JPH09218321A - 光デバイスと光導波路の集積法 - Google Patents
光デバイスと光導波路の集積法Info
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- JPH09218321A JPH09218321A JP2688896A JP2688896A JPH09218321A JP H09218321 A JPH09218321 A JP H09218321A JP 2688896 A JP2688896 A JP 2688896A JP 2688896 A JP2688896 A JP 2688896A JP H09218321 A JPH09218321 A JP H09218321A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光デバイスと光導波路とを集積するための簡
便な技術およびＬＤや光導波路と光ファイバとの間の簡
便な光結合法を提供する。 【解決手段】 基体上に光デバイスを搭載した後、前記
基体上に屈折率分布パターンおよび／または導波路パタ
ーンを形成することを含む、光デバイスと光導波路の集
積法。
便な技術およびＬＤや光導波路と光ファイバとの間の簡
便な光結合法を提供する。 【解決手段】 基体上に光デバイスを搭載した後、前記
基体上に屈折率分布パターンおよび／または導波路パタ
ーンを形成することを含む、光デバイスと光導波路の集
積法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光デバイスと光導
波路とを集積する方法に関する。
波路とを集積する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】情報処理や通信の分野では、配線の光化
が急激に進み、今後、光化された並列プロセッサ、光Ａ
ＴＭやＦｉｂｅｒ ｔｏ ｔｈｅ Ｈｏｍｅなどの光技
術の浸透が進展して行くと予想される。この場合、導波
路デバイスを始めとする各種光集積回路が必要となる。
また、光ディスクやディスプレイなどの光関連機器にお
いても、光集積回路の利用が有効である。
が急激に進み、今後、光化された並列プロセッサ、光Ａ
ＴＭやＦｉｂｅｒ ｔｏ ｔｈｅ Ｈｏｍｅなどの光技
術の浸透が進展して行くと予想される。この場合、導波
路デバイスを始めとする各種光集積回路が必要となる。
また、光ディスクやディスプレイなどの光関連機器にお
いても、光集積回路の利用が有効である。
【０００３】かかる技術の実現には、光半導体を初めと
する光デバイスと光導波路を集積化した光回路デバイス
が必要となる。しかし、半導体デバイスと光導波路を同
一ウエハ上に形成したモノリシック光集積回路は、導波
路の形成に多大の時間を要すると共に、歩留まり、ウエ
ハコストなどの面から実用的でない。また、ウエハサイ
ズに限界があるため、大面積の光集積回路を実現するこ
とはできない。さらに、フレキシブル化も困難である。
また、従来の代表的なガラス導波路光回路では、導波路
形成後に光デバイスを搭載しているが、光デバイスは通
常、ＬＤに代表されるように、出射ビーム径が１μｍ程
度と非常に小さいものが多いため、導波路との位置合わ
せに多大の工数を要するとともに、モードミスマッチに
よる結合損失が大きいという問題もある。
する光デバイスと光導波路を集積化した光回路デバイス
が必要となる。しかし、半導体デバイスと光導波路を同
一ウエハ上に形成したモノリシック光集積回路は、導波
路の形成に多大の時間を要すると共に、歩留まり、ウエ
ハコストなどの面から実用的でない。また、ウエハサイ
ズに限界があるため、大面積の光集積回路を実現するこ
とはできない。さらに、フレキシブル化も困難である。
また、従来の代表的なガラス導波路光回路では、導波路
形成後に光デバイスを搭載しているが、光デバイスは通
常、ＬＤに代表されるように、出射ビーム径が１μｍ程
度と非常に小さいものが多いため、導波路との位置合わ
せに多大の工数を要するとともに、モードミスマッチに
よる結合損失が大きいという問題もある。
【０００４】また、ＬＤや導波路と光ファイバとの間の
光結合法に関しても、簡便にして、高い結合効率を与え
る方法は、未だ、実現されていない。
光結合法に関しても、簡便にして、高い結合効率を与え
る方法は、未だ、実現されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、光デ
バイス、特に半導体デバイスと光導波路とを集積するた
めの簡便な技術を提供すること、およびＬＤや光導波路
と光ファイバとの間の簡便な光結合法を提供することに
ある。
バイス、特に半導体デバイスと光導波路とを集積するた
めの簡便な技術を提供すること、およびＬＤや光導波路
