(57)【要約】【課題】現状、光導波路形成と光ファイバ固定は別工程であり、また、光導波路と光ファイバとの接続部が露出してしまうため、量産性、性能や経済性に問題がある。【解決手段】第１の複数の光ファイバ１４と第１の光導波路を形成させるための第１の光導波路用溝１２と第１の光導波路用溝１２に接続され第１の複数の光ファイバ１４を配置するための第１の複数の光ファイバ配列溝１３とを有する第１の基板１１と、第１の光導波路用溝１２に充填され第１の光導波路を形成する第１の基板１１よりも高屈折率の第１の光学部材と、第１の光学部材が充填された第１の光導波路用溝１２と第１の複数の光ファイバ１４の端部とを覆うことによって第１の光導波路を構成するとともに第１の複数の光ファイバ１４を第１の基板１１に固定する第１の基板１１と実質上同じ屈折率を有する第２の光学部材１５とを備えた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の複数の光ファイバと、
第１の光導波路を形成させるための第１の光導波路用溝と、前記第１の光導波路用溝に接続され、前記第１の複数の光ファイバを配置するための第１の複数の光ファイバ配列溝とを有する第１の基板と、
前記第１の光導波路用溝に充填され前記第１の光導波路を形成する、前記第１の基板よりも高屈折率の第１の光学部材と、
前記第１の光学部材が充填された前記第１の光導波路用溝と、前記第１の複数の光ファイバの端部とを覆うことによって、前記第１の光導波路を構成するとともに、前記第１の複数の光ファイバを前記第１の基板に固定する、前記第１の基板と実質上同じ屈折率を有する第２の光学部材とを備えた光導波路部品であって、
前記第１の光導波路と前記第１の複数の光ファイバとの接続部分が、前記第２の光学部材に覆われている、光導波路部品。
【請求項２】
さらに、前記第１の基板と実質上同じ屈折率を有し、前記第１の基板を前記第２の光学部材で覆った上から載置された第２の基板を備え、
前記第２の光学部材の接着力により、前記第１の基板と前記第２の基板と前記第１の複数の光ファイバとが貼り合わされている、請求項１に記載の光導波路部品。
【請求項３】
前記第２の基板は、前記第１の複数の光ファイバを嵌合できるようにした第２の複数の光ファイバ配列溝を有する、請求項２に記載の光導波路部品。
【請求項４】
前記第２の基板は、前記第１の光導波路と同形状の光導波路が前記第１の光導波路と対向する面に形成されている、請求項２または３に記載の光導波路部品。
【請求項５】
前記第２の光学部材は、前記第１の光導波路内の光の進行方向に対して周期的な屈折率分布を有する、請求項１乃至４のいずれかに記載の光導波路部品。
【請求項６】
さらに、第２の複数の光ファイバと、
第２の光導波路を形成させるための第２の光導波路用溝と、前記第２の光導波路用溝に接続され、前記第２の複数の光ファイバを配置するための第２の複数の光ファイバ配列溝とを有する第２の基板と、
前記第２の光導波路用溝に充填され前記第２の光導波路を形成する、前記第２の基板よりも高屈折率の第３の光学部材とを備え、
前記第２の複数の光ファイバが配置された前記第２の基板が、前記第１の基板を前記第２の光学部材で覆った上から載置され、
前記第２の光学部材の接着力により、前記第１の基板と前記第２の基板と前記第１の複数の光ファイバと前記第２の複数の光ファイバとが貼り合わされている、請求項１に記載の光導波路部品。
【請求項７】
少なくとも、前記第１の基板と前記第２の基板のいずれかの基板上に電極が形成されている、請求項１乃至６のいずれかに記載の光導波路部品。
【請求項８】
少なくとも、前記第１の光学部材、前記第２の光学部材、前記第３の光学部材、前記第１の基板および前記第２の基板のいずれかは、ガラス系材料または樹脂である、請求項１乃至７のいずれかに記載の光導波路部品。
【請求項９】
前記第２の光学部材は、光硬化性樹脂であり、光を照射して硬化させた、請求項１乃至８のいずれかに記載の光導波路部品。
【請求項１０】
前記第２の光学部材は、周期的な強度分布を有する光を照射して硬化させたことにより周期的な屈折率分布を有する、請求項９に記載の光導波路部品。
【請求項１１】
前記第２の光学部材は、熱硬化性樹脂であり、加熱して硬化させた、請求項１乃至８のいずれかに記載の光導波路部品。
【請求項１２】
光導波路を形成させるための光導波路用溝と、前記光導波路用溝に接続され、複数の光ファイバを配置するための複数の光ファイバ配列溝とを、第１の基板に形成するステップと、
前記光導波路用溝に、前記第１の基板よりも高屈折率の第１の光学部材を充填するステップと、
