JP4139070B2 - 表面波伝播を減少した集積化光学チップ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は集積化光学チップあるいは装置、更に詳細にはニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂ０３）基板上に形成される集積化光学部品を有した多機能集積化光学チップに関する。このチップに形成される集積化光学部品には導波管が含まれ、光学カプラ、偏光子あるいは位相変調器として機能させるよう配列可能である。多機能を果たす装置が単一の装置に内蔵させる場合、インターフェース分離装置と関連するロス若しくはエラーの発生を回避し得る。本発明は特に、光導波管と接続される光ファイバピグテールを経て光ファイバにクロスカップリングされる表面波の伝播の結果、偏光消光比を改良する、あるいは多機能集積化光学チップの偏光非相反（ＰＮＲ）エラーを減少させる方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多機能の集積化光学チップ（ＭＩＯＣ）は通常従来のフォトマスク、真空蒸着、化学浴、プロトン交換、拡散、及びエッチングの各技術を用いてニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂ０３）からなる３〜４インチウエハ上に大量に製造し、多数の同一部品を低コスト、高信頼性をもって形成する。上述した多機能を実現するＭＩＯＣは中間及び高い精度の光ファイバジャイロスコープ（ＦＯＧ）若しくは回転センサの製造に使用される。ＦＯＧはサニャック効果を利用してコイル状の光ファイバに対し直角な軸を中心とする回転速度を測定する。ＭＩＯＣはまたマッハツェンダー干渉計またはマイケルソン干渉計の原理に基く水管検漏器若しくはジオフォンのような他の光ファイバ光学センサを製造する場合にも使用可能である。
【０００３】
光ファイバジャイロスコープには、互いに反対方向に進む波を光信号源から光ファイバコイル内に導入する手段が含まれる。コイル平面に対し直角な軸を中心とするコイルの回転により、時計回り及び反時計回りの波の間にサニャック効果により位相差が生じる。この位相差は、回転方向にコイルを横断する波がコイルを反対方向に横断する波より光ファイバコイルを経てトランジット時間が長くなるために生じる。これら波はコイルを経て伝播した後、合流される。この合流波により干渉パターンが形成され、処理されて回転速度が決定される。回転速度を決定する技術は当業者には周知である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
光信号源と通常偏波面保存ファイバからなる光ファイバコイルとの間に多機能を有する集積化光学チップ（ＭＩＯＣ）を含むようにＦＯＧを形成することは通例である。ＭＩＯＣには通常、Ｙ接合をなすべく配置された複数の光導波管が含まれる。Ｙ接合の基部は光信号源と接続され、一方Ｙ接合のアーム部は光ファイバコイルの端部とインターフェースを構成する。多機能の集積化光学チップへの光信号の入力はＹ接合で分割され、互いに反対方向に進む波として光ファイバコイルの端部へ入力される光信号となる。コイルを伝播した後、波はＹ接合のアーム部を構成する光導波管に入る。次に波はＹ接合内で合流され、Ｙ接合の基部から光ファイバへ出力される。合流波は光検出器へ案内され、光検出器は電気信号を発生し、電気信号が処理されて回転速度が決定される。
【０００５】
光ファイバ回転センサ内での所望状態は通路長を付加することなしに光ファイバコイル内及び光導波管内を伝播するＴＥモードである。ＴＭモード及び通路長の付加を有するＴＥモードの伝播は望ましくない状態である。位相差（あるいは常時ファイバ内で２偏光成分を有することに関連する偏光非相反（ＰＮＲ））を加える偏光クロスカップリング（ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｃｒｏｓｓ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）のような誤差源はサニャック効果と直接争う付加光路差として現れる。これらの誤差源のため、ＭＩＯＣ内の位相変調器により使用される周波数で変調されるときに位相バイアス誤差及び振幅バイアス誤差が生じる。偏光クロスカップリングによる光ファイバ回転センサ内のバイアス成分は偏光消光比の絶対値の平方根に逆比例する。消光比はデシベル単位で表される偏光モードの所望パワー（所望モードのパワー）に対する不都合なパワー（望ましくないモードのパワー）の比の対数の１０倍として定義される。ＭＩＯＣ内のクロスカップリングを最小にすると（消光比の絶対値を最大にすると）、この種のバイアス誤差が減少される。
【０００６】
更に背景技術としてここに開示されるような集積化光学チップ（ＭＩＯＣ）は、「高電気光学係数を有する多機能の集積化光学チップを製造する方法」と題し、１９９３年３月９日に公布されたチン・エル・チャン等による米国特許第５，１９３，１３６号；「集積化光学チップ及びそれに光ファイバコイルを接続する方法」と題し、１９９１年９月１０日に公布されたチン・エル・チャンによる米国特許第５，０４６，８０８号；「集積化光学チップ及びニオブ酸リチウム基板に対する光ファイバの付設のためのレーザアブレーション法」と題し、１９９５年２月２８日に公布されたチン・エル・チャン等による米国特許第５，３９３，３７１号；「電気光学導波管、位相変調器及びそれらを製造する方法」と題し、１９９５年８月１５日に公布されたチン・エル・チャン等による米国特許第５，４４２，７１９号；及び「集積化光学チップに対しファイバの堅牢な接続のための方法及びその製品」と題し、１９９０年１２月１１日に公布されたジョージ・エイ・パビラスによる米国特許第４，９７６，５０６号に開示されると同様の処理若しくは工程を用いて形成される。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による集積化光学チップは電気工学的に活性な材料からなる基板と基板の第１の面上に形成される光導波管ネットワークとを備える。光導波管ネットワークは光信号が光導波管ネットワークへ入力される入力ファセットと、光導波管ネットワークから出力される出力ファセットとを有する。本発明による集積化光学チップは更に基板内を伝播する表面波が出力ファセットに連結することを防止するため、光導波間の長手方向に沿って互いに離間して配置され、表面波を出力ファセットに向かわない方向に配向し、それぞれレンズとして作用する複数の焦点領域として形成され、基板の上層内に配置された構造体を含んでいる。
