい。
本願発明の光回路では、第一の端部で発生した迷光が、第二の端部から受け反射部で反射される導波光を妨害することを、低減することができる。

本願発明の光回路では、第一の端部で発生した迷光が、第二の端部から受け反射部で反射される導波光を妨害することを、低減することができる。

従来の光回路を説明する図である。 従来の光回路を説明する図である。 本願発明の光回路を説明する図である。 本願発明の光回路における第一の端部への入射方向と第二の端部からの出射方向の関係を説明する図である。 本願発明の光回路における第一の端部への入射方向と第二の端部からの出射方向の関係を説明する図である。 本願発明の光回路を説明する図である。 本願発明の光回路を説明する図である。 本願発明の光回路の反射部を説明する図である。 本願発明の光回路のミラー溝を説明する図である。 本願発明の光回路における第一の端部への入射方向と第二の端部からの出射方向の関係を説明する図である。 本願発明の光回路における第一の端部への入射方向と第二の端部からの出射方向の関係を説明する図である。

以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

（第１実施形態）
第１実施形態の光回路を図３に示す。図３の上図は光回路の上面図、下図は光回路のミラー溝４の近傍の断面図である。本実施形態の光回路は、基板１と、基板１の上面に順に積層された下部クラッド層及び上部クラッドと、下部クラッド層と上部クラッド層に挟まれ、第一の端部から第二の端部へ導波光を伝搬するコアと、上部クラッド層の上面から基板上面に達する深さで、コアの第二の端部が接する位置に設置されている受け側の溝としてのミラー溝４と、受け側の溝に配置され、コアの第二の端部からの導波光を受け側の溝の上方又は下方に反射する受け反射部としての光路変換ミラー７と、を備えている。

本願では、光回路の光導波路の形成されている側を上方、光回路の基板側を下方とする。以下の実施形態でも同様である。

光ファイバ１１と接続するコアの第一の端部から入射した光は、導波光として主光導波路２を図３上で右方から伝搬し、光カプラ１２を介してモニター用光導波路３１に入る。モニター用光導波路３１を伝搬する導波光は、モニター用光導波路３１の第二の端部であるコア端部３２から出射し、光路変換ミラー７で上方へ反射される。

ミラー溝４は、上部クラッド層の上面から少なくとも下部クラッド層に達する深さである。基板１に達しても良いし、基板１を貫通する深さでもよい。あるいは、ミラー溝４は、基板１の下面から上部クラッド層に達する深さでもよい。光路変換ミラー７は、導波光を反射する金属膜又は誘電体多層膜とした。

光ファイバ１１からの光がコアの第一の端部から入射するときに、主光導波路２に結合し損ねた非導波光が発生する。図３に示すように非導波光は迷光となって光回路内を伝搬する。しかし、迷光は硬化樹脂６又は光路変換ミラー７によって妨げられる。迷光が硬化樹脂６又は光路変換ミラー７を透過したとしても、光路変換ミラー７によって迷光が光回路の上方に反射されることはない。このため、本実施形態の光回路は、モニター用光導波路３１から光路変換ミラー７で反射される導波光を迷光が妨害することを、低減することができる。

光路変換ミラー７の裏面に接する４５度斜面は、液状の硬化樹脂を硬化させることによって反射ミラーとして形成されている。液状の硬化樹脂としては不透明なエポキシ樹脂を用いた。本実施形態では、この硬化樹脂６に遮光能を与えるため、カーボン系のハイヤーフラーレンと酸化チタン系黒色顔料を添加した。エポキシ樹脂への添加量（重量比）は、光路変換ミラー７の形成時の樹脂流動性が損なわれず、且つ反射散乱損失を抑制するため、硬化後、樹脂表面（ミラー斜面）が光沢面を呈する範囲とする必要があり、ここではフラーレンについてはフラーレン／エポキシ＝０．１、酸化チタン系黒色顔料については酸化チタン／エポキシ＝０．５とした。

図３において、光回路のミラー溝４の上方に受光素子が配置されてもよい。光回路上に受光素子が配置されていると、導波光は受光素子に入射して、受光される。迷光は硬化樹脂によって妨げられる。このため、本実施形態の光回路は、光導波路から光路変換ミラーで反射されて受光素子に入射する導波光を迷光が妨害することを、低減することができる。受光素子に替えて発光素子を配置する構成でも同じ効果が得られる。この場合、発光素子からの光は、光路変換ミラーで反射されて、光導波路に入射される。光導波路を伝搬した導波光は光導波路から出射して光ファイバに結合することになる。迷光となる成分も光路変換ミラーで反射されるが、光ファイバとは反対方向に伝搬するので、光ファイバには結合しない。従って、本実施形態の光回路は、迷光が導波光を妨害することを、低減することができる。光ファイバに替えて、受光素子を配置してもよい。

