(57)【要約】【課題】本発明は導波路層が形成された基板に導波路層を跨がって形成された溝に機能性薄膜を挿入する導波路型光デバイス及びその製造方法に関し、導波路に溝を形成した構成であっても導波する光の結合損失の低減を図ると共に補助板の基板からの剥離を防止することを課題とする。【解決手段】導波路１３が形成された基板１２Ａと、基板１２Ａ上に接着剤１７を用いて接合された加工補助板１６Ａと、この加工補助板１６Ａから基板１２Ａに渡り形成されると共に導波路１３を切断するよう形成されており機能性薄膜１５が挿入される薄膜挿入溝１４とを有する導波路型光デバイスにおいて、加工補助板１６Ａを基板１２Ａと概略同じ熱膨張率及び屈折率を有する材料とし、かつ、加工補助板１６Ａの形成位置において、加工補助板１６Ａと導波路１３との離間距離をΔＷとし、導波路１３を伝搬する光の周波数をλとしたとき、前記離間距離ΔＷが０≦ΔＷ≦0.08×λとなるよう設定する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導波路が形成された基板と、
前記基板上に接着剤を用いて接合された補助板と、
前記補助板から前記基板に渡り形成されると共に前記導波路を切断するよう形成されており、機能性薄膜が挿入される溝とを有する導波路型光デバイスにおいて、
前記補助板と前記導波路とが密着或いは光のモードに影響しない範囲で近接するよう構成したことを特徴とする導波路型光デバイス。
【請求項２】
導波路が形成された基板と、
前記基板上に接着剤を用いて接合された補助板と、
前記補助板から前記基板に渡り形成されると共に前記導波路を切断するよう形成されており、機能性薄膜が挿入される溝とを有する導波路型光デバイスにおいて、
前記補助板と前記導波路との離間距離をΔＷ、前記導波路を伝搬する光の周波数をλとしたとき、前記離間距離ΔＷを０≦ΔＷ≦0.08×λとしたことを特徴とする導波路型光デバイス。
【請求項３】
前記基板の前記導波路の形成位置を除く位置、或いは前記補助板の前記導波路と対峙する位置を除く位置の少なくともいずれか一方に凹部を形成し、該凹部に前記接着剤を配設して前記基板と補助板とを接着固定したことを特徴とする請求項１または２記載の導波路型光デバイス。
【請求項４】
前記補助板を前記基板と概略同じ熱膨張率及び屈折率を有する材料としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の導波路型光デバイス。
【請求項５】
基板に導波路を形成する工程と、
前記基板の前記導波路形成位置を除く位置、または補助板の前記導波路形成位置と対応する位置を除く位置に凹部を形成する工程と、
前記凹部に接着剤を配設する工程と、
前記導波路と前記補助板とが密着或いは光のモードに影響しない範囲で近接するよう、前記接着剤を用いて前記基板と前記補助板とを接着固定する工程と、
機能性薄膜が挿入される溝を、前記補助板から前記基板に渡り前記導波路を切断するよう形成する工程と
を有することを特徴とする導波路型光デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光通信で用いられる導波路型光デバイス及びその製造方法に係り、特に導波路層が形成された基板に導波路層を跨がって形成された溝に機能性薄膜を挿入する導波路型光デバイス及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、導波路型光デバイスとしてＴｉ拡散ＬｉＮｂＯ3導波路等で用いられる電気光学効果型の光制御素子が知られている。この導波路型光デバイスは、応答速度が極めて速いという特徴をもっている一方で、導波路に同じ電圧または電界を印加しても、屈折率変化が光の偏波方向によって異なり、その動作が偏波方向に依存してしまう。この偏波依存性を解決しうる導波路型光デバイスとして、特許文献１に開示されているように、導波路の途中に機能性薄膜（薄膜型波長板等）を挿入しうるよう構成したものが提案されている。
【０００３】
図１は、この種の導波路型光デバイス１Ａを示している。同図に示すように、導波路型光デバイス１Ａは、ＬｉＮｂＯ3からなる基板２にＴｉ拡散等により導波路３を形成すると共に、この導波路３を切断するように基板２に薄膜挿入溝４が形成されている。この薄膜挿入溝４には、薄膜型波長板等の機能性薄膜５が挿入される構成とされている。この構成とすることにより、導波路型光デバイス１Ａの偏波無依存かを図ることが可能となる。