と光ファイバとの間の簡便な光結合法を提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、基体上に光デバイスを搭載した後、前記基
体上に屈折率分布パターンおよび／または導波路パター
ンを形成することを含む、光デバイスと光導波路の集積
法を提供する。本発明によれば、基体上に光デバイスを
搭載した後に屈折率分布パターンや光導波路パターンを
形成することにより、光デバイスと光導波路との位置合
わせを、フォトリソグラフィ技術により簡便かつ高精度
に実現することができる。また、本発明においては、光
導波路の幅をなだらかに変化させ、また露光を分割して
行うことにより、結合ロスを低減することができ、さら
に光導波路の厚さ方向にも変化を与えることにより、モ
ードミスマッチによる結合ロスを低減することができ
る。
決するため、基体上に光デバイスを搭載した後、前記基
体上に屈折率分布パターンおよび／または導波路パター
ンを形成することを含む、光デバイスと光導波路の集積
法を提供する。本発明によれば、基体上に光デバイスを
搭載した後に屈折率分布パターンや光導波路パターンを
形成することにより、光デバイスと光導波路との位置合
わせを、フォトリソグラフィ技術により簡便かつ高精度
に実現することができる。また、本発明においては、光
導波路の幅をなだらかに変化させ、また露光を分割して
行うことにより、結合ロスを低減することができ、さら
に光導波路の厚さ方向にも変化を与えることにより、モ
ードミスマッチによる結合ロスを低減することができ
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明を具体的に説明する。図１Ａは本発明の方法によ
り得られる光集積回路の一例を模式的に示す図であり、
この回路はＬＤと分岐光導波路、およびさらに光ファイ
バを集積化したものである。ＬＤと導波路との結合部付
近においては導波路を２つに分割し、各部分の幅をそれ
らの境界部においてなだらかに広がるように形成し、導
波路間を結合している。また、分岐光導波路と光ファイ
バとの結合部分では、導波路をその幅がなだらかに広が
りかつその厚さがなだらかに増加するように形成して、
導波路と光ファイバとを結合している。
本発明を具体的に説明する。図１Ａは本発明の方法によ
り得られる光集積回路の一例を模式的に示す図であり、
この回路はＬＤと分岐光導波路、およびさらに光ファイ
バを集積化したものである。ＬＤと導波路との結合部付
近においては導波路を２つに分割し、各部分の幅をそれ
らの境界部においてなだらかに広がるように形成し、導
波路間を結合している。また、分岐光導波路と光ファイ
バとの結合部分では、導波路をその幅がなだらかに広が
りかつその厚さがなだらかに増加するように形成して、
導波路と光ファイバとを結合している。
【０００８】図１Ｂは、そのような回路の集積化のプロ
セスの一例を説明するための模式図である。図の左手か
ら右手に向かい、プロセスの進行に従って各工程が示さ
れている。第１工程において、先ず、Ｓｉ基板上に段差
を設け、電極を形成した後、バッファ層を形成する。次
の第２工程では、バッファ層上に、厚さを変化させなが
ら、コア層を形成する。次に、電極上にハンダを用いて
ＬＤを搭載し（第３工程）、フォトレジストを塗布する
（第４工程）。この場合、段差の影響が少ないスプレイ
塗布を行うのが有効である。また、この例では、光未照
射部が残るタイプのレジストを用いた。
セスの一例を説明するための模式図である。図の左手か
ら右手に向かい、プロセスの進行に従って各工程が示さ
れている。第１工程において、先ず、Ｓｉ基板上に段差
を設け、電極を形成した後、バッファ層を形成する。次
の第２工程では、バッファ層上に、厚さを変化させなが
ら、コア層を形成する。次に、電極上にハンダを用いて
ＬＤを搭載し（第３工程）、フォトレジストを塗布する
（第４工程）。この場合、段差の影響が少ないスプレイ
塗布を行うのが有効である。また、この例では、光未照
射部が残るタイプのレジストを用いた。
【０００９】次いで、光回路部の導波路パターンを露光
する（第５工程）。ここでは、段差の影響が少ない投影
露光を用いるのが有利である。さらに、各ＬＤのマーカ
ーに合わせて、ＬＤの光出射端に接続する導波路パター
ンを露光する（第６工程）。ここでも、段差の影響が少
ない投影露光を用いるのが有利である。そして、最後
に、ＲＩＥにより導波路を形成後、レジストを剥離し、
次いでバッファー層をコーテイングする（第７工程）。
このコーティングには、スプレイコーティング、ディッ
プコーテイング、スピンコーテイングなどを用いること
ができる。
する（第５工程）。ここでは、段差の影響が少ない投影
露光を用いるのが有利である。さらに、各ＬＤのマーカ
ーに合わせて、ＬＤの光出射端に接続する導波路パター
