JP2017194513A - 光学デバイス、光変調器、及び光学デバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストの増大を抑制しつつ、外部環境の温度変化に応じた光損失の増大を抑制可能な光学デバイスと提供する。【解決手段】光学デバイス（１）において、保持部材（３０）と光ファイバ（１０）とは、保持部材（３０）の保持面（３３ａ）と光ファイバ（１０）の表面との間に介在する第１樹脂層（４１）により接着固定されており、基板型導波路（２０）と保持部材（３０）とは、基板型導波路（２０）の上面（２０ａ）と保持部材（３０）の下面の保持面（３３ａ）外の領域（接着面３１）との間に介在する第２樹脂層（４２）により接着固定されている。【選択図】図１

Description

本発明は、基板型導波路と、当該基板型導波路に接続された光ファイバとを備えた光学デバイスに関する。また、その光学デバイスの製造方法に関する。

光通信の分野においては、光信号を送受信する通信用トランシーバーを小型化することが要望されている。通信用トランシーバーを小型化することによって、その占有空間をコンパクト化できることに加えて、その製造コスト及び消費電力を抑制できるためである。この要望を満たすために、半導体基板に光導波路（基板型導波路）や発光素子、光変調器などを集積した光集積回路に関する技術が盛んに研究されている。

このような光集積回路の１つの課題として、光集積回路を構成する基板型導波路と光ファイバとを結合する場合に光損失が大きくなりやすいことが挙げられる。

これは、基板型導波路を構成する半導体材料の屈折率と、光ファイバを構成する誘電体材料の屈折率とが大きく異なることに起因する。それぞれの材料の屈折率が大きく異なるため、基板型導波路を導波する光のモードフィールドと、光ファイバを導波する光のモードフィールドとは大きく異なる。このようにモードフィールドが大きく異なる光を直接結合させた場合、その光損失は増大する。

この光損失の増大を抑制するために、一方の光のモードフィールドを他方の光のモードフィールドに近づけるように変換する技術、例えば、レンズドファイバを用いることが知られている。レンズドファイバは、光ファイバ端部の形状をくさび型や円錐形などに微細加工したものであり、そのモードフィールドは、端部に近づくにしたがって徐々に変換される。この構成によれば、基板型導波路と光ファイバとを結合する場合に生じる光損失を抑制可能である。換言すれば、高い結合効率を実現することができる。

特表２００５−５０９１８６号公報（２００５年４月７日公表） 米国特許第８３２６１００号明細書（２０１２年１２月４日）

しかしながら、上述のような基板型導波路とレンズドファイバと備えた光学デバイスには、外部環境の温度変化に応じて光損失が増大するという別の課題がある。以下にその理由を説明する。

基板型導波路とレンズドファイバとを備えた光学デバイスは、基板型導波路と通常の光ファイバ（端部を微細加工していない光ファイバ）とを備えた光学デバイスと比較して、トレランスが非常に狭くなる傾向を有する。とはいえ、光学デバイスは、基板型導波路の光軸とレンズドファイバの光軸とを合わせる（調心を取る）調整工程と、調心を取った状態でレンズドファイバを基板型導波路に対して固定する固定工程とを経て製造されている。したがって、製造直後の光学デバイスは、低い光損失を実現している。

レンズドファイバを基板型導波路に固定する固定手段としては、樹脂部材が多く用いられる。樹脂部材自体のコストが安く、樹脂部材を用いた接着に要する工程も簡易であるためである。

このようにレンズドファイバが樹脂部材を用いて基板型導波路に固定された光学デバイスにおいては、外部環境の温度が固定工程を実施したときの温度から変化した場合に、樹脂部材が膨張又は収縮することに起因して調心がずれる。調心がずれた場合、トレランスが非常に狭いため、基板型導波路とレンズドファイバとの結合効率が著しく低下し、基板型導波路とレンズドファイバとを備えた光学デバイスの光損失が著しく増加する。

このような外部環境の温度変化に応じた光損失の増大を防止するために、樹脂部材を用いずにレンズドファイバを基板型導波路に対して固定する構成が考えられる。

例えば特許文献１の図１には、基板型導波路を構成するシリコン基板に対して樹脂部材を用いることなく光ファイバを固定した光学構造が記載されている。具体的には、（１）基板型導波路の表面に幅が光ファイバの直径（１２５μｍ）よりもわずかに狭く（例えば１２４．８〜１２４．９μｍ）、深さが光ファイバの半径よりも深い（７０μｍ）スロットをドライエッチングにより形成しておき、（２）光ファイバを液体窒素中で冷却することによってその直径を上記スロットの幅より細く（例えば１２４．６５μｍ）なるように収縮させ、（３）上記スロットの幅より細くなった光ファイバをスロット内に挿入することによって固定した光学構造が記載されている。

光ファイバの温度が液体窒素温度から室温に戻ることによって収縮していた光ファイバの直径が膨張するため、光ファイバは、スロット側部によって把持される（固定される）。このように、熱収縮（又は熱膨張）によるサイズの変化を利用して２つの部材を嵌合させる手法は、熱嵌めとして知られている。

また、特許文献１の図３〜図６には、上述したスロットと同様のスロットが形成されたチップに対して光ファイバを熱嵌めし、そのチップをシリコン基板上にペグを用いて固定した光学構造が記載されている。ペグは、シリコン基板に対する光ファイバの位置を決めるために用いる。

また、特許文献１の図７には、シリコン基板の表面に形成したスロット（幅１２６μｍ）に光ファイバを挿入し、その状態でシリコン基板を熱酸化することにより光ファイバをシリコン基板に固定した光学構造が記載されている。熱酸化によって、スロットの内壁を構成するシリコンは、より密度が低い二酸化ケイ素に変換される。その結果、スロットの内壁がスロットの内側に向かって成長することになるため、光ファイバは、スロットの内壁に成長した二酸化ケイ素によってスロット内に固定される。

これらの光学構造は、外部環境の温度変化に応じた光損失の増大を防止できる反面、製造コストの増大を招く。これらの光学構造における光損失の増大を抑制するためには、精度よく成形された光ファイバと、精度よく形成されたスロットとが必要不可欠であるためである。特に、スロットを形成するためのドライエッチング及び二酸化ケイ素を成長させるための熱酸化は、樹脂部材を用いた接着（固定）と比較して、著しく複雑であり高コストな手法である。

本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造コストの増大を抑制しつつ、外部環境の温度変化に応じた光損失の増大を抑制可能な光学デバイスと提供することである。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る光学デバイスは、上面に第１凹部が形成された基板型導波路と、前記基板型導波路の上面に載置された保持部材と、そのコアが前記基板型導波路のコアと対向するように、その一部が前記第１凹部に収容された光ファイバと、を備え、前記保持部材と前記光ファイバとは、前記保持部材の下面の一部である保持面と前記光ファイバの表面との間に介在する第１樹脂層により接着固定されており、前記基板型導波路と前記保持部材とは、前記基板型導波路の上面と前記保持部材の下面の前記保持面外の領域との間に介在し、且つ、前記第１樹脂層の熱膨張率と同じ符号の熱膨張率を有する第２樹脂層により接着固定されている、ことを特徴とする。