前記複数の光ファイバ配列溝に前記複数の光ファイバを配置するステップと、前記第１の光学部材が充填された前記光導波路用溝と、前記複数の光ファイバの端部とを、前記第１の基板と実質上同じ屈折率を有する第２の光学部材で覆い、前記光導波路を構成させるとともに、前記複数の光ファイバを前記第１の基板に固定するステップとを備えた、光導波路部品の製造方法であって、
前記第２の光学部材は、前記光導波路と前記複数の光ファイバとの接続部分が露出しないように覆う、光導波路部品の製造方法。
【請求項１３】
さらに、前記第１の基板と実質上同じ屈折率を有する第２の基板を、前記第１の基板を前記第２の光学部材で覆った上から載置し、前記第２の光学部材の接着力により、前記第１の基板と前記第２の基板と前記複数の光ファイバとを貼り合わせるステップを備えた、請求項１２に記載の光導波路部品の製造方法。
【請求項１４】
前記光導波路用溝と前記複数の光ファイバ配列溝は、凹凸を有する型材により第１の基板に一括形成された、請求項１２または１３に記載の光導波路部品の製造方法。
【請求項１５】
請求項１乃至１１のいずれかに記載の光導波路部品を備えた光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光導波路部品およびその製造方法に関する。例えば、主として光通信などに用いられる光導波路部品およびその製造方法である。
【０００２】
【従来の技術】
近年、公衆通信やコンピュ−タネットワ−ク等では高速化、高機能化を目的として、広帯域性をもつ光通信を利用し、波長多重伝送や双方向伝送の機能を付加した光通信システムが浸透しつつある。
【０００３】
光通信分野において、高度な光信号処理を行うために、各種機能を持つ光集積回路の研究が盛んに行われている。光集積回路は光導波路を基本要素としているが、光導波路は屈折率の高いコア領域を、相対的に屈折率の低いクラッド層で覆うことによってコア領域に光を閉じこめて伝搬させるものである。そして、コアをパターン化して配列することで、多種の機能を実現している。
【０００４】
光導波路の製造方法としては、コア・クラッド膜形成方法として火炎堆積法を用い、コアパターン形成法として反応性イオンエッチング法を用いるものが代表的である。コア・クラッド膜形成方法としては、火炎堆積法以外にＣＶＤ法、真空蒸着法、スパッタ法等も提案されている。
【０００５】
特に石英系光導波路は、低損失性、物理的・化学的安定性、光ファイバとの整合性など数々のメリットを有しており、代表的な受動光導波路となっている。
【０００６】
また、光導波路と光ファイバとの接続を効率よく行うために、光導波路と光ファイバ配列溝を同一基板上に形成させたものもある（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平５−２２４０７６号公報（例えば、第４頁、第１図）
【特許文献２】
特開２００３−１０７２７４号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような光導波路においては、コスト面、性能面で次のような課題を有していた。
【０００９】
光導波路の製造方法として、多くの提案がなされているにも関わらず、未だに性能、量産性、低コスト性を兼ね備えた光導波路の製造方法は皆無である。これは、各種膜形成方法が利点と欠点を併せ持っているためである。
【００１０】
例えば、火炎堆積法やＣＶＤ法では良質な光導波路が作製できるが、火炎堆積法は１０００℃以上の高温アニールが十数時間、複数回必要であり、ＣＶＤ法は成膜エリアが狭い等、量産面で難点がある。また、電子ビーム蒸着やスパッタ法でも低損失な膜形成が可能であるが、膜の形成速度が遅いために、通常１０〜数十μｍ程度の膜厚を必要とする光導波路の製造プロセスとしてはコスト的に問題がある。
【００１１】
また、光ファイバと光導波路間の光損失を抑制するには、シングルモードの場合は±１μｍ以下の位置調整、組立、固定が必要となる。光ファイバの位置決めをするための光ファイバ配列溝の作製についても、シリコン基板の選択ウェットエッチングや各種基板の研削加工法が用いられているが、それぞれ量産性や溝形状の再現性に乏しいといった欠点を有していた。
【００１２】
図８に、特許文献１の光結合装置の構成を示す。この光結合装置は、光ファイバ配列溝８３が形成された基板８１上に、光導波路８２を形成して作製されるものである。
【００１３】
