(57)【要約】【課題】基板型光導波路と２つの光ファイバとを備えた光モジュールにおいて、基板型光導波路を介したこれら２つの光ファイバの結合効率の変化を小さく抑える。【解決手段】第１光ファイバ（１２１）は、第１光ファイバ（１２１）を基板型光導波路（１１）に固定する樹脂材（１３１ａ）が膨張したときに第１光ファイバ（１２１）のコア（１２１ａ）と基板型光導波路（１１）のコア（１１３）との軸ずれ量の絶対値が大きくなるように、基板型光導波路（１１）に固定されており、第２光ファイバは、第２光ファイバ（１２１）を基板型光導波路（１１）に固定する樹脂材（１３２ａ）が膨張したときに第２光ファイバ（１２２）のコア（１２２ａ）と基板型光導波路（１１）のコア（１１３）との軸ずれ量の絶対値が小さくなるように、基板型光導波路（１１）に固定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板型光導波路と、
上記基板型光導波路に入力する光を導波する第１光ファイバであって、第１固定材を用いて上記基板型光導波路に固定された第１光ファイバと、
上記基板型光導波路から出力される光を導波する第２光ファイバであって、第２固定材を用いて上記基板型光導波路に固定された第２光ファイバと、を備え、
上記第１光ファイバは、上記第１固定材が膨張したときに当該第１光ファイバのコアと上記基板型光導波路のコアとの軸ずれ量の絶対値が大きくなるように、上記基板型光導波路に固定されており、
上記第２光ファイバは、上記第２固定材が膨張したときに当該第２光ファイバのコアと上記基板型光導波路のコアとの軸ずれ量の絶対値が小さくなるように、上記基板型光導波路に固定されている、
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
上記第１光ファイバのコアは、上記基板型光導波路のコアに対して上記第１固定材が膨張したときに上記第１光ファイバが変位する方向に軸ずれしており、
上記第２光ファイバのコアは、上記基板型光導波路のコアに対して上記第２固定材が膨張したときに上記第２光ファイバが変位する方向と反対方向に軸ずれしている、
ことを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
【請求項３】
上記第１固定材が膨張したときに上記第１光ファイバが変位する方向と上記第２固定材が膨張したときに上記第２光ファイバが変位する方向とが同一方向であり、
上記第１光ファイバのコアは、上記基板型光導波路のコアに対して上記同一方向に軸ずれしており、
上記第２光ファイバのコアは、上記基板型光導波路のコアに対して上記同一方向と反対方向に軸ずれしている、
ことを特徴とする請求項２に記載の光モジュール。
【請求項４】
上記第１固定材と上記第２固定材とは、同一の材料、又は、線膨張係数が同一の材料により構成されている、
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の光モジュール。
【請求項５】
第１光ファイバのコアと上記基板型光導波路のコアとの軸ずれ量の符号、及び、第２光ファイバのコアと上記基板型光導波路のコアとの軸ずれ量の符号は、当該光モジュールの仕様として定められた使用可能温度範囲内において一定である、
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板型光導波路と光ファイバとを備えた光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、シリコン導波路やリン化インジウム導波路などの基板型光導波路の開発が精力的に進められている。これらの基板型光導波路は、コア−クラッド間の屈折率差が大きく、光の閉じ込め効果が強いため、導波モードのモードフィールド径を１μｍ以下に抑えることができる。
【０００３】
