(57)【要約】      本発明では、光路長の変化により生じる光特性の変化を適宜補償するために、１）基板の切断幅１１に相当する付加的な光路長１２ｃが、導波路設計工程及び製作工程の途中に、導波路回折格子チップの切断される導波路部に付加され、補償された光路長１２ｄが切断後にも維持される光路補償方法と、２）付加的な導波路が、基板の切断幅１１に相当する距離だけシフトされた位置に付加され、付加的な導波路１ｂが、切断が行われた後の光路長の変化を最小化する位置補償方法と、の二つの方法を提示する。
2009535656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導波路回折格子チップの光路長が切断される際に、基板の切断された幅による光路長の減少により生じる光特性変化を補償するための、温度無依存の導波路回折格子素子を製作する方法であって、
付加的な光路長を有する導波路部分が、切断される同一な導波路部分上に付加される、導波路回折格子チップのためのフォトマスクを設計するステップと、
付加的な光路長を有する導波路部分が、切断される同一な導波路部分上に付加される、平面基板上のアレイ導波路回折格子チップを作製するステップと、
アレイ導波路回折格子チップの光路を切断して、基板の切断幅に相当する光路長を除去するステップと、
アレイ導波路回折格子チップの光路を再整列するステップと、
を含む光特性変化を補償するための温度無依存の導波路回折格子素子を製作する方法。
【請求項２】
導波路回折格子チップの光路長が切断される際に、基板の切断された幅による光路長の減少により生じる光特性変化を補償するための、温度無依存の導波路回折格子素子を製作する方法であって、
付加的な入力ストライプ導波回路を含む導波路部分が最初入力ストライプ導波回路を含む、切断される、最初導波路部分から切断幅に相応する特定距離だけシフトされた位置に付加される、導波路回折格子チップのためのフォトマスクを設計するステップと、
付加的な入力ストライプ導波回路を含む導波路部分が最初入力ストライプ導波回路を含む、切断される、最初導波路部分から切断幅に相応する特定距離だけシフトされた位置に付加される、平面基板上のアレイ導波路回折格子チップを製作するステップと、
アレイ導波路回折格子チップの光路を切断するステップと、
その位置が切断される、最初導波路部分から切断幅に相応する特定距離だけシフトされた付加的な入力ストライプ導波回路を用いてアレイ導波路回折格子チップの光路を再整列するステップと、
を含む光特性変化を補償するための温度無依存の導波路回折格子素子を製作する方法。
【請求項３】
アレイ導波路回折格子チップの入力導波路の一部分を切断するステップ、
アレイ導波路回折格子チップの入力スラブ導波路の一部分を切断するステップ、
アレイ導波路回折格子チップの入力ストライプ導波回路と入力スラブ導波路との間の境界面にある一部分を切断するステップ、
アレイ導波路回折格子チップの入力スラブ導波路とアレイ導波路との境界面にある一部分を切断するステップ、
アレイ導波路回折格子チップのアレイ導波路の一部分を切断するステップ、
のいずれか一つのステップを含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の光特性変化を補償するための温度無依存の導波路回折格子素子を製作する方法。
【請求項４】
基板の切断幅と、整列された二つのサブチップ部間の間隔との長さの差の５％乃至２００％で決定される付加的な光路長を付加するステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の温度無依存の導波路回折格子素子を製作する方法。
【請求項５】
導波路回折格子チップの光路長が切断される際に、基板の切断された幅による光路長の減少により生じる光特性変化を補償するための、温度無依存の導波路回折格子素子を製作する方法であって、
アレイ導波路回折格子チップが切断される際に、フラットトップ作動機能導波路構造１ｃを、入力ストライプ導波回路を含む入力サブチップ部６ａに位置させるステップと、
フラットトップ作動機能導波路構造１ｃを有する入力ストライプ導波回路を含む入力サブチップ部６ａにより、アレイ導波路回折格子チップの光路を再整列するステップと、
を含む光特性変化を補償するための温度無依存の導波路回折格子素子を製作する方法。
