(57)【要約】【課題】ヒータの消費電力を低減できる光導波路素子を提供する。【解決手段】光導波路素子１ａは、シングルモード光Ｌを導波するコア部１５を有する光導波路層１１と、光導波路層１１上に設けられたヒータ部３とを備える。コア部１５は、入射側コア部１５ａ、２つの出射側コア部１５ｃ及び１５ｄ、並びに入射側コア部１５ａの一端と２つの出射側コア部１５ｃ及び１５ｄそれぞれの一端とを互いに結合する拡幅部１５ｂを有する。ヒータ部３は、コア部１５の両側に配置されコア部１５に局所的に近接する一対の頂部３１ａ及び３１ｂを有する。頂部３１ａまたは３１ｂが光導波路層１１を加熱すると、熱光学効果によって光導波路層１１に局所的な屈折率変化が生じる。シングルモード光Ｌには、この局所的な屈折率変化をきっかけとして揺らぎが生じる。シングルモード光Ｌは、揺らいだ方向に配置された出射側コア部へ進む。【選択図】  図１
2008026555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重合体を含んで構成され、シングルモード光を導波するコア部、及び前記コア部よりも屈折率が小さいクラッド部を有する光導波路層と、
前記光導波路層を部分的に加熱するためのヒータ部と
を備え、
前記コア部が、入射側コア部、２つの出射側コア部、及び前記入射側コア部の一端と前記２つの出射側コア部それぞれの一端とを互いに結合する拡幅部を有しており、
前記ヒータ部が、前記コア部の両側に配置され前記コア部に局所的に近接する一対の第１の頂部を有することを特徴とする、光導波路素子。
【請求項２】
重合体を含んで構成され、シングルモード光を導波するコア部、及び前記コア部よりも屈折率が小さいクラッド部を有する光導波路層と、
前記光導波路層を部分的に加熱するためのヒータ部と
を備え、
前記コア部が、入射側コア部、２つの出射側コア部、及び前記入射側コア部の一端と前記２つの出射側コア部それぞれの一端とを互いに結合する拡幅部を有しており、
前記ヒータ部が、前記コア部の両側に配置され前記シングルモード光に揺らぎを与える一対の第１の頂部を有することを特徴とする、光導波路素子。
【請求項３】
前記ヒータ部の前記一対の第１の頂部が前記拡幅部の両側に配置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の光導波路素子。
【請求項４】
前記ヒータ部が、前記２つの出射側コア部それぞれの側方に配置され各出射側コア部に局所的に近接する一対の第２の頂部を更に有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光導波路素子。
【請求項５】
前記一対の第１の頂部の一方と前記一対の第２の頂部の一方とが一体に形成され、前記一対の第１の頂部の他方と前記一対の第２の頂部の他方とが一体に形成されていることを特徴とする、請求項４に記載の光導波路素子。
【請求項６】
前記光導波路層の層厚方向から見た前記拡幅部の側面形状が、前記入射側コア部の側面から前記出射側コア部の側面へ連続する曲線であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光導波路素子。
【請求項７】
前記光導波路層の層厚方向から見た前記拡幅部の平面形状が、前記入射側コア部の前記一端と前記２つの出射側コア部それぞれの前記一端とを個別に結合する２つのシングルモード光導波路の平面形状を重ね合わせた形状であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光導波路素子。
【請求項８】
前記光導波路層の層厚方向から見た前記ヒータ部の前記頂部の側面形状が曲線であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の光導波路素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒータを備える光導波路素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光通信の分野において用いられるヒータ付光導波路素子として、例えば熱光学効果型の光スイッチがある。このような光スイッチの例としては、特許文献１〜３に記載されたものがある。このうち、特許文献１に記載された構成を図２１に示す。この光スイッチ１００は、直線光導波路１０１、テーパ光導波路１０２、及び分岐光導波路１０３からなるＹ分岐光導波路と、このＹ分岐光導波路に沿う薄膜ヒータ１０５とにより構成されている。そして、テーパ光導波路１０２に沿う領域の薄膜ヒータ１０５の部分の幅が、分岐光導波路１０３側から直線光導波路１０１側へ向けて徐々に太くなっている。これにより、薄膜ヒータ１０５における直線光導波路１０１側の部分の発熱量を抑え、消費電力を低減しようとしている。
【特許文献１】特開２０００−２４１８３８号公報
【特許文献２】特開２００４−８５７４４号公報
【特許文献３】特許第３４７１３１４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１〜３に開示されたような従来の素子では、光導波路に沿った比較的広い領域にヒータを設けている。従って、上記のような工夫を施したとしても、或る程度大きな電力を消費してしまう。
【０００４】
本発明は、上記した問題点を鑑みてなされたものであり、ヒータの消費電力を効果的に低減できる光導波路素子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】
【０００５】
上記した課題を解決するために、本発明による第１の光導波路素子は、重合体を含んで構成され、シングルモード光を導波するコア部、及びコア部よりも屈折率が小さいクラッド部を有する光導波路層と、光導波路層を部分的に加熱するためのヒータ部とを備え、コア部が、入射側コア部、２つの出射側コア部、及び入射側コア部の一端と２つの出射側コア部それぞれの一端とを互いに結合する拡幅部を有しており、ヒータ部が、コア部の両側に配置されコア部に局所的に近接する一対の第１の頂部を有することを特徴とする。
【０００６】
