(57)【要約】【課題】  光強度ピークの位置ずれを補正でき、損失の均一性の低下を抑制可能な光導波路及び光学装置を提供する。【解決手段】  コア及びクラッドからなる光導波路において、コアが２つのテーパー部により形成される絞り部を有する光強度ピーク位置補正光導波路、並びに、コア及びクラッドからなる光導波路に、入射端部、出射端部、分岐部又は結合部を有する光学装置であって、前記光導波路のコアが２つのテーパー部により形成される絞り部を有する光学装置である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア及びクラッドからなる光導波路において、コアが２つのテーパー部により形成される絞り部を有する光強度ピーク位置補正光導波路。
【請求項２】
前記絞り部の軸長が実質的に高次モードを放射させない長さである請求項１に記載の光強度ピーク位置補正光導波路。
【請求項３】
前記絞り部が、第１テーパー部の細部と第２テーパー部の細部とが接合した形状である請求項１又は２に記載の光強度ピーク位置補正光導波路。
【請求項４】
前記絞り部が、第１テーパー部の細部と第２テーパー部の細部との間に軸長が５００μｍ以下の直線部を有し、かつ導波モードの放射量が１３％以下である請求項１又は２に記載の光強度ピーク位置補正光導波路。
【請求項５】
前記第１テーパー部の軸長が、前記第２テーパー部の軸長より短いものである請求項３又は４に記載の光強度ピーク位置補正光導波路。
【請求項６】
前記第１テーパー部の軸長をｘ、前記第２テーパー部の軸長をｙ、前記第１テーパー部の太部の幅をｐ1  、前記第２テーパー部の太部の幅をｐ2  、前記絞り部の幅をｑとしたときの、前記第１テーパー部のテーパーの傾きの絶対値｜((ｐ1−ｑ)/2)/ｘ｜と、前記第２テーパー部のテーパーの傾きの絶対値｜((ｐ2−ｑ)/2)/ｙ｜との比が、１：１〜３：１である請求項３又は４に記載の光強度ピーク位置補正光導波路。
【請求項７】
前記コア及び／又はクラッドの一部又は全部がポリマーからなる請求項１〜６のいずれかに記載の光強度ピーク位置補正光導波路。
【請求項８】
前記光導波路がフッ素を含むポリイミド系樹脂からなる請求項７に記載の光強度ピーク位置補正光導波路。
【請求項９】
コア及びクラッドからなる光導波路に、入射端部、出射端部、分岐部又は結合部を有する光学装置であって、前記光導波路のコアが２つのテーパー部により形成される絞り部を有する光学装置。
【請求項１０】
前記絞り部の軸長が実質的に高次モードを放射させない長さである請求項９に記載の光学装置。
【請求項１１】
前記絞り部が、第１テーパー部の細部と第２テーパー部の細部とが接合した形状である請求項９又は１０に記載の光学装置。
【請求項１２】
前記絞り部が、第１テーパー部の細部と第２テーパー部の細部との間に軸長が５００μｍ以下の直線部を有し、かつ導波モードの放射量が１３％以下である請求項９又は１０に記載の光学装置。
【請求項１３】
前記第１テーパー部の太部が入力側であり、前記第２テーパー部の太部が出力側である請求項１１又は１２に記載の光学装置。
【請求項１４】
前記第１テーパー部の軸長が、前記第２テーパー部の軸長より短いものである請求項１１又は１２に記載の光学装置。
【請求項１５】
前記第１テーパー部の軸長をｘ、前記第２テーパー部の軸長をｙ、前記第１テーパー部の太部の幅をｐ1  、前記第２テーパー部の太部の幅をｐ2  、前記絞り部の幅をｑとしたときの、前記第１テーパー部のテーパーの傾きの絶対値｜((ｐ1−ｑ)/2)/ｘ｜と、前記第２テーパー部のテーパーの傾きの絶対値｜((ｐ2−ｑ)/2)/ｙ｜との比が、１：１〜３：１である請求項１１又は１２に記載の光学装置。
【請求項１６】
前記コア及び／又はクラッドの一部又は全部がポリマーからなる請求項９〜１５のいずれかに記載の光学装置。
【請求項１７】
前記ポリマーがフッ素を含むポリイミド系樹脂からなる請求項１６に記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路及び光学装置に関し、特に、光強度ピークの位置ずれを補正でき、損失の均一性の低下を抑制可能な光導波路及び光学装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年のパソコンやインターネットの普及に伴い、情報伝送需要が急激に増大している。このため、伝送速度の速い光伝送を、パソコン等の末端の情報処理装置までに普及させることが望まれている。これを実現するには、光インターコネクション用に、高性能な光導波路や光分岐結合器（光合分波器にも使用可能）を、安価かつ大量に製造する必要がある。
