(57)【要約】【課題】小型で低損失、低コストのスポットサイズ変換回路付き光部品の提供を実現する。【解決手段】高比屈折率差の導波路型光デバイス２１と低比屈折率差の光ファイバ２２との接続部近傍のコア層２３（コア２４）が光ファイバ２２から導波路型光デバイス２１に向かって徐々に断面積が増加（減少）するので、光信号の接続部における反射が低減し、低クロストーク特性が得られる。さらに、接続部近傍のコア層２３及びコア２４の断面積及び屈折率を徐々に変化させるという簡単な構成によりスポットサイズ変換回路の小型化及び低コスト化を図ることができる。【選択図】        図１
2004252153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバと該光ファイバの比屈折率差より高い比屈折率差を有する導波路型光デバイスとが接続された光部品において、該導波路型光デバイスの上記光ファイバとの接続部近傍に、上記導波路型光デバイスから上記光ファイバに向かって断面積が徐々に増加すると共に屈折率が徐々に減少するコア層を備えた導波路型光デバイス側スポットサイズ変換部を有し、上記光ファイバの上記導波路型光デバイスとの接続部近傍に、上記光ファイバから上記導波路型光デバイスに向かって断面積が徐々に減少すると共に屈折率が徐々に増大するコアを備えた光ファイバ側スポットサイズ変換部を有することを特徴とするスポットサイズ変換回路付き光部品。
【請求項２】
上記導波路型光デバイス側スポットサイズ変換部と、上記光ファイバ側スポットサイズ変換部により、上記導波路型光デバイスと上記光ファイバとの間がモードフィールド整合されている請求項１に記載のスポットサイズ変換回路付き光部品。
【請求項３】
上記各スポットサイズ変換回路の比屈折率差は１．５％から４％の範囲内にあり、上記光ファイバの比屈折率差は０．３％から１．５％の範囲内にある請求項１または２に記載のスポットサイズ変換回路付き光部品。
【請求項４】
上記光デバイス側スポットサイズ変換回路のクラッド層にＳｉＯ２に屈折率低下用ドーパントと屈折率増加用ドーパントとが添加されている請求項１から３のいずれかに記載のスポットサイズ変換回路付き光部品。
【請求項５】
上記各スポットサイズ変換回路のコアの屈折率が変化した領域及びコア層の形状が指数関数、対数関数、無理関数等の単調関数や二次関数、正弦関数、双曲線関数等を座標軸のまわりに回転させた回転体の一部である請求項１から４のいずれかに記載のスポットサイズ変換回路付き光部品。
【請求項６】
上記各スポットサイズ変換回路のコア層及びコアの形状が超短パルスレーザビームのコア層及びコア内への集光、照射によって形成されたものである請求項１から５のいずれかに記載のスポットサイズ変換回路付き光部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スポットサイズ変換回路付き光部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガラス導波路型光部品は、半導体プロセスを利用することにより、量産しやすいことから既に多くの光部品が実用化されている。しかし、更なる小型化、低コスト化のための研究開発が進められている。その例として、ガラス導波路型光部品の高比屈折率差（高Δ）化による小型化、低コスト化が検討されている。具体例として、Δが１．５％以上（２．５％程度）の光デバイスが検討されている。
【０００３】
ところが、ガラス導波路型光デバイスの高Δ化に対して、ガラス導波路型光デバイスに接続される光ファイバは、通常のシングルモード光ファイバであるため、Δは０．３％から１％の範囲のものが用いられる。そのために、光ファイバと光デバイスとの間にモードミスマッチングが生じるという問題がある。このモードミスマッチング問題を解決するために、次のような技術が用いられている。
【０００４】
