JP3858989B2 - 光導波路装置の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コア内で光を透過伝搬する光導波路に光ファイバや投光素子、受光素子などの光学部品を実装するための光ファイバガイドや光学素子設置部並びに光変調機能といった機能部位を付加した光導波路装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光通信に用いられる光ファイバケーブルの接続部や末端部では、他の光ファイバケーブルや投光素子、受光素子と接続するために光導波路装置が用いられている。近年、高速で大容量のデータを伝送できる光通信の利用が進んでおり、より安価で大量生産に適した光導波路装置の製造が望まれている。
【０００３】
光ファイバからの光信号を受信して電気信号に変換したり、電気信号を光信号に変換して光ファイバへ送信する光導波路装置の例として光トランシーバがある。光トランシーバは一般的に光導波路を形成した光導波路基板と光導波路のコアと接続するための光ファイバ、投光素子、受光素子等を実装した支持基板から構成されている。光導波路基板のコアの途中には、コアを分断するようにフィルタ挿入溝が形成され、フィルタ挿入溝には特定の波長の光のみを透過し、特定の波長以外の波長の光を反射する特性をもつ光学素子であるフィルタが実装されている。このフィルタにより送信信号と受信信号とを分離し、クロストークが発生するのを防止している。
【０００４】
従来、このような光導波路装置を製造するには、光導波路基板と支持基板とを個別に製造し、光導波路基板と支持基板を一つ一つ接着樹脂で接合して製作していたので、製造工程が煩雑になり、製造工程に時間やコストが掛かり、効率よく大量生産することができなかった。また、個々の光導波路基板や支持基板は微小な部品であるため、光導波路基板及び支持基板を精度良く位置合わせして光導波路装置を組み立てるのに時間やコストがかかっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、光導波路基板と支持基板をそれぞれウエハないし親基板上に所定間隔で配置されるよう複数個形成しておき、両ウエハないし親基板を接合させた後、その接合体を切り離して個々の光導波路装置を形成するようにすれば、生産効率は向上する。フィルタ挿入溝についても個々の光導波路装置に切り離す前にまとめて形成しておく方が生産効率は向上する。
【０００６】
光導波路装置を複数個形成した状態を図１に示す。図１の光導波路装置２３は１枚の親基板上に複数個マトリクス状に形成した支持基板２５と他の１枚の親基板の上に複数個マトリクス状に形成した光導波路基板２４を接合している。光導波路基板２４は１つずつバラバラの状態で支持基板２５に接合されているように図示しているが、不要部分を図示していないだけであり、個々に切り離されてはいない。各々の光導波路基板２４にはコア２６が形成されており、フィルタ挿入溝２７により分断されている。フィルタ挿入溝２７はトの字形に形成されたコア２６が結合する付近に形成され、コア２６を分断するようにフィルタ２８が挿入されている。フィルタ２８によりコア２６を伝搬する送信信号と受信信号を分離している。
【０００７】
フィルタ挿入溝２７はダイシングにより切り込みを入れて形成する。しかし、ダイシングでは図１に示すように親基板の全体に対して溝を形成することしかできず、フィルタ２８を挿入する箇所だけ部分的に溝を形成することができない。また、フィルタ挿入溝２７はコア２６の長手方向に対して所定の角度を有しているので、個々の光導波路装置２３の大きさやコア２６の長さによっては、各々の光導波路装置２３の所定の箇所にフィルタ装着溝２７を形成しようとすると、ダイシングピッチが一定でなかったり、並んで配置されている他の光導波路装置２３のコア２６の目的以外の箇所２９を分断してしまうことがあった。よって、各々の光導波路装置２３を同形状に生産することができなかった。
