JP4678985B2 - 光回路装置の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄膜素子の配置方法、光回路装置、及び光電子装置に係り、特に、所望の方向に薄膜素子を配置しうる薄膜素子の配置方法及びその薄膜素子を用いた光回路装置及び光電子装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時では、光の干渉効果を利用して所望の分光特性を得ることができる干渉フィルタ（Interference filter）が提案されている。
【０００３】
干渉フィルタは、一般に、高屈折率の誘電体膜と低屈折率の誘電体膜とを交互に、数層から数十層、場合によっては数百層積層することにより構成されている。高屈折率の誘電体膜としては、例えばＴｉＯ₂膜が用いられ、低屈折率の誘電体膜としては、例えばＳｉＯ₂膜が用いられる。
【０００４】
干渉フィルタは、微細な薄膜を用いて構成されているため、光回路装置の微細化に寄与することが可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、干渉フィルタは、基板上に誘電体膜を積層することにより形成されるものであるため、干渉フィルタを構成する誘電体多層膜の面は、基板の面と平行になる。
【０００６】
ここで、光回路装置の更なる高機能化を実現するためには、フィルタを構成する誘電体多層膜の面を基板の面に対して斜めに設定したり、基板の面に対して垂直に設定したりすることが望まれるが、薄膜素子を所望の方向に配置する技術は未だ提案されていなかった。このため、薄膜素子を所望の方向に配置する技術が待望されていた。
【０００７】
本発明の目的は、薄膜素子を所望の方向に配置しうる薄膜素子の配置方法及びその薄膜素子を用いた光回路装置及び光電子装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、薄膜状の光学素子を、光回路基板上に任意の角度で搭載する光回路装置の製造方法において、前記光回路基板とは異なる第１の支持基板上に金属を含む２層の膜からなる傾動層を形成し、かつ、前記傾動層の前記薄膜状の光学素子を搭載する部分の下部に、前記傾動層とは別種の金属からなる解除層となる膜を形成し、前記傾動層の表面に接着剤を塗布し、前記第１の支持基板とは別の第２の支持基板上の前記薄膜状の光学素子を、前記接着剤により前記傾動層の表面に転写し、前記解除層をエッチングで除去することにより、前記解除層上の部分の前記傾動層を前記第１の支持基板から離し、前記傾動層の反りを利用して、前記傾動層上に転写した前記薄膜状の光学素子の角度を変化させることを特徴とする光回路装置の製造方法により達成される。これにより、薄膜状の光学素子を所望の方向に配置することができる。従って、かかる薄膜状の光学素子を用いて微細で高機能な光回路装置等を提供することができる。
【０００９】
また、上記目的は、薄膜状の光学素子を、光回路基板上に任意の角度で搭載する光回路装置の製造方法において、前記光回路基板とは異なる第１の支持基板上に、所定の角度の傾斜面を持つ突起を形成し、前記突起の前記傾斜面に接着剤を塗布し、前記第１の支持基板とは別の第２の支持基板上の前記薄膜状の光学素子を、前記接着剤により前記傾斜面に転写し、前記突起をエッチングで除去し、前記第１の支持基板上の前記薄膜状の光学素子を第３の支持基板に押し付けることにより、前記薄膜状の光学素子の角度を変化させることを特徴とする光回路装置の製造方法により達成される。これにより、薄膜状の光学素子を所望の方向に配置することができため、微細で高機能な光回路装置を提供することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態による薄膜素子の配置方法を図１乃至図６を用いて説明する。図１乃至図６は、本実施形態による薄膜素子の配置方法を示す工程図である。なお、図１の紙面左側は平面図であり、紙面右側はＡ−Ａ′線断面図である。図２の紙面左側は平面図であり、紙面右側はＢ−Ｂ′線断面図である。図５及び図６の紙面左側は平面図であり、紙面右側はＣ−Ｃ′線断面図である。
【００１２】
本実施形態では、薄膜素子（Thin-film device）として光学フィルタを配置する場合を例に説明するが、本発明は、フィルタの配置のみならず、あらゆる薄膜素子の配置に広く適用することが可能である。
【００１３】
まず、図１（ａ）に示すように、成長基板１０を用意する。成長基板１０の材料としては、例えばＳｉやガラス等を用いることができる。
【００１４】
次に、成長基板１０上に、例えばＳｉＯ₂膜とＴｉＯ₂膜とを交互に積層して成る誘電体多層膜１４を成長する。誘電体多層膜１４の総合的な膜厚は、例えば数μｍ〜数１０μｍとすることができる。このような誘電体多層膜１４は、波長λ１の光信号を選択的に反射し、その他の波長の光信号を透過するフィルタを構成することができる。フィルタの波長選択特性は、市販のＣＡＤツールを用いて容易に設計することが可能である。図中、誘電体多層膜１４に表された複数の線は、誘電体多層膜１４を構成する膜の面を模式的に表したものである。
【００１５】
次に、例えばＣｒより成るマスクパターン（図示せず）をマスクとして、誘電体多層膜１４を斜めにパターニングすることにより、誘電体多層膜１４より成る斜角柱状のフィルタ１４ａ、１４ｂを形成する（図１（ｂ）参照）。フィルタ１４ａは紙面右側に傾くように形成し、フィルタ１４ｂは紙面左側に傾くように形成する。なお、誘電体多層膜１４を斜めにパターニングするためには、例えば、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching、反応性イオンエッチング）装置のエッチング室内に成長基板１０を斜めに載置し、マスクパターンをマスクとして、ＲＩＥ法により誘電体多層膜１４をエッチングすればよい。
【００１６】
次に、支持基板（Supporting substrate）１６を用意する。支持基板１６は、成長基板１０側に形成されたフィルタ１４ａ、１４ｂを移動するために用いられるものである。支持基板１６としては、例えば、ポリマが表面に塗布されたシリコン基板や、ポリマ基板等を用いることができる。
【００１７】
次に、図１（ｃ）に示すように、成長基板１０上に支持基板１６を重ね合わせる。支持基板１６の下面には、例えば接着剤（図示せず）が塗布されている。このため、フィルタ１４ａ、１４ｂが支持基板１６の下面に固着される。
【００１８】
次に、成長基板１０を選択的に溶解し得る溶解液を用い、成長基板１０を溶解する。成長基板１０を選択的に溶解しうる溶解液としては、例えばフッ酸等を用いることができる。こうして、フィルタ１４ａ、１４ｂが支持基板１６側に移動される。
【００１９】
なお、成長基板側にエピタキシャル成長された薄膜素子を上記のようにして支持基板側に移動する技術は、ＥＬＯ（Epitaxial Lift-Off、エピタキシャル・リフトオフ）技術と称されている。
【００２０】
次に、図２（ａ）に示すように、成長基板１８を用意する。成長基板１８の材料としては、成長基板１０と同様の材料を用いることができる。
【００２１】
次に、成長基板１８上に、例えばＳｉＯ₂膜とＴｉＯ₂膜とを交互に積層して成る誘電体多層膜２０を成長する。誘電体多層膜２０の総合的な膜厚は、例えば数μｍ〜数１０μｍとすることができる。このような誘電体多層膜２０は、波長λ２の光信号を選択的に反射し、その他の波長の光信号を透過するフィルタを構成することができる。フィルタの波長選択特性は、市販のＣＡＤツールを用いて容易に設計することが可能である。
【００２２】
次に、図１（ｂ）を用いて上述したのと同様にして、誘電体多層膜２０を斜角柱状にパターニングし、これにより、斜角柱状のフィルタ２０ａ、２０ｂを形成する（図２（ｂ）参照）。フィルタ２０ａは紙面右側に傾くように形成し、フィルタ２０ｂは紙面左側に傾くように形成する。
【００２３】
次に、フィルタ２０ａ、２０ｂを移動するための支持基板２２を用意する。支持基板２２の材料としては、例えば支持基板１６と同様の材料を用いることができる。
【００２４】
次に、成長基板１８上に支持基板２２を重ね合わせる（図２（ｃ）参照）。支持基板２２の下面には、例えば接着剤（図示せず）が塗布されている。このため、フィルタ２０ａ、２０ｂが支持基板２２の下面に固着される。
【００２５】
次に、図１（ｄ）を用いて上述したのと同様にして、成長基板１８を選択的に溶解し、フィルタ２０ａ、２０ｂを支持基板２２側に移動する（図２（ｄ）参照）。
【００２６】
次に、図３（ａ）に示すように、傾動用基板（Tilting substrate）２４を用意する。傾動用基板２４は、ＭＥＭＳ技術（Micro Electro Mechanical Systems、マイクロマシーニング技術）を用いてフィルタ１４ａ、１４ｂの向きを傾けるためのものである。ＭＥＭＳ技術については、例えば、OE Reports Number 188, August 1999, SPIEに記載されている。傾動用基板２４の材料としては、例えばＳｉを用いることができる。
【００２７】
次に、傾動用基板２４上に、例えば膜厚２μｍのＣｕ膜を形成する。
【００２８】
次に、フォトリソグラフィ技術を用い、Ｃｕ膜をパターニングする。これにより、Ｃｕより成る解除層（Release layer）２６が形成される。解除層２６は、後述する傾動層（Tilting layer）２８の端部の固定状態を解除し、傾動層２８の端部が傾動用基板２４に対して傾くようにするためのものである。
【００２９】
次に、傾動用基板２４上に、例えば膜厚３μｍのＮｉ膜と例えば膜厚３μｍのシリコン酸化膜とを順次積層して成る積層膜を形成する。
【００３０】
次に、フォトリソグラフィ技術を用い、積層膜をパターニングする。これにより、積層膜より成る傾動層２８が形成される（図３（ｂ）参照）。この際、傾動層２８の端部が解除層２６上に位置するようにする。これにより、傾動層２８の端部が、解除層２６を介して傾動用基板２４に固定されることとなる。
【００３１】
次に、図３（ｃ）に示すように、傾動用基板２４に支持基板１６を重ね合わせる。この際、解除層２６が形成されている側の傾動層２８の端部に、フィルタ１４ａ、１４ｂが載置されるようにする。解除層２６が形成されている側の傾動層２８の端部の上面には、例えば接着剤（図示せず）が塗布されている。このため、傾動層２８の端部上に載置されたフィルタ１４ａ、１４ｂは、傾動層２８の端部に固着される。
【００３２】
次に、図３（ｄ）に示すように、傾動用基板２４と支持基板１６とを互いに離間する。こうして、解除層２６が形成されている側の傾動層２８の端部の上面に、フィルタ１４ａ、１４ｂが移動される（図３（ｅ）参照）。
【００３３】
次に、解除層２６を選択的にエッチングする。そうすると、解除層２６を介して傾動用基板２４に固定されていた傾動層２８の端部の固定状態が解除され、傾動層２８の端部が傾動用基板２４の面に対して傾く。傾動層２８の端部が傾動用基板２４の面に対して傾くと、これに伴ってフィルタ１４ａ、１４ｂもそれぞれ傾き、フィルタ１４ａ、１４ｂが傾動層２８上に倒される（図３（ｆ）参照）。フィルタ１４ａ、１４ｂが斜角柱状に形成されているため、傾動層２８上に倒されたフィルタ１４ａ、１４ｂを構成する誘電体多層膜の面が、傾動用基板２４の面に対して傾いた状態となる。換言すれば、フィルタ１４ａ、１４ｂを構成する誘電体多層膜の成長方位が、傾動用基板２４の面に対して傾いた状態となる。
【００３４】
次に、図４（ａ）に示すように、傾動用基板３０を用意する。傾動用基板３０の材料としては、例えば傾動用基板２４と同様の材料を用いることができる。傾動用基板２４は、ＭＥＭＳ技術を用いてフィルタ２０ａ、２０ｂの向きを傾けるためのものである。
【００３５】
次に、図３（ａ）を用いて上述したのと同様にして、傾動用基板３０上に、解除層３２を形成する。
【００３６】
次に、図３（ｂ）を用いて上述したのと同様にして、傾動層３４を形成する（図４（ｂ）参照）。
【００３７】
次に、図３（ｃ）を用いて上述したのと同様にして、傾動用基板３０上に支持基板２２を重ね合わせる（図４（ｃ）参照）。
【００３８】
次に、図３（ｄ）を用いて上述したのと同様にして、傾動用基板３０と支持基板２２とを互いに離間する（図４（ｄ）参照）。こうして、傾動層３４の端部の上面にフィルタ２０ａ（図示せず）及びフィルタ２０ｂが移動される（図４（ｅ）参照）。
【００３９】
次に、図３（ｆ）を用いて上述したのと同様にして、解除層３２を選択的にエッチングし、傾動層３４の端部を傾ける。これにより、フィルタ２０ａ（図示せず）及びフィルタ２０ｂが傾動層３４上に倒される（図４（ｆ）参照）。
【００４０】
次に、図５（ａ）に示すように、光回路装置の実際の基板として用いられる実基板３６を用意する。実基板３６の材料としては、例えばＳｉを用いることができる。
【００４１】
次に、実基板３６上に、膜厚５μｍのフッ化ポリイミドより成るクラッド層３８を形成する。
【００４２】
次に、クラッド層３８上に、例えば膜厚２０μｍのフッ化ポリイミドより成る導波路層４０を形成する。この際、図５（ａ）に示すように、導波路層４０を互いに離間して形成する。このように導波路層４０を互いに離間して形成するのは、後工程でフィルタ１４ａ、１４ｂ、２０ａ、２０ｂを組み込むためである。なお、導波路層４０に用いるフッ化ポリイミドの組成は、クラッド層３８に用いるフッ化ポリイミドの組成と異なる組成に設定する。
【００４３】
次に、図５（ｂ）に示すように、実基板３６上に、傾動用基板２４を重ね合わせる。この際、導波路層４０が互いに離間している領域にフィルタ１４ａ、１４ｂが組み込まれるよう、位置合わせを行う。なお、フィルタ１４ａ、１４ｂを導波路層４０に組み込むためには、フィルタ１４ａ、１４ｂを組み込むべき領域のクラッド層３８の表面に、例えば接着材（図示せず）等を塗布しておけばよい。
【００４４】
次に、図５（ｃ）に示すように、実基板３６と傾動用基板２４とを互いに離間する。こうして、導波路層４０にフィルタ１４ａ、１４ｂが組み込まれる。フィルタ１４ａ、１４ｂが斜角柱状に形成されているため、導波路層４０に組み込まれたフィルタ１４ａ、１４ｂを構成する誘電体多層膜の面が、実基板３６の面に対して傾いた状態となり、また、導波路層４０の延在方向に対して傾いた状態となる。換言すれば、フィルタ１４ａ、１４ｂを構成する誘電体多層膜の成長方位が、実基板３６の面に対して傾いた状態となり、また、導波路層４０の延在方向に対して傾いた状態となる。
【００４５】