光ファイバ配列溝８３を用いて光ファイバ８４を高精度に配置するためには、光導波路８２を基板８１上に形成させる際に、光導波路８２を形成させるための光導波路材料が光ファイバ配列溝８３内に堆積しないように形成させるか、または、光導波路８２を形成させた後に、光ファイバ配列溝８３に堆積した光導波路材料を除去しなければならない。そして、その後、別工程にて光ファイバ押さえ基板８５を用いて光ファイバ８４を配置し、固定する必要があった。また、光導波路８２と光ファイバ８４との接続部が露出するため、結合効率の安定性や信頼性に問題があった。
【００１４】
特許文献２で示される光導波路部品の製造方法は、上述した特許文献１の製造方法のコスト的な課題を改善したものである。図９に、特許文献２の光導波路部品の製造方法で使用される基板の斜視図を示す。
【００１５】
図９に示すように、基板９１の表面に、光導波路用溝９２と光ファイバ配列溝９３が、型材により成形されている。まず、光導波路用溝９２が形成されている面の上に、基板９１と同等の屈折率を有する別の基板を貼り合わせた後に、基板９１よりも高屈折率の透明材料を光導波路用溝９２に充填させて、光導波路部分を作製する。その後、光ファイバと接続する光導波路の側端面を研磨切削した後に、光ファイバ配列溝９３に光ファイバを固定する。
【００１６】
特許文献２の光導波路部品の製造方法では、型材によって光導波路用溝９２を形成させているため、特許文献１の方法に比べてコスト的な課題が改善されるものの、光導波路部分を作製するのとは別に、その後、光ファイバを固定させる工程が必要であることについては変わりは無い。
【００１７】
本発明は従来の光導波路部品およびその製造方法が有する上述した課題を鑑み、低コストで信頼性の高い、光導波路部品およびその製造方法を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、第１の本発明は、
第１の複数の光ファイバと、
第１の光導波路を形成させるための第１の光導波路用溝と、前記第１の光導波路用溝に接続され、前記第１の複数の光ファイバを配置するための第１の複数の光ファイバ配列溝とを有する第１の基板と、
前記第１の光導波路用溝に充填され前記第１の光導波路を形成する、前記第１の基板よりも高屈折率の第１の光学部材と、
前記第１の光学部材が充填された前記第１の光導波路用溝と、前記第１の複数の光ファイバの端部とを覆うことによって、前記第１の光導波路を構成するとともに、前記第１の複数の光ファイバを前記第１の基板に固定する、前記第１の基板と実質上同じ屈折率を有する第２の光学部材とを備えた光導波路部品であって、
前記第１の光導波路と前記第１の複数の光ファイバとの接続部分が、前記第２の光学部材に覆われている、光導波路部品である。
【００１９】
第２の本発明は、
さらに、前記第１の基板と実質上同じ屈折率を有し、前記第１の基板を前記第２の光学部材で覆った上から載置された第２の基板を備え、
前記第２の光学部材の接着力により、前記第１の基板と前記第２の基板と前記第１の複数の光ファイバとが貼り合わされている、第１の本発明の光導波路部品である。
【００２０】
第３の本発明は、
前記第２の基板は、前記第１の複数の光ファイバを嵌合できるようにした第２の複数の光ファイバ配列溝を有する、第２の本発明の光導波路部品である。
【００２１】
第４の本発明は、
前記第２の基板は、前記第１の光導波路と同形状の光導波路が前記第１の光導波路と対向する面に形成されている、第２または第３の本発明の光導波路部品である。
【００２２】
第５の本発明は、
前記第２の光学部材は、前記第１の光導波路内の光の進行方向に対して周期的な屈折率分布を有する、第１乃至第４のいずれかの本発明の光導波路部品である。
【００２３】
第６の本発明は、
さらに、第２の複数の光ファイバと、
第２の光導波路を形成させるための第２の光導波路用溝と、前記第２の光導波路用溝に接続され、前記第２の複数の光ファイバを配置するための第２の複数の光ファイバ配列溝とを有する第２の基板と、
前記第２の光導波路用溝に充填され前記第２の光導波路を形成する、前記第２の基板よりも高屈折率の第３の光学部材とを備え、
前記第２の複数の光ファイバが配置された前記第２の基板が、前記第１の基板を前記第２の光学部材で覆った上から載置され、
前記第２の光学部材の接着力により、前記第１の基板と前記第２の基板と前記第１の複数の光ファイバと前記第２の複数の光ファイバとが貼り合わされている、第１の本発明の光導波路部品である。
【００２４】
第７の本発明は、
少なくとも、前記第１の基板と前記第２の基板のいずれかの基板上に電極が形成されている、第１乃至第６のいずれかの本発明の光導波路部品である。
【００２５】
第８の本発明は、