基板型光導波路に対する光の入出力には、通常、光ファイバが用いられる。ところが、光ファイバにおける導波モードのモードフィールド径は、通常、基板型光導波路における導波モードのモードフィールド径よりも大きい。例えば、典型的なシリコン導波路における導波モードのモードフィールド径が約０．２μｍであるのに対して、典型的なシングルモードファイバにおける導波モードのモードフィールド径は約１０μｍである。このため、基板型光導波路と光ファイバとを備えた光モジュールにおいては、基板型光導波路と光ファイバとの間のモードフィールド径の不整合を解消し、基板型光導波路と光ファイバとの結合効率を向上させることが重要になる。
【０００４】
基板型光導波路と光ファイバとの間のモードフィールド径の不整合を解消する手法としては、基板型光導波路における導波モードのモードフィールド径を入出射端面近傍において大きくする手法と、光ファイバにおける導波モードのモードフィールド径を出入射端面近傍において小さくする手法とが挙げられる。前者の手法に関しては、例えば、基板型光導波路の入出射端面近傍にスポットサイズ変換器を設けることにより、導波モードのモードフィールド径を３μｍ〜４μｍ程度に拡大する技術が知られている。また、後者の手法に関しては、例えば、光ファイバの出入射端面をレンズ加工することにより、導波モードのモードフィールド径を縮小する技術が知られている。これらの技術を併用することにより、基板型光導波路と光ファイバとの結合効率を向上させることができる。
【０００５】
基板型光導波路と光ファイバとの結合効率が高い光モジュールを実現するためには、もうひとつ重要な点がある。それは、基板型光導波路のコアの中心軸と光ファイバのコアの中心軸とを精度良く一致させることである。なぜなら、基板型光導波路のコアと光ファイバのコアと間に僅かでも軸ずれが生じると、基板型光導波路と光ファイバとの結合効率が著しく低下するからである。光ファイバを基板型光導波路に固定するための樹脂の膨張又は収縮に伴う軸ずれは、使用時の結合効率の低下を招来するため、注意を払う必要がある。
【０００６】
光ファイバから出射され基板型光導波路に入射する光が波長λのガウシアンビームであると仮定すると、光ファイバと基板型光導波路の結合効率ηは、下記の式により与えられる。下記の式において、ｗ１は、光ファイバの出射端面近傍における導波モードのスポットサイズ（モードフィールド径の１／２）であり、ｗ２は、基板型光導波路の入射端面近傍における導波モードのスポットサイズである。また、ｚは、光ファイバの出射端面から基板型光導波路の入射端面までの距離であり、ｘは、光ファイバのコアの中心軸と基板型光導波路のコアの中心軸との距離（以下、「軸ずれ量」という）である。ここでは、光ファイバのコアの中心軸と直交する方向のうち、光ファイバが変位し得る方向と平行にｘ軸を取り、光ファイバのコアの中心軸が基板型光導波路のコアの中心軸よりもｘ軸正方向側にあるとき、軸ずれ量ｘの符号を正とし、光ファイバのコアの中心軸が基板型光導波路のコアの中心軸よりもｘ軸負方向側にあるとき、軸ずれ量ｘの符号を負としている。
【数１】
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λ＝１．５５μｍ、ｗ１＝ｗ２＝１．５μｍ、ｚ＝５μｍのとき、上記の式により与えられる軸ずれ量ｘと結合効率ηとの関係を表すグラフを図３に示す。図３に示すグラフによれば、基板型光導波路のコアと光ファイバのコアと間に１μｍ程度の軸ずれが生じると、基板型光導波路と光ファイバとの結合効率ηが２ｄＢ程度低下することが分かる。
【０００７】