図４は導波路型スポットサイズ変換回路の従来例を示す説明図であり、図５は導波路型スポットサイズ変換回路の他の従来例を示す説明図である。
【０００５】
第１の技術は、図４に示すように、光デバイス側にモード変換部（スポットサイズ変換部）を設けるものである（例えば特許文献１参照。）。
【０００６】
同図に示す光部品１は、光導波路２の一端（図では左端）をヒータ３で加熱すると共に、光導波路２の他端（この場合右端）を水冷式冷却機構を有するサンプルホルダ４で冷却することにより、光導波路２のコア層５の一端にモード変換部としての熱拡散領域Ｌを形成したものである。
【０００７】
熱拡散領域Ｌはコア層５の長手方向に沿って４ｍｍ以上形成される。
【０００８】
第２の技術は、ＴＥＣ（Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｅｘｐａｎｄ  Ｃｏｒｅ：熱拡散によるコア拡大）を用いるものである（例えば特許文献２参照。）。
【０００９】
図５に示す光部品１０は、高Δの光ファイバ６ａ、６ｂの一端（図では中央側）を光デバイス（高Δ導波路）７に接続し、両光ファイバ６ａ、６ｂの他端（この場合外側）に低Δの光ファイバ８ａ、８ｂをＴＥＣ技術を用いて接続し、そのモード変換部としてのＴＥＣ接続部９ａ、９ｂでモード変換するものである。
【００１０】
【特許文献１】
特開平６−４３３３０号公報
【特許文献２】
特開平５−２５７０３２号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来技術では、次のような課題がある。
【００１２】
（１）光デバイス側にモード変換部を設ける方法は、光デバイスのサイズが非常に大きくなるという問題がある。そのため、低コスト化が難しい。
【００１３】
（２）また、光デバイスの損失も大きくなり、実用的でない。
【００１４】
（３）光デバイスの入、出力端面に高Δの光ファイバの一端を接続し、その光ファイバの他端にＴＥＣ技術を用いて低Δの光ファイバをモード整合接続する方法は、低損失で実現できるというメリットがあるが、高Δの光ファイバを特別に製作しなければならないため、コスト高になる。
【００１５】
（４）また、実装コストも高くなり、低コスト化が難しい。さらに、それぞれの光ファイバ長を長くして接続しなければならないために、小型化する際に制約を受ける。
【００１６】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、小型で低損失、低コストのスポットサイズ変換回路付き光部品を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、光ファイバと光ファイバの比屈折率差より高い比屈折率差を有する導波路型光デバイスとが接続された光部品において、導波路型光デバイスの光ファイバとの接続部近傍に、導波路型光デバイスから光ファイバに向かって断面積が徐々に増加すると共に屈折率が徐々に減少するコア層を備えた導波路型光デバイス側スポットサイズ変換部を有し、光ファイバの導波路型光デバイスとの接続部近傍に、光ファイバから導波路型光デバイスに向かって断面積が徐々に減少すると共に屈折率が徐々に増大するコアを備えた光ファイバ側スポットサイズ変換部を有するスポットサイズ変換回路付き光部品である。
【００１８】
請求項１の構成によれば、高比屈折率差の導波路型光デバイスと低比屈折率差の光ファイバとの接続部近傍のコア層（コア）が光ファイバから導波路型光デバイスに向かって徐々に断面積が増加（減少）し、かつ徐々にコア層（コア）の屈折率が増大（減少）するので、光信号の接続部における反射が低減し、低クロストーク特性が得られる。また、コア層及びコアを伝搬する光信号のスポットサイズを略等しくすることができるので、低散乱損失で接続することができる。さらに、接続部近傍のコア層及びコアの断面積及び屈折率を徐々に変化させるという簡単な構成によりスポットサイズ変換回路の小型化及び低コスト化を図ることができる。
