WO2014118836A1 - 光機能集積ユニット及びその製造方法 - Google Patents

光機能集積ユニット及びその製造方法 Download PDF

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裕幸 山崎
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日本電気株式会社
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    • H01S5/0237—Fixing laser chips on mounts by soldering

Definitions

  • the present invention relates to an optical functional integrated unit and a manufacturing method thereof.
  • WDM Widelength Division Multiplexing
  • DWDM Dense Wavelength Division Multiplexing
  • a distributed feedback semiconductor laser (Distributed ⁇ ⁇ Feedback Laser Diode, hereinafter referred to as DFB-LD) that has so far been oscillated in a single axis mode has been used from the viewpoint of ease of use and high reliability.
  • DFB-LD distributed feedback semiconductor laser
  • a diffraction grating having a depth of about 30 nm is formed in the entire resonator, and stable single-axis mode oscillation can be obtained at a wavelength corresponding to a product of the diffraction grating period and twice the equivalent refractive index.
  • DFB-LD can achieve stable single-axis mode oscillation, but cannot tune the oscillation wavelength over a wide range. Therefore, in order to configure a WDM transmission system using DFB-LD, DFB-LDs that differ only in wavelength for each ITU (International Telecommunication Union) grid are usually used. In other words, it is necessary to use different DFB-LDs for each wavelength, which results in an increase in shelf management cost and an extra inventory for handling a failure.
  • the wavelength variable width is limited to about 3 nm that is a wavelength range that can be changed by a temperature change. As a result, it becomes difficult to configure an optical network that takes advantage of the features of ROADM that actively uses wavelength resources.
  • wavelength tunable lasers In order to overcome the problems of the current DFB-LD and realize single-axis mode oscillation in a wide wavelength range, research on wavelength tunable lasers has been vigorously conducted.
  • the light emitting area and the distributed reflection area are arranged separately in the same element.
  • DBR-LD Distributed Bragg Reflector Laser Diode
  • a sampled-grading-DBR-LD, an SSG (Super Structure Grating) -DBR-LD, etc. in which a light emitting region is sandwiched between diffraction gratings whose diffraction grating periods are periodically changed, are also known.
  • the wavelength tunable range of the DBR-LD is limited to about 10 nm at the maximum, but the sampled-grading-DBR-LD can make use of the vernier effect peculiar to this structure, thereby enabling the wavelength tunable operation exceeding 100 nm, the quasi-tuning of 40 nm. Continuous wavelength variable operation is realized.
  • an optical resonator is constituted by a PLC (Planar Lightwave Circuit) in which an external resonator is formed, and an LD (Laser Diode) or SOA (Semiconductor Optical Amplifier) is directly mounted on the PLC.
  • PLC Planar Lightwave Circuit
  • LD Laser Diode
  • SOA semiconductor Optical Amplifier
  • the inventor has found that the above-described wavelength tunable laser has the following problems.
  • a photonics element having a silicon waveguide in order to make the end surface portion of the silicon waveguide a non-reflective end, it is necessary to apply a non-reflective coating to air on the end surface.
  • a step is provided in the photonics element, the position of the end of the waveguide recedes from the end face of the photonics element.
  • a wavelength tunable laser cannot be configured using a photonics element having a silicon waveguide.
  • An object of the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an optical functional integrated unit that can easily integrate an active optical element and a passive optical element having a silicon waveguide, and its manufacture. Is to provide a method.
  • An optical functional integrated unit is mounted on a mounting substrate, a first pedestal and a second pedestal provided on the mounting substrate, and the first pedestal, and is formed from an active layer.
  • a first pedestal and a second pedestal are formed on a mounting substrate, and light is emitted from an active layer on the first pedestal.
  • An active optical element is mounted, and a passive optical element having a silicon waveguide through which the light emitted from the active optical element is guided is mounted on the second pedestal.
  • an optical functional integrated unit that can easily integrate an active optical element and a passive optical element having a silicon waveguide, and a manufacturing method thereof.
  • FIG. 2 is a top view schematically showing a configuration of an optical functional integrated unit 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional configuration of the optical functional integrated unit 100 taken along the line II-II in FIG. 1.
  • 2 is a top view schematically showing a configuration of a photonics element 2.
  • FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional configuration of the optical functional integrated unit 100 taken along line IV-IV in FIG. 1.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional configuration of the optical functional integrated unit 100 taken along the line VV in FIG. 1.
  • FIG. 1 is a top view schematically showing a configuration of an optical functional integrated unit 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional configuration of the optical functional integrated unit 100 taken along the line II-II in FIG. 1.
  • 2 is a top view schematically
  • FIG. 6 is a top view schematically showing a configuration of an optical function integrated unit 200 according to a second embodiment.
  • 2 is a top view schematically showing a configuration of a photonics element 8.
  • FIG. FIG. 6 is a top view schematically showing a configuration of an optical functional integrated unit 300 according to a third embodiment.
  • 3 is a top view schematically showing a configuration of a photonics element 9.
  • FIG. 3 is an enlarged top view schematically showing a configuration in the vicinity of an end face 95 of the photonics element 9.
  • FIG. FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view schematically showing a cross-sectional configuration in the vicinity of a connecting portion 93 along the line XI-XI in FIG. 10.
  • FIG. 1 is a top view schematically showing a configuration of the optical functional integrated unit 100 according to the first embodiment.
  • the optical functional integrated unit 100 includes a semiconductor optical amplifier 1, a photonics element 2, a mounting substrate 3, and pedestals 4 and 5.
  • the photonics element 2 is mounted such that the upper surface side faces the mounting substrate 3.
  • the pedestals 4 and 5 are also referred to as first and second pedestals, respectively.
  • the semiconductor optical amplifier 1 and the photonics element 2 are mounted on the mounting substrate 3 with their waveguides aligned. At this time, the semiconductor optical amplifier 1 and the photonics element 2 are mounted at an interval of sub- ⁇ m (1 ⁇ m or less). In FIG. 1, a visible gap is displayed between the semiconductor optical amplifier 1 and the photonics element 2 for simplification of the drawing. The same applies to the following drawings.
  • the semiconductor optical amplifier 1 is an example of an active optical element that outputs light, and is, for example, a semiconductor laser diode.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional configuration of the optical functional integrated unit 100 taken along the line II-II in FIG.
  • the semiconductor optical amplifier 1 includes a semiconductor substrate 11, an active layer 12, a cladding layer 13, and an antireflection coating 15.
