JPH0627338A - 光合分波器及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製作が容易で且つ波長分解能が高く入出力導
波路間でのクロストークの少ない光合分波器及びその製
造方法を提供することを目的とする。 【構成】 光合分波器及びその製造方法において、基板
１０２上にコア層１０４とクラッド層１０３，１０５を
積層してなる平面光導波路の上部に凹面回折格子１０７
と入出力光導波路１０８，１０９との上部輪郭を覆うパ
タンを有するエッチング用マスク１１１を形成し、その
エッチング用マスク１１１を用いてコア層１０４の底部
まで導波路平面に対してほぼ直角にドライエッチングを
行って同時、且つ、一体に凹面回折格子１０７と入出力
光導波路１０８，１０９を形成し、エッチング用マスク
１１１を除去してエッチングによって形成された凹面回
折格子端面に反射膜１０６を塗布することで光合分波器
１０１を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の技術分野】本発明は製作が容易で、広帯域、
高い波長解像度を有し、且つ、入出力導波路間のクロス
トークの少ない光合分波器及びその製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図１３に従来の凹面回折格子を用いた光
合分波器の概略斜視を示す。

【０００３】図１３に示すように、従来の光合分波器１
１において、まず、コア層１２としての薄いガラスシー
トを用い、また、上部及び下部クラッド層１３，１４と
してそのガラスシートよりも屈折率の低いガラスシート
を用い、コア層１２のガラスシートを上部及び下部クラ
ッド層１３，１４のガラスシートでサンドイッチ状に挟
んで平面光導波路を形成する。そして、その平面光導波
路端面を球面状に研磨し、一方、数値制御された精密な
ルーリングエンジンにより溝加工したシリコンエシェレ
ット回折格子１５を平面光導波路端面の研磨した球面に
沿って接着した凹面回折格子を構成する。次に、凹面回
折格子の設計値から計算される光の入出射位置を研磨
し、その端面にそれぞれ入力ファイバ１６と複数の出力
ファイバ１７とを接着固定して光合分波器を構成する。

【０００４】上述した光合分波器１１にあって、この構
造は回折格子並びに平面光導波路の端面の機械加工精度
や入出力ファイバ１５，１６の位置合せ精度が高けれ
ば、方向性結合器などの光合分波器に比べて広帯域な光
合分波器を構成することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の光合
分波器にあっては、回折格子１５の加工溝が必要であ
り、溝周期や溝の断面形状も凹面の場所に応じて最適化
する必要がある。そのため、凹面回折格子１５の球面を
得るための高精度な機械加工が必要となり、また、凹面
回折格子とこの凹面回折格子へ入出射させる入力ファイ
バ１６との高精度な位置合せが必要となり、製作工数が
増加すると共に製作コストが極めて高くなってしまうと
いう問題があった。

【０００６】更に、従来の光合分波器にあっては、凹面
回折格子の設計値で計算される波長分解能とは別に入出
力ファイバ１５，１６の整列ピッチが狭いほど分解能が
高くなる。ここで光合分波器としての機能を例に挙げて
説明すると、一般に、凹面回折格子のチャンネル間の波
長間隔Δλは出力ポートの間隔ｓに関係し、以下に示す
数式によって近似的に表される。 Δλ＝ｓ・ｒ この場合、ｒは回折格子の逆線分散であり、使用する凹
面回折格子の設計値によって設定され、また、ｓは、一
般に、出力ポートとして使用するファイバの外径によっ
て制限される。

【０００７】光通信には外径１２５μｍの光ファイバが
よく使用されるため、このときの出力ポートの間隔ｓは
１２５μｍ以上となる。従って、回折格子の設計値を変
えずに波長分解能を高めるには、ファイバ外径を細くす
るなどの工程を付加させる必要が生じて工程が複雑とな
り、更に、このときファイバ間の伝播光の漏話、所謂、
チャネル間クロストークも増大するという問題があっ
た。