また、本発明による第２の光導波路素子は、重合体を含んで構成され、シングルモード光を導波するコア部、及びコア部よりも屈折率が小さいクラッド部を有する光導波路層と、光導波路層を部分的に加熱するためのヒータ部とを備え、コア部が、入射側コア部、２つの出射側コア部、及び入射側コア部の一端と２つの出射側コア部それぞれの一端とを互いに結合する拡幅部を有しており、ヒータ部が、コア部の両側に配置されシングルモード光に揺らぎを与える一対の第１の頂部を有することを特徴とする。
【０００７】
上記第１または第２の光導波路素子においては、ヒータ部が、コア部の両側に配置された一対の第１の頂部を有している。この一対の第１の頂部は、コア部に局所的に近接しており、そのいずれか一方が光導波路層を加熱すると、熱光学効果によって光導波路層に局所的な屈折率変化が生じる。このため、コア部を伝搬するシングルモード光には、この局所的な屈折率変化をきっかけとして揺らぎが生じる。そして、２つの出射側コア部のうち、シングルモード光が揺らいだ方向に配置された出射側コア部へ該シングルモード光が進むこととなる。
【０００８】
このように、上記第１または第２の光導波路素子によれば、シングルモード光の進行方向を好適に制御できる。また、ヒータ部の第１の頂部による局所的な加熱によってシングルモード光の進行方向を変化させ得るので、例えば図２１に示した従来の構成と比較して、ヒータの発熱部分を小さくできる。従って、ヒータの消費電力を効果的に低減できる。
【０００９】
なお、本発明において「局所的に近接する」位置は、シングルモード光がコア部を伝搬する際に、第１の頂部によってその伝搬が影響されないような位置であることが好ましい。例えば、コア部の径（幅）が８μｍである場合、コア部と第１の頂部との間隔が１０μｍ以上あれば良い。また、コア部の両側（側方）とは、光導波路層の層厚方向から見た場合のコア部の両側（側方）を指す。
【００１０】
また、第１または第２の光導波路素子は、ヒータ部の一対の第１の頂部が拡幅部の両側に配置されていることを特徴としてもよい。これにより、シングルモード光に効果的に揺らぎを与え、進行方向をより確実に変化させることができる。
【００１１】
また、第１または第２の光導波路素子は、ヒータ部が、２つの出射側コア部それぞれの側方に配置され各出射側コア部に局所的に近接する一対の第２の頂部を更に有することを特徴としてもよい。シングルモード光が進行しない側の出射側コア部をこのような第２の頂部によって局所的に加熱することにより、該出射側コア部の屈折率を変化させてシングルモード光の進入を抑制できる。従って、この光導波路素子によれば、出射側コア部における消光比をより高めることができる。また、この場合、一対の第１の頂部の一方と一対の第２の頂部の一方とが一体に形成され、一対の第１の頂部の他方と一対の第２の頂部の他方とが一体に形成されていることが好ましい。これにより、ヒータ部の電極の数を少なくできる。
【００１２】
また、第１または第２の光導波路素子は、光導波路層の層厚方向から見た拡幅部の側面形状が、入射側コア部の側面から出射側コア部の側面へ連続する曲線であることを特徴としてもよい。或いは、第１または第２の光導波路素子は、光導波路層の層厚方向から見た拡幅部の平面形状が、入射側コア部の一端と２つの出射側コア部それぞれの一端とを個別に結合する２つのシングルモード光導波路の平面形状を重ね合わせた形状であることを特徴としてもよい。拡幅部がこれらのような形状を有することによって、拡幅部内においてシングルモード光の伝搬モードの変動を抑えることができるので、該シングルモード光に揺らぎを効果的に与えることができる。
【００１３】
また、第１または第２の光導波路素子は、光導波路層の層厚方向から見たヒータ部の頂部の側面形状が曲線であることを特徴としてもよい。これにより、頂部における電流分布を均一化し、ストレスが一点に集中することを防止できる。従って、長時間の使用による光導波路層からの頂部の剥離を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による光導波路素子によれば、ヒータの消費電力を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照しながら本発明による光導波路素子の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１６】
まず、本発明による光導波路素子の一実施形態について説明する。図１（ａ）は、本実施形態による光導波路素子の構成を示す平面図である。また、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す光導波路素子１ａのＩ−Ｉ断面を示す断面図である。なお、本実施形態の光導波路素子１ａは、いわゆる埋込み型の光導波路基板にヒータ部を設けた熱光学効果型の光スイッチ素子である。
【００１７】
図１（ａ）及び図１（ｂ）を参照すると、本実施形態の光導波路素子１ａは、基板１０、光導波路層１１、及びヒータ部３を備える。基板１０は、例えばシリコン、石英、ガラスエポキシ樹脂、セラミック、ポリイミド樹脂などの材料によって構成されている。基板１０は、その平面形状が矩形状であり、主面１０ａを有する。
【００１８】
光導波路層１１は、基板１０の主面１０ａ上に設けられている。光導波路層１１は、シングルモード光を導波するコア部１５、及びコア部１５よりも屈折率が小さいクラッド部１３を有する。クラッド部１３は、基板１０の主面１０ａ上に層状に形成されている。コア部１５は、クラッド部１３の内部に形成されており、クラッド部１３に覆われている。コア部１５は、光導波路層１１の対向する側面間を結ぶＹ字形の平面形状を呈しており、光導波路層１１の一方の側面に光入射端１５ｅを有し、他方の側面に２つの光出射端１５ｆ及び１５ｇを有する。光入射端１５ｅへ入射したシングルモード光は、後述するヒータ部３の作用（熱光学効果）によって、光出射端１５ｆ及び１５ｇのいずれか一方から選択的に出射される。
【００１９】
コア部１５は、光入射端１５ｅから延びる入射側コア部１５ａと、光出射端１５ｆ及び１５ｇのそれぞれへ延びる２つの出射側コア部１５ｃ及び１５ｄとを有する。また、コア部１５は、光入射端１５ｅとは反対側の入射側コア部１５ａの一端と、光出射端１５ｆ及び１５ｇとは反対側の出射側コア部１５ｃ及び１５ｄそれぞれの一端とを、互いに結合する拡幅部１５ｂを有する。
【００２０】
