(57)【要約】【課題】  光ファイバーをサブストレートに接続等する場合に、サイズ、位置合わせ、コスト等の問題を同時に解決することを課題とする。【解決手段】  アタッチメント機能を有する光カップラーを開示する。本発明による典型的な光カップラーは、導波路の一部に沿って、光ファイバーのコアとチャネル導波路のコアとを重ね合わせることにより、光ファイバーからの光信号をチャネル導波路にカップリングさせる。コア間のスペーシング距離は、シングルモード光をカップリングする場合には２０μｍ以下であり、マルチモード光をカップリングする場合には１００μｍ以下である。これは、２つのコアの端面を向き合わせる従来の光カップラーと対称的である。アタッチメント薄膜を重なり領域に配置して、カップリング構成を有利にし、新しいタイプのオプトエレクトロニックデバイスを作ることができる。【選択図】  図２
2006091878.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光カップラーであって、
上面、底面、第１の端面、第２の端面、および前記第１と第２の端面の間の長さを有し、前記上面および底面の間に配置された前記長さ方向に伸びたコアマテリアルのボディをさらに有し、前記コアマテリアルのボディと前記上面との間に配置されたクラッドマテリアルの第一の層をさらに有するエレメントと、
前記エレメントの前記底面に配置された第１のアタッチメント領域と、
前記第１のアタッチメント領域上に配置され、上面と前記上面に対応する底面を有する接着剤の第１の薄膜と、
前記コアマテリアルのボディから前記第１の薄膜の前記底面上の点までの距離と、
を有し、
前記コアマテリアルのボディは前記エレメントの前記底面に実質的に平行な方向に光を伝搬するよう構成され、
前記第１の薄膜の前記上面は前記第１のアタッチメント領域において前記エレメントの前記底面と隣接し、
前記コアマテリアルのボディがマルチモード光を伝搬するように構成されているとき、前記距離は１００μｍ以下であり、前記コアマテリアルのボディがシングルモード光を伝搬するように構成されているとき、前記距離は２０μｍ以下であることを特徴とする光カップラー。
【請求項２】
請求項１に記載の光カップラーであって、前記コアマテリアルのボディはシングルモード光のみを伝搬するように構成されており、前記距離は約１２μｍ以下であることを特徴とする光カップラー。
【請求項３】
請求項１に記載の光カップラーであって、前記コアマテリアルのボディはマルチモード光のみを伝搬するように構成されており、前記距離は約５０μｍ以下であることを特徴とする光カップラー。
【請求項４】
請求項１に記載の光カップラーであって、前記第１の薄膜の屈折率は前記コアマテリアルの屈折率より低いことを特徴とする光カップラー。
【請求項５】
請求項１に記載の光カップラーであって、前記エレメントは前記コアマテリアルのボディと前記エレメントの前記底面との間に配置されたクラッドマテリアルの第２の層を有することを特徴とする光カップラー。
【請求項６】
請求項１に記載の光カップラーであって、前記第１のアタッチメント領域は前記エレメントの長さ方向に少なくとも１ｍｍの長さを有していることを特徴とする光カップラー。
【請求項７】
請求項１に記載の光カップラーであって、前記第１のアタッチメント領域は前記エレメントの長さ方向に少なくとも２ｍｍの長さを有していることを特徴とする光カップラー。
【請求項８】
請求項１に記載の光カップラーであって、前記コアマテリアルのボディから前記第１の薄膜の底面までの距離に対する前記第１のアタッチメント領域の長さの比率は少なくとも２００であることを特徴とする光カップラー。
【請求項９】
請求項１に記載の光カップラーであって、
前記コアマテリアルのボディはシングルモード光のみを搬送するように構成されており、
前記第１のアタッチメント領域はサブストレートのコアボディの上の前記サブストレートの一面に取り付けられており、前記コアマテリアルのボディから前記サブストレートのコアボディまでの距離Dsは２０μｍ以下であることを特徴とする光カップラー。
【請求項１０】
請求項１に記載の光カップラーであって、
前記エレメントの上面に配置された光電子デバイスと、
前記エレメントの上面および底面の間に配置され、前記エレメントの前記コアマテリアルのボディと前記光電子デバイスとの間で光をカップリングするように位置づけられた反射部とをさらに有することを特徴とする光カップラー。
【請求項１１】
光カップラーであって、
上面と底面を有するエレメントと、
前記上面と底面との間に配置されたコアマテリアルのボディと、
前記コアマテリアルのボディの少なくとも一部の周りに配置されたクラッドマテリアルとを有し、
前記コアマテリアルのボディは第１の端面と第２の端面を有し、一方の端面から他方の端面に光を搬送するように構成され、
前記第２の端面は前記底面より前記上面の近くにあり、前記上面に対して角度をなす方向に前記上面を通して光をカップリングするように位置決めされ、
前記コアマテリアルのボディは前記第２の端面より前記第１の端面の近くにある、前記エレメントの底面と実質的に平行な方向に光を搬送するため前記エレメントの底面に実質的に平行に配置された第１のセグメントをさらに有し、
前記コアマテリアルのボディは前記第２の端面と前記第１のセグメントの間にある第２のセグメントをさらに有し、
前記第１のセグメント中の前記コアマテリアルのボディから前記エレメントの底面までの距離は、前記コアマテリアルのボディがマルチモード光を搬送するように構成されているときは１００μｍ以下であり、前記コアマテリアルのボディがシングルモード光のみを搬送するように構成されているときは２０μｍ以下であることを特徴とする光カップラー。
【請求項１２】
請求項１１に記載の光カップラーであって、前記第１のセグメントの長さは少なくとも１ｍｍであることを特徴とする光カップラー。
【請求項１３】
請求項１１に記載の光カップラーであって、前記第１のセグメント中の前記コアマテリアルのボディから前記エレメントの底面までの距離に対する前記第１のセグメント領域の長さの割合は少なくとも２００であることを特徴とする光カップラー。
【請求項１４】
請求項１１に記載の光カップラーであって、
前記エレメントの底面は、前記第１のセグメントがサブストレートのコアボディの上に来るように前記サブストレートの一面に取り付けられ、
前記第１のセグメント中の前記コアマテリアルのボディから前記サブストレートのコアボディまでの距離Dsは、前記コアマテリアルのボディがマルチモード光を搬送するとき１００μｍ以下であり、前記コアマテリアルのボディがシングルモード光のみを搬送するとき２０μｍ以下であることを特徴とする光カップラー。
【請求項１５】
光カップラーであって、
上面、底面、第１の端面、第２の端面、前記第１と第２の端面の間の長さを有し、前記上面と底面の間に配置された前記長さ方向に伸びたエレクトロオプティックマテリアルのボディをさらに有するエレメントと、
前記エレクトロオプティックマテリアルのボディの少なくとも一部に電場を生成するように位置決めされた第１の電極および第２の電極と、
前記エレメントの前記底面にあるアタッチメント領域と、
前記アタッチメント領域に配置され、上面と前記上面と対向する底面とを有する接着剤の薄膜とを有し、
前記エレクトロオプティックマテリアルの屈折率は印加された電場の関数であり、
前記薄膜の上面は前記アタッチメント領域において前記エレメントの前記底面と隣接しており、
前記コアマテリアルのボディから前記薄膜の前記底面までの距離は１００μｍ以下であることを特徴とする光カップラー。
【請求項１６】
請求項１５に記載の光カップラーであって、前記距離は約２０μｍ以下であることを特徴とする光カップラー。
【請求項１７】
請求項１５に記載の光カップラーであって、前記エレクトロオプティックマテリアルのボディは前記エレメントの長さ方向の長さは少なくとも１ｍｍであることを特徴とする光カップラー。
【請求項１８】
光モジュレータであって、
底面と、前記底面上に配置された下部クラッド層と、前記下部クラッド層の上に形成されたコア層と、前記コア層の上の上面とを有する光導波路と、
請求項１５に記載の光カップラーとを有し、
前記光カップラーの前記接着剤の薄膜は前記光導波路の上面の第１の部分に貼り付けられていることを特徴とする光モジュレータ。
【請求項１９】
光カップラーであって、
上面、底面、第１の端面、第２の端面、前記第１と第２の端面の間の長さを有し、前記上面と底面の間に配置され前記長さ方向に伸びたコアマテリアルのボディをさらに有し、前記コアマテリアルのボディの少なくとも一部の方向に沿って配置されたクラッドマテリアルのボディをさらに有するエレメントと、
前記エレメントの底面の前記第２の端面より前記第１の端面に近いところにある第１のアタッチメント領域と、
前記エレメントの底面の前記第１の端面より前記第２の端面に近いところにある第２のアタッチメント領域と、
前記第１のアタッチメント領域と前記第２のアタッチメント領域に配置された、上面と前記上面に対向する底面を有する接着剤の薄膜とを有し、
前記コアマテリアルのボディは前記エレメントの底面と実質的に平行な方向に光を搬送し、
前記コアマテリアルのボディと前記クラッドのボディの少なくとも一方は印加された電場の関数である屈折率を有するエレクトロオプティックマテリアルを有し、
前記薄膜の上面は前記アタッチメント領域の各々において前記エレメントの底面に隣接し、
前記コアマテリアルのボディから前記薄膜の底面までの距離は前記アタッチメント領域の各々において１００μｍ以下であることを特徴とする光カップラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号のサブストレートへの接続、サブストレート間の接続等に関する。特に、上記接続のための光カップラーに関する。
【背景技術】
【０００２】
多数のコンピュータや通信システムの帯域幅や通信速度を上げるため、電子システムには光ファイバーや光部品がますます集積されつつある。このような光ファイバーや光部品の集積により、サブストレート間で数百から数千の光信号がファイバーを用いて搬送されるようになっている。図１は従来のカップラー１を示す断面図であり、光ファイバー４がサブストレート９上のチャネル導波路８に結合されている。図示したように、光ファイバー４の一端はチャネル導波路８の一端に向き合うように配置されている。光ファイバーのコアは一般的には円形の断面を有し、一方、チャネル導波路のコアは一般に四角形の断面を有している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
