(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板の上に積層された光導波路層とを有する光デバイスであって、
前記光導波路層は、光ファイバー又は光ファイバーアレイが接合される第１の側面と、光ファイバー又は光ファイバーアレイが接合されない第２の側面と、光フィルタが挿入される光フィルタ設置用溝と、を有し、
前記基板は、前記光導波路層の第２の側面と同じ側にある側面を有し、前記基板の前記側面は、ダイシングブレードによって形成された切断面であり、
前記光導波路層の第２の側面の少なくとも一部は、前記基板の前記側面が位置する面から引込み、それにより、前記光導波路層の第２の側面と前記基板の前記側面との間に基板の上向きの露出部分が形成され、前記露出部分に、光ファイバー又は光フィルタを固定する樹脂が流れ込み、
前記光導波路層の第２の側面が、前記露出部分に流れ込んだ樹脂の移動を阻止する凹部と凸部とを有することを特徴とする光デバイス。
【請求項２】
前記凸部により、前記基板の露出部分が途切れることを特徴とする請求項１に記載の光デバイス。
【請求項３】
前記基板は、前記第１の側面の側に光導波路層を積層していない部分を有し、この部分に光ファイバー搭載用凹部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光デバイス。
【請求項４】
更に、光フィルタを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光デバイス。
【請求項５】
前記光導波路層がポリマ層であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板とその上に搭載された光導波路、光フィルタ、レンズ等の光部品とを有する光デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光導波路部品等の光デバイスは、一般に、基板の上に光導波路層を積層させることによって、光導波路等の光デバイス要素を多数配列したウエハを、ダイシング法等により切断して個々の光デバイスに切り出されて製造される（例えば特許文献１）。ウエハの切断には、典型的には、円盤状のブレードが使用される。【０００３】
図９は、かかる光デバイスの一例を示す斜視図である。光デバイス２００は、基板２０２と、基板２０２の上に積層された光導波路層２０４とを有している。光導波路層２０４は、光ファイバーＦ１又は光ファイバーアレイが接合される第１の側面２０６ａ、２０６ｂと、光ファイバーＦ１又は光ファイバーアレイが接合されない第２の側面２０８とを有している。また、基板２０２は、光導波路層２０４の第２の側面２０８と同じ側にある側面２１６を有しており、第２の側面２０８と基板２０２の側面２１６とは、同一面内に位置している。光導波路層２０４は、ポリマで形成されている。【０００４】
また、光導波路層２０４の光の伝搬方向２１０ａの中央部に、光フィルタＦ２が設けらる。光フィルタＦ２は、光導波路層２０４及び基板２０２に形成された光フィルタ設置用溝２１２に挿入され、光フィルタＦ２と光フィルタ設置用溝２１２との間の隙間２１１に充填された光フィルタ用接着剤Ａ２によって固定されている。更に、光ファイバーＦ１と光導波路層２０４との間の隙間２１３、及び、光ファイバーＦ１の端部において基板２０２を横断方向２１０ｂに横切る光ファイバー結合用溝２１４ｂには、光ファイバー用接着剤Ａ１が充填されている。光フィルタ用接着剤Ａ２は、その屈折率が光導波路層２０４のコア２０４ａの屈折率と近い値になるように選択された樹脂であり、光ファイバー用接着剤Ａ１は、その屈折率が光ファイバーＦ１のコアの屈折率と近い値になるように選択された樹脂である。【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２８１４７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図９に示す形態の光デバイス２００をウエハからダイシングブレードによって切出しを行った場合、光導波路層２０４を構成する材料の切粉がダイシングブレードに付着し、ダイシングブレードが目詰まり起こし易いという問題があった。この問題は、特に光導波路層２０４がポリマで形成されている場合に顕著であった。【０００７】
