JP3602514B2 - Fabrication method of quartz optical waveguide circuit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石英系光導波回路の作製方法に関し、より詳細には、他の光導波路または光ファイバとの結合損失を低減しうる石英系光導波回路の作製方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
光通信の急速な進展に伴い、半導体光導波路と同様に、石英系光導波路の大規模化、高集積化、低コスト化、および量産性の向上などの要求が高まっている。大規模化や高集積化のためには、コアへの光の閉じ込めを強くしなければならない。これにより隣り合う光導波路の距離を近づけたり、光導波路の曲げ半径を小さくすることができ、限られた面積の中により多くの光導波路を配置することができる。
【0003】
石英系導波路において、光の閉じ込めを強くすると、光ファイバや他の光部品との結合損失が増加する。この結合損失の低減方法がいくつか知られている。例えば、入出力部におけるコアサイズをファイバのスポットサイズに合わせるように拡大する方法は、製造上のトレランスやファイバ接続時のトレランスを大きく取れるという点から実用的である。一例として、特開2001−56415号公報には、縦横テーパ導波路を用いたスポットサイズ変換構造が記載されている。
【0004】
図7に、従来のスポットサイズ変換構造を示す。スポットサイズ変換構造は、基板51上に下部クラッド層52を形成し、下部クラッド層52上にコア53aが形成されている。コア53aは、さらに上部クラッド層54に覆われている。このようなスポットサイズ変換構造は、構造が単純であり、結合損失の低減効果も大きい。例えば、ファイバとスポットサイズの違いにより、2dBほどの結合損失が発生するコア仕様において、縦横テーパを用いてスポット拡大を行うことにより、0.2dB以下の結合損失にすることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなスポットサイズ変換構造を有する光導波路は、通常の光導波路と比較して、入出力部でコアの厚さが厚くなっているため、反応性イオンエッチングによるコアの加工に費やす時間が長くなってしまうという問題があった。すなわち、通常のプロセスよりも量産性が低下することになる。
【0006】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、スポットサイズ変換機能を十分に機能させつつ、作製時間を短縮することができる石英系導波回路の作製方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、基板上に載置された下部クラッド層と、該下部クラッド層上に載置されたコア層から形成された光を導波するためのコアと、前記下部クラッド層と前記コアとを被装する上部クラッド層とを備え、内部のコアの厚さよりも厚く形成された入出力部のコアと、該入出力部のコアと前記内部のコアとを接続するテーパ部とを有する石英系光導波回路の作製方法において、前記下部クラッド層上に前記入出力部のコアの厚さと同じ厚さの前記コア層を堆積する堆積工程と、前記コア層の一部をエッチングして、前記入出力部のコアと前記内部のコアとが異なる厚さとなるように、前記コア層の層厚の変化を形成する層厚変化形成工程と、前記コア層をエッチングして、前記入出力部のコアと前記内部のコアとを形成し、前記入出力部のコアと同一の組成を有する入出力部のコア層を前記入出力部のコアの側面に形成するコア形成工程とを有し、該コア形成工程は、前記入出力部のコアの側面に接する層厚Tが、前記入出力部のコアの厚さH未満である入出力部のコア層を、前記入出力部のコアの側面に形成することを特徴とする。
【0017】
請求項2に記載の発明は、基板上に載置された下部クラッド層と、該下部クラッド層上に載置されたコア層から形成された光を導波するためのコアと、前記下部クラッド層と前記コアとを被装する上部クラッド層とを備え、内部のコアの厚さよりも厚く形成された入出力部のコアと、該入出力部のコアと前記内部のコアとを接続するテーパ部とを有する石英系光導波回路の作製方法において、前記下部クラッド層上に前記内部のコアの厚さと同じ厚さの前記コア層を堆積する堆積工程と、前記コア層をさらに堆積して、前記入出力部のコアと前記内部のコアとが異なる厚さとなるように形成する層厚変化形成工程と、前記コア層をエッチングして、前記入出力部のコアと前記内部のコアとを形成し、前記入出力部のコアと同一の組成を有する入出力部のコア層を前記入出力部のコアの側面に形成するコア形成工程とを有し、該コア形成工程は、前記入出力部のコアの側面に接する層厚Tが、前記入出力部のコアの厚さH未満であるコア層を、前記入出力部のコアの側面に形成することを特徴とする。