次に、図６（ａ）に示すように、実基板３６上に、傾動用基板３０を重ね合わせる。この際、導波路層４０が互いに離間している領域にフィルタ２０ａ、２０ｂが組み込まれるよう、位置合わせを行う。なお、フィルタ２０ａ、２０ｂを導波路層４０に組み込むためには、フィルタ２０ａ、２０ｂを組み込むべき領域のクラッド層３８の表面に、例えば接着材（図示せず）等を塗布しておけばよい。
【００４６】
次に、図６（ｂ）に示すように、実基板３６と傾動用基板３０とを互いに離間する。こうして、導波路層４０にフィルタ２０ａ、２０ｂが組み込まれる。フィルタ２０ａ、２０ｂが斜角柱状に形成されているため、導波路層４０に組み込まれたフィルタ２０ａ、２０ｂを構成する誘電体多層膜の面が、実基板３６の面に対して傾いた状態となり、また、導波路層４０の延在方向に対して傾いた状態となる。換言すれば、フィルタ２０ａ、２０ｂを構成する誘電体多層膜の成長方位が、実基板３６の面に対して傾いた状態となり、また、導波路層４０の延在方向に対して傾いた状態となる。
【００４７】
こうして、実基板上に薄膜素子であるフィルタが配置され、光回路装置が構成される。なお、このようにして構成された光回路装置の動作は、第５実施形態以降において詳細に説明するため、ここでは省略することとする。
【００４８】
このように本実施形態によれば、誘電体多層膜を斜角柱状にエッチングすることによりフィルタを形成し、こうして形成されたフィルタをＭＥＭＳ技術を用いて傾けるため、フィルタを構成する誘電体多層膜の面を実基板の面に対して斜めに設定することができる。
【００４９】
また、本実施形態によれば、フィルタを構成する誘電体多層膜の面を実基板の面に対して斜め設定することができるため、導波路層に沿って進行する光を実基板の面に対して例えば垂直方向に分光することができ、また、実基板の面に対して例えば垂直な方向からフィルタに入射される光を導波路層内に導入することができる。
【００５０】
しかも、本実施形態によれば、フィルタが薄膜を用いて構成されているため、光回路装置の微細化を図ることができる。
【００５１】
（変形例）
次に、本実施形態による薄膜素子の配置方法の変形例を図７を用いて説明する。図７は、本変形例による薄膜素子の配置方法を示す工程断面図である。
【００５２】
本変形例による薄膜素子の配置方法は、成長基板１０上にエッチングストッパ膜４２を介して誘電体多層膜１４を形成し、成長基板１８上にエッチングストッパ膜４４を介して誘電体多層膜２０を形成することに主な特徴がある。
【００５３】
本変形例によれば、図７（ａ）に示すように、成長基板１０上にエッチングストッパ膜４２を介して誘電体多層膜１４を形成するので、誘電体多層膜１４をパターニングする際に成長基板１０までもがエッチングされてしまうのを防止することができる。
【００５４】
また、本変形例によれば、図７（ｂ）に示すように、成長基板１８上にエッチングストッパ膜４４を介して誘電体多層膜２０を形成するので、誘電体多層膜２０をパターニングする際に成長基板１８までもがエッチングされてしまうのを防止することができる。
【００５５】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態による薄膜素子の配置方法を図８乃至図１２を用いて説明する。図８乃至図１２は、本実施形態による薄膜素子の配置方法を示す工程図である。なお、図８の紙面左側は平面図であり、紙面右側はＡ−Ａ′線断面図である。図９の紙面左側は平面図であり、紙面右側はＢ−Ｂ′線断面図である。図１２の紙面左側は平面図であり、紙面右側はＣ−Ｃ′線断面図である。図１乃至図７に示す第１実施形態による薄膜素子の配置方法と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【００５６】
本実施形態による薄膜素子の配置方法は、波長λ１の光信号を反射するフィルタと波長λ２の光信号を反射するフィルタとを共通の傾動用基板に移動し、この傾動用基板を用いてフィルタを配置することに主な特徴がある。
【００５７】
まず、図１（ａ）乃至図１（ｄ）を用いて上述した第１実施形態による薄膜素子の配置方法と同様にして、成長基板１０上にフィルタ１４ａ、１４ｂを形成し、この後、フィルタ１４ａ、１４ｂを支持基板１６側に移動する。
【００５８】
次に、図２（ａ）乃至図２（ｄ）を用いて上述した第１実施形態による薄膜素子の配置方法と同様にして、成長基板１８上にフィルタ２０ａ、２０ｂを形成し、この後、フィルタ２０ａ、２０ｂを支持基板２２側に移動する。
【００５９】
次に、図８（ａ）に示すように、支持基板４６上に支持基板１６を重ね合わせる。支持基板４６は、支持基板１６に支持された多数のフィルタ１４ａ、１４ｂの内、一部のフィルタ１４ａ、１４ｂのみを移動するためのものである。支持基板１６に支持された多数のフィルタ１４ａ、１４ｂの内、一部のフィルタ１４ａ、１４ｂのみを支持基板４６側に移動するために、例えば支持基板４６の表面の一部にのみ例えば接着材（図示せず）を塗布しておく。
【００６０】
次に、図８（ｂ）に示すように、支持基板４６と支持基板１６とを互いに離間する。こうして、支持基板１６に支持された多数のフィルタ１４ａ、１４ｂの内、一部のフィルタ１４ａ、１４ｂのみが支持基板４６側に移動される（図８（ｃ）参照）。
【００６１】
次に、図９（ａ）に示すように、支持基板４８上に支持基板２２を重ね合わせる。支持基板４８は、支持基板２２に支持された多数のフィルタ１４ａ、１４ｂの内、一部のフィルタ２０ａ、２０ｂのみを移動するためのものである。支持基板２２に支持された多数のフィルタ２０ａ、２０ｂの内、一部のフィルタ２０ａ、２０ｂのみを支持基板４８側に移動するために、例えば支持基板４８の表面の一部にのみ例えば接着材（図示せず）を塗布しておく。
【００６２】
次に、図９（ｂ）に示すように、支持基板４８と支持基板２２とを互いに離間する。こうして、支持基板２２に支持された多数のフィルタ２０ａ、２０ｂの内、一部のフィルタ２０ａ、２０ｂのみが支持基板４８側に移動される（図９（ｃ）参照）。
【００６３】
次に、図３（ａ）を用いて上述したのと同様にして、傾動用基板２４上に、解除層２６を形成する（図１０（ａ）参照）。
【００６４】
次に、図３（ｂ）を用いて上述したのと同様にして、傾動層２８を形成する（図１０（ｂ）参照）。
【００６５】
次に、図１０（ｃ）に示すように、傾動用基板２４上に、支持基板４６を重ね合わせる。
【００６６】
次に、図１０（ｄ）に示すように、傾動用基板２４と支持基板４６とを互いに離間する。こうして、フィルタ１４ａ、１４ｂが、傾動層２８上に移動される。
【００６７】
次に、図１１（ａ）に示すように、傾動用基板２４上に、支持基板４８を重ね合わせる。
【００６８】
次に、図１１（ｂ）に示すように、傾動用基板２４と支持基板４８とを互いに離間する。こうして、フィルタ２０ａ、２０ｂが、傾動層２８上に移される。
【００６９】
次に、図３（ｆ）を用いて上述したのと同様にして、解除層２６を選択的にエッチングする。これにより、フィルタ１４ａ、１４ｂ、２０ａ、２０ｂが傾動層２８上に倒される（図１１（ｃ）参照）。フィルタ１４ａ、１４ｂ、２０ａ、２０ｂが斜角柱状に形成されているため、傾動層２８上に倒されたフィルタ１４ａ、１４ｂ、２０ａ、２０ｂを構成する誘電体多層膜の面は、傾動用基板２４の面に対して傾いた状態となる。換言すれば、傾動層２８上に倒されたフィルタ１４ａ、１４ｂ、２０ａ、２０ｂを構成する誘電体多層膜の成長方位が、傾動用基板２４の面に対して傾いた状態となる。
【００７０】
次に、図１１（ｄ）に示すように、光回路装置の実際の基板として用いられる実基板３６を用意する。
【００７１】
次に、実基板３６上に、膜厚５μｍの接着層５０を形成する。接着層５０の材料としては、例えばシリコン、アクリル、又はエポキシ等を用いることができる。接着層５０は、フィルタ１４ａ、１４ｂ、２０ａ、２０ｂを支持基板２４側から剥がし、実基板３６側に固着するためのものである。
【００７２】
次に、実基板３６上に傾動用基板２４を重ね合わせる。この際、接着層５０上に移動すべきフィルタ１４ａ、１４ｂ、２０ａ、２０ｂが、接着層５０と重なり合うように位置合わせする。
【００７３】
次に、図１１（ｅ）に示すように、実基板３６と支持基板２４とを互いに離間する。こうして、フィルタ１４ａ、１４ｂ、２０ａ、２０ｂが、接着層５０上に一括して移動される。
【００７４】
次に、実基板３６上に、クラッド層３８、導波路層４０を形成する。
【００７５】
次に、膜厚５μｍのフッ化ポリイミドより成るクラッド層５２を順次形成する。
【００７６】
こうして、実基板上に薄膜素子であるフィルタが配置され、光回路装置が構成される。なお、このようにして構成された光回路装置の動作は、第５実施形態以降において詳細に説明するため、ここでは省略することとする。
【００７７】
このように本実施形態によれば、波長λ１の光信号を反射するフィルタ１４ａ、１４ｂと波長λ２の光信号を反射するフィルタ２０ａ、２０ｂとを同一の傾動用基板２４に移動し、同一の傾動用基板２４によりフィルタ１４ａ、１４ｂとフィルタ２０ａ、２０ｂを一括して傾けるため、別個の傾動用基板２４、３０を用いてフィルタ１４ａ、１４ｂとフィルタ２０ａ、２０ｂとをそれぞれ別個に傾ける場合と比べて、工程を簡略化することができ、また、コストダウンを図ることができる。
【００７８】
また、本実施形態によれば、傾動用基板２４において傾けられたフィルタ１４ａ、１４ｂ、２０ａ、２０ｂを一括して実基板３６側に移動することができるため、別個の傾動用基板２４、３０からフィルタ１４ａ、１４ｂとフィルタ２０ａ、２０ｂとをそれぞれ別個の工程で移動する場合と比べて、工程を簡略化することができる。
【００７９】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態による薄膜素子の配置方法を図１３乃至図１７を用いて説明する。図１３乃至図１７は、本実施形態による薄膜素子の配置方法を示す工程図である。なお、図１３の紙面左側は平面図であり、紙面中央はＤ−Ｄ′線断面図であり、紙面右側はＥ−Ｅ′線断面図である。図１４の紙面左側は平面図であり、紙面中央はＦ−Ｆ′線断面図であり、紙面右側はＧ−Ｇ′線断面図である。図１５及び図１６の紙面左側は平面図であり、紙面右側はＨ−Ｈ′線断面図である。図１７（ａ）の紙面左側は平面図であり、紙面右側はＩ−Ｉ′線断面図である。図１７（ｂ）の紙面左側は平面図であり、紙面右側はＪ−Ｊ′線断面図である。図１乃至図１２に示す第１又は第２実施形態による薄膜素子の配置方法と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【００８０】
本実施形態による薄膜素子の配置方法は、フィルタを構成する誘電体多層膜の面が実基板の面と垂直になるように設定すること、換言すれば、フィルタを構成する誘電体多層膜の成長方位が実基板の面と平行になるように設定することに主な特徴がある。
【００８１】
まず、図１３（ａ）に示すように、成長基板１０上に誘電体多層膜より成る斜角柱状のフィルタ１４ｃ、１４ｄを形成する。この際、図１３（ａ）の紙面右側の図に示すように、フィルタ１４ｃはＥ−Ｅ′線断面図において紙面右側に傾くように形成し、フィルタ１４ｄはＥ−Ｅ′線断面図において紙面左側に傾くように形成する。
【００８２】
次に、図１及び図８を用いて上述したのと同様にして、フィルタ１４ｃ、１４ｄを支持基板４６上に移動する。この際、成長基板１０に形成された多数のフィルタ１４ｃ、１４ｄの内、一部のフィルタ１４ｃ、１４ｄのみを支持基板４６上に移動する（図１３（ｂ）参照）。
【００８３】
次に、図１４（ａ）に示すように、成長基板１８上に誘電体多層膜より成る斜角柱状のフィルタ２０ｃ、２０ｄを形成する。この際、図１４（ａ）の紙面右側の図に示すように、フィルタ２０ｃはＧ−Ｇ′線断面図において紙面右側に傾くように形成し、フィルタ２０ｄはＧ−Ｇ′線断面図において紙面左側に傾くように形成する。
【００８４】
次に、図２及び図９を用いて上述したのと同様にして、フィルタ２０ｃを支持基板４８上に移動する。この際、成長基板１８に形成された多数のフィルタ２０ｃ、２０ｄの内、一部のフィルタ２０ｃのみを支持基板４８上に移動する（図１４（ｂ）参照）。
【００８５】
次に、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）を用いて上述したのと同様にして、傾動用基板２４上に解除層２６及び傾動層２８を形成する（図１５（ａ）参照）。
【００８６】
次に、図１５（ｂ）に示すように、傾動用基板２４の傾動層２８上に、フィルタ１４ｃ、１４ｄを移動する。この際、フィルタ１４ｃ、１４ｄの傾いている方向と傾動層２８の延在方向との為す角が、例えば直角になるようにする。
【００８７】
次に、図１５（ｃ）に示すように、傾動用基板２４の傾動層２８上に、フィルタ２０ｃを移動する。この際、フィルタ２０ｃの傾いている方向と傾動層２８の延在方向との為す角が、例えば直角になるようにする。
【００８８】
こうして、傾動用基板２４の傾動層２８上にフィルタ１４ｃ、１４ｄ、２０ｃが移動される（図１６（ａ）参照）。
【００８９】
次に、解除層２６を選択的にエッチングする。これにより、傾動層２８の端部が傾き、これに伴ってフィルタ１４ｃ、１４ｄ、２０ｃが傾動層２８上に倒される。本実施形態では、フィルタ１４ｃ、１４ｄ、２０ｃを傾動層２８上に載置する際に、フィルタ１４ｃ、１４ｄ、２０ｃの傾いている方向と傾動層２８の延在方向との為す角を直角に設定しているため（図１６（ａ）参照）、傾動層２８上に倒されたフィルタ１４ｃ、１４ｄ、２０ｃを構成する誘電体多層膜の面は傾動用基板２４の面に対して垂直となり、また、傾動層２８上に倒されたフィルタ１４ｃ、１４ｄ、２０ｃの延在方向は傾動層２８の延在方向に対して斜めとなる。換言すれば、フィルタ１４ｃ、１４ｄ、２０ｃを構成する誘電体多層膜の面が傾動用基板２４の面に対して平行となる（図１６（ｂ）参照）。
【００９０】
次に、図１６（ｃ）に示すように、光回路装置の実際の基板として用いられる実基板３６を用意する。
【００９１】
次に、実基板３６上に接着層５０を形成する。
【００９２】
次に、実基板３６上に傾動用基板２４を重ね合わせる。
【００９３】
次に、図１７（ａ）に示すように、実基板３６と支持基板２４とを互いに離間する。こうして、フィルタ１４ｃ、１４ｄ、２０ｃが、接着層５０上に一括して移動される。
【００９４】
次に、図１７（ｂ）に示すように、実基板３６上に、クラッド層３８を形成する。
【００９５】