基板型光導波路と光ファイバとを備えた光モジュールにおいて、基板型光導波路と光ファイバとの結合効率の低下、特に、光ファイバを基板型光導波路に固定するための樹脂の膨張又は収縮に伴う結合効率の低下を抑えるための技術としては、例えば、特許文献１に記載の構造が挙げられる。特許文献１に記載の構造においては、基板型光導波路の表面にＶ字溝が形成され、このＶ字溝の先端に凹部が形成される。光ファイバは、このＶ字溝に充填された接着材（樹脂）によって基板型光導波路に固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−３６３７号公報（２００８年１月１０日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
基板型光導波路と、基板型光導波路に入力する入力光を導波する第１光ファイバと、基板型光導波路から出力される出力光を導波する第２光ファイバとを備えた光モジュールには、以下のような問題があった。
【００１０】
すなわち、環境温度が上昇すると、第１光ファイバを基板型光導波路に固定するための樹脂材、及び、第２光ファイバを基板型光導波路に固定するための樹脂材の膨張が起こる。そうすると、第１光ファイバの基板型光導波路に対する軸ずれ、及び、第２光ファイバの基板型光導波路に対する軸ずれ生じ、第１光ファイバと基板型光導波路との結合効率η１、及び、第２光ファイバと基板型光導波路との結合効率η２が低下する。そうすると、基板型光導波路を介して第１光ファイバと第２光ファイバとの結合効率ηが大きく低下する。特許文献１に記載の技術を用いて、結合効率η１，η２の低下を個別に抑制したとしても、結合効率η１，η２の低下が重畳して生じる結合効率ηの低下は、無視することができない。
【００１１】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板型光導波路と２つの光ファイバとを備えた光モジュールにおいて、基板型光導波路を介したこれら２つの光ファイバの結合効率の変化を小さく抑えることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明に係る光モジュールは、基板型光導波路と、上記基板型光導波路に入力する光を導波する第１光ファイバであって、第１固定材を用いて上記基板型光導波路に固定された第１光ファイバと、上記基板型光導波路から出力される光を導波する第２光ファイバであって、第２固定材を用いて上記基板型光導波路に固定された第２光ファイバと、を備え、上記第１光ファイバは、上記第１固定材が膨張したときに当該第１光ファイバのコアと上記基板型光導波路のコアとの軸ずれ量の絶対値が大きくなるように、上記基板型光導波路に固定されており、上記第２光ファイバは、上記第２固定材が膨張したときに当該第２光ファイバのコアと上記基板型光導波路のコアとの軸ずれ量の絶対値が小さくなるように、上記基板型光導波路に固定されている、ことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る光モジュールにおいて、上記第１光ファイバのコアは、上記基板型光導波路のコアに対して上記第１固定材が膨張したときに上記第１光ファイバが変位する方向に軸ずれしており、上記第２光ファイバのコアは、上記基板型光導波路のコアに対して上記第２固定材が膨張したときに上記第２光ファイバが変位する方向と反対方向に軸ずれしている、ことが好ましい。
【００１４】
また、本発明に係る光モジュールにおいて、上記第１固定材が膨張したときに上記第１光ファイバが変位する方向と上記第２固定材が膨張したときに上記第２光ファイバが変位する方向とが同一方向であり、上記第１光ファイバのコアは、上記基板型光導波路のコアに対して上記同一方向に軸ずれしており、上記第２光ファイバのコアは、上記基板型光導波路のコアに対して上記同一方向と反対方向に軸ずれしている、ことが好ましい。
【００１５】
また、本発明に係る光モジュールにおいて、上記第１固定材と上記第２固定材とは、同一の材料、又は、線膨張係数が同一の材料により構成されている、ことが好ましい。
