JP6029703B2

JP6029703B2 - 光導波路素子

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Publication number: JP6029703B2
Application number: JP2015060949A
Authority: JP
Inventors: 陽介太縄; 志村　大輔; 大輔志村
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd; Photonics Electronics Technology Research Association
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd; Photonics Electronics Technology Research Association
Priority date: 2015-03-24
Filing date: 2015-03-24
Publication date: 2016-11-24
Anticipated expiration: 2035-03-24
Also published as: JP2016180865A

Description

この発明は、厚さが異なる光導波路コア間を接続する光導波路素子に関する。

情報伝達量の増大に伴い、光配線技術が注目されている。光配線技術では、光ファイバや光導波路素子を伝送媒体とした光デバイスを用いて、情報処理機器内の素子間、ボード間又はチップ間等の情報伝達を光信号で行う。その結果、高速信号処理を要する情報処理機器においてボトルネックとなっている、電気配線を使用することによる帯域制限を改善することができる。

光デバイスは、光送信器や光受信器等の光学素子を備えて構成される。これらの光学素子は、各光学素子の中心位置（受光位置あるいは発光位置）を設計位置に合せるための複雑な光軸合わせを行った上で、例えばレンズを用いて互いに空間結合することができる。

ここで、各光学素子を結合するための手段として、レンズの代わりに光導波路素子を利用する技術がある（例えば特許文献１参照）。光導波路素子を利用する場合には、光が光導波路内に閉じ込められて伝搬するため、レンズを利用する場合と異なり、複雑な光軸合わせを必要としない。従って、光デバイスは、その組立工程が簡易となるため、量産に適している。

光導波路素子として、リブ型導波路やシリコン（Ｓｉ）細線導波路の構造を用いたものがある。Ｓｉ細線導波路では、実質的に光の伝送路となる光導波路コアを、Ｓｉを材料として形成する。Ｓｉを材料とした光導波路コアは、例えば石英（すなわち酸化シリコン（ＳｉＯ_２））クラッドとの屈折率差が極めて大きいため、光導波路コア内に光を強く閉じ込めることができる。その結果、曲げ半径を例えば数μｍ程度まで小さくした、小型の曲線導波路を実現することができるため、光デバイス全体の小型化に有利である。

また、Ｓｉを用いる光導波路素子では、ＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の半導体装置の製造過程を流用することが可能である。そのため、チップ上に電子機能回路と光機能回路とを一括形成する光電融合（シリコンフォトニクス）の実現が期待されている（例えば非特許文献１及び非特許文献２参照）。

Ｓｉ細線導波路を用いて構成された、波長フィルタやスポットサイズ変換器等の光導波路素子がある（例えば特許文献２参照）。これら波長フィルタやスポットサイズ変換器等は、光導波路コアの寸法を最適化することによって、偏波無依存化することができる。

特開２０１１−７７１３３号公報特開２００４−１３３４４６号公報

IEEE Journal of selected topics quantum electronics, vol.11, 2005 p.232-240 IEEE Journal of selected topics quantum electronics, vol.12, No.6, November/December 2006 p.1371-1379

波長フィルタとしては、マッハツェンダ型波長フィルタ、リング共振器、反射型グレーティング及びＡＷＧ（ＡｒｒａｙｅｄＷａｖｅｇｕｉｄｅＧｒａｔｉｎｇ）等がある。これらの波長フィルタは、いずれも曲線導波路部を含む。そのため、素子の平面的なサイズの拡大を抑えつつ、曲線導波路部における放射損失を抑えるために、波長フィルタの光導波路コアの厚さは２２０ｎｍ以上であることが好ましい。さらに、上述した偏波無依存化の設計として、波長フィルタの光導波路コアの厚さは３００ｎｍ以上であることが好ましい。

一方、スポットサイズ変換器では、ＴＥ（ＴｒａｎｓｖｅｒｓｅＥｌｅｃｔｒｉｃ）偏波及びＴＭ（ＴｒａｎｓｖｅｒｓｅＭａｇｎｅｔｉｃ）偏波双方のモードフィールド径（ＭＦＤ：ＭｏｄｅＦｉｅｌｄＤｉａｍｅｔｅｒ）を十分に拡大するために、光導波路コアの厚さは２２０ｎｍ以下であることが好ましい。