【０００８】
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光導波路装置を複数個マトリクス状に形成してフィルタ挿入溝を形成した後個々に切断して光導波路装置を製造する方法において、各々の光導波路装置を同形状に形成することができ、形成されたフィルタ装着溝は他の光導波路装置のコアの目的以外の箇所を分断することのない光導波路装置の製造方法を提供することにある。
【０００９】
なお、図１においては便宜上フィルタ挿入溝２７はフィルタ２８より細く描いているが、実際はフィルタ挿入溝２７の方がフィルタ２８より幅が広く、フィルタ２８が挿入されている。また、光導波路基板２４以外の支持基板２５上にもフィルタ挿入溝２７が形成されているように見えるが、これはダイシングブレードの走査軌跡を示すものである。フィルタ挿入溝２７は光導波路基板２４のコア２６を完全に分断するような深さまで形成すれば足りるので実際は支持基板２５上にまでフィルタ挿入溝２７が形成されることはない。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の光導波路装置の製造方法は、光を透過伝搬させ少なくとも１ヶ所以上の分岐点を有するコア及びコアを囲むクラッドからなる光導波路を第１の基板上に縦横所定間隔でマトリクス状に配置するよう複数形成し、機能部位を第２の基板上に前記光導波路と同じ縦横所定間隔でマトリクス状に配置するよう複数形成して各々の前記光導波路と前記機能部位が対向するように前記第１の基板と前記第２の基板を接着し一体化した上で、前記コアを透過伝搬する光の波長に応じて光を透過または反射するフィルタが挿入可能な溝を少なくとも前記溝に挿入された前記フィルタにより前記分岐点で反射した前記光が前記分岐点から別方向に延びているコアに伝搬するような箇所に形成し、その後一体化した状態で個々に切断して光導波路装置を製造する方法において、前記個々の光導波路装置の前記マトリクス状の配置間隔のうち縦方向の間隔をｘ、横方向の間隔をｙ、前記縦方向と平行な方向に形成された前記コアの長さをｚ、前記コアの分岐点の数をｎ、前記フィルタ挿入溝の形成間隔をｐ、前記縦方向に対する前記フィルタの傾きをθ（０°＜θ＜９０°）とした時に、
ｘ＝ｍ・ｐ／ｓｉｎθ （ｍはｎ以上の自然数）
ｙ＝ｐ／ｃｏｓθ
ｚ≦（ｎ＋１）・ｐ／ｓｉｎθ
となる関係を満たすように前記配置間隔及び前記コアの長さ、並びに前記フィルタ挿入溝の形成間隔を決定したことを特徴としている。
【００１２】
請求項１に記載した光導波路装置の製造方法によれば、第１の基板と第２の基板上に光導波路と機能部位をそれぞれ複数個形成して接合した状態でダイシングによりフィルタ挿入溝を形成する時に、各々の光導波路装置は同形状に形成することができ、各々の光導波路装置に形成されるフィルタ挿入溝は他の光導波路装置のコアの目的外の箇所を分断することはない。また、ダイシングピッチを一定にしてフィルタ挿入溝を形成することができるのでダイシングブレードを自動的に走査させることにより同一工程で複数のフィルタ挿入溝を形成することができる。従って、個々の光導波路装置に対して別々の工程でフィルタ挿入溝を形成する必要がないので、光導波路装置の製造工程を大幅に簡略化でき、生産効率を高めることができる。
【００１４】
