(57)【要約】【課題】光出力制御を高速応答、かつ低消費電力で行うことができる石英系光導波路を提供する。【解決手段】基板２上に、２本のアーム部３ｕ、３ｄを有するマッハツェンダー型光干渉回路ＭＺを形成した石英系光導波路１において、２本のアーム部３ｕ，３ｄを有する共通導波路部７と、一方のアーム部３ｕ上方に設けられる薄膜ヒータ５と、共通導波路部７を基板２から隔離して熱的に分離する隔離部８とを備えたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、２本のアーム部を有するマッハツェンダー型光干渉回路を形成した石英系光導波路において、上記２本のアーム部を有する共通導波路部と、一方のアーム部上方に設けられる薄膜ヒータと、上記共通導波路部を上記基板から隔離して熱的に分離する隔離部とを備えたことを特徴とする石英系光導波路。
【請求項２】
上記隔離部は、上記共通導波路部の両側にそれぞれ設けられる２つの垂直溝と、これら垂直溝同士を連結し、上記共通導波路部の下部を横断するように設けられる平行溝とからなる請求項１記載の石英系光導波路。
【請求項３】
基板上に、２本のアーム部を有するマッハツェンダー型光干渉回路を形成した石英系光導波路の製造方法において、
上記基板上に、上記２本のアーム部を有する共通導波路部を上記基板から隔離して熱的に分離する隔離部を形成するためのダミー層を形成し、
そのダミー層上に上記マッハツェンダー型光干渉回路を形成し、
そのマッハツェンダー型光干渉回路を覆うように上記隔離部を形成するためのメタル層を形成し、
そのメタル層をマスクにしてドライエッチングした後、上記ダミー層の全部をウェットエッチングして上記共通導波路部と上記隔離部を同時に形成する
ことを特徴とする石英系光導波路の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信分野で広く用いられる石英系光導波路及びその製造方法に係り、特に、導波路型可変光減衰器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に光通信分野において、様々な光導波路が用いられているが、特に光を減衰するための石英系光導波路として、導波路型可変光減衰器（導波路型光アテネータ）が用いられている。
【０００３】
光アテネータは、例えば、ＷＤＭ（波長分割多重）フィルタによって波長ごとに分けられた信号を、それぞれ独立に強度調整するもので、熱光学効果型、機械型、磁気光学型などさまざまな方式がある。特に、熱光学効果型光アテネータは、可動部分がないため高い信頼性を期待できる。
【０００４】
一例として、図７および図８に一般的な導波路型可変光減衰器７１を示す。図７および図８に示すように、導波路型可変光減衰器７１は、入力側Ｙ分岐導波路７２ａと、出力側Ｙ分岐導波路７２ｂと、それらを連結する２本のアーム導波路７２ｕ，７２ｄとを用いて構成したマッハツェンダー型光干渉計（マッハツェンダー型光干渉回路）ＭＺを備える。
【０００５】
マッハツェンダー型光干渉回路ＭＺは、周囲よりも屈折率が高く設定されたコア７２からなり、そのコア７２の周囲を覆うクラッド７３とで光導波路本体を構成する。さらに導波路型可変光減衰器７１は、片側のアーム導波路７２ｕ上に位相シフタとなる薄膜ヒータ７４と、その薄膜ヒータ７４に給電するための電極７５，７５とが形成される。
【０００６】
導波路型可変光減衰器７１では、薄膜ヒータ７４に電流を流すことで片側のアーム導波路７２ｕを加熱し、アーム導波路７２ｕの屈折率を変化させる。これにより、両アーム導波路７２ｕ，７２ｄ間に光路長差がつき、出力側Ｙ分岐導波路７２ｂにおいて光干渉により光出力の減衰を得ている。
