(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を伝送する直線状の直線導波路コアと、
該直線導波路コアと同一面に形成されて、当該直線導波路コアと光学的に結合する環状の下環状導波路コアと、
前記下環状導波路コアと同一形状であって、該下環状導波路コアの上に形成されて、当該下環状導波路コアと光学的に結合して、前記下環状導波路コアの共振波長を有する光信号を消光させる波長フィルタとして機能する上環状導波路コアと、を備え、
かつ、
上環状導波路コアの共振波長が、前記下環状導波路コアの共振波長と概ね一致するように、前記上環状導波路コアの屈折率が設定されていることを特徴とする光導波路型波長フィルタ。
【請求項２】
請求項１に記載の光導波路型波長フィルタであって、
前記直線導波路コア及び前記下環状導波路コアの下側に、これらのコアと接するスラブ導波路コアを設けたことを特徴とする光導波路型波長フィルタ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の光導波路型波長フィルタであって、
前記直線導波路コアと前記した環状導波路コアとを多モード干渉させるＭＭＩ導波路コアを設けたことを特徴とする光導波路型波長フィルタ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光導波路型波長フィルタであって、
前記上環状導波路コア又は前記下環状導波路コアの屈折率を調整する屈折率調整部を設けたことを特徴とする光導波路型波長フィルタ。
【請求項５】
請求項４に記載の光導波路型波長フィルタであって、
前記屈折率調整部は、前記上環状導波路コア又は前記下環状導波路コアにキャリアを注入することにより、前記上環状導波路コア又は前記下環状導波路コアの屈折率を調整することを特徴とする光導波路型波長フィルタ。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の光導波路型波長フィルタであって、
前記屈折率調整部は、前記上環状導波路コア又は前記下環状導波路コアの温度を変えることにより、前記上環状導波路コア又は前記下環状導波路コアの屈折率を調整することを特徴とする光導波路型波長フィルタ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光導波路型波長フィルタであって、
前記上環状導波路コア及び前記下環状導波路コアの平面形状は、リング状、レーストラック状又は円盤状のいずれか１つであることを特徴とする光導波路型波長フィルタ。
【請求項８】
光を伝送する直線状の直線導波路コアと、該直線導波路コアとを同一面に形成して、当該直線導波路コアと光学的に結合する環状の下環状導波路コアとを同時に形成する手順と、
前記下環状導波路コアと同一形状であって、該下環状導波路コアの上に形成されて、当該下環状導波路コアと光学的に結合して、前記下環状導波路コアの共振波長を有する光信号を消光させる波長フィルタとして機能する上環状導波路コアを形成する手順と、を含み、かつ、
前記上環状導波路コアの屈折率を、該上環状導波路コアと前記下環状導波路コアとの共振波長が概ね一致するように設定したことを特徴とする光導波路型波長フィルタの製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の光導波路型波長フィルタの製造方法であって、
前記直線導波路コアと前記下環状導波路コアとを同時に形成する際に、前記上環状導波路コアを形成する手順を含むことを特徴とする光導波路型波長フィルタの製造方法。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の光導波路型波長フィルタの製造方法であって、
前記上環状導波路コアを挟んでＰ型半導体領域とＮ型半導体領域とを形成する手順を含む特徴とする光導波路型波長フィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光波長フィルタに用いる光導波路型波長フィルタ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の通信容量の急速な拡大にともない、石英系導波路による平面光回路（ＰＬＣ：Ｐｌａｎａｒ  Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）の機能を拡張させる必要性が高まっている。このような要求に対して、ＰＬＣの寸法を小さくして高集積化することが考えられる。
【０００３】
しかし、石英系導波路によるＰＬＣの寸法には、導波路の曲げ径を小さくしなければならないが、曲げ径に対しては材質等による制約があるため、任意に小さくすることができない。従って、石英系導波路によるＰＬＣの寸法を任意に小さくすることができない。また、ＰＬＣを高集積化すると、消費電力も増大する問題がある。
【０００４】
このような観点から石英系導波路によるＰＬＣの限界が指摘され、シリコンフォトニクス技術が代替技術として注目されている。このシリコンフォトニクス技術は、シリコンをコアとし、石英をクラッドとすることで屈折率差の大きい導波路を形成する技術である。コアやクラッドは、半導体製造技術で利用されているリソグラフィ技術やエッチング技術等の半導体プロセスを用いて形成される。従って、微細加工が可能なソグラフィ技術やエッチング技術により、非常に小さな曲げ径の導波路を製造することができる。
【０００５】
一方、導波路の小型化に伴い、非常に高い加工精度が要求される。特に、高いＱ値（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｆａｃｔｏｒ）を持つリング共振器に対する加工精度は、現状の半導体プロセスでも容易に満たすことができない。
【０００６】
例えば、図１４に示すような、直線状の光導波路（直線導波路）１０１とリング状の光導波路（リング導波路）１０２とからなる光導波路型波長フィルタ１００において、リング導波路１０２による直線導波路１０１の透過波長の消光特性（フィルタ特性）が、３０ｄＢ以上を持つように、このリング導波路１０２を製造することは容易ではない。
【０００７】