現在の光ファイバー技術では、光ファイバーを基板に取り付けるために用いるコネクターが比較的大きく、電子システムに組み込むことができる光信号の数に実際上制限があることを、本願発明者は本発明を完成するに至る過程で認識した。また、このコネクターが光ファイバーのコアとサブストレートのチャネル導波路のコアとの間の位置ずれ（misalignment）を引き起こすことを認識した。こうした位置ずれ問題は精密製造したコネクター部品を用いることにより解決できるが、コストが非常に高くなってしまう。
【０００４】
従って、光ファイバーをサブストレートに接続等する場合に、サイズ、位置合わせ、コスト等の問題を同時に解決する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による典型的な光カップラーは、導波路の一部に沿って、光ファイバーのコアとチャネル導波路のコアとを重ね合わせることにより、光ファイバーからの光信号をチャネル導波路にカップリングする。コア間のスペーシング距離は、シングルモード光をカップリングする場合には２０μｍ以下であり、マルチモード光をカップリングする場合には１００μｍ以下である。これは、２つのコアの端面を向き合わせる従来の光カップラーと対称的である。アタッチメント薄膜を重なり領域に配置して、カップリング構成を有利にし、新しいタイプのオプトエレクトロニックデバイスを作ることができる。
【０００６】
従って、本発明の目的の一つは、サブストレート間の光カップリングを提供するために必要なエリアを縮小することである。
【０００７】
本発明の他の目的の一つは、光カップラーの光サブストレートに対する位置合わせ（alignment）の制度を高めることである。
【０００８】
本発明のさらに別の目的の一つは、光カップラーのコスト、および光カップラーの光サブストレートに対する位置合わせのコストを下げることである。
【０００９】
本発明のさらに別の目的の一つは、新しいオプトエレクトロニックデバイスの創造を可能とすることである。
【００１０】
本発明の上記その他の目的は、この明細書、特許請求の範囲、添付した図面を考慮すれば、当業者に明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図２は本発明の第１の実施形態１００を示しており、２つのサブストレート１０と２０の間で光信号を結合する本発明の第１のアプリケーションとして使用するものである。サブストレート１０はその上面に形成された導波層１４と配線（electrical  trace）とを有している。導波層１４は好ましくは複数のチャネル導波路を有する。オプトエレクトロニクスデバイス（図２には示さず）は導波層１４との間で光信号を送受信するため、導波層１４の上、中、または下に配置される。同様に、サブストレート２０はその上面に形成された導波層２４と配線（electrical  trace）とを有している。導波層２４は好ましくは複数のチャネル導波路を有する。オプトエレクトロニクスデバイス（図２には示さず）は導波層２４との間で光信号を送受信するため、導波層２４の上、中、または下に配置される。
【００１２】
光カップラー１００は、上面１１１、底面１１２、第１の端面１１３、第２の端面１１４を有するエレメント１１０を含み、前記第１の端面と第２の端面の間の長さはLである。（ここで、「エレメント」という用語は、広い意味で使用し、より大きなコンポーネント（この場合、光カップラー１００）の一部を意味する。）エレメント１１０は上面１１１と底面１１２の間に配置された長さLに伸びるコアマテリアルのボディ１１５をさらに有する。（ここで、「ボディ」という用語は、体積を有し他のオブジェクトとは区別できる個別の３次元オブジェクトという一般的な意味で使用する。）ボディ１１５は、長さLの方向と実質的に平行に走る細長い形状をしており、その断面は（例えば、光ファイバーやチャネル導波路のコアのように）正方形、長方形、円形、または楕円形である。エレメント１１０は、コアマテリアルのボディ１１５と、エレメント１１０の上面１１１との間に配置されたクラッドマテリアルの第１層１１６とをさらに有し、ボディ１１５とエレメント１１０の底面１１２との間に配置された任意的なクラッドマテリアルの第２層１１７を有する。ここで、「コアマテリアル」および「クラッドマテリアル」という用語は光技術における広義の意味で用いられている。具体的に、光は、クラッドマテリアルにより閉じこめられつつ、主にコアマテリアルにより搬送されるが、それは２つのマテリアルの屈折率が異なるからである。例えば、（「複素数」の屈折率に対して）「実数」の屈折率を有する単純かつ一般的な光学マテリアルの場合、クラッドマテリアルの屈折率はコアマテリアルの屈折率（一般的には少なくとも0.2%、より一般的には0.2%と5%の間である）より低い。このように、コアマテリアルのボディ１１５はエレメント１１０の底面１１２と実質的に平行な方向に光を搬送するように構成されている。
【００１３】
光カップラー１００は、第１の端面１１３の近くに、エレメント１１０の底面１１２に第１のアタッチメント領域１２１をさらに有する。第１のアタッチメント領域１２１はサブストレート１０の一部の上に配置され、第１のアタッチメント領域１２１に配置された接着剤の第１の薄膜１３１によりそのサブストレート１０の一部に取り付けられている。薄膜１３１の様子は図３の方がわかりやすい。図３は光カップラー１００のサブストレート１０に取り付けられた領域の部分断面図である。図３に示した参照番号は図２に示したものと同じである。第１の接着薄膜１３１は上面とそれに対向する底面とを有し、上面は第１のアタッチメント領域１２１においてエレメント１１０の底面１１２に隣接して接着されている。接着薄膜１３１は、好ましくは、サブストレート１０の上面に接着される前はその底面が粘着性を有するように製造される。接着薄膜１３１が有する接着剤は、接着薄膜１３１とエレメント１１０とがサブストレート１０から容易に取り外しができるようなものであり、これによりサブストレート１０のテストと交換が可能である。接着薄膜１３１の剥離強度は少なくとも１０〜１５g/cm（言い換えると、接着薄膜１３１をはがすには少なくとも０．１〜０．１５N/cmの剥離力が必要）であり、好ましくは少なくとも１００g/cm（１N/cmの剥離力）である。アタッチメント領域１２１の下にはサブストレート１０の光導波路１４がある。この光導波路１４は下部クラッド層１６、コアボディ１５、および任意的上部クラッド層１７を有する。アタッチメント領域１２１の大部分において、光カップラー１００のコアボディ１１５の底面とコアボディ１５の上面の間の距離は小さく、図３において参照記号Dsで示した。以下により詳しく説明するように、コアボディ１５と１１５の光がシングルモードのとき、距離Dsは２０μｍ以下であり、コアボディ１５と１１５の光がマルチモードのとき、距離Dsは１００μｍ以下である。このようにコアマテリアルのボディ間の距離が短いので、光は進行方向にかかわらず（すなわち、右から左でも、左から右でも）、コアボディ１１５と１５間で結合される。
【００１４】
また、光カップラー１００は、第２の端面１１４の近くに、エレメント１１０の底面１１２に第２のアタッチメント領域１２２をさらに有する。第２のアタッチメント領域１２２はサブストレート２０の一部の上に配置され、第２のアタッチメント領域１２２に配置された接着剤の第２の薄膜１３２によりそのサブストレート２０の一部に取り付けられている。第２の接着薄膜１３２は上面とそれに対向する底面とを有し、上面は第２のアタッチメント領域１２２においてエレメント１１０の底面１１２に隣接して接着されていて、底面はサブストレート２０の上面の一部に隣接して接着されている。接着薄膜１３２は、好ましくは、サブストレート２０の上面に接着される前はその底面が粘着性を有するように製造される。接着薄膜１３２が有する接着剤は、接着薄膜１３２とエレメント１１０とがサブストレート２０から容易に取り外しができるようなものであり、これによりサブストレート２０のテストと交換が可能である。接着薄膜１３２の剥離強度は少なくとも１０〜１５g/cm（言い換えると、接着薄膜１３２をはがすには少なくとも０．１〜０．１５N/cmの剥離力が必要）であり、好ましくは少なくとも１００g/cm（１N/cmの剥離力）である。アタッチメント領域１２２の下にはサブストレート２０の光導波路２４がある。この光導波路２４は下部クラッド層２６、コアボディ２５、および任意的上部クラッド層２７を有する。アタッチメント領域１２２の大部分において、光カップラー１００のコアボディ１１５の底面とコアボディ２５の上面の間の距離は小さく、図３において参照記号Dsで示した。（図３はサブストレート１０とエレメント１１０との結合を示す図であるが、サブストレート２０とエレメント１１０との結合も同様である。）以下により詳しく説明するように、コアボディ２５（図３の１５に対応する）と１１５の光がシングルモードのとき、距離Dsは２０μｍ以下であり、コアボディ２５（図３の１５に対応する）と１１５の光がマルチモードのとき、距離Dsは１００μｍ以下である。このようにコアマテリアルのボディ間の距離が短いので、光は進行方向にかかわらず（すなわち、右から左でも、左から右でも）、コアボディ１１５と２５間で結合される。
【００１５】
本技術分野において周知の技術により、コアボディ１５はシングル横モードの光（「シングルモード光」と呼ぶ）だけを伝搬するように構成され、またはマルチ横モードの光（「マルチモード光」と呼ぶ）だけを伝搬するように構成される。ここの記載と請求項において、「光を通すように構成され」とは、コアボディがそれに沿った特定のモードの光の伝搬をサポートするように構成されていることを意味する。一般に、コアボディ１１５はコアボディ１５と同じタイプの光（シングルモード光またはマルチモード光）を通すように構成されている。導波コアを伝搬することができるモード数は、光の波長に対する導波コアの横方向の大きさ、およびコアマテリアルとクラッドマテリアルの屈折率の差によって決まる。一般に、赤領域の波長（約０．９μｍ〜約１．６μｍ）をもつ光について、コアボディの横方向の大きさは、シングルモード伝搬の場合約５μｍ〜約９μｍであり、マルチモード伝搬の場合約１５μｍ〜約１００μｍである。波長設計の教科書の多くには、導波コアの横方向の大きさが与えられた場合に、シングルモード導波路またはマルチモード導波路を実現するために必要な屈折率の違いを計算したグラフや式が示されている。この分野になじみのない読者は、これらの教科書を参照すればよい。
