(57)【要約】【課題】光偏向素子の光導波路基板への実装構造であって、光導波路基板と光偏向素子との間における絶縁性及び光学的な透明性を確保した構造を備えた、光スイッチモジュールを提供する。【解決手段】配線１６０−１、１６０−２、１６０−３、１６０−４が形成された光導波路基板１２０に、下面に外部接続端子１５０−１、１５０−２が形成された光偏向素子１０３ａが実装された光スイッチモジュール１００は、前記光導波路基板１２０と前記光偏向素子１０３ａとの間に複数種類の絶縁性樹脂１５７，２００が設けられていることを特徴とする。【選択図】図４
2008107648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線が形成された光導波路基板に、下面に外部接続端子が形成された光偏向素子が実装された光スイッチモジュールであって、
前記光導波路基板と前記光偏向素子との間に複数種類の絶縁性樹脂が設けられていることを特徴とする光スイッチモジュール。
【請求項２】
請求項１記載の光スイッチモジュールであって、
前記光導波路基板の前記配線が形成された面及び前記光偏向素子の前記外部接続端子が形成された面のうち、前記光導波路基板と前記光偏向素子とが電気的に接続している箇所を除く箇所に、第１の絶縁性樹脂が設けられ、
前記光導波路基板と前記光偏向素子との間隙に第２の絶縁性樹脂が設けられていることを特徴とする光スイッチモジュール。
【請求項３】
請求項２記載の光スイッチモジュールであって、
前記第１の絶縁性樹脂は、専用溶剤には溶解し、汎用溶剤には溶解しない樹脂であることを特徴とする光スイッチモジュール。
【請求項４】
請求項２又は請求項３記載の光スイッチモジュールであって、
前記第２の絶縁性樹脂は、前記光偏向素子の使用波長域で光学的に透明な樹脂であることを特徴とする光スイッチモジュール。
【請求項５】
複数の光信号をそれぞれ個別にコリメートするコリメート部と、
前記コリメート部を通過した各光信号の伝播方向を電気光学効果を利用してそれぞれ個別に切換える複数の入射側光偏向素子と、
前記複数の入射側光偏向素子をそれぞれ通過した各光信号が伝播する共通光導波路と、
前記共通光導波路を通過した各光信号の伝播方向を電気光学効果を利用してそれぞれ個別に切換える複数の出射側光偏向素子と、
前記出射側光偏向素子を通過した各光信号をそれぞれ個別に集光する集光部と、を光導波路基板上に備えた光スイッチモジュールであって、
前記光導波路基板と前記入射側光偏向素子又は前記出射側光偏向素子の少なくとも一方の光偏向素子との間に、複数種類の絶縁性樹脂が設けられていることを特徴とする光スイッチモジュール。
【請求項６】
請求項５記載の光スイッチモジュールであって、
前記光導波路基板において配線が形成された面及び前記光偏向素子において外部接続端子が形成された面のうち、前記光導波路基板と前記光偏向素子とが電気的に接続している箇所を除く箇所に、第１の絶縁性樹脂が設けられ、
前記光導波路基板と前記光偏向素子との間隙に第２の絶縁性樹脂が設けられていることを特徴とする光スイッチモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光スイッチモジュールに関し、より具体的には、高速、大容量の信号伝送を必要とする情報通信系の装置内において、光を偏向する光偏向素子を備え、複数の入力ポートと複数の出力ポートとの間で光信号の伝播先を切換える光スイッチモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光通信の伝送帯域は増加の一途をたどり、波長多重化（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）技術の進展と相俟って高速かつ大容量化が進んでいる。基幹通信ネットワークにおける光ファイバー網のハードウェアインフラを構築するためには、光信号の伝達先（光配線の経路）を切換える光信号切り換え装置が必要である。
【０００３】
従来は、光信号を一旦電気信号に変換して信号の伝達先を半導体スイッチで切換え、その後再び光信号に変換する態様が主流であった。しかし、信号の高速化に伴い、データ転送速度が１０［Ｇｂ／ｓ］を超えると、従来のように半導体スイッチでは対応することが困難である。
【０００４】
そこで、光学的なスイッチング素子を用いて、光と電気との間の変換を必要とせずに光信号のまま、光信号の伝達先（光配線の経路）を切換える光スイッチモジュールが種々提案されている。
【０００５】
図１は光スイッチモジュールの構成を示す模式図である（例えば、特許文献１参照）。ここで、図１（ａ）は、図１（ｂ）を矢印Ｘで示す方向に見たときの図である。また、図２は、図１（ｂ）において点線で示す箇所を拡大して示した詳細図である。
【０００６】