【０００８】
本発明の目的、構造及びその動作は、添付の図面に示す好ましい実施形態に沿った以下の説明からより完全に理解されよう。
【０００９】
【発明の実施の形態】
ここに添付された図面はいずれも一定の割合で拡大して示してある。図面に示される構成部品の一部の寸法は他の構成部品に比べ拡大して示す必要があるほど小さい。
【００１０】
図１Ａには基板１６上に形成される３個の光導波管１２−１４からなる光導波管ネットワーク１１を含む周知のＭＩＯＣ１０が示される。基板１６はこのような装置の製造に通常使用されるニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂ０３）のような電気光学的に活性な材料で作られる。光導波管１２−１４は当業者には周知の処理法を用いて基板１６の一部をドーピング処理することにより形成される。
【００１１】
導波管１２は基板１６の縁部１８から光導波管１２−１４が交差するＹ接合部２０へ向って延びている。光導波管１３、１４はＹ接合部２０と平行部２６、２８との間をそれぞれ延びる角度部２２、２４を有している。光導波管１３、１４は基板１６のＹ接合部２０と縁部３０との間に延び、縁部１８、３０は全体としてその縁部（１８）に対し平行にされる。
【００１２】
光導波管１２−１４は、光ファイバ３２−３４がそれぞれ突き合わせ連結されて形成され、他の構成部品（図示せず）とＭＩＯＣ１０とのインターフェースをなすように形成される。従来の構成及び本発明の構成両方を簡単に説明するために、光ファイバ３２は入力ファイバピグテールと呼び、光ファイバ３３、３４は出力ファイバピグテールと呼ぶ。
【００１３】
上述したように、ＭＩＯＣの製造に使用された処理により図１Ｂに示す如く基板の上部に薄いスラブ光導波管３６が製造され得る。光ファイバジャイロスコープのような装置を製造する際にＭＩＯＣ１０が使用されるとき、光信号は入力光ファイバピグテール３２から光導波管１２へ入力される。入力ピグテール３２からの信号の一部はピグテール３２と光導波管１２との間のインターフェースで散乱される。特にこの散乱光の一部はスラブ光導波管３６内に結合される。光はスラブ光導波管３６内で反射が生じるＭＩＯＣ１０の側面３８、４０へ向って伝播する。矢印Ａ、Ｂは表面導波管３６内で移動可能な表面波の通路を示している。図１Ｃに示すように、反射された表面波は出力ピグテール３３、３４内に結合される。更に、矢印Ａで示すように、表面波の一部は反射することなく出力ピグテール３３、３４へ直接伝播し、またＭＩＯＣ１０の出力と結合される。
【００１４】
図１ＤはＭＩＯＣ１０の上面４４上に形成される３個の電極５０〜５２を示す。電極５０〜５２は電極５１が光導波管１３、１４の平行部分間にあるように配置される。光導波管１３は電極５０、５１間に配設され、光導波管１４は電極５１、５２間に配設される。電気コンタクト５４、５６もまた上面４４に形成可能である。電極５０〜５２は通常ＭＩＯＣ１０がＦＯＧ（図示せず）内に含まれるときプッシュ・プル位相変調器を構成するために使用される。
【００１５】
表面モードが弱く案内されるために生じるクロスカップリングを防止するため、表面モードが光ファイバピグテールにクロスカップリングするＭＩＯＣの全長を横切って伝播することを防止する光阻止、トラップあるいは分散するように構成する必要があることが判明した。本発明の説明上、光信号が光ファイバピグテール３２へ入力され、Ｙ接合部で分割され、次に光ファイバピグテール３３、３４で出力されるものとする。
【００１６】
弱く案内される表面モードを消滅させる本発明の一の構成によれば、例えば金属若しくは他の吸光あるいは反射材料を用いて薄いスラブ導波管が形成されたＭＩＯＣ面での境界条件が変更される。弱く案内される表面モードを消滅させる本発明の他の一の構成によれば、極めて焦点距離の短いレンズのように作用するように屈折率が設定される。本発明の更に別の構成によれば、材料の幾何学的形状をＭＩＯＣの表面に与えることにより、スラブ導波管内の屈折率が変化される。この波の中断により、集積化光学チップ内の偏光クロスカップリングによるエラーが効果的に停止あるいは阻止できる。
【００１７】
表面案内されるモード光を阻止、分散あるいは吸収する概念の実現には、本発明により選択された特徴部がＭＩＯＣ１０製造用のフォトリソグラフィマスク内に含ませる必要がある。この幾何学的構成体は導波管ネットワーク１５に触れるか、あるいは横断するように含ませることができる。幾何学的構成体はまた導波管ネットワーク１５の近傍に配置可能である。且つ幾何学的構成体は導波管ネットワーク１５からある距離離間された位置において、且つ対象である表面伝播波の通路内に直接配設可能である。形状及び位置を設定するとき所望の結果を得るためには、材料が受ける処理工程のすべてを考慮する必要がある。
【００１８】
図２〜図１５は吸光材や反射材を与える、あるいはチップの表面の幾何学的形状またはパターンの屈折率変化を与え、表面波の移動方向を変更する、あるいは表面光を吸収する例を示す。また屈折率変化と材料付加を共に使用可能である。表面屈折率の変化を起こさせる最簡潔の方法は、光導波管１２−１４の形成と同一の手段を経てパターン若しくは形状を作ることである。この場合プロトン交換法が好ましい方法であり、ＭＩＯＣ１０の製造でコストが増すことはない。またチタン拡散導波管製造ラインでは、表面伝播光の方向を阻止、抑制あるいは変更するために幾何学的パターンのチタン拡散表面屈折率の変化を利用し得、これもコストが増すことはない。
【００１９】
金属バリア若しくは吸光体のパターンは変調器の電極のフォトリソグラフィマスクに一体化され、ＭＩＯＣ１０の製造でコストが増すことはない。パターン若しくは形状が複数回反復されて、効果が増大される。可能な複数の構成について以下に説明する。この場合同一あるいは異なる幾何学的パターンを用いた屈折率変化法、局所塗布法あるいはそれらの組合法が使用されよう。横及び長手方向のブロック、レンズ、分散体または吸光体のサイズ、形状及び延長は、光学チップの全チップ長及び導波管構成、並びに光ファイバピグテールの位置により決定される。マッハ・ツェンダー干渉計のように、あるいはＹ接合部の後に吸光体若しくは分散体が平行通路位置に使用されるとき、図６、図１０、図１３及び図１５に示すようにオフセットあるいは互い違いにする必要がある。またオフセットは光源のコヒーレンス長より大きくする必要がある。
【００２０】