【００１６】
シングルモード光とマルチモード光の区別は重要である。その理由は、アタッチメント領域を通した光の結合の仕方が、各モードで異なるからである。一般に、シングルモード光が必要とするスペーシング距離Dsはマルチモード光が必要とするスペーシング距離より小さい。本発明において、一般に、スペーシング距離Dsは。コアボディ１５と１１５内の光がシングルモードであるとき２０μｍ以下であり、コアボディ１５と１１５内の光がマルチモードであるとき１００μｍ以下である。
【００１７】
コアボディ間のカップリング効率はスペーシング距離Dsとコアボディが互いに重なり合う大きさとに依存する。この重なり合いの大きさは図３において重なり長さLopで示されている。一般に、第１のアタッチメント薄膜１３１の長さは、エレメント１１０の長さLの方向（およびコアボディ１１５の長さ方向）で測定され、重なり長さLopと実質的に等しい。同様に、第２のアタッチメント薄膜１３２の長さはエレメント１１０とサブストレート２０の間の重なり長さに実質的に等しい。カップリング効率は、スペーシング距離Dsが減少すると増加し、重なり長さLopが増加するとある点までは増加する。
【００１８】
カップリング効率を例示するために、シングルモード、１．５５μｍ波長帯域の光を搬送するように構成されたコアボディ１１５と１５を例にとる。各コアボディの断面は一辺の長さが７μｍのほぼ正方形で、屈折率は１．５６７である。クラッド層１６、１１６は屈折率が１．５６３であり、厚さは約１５μｍである。アタッチメント薄膜１３１の屈折率は約１．５６３である。
【００１９】
図４は、重なり長さLopの関数としてカップリング効率（単位：パーセンテージ）を示し、スペーシング距離Dsは２μｍ、４μｍ、６μｍ、８μｍ、１０μｍ、および１２μｍである。市販されている光波シミュレーションソフトウェア（例えば、オプティウェイブ社の3D-OptiBPM）を用いて曲線を計算した。コアボディ１５の基本モードを最初のビームフィールドとしてシミュレーションした。コアボディ１１５へのカップリング効率をコアボディ１１５の基本モードフィールドで重なり積分により計算した。
【００２０】
図示した通り、重なり長さLopが１．１ｍｍ、２ｍｍ、３．７ｍｍ、約６．５ｍｍのとき、スペーシング距離がそれぞれ２μｍ、４μｍ、６μｍ、８μｍに対して９５％のカップリング効率が得られた。各場合において、LopのDsに対する比率（Lop/Ds）は５００以上である。曲線は事実上周期的であり、重なりが一定の大きさを超えるとLopが増加してもカップリング効率は減少する。最大値が得られてからのカップリング効率の減少は後方反射効果（back  reflection）によるものである。このように、カップリング効率が最大となる値よりも重なり長さLopを大きくすることは望ましくないが、それはコアボディ１５にノイズが発生して望ましくないからである。それゆえ、Lopは（与えられたDsの値に対して）最大カップリング効率を与える長さの１５０％以下であることが好ましく、さらに最大カップリング効率を与える長さの１００％以下であることが好ましい。
【００２１】
一般のシングルモードカップリングのアプリケーションについては、カップリング効率は少なくとも６５％であることが望ましい。図４に示した例から、重なり長さLopが０．７ｍｍ、１．２３ｍｍ、２．２３ｍｍ、４．０５ｍｍであるとき、２μｍ、４μｍ、６μｍ、および８μｍのスペーシング距離Dsのカップリング効率が６５％となる。各場合では、LopのDsに対する比率（Lop/Ds）は３００以上である。カップリング効率が８０％のとき、LopのDsに対する比率（Lop/Ds）は４００以上である。カップリング効率を同じにするには、スペーシング距離Dsが減少したとき重なり長さLopを増加させ、スペーシング距離Dsが増加したとき重なり長さLopを減少させる。例えば、Lop＝２．１ｍｍかつDs＝５μｍの光カップラー１００のカップリング効率は、Lop＝１．１ｍｍかつDs＝２μｍの光カップラーのカップリング効率とほぼ同じである。カップリング効率はスペーシング距離Dsに比較的敏感なので、Dsの値を目標値の誤差０．５μｍ以内に維持することが好ましい。
【００２２】
特殊なマルチレイヤー光ワイヤリング技術を使えば、５μｍより小さいスペーシング距離Ds（例えば、２μｍから５μｍまでの範囲）を実現することは可能である。一般のマルチレイヤー光ワイヤリング技術でも、４μｍ以上のスペーシング距離Dsを実現することは十分可能である。いずれの場合も、シングルモードカップリングの場合は、スペーシング距離Dsを１２μｍから１４μｍより大きくしたとき、距離Lopは一般に望ましい値より長くなる。このように、シングルモードカップリングの場合、一般のマルチレイヤー光ワイヤリング技術では、スペーシング距離Dsは約４μｍから約１４μｍの範囲とすることが有用であり、１２μｍ、９μｍ、および６μｍを選択してもよい。
【００２３】
典型的にはLopは少なくとも１ｍｍであり、より典型的には少なくとも２ｍｍである。少なくとも約３５％のカップリング効率を実現するため、比率Lop/Dsは少なくとも２００とする。好ましい実施形態において、比率Lop/Dsは、カップリング効率を大きく（普通、少なくとも約６５％）するためには３００以上とし、カップリング効率をより大きく（普通、少なくとも約８０％）するためには４００以上とする。これらの比率は、コアが一辺７μｍの正方形の断面と１．５６７の屈折率を有し、クラッド層が１．５６３の屈折率を有する場合の一例として挙げたものであるが、当業者には一般的な指針となる。当然のことながら、当業者は導波路の構成に合わせてLopとDsの値を選択し、カップリング効率を少なくとも３５％、６５％、または８０％等を満足することができる。LopとDsの値を変化させたサンプルを作り必要以上の実験をして、その結果生じるカップリング効率を測定し、望ましいカップリング効率を満たすLopとDsの値を見つけなくても、LopとDsの値を選択することができる。市販の導波路光学シミュレーションプログラムを用いてLopとDsの値を決めることもできる。
【００２４】
一般のマルチモードカップリングアプリケーションの場合、DsとLopの値の選択はより複雑になるが、それはカップリングがモードの構成により変わるからである。典型的には、Dsの値は１００μｍ以下であり、より典型的には５０μｍ以下である。Lopはカップリング効率が所望の値になるように選択し、典型的には数ミリメートルから数十ミリメートルの範囲である。シングルモード導波路は光信号の密度が高いので、以下の説明で焦点を当てる。
【００２５】
第１のアタッチメント領域１２１のエリアで上部のクラッド層１７を取り除くことにより、コアボディ１１５と１５の間のスペーシング距離Dsを小さくすることができる。このことは、上部クラッド層１１７と第１の接着薄膜１３１を合わせた厚さが距離Dsとなることを意味する。このように、シングルモードアプリケーションの場合にDsを約１２μｍ、約９μｍ、または約６μｍ以下の値にするには、これらの層を合わせた厚さがそれぞれ約１２μｍ、約９μｍ、または約６μｍ以下であればよい。コアボディ１１５と１５の間のスペーシング距離Dsは、第１のアタッチメント領域１２１のエリアで上部クラッド層１１７を取り除くことによっても小さくすることができる。このことは、距離Dsが上部クラッド層１７と第１の接着薄膜１３１を合わせた厚さとなることを意味する。上部クラッド層１７の厚さが３μｍであるとき、Dsを約１２μｍ、約９μｍ、または約６μｍ以下の値にするには、第１の接着薄膜１３１の厚さを、それぞれ約９μｍ、約６μｍ、または約３μｍ以下に設定すればよい。最後に、シングルモードカップリングを用いる実施形態でも特殊な場合には、第１のアタッチメント領域１２１のエリアの上部クラッド層１７と１１７の両方を取り除くことにより、コアボディ１１５と１５の間のスペーシング距離Dsを非常に小さくすることができる。このことは、距離Dsは第１の接着薄膜１３１の厚さのみによって決まり、２μｍから５μｍまでくらい小さくすることができることを意味する。
【００２６】
第１のアタッチメント領域１２１の場合と同様に、第２のアタッチメント領域１２２のエリアで上部クラッド層２７を取り除くことにより、第２のアタッチメント領域のコアボディ１１５と２５の間のスペーシング距離Dsを小さくすることができる。このことは、上部クラッド層１１７と第２の接着薄膜１３２を合わせた厚さを距離Dsとすることを意味する。このように、シングルモードアプリケーションの場合にDsを約１２μｍ、約９μｍ、または約６μｍ以下の値にするには、これらの層を合わせた厚さがそれぞれ約１２μｍ、約９μｍ、または約６μｍ以下であればよい。コアボディ１１５と２５の間のスペーシング距離Dsは、第２のアタッチメント領域１２２のエリアで上部クラッド層１１７を取り除くことによっても小さくすることができる。このことは、距離Dsを上部クラッド層２７と第２の接着薄膜１３２を合わせた厚さとすることを意味する。この場合、上部クラッド層２７の厚さが３μｍであるとき、Dsを約１２μｍ、約９μｍ、または約６μｍ以下の値にするには、第２の接着薄膜１３２の厚さを、それぞれ約９μｍ、約６μｍ、または約３μｍ以下に設定すればよい。最後に、シングルモードカップリングを用いる実施形態でも特殊な場合には、第２のアタッチメント領域１２２のエリアの上部クラッド層２７と１１７の両方を取り除くことにより、コアボディ１１５と２５の間のスペーシング距離Dsを非常に小さくすることができる。このことは、距離Dsは第２の接着薄膜１３２の厚さのみによって決まり、２μｍから５μｍまでくらい小さくすることができることを意味する。
【００２７】
カップラー１００の他の実施形態（図示せず）として、第２の端面１１４はサブストレート２０の光導波層２４と一体で形成してもよく、その場合コアボディ１１５と２５の端面は第２の端面１１４で互いに境を接する。この場合、第２のアタッチメント領域１２２と第２の薄膜１３２は必要ではない。
【００２８】