ンを露光する（第６工程）。ここでも、段差の影響が少
ない投影露光を用いるのが有利である。そして、最後
に、ＲＩＥにより導波路を形成後、レジストを剥離し、
次いでバッファー層をコーテイングする（第７工程）。
このコーティングには、スプレイコーティング、ディッ
プコーテイング、スピンコーテイングなどを用いること
ができる。
【００１０】上記プロセスでは導波路層の形成後にＬＤ
を搭載したが、ＬＤ搭載後に導波路層を形成してもよ
い。その他にも、種々の変形が可能である。かかるプロ
セスを採用することにより、以下のことが実現される。 １．通常のパターン露光により、ＬＤの光出射端につな
がる導波路の位置決め精度を１μｍ以下にすることがで
きる。導波路の形成後にＬＤを搭載する場合、同等の精
度を実現するためには膨大な工数を要し、現実的ではな
い。たて方向の位置合わせは、ハンダやバッファ層の厚
さを制御することにより、容易に１μｍ以下の精度で実
現できる。
を搭載したが、ＬＤ搭載後に導波路層を形成してもよ
い。その他にも、種々の変形が可能である。かかるプロ
セスを採用することにより、以下のことが実現される。 １．通常のパターン露光により、ＬＤの光出射端につな
がる導波路の位置決め精度を１μｍ以下にすることがで
きる。導波路の形成後にＬＤを搭載する場合、同等の精
度を実現するためには膨大な工数を要し、現実的ではな
い。たて方向の位置合わせは、ハンダやバッファ層の厚
さを制御することにより、容易に１μｍ以下の精度で実
現できる。
【００１１】２．光回路部とＬＤ光出射端に接続する導
波路を分離することにより、それらの境界部で各光デバ
イス間の位置ずれを吸収することができる。位置ずれト
レランスを上げるために、境界部では導波路幅を拡げる
のがよい。また、損失の増加を防ぐために、幅の拡大を
なだらかに行うのがよい。また、境界部は、必ずしもギ
ャップをあける必要はなく、オーバーラップ露光でつな
げてもよい。
波路を分離することにより、それらの境界部で各光デバ
イス間の位置ずれを吸収することができる。位置ずれト
レランスを上げるために、境界部では導波路幅を拡げる
のがよい。また、損失の増加を防ぐために、幅の拡大を
なだらかに行うのがよい。また、境界部は、必ずしもギ
ャップをあける必要はなく、オーバーラップ露光でつな
げてもよい。
【００１２】３．ＬＤにマッチングさせたコア厚さのま
までは、ファイバとのスポットサイズにミスマッチを生
じる。そこで、導波路の途中で厚さをなだらかに変化さ
せ、ファイバとの接続端において、ファイバのスポット
サイズに近づけることができる。さらに、導波路幅につ
いてもなだらかな変化をつけることにより、ファイバの
スポットサイズに近づけることができる。
までは、ファイバとのスポットサイズにミスマッチを生
じる。そこで、導波路の途中で厚さをなだらかに変化さ
せ、ファイバとの接続端において、ファイバのスポット
サイズに近づけることができる。さらに、導波路幅につ
いてもなだらかな変化をつけることにより、ファイバの
スポットサイズに近づけることができる。
【００１３】４．さらに、図１Ｃに示す如く、光回路部
を配置せずに、ＬＤから光ファイバへの接続を行う場合
にも上記と同様のプロセスを用いることが可能である。
図２Ａは、光集積回路の他の例を模式的に示す図であ
る。この回路は、図１Ａに示したものとほぼ同様の構成
を有するが、分岐光導波路と光ファイバとの結合部分に
おける導波路の厚さの変化の形態においてやや異なって
いる。
を配置せずに、ＬＤから光ファイバへの接続を行う場合
にも上記と同様のプロセスを用いることが可能である。
図２Ａは、光集積回路の他の例を模式的に示す図であ
る。この回路は、図１Ａに示したものとほぼ同様の構成
を有するが、分岐光導波路と光ファイバとの結合部分に
おける導波路の厚さの変化の形態においてやや異なって
いる。
【００１４】図２Ｂは、そのような回路集積化のプロセ
スの一例を説明するための模式図である。図１Ｂと同様
に、図の左手から右手に向かって各工程が進行する。第
１工程において、先ず、Ｓｉ基板上に段差を設け、電極
を形成した後、厚さを変化させながらバッファ層を形成
する。そして、次の第２工程では、バッファ層上に、コ
ア層を形成する。この場合、下地のバッファ層の厚さに
変化があるため、コア層にも厚さの変化が生じる。
スの一例を説明するための模式図である。図１Ｂと同様
に、図の左手から右手に向かって各工程が進行する。第
１工程において、先ず、Ｓｉ基板上に段差を設け、電極
を形成した後、厚さを変化させながらバッファ層を形成
する。そして、次の第２工程では、バッファ層上に、コ
ア層を形成する。この場合、下地のバッファ層の厚さに
変化があるため、コア層にも厚さの変化が生じる。
【００１５】次いで、図１Ｂについて説明したと全く同
様にして、第３〜第７工程を順次に実施する。上記プロ