以下の実施形態で、第一の端部から第二の端部に導波光が伝搬すると説明するが、上記と同様、第二の端部から第一の端部に導波光が伝搬する構成としてもよい。図３では、主光導波路２とモニター用光導波路３１との間に光カプラ１２が設けられているが、光カプラ１２に替えて、Ａｒｒａｙｅｄ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇや光スイッチ等が設けられていてもよい。Ａｒｒａｙｅｄ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇや光スイッチの場合には、複数の光ファイバから入力される場合もある。この場合には、複数の第一の端部が存在することになる。以下の実施形態の図では、第一の端部と第二の端部との間の光導波路に光カプラ、Ａｒｒａｙｅｄ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇ、光スイッチ等の記載を省略している場合もある。

図３では、導波光は光回路の上方に反射したが、光回路の下方に反射してもよい。この場合は、基板１を導波光にとって透明な材料とするか、基板１にも溝を形成することになる。また、光路変換ミラー７は、コア端部３２からの導波光を光回路の下方に反射する構成となる。以下の実施形態で、導波光は光回路の上方に反射すると説明しているものについて、上記と同様、光回路の下方に反射してもよい。

本実施形態の光回路では、光導波路の第一の端部への入射方向と光導波路の第二の端部からの出射方向とのなす角度が略９０度以上２７０度以下である。光導波路の第一の端部への入射方向と光導波路の第二の端部からの出射方向とのなす角度を図４、図５（ａ）、図５（ｂ）において、光導波路３の第一の端部から導波光となる光が入射され、光導波路３を伝搬する。第二の端部からの導波光は光路変換ミラー７で反射され、光回路の上方に配置された受光素子８で受光される。例えば、図４では、第一の端部への入射方向と第二の端部からの出射方向とのなす角度θ＝９０度の例である。図５（ａ）、図５（ｂ）は角度θ＝２７０度の例である。この角度は、θ＝９０度以上で２７０度以下であればよい。

光導波路３の第一の端部への入射方向と第二の端部からの出射方向とのなす角度が０度の場合、迷光は図１で説明したように、光路変換ミラー７で反射されて受光素子に入射することになる。上記角度θが０度から９０度又は３６０度から２７０度に近づくと、光路変換ミラー７に入射する迷光の入射角が浅くなるため、反射した迷光は基板に対して斜め上方に反射されるようになり、受光素子との結合が弱くなる。反対に１８０度から２７０度又は１８０度から９０度に近づくと光路変換ミラー７に入射する迷光の入射角が浅くなるため、反射した迷光は基板に対して斜め上方に反射されるようになり、受光素子との結合が強くなる。適切な角度は１８０度であるが、光導波路の取り回し、硬化樹脂の遮光能、受光素子への結合を考慮すると、９０度以上、２７０度以下の角度が望ましい。

光回路では、このような角度に設定すれば、コアの第一の端部で発生した迷光が、コアの第二の端部から光路変換ミラー７で反射される導波光を妨害することを、低減することができる。

（第２実施形態）
第１実施形態では、光遮断効果のある樹脂により迷光の影響を低減したが、第２実施形態では、硬化樹脂は透明で、光路変換ミラーの裏面を利用し、迷光の影響を低減する。本実施形態の光回路を図６に示す。ミラー溝４の内部で、液状の透明な硬化樹脂を光導波路３の第二の端部としてのコア端部３２の反対側に硬化させ、受け反射部としての光路変換ミラー７を透明な硬化樹脂６の斜面に形成する。光導波路３のコア端部３２からの導波光は、光路変換ミラー７の透明な硬化樹脂に接していない面で光回路の上方に反射させる。迷光は光路変換ミラー７の透明な硬化樹脂に接している面で光回路の下方に反射させる。光路変換ミラー７は、導波光を反射する金属膜又は誘電体多層膜とした。

本実施形態の光回路は、光路変換ミラー７の透明な硬化樹脂に接している面で、迷光を導波光とは反対方向に反射するようにすることで、迷光が透明な硬化樹脂を透過しても、導波光を妨害することを、低減することができる。