【０００８】本発明は上述した問題点を解決するもので
あって、製作が容易で、しかも、凹面回折格子を有する
光導波路と光ファイバとの位置合せを不要とすることで
製作コストが低く、光ファイバの整列ピッチによらず波
長分解能が高く、更に、入出力導波路間でのクロストー
クの少ない光合分波器及びその製造方法を提供すること
を目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明の光合分波器は、平面光導波路の凹面状端面
に回折格子を設けた凹面回折格子を用いる光合分波器に
おいて、前記凹面回折格子と該凹面回折格子に光を入出
射させる複数の光導波路とが、コア層とクラッド層より
なる平面光導波路の少なくともコア層の底部まで導波路
平面に対してほぼ直角にパタンエッチングされることに
より同時、且つ、一体に形成されていることを特徴とす
るものである。

【００１０】本発明の光合分波器の製造方法は、平面光
導波路の凹面状端面に回折格子を設けた凹面回折格子を
用いる光合分波器において、コア層とクラッド層からな
る平面光導波路の上部に前記凹面回折格子と該凹面回折
格子に光を入出射させる複数の光導波路との上部輪郭を
覆うパタンを有するエッチング用マスクを形成し、該エ
ッチング用マスクを用いて前記コア層の底部まで導波路
平面に対してほぼ直角にドライエッチングを行い、その
後、前記エッチング用マスクを除去してエッチングによ
って形成された凹面回折格子端面に反射膜を塗布するこ
とを特徴とするものである。

【００１１】また、本発明の光合分波器の製造方法は、
平面光導波路の凹面状端面に回折格子を設けた凹面回折
を用いる光合分波器において、下部クラッド層とコア
層からなる平面光導波路の上部に前記凹面回折格子と該
凹面回折格子に光を入出射させる複数の光導波路との上
部輪郭を覆うパタンを有するエッチング用マスクを形成
し、該エッチング用マスクを用いて前記コア層の底部ま
で導波路平面に対してほぼ直角にドライエッチングを行
い、その後、前記エッチング用マスクを除去してエッチ
ングによって形成された凹面回折格子端面に反射膜を塗
布すると共に加工した平面光導波路全体に上部クラッド
層を形成することを特徴とするものである。

【００１２】また、本発明の光合分波器は、請求項１記
載の光合分波器において、外部より光を入出射させる複
数の光導波路の端面近傍に、光ファイバの端面を該複数
の光導波路の端面に導いて結合するための光ファイバ用
案内機構が平面光導波路と同時、且つ、一体に形成され
ていることを特徴とするものである。

【００１３】そして、本発明の光合分波器の製造方法
は、請求項２あるいは請求項３記載の光合分波器の製造
方法において、エッチング用マスクが、凹面回折格子と
該凹面回折格子に光を入出射させる複数の光導波路との
上部輪郭を覆うパタンと共に光ファイバの端面を外部よ
り光を入出射させる複数の光導波路の端面に導いて結合
するための光ファイバ用案内機構の上部輪郭を覆うパタ
ンを有することを特徴とするものである。

【００１４】

【作用】従来から精密な機械加工が必要であった凹面回
折格子と、この凹面回折格子の入出力を行う光ファイバ
に代わりピッチの微細化が可能な立体光導波路とをドラ
イエッチングによ流パタン加工により同時に、且つ、一
体に光合分波器を形成することで、１回のエッチングに
より凹面回折格子と入出力光導波路とが形成可能とな
り、製作工数が少なく、且つ、凹面回折格子を有する平
面光導波路と入出力光ファイバとの位置合せを行う必要
がない。更に、チャネル間の波長間隔が光ファイバの外
径寸法に制限されず、光合分波器として波長分解能を高
くでき、しかも、クラッド層とコア層からなる平面光導
波路をそのコア層底部までほぼ垂直にエッチング加工す
るため、入出力用光導波路はそれぞれコアを独立に形成
できる立体光導波路構造となるため、金属装荷形もしく
は誘電体装荷形光導波路に比べて入出力用光導波路同士
のチャネル間クロストークの少ない光合分波器が得られ
やすい。

【００１５】そして、入出力立体光導波路の端面近傍に
光ファイバの案内機構を設けることにより、入出力光導
波路と光ファイバとを光学的に効率よく、且つ、容易に
結合することが可能となる。

【００１６】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１７】図１に本発明の第１実施例に係る光合分波
器を表す斜視、図２乃至図５にその光合分波器の製造方
法を表す形成過程の概略を示す。