なお、図１４において、光信号１０３は、直線導波路１０１の入力ポートから出力ポートに伝送される。その際、直線導波路１０１とリング導波路１０２とは光結合するので、この光結合により光信号１０３に含まれる特定波長の光信号１０４が直線導波路１０１からリング導波路１０２に誘起される。この結果、出力ポートから出力される光信号１０５には、光信号１０４の波長成分が欠落する。即ち、直線導波路１０１に入力した光信号１０３のうち光信号１０４の波長成分がフィルタリングされて出力される。
【０００８】
リング導波路１０２は、その幾何学的形状等により決まる共振波長を持つ。理論的には、直線導波路を伝送する光信号のうちこの共振波長成分を完全にフィルタリングすることが可能である。このようなフィルタ特性を得るための条件は、“Ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ”と呼ばれる。この条件を得るためには、リング導波路の伝搬損失に応じて、直線導波路とリング導波路との光学的な結合強度を適切に設定する必要がある。しかし、製造には加工誤差が必ず存在するため、この条件を得るために、直線導波路やリング導波路の幾何学的形状等を設計値通りの寸法に製造することは、極めて困難である。
【０００９】
そこで、非特許文献１は、図１５（ａ），（ｂ）に示すように、所定の共振波長を持つリング共振器１１２を用いて、直線導波路１１１を伝送する光信号１１３をフィルタリングする導波路フィルタ１１０を提案している。なお、図１５(ａ)において、リング共振器１１２の一部を拡大した図も併せて示している。この拡大図で示されるように、リング共振器１１２のコアの側壁には荒れＫが存在する。
【００１０】
このようなリング共振器１１２におけるコアの側壁に荒れＫが存在すると、図１５（ａ）に示すように、逆方向に伝搬する導波モードの光信号１１４，１１５が誘起される。これら光信号１１４，１１５は、同じ波長を持つ。そして、コアの側壁の荒れにより生じた２つの導波モードの光信号は、相互に光結合する。以下、これら２つの導波モードの光信号の光結合を相互結合と呼ぶ。
【００１１】
従って、この相互結合の強さをリング共振器１１２と直線導波路１１１との光学的な結合強度に対応させて設計することにより、コアの側壁に荒れが存在する場合であっても、この側壁の荒れ度合いを正確に見積って、この見積りに基づき光結合強度を設定することにより”Ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ”条件を満たすことが可能になる。
【００１２】
しかしながら、コアの側壁の荒れを正確に見積ることは非常に難しく、また見積通りのコアを持つリング共振器を製造することも難しい。
【００１３】
一方、導波モードの異なる光信号間での相互結合は、図１５（ｂ）に示すような、直線導波路１２４に近接して配置された同心円状で、径の異なるリング共振器１２２，１２３においても生じる。この２つのリング共振器１２２，１２３における光信号１２５，１２６は、ギャップ１２８を介してエバネッセント結合により相互結合する。
【００１４】
エバネッセント結合による相互結合は、ギャップ１２８の値に依存して決まるため、リング共振器１２２，１２３におけるコアの側壁に荒れに関わりなく”Ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ”条件を満すことができる。
【００１５】
しかしながら、この場合でも高いフィルタ特性を得るためには、２つのリング共振器１２２，１２３の共振波長を一致させることが必要となるが、構造上困難である。これは、図１５（ｂ）に示すように、一方のリング共振器１２３は他方のリング共振器１２２の内側に配置されているため、２つのリング共振器１２２，１２３の周長は一致しない。従って、周長に依存する共振波長も一致しない。
【００１６】
リング共振器１２２，１２３の周長の寸法バラツキは、製造プロセス条件により決まり、リング共振器１２２，１２３の径に依存せず略一定であるとみなせる。従って、リング共振器１２２，１２３の径が小さくなると、リング共振器１２２，１２３の周長に対する製造プロセスに起因する寸法バラツキが大きな割合を占めるようになる。このため、２つのリング共振器１２２，１２３の断面寸法が同じ値に設定されている場合には、共振波長を一致させることができず、フィルタ特性は大きく劣化する。
【００１７】
そこで、特許文献１には、図１６に示すような、光導波路型波長フィルタ１３０が提案されている。この光導波路型波長フィルタ１３０は、交叉した入力側光導波路１３１及び出力側光導波路１３２とリング共振器１３３とが積層して形成されている。そして、リング共振器１３３を介して入力側光導波路１３１と出力側光導波路１３２との間で光信号のアド／ドロップ（ＡＤＤ／ＤＲＯＰ）動作を行う。なお、リング共振器１３３は、リング共振器１３３ａとリング共振器１３３ｂとの積層体である。
【００１８】
この入力側光導波路１３１及び出力側光導波路１３２とリング共振器１３３ａ、リング共振器１３３ａとリング共振器１３３ｂは、それぞれ光結合する。そして、特許文献１では、リング共振器１３３ａとリング共振器１３３ｂとの間隔を調整することにより、それぞれの共振波長に僅かのずれを生じさせている。この共振波長に僅かのずれにより、箱形のフィルタ特性を持つ光波長フィルタが構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開２００１−２２８３４７号公報
【非特許文献】
【００２０】
【非特許文献１】Ｚ．  Ｚｈａｎｇ  ｅｔ  ａｌ．，  ”Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ−ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ  ａｎｄ  ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｎｏｔｃｈ  ｄｅｐｔｈ  ｉｎ  ＳＯＩ  ｒｉｎｇ  ｒｅｓｏｎａｔｏｒｓ  ｗｉｔｈ  ｍｕｔｕａｌ  ｍｏｄｅ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ”  Ｏｐｔｉｃｓ  Ｅｘｐｒｅｓｓ，  Ｖｏｌ．１６，  Ｎｏ．７，  ｐｐ．４６２１−４６３０，  ２００８．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかしながら、特許文献１にかかる構成では、後述するように、製造コストが嵩み、またフィルタ特性のバラツキが少ない光導波路型波長フィルタの製造が困難となる問題があった。