  • the active layer 12 is formed on the semiconductor substrate 11.
  • the active layer 12 is buried with the cladding layer 13.
  • An antireflective coating 15 is formed on the end of the active layer 12 on the end face 14 side.
  • the antireflective coating 15 is formed as an antireflective coating for air or refractive index matching gel.
  • the antireflective coating 15 is also referred to as a first antireflective film.
  • a contact layer, an electrode, etc. are formed on the clad layer 13, it is omitted in this embodiment.
  • FIG. 3 is a top view schematically showing the configuration of the photonics element 2. That is, FIG. 3 shows the configuration of the photonics element 2 when viewed from the mounting substrate 3 side.
  • the photonics element 2 is an example of a passive optical element configured using silicon (Si), and is an external resonator having a wavelength variable function in the present embodiment.
  • the photonics element 2 can be manufactured by a Si process such as a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) process.
  • the photonics element 2 includes two ring resonators 21 and 22, a loop mirror 23, electrodes 24 and 25, silicon waveguides 26A to 26C, and a non-reflective coating 28 formed on the substrate 20.
  • the ring resonators 21 and 22 are also referred to as first and second ring resonators, respectively.
  • the antireflective coating 28 is also referred to as a second antireflective film.
  • the electrodes 24 and 25 are also referred to as first and second electrodes, respectively.
  • the substrate 20 is composed of, for example, a silicon substrate or an SOI (Silicon on insulator) substrate.
  • the silicon waveguides 26A to 26C are constituted by thin wire waveguides or rib (Rib) waveguides.
  • the silicon waveguide 26 ⁇ / b> A optically connects the end face 27 and the ring resonator 21.
  • the silicon waveguide 26 ⁇ / b> B optically connects the ring resonator 21 and the ring resonator 22.
  • the silicon waveguide 26 ⁇ / b> C optically connects the ring resonator 22 and the loop mirror 23.
  • a non-reflective coating 28 is formed at the end of the silicon waveguide 26A on the end face 27 side.
  • the antireflective coating 28 is formed as an antireflective coating for air.
  • the electrode 24 is formed on a part of the ring resonator 21.
  • An electrode 25 is formed on a part of the ring resonator 22. Further, the ring resonator 21 and the ring resonator 22 have slightly different diameters.
  • the ring resonators 21 and 22, the loop mirror 23, and the silicon waveguides 26 A to 26 C are buried with a cladding layer 29.
  • the clad layer 29 is omitted in order to explain the structure of the photonics element 2.
  • annular pedestals 4 and 5 are formed on the mounting substrate 3.
  • 4 is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional configuration of the optical functional integrated unit 100 taken along line IV-IV in FIG.
  • the semiconductor optical amplifier 1 is fixed with solder 6.
  • solder 6 For example, AuSn solder is used as the solder 6, and the semiconductor optical amplifier 1 and the mounting substrate 3 are bonded together by reflowing at a constant temperature.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional configuration of the optical functional integrated unit 100 taken along the line VV of FIG.
  • the photonics element 2 is fixed by solder 7 with the surface on which the ring resonators 21 and 22, the loop mirror 23, the electrodes 24 and 25, and the silicon waveguides 26 ⁇ / b> A to 26 ⁇ / b> C are formed facing down.
  • the For example, AuSn solder is used as the solder 7, and the photonics element 2 and the mounting substrate 3 are bonded together by reflowing at a constant temperature.
  • the heights of the pedestals 4 and 5 are determined so that the heights of the active layer 12 of the semiconductor optical amplifier 1 and the silicon waveguide 26A of the photonics element 2 coincide.
  • the semiconductor optical amplifier 1 and the photonics element 2 are provided with a first mark pattern M1 for passive alignment.
  • the first mark pattern and the second mark pattern M2 formed on the mounting substrate 3 are recognized by infrared rays that can pass through the semiconductor optical amplifier 1 and the photonics element 2, and the active layer 12 of the semiconductor optical amplifier 1 is recognized.
  • the silicon waveguide 26A of the photonics element 2 can be optically aligned (aligned) with high accuracy.
  • the second mark pattern M2 may be provided on the bases 4 and 5.
  • the light emitted from the end face 14 side of the active layer 12 of the semiconductor optical amplifier 1 passes through the antireflection coating 28 and enters the silicon waveguide 26A.
  • the incident light is folded by the loop mirror 23 via the ring resonator 21, the silicon waveguide 26B, the ring resonator 22, and the silicon waveguide 26C.
  • the ring resonator 21 and the ring resonator 22 have slightly different diameters. Therefore, the wavelength at which the peak of the ring resonator 21 and the peak of the ring resonator 22 match is only one in a wide wavelength variable range. Therefore, the optical functional integrated unit 100 oscillates by resonating between the loop mirror 23 and the end face 14 of the semiconductor optical amplifier 1 at the wavelength selected by the ring resonator. Laser light is emitted as laser light 101.
  • the optical path length of the ring resonator 21 can be changed by applying a voltage to the electrode 24 to change the effective refractive index of the ring resonator 21.
  • the optical path length of the ring resonator 22 can be changed by applying a voltage to the electrode 25 to change the effective refractive index of the ring resonator 22.
  • the oscillation wavelength of the optical functional integrated unit 100 can be changed by applying a voltage to the electrodes 24 and 25. That is, the optical function integrated unit 100 can function as a wavelength tunable laser.
  • the optical functional integrated unit 100 that functions as a wavelength tunable laser is configured on the mounting substrate 3.
  • the semiconductor optical amplifier 1 and the photonics element 2 are manufactured by separate manufacturing processes.
  • the semiconductor optical amplifier 1 and the photonics element 2 are both mounted on the mounting substrate 3. Therefore, it is not necessary to form a step for mounting the semiconductor optical amplifier on the photonics element when the optical functional integrated unit 100 is manufactured.
  • the step for forming the step can be omitted. Therefore, the photonics element 2 can be manufactured in a shorter time and at a lower cost by a normal CMOS process.
  • the optical functional integrated unit 100 in which the active optical element and the passive optical element are integrated can be manufactured in a shorter time and at a lower cost.
  • the optical functional integrated unit 100 By configuring the optical functional integrated unit 100 as a wavelength tunable laser, it is possible to realize a wavelength tunable laser capable of operating with a narrow line width necessary for a digital coherent communication system, for example.
  • FIG. 6 is a top view schematically showing a configuration of the optical functional integrated unit 200 according to the second embodiment.