【０００７】
このような導波路型可変光減衰器では、所望の光減衰量を得るために光導波路の設計段階において、マッハツェンダー型光干渉回路の両アーム導波路の光路長差が目的の値になるように設計している。
【０００８】
また、従来の石英系光導波路としては、アーム光導波路を熱的に分離する構成を有する石英系光導波路として、２本のアーム光導波路両側の一部に溝を形成し、一方のアーム光導波路上の溝が形成されている側と、他方のアーム光導波路上の溝が形成されていない側とに、薄膜ヒータが設けられているものがある（特許文献３参照）。
【０００９】
石英基板上にアーム光導波路を形成し、シリコン基板上に他の導波路を形成することで、アーム光導波路を断熱させるものもある（特許文献４参照）。
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−２０６４７６号公報
【特許文献２】特開２０００−５６２７８号公報
【特許文献３】特開２００１−２２２０３４号公報
【特許文献４】特開平９−２１１２４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来の導波路型可変光減衰器７１のような薄膜ヒータ７４を利用する熱光学式位相シフタの場合、薄膜ヒータ７４に電流を流すことで薄膜ヒータ７４が発熱し、それによりアーム導波路７２ｕを加熱する構造であるので、薄膜ヒータ７４への給電から光減衰するまでの一定の時間（数十ｍｓｅｃ程度）を要する。
【００１２】
しかしながら、導波路型可変光減衰器を光通信用デバイスとして使用する場合、応答速度は５ｍｓｅｃ以下のような高速応答が要求される。また、ヒータ加熱に必要な電力の低減（１００ｍＷ以下程度）も要求される。
【００１３】
一方、マッハツェンダー型光干渉回路を利用した高速光出力変調器では非線形光学結晶を用いたものなどがあるが、ＤＣドリフトの制御、使用温度制御、挿入損失が高いなどの面で問題があり、実用的に使用可能ではない。
【００１４】
また、特許文献１の石英系光導波路のように、マッハツェンダー型光干渉回路を構成するアーム導波路の一方を熱的に分離することによって高効率化を図った例がある。しかしこの例では、消費電力に対して低減効果が見られるが、応答速度が遅くなるため、実用的でない。
【００１５】
特許文献２では、特許文献１の構成に加え、２本のアーム導波路同士を熱的に分離することによって高効率化を図っているが、同様の問題がある。
【００１６】
そこで、本発明の目的は、光出力制御を高速応答、かつ低消費電力で行うことができる石英系光導波路及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、請求項１の発明は、基板上に、２本のアーム部を有するマッハツェンダー型光干渉回路を形成した石英系光導波路において、上記２本のアーム部を有する共通導波路部と、一方のアーム部上方に設けられる薄膜ヒータと、上記共通導波路部を上記基板から隔離して熱的に分離する隔離部とを備えた石英系光導波路である。
【００１８】
請求項２の発明は、上記隔離部は、上記共通導波路部の両側にそれぞれ設けられる２つの垂直溝と、これら垂直溝同士を連結し、上記共通導波路部の下部を横断するように設けられる平行溝とからなる請求項１記載の石英系光導波路である。
【００１９】
請求項３の発明は、基板上に、２本のアーム部を有するマッハツェンダー型光干渉回路を形成した石英系光導波路の製造方法において、
上記基板上に、上記２本のアーム部を有する共通導波路部を上記基板から隔離して熱的に分離する隔離部を形成するためのダミー層を形成し、
そのダミー層上に上記マッハツェンダー型光干渉回路を形成し、