少なくとも、前記第１の光学部材、前記第２の光学部材、前記第３の光学部材、前記第１の基板および前記第２の基板のいずれかは、ガラス系材料または樹脂である、第１乃至第７のいずれかの本発明の光導波路部品である。
【００２６】
第９の本発明は、
前記第２の光学部材は、光硬化性樹脂であり、光を照射して硬化させた、第１乃至第８のいずれかの本発明の光導波路部品である。
【００２７】
第１０の本発明は、
前記第２の光学部材は、周期的な強度分布を有する光を照射して硬化させたことにより周期的な屈折率分布を有する、第９の本発明の光導波路部品である。
【００２８】
第１１の本発明は、
前記第２の光学部材は、熱硬化性樹脂であり、加熱して硬化させた、第１乃至第８のいずれかの本発明の光導波路部品である。
【００２９】
第１２の本発明は、
光導波路を形成させるための光導波路用溝と、前記光導波路用溝に接続され、複数の光ファイバを配置するための複数の光ファイバ配列溝とを、第１の基板に形成するステップと、
前記光導波路用溝に、前記第１の基板よりも高屈折率の第１の光学部材を充填するステップと、
前記複数の光ファイバ配列溝に前記複数の光ファイバを配置するステップと、
前記第１の光学部材が充填された前記光導波路用溝と、前記複数の光ファイバの端部とを、前記第１の基板と実質上同じ屈折率を有する第２の光学部材で覆い、前記光導波路を構成させるとともに、前記複数の光ファイバを前記第１の基板に固定するステップとを備えた、光導波路部品の製造方法であって、
前記第２の光学部材は、前記光導波路と前記複数の光ファイバとの接続部分が露出しないように覆う、光導波路部品の製造方法である。
【００３０】
第１３の本発明は、
さらに、前記第１の基板と実質上同じ屈折率を有する第２の基板を、前記第１の基板を前記第２の光学部材で覆った上から載置し、前記第２の光学部材の接着力により、前記第１の基板と前記第２の基板と前記複数の光ファイバとを貼り合わせるステップを備えた、第１２の本発明の光導波路部品の製造方法である。
【００３１】
第１４の本発明は、
前記光導波路用溝と前記複数の光ファイバ配列溝は、凹凸を有する型材により第１の基板に一括形成された、第１２または第１３の本発明の光導波路部品の製造方法である。
【００３２】
第１５の本発明は、
第１乃至第１１のいずれかの本発明の光導波路部品を備えた光デバイスである。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。
【００３４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１の光導波路部品の構成図を示す。図１を用いて、本実施の形態１の光導波路部品の構成とともにその製造方法について説明する。
【００３５】
まず、ガラスもしくは透明樹脂からなる基板１１の表面に、金型（図示せず）を用いた成形により、光導波路用溝１２および光ファイバ配列溝１３を一括形成させる。光ファイバ配列溝１３の断面形状はＶ字形状である。
【００３６】
次に、基板１１の光導波路用溝１２が形成された面に、高屈折率の材料として紫外線硬化樹脂を塗布して光導波路用溝１２内に充填する。そして、光導波路用溝１２に紫外線を照射することで、光導波路用溝１２内の紫外線硬化樹脂を硬化させる。紫外線硬化樹脂として基板１１よりも高い屈折率を有するものを用いることにより、光導波路用溝１２内の紫外線硬化樹脂は光導波路コアとして機能する。
【００３７】
なお、ここで用いる紫外線硬化樹脂は、本発明の第１の光学部材としての一例である。また、基板１１が第１の基板としての、光導波路用溝１２が第１の光導波路用溝としての、光ファイバ配列溝１３が第１の複数の光ファイバ配列溝としての、それぞれ本発明の一例である。
【００３８】
また、光ファイバ配列溝１３に光ファイバ１４を嵌合させて配置することによって、容易に光導波路と光ファイバ１４との高精度な位置決めをすることが可能となる。そして、光導波路コア上および光ファイバ１４との接続部分を覆うように、基板１１と同等の屈折率を有する材料１５を塗布し硬化させる。基板１１と同等の屈折率を有する材料１５として、基板１１の表面の光導波路コアの形成に用いたものとは別の紫外線硬化樹脂を使用する。なお、基板１１と同等の屈折率を有する材料１５は、本発明の第２の光学部材としての一例であり、また、光ファイバ１４が、第１の複数の光ファイバとしての一例である。
【００３９】