光導波路層１１を構成する材料としては、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリレート樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂などを主剤とする有機系の重合体（ポリマー）が好適である。なお、このような有機系の重合体としては、例示した各材料のＣ−Ｈ基におけるＨがフッ素や重水素に置換されたもの等も含まれる。
【００２１】
ヒータ部３は、光導波路層１１を部分的に加熱するための構成要素であり、光導波路層１１上に設けられている。ヒータ部３は、光導波路層１１の層厚方向から見てコア部１５の両側に配置された２つのヒータ線３ａ及び３ｂを有する。２つのヒータ線３ａ及び３ｂは、光導波路素子１ａの外部に用意された電源装置等と電気的に接続され、常にいずれか一方にのみ通電される。ヒータ線３ａ及び３ｂは、例えばＣｒ、Ａｕ、ＷＳｉ、Ｔｉ等の金属によって好適に構成される。また、ヒータ線３ａ及び３ｂの厚さは、例えば０．１μｍ〜２μｍである。
【００２２】
ヒータ線３ａは、頂部３１ａと、裾部３２ａ及び３３ａと、電極３４ａ及び３５ａとを有する。同様に、ヒータ線３ｂは、頂部３１ｂと、裾部３２ｂ及び３３ｂと、電極３４ｂ及び３５ｂとを有する。頂部３１ａ及び３１ｂは、本実施形態における一対の第１の頂部であり、光導波路層１１の層厚方向から見てコア部１５の両側に配置されている。頂部３１ａ及び３１ｂの断面積は、それぞれヒータ線３ａ及び３ｂの裾部３２ａ，３３ａ及び３２ｂ，３３ｂの断面積よりも小さい。
【００２３】
ヒータ線３ａの裾部３２ａ及び３３ａは、頂部３１ａと電極３４ａ及び３５ａとを電気的に接続するための部位である。すなわち、裾部３２ａ及び３３ａの一端は頂部３１ａの一端及び他端とそれぞれ繋がっており、裾部３２ａ及び３３ａの他端は電極３４ａ及び３５ａとそれぞれ繋がっている。裾部３２ａ及び３３ａは、頂部３１ａに繋がる一端寄りの部分がコア部１５に近接し、他端寄りの部分がコア部１５から遠ざかるように配置されている。
【００２４】
また同様に、ヒータ線３ｂの裾部３２ｂ及び３３ｂは、頂部３１ｂと電極３４ｂ及び３５ｂとを電気的に接続するための部位である。裾部３２ｂ及び３３ｂの一端は頂部３１ｂの一端及び他端とそれぞれ繋がっており、裾部３２ｂ及び３３ｂの他端は電極３４ｂ及び３５ｂとそれぞれ繋がっている。裾部３２ｂ及び３３ｂは、頂部３１ｂに繋がる一端寄りの部分がコア部１５に近接し、他端寄りの部分がコア部１５から遠ざかるように配置されている。これらの構成により、頂部３１ａ及び３１ｂは、それぞれヒータ線３ａ及び３ｂにおいてコア部１５に局所的に近接する部位となっている。
【００２５】
ヒータ線３ａの電極３４ａ及び３５ａは、ヒータ線３ａへの制御電圧を受けるためのパッド電極であり、光導波路素子１ａの外部に用意された電源装置等と電気的に接続される。同様に、ヒータ線３ｂの電極３４ｂ及び３５ｂは、ヒータ線３ｂへの制御電圧を受けるためのパッド電極であり、光導波路素子１ａの外部に用意された電源装置等と電気的に接続される。
【００２６】
ここで、頂部３１ａ及び３１ｂ付近の構成について、更に詳細に説明する。図２は、頂部３１ａ及び３１ｂ付近の構成を示す拡大平面図である。なお、理解を容易にするために、図２においてはクラッド部１３の図示を省略している。図２に示すように、本実施形態の頂部３１ａ及び３１ｂは、コア部１５の拡幅部１５ｂの両側、すなわちコア部１５の拡幅開始位置（拡幅部１５ｂの一端１５ｊ）からコア部１５の分岐位置（拡幅部１５ｂの他端１５ｋ）までの部分の両側に配置されている。また、光導波路層１１の層厚方向から見た頂部３１ａ及び３１ｂの側面形状は、コア部１５へ向かって凸の曲線状に形成されている。
【００２７】
また、コア部１５の拡幅部１５ｂは、次のような平面形状を有する。すなわち、シングルモード光Ｌが導波する方向と交差する方向における拡幅部１５ｂの幅は、その一端１５ｊ側が入射側コア部１５ａの幅と同じになっており、その他端１５ｋ側が２つの出射側コア部１５ｃ及び１５ｄの幅を合わせた幅と同じになっている。また、拡幅部１５ｂの側面１５ｈ及び１５ｉの形状は、入射側コア部１５ａの側面から出射側コア部１５ｃ，１５ｄの側面へ連続する、内側に凸の曲線状になっている。そして、光導波路層１１の層厚方向から見た拡幅部１５ｂの幅は、一端１５ｊから他端１５ｋへ徐々に拡大している。
【００２８】
図３（ａ）は、拡幅部１５ｂの平面形状を詳しく説明するためのコア部１５の平面図である。また、図３（ｂ）は、比較のため、図２１に示した従来の構成における光導波路の形状を示す平面図である。図３（ａ）を参照すると、光導波路層１１の層厚方向から見た本実施形態の拡幅部１５ｂの平面形状は、その側面１５ｈ及び１５ｉの形状が内側に凸の曲線状になっており、また、入射側コア部１５ａの一端１５ｍと２つの出射側コア部１５ｃ及び１５ｄそれぞれの一端１５ｎ及び１５ｐとを個別に結合する架空の２つのシングルモード光導波路Ｗ１及びＷ２の平面形状を重ね合わせた形状となっている。これに対し、図３（ｂ）に示す従来の構成においては、直線光導波路１０１と２つの分岐光導波路１０３とを結合するテーパー光導波路１０２の側面形状が直線状となっている。
【００２９】
以上の構成を備える本実施形態の光導波路素子１ａの作用効果について説明する。ヒータ部３のヒータ線３ａ（または３ｂ）の電極３４ａ及び３５ａ（電極３４ｂ及び３５ｂ）間に制御電圧が供給されると、裾部３２ａ、頂部３１ａ、及び裾部３３ａ（裾部３２ｂ、頂部３１ｂ、及び裾部３３ｂ）に電流が流れる。このとき、頂部３１ａ（３１ｂ）の断面積は裾部３２ａ及び３３ａ（３２ｂ及び３３ｂ）の断面積よりも小さいので、頂部３１ａ（３１ｂ）は裾部３２ａ及び３３ａ（３２ｂ及び３３ｂ）と比較して高抵抗となる。従って、主に頂部３１ａ（３１ｂ）において電力が消費され、熱に変換される。頂部３１ａ（３１ｂ）において発生した熱は光導波路層１１へ伝わり、また、光導波路層１１は重合体（ポリマー）を含んで構成されているので、熱光学効果によって光導波路層１１の加熱部分の屈折率が他の部分の屈折率よりも小さくなる。
【００３０】