  • the optical functional integrated unit 200 is a modification of the optical functional integrated unit 100 and has a configuration in which the photonics element 2 of the optical functional integrated unit 100 is replaced with a photonics element 8.
  • FIG. 7 is a top view schematically showing the configuration of the photonics element 8. That is, FIG. 7 shows the configuration of the photonics element 8 when viewed from the mounting substrate 3 side.
  • the photonics element 8 is configured as a receiver (optical receiver) used in digital coherent communication.
  • the photonics element 8 includes a wavelength filter 81, polarization separation units 82 and 83, and 90 ° hybrid interferometers 84 and 85.
  • the polarization separation units 82 and 83 are also referred to as first and second polarization separation units, respectively.
  • the 90 ° hybrid interferometers 84 and 85 are also referred to as first and second interference means, respectively.
  • the wavelength filter 81 includes ring resonators 21 and 22 and a loop mirror 23. Since the ring resonators 21 and 22 and the loop mirror 23 are the same as those of the optical functional integrated unit 100, description thereof is omitted. That is, the semiconductor optical amplifier 1 and the wavelength filter 81 constitute a wavelength tunable laser having the same function as the optical function integrated unit 100.
  • the polarization separation unit 82 receives a DP-QPSK (Dual-polarization-quadra-phase-shift-keying) signal light IN from an external optical transmitter.
  • the polarization separation unit 82 separates the received signal light IN into TE (Transverse Electric) component signal light TE_IN and TM (Transverse Magnetic) component signal light TM_IN.
  • the polarization beam splitting unit 83 receives laser light from the loop mirror 23 as local light LO through the waveguide WG1.
  • the polarization separation unit 83 separates the local light LO into the TE component local light TE_LO and the TM component local light TM_LO.
  • the 90 ° hybrid interferometer 84 is a 2-input 2-output interferometer.
  • the TE component signal light TE_IN is input to one input of the 90 ° hybrid interferometer 84 via the waveguide WG2.
  • the TE component local light TE_LO is input to the other input of the 90 ° hybrid interferometer 84 through the waveguide WG3.
  • the 90 ° hybrid interferometer 84 causes the TE component signal light TE_IN and the TE component local light TE_LO to interfere with each other, and from each of the two outputs, the in-phase component TE_I and the TE component of the TE component signal light TE_IN.
  • a quadrature component TE_Q of the signal light TE_IN is output.
  • the 90 ° hybrid interferometer 85 is a 2-input 2-output interferometer.
  • the TM component signal light TM_IN is input to one input of the 90 ° hybrid interferometer 85 via the waveguide WG4.
  • the TM component local light TM_LO is input to the other input of the 90 ° hybrid interferometer 85 via the waveguide WG5.
  • the 90 ° hybrid interferometer 85 causes the TM component signal light TM_IN and the TM component local light TM_LO to interfere with each other, and the in-phase component TM_I and the TM component of the TM component signal light TM_IN are output from each of the two outputs.
  • a quadrature component TM_Q of the signal light TM_IN is output.
  • optical function integrated unit 200 is the same as that of the optical function integrated unit 100, and thus the description thereof is omitted.
  • the laser light output from the wavelength tunable laser including the semiconductor optical amplifier 1 and the wavelength filter 81 is used as the local light, and the DP-QPSK signal light can be polarized and phase-separated.
  • a receiver can be realized. That is, an optical receiver including a wavelength tunable laser used in digital coherent communication can be provided as one optical function integrated unit.
  • FIG. 8 is a top view schematically showing the configuration of the optical functional integrated unit 300 according to the third embodiment.
  • the optical functional integrated unit 300 is a modification of the optical functional integrated unit 100, and has a configuration in which the semiconductor optical amplifier 1 and the photonics element 2 of the optical functional integrated unit 100 are replaced with the semiconductor optical amplifier 10 and the photonics element 9, respectively. Similar to the photonics element 2, the photonics element 9 is configured as an external resonator.
  • FIG. 9 is a top view schematically showing the configuration of the photonics element 9. That is, FIG. 9 shows the configuration of the photonics element 9 when viewed from the mounting substrate 3 side.
  • the photonics element 9 has a configuration in which the silicon waveguide 26A of the photonics element 2 is replaced with a silicon waveguide 91.
  • the clad layer 29 is omitted in order to explain the structure of the photonics element 9.
  • FIG. 10 is an enlarged top view schematically showing a configuration in the vicinity of the end face 95 of the photonics element 9.
  • the silicon waveguide 91 has a tapered portion 92 at the tip near the end face 95 that gradually decreases in width.
  • the tip of the tapered portion 92 of the silicon waveguide 91 is formed at a position that does not reach the end face 95.
  • the tapered portion 92 is covered with the connecting portion 93.
  • the connecting portion 93 is made of, for example, Ge (germanium) doped SiO 2 (for example, a refractive index of about 1.5).
  • the connecting portion 93 is filled between the end surface 95 and the tapered portion 92.
  • a refractive index matching agent 94 (for example, a refractive index of about 1.5) is applied to the end surface 95.
  • the semiconductor optical amplifier 10 has a configuration in which the antireflection coating 15 of the semiconductor optical amplifier 1 is replaced with a coating 16.
  • the coating 16 is made of a material (for example, having a refractive index of about 1.5) whose refractive index is matched with a refractive index matching agent 94 (for example, having a refractive index of about 1.5). Since the other configuration of the semiconductor optical amplifier 10 is the same as that of the semiconductor optical amplifier 1, description thereof is omitted.
  • FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view schematically showing a cross-sectional configuration in the vicinity of the connecting portion 93 along the line XI-XI in FIG. 3 is an enlarged top view schematically showing a configuration in the vicinity of an end face 95 of the photonics element 9.
  • FIG. The silicon waveguide 91 and the connecting portion 93 are buried with a cladding layer 29 made of non-doped SiO 2 (for example, a refractive index of about 1.45). Since the connecting portion 93 is made of Ge-doped SiO 2 , it has a higher refractive index than the cladding layer 29. Therefore, the connection part 93 can confine the light emitted from the taper part 92.
  • the light emitted from the tapered portion 92 propagates through the connecting portion 93 in the normal mode and is emitted from the end face 95. Similarly, the light incident from the end face 95 can be incident on the tapered portion 92 with high efficiency. Since the other configuration of the optical functional integrated unit 300 is the same as that of the optical functional integrated unit 100, the description thereof is omitted.
