(57)【要約】【課題】光の放射損失を抑制した波長可変光源を提供する。【解決手段】光増幅器と、光導波路およびその両端に設けられた光共振器ミラーを含む複数の導波路型光共振器と、光導波路の途中に設けられ、導波路型光共振器に対して光を入出力する光共振器タップ構造と、を有し、光増幅器と複数の導波路型光共振器のそれぞれとが光共振器タップ構造を介して光学的に接続されている。【選択図】図１
2010212610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光増幅器と、
光導波路および該光導波路の両端に設けられた光共振器ミラーを含む複数の導波路型光共振器と、
前記光導波路の途中に設けられ、前記導波路型光共振器に対して光を入出力する光共振器タップ構造と、を有し、
前記光増幅器と前記複数の導波路型光共振器のそれぞれとが前記光共振器タップ構造を介して光学的に接続されている、波長可変光源。
【請求項２】
請求項１に記載の波長可変光源であって、
前記複数の導波路型光共振器のそれぞれは前記光導波路の長さがそれぞれ異なる、波長可変光源。
【請求項３】
請求項１または２に記載の波長可変光源であって、
前記複数の導波路型光共振器のうち、少なくとも１つが、前記導波路型光共振器を構成する前記光導波路の屈折率を変化させる手段を有する、波長可変光源。
【請求項４】
請求項３に記載の波長可変光源であって、
前記光導波路の屈折率を変化させる手段が温度を変化させる手段である、波長可変光源。
【請求項５】
請求項４に記載の波長可変光源であって、
前記温度を変化させる手段が、前記導波路型光共振器を構成する前記光導波路上に形成された金属ヒータである、波長可変光源。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の波長可変光源であって、
前記光増幅器は少なくとも２つの光入出射端面を有し、該少なくとも２つの光入出射端面のそれぞれに前記複数の導波路型光共振器のうち２つの導波路型光共振器のそれぞれが光学的に接続されている、波長可変光源。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の波長可変光源であって、
前記光増幅器と前記導波路型光共振器とを光学的に接続する接続光導波路が設けられ、
前記接続光導波路の途中に、該接続光導波路中を伝播する光パワーの一部を取り出す光出力タップ構造が設けられている、波長可変光源。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の波長可変光源であって、
１つの光ポートに入射された光を複数の光ポートに分岐し、該複数の光ポートに入射された光を１つの光ポートに合流する光分岐合流器が設けられ、
前記光分岐合流器の前記１つの光ポートに前記光増幅器が光学的に接続され、かつ、該光分岐合流器の前記複数の光ポートのそれぞれに前記複数の前記導波路型光共振器のそれぞれが接続されている、波長可変光源。
【請求項９】
請求項８に記載の波長可変光源であって、
前記光分岐合流器がマルチモード干渉器である、波長可変光源。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の波長可変光源であって、
前記光共振器ミラーは、
前記複数の導波路型光共振器および前記光共振器タップ構造を含む平面型光回路が表面に形成され、外周に複数の辺を有する基板において、該複数の辺のうち向かい合う一組の辺のそれぞれの端面に形成された反射膜で構成されている、波長可変光源。
【請求項１１】
請求項１から９のいずれか１項に記載の波長可変光源であって、
前記複数の導波路型光共振器のうち少なくとも１つの導波路型光共振器に含まれる導波路が曲線導波路である、波長可変光源。
【請求項１２】
光増幅器および該光増幅器と光学的に接続された複数の光導波路を基板上に形成し、
前記複数の光導波路における光の進行方向に垂直な方向に前記基板を切断して前記複数の光導波路のそれぞれの両端を露出させ、
前記複数の光導波路のそれぞれの両端のうち一方の端面に反射膜を形成し、
前記複数の光導波路のそれぞれの両端のうち他方の端面に、前記反射膜と比較して膜質および膜厚が同等である膜を形成する、波長可変光源の製造方法。
【請求項１３】