【０００４】
一方、上記のように基板２に薄膜挿入溝４を形成する構成の導波路型光デバイス１Ａでは、薄膜挿入溝４の形成時に基板２（導波路３を含む）に欠けが発生し、これにより光の伝搬特性が劣化することが考えられる。このため、薄膜挿入溝４の形成次に基板２に欠けが発生するのを防止するため、特許文献２に開示されているように、基板の上部に加工補助板（ヤトイともいう）を接着剤により固定する構造が提案されている。
【０００５】
図２は、加工補助板６を設けた導波路型光デバイス１Ｂを示している。加工補助板６は接着剤７を用いて基板２（導波路３の形成位置を含む）に固定される。そして、加工補助板６を固定した後、加工補助板６から基板２に至るように薄膜挿入溝４を形成することにより、導波路３に欠けが発生するのを防止し、これにより光の伝達特性の劣化を防止している。
【特許文献１】特開２０００−０２８９７９号公報
【特許文献２】特開平０８−３１３７５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図２に示す導波路型光デバイス１Ｂのように、基板２（導波路３を含む）に接着剤７を用いて加工補助板６を接着する構成では、必然的に基板２と加工補助板６との間に接着剤７の層が形成されてしまう。このように、導波路型光デバイス１Ｂ内に接着剤７が存在すると、導波路型光デバイス１Ｂ内を伝搬する光は接着剤７の屈折率の影響を受けてしまう。
【０００７】
図２に矢印Ａで示すのは、導波路型光デバイス１Ｂ内を伝搬する光の強度分布である。接着剤７は基板２及び導波路３に比べて屈折率が小さいため、同図に示すように、光は基板２側に閉じ込められた状態となる。このような光が薄膜挿入溝４に進入すると、光は導波路３から機能性薄膜５に至るときに広がってしまい、機能性薄膜５を通過した後に再び導波路３に進入するときにおける光の結合損失が大きくなってしまうという問題点が生じる。
【０００８】
この問題点を解決する方法として、接着剤７の厚さを非常に薄くすることが考えられる。しかしながら、接着剤７の厚さは加工補助板６を基板２に固定する機械的な強度に影響し、接着剤７の厚さが薄いと薄膜挿入溝４の形成時に加工補助板６が基板２から剥離してしまい、補強版として機能しなくなるという問題点が生じる。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、導波路に溝を形成した構成であっても導波する光の結合損失を低減できると共に補助板の基板からの剥離を防止できる導波路型光デバイス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】
【００１０】
上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項１記載の発明は、
導波路が形成された基板と、
前記基板上に接着剤を用いて接合された補助板と、
前記補助板から前記基板に渡り形成されると共に前記導波路を切断するよう形成されており、機能性薄膜が挿入される溝とを有する導波路型光デバイスにおいて、
前記補助板と前記導波路とが密着或いは光のモードに影響しない範囲で近接するよう構成したことを特徴とするものである。
【００１２】
また、請求項２記載の発明は、
導波路が形成された基板と、
前記基板上に接着剤を用いて接合された補助板と、
前記補助板から前記基板に渡り形成されると共に前記導波路を切断するよう形成されており、機能性薄膜が挿入される溝とを有する導波路型光デバイスにおいて、
前記補助板と前記導波路との離間距離をΔＷ、前記導波路を伝搬する光の周波数をλとしたとき、前記離間距離ΔＷを０≦ΔＷ≦0.08×λとしたことを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項３記載の発明は、
請求項１または２記載の導波路型光デバイスにおいて、
前記基板の前記導波路の形成位置を除く位置、或いは前記補助板の前記導波路と対峙する位置を除く位置の少なくともいずれか一方に凹部を形成し、該凹部に前記接着剤を配設して前記基板と補助板とを接着固定したことを特徴とするものである。
【００１４】
また、請求項４記載の発明は、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の導波路型光デバイスにおいて、