  • the end face 95 from which light enters the photonics element 9 from the semiconductor optical amplifier 10 and exits from the photonics element 9 to the semiconductor optical amplifier 10 is made of Ge-doped SiO 2 (for example, about 1.5). Can be configured. Therefore, by applying a refractive index matching agent (for example, having a refractive index of about 1.5) to the end face 95, light can be easily propagated between the semiconductor optical amplifier 10 and the photonics element 9 without reflection. .
  • a refractive index matching agent for example, having a refractive index of about 1.5
  • the step of forming the antireflection coating on the photonics element 9 can be omitted.
  • a large vacuum apparatus such as a vacuum vapor deposition method is used to form an antireflection coating. Therefore, the formation of the antireflective coating requires a long and expensive process.
  • the refractive index matching agent 94 is only applied to the end face 95, the optical function integrated unit 300 can be manufactured in a shorter time and at a lower cost.
  • Embodiments 1 and 2 the refraction of the coating applied to the end face 14 of the semiconductor optical amplifier 1 and the end face 27 of the photonics element 2 in order to couple the semiconductor optical amplifier 1 and the photonics element 2 with higher efficiency.
  • a refractive index matching agent that matches the refractive index may be filled between the end face 14 of the semiconductor optical amplifier 1 and the end face 27 of the photonics element 2.
  • the photonics elements 2, 8, and 9 are mounted such that the surface on which the silicon waveguide is formed faces the mounting substrate.
  • the thickness of the substrate 20 on which the photonics elements 2, 8 and 9 are formed is usually about several tens to several hundreds of microns, but the thickness tolerance of the substrate 20 is several microns.
  • the photonics element is mounted so that the surface of the substrate 20 faces the mounting substrate under such a thickness tolerance condition, the height of the pedestal must be adjusted according to the thickness of the substrate 20. Therefore, in order to avoid the influence of the thickness tolerance, it is desirable that the photonics elements 2, 8 and 9 are mounted such that the surface on which the silicon waveguide is formed faces the mounting substrate.
  • the photonics element may be mounted so that the surface of the substrate 20 faces the mounting substrate.

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Abstract

　能動光素子とシリコン導波路を有する受動光素子とを容易に集積できる光機能集積ユニット及びその製造方法を提供する。光機能集積ユニット（１００）は、半導体光増幅器（１）、フォトニクス素子（２）、実装基板（３）、台座（４）及び（５）を有する。台座（４）及び（５）は、実装基板（３）上に設けられる。半導体光増幅器（１）は、台座（４）の上に実装され、活性層から光を出射する。フォトニクス素子（２）は、台座（５）の上に実装される。フォトニクス素子（２）は、半導体光増幅器（１）から出射された光が導波されるシリコン導波路（２６Ａ～２６Ｃ）を有する。

Description

光機能集積ユニット及びその製造方法
　本発明は光機能集積ユニット及びその製造方法に関する。
　ブロードバンド時代の進展に伴い、光ファイバの効率的な活用に向けた、複数の光波長の通信が可能なＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）伝送システムの導入が進んでいる。最近では、数十の光波長を多重化し、さらに高速な伝送を可能にするＤＷＤＭ（Dense Wavelength Division Multiplexing）装置（高密度波長分割多重装置）の活用も拡がっている。