図１を参照するに、従来の光スイッチモジュール１０にあっては、入射側光導波路部（入力チャンネル光導波路部）１、コリメート部２、入射側光偏向素子部３、共通光導波路（スラブ光導波路）４、出射側光偏向素子部５、集光部６及び出射側光導波路部（出力チャンネル光導波路部）７等により構成されている。
【０００７】
これら入射側光導波路部１、コリメート部２、入射側光偏向素子部３、共通光導波路４、出射側光偏向素子部５、集光部６及び出射側光導波路部７は、石英からなる光導波路基板２０上に一体的に形成されている。
【０００８】
入射側光導波路部１は、複数本（図１に示す例では４本）の光導波路（コア）１ａと、光導波路１ａを被覆して屈折率の差により光を光導波路１ａ内に閉じ込めるクラッド層１ｂと、により構成されている。
【０００９】
出射側光導波路部７も、これと同様に、複数本（図１に示す例では４本）の光導波路（コア）７ａと、光導波路７ａを被覆して屈折率の差により光を光導波路７ａ内に閉じ込めるクラッド層７ｂとにより構成されている。
【００１０】
また、入射側光導波路部１の光導波路１ａには、入力側光ファイバー部３０に設けられた入力側光ファイバー３１が夫々接続され、出射側光導波路部７の光導波路７ａには、入力側光ファイバー部４０に設けられた出力側光ファイバー４１が夫々接続されている。
【００１１】
コリメート部２は、光導波路１ａの数と同数の、即ち、本例では４個のコリメートレンズ２ａにより構成されている。各コリメートレンズ２ａは、それぞれ光導波路１ａの端部から若干離れた位置に配置されている。光導波路１ａから出射された光は放射状に広がるものの、コリメートレンズ２ａによってコリメート光（平行光）となる。
【００１２】
入射側光偏向素子部３には４個の光偏向素子３ａが設けられている。各光偏向素子３ａはそれぞれコリメートレンズ２ａからその光軸方向に若干離れた位置に配置されている。光偏向素子３ａは、電界で屈折率が変化する電気光学（ＥＯ）効果を利用して光信号の伝播方向を変更する。
【００１３】
図２に拡大して示すように、入射側光偏向子部３を構成する各光偏向素子３ａは、鉛ジルコネートタイタネート（ＰＺＴ）、鉛ランタンジルコネートタイタネート（ＰＬＺＴ）等の電気光学結晶から成り、三角形状（くさび形状）に形成された２個のプリズム電極ペア５０−１及び５０−２等により構成されている。より具体的には、下部電極としての基板５１に、下部クラッド層５２が設けられ、更に、光導波路であるコア部５３、下部クラッド層と同じ材料から成る上部クラッド層がこの順に設けられ、この上に上部電極としてプリズム電極ペア５０−１及び５０−２が形成されている。
【００１４】
光偏向素子３ａは、光導波路基板２０にエッチングにより形成された溝５５内に設けられている。当該溝５５の底部には、複数（図１（ａ）及び図２に示す例では４本）の給電配線６０−１乃至６０−４が設けられている。かかる溝５５内に、プリズム電極ペア５０−１及び５０−２を下向きにして、光偏向素子３ａを設けられ、給電配線６０−１とプリズム電極ペア５０−１とが、また、給電配線６０−４とプリズム電極ペア５０−２とが、バンプ６２を介して接続されている。更に、溝５５内の間隙には、透明なアンダーフィル樹脂５７が充填され、光偏向素子３ａと光導波路基板２０とを一体化して両者の接続を補強している。
【００１５】
なお、水平方向において、光偏向素子３ａの光導波路であるコア部５３と、光導波路基板２０上に設けられている光導波路２３とは、同一面上に設けられている。
【００１６】
共通光導波路４は、スラブ（ｓｌａｂ）型導波路で構成されている。共通光導波路４は、入射側光偏向素子部３を通過した光を出射側光偏向素子部５に伝達する。共通光導波路４には複数の光信号が同時に通るが、これらの光信号は共通光導波路４内を決められた方向に直進するので、他の光信号と干渉することなく伝達される。
【００１７】
出射側光偏向素子部５には４個の光偏向素子５ａが設けられている。各光偏向素子５ａは、共通光導波路４を通って光偏向素子５ａに到達した光を、電界で屈折率が変化する電気光学（ＥＯ）効果を利用して光導波路７ａに平行な方向に偏向する。なお、光偏向素子５ａは光偏向素子３ａと略同一の構造を有する。
【００１８】
集光部６は、出射側光導波路部７の光導波路７ａの数と同数の、即ち４個の集光レンズ６ａにより構成されている。集光レンズ６ａは、光偏向素子５ａを通過した光を集光して光導波路７ａに導く。
【００１９】
このような構造を備えた光スイッチモジュール１０にあっては、入口側では、入射側光導波路部１の光導波路１ａからの光信号が、コリメート部２のコリメートレンズ２ａでコリメート光（平行光）として、入射側光偏向部３の光偏向素子３ａに導入される。光偏向素子３ａには三角形状のプリズム電極ペア５０−１及び５０−２が形成されており、ここに石英光導波路基板２０の給電配線６０−１及び６０−４及びバンプ６２を介して電圧を印加することにより、略直角三角形状に屈折率が変わり、前記コリメート光が偏向され、光スイッチモジュール１０の出口側に到達する。
