JP6325941B2 - Optical circuit - Google Patents

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Description

本発明は、光信号が伝搬する光導波路を有する光回路に関し、特に、光の入出力を行うためのグレーティングカプラを備えた光回路に関する。   The present invention relates to an optical circuit having an optical waveguide through which an optical signal propagates, and more particularly, to an optical circuit including a grating coupler for inputting and outputting light.

Siを光導波路コアとする平面光波回路(Si光回路)は、様々な光機能を小型かつ低コストで集積可能なプラットフォームとして注目されている。Si光回路における課題の一つとして、光入出力部における外部の光素子、例えば光ファイバ、フォトダイオード(PD)またはレーザダイオード(LD)等との高効率光結合効率の実現が挙げられる。   2. Description of the Related Art Planar lightwave circuits using Si as an optical waveguide core (Si optical circuit) are attracting attention as a platform capable of integrating various optical functions in a small size and at low cost. One of the problems in the Si optical circuit is realization of high-efficiency optical coupling efficiency with external optical elements such as an optical fiber, a photodiode (PD), or a laser diode (LD) in the optical input / output unit.

従来のSi光回路では、光の入出力の形態として、光回路内にグレーティングカプラを配置し基板面に対し垂直方向に入出力する方法が広く用いられている。高効率光結合効率のために、非特許文献1では、グレーティング形状を最適化することにより、光ファイバとの結合損失0.6dB程度の高効率結合が得られることが開示されている。また、非特許文献2では、結合特性の偏波依存性を積極的に利用し、入出力および偏波分離・結合の機能を兼ね備える構成が提案されている。   In a conventional Si optical circuit, a method of arranging a grating coupler in the optical circuit and inputting / outputting in a direction perpendicular to the substrate surface is widely used as a form of light input / output. For high-efficiency optical coupling efficiency, Non-Patent Document 1 discloses that high-efficiency coupling with an optical fiber coupling loss of about 0.6 dB can be obtained by optimizing the grating shape. Non-Patent Document 2 proposes a configuration that combines the functions of input / output and polarization separation / combination by actively utilizing the polarization dependence of the coupling characteristics.

上述したグレーティングカプラは上下両側に光を放射するため、外部素子との光結合を高効率にすることが難しい。このため、グレーティングカプラの上下のいずれか一方の側に、反射膜を設置しておき、放射光を一方向に集光させる構成が知られている。非特許文献3では、金(Au)を蒸着したウェハへSi光回路を貼り合せた構成が提案されている。   Since the above-described grating coupler radiates light on both the upper and lower sides, it is difficult to make the optical coupling with an external element highly efficient. For this reason, a configuration is known in which a reflective film is provided on either one of the upper and lower sides of the grating coupler to collect the emitted light in one direction. Non-Patent Document 3 proposes a structure in which a Si optical circuit is bonded to a wafer on which gold (Au) is deposited.

また、特許文献1では、Si基板裏面から形成した窓へ反射膜を蒸着した構成が提案されている。さらに、特許文献2では、Si光回路上面へ反射膜を蒸着し、Si基板裏面から光取出し窓が形成された構成が提案されている。なお、非特許文献1については、特許文献1の上記構成と同様の構成が採用されている。   Patent Document 1 proposes a configuration in which a reflective film is deposited on a window formed from the back surface of a Si substrate. Further, Patent Document 2 proposes a configuration in which a reflective film is deposited on the upper surface of the Si optical circuit and a light extraction window is formed from the rear surface of the Si substrate. In addition, about the nonpatent literature 1, the structure similar to the said structure of the patent document 1 is employ | adopted.

特開2011−203604号JP2011-203604A 特開2012−208371号JP 2012-208371 A

W.S.Zaoui et al., “CMOS-Compatible Nonuniform Grating Coupler with 86% Coupling Efficiency,” in Proc. ECOC2013, paper Mo.3.B.3.W.S.Zaoui et al., “CMOS-Compatible Nonuniform Grating Coupler with 86% Coupling Efficiency,” in Proc. ECOC2013, paper Mo.3.B.3. C.R.Doerr et al., “Monolithic Silicon Coherent Receiver,” Proc. OFC/NFOEC2009, paper PDPB2.C.R.Doerr et al., “Monolithic Silicon Coherent Receiver,” Proc. OFC / NFOEC2009, paper PDPB2. F.V.Laere et al., “Compact and Highly Efficient Grating Couplers Between Optical Fiber and Nanophotonic Waveguides”,Jounal of Lightwave Technology Vol.25, No.1, January 2007, pp.151-156F.V.Laere et al., “Compact and Highly Efficient Grating Couplers Between Optical Fiber and Nanophotonic Waveguides”, Jounal of Lightwave Technology Vol.25, No.1, January 2007, pp.151-156

非特許文献2の場合、ウェハの貼り合せや裏面の窓形成といった複雑なプロセスを用いない簡易な工程でグレーティングカプラを作製しているが、光結合効率が低くなるという問題があった。   In the case of Non-Patent Document 2, although the grating coupler is manufactured by a simple process that does not use a complicated process such as wafer bonding or window formation on the back surface, there is a problem that the optical coupling efficiency is lowered.

非特許文献3の場合、製造工程が複雑になるという問題があった。すなわち、通常のSi光回路作製工程に加え、ウェハ貼り合せ工程および光回路側の支持シリコン層除去工程が必要になる。   In the case of Non-Patent Document 3, there is a problem that the manufacturing process becomes complicated. That is, in addition to a normal Si optical circuit manufacturing process, a wafer bonding process and a supporting silicon layer removing process on the optical circuit side are required.

また、特許文献1〜2の場合についても、Si基板裏面からの窓形成工程が必要となり、製造工程が複雑になるという問題があった。   Also, in the case of Patent Documents 1 and 2, there is a problem that a window forming process from the back surface of the Si substrate is required, and the manufacturing process becomes complicated.

本発明は、このような状況においてなされたものであり、その目的は、高効率かつ製造工程の簡易な光入出力構造を有する光回路を提供することである。   The present invention has been made in such a situation, and an object thereof is to provide an optical circuit having an optical input / output structure with high efficiency and a simple manufacturing process.