【００１６】
また、本発明に係る光モジュールにおいて、第１光ファイバのコアと上記基板型光導波路のコアとの軸ずれ量の符号、及び、第２光ファイバのコアと上記基板型光導波路のコアとの軸ずれ量の符号は、当該光モジュールの仕様として定められた使用可能温度範囲内において一定である、ことが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一態様によれば、基板型光導波路を介した第１光ファイバと第２光ファイバとの結合効率の変化を小さく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る光モジュールの構成を示す図である。（ａ）は、その光モジュールの斜視図であり、（ｂ）は、その光モジュールのＡＡ断面における断面図であり、（ｃ）は、その光モジュールのＢＢ断面における断面図である。
【図２】（ａ）は、図１に示す光モジュールにおける基板型光導波路と第１光ファイバとの結合効率の温度依存性を表すグラフである。（ｂ）は、図１に示す光モジュールにおける基板型光導波路と第２光ファイバとの結合効率の温度依存性を表すグラフである。（ｃ）は、図１に示す光モジュールにおける基板型光導波路を介した第１光ファイバと第２光ファイバとの結合効率の温度依存性を表すグラフである。
【図３】基板型光導波路に対する光ファイバの軸ずれ量と、基板型光導波路と光ファイバとの結合効率との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
〔光モジュールの構成〕
本発明の一実施形態に係る光モジュール１の構成について、図１を参照して説明する。図１において、（ａ）は、光モジュール１の斜視図であり、（ｂ）は、光モジュール１のＡＡ断面における断面図であり、（ｃ）は、光モジュール１のＢＢ断面における断面図である。
【００２０】
なお、以下の説明においては、図示した座標系においてｘ軸正方向を「上」、ｘ軸負方向を「下」、ｙ軸正方向を「右」、ｙ軸負方向を「左」、ｚ軸正方向を「前」、ｚ軸負方向を「後」と記載する。ただし、「上」「下」「右」「左」「前」「後」の記載は、光モジュール１の構造を簡潔に説明するために便宜的に用いられているに過ぎず、光モジュール１の配置に何ら制約を加えるものではない。
【００２１】
光モジュール１は、基板型光導波路１１と、第１光ファイバ１２１と、第２光ファイバ１２２とを備えている。第１光ファイバ１２１は、基板型光導波路１１に入力される入力光を導波するための光ファイバであり、第２光ファイバ１２２は、基板型光導波路１１から出力される出力光を導波するための光ファイバである。
【００２２】
基板型光導波路１１は、板状の基板（例えば、ＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板）に第１凹部１１１、第２凹部１１２、及びコア１１３を形成したものである。基板型光導波路１１は、図示した座標系において、２つの主面（上面及び下面）がｘ軸正方向及びｘ軸負方向を向くように、かつ、４つの側面がｙ軸正方向及びｙ軸負方向並びにｚ軸正方向及びｚ軸負方向を向くように配置される。
【００２３】
第１凹部１１１は、基板型光導波路１１の上面１１Ｕの後端に形成された、第１光ファイバ１２１の先端部を配置するための空間である。第１凹部１１１は、上方及び後方が開放され、下方、前方、右方、及び左方が基板型光導波路１１の端面により囲まれた直方体状の凹部であり、基板型光導波路１１の上面１１Ｕと後側面１１Ｂとが交わる角に形成されている。
【００２４】
第２凹部１１２は、基板型光導波路１１の上面１１Ｕの後端に形成された、第２光ファイバ１２２の先端部を配置するための空間である。第２凹部１１２は、上方及び後方が開放され、下方、前方、右方、及び左方が基板型光導波路１１の端面により囲まれた直方体状の凹部であり、基板型光導波路１１の上面１１Ｕと後側面１１Ｂとが交わる角に第１凹部１１１と並んで形成されている。