また、硬化前の光ファイバー用接着剤Ａ１を光ファイバー結合用溝２１４ｂに滴下したとき、光ファイバー用接着剤Ａ１が光フィルタ設置用溝２１２まで流れ込むことがある。詳細には、光ファイバー結合用溝２１４ｂの幅は、５０〜３００μｍであり、基板２０２の側面２１６と光導波路層２０４の第２の側面１０８には、ダイシングブレードによって細かい凹凸が形成され、光フィルタ設置用溝２１２と光フィルタＦ２との間の隙間２１１は、１５〜６００μｍである。これらの溝２１４ｂ、凹部、及び隙間２１１は、硬化前の樹脂（接着剤）を溝等に沿って遠くに移動させる作用を有している。光ファイバー用接着剤Ａ１を光ファイバー結合用溝２１４ｂに滴下すると、光ファイバー用接着剤Ａ１は光ファイバー結合用溝２１４ｂを横断方向２１０ｂに広がると共に、側面２０８、２１６の細かい凹部を伝って、光フィルタ設置用溝２１２に達し、それに入り込む。この場合、光ファイバー用接着剤Ａ１の屈折率は光フィルタ用接着剤Ａ２の屈折率と異なるので、光デバイス２００の反射戻り光が増大するおそれがある。同様に、光フィルタ用接着剤Ａ２を光フィルタ設置用溝２１２に滴下したとき、光フィルタ用接着剤Ａ２が光ファイバー結合用溝２１４ｂに入り込むこともある。【０００８】
そこで、本発明の第１の目的は、ウエハからの切断時、ダイシングブレードの目詰まりを防止することができる光デバイスを提供することにある。【０００９】
また、本発明の第２の目的は、光デバイスに使用される樹脂の不必要な広がりを防止することができる光デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記問題点を解決するために、光導波路層を構成する材料をダイシング加工ラインから退避させることにより、ダイシングブレードの目詰まりを防止することができた。
すなわち、本発明は、基板と、基板の上に積層された光導波路層とを有する光デバイスであって、光導波路層は、光ファイバー又は光ファイバーアレイが接合される第１の側面と、光ファイバー又は光ファイバーアレイが接合されない第２の側面とを有し、基板は、光導波路層の第２の側面と同じ側にある側面を有し、光導波路層の第２の側面の少なくとも一部は、基板の側面と異なる面内に位置し、光導波路層の第２の側面と基板の側面との間に基板の露出部分が形成されることを特徴としている。【００１１】
このように構成された光デバイスでは、光導波路層の第２の側面の少なくとも一部が、ダイシングブレードによる切断によって形成される基板の側面と異なる面内に位置して、基板の露出部分を形成しているので、ダイシングブレードによる切断の際、光導波路層を構成している材料に接触することがない。従って、かかる材料、例えば、ポリマ等の切粉によるブレードの目詰まりを防止することができる。【００１２】
また、光ファイバー用接着剤（硬化前の樹脂）を光ファイバー結合用溝に滴下したとき、光ファイバー用接着剤は光ファイバー結合用溝を横断方向に広がった後、光導波路層の第２の側面及び基板の側面を伝わらずに、第２の側面と基板の側面との間の露出部分に流れ込む。露出部分は、硬化前の樹脂を遠くに移動させる作用を有していない。従って、光ファイバー用接着剤が、光フィルタ設置用溝に入り込むことが防止され、樹脂の不必要な広がりが防止される。かくして、上記第２の目的も達成される。光フィルタ用接着剤（硬化前の樹脂）を光フィルタ設置用溝粗に滴下したときも同様である。【００１３】
本発明の光デバイスにおいて、好ましくは、光導波路層の第２の側面がほぼ平らである。【００１４】
また、本発明の光デバイスにおいて、好ましくは、光導波路層の第２の側面が凹凸部を有する。【００１５】
このように構成された光デバイスでは、例えば、光ファイバー又は光ファイバーアレイを搭載する際に使用する接着剤が露出部分の上を流れても、光導波路層の第２の側面の凹凸部により接着剤の移動を阻止することができ、凹凸部は、接着剤用のダムとして機能する。【００１６】
また、この光デバイスにおいて、好ましくは、凹凸部により、基板の露出部分が途切れる。【００１７】
また、本発明の光デバイスにおいて、好ましくは、基板は、第１の側面の側に光導波路層を積層していない部分を有し、この部分に光ファイバー搭載用凹部を有する。
また、本発明の光デバイスにおいて、好ましくは、光導波路層に、光フィルタ設置用溝を有する。
また、本発明の光デバイスにおいて、好ましくは、更に、光フィルタを有する。
また、本発明の光デバイスにおいて、好ましくは、光導波路層がポリマ層である。【００１８】
また、上記第２の目的を達成するために、本発明による光デバイスは、基板と、基板に搭載される光部品と、基板に設けられ且つ樹脂が充填される樹脂充填部と、を有する光デバイスにおいて、更に、樹脂充填部と連通し樹脂を溜めるための凹部を有することを特徴としている。【００１９】
このように構成された光デバイスでは、基板に設けられた樹脂充填部に樹脂を滴下すると、樹脂が樹脂充填部に広がり、次いで、樹脂を溜めるための凹部に流れ込む。かかる凹部は、樹脂を遠くに移動させる作用を有していないので、樹脂の不必要な広がりを防止することができる。【００２０】
本発明の光デバイスにおいて、好ましくは、光部品は、光ファイバーと光学的に結合されるレンズ又は光導波路と、光フィルタと、を有し、樹脂充填部は、光ファイバーとの結合部において基板を横切る第１の溝と、光フィルタを設置するために基板を横切って形成された第２の溝と、を有し、凹部は、第１の溝と第２の溝の少なくとも一方の端部に設けられる。【００２１】