任意的な特徴として、上記実施形態のいずれに含まれてもよいものであるが、図３に示したように、第２のクラッド層１１７は第１と第２のアタッチメント領域１２１と１２２の間の領域に付加的部分１１８を有していてもよい。コアボディ１１５の伝送特性、特にコアボディ１１５内を伝播する光波の有効屈折率は、クラッド層１１７の厚さによって変化する。クラッド層１１７の厚さを大きくすることにより、この変化は小さくすることができる。付加部分１１８を付け加えることにより、この変化をさらに小さくし、カップラー１００の生産における均一性を高めることができる。
【００２９】
図５は、他の実施形態による光カップラー１００′を示している。光カップラー１００′は光カップラー１００の構成をすべて有し（図中同じ参照番号を使用する）、エレメント１００の上面１１１上に配置された配線（electrical  trace）１４０を有する。配線（electrical  trace）１４０はサブストレート間の電気信号を搬送する（図５には図示せず）。配線（electrical  trace）１４０の先端は端面１１３より先まで伸びて、クラッド層１１６の延伸部１４６により支持されている（他のアプローチとして、クラッド層１１６の上に他の絶縁層を配置してもよい）。サブストレート１０の配線の電気的ネットワーク１１に配線（electric  trace）１４０を結合するため、導体のボディ１４４（例えば、ハンダや導電接着剤等）を使用してもよい。ハンダボールの接合面を濡らすため、延伸部１４６の下側にコンタクトパッド１４２を配置し、サブストレート１０の上面にコンタクトパッド１３が配置される。第１の電気的ビア１４１はコンタクトパッド１４２を配線（electrical  trace）１４０に結合し、第２の電気的ビア１２はコンタクトパッド１３を電気的ネットワーク１１に結合する。図に点線で示したように、ビア１２の位置はコアボディ１５とぶつからないように決められている。１４１−１４４および１２−１３と同様の構成を用い、配線１４０がサブストレート２０の配線の電気的ネットワーク２１に電気的に結合される。また、サブストレート１０と２０の間で別の電気信号を搬送するため、エレメント１１０の上に複数の配線１４０を配置してもよい。このように、光カップラー１００′はサブストレート１０と２０の間に電気的相互接続を複数備えるだけでなく、光学的相互接続も複数備えている。
【００３０】
図６は別の実施形態による光カップラー２００を示す斜視断面図であり、この光カップラー２００はサブストレート１０の導波路１４とサブストレート１０の上面の上に配置したファイバーアレイ（図示せず）との間で光信号をカップリングするのに好適である。上述したように、導波路１４はコアボディ１５とクラッド層１６、１７とを有する。ファイバーアレイ中の光信号の伝搬経路はサブストレート１０の上面に対して角度をなす（普通は直角である）。カップラー２００内で、伝搬経路の方向が変えられ、サブストレート１０の上面と実質的に平行となる。このため、カップラー２００は、上面２１１と底面２１２とを有するエレメント２１０を有し、上面２１１と底面２１２の間に配置されたコアマテリアルのボディ２１５をさらに有し、コアボディ２１５の少なくとも一部の周りに配置されたクラッドマテリアル２１６をさらに有する。コアボディ２１５は底面２１２の近く（すなわち、上面２１１よりも底面２１２に近く）に配置された第１の端面２１３と、上面２１１の近く（すなわち、底面２１２より上面２１１に近く）に配置された第２の端面２１４とを有する。図６の斜視断面図には、コアボディとクラッドマテリアル２１６の断面が示されている。コアボディ２１５は第１の端面２１３から第２の端面２１４へ、またはその逆に光を搬送するように構成されている（例えば、端面２１３と２１４の間で細長くなっている）。光信号はコアボディ１１５のセグメント２１８に沿った第１の端面２１３に近いカップリング領域２２１においてコアボディ１５とコアボディ２１５の間でカップリングされる。セグメント２１８は底面２１２と実質的に平行に配置されている。接着剤の薄膜２３１はエレメント２１０の底面２１２とサブストレート１０の上面との間に配置され、アタッチメント領域２２１を中に含んでいる。光信号は第２の端面２１４で直接ファイバーアレイにカップリングされる。接着薄膜２３１は、その底面がサブストレート１０の上面に接着される前に粘着状態であるように製造されることが好ましい。接着薄膜２３１はテストや交換のために、エレメント２１０とともにサブストレート１０から容易に取り外しできる接着剤を含む。接着薄膜２３１は典型的には少なくとも１００〜１５０g/cmの剥離強度を有する（言い換えると、接着薄膜２３１をはがすには少なくとも１〜１．５N/cmの剥離力が必要である）。
【００３１】
カップリング領域２２１において、コアボディ２１５と１５は重なり長さLopの方向にスペーシング距離Dsだけ互いに離れている。重なり長さLopはセグメント２１８の長さである。Lop、Ds、およびこれらの比率は、光カップラー１００と１００′に関して上で説明した値を有する。シングルモードカップリングの場合、Dsは２０μｍ以下であり、Lopは１ｍｍ以上であることが好ましい。スペーシング距離Dsを短くするには、セグメント２１８の下のクラッドマテリアル２１６（参照番号２１６ｂで示す）を薄くするか取り除く。クラッドマテリアル２１６ｂを取り除いた場合、スペーシング距離Dsは上部クラッド層１７の厚さと接着薄膜２３１の厚さを合わせた厚さになる。上部クラッド層１７の厚さが３μｍの場合、スペーシング距離Dsを約１２μｍ、約９μｍ、または約６μｍとするには、接着薄膜２３１の厚さをそれぞれ約９μｍ、約６μｍ、約３μｍ以下とすればよい。コアボディ２１５と１５の間のスペーシング距離Dsをより小さくするには、光カップラー２００が取り付けられているエリアにおいてクラッド層１７を取り除く。これは、クラッド層２１６ｂの厚さと接着薄膜２３１の厚さとを合わせた厚さをスペーシング距離Dsとすることを意味する。このように、スペーシング距離Dsの値を約１２μｍ、約９μｍ、約６μｍ以下とするには、これらの層の厚さを合わせてそれぞれ約１２μｍ、約９μｍ、約６μｍ以下とする必要がある。最後に、上で説明したように、上部クラッド層１７とクラッドマテリアル２１６ｂの両方を取り除くことにより、コアボディ２１５と１５の間のスペーシング距離Dsを非常に小さくすることができる。これはスペーシング距離Dsを接着薄膜２３１の厚さだけにすることを意味し、２μｍから５μｍにすることもできるが、２０μｍより小さいことが好ましい。
【００３２】
マルチモードカップリングの場合、スペーシング距離Dsは一般に１００μｍ以下であり、５０μｍ以下であることが好ましい。Lopは数ミリメートルから数十ミリメートルである。
【００３３】
好ましい実施形態において、コアボディ２１５はセグメント２１８と第２の端面２１４の間にあるカーブしたセグメント２１９をさらに有する。カーブしたセグメント２１９は上面２１１と底面２１２の間にあり、コアボディ２１５中の光伝搬の方向を徐々に変えて、光がゼロでない角度（例えば、９０°）でコアボディ２１５に入り、またはコアボディ２１５から出る。セグメント２１９は好ましくはカーブしているが、当然のことながら、まっすぐなセグメント２１９と、そのまっすぐなセグメント２１９とセグメント２１８の間に配置された反射エレメント（例えば、ミラー）とでカーブしたセグメント２１９を置き換えてもよい。
【００３４】
上面２１１はコアボディ２１５の端面２１４と位置決めされた複数の光ファイバーを有するMTカップラーを取り付ける構成となっていてもよい。この場合、上面２１１にフェルールを備えてもよい。他の実施態様として、カップラー２００をファイバーアレイ（図示せず）の終端カップラーとして一体で形成してもよい。図６に示した構成にファイバーアレイの端面を一体化し、エレメント２１０の底面を研磨してスペーシング距離Dsを所望の値にすることにより、構成することができる。
【００３５】
サブストレート１０に対するカップラー２００の位置決めのため、エレメント２１０のボディは透過または半透過マテリアルで形成され、従来のアライメントマーク（図示せず）をエレメント２１０とサブストレート１０の両方に形成してもよい。カップラー２００は本技術分野で知られた、または使用されているいかなる手段によってサブストレート１０に固定されていてもよく、薄膜１３１と同様の接着薄膜によってサブストレート１０に固定されてもよい。
【００３６】
図７はサブストレート１０の導波路１４とサブストレート１０の上面の上に配置されたオプトエレクトロニックデバイス３３０との間で光信号をカップリングさせるのに好適な他の実施形態による光カップラー３００を示す図である。上述したように、導波路１４はコアボディ１４とクラッド層１６および１７とを有する。オプトエレクトロニックデバイス３３０はサポートサブストレート３３１とデバイス３３２を有し、デバイス３３２は光エミッタまたは光レシーバである。光エミッタの例としては、（斜角カップリングミラーを有する）端面発光レーザ、面発光レーザ（VCSEL）、発光ダイオード等がある。光レシーバの例としてはフォトダイオード、フォトトランジスタ等がある。（図２と３に示した）光カップラー１００と同様に、光カップラー３００は、上面１１１と底面１１２とを有するエレメント１１０と、上面１１１と底面１１２の間に配置されたコアボディ１１５、コアボディ１１５と上面１１１の間に配置されたクラッド層１１６と、コアボディ１１５と底面１１２の間に配置された任意的クラッド層１１７、アタッチメント領域１２１と、アタッチメント薄膜１３１とを有する。これらは上ですでに説明した。光カップラー３００はエレメント１１０の上面１１１と底面１１２の間に配置され、コアボディ１１５とデバイス３３２の間で光をカップリングするためにコアボディ１１５の近くにある反射部３１０を有する。反射部３１０は光が通過するとその進行方向を変える。反射部３１０は屈折率が低い金属または絶縁体で背面コーティングされたミラー、または背面エアギャップを有するミラーを有する。反射部３１０は従来の格子構造を有していてもよい。
【００３７】
接着薄膜１３１は屈折率がコアボディ１１５よりも低いことが好ましいが、コアボディ１１５以上の屈折率を有していてもよい。光カップラー３００は、剛性を高めるために任意的支持層３１２をさらに有していてもよい。この支持層３１２は光カップラー３００をサブストレート１０と位置合わせして取り付ける役に立つ。光カップラー３００をサブストレート１０に位置合わせするために、エレメント１１０の本体と支持層３１２は透過または半透過マテリアルで形成され、光カップラー３００とサブストレート１０の両方に従来のアライメントマーク（図示せず）をつけてもよい。