上記の課題を解決するための本発明は、傾斜構造を有する支持基板と、前記支持基板上に形成されたアンダークラッド層と、前記アンダークラッド層上に形成され、グレーティングカプラを有するコア層と、前記コア層上に形成されたオーバークラッド層とを備え、前記アンダークラッド層は前記グレーティングカプラ下部において前記支持基板と接しておらず、前記傾斜構造は、前記グレーティングカプラ下部の前記支持基板に形成されており、前記グレーティングカプラから出射される光を反射する傾斜構造となっている。 The present invention for solving the above problems, a support substrate having an inclined structure, an under cladding layer formed on the support substrate, a core layer formed on the under cladding layer and having a grating coupler, An over clad layer formed on the core layer, the under clad layer is not in contact with the support substrate below the grating coupler, and the inclined structure is formed on the support substrate below the grating coupler. The inclined structure reflects light emitted from the grating coupler .

ここで、前記グレーティングカプラ上部の前記オーバークラッド層には、反射膜が形成されるようにしてもよい。   Here, a reflective film may be formed on the over clad layer above the grating coupler.

前記グレーティングカプラ下部の前記アンダークラッドと前記傾斜構造との間に、前記アンダークラッドの屈折率と同程度の屈折率を有するマッチング材を充填するようにしてもよい。 A matching material having a refractive index comparable to that of the under cladding layer may be filled between the under cladding layer below the grating coupler and the inclined structure.

前記支持基板およびコア層の材質をSiとし、前記アンダークラッド層の材質をSiO2としてもよい。   The material of the support substrate and the core layer may be Si, and the material of the under cladding layer may be SiO2.

前記傾斜構造は、前記支持基板に対する異方性エッチングにより形成するようにしてもよい。 The inclined structure may be formed by anisotropic etching with respect to the support substrate.

また、上記の課題を解決するための本発明は、光回路の作製方法であって、支持基板上に、アンダークラッド層と、グレーティングカプラを有するコア層と、オーバークラッド層との順に積層された光導波路を形成する工程と、前記グレーティングカプラの周辺部分において、前記オーバークラッド層及び前記アンダークラッド層を除去して、溝を形成する工程と、前記グレーティングカプラのオーバークラッド層及びアンダークラッド層をマスクとして、前記溝を異方性エッチングすることにより、前記グレーティングカプラ下部の前記支持基板に、前記グレーティングカプラから出射される光を反射する傾斜構造を形成する工程とを含む。 Further, the present invention for solving the above problems is a method for manufacturing an optical circuit, wherein an under cladding layer, a core layer having a grating coupler, and an over cladding layer are stacked in this order on a support substrate. A step of forming an optical waveguide; a step of removing the overcladding layer and the undercladding layer in a peripheral portion of the grating coupler to form a groove; and a masking of the overcladding layer and the undercladding layer of the grating coupler. And forming an inclined structure for reflecting light emitted from the grating coupler on the support substrate below the grating coupler by anisotropically etching the groove .

本発明によれば、高効率で製造工程が簡易なものとなる。   According to the present invention, the manufacturing process is highly efficient and simple.

第1実施形態における光回路の概要構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the outline | summary structure of the optical circuit in 1st Embodiment. 光回路の斜面構造の作製工程の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the manufacturing process of the slope structure of an optical circuit. 第2実施形態の光回路の構成例を示す概略図である。It is the schematic which shows the structural example of the optical circuit of 2nd Embodiment. 第3実施形態の光回路の構成例を示す概略図である。It is the schematic which shows the structural example of the optical circuit of 3rd Embodiment. 第3実施形態の光回路において、傾斜構造によって光が伝搬する様子を示す模式図である。In the optical circuit of 3rd Embodiment, it is a schematic diagram which shows a mode that light propagates by an inclined structure. 第1実施形態の光回路の変形例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the modification of the optical circuit of 1st Embodiment.

<第1実施形態>
以下、本発明の第1実施形態である光回路10について説明する。
<First Embodiment>
The optical circuit 10 according to the first embodiment of the present invention will be described below.

[光回路の構成]
先ず、本実施形態の光回路10の構成について図1を参照して説明する。図1は、本実施形態の光回路10の構成例を示す概略図であって、(a)は光回路10の上面図、(b)は(a)に示したA−A´断面図、を示す。
[Configuration of optical circuit]
First, the configuration of the optical circuit 10 of the present embodiment will be described with reference to FIG. 1A and 1B are schematic diagrams illustrating a configuration example of an optical circuit 10 according to the present embodiment, in which FIG. 1A is a top view of the optical circuit 10, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA ′ illustrated in FIG. Indicates.

この光回路10は、例えばSiからなる支持基板100を備える。図1(b)に示すように、光回路10は、支持基板100上において、支持基板100の側から、アンダークラッド層101、コア層102、オーバークラッド層103が積層されている。この光回路10では、2つのクラッド層101,103は例えばSiOで形成され、コア層102は例えばSiで形成される。 The optical circuit 10 includes a support substrate 100 made of, for example, Si. As shown in FIG. 1B, in the optical circuit 10, an under clad layer 101, a core layer 102, and an over clad layer 103 are laminated on the support substrate 100 from the support substrate 100 side. In the optical circuit 10, two cladding layers 101 and 103 are formed, for example, SiO 2, the core layer 102 is formed, for example, Si.

なお、図1に示す支持基板100は、例えば石英で形成するようにすることもできる。   Note that the support substrate 100 shown in FIG. 1 may be formed of, for example, quartz.

図1において、コア層102は、グレーティングカプラ111と、このグレーティングカプラ111と光接続された入出力光導波路112とを有する。   In FIG. 1, the core layer 102 includes a grating coupler 111 and an input / output optical waveguide 112 optically connected to the grating coupler 111.

グレーティングカプラ111上部のオーバークラッド層103上には、例えばAlからなる反射膜113が形成される。また、支持基板100は、グレーティングカプラ111下部において、斜面構造121を有する。   On the over clad layer 103 above the grating coupler 111, a reflective film 113 made of, for example, Al is formed. Further, the support substrate 100 has an inclined surface structure 121 below the grating coupler 111.

アンダークラッド層101は、グレーティングカプラ111下部において支持基板100と接していない。   The under cladding layer 101 is not in contact with the support substrate 100 under the grating coupler 111.