光学デバイスの製造時と比較して外部環境の温度が変化した場合、第１樹脂層及び第２樹脂層の体積は、その温度変化に応じて膨張または収縮する。第１樹脂層と第２樹脂層とは、何れも符号が同じ熱膨張率を有する、すなわち、体積と外部環境の温度との間に同様の相関を有する。例えば、第１樹脂層及び第２樹脂層が温度上昇に伴い体積が膨張する樹脂により構成されている場合（第１樹脂層及び第２樹脂層の熱膨張率の符号がともに正である場合）、外部環境の温度の上昇に伴い、第１樹脂層の体積及び第２樹脂層の体積の各々は、それぞれ膨張する。その結果、第１の樹脂層の厚さ及び第２の樹脂層の厚さの各々は、何れも厚くなる。

光ファイバのコアは、第１樹脂層の厚さが厚くなるにしたがって基板型導波路の上面から下面へ向かう方向へ移動し、第２樹脂層の厚さが厚くなるにしたがって基板型導波路の下面から上面へ向かう方向へ移動する。

また、例えば、第１樹脂層及び第２樹脂層が温度上昇に伴い体積が収縮する樹脂により構成されている場合（第１樹脂層及び第２樹脂層の熱膨張率の符号がともに負である場合）、外部環境の温度の上昇に伴い、第１樹脂層の体積及び第２樹脂層の体積の各々は、それぞれ収縮する。その結果、第１の樹脂層の厚さ及び第２の樹脂層の厚さの各々は、何れも薄くなる。

光ファイバのコアは、第１樹脂層の厚さが薄くなるにしたがって基板型導波路の下面から上面へ向かう方向へ移動し、第２樹脂層の厚さが薄くなるにしたがって基板型導波路の上面から下面へ向かう方向へ移動する。

このように、第１樹脂層が厚くなる（あるいは薄くなる）ことによって光ファイバのコアが移動する方向と、第２樹脂層が厚くなる（あるいは薄くなる）ことによって光ファイバのコアが移動する方向とが互いに逆方向であるため、上記の構成によれば、外部環境の温度変化に起因する基板型導波路のコアに対する光ファイバのコアの位置ズレを打ち消すことができる。

また、この光学デバイスにおいて、基板型導波路に対する光ファイバの位置を固定するために、保持部材、第１樹脂層、及び第２樹脂層を用いている。これらの部材を採用するためのコストは、特許文献１に記載された熱嵌めを実現するためのコストに比べて大幅に低い。

したがって、上記の構成によれば、製造コストの増大を抑制しつつ、外部環境の温度変化に応じた光損失の増大を抑制可能な光学デバイスと提供することができる。

また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る光学デバイスの製造方法は、上面に第１凹部が形成された基板型導波路と、前記基板型導波路の上面に載置された保持部材と、そのコアが前記基板型導波路のコアと対向するように、その一部が前記第１凹部に収容された光ファイバと、を備えた光学デバイスの製造方法であって、前記保持部材と前記光ファイバとを、前記保持部材の下面の一部である保持面と前記光ファイバの表面との間に介在する第１樹脂層により接着固定する第１接着工程と、前記基板型導波路と前記保持部材とを、前記基板型導波路の上面と前記保持部材の下面の前記保持面外の領域との間に介在し、且つ、前記第１樹脂層の熱膨張率と同じ符号の熱膨張率を有する第２樹脂層により接着固定する第２接着工程と、を含んでいる、を含んでいることを特徴とする。

上記の構成によれば、本発明の一態様に係る光学デバイスの製造方法は、本発明の一態様に係る光学デバイスと同様の効果を奏する。

また、本発明の一態様に係る光学デバイスにおいて、前記第１樹脂層の厚さ及び前記第２樹脂層の厚さの各々は、それぞれ、１０μｍ以上３０μｍ以下である、ことが好ましい。

第１樹脂層の厚さ及び第２樹脂層の厚さの各々が１０μｍ以上であることによって、第１樹脂層及び第２樹脂層の各々は、十分な固定力を発揮することができる。第１樹脂層の厚さ及び第２樹脂層の厚さの各々が３０μｍ以下であることによって、温度変化が生じた場合の第１樹脂層の厚さの変化量及び第２樹脂層の厚さの変化量を小さくすることができる。したがって、上記の構成によれば、外部環境の温度変化に起因する基板型導波路のコアに対する光ファイバのコアの位置ズレを更に抑制することができる。

また、本発明の一態様に係る光学デバイスにおいて、前記第１樹脂層の厚さと前記第２樹脂層の厚さとはほぼ等しい、ことが好ましい。

上記の構成によれば、外部環境の温度変化により生じる第１樹脂層の厚さの変化量は、外部環境の温度変化により生じる第２樹脂層の厚さの変化量と同程度になる。したがって、外部環境の温度変化に応じた光損失の増大を十分に抑制することができる。なお、第１樹脂層の厚さと第２樹脂層の厚さとの差が製造工程における公差の範囲内である場合、それぞれの樹脂層の厚さは、ほぼ等しいと見做すことができる。

また、本発明の一態様に係る光学デバイスにおいて、前記第１樹脂層を構成する材料と前記第２樹脂層を構成する材料とは同一である、ことが好ましい。

上記の構成によれば、第１樹脂層を構成する材料の膨張率と、第２樹脂層を構成する材料の膨張率とは、等しくなる。したがって、外部環境の温度変化により生じる第１樹脂層の厚さの変化量は、外部環境の温度変化により生じる第２樹脂層の厚さの変化量と同程度になる。したがって、外部環境の温度変化に応じた光損失の増大を十分に抑制することができる。

また、本発明の一態様に係る光学デバイスにおいて、前記保持部材を構成する材料は、紫外線透過性を有する、ことが好ましい。

上記の構成によれば、基板型導波路の一方の表面側から第２樹脂層に対して紫外線を照射することができるので、第２樹脂層を構成する材料として紫外線硬化型の樹脂材料を用いることができる。したがって、第１樹脂層を構成する材料として熱硬化型の樹脂材料を用いる場合と比較して、加熱のための加熱装置を必要とせず、容易に第１樹脂層を硬化させることができる。また、第１樹脂層を構成する材料として湿気硬化型の樹脂材料を用いる場合と比較して、硬化に要する時間を短縮することができる。

また、本発明の一態様に係る光学デバイスにおいて、前記基板型導波路の前記コアが延伸されている方向から見た場合、当該コアは、前記光ファイバの前記コアに包含されている、ことが好ましい。

