JP4704125B2 - 光デバイス - Google Patents
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Description
図1及び図2は、本発明による光デバイスの構成を示す図である。図1(a)は、本実施形態の光デバイス1の構成を示す斜視図である。図1(b)は、図1(a)に示した光デバイス1を、該光デバイス1が有する光導波路(コア部)4a及び4bに沿った方向から見た側面図である。図2(a)は、図1(a)に示した光デバイス1のI−I線に沿った断面(すなわち、光デバイス1が有する光導波路(コア部)4a〜4cを含む断面)を示す側面断面図である。図2(b)は、図1(a)に示した光デバイス1を、該光デバイス1が有する光導波路(コア部)4cに沿った方向から見た側面図である。なお、理解を容易にするため、図2(b)においては光デバイス1が備える半導体光素子(光検出素子)6の図示を省略している。
図13(a)は、本発明による光デバイスの第2実施形態の構成を示す斜視図である。また、図13(b)は、図13(a)に示した光デバイス11を、該光デバイス11が有するコア部4a及び4bに沿った方向から見た側面図である。本実施形態の光デバイス11と上記第1実施形態の光デバイス1との構成上の相違点は、金属膜7a及び7bの有無である。すなわち、図13(a)及び図13(b)に示すように、本実施形態の光デバイス11が備える光導波路基板21は、第1実施形態の光導波路基板2の構成に加えて金属膜7a及び7bを更に有する。なお、光デバイス11における金属膜7a及び7b以外の構成については、上記第1実施形態の光デバイス1の構成と同様なので詳細な説明を省略する。
図17は、上記第1実施形態による光デバイス1の第1変形例として、光導波路基板22の構成を示す斜視図である。本変形例の光導波路基板22と第1実施形態の光導波路基板2との構成上の相違点は、凹部2b(図1参照)の有無である。すなわち、本変形例の光導波路基板22は、その側面22aが平坦に形成されている。具体的には、光導波路基板22は、基板31及び51、並びに基板31と基板51との間に設けられた光導波路層4を有する。そして、基板31の側面31b、及び基板51の側面51bは、それぞれ平坦に形成されている。基板31及び51のこのような側面31b及び51bは、例えば図9〜図11に示した製造工程において、溝30c及び50cを形成せずにウェハ30及び50をそれぞれ切断することにより、好適に形成される。
図18(a)は、上記第1実施形態による光デバイス1の第2変形例として、光導波路基板23の構成を示す斜視図である。また、図18(b)は、本変形例による光デバイス12の構成を示す側面図である。なお、図18(b)は、光デバイス12を、該光デバイス12が有するコア部4a及び4bに沿った方向から見た側面図である。
図19は、上記第1実施形態による光デバイス1の第3変形例として、光デバイス13の構成を示す斜視図である。本変形例による光デバイス13と第1実施形態の光デバイス1との構成上の主な相違点は、光検出素子6の個数である。すなわち、本変形例による光デバイス13は、複数(例えば4つ)の光検出素子6を備えている。そして、本変形例の光導波路基板24は、第1実施形態の光導波路層4に代えて光導波路層41を有する。光導波路層41は、光検出素子6の個数に応じた数のコア部4c及び波長フィルタ4dを含んで構成されている。
図21は、上記第1実施形態による光デバイス1の第4変形例として、光デバイス15の構成を示す斜視図である。本変形例による光デバイス15と第1実施形態の光デバイス1との構成上の主な相違点は、基板31及び51の形状、基板31及び光導波路層4の層数、並びに光検出素子6の個数である。すなわち、本変形例の光導波路基板25は、層厚方向に積層されたn層(nは2以上の整数、図21においては一例としてn=4の場合を図示)の光導波路層4を有する。これらn層の光導波路層4のそれぞれは、第1実施形態の光導波路層4と同様の構成を有する。そして、光導波路基板25は、n層の光導波路層4と交互になるように層厚方向に積層されたn枚の基板31及び一枚の基板51を有する。具体的には、n枚の基板31それぞれの上にn層の光導波路層4それぞれが形成されており、基板31及び光導波路層4からなるユニットが層厚方向にn層分積層され、互いに接合されている。そして、層厚方向の最も端部に位置する光導波路層4の表面には、基板51が接合されている。なお、本変形例の基板31及び51は、既述した第1変形例の基板31及び51と同様に、その側面31b及び51bが平坦に形成されている。
図22は、上記第1実施形態による光デバイス1の第5変形例として、光導波路基板26の構成を示す斜視図である。本変形例による光導波路基板26と第1実施形態の光導波路基板2との構成上の相違点は、凹部2b(図1参照)の有無、及び2枚の基板間に配置される光導波路層4の層数である。すなわち、本変形例の光導波路基板26は、互いの主面3aが対向するように配置された2枚の基板31を有しており、これら2枚の基板31の間に2層の光導波路層4が重ねて配置されている。なお、本変形例においては、2枚の基板31のうち一方の基板31が本発明における第1の基板であり、他方の基板31が本発明における第2の基板である。また、光導波路層4の構成(コア部4a〜4c、波長フィルタ4d、クラッド部4h、及び膜4i〜4o)は、第1実施形態の光導波路層4の構成と同様である。