前記反射膜の膜厚は増幅される光の波長の１／２である、または、前記反射膜による光の反射率が８０％以上である、請求項１２に記載の波長可変光源の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長可変光源およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一つの光源で複数の波長の発振が可能な波長可変光源は、ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）伝送システム用光源として、システム再構成が容易となる点、また、バックアップ光源の在庫を低減できるという点で極めて有用であり、近年活発に研究開発が進められている。
【０００３】
図９は、関連する波長可変光源の構成例を示す平面図である（非特許文献１参照）。この文献に開示された波長可変光源は、半導体光増幅器（Semiconductor Optical Amplifier（以下では、ＳＯＡと略記する））１０１と、平面型光回路基板１０２とを有する構成である。平面型光回路基板１０２は、ＳＯＡ１０１から入射された光のうち、ある特定の周波数の光のみＳＯＡ１０１へ戻す機能を有する。そして、その特定の周波数に対して、この波長可変光源がレーザー発振し、ＳＯＡ１０１の２つの端面のうち、平面型光回路基板１０２に接する側の端面とは反対側の端面から光出力が取り出される。
【０００４】
ここで、平面型光回路基板１０２の構成および機能について詳細に説明する。図１０はリング共振器における入射光と透過光を示す図である。図１１は、平面型光回路基板の構成要素の１つであるリング共振器の光透過特性を示す図である。
【０００５】
平面型光回路基板１０２には、リング共振器１０３が設けられている。図１１に示すように、リング共振器１０３は、光の周波数に対して周期的に透過率が極大となる特性を示す。この、透過率が極大となる光の周波数の間隔は、Ｆｒｅｅ  Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｒａｎｇｅ（以下では、ＦＳＲと略記する）と呼ばれている。このＦＳＲの値は、リング共振器１０３のリングのサイズによって決まり、リングサイズが小さいほどＦＳＲ値は大きくなる。リングサイズとは、例えば、リング共振器１０３の直径である。
【０００６】
平面型光回路基板１０２では、リングサイズの異なる３つのリング共振器１０３が直列に接続されている。それぞれのリングのＦＳＲが異なっているため、３つのリングの透過率の極大位置が一致する光周波数でのみ光が透過する。なお、接続された３つのリング共振器１０３を経由する光導波路の一方の端はＳＯＡ１０１に達し、他方の端は高反射膜１０５に達している。
【０００７】
また、透過率が極大となる光の周波数そのものについては、リング共振器１０３の光導波路の温度を変化させ、光導波路の屈折率を変化させることで調節できる。図９に示す平面型光回路基板１０２には、リング共振器１０３の光導波路の温度を変化させるための電極ヒータ１０４が設けられている。
【０００８】
図９に示した波長可変光源は、透過率の極大位置が一致する光周波数においてレーザー発振する。さらに、リング共振器上に形成されたヒータ電極１０４によりリング共振器の光導波路の温度を変化させることで、レーザー発振周波数を変化させることができる。平面型光回路基板１０２の設計において、３つのリング共振器１０３それぞれのＦＳＲ値の組み合わせにより、レーザー発振周波数の可変範囲、およびレーザー発振の安定度などが決まる。より大きなＦＳＲ値を持つ、すなわち、よりサイズの小さいリング共振器を用いた方が、より広い周波数可変範囲にわたって、安定なレーザー発振が得られる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】山崎裕幸 他 著、２００５年電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会予稿集、予稿Ｎｏ．Ｃ−３−８９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図９に示した波長可変光源では、広い周波数可変範囲にわたって安定なレーザー発振を得るために、大きなＦＳＲ値を持つ、サイズの小さいリング共振器を用いてしまうと、リング共振器の曲がり導波路における光の放射損失が増大してしまうという問題がある。
【００１１】
本発明は上述したような技術が有する問題点を解決するためになされたものであり、光の放射損失を抑制した波長可変光源およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するための本発明の波長可変光源は、
光増幅器と、
光導波路および該光導波路の両端に設けられた光共振器ミラーを含む複数の導波路型光共振器と、