【００１９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の構成に加え、導波路型光デバイス側スポットサイズ変換部と、光ファイバ側スポットサイズ変換部により、導波路型光デバイスと光ファイバとの間がモードフィールド整合されているのが好ましい。
【００２０】
請求項２の構成によれば、導波路型光デバイス、スポットサイズ変換回路及び光ファイバ間がモードフィールド整合されていることにより、低損失で光信号を伝搬させることができる。
【００２１】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の構成に加え、各スポットサイズ変換回路の比屈折率差は１．５％から４％の範囲内にあり、光ファイバの比屈折率差は０．３％から１．５％の範囲内にあるのが好ましい。
【００２２】
請求項３の構成によれば、スポットサイズ変換回路の比屈折率差が１．５％から４％の範囲内にあり、光ファイバの比屈折率差が０．３％から１．５％の範囲内にあることにより、汎用の光ファイバを高比屈折率差の導波路型光デバイスに接続することができ低コスト化を図ることができる。
【００２３】
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の構成に加え、光デバイス側スポットサイズ変換回路のクラッド層にＳｉＯ２に屈折率低下用ドーパントと屈折率増加用ドーパントとが添加されているのが好ましい。
【００２４】
請求項４の構成によれば、スポットサイズ変換回路のクラッド層にはＳｉＯ２に屈折率低下用ドーパントと屈折率増加用ドーパントとを添加することにより、接続部近傍における屈折率の制御が容易となり、製造コストの低下を図ることができる。
【００２５】
請求項５の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の構成に加え、各スポットサイズ変換回路のコアの屈折率が変化した領域及びコア層の形状が指数関数、対数関数、無理関数等の単調関数や二次関数、正弦関数、双曲線関数等を座標軸のまわりに回転させた回転体の一部であってもよい。
【００２６】
請求項５の構成によれば、各スポットサイズ変換回路のコアの屈折率が変化した領域及びコア層の形状を単調関数が座標軸のまわりに回転した回転体とすることにより、コア層及びコア内を伝搬する光信号が内部で反射したり、接続端面で不要な反射が生じたりせず、低損失で接続が可能となり、低クロストーク化を図ることができる。
【００２７】
請求項６の発明は、請求項１から５のいずれかに記載の構成に加え、各スポットサイズ変換回路のコア層及びコアの形状が超短パルスレーザビームのコア層及びコア内への集光、照射によって形成されたものであるのが好ましい。
【００２８】
請求項６の構成によれば、コア層内へ超短パルスレーザビームを集光、照射することにより、導波路型光デバイスから光ファイバに向かってコア層及びコアの断面積を徐々に増加させ、かつ屈折率を徐々に減少させることができるので、製造が容易となり、製造コストの低下を図ることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００３０】
図１（ａ）は本発明のスポットサイズ変換回路付き光部品の一実施の形態を示す正面断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線断面図であり、図１（ｃ）は図１（ｂ）のＩｃ−Ｉｃ線屈折率分布図である。図１（ｃ）において、横軸は位置を示し、縦軸は屈折率を示す。
【００３１】