本実施形態では、Si支持基板100の面方位は(100)である。斜面構造121は、後述するように、異方性ウェットエッチングで形成されたSi(111)面である。斜面構造121の斜面の水平面に対する角度θsは、54.7°である。   In the present embodiment, the plane orientation of the Si support substrate 100 is (100). The slope structure 121 is a Si (111) surface formed by anisotropic wet etching, as will be described later. The angle θs of the slope of the slope structure 121 with respect to the horizontal plane is 54.7 °.

グレーティングカプラ111下部のアンダークラッド層101と斜面構造121との間には、アンダークラッド層101下面での光反射を防ぐため、アンダークラッド層101の材質であるSiOに近い屈折率を有するマッチング材141が充てんされる。マッチング材141として、光回路10と光ファイバ142とを接続するために用いられる接着剤等を使用することができる。 A matching material having a refractive index close to that of SiO 2 that is the material of the under cladding layer 101 is provided between the under cladding layer 101 below the grating coupler 111 and the slope structure 121 in order to prevent light reflection on the lower surface of the under cladding layer 101. 141 is filled. As the matching material 141, an adhesive or the like used for connecting the optical circuit 10 and the optical fiber 142 can be used.

グレーティングカプラ111の下方へ出射された光は、斜面構造121で反射され、支持基板100側の面方向に出射され、光ファイバ142に結合する。   The light emitted downward from the grating coupler 111 is reflected by the inclined surface structure 121, emitted in the surface direction on the support substrate 100 side, and coupled to the optical fiber 142.

この光回路10では、反射膜113が形成されるため、グレーティングカプラ111から出射する光のほぼ全てが、図1(b)の矢印で示されているように、グレーティングカプラ111の下方に出射される。そして、下方に出射された光は、斜面構造121での反射により、略水平方向(正のz軸方向)に光路方向が変わり、その後、光ファイバ142に結合する。   In this optical circuit 10, since the reflective film 113 is formed, almost all of the light emitted from the grating coupler 111 is emitted below the grating coupler 111 as shown by the arrow in FIG. The The light emitted downward changes its optical path direction in a substantially horizontal direction (positive z-axis direction) due to reflection by the slope structure 121, and then couples to the optical fiber 142.

図1(b)に示した光の出射角度θb(すなわち、-y軸方向に対するグレーティングカプラ111から出射する光の角度)は、θb=2θs−90°とした場合、斜面構造121による光の反射後の出射光軸を、支持基板100の基板面に対して水平方向(z軸方向)とすることができる。   When the light emission angle θb (that is, the angle of light emitted from the grating coupler 111 with respect to the −y-axis direction) shown in FIG. 1B is θb = 2θs−90 °, the light reflection by the inclined surface structure 121 is performed. The later outgoing optical axis can be set in the horizontal direction (z-axis direction) with respect to the substrate surface of the support substrate 100.

図1(b)の例では、水平出射を得るためのθbは、θb=19.5°となる。なお、θbの値は、グレーティングピッチに依存するため、設計時に調節することができる。   In the example of FIG. 1B, θb for obtaining horizontal emission is θb = 19.5 °. Since the value of θb depends on the grating pitch, it can be adjusted at the time of design.

[光回路の作製工程]
次に、本実施形態の光回路10の全体的な作製工程について再度図1を参照して説明する。
[Optical circuit fabrication process]
Next, the overall manufacturing process of the optical circuit 10 of this embodiment will be described again with reference to FIG.

この作製工程では、まず、光導波路およびグレーティングカプラを有するSi光回路を作製する。   In this manufacturing process, first, a Si optical circuit having an optical waveguide and a grating coupler is manufactured.

例えば、まず、支持基板100としてのSi(100)基板、アンダークラッド層101としてのSiO層、コア層102としてのSi層の順に積層されたSOI(Silicon on Insulator)基板を用意する。この場合、支持基板100の厚さは例えば500μm、アンダークラッド層101の厚みは例えば約2μm、コア層102の厚みは例えば約250nmとする。 For example, first, an SOI (Silicon on Insulator) substrate is prepared in which an Si (100) substrate as the support substrate 100, an SiO 2 layer as the under cladding layer 101, and an Si layer as the core layer 102 are stacked in this order. In this case, the thickness of the support substrate 100 is, for example, 500 μm, the thickness of the under cladding layer 101 is, for example, about 2 μm, and the thickness of the core layer 102 is, for example, about 250 nm.

続いて、コア層102に対して、フォトリソグラフィにより光導波路形状を規定するレジストパタンを形成し、RIE(Reactive Ion Etching)法等によりエッチングを行う。この場合、グレーティングカプラ111を形成するため、エッチング工程は2段階以上に分けて行う。   Subsequently, a resist pattern for defining the optical waveguide shape is formed on the core layer 102 by photolithography, and etching is performed by an RIE (Reactive Ion Etching) method or the like. In this case, in order to form the grating coupler 111, the etching process is performed in two or more stages.

例えば、最初のエッチングでグレーティングカプラ111の凸部を残して約80nm掘り下げ、2回目のエッチングでグレーティングカプラ111を含む全ての光導波路部を残してコア層102を除去する。   For example, about 80 nm is dug while leaving the convex portion of the grating coupler 111 by the first etching, and the core layer 102 is removed leaving all the optical waveguide portions including the grating coupler 111 by the second etching.

グレーティングカプラ111の光伝搬軸方向の長さは例えば20μm程度とする。   The length of the grating coupler 111 in the light propagation axis direction is, for example, about 20 μm.

最後に、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法等により、SiOからなるオーバークラッド層103を堆積し、その上面をCMP(Chemical Mechanical Polishing)等により平坦化する。オーバークラッド層103の厚みは、例えば約2μmとする。このようにして、光導波路112およびグレーティングカプラ111を有するSi光回路が作製される。 Finally, an overcladding layer 103 made of SiO 2 is deposited by plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) or the like, and the upper surface thereof is flattened by CMP (Chemical Mechanical Polishing) or the like. The thickness of the over clad layer 103 is about 2 μm, for example. In this manner, a Si optical circuit having the optical waveguide 112 and the grating coupler 111 is manufactured.

さらに、この実施形態の光回路10では、反射膜113を形成する。反射膜113の材質として、例えばAlが用いられる。反射膜113のパタン形成には、例えば光導波路形成と同様に、フォトリソグラフィとプラズマCVDとを採用することができる。   Further, in the optical circuit 10 of this embodiment, a reflective film 113 is formed. As the material of the reflective film 113, for example, Al is used. For the pattern formation of the reflective film 113, for example, photolithography and plasma CVD can be employed as in the case of optical waveguide formation.

