(57)【要約】【課題】従来の光回路チップには、光学特性異常を発生させないように、補強部材の貼り付け位置に制限があった。さらに、近年では、コスト低減のため、光回路チップは縮小化及び複合化されることが多い。縮小化及び複合化された光回路チップは光回路の配置が複雑であり、補強部材の貼り付け位置の制限が多いという課題があった。そこで、本発明は、補強部材の貼り付け位置の制限を緩和し、複雑な光回路配置及び入出力導波路の形状に柔軟に対応できる光回路チップ及びその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る光回路チップは、光回路の配置及び入出力導波路の形状に応じた形状の補強部材が基板上に貼り付けられていることを特徴とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に光回路及び前記光回路と接続する入出力導波路が形成される基板と、
前記入出力導波路の一部を覆うように前記基板の縁の上に貼り付けられる補強部材と、
を備える光回路チップであって、
前記補強部材は、前記補強部材の縁と前記入出力導波路のうち前記補強部材の縁に平行な部分とが非接触となる形状であることを特徴とする光回路チップ。
【請求項２】
前記補強部材は、一部に厚み方向に薄いブリッジ部を有し、前記ブリッジ部が前記入出力導波路のうちの前記平行な部分を跨ぐことを特徴とする請求項１に記載の光回路チップ。
【請求項３】
前記補強部材は、幅方向に幅が狭い部分を有し、前記幅が狭い部分で前記入出力導波路のうちの前記平行の部分との接触を回避することを特徴とする請求項１に記載の光回路チップ。
【請求項４】
上面に光回路及び前記光回路と接続する入出力導波路が形成される基板と、
前記入出力導波路の一部を覆うように前記基板の縁の上に貼り付けられる補強部材と、
を備える光回路チップの製造方法であって、
前記補強部材の縁と前記入出力導波路のうち前記補強部材の縁に平行な部分とが非接触となるように前記補強部材を前記基板の上面に貼り付ける工程を有することを特徴とする光回路チップの製造方法。
【請求項５】
前記貼り付ける工程は、
前記補強部材が一部に厚み方向に薄いブリッジ部を有しており、前記ブリッジ部が前記入出力導波路のうちの前記平行な部分を跨ぐように前記補強部材を前記基板の貼り付けることを特徴とする請求項４に記載の光回路チップの製造方法。
【請求項６】
前記貼り付ける工程は、
前記補強部材が幅方向に幅が狭い部分を有しており、前記幅が狭い部分で前記入出力導波路のうちの前記平行の部分との接触を回避するように前記補強部材を前記基板の貼り付けることを特徴とする請求項４に記載の光回路チップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板端部の上面に補強部材が貼り付けられた光回路チップ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光回路が形成された基板の端部の上面に補強部材を貼り付け、端面の研磨に耐えられるよう機械的強度を向上させ、外部の光部品との接着面積を広げて接続信頼性を向上させることが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−１２７３６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、補強部材を貼り付けた光回路チップは、偏波依存性ロス（ＰＤＬ）の増加や中心波長ズレなどの光学特性変化を生じることがある。このような現象について鋭意研究を重ねた結果、本発明者らは入出力導波路以外の光回路の上に貼り付けた補強部材で応力変化が生じ、光学特性変化が生じてしまうことを見出した。図１のような、光回路１１としてアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）１１ａ及びマッハツェンダー干渉計（ＭＺＩ）１１ｂが搭載された光回路チップ１０１で説明する。光回路チップ１０１では、補強部材３がＭＺＩ１１ｂの一部を覆うように貼り付けられている。補強部材３がＭＺＩ１１ｂに接触することで応力変化が生じるため、ＭＺＩ１１ｂの位相がずれて中心波長が変化し、ＡＷＧの中心波長との間にずれが生じて図４（ａ）のような傾いた特性となる。
【０００５】