前記補助板を前記基板と概略同じ熱膨張率及び屈折率を有する材料としたことを特徴とするものである。
【００１５】
また、請求項５記載の発明は、
基板に導波路を形成する工程と、
前記基板の前記導波路形成位置を除く位置、または補助板の前記導波路形成位置と対応する位置を除く位置に凹部を形成する工程と、
前記凹部に接着剤を配設する工程と、
前記導波路と前記補助板とが密着或いは光のモードに影響しない範囲で近接するよう、前記接着剤を用いて前記基板と前記補助板とを接着固定する工程と、
機能性薄膜が挿入される溝を、前記補助板から前記基板に渡り前記導波路を切断するよう形成する工程と
を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、補助板と導波路とが密着或いは光のモードに影響しない範囲で近接するため、従来のような接着剤による影響を除去でき、光が導波路型光デバイス内を伝搬する際に光のモード形状が補助板領域に拡がる。このため、溝での光の広がりが小さくなり、よって溝（機能性薄膜）を通過した後に反対側の導波路に光が入射するときの結合損失を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明を実施するための最良の形態について図面と共に説明する。
【００１８】
図３乃至図６は、本発明の第１実施例である導波路型光デバイス１０Ａを説明するための図である。図３は導波路型光デバイス１０Ａの全体斜視図であり、図４は導波路型光デバイス１０Ａの要部を拡大した斜視図であり、図５は導波路型光デバイス１０Ａの要部を拡大した分解斜視図であり、図６は図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【００１９】
導波路型光デバイス１０Ａは、大略すると基板１２Ａ、導波路１３、薄膜挿入溝１４、加工補助板１６Ａ（ヤトイともいう）、及び接着剤１７等により構成されている。この導波路型光デバイス１０Ａは、例えばＬＮ変調器或いは可変遅延装置（ＤＧＤ装置）において、偏波無依存化や偏波分散補償を行うために薄膜挿入溝１４に機能性薄膜１５を挿入可能な構成とした光デバイスである。
【００２０】
基板１２Ａは、電気光学効果を有するニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3：以下、ＬＮとも示す）或いはタンタル酸リチウムからなる平板状基板である。本実施例では、基板１２ＡとしてＬＮを用いている。この基板１２Ａの導波路形成面１９の幅方向（図３に矢印Ｙで示す方向）に対する中央位置には、導波路１３が長手方向（図３に矢印Ｘで示す方向）に延在するよう形成されている（図５参照）。この導波路１３は、例えばＬＮからなる基板１２ＡにＴｉを熱拡散することにより形成される。
【００２１】
また、基板１２Ａの導波路１３が形成された導波路形成面１９の幅方向に対する両側部分には、凹部１８が形成されている。この凹部１８の導波路形成面１９からの深さは、本実施例では２μｍに設定している。このように、基板１２Ａの両側部分に凹部１８が形成されることにより、導波路１３が形成された導波路形成面１９は相対的に凹部１８の上面に対して突出した状態となる。また、基板１２Ａと加工補助板１６Ａとを接合する接着剤１７は、この凹部１８の内部に配設される。
【００２２】
加工補助板１６Ａは平板状基板であり、よって導波路１３と対峙する対峙面２０は平坦面となっている。また本実施例では、加工補助板１６Ａは基板１２Ａと同一材料であるＬｉＮｂＯ3（ＬＮ）からなる基板を用いている。しかしながら、基板１２Ａと近似した屈折率及び熱膨張率を有し、かつ薄膜挿入溝１４の形成に耐えうる機械的強度を有する材料であれば、他の材料を用いることも可能である。
【００２３】
この加工補助板１６Ａは、基板１２Ａの導波路１３の形成領域全体に渡って設けられている（図３参照）。また加工補助板１６Ａは、凹部１８に設けられた接着剤１７により基板１２Ａに接着固定される。このように基板１２Ａに固定された加工補助板１６Ａは、上記のように基板１２Ａと同じ屈折率のＬＮからなるため、その内部を光が伝搬するのを許容する。また、基板１２Ａと加工補助板１６Ａとは同一の熱膨張率を有することとなり、よって熱膨張率差に起因して接着剤１７にクラックや剥離が発生することを防止することができる。更に、加工補助板１６Ａは薄膜挿入溝１４の形成時において基板１２Ａの補強板として機能するため、薄膜挿入溝１４の形成時に基板１２Ａ（導波路１３を含む）に欠けが発生することを防止することができる。