セスでは導波路層の形成後にＬＤを搭載したが、ＬＤ搭
載後に導波路層を形成してもよい。その他にも、種々の
変形が可能である。かかるプロセスを採用することによ
り、上記１〜３に説明したのと同じ利点が得られ、また
上記４に説明したのと同様に、図２Ｃに示す如く、光回
路部を配置せずに、ＬＤから光ファイバへの接続を行う
場合にも同様のプロセスを用いることが可能である。
様にして、第３〜第７工程を順次に実施する。上記プロ
セスでは導波路層の形成後にＬＤを搭載したが、ＬＤ搭
載後に導波路層を形成してもよい。その他にも、種々の
変形が可能である。かかるプロセスを採用することによ
り、上記１〜３に説明したのと同じ利点が得られ、また
上記４に説明したのと同様に、図２Ｃに示す如く、光回
路部を配置せずに、ＬＤから光ファイバへの接続を行う
場合にも同様のプロセスを用いることが可能である。
【００１６】導波路の形成には、フッ素化ポリイミドな
どの高透明度の高耐熱性ポリマや石英その他のガラス材
料などを用いることができる。下地バッファ層の材料に
は同種の材料を用いてもよいし、有機および／または無
機のハイブリッドにしてもよい。下地バッファ層と導波
路層は高温プロセスを通すことも可能である（これらの
層をＬＤ搭載前に形成した場合）が、ＬＤ装着用ハンダ
を融解させないように、上部バッファ層は２００〜４０
０℃以下のプロセスで形成されることが望ましい。
どの高透明度の高耐熱性ポリマや石英その他のガラス材
料などを用いることができる。下地バッファ層の材料に
は同種の材料を用いてもよいし、有機および／または無
機のハイブリッドにしてもよい。下地バッファ層と導波
路層は高温プロセスを通すことも可能である（これらの
層をＬＤ搭載前に形成した場合）が、ＬＤ装着用ハンダ
を融解させないように、上部バッファ層は２００〜４０
０℃以下のプロセスで形成されることが望ましい。
【００１７】製膜法としては、ポリマ系では、例えば、
スピンコーティング、ディップコーテイング、スプレイ
コーティングや、さらに蒸着重合法、ＣＶＤなどの気相
成長法を用いることができる。ガラス系では、スパッタ
リング、蒸着、ＣＶＤ、イオンプレーティングなどを用
いることができ、ゾルゲル法を使用する場合はスピンコ
ーティング、ディップコーテイング、スプレイコーティ
ング法などを使用することができる。
スピンコーティング、ディップコーテイング、スプレイ
コーティングや、さらに蒸着重合法、ＣＶＤなどの気相
成長法を用いることができる。ガラス系では、スパッタ
リング、蒸着、ＣＶＤ、イオンプレーティングなどを用
いることができ、ゾルゲル法を使用する場合はスピンコ
ーティング、ディップコーテイング、スプレイコーティ
ング法などを使用することができる。
【００１８】図３Ａ〜３Ｃおよび図４Ａ〜４Ｃは、フォ
トポリマまたはフォトガラス（光照射により屈折率が変
化するポリマまたはガラス、または光照射により硬化ま
たは溶解性になるポリマまたはガラス）を用いる例を説
明する図であり、それぞれ、図１Ａ〜１Ｃもしくは図２
Ａ〜２Ｃに対応する。ここで、図３Ｂおよび図４Ｂのプ
ロセスを説明するが、フォトポリマを用いてもフォトガ
ラスを用いてもプロセスは同様であるので、以下ではフ
ォトポリマを用いる場合を例にとり、説明する。
トポリマまたはフォトガラス（光照射により屈折率が変
化するポリマまたはガラス、または光照射により硬化ま
たは溶解性になるポリマまたはガラス）を用いる例を説
明する図であり、それぞれ、図１Ａ〜１Ｃもしくは図２
Ａ〜２Ｃに対応する。ここで、図３Ｂおよび図４Ｂのプ
ロセスを説明するが、フォトポリマを用いてもフォトガ
ラスを用いてもプロセスは同様であるので、以下ではフ
ォトポリマを用いる場合を例にとり、説明する。
【００１９】図３Ｂのプロセスでは、第１工程におい
て、先ず、Ｓｉ基板上に段差を設け、電極を形成した
後、バッファ層を形成する。そして、次の第２工程で
は、電極上にハンダを用いてＬＤを搭載する。次に、バ
ッファ層上に、厚さを変化させながら、コア層を形成す
る（第３工程）。この場合、段差の影響が少ないスプレ
イ塗布を行うのが有効である。また、この例では、光照
射部が導波路チャネルとなるようなポリマを用いた。
て、先ず、Ｓｉ基板上に段差を設け、電極を形成した
後、バッファ層を形成する。そして、次の第２工程で
は、電極上にハンダを用いてＬＤを搭載する。次に、バ
ッファ層上に、厚さを変化させながら、コア層を形成す
る（第３工程）。この場合、段差の影響が少ないスプレ
イ塗布を行うのが有効である。また、この例では、光照
射部が導波路チャネルとなるようなポリマを用いた。
【００２０】次いで、光回路部の導波路パターンを露光
する（第４工程）。ここでは、段差の影響が少ない投影
露光を用いるのが有利である。さらに、各ＬＤのマーカ
