(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面視略矩形状の基板と、
前記基板上に形成され、信号用の光導波路を構成する第１コアと、
前記基板上に形成され、調心用の光導波路を構成する第２コアおよび第３コアと、
前記基板上に形成され、少なくとも一部がシリコンから構成され、前記第２コアと前記第３コアとを接続する光導波路を構成する第４コアと、を有し、
前記第１コアの一方の端部と、前記第２コアの一方の端部と、前記第３コアの一方の端部は、前記基板の一辺に、コア端部が並んで形成され、
前記第４コアは、前記シリコンから構成された部分に屈曲部を有し、前記第２コアの他方の端部と前記第３コアの他方の端部とを接続する
光回路部品において、
前記基板上に形成され、シリコンから成る第５コアを更に有し、
前記第１コアは、前記第５コアの一方の端部を覆って形成され、
前記第４コアは、
シリコンから構成され、一方の端部が前記第２コアの他方の端部に覆われて接続され、
第１屈曲部を有する第６コアと、
シリコンから構成され、一方の端部が前記第３コアの他方の端部に覆われて接続され、
第２屈曲部を有する第７コアと、
前記第６コアの他方の端部と、前記第７コアの他方の端部と、前記第５コアの一部とを覆い、平面視において前記第５コアと交差する第８コアとを含み、
前記第１コア、前記第２コア、前記第３コア、および前記第８コアは、シリコンよりも屈折率の小さい材料から構成されている
ことを特徴とする光回路部品。
【請求項２】
請求項１に記載の光回路部品において、
前記第１コアと、前記第２コアと、前記第３コアは、平面視において前記基板の一辺に、コア端部が並んで形成され、
前記第１コアは、平面視において前記第２コアと前記第３コアとの間に配置されている  ことを特徴とする光回路部品。
【請求項３】
平面視略矩形状の基板と、
前記基板上に形成され、信号用の光導波路を構成する第１コアと、
前記基板上に形成され、調心用の光導波路を構成する第２コアおよび第３コアと、
前記基板上に形成され、少なくとも一部がシリコンから構成され、前記第２コアと前記第３コアとを接続する光導波路を構成する第４コアと、を有し、
前記第１コアの一方の端部と、前記第２コアの一方の端部と、前記第３コアの一方の端部は、前記基板の一辺に、コア端部が並んで形成され、
前記第４コアは、前記シリコンから構成された部分に屈曲部を有し、前記第２コアの他方の端部と前記第３コアの他方の端部とを接続する
光回路部品において、
前記第４コアは、
シリコンから構成され、一方の端部が前記第２コアの他方の端部に接続され、第１屈曲部を有する第５コアと、
シリコンから構成され、一方の端部が前記第３コアの他方の端部に接続され、第２屈曲部を有する第６コアと、
前記第５コアの他方の端部と、前記第６コアの他方の端部とを覆い、平面視において前記第１コアと交差する第７コアとを含み、
前記第１コア、前記第２コア、前記第３コア、および前記第７コアは、シリコンよりも屈折率の小さい材料から構成され、
前記第１コアと前記第７コアとは、交差する部分が共通化されて一体に形成されている ことを特徴とする光回路部品。
【請求項４】
請求項３に記載の光回路部品において、
前記第１コアと、前記第２コアと、前記第３コアは、平面視において前記基板の一辺に、コア端部が並んで形成され、
前記第１コアは、平面視において前記第２コアと前記第３コアとの間に配置されている ことを特徴とする光回路部品。
【請求項５】
請求項３または４に記載の光回路部品において、
基板上に形成され、シリコンから成る第８コアを更に有し、
前記第８コアは、平面視において前記第１コアと重なりを有して同一方向に延在する部分を有し、
前記第７コアは、平面視で前記第１コアと前記第８コアとが重なりを有する部分において、前記第８コアと交差する
ことを特徴とする光回路部品。
【請求項６】
請求項１から５までの何れか一項に記載の光回路部品において、
前記シリコンよりも屈折率の小さい材料は、シリコン酸化物またはシリコン窒化物を含む
ことを特徴とする光回路部品。
【請求項７】
請求項１から６までの何れか一項に記載の光回路部品において、
前記第１コアを複数有する
ことを特徴とする光回路部品。
【請求項８】
請求項１から７までの何れか一項に記載の光回路部品と、
前記第１コア、前記第２コア、および前記第３コアの配列間隔に対応して配置された第１光ファイバ、第２光ファイバおよび第３光ファイバを有する光ファイバブロックとを備え、
前記光回路部品と前記光ファイバブロックとは、前記第１コアの前記一方の端部の端面と前記第１光ファイバのコアの端面とが対向し、前記第２コアの前記一方の端部の端面と前記第２光ファイバのコアの端面とが対向し、前記第３コアの前記一方の端部の端面と前記第３光ファイバのコアの端面とが対向して接続されている