図２〜図１５は集積化光学チップ内の表面波の伝播を減少させる装置及び方法を示す。これらの図面はすべて簡単な線で示す光導波管を有した上部平面図である。構造体あるいは材料を与えて表面波伝播を減少させる以外は、集積化光学チップは図１Ａ及び図１Ｄを参照して説明した周知の集積化光学チップと同様であることは理解されよう。従って図２〜図１６の集積化光学チップのすべてに、Ｙ接合部２０を含む光導波管ネットワークを構成する基板１６及び光導波管１２−１４が含まれている。導波管ネットワーク１５の他の構成も可能である。この詳細な構成が図面に開示し以下に説明される。
【００２１】
図２Ａは基板１６の上面４４に付加された表面波阻止構造体６０を有するＭＩＯＣ５８を示す。構造体６０は光導波管１２のＹ接合部２０と隣接する領域に加えられる。この上部平面図に示すように、構造体６０は一対の矩形構造を有し、一方は光導波管１２の両側あるいは光導波管１２と連続して設けることができる。図２Ｂに示すように構造体６０にはチタンのような金属の第１の層６２及び金のような金属の層６４とが含まれる。チタン・金構造体６０に入射される表面波は、反射、散乱あるいは吸収される。金属層が周知の技術により蒸着されることは理解されよう。
【００２２】
また図２Ｃに示すように、構造体６０はニオブ酸リチウムの屈折率とは異なる屈折率を有する基板１６の領域６１として構成可能である。異なる屈折率を有する基板１６の領域６１は光導波管１２−１４を形成している間に、プロトン交換法により形成される。屈折率の変化と対向する表面波の一部は反射あるいはその方向が変更される。反射される光は周知の光学原理に従い屈折率の差及び構造体表面に入射される角度により決定される。
【００２３】
図３は本発明によるＭＩＯＣ６５を示し、この場合一対の薄い矩形表面波阻止構造体６６、６８が基板１６を横断させて付加される。構造体６６、６８は図２Ｂ〜図２Ｄに示すものと同様の形態の単層あるいは複層にできる。構造体６６、６８により、入射表面波が反射、再配向あるいは吸収できる。
【００２４】
図４は本発明によるＭＩＯＣ７０を示し、この場合複数の焦点領域７２〜７９がレンズとして作用するように形成される。焦点領域７２〜７９は光導波管１２の長手方向に沿い離間して配置される。焦点領域７２〜７９は表面波がＭＩＯＣ７０のピグテール３２〜３４から離間するように配向されることが好ましい。焦点領域７２〜７９はプロトン交換法により形成可能である。焦点領域７２〜７９は導波管ネットワーク１５に沿った任意の個所に配置できよう。これらの構造体の最適位置は他の構造体、即ち電極若しくは導波管ネットワーク１５の構成により決定される。
【００２５】
図５は本発明によるＭＩＯＣ８０を示し、この場合その上に複数の矩形構造体８２〜８５を有している。矩形の構造体８２、８３は基板１６の光導波管１２の側縁部３８、４０と隣接させた対向して配置される。矩形の構造体８４、８５は基板１６の側縁部３８、４０と隣接し、光導波管１３、１４はその間に配置される。これらの構造体は金属を加えるのではなく材料内の屈折率変化を与えることにより構成させることが好ましい。
【００２６】
図６は本発明によるＭＩＯＣ９０を示し、この場合基板１６内に形成される複数の焦点領域９２〜９９を有している。焦点領域９２、９３は基板１６の縁部１８の近傍において光導波管１２の反対側に配置される。焦点領域９４、９５はＹ接合部２０の近傍において光導波管１２の反対側に配置される。焦点領域９６、９７は基板１６の縁部３０の近傍において光導波管１４の反対側に配置され、焦点領域９８、９９もまた縁部３０の近傍において光導波管１３の反対側に配置される。対をなす焦点領域９６、９７及び焦点領域９８、９９は互いに偏位しオフセットされる。このオフセットは偏光クロスカップリングの発生を防止するため減偏光長（ｄｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｌｅｎｇｔｈ）より大きくする必要がある。減偏光長はＴＥモードとＴＭモードとの間の屈折率差により除算された光波のコヒーレンス長として定義される。
【００２７】
図７は本発明によるＭＩＯＣ１０２を示し、この場合複数の三角構造体１０５〜１０７が基板１６上に形成される。三角構造体１０４、１０５は基板１６の縁部１８の近傍において光導波管１２の反対側に配置される。三角構造体１０６、１０７はそれぞれ側縁部３８、４０の近傍において基板１６の縁部３０近傍に配置される。
【００２８】
図８は本発明によるＭＩＯＣ１１０を示し、この場合一対の三角構造体１１２、１１４はそれぞれ側縁部３８、４０の近傍において基板１６の縁部３０の近くに形成される。三角構造体１１６はＹ接合部２０の近傍において光導波管１３、１４間に形成される。三角構造体１１８、１２０はＹ接合部２０の反対側においてそれぞれ側縁部３８、４０と隣接する基板１６上に形成される。
【００２９】
図９は本発明によるＭＩＯＣ１０２を示し、この場合上述したような三角構造体１１２、１１４を有する。一対の三角構造体１２４、１２６は光導波管１２の反対側でＹ接合部２０の近傍の基板１６上に配置される。三角構造体１２４、１２６の間には約１〜１０μｍの狭い間隙１２５が形成される。
【００３０】
図１０は本発明のＭＩＯＣ１２８を示し、この場合光導波管１３、１４の近傍に配置される２対４個の側部を有する構造体１３０〜１３３を具備する。各対の間には小さな間隙が置かれる。この間隙は隣接する光導波管１２〜１４の縁部から１〜１０μｍ離れる間隙であることが好ましい。構造体は図６に沿って上述したような方法で互いにオフセットされている。４個の側部を有する第１の構造体１３４は光導波管１２の片側に配置され、４個の側部を有する第２の構造体１３６は反対側に配置される。構造体１３４、１３６と光導波管１２との間には約１〜１０μｍの狭い間隙が置かれる。
【００３１】
図１１は本発明によるＭＩＯＣ１４０を示し、この場合それぞれ縁部１８及び３０の近傍に形成される一対の薄い矩形構造体１４２を有する。
【００３２】
図１２は本発明のＭＩＯＣ１５０を示し、この場合表面波を分散、反射あるいは吸収する材料の薄いライン１５２、１５６がそれぞれ基板端部１８、３０の近傍に配置される。近接して離間するこの材料の複数のライン１５４はＹ接合部２０の近傍に光導波管１２と隣接して配置される。
【００３３】
図１３は本発明のＭＩＯＣ１６０を示し、この場合光導波管１２の反対端部の近傍に配設された表面波阻止材料からなる複数のライン１６２、１６４を有する。表面波阻止材料からなる薄いライン１６６は光導波管１３、１４を横切って延びている。ライン１６６は光導波管１３、１４の軸に対し直角ではない。