請求項１に記載した光導波路装置の製造方法により、安価で安定した品質を有する光導波路装置を製造することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図２は本発明の一実施形態である光導波路装置（光トランシーバ）１の主要部を上方から見た時の模式図である。図２の光導波路装置１は本発明に係る製造方法で複数個生産された光導波路装置の１つを示しており、第１の基板上に複数個マトリクス状に形成された光導波路の１つに相当する長方形の光導波路基板２、第２の基板上に複数個マトリクス状に形成された機能部位の１つに相当する長方形の支持基板３、フィルタ挿入溝５ａ、５ｂ、５ｃ、フィルタ６からなっている。支持基板３は長辺方向の形成間隔がｘで、短辺方向の形成間隔がｙで複数形成されていたものをダイシングにより個々に切断されたものである。よって、切断後の支持基板３の長辺と短辺の長さは正確には形成間隔よりダイシングブレードの幅の分だけ短くなるが、以下の説明では便宜上形成間隔ｘ、ｙを支持基板３の長辺、短辺方向の長さとして取り扱う。
【００１８】
支持基板３上の中央付近に支持基板３より長辺、短辺とも短い光導波路基板２が支持基板３からはみ出さないように接合されている。よって、支持基板３の長辺、短辺の長さと光導波路装置１の長辺、短辺の長さは等しい。光導波路基板２の長辺方向は支持基板３の長辺方向と平行であり、長辺方向の長さはｚである。光導波路基板２にはトの字形をしたコア４が形成されている。コア４のそれぞれの端面は光導波路基板２から露出している。コア４は支持基板３の長辺方向と平行な方向にコア４ａ、４ｂが形成されており、コア４ａ、４ｂと垂直な方向にコア４ａから分岐するようにコア４ｃが形成されている。コア４ａと４ｃの分岐点付近でコア４ａと４ｂを分断するように支持基板３の長辺方向に対してθ＝４５°傾いてフィルタ挿入溝５ｂが形成されている。フィルタ挿入溝５ｂからダイシングピッチｐでフィルタ装着溝５ｂと平行にフィルタ装着溝５ａ、５ｃが形成されている。フィルタ装着溝５ａ、５ｃはコア４を分断していない。フィルタ装着溝５ｂにはコア４ａと４ｂを分断するようにフィルタ６が挿入されている。フィルタ６はコア４ａを伝搬してきた光をその波長に応じて透過または反射させる。透過した光はコア４ｂを伝搬し、反射した光はコア４ｃを伝搬する。コアのないフィルタ装着溝５ａ、５ｃにはフィルタ６を挿入する必要はない。よって、フィルタ数ｎは１である。支持基板３上で光導波路基板２が接合されておらず露出している箇所には図示しない投光、受光素子実装用ベンチ（電極パッド）や光ファイバガイドが形成される。
【００１９】
光導波路装置１において、フィルタ挿入溝５ｂを対角線としフィルタ挿入溝５ｂに隣接するフィルタ挿入溝５ａ、５ｃ上の点を頂点とするような長方形７（図２のハッチング部。以下単位長方形という）を仮定したときに、光導波路装置１の大きさは単位長方形７の３倍の大きさとなっている。この単位長方形の縦の長さをｗとすると、前述のように単位長方形７の横の長さはｙとなり、フィルタ装着溝５ａ、５ｃはコア４を分断していないので、
ｗ＝ｐ／ｓｉｎθ・・・・・・・・（１）
ｙ＝ｐ／ｃｏｓθ・・・・・・・・（２）
ｘ＝３ｗ＝（ｎ＋２）ｗ・・・・・（３）
ｚ≦２ｗ＝（ｎ＋１）ｗ・・・・（４）
の関係が成り立つ。
【００２０】
よって、単位長方形７の整数倍（図２では３倍）を光導波路装置１の大きさとすれば、フィルタ装着溝５は各単位長方形７の同じ箇所に形成されるので、図３のように複数の光導波路装置１をマトリクス状に配置しても、各々の光導波路装置１を同形状にすることができ、大量生産が可能になる。
【００２１】
なお、図２から図７においては、光導波路基板２以外の支持基板３上にもフィルタ挿入溝５が形成されているように描いているが、これはダイシングブレードの走査軌跡を示すものである。フィルタ挿入溝５は光導波路基板２のコア４を完全に分断するような深さまで形成すれば足りるので実際は支持基板３上にまでフィルタ挿入溝５が形成されることはない。
【００２２】
また、図３から図７においては、単位長方形７を表示するために単位長方形間の境界を破線で表示している。
【００２３】