【0018】
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の前記層厚変化形成工程は、前記コア層の上方に配置したマスクを用いて、前記コア層の層厚の変化を形成することを特徴とする。
【0019】
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の前記マスクは、前記コア層から100μm以上離れていることを特徴とする。
【0020】
請求項5に記載の発明は、請求項3または4に記載の前記マスクは、前記コア形成工程における位置合わせのためのマーカ形成部を有することを特徴とする。
【0021】
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の前記マーカ形成部は、前記コア層と接するように形成されていることを特徴とする。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。以下の実施形態においては、コア層、下部クラッド層および上部クラッド層となる石英系ガラス膜を火炎堆積法を用いて形成する場合について説明するが、本発明は、ガラス膜の作製方法には限定されず、一部または全部のガラス層をスパッタ法またはCVD(Chemical Vapor Deposition)法などのガラス膜形成法で作製することもできる。また、本実施形態では、1.55μm帯域の光通信波長とシングルモード光ファイバを前提に説明する。
【0023】
図1は、本発明の一実施形態にかかるスポットサイズ変換構造を示した構造図である。スポットサイズ変換構造は、基板11上に下部クラッド層12を形成し、下部クラッド層12上に堆積されたコア層13から形成された光を導波するための導波路コア13a(内部のコア)と、入出力部コア13bと、入出力部コア13b以外の部分に一定の層厚で残されたコア層13とは、さらに上部クラッド層14に覆われている。
【0024】
ここで、入出力部コア13bは、上面と両側面をテーパ構造として、スポット拡大を行い、導波路コア13aと入出力部コア13bとを接続している。図1において、入出力部コア13bの断面形状は矩形で示したが、台形であってもよいし、上縁を直線または円弧で面取を行った形状でもよい。また、一定の層厚で残されたコア層13も矩形で示したが、一定の層厚である必要はなく、台形であってもよい。なお、テーパ構造におけるテーパ部分の長さは、損失を抑えてスポットを拡大するために、光の導波する方向に100μm以上であることが好ましい。また、拡大したスポットサイズを安定させるために、入出力端面から光の導波する方向に100μm以上の長さにわたって、入出力部コア13bの厚さと幅とが一定であることが望ましい。
【0025】
図2は、本発明の第1の実施形態にかかるスポットサイズ変換構造の作製方法を示した図である。最初に、シリコンまたは石英からなる基板11上に、火炎堆積法によって、SiO2を主成分とする下部クラッド層12を堆積し(図2(a)参照。)、次に、GeO2をドーパントして添加したSiO2を主成分とするコア層13を堆積した(図2(b)参照。)後、電気炉で透明ガラス化する。下部クラッド層12の層厚は20μm、コア層13の層厚は11μmである。
【0026】
下部クラッド層12とコア層13とを形成した基板11上から、1mm離して浮かせた状態で、シャドウマスク15を設置する(図2(c)参照。)。この状態で、反応性イオンエッチング法を用いて、入出力部以外の場所のコア層を一定量除去する(図2(d)参照。)。第1の実施形態では、6μm除去し、導波路コア13aの層厚を5μmとした。このとき、シャドウマスク15の境界では、プラズマがシャドウマスク15の下に回り込み、この部分もわずかにエッチングが進行して縦方向のなだらかなテーパ構造が形成される。このようにして、入出力部コアと導波路コアとが異なる厚さとなり、入出力部コアと導波路コアとが滑らかなテーパ状に接続された光導波回路が形成される。
【0027】
そして、フォトリソグラフィーと反応性イオンエッチングを用いて、光を導波するためのコアをパターン化する(図2(e)参照。)。このとき、入出力部のコア層13の層厚11μmをすべて除去せずに、一定の層厚を残してエッチングを終了する。従って、入出力部のコアの断面形状、すなわち図2(e)に示したXの断面は、凸型の断面形状を有することとなる。第1の実施形態における一定の層厚Tは、2.5μmと5μmの2種類で、それぞれエッチング時間を23%と45%を削減することができた。