【００２５】
コア１１３は、基板型光導波路１１の内部に形成された、光を導波するための領域であり、基板型光導波路１１の他の部分（例えば、クラッドとして機能するシリカ膜）よりも屈折率の高い材料（例えば、シリコン）により構成されている。コア１１３の入射端面は、第１凹部１１１の前方に位置する基板型光導波路１１の端面１１１Ｆに設けられている。入射端面の近傍におけるコア１１３の中心軸は、この端面１１１Ｆに直交する。一方、コア１１３の出射端面は、第２凹部１１２の前方に位置する基板型光導波路１１の端面１１２Ｆに設けられている。出射端面の近傍におけるコア１１３の中心軸は、この端面１１２Ｆに直交する。
【００２６】
なお、基板型光導波路１１においては、コア１１３の入射端面及び出射端面の近傍に不図示のスポットサイズ変換器が設けられていてもよい。この場合、コア１１３の入射端面及び出射端面の近傍における導波モードのスポットサイズは、例えば１．５μｍ程度になる。
【００２７】
また、基板型光導波路１１の内部におけるコア１１３の経路は、基板型光導波路１１の図１に示されていない部分において任意である。例えば、コア１１３は、入射端面から前方、左方、及び後方の順に延伸し、出射端面に至る経路を取り得る。また、基板型光導波路１１の図１に示されていない部分には、コア１１３を伝播する光に作用する機能部が形成されていてもよい。例えば、コア１１３を伝播する光を変調する変調する変調部が設けられていてもよい。
【００２８】
第１光ファイバ１２１は、円柱状のコア１２１ａと、コア１２１ａの側面を覆う円筒状のクラッド１２１ｂとを備えている。コア１２１ａ及びクラッド１２１ｂは、例えば、シリカガラスにより構成されている。コア１２１ａ又はクラッド１２１ｂには、クラッド１２１ｂの屈折率をコア１２１ａの屈折率よりも低くするためのドーパントが添加されており、第１光ファイバ１２１に導波される入力光は、この屈折率差によりコア１２１ａに閉じ込められる。第１光ファイバ１２１の先端部は、第１光ファイバ１２１のコア１２１ａの出射端面と基板型光導波路１１のコア１１３の入射端面とが対向するように、基板型光導波路１１の第１凹部１１１に配置される。そして、第１光ファイバ１２１の先端部は、基板型光導波路１１の第１凹部１１１に注入された樹脂材１３１ａ、及び、基板型光導波路１１の上面１１Ｕに盛られた樹脂材１３１ｂによって基板型光導波路１１に固定される。このとき、第１光ファイバ１２１のコア１２１ａの出射端面近傍における中心軸は、基板型光導波路１１のコア１１３の入射端面近傍における中心軸と平行になる。なお、樹脂材１３１ａは、第１光ファイバ１２１のコア１２１ａの出射端面と基板型光導波路１１のコア１１３の入射端面との間に進入しないよう、第１凹部１１１の後方に偏って注入されている。
【００２９】
なお、第１光ファイバ１２１においては、その出射端面にレンズ加工が施されていてもよい。これにより、第１光ファイバ１２１のコア１２１ａの出射端面における導波モードのビームスポットサイズを、基板型光導波路１１のコア１１３の入射端面における導波モードのビームスポットサイズに整合させることができる。
【００３０】
第２光ファイバ１２２は、円柱状のコア１２２ａと、コア１２２ａの側面を覆う円筒状のクラッド１２２ｂとを備えている。コア１２２ａ及びクラッド１２２ｂは、例えば、シリカガラスにより構成されている。コア１２２ａ又はクラッド１２２ｂには、クラッド１２２ｂの屈折率をコア１２２ａの屈折率よりも低くするためのドーパントが添加されており、第２光ファイバ１２２に導波される出力光は、この屈折率差によりコア１２２ａに閉じ込められる。第２光ファイバ１２２の先端部は、第２光ファイバ１２２のコア１２２ａの入射端面と基板型光導波路１１のコア１１３の出射端面とが対向するように、基板型光導波路１１の第２凹部１１２に配置される。