(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に光導波路からなる光機能素子が形成された少なくとも２つの平面光波回路基板が光接続された光モジュールであって、
前記平面光波回路基板の内第１の平面光波回路基板は、平面光波回路基板同士を光接続する第１の入出力光導波路アレイを有し、
前記第１の平面光波回路基板を除く第２の平面光波回路基板は、前記第１の入出力光導波路アレイと光接続する第２の入出力光導波路アレイおよび光ファイバアレイと光接続する第３の入出力光導波路アレイを有し、かつ、第２の平面光波回路基板の内少なくとも前記第２の入出力光導波路アレイを有する平面光波回路基板が前記第１の平面光波回路基板とは異なる曲率の反りを有し、
前記第１および第２の入出力光導波路アレイのアレイ間隔が、前記第３の入出力光導波路アレイのアレイ間隔よりも狭く、前記第２の平面光波回路基板に形成される光機能素子の少なくとも１つが熱光学効果を用いた光機能素子であり、前記第１の平面光波回路基板は、当該平面光波回路基板に形成される光機能素子に熱光学効果を用いた光機能素子を含まないことを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
基板上に光導波路からなる光機能素子が形成された少なくとも２つの平面光波回路基板が光接続された光モジュールであって、
前記平面光波回路基板の内第１の平面光波回路基板は、平面光波回路基板同士を光接続する第１の入出力光導波路アレイを有し、
前記第１の平面光波回路基板を除く第２の平面光波回路基板は、前記第１の入出力光導波路アレイと光接続する第２の入出力光導波路アレイおよび光ファイバアレイと光接続する第３の入出力光導波路アレイを有し、かつ、第２の平面光波回路基板の内少なくとも前記第２の入出力光導波路アレイを有する平面光波回路基板が前記第１の平面光波回路基板とは異なる曲率の反りを有し、
前記第１および第２の入出力光導波路アレイのアレイ間隔が、前記第３の入出力光導波路アレイのアレイ間隔よりも狭く、前記第１の平面光波回路基板に形成される光機能素子の少なくとも１つが熱光学効果を用いた光機能素子であり、前記第２の平面光波回路基板の少なくとも前記第２の入出力光導波路アレイを有する平面光波回路基板は、当該平面光波回路基板に形成される光機能素子に熱光学効果を用いた光機能素子を含まないことを特徴とする光モジュール。
【請求項３】
前記平面光波回路基板上に複数の前記光機能素子が形成されてアレイを成し、前記第１および第２の入出力光導波路アレイのアレイ間隔が、前記光機能素子のアレイ間隔よりも狭いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光モジュール。
【請求項４】
前記第３の入出力光導波路を有する前記平面光波回路基板が、複数の前記平面光波回路基板の内最も反りが小さいことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の光モジュール。
【請求項５】
前記第１および第２の入出力光導波路アレイのアレイ間隔が、前記第３の入出力光導波路アレイに接続される光ファイバアレイに用いる光ファイバの外径よりも小さいことを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の光モジュール。
【請求項６】
前記平面光波回路基板が、シリコンないし石英を基板材料とし、石英ガラスないし有機物を導波路材料として形成されたものであることを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光モジュールに関し、より詳細には、平面光波回路基板の反りの不整合により生じる光導波路間の軸ずれを抑制して接続損失が低減された光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットを中心としたトラフィック量の増大により、波長分割多重を用いた大容量光通信システムの要求がますます高まっている。大容量光通信システムを実現する光通信用部品として、平面光波回路（ＰＬＣ）技術により作製され、複数の機能を備えた光機能素子を組み合わせた高機能光モジュールが期待を集めており、例えば、波長合分波器であるアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）と可変光減衰器（ＶＯＡ）アレイとモニタＰＤアレイを集積した可変光減衰器付き合分波器（Ｖ−ＡＷＧ）などが実現されている。