【００２４】
尚、基板１２Ａと加工補助板１６Ａとを接着する接着剤１７は、導波路型光デバイス１０Ａ内における光の伝搬を考えた場合、基板１２Ａの屈折率に近似したものを用いることが望ましいが、実際は接着剤の屈折率はＬＮの屈折率よりも低く、ＬＮと近似した屈折率を有する接着剤は存在しないのが実情である。また、このようにＬＮと屈折率の異なる接着剤１７が導波路と加工補助板との間に厚く存在した場合、光は基板側に閉じ込められた状態となり、光が薄膜挿入溝に装着された機能性薄膜を通過する際、光の結合損失が大きくなってしまうことは前述したとおりである。
【００２５】
薄膜挿入溝１４は、図３及び図６に示すように、加工補助板１６Ａから基板１２Ａに渡り形成されている。よって、基板１２Ａの加工補助板１６Ａと対峙する導波路形成面１９に形成された導波路１３は、薄膜挿入溝１４により切断された構成とされている。この薄膜挿入溝１４には、機能性薄膜１５が挿入される。機能性薄膜１５は、例えば偏波変換用の1/2波長板等である。この機能性薄膜１５は、薄膜挿入溝１４に挿入された状態において、導波路１３と光学的に接続された状態となる。
【００２６】
ここで、導波路１３の形成位置における導波路１３の表面（導波路形成面１９）と加工補助板１６Ａとの離間距離に注目する。本実施例に係る導波路型光デバイス１０Ａは、基板１２Ａの導波路形成面１９において、導波路１３の形成位置の両側位置に凹部１８を形成し、この凹部１８に配設した接着剤１７により基板１２Ａと加工補助板１６Ａとを接着固定する構成としている。この構成とすることにより、接着剤１７の厚さを厚くできると共に、導波路１３が形成されている導波路形成面１９と加工補助板１６Ａの対峙面２０とを密着させることが可能となる。
【００２７】
具体的には、接着剤１７の厚さは凹部１８の深さと略等しい厚さ（本実施例では、約２μｍ）とすることができる。また、導波路１３と加工補助板１６Ａの対峙面２０は、密着或いは光のモードに影響しない範囲で近接させることができる。具体的には、導波路１３と加工補助板１６Ａの対峙面２０との離間距離（図４に矢印ΔＷで示す）は、導波路１３を伝搬する光の周波数をλとしたとき、０≦ΔＷ≦0.08×λとなるよう構成されている（この値については、後に詳述する）。この離間距離ΔＷは、凹部１８の深さ、凹部１８の形状、接着剤１７の配設量、接着剤１７の粘性等をパラメータとして可変することが可能である。
【００２８】
尚、上記した実施例では基板１２Ａに凹部１８を形成すると共に凹部１８内に接着剤１７を配設した構成を示したが、加工補助板１６Ａに凹部を形成し、この凹部内に接着剤を設ける構成とすることも可能である。
【００２９】
次に、本発明の第２実施例について説明する。
【００３０】
図７及び図８は、本発明の第２実施例である導波路型光デバイス１０Ｂの要部を拡大して示す図である。尚、図７及び図８において、第１実施例の説明に用いた図３乃至図６に示した構成と同一構成については同一符号を付して、その説明を省略するものとする。
【００３１】
前記した第１実施例に係る導波路型光デバイス１０Ａは、加工補助板１６Ａが平板形状とされていた。これに対して本実施例に係る導波路型光デバイス１０Ｂは、基板１２Ｂに接着剤用溝２１を形成すると共に、加工補助板１６Ｂにこの接着剤用溝２１内に挿入する凸部２２を形成したことを特徴としている。
【００３２】
加工補助板１６Ｂに基板１２Ｂに向け突出する凸部２２を設けることにより、相対的に導波路１３と対峙する対峙面２０は窪んだ状態となる。この加工補助板１６Ｂは、基板１２Ｂの接着剤用溝２１に接着剤１７を配設した上で、凸部２２を接着剤用溝２１内に挿入するよう基板１２Ｂに装着され、接着剤１７により接着固定される。
【００３３】
この際、加工補助板１６Ｂは凸部２２を接着剤用溝２１内に挿入することにより基板１２Ｂに装着されるため、加工補助板１６Ｂの基板１２Ｂに対する位置決めを容易に行うことができる。また、加工補助板１６Ｂの基板１２Ｂへの装着時において、接着剤用溝２１に挿入された凸部２２は接着剤１７を押圧するため、この押圧された接着剤１７は接着剤用溝２１の側面部分にも進行する。これにより、本実施例の導波路型光デバイス１０Ｂでは、凸部２２と接着剤用溝２１との間における接着剤１７の接着面積を増大させることができ、基板１２Ｂと加工補助板１６Ｂとをより強固に固定（接着）することが可能となる。