頂部３１ａ（３１ｂ）はコア部１５に対して局所的に近接しているので、上記した屈折率変化もまた、コア部１５に対して局所的に作用する。このとき、シングルモード光Ｌは屈折率が小さい部分から大きい部分へ（すなわち、温度が低い方向へ）その進路を変化させるが、屈折率変化が局所的なので、この屈折率変化をきっかけとしてシングルモード光Ｌに揺らぎが生じる。なお、シングルモード光Ｌが揺らぐ様子は、後述する実施例の図１４〜図１６（特に、図１５）に明瞭に示されている。そして、シングルモード光Ｌは、２つの出射側コア部１５ｃ及び１５ｄのうち、該シングルモード光Ｌが揺らいだ方向に配置された出射側コア部１５ｃまたは１５ｄへと進む。なお、ここでいう揺らぎとは、拡幅部１５ｂの一方の側面１５ｈと他方の側面１５ｉとの間をシングルモード光Ｌが往復することを必ずしも要しない。すなわち、図１５，図１６に示されるように、揺らぐきっかけが与えられた直後に出射側コア部１５ｃまたは１５ｄへ入射してもよい。
【００３１】
このように、シングルモード光Ｌは、ヒータ線３ａまたは３ｂの発熱に応じて、出射側コア部１５ｃまたは１５ｄへ選択的に入射する。なお、光導波路素子１ａの光入射端１５ｅには、例えばＬＥＤやレーザダイオードといった発光素子や、光ファイバといった光伝送媒体が光結合される。また、光導波路素子１ａの光出射端１５ｆ及び１５ｇには、例えばフォトダイオードといった受光素子や光伝送媒体が光結合される。そして、光導波路素子１ａは、光入射端１５ｅと光出射端１５ｆ及び１５ｇとを選択的に光結合する光スイッチとして機能する。
【００３２】
ここで、図４（ａ）は、本実施形態の光導波路素子１ａにおける消光比と、コア部１５に対する頂部３１ａ（３１ｂ）の最近接位置（頂点位置）との相関についてのシミュレーション結果を示すグラフである。また、図４（ｂ）は、本実施形態の光導波路素子１ａにおける入出力比と、コア部１５に対する頂部３１ａ（３１ｂ）の最近接位置（頂点位置）との相関についてのシミュレーション結果を示すグラフである。図４（ａ）及び図４（ｂ）は、いずれもシングルモード光Ｌの波長が１．３μｍである場合を示している。
【００３３】
なお、図４（ａ）及び図４（ｂ）において、頂部３１ａ（３１ｂ）の頂点位置は、拡幅部１５ｂの一端１５ｊを基準とした数値である。また、ここでいう消光比とは、シングルモード光Ｌが通るよう選択された（以下、選択側という）出射側コア部からの出射光強度と、シングルモード光Ｌが通るよう選択されなかった（以下、非選択側という）出射側コア部からの出射光強度との比をいう。また、ここでいう入出力比とは、入射側コア部１５ａへの入射光強度と、出射側コア部１５ｃ，１５ｄからの出射光強度との比（すなわち入射側コア部１５ａから出射側コア部１５ｃ，１５ｄへの伝搬効率）をいう。図４（ｂ）において、グラフＧ１１は選択側の出射側コア部における入出力比を示しており、グラフＧ１２は非選択側の出射側コア部における入出力比を示している。
【００３４】
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示されるように、本実施形態の光導波路素子１ａにおける消光比及び入出力比は、頂部３１ａ（３１ｂ）の頂点位置によって変動するものの、光スイッチとして良好な値であることがわかる。なお、消光比及び入出力比が頂部３１ａ（３１ｂ）の頂点位置によって変動するのは、本実施形態の光導波路素子１ａが、局所的な屈折率変化によってシングルモード光Ｌの進行方向を変化させていることに起因する。つまり、シングルモード光Ｌの揺らぎのきっかけを与える位置によって、選択側の出射側コア部へのシングルモード光Ｌの入射効率は異なる。このことからも、光導波路層１１を局所的に加熱する本実施形態の光導波路素子１ａによってシングルモード光Ｌの進行方向を好適に制御可能であることが理解できる。
【００３５】
以上に述べたように、本実施形態の光導波路素子１ａによれば、シングルモード光Ｌの進行方向を好適に制御できる。そして、ヒータ部３の頂部３１ａまたは３１ｂによる局所的な加熱によってシングルモード光Ｌの進行方向を変化させ得るので、例えば図２１に示した従来の構成と比較して、ヒータの発熱部分を小さくできる。従って、ヒータの消費電力を効果的に低減できる。
【００３６】
また、図３（ａ）に示したように、光導波路層１１の層厚方向から見た拡幅部１５ｂの平面形状は、入射側コア部１５ａの側面から出射側コア部１５ｃ，１５ｄの側面へ連続する曲線であることが好ましい。或いは、拡幅部１５ｂの平面形状は、入射側コア部１５ａの一端１５ｍと２つの出射側コア部１５ｃ及び１５ｄそれぞれの一端１５ｎ及び１５ｐとを個別に結合する架空の２つのシングルモード光導波路Ｗ１及びＷ２の平面形状を重ね合わせた形状であることが好ましい。これにより、拡幅部１５ｂ内を伝搬するシングルモード光Ｌの伝搬モードの変動を抑えることができるので、コア幅が拡大してもシングルモード光Ｌは安定して伝搬できる。従って、光導波路層１１の局所的な加熱によるシングルモード光Ｌの揺らぎを効果的に与えることができる。
【００３７】
また、本実施形態のように、光導波路層１１の層厚方向から見た頂部３１ａ及び３１ｂの側面形状は、曲線であることが好ましい。これにより、頂部３１ａ及び３１ｂにおける電流分布を均一化し、ストレスが一点に集中することを防止できる。従って、長時間の使用による光導波路層１１からの頂部３１ａ及び３１ｂの剥離を抑えることができる。
【００３８】
（第１の変形例）
図５は、上記実施形態の第１変形例に係る光導波路素子１ｂの構成を示す平面図である。本変形例による光導波路素子１ｂと上記実施形態の光導波路素子１ａとの相違点は、ヒータ部の形状である。本変形例の光導波路素子１ｂは、上記実施形態のヒータ部３に代えてヒータ部４を備えている。本変形例のヒータ部４は、光導波路層１１上に設けられている。ヒータ部４は、光導波路層１１の層厚方向から見てコア部１５の両側に配置された２つのヒータ線４ａ及び４ｂを有する。ヒータ線４ａ及び４ｂの構成材料及び厚さは、上記実施形態のヒータ線３ａ及び３ｂと同様である。
【００３９】
本変形例のヒータ線４ａ及び４ｂは、Ｖ字状に構成されている。具体的には、ヒータ線４ａは、頂部４１ａと、裾部４２ａ及び４３ａと、電極４４ａ及び４５ａを有する。同様に、ヒータ線４ｂは、頂部４１ｂと、裾部４２ｂ及び４３ｂと、電極４４ｂ及び４５ｂを有する。
【００４０】