図４に実際の光導波路装置１の上方から見た模式図を示し、図５に図４の光導波路装置１が複数配置された図を示す。実際の光導波路装置では図２とは異なり、図４のように受光素子実装用ベンチ８ａ、投光素子実装用ベンチ８ｂを形成するスペースと光ファイバガイド９を形成するスペースを設ける必要があるので光導波路基板２は支持基板３の中央からずれて接合されるが、光導波路装置１の大きさが単位長方形７の整数倍である限り、複数の光導波路装置１をマトリクス状に配置しても、フィルタ挿入溝５は各々の光導波路装置１の同じ箇所に形成されるので同形状の光同導波路装置１を大量に生産することができる。よって、各々の光導波路装置１のフィルタ挿入溝５の形成の際に、目的以外のコア４を分断することはない。
【００２４】
また、図６のようにフィルタを２枚実装する時は、光導波路装置１の大きさを単位長方形７の４倍とすることにより設計することができる。
【００２５】
図７は支持基板のない光導波路基板２だけで形成された光導波路（光合分波器）２ｂの模式図を示している。この光合分波器２ｂの大きさを決定するに当たっても単位長方形の考え方を適用できる。異なるのは、光合分波器２ｂにおいては支持基板がないので素子実装用ベンチや光ファイバガイドなどの形成スペースを考慮する必要がなく、全ての単位長方形７におけるフィルタ挿入溝５にフィルタ６を挿入するような構造となるため、ｚとｘが同値となることである。光合分波器２ｂの大きさも単位長方形７の整数倍とすることにより、同じ形状の光合分波器２ｂを大量に生産することができ、各々の光合分波器２ｂに形成されたフィルタ装着溝５は目的外のコア４を分断することはない。また、全ての単位長方形７に同じ形状のコア４やフィルタ挿入溝５が形成されるので、合分波する光の数（＝フィルタ数）に応じて個々に切り離す箇所を変えることにより、必要最小限の大きさを持った光合分波器を得ることができる。
【００２６】
図８、図９は、本発明の一実施形態である光導波路装置（光トランシーバ）１の概略斜視図及び概略分解斜視図である。本実施形態の光導波路装置１は、支持基板３の上に光導波路基板２が接合された状態で構成されている。光導波路基板２は、カバーガラス１０、高屈折率の光学材料からなる下部クラッド層１１、下部クラッド層１１より高屈折率の光学材料からなり、内部で光を透過伝搬させるコア４ａ、４ｂ、４ｃ、下部クラッド層１１と同じ光学材料からなる上部クラッド層１２、及びフィルタ６から構成されている。光導波路基板２の外形は、支持基板３の外形よりも小さい。フィルタ６は特定の波長域の光のみを透過させ、特定の波長域以外の光を反射させる特徴を有する光学素子であってフィルタ挿入溝５の内部に挿入されている。下部クラッド層１１内に埋め込まれているコア４ａ及びコア４ｂは一直線状に並んでおり、両コア４ａ、４ｂ間を仕切るようにして、且つ、その長手方向に対して４５度の傾きを持たせてフィルタ６が挿入され、フィルタ６の側面には、両コア４ａ、４ｂの長手方向に対して９０度の角度を持つようにしてコア４ｃが配置されている。
【００２７】
支持基板３はその長辺と短辺の長さの比が３：１となっており、その表面には、上記光導波路基板２を積層するための導波路固定領域１３が形成され、その周囲にはＶ溝状の光ファイバガイド９、凹状をした光学素子設置部１４ａ、１４ｂが設けられている。また、支持基板３の上面は、導波路固定領域１３を除く全面が、上クラッド層の樹脂と密着性の悪い酸化膜１５によって覆われている。各光学素子設置部１４ａ、１４ｂ内には、投光素子や受光素子を実装するための素子実装用ベンチ（電極パッド）８ａ、８ｂが形成されている。
【００２８】
図８のように組み立てられた光導波路装置１においては、上記光導波路基板２は、上下反転された状態で設置されており、光ファイバガイド９及び素子実装用ベンチ８ａ、８ｂは光導波路基板２から露出している。
【００２９】