【００３８】
Lop、Ds、およびそれらの比率は、シングルモードカップリングの場合とマルチモードカップリングの場合に、光カップラー１００と１００′に関して上で説明した好ましい値を有する。上述の通り、第１のアタッチメント領域１２１のエリアにおいて上部クラッド層１７を取り除くことにより、コアボディ１１５と１５の間のスペーシング距離Dsを小さくすることもできる。また、上述の通り、第１のアタッチメント領域１２１のエリアにおいて上部クラッド層１７と１１７を両方取り除くことにより、コアボディ１１５と１５の間のスペーシング距離Dsをより小さくすることができる。これは、スペーシング距離Dsを第１の接着薄膜１３１の厚さのみとすることを意味し、２μｍから５μｍ程度に小さくすることができる。しかし、シングルモードカップリングの場合には２０μｍ以下であり、マルチモードカップリングの場合には１００μｍ以下であることが好ましい。
【００３９】
上で説明したように、本発明の目的の一つは光カップラーの製造コストを削減することである。上で説明した光カップラーも、以下に説明する別の光カップラーも各々を従来の導波路製造プロセスで量産することができ、それにより図１に示した光カップラーと比較して製造コストを大幅に下げることができる。本発明の他の一つの目的は、光カップラーの光サブストレートに対する位置合わせを容易にすることである。エレクトロニクス産業において従来から使用されている表面実装装置を用いて、ここで説明した光カップラーを光サブストレートと容易に位置決めし取り付けることができる。また、大量生産プロセスで光カップラーにアライメントマークを容易に組み込むことができ、光カップラーを半透明にして上から見て光サブストレートと容易に位置合わせできるようにすることができる。これらの特徴により位置合わせのコストも下げることができる。本発明の他の一つの目的は、サブストレート間の光カップリングに必要な面積を減らすことである。シングルモードカップリングの場合、重なり長さLopは典型的には１ｍｍから４ｍｍなので、光カップラーによるカップリングのために光サブストレート上に必要なスペースは、図１に示した光カップラーに必要なスペースと比較して小さい。また、光カップラー内に平行して複数のコアボディ１１５を形成することにより（図１には２本示し、図６には４本示した）、１つの光カップラーで多数の光信号をカップリングすることができる。コアボディがシングルモード光を搬送するように構成されているとき平行なコアボディ１１５の間のスペーシング距離は約３０μｍくらい小さくでき、光信号の密度を高くすることができる。本発明の他の一つの目的は、新しいオプトエレクトリックデバイスを創造するためである。以下に詳しく説明する。
【００４０】
本発明は新しいタイプのオプトエレクトロニックデバイスを可能とする。図８は上記デバイスの一例である減衰光カップラー４００を示す斜視図である。減衰光カップラー４００は、コアボディ１５Bを有する光導波路の上に、サブストレート１０の上面に接着される。カップラー４００はコアボディ１５Bから光信号の一部を選択的にカップリングして消すことにより、コアボディ１５Bを進行する光信号を選択的に減衰させるように動作する。カップリングの強さは２つの端子４０１と４０２に印加される電圧によって制御される。この２つの端子４０１と４０２は、それぞれのハンダバンプによりサブストレート１０上の電気的パッドに電気的に結合されている。図９は図８に示したカットラインに沿った光カップラー４００を示す断面図である。図８と９をともに参照して、カップラー４００は上面４１１、底面４１２、第１の端面４１３、第２の端面４１４、両端面４１３と４１４の間の距離Lを有する。エレメントは、上面４１１と底面４１２の間に配置され長さL方向に伸びるエレクトロオプティックマテリアルのボディ４２０（図９）をさらに有する。ボディ４２０のエレクトロオプティックマテリアルの屈折率は、印加された電場の関数である。
【００４１】
エレメント４１０はエレクトロオプティックマテリアルのボディ４２０の少なくとも一部にかかる電場を生成する第１の電極４２１と第２の電極４２２が配置されている。電極４２１（図９）は端子４０１（図８）と電気的に結合しており、電極４２２（図９）は端子４０２（図８）と電気的に結合している。電極４２１と４２２の配置の仕方には幾通りものやり方がある。図９に示したように、構成の一例において、電極はエレメント４１０のそれぞれの側に、長さLの方向に沿って、底面４１２に配置されている。電極間にはギャップ４２３があり、図９で一番よく分かるように、ギャップ４２３がコアボディ１５Bの一部と重なり、それと実質的に平行となるように、光カップラー４００がサブストレート１０の上面の上に位置決めされることが好ましい。他の電極構成の例として、電極の一方を上面４１１に配置し、他方を底面４１２上の電極４２１と４２２について図９に示した場所の一方または両方に配置してもよい。
【００４２】
接着剤の薄膜４３１はエレメント４１０の底面４１２の上に配置されていて、コアボディ１５Bがシングルモード光を搬送するように構成されているとき薄膜４３１の厚さは２０μｍ以下であり、コアボディ１５Bがマルチモード光を搬送するように構成されているとき薄膜４３１の厚さは１００μｍ以下である。サブストレート１０の中のコアボディの上端とエレクトロオプティックマテリアルのボディ４２０の下端の間のスペーシング距離をDsで示した。また、またボディ４２０とコアボディ１５Bの長さL方向の重なり長さはLopである。図８と９に示した実施形態において、重なり長さLopは長さLと等しい。接着薄膜４３１の屈折率はコアボディ１５Bの屈折率より小さいことが好ましく、上部クラッド層１７の屈折率と実質的に等しいことがより好ましい。コアボディ１５Bと上部クラッド層１７の屈折率の差をΔnで表すと、接着層４３１の屈折率は上部クラッド層１７の屈折率の±Δn／２以内であることが好ましい。接着薄膜４３１はその底面がサブストレート１０の上面に貼り付ける前に粘着性が有ることが好ましい。接着薄膜４３１は、接着薄膜４３１とエレメント４１０をサブストレート１０から容易に取り外せてテストや交換ができるような接着剤を用いたものであることが好ましい。接着薄膜４３１は典型的には少なくとも１０〜１５g/cmの剥離強度を有し（言い換えれば、接着薄膜４３１をはがすには少なくとも０．１〜０．１５N/cmの剥離力を必要とし）、好ましくは少なくとも１００g/cmの剥離強度（１N/cmの剥離力）を有する。
【００４３】
Lop、Ds、およびこれらの比率は、シングルモードカップリングとマルチモードカップリングについて光カップラー１００と１００′に関して上で説明した一般値または好適値をとる。コアボディ１５Bの上にありエレメント４１０が取り付けられているエリア内にある上部クラッド層１７の一部を取り除くことにより、ボディ４２０とコアボディ１５Bの間のスペーシング距離Dsをより小さくすることができる。これは、接着薄膜４３１の厚さに距離Dsを設定することを意味する。シングルモードカップリングについてDsを約１２μｍ、約９μｍ、約６μｍ以下にするためには、薄膜４３１の厚さを約１２μｍ、約９μｍ、約６μｍ以下にする必要がある。接着薄膜４３１の厚さは２μｍから５μｍ程度まで小さくすることができる。
【００４４】
マルチモードカップリングの場合、スペーシング距離Dsは一般に１００μｍ以下であり、５０μｍ以下であることが好ましい。Lopは数ミリメートルから数十ミリメートルである。
【００４５】
上で説明したように、エレクトロオプティックマテリアルのボディ４２０は、電極４２１と４２２により印加される電場の関数として変化する屈折率を有する。電極４２１と４２２に電圧をかけ、電極４２１と４２２の電位を異ならせ、電場を生じさせる。（本技術分野では知られているように、電極４２１と４２２に印加される電圧は電位の差に等しい。）電極４２１の電位が電極４２２の電位より高い場合、電場の方向は電極４２１から電極４２２に向かう（「第１の方向」と呼ぶ）。電極４２２の電位が電極４２１の電位より高いとき、電場の方向は電極４２２から電極４２１に向かう（「第２の方向」と呼ぶ）。ボディ４２０中の原子や分子のオリエンテーションによって、第１の方向で電場が大きくなるとボディ４２０の屈折率は大きくなり、第２の方向で電場が大きくなるとボディ４２０の屈折率は小さくなる。または、第１の方向で電場が大きくなるとボディ４２０の屈折率は小さくなり、第２の方向で電場が大きくなるとボディ４２０の屈折率は大きくなる。
【００４６】
ボディ４２０の屈折率がクラッド層１７の屈折率よりも小さいとき、ボディ４２０は実質的にクラッド層として作用し、コアボディ１５Bからボディ４２０には光はほとんどまたは全くカップリングされず、これにより実質的には減衰が起こらない。屈折率がクラッド層１７よりも大きいとき、ボディ４２０は実質的にコアボディとして作用し、コアボディ１５Bからボディ４２０に多くの光がカップリングされる。それゆえ、コアボディ１５Bを進む光は効果的に減衰する。ボディ４２０の屈折率が大きくなるとボディ４２０にカップリングされる光の量は大きくなる。ボディ４２０の屈折率は電極４２１と４２２により印加される電場に依存するので、ボディ４２０にカップリングされる光の量は電極４２１と４２２の間に印加された電圧の関数である。このように、コアボディ１５Bで減衰する光の量は電極４２１と４２２の間に印加される電圧の関数である。
【００４７】
電極４２１と４２２に電圧が印加されていないとき、コアボディ１５Bを通る光が減衰しないように、ボディ４２０のエレクトロオプティックマテリアルを容易に選択することができる（例えば「通常はオフ」の減衰器）。この選択は、コア層１５Bの屈折率より少なくとも０．１％小さく、コア層１５Bの屈折率よりΔn/2小さい固有屈折率（すなわち、電圧または電場が印加されていないときの屈折率の値）を有するようにエレクトロオプティックマテリアルを選択することにより可能である。そして、電圧が電極に印加されている間、ボディ４２０の屈折率は、ボディ４２０がコアボディ１５Bから光を取り出すことができる値まで大きくなる。従って、コアボディ１５Bの光信号は電極４２１と４２２の間に印加される電圧に応じた量だけ減衰する。
【００４８】