上記の構成によれば、基板型導波路と光ファイバとの結合効率を高めることができる。

また、本発明の一態様に係る光学デバイスにおいて、前記保持部材の下面には、前記基板型導波路の前記第１凹部とともに連続した空間を構成する第２凹部が形成されており、前記光ファイバの一部は、前記空間に収容されており、前記第１凹部の深さは、前記光ファイバの半径よりも深く、前記第２凹部の深さは、前記光ファイバの前記半径よりも浅く構成されていることが好ましい。

上記の構成によれば、基板型導波路のコアの中心軸と、光ファイバのコアの中心軸とを一致させることができる。したがって、基板型導波路と光ファイバとの結合効率を更に高めることができる。

また、本発明の一態様に係る光学デバイスにおいて、上記光ファイバは、レンズドファイバである、ことが好ましい。

上記の構成によれば、基板型導波路と光ファイバとの結合効率を更に高めることができる。また、上記の構成によれば、特定の温度のみならず幅広い温度領域において、結合効率の低下を抑制することができる。

また、本発明の一態様に係る光変調器は、マッハツェンダ干渉計を構成するコア及び当該コアを埋設するクラッドを備え、一方の表面が前記クラッドで覆われている光変調デバイスと、前記光変調デバイスの前段に配置された請求項１〜７の何れか１項に記載の第１の光学デバイスであって、基板型導波路のコアが前記光変調デバイスの前記コアの一方の端部に接続されている第１の光学デバイスと、前記光変調デバイスの後段に配置された請求項１〜７の何れか１項に記載の第２の光学デバイスであって、基板型導波路のコアが前記光変調デバイスの前記コアの他方の端部に接続されている第２の光学デバイスと、を備えている、ことが好ましい。

上記の構成によれば、光変調デバイスと光ファイバとを結合する構成として本発明の一態様に係る光学デバイスを採用しているため、製造コストの増大を抑制しつつ、外部環境の温度変化に応じた光損失の増大を抑制可能な光変調器を提供することができる。

本発明は、製造コストの増大を抑制しつつ、外部環境の温度変化に応じた光損失の増大を抑制可能な光学デバイスを提供することができる。

（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る光学デバイスの三面図である。（ｂ）は、（ａ）に示した光学デバイスが備えている保持部材の斜視図である。 図１に示した光学デバイスが備えている基板型導波路及び光ファイバの矢視図である。 図１に示した光学デバイスが備えている光ファイバの変形例を示す平面図である。 図１に示した光学デバイスの製造方法を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る光変調器の平面図である。

〔第１の実施形態〕
本発明の第１の実施形態に係る光学デバイス１について、図１〜図２を参照して以下に説明する。図１の（ａ）は、光学デバイス１の三面図である。図１の（ａ）において、平面図は、ｚ軸正方向側から見た場合に得られたものであり、正面図は、ｙ軸負方向側から見た場合に得られるものであり、右側面図は、ｘ軸正方向側から見た場合に得られたものである。図１の（ｂ）は、光学デバイス１が備えている保持部材３０の斜視図である。図１の（ｂ）において、保持部材３０は、図１の（ａ）に示した保持部材３０をｘ軸を中心として１８０°回転させた状態で図示されている。図２は、光学デバイス１が備えている光ファイバ１０及び基板型導波路２０の矢視図である。

（光学デバイス１の概要）
図１に示すように、光学デバイス１は、光ファイバ１０と基板型導波路２０と保持部材３０とを備えている。図２に示すように、光ファイバ１０は、コア１１及びコア１１を取り囲むクラッド１２を備えている。また、光ファイバ１０の先端以外の部分には、クラッド１２を取り囲む被覆（例えば樹脂製）が形成されている。

基板型導波路２０は、コア２１及びコア２１を埋設するクラッド２２、クラッド２２の下層に設けられた半導体層２３を備え、上面２０ａがクラッド２２で覆われている。すなわち、コア２１は、基板型導波路２０が備えている２つの表面（上面２０ａ及び下面２０ｂ）のうち、上面２０ａの近傍に形成されている。

クラッド２２は、下部クラッド２２ａ及び上部クラッド２２ｂにより構成されている。コア２１は、下部クラッド２２ａの表面上に形成されており、かつ、下部クラッド２２ａ及び下部クラッド２２ａの表面上に堆積された上部クラッド２２ｂによって周囲を取り囲まれている。

例えば、半導体層２３としてシリコン（Ｓｉ）製の半導体基板を用いる場合、光学デバイス１を製造するための基板としてＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板を好適に用いることができる。この場合、半導体層２３としてＳＯＩ基板のＳｉ支持層を用い、下部クラッド２２ａとして、ＳＯＩ基板の埋め込み酸化層（ＢＯＸ：Buried Oxide）を用い、コア２１として、ＳＯＩ基板のＳｉ活性層を用いる。上部クラッド２２ｂは、Ｓｉ活性層をコア２１のパターンに加工（エッチング）したのち、下部クラッド２２ａ及びコア２１の上に、例えば二酸化シリコン（ＳｉＯ_２）を堆積することによって得られる。

なお、コア２１を構成する半導体は、Ｓｉに限定されるものではなく、クラッド２２を構成する誘電体は、ＳｉＯ_２に限定されるものではない。例えば、コア２１を構成する半導体としてＩｎＰやＧａＡｓ等の化合物半導体を採用してもよいし、クラッド２２を構成する誘電体材料としてＳｉＮ等を採用してもよい。また、ビーム変換構造として特許文献２に記載されているように、コア２１を構成する材料としてＳｉＯ_２を採用してもよいし、クラッド２２の上部クラッド２２ｂを空気で代替する構成を採用してもよい。

保持部材３０は、基板型導波路２０の上面２０ａに載置され、かつ、樹脂層４１（請求の範囲に記載の第１樹脂層）を介して固定されている。また、保持部材３０は、樹脂層４２（請求の範囲に記載の第２樹脂層）を介して光ファイバ１０を保持する。樹脂層４１の熱膨張率及び樹脂層４２の熱膨張率は、何れも同じ符号（本実施形態ではともに正）を有する。

光学デバイス１は、光ファイバ１０のコア１１を伝搬する光のモードと、基板型導波路２０のコア２１を伝搬する光のモードとを高い結合効率で結合するデバイスである。光ファイバ１０のコア１１を伝搬する光のモードと、基板型導波路２０のコア２１を伝搬する光のモードとの結合効率のことを、以下では、単に光ファイバ１０と基板型導波路２０との結合効率とも表現する。

そのために、コア１１の一方の端部とコア２１の一方の端部とが対向するように、基板型導波路２０に対する光ファイバ１０の相対位置が定められている。この相対位置は、保持部材３０により保持されている。具体的には、コア１１とコア２１とが近接する部分をコア２１の中心軸Ｃ２に沿う方向（コア２１が延伸されている方向：ｙ軸方向）から見た場合、例えば中心軸Ｃ２と中心軸Ｃ１とは互いに沿っており、中心軸Ｃ２は、コア１１に包含されている。上記の構成によれば、光ファイバ１０と基板型導波路２０とを高い結合効率で結合することができる。なお、本実施形態において、コア１１のＭＦＤ（モードフィールド径）は９μｍであり、クラッド１２の半径Ｒは６２．５μｍである。また、基板型導波路２０において、コア２１の高さ（ｚ軸方向の長さ）は０．２５μｍであり、コア２１の幅（ｙ軸方向の長さ）は０．５μｍである。