前記光導波路の途中に設けられ、前記導波路型光共振器に対して光を入出力する光共振器タップ構造と、を有し、
前記光増幅器と前記複数の導波路型光共振器のそれぞれとが前記光共振器タップ構造を介して光学的に接続されている構成である。
【００１３】
本発明の波長可変光源の製造方法は、
光増幅器および該光増幅器と光学的に接続された複数の光導波路を基板上に形成し、
前記複数の光導波路における光の進行方向に垂直な方向に前記基板を切断して前記複数の光導波路のそれぞれの両端を露出させ、
前記複数の光導波路のそれぞれの両端のうち一方の端面に反射膜を形成し、
前記複数の光導波路のそれぞれの両端のうち他方の端面に、前記反射膜と比較して膜質および膜厚が同等である膜を形成するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、光の放射損失を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態の波長可変光源の一構成例を説明するための平面図である。
【図２】図１中の破線Ａ−Ａ’における断面図である。
【図３】図１中の破線Ｂ−Ｂ’における断面図である
【図４】図１中の破線Ｃ−Ｃ'における断面図である。
【図５】第１の実施形態の波長可変光源における直線型光共振器の動作を説明するための図である。
【図６】直線型光共振器おける、光の周波数に対する反射率を示すグラフである。
【図７】第２の実施形態の波長可変光源の一構成例を説明するための平面図である。
【図８】第３の実施形態の波長可変光源の一構成例を説明するための平面図である。
【図９】関連する波長可変光源の一構成例を示す平面図である。
【図１０】図９に示した波長可変光源の動作を説明するための図である。
【図１１】図９に示すリング共振器の光透過特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１の実施形態）
本実施形態の波長可変光源の構成を説明する。図１は、本実施形態の波長可変光源の一構成例を説明するための平面図である。
【００１７】
図２から図４は、図１に示した波長可変光源の構成を説明するための断面図である。図２は、図１中の破線Ａ−Ａ’における断面図である。図３は、図１中の破線Ｂ−Ｂ’における断面図である。図４は、図１中の破線Ｃ−Ｃ'における断面図である。
【００１８】
図１に示す波長可変光源では、第１の導波路型光共振器となる導波路型光共振器１と、第２の導波路型光共振器となる導波路型光共振器２とが平面型光回路基板１５に設けられている。図１に示す波長可変光源は、図９に示した構成とは異なっており、リング共振器が設けられていない。
【００１９】
導波路型光共振器１は、第１の直線光導波路となる直線光導波路３と、直線光導波路３の両端のそれぞれに設けられた光共振器ミラー５１ａ、５１ｂとを有する。導波路型光共振器２は、第２の直線光導波路となる直線光導波路４と、直線光導波路４の両端のそれぞれに設けられた光共振器ミラー５２ａ、５２ｂとを有する。直線光導波路３の長さをＬ１とし、直線光導波路４の長さをＬ２とすると、Ｌ１とＬ２の長さは異なっている。
【００２０】
図２の断面図に示すように、直線光導波路３は、下部クラッド層１７と上部クラッド層１９との間に光導波路コア層１８が挟まれた構成である。Ｓｉ（シリコン）基板１６上に形成された、下部クラッド層１７、光導波路コア層１８および上部クラッド層１９からなる積層膜の側壁２０がＳｉＯ2膜で覆われ、光共振器ミラー５１ｂが形成されている。
【００２１】
また、導波路型光共振器１、２のそれぞれには、導波路の途中に、方向性結合器による光共振器タップ６１、６２がそれぞれ設けられている。これらの光共振器タップ６１、６２のそれぞれは、接続光導波路７を介してＳＯＡ８の両端面のそれぞれに光学的に接続されている。
【００２２】
ＳＯＡ８は、平面型光回路基板１５の表面に形成されたＳＯＡ実装溝９に、はめ込まれて実装されている。図３の断面図に示すように、ＳＯＡ実装溝９のＳｉ基板１６上に下部クラッド層１７が形成されている。そして、ｐ側パッド電極１０が下部クラッド層１７の上に設けられている。ｐ側パッド電極１０は、ＡｕＳｎハンダ２２を介してＳＯＡ８のｐ電極２３と接続されている。ｐ電極２３およびｐ側パッド電極１０は、ＡｕＳｎハンダ２２によって電気的、かつ機械的に接続され、固定されている。
【００２３】
図３および図４の断面図に示すように、ＳＯＡ８は、コア層（以下では、ＳＯＡコア層と表記する）２４が内部に設けられ、上層にはｎ電極２５が設けられている。図４の断面図に示すように、接続光導波路７とＳＯＡ８の光学的接続は、両者のコア層を直接突き合わせることによってなされている。