これらの高機能光モジュールは、最近特に大容量光通信システムのメトロネットワークへの適用が開始されたことから、小型化、高密度化、高機能化が強く求められている。これらの要求に応えるべく、１つの基板上に複数の機能を有する光機能素子を集積化したシングルチップ集積型高機能光モジュールも開発されている。しかし、シングルチップ集積型高機能光モジュールは、１つの基板上に異なる機能を有する複数の光機能素子を集積化するため、製造工程が複雑になり、個々の光機能素子を最適な製造プロセスや導波路構造で作製できないといった問題があり、光機能素子を複数のＰＬＣ基板上にそれぞれの最適な製造プロセスと導波路構造で形成し、それらを光結合するように接続した光モジュールが主に製造されている。
【０００３】
図５に、複数のＰＬＣチップを光ファイバで接続したＰＬＣモジュールの構成を示す。これは可変光減衰器付き波長合波器を作製した一例である。ＰＬＣチップ１１の入力光導波路アレイ１２ａ、出力光導波路アレイ１２ｂには、それぞれ光ファイバアレイ１ａ、１ｂが光接続されている。また、ＰＬＣチップ１３の入力光導波路アレイ１４ａ、出力光導波路１４ｂには、それぞれ光ファイバアレイ１ｂ、光ファイバ１ｃが光接続されている。ＰＬＣチップ１１の入力光導波路アレイ１２ａと出力光導波路アレイ１２ｂは、ＶＯＡアレイ３１を介して接続され、ＰＬＣチップ１３の入力光導波路アレイ１４ａと出力光導波路アレイ１４ｂは、ＡＷＧ５１を介して接続されている。ＰＬＣチップ１１、１３は光ファイバアレイ１ｂを介して互いに光接続されている。ＰＬＣのアレイ間隔は、導波路設計にも依存するが、およそ１０〜３０μｍまで縮めることができる。一方、光ファイバアレイは、アレイ間隔を光ファイバの外径までしか縮めることができず、標準的な光ファイバの外径は１２５μｍである。そのため、ＰＬＣに光ファイバアレイを接続する場合には、入出力光導波路アレイ１２ａ、１２ｂ、１４ａのアレイ間隔は、光ファイバアレイ１ａ、１ｂのアレイ間隔以上にしなければならないという制約を受ける。
【０００４】
複数のＰＬＣチップを接続する別の方法として、図６のように光ファイバアレイを介さずにＰＬＣチップの光導波路端面を突き合わせて光接続する方法もある（特許文献１参照）。この方法では、ＰＬＣチップ間を光ファイバで接続しないため、ファイバ接続工程が不要になり、ファイバ部材も不要になるため低コスト化が可能となり、また、ファイバの取り回し等がなくなるため、小型化が可能となる。
【０００５】
上記のような方法を利用することで、複数のＰＬＣチップに異なる機能を有する光機能素子を形成し、それらを接続した高機能光モジュールが製造されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２４３３９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、異なる機能を有する光機能素子を複数のＰＬＣチップに形成する際、それぞれの最適なプロセス、及び、導波路構造が用いられるため、各ＰＬＣチップにはそれぞれ異なる大きさの反りが生じることがある。例えば、ＡＷＧや光スプリッタなどの熱光学効果を使用しない光機能素子の場合には、成膜にかかる製造コストを低減するため、光機能素子の特性を劣化させない範囲で、光が伝搬するコアと基板の間の下部クラッド層を薄くした導波路構造が用いられる。これに対して、熱光学光スイッチ（ＴＯ−ＳＷ）や熱光学可変光減衰器（ＶＯＡ）などの熱光学効果を使用する光機能素子の場合には、光導波路上のＰＬＣチップ表面に形成した薄膜ヒータへの電力印加によって、光が伝搬するコアをより効率的に加熱するために下部クラッド層を厚くした導波路構造が用いられる。この場合、基板として使用されるシリコンと導波路材料である石英ガラスの熱膨張係数の違いと、導波路材料である石英ガラス形成時の温度と室温の違いに起因してＰＬＣチップの反りが発生する。ＰＬＣチップの反りは、一般に基板上に形成される導波路材料が厚いほど大きくなるため、下部クラッド層が厚い導波路構造をとる熱光学効果を用いた光機能素子を形成したＰＬＣチップの反りが大きくなる。そのため、反りの異なるＰＬＣチップ同士を接続する際、反りの不整合から軸ずれが生じて接続損失が増大するという課題があった。さらには、この場合に光結合させる光導波路アレイの幅（光導波路アレイの両端の光導波路間の距離）が広いほど、反りの不整合により生じる軸ずれに起因した接続損失がより大きいという課題があった。