【請求項６】
導波路回折格子チップの光路長が切断される際に、基板の切断された幅による光路長の減少により生じる光特性変化を補償するための、温度無依存の導波路回折格子素子であって、
アレイ導波路回折格子チップの切断後に、アレイ導波路回折格子チップの入力ストライプ導波回路を含む入力サブチップ部６ａに位置されるフラットトップ作動機能導波路構造１ｃと、
二つのサブチップ部の光路の再整列の後に、アレイ導波路回折格子チップの入力ストライプ導波回路を含む入力サブチップ部６ａに位置されるフラットトップ作動機能導波路構造１ｃと、
を含む温度無依存の導波路回折格子素子。
【請求項７】
入力ストライプ導波回路１ａまたは１ｂと、切断された面との間に位置するフラットトップ作動機能導波路構造１ｃ、
入力ストライプ導波回路１ａまたは１ｂと、入力スラブ導波路３の切断された部分との間に位置するフラットトップ作動機能導波路構造１ｃ、
入力ストライプ導波回路１ａまたは１ｂと、 切断されていない入力スラブ導波路３との間に位置するフラットトップ作動機能導波路構造１ｃ、
のいずれか１つを含む特徴とする、請求項６に記載の温度無依存の導波路回折格子素子のフラットトップ作動機能導波路構造。
【請求項８】
導波路回折格子チップの切断前に、付加的な入力ストライプ導波回路１ｂとダミ導波路１ｄとの間に位置するフラットトップ作動機能導波路構造１ｃを含むことを特徴とする、温度無依存の導波路回折格子素子のフラットトップ作動機能導波路構造。
【請求項９】
アレイ導波路回折格子チップを切断する前に、出力光ファイバーまたは出力光ファイバーアレイを出力ストライプ導波回路に付着するステップを含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の光特性変化を補償するための温度無依存の導波路回折格子素子を製作する方法。
【請求項１０】
アレイ導波路回折格子チップを切断する前に、最初入力ストライプ導波回路１ａを用いてアレイ導波路回折格子チップの光特性を検査するステップと、
最初入力ストライプ導波回路１ａの位置からシフトすることにより、入力光ファイバーまたは入力光ファイバーアレイを付加入力ストライプ導波回路１ｂ及び出力ストライプ導波回路に対して整列して付着するステップと、
を含むことを特徴とする、請求項２に記載の光特性変化を補償するための温度無依存の導波路回折格子素子を製作する方法。
【請求項１１】
ダミ導波路１ｄを、付加的な入力ストライプ導波回路１ｂと入力スラブ導波路３との間の切断されて除去される部分に付加するステップと、
ダミ導波路１ｄの一部または全部を除去するステップと、
を含む請求項２に記載の付加的な入力ストライプ導波回路を施す制作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
大きい帯域幅の情報を伝送するのによく使用されるＷＤＭ通信システムは、一本の光ファイバーを用いてＮ個の波長を有する光信号を同時に伝送する。遠距離の通信では、最大の帯域幅が１つの光ファイバー線上で伝送される必要があるため、１．０ｎｍ以下の光間隔によって分離された多くの波長を伝送するために、ＤＷＤＭ伝送がよく使用される。受信器ユニットの端には、合波された多くの波長を有する光信号を分波するためのアレイ導波路回折格子（AWG: Arrayed Waveguide Grating）合分波器がよく使用される。通常の導波路回折格子は、特定温度に維持される環境下で作動されるように、外部電源を利用した温度制御を必要とする。これは、導波路回折格子が動作温度の変化に対する波長選択的敏感度を示すからである。したがって、温度無依存の導波路回折格子の必要性が急激に増加している。
【背景技術】
【０００２】
図１は、通常の導波路回折格子素子を概略的に示した図である。導波路回折格子の波長合波及び分波特性は、関連式によって、特定波長を有して特定位置に集光される特性から分かる。したがって、最初入力ストライプ導波回路１ａの位置が水平（図1のｘ方向）に移動される時、出力導波回路２に入る光の波長もシフトされるようになる。最初入力ストライプ導波回路１ａの位置が入力スラブ導波路３の焦点中心から水平方向（図1のｘ方向）にｄｘだけ移動すれば、出力導波回路２における波長は、ｄλだけ変化するようになる。このような位置関係が式１に示されている。
【０００３】