なお、コア２１とコア１１との相対関係は、樹脂層４１，４２の厚さＴ１，Ｔ２に応じて変化する。すなわち、コア２１とコア１１との相対関係は、光学デバイス１の外部環境の温度変化に応じて変化する。したがって、コア２１とコア１１との相対関係を規定する場合には、基準となる温度を定めることが好ましい。この基準となる温度は、光学デバイス１が使用される環境における典型的な温度（例えば２５℃）であってもよいし、光学デバイス１の製造時の外部環境の温度、すなわち、光学デバイス１の製造ラインにおける温度であってもよい。又、発熱部品を搭載している光学デバイスにおいては、基準の温度を高温（例えば５０℃）にしても良い。本実施形態では、上記基準となる温度を２０℃として説明する。また、以下において特に断りがない場合には、光学デバイス１の外部環境の温度は、２０℃である。

なお、図１及び図２に図示する座標系は、（１）中心軸Ｃ１，Ｃ２に沿う方向のうち、光ファイバ１０から基板型導波路２０へ向かう方向をｙ軸正方向とし、（２）ｙ軸方向に対して直交する方向のうち、基板型導波路２０の上面２０ａの法線に沿う方向であって下面２０ｂから上面２０ａへ向かう方向をｚ軸正方向とし、（３）ｙ軸方向及びｚ軸方向の各々に対して直交する方向のうち、ｙ軸方向及びｚ軸方向とともに右手系の直交座標系をなす方向をｘ軸正方向とするように定められている。

（光学デバイス１の構成）
以下に、基板型導波路２０及び保持部材３０の具体的な構成、並びに、保持部材３０を用いて光ファイバ１０を保持する態様について説明する。

（基板型導波路２０）
コア２１は、基板型導波路２０の上面２０ａの近傍であって、上面２０ａに沿った（本実施形態においては平行な）面内に形成されている。上部クラッド２２ｂの厚さが薄い（本実施形態においては２μｍ）ため、図１の（ａ）の側面図において、コア２１は、基板型導波路２０の上面２０ａと同じ平面内に形成されているかのように見える。実際には、コア２１が形成されている平面は、上面２０ａの下側（ｚ軸負方向側）に位置する。

図１の（ａ）に示すように、基板型導波路２０の上面２０ａ（ｘｙ平面に沿った底面のうちｚ軸正方向側の面）には、凹部２４（請求の範囲に記載の第１凹部）が上面２０ａから下面２０ｂ（ｘｙ平面に沿った底面のうちｚ軸負方向側の面）へ向かって（ｚ軸負方向へ向かって）形成されている。凹部２４の深さＤ１（ｚ軸方向に沿って測った場合の長さ）は、光ファイバ１０の半径Ｒよりも深い。すなわち、半径Ｒ及び深さＤ１は、Ｒ＜Ｄ１の関係を満たす。本実施形態において、半径Ｒは６２.５μｍであり、深さＤ１は１００μｍである。

凹部２４は、保持部材３０の下面に形成されている凹部３３とともに、光ファイバ１０の一部を収容する連続した空間を構成する。基板型導波路２０を平面視した場合に（図１の（ａ）の平面図参照）、凹部２４は、コア２１の中心軸Ｃ２に沿った方向に、光ファイバ１０の直径を上回る幅（ｘ軸方向に沿って測った場合の長さ）で形成されている。本実施形態において凹部２４の形状は、直方体である。しかし、その形状は、直方体に限定されるものではなく、光ファイバ１０の下半分を収容可能な形状であれば如何なる形状であってもよい。

図１の（ａ）の平面図及び正面図に示すように、凹部２４は、ｘｙ平面に沿った上面２０ａに加えて、ｚｘ平面に沿った基板型導波路２０の端面に対して開口している。したがって、本実施形態における凹部２４は、上面２０ａを下面２０ｂへ向かう方向（ｚ軸負方向）へ掘り込むことによって形成された凹部とも表現できるし、ｚｘ平面に沿った基板型導波路２０の端面をコア２１が延設された方向（ｙ軸正方向）へ向かって掘り込むことによって形成された凹部とも表現できる。

基板型導波路２０を平面視した場合、凹部２４は、その開口がコア２１の中心軸Ｃ２の延長線と重畳する位置に形成されている。したがって、凹部２４の内壁を構成する３つの側面のうち、ｚｘ平面に沿った側面には、コア２１の中心軸Ｃ２に交わる（本実施形態では直行する）断面が露出している。

このように構成された凹部２４によれば、上記側面に露出したコア２１に対して光ファイバ１０のコア１１を対向させ、且つ、コア２１の中心軸Ｃ２に対して中心軸Ｃ１が沿うように配置することができる。したがって、基板型導波路２０と光ファイバ１０との結合効率を高めることができる。

なお、深さＤ１が半径Ｒよりも深いことによって、光ファイバ１０の下半分を凹部２４の内部に収容することができ、コア２１の中心軸Ｃ２を包含する位置に光ファイバ１０を配置することができる。なお、光ファイバ１０のｚ軸方向に対する調整幅を十分に確保するために、光ファイバ１０の外周部と凹部２４の底部とは、少なくとも上記調整幅の分だけ離間していることが好ましい。

（保持部材３０）
図１の（ｂ）に示すように、保持部材３０の下面（ｘｙ平面に沿った底面のうちｚ軸負方向側の面）には、凹部３３（請求の範囲に記載の第２凹部）が下面から上面（ｘｙ平面に沿った底面のうちｚ軸正方向側の面）へ向かって（ｚ軸正方向へ向かって）形成されている。したがって、保持部材３０の下面には凹部３３の開口３２が形成されている。凹部３３の深さＤ２（ｚ軸方向に沿って測った場合の長さ）は、光ファイバ１０の半径Ｒよりも浅い。すなわち、半径Ｒ及び深さＤ２は、Ｒ＞Ｄ２の関係を満たす。本実施形態において、深さＤ２は５０μｍである。なお、凹部２４及び凹部３３がともに形成する連続する空間の高さ（ｚ軸方向の長さ、Ｄ１＋Ｄ２＋Ｔ２）は、光ファイバ１０の直径と樹脂層４１の厚さＴ１との和（２Ｒ＋Ｔ１）を上回るように構成されている。

なお、図１の（ｂ）では保持部材３０を、ｘ軸を中心として１８０°回転させた状態で図示しているため、保持部材３０の上面と下面との位置関係が反転している。また、保持部材３０の下面のうち凹部３３内の領域を保持面３３ａと称し、保持部材３０の下面のうち凹部３３外の領域を接着面３１と称する。