電極４２１と４２２に電圧が印加されていないとき、コアボディ１５Bを通して光が部分的にまたは完全に減衰するようにボディ４２０のエレクトロオプティックマテリアルを選択することも容易である（例えば「通常はオン」の減衰器）。この選択は、実質的にコア層１５Bの屈折率以上の固有屈折率を有するようにエレクトロオプティックマテリアルを選択することにより行う。そして、電極に一方向の電圧が印加されているとき、ボディ４２０の屈折率は大きくなり、ボディ４２０はコアボディ１５Bから光をより多く取り出し、減衰量が大きくなる。電極に反対方向に電圧が印加されているとき、ボディ４２０の屈折率は小さくなり、ボディ４２０がコアボディ１５Bから取り出す光は少なくなり、減衰量は小さくなる。したがって、コアボディ１５Bの光信号は電極４２１と４２２の間に印加された電圧に応じて減衰する。
【００４９】
この他に本発明により可能となる新しいデバイスには、図１０（断面図）および図１１（斜視図）に参照番号５００で示した垂直Mach-Zehnder（マッハツェンダー）構造がある。構造５００はスイッチまたは光モジュレータとして使用できる。構造５００はサブストレート５０上に形成された従来の導波路５４に取り付けることを目的としている。導波路５４は下部クラッド層５６、コア層５５、任意的上部クラッド層５７を有する。構造５００はエレメント５１０を有する。このエレメント５１０は、導波路５４の上に取り付けられ、導波路５４中の光の一部を第１の点でカップリングし、その光を第２の点で位相をずらして導波路５４にリカップリングする。Mach-Zehnder干渉計の理論によると、位相のずれにより、第２の点において光の強さが変調される。
【００５０】
エレメント５１０は、上面５１１、底面５１２、第１の端面５１３、第２の端面５１４を有し、第１の端面５１３と第２の端面５１４の間の長さはLである。エレメント５１０は、上面５１１と底面５１２の間に配置され長さLの方向に伸びたコアマテリアルのボディ５１５と、コアボディ５１５の少なくとも一部に沿って少なくともコアボディ５１５の上に配置されたクラッドマテリアルの第１のボディ５１６と、コアボディ５１５の少なくとも一部に沿って少なくともコアボディ５１５の上に配置されたクラッドマテリアルの第２のボディ５１７とを有する。クラッドボディ５１６と５１７の一方だけが必要であるが、両方を用いてもよい。コアマテリアルのボディ５１５はエレメント５１０の底面５１２と実質的に平行な方向に光を搬送するように構成されている（例えば、長さLの方向に細長い）。エレメント５１０は、第２の端面５１４より第１の端面５１３に近いエレメント５１０の底面５１２上にある第１のアタッチメント領域と、第１の端面５１３より第２の端面５１４に近い底面５１２上にある第２のアタッチメント領域とをさらに有する。
【００５１】
第１のアタッチメント領域５２１において、コアボディ５１５と導波路コア５５の間の第１のスペーシング距離はDs1である。コアボディ５１５にはコアボディ５１５と導波路５４の間のスペーシング距離が第１のスペーシング距離Ds1である第１の重なり長さはLop1である。同様に、第２のアタッチメント領域５２２において、コアボディ５１５にはコアボディ５１５と導波路コア５５の間の第２のスペーシング距離はDs2である。コアボディ５１５と導波路５４の第２のスペーシング距離Ds2である第２の重なり長さはLop2である。アタッチメント領域５２１と５２２は底面５１２に配置された接着剤の２つの薄膜５３１と５３２により、導波路５４の上面（であってコアボディ５５の上）に取り付けられる。接着薄膜５３１と５３２は集合的に長さLの方向に底面５１２上に配置された共通の接着薄膜を有する。接着薄膜５３１、５３２はサブストレート５０の上面に貼り付けられる前には、その底面が粘着状態であるように製造されていることが好ましい。接着薄膜はエレメント５１０とともにサブストレート５０から容易にはがすことができ、テストや代替をできるような接着剤を有している。接着薄膜５３１と５３２は各々、少なくとも１０〜１５g/cmの剥離強度を有し（言い換えると、接着薄膜をはがすのに少なくとも０．１〜０．１５N/cmの剥離力が必要）、好ましくは少なくとも１００g/cmの剥離強度（１N/cmの剥離力）である。
【００５２】
一般に、第１のアタッチメント領域５２１において生じるカップリングの量は第２のアタッチメント領域５２２で生じるカップリングの量と異なる。例えば、光がコアボディ５５を左から右に進んでいるとき、第１のアタッチメント領域において、コアボディ５５中の光の約５０％がコアボディ５１５にカップリングされ、第２のアタッチメント領域５２２において、コアボディ５１５中の光の約９５％がコアボディ５５にカップリングして戻る。これは、光が２つの実質的に等しい経路に分離され、その後再合成される場合のMach-Zehnder理論と一貫している。実際、第２のアタッチメント領域５２１においてはカップリングが１００％となることが望ましいが、１００％以下で有ることが多い。しかし、この差は第１のアタッチメント領域５２１におけるカップリングのパーセンテージを５０％以上とすることにより、補償することができる。補償には次の関係式を用いる：X=(100%)2/(100%+Y)。ここでYは第２のアタッチメント領域５２２におけるカップリングパーセンテージであり、Xは第１のアタッチメント領域５２１におけるカップリングパーセンテージである。Y=90%のとき、Xは52.63%である。XとYを所望の値とするために、Ds1、Lop1、Ds2、Lop2の値を選択するのは容易である。一般に、シングルモードカップリングの場合、Ds1とDs2はいずれも２０μｍ以下であり、Lop1とLop2は１ｍｍ以上である。上述のように、スペーシング距離Ds1とDs2は、第１のアタッチメント領域５２１と５２２（図に示した）のエリアにおいて上部クラッド層５７を取り除くことにより小さくすることができる。これも上述したように、第１のアタッチメント領域５２１と５２２のエリアで上部クラッド層５１７を取り除くことによりスペーシング距離Ds1とDs2も小さくすることができる。また、アタッチメント領域５２１と５２２において上部クラッド層５７と５１７の両方を取り除くことにより、スペーシング距離Ds1とDs2を非常に小さくすることができる。これは、距離Dsを接着薄膜５３１の厚さだけにすることを意味し、２μｍ〜５μｍ程度に小さくすることができる。
【００５３】
Mach-Zehnder干渉計効果は、コアボディ５１５の屈折率、クラッドボディ５１６の屈折率、および／またはクラッドボディ５１７の屈折率を変更することにより実現することができる。１つ以上のボディ５１５−５１７において屈折率が変化すると、コアボディ５１５内の光の進行速度が変化する。その進行速度の変化により、コアボディ５１５の長さにわたってコアボディ５１５中の光信号の位相がコアボディ５４中の光信号に対して変化する。一般に、クラッドボディ５１６と５１７の一方または両方はエレクトロオプティックマテリアルを有するが、コアボディ５１５は有さない。光カップラー４００について上で説明したように、屈折率は電場を印加することにより変化する。この電場は２つの電極により生成される。これらの電極はエレメント５１０の中または上に形成してもよく、その非常に近くでサブストレート５０の上に配置してもよい。図１１は、２つの電極がエレメント５１０の上面５１１に集積された光カップラー５００を示す斜視図である。第１の電極５４１にはバイアス電圧が印加され、第２の電極５４２にはエレメント５１０の一部であってエレクトロオプティックマテリアルが含まれているものの電場を変調する変調信号が印加される。高速変調の場合、第２の電極５４２への信号は電極５４２の一端のマイクロ波ライン（例えば、finライン）により入力され、マイクロ波終端負荷を他端に備える。
【００５４】
再び図１０を参照して、アタッチメント領域５２１と５２２の間のエリア内のコアボディ間の距離を広くすることが好ましい。広くすることにより、ボディ５５と５１５の間の光信号のさらなるカップリングを防ぎ、層５１５と５１７の屈折率のいかなる変化もコアボディ５５内の光信号の進行速度に影響を与えないようにする。コアボディ５５と５１５を形成する前に、下部クラッド層５６と５１６に浅い谷をエッチングすることにより、コアボディの距離を広くすることができる。このためのエッチング方法は本技術分野で周知である。本デバイスの他の特徴は、コアボディ５１５の端面が屈折率の低いパッシブマテリアルで終わるということである。これらは、上で説明したコアボディ１１５とコアボディ２１５（および端面２１３）の好ましい実施形態であると言える。空気の屈折率は低いからである。
【００５５】
実施形態を参照して本発明を具体的に説明した。当然のことながら、本開示に基づき様々な変更、修正、適応をできるが、それらは本発明の範囲の中にある。最も実際的で好ましい実施形態であると現時点で考えられるものに関して本発明を説明したが、当然のことながら、本発明は開示した実施形態に限定されない。添付した特許請求の範囲に記載した請求項の範囲に含まれる修正および等価な構成は含まれる。
【００５６】
なお、本開示にあたり以下に付記を記載する。
（付記１）
光カップラーであって、
上面、底面、第１の端面、第２の端面、および前記第１と第２の端面の間の長さを有し、前記上面および底面の間に配置された前記長さ方向に伸びたコアマテリアルのボディをさらに有し、前記コアマテリアルのボディと前記上面との間に配置されたクラッドマテリアルの第一の層をさらに有するエレメントと、
前記エレメントの前記底面に配置された第１のアタッチメント領域と、
前記第１のアタッチメント領域上に配置され、上面と前記上面に対応する底面を有する接着剤の第１の薄膜と、
前記コアマテリアルのボディから前記第１の薄膜の前記底面上の点までの距離と、
を有し、
前記コアマテリアルのボディは前記エレメントの前記底面に実質的に平行な方向に光を伝搬するよう構成され、
前記第１の薄膜の前記上面は前記第１のアタッチメント領域において前記エレメントの前記底面と隣接し、
前記コアマテリアルのボディがマルチモード光を伝搬するように構成されているとき、前記距離は１００μｍ以下であり、前記コアマテリアルのボディがシングルモード光を伝搬するように構成されているとき、前記距離は２０μｍ以下であることを特徴とする光カップラー。
（付記２）
付記１に記載の光カップラーであって、前記コアマテリアルのボディはシングルモード光のみを伝搬するように構成されており、前記距離は約１２μｍ以下であることを特徴とする光カップラー。