【0028】
最後に、上部クラッド層14を堆積し、透明ガラス化して図1に示したスポットサイズ変換構造を作製した(図2(f)参照。)。なお、第1の実施形態に使用した光導波路の諸元は、コアとクラッドの比屈折率差が1.5%であり、導波路コア13aの幅が5μm、導波路コア13aの厚さDが5μmであり、入出力部コア13bの幅が11μm、入出力部コア13bの厚さHが11μmである。
【0029】
図3は、本発明の一実施形態にかかるスポットサイズ変換構造の結合損失を示した図である。図2に示した方法で作製した石英系光導波回路とシングルモード光ファイバとの結合損失を示した図である。入出力部におけるコア層の一定の層厚Tが0μmのとき、結合損失は、0.21dB/点である。一定の層厚Tが2.5μmのとき、結合損失は、0.22dB/点、一定の層厚Tが5μmのとき、結合損失は、0.25dB/点となる。すなわち、入出力部において、入出力部コア以外の部分のコア層を5μm残しておいても、結合損失は、0.04dB増加するにすぎない。
【0030】
この結果は、有限差分法を用いて行った数値計算結果とも良く一致している。図3には、比屈折率差が3%と5%、入出力部コアの幅が11μm、入出力部コアの厚さHが11μmの導波路についても示した。比屈折率差が1.5%のときと同様に、一定の層厚Tが5μmを越えたところから結合損失が増加していることがわかる。すなわち、比屈折率差によらず、入出力部コア以外のコア層における一定の層厚Tは、入出力部コアの厚さHの半分以下であれば結合損失が過剰に増加しないことがわかる。
【0031】
なお、本実施形態において、入出力部コア以外の部分の層厚は一定としたが、上述したように、断面形状が矩形である必要はない。入出力部コア以外の部分の層厚は、入出力部コアの側面に接する層厚Tが、入出力部のコアの厚さH未満であればよい。また、入出力部コアを伝搬する光が、入出力部コア以外の部分にしみ出して、結合損失が増加しないためには、入出力部コアの側面に接する層厚Tが、入出力部コアの厚さHの半分以下であればよい。
【0032】
図4は、本発明の第2の実施形態にかかるスポットサイズ変換構造の作製方法を示した図である。最初に、シリコンまたは石英からなる基板11上に、火炎堆積法によって、SiO2を主成分とする下部クラッド層12を堆積し(図4(a)参照。)、次に、GeO2をドーパントして添加したSiO2を主成分とするコア層13を堆積した(図4(b)参照。)後、電気炉で透明ガラス化する。ここで、コア層13の層厚は、導波路コアの厚さDと同じとする。
【0033】
基板11上の入出力部以外の場所に、1mm離して浮かせた状態で、シャドウマスク17を設置する(図4(c)参照。)。この状態で、H−Dの層厚を有するコア層13を追加して堆積する(図4(d)参照。)。以下、コアの形成は、図2に示した方法と同じである。(図4(e)、(f)参照。)。
【0034】
シャドウマスク17を設置して、H−Dの層厚を有するコア層13を堆積する方法は、火炎堆積法による作製方法では、縦方向のなだらかな層厚変化部を形成することが難しいため、スパッタ法またはプラズマCVD法などの気相製膜法が適している。
【0035】
上述したシャドウマスクについて、詳細に説明する。第1および2の実施形態にかかる作製方法おいて、シャドウマスクを用いて作製するテーパと、フォトリソグラフィーと反応性イオンエッチングにより作製する導波路コアのパターンとを、正確に位置合わせしなければならない。
【0036】
図5(a)および(b)に、本発明の第1の実施形態にかかる作製方法に用いるシャドウマスクを示す。シャドウマスク15は、図5(c)に示すフォトマスク16で作製される回路パターン16aの入出力部16bに、テーパを設けるためのものである。シャドウマスク15は、回路パターン16aが作製される中央部に設けられた開口部15aと、入出力部16bに対応するマスク15bと、位置合わせのためのマーカ形成部15cとを有している。なお、マーカ形成部15cが形成されている部分のシャドウマスク15の厚さは、中央部の厚さよりも厚い。
【0037】
このようなシャドウマスク15を、図5(d)に示したように、マーカ形成部15cがコア層13に接するように配置する。この状態で、シャドウエッチングすることにより、入出力部にはなだらかなテーパ構造が形成され、マーカ形成部15cには急峻な凹構造13cが形成される(図5(e)参照)。マーカ形成部15cによる急峻な凹構造13cは、フォトリソグラフィーに用いるフォトマスク16のマーカ部16cとの位置合わせを容易にすることができる。
【0038】