そして、第２光ファイバ１２２の先端部は、基板型光導波路１１の第２凹部１１２に注入された樹脂材１３２ａ、及び、基板型光導波路１１の上面１１Ｕに盛られた樹脂材１３２ｂによって基板型光導波路１１に固定される。このとき、第２光ファイバ１２２のコア１２２ａの入射端面近傍における中心軸は、基板型光導波路１１のコア１１３の出射端面近傍における中心軸と平行になる。なお、樹脂材１３２ａは、第２光ファイバ１２２のコア１２２ａの入射端面と基板型光導波路１１のコア１１３の出射端面との間に進入しないよう、第２凹部１１２の後方に偏って注入されている。
【００３１】
なお、第２光ファイバ１２２においては、その入射端面にレンズ加工が施されていてもよい。これにより、第２光ファイバ１２２のコア１２２ａの入射端面における導波モードのビームスポットサイズを、基板型光導波路１１のコア１１３の出射端面における導波モードのビームスポットサイズに整合させることができる。
【００３２】
光モジュール１において特徴的な点は、第１光ファイバ１２１及び第２光ファイバ１２２の配置である。まず、図１の（ｂ）及び（ｃ）に示すように、基板型光導波路１１のコア１１３の中心軸は、ｚ軸と平行に配置され、そのｘ座標は、ｘ０となる。これに対して、図１の（ｂ）に示すように、第１光ファイバ１２１のコア１２１ａの中心軸は、ｚ軸と平行に配置され、そのｘ座標は、ｘ１（ｘ１＞ｘ０）となる。すなわち、第１光ファイバ１２１のコア１２１ａは、基板型光導波路１１のコア１１３に対して上方に（ｘ軸正方向に）軸ずれしており、軸ずれ量ｘ１−ｘ０の符号は正である。一方、図１の（ｃ）に示すように、第２光ファイバ１２２のコア１２２ａの中心軸は、ｚ軸と平行に配置され、そのｘ座標は、ｘ２（ｘ２＜ｘ０）となる。すなわち、第２光ファイバ１２２のコア１２２ａは、基板型光導波路１１のコア１１３に対して下方に（ｘ軸負方向に）軸ずれしており、軸ずれ量ｘ２−ｘ０の符号は負である。
【００３３】
このため、環境温度の上昇等に伴い樹脂材１３１ａが膨張すると、第１光ファイバ１２１の軸ずれ量Δｘ１＝ｘ１−ｘ０の絶対値｜Δｘ１｜が大きくなり、第１光ファイバ１２１のコア１２１ａと基板型光導波路１１のコア１１３との結合効率η１が低下する。一方、環境温度の上昇等に伴い樹脂材１３２ａが膨張すると、第２光ファイバ１２２の軸ずれ量Δｘ２＝ｘ２−ｘ０の絶対値｜Δｘ２｜が小さくなり、第２光ファイバ１２２のコア１２２ａと基板型光導波路１１のコア１１３との結合効率η２が上昇する。このため、樹脂材１３１ａ及び樹脂材１３２ａの両方が同時に膨張すると、結合効率η１の低下と結合効率η２の上昇とが互いに相殺し合い、基板型光導波路１１のコア１１３を介した第１光ファイバ１２１のコア１２１ａと第２光ファイバ１２２のコア１２２ａとの結合効率ηの変化は小さく抑えられる。
【００３４】
同様に、環境温度の低下等に伴い樹脂材１３１ａが収縮すると、第１光ファイバ１２１の軸ずれ量Δｘ１＝ｘ１−ｘ０の絶対値｜Δｘ１｜が小さくなり、第１光ファイバ１２１のコア１２１ａと基板型光導波路１１のコア１１３との結合効率η１が上昇する。一方、環境温度の上昇等に伴い樹脂材１３２ａが収縮すると、第２光ファイバ１２２の軸ずれ量Δｘ２＝ｘ２−ｘ０の絶対値｜Δｘ２｜が大きくなり、第２光ファイバ１２２のコア１２２ａと基板型光導波路１１のコア１１３との結合効率η２が低下する。このため、樹脂材１３１ａ及び樹脂材１３２ａの両方が同時に収縮すると、結合効率η１の上昇と結合効率η２の低下とが互いに相殺し合い、基板型光導波路１１のコア１１３を介した第１光ファイバ１２１のコア１２１ａと第２光ファイバ１２２のコア１２２ａとの結合効率ηの変化は小さく抑えられる。
【００３５】