次に、クラッド層３８上に、導波路層４０ａ、４０ｂを形成する。導波路層４０ａは、フィルタ１４ｃ、１４ｄ、２０ｃの延在方向に沿うように形成する。導波路層４０ｂは、フィルタ１４ｃ、１４ｄ、２０ｃにより分岐される光が導入され得るように形成する。
【００９６】
こうしてフィルタ１４ｃ、１４ｄ、２０ｃを構成する誘電体多層膜の面が、実基板３６の面に対して垂直に設定され、導波路４０ａ、４０ｂの延在方向に対して斜めに設定される。換言すれば、フィルタ１４ｃ、１４ｄ、２０ｃを構成する誘電体多層膜の成長方位が、実基板３６の面に対して平行に設定され、導波路４０ａ、４０ｂの延在方向に対して斜めに設定される。
【００９７】
次に、クラッド層５２を形成する。
【００９８】
こうして、実基板上に薄膜素子であるフィルタが配置され、光回路装置が構成される。なお、このようにして構成された光回路装置の動作は、第５実施形態以降において詳細に説明するため、ここでは省略することとする。
【００９９】
このように本実施形態によれば、フィルタ１４ｃ、１４ｄ、２０ｃを傾動層２８上に載置する際に、フィルタ１４ｃ、１４ｄ、２０ｃの傾いている方向と傾動層２８の延在方向との為す角が直角になるように設定するため、フィルタ１４ｃ、１４ｄ、２０ｃを傾動層２８上に倒すと、傾動層２８上に倒されたフィルタ１４ｃ、１４ｄ、２０ｃを構成する誘電体多層膜の面は傾動用基板２４の面に対して垂直となり、また、傾動層２８上に倒されたフィルタ１４ｃ、１４ｄ、２０ｃの延在方向は傾動層２８の延在方向に対して斜めとなる。このため、本実施形態によれば、フィルタを構成する誘電体多層膜の面を実基板の面に対して垂直に設定することができ、導波路の延在方向に対して斜めに設定することができる。従って、本実施形態によれば、実基板の面と平行な方向に進行する光信号を、実基板の面と平行な方向に分光することができる。
【０１００】
（変形例（その１））
次に、本実施形態による薄膜素子の配置方法の変形例（その１）を図１８を用いて説明する。図１８は、本変形例による薄膜素子の配置方法を示す図である。
【０１０１】
本変形例による薄膜素子の配置方法は、傾動層２８上に接着層５４を形成することに主な特徴がある。
【０１０２】
まず、図１５（ａ）を用いて上述したのと同様にして、傾動用基板２４上に、解除層２６及び傾動層２８を順次形成する（図１８（ａ）参照）。
【０１０３】
次に、傾動層２８上に、例えば膜厚３μｍ以下の接着層５４を形成する。接着層５４の材料としては、例えばシリコン、アクリル、又はエポキシ等を用いることができる。
【０１０４】
次に、図１５（ｂ）乃至図１６（ａ）を用いて上述したのと同様にして、傾動層２８上にフィルタ１４ｃ、１４ｄ、２０ｃを載置する（図１８（ｂ）参照）。
【０１０５】
次に、図１６（ｂ）を用いて上述したのと同様にして、解除層２６を選択的にエッチングする。これにより、フィルタ１４ｃ、１４ｄ、２０ｃが傾動層２８上に倒される（図１８（ｃ）参照）。
【０１０６】
こうして傾動層２８上に倒されたフィルタ１４ｃ、１４ｄ、２０ｃは、実基板３６上に配置される。
【０１０７】
このように本変形例では、傾動層２８上に接着層５４が形成されているため、フィルタ１４ｃ、１４ｄ、２０ｃが傾動層２８上から剥がれ落ちてしまうことを防止することができる。従って、本変形例によれば、歩留りを向上することができる。
【０１０８】
（変形例（その２））
次に、本実施形態による薄膜素子の配置方法の変形例（その２）を図１９を用いて説明する。図１９は、本変形例による薄膜素子の配置方法を示す図である。
【０１０９】
本変形例による薄膜素子の配置方法は、フィルタ１４ｃ、１４ｄ、２０ｃを傾動用基板２４ａの面に対して所望の角度に回転することに主な特徴がある。
【０１１０】
まず、図１５（ａ）を用いて上述したのと同様にして、傾動用基板２４ａ上に、解除層２６ａ及び傾動層２８ａを順次形成する（図１９（ａ）参照）。この際、フィルタ１４ｃ、１４ｄ、２０ｃを所望の角度に回転し得るように、解除層２６ａの膜厚や材料や大きさ、傾動層２８ａの膜厚や材料や大きさ、傾動用基板２４ａの材料等を適宜設定する。
【０１１１】
次に、図１９（ｂ）に示すように、傾動層２８ａ上に、フィルタ１４ｃ、１４ｄ、２０ｃを載置する。
【０１１２】
次に、図１９（ｃ）に示すように、解除層２６ａを選択的にエッチングし、傾動層２８ａの端部を傾動用基板２４ａの面に対して所望の角度に傾ける。
【０１１３】
こうして回転されたフィルタ１４ｃ、１４ｄ、２０ｃは、実基板３６上に配置される。
【０１１４】
このように本変形例によれば、フィルタ１４ｃ、１４ｄ、２０ｃを傾動用基板２４ａの面に対して所望の角度に回転することができるので、実基板３６上に所望の角度でフィルタ１４ｃ、１４ｄ、２０ｃを配置することができる。
【０１１５】
（変形例（その３））
次に、本実施形態による薄膜素子の配置方法の変形例（その３）を図２０を用いて説明する。図２０は、本変形例による薄膜素子の配置方法を示す図である。
【０１１６】
本変形例による薄膜素子の配置方法は、傾動層２８上の一部に、傾動層２８の傾きを所望の箇所で止める停止層５６が形成されていることに主な特徴がある。
【０１１７】
まず、図２０（ａ）に示すように、傾動用基板２４ａ上に、解除層及２６ａ及び傾動層２８ａを順次形成する。
【０１１８】
次に、傾動層２８ａ上の一部に、停止層５６を形成する。停止層５６は、傾動層２８が傾きを所定の箇所で止めるためのものである。停止層５６の膜厚、材料、大きさ等は、傾動層２８の傾きを所望の箇所で止めることができるよう、適宜設定することができる。
【０１１９】
次に、図２０（ｂ）に示すように、傾動層２８ａ上に、フィルタ１４ｃ、１４ｄ、２０ｃを載置する。
【０１２０】
次に、図２０（ｃ）に示すように、解除層２６を選択的にエッチングし、傾動層２８ａの端部を傾ける。この際、停止層５６により傾動層２８ａの傾きが、所望の箇所で止められる。
【０１２１】
こうして傾けられたフィルタ１４ｃ、１４ｄ、２０ｃは、実基板３６上に配置される。
【０１２２】
このように本変形例によれば、傾動層２８上に停止層５６を形成するので、傾動層２８を所望の傾きに設定することができる。
【０１２３】
［第４実施形態］
本発明の第４実施形態による薄膜素子の配置方法を図２１及び図２２を用いて説明する。図２１及び図２２は、本実施形態による薄膜素子の配置方法を示す工程断面図である。図１乃至図２０に示す第１乃至第３実施形態による薄膜素子の配置方法と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【０１２４】
本実施形態による薄膜素子の配置方法は、支持基板１６、２２にフィルタ１４ａ、１４ｂ、２０ａ、２０ｂを支持する突起５８ａ、５８ｂをそれぞれ形成しておくこと、及び、支持基板１６、２２を支持基板２５、３１にそれぞれ押し付けることによりフィルタ１４ａ、１４ｂ、２０ａ、２０ｂをそれぞれ傾けることに主な特徴がある。
【０１２５】
まず、図２１（ａ）に示すように、成長基板１０上に、フィルタ１４ａ、１４ｂを形成する。
【０１２６】
次に、図２１（ｂ）に示すように、突起５８ａ、５８ｂが形成された支持基板１６を用意する。突起５８ａ、５８ｂの断面は斜めになっている。突起５８ａ、５８ｂの断面を斜めに形成しているのは、斜角柱状のフィルタ１４ａ、１４ｂを支持するためである。なお、突起５８ａ、５８ｂの材料としては、例えばシリコン、ガラス、又はポリマ等を用いることができる。
【０１２７】
突起５８ａ、５８ｂの斜めの面には、例えばシリコン、アクリル、エポキシ等より成る接着層６０が形成されている。接着層６０は、突起５８ａ、５８ｂの斜めの面にフィルタ１４ａ、１４ｂを接着するためのものである。
【０１２８】
次に、図２１（ｃ）に示すように、成長基板１０上に支持基板１６を重ね合わせる。
【０１２９】
次に、図２１（ｄ）に示すように、成長基板１０を選択的に溶解する。こうして、突起５８ａ、５８ｂに支持された状態で、支持基板１６側にフィルタ１４ａ、１４ｂが移動される。
【０１３０】
次に、図２１（ｅ）に示すように、突起５８ａ、５８ｂを選択的に溶解する。突起５８ａ、５８ｂを選択的に溶解し得る溶解液としては、突起５８ａ、５８ｂの材料が例えばシリコン又はガラスの場合には例えばフッ酸等を用いることができ、突起５８ａ、５８ｂの材料が例えばポリマ系の材料の場合には例えばアルカリ溶液等を用いることができる。この際、接着層６０は、溶解されることなく、フィルタ１４ａ、１４ｂの側面に残存する。
【０１３１】
次に、図２１（ｆ）に示すように、支持基板１６を支持基板２５に押し付け、フィルタ１４ａ、１４ｂを傾ける。フィルタ１４ａ、１４ｂの側面に接着層６０が残存しているため、傾けられたフィルタ１４ａ、１４ｂは、接着層６０を介して支持基板１６に固定される。フィルタ１４ａ、１４ｂを構成する誘電体多層膜の面は、支持基板２５の面に対して斜めに設定された状態となる。
【０１３２】
次に、支持基板１６と支持基板２５とを互いに離間する。こうして、支持基板２５上にフィルタ１４ａ、１４ｂが移動される（図２１（ｇ）参照）。
【０１３３】
次に、図２２（ａ）に示すように、成長基板１８上に、フィルタ２０ａ、２０ｂを形成する。
【０１３４】
次に、図２２（ｂ）に示すように、突起６２ａ、６２ｂが形成された支持基板２２を用意する。突起６２ａ、６２ｂは、図２１（ａ）に示す突起５８ａ、５８ｂと同様のものである。突起５８ａ、５８ｂの斜めの面には、接着層６４が形成されている。接着層６４の材料としては、例えばシリコン、アクリル、又はエポキシ等を用いることができる。
【０１３５】
次に、図２２（ｃ）に示すように、成長基板１８上に支持基板２２を重ね合わせる。
【０１３６】
次に、図２２（ｄ）に示すように、成長基板１８を選択的に溶解する。こうして、突起６２ａ、６２ｂに支持された状態で、支持基板２２側にフィルタ２０ａ、２０ｂが移動される。
【０１３７】
次に、図２２（ｅ）に示すように、突起６２ａ、６２ｂを選択的に溶解する。
【０１３８】
次に、図２２（ｆ）に示すように、支持基板２２を支持基板３１に押し付け、フィルタ２０ａ、２０ｂを傾ける。
【０１３９】
次に、接着層６４を除去するとともに、支持基板２２と支持基板３１とを互いに離間する。こうして、支持基板３１上にフィルタ２０ａ、２０ｂが移動される（図２２（ｇ）参照）。
【０１４０】
こうして支持基板２５、３１側に移動されたフィルタ１４ａ、１４ｂ、２０ａ、２０ｂは、上記と同様にして実基板３６上に配置される。
【０１４１】
このように本実施形態によれば、支持基板１６、２２にフィルタ１４ａ、１４ｂ、２０ａ、２０ｂを支持する突起５８ａ、５８ｂをそれぞれ形成しておくため、フィルタ１４ａ、１４ｂ、２０ａ、２０ｂの位置がずれてしまうのを防止することができる。従って、本実施形態によれば、歩留りを向上することができる。
【０１４２】
また、本実施形態によれば、支持基板１６、２２を支持基板２５、３１にそれぞれ押し付けることによりフィルタ１４ａ、１４ｂ、２０ａ、２０ｂをそれぞれ傾けるので、傾動層を用いることなくフィルタ１４ａ、１４ｂ、２０ａ、２０ｂを傾けることができる。従って、本実施形態によれば、工程の簡略化を図ることができる。
【０１４３】
［第５実施形態］
本発明の第５実施形態による光回路装置を図２３を用いて説明する。図２３は、本実施形態による光回路装置を示す断面図である。図１乃至図２２に示す第１乃至第４実施形態による薄膜素子の配置方法と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【０１４４】
本実施形態による光回路装置は、上記実施形態により配置されたフィルタ１４ａ、２０ａを用いた分波器（ＤＥＭＵＸ、DEMUltipleXer）であることに主な特徴がある。
【０１４５】
図２３に示すように、実基板３６上には、クラッド層３８が形成されている。
【０１４６】
クラッド層３８上には、導波路層４０が形成されている。
【０１４７】
導波路層４０には、波長λ１の光信号を反射するフィルタ１４ａと、波長λ２の光信号を反射するフィルタ２０ａとが組み込まれている。フィルタ１４ａ、２０ａを構成する誘電体多層膜の面は、実基板３６の面に対して斜めに設定されている。換言すれば、フィルタ１４ａ、２０ａを構成する誘電体多層膜の成長方位が、実基板３６の面に対して斜めに設定されている。このようにフィルタ１４ａ、２０ａを配置するためには、例えば第１、第２又は第４実施形態による薄膜素子の配置方法を用いることができる。
【０１４８】
導波路層４０上及びフィルタ１４ａ、２０ａ上には、クラッド層５２が形成されている。
【０１４９】
こうして本実施形態による光回路装置である分波器が構成されている。
【０１５０】
次に、本実施形態による光回路装置の動作について図２３を用いて説明する。
【０１５１】
図２３に示すように、導波路層４０内には、例えば、波長λ１の光信号と、波長λ２の光信号と、波長λ３の光信号とが多重化された信号が、導波路層４０の延在方向に沿って紙面右方向に進行するようになっている。
【０１５２】
導波路層４０に沿って進行する多重化された光信号のうち、波長λ１の光信号は、フィルタ１４ａにより選択的に反射される。本実施形態では、フィルタ１４ａを構成する誘電体多層膜の面が実基板３６の面に対して斜め、例えば４５°に設定されているため、フィルタ１４ａにより反射された波長λ１の光信号は、実基板３６に対して例えば垂直な方向に進行する。一方、波長λ２の光信号と波長λ３の光信号は、フィルタ１４ａを透過し、導波路層４０の延在方向に沿って紙面右方向に進行する。
【０１５３】
フィルタ１４ａを透過した波長λ２の光信号と波長λ３の光信号とのうち、波長λ２の光信号は、フィルタ２０ａにより選択的に反射される。本実施形態では、フィルタ２０ａを構成する誘電体多層膜の面が実基板３６の面に対して斜め、例えば４５°に設定されているため、フィルタ２０ａにより反射された波長λ２の光信号は、実基板３６の面に対して例えば垂直方向に進行する。一方、波長λ３の光信号は、フィルタ２０ａを透過し、導波路層４０の延在方向に沿って紙面右方向に進行する。
【０１５４】
このように本実施形態によれば、フィルタを構成する誘電体多層膜の面が実基板の面に対して斜めに設定されているため、実基板と平行に進行する光信号を例えば実基板の面に垂直な方向に分波することができる。しかも、本実施形態では、かかるフィルタが薄膜を用いて構成されているため、微細な分波器を提供することができる。
【０１５５】
［第６実施形態］
本発明の第６実施形態による光回路装置を図２４を用いて説明する。図２４は、本実施形態による光回路装置を示す断面図である。図１乃至図２３に示す第１乃至第５実施形態による薄膜素子の配置方法及び光回路装置と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【０１５６】