また、入出力導波路の上に補強部材が配置される場合であっても光学特性異常が発生することがある。このような現象についても鋭意研究を重ねた結果、本発明者らは入出力導波路のうち補強部材の縁に平行な部分（以下、「入出力導波路のうち補強部材の縁に平行な部分」を「平行導波路部」と略記する。）の上に貼り付けた補強部材の境界部分で光学特性変化が生じてしまうことを見出した。図２のような入出力導波路３２を搭載する光回路チップ１０２で説明する。光回路チップ１０２では、補強部材３が入出力導波路３２のうち補強部材３の縁に平行な平行導波路部３２ａを覆うように貼り付けられている。補強部材３が平行導波路部３２ａを覆う部分と覆わない部分との境界で図８のような光学特性異常が発生する。図８は、光の一方の偏波（例えばＴＥ）を入力した場合の出力側の偏波消光比をチャンネル毎に示した図である。平行導波路部３２ａのポート数は６４であるが、図２では作図の関係上ポート数を少なく記載している。補強部材３の縁は平行導波路部３２ａの３１チャンネルの上を覆っている。そのため、３１チャンネルの偏波消光比が劣化している。
【０００６】
このような光学特性異常を発生させないようにするために、補強部材の貼り付け位置を考慮して光回路チップを設計するという新たな課題を生じた。さらに、近年では、コスト低減のため、光回路チップは縮小化及び複合化されることが多い。縮小化及び複合化された光回路チップは光回路の配置が複雑であり、補強部材の貼り付け位置の制限が多いという課題も生じた。
【０００７】
そこで、係る課題を解決するため、本発明は、補強部材の貼り付け位置の制限を緩和し、複雑な光回路配置及び入出力導波路の形状に柔軟に対応できる光回路チップ及びその製造方法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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る光回路チップは、光回路の配置及び入出力導波路の形状に応じた形状の補強部材が基板上に貼り付けられていることを特徴とする。
【０００９】
具体的には、本発明に係る光回路チップは、上面に光回路及び前記光回路と接続する入出力導波路が形成される基板と、前記入出力導波路の一部を覆うように前記基板の縁の上に貼り付けられる補強部材と、を備える光回路チップであって、前記補強部材は、前記光回路に非接触となる形状であることを特徴とする。
【００１０】
光回路と補強部材とが非接触であるため、光回路チップの光学特性の異常を回避できる。本発明は、光回路の配置に応じて補強部材の形状を変えることで、補強部材の貼り付け位置の制限を緩和し、複雑な光回路配置に柔軟に対応できる光回路チップを提供することができる。
【００１１】
また、本発明に係る光回路チップは、上面に光回路及び前記光回路と接続する入出力導波路が形成される基板と、前記入出力導波路の一部を覆うように前記基板の縁の上に貼り付けられる補強部材と、を備える光回路チップであって、前記補強部材は、前記補強部材の縁と前記入出力導波路のうち前記補強部材の縁に平行な部分とが非接触となる形状であることを特徴とする。
【００１２】
平行導波路部と補強部材とが非接触であるため、光回路チップの光学特性の異常を回避できる。本発明は、入出力導波路の形状に応じて補強部材の形状を変えることで、補強部材の貼り付け位置の制限を緩和し、入出力導波路の形状に柔軟に対応できる光回路チップを提供することができる。
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明に係る光回路チップの製造方法は、光回路の配置及び入出力導波路の形状に応じ、補強部材の形状及び貼り付け位置を調整して補強部材を基板上に貼り付けることを特徴とする。
【００１４】
具体的には、本発明に係る光回路チップの製造方法は、上面に光回路及び前記光回路と接続する入出力導波路が形成される基板と、前記入出力導波路の一部を覆うように前記基板の縁の上に貼り付けられる補強部材と、を備える光回路チップの製造方法であって、前記補強部材と前記光回路とが非接触となるように前記補強部材を前記基板の上面に貼り付ける工程を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明は、光回路の配置に応じて補強部材の形状及び貼り付け位置を調整することで、補強部材の貼り付け位置の制限を緩和し、複雑な光回路配置に柔軟に対応できる光回路チップの製造方法を提供することができる。
【００１６】
また、本発明に係る光回路チップの製造方法は、上面に光回路及び前記光回路と接続する入出力導波路が形成される基板と、前記入出力導波路の一部を覆うように前記基板の縁の上に貼り付けられる補強部材と、を備える光回路チップの製造方法であって、前記補強部材の縁と前記入出力導波路のうち前記補強部材の縁に平行な部分とが非接触となるように前記補強部材を前記基板の上面に貼り付ける工程を有することを特徴とする。