（付記３）
付記１に記載の光カップラーであって、前記コアマテリアルのボディはマルチモード光のみを伝搬するように構成されており、前記距離は約５０μｍ以下であることを特徴とする光カップラー。
（付記４）
付記１に記載の光カップラーであって、前記第１の薄膜の屈折率は前記コアマテリアルの屈折率より低いことを特徴とする光カップラー。
（付記５）
付記１に記載の光カップラーであって、前記エレメントは前記コアマテリアルのボディと前記エレメントの前記底面との間に配置されたクラッドマテリアルの第２の層を有することを特徴とする光カップラー。
（付記６）
付記５に記載の光カップラーであって、前記コアマテリアルのボディはシングルモード光のみを搬送するように構成され、前記第１のアタッチメント領域における前記第１の薄膜と前記クラッドマテリアルの第２の層を合わせた厚さは約１２μｍ以下であることを特徴とする光カップラー。
（付記７）
付記５に記載の光カップラーであって、前記コアマテリアルのボディはマルチモード光を搬送するように構成され、前記第１のアタッチメント領域における前記第１の薄膜と前記クラッドマテリアルの第２の層を合わせた厚さは約５０μｍ以下であることを特徴とする光カップラー。
（付記８）
付記５に記載の光カップラーであって、前記第２のクラッド層は前記第１のアタッチメント領域における第１の厚さと、前記第１のアタッチメント領域の一側面にある領域における第２の厚さを有し、前記第２の厚さは前記第１の厚さより大きいことを特徴とする光カップラー。
（付記９）
付記１に記載の光カップラーであって、前記第１のアタッチメント領域は前記エレメントの長さ方向に少なくとも１ｍｍの長さを有していることを特徴とする光カップラー。
（付記１０）
付記１に記載の光カップラーであって、前記第１のアタッチメント領域は前記エレメントの長さ方向に少なくとも２ｍｍの長さを有していることを特徴とする光カップラー。
（付記１１）
付記１に記載の光カップラーであって、前記コアマテリアルのボディから前記第１の薄膜の底面までの距離に対する前記第１のアタッチメント領域の長さの比率は少なくとも２００であることを特徴とする光カップラー。
（付記１２）
付記１１に記載の光カップラーであって、前記比率は少なくとも３００で有ることを特徴とする光カップラー。
（付記１３）
付記１に記載の光カップラーであって、
前記コアマテリアルのボディはシングルモード光のみを搬送するように構成されており、
前記第１のアタッチメント領域はサブストレートのコアボディの上の前記サブストレートの一面に取り付けられており、前記コアマテリアルのボディから前記サブストレートのコアボディまでの距離Dsは２０μｍ以下であることを特徴とする光カップラー。
（付記１４）
付記１３に記載の光カップラーであって、前記距離Dsは１２μｍ以下であることを特徴とする光カップラー。
（付記１５）
付記１３に記載の光カップラーであって、前記距離Dsは９μｍ以下であることを特徴とする光カップラー。
（付記１６）
付記１３に記載の光カップラーであって、前記コアマテリアルのボディは前記サブストレートのコアボディと少なくとも１ｍｍの重なり長さLopだけ重なっていることを特徴とする光カップラー。
（付記１７）
付記１３に記載の光カップラーであって、前記コアマテリアルのボディは前記サブストレートのコアボディと少なくとも２ｍｍの重なり長さLopだけ重なっていることを特徴とする光カップラー。
（付記１８）
付記１６に記載の光カップラーであって、前記LopとDsの比率は少なくとも２００であることを特徴とする光カップラー。
（付記１９）
付記１６に記載の光カップラーであって、前記LopとDsの比率は少なくとも３００であることを特徴とする光カップラー。
（付記２０）
付記１３に記載の光カップラーであって、前記コアマテリアルのボディは前記サブストレートのコアボディと重なり長さLopだけ重なっており、前記LopのDsに対する比率は光カップリング効率が少なくとも３５％となるように選択されることを特徴とする光カップラー。
（付記２１）
付記１３に記載の光カップラーであって、前記コアマテリアルのボディは前記サブストレートのコアボディと重なり長さLopだけ重なっており、前記LopのDsに対する比率は光カップリング効率が少なくとも６５％となるように選択されることを特徴とする光カップラー。
（付記２２）
付記１に記載の光カップラーであって、
前記コアマテリアルのボディはマルチモード光を搬送するように構成されており、
前記第１のアタッチメント領域はサブストレートのコアボディの上の前記サブストレートの一面に取り付けられており、前記コアマテリアルのボディから前記サブストレートのコアボディまでの距離Dsは１００μｍ以下であることを特徴とする光カップラー。
（付記２３）
付記２２に記載の光カップラーであって、前記距離Dsは５０μｍ以下であることを特徴とする光カップラー。
（付記２４）
付記１に記載の光カップラーであって、前記エレメントの底面にあり、前記第１のアタッチメント領域の一方の側にある第２のアタッチメント領域をさらに有することを特徴とする光カップラー。
（付記２５）
付記１に記載の光カップラーであって、前記エレメントの上面に配置された
（付記２６）
付記２３に記載の光カップラーであって、前記第１のクラッド層を貫通した、少なくとも１つの配線（electrical  trace）に電気的に結合された第１の端面と、第２の端面とを有するビア（via）をさらに有することを特徴とする光カップラー。
（付記２７）
付記２４に記載の光カップラーであって、
前記ビア（via）の第２の端面に電気的に結合した第１の導電パッドをさらに有し、
前記第１のアタッチメント領域はサブストレートのコアボディの上の前記サブストレートの一面に取り付けられており、
前記第１の導電パッドは前記サブストレートの前記表面に配置された第２の導電パッドに導電マテリアルのボディにより電気的に結合していることを特徴とする光カップラー。
（付記２８）
付記１に記載の光カップラーであって、
前記エレメントの上面に配置された光電子デバイスと、
前記エレメントの上面および底面の間に配置され、前記エレメントの前記コアマテリアルのボディと前記光電子デバイスとの間で光をカップリングするように位置づけられた反射部とをさらに有することを特徴とする光カップラー。
（付記２９）
付記２８に記載の光カップラーであって、前記反射部はミラーまたは格子のうち少なくとも１つを有することを特徴とする光カップラー。
（付記３０）
付記２８に記載の光カップラーであって、前記接着剤の屈折率は前記コアマテリアルの屈折率より低いことを特徴とする光カップラー。
（付記３１）
付記２８に記載の光カップラーであって、前記第１のアタッチメント領域は前記エレメントの長さ方向に少なくとも１ｍｍの長さを有していることを特徴とする光カップラー。
（付記３２）
付記２８に記載の光カップラーであって、前記第１のアタッチメント領域はサブストレートのコアボディの上の前記サブストレートの表面に取り付けられ、前記コアマテリアルのボディから前記サブストレートのコアボディまでの距離Dsは、前記コアマテリアルのボディがマルチモード光を搬送するように構成されているとき１００μｍ以下であり、前記コアマテリアルのボディがシングルモード光のみを搬送するように構成されているとき２０μｍ以下であることを特徴とする光カップラー。
（付記３３）
付記３２に記載の光カップラーであって、前記コアマテリアルのボディはシングルモード光のみを搬送するように構成され、Dsは１２μｍ以下であることを特徴とする光カップラー。
（付記３４）
付記３２に記載の光カップラーであり、前記コアマテリアルのボディは前記サブストレートのコアボディに少なくとも１ｍｍの重なり長さLopだけ重なっていることを特徴とする光カップラー。
（付記３５）
付記３４に記載の光カップラーであって、LopのDsに対する比率は少なくとも２００であることを特徴とする光カップラー。
（付記３６）
付記３２に記載の光カップラーであって、前記コアマテリアルのボディは前記サブストレートのコアボディと重なり長さLopだけ重なっており、LopとDsは光カップリング効率が少なくとも３５％となるように選択されていることを特徴とする光カップラー。
（付記３７）
付記３２に記載の光カップラーであって、前記コアマテリアルのボディはマルチモード光を搬送するように構成され、Dsは５０μｍ以下であることを特徴とする光カップラー。
（付記３８）
光カップラーであって、
上面と底面を有するエレメントと、
前記上面と底面との間に配置されたコアマテリアルのボディと、
前記コアマテリアルのボディの少なくとも一部の周りに配置されたクラッドマテリアルとを有し、
前記コアマテリアルのボディは第１の端面と第２の端面を有し、一方の端面から他方の端面に光を搬送するように構成され、
前記第２の端面は前記底面より前記上面の近くにあり、前記上面に対して角度をなす方向に前記上面を通して光をカップリングするように位置決めされ、
前記コアマテリアルのボディは前記第２の端面より前記第１の端面の近くにある、前記エレメントの底面と実質的に平行な方向に光を搬送するため前記エレメントの底面に実質的に平行に配置された第１のセグメントをさらに有し、
前記コアマテリアルのボディは前記第２の端面と前記第１のセグメントの間にある第２のセグメントをさらに有し、
前記第１のセグメント中の前記コアマテリアルのボディから前記エレメントの底面までの距離は、前記コアマテリアルのボディがマルチモード光を搬送するように構成されているときは１００μｍ以下であり、前記コアマテリアルのボディがシングルモード光のみを搬送するように構成されているときは２０μｍ以下であることを特徴とする光カップラー。
（付記３９）
付記３８に記載の光カップラーであって、前記第１のセグメントの長さは少なくとも１ｍｍであることを特徴とする光カップラー。
（付記４０）
付記３８に記載の光カップラーであって、前記第１のセグメント中の前記コアマテリアルのボディから前記エレメントの底面までの距離に対する前記第１のセグメント領域の長さの割合は少なくとも２００であることを特徴とする光カップラー。
（付記４１）
付記３８に記載の光カップラーであって、
前記エレメントの底面は、前記第１のセグメントがサブストレートのコアボディの上に来るように前記サブストレートの一面に取り付けられ、