図6(a)および(b)に、本発明の第2の実施形態にかかる作製方法に用いるシャドウマスクを示す。シャドウマスク17は、図6(c)に示すフォトマスク16で作製される回路パターン16aの入出力部16bに、テーパを設けるためのものである。シャドウマスク17は、回路パターン16aが作製される中央部のマスク17aと、入出力部16bに対応する部分に設けられた開口部17bと、位置合わせのためのマーカ形成部17cとを有している。なお、マーカ形成部17cが形成されている部分のシャドウマスク17の厚さは、中央部の厚さよりも厚い。
【0039】
このようなシャドウマスク17を、図6(d)に示したように、マーカ形成部17cがコア層13に接するように配置する。この状態で、さらにコア層を堆積することにより、入出力部にはなだらかなテーパ構造が形成され、マーカ形成部17cには急峻な凸構造13dが形成される(図6(e)参照)。マーカ形成部17cによる急峻な凸構造13dは、フォトリソグラフィーに用いるフォトマスク16のマーカ部16cとの位置合わせを容易にすることができる。
【0040】
なお、シャドウマスクとフォトマスクの位置合わせ用のマーカを同じ形状としたが、位置合わせに支障がなければ異なる形状でも構わない。また、本実施形態においては、シャドウマスク15,17の中央部とコア層13との距離を1mmとしたが、コアの仕様、回路パターン、製造条件等により、100μm以上の任意の距離を設定すればよい。さらに、シャドウマスク15,17を、マーカ形成部15c,17cがコア層13に接するように配置したが、位置合わせを行うために十分な凹凸が形成できれば、離して配置しても構わない。
【0041】
上述した第1および第2の実施形態を、1.3μm帯域の光通信波長に使用したり、分散シフトファイバとの接続に用いる場合には、光導波路の諸元を変えることにより、適用できることはいうまでもない。
【0042】
本実施形態において、入出力部のコアの厚さHと内部のコアの厚さDとは、入出力部のコアの側面に接する層厚Tに対して、
0<T<H−D(D>H/2のとき)
0<T≦H/2(D≦H/2のとき)
の範囲であるならば、プロセス上の負担と使用する光導波路の諸元を考慮して任意に設定してもよい。
【0043】
また、基板が石英であったり、石英基板上に直接コアを形成する構造であっても同じ効果が得られることは明らかである。本発明は、スポットサイズ変換構造を必要とする全ての石英系光導波回路に適用することができる。
【0044】
さらに、本発明にかるスポットサイズ変換構造は、入出力部のコアの厚さが内部のコアの厚さより厚く形成され、なだらかなテーパ構造で接続されているならば、石英系光導波回路のガラス組成やその製造方法によらず適用することができる。
【0045】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、入出力部のコアと同一の組成を有し、入出力部のコアの厚さ未満であるコア層を入出力部のコアの側面に形成することにより、スポットサイズ変換機能を十分に機能させつつ、石英系導波回路の作製時間を短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態にかかるスポットサイズ変換構造を示した構造図である。
【図2】本発明の第1の実施形態にかかるスポットサイズ変換構造の作製方法を示した図である。
【図3】本発明の一実施形態にかかるスポットサイズ変換構造の結合損失を示した図である。
【図4】本発明の第2の実施形態にかかるスポットサイズ変換構造の作製方法を示した図である。
【図5】本発明の第1の実施形態にかかる作製方法に用いるシャドウマスクを示した図である。
【図6】本発明の第2の実施形態にかかる作製方法に用いるシャドウマスクを示した図である。
【図7】従来のスポットサイズ変換構造を示した構造図である。
【符号の説明】
11,51 基板
12,52 下部クラッド層
13 コア層
13a 導波路コア
13b 入出力部コア
14,54 上部クラッド層
15,17 シャドウマスク
16 フォトマスク
53a コア[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a silica optical waveguide circuits, and more particularly, relates to a method for manufacturing a silica optical waveguide circuits which can reduce the coupling loss to other optical waveguide or optical fiber.