【００２４】
図９に示した構成では、縦列接続したリング共振器から伸ばした光導波路をＳＯＡの片端面に光学的に接続していたが、図１に示す構成では、光共振器タップ６１、６２のそれぞれから伸びる光導波路がＳＯＡの両端面のそれぞれに接続されており、図９に示した構成と異なる。
【００２５】
また、導波路型光共振器２の上には、ヒータ電極１１が設けられている。ヒータ電極１１は、通電すると発熱する薄膜金属ヒータであり、導波路型光共振器２の導波路を加熱して導波路の温度を変化させることが可能である。
【００２６】
また、導波路型光共振器２とＳＯＡ８を接続する接続光導波路７の途中に、方向性結合器による光出力タップ１２が設けられている。この光出力タップ１２は、出力光導波路１３を介して光出力端１４に接続されている。この光出力端１４から波長可変光源としての光出力を取り出すことができる。図９に示した構成では、光出力タップ１２に相当する構成要素は存在せず、この点についても本実施形態の構成例と図９に示した構成とが異なる。
【００２７】
次に、図１に示した波長可変光源の製造方法を説明する。
【００２８】
Ｓｉ基板１６上にＣＶＤ法により、厚さ１０μｍのＳｉＯ2からなる下部クラッド層１７と、厚さ２μｍのＳｉＯＮからなる光導波路コア層１８を順に成膜し、通常のフォトリソグラフィ工程とドライエッチング工程により上述の光導波路コア層１８を加工することで、平面型光回路の光導波路のパターンを形成する。続いて、その上に厚さ１０μｍのＳｉＯ2からなる上部クラッド層１９を成膜する。
【００２９】
次に、図１および図２に示したように、直線光導波路３、４の両端部分の下部クラッド層１７、光導波路コア層１８、上部クラッド層１９をエッチング工程により除去して側壁２０を形成した後、スパッタリング法によりＳｉＯ2膜２１を形成し、ＳｉＯ2膜２１で側壁２０を覆う。その際、側壁２０上のＳｉＯ2膜２１の膜厚は、直線光導波路３、４を伝播する光の波長に対して、高反射膜となるように調整され、このＳｉＯ2膜２１が形成された側壁２０の部分が光共振器ミラー５として機能する。光導波路を伝搬する光の波長λに対して、反射膜となるＳｉＯ2膜２１の膜厚を１／２×λにすると、ＳｉＯ2膜２１はよい高反射膜となる。
【００３０】
次に、平面型光回路基板１５の表面にスパッタリング法によりＴｉ／Ｐｔ膜を成膜し、通常のフォトリソグラフィ工程とエッチング工程により、図１に示したようにヒータ電極１１を導波路型光共振器２の上に形成する。続いて、図１および図２に示したように、ＳＯＡ８を実装する部分の下部クラッド層１７、光導波路コア層１８および上部クラッド層１９をエッチング工程により除去し、ＳＯＡ実装溝９を形成する。
【００３１】
次に、平面型光回路基板１５の表面にスパッタリング法によりＴｉ／Ａｕ膜を成膜し、通常のフォトリソグラフィ工程とエッチング工程によりｐ側パッド電極１０を形成する。続いて、打ち抜き技術および圧着技術により、ｐ側パッド電極１０上にＡｕＳｎハンダ２２の膜を形成する。さらに、図３に示したように、ｐ電極２３を平面型光回路基板１５側に向けてＳＯＡ８を実装した後、平面型光回路基板１５全体をＡｕＳｎの融点以上の温度に加熱する。その後、全体を冷却することで、ＳＯＡ８を固定し、かつ、ＳＯＡ８のｐ電極２３とｐ側パッド電極１０とを電気的に接続する。このようにして、図１に示した波長可変光源が作製される。
【００３２】
次に、図１に示した波長可変光源の動作を説明する。上述したように、本実施形態の構成例が図９に示した構成と異なる点の１つは、リング共振器を用いずに、導波路型光共振器を用いていることである。
【００３３】
図５は、本実施形態の波長可変光源における導波路型光共振器の動作を説明するための図である。直線光導波路３００は、図１に示した直線光導波路３または直線光導波路４に相当する。また、光共振器ミラー５００ａ、５００ｂは、図１に示した光共振器ミラー５１ａ、５１ｂ、または光共振器ミラー５２ａ、５２ｂに相当する。入出力ポート１４１は図１に示した光出力端１４に相当し、光共振器タップ６００は光共振器タップ６１または光共振器タップ６２に相当する。
【００３４】
図５に示すように、入出力ポート１４１から入射した光は、スルーポート７００から抜けていくパワー成分と、反射光として再び入出力ポート１４１に戻ってくるパワー成分とに分かれる。
【００３５】
図６は、入射光パワーに対する反射光パワーの割合、すなわち、反射率を光の周波数に対してプロットしたものである。図６に示すように、反射率は光周波数に対して周期的に極大値を持つ。この極大値をもつ光周波数の間隔をリング共振器の場合と同様にＦＳＲと呼ぶ。そして、このＦＳＲの値は、光共振器長Ｌによって決まり、Ｌの値が小さいほどＦＳＲの値は大きい。よって、本実施形態の導波路型光共振器は、リング共振器と同等の動作が可能である。