ヒータ線４ａの裾部４２ａの一端は裾部４３ａの一端と繋がっており、裾部４２ａの他端は電極４４ａと繋がっている。また、裾部４３ａの他端は電極４５ａと繋がっている。裾部４２ａ及び４３ａは、互いに繋がる一端寄りの部分がコア部１５（拡幅部１５ｂ）に近接し、他端寄りの部分がコア部１５から遠ざかるように配置されている。そして、裾部４２ａ及び４３ａの結合部分が、本変形例における頂部４１ａ（第１の頂部）となっている。ヒータ線４ｂの頂部４１ｂ、裾部４２ｂ及び４３ｂ、並びに電極４４ｂ及び４５ｂもまた、ヒータ線４ａと同様の構成を有する。すなわち、頂部４１ａ及び４１ｂは、光導波路層１１の層厚方向から見てコア部１５の拡幅部１５ｂの両側に配置され、拡幅部１５ｂに局所的に近接している。
【００４１】
本発明における一対の第１の頂部は、上記実施形態の頂部３１ａ及び３１ｂのような曲線状の他にも、本変形例のようにＶ字形状の頂点であってもよい。このような構成であっても、上記実施形態で説明した効果を好適に得ることができる。
【００４２】
（第２の変形例）
図６（ａ）は、上記実施形態の第２変形例に係る光導波路素子１ｃの構成を示す平面図である。また、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示した光導波路素子１ｃのII−II断面を示す断面図である。また、図７は、図６（ａ）に示した光導波路素子１ｃのIII−III断面を示す断面図である。本変形例による光導波路素子１ｃと上記実施形態の光導波路素子１ａとの相違点は、ヒータ部の形状である。本変形例の光導波路素子１ｃは、上記実施形態のヒータ部３に代えてヒータ部５を備えている。ヒータ部５は、光導波路層１１の層厚方向から見てコア部１５の両側に配置された２つのヒータ線５ａ及び５ｂを有する。なお、ヒータ線５ａ及び５ｂの構成材料及び厚さは、上記実施形態のヒータ線３ａ及び３ｂと同様である。
【００４３】
ヒータ線５ａは、頂部５１ａと、裾部５２ａ及び５３ａと、電極５４ａ及び５５ａとを有する。同様に、ヒータ線５ｂは、頂部５１ｂと、裾部５２ｂ及び５３ｂと、電極５４ｂ及び５５ｂとを有する。頂部５１ａ及び５１ｂは、本変形例における一対の第１の頂部であり、光導波路層１１の層厚方向から見てコア部１５の拡幅部１５ｂの両側に配置されている。また、光導波路層１１の層厚方向から見た本変形例のヒータ線５ａ及び５ｂの平面形状は、上記実施形態のヒータ線３ａおよび３ｂの平面形状と同様である。
【００４４】
但し、本変形例のヒータ線５ａ，５ｂは、上記実施形態とは異なり、光導波路層１１の内部に配置されている。すなわち、ヒータ線５ａ，５ｂは、光導波路層１１内の拡幅部１５ｂの両側において、コア部１５と同じ層厚方向位置に埋め込まれており、クラッド部１３に覆われている。そして、ヒータ線５ａ及び５ｂの電極５４ａ，５５ａ及び５４ｂ，５５ｂは、ダイシング及びドライエッチングによりクラッド部１３に形成された凹部の底において露出している。
【００４５】
本発明における一対の第１の頂部は、本変形例のように光導波路層１１の内部に埋め込まれてもよい。このような構成であっても、上記実施形態で説明した効果を好適に得ることができる。
【００４６】
（第３の変形例）
図８は、上記実施形態の第３変形例に係る光導波路素子１ｄの構成を示す平面図である。本変形例による光導波路素子１ｄと上記実施形態の光導波路素子１ａとの相違点は、ヒータ部の形状である。本変形例の光導波路素子１ｄは、上記実施形態のヒータ部３に代えてヒータ部６を備えている。ヒータ部６は、光導波路層１１上に設けられたヒータ線６ａ〜６ｄを有する。なお、ヒータ線６ａ〜６ｄの構成材料及び厚さは、上記実施形態のヒータ線３ａ及び３ｂと同様である。
【００４７】
ヒータ線６ａは、頂部６１ａと、裾部６２ａ及び６３ａと、電極６４ａ及び６５ａとを有する。同様に、ヒータ線６ｂは、頂部６１ｂと、裾部６２ｂ及び６３ｂと、電極６４ｂ及び６５ｂとを有する。頂部６１ａ及び６１ｂは、本変形例における一対の第１の頂部であり、光導波路層１１の層厚方向から見てコア部１５の拡幅部１５ｂの両側に配置されている。また、光導波路層１１の層厚方向から見た本変形例のヒータ線６ａ及び６ｂの平面形状は、上記実施形態のヒータ線３ａおよび３ｂの平面形状と同様である。
【００４８】
ヒータ線６ｃは、頂部６１ｃと、裾部６２ｃ及び６３ｃと、電極６４ｃ及び６５ｃとを有する。同様に、ヒータ線６ｄは、頂部６１ｄと、裾部６２ｄ及び６３ｄと、電極６４ｄ及び６５ｄとを有する。頂部６１ｃ及び６１ｄは、本変形例における一対の第２の頂部であり、光導波路層１１の層厚方向から見てコア部１５の出射側コア部１５ｃ及び１５ｄの側方にそれぞれ配置されている。頂部６１ｃ及び６１ｄの断面積は、それぞれヒータ線６ｃ及び６ｄの裾部６２ｃ，６３ｃ及び６２ｄ，６３ｄの断面積よりも小さくなっており、ヒータ線６ｃ及び６ｄは頂部６１ｃ及び６１ｄにおいて主に発熱する。
【００４９】
ヒータ線６ｃの裾部６２ｃ及び６３ｃは、頂部６１ｃと電極６４ｃ及び６５ｃとを電気的に接続するための部位である。すなわち、裾部６２ｃの一端は頂部６１ｃの一端と繋がっており、裾部６２ｃの他端は電極６４ｃと繋がっている。また、裾部６３ｃの一端は頂部６１ｃの他端と繋がっており、裾部６３ｃの他端は電極６５ｃと繋がっている。裾部６２ｃ及び６３ｃは、頂部６１ｃに繋がる一端寄りの部分がコア部１５（出射側コア部１５ｃ）に近接し、他端寄りの部分がコア部１５から遠ざかるように配置されている。
【００５０】
また、ヒータ線６ｄの裾部６２ｄ及び６３ｄは、頂部６１ｄと電極６４ｄ及び６５ｄとを電気的に接続するための部位である。裾部６２ｄの一端は頂部６１ｄの一端と繋がっており、裾部６２ｄの他端は電極６４ｄと繋がっている。また、裾部６３ｄの一端は頂部６１ｄの他端と繋がっており、裾部６３ｄの他端は電極６５ｄと繋がっている。裾部６２ｂ及び６３ｂは、頂部６１ｂに繋がる一端寄りの部分がコア部１５（出射側コア部１５ｄ）に近接し、他端寄りの部分がコア部１５から遠ざかるように配置されている。これらの構成により、頂部６１ｃ及び６１ｄは、それぞれヒータ線６ｃ及び６ｄにおいて出射側コア部１５ｃ及び１５ｄに局所的に近接する部位となっている。
【００５１】
本変形例のヒータ部６は、２つの出射側コア部１５ｃ及び１５ｄそれぞれの側方に配置され各出射側コア部１５ｃ及び１５ｄに局所的に近接する一対の第２の頂部６１ｃ及び６１ｄを有する。これにより、非選択側の出射側コア部１５ｃまたは１５ｄを頂部６１ｃ及び６１ｄによって局所的に加熱し、この非選択側の出射側コア部１５ｃまたは１５ｄの屈折率を下げてシングルモード光Ｌの進入を抑制できる。従って、本変形例によれば、光導波路素子の消光比を更に高めることができる。