ーに合わせて、ＬＤの光出射端に接続する導波路パター
ンを露光する（第５工程）。ここでも、段差の影響が少
ない投影露光を用いるのが有利である。そして、最後
に、バッファー層をコーテイングする（第６工程）。こ
のコーティングには、スプレイコーティング、ディップ
コーテイング、スピンコーテイングなどを用いることが
できる。
する（第４工程）。ここでは、段差の影響が少ない投影
露光を用いるのが有利である。さらに、各ＬＤのマーカ
ーに合わせて、ＬＤの光出射端に接続する導波路パター
ンを露光する（第５工程）。ここでも、段差の影響が少
ない投影露光を用いるのが有利である。そして、最後
に、バッファー層をコーテイングする（第６工程）。こ
のコーティングには、スプレイコーティング、ディップ
コーテイング、スピンコーテイングなどを用いることが
できる。
【００２１】上記プロセスにおいても、種々の変形が可
能である。かかるプロセスを採用することにより、前記
１〜３に説明したのと同じ利点が得られ、また前記４に
説明したのと同様に、図３Ｃに示す如く、光回路部を配
置せずに、ＬＤから光ファイバへの接続を行う場合にも
同様のプロセスを用いることが可能である。
能である。かかるプロセスを採用することにより、前記
１〜３に説明したのと同じ利点が得られ、また前記４に
説明したのと同様に、図３Ｃに示す如く、光回路部を配
置せずに、ＬＤから光ファイバへの接続を行う場合にも
同様のプロセスを用いることが可能である。
【００２２】図４Ｂのプロセスでは、第１工程におい
て、先ず、Ｓｉ基板上に段差を設け、電極を形成した
後、厚さを変化させながらバッファ層を形成する。そし
て、次の第２工程では、電極上にハンダを用いてＬＤを
搭載する。次に、バッファ層上に、コア層を形成する
（第３工程）。この場合、下地のバッファ層の厚さに変
化があるため、コア層にも厚さの変化が生じる。このコ
ア層の形成には、スプレイコーティング、ディップコー
テイング、スピンコーテイングなどを用いることができ
る。
て、先ず、Ｓｉ基板上に段差を設け、電極を形成した
後、厚さを変化させながらバッファ層を形成する。そし
て、次の第２工程では、電極上にハンダを用いてＬＤを
搭載する。次に、バッファ層上に、コア層を形成する
（第３工程）。この場合、下地のバッファ層の厚さに変
化があるため、コア層にも厚さの変化が生じる。このコ
ア層の形成には、スプレイコーティング、ディップコー
テイング、スピンコーテイングなどを用いることができ
る。
【００２３】次いで、図３Ｂについて説明したと全く同
様にして、第４〜第６工程を順次に実施する。上記プロ
セスにおいても、種々の変形が可能である。かかるプロ
セスを採用することにより、前記１〜３に説明したのと
同じ利点が得られ、また前記４に説明したのと同様に、
図４Ｃに示す如く、光回路部を配置せずに、ＬＤから光
ファイバへの接続を行う場合にも同様のプロセスを用い
ることが可能である。
様にして、第４〜第６工程を順次に実施する。上記プロ
セスにおいても、種々の変形が可能である。かかるプロ
セスを採用することにより、前記１〜３に説明したのと
同じ利点が得られ、また前記４に説明したのと同様に、
図４Ｃに示す如く、光回路部を配置せずに、ＬＤから光
ファイバへの接続を行う場合にも同様のプロセスを用い
ることが可能である。
【００２４】導波路の形成に用いるフォトポリマとして
は、例えば、アクリル系、エポキシ系のポリマが一般的
であるが、高耐熱性材料として感光性ポリイミド、ベン
ゾシクロブテンなどもある。さらに、１．３μｍおよび
１．５μｍ帯のＬＤ光の透過率を向上させるために、フ
ッ素化物を用いることもできる。フォトガラスとして
は、例えば、ＳｉとＧｅを含むガラス材料、市販の感光
性ガラス材料などを用いることができる。
は、例えば、アクリル系、エポキシ系のポリマが一般的
であるが、高耐熱性材料として感光性ポリイミド、ベン
ゾシクロブテンなどもある。さらに、１．３μｍおよび
１．５μｍ帯のＬＤ光の透過率を向上させるために、フ
ッ素化物を用いることもできる。フォトガラスとして
は、例えば、ＳｉとＧｅを含むガラス材料、市販の感光
性ガラス材料などを用いることができる。
【００２５】下側バッファ層の材料には、導波路用の材
料と同種の材料を用いてもよいし、フッ素化ポリイミド
などの高透明度の高耐熱性ポリマ、石英その他のガラス
材料などを用いてもよい。また、有機および／または無
機のハイブリッドにしてもよい。下側バッファ層は高温
プロセスを通すことも可能である（これをＬＤ搭載前に
形成した場合）が、ＬＤ装着用ハンダを融解させないよ
うに、上部バッファ層は２００〜４００℃以下のプロセ
スで形成されることが望ましい。
料と同種の材料を用いてもよいし、フッ素化ポリイミド
などの高透明度の高耐熱性ポリマ、石英その他のガラス
材料などを用いてもよい。また、有機および／または無