また、光集積回路において、基板と、該基板上にコア及びクラッドが設けられた光導波路を用いた光分岐回路、光結合回路、光分岐結合器は基本構成要素として必要不可欠なものである。このような光分岐結合器としては、入射端部、出射端部、分岐部又は結合部を有する光分岐結合器が知られている。
このような光分岐結合器において、光ファイバとの接続位置ずれにより、入射光は高次モードが励振された状態で光導波路を伝搬し、均等に光を分岐させる分岐回路においては分岐がずれてしまい出力部での損失の均一性が低下するという問題があり、それらの問題を解決する手法が求められていた。そして、このような問題を解決するため、例えば、特許文献１及び特許文献２には、分岐点前の導波路であるコア部に直線状のくびれを設けることが提案されていた。しかしながら、分岐比のずれによる均一性が低下する原因は、前述のように光ファイバと光導波路の接続位置ずれで励振される高次モードによって伝搬光が光強度ピーク位置を変動しながら進んでいくことにあるため、これらの文献に記載の方法では、直線状のくびれを長くしないと効果が得られないため、１枚当たりのウェハから得られる数が少なくなることからコスト高になるという問題があり、また、主光導波路より狭い幅の直線で高次モードを放射させる仕組みであるために、狭い幅の直線においては高次モード以外の主光導波路での導波モードも放射される。すなわち、高次モードを放射させるので分岐部における分岐比のずれ、損失の均一性低下を抑えることは可能であるが、主光導波路より狭い幅の直線では必要以上に光を捨てながら伝搬していくということになり、さらに、狭い直線がある程度必要となるので、損失が大きくなるという問題がある。
【特許文献１】特許第２８０９５１７号公報
【特許文献２】特許第３１０２８７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、前記の課題を解決するためになされたもので、光強度ピークの位置ずれを補正でき、損失の均一性の低下を抑制可能な光導波路及び光学装置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】
【０００４】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、光学装置となる光導波路を形成するコアに絞り部を設けることにより、前記の目的を達成することを見出し本発明を完成したものである。
【０００５】
すなわち、本発明は、コア及びクラッドからなる光導波路において、コアが２つのテーパー部により形成される絞り部を有する光強度ピーク位置補正光導波路、並びに、コア及びクラッドからなる光導波路に、入射端部、出射端部、分岐部又は結合部を有する光学装置であって、前記光導波路のコアが２つのテーパー部により形成される絞り部を有する光学装置を提供するものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の光導波路及び光学装置を用いると、光強度ピークの位置ずれを補正でき、損失の均一性の低下を抑制可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の光導波路は、コア及びクラッドからなる光導波路において、コアが２つのテーパー部により形成される絞り部を有するものである。
本発明において、前記絞り部の軸長が実質的に高次モードを放射させない長さであると好ましい。また、前記絞り部は、第１テーパー部の細部と第２テーパー部の細部とが接合した形状であること、又は、第１テーパー部の細部と第２テーパー部の細部との間に軸長が５００μｍ以下の直線部を有しかつ導波モードの放射量が１３％以下であることがさらに好ましい。
なお、導波モードとは、高次モードと主光導波路での導波モードすなわち基本モードとの和をいう。ここで、主光導波路とは前記絞り部以外の光導波路のことを指し、主導波路での導波モード（基本モード）とは前記絞り部に入射又は出射する導波モードをいう。