凹部３３は、凹部２４とともに、光ファイバ１０の一部を収容する連続した空間を構成する。保持部材３０をその下面側（ｚ軸負方向側）から平面視した場合に、凹部３３は、光ファイバ１０の直径を上回る幅（ｘ軸方向に沿って測った場合の長さ）で形成されている。本実施形態において凹部３３の形状は、直方体である。しかし、その形状は、直方体に限定されるものではなく、光ファイバ１０を収容可能な形状であれば如何なる形状であってもよい。

図１の（ｂ）に示すように、凹部３３は、保持部材３０の下面に加えて、ｚｘ平面に沿った保持部材３０の端面に対して開口している。したがって、本実施形態における凹部３３は、保持部材３０の下面を上面へ向かう方向（ｚ軸正方向）へ掘り込むことによって形成された凹部とも表現できるし、ｚｘ平面に沿った保持部材３０の端面をコア２１の延長線に沿う方向（ｙ軸方向）へ向かって掘り込むことによって形成された凹部とも表現できる。

保持部材３０と光ファイバ１０とは、保持面３３ａとクラッド１２との間に介在する樹脂層４１により接着固定されている。保持面３３ａの少なくとも光ファイバ１０が固定されている領域は、平面によって構成されていることが好ましい。本実施形態では、保持面３３ａの全領域が平面によって構成されている。

また、本実施形態では、保持面３３ａのｙ軸方向に沿った全区間に樹脂層４１を設けている。しかし、保持面３３ａのｙ軸方向に沿った区間のうち一部区間にのみ樹脂層４１を設ける構成であってもよい。

本実施形態において、光ファイバ１０の端面（基板型導波路２０のコア２１に近接する側の端面）と保持部材３０のｙ軸正方向側の端面とが同一平面内に位置するように、光ファイバ１０は、保持面３３ａに対して固定されている。この構成によれば、光ファイバ１０の端面を保持面３３ａに対して確実に固定することができ、且つ、光ファイバ１０の端面の位置（特にｙ軸方向における位置）を容易に把握することができる。この構成によれば、後述する調整工程Ｓ１３の初期段階において、目視にて保持部材３０を上面２０ａ上に配置することが容易になる。

なお、光ファイバ１０の端面と保持部材３０のｙ軸正方向側の端面とは、必ずしも同一平面内に位置しなくてもよい。すなわち、光ファイバ１０の端面は、保持部材３０のｙ軸正方向側の端面と比較して、ｙ軸正方向側に突出していてもよいし、ｙ軸負方向側に引っ込んでいてもよい。

基板型導波路２０と保持部材３０とは、基板型導波路２０の上面２０ａと接着面３１との間に介在する樹脂層４２（請求の範囲に記載の第２樹脂層）により接着固定されている。本実施形態では、接着面３１の全領域を上面２０ａに対して接着固定している。しかし、接着面３１のうち一部領域を上面２０ａに対して接着固定する構成であってもよい。また、本実施形態において、凹部３３の幅を凹部２４の幅より広いものとして図示しているが、凹部３３の幅と凹部２４の幅とが等しく構成してもよいし、凹部３３の幅を凹部２４の幅より狭く構成してもよい。

なお、保持部材３０の接着面３１が基板型導波路２０に対して固定される領域は、上面２０ａに限定されるものではない。しかし、コア２１の中心軸Ｃ２に対するコア１１の中心軸Ｃ１の調整の精度を高めるために、上記固定される領域は、その表面の平滑性が高く、かつ、コア２１との相対関係が高精度に保たれていることが好ましい。本実施形態において保持部材３０を固定する上面２０ａは、基板型導波路２０を構成する領域のなかで、平滑性が高い平面であり、かつ、コア２１が形成されている平面に対して平行な平面である。また、上面２０ａは、コア２１が形成されている平面に対して上部クラッド２２ｂの膜厚に対応する距離だけ（例えば数μｍ）上方に位置する。上部クラッド２２ｂの膜厚は、成膜装置によって制御され、寸法公差を小さく制御可能である。以上のことから、上面２０ａは、コア２１との相対関係が高精度に保たれている領域である。したがって、上面２０ａは、接着面３１を固定するための領域として好適である。

保持部材３０を構成する材料は、特に限定されるものではなく、例えばガラスや、セラミックスや、金属などを用いることができる。後述する樹脂層４２を構成する樹脂として紫外線硬化型の樹脂を用いる場合には、保持部材３０は、紫外線透過性を有する材料によって構成されていることが好ましい。この観点から、保持部材３０は、ホウケイ酸ガラス製であることが好ましい。なお、ホウケイ酸ガラスは、熱膨張率が低いという点においても保持部材３０を構成する材料として好適である。ホウケイ酸ガラスは、例えば、ＴＥＭＰＡＸ Ｆｌｏａｔ（日本での登録商標）又はＢＯＲＯＦＬＯＡＴ（日本以外での登録商標）として知られている。

以上のように、保持部材３０は、基板型導波路２０の上面２０ａに対して固定されており、光ファイバ１０は、保持部材３０の保持面３３ａに対して固定されている。

このように構成された光学デバイス１を基板型導波路２０のコア２１の中心軸Ｃ２に沿う方向（ｙ軸負方向）から見た場合、基板型導波路２０のコア２１の中心軸Ｃ２は、光ファイバ１０のコア１１に包含されている。

なお、本実施形態では、光ファイバ１０のコア１１と基板型導波路２０のコア２１との間に介在する部材がない構成を採用している。しかし、コア１１とコア２１との間には、コア１１とコア２１と結合効率を高めるモード変換器が介在してもよい。

また、本実施形態では、保持部材３０の下面に凹部３３が形成されており、その凹部３３内の保持面３３ａに光ファイバ１０が接着されている構成を採用している。しかし、保持部材３０の下面には、凹部３３が形成されていなくてもよい。すなわち、保持部材３０の下面は、平坦な面によって構成されていてもよいし、その一部に凸部が形成されていてもよい。

（光学デバイス１の効果）
光学デバイス１の製造時と比較して、外部環境の温度が変化した場合、樹脂層４１及び樹脂層４２は、それぞれの熱膨張率及び外部環境の温度変化に応じて膨張または収縮する。本実施形態において樹脂層４１の熱膨張率及び樹脂層４２の熱膨張率の各々は、何れも正であるため、外部環境の温度の上昇に伴い、樹脂層４１の体積及び樹脂層４２の体積の各々は、それぞれ膨張する。その結果、樹脂層４１の厚さＴ１及び樹脂層４２の厚さＴ２の各々は、何れも厚くなる。

コア１１は、樹脂層４１の厚さＴ１が厚くなるにしたがって基板型導波路２０の上面２０ａから下面２０ｂへ向かう方向（ｚ軸負方向）へ移動し、樹脂層４２の厚さＴ２が厚くなるにしたがって基板型導波路２０の下面２０ｂから上面２０ａへ向かう方向（ｚ軸正方向）へ移動する。