【００２２】
即ち、図１６に示したように、上下に同じ寸法のリング共振器１３３ａ，１３３ｂが形成されるので、周長は同じ長さとなり、リング共振器１３３ａ，１３３ｂの共振周波数は一致する。
【００２３】
このとき、リング共振器１３３ａは、入力側光導波路１３１及び出力側光導波路１３２の上に部分的にオーバラップするように形成されている。図１６における矢印Ｐは、オーバラップ領域を例示している。
【００２４】
このようなオーバラップ領域を形成するためには、入力側光導波路１３１及び出力側光導波路１３２の製造工程と、リング共振器１３３の製造工程とは別工程となり、工程数が増大し、製造コストが高くなる。
【００２５】
また、オーバラップ領域の面積にバラツキが生じるので、リング共振器１３３ａと、入力側光導波路１３１及び出力側光導波路１３２との光結合強度にバラツキが生じて、一定のフィルタ特性を持つ光導波路型波長フィルタが安定して製造できなくなる。
【００２６】
そこで、本発明の主目的は、低コストで、かつ、バラツキの少ないフィルタ特性を持つ光導波路型波長フィルタ及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
上記課題を解決するため、光導波路型波長フィルタは、光を伝送する直線状の直線導波路コアと、該直線導波路コアと同一面に形成されて、当該直線導波路コアと光学的に結合する環状の下環状導波路コアと、下環状導波路コアと同一形状であって、該下環状導波路コアの上に形成されて、当該下環状導波路コアと光学的に結合して、下環状導波路コアの共振波長を有する光信号を消光させる波長フィルタとして機能する上環状導波路コアと、を備え、かつ、上環状導波路コアの共振波長が、下環状導波路コアの共振波長と概ね一致するように、上環状導波路コアの屈折率が設定されていることを特徴とする。
【００２８】
また、光導波路型波長フィルタの製造方法は、光を伝送する直線状の直線導波路コアと、該直線導波路コアとを同一面に形成して、当該直線導波路コアと光学的に結合する環状の下環状導波路コアとを同時に形成する手順と、下環状導波路コアと同一形状であって、該下環状導波路コアの上に形成されて、当該下環状導波路コアと光学的に結合して、下環状導波路コアの共振波長を有する光信号を消光させる波長フィルタとして機能する上環状導波路コアを形成する手順と、を含み、かつ、上環状導波路コアの屈折率を、該上環状導波路コアと下環状導波路コアとの共振波長が概ね一致するように設定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、低コストでバラツキの少ない所望のフィルタ特性を持つ光導波路型波長フィルタを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる光導波路型波長フィルタの斜視図である。
【図２】本発明の第２の実施形態にかかる光導波路型波長フィルタの構成図で、（ａ）は上面図、図２（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】第２の実施形態にかかる光導波路型波長フィルタの製造手順を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施形態にかかる光導波路型波長フィルタの構成図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図５】第３の実施形態にかかる光導波路型波長フィルタの前半の製造手順を示す図である。
【図６】第３の実施形態にかかる光導波路型波長フィルタの後半の製造手順を示す図である。
【図７】第３の実施形態にかかる光導波路型波長フィルタの変形例で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図８】第３の実施形態にかかる光導波路型波長フィルタの他の変形例で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）におけるＤ−Ｄ断面図である。
【図９】本発明の第４の実施形態にかかる光導波路型波長フィルタの構成図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）におけるＥ−Ｅ断面図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態にかかる光導波路型波長フィルタの構成図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）におけるＦ−Ｆ断面図である。
【図１１】第３の実施形態にかかる光導波路型波長フィルタにおける透過スペクトルを説明する図である。
【図１２】第３の実施形態にかかる光導波路型波長フィルタの前半の製造手順を示す図である。
【図１３】第３の実施形態にかかる光導波路型波長フィルタの後半の製造手順を示す図である。
【図１４】関連技術の説明に適用されるディスク状の光導波路型波長フィルタの上面図である。
【図１５】関連技術の説明に適用されるリング状の光導波路型波長フィルタの構成図で、（ａ）は１重リングの光導波路型波長フィルタの上面図、（ｂ）は２重リングの光導波路型波長フィルタの上面図である。
【図１６】関連技術の説明に適用されるリング共振器が積層された光導波路型波長フィルタの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態を説明する。図１は、本実施形態にかかる光導波路型波長フィルタ２の斜視図である。この光導波路型波長フィルタ２は、光を伝送する直線状の直線導波路コア３と、該直線導波路コア３と同一面に形成された環状の下環状導波路コア４と、下環状導波路コア４と同一形状であって、該下環状導波路コア４の上に形成された上環状導波路コア５と、を備える。
【００３２】
このように直線導波路コア３と下環状導波路コア４とを同一面上に形成するので、これら直線導波路コア３と下環状導波路コア４とを一度に製造することができる。また、上環状導波路コア５と下環状導波路コア４を積層して形成するので、上環状導波路コア５と下環状導波路コア４とが一度に、かつ、同一寸法に製造することができる。
