(57)【要約】【課題】複数の光導波路からなるハイブリッド型の光結合装置において、高さ方向のアライメントを高精度に制御し実装した光結合装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】基板上に実装された第一の光導波路に対して光結合される、第二の光導波路を線膨張率の異なる複数の層で構成し、第二の光導波路の端部が基板に対し上下方向に変位可能な構造とする。第二の光導波路の端部を加熱して、その端部を変位させ、第一の光導波路と第二の光導波路との光結合の状況をモニターすることで、高さ方向のアライメントを高精度で行う。【選択図】　図２
2004109600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に実装された第一の光導波路と、前記第一の光導波路に光結合され前記基板上に実装される第二の光導波路とで構成される光結合装置であって、
前記第二の光導波路は線膨張率の異なる複数の層から構成され、かつ前記第二の光導波路が硬化性接着剤により固定されることにより、前記第一の光導波路の端部と前記第二の光導波路の端部とが互いに対向するように前記基板に実装されてなることを特徴とする光結合装置。
【請求項２】
前記第二の光導波路が、シリコン板上に配置されたポリマ製光導波路であることを特徴とする請求項１に記載の光結合装置。
【請求項３】
前記硬化性接着剤が、紫外線硬化性の接着剤であることを特徴とする請求項１に記載の光結合装置。
【請求項４】
基板上に第一の光導波路を実装する工程と、第二の光導波路を線膨張率の異なる複数の層で形成する工程と、前記第二の光導波路を前記基板上に配置する工程と、前記第二の光導波路の端部と前記基板との空隙に硬化性接着剤を充填する工程と、前記第一の光導波路と前記第二の光導波路との光結合のアライメント時には、前記第二の光導波路の端部の温度を制御して前記端部を変位させる工程と、前記端部を変位させた状態を保持したうえで前記接着剤を硬化させ、前記第二の光導波路を実装する工程を含むことを特徴とする光結合装置の製造方法。
【請求項５】
前記光結合のアライメント時に、前記第一の光導波路より光を入射して前記第二の光導波路の前記端部と異なる端部で光出力を監視し、前記光出力が最大になるように、前記端部の変位を制御することを特徴とする請求項４に記載の光結合装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信の分野で使用される光部品を一つの基板上に複数個、実装する際の光部品間の光結合に関し、特に光結合損失が少ない光結合装置とその実装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットの普及により高速・大容量のブロードバンドの需要が高まっており、中でも光信号により情報を伝達する光通信は、電波障害を受けず、無線通信のごとく空中に信号が発信されないため傍受されず、信頼性が高いので注目されている。従来、光通信の分野では、半導体レーザ、光学スイッチ、光変調器、光ファイバなどバルク型の光部品が使用されており、これらの光部品を機械的に可動するなど相互に光結合して、光信号を伝達する装置、システム、伝送線が構成されていた。バルク型は、波長依存性が少なく、比較的低損失という利点があるが、各光部品のサイズが大きいために、数千チャネル以上になると装置、システムが非常に大きくなる。さらに、各光部品を機械的に可動するなどの組立て、光軸調整の工程が煩雑であり、耐環境性などの信頼性に劣る、量産化に適していないため高価格であるという問題点がある。
【０００３】