【００１８】図１に示すように、本実施例の光合分波器
１０１は、シリコンなどの支持基板１０２上に屈折率
１．４６のＳｉＯ₂ からなる厚さ４μｍの下部クラッド
層１０３と屈折率１．５３のコーニング７０５９（登録
商標）ガラスからなる厚さ１．２μｍのコア層１０４、
屈折率１．４６のＳｉＯ₂ からなる厚さ４μｍの上部ク
ラッド層１０５の３層構造の平面光導波路を少なくとも
コア層１０４の底部までほぼ直角、即ち、導波路面に対
して９０°±１５°の角度範囲以内に、エッチングして
凹面回折格子端面１０６を加工し、凹面回折格子１０７
に波長多重光を入射する所定の位置を起点に幅１．５μ
ｍの入力用光導波路１０８が配置され、凹面回折格子端
面１０６によって回折・反射させられるそれぞれの波長
の出射光が集光する位置に５μｍのピッチで幅１．５μ
ｍの複数の出力用光導波路１０９が配置されたものであ
る。

【００１９】而して、上述した光合分波器１０１を光分
波器として適用した場合について説明する。波長多重さ
れた光信号は入力用光導波路１０８を伝搬して凹面回折
格子１０７に入射し、この凹面回折格子１０７の平面光
導波路を広がりながら伝搬して凹面回折格子端面１０６
で反射・回折する。そして、反射・回折した光信号は凹
面効果により各波長ごとに異なる出力用光導波路１０９
に集光・結合し、各出力用光導波路１０９端面より各波
長の光信号が取り出される。なお、合波器として適用す
る場合は光信号の入出力を逆にすればよいものである。

【００２０】このときのチャネル間波長間隔Δλは出力
用光導波路１０９の整列ピッチが５μｍのために同一の
凹面回折格子１０７を用いた場合、外径１２５μｍφの
光ファイバを隙間なく整列させた場合に比べてチャネル
間波長間隔Δλは１／２５になる。即ち、光合分波器と
しての波長分解能は２５倍に向上し、その結果、波長多
重光の収容能力を向上させる。このように本実施例の光
合分波器１０１は光ファイバを用いずに光の入出力を光
導波路で行うため、光導波路の設計を適正に行うことに
より波長分解能を高くできる。

【００２１】以下、上述した本実施例の光合分波器１０
１の製造方法について、図２乃至図５を用いて説明す
る。

【００２２】まず、図２に示すように、シリコン基板１
０２上に下部クラッド層１０３として熱酸化によりＳｉ
Ｏ₂ を厚さ４μｍのの厚さに形成する。そして、この下
部クラッド層１０３上にコア層１０４としてＳｉＯ₂ よ
り高屈折率な、例えば、コーニング７０５９（登録商
標）ガラスをターゲットとするスパッタリング法により
１．２μｍの厚さに堆積する。更に、コア層１０４上に
上部クラッド層１０５としてＳｉＯ₂ をターゲットにス
パッタリング法により４μｍの厚さに堆積し、薄膜の平
面光導波路を形成する。

【００２３】次に、図３に示すように、この平面光導波
路上に楔状断面パタンを有する凹面回折格子１０７の上
面パタンと入出力導波路１０８，１０９の上面パタンと
をパタンニングしたエッチング用マスク１１１を形成す
る。このエッチング用マスク１１１は、例えば、クロム
材をフォトレジストによるリフトオフ法によりパタンニ
ングして形成するものである。

【００２４】そして、図４に示すように、上部にエッチ
ング用マスク１１１が形成された平面光導波路をフロン
ガスを用いた反応性イオンエッチング技術により、平面
光導波路の膜面にほぼ直角、即ち、９０°±１５°の角
度範囲以内に、少なくともコア層１０４の底部までエッ
チングして加工し、膜面に垂直な凹面回折格子１０７の
楔状端面と入力用光導波路１０８及び複数の出力用光導
波路１０９を同時に、且つ、一体に形成する。

【００２５】その後、図５に示すように、エッチング用
マスク１１１を除去した後、最後にエッチング加工によ
って得た凹面回折格子１０７の楔状端面にＡｌ（アルミ
ニウム）を蒸着法により形成し、回折・反射面１０６と
することで光合分波器１０１が得られる。

【００２６】なお、上述の実施例において、シリコン基
板１０２上に下部クラッド層１０３及びコア層１０４、
上部クラッド層１０５を堆積して平面光導波路を形成し
たが、上部クラッド層１０５を省略してもよいものであ
る。

