JP5569060B2 - 光導波路デバイスおよび光導波路デバイス製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、実施例に係る光導波路デバイスの構成図である。図1に示したように光導波路デバイスは、LiNbO3チップ(以下LNチップ)11に導波路11aを形成し、電極21を設けた構成を有する。導波路11aの一端は、ファイバ61_1と光学的に結合し、ファイバ61_1から光信号の入力を受ける入力側端面となる。また、導波路11aの他端は、ファイバ61_2と光学的に結合し、ファイバ61_2に光信号を出力する出力側端面となる。
n1/n2×sin(90°−2θ1)<1
n2/n3×sin(θ2)<1
n1/n4×sin(θ1)<1
を満足するように選択すればよい。ニオブ酸リチウムを導波路材料および補強部材に選んだ場合、端面角度は30度程度となる。
図3は、光導波路によって形成されるマッハツェンダ型外部変調器の説明図である。図3に示したLNチップ10は、光導波路と電極20によってマッハツェンダ型外部変調器として動作する。LN変調器の出力光は、Z−cut変調器の場合、出力Poutが
Pout = 4k(1−k)cos2(Δφ)
となる。ここで、kはマッハツェンダ干渉計のカプラの分岐比であり、通常0.5である。また、Δφは、マッハツェンダ干渉計の枝間の位相差である。
図1に示した光導波路デバイスの製造方法について説明する。図7は、本実施例に係る光導波路デバイスの製造方法を説明するフローチャートである。まず、ウェハ状のLN基板上に導波路を形成し(ステップS1)、導波路上に電極などを積層して形成する(ステップS2)。
図1に示した光導波路デバイスの変形例について説明する。図13に示した光導波路デバイスは、受光素子42を実装する出力側端面の補強部材32_2の上面を荒らした表面32aを形成し、光が散乱するように構成している。図14は、図13に示した光導波路デバイスの出力側端面の拡大図である。
n1/n2×sin(90°−2θ1)<1
n1/n4×sin(θ1)<1
の2式を満足すればよく、設計の自由度が広がる。なお、補強部材32_1,32_2および受光素子42以外の構成、屈折率、角度については図1および図2と同様であるので、同一の符号を付して説明を省略する。また、補強部材32_1は、補強部材31_1と同一の構成とする。
n1/n2×sin(90°−2θ1)<1
n2/n3×sin(θ2)<1
n1/n4×sin(θ1)<1
を満たすように材料の選択および端面角度の設計を行う。また、受光素子43側の補強部材33_2の面を光が散乱するように荒らしておけば、図13、図14に示した構成と同様に設計自由度が広がる。
n1/n3×sin(90°−2θ1)<1
n1/n4×sin(θ1)<1
を満たすようにする。
n1/n3×sin(90°−2θ1)<1
n1/n4×sin(θ1)<1
を満たすようにする。
n1×sin(θ1)<1
n1/n4×sin(θ2)<1
を満たせばよい。
前記光導波路における信号光の進行方向に対して傾斜した出力側端面と、
前記出力側端面において反射した信号光を受光する受光素子と、
を備えたことを特徴とする光導波路デバイス。
前記受光素子は、前記補強部材の積層方向側の面もしくは前記積層方向に対して平行な面に設けたことを特徴とする付記11に記載の光導波路デバイス。
前記光導波路が出力した複数の光信号を合波する光合波素子を更に備えたことを特徴とする付記1〜13のいずれか一つに記載の光導波路デバイス。
前記出力側端面において反射した信号光を受光する位置に受光素子を形成するステップと
を含んだことを特徴とする光導波路デバイス製造方法。
11a,15a,16a 導波路
20〜22 電極
23〜24 合波素子
24a 端面
31_1〜38_1,31_2〜38_2,111 補強部材
40a,40b,41〜49 受光素子
51_1〜55_1,51_2〜55_2 ガラスブロック
61_1〜65_1,61_2〜65_2 ファイバ
71〜74 接着剤
101 LN基板
102 Ti層
103,124,127 フォトレジスト
104 SiO2層
105 Si層
106 Au層
110 ウェハ
112 チップパタン形成領域
113 台座
114 ブレード
121 基板
122 アンダークラッド
123 コア材料
123a コア
125 オーバークラッド
126 電極材料
Claims (6)
- 光導波路が形成された基板と、
前記光導波路における信号光を、前記基板の積層方向に反射する傾斜を有する出力側端面と、
前記基板の積層方向側の面、かつ前記出力側端面の近傍に配置された補強部材と、
前記補強部材の積層方向側の面に設けられ、前記出力側端面において反射した信号光を受光する受光素子と、
を備え、
前記補強部材は、前記受光素子側の面に照射された光が散乱するように、該受光素子側の面が荒らされたことを特徴とする光導波路デバイス。 - 前記受光素子が受光した信号光をモニタ用信号光として用いることを特徴とする請求項1に記載の光導波路デバイス。
- 前記光導波路は、少なくとも一つのマッハツェンダ干渉計を形成することを特徴とする請求項1または2に記載の光導波路デバイス。
- 前記光導波路は、外部変調器を形成することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の光導波路デバイス。
- 前記受光素子は、前記出力側端面を反射した信号光を前記基板の非光導波路領域を介して受光することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の光導波路デバイス。
- 光導波路が形成された基板を切断し、前記光導波路における信号光の進行方向に対して傾斜した出力側端面を形成するステップと、
補強部材の面に照射された光が散乱するように、該補強部材の面を荒らすステップと、
前記基板の積層方向側の面、かつ前記出力側端面の近傍に前記補強部材を配置するステップと、
前記補強部材の積層方向側の荒らされた面、かつ前記出力側端面において反射した信号光を受光する位置に受光素子を形成するステップと
を含んだことを特徴とする光導波路デバイス製造方法。
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