機のハイブリッドにしてもよい。下側バッファ層は高温
プロセスを通すことも可能である（これをＬＤ搭載前に
形成した場合）が、ＬＤ装着用ハンダを融解させないよ
うに、上部バッファ層は２００〜４００℃以下のプロセ
スで形成されることが望ましい。
【００２６】製膜法としては、ポリマ系では、例えば、
スピンコーティング、ディップコーテイング、スプレイ
コーティングや、さらに蒸着重合法、ＣＶＤなどの気相
成長法を用いることができる。ガラス系では、スパッタ
リング、蒸着、ＣＶＤ、イオンプレーティングなどを用
いることができ、ゾルゲル法を使用する場合はスピンコ
ーティング、ディップコーテイング、スプレイコーティ
ング法などを使用することができる。
スピンコーティング、ディップコーテイング、スプレイ
コーティングや、さらに蒸着重合法、ＣＶＤなどの気相
成長法を用いることができる。ガラス系では、スパッタ
リング、蒸着、ＣＶＤ、イオンプレーティングなどを用
いることができ、ゾルゲル法を使用する場合はスピンコ
ーティング、ディップコーテイング、スプレイコーティ
ング法などを使用することができる。
【００２７】上記においては、光導波路とＬＤの集積化
について説明してきたが、本発明では、これに限定され
ることなく、同様にして、導波路と光変調器、光スイッ
チ、波長変換器、波長フィルタなどの各種の光デバイス
との集積化を行うこともできる。例えば、図５Ｃは、Ｌ
Ｄと光変調器とを集積化した例を示す模式図である。こ
の集積回路は、アクティブ光コネクタやアクティブ光回
路シート、光ＭＣＭなどの簡便で、低コストな光トラン
スミッタとして有用である。図５Ｄは、発振波長の異な
るＬＤを集積化した例を示す模式図である。これは、波
長多重通信用の光トランスミッタとして有用である。ま
た、かかる集積化の手法は、図１Ｃ、２Ｃ、３Ｃおよび
４Ｃにも示したような、ＬＤとファイバの結合にも適用
できる。
について説明してきたが、本発明では、これに限定され
ることなく、同様にして、導波路と光変調器、光スイッ
チ、波長変換器、波長フィルタなどの各種の光デバイス
との集積化を行うこともできる。例えば、図５Ｃは、Ｌ
Ｄと光変調器とを集積化した例を示す模式図である。こ
の集積回路は、アクティブ光コネクタやアクティブ光回
路シート、光ＭＣＭなどの簡便で、低コストな光トラン
スミッタとして有用である。図５Ｄは、発振波長の異な
るＬＤを集積化した例を示す模式図である。これは、波
長多重通信用の光トランスミッタとして有用である。ま
た、かかる集積化の手法は、図１Ｃ、２Ｃ、３Ｃおよび
４Ｃにも示したような、ＬＤとファイバの結合にも適用
できる。
【００２８】以上の例においては、導波路パターンにつ
いて説明してきたが、導波路に限らず、レンズ、プリズ
ム、グレーティング、ピンホール、ミラー、スリット、
ホログラムなどの任意の屈折率分布パターンを形成し、
使用することもできる。図５Ａおよび５Ｂには、導波路
間の位置ずれ補正を行うための他の例が示されている。
これらの例では、導波路と導波路の間や導波路とファイ
バの間などにフォトポリマまたはフォトガラスを設け、
ここにファイバまたは導波路から（どちらか一方でもよ
いが、好ましくは両方から）前記材料が感度を持つ波長
の光を出射させる。これにより両者を結ぶ結合路が形成
され、両者の間の結合効率を一層高めることができる。
また、光導波路に蛍光性を持たせることにより、導波路
に蛍光励起光を照射するだけで、導波路から書込み光を
出射させることもできる。また、ＬＤがつながっている
場合には、これをＬＤからの書込み光にすることも可能
である。
いて説明してきたが、導波路に限らず、レンズ、プリズ
ム、グレーティング、ピンホール、ミラー、スリット、
ホログラムなどの任意の屈折率分布パターンを形成し、
使用することもできる。図５Ａおよび５Ｂには、導波路
間の位置ずれ補正を行うための他の例が示されている。
これらの例では、導波路と導波路の間や導波路とファイ
バの間などにフォトポリマまたはフォトガラスを設け、
ここにファイバまたは導波路から（どちらか一方でもよ
いが、好ましくは両方から）前記材料が感度を持つ波長
の光を出射させる。これにより両者を結ぶ結合路が形成
され、両者の間の結合効率を一層高めることができる。
また、光導波路に蛍光性を持たせることにより、導波路
に蛍光励起光を照射するだけで、導波路から書込み光を
出射させることもできる。また、ＬＤがつながっている
場合には、これをＬＤからの書込み光にすることも可能
である。
【００２９】図６に、層厚を変化させながら、層を成長
させる手法の例を示した。例えば、バッファ層が形成さ
れた基体上にマスクを配置し、気相成長またはスプレイ
法により製膜することにより得られる層に厚さの変化を
生じさせる。ここで、さらに変化部分のテーパ状態の制