【０００８】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、反りの不整合から生じる軸ずれに起因する接続損失を低減して、低損失性に優れた光モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、基板上に光導波路からなる光機能素子が形成された少なくとも２つの平面光波回路基板が光接続された光モジュールであって、前記平面光波回路基板の内第１の平面光波回路基板は、平面光波回路基板同士を光接続する第１の入出力光導波路アレイを有し、前記第１の平面光波回路基板を除く第２の平面光波回路基板は、前記第１の入出力光導波路アレイと光接続する第２の入出力光導波路アレイおよび光ファイバアレイと光接続する第３の入出力光導波路アレイを有し、かつ、第２の平面光波回路基板の内少なくとも前記第２の入出力光導波路アレイを有する平面光波回路基板が前記第１の平面光波回路基板とは異なる曲率の反りを有し、前記第１および第２の入出力光導波路アレイのアレイ間隔が、前記第３の入出力光導波路アレイのアレイ間隔よりも狭く、前記第２の平面光波回路基板に形成される光機能素子の少なくとも１つが熱光学効果を用いた光機能素子であり、前記第１の平面光波回路基板は、当該平面光波回路基板に形成される光機能素子に熱光学効果を用いた光機能素子を含まないことを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、基板上に光導波路からなる光機能素子が形成された少なくとも２つの平面光波回路基板が光接続された光モジュールであって、前記平面光波回路基板の内第１の平面光波回路基板は、平面光波回路基板同士を光接続する第１の入出力光導波路アレイを有し、前記第１の平面光波回路基板を除く第２の平面光波回路基板は、前記第１の入出力光導波路アレイと光接続する第２の入出力光導波路アレイおよび光ファイバアレイと光接続する第３の入出力光導波路アレイを有し、かつ、第２の平面光波回路基板の内少なくとも前記第２の入出力光導波路アレイを有する平面光波回路基板が前記第１の平面光波回路基板とは異なる曲率の反りを有し、前記第１および第２の入出力光導波路アレイのアレイ間隔が、前記第３の入出力光導波路アレイのアレイ間隔よりも狭く、前記第１の平面光波回路基板に形成される光機能素子の少なくとも１つが熱光学効果を用いた光機能素子であり、前記第２の平面光波回路基板の少なくとも前記第２の入出力光導波路アレイを有する平面光波回路基板は、当該平面光波回路基板に形成される光機能素子に熱光学効果を用いた光機能素子を含まないことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の光モジュールにおいて、前記平面光波回路基板上に複数の前記光機能素子が形成されてアレイを成し、前記第１および第２の入出力光導波路アレイのアレイ間隔が、前記光機能素子のアレイ間隔よりも狭いことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３の何れかに記載の光モジュールにおいて、前記第３の入出力光導波路を有する前記平面光波回路基板が、複数の前記平面光波回路基板の内最も反りが小さいことを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４の何れかに記載の光モジュールにおいて、前記第１および第２の入出力光導波路アレイのアレイ間隔が、前記第３の入出力光導波路アレイに接続される光ファイバアレイに用いる光ファイバの外径よりも小さいことを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５の何れかに記載の光モジュール前記平面光波回路基板が、シリコンないし石英を基板材料とし、石英ガラスないし有機物を導波路材料として形成されたものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、複数の平面光波回路基板を光接続した際に、平面光波回路基板の反りの不整合から生じる軸ずれを小さくして、軸ずれに起因する接続損失を低減することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、１つの熱光