【００３６】
また、反射率が極大となる光の周波数そのものについては、直線光導波路３００の温度を変化させ屈折率を変化させることで調節することも可能である。
【００３７】
上述の動作の説明をふまえて、図１に示した波長可変光源を図９に示した波長可変光源と比較して説明する。
【００３８】
図１に示した波長可変光源は、長さの異なる直線光導波路に対応してＦＳＲの異なる導波路型光共振器１および導波路型光共振器２と、導波路型光共振器２の上に設けられ、その温度を変化させるヒータ電極１１と、ＳＯＡ８とが設けられている。図１に示した波長可変光源は、光共振器、ヒータ電極およびＳＯＡを有する点で図９に示した波長可変光源と似ているが、図９に示した波長可変光源に比べて、光の放射損失を抑制した波長可変光源として動作することが可能である。
【００３９】
また、図１１の特性を示すリング共振器は光フィルターとしては透過型の光フィルターであるのに対して、図１に示す導波路型光共振器は反射型光フィルターである。さらに、図１では、ＳＯＡ８の両端面のそれぞれに導波路型光共振器１、２のそれぞれを光学的に接続し、光出力タップ１２を用いて光出力を取り出す構成にしている。これら点で、図１に示した波長可変光源は、図９に示した波長可変光源とは異なっているが、波長可変光源として動作させることが可能である。
【００４０】
本実施形態の波長可変光源の効果について説明する。
【００４１】
リング共振器を用いた波長可変光源では、［発明が解決しようとする課題］の項で述べたように、広い周波数可変範囲で、安定なレーザー発振を得るために、大きなＦＳＲ値を持つ、すなわちサイズの小さいリング共振器を用いると、リング共振器の曲がり導波路における光の放射損失が増大してしまうと述べた。これに対し、本実施形態では、リング共振器を用いずに直線光導波路を有する導波路型光共振器を用いているので、大きなＦＳＲを得るには、単に直線光導波路の長さを短く設計すればよく、曲がり導波路における光の放射損失が発生することがない。したがって、周波数可変範囲が広く、レーザー発振が安定で、かつ光の放射損失の少ない波長可変光源が得られるという効果がある。
【００４２】
なお、本実施形態では、図９に示した構成と比較するためにヒータ電極１１を設けた構成で説明したが、必ずしもヒータ電極１１を設けなくてもよい。また、ヒータ電極１１を導波路型光共振器１、２の両方に設けてもよい。
【００４３】
（第２の実施形態）
本実施形態の波長可変光源は、第１の実施形態の構成に対して、光分岐合流器をさらに有するものである。本実施形態の波長可変光源の構成を説明する。
【００４４】
図７は本実施形態の波長可変光源の一構成例を説明するための平面図である。なお、第１の実施形態と同様な構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００４５】
図７に示すように、本実施形態の波長可変光源の平面型回路基板１５１には、２×１のマルチモード干渉器型光分岐合流器（以下では、ＭＭＩと表記する）２６が設けられている。ＭＭＩ２６は、一方の側の２つの光ポートのそれぞれに導波路型光共振器１および導波路型光共振器２がそれぞれ接続され、他方の側の１つの光ポートにＳＯＡ８の片端面が接続されている。この構成により、ＳＯＡ８の他方の側の端面から光出力が取り出される。なお、波長可変光源の動作については、第１の実施形態と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
【００４６】
次に、本実施形態の波長可変光源の効果について説明する。
【００４７】
第１の実施形態では、ＳＯＡ８をＳＯＡ実装溝９にはめ込む形で実装しており、ＳＯＡ実装溝９の幅をＳＯＡ８の長さに正確に合わせる必要があったが、本実施形態では、ＳＯＡ８の片端面のみをＭＭＩ２６の光ポートに結合すればよいので、その必要がなく、第１の実施形態に比べてＳＯＡ８の実装、および光学的な結合が容易であるという効果が得られる。その他にも、本実施形態では、第１の実施形態と同様な効果が得られる。
【００４８】
なお、本実施形態においては、光分岐合流器としてＭＭＩを用いる例を示したが、これに限らず、他の方式による光分岐合流器、例えば、方向性結合器などであっても同様の効果が得られる。
【００４９】