御性を向上させるためにはマスクを時間の経過とともに
移動させることが有効となる。この場合、薄い側の膜厚
制御性を向上させるために、先ず特定の膜厚の層を均一
に形成した後、マスクを配置し、次いで上記の製膜を行
ってもよい。
させる手法の例を示した。例えば、バッファ層が形成さ
れた基体上にマスクを配置し、気相成長またはスプレイ
法により製膜することにより得られる層に厚さの変化を
生じさせる。ここで、さらに変化部分のテーパ状態の制
御性を向上させるためにはマスクを時間の経過とともに
移動させることが有効となる。この場合、薄い側の膜厚
制御性を向上させるために、先ず特定の膜厚の層を均一
に形成した後、マスクを配置し、次いで上記の製膜を行
ってもよい。
【００３０】
【発明の効果】以上にのべたように、本発明により、光
デバイス（特に半導体デバイス）と光導波路の簡便な集
積化技術、およびＬＤや導波路とファイバの間の簡便な
光結合技術を実現することができ、低コスト、高機能、
大面積、フレキシブルなどの特徴を持つ光集積回路を得
ることが可能となる。
デバイス（特に半導体デバイス）と光導波路の簡便な集
積化技術、およびＬＤや導波路とファイバの間の簡便な
光結合技術を実現することができ、低コスト、高機能、
大面積、フレキシブルなどの特徴を持つ光集積回路を得
ることが可能となる。
【図１】本発明の一例を説明するための模式図。
【図２】本発明の他の例を説明するための模式図。
【図３】本発明のさらに他の例を説明するための模式
図。
図。
【図４】本発明のさらに他の例を説明するための模式
図。
図。
【図５】本発明のさらに他の例を説明するための模式
図。
図。
【図６】本発明の方法において、厚さを変化させながら
層を形成させる手法の一例を説明するための模式図。
層を形成させる手法の一例を説明するための模式図。
Claims (13)
- 【請求項１】 基体上に光デバイスを搭載した後、前記
基体上に屈折率分布パターンおよび／または導波路パタ
ーンを形成することを含む、光デバイスと光導波路の集
積法。 - 【請求項２】 導波路厚さを所定の位置においてなだら
かに変化させる、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 屈折率分布パターンおよび／または導波
路パターンの形成操作を２回以上に分割して行う、請求
項１記載の方法。 - 【請求項４】 屈折率分布パターンおよび／または導波
路パターンの形成操作のうちの少なくとも１回は、搭載
された光デバイスの位置判別マークを基準に位置合わせ
を行い、パターンを形成する操作を含む、請求項３記載
の方法。 - 【請求項５】 分割された導波路部分の境界付近におい
て、導波路パターンの少なくとも１の部分が他の部分よ
りもなだらかに広くなるように形成される、請求項３記
載の方法。 - 【請求項６】 分割された屈折率分布パターンおよび／
または導波路部分の境界部に間隔を設け、導波路パター
ンの形成後に、前記間隔部を含む領域に光屈折率材料ま
たは光硬化性材料からなる感光性物質を施与し、屈折率
分布パターンおよび／または光導波路の両側または片側
から前記感光性物質が感光する波長の光を出射させて光
結合路を形成させる、請求項３記載の方法。 - 【請求項７】 導波路の一方に光ファイバが配置され
る、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。 - 【請求項８】 導波路がポリマまたはガラスからなる、
請求項１記載の方法。 - 【請求項９】 導波路が感光性物質からなる、請求項１
記載の方法。 - 【請求項１０】 導波路コア層の形成時に厚さの変化を
生じさせる、請求項２記載の方法。 - 【請求項１１】 先ず導波路コア層の下部層に厚さの変
化を生じさせ、その上に導波路コア層を形成する、請求
項２記載の方法。 - 【請求項１２】 基体上にマスクを設け、気相成長法ま
たはスプレイ法により製膜することにより厚さの変化を
生じさせる、請求項１０または１１記載の方法。 - 【請求項１３】 マスクを時間の経過とともに移動させ
る、請求項１２記載の方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2688896A JPH09218321A (ja) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | 光デバイスと光導波路の集積法 |