本実施形態による光回路装置は、合波器（ＭＵＸ、MUltipleXer）であることに主な特徴がある。
【０１５７】
図２４に示すように、実基板３６上には、クラッド層３８が形成されている。
【０１５８】
クラッド層３８上には、導波路層４０が形成されている。
【０１５９】
導波路層４０には、フィルタ１４ａ、２０ａが組み込まれている。フィルタ１４ａ、２０ａを構成する誘電体多層膜の面は、図２３に示すフィルタ１４ａ、２０ａと同様に、実基板３６の面に対して斜めに設定されている。このようにフィルタ１４ａ、２０ａを配置するためには、例えば第１、第２又は第４実施形態による薄膜素子の配置方法を用いることができる。
【０１６０】
導波路層４０上及びフィルタ１４ａ、２０ａ上には、クラッド層５２が形成されている。
【０１６１】
こうして、本実施形態による光回路装置である合波器が構成されている。
【０１６２】
次に、本実施形態による光回路装置の動作について図２４を用いて説明する。
【０１６３】
図２４に示すように、フィルタ１４ａには、実基板３６の面に垂直な方向から、波長λ１の光信号が入射されるようになっている。一方、フィルタ２０ａには、実基板３６の面に垂直な方向から、波長λ２の光信号が入射されるようになっている。また、導波路層４０には、導波路層４０の延在方向に沿って波長λ３の光信号が紙面左方向に進行するようになっている。
【０１６４】
フィルタ１４ａに入射された波長λ１の光信号は、フィルタ１４ａにより反射される。本実施形態では、フィルタ１４ａを構成する誘電体多層膜の面が実基板３６の面に対して斜め、例えば４５°に設定されているため、フィルタ１４ａにより反射された波長λ１の光信号は、導波路層４０に導入される。導波路層４０に導入された波長λ１の光信号は、紙面左方向に進行する。
【０１６５】
フィルタ２０ａに入射された波長λ２の光信号は、フィルタ２０ａにより反射される。本実施形態では、フィルタ２０ａを構成する誘電体多層膜の面が実基板３６の面に対して斜め、例えば４５°に設定されているため、フィルタ２０ａにより反射された波長λ２の光信号は、導波路層４０に導入される。導波路層４０に導入された波長λ２の光信号は、フィルタ１４ａを透過し、導波路層４０の延在方向に沿って紙面左方向に進行する。
【０１６６】
導波路層４０内を進行する波長λ３の光信号は、フィルタ２０ａ、１４ａを透過し、導波路層４０の延在方向に沿って紙面左方向に進行する。
【０１６７】
こうして、フィルタ１４ａに入射される波長λ１の光信号と、フィルタ２０ａに入射される波長λ２の光信号と、導波路層４０の紙面右側から導入される波長λ３の光信号とが多重化される。
【０１６８】
このように本実施形態によれば、フィルタを構成する誘電体多層膜の面が実基板の面に対して斜めに設定されているため、実基板の面に対して例えば垂直な方向に入射する光信号を、実基板の面に対して平行な方向に進行させることができる。しかも、本実施形態によれば、フィルタが薄膜を用いて構成されているため、微細な合波器を提供することができる。
【０１６９】
［第７実施形態］
本発明の第７実施形態による光回路装置を図２５を用いて説明する。図２５は、本実施形態による光回路装置を示す断面図である。図１乃至図２４に示す第１乃至第６実施形態による薄膜素子の配置方法及び光回路装置と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【０１７０】
本実施形態による光回路装置は、波長スイッチ（wavelength switch）であることに主な特徴がある。波長スイッチとは、電圧等によりデバイス材料の屈折率を変化させ、特定波長の光の光路を切り換えるデバイスをいう。
【０１７１】
図２５に示すように、実基板３６上には、クラッド層３８が形成されている。
【０１７２】
クラッド層３８上には、導波路層４０が形成されている。
【０１７３】
導波路層４０には、チューナブルフィルタ（Tunable Filter、波長可変フィルタ）６６ａ、６６ｂが組み込まれている。チューナブルフィルタ６６ａは、多層膜６８ａと、多層膜６８ａの両端面に形成された電極７０ａ、７０ｂとにより構成されている。チューナブルフィルタ６６ｂは、多層膜６８ｂと、多層膜６８ｂの両端面に形成された電極７０ｃ、７０ｄとにより構成されている。電極７０ａ〜７０ｄは、多層膜６８ａ、６８ｂに所定の電圧を印加することにより、フィルタ特性を変化させるためのものである。電極７０ａ〜７０ｄには、光信号を透過するための開口部が形成されている。多層膜６８ａ、６８ｂとしては、III−Ｖ属化合物半導体を用いた多重量子井戸（ＭＱＷ、Multiple Quantum Well）や量子ドット（Quantum dot）等の非線形光学材料を用いることができる。多層膜６８ａ、６８ｂの面は、実基板３６の面に対して斜め、例えば４５°に設定されている。このように多層膜６８ａ、６８ｂを配置するためには、例えば第１、第２又は第４実施形態による薄膜素子の配置方法を用いることができる。
【０１７４】
導波路層４０上及びチューナブルフィルタ６６ａ、６６ｂ上には、クラッド層５２が形成されている。
【０１７５】
こうして本実施形態による光回路装置である波長スイッチが構成されている。
【０１７６】
次に、本実施形態による光回路装置の動作について図２５を用いて説明する。図２５（ａ）は、チューナブルフィルタ６６ａが波長λ２の光信号を反射するように設定されており、チューナブルフィルタ６６ｂがいずれの光信号をも透過するように設定されている状態を示す断面図である。図２５（ｂ）は、チューナブルフィルタ６６ａが波長λ１の光信号を反射するように設定されており、チューナブルフィルタ６６ｂが波長λ２の光信号を反射するように設定されている状態を示す断面図である。
【０１７７】
まず、図２５（ａ）に示す状態について説明する。
【０１７８】
図２５（ａ）に示すように、導波路層４０には、例えば、波長λ１の光信号と、波長λ２の光信号と、波長λ３の光信号とが多重化された信号が、導波路層４０に沿って紙面右方向に進行するようになっている。
【０１７９】
図２５（ａ）に示す状態では、チューナブルフィルタ６６ａが波長λ２の光信号を反射するように設定されているため、導波路層４０に沿って進行する多重化された光信号のうち波長λ２の光信号は、チューナブルフィルタ６６ａにより選択的に反射される。多層膜６８ａの面が実基板３６の面に対して斜め、例えば４５°に設定されているため、チューナブルフィルタ６６ａにより反射された波長λ２の光信号は、実基板３６の面に対して例えば垂直な方向に進行する。
【０１８０】
一方、チューナブルフィルタ６６ｂは、いずれの光信号をも透過するように設定されている。このため、チューナブルフィルタ６６ａを透過した波長λ１の光信号及び波長λ３の光信号は、チューナブルフィルタ６６ｂをも透過し、導波路層４０の延在方向に沿って紙面右方向に進行する。
【０１８１】
次に、図２５（ｂ）に示す状態について説明する。
【０１８２】
図２５（ｂ）に示す状態では、チューナブルフィルタ６６ａが波長λ１の光信号を反射するように設定されているため、導波路層４０に沿って進行する多重化された光信号のうち、波長λ１の光信号は、チューナブルフィルタ６６ａにより選択的に反射される。反射された波長λ１の光信号は、実基板３６の面に対して例えば垂直な方向に進行する。
【０１８３】
一方、チューナブルフィルタ６６ｂは波長λ２の光信号を反射するように設定されているため、チューナブルフィルタ６６ａを透過した波長λ２の光信号及び波長λ３の光信号のうち、波長λ２の光信号は、チューナブルフィルタ６６ｂにより選択的に反射される。反射された波長λ２の光信号は、実基板３６の面に対して例えば垂直な方向に進行する。波長λ３の光信号は、チューナブルフィルタ６６ｂを透過し、導波路層４０の延在方向に沿って紙面右方向に進行する。
【０１８４】
このように、本実施形態によれば、微細な波長スイッチを提供することができる。
【０１８５】
［第８実施形態］
本発明の第８実施形態による光回路装置を図２６を用いて説明する。図２６は、本実施形態による光回路装置を示す断面図である。図１乃至図２５に示す第１乃至第７実施形態による薄膜素子の配置方法及び光回路装置と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【０１８６】
本実施形態による光回路装置は、光スイッチ（optical switch）が形成されていることに主な特徴がある。
【０１８７】
図２６に示すように、実基板３６上には、クラッド層３８が形成されている。
【０１８８】
クラッド層３８上には、導波路層４０が形成されている。
【０１８９】
導波路層４０には、光スイッチ７２が組み込まれている。光スイッチ７２は、多層膜６８ｃと、多層膜６８ｃの両端面に形成された電極７０ｅ、７０ｆとにより構成されている。電極７０ｅ、７０ｆは、多層膜６８ｃに所定の電圧を印加することにより、光スイッチ７２をオン、オフするためのものである。電極７０ｅ、７０ｆには、光信号を透過するための開口部が形成されている。多層膜６８ｃとしては、III−Ｖ属化合物半導体を用いた多重量子井戸や量子ドット等の非線形光学材料を用いることができる。多層膜６８ｃの面は、実基板３６の面に対して斜め、例えば４５°に設定されている。多層膜６８ｃをこのように配置するためには、上述した薄膜素子の配置方法を用いることができる。
【０１９０】
導波路層４０上及び光スイッチ７２上には、クラッド層５２が形成されている。
【０１９１】
こうして本実施形態による光回路装置が構成されている。
【０１９２】
次に、本実施形態による光回路装置の動作について図２６を用いて説明する。図２６（ａ）は、光スイッチ７２がオフの状態、即ち、光スイッチ７２が光信号を透過するように設定されている状態を示す断面図である。図２６（ｂ）は、光スイッチがオンの状態、即ち、光スイッチ７２が光信号を反射するように設定されている状態を示す断面図である。
【０１９３】
まず、図２６（ａ）に示す状態について説明する。
【０１９４】
図２６（ａ）に示す状態では、光スイッチ７２が光信号を透過するように設定されているため、導波路層４０内に導入された光信号は、光スイッチ７２により反射されることなく、光スイッチ７２を透過し、導波路層４０の延在方向に沿って紙面右方向に進行する。
【０１９５】
次に、図２６（ｂ）に示す状態について説明する。
【０１９６】
図２６（ｂ）に示す状態では、光スイッチ７２が光信号を反射するように設定されているため、導波路層４０内に導入された光信号は、光スイッチ７２により反射される。光スイッチ７２により反射された光信号は、例えば実基板３６の面に対して垂直方向に進行する。
【０１９７】
このように、本実施形態によれば、微細な光スイッチを提供することができる。
【０１９８】
［第９実施形態］
本発明の第９実施形態による光回路装置を図２７を用いて説明する。図２７は、本実施形態による光回路装置を示す平面図である。図１乃至図２６に示す第１乃至第８実施形態による薄膜素子の配置方法及び光回路装置と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【０１９９】
本実施形態による光回路装置は、実基板の面と平行な方向に進行する光を、実基板の面と平行な方向に分岐し得る分波器（ＤＥＭＵＸ）であることに主な特徴がある。
【０２００】
実基板３６上には、図示しないクラッド層を介して導波路層４０が形成されている。
【０２０１】
導波路層４０には、波長λ１の光を反射するフィルタ１４ｃと、波長λ２の光を反射するフィルタ２０ｃとが組み込まれている。フィルタ１４ｃを構成する誘電体多層膜の面は、導波路層４０の延在方向に対して斜め、且つ実基板３６の面に対して垂直になるように設定されている。フィルタ１４ｃ、２０ｃをこのように配置するためには、例えば第３実施形態による薄膜素子の配置方法を用いることができる。
【０２０２】
また、実基板３６上には、図示しないクラッド層を介して導波路層４０ｃ、４０ｄが形成されている。導波路層４０ｃは、フィルタ１４ｃにより反射される光信号を実基板３６と平行な方向に導くものであり、導波路層４０ｄは、フィルタ２０ｃにより反射される光信号を実基板３６と平行な方向に導くものである。
【０２０３】
こうして本実施形態による光回路装置である分波器が構成されている。
【０２０４】
次に、本実施形態による光回路装置の動作について図２７を用いて説明する。
【０２０５】
図２７に示すように、導波路層４０には、例えば、波長λ１の光信号と、波長λ２の光信号と、波長λ３の光信号とが多重化された信号が紙面右方向に進行するようになっている。
【０２０６】
波長λ１の光信号は、フィルタ１４ｃにより選択的に反射される。本実施形態では、フィルタ１４を構成する誘電体多層膜の面が導波路層４０の延在方向に対して斜め、例えば４５°に設定されており、且つ、フィルタ１４を構成する誘電体多層膜の面が実基板３６の面に対して垂直になるように設定されているため、フィルタ１４ｃにより反射された波長λ１の光信号は導波路層４０ｃに導入される。導波路層４０ｃに導入された波長λ１の光信号は、導波路層４０ｃの延在方向に沿って実基板３６の面と平行に進行する。
【０２０７】
波長λ２の光信号は、フィルタ２０ｃにより選択的に反射される。本実施形態では、フィルタ２０ｃを構成する誘電体多層膜の面が導波路層４０の延在方向に対して斜め、例えば４５°に設定されており、且つ、フィルタ２０ｃを構成する誘電体多層膜の面が実基板３６の面に対して垂直になるように設定されているため、フィルタ２０ｃにより反射された波長λ２の光信号は導波路層４０ｄに導入される。導波路層４０ｄに導入された波長λ２の光信号は、導波路層４０ｄの延在方向に沿って実基板３６の面と平行に進行する。
【０２０８】
波長λ３の光信号は、フィルタ１４ｃ、２０ｃにより反射されることなく、導波路層４０の延在方向に沿って紙面右方向に進行する。
【０２０９】
このように本実施形態によれば、フィルタを構成する誘電体多層膜の面が、導波路の延在方向に対して斜め、且つ実基板の面に対して垂直になるように設定されている。従って、本実施形態によれば、実基板の面と平行な方向に進行する光を、実基板の面と平行な方向に分岐しうる微細な分波器を提供することができる。
【０２１０】
（変形例）
次に、本実施形態による光回路装置の変形例を図２８を用いて説明する。図２８は、本変形例による光回路装置を示す平面図である。
【０２１１】