【００２０】
一方、当該出口側では、出射側光偏向部５の光偏向素子５ａには三角形状のプリズム電極ペア５０−１及び５０−２が形成されており、ここに石英光導波路基板２０の給電配線６０−１及び６０−４及びバンプ６２を介して電圧を印加することにより、光の角度が戻され、集光部６の集光レンズ６ａにより出射側光導波路部７の光導波路７ａへ結合される。
【００２１】
このように、電界で屈折率が変化する電気光学（ＥＯ）効果を用いた光スイッチモジュール１０にあっては、プリズム電極ペア５０−１及び５０−２により光を任意の方向に偏向させることができるため、光と電気との間の変換を必要とせず、光信号のまま光信号の伝達先（光配線の経路）を高速に切り換えることができる。
【００２２】
このほか、外部から光信号の入力を受ける光入力導波路と、光信号を外部に出力する複数の光出力導波路と、光入力導波路を通過した光信号をコリメートするコリメートレンズと、コリメートされた光信号の伝播方向を切り換える光偏向素子と、光偏向素子を通過した光信号が伝播する共通光導波路と、光偏向素子から共通光導波路を介して入射した光信号を各光出力導波路に個別に結像させる複数の集光レンズが一体に形成された集光部とが設けられた構造の光スイッチが提案されている（特許文献２参照）
また、レーザー光走査光学系に用いられ、電気光学効果を用いた光スイッチにより光路切り換えがなされる態様が提案されている（特許文献３参照）。
【００２３】
更に、表面全体が絶縁膜で被覆され、静電効果を利用した光スイッチが提案されている（特許文献４参照）。
【特許文献１】特開２００２−３１８３９８号公報
【特許文献２】特開２００４−２１０７２号公報
【特許文献３】特開２００３−８４３２３号公報
【特許文献４】特開昭５８−１９９３０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
しかしながら、図１及び図２に示す光スイッチモジュール１０にあっては、電界で屈折率が変化する電気光学（ＥＯ）効果による屈折率変化は小さい。従って、光を大きく屈折させるためには、プリズム電極ペア５０−１及び５０−２に高電圧を印加する必要がある。
【００２５】
例えば、図１（ａ）の入射側光偏向素子部３において一番上に位置する光偏向素子３ａから、出射側光偏向素子部５において一番下に位置する光偏向素子５ａに光信号を偏向する場合等、大きな角度で偏向しなければならない場合には光の大きな屈折率変化が必要となり、そのために、１００Ｖ単位の電圧等、高電圧をプリズム電極ペア５０−１及び５０−２に印加しなければならない。
【００２６】
ここで、光導波路基板２０に形成され、内部に光偏向素子３ａが設けられた溝５５を、エッチング等により深く形成することは困難ため、当該溝５５の底部に設けられた給電配線６０−１乃至６０−４と、光偏向素子３ａのプリズム電極ペア５０−１及び５０−２との間隙が十分でない場合が発生する可能性がある。
【００２７】
このような場合にも、光信号を大きく偏向させるために上述の高電圧をプリズム電極ペア５０−１及び５０−２に印加すると、図２に白抜きの矢印で示す部分の絶縁性は不十分となり、いきおい絶縁破壊を招くおそれがある。
【００２８】
この問題への対応として、例えば、絶縁耐性の高い樹脂をアンダーフィル樹脂５７として溝５５内の間隙に充填する方法が考えられる。
【００２９】
しかしながら、図２に示すように、アンダーフィル樹脂５７は、光導波路基板２０内に設けられている光導波路１ａの端面と光偏向素子３ａの光導波路であるコア部５３の端面との間にも充填され、光導波路１ａとコア部５３との間に光を通すためには、アンダーフィル樹脂５７に光学的な透明性が要求される。
【００３０】
アンダーフィル樹脂５７として、透明性に優れ、且つ、絶縁耐性の高い樹脂を選択することは困難であり、絶縁耐性の高い樹脂をアンダーフィル樹脂５７として溝５５内の間隙に充填する方法は採用し難い。
【００３１】
そこで、本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、光偏向素子の光導波路基板への実装構造であって、光導波路基板と光偏向素子との間における絶縁性及び光学的な透明性を確保した構造を備えた、光スイッチモジュールを提供することを本発明の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
本発明の一観点によれば、配線が形成された光導波路基板に、下面に外部接続端子が形成された光偏向素子が実装された光スイッチモジュールであって、前記光導波路基板と前記光偏向素子との間に複数種類の絶縁性樹脂が設けられていることを特徴とする光スイッチモジュールを提供することができる。
【００３３】
当該光スイッチモジュールにおいて、前記光導波路基板の前記配線が形成された面及び前記光偏向素子の前記外部接続端子が形成された面のうち、前記光導波路基板と前記光偏向素子とが電気的に接続している箇所を除く箇所に、第１の絶縁性樹脂が設けられ、前記光導波路基板と前記光偏向素子との間隙に第２の絶縁性樹脂が設けられていてもよい。