【００２７】このように上述した光合分波器の製造方法
は、凹面回折格子端面１０６と光導波路１０８，１０９
とを１回のエッチングにより同時に、且つ、一体に形成
するので、製作工数が簡素化でき、しかも、凹面回折格
子１０７の入出力光導波路１０８，１０９との位置合せ
を行う必要もない。また、光導波路はコア層１０４まで
エッチングして形成する立体光導波路となるため、金属
装荷形光導波路や誘電体装荷形光導波路に比べてチャネ
ル間光クロストークが小さい。

【００２８】図６乃至図１０に本発明の第２実施例に係
る光合分波器及びその製造方法を表す形成過程の概略を
示す。

【００２９】図１０に示すように、本実施例の光合分波
器２０１は、シリコンなどの支持基板２０２上に下部ク
ラッド層２０３とコア層２０４の２層構造の平面光導波
路を少なくともコア層２０４の底部までほぼ直角にエッ
チングして凹面回折格子端面２０６を形成し、凹面回折
格子２０７に入力用光導波路２０８と複数の出力用光導
波路２０９が配置され、その上部に上部クラッド層２０
５を積層したものである。

【００３０】以下、上述した本実施例の光合分波器２０
１の製造方法について、図６乃至図１０を用いて説明す
る。

【００３１】まず、図６に示すように、シリコン基板２
０２上に下部クラッド層２０３として熱酸化によりＳｉ
Ｏ₂ を厚さ４μｍのの厚さに形成する。そして、この下
部クラッド層２０３上にコア層２０４としてＳｉＯ₂ よ
り高屈折率な、例えば、コーニング７０５９（登録商
標）ガラスをターゲットとするスパッタリング法により
１．２μｍの厚さに堆積し、薄膜の平面光導波路を形成
する。

【００３２】次に、図７に示すように、この平面光導波
路上に楔状断面パタンを有する凹面回折格子２０７の上
面パタンと入出力導波路２０８，２０９の上面パタンと
をパタンニングしたエッチング用クロムマスク２１１
を、例えば、フォトレジストによるリフトオフ法により
パタンニングして形成する。

【００３３】そして、図８に示すように、上部にエッチ
ング用マスク２１１が形成された平面光導波路をフロン
ガスを用いた反応性イオンエッチング技術により、平面
光導波路の膜面にほぼ直角、即ち、９０°±１５°の角
度範囲以内に、少なくともコア層２０４の底部までエッ
チングして加工し、膜面に垂直な凹面回折格子２０７の
楔状端面と入力用光導波路２０８及び複数の出力用光導
波路２０９を同時に、且つ、一体に形成する。

【００３４】その後、図９に示すように、エッチング用
マスク２１１を除去した後、エッチング加工によって得
た凹面回折格子２０７の楔状端面にＡｌを蒸着法により
形成し、回折・反射面２０６とする。

【００３５】そして、最後にこの凹面回折格子２０７と
入出力導波路２０８，２０９の上部に上部クラッド層２
０５としてＳｉＯ₂ をＣＶＤ法（化学蒸着法）により４
μｍの厚さに堆積することで光合分波器１０１が得られ
る。このとき、効率良く光を入出射させるために入出力
導波路２０８，２０９の端面をエッチング、もしくはカ
ットしてコア層を露出させてもよい。

【００３６】このように上述した光合分波器の製造方法
は、前述した実施例と同様に、凹面回折格子端面２０６
と光導波路２０８，２０９とを１回のエッチングにより
同時に、且つ、一体に形成するので、製作工数が簡素化
でき、しかも、凹面回折格子２０７の入出力光導波路２
０８，２０９との位置合せを行う必要もない。また、光
導波路はコア層２０４までエッチングして形成する立体
光導波路となるため、金属装荷形光導波路や誘電体装荷
形光導波路に比べてチャネル間光クロストークが小さ
い。