以下、図面により光導波路を光学装置として用いた例について説明する。
本発明の光学装置１０は、図１及び図２に例示するように、それぞれ、コア８及びクラッド９からなる光導波路に、入射端部、出射端部、分岐部又は結合部を有する光学装置１０であって、前記光導波路のコア８の一部が、対向する２つのテーパー部により形成される絞り部を有するコア部分１１，１９〜２６となっている。コア８及びクラッド９は基板上に設けられていると好ましい。
また、コア８の構成は、入射端部又は出射端部のコア部分１１がコアを介して分岐部又は結合部１２に接続し、分岐部又は結合部１２が２本のコアを介してそれぞれ分岐部又は結合部１３、１４に光学的に接続し、分岐部又は結合部１３、１４がそれぞれ２本（合計４本）のコアを介して分岐部又は結合部１５〜１８に光学的に接続し、分岐部又は結合部１５〜１８がそれぞれ２本（合計８本）のコアを介してコア部分１９〜２６に光学的に接続している。
なお、光学装置１０は、光の入射方向により、図１が光分岐器（光分波器としても使用可能）、図２が光結合器（光合波器としても使用可能）となる。
また、本発明の光学装置１０を光ファイバと接続する際に、光ファイバを例えば、Ｖ型の溝３２，３３に固定して接続すると好ましく、シリコンウェハ上に形成されたＶ型の溝に固定して接続するとさらに好ましい。
【０００８】
本発明の光学装置１０は、以下のように動作する。
光学装置１０を、光分岐器（光分波器）として使用した場合、図１において、光は、コア部分１１の入射部から入射し、分岐部１２で分岐（分波）し、さらに分岐部１３及び１４で分岐（分波）し、さらに分岐部１５〜１８で分岐（分波）してから、コア部分１９〜２６から分岐（分波）光が出射する。
また、光学装置１０を、光結合器（光合波器）として使用した場合、図２において、光は、コア部分１９〜２６から入射し、結合部１５〜１８で結合（合波）し、さらに結合部１３及び１４で結合（合波）し、さらに結合部１２で結合（合波）し、コア部分１１から結合（合波）光が出射する。
【０００９】
本発明の光学装置１０は、コア８の一部に絞り部を有するコア部分１１，１９〜２６を用いたことにより、例えば、光学装置１０を光分岐器として使用した場合には、図１に示すように、光ファイバと接続ずれを起こして入射した光が、コア部分１１の絞り部を通過して分岐する際に、入射側の第１テーパ一部３（図３参照）において光強度ピーク位置の変動要因である高次モードを放射し、第１テーパー部３に接合する第２テーパー部４において放射モードになりかけた光を再びコアへ取り込むことから、実質的に高次モードを放射させない為に導波モードの放射量を低減することができ、損失を悪化させることなく光強度ピークの位置ずれを補正でき、損失の均一性の低下を抑制できる。
また、光学装置１０を光結合器として使用した場合には、図２示すように、光フアイバと接続ずれを起こして入射した光が、コア部分１９〜２６の各絞り部を通過する際に、入射側の第１テーパー部３’（図４参照）において光強度ピーク位置の変動要因である高次モードを放射し、第１テーパー部３’に接合する第２テーパー部４’において放射モードになりかけた光を再びコアへ取り込むことから、実質的に高次モードを放射させない為に導波モードの放射量を低減することができ、損失を悪化させることなく光強度ピーク位置ずれを補正でき、結合部に接続する光導波路と安定した光接続を行うことができる。
【００１０】
次に、光学装置１０のコア８におけるコア部分１１，１９〜２６を拡大して、コア部分１１と同形状のものをコア部分１（図３参照）として、コア部分１９〜２６と同形状のものをコア部分１’（図４参照）として説明する。
コア部分１は、図３に示すように、２つのテーパー部３及び４により形成される絞り部２を有する。
図３のコア部分１は、例えば、光学装置１０を、図１に示す光分岐器１０として用いたときの入射側、又は図２に示す光結合器として用いたときの出射側に用いられる。
コア部分１’は、図４に示すように、２つのテーパー部３’及び４’により形成される絞り部２’を有する。
図４のコア部分１’は、例えば、光学装置１０を、図１に示す光分岐器１０として用いたときの出射側、又は図２に示す光結合器として用いたときの入射側に用いられる。