そのマッハツェンダー型光干渉回路を覆うように上記隔離部を形成するためのメタル層を形成し、
そのメタル層をマスクにしてドライエッチングした後、上記ダミー層の全部をウェットエッチングして上記共通導波路部と上記隔離部を同時に形成する
ことを特徴とする石英系光導波路の製造方法である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、光出力制御を高速応答、かつ低消費電力で行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
まず、本発明者が本発明を完成するに至った背景を説明する。
【００２２】
石英系光導波路の一例として、マッハツェンダー型光干渉回路を用いた熱光学効果型光アテネータの場合、応答速度は電圧を印加したときの両アーム導波路の温度差で決定される。
【００２３】
応答速度を速くするためには薄膜ヒータを用いて加熱する片側のアーム導波路の温度が、反対側のアーム導波路の温度に対して早く上昇するようにすればよい。このような導波路型可変光減衰器の熱応答を、図６に示すような熱的等価回路６０を用いて説明する。
【００２４】
マッハツェンダー型光干渉回路のアーム導波路の温度差は、等価回路６０において電位差Ｖ１２と置き換えることができる。薄膜ヒータは電力に応じて特定の熱量を片側のアーム導波路（図６では上側）に供給するため、特定熱量を電流Ｉとした電流源６１と置き換えることができる。つまり、導波路型可変光減衰器の消費電力は等価回路６０における電流Ｉに比例する。
【００２５】
片側のアーム導波路は、薄膜ヒータからの熱量を自身の熱容量分だけ吸収し、吸収されない熱量を反対側のアーム導波路（図６では下側）を含む周辺領域に熱伝導率に応じて放出する。ここで、片側のアーム導波路から反対側のアーム導波路の体積が有する熱容量を静電容量Ｃのコンデンサ６２と置き換え、片側のアーム導波路に吸収されない熱量が、コアを含む周辺領域に放出する際の熱伝導率に応じた熱抵抗を抵抗値Ｒの抵抗６３と置き換えることができる。
【００２６】
導波路型可変光減衰器の応答速度については、光の減衰出力が片側のアーム導波路と反対側のアーム導波路の温度差によって決まることから、前記の等価回路６０において、反対側のアーム導波路を電位０としたときの片側のアーム導波路の電位Ｖ１２の過渡応答特性によって置き換えることができる。
【００２７】
過渡応答の理論より、Ｖ１２の応答を求めると次の式で表される
Ｖ１２（ｔ）＝ＩＲ（１−ｅｘｐ（−ｔ／τ））                （１）
ただし、τ＝ＲＣ
ここでτは時定数であり、Ｖ１２が最終値の６３．２％の値になるまでの時間に等しい。つまり、τは光可変減衰器の応答速度として仮定できる。
【００２８】
また、十分時間が経過した後のＶ１２は式（１）のｔ＝∞で得られ、Ｖ１２＝ＩＲである。ここで、Ｉは光可変減衰器の薄膜ヒータが消費する電力に比例するため、光可変減衰器の消費電力として仮定できる。
【００２９】
得られた応答速度τと消費電力Ｉ＝Ｖ１２／Ｒの式より、Ｒを消去すると次の式が得られる。
【００３０】
τＩ＝Ｖ１２・Ｃ                                            （２）
ここでＶ１２は所望の位相差を得るための温度差なので、欲する位相差条件において一定である。これより、光可変減衰器の応答速度と消費電力は反比例の関係にあり、応答速度と消費電力の積は熱容量の大きさに相当する。
【００３１】
つまり、マッハツェンダー型光干渉回路を用いた導波路型可変光減衰器において、低消費電力および高速応答を実現するには、光可変減衰器自体の熱容量を低減する必要がある。
【００３２】