【００３７】なお、上述の各実施例において、基板をシ
リコン基板１０２，２０２としたが、これに限るもので
はなく、光導波路材料としての下部クラッド層１０３，
２０３やコア層１０４，２０４、上部クラッド層１０
５，２０５も光透過性のある材料であれば良く、ＳｉＯ
₂ やコーニング７０５９（登録商標）ガラスだけでな
く、例えば、Ｔa₂Ｏ₅ やパイレックス（登録商標）、バ
イコール（登録商標）ガラスなどでもよく、有機導波路
材料であってもよい。下部クラッド層の堆積法はスパッ
タリング法やＣＶＤ法でも回転塗布法でもよく、他の適
当な薄膜形成方法であってもよい。更に、コア層や上部
クラッド層の堆積法も同様である。

【００３８】また、エッチング用マスク１１１，２１１
の材料はクロム材に限らず、導波路膜を用いた材料に対
してエッチング選択性をもった材料であればよく、例え
ば、Ｔｉ（チタン）やＡｌなどの金属や耐熱性有機物で
あってもよい。エッチング用マスクの形成法はエッチン
グであってもよい。反射膜１０６，２０６の材料はＡｕ
（金），Ａｇ（銀），Ｃｕ（銅）、あるいは誘電体多層
膜でもよく、その形成方法はスパッタリング法などの薄
膜堆積方法であってもよい。

【００３９】更に、エッチングの方法はドライエッチン
グ法であればよく、反応性ドライエッチングの場合の反
応性ガスにはフロンガスに限らず、平面光導波路のエッ
チングに効果的なガスであればよい。このエッチングに
おいて、コア層を導波路表面に対して直角にエッチング
するのが理想的であるが、実用的には総じてほぼ直角、
即ち、９０°±１５°の角度範囲以内でエッチングすれ
ばよい。この角度範囲以外では回折効率が著しく低下
し、光合分波器としては実用的ではない。従って、でき
る限り直角なエッチング面が得られるように導波路材料
及びエッチング用マスク、エッチングに用いるガス種、
ドライエッチング方法を選択することが必要である。

【００４０】図１１に本発明の第３実施例に係る光合分
波器及びその製造方法を表す概略斜視、図１２のその変
形例の概略斜視を示す。

【００４１】図１１に示すように、本実施例の光合分波
器３０１は、前述した第１及び第２実施例で説明した光
合分波器１０１，２０１において、凹面回折格子よりで
ている入出力用光導波路３０８，３０９（１０８，１０
９、２０８，２０９）の端面付近に光ファイバ端面を導
いて結合させるための光ファイバ用案内機構３２１が設
けられたものである。この光ファイバ用案内機構３２１
は入出力光導波路３０８，３０９の端面付近に設けた一
対の突起３２２，３２３によって図示しない光ファイバ
を両脇で支持し、この突起３２２，３２３に沿って光フ
ァイバを入出力用光導波路３０８，３０９の端面に向か
って突き当てて両者を結合するものであり、積極的にこ
の入出力用光導波路３０８，３０９と光ファイバとの位
置合せを行うことなしに両者のコア同士を突き合わせる
ことができ、両者の光学的な結合が得られる。

【００４２】以下、上述した本実施例の光合分波器３０
１の製造方法について、図１１を用いて説明する。図１
１に示すように、本実施例の光合分波器３０１おいて、
まず、シリコン基板３０２上に下部クラッド層３０３、
コア層３０４、上部クラッド層３０５を堆積して平面光
導波路を形成する。そして、、この平面光導波路上に凹
面回折格子３０７の上面パタン及び入出力導波路３０
８，３０９の上面パタンと共に光ファイバ用案内機構３
２１（一対の突起３２２，３２３）の上面パタンをパタ
ンニングしたエッチング用マスク（図示略）を形成す
る。次に、このエッチング用マスクを用いて凹面回折格
子３０７と入出力導波路３０８，３０９と光ファイバ用
案内機構３２１の一対の突起３２２，３２３を同時に、
且つ、一体に形成する。

【００４３】このとき、入出力導波路３０８，３０９の
コア層３０４と結合する光ファイバのコア層とが一致す
るように下部クラッド層３０３までエッチングを行うた
め、この下部クラッド層３０３を、予め、前述した実施
例よりも厚く形成しておき、所定の深さまで凹面回折格
子３０７と入出力導波路３０８，３０９と同時に、且
つ、一体に光ファイバ用案内機構３２１を形成する。