【００１１】
本発明において、コア部分１，１’の絞り部２，２’は、図３及び図４に示すように、第１テーパー部３，３’の細部３ｎ，３ｎ’と第２テーパー部４，４’の細部４ｎ，４ｎ’とが接合した形状であると好ましい。
第１テーパー部３，３’及び第２テーパー部４，４’の形状としては、それぞれ、四角錐台、三角錐台、円錐台等の種々の形状のものが挙げられる。
また、第１テーパー部３，３’及び第２テーパー部４，４’の形状としては、それぞれ、直線、サイン曲線、円弧等の種々の形状のものが挙げられる。
【００１２】
コア部分１，１’は、第１テーパー部３，３’の太部３ｗ，３ｗ’が入力側であり、第２テーパー部４，４’の太部４ｗ，４ｗ’が出力側であると好ましい。
コア部分１，１’は、第１テーパー部３，３’の軸長ｘ, ｘ' が、第２テーパー部４，４’の軸長ｙ, ｙ' より短いものであると好ましい。
また、第１テーパー部３，３’の軸長ｘ, ｘ' 、第２テーパー部４，４’の軸長をｙ，ｙ’、第１テーパー部の太部の幅をｐ1,ｐ1'、第２テーパー部４，４’の太部の幅をｐ2,ｐ2'、絞り部の幅をｑ，ｑ’としたときの、第１テーパー部３，３’のテーパーの傾きの絶対値｜((ｐ1−ｑ)/2)/ｘ｜，｜((ｐ1'−ｑ')/2)/ｘ'｜と、第２テーパー部のテーパーの傾きの絶対値｜((ｐ2−ｑ)/2)/ｙ｜，｜((ｐ2'−ｑ' )/2)/ｙ'｜との比が、１：１〜３：１であると好ましい。
【００１３】
本発明の光学装置の製造方法としては、通常の光導波路の製造方法と同様に公知の手順で同様に作製することができる。例えばクラッド上にコア材料からなる層を設けた後、前記層上に感光性レジスト層を設け、マスクを乗せて露光、現像を行い、レジスト層を除去し、エッチング等の手段により本発明の光導波路又は光学装置を形成する。
【００１４】
本発明の光学装置のコア、クラッド材料としては、特に限定されず、ガラスや半導体材料等の無機材料、樹脂等の有機材料など様々なものが挙げられるが、樹脂等のポリマーがドライエッチング等により短時間で加工しやすいため好ましい。なお、クラッドの全部若しくは一部として空気層を用いてもよい。このようなポリマーとしてはいずれのものも使用できるが、具体例としては、ポリイミド系樹脂（例、ポリイミド樹脂、ポリ（イミド・イソインドロキナゾリンジオンイミド）樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエステルイミド樹脂等）、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、フェノール系樹脂、ポリキノリン系樹脂、ポリキノキサリン系樹脂、ポリベンゾオキサゾール系樹脂、ポリベンゾチアゾール系樹脂、ポリベンゾイミダゾール系樹脂、及びフォトブリーチング用樹脂（例、特開２００１−２９６４３８号公報記載のポリシラン、ニトロン化合物を有するシリコーン樹脂、ＤＭＡＰＮ｛（４−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルニトロン｝を含有するポリメタクリル酸メチル、ダイポリマー（dye polymer ）、ニトロン化合物を含有するポリイミド樹脂あるいはエポキシ樹脂、特開２０００−６６０５１号公報記載の加水分解性シラン化合物等）等が挙げられる。上記樹脂はフッ素原子を有しているものであってもよい。ポリマーとして好ましいものとしては、ガラス転移温度（Ｔｇ）が高く、耐熱性に優れることからポリイミド樹脂が挙げられ、その中でも透過率、屈折率特性からフッ素を含むポリイミド系樹脂が特に好ましい。
【００１５】
フッ素を含むポリイミド系樹脂としては、フッ素を含むポリイミド樹脂、フッ素を含むポリ（イミド・イソインドロキナゾリンジオンイミド）樹脂、フッ素を含むポリエーテルイミド樹脂、フッ素を含むポリアミドイミド樹脂などが挙げられる。
【００１６】
前記フッ素を含むポリイミド系樹脂の前駆体溶液は、Ｎ−メチル−２−ピロリドン，Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、γ−ブチロラクトン、ジメチルスルホキシドなどの極性溶媒中で、テトラカルボン酸二無水物とジアミンを反応させることにより得られる。フッ素は、テトラカルボン酸二無水物とジアミンの両者に含まれていても良いし、いずれか一方にのみ含まれていてもよい。