このように構成された光デバイスでは、硬化前の樹脂（接着剤）を第１の溝に滴下したとき、樹脂は第１の溝を横断方向に広がった後、基板の側面を伝わらずに、第１の溝の端部に設けられた凹部に流れ込み、又は、基板の側面を伝わってから第２の溝の端部に設けられた凹部に流れ込む。凹部は、硬化前の樹脂を遠くに移動させる作用を有していないので、樹脂が第２の溝に入り込むことが防止され、その結果、樹脂の不必要な広がりが防止される。硬化前の樹脂（接着剤）を第２の溝に滴下したときも同様である。【００２２】
本発明の光デバイスにおいて、好ましくは、光部品は、光ファイバーと光学的に結合されるレンズ又は光導波路であり、樹脂充填部は、光ファイバーとの結合部において基板を横切る第１の溝であり、凹部は、第１の溝の少なくとも一部分に隣接して設けられる。【００２３】
このように構成された光デバイスでは、硬化前の樹脂（接着剤）を第１の溝に滴下したとき、樹脂は第１の溝を横断方向に広がるとき、又は、第１の溝から盛り上がった後、凹部に流れ込む。それにより、光部品がレンズの場合、光ファイバーとレンズとの間に樹脂が介在することを防止することができる。また、光部品が光導波路の場合、樹脂の不必要な広がりを防止することができる。なお、この実施形態で使用した用語「第１の溝」は、第２の溝があることを前提として使用しているわけではない。【００２４】
また、本発明の光デバイスにおいて、好ましくは、光部品は、光ファイバーと光学的に結合されるレンズ又は光導波路と、光フィルタと、を有し、樹脂充填部は、光フィルタを設置するために基板を横切って形成された第２の溝を有し、凹部は、第２の溝の少なくとも一部分に隣接して設けられる。【００２５】
このように構成された光デバイスでは、光部品がレンズの場合、光フィルタを設置するための溝と光フィルタとの間の隙間に充填された樹脂は、いったん、溝からあふれ、基板の上に盛り上がる。この状態で樹脂が硬化すると、レンズから出射された光が、光フィルタではなく、盛り上がった樹脂に入射することがある。しかしながら、隙間内の樹脂は、引続いて溝の少なくとも一部分に隣接して設けられた凹部に流れ込み、溝からあふれていた樹脂が隙間内に戻る。それにより、樹脂の不必要な広がりが防止される。また、光部品が光導波路の場合、硬化前の樹脂（接着剤）を第２の溝に滴下したとき、樹脂は第２の溝を横断方向に広がるとき、又は、第２の溝から盛り上がった後、凹部に流れ込む。それにより、樹脂の不必要な広がりを防止することができる。なお、この実施形態で使用した用語「第２の溝」は、第１の溝があることを前提として使用しているわけではない。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明した通り、本発明による光デバイスは、ウエハからの切断時、ダイシングブレードの目詰まりを防止することができる。【００２７】
また、本発明による光デバイスは、光デバイスに使用される樹脂の不必要な広がりを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
まず、図１を参照して、本発明による光デバイスの第１の実施形態を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態による光デバイスの斜視図である。
図１に示すように、光デバイス１は、基板２とその上に積層された光導波路層４を有するウエハ（図示せず）から切り出して製造されたものである。図１の光デバイス１には、光ファイバーＦ１が搭載され、光導波路層４に搭載される光フィルターＦ２が二点鎖線で示されている。【００２９】
光導波路層４は、基板２の一部に形成され、概ね矩形形状をなし、光ファイバー又は光ファイバーアレイが接合される２つの第１の側面６ａ、６ｂと、光ファイバー又は光ファイバーアレイが接合されない２つの第２の側面８とを有している。第１の側面６ａ、６ｂは、光の伝搬方向１０ａに間隔をおいて横断方向１０ｂに延びており、第２の側面８は、伝搬方向１０ａに延びている。本実施形態では、光導波路層４は、光フィルタＦ２によって、２つの部分に分けられている。【００３０】
また、光導波路層４は、コア４ａ及びクラッド４ｂを有し、コア４ａ及びクラッド４ｂによって、光デバイス要素である光導波路が形成されている。コア４ａは、一方の第１の側面６ａに設けられたポート４ｃと、他方の第１の側面６ｂに設けられたポート４ｄとを有し、ポート４ｃとポート４ｄとの間を光が伝搬するように構成されている。本実施形態では、一方の側のポート４ｃは１つであり、他方の側のポート４ｄは２つであり、光導波路は、合分波部を構成している。光導波路層４は、ポリマで形成されることが好ましい。【００３１】