【００３３】
従って、直線導波路コア３、下環状導波路コア４及び上環状導波路コア５が一度に製造することができるので、製造コストが安価になる。また、同一寸法の下環状導波路コア４と上環状導波路コア５とが製造できるので、各導波路コアの相対位置にバラツキが無くなる。よって、低コストで、かつ、バラツキの少ないフィルタ特性を持つ光導波路型波長フィルタが製造できる。
【００３４】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。図２（ａ）は、本発明の第２の実施形態にかかる光導波路型波長フィルタ１０Ａの上面図であり、図２（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。なお、図２（ａ）において、点線矢印Ｐｉｎは入力光信号、点線矢印Ｐｏｕｔは出力光信号、点線矢印Ｐａ＿ｉｎｄは光導波路コア１２ａに誘起された光信号、点線矢印Ｐｂ＿ｉｎｄは光導波路コア１３ａに誘起された光信号を示している。
【００３５】
本実施形態にかかる光導波路型波長フィルタ１０Ａは、直線状の光導波路コア１１ａ、環状（リング状）の光導波路コア１２ａ，１３ａ、光導波路コア１１ａ及び光導波路コア１２ａ，１３ａを覆うクラッド１４、これらを支持する支持部材１５を備える。光導波路コア１１ａ，１２ａ，１３ａ及び支持部材１５は、結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン、窒化シリコン等を材料に含み、またクラッド１４は二酸化珪素（ＳｉＯ２）等を材料として含んでいる。
【００３６】
そして、光導波路コア１１ａ，１２ａ，１３ａとこれらの回りのクラッド１４とにより、直線光導波路１１、下環状導波路１２、上環状導波路１３が形成されている。
【００３７】
以下、直線状の光導波路コア１１ａを直線導波路コア１１ａと記載する。また、環状の光導波路コア１２ａを下リング導波路コア１２ａ、光導波路コア１３ａを上リング導波路コア１３ａと記載する。
【００３８】
下リング導波路コア１２ａと上リング導波路コア１３ａとは、同一面上に形成されている。図２（ｂ）における点線Ｋは、このような面を模式的に示している。また、下リング導波路コア１２ａと上リング導波路コア１３ａとの平面寸法及び断面寸法は、同じ寸法に形成されて、下リング導波路コア１２ａの真上に所定のギャップを介して上リング導波路コア１３ａが形成されている。
【００３９】
そして、直線導波路１１と下リング導波路１２とは、光学的に結合して共振動作する。また、下リング導波路１２と上リング導波路１３とも光学的に結合する。下リング導波路１２と上リング導波路１３とは、同じ断面寸法と周回長とを有した同一形状であるため、これらの径寸法等にかかわらず、共振波長は同じ値である。従って、下リング導波路１２と上リング導波路１３とは、同じ共振波長を持つ２つの導波モードの光信号が理想的な相互結合する。
【００４０】
なお、下リング導波路１２や上リング導波路１３が有限の伝搬損失を持つ場合には、直線導波路１１と下リング導波路１２との光学的な結合強度Ｋ１２や下リング導波路１２と上リング導波路１３との光学的な結合強度Ｋ２３を適切に設計・作製することにより、直線導波路１１を伝送する光信号から共振波長成分の光信号を完全に消光させることができる。
【００４１】
結合強度Ｋ２３は結合強度Ｋ１２に対して一意に決まり、またその逆も成り立つ。即ち、共振波長成分を完全に消光させることができる結合強度Ｋ１２と結合強度Ｋ２３との組み合わせは、一意的に決まる。そこで、製造許容誤差が大きくなるように、結合強度Ｋ１２，Ｋ２３を決める。
【００４２】
また、直線導波路１１と上リング導波路１３との光学的な結合が無視できない場合には、”Ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ”条件は変化するので、結合強度Ｋ１２，Ｋ２３や共振波長も変わる。しかし、このような場合は、直線導波路１１と上リング導波路１３との光学的な結合強度も加味した設計を行うことで、所望の”Ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ”条件を満たすことができる。
【００４３】
次に、このような光導波路型波長フィルタ１０Ａの製造方法を説明する。この光導波路型波長フィルタ１０Ａは、例えばＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板を用いて形成する。無論、ＳＯＩ基板を用いることを必須要件とするものではなく、貼り合わせ基板やＳＩＭＯＸ（Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｂｙ  ＩＭｐｌａｎｔｅｄ  ＯＸｙｇｅｎ）基板等を利用してもよい。
【００４４】
図３（ａ）〜（ｅ）は、ＳＯＩ基板を用いた場合の光導波路型波長フィルタ１０Ａの製造手順を示す図である。図３（ａ）は、ＳＯＩ基板１５の断面構造を示している。ＳＯＩ基板１５は、Ｓｉ（Ｓｉｌｉｃｏｎ）基板１５ａの上にＳｉＯ２層１５ｂが設けられ、さらに上にアモルファスシリコン又はポリシリコン等のＳｉ層１５ｃが設けられた構成となっている。
【００４５】
このＳＯＩ基板１５にプラズマ励起ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等によりＳｉＯ２膜２３を成膜し、その後にアモルファスのＳｉ膜２４を減圧ＣＶＤにより成膜する。Ｓｉ膜２４を成膜した後、窒素雰囲気下で約６００℃のアニールを所定時間行い、続けて約１１００℃のアニールを所定時間行う（図３（ｂ））。
【００４６】
この約６００℃のアニールにより、アモルファスのＳｉ膜２４は多結晶化し、約１１００℃のアニールで結晶が成長し、また結晶欠陥が減少する。
【００４７】
次に、リソグラフィ技術を用いて直線導波路コア１１ａ、上リング導波路コア１３ａ、下リング導波路コア１２ａを形成する。リソグラフィ技術としては電子線リソグラフィやフォトリソグラフィ等を用いる。以下の説明では、直接描画技術である電子線リソグラフィ技術を用いた場合を例に説明する。
【００４８】