　これに伴い、ＷＤＭ伝送システムでは、光波長毎に対応した光源が必要となり、高多重化に伴いその必要数は飛躍的に増加している。更に最近では、任意波長を各ノードでアド／ドロップ（Add/Drop）するＲＯＡＤＭ（Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexers）の商用化を目指しての検討が進行している。ＲＯＡＤＭシステムを導入すれば、波長多重による伝送容量の拡大に加え、波長を変えることによる光路切り換えが可能となり、光ネットワークの自由度が飛躍的に高まる。
　ＷＤＭ伝送システム用の光源としては、その使いやすさ、信頼性の高さの観点から、これまで単一軸モード発振する分布帰還型半導体レーザ(Distributed Feedback Laser Diode、以下、ＤＦＢ－ＬＤと表記する)が広く使われてきた。ＤＦＢ－ＬＤは共振器全域に深さ３０ｎｍ程度の回折格子が形成されており、回折格子周期と等価屈折率の２倍の積に対応した波長にて安定した単一軸モード発振を得られる。
　しかし、ＤＦＢ－ＬＤは、安定した単一軸モード発振が得られる一方で、発振波長の広範囲に渡るチューニングが不可能である。そのため、ＤＦＢ－ＬＤを用いてＷＤＭ伝送システムを構成するには、通常ＩＴＵ（International Telecommunication Union）グリッド毎に波長のみが異なったＤＦＢ－ＬＤを用いる。つまり、波長毎に異なったＤＦＢ－ＬＤを用いる必要があり、これによる棚管理コストの上昇や故障対応のための余剰な在庫の保持が必要となってしまう。また、波長により光路を切り換えるＲＯＡＤＭでは、通常のＤＦＢ－ＬＤを使用すると、温度変化で変えられる波長範囲である３ｎｍ程度に波長可変幅が制限されてしまう。その結果、波長資源を積極的に使用するＲＯＡＤＭの特長を活かした光ネットワークの構成が困難となってしまう。
　こうした現状のＤＦＢ－ＬＤが有する課題を克服し、広い波長範囲で単一軸モード発振を実現すべく、波長可変レーザの研究が精力的に行われている。波長可変レーザには波長可変機構がレーザ共振器と同一素子内に導入されているタイプと、波長可変機構が素子の外部に導入されているタイプの２種類に大別される。
　前者の波長可変機構がレーザ共振器と同一素子内に導入されているタイプの波長可変レーザは、発光領域と分布反射領域が同一素子内に分かれて配置されている。このタイプの波長可変レーザとして、例えばＤＢＲ－ＬＤ（Distributed Bragg Reflector Laser Diode）が知られている。また、ＤＢＲ－ＬＤにおいて、回折格子周期を周期的に変化させた回折格子で発光領域を挟んだＳａｍｐｌｅｄ－ｇｒａｔｉｎｇ－ＤＢＲ－ＬＤやＳＳＧ（Super Structure Grating）－ＤＢＲ－ＬＤなども知られている。ＤＢＲ－ＬＤの波長可変範囲は最高でも１０ｎｍ程度に制限されるが、Ｓａｍｐｌｅｄ－ｇｒａｔｉｎｇ－ＤＢＲ－ＬＤでは本構造特有のｖｅｒｎｉｅｒ効果を巧みに利用することで、１００ｎｍを越える波長可変動作、４０ｎｍの準連続波長可変動作を実現している。
　後者の波長可変機構が素子の外部に導入されているタイプの波長可変レーザとして、回折格子を素子外部に設け、回折格子の角度や距離を精密に調整して波長可変動作を行う方式が提案されている。
　また、別の例として、外部共振器が形成されたＰＬＣ（Planar Lightwave Circuit） により光共振器を構成するとともに、ＰＬＣ上にＬＤ（Laser Diode）又はＳＯＡ（Semiconductor Optical Amplifier）を直接実装する構造も提案されている（例えば、特許文献１）。この波長可変レーザでは、ＰＬＣ上に例えばＳＯＡを実装するために、段差が設けられる。ＳＯＡは、この段差部にはめ込まれる。これにより、ＳＯＡの活性層とＰＬＣの導波路とが調心可能な位置関係となる。
特開２００７－３０９９８７号公報
　ところが、発明者は、上述の波長可変レーザには、以下に示す問題点が有ることを見出した。シリコン導波路を有するフォトニクス素子を用いる場合、シリコン導波路の端面部を無反射端とするには、端面に空気に対する無反射コーティングを施す必要がある。ところが、上述のように、フォトニクス素子に段差を設けてしまうと、導波路端部の位置は、フォトニクス素子の端面よりも後退してしまう。
　そのため、例えば真空蒸着法などによりフォトニクス素子の端面側からコーティングを形成しようとすると、コーティング材料蒸気の流れが擾乱され、シリコン導波路の端面部に使用に耐えうる均一なコーティングを施すことができない。そのため、上述の段差を形成する構造では、シリコン導波路を有するフォトニクス素子を用いて波長可変レーザを構成することができない。
　本発明の目的は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、本発明の目的は、能動光素子とシリコン導波路を有する受動光素子とを容易に集積できる光機能集積ユニット及びその製造方法を提供することである。
　本発明の一態様である光機能集積ユニットは、実装基板と、前記実装基板上に設けられた第１の台座及び第２の台座と、前記第１の台座の上に実装され、活性層から光を出射する能動光素子と、前記第２の台座の上に実装される受動光素子と、を備え、前記受動光素子は、前記能動光素子から出射された前記光が導波されるシリコン導波路を備えるものである。
　本発明の一態様である光機能集積ユニットの製造方法は、実装基板上に、第１の台座及び第２の台座を形成し、前記第１の台座の上に、活性層から光を出射する能動光素子を実装し、前記第２の台座の上に、前記能動光素子から出射された前記光が導波されるシリコン導波路を有する受動光素子を実装するものである。
　本発明によれば、能動光素子とシリコン導波路を有する受動光素子とを容易に集積できる光機能集積ユニット及びその製造方法を提供することができる。
実施の形態１にかかる光機能集積ユニット１００の構成を模式的に示す上面図である。 図１のＩＩ－ＩＩ線における光機能集積ユニット１００の断面構成を模式的に示す断面図である。 フォトニクス素子２の構成を模式的に示す上面図である。 図１のＩＶ－ＩＶ線における光機能集積ユニット１００の断面構成を模式的に示す断面図である。 図１のＶ－Ｖ線における光機能集積ユニット１００の断面構成を模式的に示す断面図である。 実施の形態２にかかる光機能集積ユニット２００の構成を模式的に示す上面図である。 フォトニクス素子８の構成を模式的に示す上面図である。 実施の形態３にかかる光機能集積ユニット３００の構成を模式的に示す上面図である。 フォトニクス素子９の構成を模式的に示す上面図である。 フォトニクス素子９の端面９５近傍の構成を模式的に示す拡大上面図である。 図１０のＸＩ－ＸＩ線における連結部９３近傍の断面構成を模式的に示す拡大断面図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。各図面においては、同一要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略される。
　実施の形態１