【００１７】
本発明は、入出力導波路の形状に応じて補強部材の形状及び貼り付け位置を調整することで、補強部材の貼り付け位置の制限を緩和し、入出力導波路の形状に柔軟に対応できる光回路チップの製造方法を提供することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、光学特性異常を発生させないための補強部材の貼り付け位置の制限を緩和し、複雑な光回路配置及び入出力導波路の形状に柔軟に対応できる光回路チップ及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】補強部材を搭載した従来の光回路チップの上面図である。
【図２】補強部材を搭載した従来の光回路チップの上面図である。
【図３】本発明に係る光回路チップの概略図である。（ａ）は上面図である。（ｂ）は側面図である。
【図４】補強部材の貼り付け位置の違いによる光回路チップの光学特性の違いを説明する模式図である。（ａ）は補強部材を光回路の一部を覆うように貼り付けた場合であり、（ｂ）は  補強部材を光回路に接触しないように貼り付けた場合である。
【図５】本発明に係る光回路チップの概略図（上面図）である。
【図６】本発明に係る光回路チップの概略図である。（ａ）は上面図である。（ｂ）及び（ｃ）は側面図である。
【図７】本発明に係る光回路チップの概略図である。（ａ）は上面図である。（ｂ）は側面図である。
【図８】補強部材を平行導波路部の一部を覆うように貼り付けた光回路チップの光学特性を示した図である。
【図９】本発明に係る光回路チップの概略図（上面図）である。
【図１０】本発明に係る光回路チップの概略図である。（ａ）は上面図である。（ｂ）及び（ｃ）は側面図である。
【図１１】本実施例の光回路チップの概略図（上面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。
【００２１】
（実施の形態１）
本実施形態の光回路チップは、上面に光回路及び前記光回路と接続する入出力導波路が形成される基板と、前記入出力導波路の一部を覆うように前記基板の縁の上に貼り付けられる補強部材と、を備える光回路チップであって、前記補強部材は、前記光回路に非接触となる形状であることを特徴とする。
【００２２】
図３は、本実施形態の光回路チップ３０１の構成を示す図である。光回路チップ３０１は基板１０、光回路１１、入出力導波路１２、入出力導波路２２、補強部材３及び補強部材１３を備える。図３（ａ）は上面図であり、図３（ｂ）は側面図である。実際は基板の上面に光回路及び入出力導波路を有する層が形成されるが、本明細書では前記基板及び前記層を含め、基板１０として説明する。
【００２３】
基板１０は、側面に光信号の入出力部１９が形成されている。光回路１１は、基板１０の上面に形成される。光回路チップ３０１の場合、光回路１１は、ＡＷＧ１１ａ及びＭＺＩ１１ｂである。入出力導波路１２及び入出力導波路２２は、基板１０の上面に形成され、光回路１１と入出力部１９とを接続する。補強部材１３は、基板１０の上面であり、入出力部１９がある縁に入出力導波路１２の一部を覆うように貼り付けられる。補強部材１３は、光回路１１に非接触となる形状である。補強部材３は従来の形状の補強部材でよい。
【００２４】
本実施形態の光回路チップ３０１の製造方法は、上面に光回路及び前記光回路と接続する入出力導波路が形成される基板と、前記入出力導波路の一部を覆うように前記基板の縁の上に貼り付けられる補強部材と、を備える光回路チップの製造方法であって、前記補強部材と前記光回路とが非接触となるように前記補強部材を前記基板の上面に貼り付ける工程を有することを特徴とする。
【００２５】
光回路チップ３０１の場合、補強部材１３は、図３（ｂ）のように部材の一部を厚み方向に削り、厚みが薄くなっている。補強部材１３の一部を削った面を基板１０側に向けて基板１０に貼り付ける。補強部材１３の一部を削った部分は薄くなっているため、補強部材１３を基板１０に貼り付けると薄くなった部分がブリッジ状になる。そこで、このブリッジ状になった部分が光回路１１（光回路チップ３０１の場合、ＭＺＩ１１ｂ）を跨ぐように、補強部材１３を位置合わせして固定する。このように製造することで、補強部材１３と光回路１１とは非接触となり、光回路１１は補強部材１３による応力変化を受けないため、光回路チップ３０１の光学特性の異常は発生しない。