紫外線を照射することで硬化させた、基板１１と同等の屈折率を有する材料１５は、基板１１の表面に形成させた光導波路の上部クラッドとして機能し、光導波路を完成させるとともに、光ファイバ１４を基板１１に接着して固定させることができる。つまり、光導波路部分を完成させる工程で同時に光ファイバ１４を固定できるので、別に光ファイバを固定させる工程を設ける必要が無い。なお、ここで完成した光導波路は、本発明の第１の光導波路としての一例である。
【００４０】
以上により、本実施の形態１の光導波路部品が完成する。
【００４１】
なお、基板１１と同等の屈折率を有する材料１５を硬化させることにより、光ファイバ１４を基板１１に固定させることとしたが、光導波路コアを形成させる工程において、光導波路コアを形成させる高屈折率の材料を用いて光ファイバ１４を固定しても構わない。
【００４２】
（実施の形態２）
図２（ａ）は、本発明の実施の形態２の光導波路部品の構成を示し、図２（ｂ）は、その断面図を示す。図２を用いて、実施の形態１の光導波路部品と異なる部分について、本実施の形態２の光導波路部品の構成とともにその製造方法を説明する。
【００４３】
まず、図２（ａ）に示すように、ガラスもしくは透明樹脂からなる基板２１の表面に、金型（図示せず）を用いた成形により、光導波路用溝２２および光ファイバ配列溝２３を一括形成させる。光ファイバ配列溝２３の断面形状はＶ字形状である。
【００４４】
次に、基板２１の光導波路用溝２２が形成された面に、高屈折率の材料として紫外線硬化樹脂を塗布して、光導波路用溝２２内に充填する。そして、光導波路用溝２２に紫外線を照射することで、光導波路用溝２２内の紫外線硬化樹脂を硬化させる。紫外線硬化樹脂として、基板２１よりも高い屈折率を有するものを用いることにより、光導波路用溝２２内の紫外線硬化樹脂は光導波路コアとして機能する。
【００４５】
なお、ここで用いる紫外線硬化樹脂は、本発明の第１の光学部材としての一例である。また、基板２１が第１の基板としての、光導波路用溝２２が第１の光導波路用溝としての、光ファイバ配列溝２３が第１の複数の光ファイバ配列溝としての、それぞれ本発明の一例である。
【００４６】
また、光ファイバ配列溝２３に光ファイバ２４を嵌合させて配置することによって、容易に光導波路と光ファイバ２４との高精度な位置決めをすることが可能となる。そして、光導波路コア上および光ファイバ２４との接続部分を覆うように、基板２１と同等の屈折率を有する材料２５を塗布した後、第２の基板２６で光ファイバ２４を固定する。基板２１と同等の屈折率を有する材料２５として、光導波路コアの形成に用いたものとは別の紫外線硬化樹脂を使用する。なお、基板２１と同等の屈折率を有する材料２５は、本発明の第２の光学部材としての一例であり、また、光ファイバ２４が、第１の複数の光ファイバとしての一例である。
【００４７】
紫外線を照射することで硬化させた、基板２１と同等の屈折率を有する材料２５は、光導波路の上部クラッドとして機能し、光導波路を完成させるとともに、光ファイバ２４を固定することができる。なお、ここで完成した光導波路は、本発明の第１の光導波路としての一例である。
【００４８】
以上により、図２（ｂ）に示すような断面構造を有する、本実施の形態２の光導波路部品が完成する。
【００４９】
（実施の形態３）
図３（ａ）は、本発明の実施の形態３の光導波路部品の構成を示し、図３（ｂ）は、その断面図を示す。
【００５０】
本実施の形態３の光導波路部品は、実施の形態２の光導波路部品とは、実施の形態２の第２の基板２６に対して、第２の基板３６に第２の光ファイバ配列溝３７を設けた点のみが異なる。
【００５１】
図３に示す、基板３１、光導波路用溝３２、光ファイバ配列溝３３、光ファイバ３４、基板３１と同等の屈折率を有する材料３５は、それぞれ、図２に示す実施の形態２の、基板２１、光導波路用溝２２、光ファイバ配列溝２３、光ファイバ２４、基板２１と同等の屈折率を有する材料２５と同じものである。
【００５２】
以下、実施の形態２と異なる点についてのみ説明する。
【００５３】
第２の光ファイバ配列溝３７は、第２の基板３６を載せて光ファイバ３４を固定する際に、光ファイバ３４に嵌合するように、第２の基板３６に設けられた溝である。第２の光ファイバ配列溝３７に嵌合させて光ファイバ３４を固定させることにより、実施の形態２の光導波路部品の場合よりも、さらに光ファイバ３４を安定に固定させることが可能となる。
【００５４】
（実施の形態４）
図４は、本発明の実施の形態４の光導波路部品の断面図を示す。本実施の形態４の光導波路部品の構成図は、図２（ａ）と同じである。
【００５５】
本実施の形態４の光導波路部品は、実施の形態２の光導波路部品とは、実施の形態２の第２の基板２６に対して、第２の基板４６に第２の光導波路を設けた点のみが異なる。