図１０は上記光導波路装置１に投光素子１６と受光素子１７を実装し、光ファイバ１８をつないだ状態を示す平面図である。光学素子設置部１４ａ、１４ｂ内の素子実装用ベンチ８ａ、８ｂには、下面電極をダイボンドすることにより、それぞれ受光素子１７と投光素子１６が実装されており、受光素子１７はコア４ｃの端面に対向し、投光素子１６はコア４ｂの端面に対向している。また、投光素子１６及び受光素子１７の上面電極はボンディングワイヤで回路基板などに接続される。光ファイバ１８は、光ファイバガイド９に納めて位置決めした状態で接着剤により固定されており、それによってコア４ａの光軸と光ファイバ１８の光軸が自動的に調芯されている。
【００３０】
この光導波路装置１においてフィルタ６は、投光素子１６から出射される波長の光を透過し、光ファイバ１８から出射される波長の光を反射する特性のものを用いている。従って、投光素子１６からコア４ｂに光（送信信号）を照射すると、光はコア４ｂの内部を伝搬し、フィルタ６を透過してコア４ａの内部を伝搬し、光ファイバ１８に入射して光ファイバ１８内を送信される。また、光ファイバ１８を伝搬してきた光（受信信号）は、コア４ａに入射して、フィルタ６で反射し、コア４ｃを伝搬して受光素子１７に受信される。このようにして光導波路装置１は、光ファイバを通じてつながっている外部の他の装置と信号の送受信を行うことができる。
【００３１】
上記のようにこの光導波路装置１は、信号の送受信を行うための光トランシーバーとして利用することができ、例えばインターネットに接続されたパーソナルコンピューターのように外部からの信号を受信し、また、外部に向けて信号を送信する装置の内部で用いられる。
【００３２】
以下に、図１１〜図１７を用いてこの光導波路装置１の製造方法を説明する。まず、支持基板３の親基板であるシリコン基板３ａの表面をエッチングし、図１１に示すように導波路固定領域１３、光学素子設置部１４ａ、１４ｂ、ファイバガイド９を一組としてそれを縦横とも等間隔になるように複数組形成する。図１１のシリコン基板３ａの大きさは２４ｍｍ×８ｍｍであり、これを用いれば一度に４個の光導波路装置１を製造できる。よって、光導波路装置１の１個当たりの大きさは１２ｍｍ×４ｍｍとなる。これよりも大面積のシリコン基板３ａを用いれば、さらに大量の光導波路装置１の同時生産が可能になる。
【００３３】
次に、図１２に示すようにシリコン基板３ａの表面のうち導波路固定領域１３以外の領域に上クラッド層の樹脂と密着性の悪い酸化膜１５を形成する。さらに、光学素子設置部１４ａ、１４ｂにおいて、酸化膜１５の上にそれぞれ素子実装用ベンチ８ａ、８ｂを電極材料によって形成する。以下、酸化膜１５が形成されたシリコン基板３ａをベース基板１９ａという。
【００３４】
一方、上記のシリコン基板３ａと同面積以上のガラス基板１０ａを用いて、図１３に示す下部クラッド層１１、コア４ｃ、４ｄからなる光導波路親基板２ａを複製法（スタンパ法）で形成する。ガラス基板（ウエハ）１０ａは、光導波路装置１のカバーガラス１０の親基板である。
【００３５】
ここで、紫外線硬化樹脂を用いた複製法（スタンパ法）について、図１４を用いて簡単に説明する。図１４（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、図１３のＡ−Ａ’線断面に相当する面を示している。まず、図１４（ａ）に示すように、ガラス基板１０ａ上に未硬化の紫外線硬化樹脂（下部クラッド樹脂）１１ａを滴下し、表面にコア４ｃ、４ｄと同じ形状のパターンを有するスタンパ（型）２０ａで押圧してコア溝２１を形成した後、紫外線を照射して樹脂１１ａを硬化させ、図１４（ｂ）に示すようにコア溝２１を有する下部クラッド層１１を成型する。
【００３６】
次に、下部クラッド層１１に成型されたコア溝２１の内部に下部クラッド層１１よりも屈折率の大きな未硬化の紫外線硬化樹脂（コア樹脂）４ｅを注入して表面が平らになるよう、また、コア溝２１から溢れ出た樹脂４ｅによって下部クラッド層１１表面に形成されるバリの厚みを薄くするためにスタンパ２０ｂで押圧し、紫外線を照射して樹脂４ｅを硬化させて、コア溝２１内に図１４（ｄ）に示すうよなコア４ｃ、４ｄを形成する。