反射膜113のAl膜の厚みは、例えば約500nmとする。反射膜113の形成後、必要に応じて反射膜113上にはSiO等の保護膜を形成する。 The thickness of the Al film of the reflective film 113 is about 500 nm, for example. After the formation of the reflective film 113, a protective film such as SiO 2 is formed on the reflective film 113 as necessary.

なお、Si光回路に電気配線を形成する必要がある場合、電気配線の材料として、Alが用いられる場合が多いため、反射膜113の材質として、上述のAlを用いるのが好ましい。配線の形成と反射膜の形成とを同時に行うことができ、結果として作製効率が良いからである。   When it is necessary to form an electrical wiring in the Si optical circuit, Al is often used as the material of the electrical wiring. Therefore, it is preferable to use the above-described Al as the material of the reflective film 113. This is because the formation of the wiring and the formation of the reflective film can be performed at the same time, and as a result, the production efficiency is good.

Si光回路に電気配線を形成する必要がなる場合としては、例えば、熱光学効果やキャリア効果を用いた位相シフタを含む光回路において、電極取出しのための配線が必要となる場合等が考えられる。   As a case where it is necessary to form an electrical wiring in the Si optical circuit, for example, in an optical circuit including a phase shifter using a thermo-optic effect or a carrier effect, a wiring for extracting an electrode is required. .

なお、上記各工程において、上記各層の厚み、エッチング工程の段階数および掘り下げ深さ等は、所望の特性に応じて適宜変更することができる。   In each of the above steps, the thickness of each layer, the number of steps in the etching step, the depth of digging, and the like can be appropriately changed according to desired characteristics.

また、レジストパタン形成において、より微細なパタンが必要となる場合には電子ビームリソグラフィを用いることもできる。   Further, when a finer pattern is required in forming a resist pattern, electron beam lithography can be used.

オーバークラッド層103の材質として、SiONやポリマ等を用いても良い。反射膜113の材料として、例えばAuを用いても良い。また、反射膜113の蒸着に真空蒸着を適用しても良いし、パタニングにはリフトオフ法を適用しても良い。   As the material of the over clad layer 103, SiON, polymer, or the like may be used. For example, Au may be used as the material of the reflective film 113. Further, vacuum deposition may be applied for the deposition of the reflective film 113, and a lift-off method may be applied for patterning.

[斜面構造の作製工程]
次に、上述した斜面構造121の作製工程について、図2を参照して説明する。図2は、光回路10の斜面構造121の作製工程の一例を示す図であって、(1)はグレーティングカプラ211および反射膜213の周辺において溝231を形成する工程、(2)は溝231をダイシングして傾斜構造221を形成する工程、を示す。
[Slope structure manufacturing process]
Next, a manufacturing process of the slope structure 121 described above will be described with reference to FIG. 2A and 2B are diagrams illustrating an example of a manufacturing process of the slope structure 121 of the optical circuit 10, where (1) is a process of forming the groove 231 around the grating coupler 211 and the reflective film 213, and (2) is the groove 231. A step of forming the inclined structure 221 by dicing the substrate.

まず、グレーティングカプラ111及び反射膜113の周辺部分において、コの字型の溝231を形成する(図2(1))。具体的には、フォトリソグラフィおよびRIEにより、支持基板100をエッチストッパとして、オーバークラッド層103及びアンダークラッド層101をエッチング除去することで、図2(1)に示すような溝131を形成する。   First, a U-shaped groove 231 is formed in the peripheral portion of the grating coupler 111 and the reflective film 113 (FIG. 2 (1)). Specifically, the over-cladding layer 103 and the under-cladding layer 101 are etched away by photolithography and RIE using the support substrate 100 as an etch stopper, thereby forming a groove 131 as shown in FIG.

溝131の外形は、例えば、70μm(x軸方向)×80μm(z軸方向)とする(図2(1)の上面図を参照)。また、溝131のコの字型の各張り出し部(突出部)の大きさは、例えば、30μm(x軸方向)×40μm(z軸方向)とする(図2(1)の上面図を参照)。   The outer shape of the groove 131 is, for example, 70 μm (x-axis direction) × 80 μm (z-axis direction) (see the top view of FIG. 2A). The size of each U-shaped overhang (projection) of the groove 131 is, for example, 30 μm (x-axis direction) × 40 μm (z-axis direction) (see the top view of FIG. 2A). ).

この溝231を形成する工程は、例えば熱光学位相シフタの電力効率を向上するための断熱溝を形成する必要がある場合、断熱溝形成と同時に行うことができる。   The step of forming the groove 231 can be performed simultaneously with the formation of the heat insulation groove, for example, when it is necessary to form the heat insulation groove for improving the power efficiency of the thermo-optic phase shifter.

次に、オーバークラッド層103及びアンダークラッド層101としてのSiO膜をマスクとし、KOH水溶液による異方性ウェットエッチングを行うことによって、エッチピットを形成する。エッチングレートのSi面方位依存性により、上記張り出し部の下部はアンダーカットされ、溝131の外径に沿った錐台形状のエッチピットが形成される(例えば、K.E.Petersen, Silicon as a Mechanical Material, Proc. IEEE, vol. 70, no. 5, May. 1982, pp. 420-457の図5(d)を参照)。 Next, etch pits are formed by performing anisotropic wet etching with a KOH aqueous solution using the SiO 2 film as the over clad layer 103 and the under clad layer 101 as a mask. Due to the dependency of the etching rate on the Si plane orientation, the lower part of the overhang is undercut to form a frustum-shaped etch pit along the outer diameter of the groove 131 (for example, KEPetersen, Silicon as a Mechanical Material, Proc IEEE, vol. 70, no. 5, May. 1982, pp. 420-457 (see FIG. 5 (d)).

本実施形態では、グレーティングカプラ111の下部にSi(111)面に対応する斜面構造121を得ることができる。この場合、斜面構造121の斜面の角度は、例えば54.7°となる。   In the present embodiment, the slope structure 121 corresponding to the Si (111) plane can be obtained below the grating coupler 111. In this case, the angle of the slope of the slope structure 121 is, for example, 54.7 °.