そこで、光導波路を用いて光部品を一つの基板に集積する光結合装置が提案されている。図３に、特願２００１−４０００６号の光路を切り替えるタイプの光スイッチの例を示している。本例の光導波路型の光結合装置は、複数の光部品を１０ｃｍ角程度の基板に形成、実装するなどして集積したものである。図３において、入射側光導波路部３０１、コリメート部３０２、入射側光偏光素子部３０３、共通光導波路３０４、出射側光偏光素子部３０５、集光部３０６、出射側光導波路部３０７の各部は、それぞれに光部品として、個別の機能を有している。さらに、これらを集積して、全体として光スイッチの機能を果たすものが、本例の光導波路型の光結合装置である。なお、複数の光部品を集積した本例の光導波路型の光結合装置を光モジュールと称する場合があるが、このような光モジュールを組み合わせてシステムを構成した場合も、光結合装置と捉えている。
光導波路型の光結合装置において、各光部品は、一つの基板に集積され、ほとんどが電気・光学的に動作するために機械的に可動する部分がなく、振動や熱変動の影響を受けにくい、環境に強い系を構成できるため、信頼性が高い。さらに、薄膜の光部品で構成されるため小型化に適しており、量産化が容易であるので、低価格で実現できるなどの特徴がある。
【０００４】
ここで、光導波路には二種類あり、一つは光部品を同一基板に形成するモノリシック型であり、もう一つはそれぞれ個別に形成した光部品を同一基板に実装するハイブリッド型である。モノリシック型の光導波路は、各種の光部品をできるだけ同じ材料で構成するので、各層の厚さや水平方向の位置を高精度で制御して同一基板に形成できるため、光結合の高精度なアライメントが光部品を形成しながら実現できる。その反面、同一基板に形成するために、形成する温度条件や各層の材料などに制約があり、最適な光学的機能の実現が難しい。一方、ハイブリッド型の光導波路は、個々の光部品を個別に形成するために最適な光学的機能を備えることができる。
【０００５】
しかしながら、ハイブリッド型の光導波路においては、それぞれの光部品を光結合する際のアライメントが必要であるため、その光結合部分での光結合損失をできる限り小さくする開発が重要視されている。
光導波路間のコアの位置ズレによる光結合損失は、図４に示したごとく、位置ズレ値の二乗となる。光結合損失をできる限り小さくするには、光導波路間のコアの位置を高精度でアライメントすることが要求される。光導波路はそのコア径が微小であり、特に、光通信で一般に使用されるシングルモード光導波路では、そのコア径が１０μｍ程度であることが知られており（例えば非特許文献１参照）、サブミクロンのアライメント技術が必要となる。
【０００６】
次に、光導波路のアライメント技術としては、パッシブなアライメント方法とアクティブなアライメント方法が知られている。
パッシブなアライメント方法として、例えば、光ファイバと半導体レーザチップを、マーカを用いてアライメントする実装方法や、はんだリフロー時の表面張力を利用したセルフアライメント方式が提案されている。
マーカを用いる方法は、実装する光部品と基板もしくは隣接する光部品にあらかじめアライメント用のマーカを形成しておき、光学装置でマーカをモニターしながら位置決めするものである。また、はんだリフローは、光部品と基板の所定位置にはんだボールを形成しておき、対向するはんだボールが接触するようにラフに配置してあっても、加熱してはんだを溶かすとリフロー時の表面張力によって光部品が動き、光部品と基板が自動的に位置決めできるセルフアライメント方式である。
しかしながら、これらの方法では、マーカ位置のアライメントのズレやはんだ量にバラツキが生じる場合がある。そのため、アライメント精度が十分でなく、安定して効率の良い光結合を得るのが困難であり、歩留まりが悪い、最終製品を全数検査する必要があるなどの問題がある。
【０００７】
一方、アクティブなアライメント方法としては、マイクロメータを用いたアライメント機構が実用されている。
この方法は光結合効率をモニタしながら、マイクロメータを用いて光部品の位置を微動して、光結合効率が最も高くなるようにアライメントを行うため、高い光結合効率を得ることができる。
しかし、このアライメント機構を用いた方法は、光導波路周辺にマイクロメータのステージを配置する必要があるため、光学装置内の入り組んだ高集積部分の光導波路のアライメントは困難である。
また、アライメント箇所が多数ある場合、その箇所ごとにマイクロメータのステージを配置する必要があるため、手間がかかり、実装性が低いなどの問題がある。