【００３４】
図１４は本発明のＭＩＯＣ１７０を示し、この場合表面波阻止材料からなる複数の矩形構造体１７２〜１７５が基板１６上に形成される。矩形構造体１７２、１７３は光導波管１２の反対側部に配置され、基板１６の側縁部３８、４０にそれぞれ近接して配置される。矩形構造体１７４は光導波管１２、１４及びＹ接合部２０の近傍において側部４０と隣接して配置される。
【００３５】
図１５は表面波阻止材料からなる複数の薄いライン１８２〜１８５を有するＭＩＯＣ１８を示す。ライン１８２は光導波管１２に対し直角であり、基板１６の縁部１８近傍に配置される。ライン１８２は約８０度の角度でＹ接合部２０の近傍において基板１６をある角度で横断して延びる。ライン１８４、１８５はそれぞれ光導波管１３、１４を約８０度の角度をもって延びている。ライン１８４、１８５は図６に関して上述した場合と同一の方法で互いにオフセットされる。
【００３６】
図１６は導波管ネットワーク１５の外側に沿って構造体１８７、１８８が付加されたＭＩＯＣ１９０を示す。構造体１８７、１８８はそれぞれＭＩＯＣ１９０の長さに沿って延びるライン１８７Ａ、１８８Ａを含む。構造体１８７、１８８はそれぞれ広く湾曲した湾曲部１８７Ｂ、１８８Ｂを有している。湾曲部１８７Ｂ、１８８ＢはＭＩＯＣ１９０のＹ接合部２０上面の中央領域の近傍に配置され、ピグテールに連結される縁部から通常反射する光を捕捉、分散あるいは吸収するように構成される。
【００３７】
ここに開示した構造及び方法は本発明の原理を示すためのものである。本発明はその精神及び本質的な特性から離れることなく他の形態も採用可能である。本発明のいくつかの実施形態を上述したが、表面波を阻止あるいは反射させる装置の他の多くの構成が本発明の範囲内で形成可能であることは理解されよう。従って開示した実施形態は全ての点において制限されるものではなく一例として開示したに過ぎない。従って上述の説明の範囲ではなく、添付の請求項によって本発明の範囲が定まる。請求項に記載の等価物の意味及び範囲内に入るここに開示の実施形態に対する全ての設計変更が本発明の範囲に含まれよう。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】 図１Ａは従来のＭＩＯＣの斜視図である。
【図１Ｂ】 図１Ｂは図１Ａの従来のＭＩＯＣの縦側面図である。
【図１Ｃ】 図１Ｃは図１Ａの従来のＭＩＯＣの上部平面図である。
【図１Ｄ】 図１Ｄは図１Ａ及び図１Ｂの上部平面図である。
【図２Ａ】 図２Ａは基板に与えてＭＩＯＣを製造し本発明の原理に基き表面波伝播を除去あるいは減少させる材料パターンの上部平面図である。
【図２Ｂ】 図２Ｂは基板に与えてＭＩＯＣを製造し本発明の原理に基き表面波伝播を除去あるいは減少させる材料パターンの上部平面図である。
【図２Ｃ】 図２Ｃは基板に与えてＭＩＯＣを製造し本発明の原理に基き表面波伝播を除去あるいは減少させる材料パターンの上部平面図である。
【図３】 図３は基板に与えてＭＩＯＣを製造し本発明の原理に基き表面波伝播を除去あるいは減少させる材料パターンの上部平面図である。
【図４】 図４は基板に与えてＭＩＯＣを製造し本発明の原理に基き表面波伝播を除去あるいは減少させる材料パターンの上部平面図である。
【図５】 図５は基板に与えてＭＩＯＣを製造し本発明の原理に基き表面波伝播を除去あるいは減少させる材料パターンの上部平面図である。
【図６】 図６は基板に与えてＭＩＯＣを製造し本発明の原理に基き表面波伝播を除去あるいは減少させる材料パターンの上部平面図である。
【図７】 図７は基板に与えてＭＩＯＣを製造し本発明の原理に基き表面波伝播を除去あるいは減少させる材料パターンの上部平面図である。
【図８】 図８は基板に与えてＭＩＯＣを製造し本発明の原理に基き表面波伝播を除去あるいは減少させる材料パターンの上部平面図である。
【図９】 図９は基板に与えてＭＩＯＣを製造し本発明の原理に基き表面波伝播を除去あるいは減少させる材料パターンの上部平面図である。
【図１０】 図１０は基板に与えてＭＩＯＣを製造し本発明の原理に基き表面波伝播を除去あるいは減少させる材料パターンの上部平面図である。
【図１１】 図１１は基板に与えてＭＩＯＣを製造し本発明の原理に基き表面波伝播を除去あるいは減少させる材料パターンの上部平面図である。
【図１２】 図１２は基板に与えてＭＩＯＣを製造し本発明の原理に基き表面波伝播を除去あるいは減少させる材料パターンの上部平面図である。
【図１３】 図９は基板に与えてＭＩＯＣを製造し本発明の原理に基き表面波伝播を除去あるいは減少させる材料パターンの上部平面図である。
【図１４】 図１０は基板に与えてＭＩＯＣを製造し本発明の原理に基き表面波伝播を除去あるいは減少させる材料パターンの上部平面図である。
【図１５】 図１１は基板に与えてＭＩＯＣを製造し本発明の原理に基き表面波伝播を除去あるいは減少させる材料パターンの上部平面図である。
【図１６】 図１２は基板に与えてＭＩＯＣを製造し本発明の原理に基き表面波伝播を除去あるいは減少させる材料パターンの上部平面図である。
【符号の説明】
１０；ＭＩＯＣ、１１；光導波管ネットワーク、１２；光導波管、１３；光導波管、１４；光導波管、１６；基板、１８；縁部、２０；Ｙ接合部、３０；縁部、３２；ピグテール、３６；スラブ光導波管、４０；側部、４４；上面層、４６；入力ファセット、４８；出力ファセット、５１；電極、５８；集積化光学チップ、６０；構造体、６１；領域、６２；第１の層、６４；第２の層、６５；ＭＩＯＣ、６６；トレンチ、７２〜７９；焦点領域、８０；ＭＩＯＣ、８２〜８５；矩形構造体、９４；散乱源、１０４；散乱源、１０６；上面、１０８；内端部、１１０；ＭＩＯＣ、１１６；三角構造体、１２０；ＭＩＯＣ、１２６；溝、１２８；ＭＩＯＣ、１３４；第１の構造体、１３６；第２の構造体、１４２；一対の薄い矩形構造体、１５０；ＭＩＯＣ、１５４；ライン、１５６；縁部、１６０；ＭＩＯＣ、１６２；接合線、１６６；ライン、１７０；ＭＩＯＣ、１７４；構造体、１８０；ＭＩＯＣ、１８２；ライン、１９０；ＭＩＯＣ、１８７Ａ、１８８Ａ；ライン、１９０；ＭＩＯＣ、１８７Ｂ、１８８Ｂ；湾曲部
【発明の属する技術分野】