【００５６】
図４に示す、基板４１、光導波路用溝４２、光ファイバ配列溝４３、光ファイバ４４、基板４１と同等の屈折率を有する材料４５は、それぞれ、図２に示す実施の形態２の、基板２１、光導波路用溝２２、光ファイバ配列溝２３、光ファイバ２４、基板２１と同等の屈折率を有する材料２５と同じものである。
【００５７】
以下、実施の形態２と異なる点についてのみ説明する。
【００５８】
第２の基板４６には、その表面に第２の光導波路用溝４８が形成されている。第２の光導波路用溝４８は、光導波路用溝４２とは対称的で同じ形状をしている。そして、第２の光導波路用溝４８は、図４に示すように基板４１と第２の基板４６とを貼り合わせた時に、光導波路用溝４２と重なり合う位置になるように、第２の基板４６の表面に形成されている。
【００５９】
基板４１の表面に形成させた光導波路と同様の方法で、第２の基板４６の表面に光導波路が形成される。つまり、第２の基板４６の第２の光導波路用溝４８が形成された面に、高屈折率の材料として紫外線硬化樹脂を塗布して、第２の光導波路用溝４８内に充填する。そして、第２の光導波路用溝４８に紫外線を照射することで、第２の光導波路用溝４８内の紫外線硬化樹脂を硬化させる。ここで第２の光導波路用溝４８内に充填する紫外線硬化樹脂は、基板４１上に光導波路を形成させるために光導波路用溝４２に充填した紫外線硬化樹脂と同じものを使用する。従って、第２の光導波路用溝４８内に充填した紫外線硬化樹脂は、第２の基板４６よりも高い屈折率を有するので、第２の光導波路用溝４８内の紫外線硬化樹脂は光導波路コアとして機能する。
【００６０】
次に、基板４１上の光導波路コア上および光ファイバ４４との接続部分を覆うように、基板４１と同等の屈折率を有する材料４５を塗布する。そして、基板４１と第２の基板４６の各表面に形成された光導波路が対向するように、基板４１と第２の基板４６で、光ファイバ４４を挟み込むように配置する。そして、基板４１と同等の屈折率を有する材料４５に紫外線を照射して硬化させることにより、基板４１と同等の屈折率を有する材料４５は各光導波路の上部クラッドとして機能し、かつ光ファイバ４４は固定される。
【００６１】
以上のようにして作製された本実施の形態４の光導波路部品は、図４に示すように、光ファイバ４４の光路は、基板４１上に形成された光導波路に接続され、第２の基板４６上に形成された光導波路には接続されない構成となる。本実施の形態４の光導波路部品は、光が近接した光導波路を行き来する現象を利用し、例えば所望の波長の光のみを光ファイバ４４に結合させることで方向性結合器や波長分離器に応用できる。
【００６２】
（実施の形態５）
図５は、本発明の実施の形態５の光導波路部品の断面図を示す。本実施の形態５の光導波路部品の構成図は、図２（ａ）と同じである。
【００６３】
本実施の形態５の光導波路部品は、実施の形態２の光導波路部品とは、実施の形態２の基板２１と同等の屈折率を有する材料２５に対して、基板５１と同等の屈折率を有する材料５５を用いて、基板５１と同等の屈折率を有する材料５５への紫外線の照射方法を変えた点のみが異なる。
【００６４】
図５に示す、基板５１、光導波路用溝５２、光ファイバ配列溝５３、光ファイバ５４、第２の基板５６は、それぞれ、図２に示す実施の形態２の、基板２１、光導波路用溝２２、光ファイバ配列溝２３、光ファイバ２４、第２の基板２６と同じものである。
【００６５】
以下、実施の形態２と異なる点についてのみ説明する。
【００６６】
基板５１上に形成された光導波路コア上および光ファイバ５４との接続部分を覆うように、基板５１と同等の屈折率を有する材料５５を塗布した後、紫外線を照射して基板５１と同等の屈折率を有する材料５５を硬化させて、光ファイバ５４を固定させる。
【００６７】
この時に照射する紫外線として、光導波路内の光の進行方向に対して周期的な強度分布を有する紫外線を照射する。これにより、基板５１と同等の屈折率を有する材料５５に、光導波路内の光の進行方向に周期的な屈折率分布を形成させることができる。この時の、基板５１と同等の屈折率を有する材料５５の周期的な屈折率分布における屈折率は、いずれも光導波路のコアの屈折率と同等以下の屈折率である。
【００６８】
以上のようにして作製された本実施の形態５の光導波路部品は、光導波路内の光の進行方向に周期的な屈折率分布が形成されるので、導波路型グレーティングに応用できる。
【００６９】
（実施の形態６）
図６（ａ）は、本発明の実施の形態６の光導波路部品の構成を示し、図６（ｂ）は、その断面図を示す。
【００７０】