従って、例えば波長フィルタとスポットサイズ変換器とでは、偏波無依存化に最適な光導波路コアの厚さが異なる。このように、各光導波路素子で、最適な光導波路コアの厚さが異なるため、光デバイス全体での偏波無依存化が困難であった。そのため、光デバイス全体で偏波無依存化を図るに当たり、厚さが異なる光導波路コア間を接続する光導波路素子が望まれていた。

この発明の目的は、厚さが異なる光導波路コア間を接続することができる光導波路素子を提供することにある。

上述した課題を解決するために、この発明による光導波路素子は、以下の特徴を備えている。

この発明による光導波路素子は、互いに厚さの異なる第１光導波路コアと第２光導波路コアとを備えている。この発明による光導波路素子では、第１光導波路コアと第２光導波路コアとが互いに離間しかつ並んで配置された、結合領域が設定されている。結合領域において、第１光導波路コア及び第２光導波路コアは、ともにテーパ形状である。そして、結合領域において、第１光導波路コア及び第２光導波路コアは、第１光導波路コアを伝播するＴＥ偏波の伝播定数と、第２光導波路コアを伝播するＴＥ偏波の伝播定数が一致する幅、及び第１光導波路コアを伝播するＴＭ偏波の伝播定数と、第２光導波路コアを伝播するＴＭ偏波との伝播定数が一致する幅をそれぞれ含む。

この発明による光導波路素子では、結合領域において、ＴＥ偏波及びＴＭ偏波の双方について伝播定数が一致する幅を、第１光導波路コア及び第２光導波路コアが含む。そのため、互いに厚さが異なる第１光導波路コアと第２光導波路コアとの間で、ＴＥ偏波及びＴＭ偏波の双方を結合することができる。従って、本発明の光導波路素子を、光導波路コアの厚さが異なる例えば波長フィルタとスポットサイズ変換器との間に設けることによって、これら素子間を偏波無依存で接続することができる。

（Ａ）及び（Ｂ）は、この発明の光導波路素子を示す概略図である。第１及び第２結合部を伝播する光の伝播定数と伝播軸座標との関係を示す図である。この発明の光導波路素子の利用形態について説明する概略図である。（Ａ）及び（Ｂ）は、シミュレーションで想定したスポットサイズ変換器を示す概略図である。スポットサイズ変換器における、光導波路コアの厚さとモード変換損失との関係を示す図である。（Ａ）〜（Ｅ）は、この発明の光導波路素子の製造方法を示す概略図である。

以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、各構成要素の形状、大きさ及び配置関係については、この発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この発明の好適な構成例につき説明するが、各構成要素の材質及び数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の構成の範囲を逸脱せずにこの発明の効果を達成できる多くの変更又は変形を行うことができる。

（構成）
図１を参照して、この発明の実施の形態による光導波路素子について説明する。図１（Ａ）は、光導波路素子を示す概略的平面図である。なお、図１（Ａ）では、後述するクラッド層を省略して示してある。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す光導波路素子をＩ−Ｉ線で切り取った概略的端面図である。

なお、図１（Ａ）において、光の概略的な伝搬方向を矢印Ｒで示す。ただし、光は逆過程が成り立つので、光の伝搬方向は矢印Ｒに限定されない。また、以下の説明では、支持基板の厚さに沿った方向を厚さ方向とする。また、光の伝播方向に沿った方向を長さ方向とする。また、長さ方向及び厚さ方向に直交する方向を幅方向とする。

光導波路素子１００は、支持基板１０、クラッド層２０、第１光導波路コア３０及び第２光導波路コア４０を備えて構成されている。

支持基板１０は、例えば単結晶Ｓｉを材料とした平板状体で構成されている。

クラッド層２０は、支持基板１０上に、支持基板１０の上面１０ａを被覆し、かつ第１光導波路コア３０及び第２光導波路コア４０を包含して形成されている。クラッド層２０は、例えばＳｉＯ_２を材料として形成されている。

第１光導波路コア３０及び第２光導波路コア４０は、クラッド層２０よりも高い屈折率を有する例えばＳｉを材料としてそれぞれ形成されている。その結果、第１光導波路コア３０及び第２光導波路コア４０は、実質的な光の伝送路として機能し、入力された光がこれらの平面形状に応じた伝播方向に伝播する。また、第１光導波路コア３０及び第２光導波路コア４０は、伝播する光が支持基板１０へ逃げるのを防止するために、支持基板１０から例えば少なくとも１〜３μｍ程度の範囲内の距離で離間して形成されているのが好ましい。