【００３７】
次に、図１５に示すように、光導波路親基板２ａ表面に、未硬化の樹脂１２ａを滴下し、樹脂１２ａによって光導波路親基板２ａとベース基板１９ａとを接着する。なお、樹脂１２ａは硬化すると上部クラッド層１２となるために、下部クラッド層１１と同じ紫外線硬化樹脂であるか、下部クラッド層１１と同程度の屈折率を有する樹脂であることが望ましく、少なくともコア４ｃ、４ｄよりも屈折率が小さくなくてはならない。
【００３８】
ベース基板１９ａと光導波路親基板２ａとを接着するときには、光ファイバガイド９や光学素子設置部１４ａ、１４ｂとコア４ｃ、４ｄを精密に位置合わせをしておく必要がある。そのためには、光導波路親基板２ａとベース基板１９ａに設けたアライメントマークにより精度良く位置合わせを行って光導波路親基板２ａとベース基板１９ａを接着すればよい。大面積のベース基板１９ａと大面積の光導波路親基板２ａとで位置合わせを行えば、個々の部品どうしを位置合わせするような煩雑さがなく、一度に複数のコアとファイバガイド等との位置合わせを精度良く行えるため効率的である。
【００３９】
次に、図１６に示すようにベース基板１９ａを下に、光導波路親基板２ａを上にして置き、導波路固定領域１３の縁を通過するようにして光導波路親基板２ａにダイシングブレードで切り込みを入れて分離溝２２ａ、２２ｂ、２２ｃを形成する。なお、この分離溝２２ａ、２２ｂ、２２ｃの切り込み工程により、同時にコア４ｃ、４ｄの端面が形成される。分離溝２２ａ〜２２ｃによって分割された光導波路親基板２ａのうち、ベース基板１９ａの表面に酸化膜１５が形成されている領域（導波路固定領域１３の外側の領域）では、酸化膜１５と上クラッド層１２の界面での密着力が低いので、分割された光導波路親基板２ａのうちから不要部分（導波路固定領域外に対応している領域）に力を加えると、この不要部分をベース基板１９ａから簡単に剥がすことができる。したがって、図１６に斜線を施して示す、内部にコア４ｃ、４ｄが形成されている領域のみを残し（この領域が光導波路基板２である）、ベース基板１９ａの光ファイバガイド９や光学素子設置部１４ａ、１４ｂ内の素子実装用ベンチ８ａ、８ｂを露出させることができる。ベース基板１９ａ上に残っている光導波路基板２の外周面には、コア４ｃ、４ｄの各端面が露出している。
【００４０】
次に、カバーガラス１０及び下部クラッド層１１にコア４ｄの長手方向に対して４５度傾けてダイシングブレードで切り込みを入れ、フィルタ挿入溝５を形成する。この際、光導波路装置１の１個当たりの大きさが１２ｍｍ×４ｍｍなので（１）、（２）式から逆算してダイシングピッチを約２.８ｍｍとすることにより、他の光導波路装置１のコア４ｄの目的外の箇所を分断することはない。このフィルタ挿入溝５の形成によりコア４ｄが分断されてコア４ａ、４ｂが形成される。その後、図１６のＢ−Ｂ’線、Ｃ−Ｃ’線に沿ってベース基板１９ａを切断し、図１７に示すようなチップに分割する。最後に、フィルタ挿入溝５のコア４ａとコア４ｂ間となる部分に、多層反射膜を用いたフィルタ６をはめ込めば、図８に示す光導波路装置が完成する。なお、フィルタ６はカバーガラス１０の上面から飛び出していても良い。
【００４１】
この光導波路装置１では、大面積の光導波路親基板２ａと、大面積のベース基板１９ａを上クラッド層１２で接着して、フィルタ挿入溝５を形成して、最終工程で光導波路装置１の個別チップに分割するように製造するために、個々の光導波路基板２と、個々の支持基板３とを貼り合わせるよりも効率よく光導波路装置１を製造することができ、大量生産に適している。また、光導波路装置１の外形からコア４ｄの長さとダイシングピッチを適当に定めることにより個々の光導波路装置１に切り離す前工程でフィルタ挿入溝５をまとめて形成することができるので、生産効率が向上する。さらに、大面積のベース基板１９ａと大面積の光導波路親基板２ａとで位置合わせを行うために、小さな部品どうしで位置合わせをするよりも精度よく位置合わせをすることができる。