本変形例による光回路装置は、分岐する導波路層４０ｅ、４０ｆの幅が、フィルタ１４ｃ、２０ｃの近傍でテーパ状に広くなっていることに主な特徴がある。
【０２１２】
本変形例では、分岐する導波路層４０ｅ、４０ｆの幅がフィルタ１４ｃ、２０ｃの近傍でテーパ状に広くなっているため、分岐する光の結合効率を向上することができる。
【０２１３】
［第１０実施形態］
本発明の第１０実施形態による光回路装置を図２９を用いて説明する。図２９は、本実施形態による光回路装置を示す平面図である。図１乃至図２８に示す第１乃至第９実施形態による薄膜素子の配置方法及び光回路装置と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【０２１４】
本実施形態による光回路装置は、実基板の面と平行な方向に進行する光を多重化し得る合波器（ＭＵＸ）であることに主な特徴がある。
【０２１５】
図２９に示すように、実基板３６上には、図示しないクラッド層を介して導波路層４０が形成されている。導波路層４０には、波長λ１の光を反射するフィルタ１４ｃと、波長λ２の光を反射するフィルタ２０ｃとが組み込まれている。フィルタ１４ｃ、２０ｃを構成する誘電体多層膜の面は、導波路層４０の延在方向に対して斜め、例えば４５°に設定されており、且つ、フィルタ１４ｃ、２０ｃを構成する誘電体多層膜の面が、実基板３６の面に対して垂直になるように設定されている。フィルタ１４ｃ、２０ｃをこのように配置するためには、例えば第３実施形態による薄膜素子の配置方法を用いることができる。
【０２１６】
実基板３６上には、図示しないクラッド層を介して、導波路層４０ｃ、４０ｄが形成されている。導波路層４０ｃは、実基板３６と平行に進行する例えば波長λ１の光信号をフィルタ１４ｃを経由して導波路層４０に導くためのものである。導波路層４０ｄは、実基板３６と平行に進行する例えば波長λ２の光信号をフィルタ２０ｃを経由して導波路層４０に導くためのものである。
【０２１７】
こうして本実施形態による光回路装置が構成されている。
【０２１８】
次に、本実施形態による光回路装置の動作について図２９を用いて説明する。
【０２１９】
図２９に示すように、フィルタ１４ｃには、導波路層４０ｃ内を進行する例えば波長λ１の光信号が入射されるようになっている。また、フィルタ２０ｃには、導波路層４０ｄ内を進行する例えば波長λ２の光信号が入射されるようになっている。また、導波路層４０には、波長λ３の光信号が紙面左方向に進行するようになっている。
【０２２０】
フィルタ１４ｃに導入された波長λ１の光信号は、フィルタ１４ｃにより反射される。本実施形態では、フィルタ１４ｃを構成する誘電体多層膜の面が導波路層４０の延在方向に対して斜め、且つ実基板３６の面に対して垂直に設定されているため、フィルタ１４ｃにより反射された波長λ１の光信号は、導波路層４０に導入される。導波路層４０に導入された波長λ１の光信号は、導波路層４０の延在方向に沿って紙面左方向に進行する。
【０２２１】
フィルタ２０ｃに導入された波長λ２の光信号は、フィルタ２０ｃにより反射される。本実施形態では、フィルタ２０ｃを構成する誘電体多層膜の面が導波路層４０の延在方向に対して斜め、且つ実基板３６の面に対して垂直に設定されているため、フィルタ２０ｃにより反射された波長λ２の光信号は、導波路層４０に導入される。導波路層４０に導入された波長λ２の光信号は、フィルタ１４ｃを透過し、導波路層４０の延在方向に沿って紙面左方向に進行する。
【０２２２】
紙面右側から導波路層４０に導入される波長λ３の光信号は、フィルタ２０ｃ、１４ｃを透過し、導波路層４０の延在方向に沿って紙面左方向に進行する。
【０２２３】
こうして、フィルタ１４ｃに入射される波長λ１の光信号と、フィルタ２０ｃに入射される波長λ２の光信号と、導波路層４０内を進行する波長λ３の光信号とが多重化される。
【０２２４】
このように、本実施形態によれば、実基板の面と平行な方向に進行する光を多重化し得る微細な合波器を提供することができる。
【０２２５】
（変形例）
次に、本実施形態による光回路装置の変形例を図３０を用いて説明する。図３０は、本変形例による光回路装置を示す平面図である。
【０２２６】
本変形例による光回路装置は、分岐する導波路層４０ｅ、４０ｆの幅が、フィルタ１４ｃ、２０ｃの近傍でテーパ状に広くなっていることに主な特徴がある。
【０２２７】
本変形例では、導波路層４０ｅ、４０ｆの幅がフィルタ１４ｃ、２０ｃの近傍でテーパ状に広くなっているため、分岐する光の結合効率を向上することができる。
【０２２８】
［第１１実施形態］
本発明の第１１実施形態による光回路装置を図３１を用いて説明する。図３１は、本実施形態による光回路装置を示す平面図である。図１乃至図３０に示す第１乃至第１０実施形態による薄膜素子の配置方法及び光回路装置と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【０２２９】
本実施形態による光回路装置は、実基板の面と平行な方向に進行する光信号を実基板の面と平行な方向に分岐し得る波長スイッチであることに主な特徴がある。
【０２３０】
図３１に示すように、実基板３６上には、図示しないクラッド層を介して導波路層４０が形成されている。
【０２３１】
導波路層４０には、チューナブルフィルタ６６ｃ、６６ｄが組み込まれている。チューナブルフィルタ６６ｃは、多層膜６８ｄと、多層膜６８ｄの両端面に形成された電極７０ｇ、７０ｈとにより構成されている。チューナブルフィルタ６６ｄは、多層膜６８ｅと、多層膜６８ｅの両端面に形成された電極７０ｈ、７０ｉとにより構成されている。電極７０ｇ〜７０ｊは、多層膜６８ｄ、６８ｅに所定の電圧を印加することにより、フィルタ特性を変化させるためのものである。多層膜６８ｄ、６８ｅとしては、III−Ｖ属化合物半導体を用いた多重量子井戸や量子ドット等の非線形光学材料を用いることができる。多層膜６８ｄ、６８ｅの面は、導波路層４０の延在方向に対して斜め、且つ実基板３６の面に対して垂直に設定されている。多層膜６８ｄ、６８ｅをこのように配置するためには、上述した薄膜素子の配置方法を用いることができる。
【０２３２】
こうして本実施形態による光回路装置である波長スイッチが構成されている。
【０２３３】
次に、本実施形態による光回路装置の動作について図３１を用いて説明する。図３１（ａ）は、チューナブルフィルタ６６ｃが波長λ２の光信号を反射するように設定されており、チューナブルフィルタ６６ｄがいずれの光信号をも透過するように設定されている状態を示す平面図である。図３１（ｂ）は、チューナブルフィルタ６６ｃが波長λ１の光信号を反射するように設定されており、チューナブルフィルタ６６ｄが波長λ２の光信号を反射するように設定されている状態を示す平面図である。
【０２３４】
まず、図３１（ａ）に示す状態について説明する。
【０２３５】
導波路層４０には、例えば、波長λ１の光信号と、波長λ２の光信号と、波長λ３の光信号とが多重化された信号が入射されるようになっている。
【０２３６】
図３１（ａ）に示す状態では、チューナブルフィルタ６６ｃが波長λ２の光信号を反射するように設定されているため、波長λ２の光信号は、チューナブルフィルタ６６ｃにより選択的に反射される。多層膜６８ｄの面が導波路層４０の延在方向に対して斜め、且つ実基板３６の面に対して垂直に設定されているため、反射された波長λ２の光信号は、導波路層４０ｃに導入される。
【０２３７】
チューナブルフィルタ６６ｄはいずれの波長の光信号をも透過するように設定されているため、波長λ１の光信号及び波長λ３の光信号は、チューナブルフィルタ６６ｄを透過し、導波路層４０の延在方向に沿って紙面右方向に進行する。
【０２３８】
次に、図３１（ｂ）に示す状態について説明する。
【０２３９】
図３１（ｂ）に示す状態では、チューナブルフィルタ６６ｃが波長λ１の光信号を反射するように設定されているため、波長λ１の光信号は、チューナブルフィルタ６６ｃにより選択的に反射される。反射された波長λ１の光信号は、導波路層４０ｃに導入される。
【０２４０】
また、チューナブルフィルタ６６ｄが波長λ２の光信号を反射するように設定されているため、波長λ２の光信号は、チューナブルフィルタ６６ｄにより選択的に反射される。反射された波長λ２の光信号は、導波路層４０ｄに導入される。
【０２４１】
波長λ３の光信号は、チューナブルフィルタ６６ｃ、６６ｄを透過し、導波路層４０の延在方向に沿って実基板３６の面と平行な方向に進行する。
【０２４２】
このように、本実施形態によれば、実基板の面と平行な方向に進行する光信号を実基板の面と平行な方向に分岐し得る波長スイッチを提供することができる。
【０２４３】
（変形例）
次に、本実施形態による光回路装置の変形例を図３２を用いて説明する。図３２は、本変形例による光回路装置を示す平面図である。図３２（ａ）は、チューナブルフィルタ６６ｃが波長λ２の光信号を反射するように設定されており、チューナブルフィルタ６６ｄがいずれの光信号をも透過するように設定されている状態を示す平面図である。図３２（ｂ）は、チューナブルフィルタ６６ｃが波長λ１の光信号を反射するように設定されており、チューナブルフィルタ６６ｄが波長λ２の光信号を反射するように設定されている状態を示す平面図である。
【０２４４】
本変形例による光回路装置は、分岐する導波路層４０ｅ、４０ｆの幅が、チューナブルフィルタ６６ｃ、６６ｄの近傍でテーパ状に広くなっていることに主な特徴がある。
【０２４５】
本変形例では、導波路層４０ｅ、４０ｆの幅がチューナブルフィルタ６６ｃ、６６ｄの近傍でテーパ状に広くなっているため、分岐する光の結合効率を向上することができる。
【０２４６】
［第１２実施形態］
本発明の第１２実施形態による光回路装置を図３３を用いて説明する。図３３は、本実施形態による光回路装置を示す断面図である。図１乃至図３２に示す第１乃至第１１実施形態による薄膜素子の配置方法及び光回路装置と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【０２４７】
本実施形態による光回路装置は、実基板の面と平行な方向に進行する光を実基板の面と平行な方向に反射し得る光スイッチであることに主な特徴がある。
【０２４８】
図３３に示すように、実基板３６上には、図示しないクラッド層を介して導波路層４０が形成されている。
【０２４９】
導波路層４０には、光スイッチ７２ａが組み込まれている。光スイッチ７２ａは、多層膜６８ｆと、多層膜６８ｆの両端面に形成された電極７０ｋ、７０ｌとにより構成されている。電極７０ｋ、７０ｌは、多層膜６８ｆに所定の電圧を印加することにより、光スイッチ７２ａをオン、オフするためのものである。多層膜６８ｆとしては、III−Ｖ属化合物半導体を用いた多重量子井戸や量子ドット等の非線形光学材料を用いることができる。多層膜６８ｄの面は、導波路層４０の延在方向に対して斜め、且つ実基板３６の面に対して垂直に設定されている。多層膜６８ｆをこのように配置するためには、例えば第３実施形態による薄膜素子の配置方法を用いることができる。
【０２５０】
こうして、本実施形態による光回路装置である光スイッチが構成されている。
【０２５１】
次に、本実施形態による光回路装置の動作について図３３を用いて説明する。図３３（ａ）は、光スイッチがオフの状態、即ち、光スイッチが光信号を透過するように設定されている状態を示す平面図である。図３３（ｂ）は、光スイッチがオンの状態、即ち、光スイッチが光信号を反射するように設定されている状態を示す平面図である。
【０２５２】
まず、図３３（ａ）に示す状態について説明する。
【０２５３】
図３３（ａ）に示す状態では、光スイッチ７２ａが光信号を透過するように設定されているため、導波路層４０内に導入された光信号は、光スイッチ７２ａにより反射されることなく、光スイッチ７２ａを透過し、導波路層４０の延在方向に沿って紙面右方向に進行する。
【０２５４】
次に、図３３（ｂ）に示す状態について説明する。
【０２５５】
図３３（ｂ）に示す状態では、光スイッチ７２ａが光信号を反射するように設定されているため、導波路層４０内に導入された光信号は、光スイッチ７２ａにより反射される。本実施形態では、多層膜６８ｆの面が導波路層４０の延在方向に対して斜め、且つ実基板３６の面に対して垂直に設定されているため、光スイッチ７２ａにより反射された光信号は、導波路層４０ｃの延在方向に沿って実基板３６の面と平行な方向に進行する。
【０２５６】
このように、本実施形態によれば、実基板の面と平行な方向に進行する光を、実基板の面と平行な方向に反射し得る微細な光スイッチを提供することができる。
【０２５７】
（変形例）
次に、本実施形態による光回路装置の変形例を図３４を用いて説明する。図３４は、本変形例による光回路装置を示す平面図である。図３４（ａ）は、光スイッチがオフの状態、即ち、光スイッチが光信号を透過するように設定されている状態を示す平面図である。図３４（ｂ）は、光スイッチがオンの状態、即ち、光スイッチが光信号を反射するように設定されている状態を示す平面図である。
【０２５８】
本変形例による光回路装置は、反射された光を導く導波路層４０ｅの幅が、光学スイッチ７２ａの近傍でテーパ状に広くなっていることに主な特徴がある。
【０２５９】
本変形例では、導波路層４０ｅの幅が光学スイッチ７２ａの近傍でテーパ状に広くなっているため、光スイッチ７２ａにより反射される光の結合効率を向上することができる。
【０２６０】
［第１３実施形態］
本発明の第１３実施形態による光回路装置を図３５を用いて説明する。図３５は、本実施形態による光回路装置を示す平面図である。図１乃至図３４に示す第１乃至第１２実施形態による薄膜素子の配置方法及び光回路装置と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【０２６１】
本実施形態による光回路装置は、導波路層４０ｃ、４０ｄの端部にミラーが形成された分波器であることに主な特徴がある。
【０２６２】
図３５に示すように、導波路層４０ｃ、４０ｄの端部には、ミラー７４ａ、７４ｂが形成されている。ミラー７４ａ、７４ｂの面は、実基板３６の面に対して斜め、例えば４５°に設定されている。このため、導波路層４０ｃ、４０ｄ内を進行する光は、ミラー７４ａ、７４ｂにより反射され、例えば実基板３６の面に対して垂直な方向に進行する。
【０２６３】
こうして本実施形態による光回路装置である分波器が構成されている。
【０２６４】
次に、本実施形態による光回路装置の動作について図３５を用いて説明する。
【０２６５】
図３５に示すように、導波路層４０には、波長λ１の光信号と、波長λ２の光信号と、波長λ３の光信号とが多重化された信号が、紙面右方向に進行するようになっている。