また、例えば、樹脂層４１の熱膨張率及び樹脂層４２の熱膨張率の各々が何れも負である場合、外部環境の温度の上昇に伴い、樹脂層４１の体積及び樹脂層４２の体積の各々は、それぞれ収縮する。その結果、厚さＴ１及び厚さＴ２の各々は、何れも薄くなる。

コア１１は、樹脂層４１の厚さＴ１が薄くなるにしたがって基板型導波路２０の下面２０ｂから上面２０ａへ向かう方向（ｚ軸正方向）へ移動し、樹脂層４２の厚さＴ２が薄くなるにしたがって基板型導波路２０の上面２０ａから下面２０ｂ（ｚ軸負方向）へ向かう方向へ移動する。

このように、樹脂層４１の厚さＴ１が厚くなる（あるいは薄くなる）ことによって光ファイバのコアが移動する方向と、樹脂層４２の厚さＴ２が厚くなる（あるいは薄くなる）ことによって光ファイバのコアが移動する方向とが互いに逆方向であるため、光学デバイス１は、外部環境の温度変化に起因する基板型導波路のコアに対する光ファイバのコアの位置ズレを打ち消すことができる。

また、光学デバイス１において、光ファイバ１０を基板型導波路２０に対して固定するために、保持部材３０、樹脂層４１、及び樹脂層４２を用いている。これらの部材を採用するためのコストは、特許文献１に記載された熱嵌めを実現するためのコストに比べて大幅に低い。

したがって、光学デバイス１は、製造コストの増大を抑制しつつ、外部環境の温度変化に応じた光損失の増大を抑制することができる。なお、樹脂層の体積変化は、外部環境の温度変化だけでなく外部環境の湿度変化及び平年変化によっても生じる。光学デバイス１は、樹脂層４１，４２の各々の体積変化に起因する基板型導波路のコアに対する光ファイバのコアの位置ズレを抑制することができるので、外部環境の湿度変化及び樹脂層４１，４２の経年変化に応じた光損失の増大を抑制することができる。

なお、光ファイバ１０と基板型導波路２０との結合効率をさらに高めるために、中心軸Ｃ２に沿う方向が見た場合、コア２１の全領域はコア１１に包含されていることが好ましく、中心軸Ｃ２は中心軸Ｃ１と一致していることがより好ましい。

（樹脂層４１，４２）
樹脂層４１及び樹脂層４２の各々は、それぞれ、液状の樹脂材料を硬化させることによって得られる。硬化前の液状の樹脂材料としては、接着剤として知られている樹脂材料、例えばウレタン樹脂やエポキシ樹脂などを好適に利用することができる。

液状の樹脂材料は、硬化するときのメカニズムに応じて、紫外線硬化型や、熱硬化型や、湿気硬化型などに分類することができる。樹脂層４１及び樹脂層４２を構成する樹脂材料としては、紫外線硬化型、熱硬化型、及び湿気硬化型の何れのタイプの樹脂であっても利用することができる。

また、後述する製造方法において説明するように、樹脂層４２を構成する樹脂材料は、調整工程Ｓ１３の実施中には硬化せず、調整工程Ｓ１３の終了後に実施する接着工程Ｓ１４では迅速に硬化する樹脂材料であることが好ましい。すなわち、樹脂層４２を構成する樹脂材料は、任意のタイミングで迅速に硬化させることができる樹脂材料であることが好ましい。この観点から、樹脂層４２を形成する樹脂材料は、紫外線硬化型の樹脂材料であることが好ましい。

なお、樹脂層４１を構成する樹脂材料及び樹脂層４２を構成する樹脂材料の各々は、符号が同じ熱膨張率を有し、それぞれの体積と外部環境の温度との間に同様の相関を有する。熱膨張率が正である場合、温度の上昇に伴い樹脂層４１の厚さＴ１及び樹脂層４２の厚さＴ２の各々は、それぞれ厚くなる。また、熱膨張率が負である場合、温度の上昇に伴い樹脂層４１の厚さＴ１及び樹脂層４２の厚さＴ２の各々は、それぞれ薄くなる。このように、熱膨張率の符号が同じであれば、樹脂層４１を構成する樹脂材料及び樹脂層４２を構成する樹脂材料は、同じであっても異なっていてもよい。

樹脂層４１の厚さＴ１及び樹脂層４２の厚さＴ２の各々は、それぞれ、１０μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましい。なお、保持面３３ａに形成された樹脂層４１を、光ファイバ１０と接している領域に形成された接触部分４１ａと、それ以外の非接触部分４１ｂとに区別した場合に、接触部分４１ａにおける樹脂層４１の厚さを平均したものを厚さＴ１と定義する。非接触部分４１ｂにおける樹脂層４１の厚さは、ｚ軸方向における光ファイバ１０の位置に影響を及ぼさないため、考慮しなくてよい。また、保持部材３０の接着面３１と基板型導波路２０の上面２０ａとの間隔をｘｙ面内において平均した平均間隔を樹脂層４２の厚さＴ２と定義する。本実施形態において、厚さＴ１は平均値で１５μｍであり、厚さＴ２は１５μｍである。なお、光ファイバ１０の側面のうち保持面３３ａに最も近接した部分と保持面３３ａとの間隔は、ｙ軸方向に沿ってできるだけ均一であることが好ましい。また、保持部材３０の接着面３１と基板型導波路２０の上面２０ａとの間隔は、ｘｙ面内においてできるだけ均一であることが好ましい。

樹脂層４１の厚さＴ１及び樹脂層４２の厚さＴ２の各々が１０μｍ以上であることによって、樹脂層４１及び樹脂層４２の各々は、十分な固定力を発揮することができる。厚さＴ１及び厚さＴ２の各々が３０μｍ以下であることによって、外部環境の温度変化が生じた場合の厚さＴ１の変化量及び厚さＴ２の変化量を小さくすることができる。したがって、上記の構成によれば、外部環境の温度変化に起因する基板型導波路のコアに対する光ファイバのコアの位置ズレを更に抑制することができる。

樹脂層４２の厚さＴ２は、樹脂層４１の厚さＴ１と等しい、ことが好ましい。なお、厚さＴ１と厚さＴ２との差が製造工程における公差の範囲内である場合、厚さＴ１及び厚さＴ２は、ほぼ等しいと見做すことができる。

上記の構成によれば、外部環境の温度変化により生じる樹脂層４１の厚さＴ１の変化量は、外部環境の温度変化により生じる樹脂層４２の厚さＴ２の変化量と同程度になる。したがって、外部環境の温度変化に応じた光損失の増大を十分に防止することができる。