【非特許文献１】
末田　正著「光エレクトロニクス入門」、丸善株式会社出版、
１９９８年１２月、Ｐ７８
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のパッシブアライメント技術は、位置合わせするために複雑な機構を必要とせず簡便であるが、光部品内の光導波路を高精度に、安定して光結合することが困難であることが問題である。
また、従来のアクティブアライメント技術は、位置合わせするために複雑な機構が必要である。高集積部分のアライメントが困難であるため、小型光結合装置には不適であること、また生産性が低いことも問題である。
【０００９】
そこで、本発明は、上記の課題を解決し、簡便にかつ安定して光導波路間の高さ方向の位置精度を高精度に制御し、実装した高集積な光結合装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の光結合装置では、単一の基板の上に、第一の光導波路を実装する。次に、第一の光導波路と対向して第二の光導波路を配置し、第二の光導波路の端部が変位できるように窪み部を基板に設ける。線膨張係数の異なる複数の層からなる第二の光導波路を第一の光導波路と対向して配置するとともに窪み部に第二の光導波路を固定するための樹脂を注入する。第一の光導波路と対向する第二の光導波路の端部を加熱して、その端部を変位させ、第一の光導波路と高い精度でアライメントを行ない、高い光結合効率で光結合させながら第二の光導波路を基板に固定して、実装することにより解決するものである。
【００１１】
第二の光導波路の端部を加熱するには、その端部に、ヒーターを設ける、赤外線を照射するなどの方法が可能である。
【００１２】
第一の光導波路と第二の光導波路との高い精度でのアライメントは、第一の光導波路に光を入射するとともに第二の光導波路の光出力を監視して、光結合効率が最高となるように光結合することにより解決することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。図１、２は、本発明による光結合装置７の模式断面図であり、図１は光結合のアライメント前の構成を示し、図２は光結合のアライメント後の構成を示している。
【００１４】
図１において、本発明の基板は、高精度の光部品をその基板の上に配置するために、表面が平坦であることが好ましく、さらに、接着剤を硬化させるために紫外線が透過する石英基板３を用いた。石英基板３の上には、第一の光導波路１が実装される。この石英基板３には、第一の光導波路１に対向する第二の光導波路２の端部２２が石英基板３に対し上下方向に変位できるように、窪み部３１が設けられている。石英基板３上の第一の光導波路１と対向する位置に、第二の光導波路２が配置される。第二の光導波路２は、線膨張率の異なる複数の層で形成されている点に特徴があり、その端部２２に加熱用のヒーター２３が設けられている。
【００１５】
図１の窪み部３１には硬化性の接着剤３２が注入され、図２のごとく接着剤３２が充填された構成である。第一の光導波路１に対向する第二の光導波路２の端部２２がアライメントされた位置で、接着剤３２により第二の光導波路２を石英基板３基板に固定、実装したものが本発明による光結合装置７の構成である。
【００１６】
ここで、第二の光導波路２として、線膨張率の異なる複数の層が得やすいポリマ製光導波路２１を用いることが好ましい。
【００１７】
さらに、硬化性の接着剤３２として、第二の光導波路２の端部２２を変位させる熱から独立して硬化、固定できるため、紫外線硬化性の接着剤３２を用いることが好ましい。
【００１８】
つぎに、本発明の光結合装置の製造方法について説明する。石英基板３の上に、第一の光導波路１を実装する。第一の光導波路１と対向する第二の光導波路２の端部２２が変位できるように石英基板３に窪み部３１を設ける。線膨張係数の異なる複数の層からなる第二の光導波路２を第一の光導波路１と対向して配置するとともに窪み部３１に第二の光導波路２を固定するための硬化性の接着剤３２を注入する。第一の光導波路１と対向する第二の光導波路２の端部２２を加熱して、その端部２２を変位させ、第一の光導波路１と高い精度でアライメントを行なう。高い光結合効率で光結合した状態で、石英基板３の裏面より紫外線６を照射して接着剤３２を硬化させ、第二の光導波路２を石英基板３に固定して、実装することにより本発明の光結合装置７が実現される。