また、光導波路層４及び基板２には、一方の側のポート４ｃと他方の側のポート４ｄとの間に、光フィルタＦ２を設置するためにコア４ａを横断方向１０ｂに横切って延びる光フィルタ設置用溝１２が設けられている。光フィルタ設置用溝１２には、光フィルタＦ２を設置するために光フィルタ用接着剤Ａ２が使用される。光フィルタ用接着剤Ａ２は、その屈折率がコア４ａの屈折率と近い値になるように選択されるのがよい。【００３２】
光フィルタ用接着剤Ａ２は、一般的には、樹脂である。従って、光フィルタＦ２と光フィルタ設置用溝１２との間の隙間１１は、樹脂を充填すべき樹脂充填部１１を構成する。【００３３】
基板２は、光導波路層４の伝搬方向両側に延長された延長部２ａを有し、延長部２ａは、光ファイバーＦ１を搭載するための光ファイバー搭載用凹部１４ａ、１４ｂを有している。本実施形態では、光ファイバーＦ１をポート４ｃ、４ｄと整列するように位置決めするためのＶ字形断面のＶ溝１４ａと、Ｖ溝１４ａと光導波路層４との間に設けられ且つ横断方向に延びる光ファイバー結合用溝１４ｂとが設けられている。この光ファイバー結合用溝１４ｂは、光導波路層４と光ファイバーＦ１との光学的な結合部の下方に位置し、光導波路層４と近接している。光ファイバー結合用溝１４ｂには、光ファイバーＦ１を基板２に固定するために光ファイバー用接着剤Ａ１が使用される。光ファイバー用接着剤Ａ１は、その屈折率が光ファイバーＦ１のコアの屈折率と近い値になるように選択されるのがよい。基板２は、シリコンで形成されることが好ましい。なお、図１では、一方の側の光ファイバーＦ１だけを示し、他方の側の光ファイバーを省略している。【００３４】
光ファイバー用接着剤Ａ１は、一般的には、樹脂である。従って、光ファイバーＦ１と光導波路層４との間の隙間１３及びその近傍の光ファイバー結合用溝１４ｂは、樹脂を充填すべき樹脂充填部を構成する。【００３５】
また、基板２は、光導波路層４の第２の側面８と同じ側にある側面１６を有している。
基板２の側面１６と光導波路層４の第２の側面８とは、異なる面内に位置しており、それにより、光導波路層４の第２の側面８と基板２の側面１６との間に基板の上向きの露出部分１８が形成され、段部１８’を構成している。基板２の側面１６は、光デバイス１をウエハ（図示せず）からダイシングブレードによって切断方向１０ａに切断したときに形成された切断面である。側面１６は、光ファイバー結合用溝１４ｂから光フィルタ設置用溝１２まで延びる上縁２０を有している。また、光導波路層４の第２の側面８は、ほぼ平らである。第２の側面８と基板２の露出部分１８との間の境界線２２即ち段部１８’の内縁２２’は、直線状であり、光ファイバー結合用溝１４ｂから光フィルタ設置用溝１２まで延びている。【００３６】
後述するように、段部１８’は、樹脂充填部１１、１３と連通しており、樹脂を充填することなしに樹脂を溜めるための凹部でもある。【００３７】
次に、本発明の第１の実施形態である光デバイス１を製造し、光ファイバーＦ１及び光フィルタＦ２を光デバイス１に組立てる方法の一例を説明する。
最初、基板２にＶ溝１４ａを形成する。次いで、基板２の全面にクラッド４ｂ及びコア４ａを積層させたあと、必要な部分だけを残してコア４ａを除去し、その上に更にクラッド４ｂを積層させる。次いで、光導波路層４を残すように、クラッド４ｂを除去する。次いで、光フィルタ設置用溝１２及び光ファイバー結合用溝１４ｂをダイシングブレードによって形成する。最後に、ダイシングブレードを用いて、ウエハ（図示せず）を伝搬方向１０ａ及び横断方向１０ｂに延びるダイシング加工ラインに沿って切断し、個々の光デバイス１を製造する。以上の工程は、従来から行われている方法を用いればよいので、その詳細な説明を省略する。【００３８】
次に、光ファイバーＦ１をＶ溝１４ａに位置決めし、光ファイバー用接着剤Ａ１、例えば、熱硬化型シリコーン樹脂によって基板２に固定する。光ファイバー用接着剤Ａ１は、Ｖ溝１４ａ及び光ファイバー結合用溝１４ｂに充填されると共に、光ファイバーＦ１と光導波路層４のコア４ａとの間の隙間１３に充填される。【００３９】
最後に、光フィルタＦ２を、光フィルタ設置用溝１２に設置し、光フィルタ用接着剤Ａ２、例えば、カチオン硬化型シリコーン樹脂によって、光フィルタ設置用溝１２に固定する。光フィルター用接着剤Ａ２は、光フィルターＦ２と光導波路のコア４ａとの間の隙間１１に充填される。【００４０】
なお、光ファイバー用接着剤Ａ１を充填する工程と、光フィルタ用接着剤Ａ２を充填する工程とを入れ替えてもよい。【００４１】
上述した光デバイス１の構造によれば、隣接した光デバイス１の対向する第２の側面８は、その間の距離がダイシングブレードの幅よりも大きくなるように形成される。従って、ダイシングブレードが伝搬方向１０ａのダイシング加工ラインに沿ってウエハを切断するとき、ダイシングブレードがクラッド４ｂに接触しないので、クラッド４ｂの切粉が生じない。その結果、ダイシングブレードの目詰まりを防止することができる。【００４２】