図３（ｂ）の状態のＳＯＩ基板１５にレジストを塗布し、電子線描画による露光処理及び現像処理により直線導波路コア１１ａ、上リング導波路コア１３ａ、下リング導波路コア１２ａに対応する図示しないレジストパターンを形成する。そして、このレジストパターンをエッチングマスクとして、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）等のエッチング技術を用いてＳｉ膜２４、ＳｉＯ２膜２３、Ｓｉ膜１５ｃを順次エッチングする（図３（ｃ））。
【００４９】
なお、エッチング技術としては、薬液によるエッチング（所謂、ウエットエッチング）も可能であるが、ウエットエッチングの場合、オーバハングが生じやすく、また粒界に沿ったエッチングが進み易い傾向がある。これに対し、ＲＩＥエッチング技術等の反応ガスによるエッチング（所謂、ドライエッチング）では、オーバハングが生じ難く、また粒界と略無関係にエッチングできる。従って、ドライエッチングの方が、上リング導波路コア１３ａと下リング導波路コア１２ａとの断面形状を同じ形状にし、かつ、側壁の荒れの均一性を保つ上で好ましい。
【００５０】
このエッチング処理により、同一形状の上リング導波路コア１３ａと下リング導波路コア１２ａとがＳｉＯ２膜２３を挟んで形成されると共に、直線導波路コア１１ａ及びこの直線導波路コア１１ａと同一形状のＳｉパターン２２がＳｉＯ２膜２３を挟んで形成される。Ｓｉパターン２２は、不要なパターンであるので、上述したリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて除去する（図３（ｄ））。
【００５１】
最後に、プラズマ励起ＣＶＤ等によりＳｉＯ２膜２７を形成する（図３（ｅ））。このＳｉＯ２膜２７は、ＳＯＩ基板におけるＳｉＯ２膜１５ｂと一体化して、クラッド１４を形成する。これにより、光導波路コア１１ａ，１２ａ，１３ａとこれらの回りのクラッド１４とにより、光導波路１１、１２、１３が形成される。
【００５２】
以上説明したように、１回の露光処理、エッチング処理で、直線導波路コア１１ａ、上リング導波路コア１３ａ及び、下リング導波路コア１２ａが形成できるので、製造コストの削減が可能になる。また、同じ寸法の上リング導波路コア１３ａと下リング導波路コア１２ａとが一度に形成できるので、所望の相互結合強度Ｋ２３を容易、かつ、安定して得ることが可能になる。よって、低コストで、かつ、バラツキの少ないフィルタ特性を持つ光導波路型波長フィルタが製造できる。
【００５３】
また、露光処理においては、マスクの位置合わせ処理が不要になるので、例えば特許文献１において説明したような、直線導波路コアの位置に対する上リング導波路コアの位置を決定する位置合わせ処理が不要になる。従って、結合強度Ｋ１２のバラツキが防止でき、所望の結合強度Ｋ１２が安定して得ることが可能になる。よって、低コストで、かつ、バラツキの少ないフィルタ特性を持つ光導波路型波長フィルタが製造できる。
【００５４】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。なお、第２の実施形態と同一構成に関しては同一符号を用いて説明を適宜省略する。
【００５５】
第２の実施形態においては、直線導波路コアと上リング導波路コアとも光結合するので、設計を行う際にはこの光結合強度も考慮する必要がある。そこで、本実施形態では、かかる直線導波路コアと上リング導波路コアとの光結合を弱くすることで、設計が容易に行えるようにしたものである。
【００５６】
図４（ａ）は、本発明の第３の実施形態にかかる光導波路型波長フィルタ１０Ｂの上面図であり、図４（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。なお、図４（ａ）において、点線矢印Ｐｉｎは入力光信号、点線矢印Ｐｏｕｔは出力光信号、点線矢印Ｐａ＿ｉｎｄは、光導波路コア１２ａに誘起された光信号、点線矢印Ｐｂ＿ｉｎｄは、光導波路コア１３ａに誘起された光信号を示している。図４（ａ），（ｂ）に示すように、ＳＯＩ基板１５のＳｉ層１５ｃに接して直線導波路コア１１ａと下リング導波路コア１２ａとが形成されている。また、下リング導波路コア１２ａの上には、ＳｉＯ２膜のクラッド１４を介して上リング導波路コア１３ａが形成されている。この場合のクラッド１４には、ＳＯＩ基板１５のＳｉＯ２膜１５ｂは含まない。
【００５７】
以下、Ｓｉ層１５ｃをスラブ導波路コア１５ｃと記載する。このようなスラブ導波路コア１５ｃを備える光導波路型波長フィルタをリッジ型の光導波路型波長フィルタと呼び、第２の実施形態における光導波路型波長フィルタをチャネル型の光導波路型波長フィルタと呼んで、便宜上区別する。
【００５８】
上記呼称に従うと、直線導波路１１は、直線導波路コア１１ａ、スラブ導波路コア１５ｃ及びこれらを覆うクラッド１４により構成される。また、下リング導波路１２は、下リング導波路コア１２ａ、スラブ導波路コア１５ｃ及びこれらを覆うクラッド１４により構成される。さらに、上リング導波路１３は、上リング導波路コア１３ａ及びこれを覆うクラッド１４により構成される。
【００５９】
スラブ導波路コア１５ｃにより、直線導波路コア１１ａや下リング導波路コア１２ａを伝送する光信号における導波モードのプロファイルは、このスラブ導波路コア１５ｃに偏った分布を持つようになる。即ち、直線導波路コア１１ａや下リング導波路コア１２ａを伝送する光信号におけるプロファイルの重心がスラブ導波路コア１５ｃ側にずれる。従って、直線導波路コア１１ａと上リング導波路コア１３ａとが光学的に結合する際の距離が実効的に長くなり、これらの間の結合強度が小さくなる。
【００６０】
一方、直線導波路コア１１ａと下リング導波路コア１２ａとは、スラブ導波路コア１５ｃを介しても光学的結合を行うため、本実施形態にかかるリッジ型の直線導波路コア１１ａと下リング導波路コア１２ａとの結合強度は、第２の実施形態にかかるチャネル型の直線導波路コア１１ａと下リング導波路コア１２ａとの結合強度より強くなる。
【００６１】
以上により、直線導波路コア１１ａと上リング導波路コア１３ａとの光学的結合を考慮することなく光フィルタ特性を設計することが可能になる。
【００６２】
このような光導波路型波長フィルタ１０Ｂの製造方法を、図５（ａ）〜（ｆ）及び図６（ａ）〜（ｃ）に示す光導波路型波長フィルタ１０Ｂの断面図に従い説明する。ＳＯＩ基板１５は、Ｓｉ基板１５ａ、ＳｉＯ２膜１５ｂ、Ｓｉ膜（スラブ導波路コア）１５ｃから構成されている（図５（ａ））。
【００６３】