前記した特許文献１，２では、両側のコア部分を熱的に遮断する、つまりＲを大きくとることで、消費電力Ｉを低減した例であるが、Ｒが大きくなったために、応答速度τが大きくなってしまい、薄膜ヒータが加熱してから光減衰するまでの応答時間が長くなってしまう。
【００３３】
そこで、本発明者は以上の点を考慮しながら鋭意研究した結果、本発明を完成するに至った。
【００３４】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面にしたがって説明する。
【００３５】
図１は、本発明の好適な実施形態を示す石英系光導波路の横断面図（図２の１Ａ−１Ａ線断面図）、図２はその平面図、図３はその主要部の斜視図である。
【００３６】
図１〜図３に示すように、本実施形態に係る石英系光導波路（石英系導波路素子）１は、入力光の強度を調整して入力光よりも減衰した出力光を出力する導波路型可変光減衰器として使用される。この石英系光導波路１は、石英基板２上に導波路本体１ｂを形成し、その導波路本体１ｂにマッハツェンダー型光干渉回路ＭＺを形成して主に構成される。
【００３７】
マッハツェンダー型光干渉回路ＭＺは、入力側Ｙ分岐導波路（Ｙ分波部）３ａと、出力側Ｙ分岐導波路（Ｙ合波部）３ｂと、これらをそれぞれ連結する光路長付与部となる２本のアーム導波路（アーム部）３ｕ，３ｄと、入力側Ｙ分岐導波路３ａに接続される入力導波路（入力部）３ｉと、出力側Ｙ分岐導波路３ｂに接続される出力導波路（出力部）３ｏとからなる１段の対称マッハツェンダー型光干渉回路である。
【００３８】
マッハツェンダー型光干渉回路ＭＺは、周囲よりも屈折率が高く設定されたコア３である。コア３と、コア３の周囲を覆うクラッド４とで光導波路本体１ｂを構成する。コア３は、石英系の材料、例えば、ＴｉあるいはＧｅが添加されたＳｉＯ2 からなる。クラッド４は、石英系の材料、例えば、純粋ＳｉＯ2 あるいはＢ及びＰが添加されたＳｉＯ2 からなる。
【００３９】
さらに石英系光導波路１には、片側のアーム導波路３ｕの上部となる導波路表面に、位相シフタとなる発熱体としての薄膜ヒータ５と、その薄膜ヒータ５の両端に、接続される薄膜ヒータ５に給電するための電極６，６とがそれぞれ形成される。
【００４０】
薄膜ヒータ５としては、Ａｌ、Ｃｕ、Ｔａ、Ａｕ、Ｗ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉなどの金属からなる抵抗薄膜を用いる。特に、石英との線膨張係数差が比較的小さい窒化アルミニウムを材料としているとよい。各電極６は、薄膜ヒータ５に給電しやすくし、かつ抵抗を小さくするため、ヒータ側よりも給電側の幅が太くなるように形成するとよい。各電極６には、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌなどの金属膜を用いる。薄膜ヒータ５や各電極６は、スパッタ法や蒸着法により形成する。
【００４１】
さて、石英系光導波路１は、導波路本体１ｂの中央部に設けられて２本のアーム導波路３ｕ，３ｄがクラッド４と共に内部に一体形成された共通導波路部７と、その共通導波路部７を石英基板２から上方に隔離して熱的に分離する隔離部（空隙部）８とを備える。
【００４２】
より詳細には、共通導波路部７は、その両側方向に位置するクラッド（図１中の点線より上側の部分）４からも、それぞれ側方に隔離されて熱的に分離される。つまり、共通導波路部７は、クラッド４中でブリッジ構造となっている。
【００４３】
隔離部８は、共通導波路部７の両側にその高さ（厚さ）方向に沿ってそれぞれ設けられる２つの垂直溝（垂直断熱溝）８ｖ，８ｖと、これら垂直溝８ｖ，８ｖ同士を連結し、共通導波路部７の下部を（図１では左右方向）に横断するように設けられる平行溝（平行断熱溝）８ｈとからなる。すなわち、隔離部８は、垂直溝８ｖ，８ｖと平行溝８ｈとで、横断面が上方開口した略コ字状に形成される。