また、第１の実施形態の光デバイス１では、光ファイバー用接着剤Ａ１（硬化前の樹脂）を光ファイバー結合用溝１４ｂに滴下したとき、光ファイバー用接着剤Ａ１は光ファイバー結合用溝１４ｂを横断方向１０ｂに広がった後、光導波路層４の第２の側面８及び基板２の側面１６を伝わらずに、第２の側面８と基板２の側面１６との間の凹部１８’即ち露出部分１８に流れ込む。露出部分１８は、光ファイバー用接着剤Ａ１を遠くに移動させる作用を有していない。従って、光ファイバー用接着剤Ａ１が、光フィルタ設置用溝１４ｂに入り込むことが防止され、樹脂の不必要な広がりが防止される。特に、光ファイバー用接着剤Ａ１の屈折率及び光フィルタ用接着剤Ａ２の屈折率がそれぞれ、光ファイバーＦ１のコアの屈折率及び光導波路層４のコア４ａの屈折率に合わせて選択されている場合、光デバイス５０の反射戻り光が設計値よりも増大することが防止される。【００４３】
詳細には、光フィルターＦ２のところにおける反射戻り光の強さＲは、次の式（１）で表される。
0004780532.tif 000002
この式（１）で、ｎ１は、接着剤の屈折率であり、ｎ２は、光導波路のコア５４ａの屈折率、例えば、１．５２５である。設計上、コア４ａと光フィルターＦ２との間の隙間１１には、屈折率１．５００を有する光フィルター用接着剤Ａ２が介在する。そのときの反射戻り光の強さＲは、−４２ｄＢとなり、光デバイスの分野の要望である−４０ｄＢ以下の条件を満たしている。しかしながら、コア４ａと光フィルターＦ２との間の隙間１１に、屈折率１．４５５を有する光ファイバー用接着剤Ａ１が介在すると、反射戻り光の強さＲは、−３３ｄＢとなり、反射戻り光が増大してしまう。【００４４】
次に、図２を参照して、本発明による光デバイスの第２の実施形態を説明する。図２は、本発明の第２の実施形態による光デバイスの斜視図である。
図２に示すように、本発明の第２の実施形態である光デバイス５０は、光導波路層４の第２の側面８が、凸部８ａと凹部８ｂにより構成される凹凸部を有すること以外、第１の実施形態の光デバイス１と同様の構造を有している。従って、第１の実施形態と同様の構成要素に同じ参照番号を付し、それらの説明を省略する。【００４５】
第２の側面８は、光ファイバー結合用溝１４ｂから光フィルタ設置用溝１２との間に設けられた凸部８ａと、その両側に配置された凹部８ｂとを有している。それにより、光導波路層４の第２の側面８と基板２の露出部分１８との間の境界線２２即ち段部１８’又は凹部の内縁２２’は、伝搬方向１０ａから横断方向１０ｂに向かって差し向けられ、湾曲している。凸部８ａは、基板２の側面１６まで達しておらず、凸部８ａと基板２の側面１６との間には、基板２の露出部分１８即ち段部１８’が存在している。凸部８ａは、光ファイバー結合用溝１４ｂよりも光フィルタ設置用溝１２に近いことが好ましい。【００４６】
第２の実施形態である光デバイス５０を製造し、光ファイバーＦ１及び光フィルタＦ２を光デバイス５０に組立てる方法は、第１の実施形態である光デバイス１と同様である。【００４７】
第２の実施形態の光デバイス５０では、光ファイバー用接着剤Ａ１が光ファイバー結合用溝１４ｂからあふれて露出部分１８に沿って流れ出した場合であっても、凸部８ａがダムの作用を果たし、光ファイバー用接着剤Ａ１が光フィルタ設置用溝１２まで流れることを防止する。凸部８ａが光フィルタ設置用溝に近いほうが、あふれた光ファイバー用接着剤Ａ１の許容量が多くなる。特に、光ファイバー用接着剤Ａ１の屈折率及び光フィルタ用接着剤Ａ２の屈折率がそれぞれ、光ファイバーＦ１のコアの屈折率及び光導波路層４のコア４ａの屈折率に合わせて選択されている場合、光デバイス５０の反射戻り光が設計値よりも増大することが防止される。【００４８】
次に、図３を参照して、本発明による光デバイスの第３の実施形態を説明する。図３は、本発明の第３の実施形態による光デバイスの斜視図である。
図３に示すように、本発明の第３の実施形態である光デバイス６０は、光導波路層４の第２の側面８が、凸部８ａ’と凹部８ｂ’により構成される凹凸部を有していること以外、第１の実施形態の光デバイス１と同様の構造を有している。従って、第１の実施形態と同様の構成要素に同じ参照番号を付し、それらの説明を省略する。【００４９】
第２の側面８は、光ファイバー結合用溝１４ｂから光フィルタ設置用溝１２との間に設けられた凸部８ａと、その両側に配置された凹部８ｂ’とを有している。それにより、光導波路層４の第２の側面８と基板２の露出部分１８との間の境界線２２即ち段部１８’又は凹部の内縁２２’は、伝搬方向１０ａから横断方向１０ｂに向かって湾曲している。凸部８ａ’は、基板２の側面１６まで達し、基板２の側面１６と同じ面に位置する。光ファイバー結合用溝１４ｂから光フィルタ設置用溝１２との間の露出部分１８及び段部１８’が途切れている。凸部８ａ’の伝搬方向長さは、できるだけ短いことが好ましいが、ダイシングブレードによって切断されたときに壊れない強度を有する長さが必要である。【００５０】