【００５２】
（第４の変形例）
図９は、上記実施形態の第４変形例に係る光導波路素子１ｅの構成を示す平面図である。本変形例による光導波路素子１ｅと上記実施形態の光導波路素子１ａとの相違点は、ヒータ部の形状である。本変形例の光導波路素子１ｅは、上記実施形態のヒータ部３に代えてヒータ部７を備えている。ヒータ部７は、光導波路層１１上に設けられたヒータ線７ａ及び７ｂを有する。なお、ヒータ線７ａ及び７ｂの構成材料及び厚さは、上記実施形態のヒータ線３ａ及び３ｂと同様である。
【００５３】
ヒータ線７ａは、３つの頂部７０ａ〜７２ａと、４つの裾部７３ａ〜７６ａと、電極７７ａ及び７８ａとを有する。同様に、ヒータ線７ｂは、３つの頂部７０ｂ〜７２ｂと、４つの裾部７３ｂ〜７６ｂと、電極７７ｂ及び７８ｂとを有する。ヒータ線７ａの頂部７０ａ〜７２ａの断面積は、裾部７３ａ〜７６ａの断面積よりも小さくなっており、ヒータ線７ａは頂部７０ａ〜７２ａにおいて主に発熱する。同様に、ヒータ線７ｂの頂部７０ｂ〜７２ｂの断面積は、裾部７３ｂ〜７６ｂの断面積よりも小さくなっており、ヒータ線７ｂは頂部７０ｂ〜７２ｂにおいて主に発熱する。
【００５４】
頂部７０ａ及び７０ｂは、本変形例における一対の第１の頂部であり、光導波路層１１の層厚方向から見て拡幅部１５ｂの両側にそれぞれ配置されている。また、頂部７１ａ及び７１ｂは本変形例における一対の第２の頂部であり、頂部７２ａ及び７２ｂは本変形例における別の一対の第２の頂部である。頂部７１ａ及び７２ａは、光導波路層１１の層厚方向から見て出射側コア部１５ｃの側方にそれぞれ配置されている。頂部７１ｂ及び７２ｂは、光導波路層１１の層厚方向から見て出射側コア部１５ｄの側方にそれぞれ配置されている。
【００５５】
ヒータ線７ａの裾部７３ａ〜７６ａは、頂部７０ａ〜７２ａ及び電極７７ａ，７８ａを互いに電気的に接続するための部位である。すなわち、裾部７３ａの一端は電極７７ａと繋がっており、裾部７３ａの他端は頂部７０ａと繋がっている。裾部７４ａの一端は頂部７０ａと繋がっており、裾部７４ａの他端は頂部７１ａと繋がっている。裾部７５ａの一端は頂部７１ａと繋がっており、裾部７５ａの他端は頂部７２ａと繋がっている。裾部７６ａの一端は頂部７２ａと繋がっており、裾部７６ａの他端は電極７８ａと繋がっている。そして、裾部７３ａ〜７６ａは、頂部７０ａ〜７２ａ寄りの部分がコア部１５に近接し、他の部分がコア部１５から遠ざかるように配置されている。これらの構成により、頂部７０ａ〜７２ａは、ヒータ線７ａにおいてコア部１５に局所的に近接する部位となっている。
【００５６】
また、ヒータ線７ｂも、ヒータ線７ａと同様の構成を有する。すなわち、裾部７３ｂの一端は電極７７ｂと繋がっており、裾部７３ｂの他端は頂部７０ｂと繋がっている。裾部７４ｂの一端は頂部７０ｂと繋がっており、裾部７４ｂの他端は頂部７１ｂと繋がっている。裾部７５ｂの一端は頂部７１ｂと繋がっており、裾部７５ｂの他端は頂部７２ｂと繋がっている。裾部７６ｂの一端は頂部７２ｂと繋がっており、裾部７６ｂの他端は電極７８ｂと繋がっている。そして、裾部７３ｂ〜７６ｂは、頂部７０ｂ〜７２ｂ寄りの部分がコア部１５に近接し、他の部分がコア部１５から遠ざかるように配置されている。これらの構成により、頂部７０ｂ〜７２ｂは、ヒータ線７ｂにおいてコア部１５に局所的に近接する部位となっている。
【００５７】
本変形例では、一対の第１の頂部の一方（頂部７０ａ）と一対の第２の頂部の一方（頂部７１ａ及び７２ａ）とが一体に形成され、一対の第１の頂部の他方（頂部７０ｂ）と一対の第２の頂部の他方（頂部７１ｂ及び７２ｂ）とが一体に形成されている。この構成によって、ヒータ部の電極の数を少なくできる。
【実施例１】
【００５８】
上記実施形態の光導波路素子１ａを試作した結果について説明する。図１０（ａ）は、試作した光導波路素子１ａの頂部３１ａ及び３１ｂ付近のヒータ部３の平面パターンと、拡幅部１５ｂ付近のコア部１５の平面パターンとを併せて示す図である。図１０（ｂ）は、試作した光導波路素子１ａにおける、入射光強度に対する出射光強度の比率（入出力比）の時間変化を示すグラフである。また、図１１（ａ）は、比較のために試作した光導波路素子における、コア部１５及びヒータ線１１０ａ，１１０ｂの平面パターンを併せて示す図である。このヒータ線１１０ａ，１１０ｂは、コア部１５の入射側コア部１５ａから出射側コア部１５ｃ，１５ｄに亘って延びる従来型の構成を有する。また、図１１（ｂ）は、比較のために試作した光導波路素子における、入射光強度に対する出射光強度の比率（入出力比）の時間変化を示すグラフである。
【００５９】
なお、図１０（ａ）及び図１１（ａ）において、コア部１５の幅は８〜９μｍである。また、図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）において、グラフＧ２１，Ｇ３１は選択側の出射側コア部における入出力比を示しており、グラフＧ２２，Ｇ３２は非選択側の出射側コア部における入出力比を示している。また、図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）は、或る区間ｔ１〜ｔ２においてヒータ線３ａまたは３ｂを加熱し、選択側の出射側コア部へシングルモード光Ｌが入射するように動作させたときの入出力比の時間変化を示している。
【００６０】
従来型の光導波路素子（図１１（ａ），（ｂ））と比較して、本実施形態の光導波路素子１ａ（図１０（ａ），（ｂ））においては、選択側の出射側コア部の出射光強度が非選択側の出射側コア部の出射光強度よりも充分に大きくなっており、良好な消光比が得られることが示された。
【００６１】
また、次の表１は、本実施例において試作した光導波路素子１ａ（図１０（ａ））のヒータ線３ａ，３ｂに必要な電流値、電圧値、及びこれらから算出される消費電力値を示す表である。なお、表１には、従来型の光導波路素子（図１１（ａ））のヒータ線１１０ａ，１１０ｂに必要な電流値、電圧値、及びこれらから算出される消費電力値もあわせて示している。この表１から明らかなように、上記実施形態の光導波路素子１ａによれば、シングルモード光Ｌの進行方向の制御に必要な電力を効果的に低減できる。