【００４２】
また、この光導波路装置１では、最終的には光ファイバガイド９や光学素子設置部１４ａ、１４ｂを露出させる必要があるが、光導波路親基板２ａの不要部分にあたる領域では、ベース基板１９ａ上に酸化膜１５を予め形成しておいて接着樹脂１２ａ（上部クラッド層１２）の接着力を弱くしているので、光導波路親基板２ａとベース基板１９ａの全面を接着していても、光導波路親基板２ａの不要な部分を簡単に除去することができ、製造工程をさらに簡略化することができる。
【００４３】
以下、この光導波路装置１を用いた光通信用装置について説明する。光ネットワークシステムにおいては、各家庭内などのユーザーネットワークと中継系ネットワークとをアクセスネットワーク（加入者光ファイバ）で結ぶ必要があるが、アクセスネットワークとユーザーネットワークとの間には光／電気変換を行うための回線終端装置（Optical Network Unit）が必要とされる。また、アクセスネットワークと中継系ネットワークとの間の交換局（電話事業者の設備センタ）では、光／電気変換を行うための回線終局装置（Optical Line Terminal）が必要とされる。
【００４４】
図１８は上記回線終端装置の構成を示すブロック図である。３１はアクセスネットワークを構成する光ファイバであって、波長１５５０ｎｍ帯の光信号と波長１３１０ｎｍ帯の光信号を伝送する。光ファイバ３１の端面に対向する位置には、ＷＤＭ３２が設けられており、ＷＤＭ３２は光ファイバ３１から伝送されてきた波長１５５０ｎｍ帯の光信号を出力部から出力し、入力部から入力された波長１３１０ｎｍ帯の光信号を光ファイバ３１に結合させる。
【００４５】
ＷＤＭ３２の出力部から出力された波長１５５０ｎｍ帯の光信号は光／電気変換モジュール（ＰＩＮ−ＡＭＰモジュール）３３に入力される。光／電気変換モジュール３３は、受光素子（フォトダイオード）３４とプリアンプ３５からなり、入力した光信号を受光素子３４で受光することによって電気信号に変換し、プリアンプ３５で増幅した後、データ処理回路３６に入力させる。ついで、データ処理回路３６で処理された電気信号は、回線終端装置に接続されている電話や家庭用機器のコントローラなどに送られる。
【００４６】
一方、ＷＤＭ３２の入力部につながっている電気／光変換モジュール３７は、投光素子（ＬＤ）３８とモニター用受光素子３９からなり、投光素子３８は波長１３１０ｎｍ帯の光を出射するものであって、投光素子駆動回路４０によって駆動される。また、投光素子３８から出射される光信号をモニター用受光素子３９で受光することにより、投光素子３８から出射される光信号のパワーが一定になるように出力をコントロールしている。しかして、電話や家庭用機器から送出された電気信号は、投光素子駆動回路４０へ送られ、投光素子駆動回路４０に入力された電気信号によって投光素子３８を駆動することにより電気信号を光信号に変換し、ＷＤＭ３２を通して光ファイバ３１へ送信する。
【００４７】
このような回線終端装置においては、光導波路装置を用いることにより回線終端装置を小型化することができる。例えば、図８以下に説明したような光導波路装置（光トランシーバ）１におけるフィルタ６、コア４ａ、４ｂ、４ｃを上記ＷＤＭ３２として用い、光導波路装置１に実装された受光素子１７を上記光／電気変換モジュール３３の受光素子３４として用い、光導波路装置１に実装された投光素子１６を上記電気／光変換モジュール３７投光素子３８して用いればよい。また、光導波路装置１の支持基板３上に上記プリアンプ３５、データ処理回路３６、モニター用受光素子３９、投光素子駆動回路４０等を実装することにより回線終端装置をワンチップ化することも可能になる。
【００４８】
なお、ここでは回線終端装置（ＯＮＵ）の場合について説明したが、回線終局装置（ＯＬＴ）にも、同様に光導波路装置１を用いることができる。