Ｓｉ膜１５ｃは、上述したスラブ導波路コア１５ｃをなし、プラズマ励起ＣＶＤ等によりアモルファス状態で成膜される。その際、Ｓｉ膜１５ｃは、水素イオンをＳｉの未結合子に結合させて不動態化されていることが好ましい。これは、未結合子がキャリアの生成・消滅センターとなるためである。
【００６４】
このＳＯＩ基板１５の上に、プラズマ励起ＣＶＤ等によりＳｉＯ２膜２５を形成する（図５（ｂ））。ＳｉＯ２膜２５は、直線導波路コア１１ａや下リング導波路コア１２ａの厚みに設定する。
【００６５】
そして、リソグラフィ技術を用いて直線導波路コア１１ａ、下リング導波路コア１２ａ等に相当するレジストパターンを形成し、このレジストパターンをエッチングマスクとしてＳｉＯ２膜２５をエッチングする（図５（ｃ））。ＳｉＯ２膜２５をエッチングすると、直線導波路コア１１ａ、上リング導波路コア１３ａのパターンに対応するトレンチパターン２６が形成される。
【００６６】
そこで、このトレンチパターン２６を埋めるように、アモルファスシリコンを成膜する。その後、アモルファスシリコンをＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）により研削して、トレンチパターン２６にのみアモルファスシリコンを残す（図５（ｄ））。この残されたアモルファスシリコンは、直線導波路コア１１ａ、下リング導波路コア１２ａとなる。
【００６７】
次に、プラズマ励起ＣＶＤ等によりＳｉＯ２膜２７を形成する（図５（ｅ））。ＳｉＯ２膜２７は、先に形成されたＳｉＯ２膜２５と一体化するので、以下の説明では、ＳｉＯ２膜２５を含めＳｉＯ２膜２７と記載する。
【００６８】
そして、露光処理、エッチング処理を行うことにより、ＳｉＯ２膜に上リング導波路コア１３ａに対応するトレンチパターン２８を形成する（図５（ｆ））。
【００６９】
このトレンチパターン２８を埋めるように、アモルファスシリコンを成膜する（図６（ａ））。その後、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）によりアモルファスシリコンを研削して、トレンチパターン２８にのみアモルファスシリコンを残す（図６（ｂ））。トレンチパターン２８に残ったアモルファスシリコンは、上リング導波路コア１３ａとなる。
【００７０】
最後に、プラズマ励起ＣＶＤ等によりＳｉＯ２膜２９を成膜して完成する（図６（ｃ））。ＳｉＯ２膜２９は、先に形成されたＳｉＯ２膜２７と一体化して、クラッドとして作用する。以下の説明では、ＳｉＯ２膜２７、ＳｉＯ２膜２９をクラッド１４と記載する。
【００７１】
このようにスラブ導波路コアを設け、その上に直線導波路コアと下リング導波路コアとを一度に形成するので、これらの間の寸法バラツキの発生が防止でき、所望の光結合強度の直線導波路コアと下リング導波路コアとが形成できる。
【００７２】
また、このスラブ導波路コアを介して直線導波路コアと下リング導波路コアとの光結合強度が強くなると共に、直線導波路コアと上リング導波路コアとの光結合強度が弱くなるので、上リング導波路コアと下リング導波路コアとの位置にバラツキが生じても、設計において直線導波路コアと上リング導波路コアとの光結合を余り考慮する必要が無くなる。従って、下リング導波路コアに対する上リング導波路コアの位置のバラツキの許容範囲が拡大して、製造マージンが拡大する。よって、製造コストが抑制できる。
【００７３】
なお、本実施形態は、直線導波路コアと上リング導波路コアとの光結合強度を小さくすることにより、光導波路型波長フィルタの設計を容易にするので、上述したスラブ導波路コア１５ｃを用いることに限定されず、図７や図８に示すような光導波路型波長フィルタでもよい。
【００７４】
図７（ａ）は、光導波路型波長フィルタ１０Ｃの上面図であり、図７（ｂ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。この光導波路型波長フィルタ１０Ｃの直線導波路コア１１ａは下リング導波路コア１２ａより下側（支持部材１５側）に形成されている。なお、図７（ａ）において、点線矢印Ｐｉｎは入力光信号、点線矢印Ｐｏｕｔは出力光信号、点線矢印Ｐａ＿ｉｎｄは、光導波路コア１２ａに誘起された光信号、点線矢印Ｐｂ＿ｉｎｄは、光導波路コア１３ａに誘起された光信号を示している。これにより直線導波路コア１１ａと上リング導波路コア１３ａとの距離が長くなるので、光フィルタ特性を設計する際に直線導波路コア１１ａと上リング導波路コア１３ａとの光結合を考慮する必要が低減する。即ち、設計が容易に行えるようになる。
【００７５】
また、図８に示すような光導波路型波長フィルタ１０Ｄでもよい。図８（ａ）は、光導波路型波長フィルタ１０Ｄの上面図であり、図８（ｂ）は（ａ）におけるＤ−Ｄ断面図である。なお、図８（ａ）において、点線矢印Ｐｉｎは入力光信号、点線矢印Ｐｏｕｔは出力光信号、点線矢印Ｐａ＿ｉｎｄは、光導波路コア１２ａに誘起された光信号、点線矢印Ｐｂ＿ｉｎｄは、光導波路コア１３ａに誘起された光信号を示している。この光導波路型波長フィルタ１０Ｄは、上リング導波路コア１３ａを直線導波路コア１１ａから離れる方向にずらした構成である。
【００７６】
この場合は、下リング導波路コア１２ａと上リング導波路コア１３ａとは上下関係をなすが、下リング導波路コア１２ａの真上に上リング導波路コア１３ａは存在しない構成となる。しかし、直線導波路コア１１ａと上リング導波路コア１３ａとの距離が離れるため、これらの間の光結合強度をフィルタ特性の設計において考慮する必要が軽減される。即ち、設計が容易に行えるようになる。
【００７７】
＜第４の実施形態＞
次に、本発明の第４の実施形態を説明する。なお、第２の実施形態と同一構成に関しては同一符号を用い説明を適宜省略する。これまで説明した、光導波路型波長フィルタにおいては、上下の光導波路コアは、リング状であった。これに対して、本実施形態はレーストラック状の環状とした。
【００７８】
図９（ａ）は、本発明の第４の実施形態にかかる光導波路型波長フィルタ１０Ｅの上面図であり、図９（ｂ）は（ａ）におけるＥ−Ｅ断面図である。なお、図９（ａ）において、点線矢印Ｐｉｎは入力光信号、点線矢印Ｐｏｕｔは出力光信号、点線矢印Ｐａ＿ｉｎｄは、光導波路コア１２ｃに誘起された光信号、点線矢印Ｐｂ＿ｉｎｄは、光導波路コア１３ｃに誘起された光信号を示している。
【００７９】