【００３４】
ここで、本実施例における導波路１３と加工補助板１６Ｂ（対峙面２０）との離間距離ΔＷに注目すると、本実施例においても導波路１３と加工補助板１６Ｂの対峙面２０との離間距離（図７に矢印ΔＷで示す）は、導波路１３を伝搬する光の周波数をλとしたとき０≦ΔＷ≦0.08×λとなるよう構成されている（この値については、後に詳述する）。この離間距離ΔＷは、接着剤用溝２１の深さ、接着剤用溝２１の形状、凸部２２の突出量、凸部２２の形状、接着剤１７の配設量、接着剤１７の粘性等をパラメータとして可変することが可能である。
【００３５】
尚、上記した実施例では基板１２Ｂに接着剤用溝２１を形成すると共に接着剤用溝２１内に接着剤１７を配設し、加工補助板１６Ｂに接着剤用溝２１に挿入される凸部２２を形成した構成を示した。しかしながら、加工補助板１６Ｂに接着剤用溝を形成すると共にこの接着剤用溝内に接着剤を配設し、基板１２Ｂに接着剤用溝に挿入される凸部を形成する構成とすることも可能である。
【００３６】
次に、上記構成とされた導波路型光デバイス１０Ａ，１０Ｂの作用効果について、図９（Ａ）〜（Ｄ）を用いて説明する。尚、導波路型光デバイス１０Ａ，１０Ｂは略同一の特性を示すため、図９（Ａ）〜（Ｄ）は導波路型光デバイス１０Ａの特性を例に挙げて示している。
【００３７】
図９（Ａ）〜（Ｄ）は、導波路型光デバイス内を伝搬する光の広がり（ＴＥモードを実線で、ＴＭモードを破線で示している）と、導波路と加工補助板との間に介在する接着剤の厚さとの関係を示している。各図において、縦軸は導波路型光デバイス内を伝搬する光の強度を示しており、横軸は導波路型光デバイスを構成する各部材を各部材の厚さに対応して示している。即ち横軸は、右端より導波路型光デバイスを構成する加工補助板１６Ｂ、接着剤１７、導波路１３、基板１２Ｂがその厚さに対応した幅で順に並んで示されている。
【００３８】
また、図９（Ａ）は接着剤１７の厚さが１μｍ（伝搬光波長比１λ：λは光の波長）の特性であり、図９（Ｂ）は接着剤１７の厚さが５０ｎｍ（伝搬光波長比0.05λ：λは光の波長）の特性であり、図９（Ｃ）は接着剤１７の厚さが１０ｎｍ（伝搬光波長比0.01λ：λは光の波長）の特性であり、図９（Ｃ）は接着剤１７が介在しない場合（接着剤１７の厚さが０ｎｍ）の特性である。
【００３９】
説明の便宜上、先ず図９（Ｄ）に注目する。この図９（Ｄ）は、導波路１３と基板１２Ａとの間に接着剤１７が存在しない、即ち上記した各実施例に係る導波路型光デバイス１０Ａ（１０Ｂ）の特性を示している。基板１２Ａと導波路１３との間に接着剤１７が存在しないため、導波路型光デバイス１０Ａ内を伝搬する光のモード（光路）は接着剤１７によりその進行を妨げられることはない。このため、導波路型光デバイス１０Ａ内を伝搬する光のモードは、導波路１３を中心として基板１２Ａ及び加工補助板１６Ａに正規分布状に広がるモードとなる。
【００４０】
このため、図９（Ｄ）に示す特性を有する導波路型光デバイス１０Ａにおいて、導波路１３から薄膜挿入溝１４に光が進行しても、薄膜挿入溝１４において光が広がるようなことはなく、よって機能性薄膜１５を通過した後に再び導波路１３に進行する光量が低減することもなく結合損失を低減することができる。
【００４１】
これに対して図９（Ａ）は、接着剤１７の厚さが１μｍと厚い従来の導波路型光デバイスの特性である。このように、導波路１３と加工補助板１６Ａとの間に配設される接着剤１７が厚いと、導波路型光デバイス内を伝搬する光が接着剤１７により加工補助板１６Ａに広がるのを妨げられ、よって図示されるように光のモード（光路）は基板１２Ａに偏った広がりを有する特性となる。
【００４２】
即ち、接着剤１７の存在が、導波路型光デバイス内を伝搬する光のモードに影響し、これにより光のモードが基板１２Ａに偏ってしまう。このように導波路型光デバイス内を伝播する光が基板側に偏った広がりを有すると、導波路１３から薄膜挿入溝１４に光が進行した際に光が広がってしまい、機能性薄膜１５を通過した後に再び導波路１３に進行する光量が低減し、結合損失が増大してしまう。
【００４３】