【発明の効果】
本発明の光導波路装置の製造方法によれば、複数の光導波路装置をマトリクス状に配置した状態でフィルタ挿入溝を形成しても、各々の光導波路装置を同形状に形成することができ、また各々の光導波路装置に形成されるフィルタ装着溝は他の光導波路装置のコアの目的外の箇所を分断することがない。よって、製造工程を簡略化することができ、大量生産に適しているので、製造コストを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の光導波路装置のフィルタ挿入溝の形成状態を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による光導波路装置の主要部を示す模式図である。
【図３】本発明の一実施形態による光導波路装置を複数個形成した状態を示す模式図である。
【図４】本発明の一実施形態による光導波路装置を示す模式図である。
【図５】本発明の一実施形態による光導波路装置を複数個形成した状態を示す模式図である。
【図６】本発明の他の実施形態による光導波路装置を示す模式図である。
【図７】本発明の一実施形態による光導波路を示す模式図である。
【図８】本発明の一実施形態による光導波路装置の概略斜視図である。
【図９】図８に示す光導波路装置の概略分解図である。
【図１０】図８の光導波路装置の使用態様を示す概略平面図である。
【図１１】図１１〜図１７は、本発明の光導波路装置の製造方法を説明する図である。
【図１２】図１１の続図である。
【図１３】図１２の続図である。
【図１４】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、図１３のＡ−Ａ’断面に沿って、コアを製造するまでの工程を説明するための図である。
【図１５】図１３の続図である。
【図１６】図１５の続図である。
【図１７】図１６の続図である。
【図１８】回線終端装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 光導波路装置
２ 光導波路基板
３ 支持基板
４、４ａ〜４ｃ コア
５、５ａ〜５ｃ フィルタ挿入溝
６ フィルタ
９ 光ファイバガイド
１１ 下部クラッド層
１２ 上部クラッド層
１４ａ、１４ｂ 光学素子設置部

Claims (1)

1. 光を透過伝搬させ少なくとも１ヶ所以上の分岐点を有するコア及びコアを囲むクラッドからなる光導波路を第１の基板上に縦横所定間隔でマトリクス状に配置するよう複数形成し、機能部位を第２の基板上に前記光導波路と同じ縦横所定間隔でマトリクス状に配置するよう複数形成して各々の前記光導波路と前記機能部位が対向するように前記第１の基板と前記第２の基板を接着し一体化した上で、前記コアを透過伝搬する光の波長に応じて光を透過または反射するフィルタが挿入可能な溝を少なくとも前記溝に挿入された前記フィルタにより前記分岐点で反射した前記光が前記分岐点から別方向に延びているコアに伝搬するような箇所に形成し、その後一体化した状態で個々に切断して光導波路装置を製造する方法において、
   前記個々の光導波路装置の前記マトリクス状の配置間隔のうち縦方向の間隔をｘ、横方向の間隔をｙ、前記縦方向と平行な方向に形成された前記コアの長さをｚ、前記コアの分岐点の数をｎ、前記フィルタ挿入溝の形成間隔をｐ、前記縦方向に対する前記フィルタの傾きをθ（０°＜θ＜９０°）とした時に、
   ｘ＝ｍ・ｐ／ｓｉｎθ （ｍはｎ以上の自然数）
   ｙ＝ｐ／ｃｏｓθ
   ｚ≦（ｎ＋１）・ｐ／ｓｉｎθ
   となる関係を満たすように前記配置間隔及び前記コアの長さ、並びに前記フィルタ挿入溝の形成間隔を決定したことを特徴とする光導波路装置の製造方法。

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