| US08/694,705 US5854868A (en) | 1994-06-22 | 1996-08-09 | Optical device and light waveguide integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2688896A JPH09218321A (ja) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | 光デバイスと光導波路の集積法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09218321A true JPH09218321A (ja) | 1997-08-19 |
Family
ID=12205805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2688896A Withdrawn JPH09218321A (ja) | 1994-06-22 | 1996-02-14 | 光デバイスと光導波路の集積法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09218321A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11326660A (ja) * | 1998-05-15 | 1999-11-26 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 光分波器およびその製造方法 |
| US6937779B2 (en) | 2000-12-01 | 2005-08-30 | Nec Corporation | Optical module |
| JP2005275405A (ja) * | 2004-03-22 | 2005-10-06 | Fujitsu Ltd | 光回路板部品を接続する光学的構造及び方法 |
| JP2005534964A (ja) * | 2002-07-29 | 2005-11-17 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 導波路の製造方法及び装置並びにこれにより製造される導波路 |
| JP2007079225A (ja) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 波長変換素子の接続方法および接続部材 |
| JP2011141270A (ja) * | 2009-12-11 | 2011-07-21 | Arkray Inc | 光源ユニット及び分析装置 |
| JP2011180180A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 光導波路、光配線、光電気混載基板および電子機器 |
-
1996
- 1996-02-14 JP JP2688896A patent/JPH09218321A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11326660A (ja) * | 1998-05-15 | 1999-11-26 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 光分波器およびその製造方法 |
| US6937779B2 (en) | 2000-12-01 | 2005-08-30 | Nec Corporation | Optical module |
| JP2005534964A (ja) * | 2002-07-29 | 2005-11-17 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 導波路の製造方法及び装置並びにこれにより製造される導波路 |
| JP4831286B2 (ja) * | 2002-07-29 | 2011-12-07 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 導波路の製造方法及び装置並びにこれにより製造される導波路 |
| JP2005275405A (ja) * | 2004-03-22 | 2005-10-06 | Fujitsu Ltd | 光回路板部品を接続する光学的構造及び方法 |
| JP2007079225A (ja) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 波長変換素子の接続方法および接続部材 |
| JP2011141270A (ja) * | 2009-12-11 | 2011-07-21 | Arkray Inc | 光源ユニット及び分析装置 |
| JP2011180180A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 光導波路、光配線、光電気混載基板および電子機器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030506 |