学効果を用いた可変光減衰器（ＶＯＡ）アレイと、１つの波長合分波器として機能するアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）を別の平面光波回路基板上に作製し、それらを光接続して、可変光減衰器付き波長合波器を製造した場合について記述するが、本発明はこれに制限されるものではなく、例えば、２つのＡＷＧと１つのＶＯＡアレイと１つの熱光学効果を用いた光スイッチアレイから構成されるＲＯＡＤＭ（Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer）スイッチモジュールなどの他の形態の光モジュールでも同様の接続損失低減の効果を奏する。また、以下の実施形態では、基板材料としてシリコンを使用し、導波路材料として石英ガラスを使用した場合について記述するが、本発明はこれに制限されるものではなく、例えば、基板材料、導波路材料として他の無機材料や有機材料、半導体材料を使用した場合などの、他の材料からなる光モジュールでも同様の接続損失低減の効果を奏する。
【００１７】
（実施形態１）
図１に、本発明の実施形態１に係る光モジュールの構成を示す。本実施形態は、１００チャンネルの可変光減衰器付き波長合分波器を製造した一例である。本回路は光ファイバアレイ１ａと光ファイバ１ｃが、ＰＬＣチップ２の入力光導波路アレイ３ａとＰＬＣチップ４の出力光導波路５ｂにそれぞれ光接続されている。また、ＰＬＣチップ２の出力光導波路アレイ３ｂとＰＬＣ４の入力光導波路アレイ５ａとが光接続されている。入力光導波路アレイ３ａと出力光導波路アレイ３ｂはＶＯＡアレイ３１を介して接続され、入力光導波路アレイ５ａと出力光導波路５ｂはＡＷＧ５１を介して接続されている。本実施形態では、光ファイバアレイ１ａと、ＰＬＣチップ２の出力光導波路アレイ３ｂと、ＰＬＣチップ４の入力光導波路５ａは何れも１００心であり、ＶＯＡアレイ３１と、ＡＷＧ５１は何れも１００チャネル品である。また、ＶＯＡアレイ３１のアレイ間隔は、光ファイバアレイ１ａのアレイ間隔と同じ１２５μｍである。光ファイバアレイ１ａで用いた光ファイバは標準的な外径が１２５μｍのものを使用し、外径と同じ１２５μｍの間隔で配置されている。光ファイバアレイ１ａは反りがなく、光ファイバが一直線上に並んでいる。一方、ＰＬＣチップ２、４は、それぞれ曲率半径で表して３ｍ、２０ｍと異なる大きさの反りを有している。
【００１８】
ここで、基板の反りに関して詳細に説明する。ＰＬＣチップは、シリコン基板上に、石英を主成分とするガラスからなる導波路材料を用いて埋め込み型導波路を形成して作製されている。石英を主成分とするガラスの製法としては、火炎堆積法（ＦＨＤ）やスパッタ法、ＣＶＤ法などが挙げられるが、何れも成膜の際に基板温度が室温と比べて高温になる。シリコンと石英ガラスは熱膨張係数が異なるため、シリコン基板上に石英を主成分とするガラスの薄膜を形成したＰＬＣチップが成膜時の高温状態から室温に冷却されると、シリコンと石英を主成分とするガラスの熱収縮の違いに起因して、ＰＬＣチップに反りが生じる。また、この時、石英を主成分とするガラスの薄膜の厚さが厚いほど、ＰＬＣチップの反りは大きくなる。
【００１９】
ここで、本実施形態では、熱光学効果を用いたＶＯＡアレイ３１が形成されているＰＬＣチップ２は、ＶＯＡアレイ３１の光減衰量調整のために必要な消費電力を低減するために、光が伝搬するコアと基板として用いるシリコン基板との間のガラス層である、下部クラッド層の厚さが５０μｍと厚く設定されている。一方、ＡＷＧ５１が形成されているＰＬＣチップ４は、熱光学効果を用いないために下部クラッド層を厚くする必要が無いため、成膜コスト低減を目的に、下部クラッド層の厚さが２０μｍと薄く設定されている。下部クラッド層の厚さが厚いと、シリコン基板上の石英を主成分とするガラスの薄膜の厚さが厚くなるため、ＰＬＣチップ２はＰＬＣチップ４に比べて反りが大きくなる。
【００２０】
ＰＬＣチップ２の入力光導波路アレイ３ａは、光ファイバアレイ１ａと光接続するため、光ファイバアレイ１ａに合わせてアレイ間隔が１２５μｍに設計されている。一方、ＰＬＣ２、４を直接光接続するＰＬＣチップ２の出力光導波路アレイ３ｂとＰＬＣチップ４の入力光導波路アレイ５ａは、図６に示す従来のモジュール構成とは異なり、アレイ間隔を４０μｍまででき得る限り狭くしている。ここで、アレイ間隔の下限は導波路設計によって決定され、特に光が伝搬するコアの寸法と、クラッドとコアの屈折率差と、導波路を近接させる領域の長さに依存する。使用する導波路設計に応じて、近接した導波路間で発生する光結合が十分に小さくなるように設計する必要がある。