次に、図９（Ｂ），（Ｃ）に注目する。図９（Ｂ），（Ｃ）に示す導波路型光デバイスは、接着剤１７の厚さが５０ｎｍまたは１０ｎｍと、図９（Ａ）に示した導波路型光デバイスに比べて薄くなっている。このため、接着剤の光のモードに対する影響は図９（Ａ）に示した導波路型光デバイスに比べて小さくなっている。このため、導波路型光デバイス内を伝播する光は加工補助板１６Ａ内にも伝搬しており、光のモードの偏りは図９（Ａ）に示す特性に比べて是正されている。また、光のモードの偏りは、図９（Ｂ）よりも図９（Ｃ）の方が大きく是正されており、よって接着剤１７の層の厚さが薄いほど、光のモードの偏りが是正されることが分かる。
【００４４】
図１０は、導波路１３と基板１２Ａとの間における接着剤１７の厚さ（接着層厚）と、導波路型光デバイスの挿入損失との関係を示している。ここで、挿入損失とは、導波路型光デバイスに薄膜挿入溝１４を形成すると共に機能性薄膜１５を配設することによる光の損失である。また、接着層厚は、導波路１３を伝搬する光の波長との比である伝搬光波長比とて示している。よって、例えば接着層厚0.1である場合には、伝搬する光の波長がλとすると接着剤１７の厚さは0.1×λとなる。
【００４５】
同図より、接着層厚が0.08を超えた領域では、挿入損失は一定の高い値（約２ｄＢ）となっている。しかしながら、接着層厚が0.08以下となると、挿入損失は徐々に低下し、よって導波路型光デバイスの薄膜挿入溝１４における結合損失が低減することが分かる。即ち、導波路１３を伝搬する光の周波数をλとしたとき、導波路１３と加工補助板１６Ａとの離間距離ΔＷを０≦ΔＷ≦0.08×λとすることにより、導波路型光デバイス１０Ａの挿入損失は低下し、導波路型光デバイス１０Ａの薄膜挿入溝１４における結合損失の低減を図ることができる。
【００４６】
次に、上記構成とされた導波路型光デバイス１０Ａ，１０Ｂの製造方について説明する。尚、以下の説明においては、導波路型光デバイス１０Ａの製造方法を例に挙げて説明するが、導波路型光デバイス１０Ｂの製造方法も基本的には導波路型光デバイス１０Ａとの製造方法と大部分が共通している。
【００４７】
図１１及び図１２は、導波路型光デバイス１０Ａの製造方法を製造手順に沿って示している。導波路型光デバイス１０Ａを製造するには、先ず図１１（Ａ）に示すように、ＬＮ製の平板状の基板１２Ａを用意する。尚、ＬＮに代えてタンタル酸リチウム製の基板をも入ることも可能である。この基板１２Ａの導波路形成面１９（図中、上面）は、鏡面研磨が行われている。
【００４８】
続いて、図１１（Ｂ）に示されるように、チタン（Ｔｉ）を熱拡散することにより、基板１２Ａの導波路形成面１９に導波路１３を形成する。この導波路１３の形成は、熱拡散法に代えてイオン交換法により形成することも可能である。この導波路１３は、基板１２Ａの長手方向（図３に矢印Ｘで示す方向）に形成される。
【００４９】
続いて、図１１（Ｃ）に示されるように、基板１２Ａの導波路形成面１９に凹部１８が形成される。この凹部１８は導波路１３の形成位置を除く位置に形成され、本実施例では導波路１３の形成位置の両側部に形成されている。また、凹部１８はエッチング法を用いて形成されており、その深さは約２μｍとされている。この凹部１８の形成の際、導波路１３の上部にはレジスト（図示せず）が配設され、エッチングにより導波路１３が損傷することを防止している。
【００５０】
尚、本実施例では図１１（Ｂ）に示した導波路１３の形成工程を先に実施し、図１１（Ｃ）に示した凹部１８の形成工程をその後に実施した例を示しているが、凹部１８の形成工程を先に行い、その後に導波路１３の形成工程を実施することも可能である。また、上記の例では凹部１８の深さを２μｍとしているが、この凹部１８の深さは前記したように接着剤１７の配設量や粘性等により適宜調整することが可能である。
【００５１】
上記のように導波路１３及び凹部１８が形成されると、続いて凹部１８に接着剤１７が配設される。本実施例では、基板１２Ａの導波路１３の形成位置を除き、接着剤１７を配設している。この接着剤１７は、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性の接着剤であり、ディスペンサー等を用いて塗布される。また、接着剤１７としてシート状の接着剤を用いることも可能である。
【００５２】
接着剤１７が配設されると、続いて図１１（Ｄ）に示すように、加工補助板１６Ａが基板１２Ａの上部に配置される。加工補助板１６Ａは、基板１２Ａと同一材料であるＬＮ製の基板である。よって、加工補助板１６Ａの熱膨張率及び屈折率は、基板１２Ａの熱膨張率及び屈折率と同一となる。また、加工補助板１６Ａの対峙面２０で、導波路１３と対向する部分には鏡面研磨が予め行われている。