第１光導波路コア３０と第２光導波路コア４０とは、互いに異なる厚さで形成されている。図１に示す構成例では、第１光導波路コア３０の厚さが、第２光導波路コア４０の厚さに対して大きく設定されている。

光導波路素子１００では、第１光導波路コア３０と第２光導波路コア４０とが互いに離間しかつ並んで配置された、結合領域５０が設定されている。

第１光導波路コア３０は、一体的に形成された第１入出力部３１及び第１結合部３３が、この順に接続されて構成されている。

第１入出力部３１は、一端３１ａ側で例えば波長フィルタ等の他の光導波路素子と接続される。また、第１入出力部３１は、他端３１ｂ側で第１結合部３３と接続される。第１入出力部３１の幅及び厚さは、例えばシングルモード条件を満たすように設定される。

第１結合部３３は、一端３３ａ側で第１入出力部３１と接続されている。また、第１結合部３３は、一端３３ａから他端３３ｂに向かうにつれて幅が連続的に縮小するテーパ形状とされている。

第２光導波路コア４０は、一体的に形成された第２結合部４１及び第２入出力部４３が、この順に接続されて構成されている。

第２結合部４１は、一端４１ａから他端４１ｂに向かうにつれて幅が連続的に拡大するテーパ形状とされている。また、第２結合部４１は、他端４１ｂ側で第２入出力部４３と接続されている。

第２入出力部４３は、一端４３ａ側で第２結合部４１と接続される。また、第２入出力部４３は、他端４３ｂ側で例えばスポットサイズ変換器等の他の光導波路素子と接続される。第２入出力部４３の幅及び厚さは、例えばシングルモード条件を満たすように設定される。

第１結合部３３は、結合領域５０に含まれる、第１光導波路コア３０の領域として設定される。また、第２結合部４１は、結合領域５０に含まれる、第２光導波路コア４０の領域として設定される。従って、第１結合部３３と第２結合部４１とは、互いに離間しかつ並んで配置されている。また、第１入出力部３１と第２入出力部４３とは、結合領域５０を挟んで、互いに反対の側に配置されている。

結合領域５０では、第１結合部３３の、幅が最大となる一端３３ａと、第２結合部４１の、幅が最小となる一端４１ａとが同じ側に配置される。また、第１結合部３３の、幅が最小となる他端３３ｂと、第２結合部４１の、幅が最大となる他端４１ｂとが同じ側に配置される。従って、結合領域５０では、図１（Ａ）に示す光の伝播方向Ｒに沿って、第１結合部３３の幅が連続的に縮小し、かつ第２結合部４１の幅が連続的に拡大する。なお、図１（Ａ）の構成例では、第１結合部３３の一端３３ａ及び第２結合部４１の一端４１ａの面位置が一致し、かつ第１結合部３３の他端３３ｂ及び第２結合部４１の他端４１ｂの面位置が一致するように設計されている。

ここで、図２を参照して、結合領域５０の設計について説明する。図２は、第１結合部３３を伝播する光の伝播定数及び第２結合部４１を伝播する光の伝播定数と、伝播軸座標（結合領域５０の光伝播方向Ｒにおける座標）との関係を示す図である。図２では、縦軸に伝播定数を、また、横軸に伝播軸座標をそれぞれ任意単位でとって示している。ここでは、第１結合部３３の一端３３ａ及び第２結合部４１の一端４１ａ側の、結合領域５０の一端５０ａを伝播軸座標の０としている。また、第１結合部３３の他端３３ｂ及び第２結合部４１の他端４１ｂの、結合領域５０の他端５０ｂを伝播軸座標のＬとしている。なお、図２において、曲線βａは第１結合部３３を伝播する光の伝播定数を示している。また、曲線βｂは第２結合部４１を伝播する光の伝播定数を示している。

第１結合部３３では、結合領域５０の一端５０ａから他端５０ｂに向かって幅が狭まるに従い、光の伝播定数が小さくなる。一方、第２結合部４１では、結合領域５０の一端５０ａから他端５０ｂに向かって幅が拡がるに従い、光の伝播定数が大きくなる。そのため、結合領域５０の一端５０ａから他端５０ｂの間において、第１結合部３３及び第２結合部４１には、第１結合部３３を伝播する光の伝播定数と、第２結合部４１を伝播する光の伝播定数とが一致する点２００が含まれる。この伝播定数が一致する点２００に対応する幅を、第１結合部３３及び第２結合部４１が含むことによって、第１結合部３３を伝播する光と、第２結合部４１を伝播する光とが結合される。