なお、第１光ファイバ１２１の軸ずれ量Δｘ１は、光モジュール１の仕様として定められた使用可能温度範囲内においてその符号が常に正になるように、その工場出荷時設定値が定められている。このため、樹脂材１３１ａが膨張すると、第１光ファイバ１２１の軸ずれ量Δｘ１は常に大きくなり、樹脂材１３１ｂが収縮すると、第１光ファイバ１２１の軸ずれ量Δｘ１は常に小さくなる。一方、第２光ファイバ１２２の軸ずれ量Δｘ２は、光モジュール１の仕様として定められた使用可能温度範囲内においてその符号が常に負になるように、その工場出荷時設定値が定められている。このため、樹脂材１３２ａが膨張すると、第２光ファイバ１２２の軸ずれ量Δｘ２は常に小さくなり、樹脂材１３２ｂが収縮すると、第２光ファイバ１２２の軸ずれ量Δｘ２は常に大きくなる。使用可能温度範囲内の任意の温度において、結合効率ηの変化を小さく抑えるという効果を得ることができる。
【００３６】
なお、本実施形態に係る基板型光導波路１１においては、第１凹部１１１及び第２凹部１１２が上面１１Ｕの後端部に設けられているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、第１凹部１１１及び第２凹部１１２は、それぞれ、上面１１Ｕの前端部に設けられていてもよいし、上面１１Ｕの右端部に設けられていてもよいし、上面１１Ｕの左端部に設けられていてもよい。また、第１凹部１１１及び第２凹部１１２は、上面Ｕの同一の端部に設けられていてもよいし、上面Ｕの異なる端部に設けられていてもよい。例えば、第１凹部１１１を上面１１Ｕの前端部に、第２凹部１１２を上面Ｕの後端部に設けることもできるし、第１凹部１１１を上面１１Ｕの前端部に、第２凹部１１２を上面Ｕの右端部に設けることもできる。
【００３７】
また、本実施形態においては、光ファイバ１２１，１２２を基板型光導波路１１に固定するための固定材として樹脂材１３１ａ，１３２ａを用いているが、本発明は、これに限定されない。すなわち、光ファイバ１２１，１２２を基板型光導波路１１に固定するための固定材として、樹脂以外の固定材、例えば半田を用いてもよい。ただし、樹脂材１３１ａ（または、その代替となる固定材）と、樹脂材１３２ａ（または、その代替となる固定材）とは、同一の材料、又は、線膨張係数が同一の材料により構成されていることが好ましい。これにより、軸ずれ量Δｘ１の絶対値｜Δｘ１｜の変化量の大きさと軸ずれ量Δｘ２＝ｘ２−ｘ０の絶対値｜Δｘ２｜の変化量の大きさとの差を小さくすることができ、その結果、基板型光導波路１１のコア１１３を介した第１光ファイバ１２１のコア１２１ａと第２光ファイバ１２２のコア１２２ａとの結合効率ηの変化を更に小さく抑えることができる。
【００３８】
〔効果の確認〕
次に、光モジュール１の効果について、図２を参照して確認する。図２において、（ａ）は、基板型光導波路１１と第１光ファイバ１２１との結合効率η１の温度依存性を表すグラフであり、（ｂ）は、基板型光導波路１１と第２光ファイバ１２２との結合効率η２の温度依存性を表すグラフであり、（ｃ）は、基板型光導波路１１を介した第１光ファイバ１２１と第２光ファイバ１２２との結合効率ηの温度依存性を表すグラフである。
【００３９】
なお、図２の（ａ）〜（ｃ）に示すグラフは、以下の条件の下で実施した数値計算の結果である。基板型光導波路１１は、シリコン導波路とし、第１光ファイバ１２１及び第２光ファイバ１２２は、石英ガラスファイバとしている。基板型光導波路１１、第１光ファイバ１２１、及び第２光ファイバ１２２の線膨張係数は、樹脂材１３１ａ〜１３２ａの線膨張係数と比べて小さい（１／１０程度）ので、これらの膨張／収縮は無視している。
【００４０】
・入力光の波長：１．５５μｍ、
・基板型光導波路１１の端面における導波モードのスポットサイズ：１．５μｍ、
・第１光ファイバ１２１における導波モードのスポットサイズ：１．５μｍ、
・第２光ファイバ１２２における導波モードのスポットサイズ：１．５μｍ、