【００１９】
第一の光導波路１と対向する第二の光導波路２の端部２２を高い精度でアライメントを行なうには、第一の光導波路１より光を入射４して第二の光導波路２の端部２２と異なる端部で出射光５を監視し、前記出射光５が最大になるよう制御することにより実現される。
【００２０】
本発明の実施の形態について、さらに、詳細な形態および変形例等を説明する。
石英基板３の上に配置する第一の光導波路１と第二の光導波路２は、そのコア位置のズレ量が±２μｍ以下程度で配置されていることが望ましい。理由は、第一の光導波路１に入射光４を入れ、第二の光導波路２の出射光５をモニターするためである。これは、表面が平坦な石英基板３を使用すれば、容易に実現可能である。
【００２１】
本発明の光結合装置７では、石英基板３に実装された第一の光導波路１に対して第二の光導波路２の端部２２を上下方向に変位させてアライメントを行うもので、特にスラブ構造の光導波路の光結合に有効である。
ここで、スラブ構造の光導波路とは、光を伝達するための経路として特定のチャネルがないため、光が伝搬する経路の自由度が高く、他の光導波路との水平方向のアライメントが不要であり、垂直方向のアライメントだけを行えば、高効率な光結合ができるという特徴を有している。
【００２２】
石英基板３基板の上に実装する第一の光導波路１は、スラブ構造の光導波路である。第一の光導波路１は、アンダークラッドを兼ねた石英板１０、コア部１２、オーバークラッド部１３の順に構成され、石英板１０の厚さは１ｍｍ、コア部１２の厚さは１０μｍ、オーバークラッド部１３の厚さは１８μｍとした。ちなみに、アンダークラッドを兼ねた石英板１０の屈折率は１．４４５、コア部１２の屈折率は１．４４９、オーバークラッド部１３の屈折率は１．４４５である。本発明では、第一の光導波路１を形成した状態では、オーバークラッド部１３が最上層にあり、石英板１０が最下層である。石英基板３に第一の光導波路１を実装する際には、第一の光導波路１の上下を逆転させ、オーバークラッド部１３を最下層にして石英基板３に接するように実装する。
【００２３】
つぎに、石英基板３に、第一の光導波路１と対向して配置する第二の光導波路２の端部２２の変位を調節するために、石英基板３の水平面より下がった窪み部３１を設ける。この窪み部３１を形成する方法としては、微細な加工ができ、スムーズな加工表面が得られる、化学反応と物理作用を合わせた反応性イオンエッチングを使用した。
【００２４】
石英基板３基板の上に実装する第二の光導波路２も、スラブ構造の光導波路である。第二の光導波路２は、基板のシリコン板２０およびポリマ製光導波路２１、加熱用のヒーター２３で構成されている。ここで、ポリマ製光導波路２１とは、光導波路部分をエポキシ系やポリイミド系のポリマ製の材料で構成したものの総称である。まず、シリコン板２０の裏面にヒーター２３を蒸着により設ける。シリコン板２０の厚さは０．５ｍｍ、線膨張率は４ｐｐｍ／℃、弾性率は１０Ｅ１２ｄｙｎ／ｃｍ２である。また、ポリマ製光導波路２１として、エポキシ系の光導波路形成用樹脂（ＮＴＴ−ＡＴ製）を使用した。その線膨張率は４０ｐｐｍ／℃、弾性率は１０Ｅ１０ｄｙｎ／ｃｍ２であり、ポリマ製光導波路２１を構成するアンダークラッド部２１１として厚さ２０μｍ、コア部２１２として厚さ１０μｍ、オーバークラッド部２１３として厚さ２０μｍのエポキシ系の光導波路形成用樹脂（ＮＴＴ−ＡＴ製）を積層する。ちなみに、アンダークラッド部２１１の屈折率は１．５６５、コア部２１２の屈折率は１．５７０、オーバークラッド部２１３の屈折率は１．５６５である。次に、２００℃で熱硬化させると、第二の光導波路２となる。
【００２５】
このような線膨張率の異なる材料が積層された構造体は、温度変化により、反りが生じる。