前記第１のセグメント中の前記コアマテリアルのボディから前記サブストレートのコアボディまでの距離Dsは、前記コアマテリアルのボディがマルチモード光を搬送するとき１００μｍ以下であり、前記コアマテリアルのボディがシングルモード光のみを搬送するとき２０μｍ以下であることを特徴とする光カップラー。
（付記４２）
付記４１に記載の光カップラーであって、前記コアマテリアルのボディはシングルモード光のみを搬送するように構成され、Dsは１２μｍ以下であることを特徴とする光カップラー。
（付記４３）
付記４１に記載の光カップラーであって、前記第１のセグメントは少なくとも１ｍｍの重なり長さLopだけ前記サブストレートのコアボディと重なっていることを特徴とする光カップラー。
（付記４４）
付記４３に記載の光カップラーであって、LopのDsに対する比率は少なくとも２００であることを特徴とする光カップラー。
（付記４５）
付記４１に記載の光カップラーであって、前記第１のセグメントは前記サブストレートのコアボディと距離Lopだけ重なっており、Dsに対するLopの比率はカップリング効率が少なくとも６５％になるように選択されることを特徴とする光カップラー。
（付記４６）
付記４１に記載の光カップラーであって、前記コアマテリアルのボディはマルチモード光を搬送するように構成され、Dsは５０μｍ以下であることを特徴とする光カップラー。
（付記４７）
光カップラーであって、
上面、底面、第１の端面、第２の端面、前記第１と第２の端面の間の長さを有し、前記上面と底面の間に配置された前記長さ方向に伸びたエレクトロオプティックマテリアルのボディをさらに有するエレメントと、
前記エレクトロオプティックマテリアルのボディの少なくとも一部に電場を生成するように位置決めされた第１の電極および第２の電極と、
前記エレメントの前記底面にあるアタッチメント領域と、
前記アタッチメント領域に配置され、上面と前記上面と対向する底面とを有する接着剤の薄膜とを有し、
前記エレクトロオプティックマテリアルの屈折率は印加された電場の関数であり、
前記薄膜の上面は前記アタッチメント領域において前記エレメントの前記底面と隣接しており、
前記コアマテリアルのボディから前記薄膜の前記底面までの距離は１００μｍ以下であることを特徴とする光カップラー。
（付記４８）
付記４７に記載の光カップラーであって、前記距離は約２０μｍ以下であることを特徴とする光カップラー。
（付記４９）
付記４７に記載の光カップラーであって、前記エレクトロオプティックマテリアルのボディは前記エレメントの長さ方向の長さは少なくとも１ｍｍであることを特徴とする光カップラー。
（付記５０）
付記４９に記載の光カップラーであって、前記コアマテリアルのボディから前記第１の薄膜の底面までの距離に対する前記エレクトロオプティックマテリアルのボディの長さの比率は少なくとも２００であることを特徴とする光カップラー。
（付記５１）
付記４７に記載の光カップラーであって、
前記アタッチメント領域は前記サブストレートのコアボディの上のサブストレートの表面に取り付けられており、
前記エレクトロオプティックマテリアルのボディから前記サブストレートのコアボディまでの距離Dsは１００μｍ以下であることを特徴とする光カップラー。
（付記５２）
付記５１に記載の光カップラーであって、前記Dsは２０μｍ以下であることを特徴とする光カップラー。
（付記５３）
付記５１に記載の光カップラーであって、前記エレクトロオプティックマテリアルのボディの長さは重なり長さLopだけ前記サブストレートのコアボディと重なり合い、前記Lopは少なくとも１ｍｍであることを特徴とする光カップラー。
（付記５４）
付記５３に記載の光カップラーであって、LopのDsに対する比率は少なくとも２００であることを特徴とする光カップラー。
（付記５５）
光モジュレータであって、
底面と、前記底面上に配置された下部クラッド層と、前記下部クラッド層の上に形成されたコア層と、前記コア層の上の上面とを有する光導波路と、
付記４７に記載の光カップラーとを有し、
前記光カップラーの前記接着剤の薄膜は前記光導波路の上面の第１の部分に貼り付けられていることを特徴とする光モジュレータ。
（付記５６）
光カップラーであって、
上面、底面、第１の端面、第２の端面、前記第１と第２の端面の間の長さを有し、前記上面と底面の間に配置され前記長さ方向に伸びたコアマテリアルのボディをさらに有し、前記コアマテリアルのボディの少なくとも一部の方向に沿って配置されたクラッドマテリアルのボディをさらに有するエレメントと、
前記エレメントの底面の前記第２の端面より前記第１の端面に近いところにある第１のアタッチメント領域と、
前記エレメントの底面の前記第１の端面より前記第２の端面に近いところにある第２のアタッチメント領域と、
前記第１のアタッチメント領域と前記第２のアタッチメント領域に配置された、上面と前記上面に対向する底面を有する接着剤の薄膜とを有し、
前記コアマテリアルのボディは前記エレメントの底面と実質的に平行な方向に光を搬送し、
前記コアマテリアルのボディと前記クラッドのボディの少なくとも一方は印加された電場の関数である屈折率を有するエレクトロオプティックマテリアルを有し、
前記薄膜の上面は前記アタッチメント領域の各々において前記エレメントの底面に隣接し、
前記コアマテリアルのボディから前記薄膜の底面までの距離は前記アタッチメント領域の各々において１００μｍ以下であることを特徴とする光カップラー。
（付記５７）
付記５６に記載の光カップラーであって、前記エレクトロオプティックマテリアルの少なくとも一部に電場をかけるように位置決めされた第１の電極と第２の電極とをさらに有することを特徴とする光カップラー。
（付記５８）
付記５６に記載の光カップラーであって、
前記第１のアタッチメント領域はサブストレートのコアボディの上の前記サブストレートの表面に取り付けられ、
前記第２のアタッチメント領域は前記サブストレートのコアボディの上の前記サブストレートの前記表面に取り付けられ、
前記コアマテリアルのボディから前記第１のアタッチメント領域の前記サブストレートのコアボディまでのスペーシング距離Ds1は１００μｍ以下であり、
前記コアマテリアルのボディから前記第２のアタッチメント領域の前記サブストレートのコアボディまでのスペーシング距離Ds2は１００μｍ以下であることを特徴とする光カップラー。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】従来のカップラーを示す断面図である。
【図２】本発明によるアタッチメント型光カップラーの第１の実施形態を示す図である。
【図３】本発明による図２に示したアタッチメント型光カップラーの一部を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態の、スペーシング距離と重なり長さの関数としてカップリング効率を示すグラフである。
【図５】本発明によるアタッチメント型光カップラーの第２の実施形態を示す図である。
【図６】本発明によるアタッチメント型光カップラーの第３の実施形態を示す図である。
【図７】本発明によるアタッチメント型光カップラーの第４の実施形態を示す図である。
【図８】本発明による減衰アタッチメント型光カップラーデバイスを示す斜視図である。
【図９】本発明による図８に示した光カップラー装置の一部を示す断面図である。
【図１０】本発明による垂直カップリングを用いたマッハツェンダー構造を示す断面図である。
【図１１】本発明による図１０に示したマッハツェンダー構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０、２０  サブストレート
１１、２１  ネットワーク
１２  電気的ビア
１３  コンタクトパッド
１４、２４  導波路
１５  コアボディ
１６、１７  クラッド層
２５  コアボディ
２６  下部クラッド層
２７  上部クラッド層
５０  サブストレート
５４  導波路
５５  コア層
５６  下部クラッド層
５７  上部クラッド層
１００、１００′、２００、３００  光カップラー
１１０、２１０  エレメント
１１１、２１１  上面
１１２、２１２  底面
１１３、２１３  第１の端面
１１４、２１４  第２の端面
１１５、２１５  コアマテリアルのボディ
１１６、２１６  クラッドマテリアルの第１層
１１７  クラッドマテリアルの第２層
１１８  付加的部分
１２１、１２２  アタッチメント領域
１３１、１３２、２３１  薄膜
１４０  配線
１４２  コンタクトパッド
１４４  導体のボディ
１４６  延伸部
２１１  上面
２１２  底面
２１３  第１の端面
２１４  第２の端面
２１５  コアボディ
２１６  クラッドボディ
２１８  セグメント
２３１  接着薄膜
３１０  反射部
３１２  支持層
３３０  オプトエレクトロニックデバイス
３３１  サポートサブストレート
３３２  デバイス
４００  減衰光カップラー
４０１、４０２  端子
４１０  エレメント
４１１  上面
４１２  底面
４１３  第１の端面
４１４  第２の端面
４２０  エレクトロオプティックマテリアルのボディ
４２１  第１の電極
４２２  第２の電極
４２３  ギャップ
４３１  薄膜
５００  垂直Mach-Zehnder構造
５１０  エレメント
５１１  上面
５１２  底面
５１３  第１の端面
５１４  第２の端面
５１５  コアボディ
５１６  クラッドボディ
５１７  クラッドボディ
５２１  第１のアタッチメント領域
５２２  第２のアタッチメント領域
５３１  薄膜
５３２  薄膜
５４１  第１の電極
５４２  第２の電極
【図１】
2006091878.tif 000003
【図２】
2006091878.tif 000004
【図３】
2006091878.tif 000005
【図４】
2006091878.tif 000006
【図５】
2006091878.tif 000007
【図６】
2006091878.tif 000008
【図７】
2006091878.tif 000009
【図８】
2006091878.tif 000010
【図９】
2006091878.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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