【００４４】このように凹面回折格子３０７と入出力導
波路３０８，３０９とを形成する際に光ファイバ用案内
機構３２１を同時に、且つ、一体に形成したことによ
り、入出力光ファイバと立体光導波路との結合が容易に
行える。このとき、立体光導波路端は入出力光ファイバ
が整列するのに十分な間隔が開けられているものであ
る。

【００４５】なお、上述した実施例では、入出力導波路
３０８，３０９のコア層３０４と結合する光ファイバの
コア層とを一致させるために下部クラッド層３０３を厚
く形成したが、他の方法で位置合せを行ってもよい。図
１２に光ファイバ用案内機構の変形例を示す。図１２に
示すように、本実施例にあっては、入出力導波路３０
８，３０９と光ファイバとを一致させるために、下部ク
ラッド層３０３を厚くせずに下部クラッド層３０３を基
板３０２界面までエッチングした後、基板３０２をエッ
チングして光ファイバ用案内機構４２１の一対の突起４
２２，４２３を形成する。

【００４６】このような基板３０２のエッチング方法と
しては、例えば、表面の結晶方位が＜１１０＞のシリコ
ン基板を用いた場合には、適当な濃度の水酸化カリウム
水溶液に入出力導波路３０８，３０９及び光ファイバ用
案内機構４２１付近を所定時間浸すことにより、この入
出力導波路３０８，３０９と光ファイバ用案内機構４２
１を残して基板３０２を所望の深さにエッチングするこ
とができる。また、このエッチング方法は入出力導波路
３０８，３０９や光ファイバ用案内機構４２１が影響を
受けることなく基板をエッチングすることができるもの
であればどのような方法でもよく、ドライエッチング方
法であってもよい。そして、基板３０２もシリコン基板
に限るものではない。

【００４７】また、基板のエッチング工程は、前述した
第１実施例の光合分波器１０１の製造方法に適用する場
合には、その形成過程の最後に追加すればよいものであ
る。そして、第２実施例の光合分波器２０１の製造方法
に適用する場合には、上部クラッド層２０５を堆積する
工程の直前に追加すればよいものである。このとき、堆
積する上部クラッド層２０５の厚さを考慮して基板エッ
チングを行うことが必要である。

【００４８】

【発明の効果】以上、実施例を挙げて詳細に説明したよ
うに本発明の光合分波器によれば、凹面回折格子とその
凹面回折格子に光を入出射させる複数の光導波路とが、
コア層とクラッド層よりなる平面光導波路の少なくとも
コア層の底部まで導波路平面に対してほぼ直角にパタン
エッチングされることにより同時、且つ、一体に形成さ
れているので、凹面回折格子と複数の光導波路との位置
合せが不要となり、また、光ファイバにより直接入出力
行う場合に比べて波長分解能が光ファイバの外径寸法に
制限されず、高波長分解能とすることができる。そし
て、このとき、コア層の底部までエッチングして立体光
導波路とするので、チャネル間光クロストークの少ない
導波路とすることができる。

【００４９】また、本発明の光合分波器の製造方法によ
れば、コア層とクラッド層からなる平面光導波路の上部
に凹面回折格子とその凹面回折格子に光を入出射させる
複数の光導波路との上部輪郭を覆うパタンを有するエッ
チング用マスクを形成し、これを用いてコア層の底部ま
で導波路平面に対してほぼ直角にドライエッチングを行
い、その後、エッチング用マスクを除去して形成された
凹面回折格子端面に反射膜を塗布するようにしたので、
１回のエッチングで凹面回折格子及び複数の光導波路を
形成することができ、製作工数を少なくすると共に製作
コストを低くすることができる。

【００５０】そして、本発明の光合分波器によれば、外
部より光を入出射させる複数の光導波路の端面近傍に光
ファイバの端面をその複数の光導波路の端面に導いて結
合するための光ファイバ用案内機構が平面光導波路と同
時、且つ、一体に形成されるようにしたので、入出力光
導波路と光ファイバとの位置合せを積極的に行う必要が
なくなって容易に、しかも光学的に効率よく結合するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る光合分波器を表す斜
視図である。