【００３４】
前記第１の絶縁性樹脂は、専用溶剤には溶解し、汎用溶剤には溶解しない樹脂であってもよい。また、前記第２の絶縁性樹脂は、前記光偏向素子の使用波長域で光学的に透明な樹脂であってもよい。
【００３５】
本発明の他の観点によれば、複数の光信号をそれぞれ個別にコリメートするコリメート部と、前記コリメート部を通過した各光信号の伝播方向を電気光学効果を利用してそれぞれ個別に切換える複数の入射側光偏向素子と、前記複数の入射側光偏向素子をそれぞれ通過した各光信号が伝播する共通光導波路と、前記共通光導波路を通過した各光信号の伝播方向を電気光学効果を利用してそれぞれ個別に切換える複数の出射側光偏向素子と、前記出射側光偏向素子を通過した各光信号をそれぞれ個別に集光する集光部と、を光導波路基板上に備えた光スイッチモジュールであって、前記光導波路基板と前記入射側光偏向素子又は前記出射側光偏向素子の少なくとも一方の光偏向素子との間に、複数種類の絶縁性樹脂が設けられていることを特徴とする光スイッチモジュールを提供することができる。
【００３６】
当該光スイッチモジュールにおいて、前記光導波路基板において配線が形成された面及び前記光偏向素子において外部接続端子が形成された面のうち、前記光導波路基板と前記光偏向素子とが電気的に接続している箇所を除く箇所に、第１の絶縁性樹脂が設けられ、前記光導波路基板と前記光偏向素子との間隙に第２の絶縁性樹脂が設けられていてもよい。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、光偏向素子の光導波路基板への実装構造であって、光導波路基板と光偏向素子との間における絶縁性及び光学的な透明性を確保した構造を備えた、光スイッチモジュールを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００３９】
図３は本発明の実施の形態に係る光スイッチモジュールの構成を示す模式図である。
【００４０】
図３を参照するに、本発明の実施の形態に係る光スイッチモジュール１００にあっては、入射側光導波路部（入力チャンネル光導波路部）１０１、コリメート部１０２、入射側光偏向素子部１０３、共通光導波路（スラブ光導波路）１０４、出射側光偏向素子部１０５、集光部１０６及び出射側光導波路部（出力チャンネル光導波路部）１０７等により構成されている。
【００４１】
これら入射側光導波路部１０１、コリメート部１０２、入射側光偏向素子部１０３、共通光導波路１０４、出射側光偏向素子部１０５、集光部１０６及び出射側光導波路部１０７は、石英からなる光導波路基板１２０（図４及び図５参照）上に一体的に形成されている。
【００４２】
入射側光導波路部１０１は、複数本（図３に示す例では４本）の光導波路（コア）１０１ａと、光導波路１０１ａを被覆して屈折率の差により光を光導波路１０１ａ内に閉じ込めるクラッド層１０１ｂと、により構成されている。
【００４３】
出射側光導波路部１０７も、これと同様に、複数本（図３に示す例では４本）の光導波路（コア）１０７ａと、光導波路１０７ａを被覆して屈折率の差により光を光導波路１０７ａ内に閉じ込めるクラッド層１０７ｂとにより構成されている。
【００４４】
なお、本実施の形態では、入射側光導波路部１０１の光導波路１０１ａの数と、出射側光導波路部１０７の光導波路１０７ａの数が同じであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、入射側光導波路の数と出射側光導波路の数とが異なっていてもよい。
【００４５】
また、入射側光導波路部１０１の光導波路１０１ａには、入力側光ファイバー部１３０に設けられた入力側光ファイバー１３１が夫々接続され、出射側光導波路部１０７の光導波路１０７ａには、入力側光ファイバー部１４０に設けられた出力側光ファイバー１４１が夫々接続されている。
【００４６】
コリメート部１０２は、光導波路１０１ａの数と同数の、即ち、本例では４個のコリメートレンズ１０２ａにより構成されている。各コリメートレンズ１０２ａは、それぞれ光導波路１０１ａの端部から若干離れた位置に配置されている。光導波路１０１ａから出射された光は放射状に広がるものの、コリメートレンズ１０２ａによってコリメート光（平行光）となる。
【００４７】
入射側光偏向素子部１０３には４個の光偏向素子１０３ａが設けられている。各光偏向素子１０３ａはそれぞれコリメートレンズ１０２ａからその光軸方向に若干離れた位置に配置されている。光偏向素子１０３ａは、電界で屈折率が変化する電気光学（ＥＯ）効果を利用して光信号の伝播方向を変更する。
【００４８】
ここで、図４及び図５を参照して、入射側光偏向素子部１０３の光偏向素子１０３ａの構造、及び光偏向素子１０３ａの光導波路基板１２０（図４及び図５参照）への実装構造について説明する。