【００２６】
補強部材がＭＺＩに接触している光回路チップの特性と、図３の光回路チップ３０１の特性と、の比較を図４に示す。図４（ａ）は従来の補強部材をＭＺＩの一部を覆うように貼り付けた場合の光回路チップの透過波長特性である。図４（ｂ）は補強部材１３をＭＺＩに接触しないように貼り付けた場合の光回路チップの透過波長特性である。補強部材がＭＺＩに接触することで応力変化が生じるため、ＭＺＩの位相がずれて中心波長が変化し、ＡＷＧの中心波長との間にずれが生じて図４（ａ）のような傾いた特性となる。一方、補強部材１３の場合、ＭＺＩに非接触のためＭＺＩの中心波長とＡＷＧの中心波長とが一致し、図４（ｂ）のような平坦な特性となる。
【００２７】
図４で説明したように、光回路チップの光学特性の異常を回避する必要のため、補強部材３のような従来の形状では、補強部材の貼り付け位置や光回路の配置に制限が生ずる。一方、図３のような補強部材１３を用いることで、貼り付け位置や光回路の配置の制限を緩和することができる。
【００２８】
図５に光回路チップ３０２を示す。光回路チップ３０２と図３の光回路チップ３０１との違いは、補強部材１３の代替として補強部材２３を備えていることである。補強部材２３は、部材の一部を幅方向に削り、幅が狭くなっている。補強部材２３の幅が狭くなっている部分で光回路１１（光回路チップ３０２の場合、ＭＺＩ１１ｂ）との接触を回避するように、補強部材２３を位置合わせして固定する。このように製造することで、補強部材２３と光回路１１とは非接触となり、光回路チップ３０２は図３の光回路チップ３０１と同様の効果を得ることができる。
【００２９】
図６に光回路チップ３０３を示す。図６（ａ）は上面図であり、図６（ｂ）及び図６（ｃ）は側面図である。光回路チップ３０３は図３の光回路チップ３０１の光回路を２つ複合化して１チップ上に配置したものである。図６では、光回路の符号を省略している。光回路チップ３０３は、それぞれのＭＺＩとの接触を回避するため、基板１０の両端に補強部材１３を貼り付けている。このように光回路が複雑化しても補強部材１３を用いることで光回路との接触を回避でき、光回路チップ３０３は図３の光回路チップ３０１と同様の効果を得ることができる。なお、補強部材２３を用いても同様の効果を得ることができる。
【００３０】
従って、本実施形態の光回路チップは、光学特性異常を発生させないための補強部材の貼り付け位置の制限を緩和し、複雑な光回路配置に柔軟に対応できる。光回路の配置の自由度が大きくなるため、光回路チップの縮小化及び複合化が容易になり、ウエハ上の光回路チップの集積率が向上して製造のコスト低減を図ることができる。
【００３１】
（実施の形態２）
本実施形態の光回路チップは、上面に光回路及び前記光回路と接続する入出力導波路が形成される基板と、前記入出力導波路の一部を覆うように前記基板の縁の上に貼り付けられる補強部材と、を備える光回路チップであって、前記補強部材は、前記補強部材の縁と前記入出力導波路のうち前記補強部材の縁に平行な部分とが非接触となる形状であることを特徴とする。
【００３２】
図７は、本実施形態の光回路チップ３０４の構成を示す図である。光回路チップ３０４は基板１０、光回路、入出力導波路１２、入出力導波路３２及び補強部材３３を備える。光回路チップ３０４の場合、光回路はＡＷＧ１１ａである。入出力導波路３２は、基板１０の上面に形成され、光回路と入出力部１９とを接続する。入出力導波路３２と図３で説明した入出力導波路１２との違いは、入出力導波路３２に基板１０の縁と平行となる導波路の部分がある点である。この部分が平行導波路部３２ａとなる。補強部材３３は、基板１０の上面であり、入出力部１９がある縁に入出力導波路３２の一部を覆うように貼り付けられる。補強部材３３は、平行導波路部３２ａに非接触となる形状である。補強部材３は従来の形状の補強部材でよい。
【００３３】
本実施形態の光回路チップ３０４の製造方法は、上面に光回路及び前記光回路と接続する入出力導波路が形成される基板と、前記入出力導波路の一部を覆うように前記基板の縁の上に貼り付けられる補強部材と、を備える光回路チップの製造方法であって、前記補強部材の縁と前記入出力導波路のうち前記補強部材の縁に平行な部分とが非接触となるように前記補強部材を前記基板の上面に貼り付ける工程を有することを特徴とする。
【００３４】