図１（ａ）、（ｂ）に示すスポットサイズ変換回路付き光部品２０は、光ファイバ２２と、光ファイバ２２の比屈折率差より高い導波路型光デバイス２１とが光軸が一致するように突き合わせ接続された光部品であって、導波路型光デバイス２１の光ファイバ２２との接続部近傍に、導波路型光デバイス２１から光ファイバ２２に向かって断面積が徐々に増加すると共に屈折率が徐々に減少するコア層２３を備えた導波路型光デバイス側スポットサイズ変換部（以下「スポットサイズ変換回路」という。）２７を有し、光ファイバ２２の導波路型光デバイス２１との接続部近傍が、光ファイバ２２から導波路型光デバイス２１に向かって断面積が徐々に減少すると共に屈折率が徐々に増大するコア２４を備えた光ファイバ側スポットサイズ変換部（以下「スポットサイズ変換回路」という。）２８を有することを特徴とするものである。
【００３２】
ここで、スポットサイズ変換回路２８のコア３０のうちのテーパ状の領域は後述する超短パルスレーザビームが照射されて屈折率が変化した領域であり、残りの領域は屈折率が変化していない領域である（光ファイバ２２のコア３０の接続部近傍の形状は変化せず、屈折率変化領域と屈折率無変化領域とが存在することになる。）。
【００３３】
導波路型光デバイス２１と光ファイバ２２とにそれぞれ形成された両スポットサイズ変換回路２７、２８によって導波路型光デバイス２１のコア層２９及び光ファイバ２２のコア３０内を伝搬する光信号のスポットサイズが変換されるようになっている。尚、２５、３１はクラッド層を示し、２６、３２はクラッドを示し、３３は基板をそれぞれ示す。
【００３４】
導波路型光デバイス２１、光ファイバ２２及びスポットサイズ変換回路２７、２８、光ファイバ２２の各接続部の近傍の屈折率分布は、図１（ｃ）に示すように光ファイバ２２のコア３０からスポットサイズ変換回路２８のコア層２４及びスポットサイズ変換回路２７のコア層２３にわたって段差部がなく連続であり、かつ単調に増加しており、モードミスマッチングが生じないように構成されている（コア層２３及びコア２４の屈折率変化領域の形状は図ではテーパ状であるが、限定されるものではない。）。
【００３５】
スポットサイズ変換回路２７のコア層２３とクラッド層２５との界面と、スポットサイズ変換回路２８のコア２４とクラッド２６との界面とは滑らかに連続するように形成され、導波路型光デバイス２１及びスポットサイズ変換回路２７間と、両スポットサイズ変換回路２７、２８間と、スポットサイズ変換回路２８及び光ファイバ２２間とがそれぞれモードフィールド整合されている。
【００３６】
ここで、スポットサイズ変換回路２７、２８のクラッド層２５、３１及びクラッド２６、３２にはＳｉＯ２に屈折率低下用ドーパントと屈折率増加用ドーパントとが添加されているのが好ましい。これは、接続部近傍における屈折率の制御が容易となり、製造コストの低下を図ることができるためである。
【００３７】
また、スポットサイズ変換回路２７、２８の比屈折率差は１．５％から４％の範囲内にあり、光ファイバ２２の比屈折率差は０．３％から１．５％の範囲内にあるのが好ましい。これは、汎用の光ファイバに適用することができ、低コスト化を図ることができるためである。
【００３８】
このように、図１（ａ）〜（ｃ）に示すスポットサイズ変換回路付き光部品は、高比屈折率差の導波路型光デバイス２１のコア層２９と低比屈折率差の光ファイバ２２のコア３０との接続部のコア層２３及びコア２４がそれぞれテーパ状に形成されているので、コア層２３及びコア２４同士が連続的に接続され、光信号が効率的にコア層２３、２９、コア２４、３０内を伝搬する。また、テーパ状のコア層２３及びコア２４における屈折率が互いに徐々に近づいているので、光信号の接続部における反射が低減し、低クロストーク特性が得られる。また、コア層２３、２９、コア２４、３０内を伝搬する光信号のスポットサイズが略等しくなるので、低散乱損失で接続することができる。
【００３９】
さらに、接続部のコア層２３をテーパ状に形成すると共にコア２４の屈折率変化領域の形状をテーパ状に形成するという簡単な構成によりスポットサイズ変換回路２７、２８の小型化及び低コスト化を図ることができる。
【００４０】