[式１]
dx/dλ=[Lf*ΔL/(ns*dλo)]*ng
ここで、Lfは、スラブ導波路の焦点長さであり、ngはアレイ導波路（Arrayed Waveguides）の群屈折率である。
【０００４】
温度変化をＴとすると、式１から式２が誘導できる。
【０００５】
[式２]
dx=[Lf*ΔL/(ns*dλo)]*ng*(dλ/dT)*T
【０００６】
前記式２から分かるように、出力ストライプ導波回路２における波長が温度変化によりシフトされても、最初入力ストライプ導波回路１ａの位置が水平方向（図１のｘ方向）に移動されれば、波長の温度依存性は補償され得る。例えば、入力スラブ導波路３の焦点長さＬｆが１３ｍｍ、アレイ導波路の導波路 間の長さの差ΔLが４０μｍ、アレイ導波路と出力スラブ導波路との境界面にある領域のアレイ導波路の導波路ピッチｄが１４μｍであって、回折差数ｍが３８である場合、温度変化による波長シフトを補償するための最初入力ストライプ導波回路１ａの位置移動の距離ｄｘは、ｄｘ＝〜０．２８Ｔ(μｍ)と計算できる。したがって、温度変化が５０℃である場合の波長シフトは、入力ストライプ導波回路が水平方向(図１のｘ方向)に１４μｍ移動する時に補償され得る。
【０００７】
温度変化により、受動的に最初入力ストライプ導波回路１ａの位置を移動させるために、基板より大きい熱膨張係数（ＣＴＥ）を有する横方向滑走ロッド９が付着された最初入力導波回路１ａの位置を水平（ｘ方向）に移動させる必要があって、水平移動は、横方向滑走ロッド９が熱膨張及び熱収縮される時になされる。
【０００８】
図１に概略的に示されたように、温度無依存のアレイ導波路回折格子は、アレイ導波路回折格子チップの二つのサブチップ部（入力サブチップ６ａ及び主サブチップ６ｂ）から構成されたアレイ導波路回折格子構造と、アレイ導波路回折格子チップの二つのサブチップ部６ａ、６ｂを再整列して付着するための整列ベース基板９と、 二つのサブチップ部６ａ、６ｂ間の整列間隔を調節して維持するように設計された薄膜スペーサー８と、熱膨張及び熱収縮により、最初入力ストライプ導波回路１ａが位置される入力サブチップ部６ａを水平方向（ｘ方向）に移動させることにより波長シフトを補償するための横方向滑走ロッド９とを含む。合波された光波長が、光入力ファイバーからアレイ導波路回折格子チップ上の最初入力ストライプ導波回路１ａに入った後、これらの波長は、入力スラブ導波路３、アレイ導波路５、出力ストライプ導波回路２に順に伝送されて、最終的に分波された波長が出力光ファイバーに到達する。しかしながら、温度無依存のアレイ導波路回折格子の有用性にも関わらず、切断工程において、基板の切断幅（dicing kerf width；切断刃により除去される幅）によって生じる光路長さの差異だけ光特性が変化することは避けられない。特に温度無依存のアレイ導波路回折格子チップ基板の切断幅による、このような光路の長さの差は、出力信号スペクトルの帯域幅における微細な変化を招き、光挿入損失（Optical insertion loss）及び他の光特性の変化をもたらす。このような変化は、たとえ微細であっても、光特性の臨界点で素子不良を招来する。結果的に、アレイ導波路回折格子チップ基板の切断幅による、変化された光特性を補償するための技術的な解決策が必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、温度無依存の導波路回折格子素子の製造工程に伴われる切断除去工程による、所望しない光特性の変化を補償する温度無依存の導波路回折格子素子及びその制作方法に関する。図１に示された温度無依存の導波路回折格子の製造工程を説明すると、通常の導波路回折格子チップは、導波路回折格子の入力スラブ導波路３に連結された最初入力ストライプ導波回路１ａと入力スラブ導波路３との境界面で切断される。その後、二つのサブチップ部６ａ、６ｂは、整列ベース基板７の上面上で再整列されて組み立てられる。導波路回折格子チップの主導波路回折格子体を含むサブチップ部６ｂは、接着剤を利用して整列ベース基板７の表面上に接着及び固定される。再整列工程において、二つのサブチップ部６ａ、６ｂ間の整列間隔１０の幅は、所望の間隔幅を維持するために、一定厚さの薄膜スペーサー８を挿入することにより、容易に調整できる。温度無依存の導波路回折格子のパッケージング工程は、この二つのサブチップ部６ａ、６ｂが、温度無依存の特性を受動的に維持する重要な役割をする横方向滑走ロッド９により連結され、二つの再整列されたサブチップ部６ａ、６ｂを固定することにより完了する。