【図２】光合分波器の製造方法を表す形成過程におい
て、コア層及びクラッド層積層工程の概略図である。

【図３】光合分波器の製造方法を表す形成過程におい
て、エッチングマスク形成工程の概略図である。

【図４】光合分波器の製造方法を表す形成過程におい
て、エッチング工程の概略図である。

【図５】光合分波器の製造方法を表す形成過程におい
て、回折・反射面形成工程の概略図である。

【図６】本発明の第２実施例に係る光合分波器の製造方
法を表す形成過程において、コア層及びクラッド層積層
工程の概略図である。

【図７】光合分波器の製造方法を表す形成過程におい
て、エッチングマスク形成工程の概略図である。

【図８】光合分波器の製造方法を表す形成過程におい
て、エッチング工程の概略図である。

【図９】光合分波器の製造方法を表す形成過程におい
て、回折・反射面形成工程の概略図である。

【図１０】光合分波器の製造方法を表す形成過程におい
て、上部クラッド層積層工程の概略図である。

【図１１】本発明の第３実施例に係る光合分波器及びそ
の製造方法を表す概略斜視図である。

【図１２】光合分波器及びその製造方法の変形例の概略
斜視図である。

【図１３】従来の凹面回折格子を用いた光合分波器の概
略斜視図である。

【符号の説明】

１０１，２０１，３０１ 光合分波器 １０２，２０２，３０２ シリコン基板 １０３，２０３，３０３ 下部クラッド層 １０４，２０４，３０４ コア層 １０５，２０５，３０５ 上部クラッド層 １０６，２０６，３０６ 回折・反射面 １０７，２０７，３０７ 凹面回折格子 １０８，２０８，３０８ 入力光導波路 １０９，２０９，３０９ 出力光導波路 １１１，２１１ エッチング用マスク ３２１，４２１ 光ファイバ用案内機構

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平面光導波路の凹面状端面に回折格子を
   設けた凹面回折格子を用いる光合分波器において、前記
   凹面回折格子と該凹面回折格子に光を入出射させる複数
   の光導波路とが、コア層とクラッド層よりなる平面光導
   波路の少なくともコア層の底部まで導波路平面に対して
   ほぼ直角にパタンエッチングされることにより同時、且
   つ、一体に形成されていることを特徴とする光合分波
   器。
2. 【請求項２】 平面光導波路の凹面状端面に回折格子を
   設けた凹面回折格子を用いる光合分波器において、コア
   層とクラッド層からなる平面光導波路の上部に前記凹面
   回折格子と該凹面回折格子に光を入出射させる複数の光
   導波路との上部輪郭を覆うパタンを有するエッチング用
   マスクを形成し、該エッチング用マスクを用いて前記コ
   ア層の底部まで導波路平面に対してほぼ直角にドライエ
   ッチングを行い、その後、前記エッチング用マスクを除
   去してエッチングによって形成された凹面回折格子端面
   に反射膜を塗布することを特徴とする光合分波器の製造
   方法。
3. 【請求項３】 平面光導波路の凹面状端面に回折格子を
   設けた凹面回折格子を用いる光合分波器において、下部
   クラッド層とコア層からなる平面光導波路の上部に前記
   凹面回折格子と該凹面回折格子に光を入出射させる複数
   の光導波路との上部輪郭を覆うパタンを有するエッチン
   グ用マスクを形成し、該エッチング用マスクを用いて前
   記コア層の底部まで導波路平面に対してほぼ直角にドラ
   イエッチングを行い、その後、前記エッチング用マスク
   を除去してエッチングによって形成された凹面回折格子
   端面に反射膜を塗布すると共に加工した平面光導波路全
   体に上部クラッド層を形成することを特徴とする光合分
   波器の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載の光合分波器において、外
   部より光を入出射させる複数の光導波路の端面近傍に、
   光ファイバの端面を該複数の光導波路の端面に導いて結
   合するための光ファイバ用案内機構が平面光導波路と同
   時、且つ、一体に形成されていることを特徴とする光合
   分波器。
5. 【請求項５】 請求項２あるいは請求項３記載の光合分
   波器の製造方法において、エッチング用マスクが、凹面
   回折格子と該凹面回折格子に光を入出射させる複数の光
   導波路との上部輪郭を覆うパタンと共に光ファイバの端
   面を外部より光を入出射させる複数の光導波路の端面に
   導いて結合するための光ファイバ用案内機構の上部輪郭
   を覆うパタンを有することを特徴とする光合分波器の製
   造方法。