　まず、実施の形態１にかかる光機能集積ユニット１００について説明する。図１は、実施の形態１にかかる光機能集積ユニット１００の構成を模式的に示す上面図である。本実施の形態では、光機能集積ユニット１００が波長可変レーザとして構成される例について説明する。光機能集積ユニット１００は、半導体光増幅器１、フォトニクス素子２、実装基板３、台座４及び５を有する。なお、フォトニクス素子２は、上面側が実装基板３に向くように実装される。台座４及び５は、それぞれ第１及び第２の台座とも称する。
　半導体光増幅器１とフォトニクス素子２とは、互いの導波路が調芯された状態で、実装基板３上に実装される。この際、半導体光増幅器１とフォトニクス素子２とは、サブμｍ（１μｍ以下）の間隔で実装される。なお、図１では、図面の簡略のため、半導体光増幅器１とフォトニクス素子２との間に目視可能な間隙を表示している。これは、以下の図面でも同様とする。
　半導体光増幅器１は、光を出力する能動光素子の一例であり、例えば半導体レーザダイオードである。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線における光機能集積ユニット１００の断面構成を模式的に示す断面図である。半導体光増幅器１は、半導体基板１１、活性層１２、クラッド層１３及び無反射コーティング１５を有する。活性層１２は、半導体基板１１上に形成される。活性層１２は、クラッド層１３により埋め込まれる。活性層１２の端面１４側の端部には、無反射コーティング１５が形成されている。無反射コーティング１５は、空気もしくは屈折率マッチングゲルに対する無反射コーティングとして形成される。無反射コーティング１５は、第１の無反射膜とも称する。なお、クラッド層１３上には、他にコンタクト層や電極などが形成されるが、本実施の形態では省略して記載している。
　図３は、フォトニクス素子２の構成を模式的に示す上面図である。すなわち、図３は、実装基板３側から見た場合のフォトニクス素子２の構成を示している。フォトニクス素子２は、シリコン（Ｓｉ）を用いて構成される受動光素子の一例であり、本実施の形態では波長可変機能を有する外部共振器である。フォトニクス素子２は、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）プロセス等のＳｉプロセスにより作製することができる。
　フォトニクス素子２は、基板２０上に形成された、２つのリング共振器２１及び２２、ループミラー２３、電極２４及び２５、シリコン導波路２６Ａ～２６Ｃ、無反射コーティング２８を有する。なお、リング共振器２１及び２２は、それぞれ第１及び第２のリング共振器とも称する。無反射コーティング２８は、第２の無反射膜とも称する。電極２４及び２５は、それぞれ第１及び第２の電極とも称する。基板２０は、例えばシリコン基板やSOI(Silicon on Insulator)基板で構成される。
　シリコン導波路２６Ａ～２６Ｃは、細線導波路又はリブ（Ｒｉｂ）導波路により構成される。シリコン導波路２６Ａは、端面２７とリング共振器２１との間を光学的に接続する。シリコン導波路２６Ｂは、リング共振器２１とリング共振器２２との間を光学的に接続する。シリコン導波路２６Ｃは、リング共振器２２とループミラー２３との間を光学的に接続する。シリコン導波路２６Ａの端面２７側の端部には、無反射コーティング２８が形成されている。無反射コーティング２８は、空気に対する無反射コーティングとして形成される。
　リング共振器２１の一部の上には、電極２４が形成される。リング共振器２２の一部の上には、電極２５が形成される。また、リング共振器２１とリング共振器２２とは、直径が僅かに異なっている。
　また、図２に示すように、リング共振器２１及び２２、ループミラー２３及びシリコン導波路２６Ａ～２６Ｃは、クラッド層２９で埋め込まれている。なお、図３では、フォトニクス素子２の構造を説明するため、クラッド層２９を省略している。
　図１及び２に示すように、実装基板３上には、環状の台座４及び５が形成されている。図４は、図１のＩＶ－ＩＶ線における光機能集積ユニット１００の断面構成を模式的に示す断面図である。台座４の上には、半導体光増幅器１が、はんだ６により固定される。はんだ６は、例えばＡｕＳｎはんだが用いられ、一定上の温度でリフローすることで半導体光増幅器１と実装基板３とを接着する。
　図５は、図１のＶ－Ｖ線における光機能集積ユニット１００の断面構成を模式的に示す断面図である。台座５の上には、フォトニクス素子２が、リング共振器２１及び２２、ループミラー２３、電極２４及び２５、シリコン導波路２６Ａ～２６Ｃが形成された面を下側にして、はんだ７により固定される。はんだ７は、例えばＡｕＳｎはんだが用いられ、一定上の温度でリフローすることでフォトニクス素子２と実装基板３とを接着する。
　なお、半導体光増幅器１の活性層１２とフォトニクス素子２のシリコン導波路２６Ａとの高さが一致するように、台座４及び５の高さが決定されている。
　図１に示すように、半導体光増幅器１及びフォトニクス素子２にはパッシブアライメント用の第１のマークパターンＭ１が設けられている。第１のマークパターンと、実装基板３上に形成された第２のマークパターンＭ２とを、半導体光増幅器１及びフォトニクス素子２を透過可能な赤外線により認識して、半導体光増幅器１の活性層１２とフォトニクス素子２のシリコン導波路２６Ａとを、高精度に光軸調芯（位置合わせ）することができる。なお、第２のマークパターンＭ２は、台座４及び５に設けられてもよい。
　半導体光増幅器１の活性層１２の端面１４側から出射された光は、無反射コーティング２８を透過してシリコン導波路２６Ａに入射する。入射した光は、リング共振器２１、シリコン導波路２６Ｂ、リング共振器２２、シリコン導波路２６Ｃを経由して、ループミラー２３で折り返される。上述のように、リング共振器２１とリング共振器２２とは、直径が僅かに異なっている。そのため、リング共振器２１のピークと及びリング共振器２２のピークとが一致する波長は、広い波長可変範囲の中でただ１つとなる。そのため、ループミラー２３と半導体光増幅器１の端面１４との間で、リング共振器により選択された波長で共振し、光機能集積ユニット１００はレーザ発振する。レーザ光は、レーザ光１０１として出射される。
　電極２４に電圧を印可してリング共振器２１の実効屈折率を変化させることで、リング共振器２１の光路長を変化させることができる。電極２５に電圧を印可してリング共振器２２の実効屈折率を変化させることで、リング共振器２２の光路長を変化させることができる。これにより、電極２４及び２５に電圧を印可することで、光機能集積ユニット１００の発振波長を変化させることができる。すなわち、光機能集積ユニット１００は、波長可変レーザとして機能することができる。
　本構成によれば、実装基板３上に波長可変レーザとして機能する光機能集積ユニット１００が構成される。本構成は半導体光増幅器１とフォトニクス素子２とが別の製造プロセスにより作製される。そして、半導体光増幅器１とフォトニクス素子２とは、ともに実装基板３上に実装される。そのため、光機能集積ユニット１００を作製するにあたり、フォトニクス素子に半導体光増幅器を実装するための段差を形成する必要がない。その結果、フォトニクス素子２の端面２７に、均一の高品位の無反射コーティング２８を形成することが可能となる。