次に、図2(2)に示すように、溝131の中央より左側(グレーティングカプラ111の下部)において、ダイシング等により切り落とすことによって、図2(2)に示したθを有する斜面構造121を得ることができる。   Next, as shown in FIG. 2 (2), the slope structure 121 having θ shown in FIG. 2 (2) is obtained by cutting it off by dicing or the like on the left side from the center of the groove 131 (below the grating coupler 111). Can be obtained.

本実施形態の光回路10の構造は、従来のような特殊な工程(ウェハ貼り合わせ、裏面からの加工)を行うことがなく、ウェハ上面からの一般的な加工(成膜、フォトリソグラフィ、エッチング)のみで形成することができる。このため、光回路10は、従来の回路よりも作製が簡易である。   The structure of the optical circuit 10 of the present embodiment does not require special processes (wafer bonding, processing from the back surface) as in the conventional case, and general processing (film formation, photolithography, etching) from the top surface of the wafer. ) Only. For this reason, the optical circuit 10 is easier to manufacture than the conventional circuit.

また、光回路10では、グレーティングカプラ111の片側に反射膜113が形成されるため、外部素子(本実施形態では、光ファイバ142)との高効率な光結合が実現できる。   Further, in the optical circuit 10, since the reflective film 113 is formed on one side of the grating coupler 111, highly efficient optical coupling with an external element (in this embodiment, the optical fiber 142) can be realized.

<第2実施形態>
以下、第2実施形態である光回路10Aについて説明する。
Second Embodiment
Hereinafter, an optical circuit 10A according to the second embodiment will be described.

第1実施形態の光回路10において、グレーティングカプラ111の向きを変更して配置するようにしてもよい。すなわち、第1実施形態の光回路10では、グレーティングカプラ111は、斜面構造121により光反射された最終的な出射方向と平行(z軸方向)に配置されていたが、本実施形態の光回路10Aでは、グレーティングカプラ311は、出射方向と直交(x軸方向)するように配置される。   In the optical circuit 10 of the first embodiment, the orientation of the grating coupler 111 may be changed and arranged. That is, in the optical circuit 10 of the first embodiment, the grating coupler 111 is arranged in parallel (z-axis direction) to the final emission direction reflected by the inclined surface structure 121, but the optical circuit of the present embodiment. In 10A, the grating coupler 311 is arranged so as to be orthogonal to the emission direction (x-axis direction).

なお、上述したグレーティングカプラ111の向きは、グレーティングカプラ内の光伝搬方向を意味する。   The direction of the grating coupler 111 described above means the light propagation direction in the grating coupler.

上記以外の光回路10Aの構成は、図1および図2で示したものとほぼ同一である。本実施形態の以下の説明では、特に特記しない限り、第1実施形態の説明で用いた用語をそのまま用いる。   The configuration of the optical circuit 10A other than the above is almost the same as that shown in FIGS. In the following description of the present embodiment, the terms used in the description of the first embodiment are used as they are unless otherwise specified.

図3は、本実施形態の光回路10Aの構成例を示す概略図であって、(a)は光回路10Aの上面図、(b)は(a)に示したA−A´断面図、を示す。   3A and 3B are schematic diagrams illustrating a configuration example of the optical circuit 10A according to the present embodiment, in which FIG. 3A is a top view of the optical circuit 10A, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line AA ′ illustrated in FIG. Indicates.

図3に示すように、光回路10Aでは、図1に示したものと同様に、支持基板300上において、アンダークラッド層301、コア層302、オーバークラッド層303が積層され、コア層302は、グレーティングカプラ311と、入出力光導波路312とを有する。そして、グレーティングカプラ311上部のオーバークラッド層303上には、反射膜313が形成され、また、グレーティングカプラ311下部において、斜面構造321を有している。   As shown in FIG. 3, in the optical circuit 10A, similarly to the one shown in FIG. 1, an under cladding layer 301, a core layer 302, and an over cladding layer 303 are stacked on a support substrate 300. A grating coupler 311 and an input / output optical waveguide 312 are included. A reflective film 313 is formed on the over clad layer 303 above the grating coupler 311, and a slope structure 321 is provided below the grating coupler 311.

マッチング材341は、アンダークラッド層301と斜面構造321との間には、アンダークラッド層301下面での光反射を防ぐため、アンダークラッド層301の材質であるSiOに近い屈折率を有する接着材等で形成されている。 The matching material 341 is an adhesive having a refractive index close to that of SiO 2 that is a material of the under cladding layer 301 in order to prevent light reflection between the under cladding layer 301 and the inclined structure 321 on the lower surface of the under cladding layer 301. Etc. are formed.

一方、図1に示したものと異なり、この光回路10Aでは、グレーティングカプラ311は、グレーティングカプラ311内の光伝搬方向がx軸方向になるように配置される。この場合の斜面構造321の角度θsは45°であり、従って、グレーティングカプラ311からのyz平面内での出射ビーム傾き角θbは、0°となる。   On the other hand, unlike the one shown in FIG. 1, in this optical circuit 10A, the grating coupler 311 is arranged so that the light propagation direction in the grating coupler 311 is in the x-axis direction. In this case, the angle θs of the slope structure 321 is 45 °, and therefore the outgoing beam tilt angle θb in the yz plane from the grating coupler 311 is 0 °.

なお、傾斜構造321の45°斜面は、Si(110)基板を用い、Si(100)面を斜面として形成することができる。   Note that the 45 ° slope of the inclined structure 321 can be formed using a Si (110) substrate and an Si (100) plane as the slope.

グレーティングカプラ311の下方へ出射された光は、斜面構造321で反射され、支持基板300側の面方向に出射され、結果として、平面光導波路素子343の入出力部である導波路型SSC(Spot-Size Converter)光ファイバ344に結合する。   The light emitted downward from the grating coupler 311 is reflected by the slope structure 321 and emitted in the surface direction on the support substrate 300 side. As a result, a waveguide type SSC (Spot (Spot)) serving as an input / output unit of the planar optical waveguide element 343 is obtained. -Size Converter) coupled to optical fiber 344.