【００１０】
温度無依存パッケージング工程のための一般的な切断方法は、シリコンウェハーのような平面基板を切断するのに最もよく使用されるダイシングソー（Dicing Saw）を利用することである。この切断工程では、導波路回折格子チップ基板は、高速に回転する切断刃（Dicing  blade）によって切断されて、基板の切断幅は、切断刃の厚さによって決定される。切断刃の厚さは切断しようとする基板の厚さによって選択されるが、一般に通常の導波路チップ基板を切断するためには、少なくとも１００μｍの厚さを有する切断刃を使用することが好ましい。これにより、導波路回折格子チップの最初光路長１２ａに、基板の切断幅１１に相当する不可避な変化が生じて、結局光特性も変化するようになる。
【００１１】
図２は、基板の切断幅１１の除去による、切断前１２ａ及び及び切断後１２ｂの導波路回折格子チップの最初光路長さにおける光路長さの変化を示す。
【００１２】
基板の切断幅１１による光路長さの変化により招かれる最も敏感な特性は、帯域幅の変化であって、これは、光挿入損失及び他の光特性の変化をもたらす。シリカ基板の導波路回折格子チップの場合、一般に基板の切断幅１１が大きいほど帯域幅は狭くなることが分かる。図３は、基板の切断幅１１の変化による帯域幅及び光挿入損失の変化を示す。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明では、光路長の変化により生じる光特性の変化を適宜補償するために、１）基板の切断幅１１に相当する付加的な光路長１２ｃが、導波路設計工程及び製作工程の途中に、導波路回折格子チップの切断される導波路部に付加され、補償された光路長１２ｄが切断後にも維持される光路補償方法と、２）付加的な導波路が、基板の切断幅１１に相当する距離だけシフトされた位置に付加され、付加的な導波路１ｂが、切断が行われた後の光路長の変化を最小化する位置補償方法と、の二つの方法を提示する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明で提示する方法は、基板の切断幅１１により招かれる光路長さの変化を最小化して、温度無依存の導波路回折格子の光特性変化を最小化する。結果的に、温度無依存の導波路回折格子の光学的性能の向上及び収率向上を同時に達成することができる。
【００１５】
上記本発明の目的と特徴及び長所は、添付図面及び以下の詳細な説明により、さらに容易に理解できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明において、光路長さの補償方法は、基板の切断幅１１に相当する付加的な光路長１２ｃを、最初入力ストライプ導波回路１ａ及び入力スラブ導波路３との境界面にある導波路回折格子チップの切断される部分に付加することが必要である。このような付加は、最初はフォトマスク設計工程、それから導波路回折格子チップの導波路製作工程の間になされる。特に、光路長さの変化は、基板の切断幅１１に相当する長さの減少及び二つのサブチップ部６ａ、６ｂ間の整列間隔１０に相当する長さ増加の合により測定される。最終的な光路長さ（ＬＦ）１２ｄは、式３及び式４により決定される。
【００１７】
[式３]
ＬＯ＝ＬＤ＋ＬＫ
[式４]
ＬＦ＝ＬＯＬＫ＋ＬＧ＋ＬＣ
ここで、ＬＯは、切断前の最初設計された光路長さ１２ａ、ＬＤは、切断後の光路長さ１２ｄ、ＬＣは、光路長さ補償のための付加的な光路長さ１２ｃ、ＬＧは、二つのサブチップ６ａ、６ｂ間の整列間隔１０、そしてＬＫは、切断幅１１である。
【００１８】
光路長さの変化の導波路回折格子特性の変化に対する効果は、導波路回折格子の個別的な敏感度によって変わる。 導波路回折格子のかかる敏感度の変化を考慮し、ＬＰがＬＫとＬＧ間の光路差である場合、光路長さ補償のための付加的な光路長さ１２ｃは、実際的に、ＬＰの５％乃至２００％と得られる。例えば、ＬＫが１５０μｍで、ＬＧが１０μｍである場合、ＬＣは、７μｍから２８０μｍの間で一般に決定される。
【００１９】