【００４９】
図４は、図３の線Ａ−Ａにおける断面図であり、図５は、図３の線Ｂ−Ｂにおける断面図である。
【００５０】
図４及び図５を参照するに、入射側光偏向子部１０３を構成する各光偏向素子１０３ａにあっては、ニオブ（Ｎｂ）をドープして導電性が付与されたチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）基板１５１が下部電極として用いられている。
【００５１】
基板１５１上には、下部クラッド層１５２が設けられている。下部クラッド層１５２は、ＰＬＺＴ（ＰｂｘＬａ１−ｘ（ＺｒｙＴｉ１−ｙＯ３））を、ゾルゲール法、パルスレーザー蒸着（ＰＬＤ：Ｐｕｌｓｅｄ  Ｌａｓｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、有機金属化学気相蒸着（ＭＯＣＶＤ：Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、スパッタ法等により基板１５１上に堆積することにより形成される。
【００５２】
下部クラッド層１５２上には、光導波路であるコア部１５３が設けられている。コア部１５３は、ＰＺＴ（Ｐｂ（ＺｒｙＴｉ１−ｙＯ３））又は下部クラッド層１５２と組成の異なるＰＬＺＴから成る。
【００５３】
コア部１５３上には、下部クラッド層１５２を構成するＰＬＺＴと同じ組成のＰＬＺＴを同じ方法等により堆積して上部クラッド層１５４が形成されている。
【００５４】
上部クラッド層１５４上には、外部接続端子である上部電極として２個のプリズム電極ペア１５０−１及び１５０−２が形成されている。プリズム電極ペア１５０−１及び１５０−２は、三角形状（くさび形状、プリズム形状）の金属をスパッタ法及びフォトリソグラフィ法により設け、所定のサイズに研磨することにより形成される。
【００５５】
ところで、光偏向素子１０３ａ（及び後述する光偏向素子１０５ａ）以外の光導波路部品は、一般的な光導波路のプロセスで作製される。
【００５６】
即ち、下部クラッドを兼ねた石英基板１２０上に、ＭＯＣＶＤ法により、コア層１２３、上部クラッド層１２５（図４参照）が、この順に積層形成される。なお、基板１２０を構成する材料として石英の代わりにシリコンを用いてもよい。コア層１２３は反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）により、入射側光導波路部１０１の線状の光導波路１０１ａ（入射側光導波路部１０７の線状の光導波路１０７ａ）と、共通光導波路１０４を構成し図３において点線で示すスラブ（ｓｌａｂ）型導波路とを所定の位置に形成する。
【００５７】
更に、上部クラッド層１２５の上面から下部クラッドを兼ねた石英基板１２０の内部に至るまで、ＲＩＥによる深いエッチングにより、コリメートレンズ１０２ａ、後述する集光レンズ１０６ａ、光偏向素子１０３ａ、光偏向素子１０５ａ等を実装するための溝（例えば、図４に示す溝１５５）を一括形成する。図４に示す溝１５５の内部には、光偏向素子１０３ａが設けられている。
【００５８】
図４に示す溝１５５の底部には、フォトリソグラフィ法とメッキにより複数（図４に示す例では４本）の給電配線１６０−１乃至１６０−４が形成されている。
【００５９】
かかる溝１５５内に、プリズム電極ペア１５０−１及び１５０−２を下向きにして光偏向素子１０３ａが設けられ、給電配線１６０−１とプリズム電極ペア１５０−１とが、また、給電配線１６０−４とプリズム電極ペア１５０−２とが、バンプ１６２を介して接続されている。
【００６０】
本実施の形態では、プリズム電極ペア１５０−１及び１５０−２の上面（給電配線１６０−１及び１６０−４に対向している面）及び上部クラッド層１５４上におけるプリズム電極ペア１５０−１及び１５０−２の周囲と、溝１５５の底面及びプリズム電極ペア１５０−１及び１５０−２が接続されていない給電配線１６０−２及び１６０−３の上面及び周囲とに、絶縁樹脂薄膜２００が設けられている。なお、絶縁樹脂薄膜２００が、特許請求の範囲における「第１の絶縁性樹脂」に対応する。
【００６１】
なお、溝部１５５の底部において、プリズム電極ペア１５０−１及び１５０−２が接続されている給電配線１６０−１及び１６０−４は、電気的接点を確保するために開口している必要があるため、給電配線１６０−１及び１６０−４の上面には、絶縁樹脂薄膜２００は設けられていない。従って、絶縁樹脂薄膜２００が感光性を有していればフォトリソグラフィ法により、また、絶縁樹脂薄膜２００が感光性を有していなければリフトオフ法により、上述の必要な箇所にのみ絶縁樹脂薄膜２００は設けられる。
【００６２】
絶縁樹脂薄膜２００として、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂等を用いることができ、光偏向素子１０３ａの使用波長域で光学的に透明でなくてもよい。