【０２６６】
波長λ１の光信号は、フィルタ１４ｃにより選択的に反射され、導波路層４０ｃに導入される。導波路層４０ｃに導入された波長λ１の光信号は、導波路層４０ｃ内を進行し、ミラー７４ａにより反射される。ミラー７４ａの面は、実基板３６の面に対して斜めに設定されているため、ミラー７４ａにより反射された波長λ１の光信号は、実基板３６の面に対して例えば垂直な方向に進行する。
【０２６７】
波長λ２の光信号は、フィルタ２０ｃにより選択的に反射され、導波路層４０ｄに導入される。導波路層４０ｄに導入された波長λ２の光信号は、導波路層４０ｄ内を進行し、ミラー７４ｂにより反射される。ミラー７４ｂの面は、実基板３６の面に対して斜めに設定されているため、ミラー７４ｂにより反射された波長λ２の光信号は、実基板３６の面に対して例えば垂直な方向に進行する。
【０２６８】
このように、本実施形態によれば、導波路層４０ｃ、４０ｄの端部にミラー７４ａ、７４ｂが設けられているため、導波路層４０ｃ、４０ｂに沿って実基板３６と平行な方向に進行する光信号の進行方向を、実基板３６の面に対して例えば垂直な方向に転換することができる。
【０２６９】
（変形例）
次に、本実施形態による光回路装置の変形例を図３６を用いて説明する。図３６は、本変形例による光回路装置を示す平面図である。
【０２７０】
本変形例による光回路装置は、分岐された光を導く導波路層４０ｅ、４０ｆの幅が、フィルタ１４ｃ、２０ｃの近傍でテーパ状に広くなっていることに主な特徴がある。
【０２７１】
本変形例では、導波路層４０ｅ、４０ｆの幅がフィルタ１４ｃ、２０ｃの近傍でテーパ状に広くなっているため、分岐する光の結合効率を向上することができる。
【０２７２】
［第１４実施形態］
本発明の第１４実施形態による光回路装置を図３７を用いて説明する。図３７は、本実施形態による光回路装置を示す平面図である。図１乃至図３６に示す第１乃至第１３実施形態による薄膜素子の配置方法及び光回路装置と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【０２７３】
本実施形態による光回路装置は、導波路層４０ｃ、４０ｄの端部にミラーが形成された合波器であることに主な特徴がある。
【０２７４】
図３７に示すように、導波路層４０ｃ、４０ｄの端部にはミラー７４ａ、７４ｂが形成されている。ミラー７４ａ、７４ｂの面は、実基板３６の面に対して斜め、例えば４５°に設定されている。このため、実基板３６の面に対して例えば垂直な方向からミラー７４ａ、７４ｂに入射される光信号は、ミラー７４ａ、７４ｂにより反射され、導波路層４０ｃ、４０ｄに導入される。
【０２７５】
このようにして本実施形態による光回路装置が構成されている。
【０２７６】
次に、本実施形態による光回路装置の動作を図３７を用いて説明する。
【０２７７】
図３７に示すように、ミラー７４ａには、実基板３６の面に対して例えば垂直な方向から、例えば波長λ１の光信号が入射されるようになっている。ミラー７４ａに入射された波長λ１の光信号は、ミラー７４ａにより反射され、導波路層４０ｃ内に導入される。導波路層４０ｃ内に導入された波長λ１の光信号は、フィルタ１４ｃにより反射され、導波路層４０内を紙面左方向に進行する。
【０２７８】
一方、ミラー７４ｂには、実基板３６の面に対して例えば垂直な方向から、例えば波長λ２の光信号が入射されるようになっている。ミラー７４ｂに入射された波長λ２の光信号は、ミラー７４ｂにより反射され、導波路層４０ｄ内に導入される。導波路層４０ｄ内に導入された波長λ２の光信号は、フィルタ２０ｃにより反射され、導波路層４０に導入される。導波路層４０に導入された波長λ２の光信号は、フィルタ１４ｃを透過し、更に導波路層４０内を紙面左方向に進行する。
【０２７９】
また、紙面右側から導波路層４０に導入される波長λ３の光信号は、フィルタ１４ｃ、２０ｃを透過して、紙面左方向に進行する。
【０２８０】
こうして、ミラー７４ａに入射される波長λ１の光信号と、ミラー７４ｂに入射される波長λ２の光信号と、導波路層４０に導入される波長λ３の光信号とが多重化される。
【０２８１】
このように、本実施形態によれば、導波路層４０ｃ、４０ｄにミラーが設けられているため、例えば実基板の面と垂直な方向に進行する光信号を、実基板の面と平行な方向に延在する導波路層４０ｃ、４０ｄに導入することができる。
【０２８２】
（変形例）
次に、本実施形態による光回路装置の変形例を図３８を用いて説明する。図３８は、本変形例による光回路装置を示す平面図である。
【０２８３】
本変形例による光回路装置は、導波路層４０ｅ、４０ｆの幅が、フィルタ１４ｃ、２０ｃの近傍でテーパ状に広くなっていることに主な特徴がある。
【０２８４】
本変形例では、導波路層４０ｅ、４０ｆの幅がフィルタ１４ｃ、２０ｃの近傍でテーパ状に広くなっているため、分岐する光の結合効率を向上することができる。
【０２８５】
［第１５実施形態］
本発明の第１５実施形態による光回路装置を図３９を用いて説明する。図３９は、本実施形態による光回路装置を示す平面図である。図３９（ａ）は、本実施形態による光回路装置を示す平面図であり、図３９（ｂ）は、図３９（ａ）の一部を拡大した平面図である。図１乃至図３８に示す第１乃至第１４実施形態による薄膜素子の配置方法及び光回路装置と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【０２８６】
本実施形態による光回路装置は、フィルタを構成する誘電体多層膜の面の法線と導波路層４０の延在方向との為す角が極めて小さく設定されていることに主な特徴がある。
【０２８７】
実基板３６上には、図示しないクラッド層を介して導波路層４０が形成されている。
【０２８８】
導波路層４０には、波長λ１の光信号を反射するフィルタ１４ｅと、波長λ２の光信号を反射するフィルタ１４ｆと、波長λ３の光信号を反射するフィルタ１４ｇと、波長λ４の光信号を反射するフィルタ１４ｈとが組み込まれている。本実施形態では、フィルタ１４ｅ〜１４ｈを構成する誘電体多層膜を構成する誘電体多層膜の面の法線の方向と導波路層４０の延在方向との為す角θが例えば２．５°と極めて小さく設定されており、且つフィルタ１４ｅ〜１４ｈを構成する誘電体多層膜の面と実基板３６の面との為す角が垂直に設定されている。換言すれば、フィルタ１４ｅ〜１４ｈを構成する誘電体多層膜の成長方位と導波路層４０の延在方向との為す角θが例えば２．５°と極めて小さく設定されており、且つフィルタ１４ｅ〜１４ｈを構成する誘電体多層膜の成長方位と実基板３６の面とが平行に設定されている。
【０２８９】
本実施形態で、フィルタ１４ｅ〜１４ｈを構成する誘電体多層膜の面の法線と導波路層４０の延在方向との為す角θを極めて小さく設定しているのは、フィルタ１４ｅ〜１４ｈの波長分解能を高く設定するためである。一般に、フィルタを構成する誘電体多層膜の面の法線の方向とフィルタに入射する光信号の方向との為す角θが大きくなると、フィルタの波長分解能は低下する傾向にある。このため、本実施形態では、フィルタを構成する誘電体多層膜の面の法線の方向とフィルタに入射する光信号の方向との為す角θを小さく設定することにより、フィルタ１４ｅ〜１４ｈの波長分解能を高く設定している。例えば、本実施形態のように、θを２．５°と設定した場合には、１０ｎｍ以下の波長分解能が得られ、ＣＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing、波長多重）の仕様を満たすことが可能となる。なお、ここではθを２．５°に設定しているが、θの値は必ずしも２．５°に限定されるものではなく、適宜設定することができる。
【０２９０】
また、実基板３６上には、図示しないクラッド層を介して、導波路層４０ｇ〜４０ｊが形成されている。導波路層４０ｇは、フィルタ１４ｅにより反射される波長λ１の光信号を分岐するためのものであり、導波路層４０ｈは、フィルタ１４ｆにより反射される波長λ２の光信号を分岐するためのものである。導波路層４０ｉは、フィルタ１４ｇにより反射される波長λ３の光信号を分岐するためのものであり、導波路層４０ｊは、フィルタ１４ｈにより反射される波長λ４の光信号を分岐するためのものである。
【０２９１】
導波路層４０ｇ〜４０ｊの端部には、ミラー７４ｃ〜７４ｆが形成されている。ミラー７４ｃ、７４ｄ、７４ｅ、７４ｆは、導波路層４０ｇ、４０ｈ、４０ｉ、４０ｊ内をそれぞれ進行する光信号を、実基板３６の面に対して例えば垂直方向に反射するものである。
【０２９２】
こうして本実施形態による光回路装置である分波器が構成されている。
【０２９３】
次に、本実施形態による光回路装置の動作を図３９を用いて説明する。
【０２９４】
図３９に示すように、導波路層４０には、例えば、波長λ１の光信号と、波長λ２の光信号と、波長λ３の光信号と、波長λ４の光信号とが多重化された信号が紙面右方向に進行するようになっている。
【０２９５】
波長λ１の光信号は、フィルタ１４ｅにより選択的に反射される。本実施形態では、フィルタ１４ｅを構成する誘電体多層膜の面の法線の方向と導波路層４０の延在方向との為す角θが例えば２．５°と極めて小さく設定されているため、波長λ１の光信号は高い波長分解能でフィルタ１４ｅにより反射され、導波路層４０ｇ内に導入される。導波路層４０ｇに導入された波長λ１の光信号は、導波路層４０ｇ内を進行し、ミラー７４ｃにより反射される。ミラー７４ｃの面は、実基板３６の面に対して斜めに設定されているため、ミラー７４ｃにより反射された波長λ１の光信号は、実基板３６の面に対して例えば垂直方向に進行する。一方、波長λ２の光信号と、波長λ３の光信号と、波長λ４の光信号は、フィルタ１４ｅにより反射されることなくフィルタ１４ｅを透過し、導波路層４０の延在方向に沿って紙面右側に進行する。
【０２９６】
波長λ２の光信号は、フィルタ１４ｆにより選択的に反射される。フィルタ１４ｆも、フィルタ１４ｅと同様に、フィルタ１４ｆを構成する誘電体多層膜の面の法線の方向と導波路層４０の延在方向との為す角θが２．５°と極めて小さく設定されているため、波長λ２の光信号は、高い波長分解能でフィルタ１４ｅにより反射され、導波路層４０ｈ内に導入される。導波路層４０ｈ内に導入された波長λ２の光信号は、ミラー７４ｄにより反射され、実基板３６の面に対して例えば垂直方向に進行する。一方、波長λ３の光信号と、波長λ４の光信号は、フィルタ１４ｆにより反射されることなくフィルタ１４ｆを透過し、導波路層４０の延在方向に沿って紙面右方向に進行する。
【０２９７】
波長λ３の光信号は、フィルタ１４ｇにより選択的に反射される。フィルタ１４ｇもθが２．５°と極めて小さく設定されているため、高い分解能で波長λ３の光信号を反射する。フィルタ１４ｇにより反射された波長λ３の光信号は、導波路層４０ｉ内に導入され、ミラー７４ｅにより反射され、実基板３６の面に対して例えば垂直方向に進行する。一方、波長λ４の光信号は、フィルタ１４ｇを透過し、導波路層４０の延在方向に沿って紙面右方向に進行する。
【０２９８】
波長λ４の光信号は、フィルタ１４ｈにより反射される。そして、上記と同様にして、導波路層４０ｊ内に導入され、ミラー７４ｆにより反射され、実基板３６の面に対して例えば垂直方向に進行する。
【０２９９】
このように、本実施形態によれば、フィルタを構成する誘電体多層膜の面の法線の方向と導波路層の延在方向との為す角θを極めて小さく設定しているので、フィルタの波長分解能を極めて高くすることができる。従って、本実施形態によれば、光学的特性のより良好な光回路装置を提供することができる。
【０３００】
［第１６実施形態］
本発明の第１６実施形態による光電子装置を図４０を用いて説明する。図４０は、本実施形態による光電子装置を示す平面図である。図１乃至図３９に示す第１乃至第１５実施形態による薄膜素子の配置方法及び光回路装置と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【０３０１】
本実施形態による光電子装置は、ＬＳＩに分波器（ＤＥＭＵＸ）及び合波器（ＭＵＸ）が設けられていることに主な特徴がある。
【０３０２】
図４０に示すように、ＬＳＩ７６上には、分波器（ＤＥＭＵＸ）７８及び合波器（ＭＵＸ）８０が設けられている。
【０３０３】
まず、ＬＳＩ７６について説明する。
【０３０４】
ＬＳＩ７６は、実基板３６ａ上に、図示しないトランジスタ等の半導体素子等を集積することにより構成されている。実基板３６ａの材料としては、例えばＳｉやガラス等を用いることができる。
【０３０５】
次に、分波器（ＤＥＭＵＸ）７８について説明する。
【０３０６】
分波器７８の構成は、図３９に示す第１５実施形態による光回路装置と同様である。このため、ここでは説明を省略する。
【０３０７】
分波器７８のミラー７４ａ〜７４ｄの紙面鉛直方向には、ミラー７４ａ〜７４ｄにより反射された光信号を受光する受光素子であるフォトディテクタ（ＰＤ、PhotoDetector）８２ａ〜８２ｄがそれぞれ設けられている。
【０３０８】
フォトディテクタ８２ａ〜８２ｄは、導波路層４０ｇ〜４０ｊに分岐された光信号をそれぞれ検出し、光電変換するためのものである。フォトディテクタ８２ａ〜８２ｄにより光電変換された信号は、ＬＳＩ７６に集積された図示しない電子回路等に入力されるようになっている。
【０３０９】
次に、合波器（ＭＵＸ）８０について説明する。
【０３１０】
合波器８０の構成も、図３９に示す第１５実施形態による光回路装置と同様である。このため、ここでは説明を省略する。但し、光信号の進行する方向が分光器７８の場合と反対である。
【０３１１】
合波器８０のミラー７４ｃ〜７４ｆの紙面鉛直方向には、ミラー７４ｃ〜７４ｆに向かって光を放出するＶＣＳＥＬ（Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser、垂直空洞表面放射レーザ）８３ａ〜８３ｄが設けられている。ＶＣＳＥＬ８３ａ〜８３ｄから放出される光信号の波長は、それぞれ例えばλ１、λ２、λ３、λ４に設定されている。ＶＣＳＥＬ８３ａ〜８３ｄは、ＬＳＩ７６に集積された図示しない電子回路により制御されるようになっている。
【０３１２】
こうして、本実施形態による光電子装置が構成されている。
【０３１３】
次に、本実施形態による光電子装置の動作について図４０を用いて説明する。
【０３１４】
分波器７８の導波路層４０には、波長λ１の光信号と波長λ２の光信号と波長λ３の光信号と波長λ４の光信号とが多重化された信号が紙面右方向に進行するようになっている。