図４は、温度無依存の導波路回折格子の光特性補償のための、本発明による経路長さの補償方法の一例を示した概略図である。図４に示されたように、最初入力ストライプ導波回路１ａと入力スラブ導波路３との境界面で最初入力ストライプ導波回路１ａの一部分が切断されて除去される場合、最初入力導波回路部に付加的な経路長さＬＣを付加することにより、光路長さは補償できる。除去されて補償される部分は、最初入力ストライプ導波回路１ａの一部分だけではなく、入力スラブ導波路３の一部分、アレイ導波路５の一部分、出力スラブ導波路４の一部分を含み、温度無依存の導波路回折格子のパッケージングのためのあらゆる部分を含む。図５は、本発明により光路長さ補償方法が使用される時、導波路回折格子チップの切断される部分と補償される部分の例を示した概略図である。
【００２０】
さらに、フラットトップ方式の導波路回折格子の場合、フラットトップ作動機能を導波路回折格子に提供するために、特別な導波路構造を有する必要がある。このフラットトップ作動機能の導波路構造１ｃは、数百μｍの経路長さを有するパラボラ（parabola）またはＹ−分岐状であり、最初入力ストライプ導波回路１ａの端から入力スラブ導波路３まで形成される。導波路回折格子で有効なフラットトップ作動を得るために、このフラットトップ作動機能の導波路構造１ｃは、導波路回折格子チップの切断後に最初入力ストライプ導波回路１ａの端に残っていなければならない。図６は、本発明により光路長さ補償方法が使用される時、フラットトップ(Flat-Top)方式の導波路回折格子の場合において、基板の切断幅１１の経路長さ補償の一例を示した概略図である。
【００２１】
図６に図示の切断された部分は、最初入力ストライプ導波回路１ａの一部分ではなく、入力スラブ導波路３の一部分である。さらに詳しくは、この切断された部分は、入力スラブ導波路３が最初入力ストライプ導波回路１ａのパラボラ形態のフラットトップ作動機能の導波路構造１ｃから連結される時、入力スラブ導波路３の始端に存在して、切断後に必要な光路長さを維持するために、切断後の残った部分は、入力スラブ導波路３の付加的な長さを含まなければならない。導波路回折格子チップの切断後、チップは、区別される二つの部分、即ち、パラボラ形態のフラットトップ作動機能の導波路構造１ｃを有する最初入力導波回路１ａの部分と入力スラブ導波路３の部分とに分けられる。また、図５に示されたように、除去されて補償される部分は、最初入力ストライプ導波回路１ａの一部分だけではなく、入力スラブ導波路３の一部分、アレイ導波路５の一部分、出力スラブ導波路４の一部分を含み、温度無依存の導波路回折格子のパッケージングのためのあらゆる部分を含む。
【００２２】
位置補償方法は、導波路回折格子チップを切断する前に、光特性に対する正確な予測が難しい場合、光路長さ補償方法よりさらに効果的な方法である。 光路長さ補償方法は、基板の切断幅１１に相当する付加経路長さを切断部分に付加する反面、位置補償方法では、付加的な導波路が、基板の切断幅１１の距離だけシフトされた位置に付加されて、そうなると、切断後の経路長さの変化を最小化する付加的な入力ストライプ 導波回路１ｂが光路整列のために使用される。最初入力ストライプ導波回路１ａは、導波路回折格子チップの特性検査のために、そして切断前に導波路回折格子チップの出力導波回路２に出力光ファイバーまたは光ファイバーアレイを付着するために使用される。その後、入力光ファイバーまたは入力光ファイバーアレイ１３が、最初入力ストライプ 導波回路１ａから、基板の切断幅１１からの変化を補償するための付加的な入力ストライプ導波回路１ｂまでシフトされて、入力光ファイバーまたは入力ファイバーアレイ１３は付着される。最終的に導波路回折格子チップは切断されて、切断されたサブチップ部６ａ、６ｂは再整列される。
【００２３】
図７は温度無依存の導波路回折格子の光特性補償のための、本発明による位置補償方法の一例を示した概略図である。図７において、切断前の入力光ファイバーアレイ１３と最初入力ストライプ導波回路１ａ間の最初整列位置１４ａから、切断後の入力光ファイバーアレイ１３と付加的な入力ストライプ導波回路１ｂ間の最終整列位置１４ａへの位置シフトが示されている。さらに、付加的な入力ストライプ導波回路１ｂに対する光学的整列の前に、最初入力ストライプ導波回路１ａに対する光学的整列が必要なわけではない。
【００２４】