[0002]
[Prior art]
With the rapid progress of optical communication, demands for large-scale, high-integration, low-cost, and mass-productivity improvement of a silica-based optical waveguide, like the semiconductor optical waveguide, are increasing. For large scale and high integration, light confinement to the core must be strengthened. As a result, the distance between adjacent optical waveguides can be reduced, the bending radius of the optical waveguide can be reduced, and more optical waveguides can be arranged in a limited area.
[0003]
In a silica-based waveguide, when light confinement is enhanced, coupling loss with an optical fiber or other optical components increases. Several methods for reducing this coupling loss are known. For example, a method of enlarging the core size in the input / output unit so as to match the spot size of the fiber is practical because the manufacturing tolerance and the tolerance when connecting the fiber can be increased. As an example, JP-A-2001-56415 describes a spot size conversion structure using a vertical and horizontal tapered waveguide.
[0004]
FIG. 7 shows a conventional spot size conversion structure. In the spot size conversion structure, a
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the optical waveguide having such a spot size conversion structure has a thicker core at the input / output portion as compared with a normal optical waveguide, the time required for processing the core by reactive ion etching is reduced. There was a problem that would be long. That is, mass productivity is lower than that of a normal process.
[0006]
The present invention has been made in view of such problems, and an object, while fully functional the spot size conversion function, fabrication of silica-based waveguide circuits which can shorten the manufacturing time It is to provide a method.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a method according to
[0017]
The invention according to claim 2 , wherein a core for guiding light formed from a lower cladding layer mounted on a substrate, a core layer mounted on the lower cladding layer, and the lower cladding layer. A core of the input / output unit formed to be thicker than a thickness of the internal core, and a taper connecting the core of the input / output unit and the internal core. In the method for manufacturing a silica-based optical waveguide circuit having a portion, a deposition step of depositing the core layer having the same thickness as the thickness of the internal core on the lower clad layer, further depositing the core layer, A layer thickness change forming step of forming the input / output unit core and the internal core to have different thicknesses; and etching the core layer to form the input / output unit core and the internal core. And has the same composition as the core of the input / output unit Forming a core layer of the output unit on the side surface of the core of the input / output unit, wherein the core forming step includes: A core layer having a thickness of less than H is formed on the side surface of the core of the input / output unit.
[0018]
According to a third aspect of the present invention, in the layer thickness change forming step according to the first or second aspect , a change in the layer thickness of the core layer is formed using a mask disposed above the core layer. It is characterized by.
[0019]
The invention described in claim 4 is characterized in that the mask according to
[0020]
The invention according to claim 5 is characterized in that the mask according to
[0021]
The invention according to
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, a case will be described in which a quartz-based glass film serving as a core layer, a lower clad layer, and an upper clad layer is formed using a flame deposition method. However, the present invention is limited to a method for forming a glass film. Instead, some or all of the glass layers can be formed by a glass film formation method such as a sputtering method or a CVD (Chemical Vapor Deposition) method. In the present embodiment, description will be made on the assumption that an optical communication wavelength of a 1.55 μm band and a single mode optical fiber are used.