一般に、導波路型SSCでは、平面光導波路素子の基板に対し水平方向のモード形状を制御することは容易であるが、基板垂直方向のモード形状を制御することは難しくなる。これは、水平方向のモード形状はマスクパタン形状、例えばSSCの横幅により制御できるが、垂直方向のモード形状は、基本的にコア膜厚等の成膜条件によって規定され、コア膜厚は他の回路要素等の制約もあり設計自由度が高くないためである。   In general, in the waveguide type SSC, it is easy to control the mode shape in the horizontal direction with respect to the substrate of the planar optical waveguide device, but it is difficult to control the mode shape in the substrate vertical direction. This is because the mode shape in the horizontal direction can be controlled by the mask pattern shape, for example, the width of the SSC, but the mode shape in the vertical direction is basically defined by the film forming conditions such as the core film thickness. This is because the degree of freedom in design is not high due to restrictions such as circuit elements.

一方、グレーティングカプラの入出力ビームのモード形状については、グレーティング内の光伝搬軸方向に対し直交方向(図1のx軸方向、図3のz軸方向)のモード制御は容易であり、平行方向(図1のz軸方向、図3のx軸方向)のモード形状の制御は困難となる。これは、直交方向のモード形状はマスクパタン形状、例えばグレーティングカプラ部の横幅により制御でき、さらには、湾曲したグレーティングを用いることで集光させることも可能である(例えば、F.V.Laere et al., “Compact Focusing Grating Couplers for Silicon-on-Insulator Integrated Circuits,” Photon. Technol. Lett., vol.19, no.23, December 2007, pp. 1919-1921を参照)が、平行方向のモード形状は、グレーティングの個々の凹凸の散乱強度によって規定され、その散乱強度は基本的に個々の凹凸の深さによって決まるため、多段階のエッチングなど特殊かつ複雑な工程を用いなければモード形状制御が難しいためである。   On the other hand, with respect to the mode shape of the input / output beams of the grating coupler, mode control in the direction orthogonal to the light propagation axis direction in the grating (x-axis direction in FIG. 1 and z-axis direction in FIG. 3) is easy and parallel Control of the mode shape in the z-axis direction in FIG. 1 and the x-axis direction in FIG. 3 becomes difficult. This is because the mode shape in the orthogonal direction can be controlled by a mask pattern shape, for example, the lateral width of the grating coupler section, and further, it can be condensed by using a curved grating (for example, FVLaere et al., “Compact Focusing Grating Couplers for Silicon-on-Insulator Integrated Circuits,” Photon. Technol. Lett., Vol.19, no.23, December 2007, pp. 1919-1921), but the parallel mode shape is Because it is defined by the scattering intensity of each irregularity of the grating, and the scattering intensity is basically determined by the depth of each irregularity, it is difficult to control the mode shape unless special and complicated processes such as multi-step etching are used. is there.

本実施形態の光回路10Aでは、第1実施形態の効果(簡易な製造工程で高効率な光結合を達成できること)を有するほか、次のような効果も奏する。すなわち、グレーティング311の向きによって、平面光導波路素子側のSSC344の水平方向(x軸方向)のモード形状をグレーティングカプラ311の伝搬軸平行方向(x軸方向)のモード形状に合うように設計し、さらにはグレーティングカプラ311の伝搬軸直行方向(z軸方向)のモード形状をSSC344の垂直方向(y軸方向)のモード形状に合うようにすることができるので、高い光結合効率が実現できる。   In addition to the effects of the first embodiment (highly efficient optical coupling can be achieved with a simple manufacturing process), the optical circuit 10A of the present embodiment also has the following effects. That is, depending on the orientation of the grating 311, the horizontal mode (x-axis direction) mode shape of the SSC 344 on the planar optical waveguide device side is designed to match the mode shape of the grating coupler 311 in the propagation axis parallel direction (x-axis direction). Furthermore, since the mode shape of the grating coupler 311 in the direction orthogonal to the propagation axis (z-axis direction) can be matched to the mode shape of the SSC 344 in the vertical direction (y-axis direction), high optical coupling efficiency can be realized.

<第3実施形態>
図1に示した斜面構造141の形状は変更することができる。図4は、本実施形態の光回路10Bの構成例を示す概略図であって、(a)は光回路10Bの上面図、(b)は(a)に示したA−A´断面図、を示す。
<Third Embodiment>
The shape of the slope structure 141 shown in FIG. 1 can be changed. 4A and 4B are schematic diagrams illustrating a configuration example of the optical circuit 10B according to the present embodiment, in which FIG. 4A is a top view of the optical circuit 10B, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ illustrated in FIG. Indicates.

図4に示すように、光回路10Bでは、図1に示したものと同様に、支持基板400上において、アンダークラッド層401、コア層402、オーバークラッド層403が積層され、コア層402は、グレーティングカプラ411と、入出力光導波路412とを有する。そして、グレーティングカプラ411上部のオーバークラッド層403上には、反射膜413が形成され、また、グレーティングカプラ411下部において、斜面構造421を有している。   As shown in FIG. 4, in the optical circuit 10B, similarly to the one shown in FIG. 1, an under cladding layer 401, a core layer 402, and an over cladding layer 403 are stacked on a support substrate 400. A grating coupler 411 and an input / output optical waveguide 412 are provided. A reflective film 413 is formed on the over clad layer 403 above the grating coupler 411, and a slope structure 421 is provided below the grating coupler 411.

マッチング材441は、アンダークラッド層301の材質であるSiOに近い屈折率を有する接着材等で形成されている。 The matching material 441 is formed of an adhesive material having a refractive index close to that of SiO 2 that is the material of the under cladding layer 301.

一方、図1に示したものと異なり、この光回路10Bでは、斜面構造421はSi(111)面が用いられる。図4の例では、θbは、例えば54.7°とする。傾斜構造421は、図4(b)に示すように、2つの傾斜構造421,422を有する。   On the other hand, unlike the one shown in FIG. 1, in this optical circuit 10B, the slope structure 421 uses a Si (111) surface. In the example of FIG. 4, θb is, for example, 54.7 °. The inclined structure 421 includes two inclined structures 421 and 422 as shown in FIG.

この実施形態の光回路10Bでは、グレーティングカプラ411からの出射光は、斜面構造421で反射された後、さらに傾斜構造422で反射され、支持基板400の上方(+y軸方向)へ出射される。この場合、基板100の上方において、上記出射した光を入射する外部素子(例えば、光ファイバ、フォトダイオードまたはレーザーダイオード等)を配置しておけば、高効率な光結合が実現される。   In the optical circuit 10B of this embodiment, the light emitted from the grating coupler 411 is reflected by the inclined structure 421, then further reflected by the inclined structure 422, and emitted above the support substrate 400 (+ y-axis direction). In this case, if an external element (for example, an optical fiber, a photodiode, a laser diode, or the like) on which the emitted light is incident is disposed above the substrate 100, highly efficient optical coupling is realized.