また、本実施形態においては、２×１の分岐合流器を用いる例を示したが、これに限らず、３×１、４×１など、一方の側に３以上の光ポートを持ち、他方の側に１つの光ポートを備えた分岐合流器を用いてもよい。このとき、その一方の側の複数の光ポートのそれぞれに導波路型光共振器を接続し、他方の側の１つの光ポートにＳＯＡ８を接続すれば、３以上の導波路型光共振器を設けることが可能となり、上述の本実施形態と同様に、全体として波長可変光源として動作することが可能となる。
【００５０】
（第３の実施形態）
本実施形態の波長可変光源の構成を説明する。図８は本実施形態の波長可変光源の一構成例を説明するための平面図である。なお、第１の実施形態と同様な構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５１】
図８に示すように、本実施形態の波長可変光源の平面型回路基板１５２には、第１の導波路型光共振器となる導波路型光共振器１１０に光導波路として曲線導波路２８が設けられ、光共振器ミラーとして高反射膜２７が設けられ、また、第２のＳＯＡとしてＳＯＡ３０が設けられている。これらの構成が、第１の実施形態との主な相違点である。
【００５２】
導波路型光共振器１１０に設けられた曲線導波路２８は、曲線部分の曲率半径がリング共振器と比較して十分に大きい構成である。図８に示す長方形状の平面型光回路基板１５の４つの辺のうち、向かい合う２つの辺の一組について、それぞれの辺の端面に高反射膜２７が形成されている。この高反射膜２７が、導波路型光共振器１１０および導波路型光共振器２の共振器ミラー５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂとして機能する。また、接続光導波路７と光出力タップ１２を介して接続される出力光導波路１３の先に第２のＳＯＡ実装溝としてＳＯＡ実装溝２９が形成され、ＳＯＡ実装溝２９に設けられたＳＯＡ３０に出力光導波路１３が接続されている。
【００５３】
なお、図８に示す構成では、導波路型光共振器１１０、２の光導波路の方向に合わせて平面型回路基板１５２の２つの長辺の端面に高反射膜２７が形成されているが、光導波路の方向が図８の場合と異なっていれば、高反射膜２７が形成される端面は長辺に限らない。また、平面型回路基板１５２の平面形状は長方形に限らない。
【００５４】
次に、本実施形態の波長可変光源の製造方法を説明する。なお、第１の実施形態の同様な工程についてはその詳細な説明を省略する。ここでは、高反射膜２７の形成方法を中心に説明する。
【００５５】
ウェハ状態でのプロセスが終了した段階の平面型光回路基板をダイシングなどにより、所定の大きさ、形状に切り出す。通常、１枚のＳｉ基板１６で、図８に示す平面型光回路基板１５２を同時に複数作製するからである。切り出し後の平面型光回路基板１５２の一方の切り出し端面を上面として固定治具にセットする。切り出し端面は、光導波路における光の進行方向に垂直な面となる。このとき平面型光回路基板１５２の表面および裏面に高反射膜２７が成膜されないように、それらの面を遮蔽板で覆う。この状態で、ＣＶＤ法、あるいはスパッタリング法により、平面型光回路基板１５２の一方の切り出し端面上に、高反射膜２７としてのＳｉＯ2膜を成膜する。第１の実施形態で述べたように、増幅対象の光の波長λに対して、ＳｉＯ2膜の膜厚を（１／２）×λにすると、そのＳｉＯ2膜は反射率の高い反射膜となる。反射膜は、光の反射率が８０％以上あればよいが、９０％以上あることが望ましい。
【００５６】
続いて、平面型光回路基板１５２の他方の切り出し端面を上面として固定治具にセットし、１回目の成膜処理と同様にして、高反射膜２７としてのＳｉＯ2膜をその端面に成膜する。それ以外の工程は、第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００５７】
次に、本実施形態の波長可変光源の効果について説明する。
【００５８】
本実施形態では、平面型光回路基板１５２において向かい合う２つの辺の端面に高反射膜２７が形成されており、この高反射膜２７を、第１および第２の導波路型光共振器の共振器ミラーとして用いている。また、第１の導波路型光共振器に含まれる光導波路は曲線導波路であり、第２の導波路型光共振器に含まれる光導波路は直線導波路である。そのため、第１および第２の導波路型光共振器は、共通の端面に形成された高反射膜２７を共振器ミラーとして共有しながら、その導波路長、すなわち共振器長が異なっており、第１および第２の実施形態のそれぞれと同様に、波長可変光源として動作することが可能である。
【００５９】
なお、第１の導波路型光共振器を構成する光導波路は、曲線導波路ではあるが、その曲線部分の曲率半径は、図９に示したリング共振器と比較して十分に大きく、曲線導波路における光の放射損失は十分に小さい。
