JPH01102506A - 積層導波路形光デバイス素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、基板表面近傍に光導波路を形成して分岐１分
波、切換え、変調などの機能を持たせた導波路形光デバ
イスに関し、特に積層構造に導波路が形成された積層導
波路形光デバイスに関する。

〔従来の技術〕

従来、導波路形光デバイスは基板の片面にのみ導波路ヵ
８．成され、いろ一般的、あ、。例えイＬ　＊　ＮｂＯ
ｓ基板表面の導波路とすべき領域にＴｉを熱拡散して導
波路を形成した後この導波路の特定領域上だ電極を形成
し、この電極に電界を印加して光路切換えや光変調、あ
るいは波長選択（分波１合波）機能を持たせており、こ
のような素子を一平面上に集積化している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように一平面に導波路素子を集積化する方法では、
集積度が少なくて済む場合は問題ない。

しかし、大きな集積度を要求される場合１例えば並列的
に数１０以上の信号を処理しなくてはならない場合は寸
法が大きくなり、製造上、実装上の大きな問題となる。

すなわち、基板上に形成された導波路の周囲との屈折率
差Δｎが小さいために。

導波路の曲げ半径が小さいと曲がシ部で光が放射してし
まうので２曲げ半径は大きくとらな□ければならない。

また９分岐導波路素子では分岐部の放射損による分岐過
剰損失を低く抑えるためには分岐角を小さくする（数度
以下）必要がある。また。

切換え／変調素子では、低電圧で制御するには素子長を
長くする必要がある。このような必要性に対し、電子集
積回路では集積度を上げるに従い２次元的に基板を大き
くすればよい。これに対し。

上述したように、光導波路素子集積回路では集積度を上
げると主に一方向にのみ基板を長くすることになるので
、集積度のアップと共にどんどん長くなシ、製造上、実
装上大きな問題となる。場合によっては現存するウェハ
ーサイズでは集積不能となることもある。

このような問題点に鑑み９本発明は大きな集積度を得る
ことのできる導波路形光デバイス素子を提供すること°
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば１両面に導波路ツクターン及び金属パッ
ドを含む金属ノリーンが形成された導波路基板と、該導
波路基板の金属ｔｊラッド同じ位置関係となるように金
属ノぐラド・母ターンが形成された絶縁体基板とを、対
応する金属・やラドが一致するように交互に積層配列し
、前記導波路基板と絶縁体基板の対向する金属／ＩＰツ
ドとをハンダづけして両基板の固定及び電気的導通を行
なった構造の積層導波路形光デバイス素子である。

〔実施例〕

本発明の概要を第１図、第２図を用いて説明する。

本発明の導波路形光デバイスは１表裏両面に導波路２，
２′を形成した導波路基板１が絶縁体基板３上に固定さ
れる。導波路上に形成された電極４のうち、裏面（絶縁
体基板３に対向する面）に形成された電極は、同じく裏
面に形成された金属電極パッド５′を介して絶縁体基板
３側の金属電極・やラド６と導通している＠ 第２図に示した通り、絶縁体基板３上には、導波路基板
１の裏面側の金属電極ＩＪ？ツド５′及び固定用金属ｐ
４ツド７に対応する位置にそれぞれ、金属電極・４ツド
（固定部）６′及び固定用金属パッド７′がノやターン
形成されている。パッド上におかれたハンダ材８を溶融
して導波路基板１を破線位置にかぶせることにより、導
波路基板１と絶縁体基板３はハンダ付固定及び導通され
る。

次に本発明の実施例について述べる。

本発明の一実施例は第４図に示した外部変調形並列伝送
送信用導波路素子である。図で手前側。

すなわち導波路の出力端に２段構成の光フアイバアレー
１４が配置される。入力側には半導体レーザダイオード
１３．１３’が配置される。半導体レーデダイオード１
３　、１３’から導波路に結合したＣＷ光は分岐部１５
で４分岐され、それぞれ外部変調部１６で強度変調を受
け、光信号として光フアイバアレー１４に結合し並列に
伝送される。図では８ｃｈ並列伝送が可能である。導波
路基板１はＬｉＮｂＯ３であシ、この両面にＴｉ導波路
が熱拡散によシ形成されている。外部変調部１６の金属
電極及びパッドはＣｒ−Ａｕを真空蒸着することにニジ
形成されている。また、絶、縁体基板３にはＬｉＮｂＯ
３と熱膨張率がほぼ等しいガラスを用いる。このガラス
基板平面には、導波路基板１の金属パッドの位置に対応
する位置にＣｒ−Ａｕ金属ノクツＰ形成されている。”
導波路基板１と絶縁体基板３は対応する金属電極／４’
ツドと固定金属ノクツドをパッド部のみにプリントされ
たクリームハンダを介して対向させ。

基板全体を加熱加圧し、ハンダ固定している。

この実施例では１分岐部全体として、１０■程度、光変
調部で２０鴫程度１合計３０■程度の素子長で１３ｃｈ
分がとれる。（一方、従来のように一平面上で８ｃｈを
とるには５０■程度の素子長が必要となる。）また、導
波路基板の幅は光変調素子の配列ピッチが２５０μｍで
あると、従来例では４■程度でありたものが実施例では
３ｓｏｗ程度で済む。

従って、３インチのＬ　１Ｎｂ０３ウエノ１−からは実
施例では３０個以上の基板が得られるが、従来例では１
５個程度しか基板がとれない。

なお、他の実施例としては、第３図に示した如く、２段
だけでなく多数段（図では４段）の積層導波路デバイス
も形成できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は９両面に導波路パターン及
び電極パターンが形成された導波路基板と金属パッドノ
４タンが形成された絶縁体基板とを交互に積層配列し１
両基板の金属パッドをハンダ材して側基板の固定及び電
気的導通を行なう構造の導波路形光デバイス素子であシ
、従来の一平面上にのみパシーンを形成する導波路形光
デバイス素子に比べて小形にできる。また、１つのウェ
ハー基板から多数の素子を得ることが可能であシ。

低コスト化できる。さらに、前述の従来の方式では、ウ
ェハーの大きさに制限があって不可能であった大規模な
集積化も９本発明を適用してウエノ１−サイズに対応し
て積層数を決めることによシ可能となる。このように１
本発明は集積度の高い導波路形光デバイスに対しきわめ
て有用なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構造を示す因、第２図は第１図に
示された導波路基板と絶縁体基板のパターン及び固定導
通方法を説明する図、第３図は本発明によシ多段に積層
配列した導波路形光デバイス素子を示す図、第４図は本
発明の実施例を示す図である。 １・・・導波路基板、　２　、２’・・・導波路パター
ン、３・・・絶縁体基板、４−・・電極パターン、　５
　、５’、　６　。 ６′・・・金属電極パッド、　７　、７’・・・固定用
金属パッド。 ８・・・ハンダ材、　９　、１１−・・絶縁体基板、１
０゜１２・・・導波路基板、１３・・・半導体レーザダ
イオード、１４・・・光フアイバアレー、１５・・・分
岐部。 １６・・・外部変調部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、両面に導波路パターン及び金属パッドを含む金属パ
   ターンが形成された導波路基板と、該導波路基板の金属
   パッドと同じ位置関係となるように金属パッドパターン
   が形成された絶縁体基板とを、対応する金属パッドが一
   致するように交互に積層配列し、前記導波路基板と絶縁
   体基板の対向する金属パッドをハンダづけして両基板の
   固定及び電気的導通を行なった構造の積層導波路形光デ
   バイス素子。