なお、スポットサイズ変換回路２７、２８のコア２４の屈折率変化領域の形状は、本実施の形態ではテーパ状であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、スポットサイズ変換回路２７、２８のコア２４の屈折率変化領域及びコア層２７の形状が指数関数、対数関数、無理関数等の単調関数や二次関数、正弦関数、双曲線関数等を座標軸のまわりに回転させた回転体の一部（単調増加部若しくは単調減少部）であってもよい。
【００４１】
図２は本発明のスポットサイズ変換回路付き光部品の他の実施の形態を示す平面断面図である。
【００４２】
図２に示した実施の形態と図１（ａ）〜（ｃ）に示した実施の形態との相違点は、導波路型光デバイスがＹ分岐導波路である点である。
【００４３】
図２に示したスポットサイズ変換回路付き光部品４０は、光ファイバ５３、５４、５５より比屈折率差が高い高比屈折率差型のＹ分岐ガラス導波路４１と、Ｙ分岐ガラス導波路４１の入力側コア層４２の入力端近傍及び分岐側コア層４３、４４の両出力端近傍に形成され、光ファイバ５３〜５５側（図では外側）に向かって断面積が徐々に増加する（テーパ状に拡がる）と共に屈折率が光ファイバ５３〜５５側（この場合、外側）に向かって徐々に減少したコア層４５、４６、４７、コア層４５を覆うクラッド層４８、及びコア層４６、４７を覆うクラッド層４９を有するスポットサイズ変換回路５０、５１、５２と、スポットサイズ変換回路５０の入力端面（この場合、左側端面）、スポットサイズ変換回路５１、５２の出力端面（この場合、右側端面）にそれぞれ接続された光ファイバ５３、５４、５５と、各光ファイバ５３〜５５のスポットサイズ変換回路５０〜５２側の端部に形成され、スポットサイズ変換回路５０〜５２側に向かって屈折率変化領域の断面積が徐々に減少すると共に屈折率がスポットサイズ変換回路５０〜５２側に向かって徐々に増加したコア５６、５７、５８、及び各コア５６〜５８を覆うクラッド層５９、６０、６１を有するスポットサイズ変換回路６２、６３、６４とで構成されたものである。尚、６６、６７はクラッドであり、６８はクラッド層である。
【００４４】
このようなスポットサイズ変換回路付き光部品４０においても図１（ａ）〜（ｃ）に示したスポットサイズ変換回路付き光部品２０と同様の効果が得られる。
【００４５】
図３（ａ）〜（ｅ）は本発明のスポットサイズ変換回路付き光部品の製造方法の一実施の形態を示す工程図であり、図３（ｆ）〜（ｊ）は図３（ａ）〜（ｅ）の右側面図である。
【００４６】
まず、基板７０上に下部クラッド層７１及びコア膜７２ａを順次成膜する。基板７０には例えば石英ガラス基板を用いた。下部クラッド層７１には例えばＳｉＯ２ガラス層を用い、ＳｉＯ２ガラス層を約２０μｍの厚さに成膜した。コア膜７２ａはＳｉＯ２−ＧｅＯ２ガラス層を約１．５μｍの厚さに形成したものである。コア膜７２ａを形成した後でコア膜付き石英ガラス基板７３を約１２００℃の酸素雰囲気中で約２時間の熱処理を行った。下部クラッド層７１とコア膜７２ａとの比屈折率差Δは約４％であった。尚、下部クラッド層７１及びコア膜７２ａはアルコキシド系の原料ソースを用いたプラズマＣＶＤ法により低温（約４００℃）で成膜したものである（図３（ａ）、（ｆ））。
【００４７】
次に図３（ａ）、（ｆ）に示したコア膜７２ａの上にＷＳｉ膜（図示せず。）をスパッタリング法で約１μｍの厚さに形成し、そのＷＳｉ膜の上にフォトレジスト（図示せず。）を塗布する。フォトレジストに対してフォトマスク（図示せず。）を用いてフォトリソグラフィ工程により、フォトレジストパターンを形成する。ついでそのフォトレジストパターンをマスクにしてドライエッチング工程を施すことによりＷＳｉ膜をパターニングした。ＷＳｉ膜のパターニング後、ＷＳｉパターンをマスクにしてコア膜７２ａにエッチング加工を施して図３（ｇ）に示すような略矩形断面形状のコア層７２を得た。下部クラッド層７１の一端（図３（ｂ）では左端）に段差７４が形成されるようにエッチングする（図３（ｂ）、（ｇ））。