樹脂層４１を構成する樹脂材料（請求の範囲に記載の材料）は、樹脂層４２を構成する樹脂材料（請求の範囲に記載の材料）と同一であることが好ましい。

上記の構成によれば、樹脂層４１を構成する樹脂材料の膨張率と、樹脂層４２を構成する樹脂材料の膨張率とは、等しくなる。したがって、外部環境の温度変化により生じる厚さＴ１の変化量は、外部環境の温度変化により生じる厚さＴ２の変化量と同程度になる。したがって、外部環境の温度変化に応じた光損失の増大を十分に防止することができる。特に、厚さＴ１と厚さＴ２とが等しく構成されている場合、厚さＴ１の変化量は、厚さＴ２の変化量と等しくなる。この場合には、外部環境の温度変化に応じた光損失の増大を完全に防止することができる。

（光ファイバ１０の変形例）
光学デバイス１が備えている光ファイバ１０の変形例であるレンズドファイバ１０を図３に示す。すなわち、変形例の光学デバイス１は、光ファイバ１０をレンズドファイバ１０に置換することによって得られる。なお、レンズドファイバは、光ファイバの一種である。しかし、本願明細書において、光ファイバは、端部が平面で形成された光ファイバのことを指し、レンズドファイバは、端部が平面以外の立体形状を有する光ファイバのことを指すものとして区別する。

図３は、レンズドファイバ１０の平面図である。なお、図３においてレンズドファイバ１０のクラッド１２の図示を省略している。また、図３は、基板型導波路２０のコア２１とレンズドファイバ１０のコア１１とが一致する場合を示している。

図３の示すように、レンズドファイバ１０のコア２１に近接する側の端部は、円錐形状に加工されている。この円錐形状に加工された端部は、コア１１を伝搬する光のモードを、コア２１を伝搬する光のモードに近づけるように変換するモード変換部１１ａとして機能する。

光学デバイス１が備えている光ファイバ１０としてレンズドファイバ１０を採用することによって、基板型導波路２０と光ファイバ１０との結合効率を更に高めることができ、光学デバイス１における光損失の増大を抑制することができる。

なお、基板型導波路２０とレンズドファイバ１０との結合効率は、基板型導波路２０と図１に示した光ファイバ１０（モード変換部１１ａを備えていない光ファイバ１０）との結合効率と比較して、コア２１に対するコア１１の位置ズレの影響をより強く受ける。換言すれば、基板型導波路２０と、レンズドファイバ１０との結合効率は、光ファイバ１０との結合効率と比較して、トレランスが狭い。したがって、基板型導波路とレンズドファイバとを光学的に結合させる光学デバイスとして、本変形例の光学デバイス１は好適に用いることができる。

また、本変形例の光学デバイス１は、外部環境の温度変化に起因するコア２１に対するコア１１の位置ズレを抑制することができるため、結果として、上記位置ズレを幅広い温度領域において所望のレベル以下に抑制することができる。したがって、本変形例の光学デバイス１は、レンズドファイバ１０を採用しているにも関わらず、幅広い温度領域において光損失が増大することを抑制することができる。

なお、モード変換部１１ａの形状は、円錐形状に限られるものではなく、半球形状であってもよいし、凸レンズ形状であってもよいし、くさび型の形状であってもよい。

なお、本実施形態中に記載した光学デバイス１の各サイズは、あくまでも光学デバイス１の構成の一例を示すにすぎず、記載したサイズに限定されない。これらの各サイズは、光学デバイス１を構成する光ファイバ１０や基板型導波路２０に応じて適宜定めることができる。

〔製造方法〕
図１〜図２に示した光学デバイス１の製造方法について、図４を参照して説明する。図４は、光学デバイス１の製造方法の一部を示すフローチャートである。なお、ここでは、基板型導波路２０及び保持部材３０の各々には、それぞれ、凹部２４及び凹部３３がすでに形成されているものとして本製造方法を説明する。図４に示すように、本製造方法は、以下のステップＳ１１〜Ｓ１４を含んでいる。

収容工程Ｓ１１：光ファイバ１０の一方の端部を保持部材３０の凹部３３に収容する。

接着工程Ｓ１２：保持部材３０と光ファイバ１０とを、保持部材３０の保持面３３ａと光ファイバ１０のクラッド１２との間に介在する樹脂層４１により接着固定する。本工程は、請求の範囲に記載の第１接着工程に対応する。

調整工程Ｓ１３：基板型導波路２０のコア２１の中心軸Ｃ２に沿う方向（図２に図示した座標系におけるｙ軸負方向）から見た場合に、光ファイバ１０のコア１１が基板型導波路２０のコア２１と対向するように基板型導波路２０に対する保持部材３０の位置を調整する。

接着工程Ｓ１４：調整工程Ｓ１３において調整された状態を保ったまま、基板型導波路２０と保持部材３０とを、基板型導波路２０の上面２０ａと保持部材３０の接着面３１との間に介在する樹脂層４２により接着固定する。本工程は、請求の範囲に記載の第２接着工程に対応する。

樹脂層４１，４２の各々は、液状の樹脂材料を塗布した後に硬化させることによって形成される。樹脂層４１を形成する樹脂材料を塗布するタイミングは、収容工程Ｓ１１の前であることが好ましいが後であってもよい。樹脂層４２を構成する樹脂材料を形成する樹脂材料を塗布するタイミングは、調整工程Ｓ１３の前であることが好ましいが後であってもよい。

接着工程Ｓ１２において樹脂材料を硬化させるために、樹脂材料のタイプに応じた硬化方法を採用すればよい。例えば、樹脂材料が熱硬化型樹脂である場合には樹脂材料を加熱すればよいし、樹脂材料が紫外線硬化型樹脂である場合には樹脂材料に対して紫外線を照射すればよいし、樹脂材料が湿気硬化型樹脂である場合には樹脂材料を湿気を含む環境下において所定の時間放置すればよい。

接着工程Ｓ１４において第２樹脂材料を硬化させる場合にも同様である。なお、第２樹脂材料として紫外線硬化型樹脂を用いる場合には、保持部材３０を構成する材料として紫外線透過性を有する材料を用いることが望ましい。この構成によれば、保持部材３０の上面側（図１に図示した座標系におけるｚ軸正方向側）から紫外線を照射することによって、第２樹脂材料を硬化させることができる。

収容工程Ｓ１１及び接着工程Ｓ１２は、保持部材３０を図１の（ｂ）に示した状態、すなわち、ｚ軸正方向が鉛直下向きとなる状態で実施することが好ましい。図１の（ａ）に示した状態と比較して、図１の（ｂ）に示した状態の方が、容易に収容工程Ｓ１１及び接着工程Ｓ１２を実施できるためである。

調整工程Ｓ１３においては、基板型導波路２０に対する光ファイバ１０の結合効率を、光ファイバ１０の他方の端部（保持部材３０の凹部３３に収容される側と逆側の端部）に光を入射させ、基板型導波路２０の一方の端部（光ファイバ１０の他方の端部に近接していない方の端部）から出射される光の強度を検出することによって評価する。基板型導波路２０をステージに固定した状態で結合効率をモニタリングしながら、保持部材３０をｘ軸方向、ｙ軸方向、及びｚ軸方向の各々に独立して走査することによって、満足な結合効率を得られる位置に光ファイバ１０を調整することができる。