本実施の形態６の光導波路部品は、実施の形態２の光導波路部品とは、実施の形態２の第２の基板２６に対して、第２の基板６６を基板６１と同じ構造とした点のみが異なる。
【００７１】
図６に示す、基板６１、光導波路用溝６２、光ファイバ配列溝６３、光ファイバ６４、基板６１と同等の屈折率を有する材料６５は、それぞれ、図２に示す実施の形態２の、基板２１、光導波路用溝２２、光ファイバ配列溝２３、光ファイバ２４、基板２１と同等の屈折率を有する材料２５と同じものである。なお、実施の形態２では２分岐の光導波路であるのに対し、本実施の形態６では分岐無しの光導波路としているが、この光導波路の分岐の有無の違いが、特に実施の形態２との特徴的な差を生ずるものでは無い。
【００７２】
以下、実施の形態２と異なる点についてのみ説明する。
【００７３】
本実施の形態６の第２の基板６６は、基板６１と同一である。つまり、第２の基板６６の表面には、第２の光ファイバ配列溝６７および第２の光導波路用溝６８が形成されており、これらはそれぞれ、光ファイバ配列溝６３および光導波路用溝６２と同一である。
【００７４】
基板６１と同様に、第２の基板６６の表面に光導波路を形成させる。つまり、第２の基板６６の第２の光導波路用溝６８が形成された面に、高屈折率の材料として紫外線硬化樹脂を塗布して、第２の光導波路用溝６８内に充填し、紫外線を照射して硬化させ、光導波路のコアを形成させる。ここで、第２の光導波路用溝６８内に充填して硬化させた紫外線硬化樹脂は、本発明の第３の光学部材としての一例であり、第２の基板６６よりも高い屈折率を有する。また、ここで紫外線硬化樹脂を硬化させて第２の基板６６の表面に形成された光導波路のコアの部分が、本発明の第２の光導波路としての一例である。
【００７５】
次に、基板６１上の光導波路コア上および光ファイバ配列溝６３に嵌合させた光ファイバ６４との接続部分を覆うように、基板６１と同等の屈折率を有する材料６５を塗布する。そして、第２の光ファイバ配列溝６７に光ファイバ６４を嵌合させた第２の基板６６を、各導波路が形成された面が向き合うように、基板６１に載せる。そして、紫外線を照射して、基板６１と同等の屈折率を有する材料６５を硬化させて、第２の基板６６を固定させる。
【００７６】
紫外線を照射することで硬化させた、基板６１と同等の屈折率を有する材料６５は、各光導波路の上部クラッドとして機能し、２つの光導波路を完成させるとともに、光ファイバ６４を固定することができる。なお、ここで完成した基板６１側の光導波路および第２の基板６６側の光導波路は、それぞれ、本発明の第１の光導波路および第２の光導波路としての一例である。
【００７７】
以上により、図６（ｂ）に示すような断面構造を有する、本実施の形態６の光導波路部品が完成する。
【００７８】
紫外線を照射することで硬化させた、基板２１と同等の屈折率を有する材料２５は、光導波路の上部クラッドとして機能し、２つの光導波路を完成させるとともに、光ファイバ２４を固定することができる。なお、ここで完成した光導波路は、本発明の第１の光導波路としての一例である。
【００７９】
以上のようにして作製された本実施の形態６の光導波路部品により、光導波路の集積化が可能となる。
【００８０】
（実施の形態７）
図７（ａ）は、本発明の実施の形態７の光導波路部品の構成を示し、図７（ｂ）は、その断面図を示す。
【００８１】
本実施の形態７の光導波路部品は、実施の形態２の光導波路部品とは、実施の形態２の第２の基板２６に対して、第２の基板７６の表面に電極７７を設けた点のみが異なる。
【００８２】
図７に示す、基板７１、光導波路用溝７２、光ファイバ配列溝７３、光ファイバ７４、基板７１と同等の屈折率を有する材料７５は、それぞれ、図２に示す実施の形態２の、基板２１、光導波路用溝２２、光ファイバ配列溝２３、光ファイバ２４、基板２１と同等の屈折率を有する材料２５と同じものである。なお、実施の形態２では２分岐の光導波路であるのに対し、本実施の形態７では分岐無しの光導波路としているが、この光導波路の分岐の有無の違いが、特に実施の形態２との特徴的な差を生ずるものでは無い。
【００８３】
以下、実施の形態２と異なる点についてのみ説明する。
【００８４】
第２の基板７６の表面に電極７７が設けられている。図７（ｂ）に示すように、電極７７は、基板７１上に形成された光導波路に対向する位置に設けられている。本実施の形態７の光導波路部品の作製方法は、実施の形態２の光導波路部品の作製方法と同様である。
【００８５】
図７（ｂ）に示すように、作製された本実施の形態７の光導波路部品の電極７７に電圧を印加することにより、光のスイッチングや可変減衰器への応用が可能となる。