【００４８】
エッチング後、コア層７２及び下部クラッド層７１を覆うように上部クラッド層７５を成膜する。この上部クラッド層７５にはＳｉＯ２にＢ２Ｏ３及びＧｅＯ２を添加したガラス膜を用い、そのガラス膜の屈折率が略１．４５７５になるように形成した（図３（ｃ）、（ｈ））。
【００４９】
次いで図３（ｄ）に示すように、波長約８００ｎｍの超短パルスレーザビーム（パルス幅：１５０ｆｓ、パルス繰り返し周波数：２００ｋＨｚ、平均出力：６００ｍＷ）７６を集光レンズ７７で集光し、上部クラッド層７５で覆われたコア層７２の端面７２ａと上部クラッド層付き基板７８の端面７８ａとの間の上部クラッド層７５内のコア層７２の延長線上を端面７２ａから矢印７９方向に連続的に照射すると共に、徐々にレーザビーム７６のパワーを低下させてビームスポット径が大きくなるようにすることにより、外側（図３（ｄ）では左側）に向かってテーパ状に拡がると共に屈折率が外側に向かって徐々に減少したコア層８０及びコア層８０を覆うクラッド層７５を有するスポットサイズ変換回路８１が得られる（図３（ｄ）、（ｉ））。
【００５０】
最後に図３（ｅ）に示すように、スポットサイズ変換回路８１のコア層８０の端面にコア層８０とコア８３とが突き合わされるように低Δの光ファイバ８２を接続した後、光ファイバ８２のコア８３内に波長約８００ｎｍの超短パルスレーザビーム（パルス幅：１５０ｆｓ、パルス繰り返し周波数：２００ｋＨｚ、平均出力：６００ｍＷ）８４を集光し、光ファイバ８２の接続部の近傍を矢印８５方向に連続的に照射すると共に徐々にレーザビーム８４のパワーを増加させてビームスポット径を小さくすることにより、スポットサイズ変換回路８１側に向かって断面積が徐々に減少する（テーパ状に狭くなる）と共に屈折率がスポットサイズ変換回路８１側に向かって徐々に増加した屈折率変化領域からなるコア８６がコア８３内に形成される。その結果、屈折率変化領域からなるコア８６と、コア８６を覆うクラッド８７とを有するスポットサイズ変換回路８８が形成され、スポットサイズ変換回路付き光部品８９が得られる。
【００５１】
ここで、新たなテーパ状のコア層８０及びコア８６の屈折率変化領域の屈折率は、超短パルスレーザビーム７６、８４の照射エネルギーのパラメータ（照射時間、照射パワー、パルス幅、パルス繰り返し周波数）に依存しており、照射エネルギーが大きいほどコア層８０及びコア８６の屈折率を大きくすることができるが、あまり照射エネルギーを大きくすると飽和傾向になり、さらに大きくするとコア層８０及びコア８６内に空孔が形成されてしまう。超短パルスレーザビーム７６、８４の照射によりコア８６の屈折率を１．４５８から１４８５まで略連続的に増加させることができた。また、コア層８０の屈折率を１．５１８から１．４８５まで略連続的に減少させることができた。
【００５２】
なお、超短パルスレーザビーム７６、８４の波長は４００ｎｍから９８０ｎｍの範囲内にあり、パルス幅は３０ｆｓから２５０ｆｓの範囲内にあり、パルス繰り返し周波数は１ｋＨｚから２５０ｋＨｚの範囲内にあり、平均出力は２００ｍＷから８００ｍＷの範囲内にあるのが好ましい。
【００５３】
本発明は、上記実施の形態に限定されない。まず、光ファイバ及びガラス導波路型光部品のそれぞれの端面同士を斜めに加工して接続してもよい。すなわち、それぞれのコア内を伝搬する光の光軸の垂線に対して斜め（２°から８°の範囲内が好ましい。）に加工して接続するようにしてもよい。このように端面を斜めにすることにより、スポットサイズ変換回路と光ファイバとの接続部からのからの不要な反射光の影響が光信号に及ぼしにくくなる。
【００５４】