この光導波路型波長フィルタ１０Ｅは、直線導波路コア１１ａ、環状（トラック状）の導波路コア１２ｃ、環状（トラック状）の導波路コア１３ｃ、２×２の多モード干渉（ＭＭＩ：Ｍｕｌｔｉ  Ｍｏｄｅ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）導波路コア１６、クラッド１４等を備える。以下、環状の導波路コア１２ｃを下トラック導波路コア１２ｃ、環状の導波路コア１３ｃを上トラック導波路コア１３ｃと記載する。
【００８０】
そして、直線導波路コア１１ａと下トラック導波路コア１２ｃとは同一平面上に形成され、ＭＭＩ導波路コア１６を介して光学的に結合している。
【００８１】
ＭＭＩ導波路コア１６は、方向性結合導波路コアにおけるような導波光の波長と同程度又はそれ以下の微少なギャップを構造パラメータとして持たないため、製造許容誤差が大きい利点を持つ。また、ＭＭＩ導波路コア１６は、光学的な結合強度の波長依存性が比較的小さいという利点も持っている。
【００８２】
一方、２×２のＭＭＩ導波路コア１６における光学的な結合強度のパワー分岐比は、５０：５０や１５：８５のような特定の条件でなければ、大きな過剰損失が生じる。
【００８３】
直線導波路コア１１ａと下トラック導波路コア１２ｃのみで構成した導波路コア構造（積層する上トラック導波路コア１３ｃが無い場合）において、過剰損失を伴わずに”Ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ”条件を満すのは、光結合強度に応じた下トラック導波路コア１２ｃでの伝搬損失が生じるときだけである。このように片方の導波路コアにのみ伝搬損失が生じることは極めて稀である。
【００８４】
そこで、本実施形態においては、図９に示すように、下トラック導波路コア１２ｃに上トラック導波路コア１３ｃを積層した。下トラック導波路コア１２ｃと上トラック導波路コア１３ｃの共振波長は一致しており、これらの導波モードは、それらのギャップｄ３４を介して光学的に結合する。従って、２つの上下のトラック導波路コアは、理想的な相互結合を行うようになるので、伝搬損失の有無にかかわらず”Ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ”条件を満すことが可能になる。
【００８５】
但し、ＭＭＩ導波路コア１６を用いるために、直線導波路コア１１ａと下トラック導波路コア１２ｃとの光学的な結合強度Ｋ１３が特定の値に定まってしまう。このため、結合強度Ｋ１３に応じた適切な相互結合の強度、即ち下トラック導波路コア１２ｃ及び上トラック導波路コア１３ｃの光学的な結合強度Ｋ２３を設計する必要がある。このようにして、直線導波路コア１１ａと下トラック導波路コア１２ｃをＭＭＩ導波路コア１６で結合した場合にも、”Ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ”条件を満たすことができる。
【００８６】
＜第５の実施形態＞
次に、本発明の第５の実施形態を説明する。なお、第２の実施形態と同一構成に関しては同一符号を用い説明を適宜省略する。本実施形態では、上下リング導波路コアのうちの一方のリング導波路コアの共振波長を制御できるようにしたものである。このような共振波長の制御として、例えばキャリア注入を介した電気光学効果（プラズマ分散効果）を利用する。
【００８７】
図１０（ａ）は、本発明の第５の実施形態にかかる光導波路型波長フィルタ１０Ｆの上面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）におけるＦ−Ｆ断面図である。なお、図１０（ａ）において、点線矢印Ｐｉｎは入力光信号、点線矢印Ｐｏｕｔは出力光信号、点線矢印Ｐａ＿ｉｎｄは、光導波路コア１２ａに誘起された光信号、点線矢印Ｐｂ＿ｉｎｄは、光導波路コア１３ａに誘起された光信号を示している。
【００８８】
この光導波路型波長フィルタ１０Ｆは、Ｓｉ基板１５ａの上に形成された直線導波路コア１１ａ、この直線導波路コア１１ａと同一の面に形成された下リング導波路コア１２ａ、下リング導波路コア１２ａと同じ形状に形成された上リング導波路コア１３ａ、クラッド１４、上リング導波路コア１３ａに接して設けられたキャリア注入層３０、このキャリア注入層３０を覆うように設けられた絶縁膜３４、絶縁膜３４を貫通してキャリア注入層３０と導通する電極３６，３７を備える。
【００８９】
下リング導波路コア１２ａは直線導波路コア１１ａと同一面上に形成され、上リング導波路コア１３ａは下リング導波路コア１２ａの真上にクラッド１４を介して配置されている。キャリア注入層３０はＳｉ等により形成されて、上リング導波路コア１３ａと接している。また、このキャリア注入層３０には、電極３６，３７がオーミック接続されている。
【００９０】
電極３７が接する領域３１のキャリア注入層３０には、臭素等の不純物が高濃度に注入されてＰ型半導体を形成し、電極３６が接する領域３２のキャリア注入層３０には、ヒ素等の不純物が高濃度に注入されてＮ型半導体を形成している。従って、キャリア注入層３０はＰ−ｉ−Ｎ構造をなして、屈折率調整部を構成する。即ち、屈折率調整部は、電極３６，３７、領域３１，３２，３３により構成されている。
【００９１】
図１１は、このような構成の光導波路型波長フィルタ１０Ｆにおいて、上リング導波路コア１３ａにキャリアを注入した場合のフィルタ特性を透過スペクトルで示した図である。図１１において、横軸は、キャリア注入を行わない場合の共振波長を示している。このとき上リング導波路コア１３ａの共振波長が、下リング導波路コア１２ａの波長と同じ場合は、横軸の値は「０」である。
【００９２】
図１１において、点線曲線は上リング導波路コア１３ａと下リング導波路コア１２ａとの波長は共振波長で、”Ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ”の条件が満たされている場合の透過スペクトルである。一方、実線曲線は、キャリア注入して上リング導波路コア１３ａの共振波長が下リング導波路コア１２ａの共振波長から約１０ｐｍずれた場合の透過スペクトルである。
【００９３】