なお、図4では、上記外部素子は図示されていないが、マッチング材441は、結合先の上記外部素子とオーバークラッド層403との間にも充填するのが好ましい。   Although the external element is not shown in FIG. 4, the matching material 441 is preferably filled also between the external element to be bonded and the over clad layer 403.

傾斜構造421,422によって光が伝搬する様子について、図5を参照して説明する。図5は、傾斜構造421,422によって光が伝搬する様子を示す模式図である。   The manner in which light propagates through the inclined structures 421 and 422 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic diagram illustrating how light propagates through the inclined structures 421 and 422.

図5において、yz平面内におけるグレーティングカプラ411から下方への出射ビーム傾き角をθb、斜面構造421,422の各傾斜角度をθsとすると、光回路10Bから最終的に出射するビーム角は、(−θb+4θs−180)°となる。この式から、例えば、最終的に出射するビーム角を8°とする場合、θbを、約30.1°とすればよい。   In FIG. 5, assuming that the outgoing beam tilt angle downward from the grating coupler 411 in the yz plane is θb and the tilt angles of the slope structures 421 and 422 are θs, the beam angle finally emitted from the optical circuit 10B is ( −θb + 4θs−180) °. From this equation, for example, when the beam angle finally emitted is 8 °, θb may be about 30.1 °.

本実施形態の光回路10Bによると、垂直方向(y軸方向)に光入出力を行う場合に有益である。この光回路10Bの構造は、第1実施形態に示したものよりも、グレーティングカプラ411と外部素子との間のビーム伝搬距離が長くなるため、ビーム広がりによる結合損失が若干大きくなり得る。しかし、反射膜413によって、グレーティングカプラ411からの出射光の回収効率が高まる。この点で、第1実施形態の場合と同様に、高効率で簡易な製造工程で実現できるという効果を奏する。   The optical circuit 10B of the present embodiment is useful when performing optical input / output in the vertical direction (y-axis direction). In the structure of the optical circuit 10B, since the beam propagation distance between the grating coupler 411 and the external element becomes longer than that shown in the first embodiment, the coupling loss due to beam spreading can be slightly increased. However, the reflection film 413 increases the collection efficiency of the emitted light from the grating coupler 411. In this respect, as in the case of the first embodiment, there is an effect that it can be realized by a highly efficient and simple manufacturing process.

以上、上記各実施形態について詳述してきたが、光変調器10,10A,10Bの構成を変更することもできる。   As mentioned above, although each said embodiment was explained in full detail, the structure of optical modulator 10, 10A, 10B can also be changed.

例えば、第1実施形態の光回路10では、結合先の外部素子は光ファイバ142である場合に限られず、例えば、レーザーダイオード、フォトダイオード、または他の光導波路であっても良い。グレーティングカプラ111は、設計の自由度があり、外部素子の導波モード形状に合わせて様々な最適設計が可能である。   For example, in the optical circuit 10 of the first embodiment, the coupling-destination external element is not limited to the optical fiber 142, and may be, for example, a laser diode, a photodiode, or another optical waveguide. The grating coupler 111 has a degree of design freedom, and various optimum designs are possible according to the waveguide mode shape of the external element.

第1実施形態の斜面構造121による反射により光が出射する最終的な光軸は、必ずしもz軸に平行である必要はない。例えば、端部が斜めに研磨された光ファイバブロック等を用いる場合には、出射光軸は、yz平面内で傾くようにしも良い。その場合は、上記のθb=2θs−90°を満たす必要はない。   The final optical axis from which light is emitted by reflection by the slope structure 121 of the first embodiment does not necessarily have to be parallel to the z-axis. For example, in the case of using an optical fiber block whose end is polished obliquely, the outgoing optical axis may be inclined in the yz plane. In that case, it is not necessary to satisfy the above θb = 2θs−90 °.

第1実施形態の光回路10では、Si(100)基板100を用い、Si(111)面を斜面構造121とした場合について説明したが、基板100としてSi(110)を用い、Si(100)面を斜面構造121とすることもできる。この場合、角度θs=45°の斜面構造を得ることができる(例えば、山下著他、KOH水溶液を用いた電圧印加によるn−Si(110)の等方性エッチング、デンソーテクニカルレビュー、Vol.6、No.2、2001、を参照)。   In the optical circuit 10 of the first embodiment, the case where the Si (100) substrate 100 is used and the Si (111) surface is the sloped structure 121 has been described, but Si (110) is used as the substrate 100 and Si (100). The surface may be a slope structure 121. In this case, a slope structure with an angle θs = 45 ° can be obtained (for example, Yamashita et al., Isotropic etching of n-Si (110) by voltage application using a KOH aqueous solution, Denso Technical Review, Vol. 6). , No. 2, 2001).

第1実施形態の光回路10では、反射膜113を形成する場合について説明したが、反射膜113は形成しないようにすることもできる。図6は、かかる光回路10aの構成例を示す模式図である。   In the optical circuit 10 of the first embodiment, the case where the reflective film 113 is formed has been described. However, the reflective film 113 may be omitted. FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration example of the optical circuit 10a.

図6に示す光回路10aは、グレーティングカプラ111の上方に反射膜が形成されていない。図6の例では、グレーティングカプラ111からの出射光は、上方(+y軸方向)と側方(+z軸方向)の両方から取り出され、それぞれの方向成分が利用される。つまり、図6に一例を示すように、入出力ファイバ142は光回路10aの上方に設けられ、モニタ用フォトディテクタ650は光回路10aの側面に設けられる。   In the optical circuit 10 a shown in FIG. 6, no reflective film is formed above the grating coupler 111. In the example of FIG. 6, light emitted from the grating coupler 111 is extracted from both above (+ y-axis direction) and side (+ z-axis direction), and each direction component is used. That is, as shown in FIG. 6, the input / output fiber 142 is provided above the optical circuit 10a, and the monitoring photodetector 650 is provided on the side surface of the optical circuit 10a.