[0023]
FIG. 1 is a structural diagram showing a spot size conversion structure according to an embodiment of the present invention. In the spot size conversion structure, a
[0024]
Here, the input /
[0025]
FIG. 2 is a diagram illustrating a method of manufacturing the spot size conversion structure according to the first embodiment of the present invention. First, on a
[0026]
A
[0027]
Then, a core for guiding light is patterned using photolithography and reactive ion etching (see FIG. 2E). At this time, the etching is terminated without removing the entire layer thickness of 11 μm of the
[0028]
Lastly, the
[0029]
FIG. 3 is a diagram illustrating coupling loss of the spot size conversion structure according to one embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram illustrating a coupling loss between a silica-based optical waveguide circuit and a single-mode optical fiber manufactured by the method illustrated in FIG. 2. When the constant layer thickness T of the core layer in the input / output unit is 0 μm, the coupling loss is 0.21 dB / point. When the constant layer thickness T is 2.5 μm, the coupling loss is 0.22 dB / point, and when the constant layer thickness T is 5 μm, the coupling loss is 0.25 dB / point. That is, in the input / output unit, even if the core layer other than the input / output unit core is left at 5 μm, the coupling loss increases only by 0.04 dB.
[0030]
This result is in good agreement with the result of numerical calculation performed using the finite difference method. FIG. 3 also shows a waveguide in which the relative refractive index difference is 3% or 5%, the width of the input / output unit core is 11 μm, and the thickness H of the input / output unit core is 11 μm. As in the case where the relative refractive index difference is 1.5%, it can be seen that the coupling loss increases when the constant layer thickness T exceeds 5 μm. That is, regardless of the relative refractive index difference, if the constant layer thickness T in the core layer other than the input / output unit core is equal to or less than half the thickness H of the input / output unit core, the coupling loss does not increase excessively. .
[0031]
In the present embodiment, the layer thickness of the portion other than the input / output unit core is constant, but the cross-sectional shape does not need to be rectangular as described above. The layer thickness of portions other than the input / output unit core may be such that the layer thickness T in contact with the side surface of the input / output unit core is smaller than the thickness H of the core of the input / output unit. In order to prevent light propagating through the input / output unit core from seeping out to portions other than the input / output unit core and increasing the coupling loss, the layer thickness T in contact with the side surface of the input / output unit core must be It is sufficient that the thickness be equal to or less than half of the thickness H.
[0032]
FIG. 4 is a diagram illustrating a method for manufacturing a spot size conversion structure according to the second embodiment of the present invention. First, on a
[0033]
The
[0034]
The method of depositing the
[0035]
The above-described shadow mask will be described in detail. In the manufacturing methods according to the first and second embodiments, the taper manufactured by using the shadow mask and the pattern of the waveguide core manufactured by photolithography and reactive ion etching must be accurately aligned. .
[0036]
FIGS. 5A and 5B show a shadow mask used in the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention. The
[0037]
Such a
[0038]
FIGS. 6A and 6B show a shadow mask used in the manufacturing method according to the second embodiment of the present invention. The
[0039]
Such a
[0040]
In addition, although the markers for positioning the shadow mask and the photomask have the same shape, they may have different shapes as long as they do not hinder the positioning. Further, in the present embodiment, the distance between the central portions of the
[0041]
When the above-described first and second embodiments are used for an optical communication wavelength in a 1.3 μm band or used for connection with a dispersion-shifted fiber, it is possible to apply them by changing the specifications of the optical waveguide. Needless to say.
[0042]
In the present embodiment, the thickness H of the core of the input / output unit and the thickness D of the inner core are defined by a layer thickness T in contact with the side surface of the core of the input / output unit.
0 <T <HD (when D> H / 2)
0 <T ≦ H / 2 (when D ≦ H / 2)
May be arbitrarily set in consideration of the load on the process and the specifications of the optical waveguide to be used.
[0043]
It is apparent that the same effect can be obtained even if the substrate is quartz or a structure in which a core is formed directly on the quartz substrate. The present invention can be applied to all silica-based optical waveguide circuits requiring a spot size conversion structure.