【００４４】
各垂直部８ｖと平行溝８ｈの長さ（図１では紙面に垂直方向）は、薄膜ヒータ５の長さよりも長くし、かつ２本のアーム導波路３ｕ，３ｄの長さよりも短く形成するとよい。これは、薄膜ヒータ５からの熱をアーム導波路３ｕに確実に伝えつつ、最小限のサイズで隔離部８を形成するためである。さらに、各垂直部８ｖと平行溝８ｈの機械的強度を十分に保つためでもある。各垂直部８ｖと平行溝８ｈの長さが２本のアーム導波路３ｕ，３ｄの長さ以上になると、機械的強度が不十分になる。
【００４５】
隔離部８の各垂直部８ｖの幅、平行溝８ｈの高さは、コア３やクラッド４の材質、アーム導波路３ｕ，３ｄの間隔、クラッド４表面からアーム導波路３ｕ，３ｄまでの距離、薄膜ヒータ５の定格や材料などによって決定する。
【００４６】
次に、石英系導波路１の製造方法を図４および図５を用いて説明する。
【００４７】
まず、図４（ａ）に示す石英基板２上に、スパッタ法を用いて、上述した共通導波路部７を石英基板２から隔離して熱的に分離する隔離部８を形成するためのダミー膜（ダミー層、あるいは犠牲層）４１を図４（ｂ）のように成膜する。ダミー膜４１としては、石英基板２と相性がよく、作製や除去が簡単なアモルファスＳｉ（ａ−Ｓｉ）薄膜を用いるとよい。ダミー膜４１の厚さは数μｍにするとよい。図４（ｃ）のように、フォトリソグラフィーと反応性イオンエッチングを用いて、ダミー膜４１からダミーパターン４１ｐを形成する。
【００４８】
図４（ｄ）のように、ＣＶＤ法を用いて、石英基板２とダミーパターン４１ｐを覆うように、導波路のアンダークラッド部分となるＳｉＯ2 膜４２を成膜する。ＳｉＯ2 膜４２の厚さは２０μｍにした。このとき、ダミーパターン４１ｐの形状に応じてＳｉＯ2 膜４２表面に凹凸が発生したので、ＣＭＰ（化学的機械的研磨）などの平坦化処理技術を用いて膜表面の平坦化を行った。
【００４９】
図４（ｅ）のように、ＳｉＯ2 膜４２上に、ＣＶＤ法を用いて、導波路のコア部分となるコアガラス膜４３を成膜する。コアガラス膜４３としては、ＧｅＯ2 、ＴｉＯ3 などの添加剤を用いて屈折率をＳｉＯ2 膜４２よりも高くなるように調整したＳｉＯ2 膜を用いた。コアガラス膜４３の厚さは６μｍにした。
【００５０】
図４（ｆ）のように、フォトリソグラフィーと反応性イオンエッチングを用いて、コアガラス膜４３から光回路パターン４３ｐを形成することで、ダミーパターン４１ｐの上方となるＳｉＯ2 膜４２上に上述したマッハツェンダー型光干渉回路ＭＺを形成する。
【００５１】
図４（ｇ）のように、ＣＶＤ法を用いて、ＳｉＯ2 膜４２と光回路パターン４３ｐを覆うように、導波路のオーバークラッド部分となるＳｉＯ2 膜４４を成膜する。ＳｉＯ2 膜４４の厚さは２０μｍにした。
【００５２】
続いて図５（ａ）のように、スパッタ法を用いて、上述した薄膜ヒータ５となるヒータ薄膜５１を成膜する。このとき、薄膜ヒータ５の抵抗値が所望の抵抗値となるように、ヒータ薄膜５１から得られる所望の薄膜ヒータパターンの幅に合わせて、ヒータ薄膜５１の厚さを０．１〜１μｍの範囲で調整した。
【００５３】
図５（ｂ）のように、フォトリソグラフィーと反応性イオンエッチングを用いて、ヒータ薄膜５１から薄膜ヒータパターン５１ｐを形成して上述した薄膜ヒータ５とする。その後、フォトリソグラフィーと蒸着法を用いたリフトオフ法を用いて、薄膜ヒータ５に給電するための電極膜を形成し、電極膜のパターニングを行って電極パターン５２ｐを形成して上述した電極６とする。
【００５４】