また、前記フッ素を含まないポリイミド系樹脂の前駆体溶液は、Ｎ−メチル−２−ピロリドン，Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、γ−ブチロラクトン、ジメチルスルホキシドなどの極性溶媒中で、フッ素を含まないテトラカルボン酸二無水物とフッ素を含まないジアミンを反応させることにより得られる。
【００１７】
フッ素を含む酸二無水物の例としては、（トリフルオロメチル）ピロメリット酸二無水物、ジ（トリフルオロメチル）ピロメリット酸二無水物、ジ（ヘプタフルオロプロピル）ピロメリット酸二無水物、ペンタフルオロエチルピロメリット酸二無水物、ビス｛３，５−ジ（トリフルオロメチル）フェノキシ｝ピロメリット酸二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物、５，５′−ビス（トリフルオロメチル）−３，３′，４，４′−テトラカルボキシビフェニル二無水物、２，２′，５，５′−テトラキス（トリフルオロメチル）−３，３′，４，４′−テトラカルボキシビフェニル二無水物、５，５′−ビス（トリフルオロメチル）−３，３′，４，４′−テトラカルボキシジフェニルエーテル二無水物、５，５′−ビス（トリフルオロメチル）−３，３′，４，４′−テトラカルボキシベンゾフェノン二無水物、ビス｛（トリフルオロメチル）ジカルボキシフェノキシ｝ベンゼン二無水物、ビス｛（トリフルオロメチル）ジカルボキシフェノキシ｝（トリフルオロメチル）ベンゼン二無水物、ビス（ジカルボキシフェノキシ）（トリフルオロメチル）ベンゼン二無水物、ビス（ジカルボキシフェノキシ）ビス（トリフルオロメチル）ベンゼン二無水物、ビス（ジカルボキシフェノキシ）テトラキス（トリフルオロメチル）ベンゼン二無水物、２，２−ビス｛（４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル｝ヘキサフルオロプロパン二無水物、ビス｛（トリフルオロメチル）ジカルボキシフェノキシ｝ビフェニル二無水物、ビス｛（トリフルオロメチル）ジカルボキシフェノキシ｝ビス（トリフルオロメチル）ビフェニル二無水物、ビス｛（トリフルオロメチル）ジカルボキシフェノキシ｝ジフェニルエーテル二無水物、ビス（ジカルボキシフェノキシ）ビス（トリフルオロメチル）ビフェニル二無水物などが挙げられる。
【００１８】
フッ素を含むジアミンとしては、例えば、４−（１Ｈ，１Ｈ，１１Ｈ−エイコサフルオロウンデカノキシ）−１，３−ジアミノベンゼン、４−（１Ｈ，１Ｈ−パ−フルオロ−１−ブタノキシ）−１，３−ジアミノベンゼン、４−（１Ｈ，１Ｈ−パーフルオロ−１−ヘプタノキシ）−１，３−ジアミノベンゼン、４−（１Ｈ，１Ｈ−パーフルオロ−１−オクタノキシ）−１，３−ジアミノベンゼン、４−ペンタフルオロフェノキシ−１，３−ジアミノベンゼン、４−（２，３，５，６−テトラフルオロフェノキシ）−１，３−ジアミノベンゼン、４−（４−フルオロフェノキシ）−１，３−ジアミノベンゼン、４−（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロ−１−ヘキサノキシ）−１，３−ジアミノベンゼン、４−（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロ−１−ドデカノキシ）−１，３−ジアミノベンゼン、２，５−ジアミノベンゾトリフルオライド、ビス（トリフルオロメチル）フェニレンジアミン、ジアミノテトラ（トリフルオロメチル）ベンゼン、ジアミノ（ペンタフルオロエチル）ベンゼン、２，５−ジアミノ（パーフルオロヘキシル）ベンゼン、２，５−ジアミノ（パーフルオロブチル）ベンゼン、２，２′−ビス（トリフルオロメチル）−４，４′−ジアミノビフェニル、３，３′−ビス（トリフルオロメチル）−４，４′−ジアミノビフェニル、オクタフルオロベンジジン、４，４′−ジアミノジフェニルエーテル、２，２−ビス（ｐ−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、１，３−ビス（アニリノ）ヘキサフルオロプロパン、１，４−ビス（アニリノ）オクタフルオロブタン、１，５−ビス（アニリノ）デカフルオロペンタン、１，７−ビス