本発明は集積化光学チップあるいは装置、更に詳細にはニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂ０３）基板上に形成される集積化光学部品を有した多機能集積化光学チップに関する。このチップに形成される集積化光学部品には導波管が含まれ、光学カプラ、偏光子あるいは位相変調器として機能させるよう配列可能である。多機能を果たす装置が単一の装置に内蔵させる場合、インターフェース分離装置と関連するロス若しくはエラーの発生を回避し得る。本発明は特に、光導波管と接続される光ファイバピグテールを経て光ファイバにクロスカップリングされる表面波の伝播の結果、偏光消光比を改良する、あるいは多機能集積化光学チップの偏光非相反（ＰＮＲ）エラーを減少させる方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多機能の集積化光学チップ（ＭＩＯＣ）は通常従来のフォトマスク、真空蒸着、化学浴、プロトン交換、拡散、及びエッチングの各技術を用いてニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂ０３）からなる３〜４インチウエハ上に大量に製造し、多数の同一部品を低コスト、高信頼性をもって形成する。上述した多機能を実現するＭＩＯＣは中間及び高い精度の光ファイバジャイロスコープ（ＦＯＧ）若しくは回転センサの製造に使用される。ＦＯＧはサニャック効果を利用してコイル状の光ファイバに対し直角な軸を中心とする回転速度を測定する。ＭＩＯＣはまたマッハツェンダー干渉計またはマイケルソン干渉計の原理に基く水管検漏器若しくはジオフォンのような他の光ファイバ光学センサを製造する場合にも使用可能である。
【０００３】
光ファイバジャイロスコープには、互いに反対方向に進む波を光信号源から光ファイバコイル内に導入する手段が含まれる。コイル平面に対し直角な軸を中心とするコイルの回転により、時計回り及び反時計回りの波の間にサニャック効果により位相差が生じる。この位相差は、回転方向にコイルを横断する波がコイルを反対方向に横断する波より光ファイバコイルを経てトランジット時間が長くなるために生じる。これら波はコイルを経て伝播した後、合流される。この合流波により干渉パターンが形成され、処理されて回転速度が決定される。回転速度を決定する技術は当業者には周知である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
光信号源と通常偏波面保存ファイバからなる光ファイバコイルとの間に多機能を有する集積化光学チップ（ＭＩＯＣ）を含むようにＦＯＧを形成することは通例である。ＭＩＯＣには通常、Ｙ接合をなすべく配置された複数の光導波管が含まれる。Ｙ接合の基部は光信号源と接続され、一方Ｙ接合のアーム部は光ファイバコイルの端部とインターフェースを構成する。多機能の集積化光学チップへの光信号の入力はＹ接合で分割され、互いに反対方向に進む波として光ファイバコイルの端部へ入力される光信号となる。コイルを伝播した後、波はＹ接合のアーム部を構成する光導波管に入る。次に波はＹ接合内で合流され、Ｙ接合の基部から光ファイバへ出力される。合流波は光検出器へ案内され、光検出器は電気信号を発生し、電気信号が処理されて回転速度が決定される。
【０００５】
光ファイバ回転センサ内での所望状態は通路長を付加することなしに光ファイバコイル内及び光導波管内を伝播するＴＥモードである。ＴＭモード及び通路長の付加を有するＴＥモードの伝播は望ましくない状態である。位相差（あるいは常時ファイバ内で２偏光成分を有することに関連する偏光非相反（ＰＮＲ））を加える偏光クロスカップリング（ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｃｒｏｓｓ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）のような誤差源はサニャック効果と直接争う付加光路差として現れる。これらの誤差源のため、ＭＩＯＣ内の位相変調器により使用される周波数で変調されるときに位相バイアス誤差及び振幅バイアス誤差が生じる。偏光クロスカップリングによる光ファイバ回転センサ内のバイアス成分は偏光消光比の絶対値の平方根に逆比例する。消光比はデシベル単位で表される偏光モードの所望パワー（所望モードのパワー）に対する不都合なパワー（望ましくないモードのパワー）の比の対数の１０倍として定義される。ＭＩＯＣ内のクロスカップリングを最小にすると（消光比の絶対値を最大にすると）、この種のバイアス誤差が減少される。
【０００６】
更に背景技術としてここに開示されるような集積化光学チップ（ＭＩＯＣ）は、「高電気光学係数を有する多機能の集積化光学チップを製造する方法」と題し、１９９３年３月９日に公布されたチン・エル・チャン等による米国特許第５，１９３，１３６号；「集積化光学チップ及びそれに光ファイバコイルを接続する方法」と題し、１９９１年９月１０日に公布されたチン・エル・チャンによる米国特許第５，０４６，８０８号；「集積化光学チップ及びニオブ酸リチウム基板に対する光ファイバの付設のためのレーザアブレーション法」と題し、１９９５年２月２８日に公布されたチン・エル・チャン等による米国特許第５，３９３，３７１号；「電気光学導波管、位相変調器及びそれらを製造する方法」と題し、１９９５年８月１５日に公布されたチン・エル・チャン等による米国特許第５，４４２，７１９号；及び「集積化光学チップに対しファイバの堅牢な接続のための方法及びその製品」と題し、１９９０年１２月１１日に公布されたジョージ・エイ・パビラスによる米国特許第４，９７６，５０６号に開示されると同様の処理若しくは工程を用いて形成される。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による集積化光学チップは電気工学的に活性な材料からなる基板と基板の第１の面上に形成される光導波管ネットワークとを備える。光導波管ネットワークは光信号が光導波管ネットワークへ入力される入力ファセットと、光導波管ネットワークから出力される出力ファセットとを有する。本発明による集積化光学チップは更に基板内を伝播する表面波が出力ファセットに連結することを防止するため、光導波間の長手方向に沿って互いに離間して配置され、表面波を出力ファセットに向かわない方向に配向し、それぞれレンズとして作用する複数の焦点領域として形成され、基板の上層内に配置された構造体を含んでいる。
【０００８】
本発明の目的、構造及びその動作は、添付の図面に示す好ましい実施形態に沿った以下の説明からより完全に理解されよう。
【０００９】
【発明の実施の形態】
ここに添付された図面はいずれも一定の割合で拡大して示してある。図面に示される構成部品の一部の寸法は他の構成部品に比べ拡大して示す必要があるほど小さい。
【００１０】