【００２１】
以下、反りの大きさの異なる導波路アレイを光接続した際の、アレイ間隔と接続損失の関係について図２を用いて説明する。
【００２２】
図２（ａ）、（ｂ）に、反りの無い導波路アレイと反りのある導波路アレイの間で発生する軸ずれとアレイ間隔の大きさとの関係を示したものである。導波路アレイのアレイ間隔は、図２（ａ）、（ｂ）で、それぞれ１２５μｍ、４０μｍである。反りのある導波路アレイの反りの大きさと導波路の数は図２（ａ）、（ｂ）どちらも同じであるが、軸ずれ幅ｄはアレイ間隔に依存し、アレイ間隔が広いほど軸ずれ幅ｄが大きくなる。したがって、アレイ間隔を狭めることによって軸ずれ幅ｄを抑制することができる。この効果は、反りが小さな導波路アレイと反りの大きな導波路アレイの間で生じる軸ずれに対しても同様に得られる。
【００２３】
図３に、反りが曲率半径で表して３ｍの曲線上に配置された導波路アレイと反りの無い導波路アレイを接続した場合のアレイ間隔と接続損失の関係を示す。ここで、導波路アレイのモードフィールド径（光強度が１／ｅ2となる光強度分布の幅）は何れも１０μｍとし、導波路アレイの本数は１００本とし、アレイ導波路間隔は４０μｍ、１２５μｍとした。この場合、アレイ間隔が１２５μｍのときは軸ずれ幅ｄが最大で約３．２μｍとなり、アレイ間隔が４０μｍのときは軸ずれ幅ｄが最大で約０．３μｍとなる。アレイ間隔が１２５μｍの場合の接続損失は最大で約１．８ｄＢであったが、アレイ間隔が４０μｍのときの接続損失は最大で約０．０２ｄＢであった。このように、反りの大きさが異なる導波路アレイを光接続する場合、アレイ間隔を狭めることによって軸ずれによる接続損失を大幅に改善することができる。
【００２４】
このことから、本実施形態において、ＰＬＣ同士を直接接続するＰＬＣチップ２の出力光導波路アレイ３ｂとＰＬＣチップ４の入力光導波路アレイ５ａのアレイ間隔を、ＶＯＡアレイ３１のアレイ間隔である１２５μｍのままとせず、４０μｍまででき得る限り狭くすることで、光モジュールの損失を大幅に低減することができる。
【００２５】
（実施形態２）
図４に、本発明の実施形態２に係る光モジュールの構成を示す。本実施形態も、実施形態１と同様に１００チャネルの可変減衰器付き波長合波器を作製した一例である。光ファイバアレイ１ａ、１ｃが、ＰＬＣチップ８の入力光導波路アレイ９ａ、出力光導波路１０ｂにそれぞれ光接続されている。ＰＬＣチップ８はＰＬＣチップ６と直接接続されており、ＰＬＣチップ８の出力光導波路アレイ９ｂ、入力光導波路アレイ１０ａが、ＰＬＣチップ６の入力光導波路アレイ７ａ、出力光導波路アレイ７ｂとそれぞれ光接続されている。ＰＬＣチップ６の入力光導波路アレイ７ａと出力光導波路アレイ７ｂはＶＯＡアレイ３１を介して接続され、ＰＬＣチップ８の入力光導波路アレイ１０ａと出力光導波路１０ｂはＡＷＧ５１を介して接続されている。本実施例において、光ファイバアレイ１ａと、ＰＬＣチップの８の入力光導波路アレイ９ａと出力光導波路アレイ９ｂと入力光導波路１０ａと、ＰＬＣチップ６の入力光導波路７ａと出力光導波路７ｂは何れも１００心であり、ＶＯＡアレイ３１と、ＡＷＧ５１は何れも１００チャネル品である。また、ＶＯＡアレイ３１のアレイ間隔は、光ファイバアレイ１ａのアレイ間隔と同じ１２５μｍである。光ファイバアレイ１ａで用いた光ファイバは標準的な外径が１２５μｍのものを使用し、外径と同じ１２５μｍの間隔で配置されている。光ファイバアレイ１ａは反りがなく、光ファイバが一直線上に並んでいる。本実施形態においても、ＰＬＣチップ同士を接続する部分のＰＬＣチップ６の入力光導波路アレイ７ａと出力光導波路アレイ７ｂと、ＰＬＣチップ８の出力光導波路アレイ９ｂと入力光導波路アレイ１０ａのアレイ間隔を４０μｍまででき得る限り狭くしている。
【００２６】
ＰＬＣチップ６とＰＬＣチップ８の反りは、それぞれ曲率半径で表して３ｍ、２０ｍである。
【００２７】
実施形態２の特徴は、光ファイバの外径により制限されてアレイ間隔を狭めることが難しい光ファイバアレイ１ａを反りの大きいＰＬＣチップ６に接続せず、反りの小さいＰＬＣチップ８に接続し、ＰＬＣチップ６にはＰＬＣチップ８のみを接続する構成としているところにある。そして、ＰＬＣチップ６とＰＬＣチップ８と接続する入出力光導波路アレイ７ａ、７ｂ、９ｂ、１０ａは、ＰＬＣ同士を接続する部分のアレイ間隔をでき得る限り狭くして光接続されているところにある。これにより、反りによる軸ずれで発生する接続損失を最小化することができる。