そして、この実施の形態では、ＴＥ偏波及びＴＭ偏波の双方について、上述した伝播定数が一致する点２００に対応する幅を、第１結合部３３及び第２結合部４１が含むように、第１結合部３３の一端３３ａ及び他端３３ｂ、並びに第２結合部４１の一端４１ａ及び他端４１ｂの幅を設定する。その結果、第１結合部３３を伝播するＴＥ偏波と第２結合部４１を伝播するＴＥ偏波とを結合することができる。また、第１結合部３３を伝播するＴＭ偏波と第２結合部４１を伝播するＴＭ偏波とを結合することができる。従って、結合領域５０において、第１結合部３３及び第２結合部４１間で、偏波無依存で光を移行させることができる。

なお、この実施の形態では、第１結合部３３及び第２結合部４１の双方をテーパ形状とする構成例について説明した。しかしながら、ＴＥ偏波及びＴＭ偏波の双方について伝播定数が一致する幅を、第１結合部３３及び第２結合部４１が含む設計であれば、第１結合部３３及び第２結合部４１の双方をテーパ形状とする必要はない。第１結合部３３の一端３３ａ及び他端３３ｂ、並びに第２結合部４１の一端４１ａ及び他端４１ｂの幅を適宜設計することによって、第１結合部３３及び第２結合部４１の一方をテーパ形状とし、他方を一定幅とすることもできる。

以上に説明したように、光導波路素子１００では、互いに厚さが異なる第１光導波路コア３０と第２光導波路コア４０との間で、ＴＥ偏波及びＴＭ偏波の双方を結合することができる。従って、光導波路素子１００を、例えば光導波路コアの厚さが異なる波長フィルタとスポットサイズ変換器との間に設けることによって、これら素子間を偏波無依存で接続することができる。

また、光導波路素子１００では、光導波路コアの中途に段差を設けることなく、厚さの異なる光導波路コア間で光を結合することができる。従って、光導波路素子１００では、光導波路コアに段差を設ける場合に生じる放射損失を防ぐことができる。

（特性評価）
発明者は、上述した光導波路素子１００の特性を評価するシミュレーションを行った。以下、このシミュレーションの条件及び結果について説明する。

まず、図３を参照して、光導波路素子１００の利用形態について説明する。図３は、光導波路素子１００の利用形態について説明する図であり、光導波路素子１００に他の異なる光導波路素子を接続した状態を示す概略的平面図である。なお、図３では、光導波路素子１００の第１光導波路コア３０及び第２光導波路コア４０のみを示しており、他の構成要素を省略している。

ここでは、共通の支持基板上に、光導波路素子１００と、波長フィルタとしてのＷＤＭ（ＷａｖｅｌｅｎｇｔｈＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）カプラ３００及びスポットサイズ変換器４００を形成する構成例を想定する。

第１光導波路コア３０の第１入出力部３１は、一端３１ａ側でＷＤＭカプラ３００と接続されている。また、第２光導波路コア４０の第２入出力部４３は、他端４３ｂ側でスポットサイズ変換器４００と接続されている。

次に、図４を参照して、このシミュレーションで想定するスポットサイズ変換器４００について説明する。図４（Ａ）は、スポットサイズ変換器４００を示す概略的平面図である。なお、図４（Ａ）では、後述する上部クラッド層を省略して示してある。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示すスポットサイズ変換器４００をＩＩ−ＩＩ線で切り取った概略的端面図である。

スポットサイズ変換器４００は、光導波路素子１００と共通の支持基板１０上に、下部クラッド層６０、第３光導波路コア７０及び第４光導波路コア８０を備えて構成されている。

下部クラッド層６０は、支持基板１０上に、支持基板１０の上面１０ａを被覆して形成されている。下部クラッド層６０は、ＳｉＯ_２を材料として形成されている。第３光導波路コア７０は、下部クラッド層６０上に、Ｓｉを材料として形成されている。第４光導波路コア８０は、第３光導波路コア７０よりも低い屈折率で、かつ下部クラッド層６０よりも高い屈折率を有するＳｉＯｘ（ｘは０＜ｘ＜２を満たす実数）を材料として形成されている。図示を省略しているが、第３光導波路コア７０及び第４光導波路コア８０は、さらに、下部クラッド層６０と共通の材料で形成された上部クラッド層で被覆されている。