図１Ａには基板１６上に形成される３個の光導波管１２−１４からなる光導波管ネットワーク１１を含む周知のＭＩＯＣ１０が示される。基板１６はこのような装置の製造に通常使用されるニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂ０３）のような電気光学的に活性な材料で作られる。光導波管１２−１４は当業者には周知の処理法を用いて基板１６の一部をドーピング処理することにより形成される。
【００１１】
導波管１２は基板１６の縁部１８から光導波管１２−１４が交差するＹ接合部２０へ向って延びている。光導波管１３、１４はＹ接合部２０と平行部２６、２８との間をそれぞれ延びる角度部２２、２４を有している。光導波管１３、１４は基板１６のＹ接合部２０と縁部３０との間に延び、縁部１８、３０は全体としてその縁部（１８）に対し平行にされる。
【００１２】
光導波管１２−１４は、光ファイバ３２−３４がそれぞれ突き合わせ連結されて形成され、他の構成部品（図示せず）とＭＩＯＣ１０とのインターフェースをなすように形成される。従来の構成及び本発明の構成両方を簡単に説明するために、光ファイバ３２は入力ファイバピグテールと呼び、光ファイバ３３、３４は出力ファイバピグテールと呼ぶ。
【００１３】
上述したように、ＭＩＯＣの製造に使用された処理により図１Ｂに示す如く基板の上部に薄いスラブ光導波管３６が製造され得る。光ファイバジャイロスコープのような装置を製造する際にＭＩＯＣ１０が使用されるとき、光信号は入力光ファイバピグテール３２から光導波管１２へ入力される。入力ピグテール３２からの信号の一部はピグテール３２と光導波管１２との間のインターフェースで散乱される。特にこの散乱光の一部はスラブ光導波管３６内に結合される。光はスラブ光導波管３６内で反射が生じるＭＩＯＣ１０の側面３８、４０へ向って伝播する。矢印Ａ、Ｂは表面導波管３６内で移動可能な表面波の通路を示している。図１Ｃに示すように、反射された表面波は出力ピグテール３３、３４内に結合される。更に、矢印Ａで示すように、表面波の一部は反射することなく出力ピグテール３３、３４へ直接伝播し、またＭＩＯＣ１０の出力と結合される。
【００１４】
図１ＤはＭＩＯＣ１０の上面４４上に形成される３個の電極５０〜５２を示す。電極５０〜５２は電極５１が光導波管１３、１４の平行部分間にあるように配置される。光導波管１３は電極５０、５１間に配設され、光導波管１４は電極５１、５２間に配設される。電気コンタクト５４、５６もまた上面４４に形成可能である。電極５０〜５２は通常ＭＩＯＣ１０がＦＯＧ（図示せず）内に含まれるときプッシュ・プル位相変調器を構成するために使用される。
【００１５】
表面モードが弱く案内されるために生じるクロスカップリングを防止するため、表面モードが光ファイバピグテールにクロスカップリングするＭＩＯＣの全長を横切って伝播することを防止する光阻止、トラップあるいは分散するように構成する必要があることが判明した。本発明の説明上、光信号が光ファイバピグテール３２へ入力され、Ｙ接合部で分割され、次に光ファイバピグテール３３、３４で出力されるものとする。
【００１６】
弱く案内される表面モードを消滅させる本発明の一の構成によれば、例えば金属若しくは他の吸光あるいは反射材料を用いて薄いスラブ導波管が形成されたＭＩＯＣ面での境界条件が変更される。弱く案内される表面モードを消滅させる本発明の他の一の構成によれば、極めて焦点距離の短いレンズのように作用するように屈折率が設定される。本発明の更に別の構成によれば、材料の幾何学的形状をＭＩＯＣの表面に与えることにより、スラブ導波管内の屈折率が変化される。この波の中断により、集積化光学チップ内の偏光クロスカップリングによるエラーが効果的に停止あるいは阻止できる。
【００１７】
表面案内されるモード光を阻止、分散あるいは吸収する概念の実現には、本発明により選択された特徴部がＭＩＯＣ１０製造用のフォトリソグラフィマスク内に含ませる必要がある。この幾何学的構成体は導波管ネットワーク１５に触れるか、あるいは横断するように含ませることができる。幾何学的構成体はまた導波管ネットワーク１５の近傍に配置可能である。且つ幾何学的構成体は導波管ネットワーク１５からある距離離間された位置において、且つ対象である表面伝播波の通路内に直接配設可能である。形状及び位置を設定するとき所望の結果を得るためには、材料が受ける処理工程のすべてを考慮する必要がある。
【００１８】
図２〜図１５は吸光材や反射材を与える、あるいはチップの表面の幾何学的形状またはパターンの屈折率変化を与え、表面波の移動方向を変更する、あるいは表面光を吸収する例を示す。また屈折率変化と材料付加を共に使用可能である。表面屈折率の変化を起こさせる最簡潔の方法は、光導波管１２−１４の形成と同一の手段を経てパターン若しくは形状を作ることである。この場合プロトン交換法が好ましい方法であり、ＭＩＯＣ１０の製造でコストが増すことはない。またチタン拡散導波管製造ラインでは、表面伝播光の方向を阻止、抑制あるいは変更するために幾何学的パターンのチタン拡散表面屈折率の変化を利用し得、これもコストが増すことはない。
【００１９】
金属バリア若しくは吸光体のパターンは変調器の電極のフォトリソグラフィマスクに一体化され、ＭＩＯＣ１０の製造でコストが増すことはない。パターン若しくは形状が複数回反復されて、効果が増大される。可能な複数の構成について以下に説明する。この場合同一あるいは異なる幾何学的パターンを用いた屈折率変化法、局所塗布法あるいはそれらの組合法が使用されよう。横及び長手方向のブロック、レンズ、分散体または吸光体のサイズ、形状及び延長は、光学チップの全チップ長及び導波管構成、並びに光ファイバピグテールの位置により決定される。マッハ・ツェンダー干渉計のように、あるいはＹ接合部の後に吸光体若しくは分散体が平行通路位置に使用されるとき、図６、図１０、図１３及び図１５に示すようにオフセットあるいは互い違いにする必要がある。またオフセットは光源のコヒーレンス長より大きくする必要がある。
【００２０】
図２〜図１５は集積化光学チップ内の表面波の伝播を減少させる装置及び方法を示す。これらの図面はすべて簡単な線で示す光導波管を有した上部平面図である。構造体あるいは材料を与えて表面波伝播を減少させる以外は、集積化光学チップは図１Ａ及び図１Ｄを参照して説明した周知の集積化光学チップと同様であることは理解されよう。従って図２〜図１６の集積化光学チップのすべてに、Ｙ接合部２０を含む光導波管ネットワークを構成する基板１６及び光導波管１２−１４が含まれている。導波管ネットワーク１５の他の構成も可能である。この詳細な構成が図面に開示し以下に説明される。