[0044]
Further, the spot size conversion structure according to the present invention can be applied to a glass of a silica-based optical waveguide circuit if the thickness of the core of the input / output unit is formed thicker than the thickness of the inner core and connected by a gentle taper structure. It can be applied irrespective of the composition and the production method.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a core layer having the same composition as the core of the input / output unit and having a thickness less than the thickness of the core of the input / output unit is formed on the side surface of the core of the input / output unit. Accordingly, it is possible to shorten the manufacturing time of the quartz-based waveguide circuit while sufficiently functioning the spot size conversion function.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a structural diagram showing a spot size conversion structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a method for manufacturing a spot size conversion structure according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing coupling loss of a spot size conversion structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a method for manufacturing a spot size conversion structure according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view showing a shadow mask used in the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view showing a shadow mask used in a manufacturing method according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a structural diagram showing a conventional spot size conversion structure.
[Explanation of symbols]
11, 51
Claims (6)
前記下部クラッド層上に前記入出力部のコアの厚さと同じ厚さの前記コア層を堆積する堆積工程と、
前記コア層の一部をエッチングして、前記入出力部のコアと前記内部のコアとが異なる厚さとなるように、前記コア層の層厚の変化を形成する層厚変化形成工程と、
前記コア層をエッチングして、前記入出力部のコアと前記内部のコアとを形成し、前記入出力部のコアと同一の組成を有する入出力部のコア層を前記入出力部のコアの側面に形成するコア形成工程とを有し、
該コア形成工程は、前記入出力部のコアの側面に接する層厚Tが、前記入出力部のコアの厚さH未満である入出力部のコア層を、前記入出力部のコアの側面に形成することを特徴とする石英系光導波回路の作製方法。A lower clad layer mounted on a substrate, a core for guiding light formed from a core layer mounted on the lower clad layer, and the lower clad layer and the core are covered. A quartz optical waveguide circuit including an upper cladding layer, a core of an input / output unit formed thicker than a thickness of an internal core, and a tapered portion connecting the core of the input / output unit and the internal core; In the method for producing
A deposition step of depositing the core layer having the same thickness as the core of the input / output unit on the lower clad layer;
A layer thickness change forming step of forming a change in the layer thickness of the core layer, such that a part of the core layer is etched so that the core of the input / output unit and the inner core have different thicknesses;
The core layer is etched to form the input / output unit core and the internal core, and the input / output unit core layer having the same composition as the input / output unit core is formed as the input / output unit core. Core forming step for forming on the side surface,
In the core forming step, the core layer of the input / output unit whose layer thickness T in contact with the side surface of the core of the input / output unit is less than the thickness H of the core of the input / output unit is formed by removing A method for manufacturing a quartz-based optical waveguide circuit, comprising:
前記下部クラッド層上に前記内部のコアの厚さと同じ厚さの前記コア層を堆積する堆積工程と、
前記コア層をさらに堆積して、前記入出力部のコアと前記内部のコアとが異なる厚さとなるように形成する層厚変化形成工程と、
前記コア層をエッチングして、前記入出力部のコアと前記内部のコアとを形成し、前記入出力部のコアと同一の組成を有する入出力部のコア層を前記入出力部のコアの側面に形成するコア形成工程とを有し、
該コア形成工程は、前記入出力部のコアの側面に接する層厚Tが、前記入出力部のコアの厚さH未満であるコア層を、前記入出力部のコアの側面に形成することを特徴とする石英系光導波回路の作製方法。A lower clad layer mounted on a substrate, a core for guiding light formed from a core layer mounted on the lower clad layer, and the lower clad layer and the core are covered. A quartz optical waveguide circuit including an upper cladding layer, a core of an input / output unit formed thicker than a thickness of an internal core, and a tapered portion connecting the core of the input / output unit and the internal core; In the method for producing
A deposition step of depositing the core layer having the same thickness as the inner core on the lower cladding layer;
A layer thickness change forming step of further depositing the core layer and forming the core of the input / output unit and the inner core to have different thicknesses;
The core layer is etched to form the input / output unit core and the internal core, and the input / output unit core layer having the same composition as the input / output unit core is formed as the input / output unit core. Core forming step for forming on the side surface,
In the core forming step, a core layer having a layer thickness T in contact with a side surface of the core of the input / output unit is smaller than a thickness H of the core of the input / output unit, is formed on a side surface of the core of the input / output unit. A method for producing a silica-based optical waveguide circuit, comprising:
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