例えば、厚み１ｍｍの透明な石英板を両面研磨して光回路の基板１として用いた。透明な硬化樹脂６には無着色、無添加の光学用透明エポキシ樹脂を用いた。石英系光導波回路は、透明な基板１上に火炎直接堆積法でＳｉＯ２を主成分とするガラスを積層し、ドライエッチング法で光導波路３を形成した。コア−クラッド間の比屈折率差は０．５％、下部クラッド層の厚みは２０μｍ以上、コアは７μｍ角、上下両クラッド層を含む全厚みは４０μｍ以上である。ミラー溝は、幅６０μｍの矩形断面となるようにドライエッチング法で形成した。ドライエッチング法で形成したミラー溝４のコーナー部に、エポキシ樹脂の濡れ性制御によって液状の硬化樹脂であるエポキシ樹脂によって透明な硬化樹脂とし、しかる後に金蒸着膜を０．２μｍの厚みに付着、パターン化して反射ミラーとしての光路変換ミラーを形成した（例えば、特開平９−３１８８５０参照。）。次に、透明ＵＶ硬化樹脂でミラー溝４を埋めて透明樹脂とした。さらに、透明樹脂及び光路変換ミラー７の保護のために、ミラー溝４を塞ぐように透明保護板を張って本実施形態の光回路を形成した。透明保護板としては、厚み０．２ｍｍの両面研磨ＢＫ７ガラスを用いた。透明ＵＶ硬化樹脂は透明保護板の接着剤としても用いた。

（第３実施形態）
本実施形態では光導波路を横断するミラー溝を形成し、光導波路のコアとコア端部に接する溝との屈折率差を利用もしくはコア端部に金属などを蒸着して、その界面で信号光と迷光のそれぞれを反射させる構造とする。

本実施形態の光回路を図７、図８に示す。ミラー溝形成前の光回路を図７に、ミラー溝形成後の光回路を図８に示す。図７（ａ）は上面図、図７（ｂ）は断面図である。図８（ａ）は上面図、図８（ｂ）〜図８（ｅ）は断面図である。

本実施形態の光回路では、光導波路のコアの端部がミラー溝に接する面を受け反射部とする構成である。まず、図７に示すように、基板１上に光導波路３を形成する。次に図８（ａ）〜図８（ｅ）に示すように、ミラー溝を形成する。ミラー溝４は、上部クラッド層を形成後にエッチングで作製しても、ダイシングにより作成しても良い。ミラー溝４は、上部クラッド層の上面から下部クラッド層に達する深さでもよい（図８（ｃ）、図８（ｅ））。上部クラッド層の上面から基板まで貫通させるか、基板から上部クラッド層の上面まで貫通させてもよい（図８（ｂ）、図８（ｄ））。迷光はクラッド層を伝搬するため、下部クラッド層は残さず削除するのが望ましい。

導波光の伝搬する光導波路３のコア端部３２がミラー溝に接する面は、導波光を光回路の上方（上部クラッド層側）に反射させる（図８（ｂ）〜図８（ｅ））。この場合は、コア端部３２がミラー溝に接する面と基板１とがなす溝側の角度φが０度より大きく、９０度未満の範囲であればよい。光導波路３のコア端部３２がミラー溝に接する面が、コアの光導波路３の方向を含む面で、かつ基板１に垂直な面（つまり、図８（ｂ）〜図８（ｅ）の図上では、紙面に平行な面となる。）に対して、９０度の場合、光導波路３のコア端部３２がミラー溝に接する面は、基板１に対して４５度が最適である。つまり、コア端部３２の導波光を反射する反射面は光回路の上方を向いている。また、導波光を光回路の下方（下部クラッド層側）に反射させる場合は、コア面と基板とのなす溝側の角度が９０度より大きく１８０度未満の範囲であればよい。光導波路３のコア端部３２がミラー溝に接する面が、コアの光導波路３の方向を含む面で、かつ基板１に垂直な面（つまり、図８（ｂ）〜図８（ｅ）の図上では、紙面に平行な面となる。）に対して、９０度の場合、光導波路３のコア端部３２がミラー溝に接する面は、基板１に対して１３５度が最適である。つまり、コア端部３２の導波光を反射する反射面は下方を向いている。

コアの端部が溝に接する面を反射部とする場合は、反射部は基板１に対し垂直でなければ、導波光を基板１から出射させたり、基板１の光導波路に入射させたりすることができる。