補強部材３３は、図５で説明した補強部材１３と同様に、一部を厚み方向に削り薄くし、基板１０に貼り合せたときにブリッジ状となる。このブリッジ状になった部分が平行導波路部３２ａを跨ぐように、補強部材３３を位置合わせして固定する。このように製造することで、補強部材３３と平行導波路部３２ａとは非接触となり、補強部材が平行導波路部３２ａを覆う部分と覆わない部分との境界はなくなる。補強部材３３を備えることで、図８で説明した特定のチャンネルの偏波消光比劣化は生じない。
【００３５】
従って、光回路チップ３０４は、光学特性異常を回避でき、補強部材の貼り付け位置や入出力導波路の配置の制限を緩和することができる。
【００３６】
図９に光回路チップ３０５を示す。光回路チップ３０５と図７の光回路チップ３０４との違いは、補強部材３３の代替として補強部材４３を備えていることである。補強部材４３は、部材の一部を幅方向に削り、幅が狭くなっている。補強部材４３の幅が狭くなっている部分で入出力導波路３２との接触を回避するように、補強部材４３を位置合わせして固定する。このように製造することで、補強部材４３と平行導波路部３２ａとは非接触となり、光回路チップ３０５は図７の光回路チップ３０４と同様の効果を得ることができる。
【００３７】
図１０に光回路チップ３０６を示す。図１０（ａ）は上面図であり、図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）は側面図である。光回路チップ３０６は図７の光回路チップ３０４の光回路を２つ複合化して１チップ上に配置したものである。図１０では、光回路の符号を省略している。光回路チップ３０６は、それぞれの入出力導波路３２との接触を回避するため、基板１０の両端に補強部材３３を貼り付けている。このように光回路が複雑化しても補強部材３３を用いることで平行導波路部３２ａとの接触を回避でき、光回路チップ３０６は図７の光回路チップ３０４と同様の効果を得ることができる。なお、補強部材４３を用いても同様の効果を得ることができる。
【００３８】
従って、本実施形態の光回路チップは、実施の形態１で説明した光回路チップと同様の効果を得ることができる。
【００３９】
（実施の形態３）
図１１は、本実施形態の光回路チップ３０７の構成を示す図である。光回路チップ３０７は基板１０、光回路１１、入出力導波路１２、入出力導波路２２、補強部材３、補強部材５３ａ及び補強部材５３ｂを備える。光回路チップ３０７の場合、光回路１１は、ＡＷＧ１１ａ及びＭＺＩ１１ｂである。光回路チップ３０７と図３の光回路チップ３０１との違いは、補強部材１３の代替として補強部材５３ａ及び補強部材５３ｂを備える点である。
【００４０】
補強部材５３ａ及び補強部材５３ｂは、基板１０に貼り合せたときに光回路１１と接触しない程度に小さく形成する。補強部材５３ａ及び補強部材５３ｂが小型であるため、端面の研磨工程において、光回路チップ３０７の機械的強度を増す必要がある。具体的には、図１１のように、端面の研磨工程前に補強部材５３ａと補強部材５３ｂとの間に別途補強部材５３ｃを貼り合せ、研磨工程後に補強部材５３ｃを除去する。
【００４１】
このように製造することで、研磨工程における機械的強度を確保しつつ、補強部材５３ａ及び補強部材５３ｂと光部品１０とが非接触で光学特性の異常が発生しない光回路チップ３０７を製造することができる。
【００４２】
また、図１１に図示していないが、光回路チップ３０７が入出力導波路２２ではなく図７で説明した入出力導波路３２を備えている場合も、同様に補強部材を入出力導波路３２に接触しない程度小さく形成する。同様に、研磨工程における機械的強度を確保しつつ、補強部材と平行導波路部とが非接触で光学特性の異常が発生しない光回路チップ３０７を製造することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１０１、１０２、３０１〜３０７：光回路チップ
１０：基板
１１：光回路
１１ａ：アレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）
１１ｂ：マッハツェンダー干渉計（ＭＺＩ）
１２、２２、３２：入出力導波路
３、１３、２３、３３、４３、５３ａ、５３ｂ、５３ｃ：補強部材
３２ａ：平行導波路部
１９：入出力部
【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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【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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