このようにキャリア注入を行うことにより、共振波長がずれる。逆に言えば、上リング導波路コア１３ａと下リング導波路コア１２ａとが、”Ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ”の条件を満たしていない場合には、電極３６，３７を介して上リング導波路コア１３ａにキャリアを注入することにより、”Ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ”の条件を満たすようにすることができる。
【００９４】
透過スペクトルのシフトは、電極３６，３７のバイアス方向を反転させることで、高速応答して変化する。例えば、相対的な波長が「０」となる光信号が直線導波路コア１１ａに入力された場合に、キャリア注入を行うことにより、直線導波路コア１１ａから出力される光信号における上記波長の強度（透過強度）が大きく変化する。従って、フィルタ特性のオン、オフ制御が可能となる。
【００９５】
次に、このような光導波路型波長フィルタ１０Ｆの製造手順を図１２に従い説明する。先ず、ＳＯＩ基板１５（図１２（ａ））に、プラズマ励起ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等によりＳｉＯ２膜２３を成膜し、その後にアモルファスのＳｉ膜２４を減圧ＣＶＤにより成膜する。Ｓｉ膜２４を成膜した後、窒素雰囲気下で約６００℃のアニールを所定時間行い、続けて約１１００℃のアニールを所定時間行う（図１２（ｂ））。
【００９６】
この約６００℃のアニールにより、アモルファスのＳｉ膜２４は多結晶化し、約１１００℃のアニールで結晶が成長すると共に結晶欠陥が減少する。
【００９７】
次に、リソグラフィ技術を用いて直線導波路コア１１ａ、上リング導波路コア１３ａ、下リング導波路コア１２ａに対応する図示しないレジストパターンを形成し、このレジストパターンをエッチングマスクとしてＳｉ膜２４、ＳｉＯ２膜２３、Ｓｉ膜１５ｃを順次エッチングする（図１２（ｃ））。
【００９８】
このエッチング処理により、同一形状の上リング導波路コア１３ａと下リング導波路コア１２ａとがＳｉＯ２膜２３を挟んで形成されると共に、直線導波路コア１１ａ及び直線導波路コア１１ａと同一形状のＳｉパターン２６がＳｉＯ２膜２３を挟んで形成される。
【００９９】
なお、Ｓｉパターン２６は、不要なパターンであるので、上述したリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて除去する（図１２（ｄ））。
【０１００】
次に、プラズマ励起ＣＶＤ等によりＳｉＯ２膜２７を形成する。このＳｉＯ２膜２７を上リング導波路コアが露出するまで研削等を行って平坦化する（図１２（ｅ））。
【０１０１】
これまでの工程は図３に示した工程と同じである。しかし、本実施形態はこれに限定されず、例えば図５及び図６（ａ）、（ｂ）に示すような工程でも良い。
【０１０２】
上リング導波路コア１３ａが露出した状態からの工程を図１３に従い説明する。プラズマ励起ＣＶＤ等によりアモルファス等のＳｉをキャリア注入層３０として形成する（図１３（ａ））。
【０１０３】
その後、このキャリア注入層３０の２カ所の領域３１，３２に不純物を２度イオン注入する（図１３（ｂ）、（ｃ））。１回目の不純物注入は、例えばリンイオンを一方の領域３１に注入して、この領域３１をＮ型（又はＰ型）にする。２回目の不純物注入は、例えば臭素イオンを他方の領域３２に注入して、この領域３２をＰ型（又はＮ型）にする。図１３（ｂ）においては、上リング導波路コア１３ａの内側領域３１をＮ型半導体にするように不純物注入を行い、図１３（ｃ）においては上リング導波路コア１３ａの外側領域３２をＰ型半導体にするように不純物注入を行った場合を示している。
【０１０４】
不純物注入を行った後に、アニールを行う。このアニールにより、アモルファスシリコンは、多結晶化し、これに伴い不純物の活性化が行われると共にキャリアの移動度や寿命が改善する。従って、領域３１はＮ型半導体、領域３２はＰ型半導体となり、その間の領域は不純物濃度の少ない真性半導体（Ｉ型）となり、Ｐ−Ｉ−Ｎ構造が形成される。以下、領域３１と領域３２とで挟まれた、上リング導波路コアの上のキャリア注入層３０を領域３３と記載する
アニール後、キャリア注入層３０の上にプラズマ励起ＣＶＤ等によりＳｉＯ２膜３４を形成し、領域３１、３２，３３に対応してスルーホール３５を形成する図１３（ｄ）。このスルーホール３５の形成は、上述したリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いる。その後、プラズマ励起ＣＶＤ等によりＮｉＳｉ２等の電極膜層を形成し、リソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて電極３６，３７を形成する（図１３（ｆ））。
【０１０５】
以上により、光導波路型波長フィルタ１０Ｆが製造される。このような、光導波路型波長フィルタ１０Ｆにキャリア注入を行う場合には、電極３６と電極３７との間に電圧を印可して、キャリアを領域３３に注入する。領域３３は上リング導波路コア１３ａと接続されているため、この上リング導波路コア１３ａのキャリア数を変化させることが可能になる。
【０１０６】
なお、本実施形態は、電気光学効果ではなく熱光学効果を用いて、リング導波路コアの屈折率変化を得ることを排除するものではなく、また電気光学効果と熱光学効果と共に用いることも可能である。この場合の屈折率調整部は、リング導波路コアを加熱するための加熱源となる。
【０１０７】
さらに、上記説明では、光共振器はリング又はレーストラック形状について説明したがディスク状であっても良い。
【符号の説明】
【０１０８】
２  光導波路型波長フィルタ
３  直線導波路
４  下環状導波路
５  上環状導波路
１０Ａ〜１０Ｆ  光導波路型波長フィルタ
１１  直線導波路（光導波路）
１１ａ  直線導波路コア（光導波路コア）
１２  下リング導波路
１２ａ  下リング導波路コア（光導波路コア）
１２ｃ  下トラック導波路コア
１３  上リング導波路
１３ａ  上リング導波路コア（光導波路コア）
１３ｃ  上トラック導波路コア
１４  クラッド
１５  支持部材
１５ｃ  スラブ導波路コア
３０  キャリア注入層
３６，３７  電極
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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