第３光導波路コア７０は一体的に形成された第３入出力部７１及びテーパ部７３が、この順に接続されて構成されている。

第３入出力部７１は、一端７１ａ側で、光導波路素子１００の第２入出力部４３と接続されている。また、第３入出力部７１は、他端７１ｂ側でテーパ部７３と接続されている。

テーパ部７３は、一端７３ａ側で第３入出力部７１と接続されている。また、テーパ部７３は、一端７３ａから他端７３ｂに向かうにつれて幅が連続的に縮小するテーパ形状とされている。

このような構造により、スポットサイズ変換器４００では、テーパ部７３を、一端７３ａから他端７３ｂの方向へ伝播する光は、徐々に第４光導波路コア８０に移行する。第４光導波路コア８０は、第３光導波路コア７０よりも屈折率が低いため、第３光導波路コア７０から第４光導波路コア８０へ移行する光のＭＦＤが拡大され、入出力端４００ａから出力される。

ここで、スポットサイズ変換器４００を偏波無依存で使用するためには、第３光導波路コア７０の厚さを、ＴＥ偏波及びＴＭ偏波双方のＭＦＤを十分に拡大できる寸法に最適化する必要がある。

発明者は、第３光導波路コア７０の好適な厚さを決定するために、第３光導波路コア７０の厚さとＭＦＤの変換損失（モード変換損失）との関係を、ＢＰＭ（ＢｅａｍＰｒｏｐａｇａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄ）を用いて確認した。

ここでは、テーパ部７３の最小幅（すなわち他端７３ｂの幅）を８０ｎｍ、及び長さを５００μｍとした。また、第４光導波路コア８０が、屈折率が１．５１のＳｉＯｘで形成される場合を想定した。また、第４光導波路コア８０の、入出力端４００ａにおける厚さ及び幅をともに３μｍとした。

このようなスポットサイズ変換器４００に対して、第３入出力部７１から波長１．５５μｍの光を入力した。そして、第３光導波路コア７０の厚さを変化させつつ、入出力端４００ａから出力されるＴＥ偏波及びＴＭ偏波それぞれのモード変換損失を確認した。

このシミュレーションの結果を、図５に示す。図５は、第３光導波路コア７０の厚さとモード変換損失との関係を示す図である。図５では、縦軸にモード変換損失をｄＢ目盛で、また、横軸に第３光導波路コア７０の厚さをｎｍ単位でとって示してある。なお、図５において、◆はＴＥ偏波のモード変換損失を、また、■はＴＭ偏波のモード変換損失をそれぞれ示してある。

図５に示すように、第３光導波路コア７０の厚さが１８０ｎｍ程度である場合において、ＴＥ偏波及びＴＭ偏波のモード変換損失がともに小さくなる。従って、第３光導波路コア７０の厚さを１８０ｎｍ程度に設定することによって、スポットサイズ変換器４００を偏波無依存で使用することができる。

このシミュレーションの結果に基づき、光導波路素子１００の、スポットサイズ変換器４００と接続される第２光導波路コア４０の厚さを１８０ｎｍとした。

一方、既に説明したように、波長フィルタを偏波無依存で設計するためには、光導波路コアの厚さは３００ｎｍ以上であることが好ましい。そこで、ＷＤＭカプラ３００と接続される第１光導波路コア３０の厚さを３００ｎｍとした。

次に、第１光導波路コア３０の厚さを３００ｎｍ、及び第２光導波路コア４０の厚さを１８０ｎｍとする場合における、光導波路素子１００の結合領域５０の各パラメータを、ＢＰＭを用いて設計した。

その結果、第１結合部３３の一端３３ａの幅を０．３μｍ及び他端３３ｂの幅を０．０８μｍ、第２結合部４１の一端４１ａの幅を０．１４μｍ及び他端４１ｂの幅を０．４μｍ、第１結合部３３と第２結合部４１との中心間距離を０．７４μｍ、並びに結合領域５０の長さを１４０μｍとすることによって、ＴＥ偏波及びＴＭ偏波の双方について伝播定数が一致する幅を、第１結合部３３及び第２結合部４１が含むことが確認された。そして、この条件においてモード変換損失を確認したところ、ＴＥ偏波のモード変換損失が−０．１５ｄＢ／回、及びＴＭ偏波のモード変換損失が−０．２１ｄＢ／回となった。従って、光導波路素子１００では、第１結合部３３及び第２結合部４１間において、ＴＥ偏波及びＴＭ偏波をともに低損失で結合できることが確認された。