第３の実施形態である光デバイス６０を製造し、光ファイバーＦ１及び光フィルタＦ２を光デバイス６０に組立てる方法は、第１の実施形態である光デバイス１と同様である。【００５１】
第３の実施形態の光デバイス６０では、光ファイバー用接着剤Ａ１が光ファイバー結合用溝１４ｂからあふれて露出部分１８に沿って流れ出した場合であっても、凸部８ａ’がダムの作用を果たし、光ファイバー用接着剤Ａ１が光フィルタ設置用溝１２まで流れることを防止する。また、凸部８ａ’が基板２の側面１６と同じ面にあるので、ウエハをダイシングブレードによって切断するとき、ダイシングブレードがクラッド４ｂに接触するが、凸部８ａ’の伝搬方向長さが短ければ、十分、ダイシングブレードの目詰まりを防止することができる。【００５２】
次に、図４を参照して、本発明による光デバイスの第４の実施形態を説明する。図４は、本発明の第４の実施形態による光デバイスの斜視図である。
図４に示すように、本発明の第４の実施形態である光デバイス７０は、基板２の側面１６に凹凸ができるように露出部分１８の位置を下げたこと以外、第１の実施形態の光デバイス１と同様の構造を有している。従って、第１の実施形態と同様の構成要素に同じ参照番号を付し、それらの説明を省略する。【００５３】
基板の側面１６は、光ファイバー結合用溝１４ｂから光フィルタ設置用溝１２との間に設けられた凸部１６ａを有し、その両側に露出部分１８が配置され、段部又は凹部１８’が構成されている。それにより、段部１８’の内縁２２’は、伝搬方向１０ａから横断方向１０ｂに向かって湾曲している。また、光ファイバー結合用溝１４ｂと光フィルタ設置用溝１２との間の段部１８’が途切れている。【００５４】
第４の実施形態である光デバイス７０を製造し、光ファイバーＦ１及び光フィルタＦ２を光デバイス７０に組立てる方法は、クラッド４ｂを除去した後に露出部分１８をＲＩＥ等により形成すること以外、第１の実施形態である光デバイス１と同様である。【００５５】
次に、図５及び図６を参照して、本発明による光デバイスの第５の実施形態を説明する。第５の実施形態は、本発明の第２の目的を達成できる実施形態である。図５は、本発明の第５の実施形態による光デバイスの平面図であり、図６は、図５の光デバイスの正面図である。【００５６】
図５及び図６に示すように、光デバイス９０は、第１の実施形態の光導波路層４の代わりに３つのレンズ９２ａ、９２ｂ、９２ｃが用いられている。図５の光デバイス９０には、光ファイバーＦ１及び光フィルターＦ２が搭載されている。【００５７】
基板２は、光伝搬方向１０ａに延び、基板２の中間部２ｂの上には、レンズ９２ａ、９２ｂ、９２ｃが、例えば第１の実施形態の光デバイス１の光導波路４のクラッド４ｂと同じ材料で積層される。基板２は、光伝搬方向１０ａ及び横断方向１０ｂに延びる上面２ｄを有している。【００５８】
レンズ９２ａは、基板２の中間部２ｂの一方の側に配置され、レンズ９２ｂ、９２ｃは、その他方の側に配置されている。レンズ９２ａ、９２ｂ、９２ｃはそれぞれ光軸９４ａ、９４ｂ、９４ｃを有している。光軸９４ａと光軸９４ｂとは、同軸であり、光伝搬方向１０ａに対して交差角度θで斜めに真直ぐに延びている。光軸９４ｃは、光軸９４ａ及び光軸９４ｂに対して斜めに交差し、且つ、光伝搬方向１０ａに対して交差角度θで斜めに真直ぐに延びている。レンズ９２ｂは、光軸９４ａ、９４ｂ、９４ｃが交差する点９４ｄに対して、レンズ９２ａと点対称に設けられている。また、レンズ９３ｃは、点９４ｄを通り横断方向１０ｂに延びる線９４ｅに対して、レンズ９２ａと線対称に設けられている。【００５９】
また、基板２には、光フィルタＦ２を設置するために基板２を横断方向１０ｂに横切って延びる光フィルタ設置用溝１２が設けられている。光フィルタ設置用溝１２には、光フィルタＦ２を設置するために光フィルタ用接着剤Ａ２が使用される。【００６０】
光フィルタ用接着剤Ａ２は、一般的には、樹脂である。従って、光フィルタＦ２と光フィルタ設置用溝１２との間の隙間１１は、樹脂を充填すべき樹脂充填部１１を構成する。【００６１】
基板２は、中間部２ｂに対して両側に延長された延長部２ａを有し、延長部２ａは、光ファイバーＦ１を搭載するための光ファイバー搭載用凹部１４ａ、１４ｂを有している。本実施形態では、光ファイバーＦ１をポート４ｃ、４ｄと整列するように位置決めするためのＶ字形断面のＶ溝１４ａと、光ファイバーＦ１の端部に設けられ且つ横断方向１０ｂに延びる光ファイバー結合用溝１４ｂとが設けられている。この光ファイバー結合用溝１４ｂは、レンズ９２ａ、９２ｂ、９２ｃと光ファイバーＦ１との光学的な結合部（光路）の下方に位置し、レンズ９２ａ、９２ｂ、９２ｃと近接している。光ファイバー結合用溝１４ｂには、光ファイバーＦ１を基板２に固定するために光ファイバー用接着剤Ａ１が使用される。光ファイバー用接着剤Ａ１は、その屈折率が光ファイバーＦ１のコアの屈折率と近い値になるように選択されるのがよい。基板２は、シリコンで形成されることが好ましい。【００６２】