（アニリノ）テトラデカフルオロヘプタン、２，２′−ビス（トリフルオロメチル）−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル、３，３′−ビス（トリフルオロメチル）−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル、３，３′，５，５′−テトラキス（トリフルオロメチル）−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル、３，３′−ビス（トリフルオロメチル）−４，４′−ジアミノベンゾフェノン、４，４′−ジアミノ−ｐ−テルフェニル、１，４−ビス（ｐ−アミノフェニル）ベンゼン、ｐ−ビス（４−アミノ−２−トリフルオロメチルフェノキシ）ベンゼン、ビス（アミノフェノキシ）ビス（トリフルオロメチル）ベンゼン、ビス（アミノフェノキシ）テトラキス（トリフルオロメチル）ベンゼン、２，２−ビス｛４−（４−アミノフェノキシ）フェニル｝ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス｛４−（３−アミノフェノキシ）フェニル｝ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス｛４−（２−アミノフェノキシ）フェニル｝ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス｛４−（４−アミノフェノキシ）−３，５−ジメチルフェニル｝ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス｛４−（４−アミノフェノキシ）−３，５−ジトリフルオロメチルフェニル｝ヘキサフルオロプロパン、４，４′−ビス（４−アミノ−２−トリフルオロメチルフェノキシ）ビフェニル、４，４′−ビス（４−アミノ−３−トリフルオロメチルフェノキシ）ビフェニル、４，４′−ビス（４−アミノ−２−トリフルオロメチルフェノキシ）ジフェニルスルホン、４，４′−ビス（３−アミノ−５−トリフルオロメチルフェノキシ）ジフェニルスルホン、２，２−ビス｛４−（４−アミノ−３−トリフルオロメチルフェノキシ）フェニル｝ヘキサフルオロプロパン、ビス｛（トリフルオロメチル）アミノフェノキシ｝ビフェニル、ビス〔｛（トリフルオロメチル）アミノフェノキシ｝フェニル〕ヘキサフルオロプロパン、ビス｛２−〔（アミノフェノキシ）フェニル〕ヘキサフルオロイソプロピル｝ベンゼンなどが挙げられる。
【００１９】
前記テトラカルボン酸二無水物およびジアミンは二種以上を併用してもよい。ポリイミド系樹脂の前駆体溶液として、感光性を有するものを使用することもできる。
ポリイミド系樹脂前駆体溶液は、スピナあるいは印刷などによる方法により基板表面上に塗布され、最終温度２００〜４００℃で熱処理し硬化されてポリイミド系樹脂被膜とされる。
【実施例】
【００２０】
次に、実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明する。
実施例１
図５に示す概略構造を有する１×８の光学装置５０のシミュレーションを行った。
同図に示すように、光学装置５０では、絞り部を有する光分岐結合部５１は２本のコア５３に接続し、２本のコア５３はそれぞれ光分岐結合部５４に接続し、光分岐結合部５４はそれぞれ２本のコア５５（合計４本）に接続し、４本のコア５５はそれぞれ光分岐結合部５６に接続し、光分岐結合部５６はそれぞれ２本のコア５７（合計８本）に接続し、８本のコア５７はそれぞれ光入出射部５２に接続している。
【００２１】
光学装置５０の各寸法は以下のようになっている。
Ｆ：５００μｍ
Ｇ：２５０μｍ
Ｈ：１２５μｍ
Ｉ（コア間隔）：４μｍ
Ｊ（コア間隔）：４μｍ
Ｋ（コア間隔）：４μｍ
Ｌ（オフセット）：０．６μｍ
Ｍ（オフセット）：０．６μｍ
Ｎ（オフセット）：０．６μｍ
ｘ：３００μｍ
ｙ：２９００μｍ
ｘ' ：３００μｍ
ｙ' ：６００μｍ
ｐ1  ：６．５μｍ
ｐ2  ：１９μｍ
ｑ（絞り幅）：３．５μｍ
ｐ1'：６．５μｍ
ｐ2'：６．５μｍ
ｑ' （絞り幅）：３．５μｍ
光学装置５０の全長は、１７ｍｍとした。