その反り量（変位量）は、各層の線膨張率、層厚、弾性率および温度変化量によって決まり、反り量の計算式が文献（Ｓ．Ｔｉｍｏｓｈｅｎｃｏ，　Ｊ．Ｏｐｔ．Ａｍｅｒ．，１１，Ｎｏ．２３）に記述されている。
この計算式に従えば、適当な線膨張率、弾性率の材料、および適当な層厚、温度変化量を選択すれば、シングルモード光導波路のアライメントに必要な反り量（サブミクロンの変位量）を制御可能である。前述のシリコン板２０、ポリマ製光導波路２１を用いた場合の計算結果を図５に示した。図５において、２００℃は熱硬化した状態での第二の光導波路２の反り量を示しており、その反り量は０μｍであり、常温になると反り量が４μｍ強になることを示している。
つまり、第二の光導波路２を形成した状態では、シリコン板２０の裏面のヒーター２３が最下層で、オーバークラッド部２１３が最上層にあり、室温においてわずかながら凹状に反っている。石英基板３に第二の光導波路２を配置する際には、オーバークラッド部２１３を最下層にして石英基板３に接するよう上下反転して配置されるため、凸状となり、第二の光導波路２の端部２２が窪み部３１に入る。
【００２６】
次いで、第二の光導波路２の端部２２と石英基板３の間の窪み部３１に接着剤３２を充填する。
本発明では、接着剤３２として硬化収縮量が少なく、紫外線照射により硬化する紫外線硬化型であるエポキシ系のＮＡ４２９１（ＮＴＴ−ＡＴ製）を使用した。
【００２７】
本発明の光結合装置７は、このような積層構造からなる第二の光導波路２が、その端部２２が上下方向に変位可能なように石英基板３上に配置してあり、温度変化に従って変位するものである。
温度変化は、第二の光導波路２の端部２２周辺に設置したヒーター２３で加熱することで制御することが可能である。
【００２８】
最適なアライメントの位置の決定は、第一の光導波路１から第二の光導波路２の方向に伝搬された光のパワーをモニターし、最大となるようにする、いわゆるアクティブアライメント方式である。例えば、外部の光源から光ファイバ等で第一の光導波路１に入射光４を入れ、第二の光導波路２から出射光５をパワーメータで検出する。
【００２９】
最適なアライメントの位置での固定は、端部２２を最適な位置に変位させた状態を保持した上で、あらかじめ第二の光導波路２の端部２２と石英基板３との窪み部３１に充填しておいた接着剤３２に対して、石英基板３の裏面から紫外線照射６して、接着剤３２を硬化させることにより行う。
【００３０】
本発明の実施の形態として、第一の光導波路１と第二の光導波路２について説明したが、複数の光部品を集積した光結合装置も、本発明の実施の形態を繰り返すことで実現できる。つまり、表面が平坦な石英基板を使用すれば、各光部品の間コア位置のズレ量が±２μｍ以下程度で基板上に配置できるので、各部品を仮配置した状態でも、光結合装置の出射光をモニターすることが可能であり、隣接する光部品間について最高の光結合効率を決定することができる。したがって、順次光結合しながら実装すれば、複数の光部品も最高の光結合効率で実装することが可能となる。
【００３１】
ここで、基板上に配置しただけの状態では、第一の光導波路１と第二の光導波路２とでコア位置のズレ量が±２μｍ以上異なる場合には、基板にテラス、ペデスタルを設けたり、スペーサによりコア位置のズレ量を±２μｍ以下程度に調整しておくことが望ましい。
【００３２】
窪み部３１を形成する方法として、反応性イオンエッチングを用いた例を説明したが、他には、化学反応を利用したウェットエッチングやドライエッチング、物理作用で表面を削るイオンエッチング、サンドブラストなどがある。
【００３３】
ここで、ポリマ製光導波路２１には、エポキシ系やポリイミド系があり、種々の特徴を有する。光導波路を光が通過する際に、散乱、吸収されにくく透明性が高い。高い温度に晒されても変形が少なく、耐熱性がある。コア部とクラッド部の屈折率を微妙に制御して形成する必要があるが、添加剤による屈折率の制御が容易である。ここで、屈折率を調整するための添加剤が溶けやすく、相容性が高い。また、光導波路を構成する膜を形成する装置が簡便であり、成膜条件が厳しくなく、下地材料である石英板やシリコン板との濡れ性、密着性が良いなど成膜性が良い。本発明においては、これらの他に線膨張係数が大きくとれる点に着目した。このような種々の特徴を取捨選択できるため、設計の自由度が高くなり、高機能、高性能な光結合装置を実現するのに適した材料である。