図８は、本発明による位置補償方法において、付加的な入力ストライプ導波回路１ｂの詳細な構造の一例を示した概略図である。図８に示されたように、   入力光ファイバーまたは入力光ファイバーアレイの付着のために、付加的な入力導波路１ｂと入力スラブ導波路３間で切断される部分に、その幅が付加的な入力ストライプ導波路１ｂの幅より大きいダミ入力導波路１ｄを有することが有用である。また、ダミ導波路１ｄは、付加的な入力ストライプ導波路１ｂの端にあるパラボラ形態のフラットトップ作動機能の導波路構造１ｃと入力スラブ導波路３との境界面に形成される。ダミ導波路１ｄの相当な部分が、切断工程中に除去される必要がある。表示子１５が切断角度及び切断位置を正確に表示するために使用される場合、このような除去は、切断工程中に効果的に行われるようになる。このような表示子は、導波路の製作と同時に製作される。また、図５に示されたように、除去されて補償される部分は、最初入力ストライプ導波回路１ａの一部分だけではなく、入力スラブ導波路３の一部分、アレイ導波路５の一部分、出力スラブ導波路４の一部分を含み、温度無依存の導波路回折格子のパッケージングのためのあらゆる部分を含む。
【００２５】
図９は、本発明による温度無依存の導波路回折格子の３ｄＢ帯域幅特性の補償を示したグラフである。温度無依存の導波路回折格子の製作工程中に起こる光特性の変化を補償する温度無依存の導波路回折格子を製作するための一例が示されている。フラットトップ方式の温度無依存の導波路回折格子に対する経路長さ補償によって光特性の変化を補償するための製作例については、温度無依存の導波路回折格子において、最初入力ストライプ導波回路１ａの端からＹ−分岐方式のフラットトップ作動機能の導波路構造１ｃと連結される入力スラブ導波路３の始め部分が切断されるように予め設定される。切断刃の厚さは１２０μｍであり、二つのサブチップ部６ａ、６ｂ間の整列間隔１０のための薄膜スペーサー８の厚さは１０μｍである。１１０μｍを基準に５％乃至２００％の補償長さを想定すると、導波路回折格子チップの熱特性を基準に、１００μｍの補償長さが決定された。したがって、導波路回折格子チップの設計ステップにおいて、入力スラブ導波路３の長さは、付加的に１００μｍだけ増加するように調整されて、フォトマスクは、付加的な入力スラブ長さによって製造される。導波路回折格子チップは、薄膜蒸着、フォトリソグラフィ及び反応性イオン蝕刻のような半導体製作工程を利用して、シリコンウェハー上に製作される。その後、導波路回折格子チップは、処理されたウェハーから個別的に分離されて、個別導波路回折格子チップの面は研磨される。
【００２６】
入力光ファイバーアレイ及び出力光ファイバーアレイが導波路回折格子チップの各入力及び出力面に整列されて付着された後、導波路回折格子チップは、１２０μｍの刃厚を有するダイシングソーにより切断される。この切断工程において、入力スラブ導波路３の予め設定された始め部分が切断されて、入力スラブ導波路３長から１２０μｍの長さが切断幅１１として除去される。切断された二つのサブチップ６ａ、６ｂは、整列ベース基板７上において、二つのサブチップ６ａ、６ｂ間に１０μｍ厚の薄膜スペーサー８を挿入することにより再整列される。したがって、整列間隔１０を含む光路長さの総変化は、１０μｍである。最終的に、図１に示されたような組み立てにより、温度無依存の導波路回折格子が完成される。
【００２７】
位置補償による光特性の変化を補償するための一製作例は、導波路回折格子チップにおいて、最初入力導波回路１ａの端にあるＹ−分岐方式のフラットトップ作動機能の導波路構造１ｃと入力スラブ導波路３との境界面にダミ導波路１ｄが付加されるように予め設定されて、また導波路回折格子チップがダミ 導波路１ｄで切断されるように予め設定される。切断刃の厚さは１２０μｍであり、二つのサブチップ部６ａ、６ｂ間の再整列間隔１０のための薄膜８の厚さは、１０μｍである。１１０μｍを基準に５％〜２００％の補償長さを想定すると、導波路回折格子チップの熱特性を基準に、１００μｍの補償長さが決定された。従って、その端にダミ導波路１ｄを有する付加的な入力ストライプ導波回路１ｂが、最初入力ストライプ導波回路１ａと共に、フォトマスク設計ステップで付加される。フォトマスク設計ステップにおいて、ダミ導波路１ｄは、３００μｍの幅と１１５μｍの長さを有する。導波路回折格子チップは、薄膜蒸着、フォトリソグラフィ及び反応性イオン蝕刻のような半導体製作工程を用いて、シリコンウェハー上に製作される。