【００６３】
特に、絶縁性樹脂２００として、溶剤に可溶なフッ素樹脂（例えば、旭硝子株式会社の「サイトップ」等）を用いると、光偏向素子１０３ａが適切に実装されなかった場合であっても、溶剤に漬けることにより当該フッ素樹脂が溶けて、光偏向素子１０３ａと光導波路部品を元の状態に戻すことができる。また、フッ素樹脂は、専用の溶剤にのみ可溶で、他の汎用溶剤には溶けないため、リフトオフ法でパターニングすることが可能である。ここで、汎用溶剤とは、絶縁性樹脂２００を塗布した後、光スイッチモジュールが完成するまでに用いられる現像液、リンス液、洗浄液、レジスト等に含まれる溶剤を意味する。このように、絶縁性樹脂２００としてフッ素樹脂を用いることにより、部品を再生することできるため、製造コストを低く抑えることができる。
【００６４】
また、絶縁樹脂薄膜２００の厚さは、例えば、約１乃至５μｍに設定することができる。
【００６５】
例えば、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｒｌｏｎｓｔｄ．ｃｏｍ／Ｌｉｂｒａｒｙ／Ｇｕｉｄｅｓ／Ｅｆｆｅｃｔ％２０ｏｆ％２０Ｅｌａｓｔｉｃ％２０Ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ％２０ｏｎ％２０Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ％２０Ｓｔｒｅｎｇｔｈ．ｐｄｆ、又はｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｔｅｃｈ．ｃｏｍ／Ａｒｔｉｃｌｅｓ／Ｃｏｍｐａｒｉｎｇ％２０Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ％２０ｓｔｒｅｎｇｔｈ．ｐｄｆに示されている「Ｔａｕｔｓｃｈｅｒ'ｓ  Ｆｏｒｍｕｌａ」によれば、単位厚さ当たりの絶縁強度は、膜厚が小さければ小さいほど、大きくなることが知られている。従って、上述のように、例えば、厚さが約１乃至５μｍという薄い絶縁樹脂薄膜２００により、光偏向素子１０３ａと光導波路基板１２０との間であって、電気的接点を確保する必要が無い部分における絶縁性（耐電圧性）を十分確保することができる。
【００６６】
このように、本実施の形態では、上述した絶縁樹脂薄膜２００により、光偏向素子１０３ａと光導波路基板１２０との間であって、電気的接点を確保する必要が無い部分における絶縁性（耐電圧性）を確保することができる。
【００６７】
実装工程においては、このような絶縁樹脂薄膜２００を、プリズム電極ペア１５０−１及び１５０−２の上面（給電配線１６０−１及び１６０−４に対向している面）及び上部クラッド層１５４上におけるプリズム電極ペア１５０−１及び１５０−２の周囲と、溝１５５の底面及びプリズム電極ペア１５０−１及び１５０−２が接続されていない給電配線１６０−２及び１６０−３の上面及び周囲とに予め設けた状態で、プリズム電極ペア１５０−１及び１５０−２を下向きにして、光偏向素子１０３ａを溝１５５内に実装する。かかる実装工程は、図示を省略する精密微動ステージを用いて、光偏向素子１０３ａが上から所定の高さに位置するように、溝１５５内に設けられる。
【００６８】
ところで、溝１５５内の間隙には、透明な絶縁性樹脂であるアンダーフィル樹脂１５７が充填され、光偏向素子１０３ａと光導波路基板１２０とを一体化して両者の接続を補強している。なお、アンダーフィル樹脂１５７が、特許請求の範囲における「第２の絶縁性樹脂」に対応する。
【００６９】
より具体的には、溝１５５内の間隙には、上部クラッド層１２５の上面と略同一面部分に至るまで、アンダーフィル樹脂１５７が充填され固化されて、光偏向素子１０３ａと光導波路基板１２０とが固定されている。
【００７０】
アンダーフィル樹脂１５７として、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂等、光偏向素子１０３ａの使用波長域で光学的に透明な樹脂を用いることができる。
【００７１】
水平方向において、光偏向素子１０３ａの光導波路であるコア部１５３と、光導波路基板１２０上に設けられている光導波路であるコア層１２３とは、同一面上に設けられている。アンダーフィル樹脂１５７は、光導波路基板１２０上に設けられている光導波路であるコア層１２３の端面と光偏向素子１０３ａの光導波路であるコア部１５３の端面との間にも充填されているが、光偏向素子１０３ａの使用波長域で光学的に透明であるため、光導波路１０３ａとコア部１５３との間でも光を通すことができる。
【００７２】
かかるアンダーフィル樹脂１５７は、光偏向素子１０３ａを溝１５５内に実装するときに溝部１５５の間隙に充填され、上述したように、アンダーフィル樹脂１５７により、光偏向素子１０３ａと光導波路基板１２０との、機械的な強度と光学的特性（透明性）との双方を確保することができる。