図23は、第1実施形態による光デバイス1の第6変形例として、光デバイス16の構成を示す側面断面図である。本変形例の光デバイス16と第1実施形態の光デバイス1との構成上の相違点は、配線基板8の有無である。すなわち、本変形例による光デバイス16は、光導波路基板2の側面2aと光検出素子6との間に、光検出素子6と電気的に接続される配線パターン(例えば9a及び9b)を有する配線基板8を備えている。なお、本変形例の光デバイス16における光導波路基板2の構成は、上記第1実施形態と同様である。
図24〜図29は、第7変形例として、第1実施形態の光デバイス1が有する光導波路層4の別の製造方法を示す図である。
Claims (12)
- 半導体光素子と、
層厚方向と交差する方向に延びるコア部、及び前記コア部を覆うクラッド部を含む光導波路層を有し、前記半導体光素子と光学的に結合される前記コア部の端面を側面に有する光導波路基板と
を備え、
前記光導波路基板が、互いの主面が対向するように配置された第1及び第2の基板を更に有し、
前記光導波路層が、前記第1の基板と前記第2の基板との間に設けられており、
前記半導体光素子が、前記光導波路基板の前記側面における設置領域上に設置されており、
前記設置領域が、前記コア部の前記端面、前記第1の基板の側面の一部、及び前記第2の基板の側面の一部を含んでおり、
前記光導波路基板が、前記設置領域における前記第1及び第2の基板それぞれの前記側面の間に段差を有することを特徴とする、光デバイス。 - 前記設置領域が、前記光導波路基板の前記側面に形成された凹部の底面に含まれることを特徴とする、請求項1に記載の光デバイス。
- 前記光導波路基板の前記凹部が、前記第1及び第2の基板それぞれにおいて前記主面の縁に沿って形成された段差部分を含んで構成されていることを特徴とする、請求項2に記載の光デバイス。
- 前記光導波路基板が、前記第1及び第2の基板の前記主面の縁に沿った方向における前記端面の位置を示す第1のマークを前記側面に有することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の光デバイス。
- 前記第1のマークが、前記光導波路基板の前記側面に達するように前記第1の基板の前記主面に形成された溝からなることを特徴とする、請求項4に記載の光デバイス。
- 前記光導波路層が、前記層厚方向における前記端面の位置を示す第2のマークを側面に有することを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の光デバイス。
- 前記第2のマークが、前記クラッド部とは異なる材料を含み前記クラッド部の前記側面から露出するように前記クラッド部に埋め込まれた膜からなることを特徴とする、請求項6に記載の光デバイス。
- 前記光導波路基板が、前記設置領域における前記第1及び第2の基板それぞれの側面上に、前記半導体光素子と電気的に接続される配線パターンを更に有することを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の光デバイス。
- 前記光導波路基板の前記側面と前記半導体光素子との間に、前記半導体光素子と電気的に接続される配線パターンを有する配線基板を更に備え、
前記配線基板が、前記コア部の前記端面に対応する位置に光通過部を有することを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の光デバイス。 - 前記光導波路基板が、前記第2の基板と前記光導波路層とを接合するための金属層を、前記第2の基板と前記光導波路層との間に更に備えることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の光デバイス。
- n個(nは2以上の整数)の半導体光素子と、
層厚方向と交差する方向に延びるコア部及び前記コア部を覆うクラッド部を含み前記層厚方向に積層されたn層の光導波路層を有し、前記n個の半導体光素子のそれぞれと光学的に結合される各光導波路層の前記コア部の端面を側面に有する光導波路基板と
を備え、
前記光導波路基板が、前記n層の光導波路層と交互になるように前記層厚方向に積層された(n+1)枚の基板を更に有し、
前記n個の半導体光素子が、前記光導波路基板の前記側面におけるn個の設置領域上にそれぞれ設置されており、
前記n個の設置領域のそれぞれが、前記n層の光導波路層のうち対応する前記光導波路層の前記コア部の前記端面、並びに当該光導波路層の両隣に配置された前記基板それぞれの側面の一部を含んでおり、
前記光導波路基板が、各設置領域における2枚の前記基板それぞれの前記側面の間に段差を有することを特徴とする、光デバイス。 - 複数の半導体光素子と、
層厚方向と交差する方向に延びるコア部、及び前記コア部を覆うクラッド部を含む光導波路層を有し、前記複数の半導体光素子と光学的に結合される前記コア部の複数の端面を側面に有する光導波路基板と
を備え、
前記光導波路基板が、互いの主面が対向するように配置された第1及び第2の基板を更に有し、
前記光導波路層が、前記第1の基板と前記第2の基板との間に設けられており、
前記複数の半導体光素子が、前記光導波路基板の前記側面における複数の設置領域上にそれぞれ設置されており、
前記複数の設置領域のそれぞれが、前記コア部の前記複数の端面のうち少なくとも一つの前記端面と、前記第1の基板の側面の一部と、前記第2の基板の側面の一部とを含んでおり、
前記光導波路基板が、各設置領域における前記第1及び第2の基板それぞれの前記側面の間に段差を有することを特徴とする、光デバイス。
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