（製造方法）
この実施の形態の光導波路素子１００は、ＳＯＩ（ＳｉｌｉｃｏｎＯｎＩｎｓｕｌａｔｏｒ）基板を利用することによって、容易に製造することができる。

図６を参照して、この実施の形態の光導波路素子の製造方法の一例について説明する。図６（Ａ）〜（Ｅ）は、光導波路素子の製造方法を説明する工程図であり、それぞれ、各製造段階で得られた構造体の概略的端面図である。これら図６（Ａ）〜（Ｅ）に示す端面は、図１（Ｂ）に示す端面に位置的に対応する。

まず、支持基板１０、ＳｉＯ_２層２５及びＳｉ層３５がこの順に積層されたＳＯＩ基板１５０を用意する（図６（Ａ））。ここでは、ＳＯＩ基板１５０として、Ｓｉ層３５の厚さが、形成すべき第１光導波路コア３０の厚さに対応するものを用いる。

次に、Ｓｉ層３５上に、ポジ型レジストをスピンコートで塗布する。そして、形成すべき第１光導波路コア３０の平面形状に対応するフォトマスクを用いて、露光及び現像を行う。その結果、Ｓｉ層３５の、第１光導波路コア３０の形成領域上にレジスト層９０が形成される（図６（Ｂ））。

次に、レジスト層９０をマスクとし、例えばプラズマエッチングによって、Ｓｉ層３５を、形成すべき第２光導波路コア４０の厚さとなるまでエッチングする。その結果、残存するＳｉ層４５の第１光導波路コア３０の形成領域には、エッチング前の厚さが残り、それ以外の領域が、形成すべき第２光導波路コア４０の厚さとなる（図６（Ｃ））。

次に、Ｓｉ層４５上に、再びポジ型レジストをスピンコートで塗布する。そして、形成すべき第１光導波路コア３０及び第２光導波路コア４０の平面形状に対応するフォトマスクを用いて、露光及び現像を行う。その結果、Ｓｉ層４５の、第１光導波路コア３０及び第２光導波路コア４０の形成領域上にレジスト層９５が形成される（図６（Ｄ））。

次に、レジスト層９５をマスクとし、例えばプラズマエッチングによって、Ｓｉ層４５を除去する。その結果、残存するＳｉ層として、第１光導波路コア３０及び第２光導波路コア４０が形成される（図６（Ｅ））。

次に、図６（Ｅ）で得た構造体に対し、例えばＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いて、第１光導波路コア３０及び第２光導波路コア４０を被覆するＳｉＯ_２を堆積する。これによって、ＳＯＩ基板のＳｉＯ_２層２５と堆積したＳｉＯ_２とからクラッド層２０が形成される。その結果、図１に示す光導波路素子１００が形成される。

１０：支持基板
２０：クラッド層
３０：第１光導波路コア
３１：第１入出力部
３３：第１結合部
４０：第２光導波路コア
４１：第２結合部
４３：第２入出力部
５０：結合領域
１００：光導波路素子

Claims

互いに厚さの異なる第１光導波路コアと第２光導波路コアとを備え、
前記第１光導波路コアと前記第２光導波路コアとが互いに離間しかつ並んで配置された、結合領域が設定されており、
前記結合領域において、前記第１光導波路コア及び前記第２光導波路コアは、ともにテーパ形状であり、
前記結合領域において、前記第１光導波路コア及び前記第２光導波路コアは、前記第１光導波路コアを伝播するＴＥ偏波の伝播定数と、前記第２光導波路コアを伝播するＴＥ偏波の伝播定数とが一致する幅、及び前記第１光導波路コアを伝播するＴＭ偏波の伝播定数と、前記第２光導波路コアを伝播するＴＭ偏波の伝播定数とが一致する幅をそれぞれ含む
ことを特徴とする光導波路素子。
前記結合領域において、前記第１光導波路コアの幅が最大となる側と、前記第２光導波路コアの幅が最小となる側とが同じ側に配置され、かつ前記第１光導波路コアの幅が最小となる側と、前記第２光導波路コアの幅が最大となる側とが同じ側に配置される
ことを特徴とする光導波路素子。