【００３４】
さらに、第二の光導波路２として、光導波路そのものが線膨張係数の異なる材料で構成されている場合について説明したが、本発明の変形例として、光部品そのものは熱変形し難い材料で構成されていても、赤外線によるバイメタル効果を発揮する基板に当該光部品を載置・実装すれば、本発明と同様の作用を生ずるため、高精度の光結合が行える。
【００３５】
また、ヒーター２３をあらかじめシリコン板２０の裏面に蒸着して形成する方法で説明したが、ヒーター２３はポリマ製光導波路２１上にシリコン板２０を形成した後、シリコン板２０上に形成してもよい。また、ヒーター２３の形成方法としては、スパッタリングやＣＶＤを用いることも可能である。
【００３６】
さらに、温度変化は、第二の光導波路２の端部２２に設けたヒーター２３で加熱する方法で説明したが、赤外線のような放射線を端部２２に照射することで制御することが可能である。赤外線としては、レーザを採用することにより、微細な領域を加熱することが可能となり、集積度が高く、寸法が微細な光結合装置を実現するには好適である。
【００３７】
本発明で使用する接着剤３２の種類は、限定されないが、本発明においては、第二の光導波路２の端部２２を加熱して変位を制御するため、熱による硬化が進みにくい材料が好ましい。とくに、熱とは独立して紫外線照射により硬化を制御でき、硬化収縮量が少ない、紫外線硬化型が望ましい。
紫外線硬化型樹脂としては、本発明の実施の形態を説明するのに使用したエポキシ系であるＮＴＴ−ＡＴ製ＡＴ４２９１の他に、エポキシ系ではＮＴＴ−ＡＴ製のＡＴ９５７５、アクリル系ではＮＴＴ−ＡＴ製のＡＴ６００１およびＡＴ６１７７などを使用できる。
【００３８】
また、接着剤３２は、第二の光導波路２の端部２２を加熱して変位させる際に、円滑に変位するには、その粘度は１００Ｐｓ以下が望ましい。
【００３９】
また、最適なアライメントの位置の決定について、第一の光導波路１から第二の光導波路２の方向に伝搬する光のパワーをモニターする方法で説明したが、上記とは逆方向の第二の光導波路２から第一の光導波路１の方向に伝搬する光のパワーをモニタしても、同様の効果が得られる。
【００４０】
なお、実装対象の光結合装置における該当部分の最高の光結合効率をあらかじめ調査しておき、所定の光結合効率が得られる状態を確認して、アライメントの位置を決定することが好ましい。
【００４１】
（付記１）　基板上に実装された第一の光導波路と、前記第一の光導波路に光結合され前記基板上に実装される第二の光導波路とで構成される光結合装置であって、
前記第二の光導波路は線膨張率の異なる複数の層から構成され、かつ前記第二の光導波路が硬化性接着剤により固定されることにより、前記第一の光導波路の端部と前記第二の光導波路の端部とが互いに対向するように前記基板に実装されてなることを特徴とする光結合装置。
【００４２】
（付記２）　前記第二の光導波路の端部に、温度を制御するヒーターを具備していることを特徴とする付記１に記載の光結合装置。
【００４３】
（付記３）　前記第二の光導波路が、シリコン板上に配置されたポリマ製光導波路であることを特徴とする付記１に記載の光結合装置。
【００４４】
（付記４）　前記硬化性接着剤が、紫外線硬化性の接着剤であることを特徴とする付記１に記載の光結合装置。
【００４５】
（付記５）　基板上に第一の光導波路を実装する工程と、第二の光導波路を線膨張率の異なる複数の層で形成する工程と、前記第二の光導波路を前記基板上に配置する工程と、前記第二の光導波路の端部と前記基板との空隙に硬化性接着剤を充填する工程と、前記第一の光導波路と前記第二の光導波路との光結合のアライメント時には、前記第二の光導波路の端部の温度を制御して前記端部を変位させる工程と、前記端部を変位させた状態を保持したうえで前記接着剤を硬化させ、前記第二の光導波路を実装する工程を含むことを特徴とする光結合装置の製造方法。