その後、個別導波路回折格子チップが処理されたウェハーから分離されて、個別導波路回折格子チップの面は研磨される。入力光ファイバーアレイ及び出力光ファイバーアレイが導波路回折格子チップの最初入力ストライプ導波回路１ａ及び出力ストライプ導波回路２に対して整列された後、導波路回折格子チップの光特性が検査されて、その後、入力光ファイバーアレイは、最初入力ストライプ導波回路１ａの位置から付加的な入力導波回路１ｂの位置までシフトされる。入力光ファイバーアレイ及び出力光ファイバーアレイが、付加的な入力導波回路１ｂ及び出力ストライプ導波回路２に対して整列されて付着された後、導波路回折格子チップは、１２０μｍの刃厚を有するダイシングソーを用いて、ダミ導波路１ｄ部分で切断される。この切断工程において、入力スラブ導波路３の始め部分は、５μｍの長さだけダミ導波路１ｄと共に除去される。切断された二つのサブチップ部６ａ、６ｂは、整列ベース基板７上において、付加的な入力ストライプ導波回路１ｂを用いて再整列されて、１０μｍ厚の薄膜スペーサー１１が二つのサブチップ部６ａ、６ｂ間に挿入される。したがって、整列間隔１０を含む光路長さの総変化は５μｍである。最終的に、図１に示されたような組み立てにより、温度無依存の導波路回折格子が完成される。
【００２８】
上述の例において、フラットトップ作動機能の導波路構造１ｃは、常に入力ストライプ導波回路１ａまたは１ｂを含む入力サブチップ部６ａに位置して、さらに、フラットトップ作動機能の導波路構造１ｃは、入力ストライプ導波回路１ａまたは１ｂと切断された面との間、入力ストライプ導波回路１ａまたは１ｂと入力スラブ導波路３の切断された部分との間、または入力ストライプ導波回路１ａまたは１ｂと切断されなかった入力スラブ導波路３との間に位置する。
【００２９】
［産業上利用可能性］
切断工程の途中に、切断刃の厚さに相応する温度無依存の導波路回折格子チップの特性部分を除去することは不可避なことであって、このような所望しない除去工程は、温度無依存の導波路回折格子の光特性、特に３ｄＢ帯域幅の変化を招来する。本発明では、光路長の変化により生じる光特性の変化を容易に補償するために、１）基板の切断幅１１に相当する付加的な光路長１２ｃが、導波路設計工程及び製作工程の途中に、導波路回折格子チップの切断される部分に付加され、補償された光路長１２ｄが切断後にも維持される光路補償方法と、２）切断後に光路長さの変化を最小化する付加的な入力ストライプ導波回路１ｂの使用前に、付加的な導波路１ｂが基板の切断幅１１に相当する距離だけシフトされた位置に付加される位置補償方法と、の二つの方法を提示する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】温度無依存の導波路回折格子の概略図である。
【図２】本発明による基板の切断幅１１による温度無依存の導波路回折格子の光路長の変化(１２ｂと１２ａ間の差)を示した概略図ある。
【図３】本発明による基板の多様な切断幅１１による温度無依存の導波路回折格子の３ｄＢ帯域幅の変化を示した概略図である。
【図４】温度無依存の導波路回折格子の光特性補償のための、本発明による経路長さの補償方法の一例を示した概略図である。
【図５】本発明により光路長さ補償方法が使用される時、導波路回折格子チップの切断される部分と補償される部分の例を示した概略図である。
【図６】本発明により光路長さ補償方法が使用される時、フラットトップ(Flat-Top)方式の導波路回折格子の場合において、基板の切断幅１１の経路長さ補償の一例を示した概略図である。
【図７】温度無依存の導波路回折格子の光特性補償のための、本発明による位置補償方法の一例を示した概略図である。
【図８】本発明による位置補償方法において、付加的な入力ストライプ導波回路１ｂの詳細な構造の一例を示した概略図である。
【図９】本発明による温度無依存の導波路回折格子の３ｄＢ帯域幅特性の補償を示したグラフである。
【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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【国際調査報告】
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