一方の側の光ファイバーＦ１は、その光軸ＦＡがレンズ９２ａの光軸９４ａと同軸になるように配置されている。レンズ９２ａは、光軸９４ａを含み且つ上面２ｄと垂直な平面に対して対称な凸レンズであり、レンズ９２ａの焦点が光ファイバーＦ１の先端又はその近傍に位置するように形成されている。本実施形態では、レンズ９２ａの４つの側面９６は、基板２の上面２ｄとほぼ垂直な面である。【００６３】
他方の側の光ファイバーＦ１、レンズ９２ｂ、レンズ９２ｃは、一方の側の光ファイバーＦ１、レンズ９２ａと同様の構造を有しているので、それらの説明を省略する。【００６４】
光ファイバー用接着剤Ａ１は、一般的には、樹脂である。光ファイバー結合用溝１４ｂは、樹脂を充填すべき樹脂充填部１３を構成する。光ファイバーＦ１とレンズ９２ａ、９２ｂ、９２ｃとの間に光ファイバー接着剤Ａ１が介在することは好ましくない。【００６５】
また、光フィルタ設置用溝１２及び光ファイバー結合用溝１４ｂの端部には、樹脂充填部１１又は１３と連通しており、樹脂を充填することなしに樹脂を溜めるための凹部９６ａ、９６ｂが形成されている。凹部９６ａ、９６ｂは、基板の上面２ｄから下方に延びている。凹部９６ａ、９６ｂは、光フィルタ設置用溝１２と光ファイバー結合用溝１４ｂとの間に設けられることが好ましい。凹部９６ａ、９６ｂは、余分な樹脂が光デバイス９０の光路に入り込まないように、光路の下方又はその近傍に設けられることが好ましい。【００６６】
光デバイス９０において、一方の側の光ファイバーＦ１に光を入射すると、光は、光ファイバーＦ１の先端から広がってレンズ９２ａに入射し、レンズ９２ａから出射するときに平行光になる。この平行光は、光フィルタＦ２を透過して、レンズ９２ｂに入射し、レンズ９２ｂから出射した後、焦点である他方の側の光ファイバーＦ１の先端に集まり、光ファイバーＦ１に伝搬する。【００６７】
第５の実施形態である光デバイス９０を製造し、光ファイバーＦ１及び光フィルタＦ２を光デバイス９０に組立てる方法は、光導波路４の代わりにレンズ９２ａ、９２ｂ、９２ｃを形成すること以外、第１の実施形態である光合分波器１の製造方法と同様である。従って、異なる部分だけを説明し、共通する部分の説明を省略する。【００６８】
Ｖ溝１４ａを形成した後、基板２の中間部２ｂにレンズ９２ａ、９２ｂ、９２ｃを形成する。具体的には、レンズ９２ａ、９２ｂ、９２ｃをフッ素化ポリイミド等の高分子材料で形成する場合には、スピン塗布や鋳型などによりクラッド層を形成する。次いで、フォトリソグラフィ、反応性イオンエッチングなどのプロセス加工や、型押し等の機械加工により、クラッド層からレンズ部分を除去して、所望の形態のレンズ９２ａ、９２ｂ、９２ｃを形成する。【００６９】
光デバイス９０では、光フィルタ用接着剤Ａ２（硬化前の樹脂）を光フィルタ設置用溝１２に滴下したとき、光フィルタ用接着剤Ａ２は光フィルタ設置用溝１２を横断方向１０ｂに広がった後、基板２の側面を伝わらずに、光フィルタ設置用溝１２の端部に設けられた凹部９６ａに流れ込み、又は、基板２の側面を伝わってから光ファイバー結合用溝１４ｂの端部に設けられた凹部９６ｂに流れ込む。凹部９６ａ、９６ｂは、硬化前の樹脂を遠くに移動させる作用を有していないので、光フィルタ用接着剤Ａ２が光ファイバー結合用溝１４ｂに入り込むことが防止され、その結果、樹脂の不必要な広がりが防止される。光ファイバー用接着剤Ａ１（硬化前の樹脂）を光ファイバー結合用溝１４ｂに滴下したときも同様である。【００７０】
また、光ファイバー用接着剤Ａ１（硬化前の樹脂）を光ファイバー結合用溝１４ｂに滴下したとき、光ファイバー用接着剤Ａ１が光ファイバー結合用溝１４ｂから盛り上がるが、その後、凹部９６ｂに流れ込む。それにより、光ファイバーＦ１とレンズ９２ａ、９２ｂ、９２ｃとの間に樹脂が介在することが防止される。【００７１】
次に、図７及び図８を参照して、本発明による光デバイスの第６の実施形態を説明する。第６の実施形態は、本発明の第２の目的を達成できる実施形態である。図７は、本発明の第６の実施形態による光デバイスの平面図であり、図８は、図７の光デバイスの正面図である。【００７２】
図７及び８に示すように、本発明の第６の実施形態である光デバイス１００は、凹部９６ａ、９６ｂの位置が異なること以外、第５の実施形態の光デバイス９０と同様の構造を有している。従って、第５の実施形態と同様の構成要素に同じ参照番号を付し、それらの説明を省略する。【００７３】
光フィルタ設置用溝１２は、その端部に凹部１０２ａが設けられ、その中間部に凹部１０２ｂが設けられている。凹部１０２ａ、１０２ｂは、光フィルタＦ２と光フィルタ設置用溝１２との間の隙間（樹脂充填部）１１と連通しており、樹脂を充填することなしに樹脂を溜めるために基板の上面２ｄから下方に延びている。【００７４】