【０３１５】
波長λ１の光信号は、フィルタ１４ｅにより選択的に反射され、導波路層４０ｇ、ミラー７４ｃを経由して、フォトディテクタ８２ａにより検出される。
【０３１６】
波長λ２の光信号は、フィルタ１４ｆにより選択的に反射され、導波路層４０ｈ、ミラー７４ｄを経由して、フォトディテクタ８２ｂにより検出される。
【０３１７】
波長λ３の光信号は、フィルタ１４ｇにより選択的に反射され、導波路層４０ｉ、ミラー７４ｅを経由して、フォトディテクタ８２ｃにより検出される。
【０３１８】
波長λ４の光信号は、フィルタ１４ｈにより選択的に反射され、導波路層４０ｊ、ミラー７４ｆを経由して、フォトディテクタ８２ｄにより検出される。
【０３１９】
フォトディテクタ８２ａ〜８２ｄにより検出された光信号は、それぞれフォトディテクタ８２ａ〜８２ｄにより光電変換され、図示しない電子回路等に入力される。
【０３２０】
一方、合波器８０に設けられたＶＣＳＥＬ８３ａ〜８３ｄからは、例えば波長λ１の光信号、λ２の光信号、λ３の光信号、λ４の光信号がそれぞれ放出されるようになっている。
【０３２１】
ＶＣＳＥＬ８３ａから放出された波長λ１の光信号は、ミラー７４ｃ、導波路層４０ｇ、フィルタ１４ｅを経由して、導波路層４０に導入され、紙面左方向に進行する。
【０３２２】
ＶＣＳＥＬ８３ｂから放出された波長λ２の光信号は、ミラー７４ｄ、導波路層４０ｈ、フィルタ１４ｆを経由して、導波路層４０に導入され、紙面左方向に進行する。
【０３２３】
ＶＣＳＥＬ８３ｃから放出された波長λ３の光信号は、ミラー７４ｅ、導波路層４０ｉ、フィルタ１４ｇを経由して、導波路層４０に導入され、紙面左方向に進行する。
【０３２４】
ＶＣＳＥＬ８３ｄから放出された波長λ４の光信号は、ミラー７４ｆ、導波路層４０ｊ、フィルタ１４ｈを経由して、導波路層４０に導入され、紙面左方向に進行する。
【０３２５】
ＶＣＳＥＬ８３ａ〜８３ｄから放出される光信号は、このようにして導波路層４０内に導入され、多重化されることとなる。
【０３２６】
このように、本実施形態によれば、ＬＳＩ上に合波器や分波器が実装された光電子装置を提供することができる。
【０３２７】
［第１７実施形態］
本発明の第１７実施形態による光電子装置を図４１を用いて説明する。図４１は、本実施形態による光電子装置を示す斜視図である。図１乃至図４０に示す第１乃至第１６実施形態による薄膜素子の配置方法、光回路装置及び光電子装置と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【０３２８】
本実施形態による光電子装置は、ＬＳＩに合波・分波器（ＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ、Multi/Demulti-plexer）が３次元的に設けられていることに主な特徴がある。
【０３２９】
図４１に示すように、ＬＳＩ７６ａの実基板３６ａ上には、合波・分波器８４ａ〜８４ｅが設けられている。
【０３３０】
合波・分波器８４ａは実基板３６ａ上に設けられており、合波・分波器８４ｂは合波・分波器８４ａの上層に設けられており、合波・分波器８４ｃは合波・分波器８４ｂの上層に設けられている。
【０３３１】
一方、合波・分波器８４ｄは合波・分波器８４ｃと同一の層に設けられており、合波・分波器８４ｅは合波・分波器８４ｄの上層に設けられている。
【０３３２】
次に、本実施形態による光電子装置の動作を図４１を用いて説明する。
【０３３３】
図４１に示すように、合波・分波器８４ａの導波路層４０ｋには、例えば波長λ３の光信号が紙面右方向に進行するようになっている。合波・分波器８４ａの導波路層４０内を紙面右方向に進行する波長λ３の光信号は、フィルタ１４ｇにより反射され、導波路層４０ｐ、ミラー７４ｇを経由して、合波・分波器８４ｂのミラー７４ｈに入射される。
【０３３４】
合波・分波器８４ｂのミラー７４ｈに入射された波長λ３の光信号は、導波路層４０ｑ内を進行し、フィルタ１４ｇにより反射され、合波・分波器８４ｂの導波路層４０ｌ内に導入されて、紙面左方向に進行する。
【０３３５】
一方、合波・分波器８４ｃの導波路層４０ｍには、例えば波長λ１の光信号が紙面右方向に進行し、波長λ２の光信号が紙面左方向に進行するようになっている。
【０３３６】
合波・分波器８４ｃの導波路層４０ｍ内を紙面右方向に進行する多重化された光信号のうち、波長λ２の光信号は、フィルタ１４ｆにより反射され、導波路層４０ｓ、ミラー７４ｊを経由して、合波・分波器８４ｂのミラー７４ｉに入射される。
【０３３７】
合波・分波器８４ｂのミラー７４ｉに入射された波長λ２の光信号は、導波路層４０ｒ内を進行し、フィルタ１４ｆにより反射され、合波・分波器８４ｂの導波路層４０ｌ内に導入されて、紙面左方向に進行する。
【０３３８】
こうして、合波・分波器８４ａの導波路層４０ｋを紙面右方向に進行する波長λ３の光信号と、合波・分波器８４ｃの導波路層４０ｍを紙面右方向に進行する波長λ２の光信号とが、合波・分波器８４ｂの導波路層４０ｌに導入され、多重化されることとなる。こうして多重化された光信号は、合波・分波器８４ｂの導波路層４０ｌの延在方向に沿って紙面左方向に進行する。
【０３３９】
合波・分波器８４ｃの導波路層４０ｍ内を紙面左方向に進行する波長λ１の光信号は、フィルタ１４ｆにより反射されることなく、合波・分波器８４ｃの導波路層４０ｍに沿って紙面左方向に進行する。
【０３４０】
一方、合波・分波器８４ｄの導波路層４０ｎには、例えば波長λ１の光信号と波長λ２の光信号とが多重化された信号が紙面右方向に進行するようになっている。
【０３４１】
合波・分波器８４ｄの導波路層４０ｎ内を紙面右方向に進行する多重化された光信号のうち、波長λ２の光信号は、フィルタ１４ｅにより反射され、導波路層４０ｔ、ミラー７４ｋを経由して、合波・分波器８４ｅのミラー７４ｌに入射される。
【０３４２】
合波・分波器８４ｅのミラー７４ｌに入射された波長λ２の光信号は、導波路層４０ｕ内を進行し、フィルタ１４ｅにより反射され、合波・分波器８４ｅの導波路層４０ｏ内に導入される。
【０３４３】
一方、合波・分波器８４ｅの導波路層４０ｏには、例えば波長λ３の光信号が、紙面右方向に進行するようになっている。
【０３４４】
合波・分波器８４ｅの導波路層４０ｏ内を紙面右方向に進行する多重化された光信号のうち、波長λ３の光信号は、フィルタ１４ｅにより反射されることなく、合波・分波器の導波路層４０ｏの延在方向に沿って紙面右方向に進行する。
【０３４５】
こうして、合波・分波器８４ｄの導波路層４０ｎを紙面右方向に進行する波長λ２の光信号と、合波・分波器８４ｅの導波路層４０ｏを紙面右方向に進行する波長λ３の光信号とが、合波・分波器８４ｅの導波路層４０ｏ内で多重化されることとなる。こうして多重化された光信号は、合波・分波器８４ｅの導波路層４０ｏの延在方向に沿って紙面右方向に進行する。
【０３４６】
一方、合波・分波器８４ｄの導波路層４０ｎ内を紙面右方向に進行する多重化された光信号のうち、波長λ１の光信号は、フィルタ１４ｅにより反射されることなく、合波・分波器８４ｄの導波路層４０ｎに沿って紙面右方向に進行する。
【０３４７】
このように本実施形態によれば、合波・分波器が３次元的に設けられた光電子装置を提供することができる。
【０３４８】
［変形実施形態］
本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
【０３４９】
例えば、上記実施形態では、誘電体多層膜等より成る薄膜素子を配置する場合を例に説明したが、薄膜素子を構成する膜は誘電体多層膜等に限定されるものではなく、あらゆる膜より成る薄膜素子を配置する場合に適用することができる。また、多層膜のみならず、単層の膜より成る薄膜素子を配置する場合にも適用することができる。
【０３５０】
また、上記実施形態では、薄膜素子を配置する場合を例に説明したが、薄膜素子を配置する場合に限定されるものではなく、一般の薄膜を配置する場合にも適用することができる。
【０３５１】
また、上記実施形態では、薄膜素子としてフィルタ等を配置する場合を例に説明したが、フィルタ等を配置する場合に限定されるものではなく、例えば、光変調器、ＶＣＳＥＬ、発光素子、受光素子、フォトディテクタ、光増幅器、導波路、レンズ、ホログラム、キャパシタ、抵抗器、インダクタ等の薄膜素子を配置する場合にも適用することができる。
【０３５２】
また、傾動層や解除層の材料は上述した材料に限定されるものではなく、Ｓｉ、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、金属膜、ポリマ等、あらゆる材料を適宜用いることができる。
【０３５３】
また、第４実施形態では、支持基板１６、２２をそれぞれ支持基板２５、３１に押し付けることによりフィルタ１４ａ、１４ｂ、２０ａ、２０ｂを傾ける場合を例に説明したが、ＭＥＭＳ技術を用いてフィルタ１４ａ、１４ｂ、２０ａ、２０ｂを傾けてもよい。
【０３５４】
また、上記実施形態では、フィルタを支持基板１６等に移動する場合を例に説明したが、フィルタは支持基板１６等のみならず、他のあらゆる支持部材に移動してもよい。例えば、ブラックワックス（Black Wax）等にフィルタを移動してもよい。ブラックワックスとは、軟化点８０℃以下の蝋のことである。
【０３５５】
また、上記実施形態では、成長基板上に形成したフィルタをＥＬＯ技術により支持基板を移動したが、フィルタを成長基板上に形成することなく、支持基板上に直接形成してもよい。これにより、工程を簡略化することができる。
【０３５６】
また、第１６及び第１７実施形態では、ＬＳＩ上に合波器、分波器、合波・分波器を設ける場合を例に説明したが、ＭＣＭ（Multi Chip Module）等と組み合わせてもよい。
【０３５７】
（付記１） 薄膜を薄膜の成長方位に対して斜めにエッチングすることにより、前記薄膜より成る薄膜素子を形成する第１の工程と、実基板上に前記薄膜素子を配置する第２の工程とを有し、前記第２の工程では、前記薄膜の成長方位が前記実基板の面に対して斜め又はほぼ平行になるように、前記薄膜素子を前記実基板上に配置することを特徴とする薄膜素子の配置方法。
【０３５８】
（付記２） 付記１記載の薄膜素子の配置方法において、前記第１の工程の後、前記第２の工程の前に、傾動用基板上に前記薄膜素子を移動する第３の工程と、前記傾動用基板上で前記薄膜素子を傾ける第４の工程とを更に有し、前記第２の工程では、前記傾動用基板から前記実基板に前記薄膜素子を移動することを特徴とする薄膜素子の配置方法。
【０３５９】
（付記３） 付記２記載の薄膜素子の配置方法において、前記第３の工程では、前記傾動用基板に形成された傾動層の端部上に前記薄膜素子を移動し、前記第４の工程では、前記傾動層の前記端部を前記傾動用基板の面に対して傾けることにより前記薄膜素子を傾けることを特徴とする薄膜素子の配置方法。
【０３６０】
（付記４） 付記３記載の薄膜素子の配置方法において、前記第４の工程では、前記傾動層の延在方向とほぼ等しい方向に前記薄膜素子を傾けることを特徴とする薄膜素子の配置方法。
【０３６１】
（付記５） 付記３記載の薄膜素子の配置方法において、前記第４の工程では、前記傾動層の延在方向とほぼ直角な方向に前記薄膜素子を傾けることを特徴とする薄膜素子の配置方法。
【０３６２】
（付記６） 付記３乃至５のいずれかに記載の薄膜素子の配置方法において、前記傾動層の端部は、前記傾動層とエッチング特性が異なる解除層を介して前記傾動用基板に固定されており、前記第４の工程では、前記解除層を選択的にエッチングすることにより前記傾動層の端部を前記傾動用基板の面に対して傾けることを特徴とする薄膜素子の配置方法。
【０３６３】
（付記７） 付記２乃至６のいずれかに記載の薄膜素子の配置方法において、前記第１の工程では、第１の薄膜素子と、前記第１の薄膜素子と異なる第２の薄膜素子とをそれぞれ別個に形成し、前記第３の工程では、前記第１の薄膜素子と前記第２の薄膜素子とをそれぞれ別個の傾動用基板上に移動し、前記第４の工程では、別個の前記傾動用基板を用いて前記第１の薄膜素子と前記第２の薄膜素子とをそれぞれ傾け、前記第２の工程では、それぞれ別個の傾動用基板から前記第１の薄膜素子と前記第２の薄膜素子とを前記実基板に移動することを特徴とする薄膜素子の配置方法。
【０３６４】
（付記８） 付記２乃至６のいずれかに記載の薄膜素子の配置方法において、前記第１の工程では、第１の薄膜素子と、前記第１の薄膜素子と異なる第２の薄膜素子とをそれぞれ別個に形成し、前記第３の工程では、前記第１の薄膜素子と前記第２の薄膜素子とを同一の前記傾動用基板上に移動し、前記第４の工程では、前記同一の傾動用基板を用いて前記第１の薄膜素子と前記第２の薄膜素子とを傾け、前記第２の工程では、前記同一の傾動用基板から前記第１の薄膜素子と前記第２の薄膜素子とを前記実基板に移動することを特徴とする薄膜素子の配置方法。
【０３６５】
（付記９） 付記１記載の薄膜素子の配置方法において、前記第１の工程の後、前記第２の工程の前に、前記薄膜素子を第１の支持基板に移動する第３の工程と、前記第１の支持基板を前記第１の支持基板と異なる第２の支持基板に押し付けることにより前記薄膜素子を傾けつつ前記薄膜素子を前記第２の支持基板に移動する第４の工程とを更に有し、前記第２の工程では、前記第２の支持基板から前記実基板に前記薄膜素子を移動することを特徴とする薄膜素子の配置方法。
【０３６６】
（付記１０） 付記９記載の薄膜素子の配置方法において、前記第３の工程では、前記薄膜素子を支持する突起が形成された前記第１の支持基板に前記薄膜素子を移動し、前記第４の工程の前に、前記突起を選択的にエッチングする工程を更に有することを特徴とする薄膜素子の配置方法。
【０３６７】
（付記１１） 請求項９又は１０記載の薄膜素子の配置方法において、前記第１の工程では、第１の薄膜素子と、前記第１の薄膜素子と異なる第２の薄膜素子とをそれぞれ別個に形成し、前記第３の工程では、前記第１の薄膜素子と前記第２の薄膜素子とをそれぞれ別個の第１の支持基板上に移動し、前記第２の工程では、それぞれ別個の前記第１の支持基板から前記第１の薄膜素子と前記第２の薄膜素子とを前記実基板に移動することを特徴とする薄膜素子の配置方法。
【０３６８】
（付記１２） 請求項９又は１０記載の薄膜素子の配置方法において、前記第１の工程では、第１の薄膜素子と、前記第１の薄膜素子と異なる第２の薄膜素子とをそれぞれ別個に形成し、前記第３の工程では、前記第１の薄膜素子と前記第２の薄膜素子とを同一の前記第１の支持基板上に移動し、前記第２の工程では、前記同一の前記第１の支持基板から前記第１の薄膜素子と前記第２の薄膜素子とを前記実基板に移動することを特徴とする薄膜素子の配置方法。