仮に、従来の構造(非特許文献3)において、図6に示したものと同じように、グレーティングカプラの両側の出力を両方利用することを試みた場合、上方(+y軸方向)と下方(−y軸方向)との入出力先に素子を配置しなければならず、結果として、実装することが難しい。しかし、図6に示したもののように、グレーティングカプラ111下部に斜面構造121が形成されることによって、光回路の上下両面ではなく、上方と側方とから光入出力を行うことができる。   If, in the conventional structure (Non-patent Document 3), as in the case shown in FIG. 6, it is attempted to use both outputs on both sides of the grating coupler, the upper (+ y-axis direction) and the lower (− The element must be arranged at the input / output destination with respect to the y-axis direction), and as a result, it is difficult to mount. However, as shown in FIG. 6, by forming the slope structure 121 below the grating coupler 111, light input / output can be performed from above and from the side, not from the top and bottom surfaces of the optical circuit.

第2実施形態の光回路10Aでは、斜面構造321の角度θsを例えば45°とした場合について説明した。しかし、θsの値は変更することができる。例えば、θsを54.7°とする場合には、グレーティングカプラ311からの出射ビーム傾き角を19.5°とするように、グレーティングカプラ311のグレーティングパタンを斜めに設けておき、グレーティングカプラ311の面内配置方向をx軸方向ではなく、x軸方向よりも所定の角度ずらす等するのが好ましい。   In the optical circuit 10A of the second embodiment, the case where the angle θs of the slope structure 321 is, for example, 45 ° has been described. However, the value of θs can be changed. For example, when θs is set to 54.7 °, the grating pattern of the grating coupler 311 is provided obliquely so that the tilt angle of the outgoing beam from the grating coupler 311 is set to 19.5 °. It is preferable to shift the in-plane arrangement direction by a predetermined angle from the x-axis direction instead of the x-axis direction.

また、第2実施形態の光回路10Aでは、グレーティングカプラ311からのxy平面内での出射ビームの傾き角が0°となる場合を想定し、SSC344の向きがz軸方向に平行となるようにしているが、上記出射ビームの傾き角が0°でならない場合は、SSC344も、z軸方向に対し、所定の傾斜を有するように配置することが好ましい。   Further, in the optical circuit 10A of the second embodiment, assuming that the tilt angle of the outgoing beam in the xy plane from the grating coupler 311 is 0 °, the direction of the SSC 344 is made parallel to the z-axis direction. However, when the tilt angle of the outgoing beam is not 0 °, the SSC 344 is also preferably arranged so as to have a predetermined tilt with respect to the z-axis direction.

10
100、300、400 支持基板
101、301、401 アンダークラッド層
102、302、402 コア層
103、303、403 オーバークラッド層
111、311、411 グレーティングカプラ
112、312、412 光導波路
113、313、413 反射膜
121、421、422 斜面構造
141、341、441 マッチング材
142 光ファイバ
343 平面光導波路素子
344 導波路SSC
10
100, 300, 400 Support substrate 101, 301, 401 Under clad layer 102, 302, 402 Core layer 103, 303, 403 Over clad layer 111, 311, 411 Grating coupler 112, 312, 412 Optical waveguide 113, 313, 413 Reflection Films 121, 421, 422 Slope structure 141, 341, 441 Matching material 142 Optical fiber 343 Planar optical waveguide element 344 Waveguide SSC

Claims (6)

傾斜構造を有する支持基板と
前記支持基板上に形成されたアンダークラッド層と、
前記アンダークラッド層上に形成され、グレーティングカプラを有するコア層と、
前記コア層上に形成されたオーバークラッド層と
を備え、
前記アンダークラッド層は前記グレーティングカプラ下部において前記支持基板と接しておらず、
前記傾斜構造は、前記グレーティングカプラ下部の前記支持基板に形成されており、前記グレーティングカプラから出射される光を反射する傾斜構造となっていることを特徴とする光回路。
A support substrate having an inclined structure; an underclad layer formed on the support substrate;
A core layer formed on the under cladding layer and having a grating coupler;
An overcladding layer formed on the core layer,
The under cladding layer is not in contact with the support substrate under the grating coupler,
2. The optical circuit according to claim 1 , wherein the inclined structure is formed on the support substrate below the grating coupler, and has an inclined structure that reflects light emitted from the grating coupler .
前記グレーティングカプラ上部の前記オーバークラッド層には、反射膜が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の光回路。   The optical circuit according to claim 1, wherein a reflection film is formed on the over clad layer above the grating coupler. 前記グレーティングカプラ下部の前記アンダークラッドと前記傾斜構造との間に、前記アンダークラッドの屈折率と同程度の屈折率を有するマッチング材が充填されていること
を特徴とする請求項1または2に記載の光回路。
3. A matching material having a refractive index comparable to that of the under cladding layer is filled between the under cladding layer and the inclined structure below the grating coupler. An optical circuit according to 1.
前記支持基板およびコア層の材質がSiであり、
前記アンダークラッド層の材質がSiO2であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の光回路。
The material of the support substrate and the core layer is Si,
Optical circuit according to any one of claims 1 to 3 material of the under-cladding layer is characterized by a SiO 2.
前記傾斜構造は、前記支持基板に対する異方性エッチングにより形成されていることを特徴とする請求項4に記載の光回路。 The optical circuit according to claim 4, wherein the inclined structure is formed by anisotropic etching with respect to the support substrate. 光回路の作製方法であって、
支持基板上に、アンダークラッド層と、グレーティングカプラを有するコア層と、オーバークラッド層との順に積層された光導波路を形成する工程と、
前記グレーティングカプラの周辺部分において、前記オーバークラッド層及び前記アンダークラッド層を除去して、溝を形成する工程と、
前記グレーティングカプラのオーバークラッド層及びアンダークラッド層をマスクとして、前記溝を異方性エッチングすることにより、前記グレーティングカプラ下部の前記支持基板に、前記グレーティングカプラから出射される光を反射する傾斜構造を形成する工程と
を含む光回路の作製方法。
An optical circuit manufacturing method comprising:
On the support substrate, forming an optical waveguide laminated in the order of an under cladding layer, a core layer having a grating coupler, and an over cladding layer;
In the peripheral portion of the grating coupler, removing the over clad layer and the under clad layer to form a groove;
Using the over-cladding layer and under-cladding layer of the grating coupler as a mask, the groove is anisotropically etched to provide an inclined structure that reflects light emitted from the grating coupler on the support substrate under the grating coupler. And a forming method.
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