図５（ｃ）のように、スパッタ法を用いて、マッハツェンダー型光干渉回路ＭＺの上部となるＳｉＯ2 膜４４、薄膜ヒータパターン５１ｐ、電極パターン５２ｐを覆うように、上述した隔離部８を形成するためのメタル膜（メタル層）５３を成膜する。メタル膜５３としては、ＷＳｉ膜を用いるとよい。メタル膜５３の厚さは２μｍにした。図５（ｄ）のように、フォトリソグラフィーと反応性イオンエッチングを用いて、メタル膜５３からメタルパターン５３ｐを形成する。
【００５５】
図５（ｅ）のように、メタルパターン５３ｐをマスクにし、ドライエッチングとして反応性イオンエッチングを用いて、ＳｉＯ2 膜４４表面から石英基板２表面まで溝加工し、ＳｉＯ2 膜４４とＳｉＯ2 膜４２に隔離部８を構成する垂直溝８ｖ，８ｖを形成する。
【００５６】
最後に図５（ｆ）のように、反応性イオンエッチングを用いて、ＳｉＯ2 膜４４からメタルパターン５３ｐを剥離し、Ｓｉのウェットエッチング液であるＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）を用いて、ダミーパターン４１ｐの全部を除去して平行溝８ｈを形成することで、共通導波路部７と隔離部８を同時に形成する。
【００５７】
本実施形態の作用を説明する。
【００５８】
石英系光導波路１では、入力光は入力側Ｙ分岐導波路３ａで分岐され、アーム導波路３ｕ，３ｄを通過した後、出力側Ｙ分岐導波路３ｂで再び結合する。薄膜ヒータ５がＯＦＦの場合、出力側Ｙ分岐導波路３ｂで結合（合波）する光に位相差がないため、光の出力は２ヶ所のＹ分岐部２０ａ，２０ｂの放射損失、及びＹ分岐部２０ａからＹ分岐部２０ｂまでの伝搬損失のみとなり、数／１０ｄＢ程度の小さな損失を受けるだけである。
【００５９】
また、石英系光導波路１では、薄膜ヒータ５がＯＮの場合、アーム導波路３ｕが加熱され、薄膜ヒータ５の印加電圧（あるいは通電量）に応じ、加熱されたアーム導波路３ｕの屈折率が熱光学効果によって変化する。
【００６０】
すなわち、アーム導波路３ｕ周囲のクラッド４とアーム導波路３ｕが熱的平衡状態になると、アーム導波路３ｕ，３ｄ間に温度差が発生し、その温度差に応じてアーム導波路３ｕ，３ｄ間に光路長差が発生する。
【００６１】
アーム導波路３ｕを通過し、出力側Ｙ分岐導波路３ｂに入射する光は、加熱されないアーム導波路３ｄを通過する光に対して位相ずれを生じて奇モードに近づき、出力側Ｙ分岐導波路３ｂで放射され、アーム導波路３ｄを通過し、出力側Ｙ分岐導波路３ｂに入射する光と干渉する。つまり、薄膜ヒータ５の加熱温度の調整により、出力光の強度を入力光の強度よりも減衰させて調整できる。
【００６２】
このとき、石英系光導波路１は、共通導波路部７が隔離部８の平行溝８ｈによって石英基板２から隔離されて熱的に分離しているので、薄膜ヒータ５で発生した熱は、ほとんどアーム導波路３ｕに達し、石英基板２に放散されることはなく、アーム導波路３ｕのみを効率的に温める。
【００６３】
このように、石英系光導波路１は、共通導波路部７によって２本のアーム導波路３ｕ，３ｄを２本セットにし、隔離部８によって共通導波路部７を石英基板２から隔離して熱的に切り離している。
【００６４】
このため、石英系光導波路１は、薄膜ヒータ５から発生した熱が、石英基板２に放散されずにアーム導波路３ｕのみを効率的に温めるのに加え、共通導波路部７の熱容量が小さくなり、薄膜ヒータ５の駆動時からアーム導波路３ｕ周囲のクラッド４とアーム導波路３ｕが熱的平衡状態に達するまでの時間が短い。
【００６５】
しかも、石英系光導波路１では、簡単な構成である隔離部８の垂直溝８ｖ，８ｖや平行溝８ｈによって、過剰な熱を放熱できるため、アーム導波路３ｄが加熱されることはない。