また、光ファイバー結合用溝１４ｂは、その端部に凹部１０４ａが設けられ、その中間部に凹部１０４ｂが設けられている。凹部１０４ａ、１０４ｂは、光ファイバー結合用溝から流れ出た樹脂を溜めるために基板の上面２ｄから下方に延びている。【００７５】
凹部１０２ａ、１０２ｂ、１０４ａ、１０４ｂは、余分な樹脂が光デバイス１００の光路に入り込まないように、光路の下方又はその近傍に設けられることが好ましい。【００７６】
第６の実施形態である光デバイス１００を製造し、光ファイバーＦ１及び光フィルタＦ２を光デバイス１００に組立てる方法は、第５の実施形態である光デバイス９０と同様である。【００７７】
光デバイス１００では、光フィルタＦ２を設置するための光フィルタ設置用溝１２と光フィルタＦ２との間の隙間１１に充填された光フィルタ用接着剤Ａ１は、いったん、光フィルタ設置用溝１２から基板２の上面２ｄにあふれ、基板２の上に盛り上がる（図８のＡ２’参照）。この状態で光フィルタ用接着剤Ａ２が硬化すると、レンズ９２ａから出射された光が、光フィルタＦ２ではなく、盛り上がった光フィルタ用接着剤Ａ２’に入射する。しかしながら、隙間１１内の光フィルタ用接着剤Ａ２は、引続いて凹部１０２ａ、１０２ｂに流れ込み、光フィルタ設置用溝１２からあふれていた光フィルタ用接着剤Ａ２’は隙間１１内に戻る。それにより、樹脂の不必要な広がりが防止される。【００７８】
また、光ファイバー用接着剤Ａ１（硬化前の樹脂）を光ファイバー結合用溝１４ｂに滴下したとき、光ファイバー用接着剤Ａ１が光ファイバー結合用溝１４ｂから盛り上がるが、その後、凹部１０４ａ又は１０４ｂに流れ込む。それにより、光ファイバーＦ１とレンズ９２ａ、９２ｂ、９２ｃとの間に樹脂が介在することが防止される。【００７９】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
上記実施形態では、光デバイス１、５０、６０、７０を、ウエハから切り出した直後のものとして説明したが、それに光ファイバーＦ１及び／又は光フィルタＦ２等を搭載したものも、本発明の光デバイスに含まれる。
また、上記実施形態では、光デバイス９０、１００は光ファイバーＦ１及び光フィルタＦ２を搭載しているが、それらの一方又は両方を搭載する前の光デバイスも本発明に含まれる。
また、上記第２〜第４の実施形態において、境界線２２及び段部１８’の内縁２２’は、伝搬方向１０ａから横断方向１０ｂに向かって湾曲しているが、任意の角度で方向を変えてもよい。
また、上記第２〜第４の実施形態において、凸部８ａ、８ａ’、１６ａの両側に露出部分が設けられたが、その一方だけに設けられていてもよい。
また、上記実施形態では、光ファイバーＦ１を光デバイス１に搭載したが、基板２の延長部２ａを省略することにより、光ファイバーアレイを搭載してもよい。
また、上記第５の実施形態では、凹部９６ａ、９６ｂを光フィルタ設置用溝１２と光ファイバー結合用溝１４の端部に設けたけれども、樹脂の広がりを防止することができれば、凹部９６ａ、９６ｂが光フィルタ設置用溝１２と光ファイバー結合用溝１４の中間に位置していてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の第１の実施形態による光デバイスの斜視図である。
【図２】本発明の第２の実施形態による光デバイスの斜視図である。
【図３】本発明の第３の実施形態による光デバイスの斜視図である。
【図４】本発明の第４の実施形態による光デバイスの斜視図である。
【図５】本発明の第５の実施形態による光デバイスの斜視図である。
【図６】本発明の第５の実施形態による光デバイスの正面図である。
【図７】本発明の第６の実施形態による光デバイスの斜視図である。
【図８】本発明の第６実施形態による光デバイスの正面図である。
【図９】従来の光デバイスの斜視図である。
【符号の説明】
【００８１】
１、５０、６０、７０、  光デバイス
２  基板
２ａ  延長部
４  光導波路層
６ａ、６ｂ  第１の側面
８  第２の側面
８ａ、８ａ’凸部
８ｂ  凹部
１１  隙間（樹脂充填部）
１２  光フィルタ設置用溝
１３  隙間（樹脂充填部）
１４ａ  Ｖ溝
１４ｂ光ファイバー結合用溝
１６  基板の側面
１８  露出部分
１８’  段部（凹部）
２２  境界線
Ｆ１  光フィルタ
Ｆ２  光ファイバ
９０  １００  光デバイス
９２ａ、９２ｂ、９２ｃ  レンズ
９６ａ、９６ｂ  凹部
１０２ａ、１０２ｂ  凹部
１０４ａ、１０４ｂ  凹部
【図１】
0004780532.tif 000003
【図２】
0004780532.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0004780532.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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