コア端部３２は、光導波路３のコアとコア端部３２に接する溝との屈折率差を利用して導波光を反射させてもよい。又はコア端部３２がミラー溝に接する面に金属などを蒸着して導波光を反射させてもよい。

一方、導波光の進行方向の反対方向から伝搬する迷光を反射させるため、ミラー溝を挟んでコア端部３２と対向する面（対向面）は、コア端部３２の面と平行であることが望ましい（図８（ｂ）、図８（ｃ））。対向面は基板１に対し垂直でもよい（図８（ｄ）、図８（ｅ））。コア端部３２の面と対向面が平行であれば、導波光はコア端部３２の面で光回路の上方に反射され、迷光は、その反対方向に反射されることになるため、迷光の導波光に与える影響を低減することができる。また、対向面が基板１に対し垂直の場合は、迷光は対向面を透過し、コア端部３２で導波光とは反対方向に反射されることになるため、迷光の導波光に与える影響を低減することができる。

図８の上面図では、光導波路３は図上で左から右に形成され、ミラー溝４は導波路に対し垂直で、図上で上下に長い長方形をしているが、この形に限られるわけではない。図９に示すように、迷光の伝搬方向に対し出来る限り垂直となるよう、図９（ａ）のような複数の面を合わせた形でも良く、図９（ｂ）のような半円の円周形状でもよい。

（第４実施形態）
前述した第１実施形態の図４では、第一の端部から入射する際に、迷光が発生し、第二の端部で迷光が導波光を妨害しないよう、第二の端部からの出射方向を第一の端部への入射方向に対して１８０度とした。第二の端部に、受光素子に替えて発光素子を配置し、第二の端部から導波光を入射し、第一の端部から出射させる場合でも、図４等の配置は有効に機能する。

前述した２つの光回路が２個対面で配置され、光導波路を導波光が伝搬する重ね合わせ光回路の例を図１０に示す。一方の光回路のコアを伝搬した導波光が、受け反射部で他方の光回路の受け反射部にむけて反射され、一方の光回路から他方の光回路に導波光が転送されるよう配置されている。図１０（ａ）は光路変換ミラーが形成されている付近の光回路の断面図、図１０（ｂ）は上層の光回路を基板側から見た図、図１０（ｃ）は下層の光回路を基板の上方から見た図である。図１０（ｂ）に示すように、上層回路の第一の端部から入射された導波光は、光導波路３を伝搬し、第二の端部から出射する。出射した導波光は図１０（ａ）に示すように、光路変換ミラー７１及び光路変換ミラー７２によって上層回路から下層回路に転送され、下層回路の第一の端部から入射した導波光は、光導波路３を伝搬し、下層回路の第二の端部から出射する。

上層回路の機能及び効果については、第一の実施形態と同様である。下層回路についても同様である。上層回路について、第一の端部への入射方向と第二の端部からの出射方向が１８０度となっているため、本実施形態の上層の光回路は、迷光が第一の端部から出射する導波光を妨害することを、低減することができる。下層回路についても、第一の端部への入射方向と第二の端部からの出射方向が１８０度となっているため、本実施形態の下層の光回路は、迷光が第一の端部から出射する導波光を妨害することを、低減することができる。上層回路の迷光は上層回路のクラッド層に止まるため、上層回路の迷光が下層回路に転移することはない。

上層回路の導波光の伝搬方向と下層回路の導波光の伝搬方向はそれぞれ独立に設定することができ、上層回路と下層回路でそれぞれ迷光が導波光を妨害することを、低減することができる。

（第５実施形態）
光回路に発光素子及び受光素子が配置された例を図１１に示す。図１１（ａ）は光路変換ミラーが形成されている付近の光回路の断面図、図１１（ｂ）は光回路の上方からの透視図である。送り側の溝としてのミラー溝４２は、上部クラッド層の上面から下部クラッド層に達する深さで、コアの第一の端部が接する位置に設置されている。基板の下面から上部クラッド層に達する深さで、コアの第一の端部が接する位置に設置されていてもよい。受け側の溝としてのミラー溝４１は、上部クラッド層の上面から下部クラッド層に達する深さで、コアの第二の端部が接する位置に設置されている。基板の下面から上部クラッド層に達する深さで、コアの第二の端部が接する位置に設置されていてもよい。