【００５３】
続いて加熱処理が行われ、接着剤１７は熱硬化する。これにより、接着剤１７は熱収縮し、加工補助板１６Ａは基板１２Ａに接着固定される。この際、導波路１３と加工補助板１６Ａ（対峙面２０）との離間距離ΔＷは、接着剤用溝２１の深さ、接着剤用溝２１の形状、凸部２２の突出量、凸部２２の形状、接着剤１７の配設量、接着剤１７の粘性等を調整することにより、０≦ΔＷ≦0.08×λ（λは導波路１３を伝播する光の波長）となるよう設定されている。
【００５４】
尚、このように導波路１３と加工補助板１６Ａ（対峙面２０）との離間距離ΔＷは、密着或いは光のモードに影響しない範囲で近接して形成されているが、接着剤１７の厚さは凹部１８の深さ（約２μｍ）と同じ厚さとなっている。
【００５５】
上記のように加工補助板１６Ａが基板１２Ａに接着されると、図１２（Ｂ）〜（Ｄ）（図１２（Ａ）におけるＡ−Ａ線に沿う断面）に示すように溝加工治具２５を用いて、加工補助板１６Ａから基板１２Ａに渡り薄膜挿入溝１４を形成する。この薄膜挿入溝１４の形成により、基板１２Ａに形成された導波路１３も切断される。
【００５６】
溝加工治具２５としては、例えば半導体製造技術で用いるダイシング装置を利用することができる。また、薄膜挿入溝１４の形状としては、例えば幅を約３０μｍとし、深さを約0.3ｍｍとしてもよい。
【００５７】
このように、機械加工より薄膜挿入溝１４を形成しても、導波路１３の形成位置を含めて基板１２Ａの上部には加工補助板１６Ａが形成されているため、導波路１３の薄膜挿入溝１４により切断される位置、及びその近傍における導波路形成面１９に欠け等の損傷が発生することを防止できる。導波路１３及びその近傍に欠け等の損傷が存在すると、これに起因して光の伝搬特性が劣化するが、本実施例では上記のように損傷の発生が抑制されるため、光の伝搬特性の劣化を抑制することができる。
【００５８】
また、上記のように製造された導波路型光デバイス１０Ａは、導波路１３と加工補助板１６Ａ（対峙面２０）との離間距離ΔＷが密着或いは光のモードに影響しない範囲で近接した距離（具体的には、０≦ΔＷ≦0.08×λ：λは光の波長）にとなるよう設定されているが、凹部１８を設けることにより接着剤１７の厚さは離間距離ΔＷに係らず厚く設定することが可能である。これにより、導波路型光デバイス１０Ａの結合特性を小さく保ちつつ、基板１２Ａと加工補助板１６Ａとの接合強度を高くすることができる。このため、溝加工治具２５により薄膜挿入溝１４を機械加工する際、接着剤１７にクラックが発生したり、また加工補助板１６Ａが基板１２Ａから離脱したりすることを確実に防止することができる。
【００５９】
以上の説明に関し、更に以下の項を開示する。
（付記１）
導波路が形成された基板と、
前記基板上に接着剤を用いて接合された補助板と、
前記補助板から前記基板に渡り形成されると共に前記導波路を切断するよう形成されており、機能性薄膜が挿入される溝とを有する導波路型光デバイスにおいて、
前記補助板と前記導波路とが密着或いは光のモードに影響しない範囲で近接するよう構成したことを特徴とする導波路型光デバイス。
（付記２）
導波路が形成された基板と、
前記基板上に接着剤を用いて接合された補助板と、
前記補助板から前記基板に渡り形成されると共に前記導波路を切断するよう形成されており、機能性薄膜が挿入される溝とを有する導波路型光デバイスにおいて、
前記補助板と前記導波路との離間距離をΔＷ、前記導波路を伝搬する光の周波数をλとしたとき、前記離間距離ΔＷを０≦ΔＷ≦0.08×λとしたことを特徴とする導波路型光デバイス。
（付記３）
前記基板の前記導波路の形成位置を除く位置、或いは前記補助板の前記導波路と対峙する位置を除く位置の少なくともいずれか一方に凹部を形成し、該凹部に前記接着剤を配設して前記基板と補助板とを接着固定したことを特徴とする付記１または２記載の導波路型光デバイス。
（付記４）
前記基板或いは前記補助板いずれか一方に形成された凹部に向け突出した凸部を、前記基板或いは前記補助板いずれか他方に設けたことを特徴とする付記３記載の導波路型光デバイス。
（付記５）
前記基板は、ニオブ酸リチウムも或いはタンタル酸リチウムよりなることを特徴とする付記１乃至４のいずれか１項に記載の導波路型光デバイス。
（付記６）