【００２８】
但し、実施形態１の場合に比べると光接続箇所が１箇所増えている、すなわち接続損失の発生箇所が１箇所増えている。さらに、ＰＬＣ同士を接続する部分の導波路アレイ本数が２倍の２００本に増加している。実施形態１と実施形態２のモジュール全体の光損失の差分は、石英ガラスを主成分とする導波路材料により作製された光導波路の損失が典型値として０．０２ｄＢ／ｃｍ程度と極めて小さいことから、接続損失の差分とほぼ等しい。そのため、実施形態１で行った接続損失計算と同じ方法で実施形態２についても実施形態１に対する接続損失の変化量を算出することができる。
【００２９】
実施形態１における導波路アレイ間の接続損失は、光ファイバアレイ１ａとＰＬＣチップ２の入力光導波路アレイ３ａとの間の接続損失（最大で約１．８ｄＢ。ここで、導波路アレイ本数は１００本、アレイ間隔は１２５μｍ、導波路アレイの反りは曲率半径で３ｍと∞ｍ（反り無し）である）と、ＰＬＣチップ２の出力光導波路アレイ３ｂとＰＬＣチップ４の入力光導波路アレイ５ａとの間の接続損失（最大で約０．０１ｄＢ。ここで、導波路アレイ本数は１００本、アレイ間隔は４０μｍ、導波路アレイの反りは曲率半径で３ｍと２０ｍである）との和であって、最大で１．８１ｄＢである。
【００３０】
これに対し実施形態２における導波路アレイ間の接続損失は、光ファイバアレイ１ａとＰＬＣチップ８の入力光導波路アレイ９ａとの間の接続損失（最大で約０．０４ｄＢ。ここで、導波路アレイ本数は１００本、アレイ間隔は１２５μｍ、導波路アレイの反りは曲率半径で２０ｍと∞ｍ（反り無し）である）と、ＰＬＣチップ８の出力光導波路アレイ９ｂとＰＬＣチップ６の入力光導波路アレイ７ａとの間の接続損失（最大で約０．４ｄＢ。ここで、導波路アレイ本数は２００本、アレイ間隔は４０μｍ、導波路アレイの反りは曲率半径で３ｍと２０ｍである。ＰＬＣチップ６⇒ＰＬＣチップ８、ＰＬＣチップ８⇒ＰＬＣチップ６の２箇所）の和であって、最大で０．４４ｄＢに減少し、実施形態１よりも更に接続損失が低減される。
【００３１】
本発明で重要なのは、（１）ＰＬＣチップ同士を接続する際にはアレイ間隔を狭くし、（２）光ファイバアレイなどのアレイ間隔を狭くできないものとの接続を反りの小さなＰＬＣチップに集約することである。そのため、実施形態１、２では２つのＰＬＣチップからなる光モジュールのみを示したが、本発明は、ＰＬＣチップ又は光ファイバアレイが３つ以上であっても、この規則に即して光モジュールを構成することで接続損失を最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係る光モジュールの構成を示す図である。
【図２】（ａ）は、アレイ間隔が大きい場合の反りの大きさが異なる導波路アレイを接続した際の軸ずれの大きさを示す図であり、（ｂ）は、アレイ間隔が小さい場合の反りの大きさが異なる導波路アレイを接続した際の軸ずれの大きさを示す図である。
【図３】反りの大きさが異なる導波路アレイを接続した際のアレイ間隔と接続損失の関係を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る光モジュールの構成を示す図である。
【図５】従来のＰＬＣチップ間が光ファイバアレイを用いて接続された光モジュールの構成を示す図である。
【図６】従来のＰＬＣチップ間が直接接続された光モジュールの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１ａ、１ｂ  光ファイバアレイ
１ｃ  光ファイバ
２、４、６、８、１１、１３  ＰＬＣチップ
３ａ、５ａ、７ａ、９ａ、１０ａ、１２ａ、１４ａ  入力光導波路アレイ
３ｂ、７ｂ、９ｂ、１２ｂ  出力光導波路アレイ
５ｂ、１０ｂ、１４ｂ  出力光導波路
３１  ＶＯＡアレイ
５１  ＡＷＧ（アレイ導波路回折格子）
【図１】
0004699435.tif 000002
【図２】
0004699435.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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