・第１光ファイバ１２１と基板型光導波路１１との端面間距離：５μｍ、
・第２光ファイバ１２２と基板型光導波路１１との端面間距離：５μｍ、
・第１光ファイバ１２１固定用の樹脂材１３１ａの厚み：５０μｍ、
・第１光ファイバ１２１固定用の樹脂材１３１ａの線膨張係数：２０ｐｐｍ／℃
・第２光ファイバ１２２固定用の樹脂材１３２ａの厚み：５０μｍ、
・第２光ファイバ１２２固定用の樹脂材１３２ａの線膨張係数：２０ｐｐｍ／℃
・２５℃における第１光ファイバ１２１の軸ずれ量Δｘ１：＋１μｍ、
・２５℃における第２光ファイバ１２２の軸ずれ量Δｘ２：−１μｍ。
【００４１】
図２の（ａ）によれば、環境温度が−５℃から＋７５℃まで上昇すると、第１光ファイバ１２１と基板型光導波路１１のコア１１３との結合効率η１が約０．２ｄＢ低下することが見てとれる。また、図２の（ｂ）によれば、環境温度が−５℃から＋７５℃まで上昇すると、第２光ファイバ１２２と基板型光導波路１１のコア１１３との結合効率η２が約０．２ｄＢ上昇することが見てとれる。また、図２の（ｃ）によれば、基板型光導波路１１を介した第１光ファイバ１２１と第２光ファイバ１２２との結合効率ηの変化が０．０５ｄＢ以下に抑えられることが見てとれる。これは、結合効率η１の低下と結合効率η２の上昇とが互いに相殺し合ったためであると考えられる。
【００４２】
〔一般化〕
なお、本実施形態においては、樹脂材１３１ａが膨張したときに第１光ファイバ１２１が変位する方向と樹脂材１３２ａが膨張したときに第２光ファイバ１２２が変位する方向とがどちらもｘ軸正方向である。この前提のもと、樹脂材１３１ａ，１３２ａが膨張したときに生じる光ファイバ１２１，１２２の軸ずれ量の絶対値｜Δｘ１｜，｜Δｘ２｜の変化を相補的（一方が大きくなれば、他方が小さくなる）にするために、本実施形態においては、光ファイバ１２１のコア１２１ａを基板型光導波路１１のコア１１３に対してｘ軸正方向に軸ずれさせると共に、光ファイバ１２２のコア１２２ａを基板型光導波路１１のコア１１３に対してｘ軸負方向に軸ずれさせる構成を採用している。
【００４３】
しかしながら、本発明は、上記の構成に限定されず、以下のように一般化することができる。すなわち、樹脂材１３１ａが膨張したときに第１光ファイバ１２１が変位する方向を第１方向とし、樹脂材１３２ａが膨張したときに第２光ファイバ１２２が変位する方向を第２方向とする。この場合、光ファイバ１２１のコア１２１ａを基板型光導波路１１のコア１１３に対して第１方向に軸ずれさせると共に、光ファイバ１２２のコア１２２ａを基板型光導波路１１のコア１１３に対して第２方向と反対方向に軸ずれさせる構成を採用すれば、樹脂材１３１ａ，１３２ａが膨張したときに生じる光ファイバ１２１，１２２の軸ずれ量の絶対値を相補的にすることができる。例えば、樹脂材１３１ａが膨張したときに第１光ファイバ１２１が変位する方向がｘ軸正方向であり、樹脂材１３２ａが膨張したときに第２光ファイバ１２２が変位する方向がｙ軸正方向である場合、光ファイバ１２１のコア１２１ａを基板型光導波路１１のコア１１３に対してｘ軸正方向に軸ずれさせると共に、光ファイバ１２２のコア１２２ａを基板型光導波路１１のコア１１３に対してｙ軸負方向に軸ずれさせる構成を採用すればよい。
【００４４】
〔付記事項〕
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４５】
１  光モジュール
１１  基板型光導波路
１１３  コア
１２１  第１光ファイバ
１２１ａ  コア
１２２  第２光ファイバ
１２２ａ  コア
１３１ａ  樹脂材（第１固定材）
１３２ａ  樹脂材（第２固定材）
【図１】
2018138965.tif 000004
【図２】
2018138965.tif 000005
【図３】
2018138965.tif 000006