【００２１】
図２Ａは基板１６の上面４４に付加された表面波阻止構造体６０を有するＭＩＯＣ５８を示す。構造体６０は光導波管１２のＹ接合部２０と隣接する領域に加えられる。この上部平面図に示すように、構造体６０は一対の矩形構造を有し、一方は光導波管１２の両側あるいは光導波管１２と連続して設けることができる。図２Ｂに示すように構造体６０にはチタンのような金属の第１の層６２及び金のような金属の層６４とが含まれる。チタン・金構造体６０に入射される表面波は、反射、散乱あるいは吸収される。金属層が周知の技術により蒸着されることは理解されよう。
【００２２】
また図２Ｃに示すように、構造体６０はニオブ酸リチウムの屈折率とは異なる屈折率を有する基板１６の領域６１として構成可能である。異なる屈折率を有する基板１６の領域６１は光導波管１２−１４を形成している間に、プロトン交換法により形成される。屈折率の変化と対向する表面波の一部は反射あるいはその方向が変更される。反射される光は周知の光学原理に従い屈折率の差及び構造体表面に入射される角度により決定される。
【００２３】
図３は本発明によるＭＩＯＣ６５を示し、この場合一対の薄い矩形表面波阻止構造体６６、６８が基板１６を横断させて付加される。構造体６６、６８は図２Ｂ〜図２Ｄに示すものと同様の形態の単層あるいは複層にできる。構造体６６、６８により、入射表面波が反射、再配向あるいは吸収できる。
【００２４】
図４は本発明によるＭＩＯＣ７０を示し、この場合複数の焦点領域７２〜７９がレンズとして作用するように形成される。焦点領域７２〜７９は光導波管１２の長手方向に沿い離間して配置される。焦点領域７２〜７９は表面波がＭＩＯＣ７０のピグテール３２〜３４から離間するように配向されることが好ましい。焦点領域７２〜７９はプロトン交換法により形成可能である。焦点領域７２〜７９は導波管ネットワーク１５に沿った任意の個所に配置できよう。これらの構造体の最適位置は他の構造体、即ち電極若しくは導波管ネットワーク１５の構成により決定される。
【００２５】
図５は本発明によるＭＩＯＣ８０を示し、この場合その上に複数の矩形構造体８２〜８５を有している。矩形の構造体８２、８３は基板１６の光導波管１２の側縁部３８、４０と隣接させた対向して配置される。矩形の構造体８４、８５は基板１６の側縁部３８、４０と隣接し、光導波管１３、１４はその間に配置される。これらの構造体は金属を加えるのではなく材料内の屈折率変化を与えることにより構成させることが好ましい。
【００２６】
図６は本発明によるＭＩＯＣ９０を示し、この場合基板１６内に形成される複数の焦点領域９２〜９９を有している。焦点領域９２、９３は基板１６の縁部１８の近傍において光導波管１２の反対側に配置される。焦点領域９４、９５はＹ接合部２０の近傍において光導波管１２の反対側に配置される。焦点領域９６、９７は基板１６の縁部３０の近傍において光導波管１４の反対側に配置され、焦点領域９８、９９もまた縁部３０の近傍において光導波管１３の反対側に配置される。対をなす焦点領域９６、９７及び焦点領域９８、９９は互いに偏位しオフセットされる。このオフセットは偏光クロスカップリングの発生を防止するため減偏光長（ｄｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｌｅｎｇｔｈ）より大きくする必要がある。減偏光長はＴＥモードとＴＭモードとの間の屈折率差により除算された光波のコヒーレンス長として定義される。
【００２７】
図７は本発明によるＭＩＯＣ１０２を示し、この場合複数の三角構造体１０５〜１０７が基板１６上に形成される。三角構造体１０４、１０５は基板１６の縁部１８の近傍において光導波管１２の反対側に配置される。三角構造体１０６、１０７はそれぞれ側縁部３８、４０の近傍において基板１６の縁部３０近傍に配置される。
【００２８】
図８は本発明によるＭＩＯＣ１１０を示し、この場合一対の三角構造体１１２、１１４はそれぞれ側縁部３８、４０の近傍において基板１６の縁部３０の近くに形成される。三角構造体１１６はＹ接合部２０の近傍において光導波管１３、１４間に形成される。三角構造体１１８、１２０はＹ接合部２０の反対側においてそれぞれ側縁部３８、４０と隣接する基板１６上に形成される。
【００２９】
図９は本発明によるＭＩＯＣ１０２を示し、この場合上述したような三角構造体１１２、１１４を有する。一対の三角構造体１２４、１２６は光導波管１２の反対側でＹ接合部２０の近傍の基板１６上に配置される。三角構造体１２４、１２６の間には約１〜１０μｍの狭い間隙１２５が形成される。
【００３０】
図１０は本発明のＭＩＯＣ１２８を示し、この場合光導波管１３、１４の近傍に配置される２対４個の側部を有する構造体１３０〜１３３を具備する。各対の間には小さな間隙が置かれる。この間隙は隣接する光導波管１２〜１４の縁部から１〜１０μｍ離れる間隙であることが好ましい。構造体は図６に沿って上述したような方法で互いにオフセットされている。４個の側部を有する第１の構造体１３４は光導波管１２の片側に配置され、４個の側部を有する第２の構造体１３６は反対側に配置される。構造体１３４、１３６と光導波管１２との間には約１〜１０μｍの狭い間隙が置かれる。
【００３１】
図１１は本発明によるＭＩＯＣ１４０を示し、この場合それぞれ縁部１８及び３０の近傍に形成される一対の薄い矩形構造体１４２を有する。
【００３２】
図１２は本発明のＭＩＯＣ１５０を示し、この場合表面波を分散、反射あるいは吸収する材料の薄いライン１５２、１５６がそれぞれ基板端部１８、３０の近傍に配置される。近接して離間するこの材料の複数のライン１５４はＹ接合部２０の近傍に光導波管１２と隣接して配置される。
【００３３】
図１３は本発明のＭＩＯＣ１６０を示し、この場合光導波管１２の反対端部の近傍に配設された表面波阻止材料からなる複数のライン１６２、１６４を有する。表面波阻止材料からなる薄いライン１６６は光導波管１３、１４を横切って延びている。ライン１６６は光導波管１３、１４の軸に対し直角ではない。
【００３４】
図１４は本発明のＭＩＯＣ１７０を示し、この場合表面波阻止材料からなる複数の矩形構造体１７２〜１７５が基板１６上に形成される。矩形構造体１７２、１７３は光導波管１２の反対側部に配置され、基板１６の側縁部３８、４０にそれぞれ近接して配置される。矩形構造体１７４は光導波管１２、１４及びＹ接合部２０の近傍において側部４０と隣接して配置される。
【００３５】