なお、Ｊ（コア間隔）及びＬ（オフセット）は２つの光分岐結合部５４において同じであり、Ｋ（コア間隔）及びＭ（オフセット）は４つの光分岐結合部５６において同じであり、Ｎ（オフセット）は、８つの光入出射部５２において同じである。
【００２２】
シミュレーションは以下の条件で行った。
シミュレーションは２次元のビーム伝搬方法を使用し、使用した波長は１．３１μｍと１．５５μｍで、入力ずれがない場合と入力位置を１．５μｍずらした場合についてシミュレーションを行い、過剰損失と分岐光の均一性を評価した。なお、コアとクラッドの屈折率差は０．４％とした。これらのシミュレーションの計算結果を表１に示す。
【００２３】
比較例１
実施例１の光学装置５０において、光分岐結合部５１として絞り部がない形状（図３のコア部分１において、第１テーパー部３が無く、第２テーパー部４のみの形状（軸長：４７０μｍ））のものを用い、光分岐結合部５２として絞り部が無い直線形状（軸長：１００μｍ）のものを用いてシミュレーションを行い、過剰損失と分岐光の均一性を評価した。これらのシミュレーションの計算結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
2006011417.tif 000002
表１に示したように、実施例１の光学装置は、比較例１の光学装置と同様の損失でありながら、入力光の中心位置ずれがあった場合には位置ずれが補正され、比較例１に比べて極めて均一性が優れている。
【００２５】
実施例２
図６に示すように、絞り部が第１テーパー部の細部と第２テーパー部の細部との間に軸長が５００μｍ以下の直線部を有する構造の光導波路を用いて、第１テーパー部の軸長ｘを６００μｍ、第２テーパー部の軸長ｙを６００μｍ、第１テーパー部の太部の幅Ｐ1を６．５μｍ、第２テーパー部の太部の幅Ｐ2を６．５μｍ、第１テーパー部及び第２テーパー部の細部の幅ｑを３．５μｍとし、絞り部の直線部の軸長ｚを０、１００、２００、３００、４００、５００μｍと変化させたシミュレーションを行った結果、絞り部の第１テーパー部へ入射する前にコアと１．５μｍの軸ずれ（入力位置ずれ）が発生した場合、絞り部へ入射する導波モードが、第１テーパー部、直線部、及び第２テーパー部を伝搬しても導波モードにならずに放射してしまう量（導波モードの放射量）は、下記の表２に示す通り絞り部の直線部の軸長が５００μｍ以下では１３％以下に抑えられる。また、入力位置ずれがない場合は、絞り部の直線部の軸長が５００μｍ以下では、導波モードの放射量は３％以下に抑えられる。
【００２６】
【表２】
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【産業上の利用可能性】
【００２７】
以上詳細に説明したように、本発明の光導波路及び光学装置は、光強度ピークの位置ずれを補正でき、均一性の低下を抑制可能であり、１枚当たりのウェハから得られる数が多く、量産化に適している。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の光学装置を光分岐器として使用した場合の構成を説明する図である。
【図２】本発明の光学装置を光結合器として使用した場合の構成を説明する図である。
【図３】本発明の光学装置におけるコアの一部を拡大して説明する図である。
【図４】本発明の光学装置におけるコアの一部を拡大して説明する図である。
【図５】実施例１で製造した光学装置のコアの構造を示す図である。
【図６】実施例２で使用した光導波路の構造を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１，１’：コア部分
２，２’：絞り部
３，３’：第１テーパー部
４，４’：第２テーパー部
３ｎ，３ｎ’：細部
４ｎ，４ｎ’：細部
３ｗ，３ｗ’：太部
４ｗ，４ｗ’：太部
８：コア
９：クラッド
１０：光学装置
１１：コア部分
１２〜１８：分岐部，結合部
１９〜２６：コア部分
３２，３３：Ｖ溝
３４，３５：溝
５０：光学装置
５１：光分岐結合部
５２：光入出射部
５３，５５，５７：コア
５４，５６：光分岐結合部
【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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