送り側の溝４２には、送り反射部としての光路変換ミラー７２を備える。送り側の溝４２の上方又は下方に配置された発光素子９からの光は、光路変換ミラー７２で第一の端部に反射されて、光導波路３に結合する。受け側の溝４１には、受け反射部としての光路変換ミラー７１を備える。光導波路３からの導波光は、第二の端部から出射し、光路変換ミラー７１で反射されて、受光素子８に入射する。

このとき、第二の端部からの出射方向は、第一の端部への入射方向に対して１８０度の角度となっているため、本実施形態の光回路は、第一の端部で発生した迷光が第二の端部から出射する導波光を妨害することを、低減することができる。迷光は、受け反射部としての光路変換ミラー７１に反射されるか、光路変換ミラー７１に接する硬化樹脂に吸収されるからである。迷光が光路変換ミラー７１を透過したとしても、迷光が光回路の上方に光路変換されることはない。

本実施形態では、発光素子９、受光素子８は光回路の上方に配置されているため、発光素子９からの光は光回路の上方から光路変換ミラー７２に入射したり、光路変換ミラー７１から光回路の上方に向けて受光素子８に入射したりしている。光回路の下方に発光素子９や受光素子８を配置する場合は、発光素子９からの光は光回路の下方から光路変換ミラー７２に入射したり、光路変換ミラー７１から光回路の下方に向けて受光素子８に入射したりすることになる。

本発明は、光回路について、迷光の影響を低減することができ、電気通信産業分野やエレクトロニクス産業分野で利用することができ、産業上の利用可能性は高い。

１：基板
３：光導波路
３１：モニター用光導波路
３２：コア端部
４：ミラー溝
４１：ミラー溝
４２：ミラー溝
６：硬化樹脂
７：光路変換ミラー
７１：光路変換ミラー
７２：光路変換ミラー
８：受光素子
９：発光素子

Claims (11)

1. 基板と、
   前記基板の上面に順に積層された下部クラッド層及び上部クラッド層と、
   前記下部クラッド層と前記上部クラッド層に挟まれ、第一の端部から第二の端部へ導波光を伝搬するコアと、
   前記コアの第二の端部が接する位置に設置されている受け側の溝と、
   前記受け側の溝に配置され、前記コアの第二の端部からの導波光を前記受け側の溝の上方又は下方に反射する受け反射部と、を備え、
   前記コアの第一の端部への入射方向と前記コアの第二の端部からの出射方向とのなす角度が略９０度以上２７０度以下であることを特徴とする光回路。
2. 前記受け側の溝は、前記上部クラッド層の上面から設けられ、少なくとも前記下部クラッド層に達する深さであることを特徴とする請求項１に記載の光回路。
3. 前記上部クラッド層の上面から少なくとも前記下部クラッド層に達する深さで、前記コアの第一の端部が接する位置に設置されている送り側の溝と、
   前記送り側の溝に配置され、前記送り側の溝の上方又は下方からの導波光を前記コアの第一の端部に反射する送り反射部と、をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の光回路。
4. 前記受け側の溝は、前記基板の下面から設けられ、少なくとも前記上部クラッド層に達する深さであることを特徴とする請求項１に記載の光回路。
5. 前記基板の下面から少なくとも前記上部クラッド層に達する深さで、前記コアの第一の端部が接する位置に設置されている送り側の溝と、
   前記送り側の溝に配置され、前記送り側の溝の上方又は下方からの導波光を前記コアの第一の端部に反射する送り反射部と、をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の光回路。
6. 前記受け反射部は、前記溝の内部に配置され、前記コアの第二の端部からの導波光を反射する反射ミラーであることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の光回路。
7. 前記送り反射部は、前記溝の内部に配置され、前記コアの第一の端部に導波光を反射する反射ミラーであることを特徴とする請求項３又は５に記載の光回路。
8. 前記反射ミラーの背面に導波光に対して不透明な樹脂を配置することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の光回路。
9. 前記反射ミラーの背面に導波光に対して透明な樹脂を配置し、前記反射ミラーは導波光を反射する金属膜又は誘電体多層膜であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の光回路。
10. 前記送り反射部又は前記受け反射部は、前記コアの端部が溝に接する面であり、前記基板に対し垂直でないことを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の-光回路。
11. 前記溝の前記コアの端部が溝に接する面は、前記コアの導波路の方向を含む面であって基板に垂直な面に対して９０度で、基板に対し４５度又は１３５度であることを特徴とする請求項１０に記載の光回路。

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