【００６６】
つまり、石英系光導波路１は、両方のアーム導波路３ｕ，３ｄ、薄膜ヒータ５を、石英基板２から一括して熱的に分離することによって、アーム導波路３ｕとアーム導波路３ｄ間の熱的特性がリニア、あるいは追従する関係になる。
【００６７】
これにより、石英系光導波路１は、薄膜ヒータ５からの熱が石英基板２側に無駄に放散することがなく、２本のアーム導波路３ｕ，３ｄ間に温度差を効率的に生じさせることができ、極めて効率的に動作する。
【００６８】
したがって、石英系光導波路１によれば、共通導波路部７と隔離部８とからなる断熱構造を有するため、光出力制御を高速応答、かつ低消費電力で行うことができる。
【００６９】
また、本実施形態に係る製造方法によれば、予め石英基板２上に、隔離部８を形成するためのダミー膜４１を形成しておき、最後にダミー膜４１の全部をウェットエッチングすることで、共通導波路部７と隔離部８とを同時に形成できる。このため、石英系光導波路１、特に隔離部８の平行溝８ｈを簡単に製造できる。
【００７０】
ここで、石英系光導波路１と従来の石英系光導波路を比較した。
【００７１】
上述した石英系光導波路１において、アーム導波路３ｕ，３ｄは両者の中心距離を７０μｍ、マッハツェンダー型光干渉回路ＭＺをクラッド４の表面から２０μｍ下に形成し、そのさらに２０μｍ下に隔離部８の平行溝８ｈを形成し、隔離部８の垂直溝８ｖ，８ｖの幅、平行溝８ｈの高さを２μｍとした。
【００７２】
従来の石英系光導波路は、共通導波路部７、隔離部８を形成しない以外は、石英系導波路１と同じ寸法とした。
【００７３】
上記の構造の石英系光導波路１は、応答速度が３ｍｓｅｃ、消費電力が１００ｍＷであった。これに対し、従来の石英系光導波路は、応答速度が３０ｍｓｅｃ、消費電力が１５０ｍＷであった。
【００７４】
これにより、石英系光導波路１は、共通導波路部７と隔離部８とからなる断熱構造を有することで、簡単な構成にもかかわらず、従来の石英系光導波路に比べ、応答速度が１０倍も速くなり、消費電力が約６７％に低減したことがわかる。
【００７５】
上記実施形態では、石英基板２上に、対称マッハツェンダ回路を１段形成してマッハツェンダー型光干渉回路とした例で説明したが、石英基板２上に、対称マッハツェンダ回路ＭＺを２段、３段と複数段直列あるいは並列に形成し、多段のマッハツェンダー型光干渉回路としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の好適な実施形態を示す石英系光導波路の横断面図（図２の１Ａ−１Ａ線断面図）である。
【図２】図１に示した石英系光導波路の平面図である。
【図３】図１に示した石英系光導波路の主要部の斜視図である。
【図４】図４（ａ）〜図４（ｇ）は、図１に示した石英系光導波路の製造工程を説明する横断面図である。
【図５】図５（ａ）〜図５（ｆ）は、図１に示した石英系光導波路の製造工程を説明する横断面図である。
【図６】石英系光導波路の一例として、導波路型可変光減衰器の熱的等価回路を示す図である。
【図７】従来の石英系光導波路の平面図である。
【図８】図７の８Ａ−８Ａ線断面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１  石英系光導波路
２  石英基板
３ｕ，３ｄ  アーム導波路（アーム部）
５  薄膜ヒータ
７  共通導波路部
８  隔離部
【図１】
2008165014.tif 000003
【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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