【表１】
2008026555.tif 000003
【実施例２】
【００６２】
ヒータ部３の頂部３１ａ及び３１ｂの位置による、光導波路素子１ａの出力特性の違いについて調べた結果を説明する。図１２は、試作した光導波路素子１ａの頂部３１ａ及び３１ｂ付近のヒータ部３の平面パターンと、拡幅部１５ｂ付近のコア部１５の平面パターンとを併せて示す図である。本実施例では、頂部３１ａ及び３１ｂを図中の位置Ａに配置した素子と、図中の位置Ｂに配置した素子と、図中の位置Ｃに配置した素子とをそれぞれ試作し、選択側の出力側コア部及び非選択側の出力側コア部における入出力比を各々測定した。なお、理解を容易にするため、図１２には、位置Ａ〜Ｃに配置された頂部３１ａ及び３１ｂを併せて示している。
【００６３】
また、図１３（ａ）〜（ｃ）は、頂部３１ａ，３１ｂを位置Ａ〜Ｃに配置した素子それぞれにおける、入出力比の時間変化を示すグラフである。図１３（ａ）〜（ｃ）において、グラフＧ４１，Ｇ５１，及びＧ６１は選択側の出射側コア部における入出力比を示しており、グラフＧ４２，Ｇ５２，及びＧ６２は非選択側の出射側コア部における入出力比を示している。また、図１３（ａ）〜（ｃ）は、或る区間ｔ１〜ｔ２においてヒータ線３ａまたは３ｂを加熱し、選択側の出射側コア部へシングルモード光Ｌが入射するように動作させたときの入出力比の時間変化を示している。
【００６４】
図１３（ａ）〜（ｃ）に示されるように、頂部３１ａ及び３１ｂの位置によって光導波路素子１ａの出力特性が大きく異なる。本実施例においては、図１２に示すように、位置Ａを入射側コア部１５ａの両側（すなわち、拡幅部１５ｂの前方）に設定し、位置Ｂを拡幅部１５ｂの両側に設定し、位置Ｃを出射側コア部１５ｃ，１５ｄの両側（すなわち、分岐位置の後方）に設定している。図１３（ａ）〜（ｃ）に示す結果より、頂部３１ａ及び３１ｂを拡幅部１５ｂの両側に配置した場合に、光導波路素子１ａにおける消光比が最も良好となることが示された。
【００６５】
図１４〜図１６は、頂部３１ａ，３１ｂを位置Ａ〜Ｃに配置した素子それぞれにおいて、シングルモード光Ｌがコア部１５を伝搬する様子を示すシミュレーション結果である。図１４〜図１６を参照すると、シングルモード光Ｌには頂部３１ａ及び３１ｂの位置を起点として揺らぎが生じていることが観察された。また、揺らぎが与えられる位置によって、選択側の出射側コア部への入射率が大きく異なることも観察された。
【００６６】
本実施例の結果から、コア部１５の中でも特に拡幅部１５ｂの両側に頂部３１ａ及び３１ｂを配置することにより、シングルモード光Ｌに効果的に揺らぎを与え、進行方向をより確実に変化させ得ることが示された。
【実施例３】
【００６７】
ヒータ部３の頂部３１ａ及び３１ｂの位置による出力特性の違いについて、更に詳細に調べた結果を説明する。本実施例では、拡幅部１５ｂの両側に配置した頂部３１ａ及び３１ｂの光軸方向の位置が少しずつ異なる複数の光導波路素子１ａを試作し、消光比及び入出力比を測定した。図１７は、頂部３１ａ及び３１ｂの位置と消光比との相関を示すグラフである。なお、図１７において、グラフＧ７１はシングルモード光Ｌの波長が１．３μｍである場合を示しており、グラフＧ７２はシングルモード光Ｌの波長が１．５μｍである場合を示している。また、図１７の縦軸（消光比［ｄＢ］）及び横軸（頂部３１ａ及び３１ｂの頂点位置［μｍ］）の設定は、上記実施形態の図４（ａ）と同じである。
【００６８】
また、図１８（ａ）及び（ｂ）は、シングルモード光Ｌの波長がそれぞれ１．３μｍ及び１．５μｍである場合における、頂部３１ａ及び３１ｂの位置と入出力比との相関を示すグラフである。なお、図１８（ａ）及び（ｂ）において、グラフＧ８１，Ｇ９１は選択側の出射側コア部における入出力比を示しており、グラフＧ８２，Ｇ９２は非選択側の出射側コア部における入出力比を示している。
【００６９】
図１７、図１８（ａ）、及び図１８（ｂ）に示す結果より、上記実施形態の光導波路素子１ａにおける消光比及び入出力比は、頂部３１ａ（３１ｂ）の頂点位置によって変動するものの、光スイッチとして良好な値であることが示された。また、シングルモード光Ｌの波長やヒータ部３に印加する電圧値などの諸々の条件によって変動するものの、消光比及び入出力比が最適値となる頂部３１ａ及び３１ｂの位置が存在することが示された。
【実施例４】
【００７０】
上記第１変形例（図５参照）に係るヒータ部４の頂部４１ａ及び４１ｂの位置による、光導波路素子１ｂの出力特性の違いについて調べた結果を説明する。図１９は、試作した光導波路素子１ｂの頂部４１ａ及び４１ｂ付近のヒータ部４の平面パターンと、拡幅部１５ｂ付近のコア部１５の平面パターンとを併せて示す図である。本実施例では、頂部４１ａ及び４１ｂを位置Ａに配置した素子と、位置Ｂに配置した素子と、位置Ｃに配置した素子とをそれぞれ試作し、選択側の出力側コア部及び非選択側の出力側コア部における入出力比を各々測定した。なお、上記実施例２と同様に、図１９には、位置Ａ〜Ｃに配置された頂部４１ａ及び４１ｂを併せて図示している。
【００７１】
また、図２０（ａ）〜（ｃ）は、頂部４１ａ，４１ｂを位置Ａ〜Ｃに配置した素子それぞれにおける、入出力比の時間変化を示すグラフである。図２０（ａ）〜（ｃ）において、グラフＧ１０１，Ｇ１１１，及びＧ１２１は選択側の出射側コア部における入出力比を示しており、グラフＧ１０２，Ｇ１１２，及びＧ１２２は非選択側の出射側コア部における入出力比を示している。また、図２０（ａ）〜（ｃ）は、或る区間ｔ１〜ｔ２においてヒータ線４ａまたは４ｂを加熱し、選択側の出射側コア部へシングルモード光Ｌが入射するように動作させたときの入出力比の時間変化を示している。図２０（ａ）〜（ｃ）に示す結果より、第２変形例に係る光導波路素子１ｂにおいても、頂部４１ａ及び４１ｂを拡幅部１５ｂの両側に配置した場合に消光比が最も良好となることが示された。
【００７２】
また、次の表２は、本実施例において試作した光導波路素子１ｂ（図２０（ｂ））のヒータ線４ａ，４ｂに必要な電流値、電圧値、及びこれらから算出される消費電力値を示す表である。なお、表２には、比較のため、実施例１に示した従来型のヒータ線１１０ａ，１１０ｂにおけるこれらの数値も併せて示す。この表２から明らかなように、第１変形例に係る光導波路素子１ｂによれば、シングルモード光Ｌの進行方向の制御に必要な電力を格段に低減できる。