【００７３】
このように、光偏向素子１０３ａの光導波路基板１２０の溝１５５への実装において、絶縁樹脂薄膜２００とアンダーフィル樹脂１５７の２種類の絶縁性樹脂が用いられている。
【００７４】
プリズム電極ペア１５０−１及び１５０−２の上面（給電配線１６０−１及び１６０−４に対向している面）及び上部クラッド層１５４上におけるプリズム電極ペア１５０−１及び１５０−２の周囲と、溝１５５の底面及びプリズム電極ペア１５０−１及び１５０−２が接続されていない給電配線１６０−２及び１６０−３の上面及び周囲とに絶縁樹脂薄膜２００が設けられているため、光偏向素子１０３ａと光導波路基板１２０との間であって、電気的接点を確保する必要が無い部分における絶縁性（耐電圧性）を確保することができる。
【００７５】
更に、溝部１５５の間隙にアンダーフィル樹脂１５７が充填されているため、光偏向素子１０３ａ及び光導波路基板１２０の、機械的な強度及び光学的特性（透明性）を確保することができる。
【００７６】
図３を再度参照するに、共通光導波路１０４は、点線で示すスラブ（ｓｌａｂ）型導波路で構成されている。共通光導波路１０４は、入射側光偏向素子部１０３を通過した光を出射側光偏向素子部１０５に伝達する。共通光導波路１０４には複数の光信号が同時に通るが、これらの光信号は共通光導波路１０４内を決められた方向に直進するので、他の光信号と干渉することなく伝達される。
【００７７】
出射側光偏向素子部１０５には４個の光偏向素子１０５ａが設けられている。各光偏向素子１０５ａは、共通光導波路１０４を通って光偏向素子１０５ａに到達した光を、電界で屈折率が変化する電気光学（ＥＯ）効果を利用して光導波路１０７ａに平行な方向に偏向する。なお、光偏向素子１０５ａは上述した光偏向素子１０３ａと略同一の構造を有し、また、光偏向素子１０５ａの光導波路基板１２０（図４及び図５参照）への実装構造も光偏向素子１０３ａの光導波路基板１２０への実装構造と同一の構造を有する。
【００７８】
集光部１０６は、出射側光導波路部１０７の光導波路１０７ａの数と同数の、即ち４個の集光レンズ１０６ａにより構成されている。集光レンズ１０６ａは、光偏向素子１０５ａを通過した光を集光して光導波路１０７ａに導く。
【００７９】
このような構造を備えた光スイッチモジュール１００にあっては、入口側では、入射側光導波路部１０１の光導波路１０１ａからの光信号は、コリメート部１０２のコリメートレンズ１０２ａでコリメート光（平行光）として、入射側光偏向部１０３の光偏向素子１０３ａに導入される。光偏向素子１０３ａには三角形状のプリズム電極ペア１５０−１及び１５０−２が形成されており、ここに石英光導波路基板１２０の給電配線１６０−１及び１６０−４及びバンプ１６２を介して電圧を印加することにより、略直角三角形状に屈折率が変わり、前記コリメート光が偏向され、光スイッチモジュール１００の出口側に到達する。
【００８０】
一方、当該出口側では、出射側光偏向部１０５の光偏向素子１０５ａには三角形状のプリズム電極ペア１５０−１及び１５０−２が形成されており、ここに石英光導波路基板１２０の給電配線１６０−１及び１６０−４及びバンプ１６２を介して電圧を印加することにより、光の角度が戻され、集光部１０６の集光レンズ１０６ａにより出射側光導波路部１０７の光導波路１０７ａへ結合される。
【００８１】
このように、電界で屈折率が変化する電気光学（ＥＯ）効果を用いた光スイッチモジュール１００にあっては、プリズム電極ペア１５０−１及び１５０−２により光を任意の方向に偏向させることができるため、光と電気との間の変換を必要とせず、光信号のまま光信号の伝達先（光配線の経路）を高速に切り換えることができる。
【００８２】
特に、本実施の形態では、上述したように、光偏向素子１０３ａの光導波路基板１２０の溝１５５への実装において、絶縁樹脂薄膜２００とアンダーフィル樹脂１５７の２種類の絶縁性樹脂が用いられている。
【００８３】
絶縁樹脂薄膜２００により、光偏向素子１０３ａと光導波路基板１２０との間であって、電気的接点を確保する必要が無い部分における絶縁性（耐電圧性）を確保することができる一方、アンダーフィル樹脂１５７により、光偏向素子１０３ａ及び光導波路基板１２０の、機械的な強度及び光学的特性（透明性）を確保することができる。
【００８４】
以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。
【００８５】
以上の説明に関し、更に以下の項を開示する。
（付記１）  配線が形成された光導波路基板に、下面に外部接続端子が形成された光偏向素子が実装された光スイッチモジュールであって、
前記光導波路基板と前記光偏向素子との間に複数種類の絶縁性樹脂が設けられていることを特徴とする光スイッチモジュール。
（付記２）  付記１記載の光スイッチモジュールであって、