【００４６】
（付記６）　前記光結合のアライメント時に、前記第二の光導波路の前記端部を加熱して、前記端部の温度を制御することを特徴とする付記５に記載の光結合装置の製造方法。
【００４７】
（付記７）　前記第二の光導波路の前記端部を加熱するために赤外線を使用して、前記端部の温度を制御することを特徴とする付記６に記載の光結合装置の製造方法。
【００４８】
（付記８）　前記光結合のアライメント時に、前記第一の光導波路より光を入射して前記第二の光導波路の前記端部と異なる端部で光出力を監視し、前記光出力が最大になるように、前記端部の変位を制御することを特徴とする付記５に記載の光結合装置の製造方法。
【００４９】
（付記９）　前記光出力が最大になるように、前記端部を変位させた状態を保持したうえで前記接着剤を硬化させるために、紫外線を照射する工程を含むことを特徴とする付記５に記載の光結合装置の製造方法。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、従来のマイクロメータ等によるアクティブアライメント機構を使用することなく、簡便に、各種の光部品のアライメントが高精度で可能となるため、高集積化した光結合装置の実装が容易となり、高集積光結合装置の実現・普及に寄与するところが大きい。
【００５１】
また、本発明によれば、光結合箇所が多い場合においても、特別なアライメント機構が不要なため、高価な実装設備を必要とせず、簡便に実装できるため、低いコストで、高い生産性を見込むことができる。
【００５２】
また、光導波路の材料としてポリマを用いることにより、光導波路の設計条件の自由度が高くなるために、高機能、高性能な光結合装置を実現することが可能である。
【００５３】
また、光導波路の端部を加熱するヒーターに代えて、赤外線を使用することにより、光導波路の形成工程が減少し、低いコストで、光結合装置を実現することが可能である。
【００５４】
また、光導波路間の光結合のアライメント時に、一方の光導波路に光を入射し、他方の光導波路より出射した光を監視することにより、高効率な光得結合装置が実現できる。
【００５５】
さらに、光導波路を基板に固定する際に、紫外線硬化型樹脂を使用することにより、本発明において光導波路の端部を変位させる加熱とは独立して、紫外線で硬化を制御できるため、高効率な光結合の状態が実現でき、高性能な光結合装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の光結合装置における光結合のアライメント前の模式断面図である。
【図２】本発明の実施形態の光結合装置における光結合のアライメント後の模式断面図である。
【図３】複数の光部品を集積した光結合装置の例である。
【図４】ファイバ間ズレと光結合損失の関係の図である。
【図５】本発明の実施形態における第二の光導波路の反り量と温度の関係を示す計算結果のグラフである。
【符号の説明】
１　第一の光導波路
２　第二の光導波路
３　石英基板
４　入射光
５　出射光
６　紫外線
７　光結合装置
１０　第一の光導波路１の石英板
１２　第一の光導波路１のコア部
１３　第一の光導波路１のオーバークラッド部
２０　第二の光導波路２のシリコン板
２１　第二の光導波路２のポリマ製光導波路
２２　第二の光導波路２の端部
２３　ヒーター
３１　窪み部
３２　接着剤
２１１　第二の光導波路２のアンダークラッド部
２１２　第二の光導波路２のコア部
２１３　第二の光導波路２のオーバークラッド部
３０１　入射側光導波路部
３０２　コリメート部
３０３　入射側光偏光素子部
３０４　共通光導波路
３０５　出射側光偏光素子部
３０６　集光部
３０７　出射側光導波路部
【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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