図１５は表面波阻止材料からなる複数の薄いライン１８２〜１８５を有するＭＩＯＣ１８を示す。ライン１８２は光導波管１２に対し直角であり、基板１６の縁部１８近傍に配置される。ライン１８２は約８０度の角度でＹ接合部２０の近傍において基板１６をある角度で横断して延びる。ライン１８４、１８５はそれぞれ光導波管１３、１４を約８０度の角度をもって延びている。ライン１８４、１８５は図６に関して上述した場合と同一の方法で互いにオフセットされる。
【００３６】
図１６は導波管ネットワーク１５の外側に沿って構造体１８７、１８８が付加されたＭＩＯＣ１９０を示す。構造体１８７、１８８はそれぞれＭＩＯＣ１９０の長さに沿って延びるライン１８７Ａ、１８８Ａを含む。構造体１８７、１８８はそれぞれ広く湾曲した湾曲部１８７Ｂ、１８８Ｂを有している。湾曲部１８７Ｂ、１８８ＢはＭＩＯＣ１９０のＹ接合部２０上面の中央領域の近傍に配置され、ピグテールに連結される縁部から通常反射する光を捕捉、分散あるいは吸収するように構成される。
【００３７】
ここに開示した構造及び方法は本発明の原理を示すためのものである。本発明はその精神及び本質的な特性から離れることなく他の形態も採用可能である。本発明のいくつかの実施形態を上述したが、表面波を阻止あるいは反射させる装置の他の多くの構成が本発明の範囲内で形成可能であることは理解されよう。従って開示した実施形態は全ての点において制限されるものではなく一例として開示したに過ぎない。従って上述の説明の範囲ではなく、添付の請求項によって本発明の範囲が定まる。請求項に記載の等価物の意味及び範囲内に入るここに開示の実施形態に対する全ての設計変更が本発明の範囲に含まれよう。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】 図１Ａは従来のＭＩＯＣの斜視図である。
【図１Ｂ】 図１Ｂは図１Ａの従来のＭＩＯＣの縦側面図である。
【図１Ｃ】 図１Ｃは図１Ａの従来のＭＩＯＣの上部平面図である。
【図１Ｄ】 図１Ｄは図１Ａ及び図１Ｂの上部平面図である。
【図２Ａ】 図２Ａは基板に与えてＭＩＯＣを製造し本発明の原理に基き表面波伝播を除去あるいは減少させる材料パターンの上部平面図である。
【図２Ｂ】 図２Ｂは基板に与えてＭＩＯＣを製造し本発明の原理に基き表面波伝播を除去あるいは減少させる材料パターンの上部平面図である。
【図２Ｃ】 図２Ｃは基板に与えてＭＩＯＣを製造し本発明の原理に基き表面波伝播を除去あるいは減少させる材料パターンの上部平面図である。
【図３】 図３は基板に与えてＭＩＯＣを製造し本発明の原理に基き表面波伝播を除去あるいは減少させる材料パターンの上部平面図である。
【図４】 図４は基板に与えてＭＩＯＣを製造し本発明の原理に基き表面波伝播を除去あるいは減少させる材料パターンの上部平面図である。
【図５】 図５は基板に与えてＭＩＯＣを製造し本発明の原理に基き表面波伝播を除去あるいは減少させる材料パターンの上部平面図である。
【図６】 図６は基板に与えてＭＩＯＣを製造し本発明の原理に基き表面波伝播を除去あるいは減少させる材料パターンの上部平面図である。
【図７】 図７は基板に与えてＭＩＯＣを製造し本発明の原理に基き表面波伝播を除去あるいは減少させる材料パターンの上部平面図である。
【図８】 図８は基板に与えてＭＩＯＣを製造し本発明の原理に基き表面波伝播を除去あるいは減少させる材料パターンの上部平面図である。
【図９】 図９は基板に与えてＭＩＯＣを製造し本発明の原理に基き表面波伝播を除去あるいは減少させる材料パターンの上部平面図である。
【図１０】 図１０は基板に与えてＭＩＯＣを製造し本発明の原理に基き表面波伝播を除去あるいは減少させる材料パターンの上部平面図である。
【図１１】 図１１は基板に与えてＭＩＯＣを製造し本発明の原理に基き表面波伝播を除去あるいは減少させる材料パターンの上部平面図である。
【図１２】 図１２は基板に与えてＭＩＯＣを製造し本発明の原理に基き表面波伝播を除去あるいは減少させる材料パターンの上部平面図である。
【図１３】 図９は基板に与えてＭＩＯＣを製造し本発明の原理に基き表面波伝播を除去あるいは減少させる材料パターンの上部平面図である。
【図１４】 図１０は基板に与えてＭＩＯＣを製造し本発明の原理に基き表面波伝播を除去あるいは減少させる材料パターンの上部平面図である。
【図１５】 図１１は基板に与えてＭＩＯＣを製造し本発明の原理に基き表面波伝播を除去あるいは減少させる材料パターンの上部平面図である。
【図１６】 図１２は基板に与えてＭＩＯＣを製造し本発明の原理に基き表面波伝播を除去あるいは減少させる材料パターンの上部平面図である。
【符号の説明】
１０；ＭＩＯＣ、１１；光導波管ネットワーク、１２；光導波管、１３；光導波管、１４；光導波管、１６；基板、１８；縁部、２０；Ｙ接合部、３０；縁部、３２；ピグテール、３６；スラブ光導波管、４０；側部、４４；上面層、４６；入力ファセット、４８；出力ファセット、５１；電極、５８；集積化光学チップ、６０；構造体、６１；領域、６２；第１の層、６４；第２の層、６５；ＭＩＯＣ、６６；トレンチ、７２〜７９；焦点領域、８０；ＭＩＯＣ、８２〜８５；矩形構造体、９４；散乱源、１０４；散乱源、１０６；上面、１０８；内端部、１１０；ＭＩＯＣ、１１６；三角構造体、１２０；ＭＩＯＣ、１２６；溝、１２８；ＭＩＯＣ、１３４；第１の構造体、１３６；第２の構造体、１４２；一対の薄い矩形構造体、１５０；ＭＩＯＣ、１５４；ライン、１５６；縁部、１６０；ＭＩＯＣ、１６２；接合線、１６６；ライン、１７０；ＭＩＯＣ、１７４；構造体、１８０；ＭＩＯＣ、１８２；ライン、１９０；ＭＩＯＣ、１８７Ａ、１８８Ａ；ライン、１９０；ＭＩＯＣ、１８７Ｂ、１８８Ｂ；湾曲部
Claims (1)
- 電気光学的に活性な材料からなる基板（１６）と、基板（１６）の第１の面上に形成される光導波管ネットワーク（１１）と、基板（１６）の上面層（４４）に光導波管（１２）の長手方向に沿って互いに離間して配置され、表面波を光導波管ネットワーク（１１）の出力ファセット（４８）に向かわない方向に配向し、それぞれレンズとして作用する複数の焦点領域（７２〜７９）として形成されることにより基板（１６）内において伝播する表面波が出力ファセット（４８）と連結することを防止する構造体（６０）とを備え、光導波管ネットワーク（１１）は光信号を光導波管ネットワーク（１１）へ入力可能な入力ファセット（４６）と光信号を光導波管ネットワーク（１１）から出力可能な出力ファセット（４８）とを有してなる集積化光学チップ（５８）。
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