【００６０】
また、本実施形態では、高反射膜２７の成膜時には、ダイシングなどによる切り出し端面を上面として固定治具にセットした状態で成膜を行っている。そのため、本実施形態では、成膜条件の安定化が容易であり、また、成膜中あるいは成膜後の膜面観察も容易であるため、反射膜の膜厚および膜質の制御性が向上するという効果が得られる。
【００６１】
共振器ミラーの形成過程において、第１または第２の実施形態では光導波路の側壁をエッチング工程で形成していたが、本実施形態では、基板から平面型光回路基板にチップ化する際のダイシング処理で形成しているため、側壁形成のためのエッチング工程を省略することが可能となる。
【００６２】
さらに、本実施形態では、出力光導波路の先に第２のＳＯＡ実装溝が形成され、そこに第２のＳＯＡが実装されている。そのため、第１の実施形態と比較して、より高い光出力が得られるという効果がある。
【００６３】
以上、本実施形態においては、第１の導波路型光共振器を構成する光導波路が曲線導波路である例を示したが、これに限らず、第１および第２の導波路型光共振器がともに曲線導波路を有する構成であっても、その導波路長、すなわち共振器長が異なっていれば、波長可変光源として動作可能で、上述の本実施形態と同様の効果が得られる。
【００６４】
また、本実施形態においては、出力光導波路の先に第２のＳＯＡが実装されている例を示したが、出力光導波路の先に実装するデバイスとしてはＳＯＡに限らず、光変調器、可変光アッテネータなど、他のデバイスであってもよく、この場合、それぞれのデバイスの機能を付加することができる。
【００６５】
なお、第１から第３の実施形態においては、平面型光回路基板の材料系として、基板がＳｉ、光導波路コア層がＳｉＯＮ、上部および下部のクラッド層がＳｉＯ2である例を示したが、この材料系に限らず、他の材料系、例えば高分子系の材料であってもよく、上述の実施形態と同様の効果が得られる。
【００６６】
また、第１から第３の実施形態においては、光導波路の屈折率を変化させる手段として金属ヒータを備えた導波路型光共振器が１つだけの例を示したが、この場合に限らず、複数の導波路型光共振器のそれぞれが光導波路の屈折率を変化させる手段を備えていてもよく、上述の実施形態と同様の効果が得られる。
【００６７】
また、第１から第３の実施形態においては、光導波路の屈折率を変化させる手段として、光導波路の温度を変化させることのできる金属ヒータを用いた例を示したが、この手段に限らず、他の手段、例えば電界、応力、磁場などを印加することによって光導波路の屈折率を変化させる手段でもよく、上述の実施形態と同様の効果が得られる。
【００６８】
また、第１から第３の実施形態においては、光増幅器として半導体光増幅器（ＳＯＡ）を用いた例を示したが、この光増幅器に限らず、発振波長に対してゲインを有する光増幅器であれば、ＳＯＡ以外の他の光増幅器であってもよく、上述の実施形態と同様の動作および効果が得られる。さらに、第１から第３の実施形態をそれぞれ別々に説明したが、これらの実施形態を組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明を、光通信光源、特に、ＷＤＭ伝送システム用光源として使用される波長可変光源に適用することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１、２、１１０    導波路型光共振器
３、４    直線光導波路
５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂ    光共振器ミラー
６１、６２    光共振器タップ
７    接続光導波路
８、３０    ＳＯＡ
９、２９    ＳＯＡ実装溝
１０    ｐ側パッド電極
１１    ヒータ電極
１２    光出力タップ
１３    出力光導波路
１４    光出力端
１５、１５１、１５２    平面型光回路基板
１６    Ｓｉ基板
１７    下部クラッド層
１８    光導波路コア層
１９    上部クラッド層
２０    側壁
２１    ＳｉＯ2膜
２２    ＡｕＳｎハンダ
２３    ｐ電極
２４    ＳＯＡコア層
２５    ｎ電極
２６    ＭＭＩ
２７    高反射膜
２８    曲線導波路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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