保持部材３０を走査する場合、真空吸着することによって保持部材３０を保持するコレット（例えば丸形コレット）を用いることによって、精度良く保持部材３０を走査することができ、且つ、任意の位置で保持部材３０を確実に静止させることができる。

接着工程Ｓ１４が完了するまでの間、すなわち、第２樹脂材料が硬化するまでの間、保持部材３０は、調整工程Ｓ１３において調整された位置のまま静止させられている。

〔第２の実施形態〕
本発明の第２の実施形態に係る光変調器５について、図５を参照して説明する。光変調器５は、光変調デバイス５０と、光変調デバイス５０の前段に配置された光学デバイス１と、光変調デバイス５０の後段に配置された光学デバイス１とを備えている。

光変調デバイス５０の前段及び後段に配置された光学デバイス１の各々を区別するために、光変調デバイス５０の前段に配置された光学デバイス１を光学デバイス１Ａと称し、光変調デバイス５０の後段に配置された光学デバイス１を光学デバイス１Ｂと称する。光学デバイス１Ａ，１Ｂ及び光変調デバイス５０の各々は、共通のＳＯＩ基板を用いて製造されている。したがって、光学デバイス１Ａ，１Ｂ及び光変調デバイス５０の各々に対して、下部クラッド２２ａ及び上部クラッド２２ｂによって構成されたクラッド２２と半導体層２３とは、共通して設けられている。クラッド２２は、基板型導波路２０Ａ，２０Ｂの表面及び光変調デバイス５０の表面を覆っている。

光変調デバイス５０は、コア５１、コア５１を埋設するクラッド２２、及びクラッド２２の下層に設けられた半導体層２３を備え、その一方の表面がクラッド２２で覆われている。光変調デバイス５０は、基板型導波路２０の一態様であるとも言える。
コア５１は、図１に示した光学デバイス１が備えている基板型導波路２０のコア２１と同様に、ＳＯＩ基板のＳｉ活性層を加工（エッチング）することによって形成されている。

図５に示すように、光変調デバイス５０が備えているコア５１は、光入力部５１ｄと、光干渉部５１ｂ，５１ｃと、光出力部５１ａとにより構成されている。このように構成されたコア５１は、マッハツェンダ干渉計を構成する。光干渉部５１ｂ，５１ｃの各々には、それぞれ、光干渉部５１ｂ，５１ｃが導波する光を変調するための１対の電極が設けられている（図５には不図示）。

光学デバイス１Ａが備えている基板型導波路２０Ａのコア２１Ａは、光変調デバイス５０の一方の端部を構成する光入力部５１ｄに接続されている。

光学デバイス１Ｂが備えている基板型導波路２０Ｂのコア２１Ｂは、光変調デバイス５０の他方の端部を構成する光出力部５１ａに接続されている。

このように構成された光変調器５は、光変調デバイス５０と光ファイバ１０Ａ，１０Ｂの各々とを結合するための構成として、光学デバイス１Ａ，１Ｂを採用しているため、製造コストの増大を抑制しつつ、外部環境の温度変化に応じた光損失の増大を抑制可能な光変調器を提供することができる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１，１Ａ，１Ｂ 光学デバイス
１０ 光ファイバ
１１ コア
１２ クラッド
２０ 基板型導波路
２０ａ 上面
２０ｂ 下面
２１ コア
２２ クラッド
２３ 半導体層
２４ 凹部（第１凹部）
３０ 保持部材
３１ 接着面（下面の第２凹部外の領域）
３３ 凹部（第２凹部）
３３ａ 保持面（下面の第２凹部内の領域）
４１ 樹脂層（第１樹脂層）
４２ 樹脂層（第２樹脂層）
５ 光変調器
５０ 光変調デバイス
５１ コア

Claims (10)

1. 上面に第１凹部が形成された基板型導波路と、
   前記基板型導波路の上面に載置された保持部材と、
   そのコアが前記基板型導波路のコアと対向するように、その一部が前記第１凹部に収容された光ファイバと、を備え、
   前記保持部材と前記光ファイバとは、前記保持部材の下面の一部である保持面と前記光ファイバの表面との間に介在する第１樹脂層により接着固定されており、
   前記基板型導波路と前記保持部材とは、前記基板型導波路の上面と前記保持部材の下面の前記保持面外の領域との間に介在し、且つ、前記第１樹脂層の熱膨張率と同じ符号の熱膨張率を有する第２樹脂層により接着固定されている、
   ことを特徴とする光学デバイス。
2. 前記第１樹脂層の厚さ及び前記第２樹脂層の厚さの各々は、それぞれ、１０μｍ以上３０μｍ以下である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光学デバイス。
3. 前記第１樹脂層の厚さと前記第２樹脂層の厚さとはほぼ等しい、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学デバイス。
4. 前記第１樹脂層を構成する材料と前記第２樹脂層を構成する材料とは同一である、ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の光学デバイス。
5. 前記保持部材を構成する材料は、紫外線透過性を有する、ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の光学デバイス。
6. 前記基板型導波路の前記コアが延伸されている方向から見た場合、前記基板型導波路の前記コアは、前記光ファイバの前記コアに包含されている、
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の光学デバイス。
7. 前記保持部材の下面には、前記基板型導波路の前記第１凹部とともに連続した空間を構成する第２凹部が形成されており、
   前記光ファイバの一部は、前記空間に収容されており、
   前記第１凹部の深さは、前記光ファイバの半径よりも深く、
   前記第２凹部の深さは、前記光ファイバの前記半径よりも浅い、
   ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の光学デバイス。
8. 上記光ファイバは、レンズドファイバである、
   ことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の光学デバイス。
9. マッハツェンダ干渉計を構成するコアを含む光変調デバイスと、
   前記光変調デバイスの前段に配置された請求項１〜８の何れか１項に記載の第１の光学デバイスと、
   前記光変調デバイスの後段に配置された請求項１〜８の何れか１項に記載の第２の光学デバイスと、を備えている、
   ことを特徴とする光変調器。
10. 上面に第１凹部が形成された基板型導波路と、前記基板型導波路の上面に載置された保持部材と、そのコアが前記基板型導波路のコアと対向するように、その一部が前記第１凹部に収容された光ファイバと、を備えた光学デバイスの製造方法であって、
    前記保持部材と前記光ファイバとを、前記保持部材の下面の一部である保持面と前記光ファイバの表面との間に介在する第１樹脂層により接着固定する第１接着工程と、
    前記基板型導波路と前記保持部材とを、前記基板型導波路の上面と前記保持部材の下面の前記保持面外の領域との間に介在し、且つ、前記第１樹脂層の熱膨張率と同じ符号の熱膨張率を有する第２樹脂層により接着固定する第２接着工程と、を含んでいる、
    ことを特徴とする光学デバイスの製造方法。

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