前記補助板を前記基板と概略同じ熱膨張率及び屈折率を有する材料としたことを特徴とする付記１乃至５のいずれか１項に記載の導波路型光デバイス。
（付記７）
前記基板と前記補助板とを同一材料としたことを特徴とする付記１乃至６のいずれか１項に記載の導波路型光デバイス。
（付記８）
前記補助板が前記導波路の形成領域全体に渡って設けられていることを特徴とする付記１乃至７のいずれか１項に記載の導波路型光デバイス。
（付記９）
基板に導波路を形成する工程と、
前記基板の前記導波路形成位置を除く位置、または補助板の前記導波路形成位置と対応する位置を除く位置に凹部を形成する工程と、
前記凹部に接着剤を配設する工程と、
前記導波路と前記補助板とが密着或いは光のモードに影響しない範囲で近接するよう、前記接着剤を用いて前記基板と前記補助板とを接着固定する工程と、
機能性薄膜が挿入される溝を、前記補助板から前記基板に渡り前記導波路を切断するよう形成する工程と
を有することを特徴とする導波路型光デバイスの製造方法。
（付記１０）
前記補助板を前記基板と概略同じ熱膨張率及び屈折率を有する材料としたことを特徴とする付記９記載の導波路型光デバイスの製造方法。
（付記１１）
前記基板と前記補助板とを接着固定する工程では、
前記補助板と前記導波路との離間距離をΔＷ、前記導波路を伝搬する光の周波数をλとしたとき、前記導波路の形成位置における前記離間距離が０≦ΔＷ≦0.08×λとなるよう
接着固定することを特徴とする付記９または１０記載の導波路型光デバイスの製造方法。
（付記１２）
前記導波路が熱拡散もしくはイオン交換により形成されることを特徴とする付記９乃至１１のいずれか１項に記載の導波路型光デバイスの製造方法。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】図１は、従来の一例である導波路型光デバイスの斜視図である。
【図２】図２は、従来の一例である導波路型光デバイスの薄膜挿入溝近傍を拡大して示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の第１実施例である導波路型光デバイスの斜視図である。
【図４】図４は、本発明の第１実施例である導波路型光デバイスの要部を拡大した斜視図である。
【図５】図５は、本発明の第１実施例である導波路型光デバイスの要部を拡大した分解斜視図である。
【図６】図６は、図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図７】図７は、本発明の第２実施例である導波路型光デバイスの要部を拡大した斜視図である。
【図８】図８は、本発明の第２実施例である導波路型光デバイスの要部を拡大した分解斜視図である。
【図９】図９は、接着剤層の厚さ（１μｍ、５０ｎｍ、１０ｎｍ、０ｎｍ）と導波路型光デバイス内における光の広がりの関係を示す図である。
【図１０】図１０は、接着剤層の厚さと挿入損失との関係を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の一実施例である導波路型光デバイスの製造方法を説明するための図である（その１）。
【図１２】図１２は、本発明の一実施例である導波路型光デバイスの製造方法を説明するための図である（その２）。
【符号の説明】
【００６１】
１０Ａ，１０Ｂ  導波路型光デバイス
１２Ａ，１２Ｂ  基板
１３  導波路
１４  薄膜挿入溝
１５  機能性薄膜
１６Ａ，１６Ｂ  加工補助板
１７  接着剤
１８  凹部
１９  導波路形成面
２０  対峙面
２１  接着剤用溝
２２  凸部
２５  溝加工治具
【図１】
2008070648.tif 000003
【図２】
2008070648.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008070648.tif 000006
【図５】
2008070648.tif 000007
【図６】
2008070648.tif 000008
【図７】
2008070648.tif 000009
【図８】
2008070648.tif 000010
【図９】
2008070648.tif 000011
【図１０】
2008070648.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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