【００８６】
なお、本実施の形態７においては第２の基板７６に電極７７を設けたが、基板７１に電極を設けてもよい。
【００８７】
なお、各実施の形態において、光導波路用溝１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、第２の光導波路用溝４８、６８、光ファイバ配列溝１３、２３、３３、４３、５３、６３、７３、第２の光ファイバ配列溝３７、６７については、本説明で記載したように成形で形成させるのが生産上望ましいが、これに限るものでなく、必要に応じてエッチングや機械加工により形成させても構わない。また、同一基板上に形成されている光導波路用溝と光ファイバ配列溝は一括形成させたが、複数の工程に分けて、これらを別々に形成させてもよい。
【００８８】
また、光ファイバ配列溝１３、２３、３３、４３、５３、６３、７３、第２の光ファイバ配列溝３７、６７の断面形状はＶ字形状としたが、これに限るものではなく、台形や長方形や半円形状の断面形状であってもよく、光ファイバ１４、２４、３４、４４、５４、６４、７４と接する位置の精度が確保されていればよい。
【００８９】
また、硬化させて光導波路コアを形成させる高屈折率の材料として紫外線硬化樹脂を用いたが、これに限るものではなく、高屈折率の材料として熱硬化樹脂やポリイミドなどを用いても良い。
【００９０】
また、クラッド層を形成させる材料１５、２５、３５、４５、５５、６５、７５についても、紫外線硬化樹脂に限るものではなく、熱硬化樹脂を用いてクラッド層を形成させても構わない。
【００９１】
なお、実施の形態１〜５では、２分岐の光導波路を例として、実施の形態６、７では、分岐無しの光導波路を例として説明したが、いずれの実施の形態においてもこれらに限るものではなく、一般に使用されている光導波路パターンすべてに応用することができ、光波の曲がり、結合の制御もできる。
【００９２】
また、本発明は、上述した光導波路部品を備えた光デバイスとしても良く、そのようなデバイスとしては、光トランシーバ、光メディアコンバータ等が上げられる。
【００９３】
以上の各実施の形態の説明から明らかなように、本発明の光導波路部品の製造方法によれば、上部クラッド層を形成させるという光導波路部分を完成させる工程において、同時に、接続する光ファイバを固定させることができる。従って、光ファイバとの接続部分の研磨加工等の必要が無く、また、光ファイバを固定させるための工程を別途設ける必要が無いため、従来技術に比べて、製造コストを大幅に削減できる。
【００９４】
【発明の効果】
本発明により、低コストで信頼性の高い、光導波路部品およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における光導波路部品の構成図
【図２】本発明の実施の形態２における光導波路部品の構成図
【図３】本発明の実施の形態３における光導波路部品の構成図
【図４】本発明の実施の形態４における光導波路部品の断面図
【図５】本発明の実施の形態５における光導波路部品の断面図
【図６】本発明の実施の形態６における光導波路部品の構成図
【図７】本発明の実施の形態７における光導波路部品の構成図
【図８】従来の光結合装置の構成図
【図９】従来の光導波路部品の基板の斜視図
【符号の説明】
１１、２１、３１、４１、５１、６１、７１、８１  基板
１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２  光導波路用溝
８２  光導波路
１３、２３、３３、４３、５３、６３、７３、８３  光ファイバ配列溝
１４、２４、３４、４４、５４、６４、７４、８４  光ファイバ
１５、２５、３５、４５、５５、６５、７５  基板と同等の屈折率を有する材料
８５  光ファイバ押さえ基板
２６、３６、４６、５６、６６、７６  第２の基板
３７、６７  第２の光ファイバ配列溝
７７  電極
【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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【図６】
2004347873.tif 000008
【図７】
2004347873.tif 000009
【図８】
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【図９】
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