【表２】
2008026555.tif 000004
【００７３】
本発明による光導波路素子は、上記した実施形態及び各変形例に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態及び変形例ではヒータ部の一対の第１の頂部の形状として曲線状やＶ字状の場合を示したが、本発明の一対の第１の頂部は、コア部に局所的に近接していればよく、他にも様々な形状が可能である。また、上記実施形態及び変形例では一つの基板上に一つの光スイッチが設けられる場合を示したが、複数の光スイッチや他の様々な光学部品が集積された光集積素子にも本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】（ａ）実施の形態に係る光導波路素子の構成を示す平面図である。（ｂ）（ａ）に示す光導波路素子のＩ−Ｉ断面を示す断面図である。
【図２】ヒータ部の頂部付近の構成を示す拡大平面図である。
【図３】（ａ）拡幅部の平面形状を詳しく説明するためのコア部の平面図である。（ｂ）比較のため、従来の構成における光導波路の形状を示す平面図である。
【図４】（ａ）光導波路素子における消光比と、頂部におけるコア部への最近接位置（頂点位置）との相関についてのシミュレーション結果を示すグラフである。（ｂ）光導波路素子における入出力比と、頂部におけるコア部への最近接位置（頂点位置）との相関についてのシミュレーション結果を示すグラフである。
【図５】第１変形例に係る光導波路素子の構成を示す平面図である。
【図６】（ａ）第２変形例に係る光導波路素子の構成を示す平面図である。（ｂ）（ａ）に示す光導波路素子のII−II断面を示す断面図である。
【図７】図６（ａ）に示す光導波路素子のIII−III断面を示す断面図である。
【図８】第３変形例に係る光導波路素子の構成を示す平面図である。
【図９】第４変形例に係る光導波路素子の構成を示す平面図である。
【図１０】（ａ）試作した光導波路素子のヒータ部の頂部付近の平面パターンと、コア部の拡幅部付近の平面パターンとを併せて示す図である。（ｂ）試作した光導波路素子における、入射光強度に対する出射光強度の比率（入出力比）の時間変化を示すグラフである。
【図１１】（ａ）比較のために試作した従来型の光導波路素子における、コア部及びヒータ線の平面パターンを併せて示す図である。（ｂ）比較のために試作した光導波路素子における、入射光強度に対する出射光強度の比率（入出力比）の時間変化を示すグラフである。
【図１２】試作した光導波路素子のヒータ部の頂部付近の平面パターンと、コア部の拡幅部付近の平面パターンとを併せて示す図である。
【図１３】（ａ）〜（ｃ）頂部を位置Ａ〜Ｃに配置した素子それぞれにおける、入出力比の時間変化を示すグラフである。
【図１４】頂部を位置Ａに配置した光導波路素子において、シングルモード光がコア部を伝搬する様子を示す写真である。
【図１５】頂部を位置Ｂに配置した光導波路素子において、シングルモード光がコア部を伝搬する様子を示す写真である。
【図１６】頂部を位置Ｃに配置した光導波路素子において、シングルモード光がコア部を伝搬する様子を示す写真である。
【図１７】ヒータ部の頂部の位置と消光比との相関を示すグラフである。
【図１８】（ａ）シングルモード光の波長が１．３μｍである場合における、頂部の位置と入出力比との相関を示すグラフである。（ｂ）シングルモード光の波長が１．５μｍである場合における、頂部の位置と入出力比との相関を示すグラフである。
【図１９】試作した第１変形例に係る光導波路素子のヒータ部の頂部付近の平面パターンと、コア部の拡幅部付近の平面パターンとを併せて示す図である。
【図２０】（ａ）第１変形例に係る光導波路素子において、頂部を位置Ａに配置した場合の入出力比の時間変化を示すグラフである。（ｂ）頂部を位置Ｂに配置した場合の入出力比の時間変化を示すグラフである。（ｃ）頂部を位置Ｃに配置した場合の入出力比の時間変化を示すグラフである。
【図２１】従来の光スイッチの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７５】
１ａ〜１ｅ…光導波路素子、３〜７…ヒータ部、３ａ〜７ａ，３ｂ〜７ｂ，６ｃ，６ｄ…ヒータ線、１０…基板、１１…光導波路層、１３…クラッド部、１５…コア部、１５ａ…入射側コア部、１５ｂ…拡幅部、１５ｃ，１５ｄ…出射側コア部、３１ａ，３１ｂ，４１ａ，４１ｂ，５１ａ，５１ｂ，６１ａ〜６１ｄ，７１ａ，７１ｂ…頂部。
【図１】
2008026555.tif 000005
【図２】
2008026555.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
2008026555.tif 000009
【図６】
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【図７】
2008026555.tif 000011
【図８】
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【図９】
2008026555.tif 000013
【図１０】
2008026555.tif 000014
【図１１】
2008026555.tif 000015
【図１２】
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【図１３】
2008026555.tif 000017
【図１４】
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【図１５】
2008026555.tif 000019
【図１６】
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【図１７】
2008026555.tif 000021
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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