　また、フォトニクス素子に半導体光増幅器を実装するための段差を形成する必要がないので、段差を形成するための工程を省略できる。そのため、通常のＣＭＯＳプロセスにより、より短時間、低コストでフォトニクス素子２を作製することができる。
　以上、本構成によれば、より短時間、低コストで、能動光素子及び受動光素子が集積された光機能集積ユニット１００を作製することができる。光機能集積ユニット１００を波長可変レーザとして構成することにより、例えばデジタルコヒーレント通信方式に必要な狭線幅動作可能な波長可変レーザを実現できる。
　実施の形態２
　次に、実施の形態２にかかる光機能集積ユニット２００について説明する。図６は、実施の形態２にかかる光機能集積ユニット２００の構成を模式的に示す上面図である。光機能集積ユニット２００は、光機能集積ユニット１００の変形例であり、光機能集積ユニット１００のフォトニクス素子２をフォトニクス素子８に置換した構成を有する。
　図７は、フォトニクス素子８の構成を模式的に示す上面図である。すなわち、図７は、実装基板３側から見た場合のフォトニクス素子８の構成を示している。フォトニクス素子８は、デジタルコヒーレント通信で用いられるレシーバ（光受信器）として構成される。フォトニクス素子８は、波長フィルタ８１、偏光分離部８２及び８３、９０°ハイブリッド干渉計８４及び８５を有する。偏光分離部８２及び８３は、それぞれ第１及び第２の偏光分離手段とも称する。９０°ハイブリッド干渉計８４及び８５は、それぞれ第１及び第２の干渉手段とも称する。
　波長フィルタ８１は、リング共振器２１及び２２、ループミラー２３を有する。リング共振器２１及び２２、ループミラー２３は、光機能集積ユニット１００と同様であるので説明を省略する。すなわち、半導体光増幅器１と波長フィルタ８１とは、光機能集積ユニット１００と同様の機能を有する波長可変レーザを構成する。
　偏光分離部８２は、外部の光送信器からＤＰ－ＱＰＳＫ（Dual-polarization Quadra phase shift keying）信号光ＩＮを受信する。偏光分離部８２は、受信した信号光ＩＮをＴＥ（Transverse Electric）成分信号光ＴＥ＿ＩＮとＴＭ（Transverse Magnetic）成分信号光ＴＭ＿ＩＮとに偏光分離する。
　偏光分離部８３は、導波路ＷＧ１を介して、ループミラー２３からレーザ光が局発光ＬＯとして入力される。偏光分離部８３は、局発光ＬＯをＴＥ成分局発光ＴＥ＿ＬＯとＴＭ成分局発光ＴＭ＿ＬＯとに偏光分離する。
　９０°ハイブリッド干渉計８４は、２入力２出力の干渉計である。９０°ハイブリッド干渉計８４の一方の入力には、導波路ＷＧ２を介して、ＴＥ成分信号光ＴＥ＿ＩＮが入力される。９０°ハイブリッド干渉計８４の他方の入力には、導波路ＷＧ３を介して、ＴＥ成分局発光ＴＥ＿ＬＯが入力される。９０°ハイブリッド干渉計８４は、ＴＥ成分信号光ＴＥ＿ＩＮとＴＥ成分局発光ＴＥ＿ＬＯとを干渉させて、２つの出力のそれぞれから、ＴＥ成分信号光ＴＥ＿ＩＮの同相（In-phase）成分ＴＥ＿Ｉと、ＴＥ成分信号光ＴＥ＿ＩＮの直交位相（Quadrature）成分ＴＥ＿Ｑとを出力する。
　９０°ハイブリッド干渉計８５は、２入力２出力の干渉計である。９０°ハイブリッド干渉計８５の一方の入力には、導波路ＷＧ４を介して、ＴＭ成分信号光ＴＭ＿ＩＮが入力される。９０°ハイブリッド干渉計８５の他方の入力には、導波路ＷＧ５を介して、ＴＭ成分局発光ＴＭ＿ＬＯが入力される。９０°ハイブリッド干渉計８５は、ＴＭ成分信号光ＴＭ＿ＩＮとＴＭ成分局発光ＴＭ＿ＬＯとを干渉させて、２つの出力のそれぞれから、ＴＭ成分信号光ＴＭ＿ＩＮの同相（In-phase）成分ＴＭ＿Ｉと、ＴＭ成分信号光ＴＭ＿ＩＮの直交位相（Quadrature）成分ＴＭ＿Ｑとを出力する。
　光機能集積ユニット２００のその他の構成は、光機能集積ユニット１００と同様であるので説明を省略する。
　以上、本構成によれば、半導体光増幅器１と波長フィルタ８１で構成される波長可変レーザが出力するレーザ光を局発光として用い、ＤＰ－ＱＰＳＫ信号光を偏光分離及び位相分離することができる光受信器を実現することができる。つまり、デジタルコヒーレント通信で用いられる、波長可変レーザを含む光受信器を１つの光機能集積ユニットとして提供することが可能となる。
　実施の形態３
　次に、実施の形態３にかかる光機能集積ユニット３００について説明する。図８は、実施の形態３にかかる光機能集積ユニット３００の構成を模式的に示す上面図である。光機能集積ユニット３００は、光機能集積ユニット１００の変形例であり、光機能集積ユニット１００の半導体光増幅器１及びフォトニクス素子２を、それぞれ半導体光増幅器１０及びフォトニクス素子９に置換した構成を有する。フォトニクス素子９は、フォトニクス素子２と同様に、外部共振器として構成される。
　図９は、フォトニクス素子９の構成を模式的に示す上面図である。すなわち、図９は、実装基板３側から見た場合のフォトニクス素子９の構成を示している。フォトニクス素子９は、フォトニクス素子２のシリコン導波路２６Ａを、シリコン導波路９１に置換した構成を有する。なお、図９ではフォトニクス素子９の構造を説明するため、クラッド層２９を省略している。
　図１０は、フォトニクス素子９の端面９５近傍の構成を模式的に示す拡大上面図である。シリコン導波路９１は、端面９５近傍の先端が、徐々に幅が小さくなるテーパ部９２を有する。シリコン導波路９１のテーパ部９２の先端は、端面９５に到達しない位置に形成される。
　また、テーパ部９２は連結部９３で覆われる。連結部９３は、例えばＧｅ（ゲルマニウム）ドープＳｉＯ２（例えば、屈折率１．５程度）で構成される。連結部９３は、端面９５とテーパ部９２との間に充填される。端面９５には、屈折率整合剤９４（例えば、屈折率１．５程度）が塗布されている。
　図８に示すように、半導体光増幅器１０は、半導体光増幅器１の無反射コーティング１５を、コーティング１６に置換した構成を有する。コーティング１６は、屈折率整合剤９４（例えば、屈折率１．５程度）に屈折率が整合した材料（例えば、屈折率１．５程度）により構成される。半導体光増幅器１０のその他の構成は、半導体光増幅器１と同様であるので、説明を省略する。
　図１１は、図１０のＸＩ－ＸＩ線における連結部９３近傍の断面構成を模式的に示す拡大断面図である。フォトニクス素子９の端面９５近傍の構成を模式的に示す拡大上面図である。シリコン導波路９１及び連結部９３は、ノンドープのＳｉＯ２（例えば、屈折率１．４５程度）からなるクラッド層２９で埋め込まれる。連結部９３はＧｅドープＳｉＯ２で構成されるので、クラッド層２９よりも高い屈折率を有する。よって、連結部９３はテーパ部９２から出射した光を閉じ込めることが可能である。テーパ部９２から出射した光は、正規モードにて連結部９３を伝搬し、端面９５から出射する。同様に、端面９５から入射された光は、テーパ部９２に高効率で入射することができる。光機能集積ユニット３００のその他の構成は、光機能集積ユニット１００と同様であるので、説明を省略する。