【０３６９】
（付記１３） 基板上に配置された薄膜素子を有する光回路装置であって、前記薄膜素子に用いられている薄膜の成長方位が、前記基板の面に対して斜め又はほぼ平行になっていることを特徴とする光回路装置。
【０３７０】
（付記１４） 付記１３記載の光回路装置において、前記基板上に形成され、前記薄膜素子に光学的に結合する導波路層を更に有し、前記薄膜の成長方位が、前記導波路層の延在方向に対して斜めになっていることを特徴とする光回路装置。
【０３７１】
（付記１５） 付記１４記載の光回路装置において、前記基板上に形成され、前記薄膜素子に光学的に結合する中継導波路層を更に有し、前記薄膜の成長方位が、前記基板の面に対してほぼ平行になっていることを特徴とする光回路装置。
【０３７２】
（付記１６） 付記１５記載の光回路装置において、前記中継導波路層の端部にミラーが形成されていることを特徴とする光回路装置。
【０３７３】
（付記１７） 付記１５又は１６記載の光回路装置において、前記中継導波路層に光学的に結合する受光素子又は発光素子を更に有することを特徴とする光回路装置。
【０３７４】
（付記１８） 付記１４乃至１７のいずれかに記載の光回路装置において、前記導波路層を複数有し、前記複数の導波路層が互いに光学的に結合されていることを特徴とする光回路装置。
【０３７５】
（付記１９） 付記１３乃至１８のいずれか１項に記載の光回路装置において、前記薄膜素子は、フィルタ、チューナブルフィルタ、又は光スイッチであることを特徴とする光回路装置。
【０３７６】
（付記２０） 基板上に配置された薄膜素子を有する光電子装置であって、前記薄膜素子に用いられている薄膜の成長方位が、前記基板の面に対して斜め又はほぼ平行になっていることを特徴とする光電子装置。
【０３７７】
（付記２１） 薄膜を薄膜の成長方位に対して斜めにエッチングする第１の工程と、基板上に前記薄膜を配置する第２の工程とを有し、前記第２の工程では、前記薄膜の成長方位が前記基板の面に対して斜め又はほぼ平行になるように、前記薄膜を前記基板上に配置することを特徴とする薄膜の配置方法。
【０３７８】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、誘電体多層膜を斜角柱状にエッチングすることによりフィルタを形成し、こうして形成されたフィルタをＭＥＭＳ技術を用いて傾けるため、フィルタを構成する誘電体多層膜の面を実基板の面に対して斜めに設定することができる。
【０３７９】
また、本発明によれば、フィルタを構成する誘電体多層膜の面を実基板の面に対して斜め設定することができるため、導波路層に沿って進行する光を実基板の面に対して例えば垂直方向に分光することができ、また、実基板の面に対して例えば垂直な方向からフィルタに入射される光を導波路層内に導入することができる。しかも、本発明によれば、フィルタが薄膜を用いて構成されているため、光回路装置の微細化を図ることができる。
【０３８０】
また、本発明によれば、波長λ１のフィルタと波長λ２のフィルタとを同一の傾動用基板に移動し、同一の傾動用基板により波長λ１のフィルタと波長λ２のフィルタとを一括して傾けるため、別個の傾動用基板を用いて波長λ１のフィルタと波長λ２のフィルタとをそれぞれ別個に傾ける場合と比べて、工程を簡略化することができ、また、コストダウンを図ることができる。
【０３８１】
また、本発明によれば、同一の傾動用基板において傾けられた波長λ１のフィルタと波長λ２のフィルタとを一括して実基板側に移動することができるため、別個の傾動用基板から波長λ１のフィルタと波長λ２のフィルタとをそれぞれ別個の工程で移動する場合と比べて、工程を簡略化することができる。
【０３８２】
また、本発明によれば、フィルタを傾動層上に載置する際に、フィルタの傾いている方向と傾動層の延在方向との為す角が直角になるように設定するため、フィルタを傾動層上に倒すと、傾動層上に倒されたフィルタを構成する誘電体多層膜の面が傾動用基板の面に対して垂直となり、また、傾動層上に倒されたフィルタの延在方向が傾動層の延在方向に対して斜めとなる。このため、本発明によれば、フィルタを構成する誘電体多層膜の面を実基板の面に対して垂直に設定することができ、導波路の延在方向に対して斜めに設定することができる。従って、本発明によれば、実基板の面と平行な方向に進行する光信号を、実基板の面と平行な方向に分光することができる。
【０３８３】
また、本発明によれば、支持基板にフィルタを支持する突起をそれぞれ形成しておくため、フィルタの位置がずれてしまうのを防止することができる。従って、本発明によれば、歩留りを向上することができる。
【０３８４】
また、本発明によれば、支持基板を支持基板にそれぞれ押し付けることによりフィルタをそれぞれ傾けるため、傾動層を用いることなくフィルタを傾けることができる。従って、本発明によれば、工程の簡略化を図ることができる。
【０３８５】
また、本発明によれば、フィルタを構成する誘電体多層膜の面が実基板の面に対して斜めに設定されているため、実基板と平行に進行する光信号を例えば実基板の面に垂直な方向に分波することができる。しかも、本発明では、かかるフィルタが薄膜を用いて構成されているため、微細な分波器を提供することができる。
【０３８６】
また、本発明によれば、フィルタを構成する誘電体多層膜の面が実基板の面に対して斜めに設定されているため、実基板の面に対して例えば垂直な方向に入射する光信号を、実基板の面に対して平行な方向に進行させることができる。しかも、本発明によれば、フィルタが薄膜を用いて構成されているため、微細な合波器を提供することができる。
【０３８７】
また、本発明によれば、多層膜の面が実基板の面に対して斜めに設定されているため、微細な波長スイッチや光スイッチを提供することができる。
【０３８８】
また、本発明によれば、フィルタを構成する誘電体多層膜の面が、導波路の延在方向に対して斜め、且つ実基板の面に対して垂直になるように設定することができるため、実基板の面と平行な方向に進行する光を、実基板の面と平行な方向に分岐しうる微細な分波器を提供することができる。
【０３８９】
また、本発明によれば、フィルタを構成する誘電体多層膜の面が、導波路の延在方向に対して斜め、且つ実基板の面に対して垂直になるように設定することができるため、実基板の面と平行な方向に進行する光を多重化し得る微細な合波器を提供することができる。
【０３９０】
また、本発明によれば、多層膜の面が、導波路の延在方向に対して斜め、且つ実基板の面に対して垂直になるように設定することができるため、実基板の面と平行な方向に進行する光信号を実基板の面と平行な方向に分岐し得る波長スイッチを提供することができる。
【０３９１】
また、本発明によれば、多層膜の面が、導波路の延在方向に対して斜め、且つ実基板の面に対して垂直になるように設定することができるため、実基板の面と平行な方向に進行する光を、実基板の面と平行な方向に反射し得る微細な光スイッチを提供することができる。
【０３９２】
また、本発明によれば、導波路層の端部にミラーが設けられているため、導波路層に沿って実基板と平行な方向に進行する光信号の進行方向を、実基板の面に対して例えば垂直な方向に転換することができる。
【０３９３】
また、本発明によれば、導波路層の端部にミラーが設けられているため、例えば実基板の面と垂直な方向に進行する光信号を、実基板の面と平行な方向に延在する導波路層に導入することができる。
【０３９４】
また、本発明によれば、フィルタを構成する誘電体多層膜の面の法線の方向と導波路層の延在方向との為す角を極めて小さく設定しているので、フィルタの波長分解能を極めて高くすることができる。従って、本発明によれば、光学的特性のより良好な光回路装置を提供することができる。
【０３９５】
また、本発明によれば、ＬＳＩ上に合波器や分波器が実装された光電子装置や、合波・分波器が３次元的に設けられた光電子装置を提供することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による薄膜素子の配置方法を示す工程図（その１）である。
【図２】本発明の第１実施形態による薄膜素子の配置方法を示す工程図（その２）である。
【図３】本発明の第１実施形態による薄膜素子の配置方法を示す工程図（その３）である。
【図４】本発明の第１実施形態による薄膜素子の配置方法を示す工程図（その４）である。
【図５】本発明の第１実施形態による薄膜素子の配置方法を示す工程図（その５）である。
【図６】本発明の第１実施形態による薄膜素子の配置方法を示す工程図（その６）である。
【図７】本発明の第１実施形態の変形例による薄膜素子の配置方法を示す工程断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態による薄膜素子の配置方法を示す工程図（その１）である。
【図９】本発明の第２実施形態による薄膜素子の配置方法を示す工程図（その２）である。
【図１０】本発明の第２実施形態による薄膜素子の配置方法を示す工程図（その３）である。
【図１１】本発明の第２実施形態による薄膜素子の配置方法を示す工程図（その４）である。
【図１２】本発明の第２実施形態による薄膜素子の配置方法を示す工程図（その５）である。
【図１３】本発明の第３実施形態による薄膜素子の配置方法を示す工程図（その１）である。
【図１４】本発明の第３実施形態による薄膜素子の配置方法を示す工程図（その２）である。
【図１５】本発明の第３実施形態による薄膜素子の配置方法を示す工程図（その３）である。
【図１６】本発明の第３実施形態による薄膜素子の配置方法を示す工程図（その４）である。
【図１７】本発明の第３実施形態による薄膜素子の配置方法を示す工程図（その５）である。
【図１８】本発明の第３実施形態の変形例（その１）による薄膜素子の配置方法を示す図である。
【図１９】本発明の第３実施形態の変形例（その２）による薄膜素子の配置方法を示す図である。
【図２０】本発明の第３実施形態の変形例（その３）による薄膜素子の配置方法を示す図である。
【図２１】本発明の第４実施形態による薄膜素子の配置方法を示す工程断面図（その１）である。
【図２２】本発明の第４実施形態による薄膜素子の配置方法を示す工程断面図（その２）である。
【図２３】本発明の第５実施形態による光回路装置を示す断面図である。
【図２４】本発明の第６実施形態による光回路装置を示す断面図である。
【図２５】本発明の第７実施形態による光回路装置を示す断面図である。
【図２６】本発明の第８実施形態による光回路装置を示す断面図である。
【図２７】本発明の第９実施形態による光回路装置を示す平面図である。
【図２８】本発明の第９実施形態の変形例による光回路装置を示す平面図である。
【図２９】本発明の第１０実施形態による光回路装置を示す平面図である。
【図３０】本発明の第１０実施形態の変形例による光回路装置を示す平面図である。
【図３１】本発明の第１１実施形態による光回路装置を示す平面図である。
【図３２】本発明の第１１実施形態の変形例による光回路装置を示す平面図である。
【図３３】本発明の第１２実施形態による光回路装置を示す断面図である。
【図３４】本発明の第１２実施形態の変形例による光回路装置を示す平面図である。
【図３５】本発明の第１３実施形態による光回路装置を示す平面図である。
【図３６】本発明の第１３実施形態の変形例による光回路装置を示す平面図である。
【図３７】本発明の第１４実施形態による光回路装置を示す平面図である。
【図３８】本発明の第１４実施形態の変形例による光回路装置を示す平面図である。
【図３９】本発明の第１５実施形態による光回路装置を示す平面図である。
【図４０】本発明の第１６実施形態による光電子装置を示す平面図である。
【図４１】本発明の第１７実施形態による光電子装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０…成長基板
１４…誘電体多層膜
１４ａ〜１４ｈ…フィルタ
１６…支持基板
１８…成長基板
２０…誘電体多層膜
２０ａ〜２０ｄ…フィルタ
２２…支持基板
２４、２４ａ…傾動用基板
２５…支持基板
２６、２６ａ…解除層
２８、２８ａ…傾動層
３０…傾動用基板
３１…支持基板
３２…解除層
３４…傾動層
３６、３６ａ…基板
３８…クラッド層
４０、４０ａ〜４０ｕ…導波路層
４２…エッチングストッパ膜
４４…エッチングストッパ膜
４６…支持基板
４８…支持基板
５０…接着層
５２…クラッド層
５４…接着層
５６…停止層
５８ａ、５８ｂ…突起
６０…接着層
６２ａ、６２ｂ…突起
６４…接着層
６６ａ〜６６ｄ…チューナブルフィルタ
６８ａ〜６８ｆ…多層膜
７０ａ〜７０ｌ…電極
７２、７２ａ…光スイッチ
７４ａ〜７４ｌ…ミラー
７６…ＬＳＩ
７８…分波器
８０…合波器
８２ａ〜８２ｄ…フォトディテクタ
８３ａ〜８３ｄ…ＶＣＳＥＬ
８４ａ〜８４ｄ…合波・分波器

Claims (2)

1. 薄膜状の光学素子を、光回路基板上に任意の角度で搭載する光回路装置の製造方法において、
   前記光回路基板とは異なる第１の支持基板上に金属を含む２層の膜からなる傾動層を形成し、かつ、前記傾動層の前記薄膜状の光学素子を搭載する部分の下部に、前記傾動層とは別種の金属からなる解除層となる膜を形成し、
   前記傾動層の表面に接着剤を塗布し、
   前記第１の支持基板とは別の第２の支持基板上の前記薄膜状の光学素子を、前記接着剤により前記傾動層の表面に転写し、
   前記解除層をエッチングで除去することにより、前記解除層上の部分の前記傾動層を前記第１の支持基板から離し、
   前記傾動層の反りを利用して、前記傾動層上に転写した前記薄膜状の光学素子の角度を変化させる
   ことを特徴とする光回路装置の製造方法。
2. 薄膜状の光学素子を、光回路基板上に任意の角度で搭載する光回路装置の製造方法において、
   前記光回路基板とは異なる第１の支持基板上に、所定の角度の傾斜面を持つ突起を形成し、
   前記突起の前記傾斜面に接着剤を塗布し、
   前記第１の支持基板とは別の第２の支持基板上の前記薄膜状の光学素子を、前記接着剤により前記傾斜面に転写し、
   前記突起をエッチングで除去し、
   前記第１の支持基板上の前記薄膜状の光学素子を第３の支持基板に押し付けることにより、前記薄膜状の光学素子の角度を変化させる
   ことを特徴とする光回路装置の製造方法。

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