また、本発明は上記実施の形態に限定されない。まず、比屈折率差Δの低い（Δｌ）光ファイバのΔｌは０．３％から１．５％の範囲内から選択することができるので、種々の光ファイバを用いてスポットサイズ変換回路付き光部品を実現することができる。また、光ファイバは、コア径が１０μｍのもの以外に、コア径が数μｍから１０μｍの範囲内のものを用いることができる。
【００５５】
図３（ａ）〜（ｊ）において、スポットサイズ変換回路の基板にはガラス基板以外に、Ｓｉ基板、ＧａＡｓ基板等の半導体基板、ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａＯ５等の強誘電体基板、セラミックス基板、あるいはプラスチックス基板等を用いてもよい。
【００５６】
ガラス導波路型光部品のΔｈは１．５％から４％の範囲内のものを用いることができるが、光ファイバのΔｌに高いものを用いれば、さらに高いΔｈのものに適用することもできる。
【００５７】
以上において、本発明の実施の形態によれば、
（１）コア層の接続端面近傍の形状及びコアの接続部端面の近傍の屈折率変化領域を入力端面、あるいは出力端面に向かって略テーパ状に拡げると共に、そのテーパ状のコア層及びコア（屈折率変化領域）の屈折率を外側に向かって徐々に減少させた比屈折率差Δの高い（Δｈ）ガラス導波路型光デバイスの入出力端面に、コア層及びコアの端部の近傍（屈折率変化領域）を外側に向かって略テーパ状に狭めると共に、そのテーパ状のコア層及びコアの屈折率を外側に向かって徐々に増加させた比屈折率差Δの低い（Δｌ）光ファイバを接続してスポットサイズ変換回路付き光部品を構成することにより、接続部近傍のコア層及びコアの端部で光信号のスポットサイズがスムーズに変換され、Δｈが４％程度の極めて大きいガラス導波路型光デバイスと、Δが０．数％程度の低Δの光ファイバとをモードフィールド整合をとって低散乱損失で接続することができる。この結果、超小型、低損失、低コストのスポットサイズ変換回路付き光部品を実現することができる。
【００５８】
（２）接続端面でのコア層及びコアの構造及び屈折率は、連続的（例えば指数関数的）に変化した分布であるので、接続端面からの不要な反射が生じず、低損失で接続することができ、低クロストーク特性を有するスポットサイズ変換回路付き光部品（例えば、波長分割多重伝送用光フィルタ、光スイッチ等）を実現することができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、小型で低損失、低コストのスポットサイズ変換回路付き光部品の提供を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明のスポットサイズ変換回路付き光部品の一実施の形態を示す正面断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線断面図であり、（ｃ）は（ｂ）のＩｃ−Ｉｃ線屈折率分布図である。
【図２】本発明のスポットサイズ変換回路付き光部品の他の実施の形態を示す平面断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｅ）は本発明のスポットサイズ変換回路付き光部品の製造方法の一実施の形態を示す工程図であり、（ｆ）〜（ｊ）は（ａ）〜（ｅ）の右側面図である。
【図４】導波路型スポットサイズ変換回路の従来例を示す説明図である。
【図５】導波路型スポットサイズ変換回路の他の従来例を示す説明図である。
【符号の説明】
２０  スポットサイズ変換回路付き光部品
２１  導波路型光デバイス
２２  光ファイバ
２３、２９  コア層
２４、３０  コア
２５、３１  クラッド層
２６、３２  クラッド
２７、２８  スポットサイズ変換回路
３３  基板
【図１】
2004252153.tif 000003
【図２】
2004252153.tif 000004
【図３】
2004252153.tif 000005
【図４】
2004252153.tif 000006
【図５】
2004252153.tif 000007