　本構成では、半導体光増幅器１０からフォトニクス素子９に光が入射し、かつ、フォトニクス素子９から半導体光増幅器１０に光が出射する端面９５を、ＧｅドープＳｉＯ２（例えば、１．５程度）で構成することができる。よって、端面９５に屈折率整合剤（例えば、屈折率１．５程度を）を塗布することで、容易に半導体光増幅器１０とフォトニクス素子９との間で光を無反射で伝搬させることができる。
　また、本構成では、フォトニクス素子９に無反射コーティングを形成する工程を省略することができる。一般に、無反射コーティングを形成するには、真空蒸着法などの大型の真空装置を用いる。したがって、無反射コーティングの形成は長時間かつ高コストの工程が要求される。これに対し、本構成では、端面９５に屈折率整合剤９４を塗布するのみであるので、より短時間かつ低コストで光機能集積ユニット３００を作製することが可能である。
　その他の実施の形態
　なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、実施の形態１及び２については、半導体光増幅器１とフォトニクス素子２とをより高効率に結合するため、半導体光増幅器１の端面１４及びフォトニクス素子２の端面２７に施されたコーティングの屈折率と整合する屈折率整合剤を、半導体光増幅器１の端面１４とフォトニクス素子２の端面２７との間に充填した構成とすることもできる。
　上述の実施の形態では、フォトニクス素子２、８及び９が、シリコン導波路が形成された側の面が実装基板に向くように実装されるものとして説明した。これは、フォトニクス素子２、８及び９が形成された基板２０の厚みは通常数十～数百ミクロン程度であるが、基板２０の厚み公差が数ミクロン単位であるためである。このような厚み公差が存在する条件下で、基板２０の表面が実装基板に向くようにフォトニクス素子を実装すると、基板２０の厚みに合わせて台座の高さを調整せねばならない。したがって、厚み公差の影響を避けるため、フォトニクス素子２、８及び９は、シリコン導波路が形成された側の面が実装基板に向くように実装されることが望ましい。但し、基板２０の厚み公差を無視しうる程度に抑制することが可能ならば、基板２０の表面が実装基板に向くようにフォトニクス素子を実装してもよいことは勿論である。
　以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　この出願は、２０１３年２月１日に出願された日本出願特願２０１３－１８９６９を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　１、１０　半導体光増幅器
　２、８、９　フォトニクス素子
　３　実装基板
　４、５　台座
　６、７　はんだ
　１１　半導体基板
　１２　活性層
　１３　クラッド層
　１４　端面
　１５　無反射コーティング
　２０　基板
　２１　リング共振器
　２２　リング共振器
　２３　ループミラー
　２４　電極
　２５　電極
　２６Ａ～２６Ｃ　シリコン導波路
　２７　端面
　２８　無反射コーティング
　２９　クラッド層
　８１　波長フィルタ
　８２、８３　偏光分離部
　８４、８５　９０°ハイブリッド干渉計
　９１　シリコン導波路
　９２　テーパ部
　９３　連結部
　９４　屈折率整合剤
　９５　端面
　１００、２００、３００　光機能集積ユニット
　ＩＮ　信号光
　ＬＯ　局発光
　Ｍ１、Ｍ２　マークパターン
　ＷＧ１～ＷＧ５　導波路

Claims (11)

  1. 　実装基板と、
    　前記実装基板上に設けられた第１の台座及び第２の台座と、
    　前記第１の台座の上に実装され、活性層から光を出射する能動光素子と、
    　前記第２の台座の上に実装される受動光素子と、を備え、
    　前記受動光素子は、前記能動光素子から出射された前記光が導波されるシリコン導波路を備える、
    　光機能集積ユニット。
  2. 　前記能動光素子は、半導体光増幅器である、
    　請求項１に記載の光機能集積ユニット。
  3. 　前記受動光素子は、外部共振器であり、
    　前記半導体光増幅器と前記外部共振器とは波長可変レーザを構成する、
    　請求項２に記載の光機能集積ユニット。
  4. 　前記受動光素子は、
    　基板と、
    　前記基板上に前記シリコン導波路と光学的に結合されて形成され、シリコンからなる第１のリング共振器と、
    　前記基板上に前記シリコン導波路と光学的に結合されて形成され、前記第１のリング共振器と異なる直径を有する、シリコンからなる第２のリング共振器と、
    　前記シリコン導波路の前記能動光素子側端とは反対側の端に形成されたミラーと、
    　前記第１のリング共振器上に形成された第１の電極と、
    　前記第２のリング共振器上に形成された第２の電極と、を更に備える、
    　請求項３に記載の光機能集積ユニット。
  5. 　前記受動光素子は、
    　外部から入力される偏光多重及び位相変調された光信号を第１のＴＥ成分及び第１のＴＭ成分に分離する第１の偏光分離手段と、
    　前記ミラーから出射されるレーザ光を第２のＴＥ成分及び第２のＴＭ成分に分離する第２の偏光分離手段と、
    　前記第１のＴＥ成分と前記第２のＴＥ成分とを干渉させて、位相が９０°異なる２つの光信号を出力する第１の干渉手段と、
    　前記第１のＴＭ成分と前記第２のＴＭ成分とを干渉させて、位相が９０°異なる２つの光信号を出力する第２の干渉手段と、を更に備える、
    　請求項４に記載の光機能集積ユニット。
  6. 　前記能動光素子は、
    　前記活性層の前記受動光素子側端に形成された第１の無反射膜を備える、
    　請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光機能集積ユニット。
  7. 　前記受動光素子は、
    　前記シリコン導波路の前記能動光素子側端に形成された第２の無反射膜を更に備える、
    　請求項６に記載の光機能集積ユニット。
  8. 　前記能動光素子と前記受動光素子との間には、屈折率整合材が充填される、
    　請求項７に記載の光機能集積ユニット。
  9. 　前記実装基板の表面からの前記活性層の位置が、前記実装基板の前記表面からの前記シリコン導波路の位置に一致するように、前記第１の台座及び前記第２の台座の高さが決定される、
    　請求項１乃至８のいずれか一項に記載の光機能集積ユニット。
  10. 　前記能動光素子及び前記受動光素子に形成された第１のマークパターンと、
    　前記第１の台座及び前記第２の台座、又は、前記実装基板に形成された第２のマークパターンと、を備え、
    　前記第１のマークパターン及び前記第２のマークパターンは、前記能動光素子及び前記受動光素子を透過可能な波長の光を用いた位置合わせが可能に形成される、
    　請求項１乃至９のいずれか一項に記載の光機能集積ユニット。
  11. 　実装基板上に、第１の台座及び第２の台座を形成し、
    　前記第１の台座の上に、活性層から光を出射する能動光素子を実装し、
    　前記第２の台座の上に、前記能動光素子から出射された前記光が導波されるシリコン導波路を有する受動光素子を実装する、
    　光機能集積ユニットの製造方法。
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