前記光導波路基板の前記配線が形成された面及び前記光偏向素子の前記外部接続端子が形成された面のうち、前記光導波路基板と前記光偏向素子とが電気的に接続している箇所を除く箇所に、第１の絶縁性樹脂が設けられ、
前記光導波路基板と前記光偏向素子との間隙に第２の絶縁性樹脂が設けられていることを特徴とする光スイッチモジュール。
（付記３）  付記２記載の光スイッチモジュールであって、
前記第１の絶縁性樹脂は、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、及びフッ素樹脂から構成される群から選択される樹脂であることを特徴とする光スイッチモジュール。
（付記４）  付記２記載の光スイッチモジュールであって、
前記第１の絶縁性樹脂は、専用溶剤には溶解し、汎用溶剤には溶解しない樹脂であることを特徴とする光スイッチモジュール。
（付記５）  付記２記載の光スイッチモジュールであって、
前記第１の絶縁性樹脂は、感光性を有する樹脂であり、フォトリソグラフィ法により形成されることを特徴とする光スイッチモジュール。
（付記６）  付記２記載の光スイッチモジュールであって、
前記第１の絶縁性樹脂は、感光性を有さない樹脂であり、リフトオフ法により形成されることを特徴とする光スイッチモジュール。
（付記７）  付記２乃至付記６いずれか一項記載の光スイッチモジュールであって、
前記第１の絶縁性樹脂の形成厚さは、約１乃至５μｍであることを特徴とする光スイッチモジュール。
（付記８）  付記２乃至付記７いずれか一項記載の光スイッチモジュールであって、
前記第２の絶縁性樹脂は、前記光偏向素子の使用波長域で光学的に透明な樹脂であることを特徴とする光スイッチモジュール。
（付記９）  付記２又は付記８記載の光スイッチモジュールであって、
前記第２の絶縁性樹脂は、エポキシ樹脂又はアクリル樹脂であることを特徴とする光スイッチモジュール。
（付記１０）  付記２、８又は９いずれか一項記載の光スイッチモジュールであって、
前記第２の絶縁性樹脂は、前記光導波路基板の光導波路の端面と前記光偏向素子の光導波路の端面との間に充填されていることを特徴とする光スイッチモジュール。
（付記１１）  複数の光信号をそれぞれ個別にコリメートするコリメート部と、
前記コリメート部を通過した各光信号の伝播方向を電気光学効果を利用してそれぞれ個別に切換える複数の入射側光偏向素子と、
前記複数の入射側光偏向素子をそれぞれ通過した各光信号が伝播する共通光導波路と、
前記共通光導波路を通過した各光信号の伝播方向を電気光学効果を利用してそれぞれ個別に切換える複数の出射側光偏向素子と、
前記出射側光偏向素子を通過した各光信号をそれぞれ個別に集光する集光部と、を光導波路基板上に備えた光スイッチモジュールであって、
前記光導波路基板と前記入射側光偏向素子又は前記出射側光偏向素子の少なくとも一方の光偏向素子との間に、複数種類の絶縁性樹脂が設けられていることを特徴とする光スイッチモジュール。
（付記１２）  付記１１記載の光スイッチモジュールであって、
前記光導波路基板において配線が形成された面及び前記光偏向素子において外部接続端子が形成された面のうち、前記光導波路基板と前記光偏向素子とが電気的に接続している箇所を除く箇所に、第１の絶縁性樹脂が設けられ、
前記光導波路基板と前記光偏向素子との間隙に第２の絶縁性樹脂が設けられていることを特徴とする光スイッチモジュール。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】従来の光スイッチモジュールの構成を示す模式図である。
【図２】図１（ｂ）において点線で示す箇所を拡大して示した詳細図である。
【図３】図３は本発明の実施の形態に係る光スイッチモジュールの構成を示す模式図である。
【図４】図３の線Ａ−Ａにおける断面図である。
【図５】図３の線Ｂ−Ｂにおける断面図である。
【符号の説明】
【００８７】
１００      光スイッチモジュール
１０２      コリメート部
１０２ａ    コリメートレンズ
１０３      入射側光偏向素子部
１０３ａ    入射側光偏向素子
１０４      共通光導波路
１０５      出射側光偏向素子部
１０５ａ    出射側光偏向素子
１０６      集光部
１０６ａ    集光レンズ
１２０      光導波路基板
１５０−１、１５０−２      プリズム電極ペア
１５５      溝
１５７      アンダーフィル樹脂
１６０−１、１６０−２、１６０−３、１６０−４      給電配線
１６２      バンプ１６２
２００      絶縁性樹脂薄膜
【図１】
2008107648.tif 000003
【図２】
2008107648.tif 000004
【図３】
2008107648.tif 000005
【図４】
2008107648.tif 000006
【図５】
2008107648.tif 000007