ことを特徴とする光ファイバと光回路部品との接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路が形成された光回路部品、および光回路部品と光ファイバとの接続構造に関し、例えばシリコンフォトニクスチップから成る光回路部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報処理システムや情報伝送システムの広範囲な応用が進展しつつある現在、これらの一翼を担う光回路にも、電子回路並みの大規模集積化と高機能化が望まれている。
近年、光回路の大規模集積化・高機能化を実現するための技術として、シリコン（Ｓｉ）細線をコアとする光導波路やゲルマニウム（Ｇｅ）から構成されるフォトダイオード（以下「ＰＤ：Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ」と称する。）等を同一の半導体基板上に集積化するシリコンフォトニクス（以下「ＳｉＰｈ」と称する。）技術が期待されており、その研究開発が進められている。
【０００３】
ＳｉＰｈ技術では、Ｓｉをコアとし、ＳｉＯ2をクラッドとするチャネル型の光導波路を基本とした光回路を、例えばＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ−ｏｎ  ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板上に形成する。ＳｉＰｈ技術によって形成された光導波路は、ＳｉコアとＳｉＯ2クラッドとの比屈折率差Δが４０％程度であり、石英系の光導波路に比べ数十倍大きい。すなわち、ＳｉＰｈ技術による光導波路は、大きな屈折率差による光閉じ込め効果が非常に強いことから、以下に示す優れた特徴がある。
【０００４】
例えば、ＳｉＰｈ技術による光導波路では、波長１５５０ｎｍ付近の通信用赤外領域においてシングルモード条件を満たす正方断面の光導波路のコアサイズは約３００ｎｍ×３００ｎｍとなり、石英系の光導波路の数百分の１の断面積となるという特徴がある。また、ＳｉＰｈ技術による光導波路では、無損失で曲げることが可能な最小曲率半径は数μｍ程度であり、石英系の光導波路の最小曲率半径の数千分の１となるという特徴がある。これらの特徴により、ＳｉＰｈ技術による光回路の大規模集積化が期待されている。
【０００５】
また、ＳｉＰｈ技術は、一般にＳＯＩ基板を用いるため電子回路とのモノリシック集積が可能であり、且つ１００ＭＷ／ｃｍ２程度の光パワー密度が容易に得られることから、光非線形効果が効率的に発現可能であり、機能的にも優れた潜在能力をもつ。更に、製造技術の観点では、成熟したＳｉ半導体の微細加工技術が適用できるため、微細パターンの形成が容易で量産性に優れている。
【０００６】
以上に示したように、ＳｉＰｈ技術には優れた特徴があることから、近年、リング共振器、スプリッタ、およびアレイ導波路格子型の波長フィルタ等のＳｉ細線光導波路をベースにした各種光デバイスの研究開発が進められている。
【０００７】
しかし、これらＳｉ細線ベースの極小光デバイスの実用化には、光導波路の基本特性に大きな課題があることが指摘されてきた。
【０００８】
第１の課題は、光入出力のための光ファイバとＳｉ細線光導波路のモードフィールドサイズの大きな違いにより、光結合損失が非常に大きくなることである。一般に、Ｓｉ細線光導波路のモードフィールドサイズは、３００ｎｍ程度である。これに対し、通常のシングルモード光ファイバ（以下、「ＳＭＦ：Ｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｄｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｆｉｂｅｒ」とも称する。）のモードフィールド径は約９μｍであり、２％程度の高比屈折率差を有する光ファイバであっても約４μｍである。すなわち、光ファイバの断面積はＳｉ細線光導波路の１００倍から１０００倍も大きい。したがって、大きなモードフィールドをもつ光ファイバとＳｉ細線光導波路とを直接接続しても２０ｄＢ以上の損失が発生するため、実用に供しない。また、端面反射により、波長特性も極端に悪化するという問題もある。
【０００９】
このような結合損失の問題を解決するために、光ファイバとＳｉ細線光導波路との接続構造として、従来から逆テーパ型のスポットサイズ変換（以下「ＳＳＣ：Ｓｐｏｔ−ｓｉｚｅ−ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ」と称する。）構造が知られている（非特許文献１参照）。
ＳＳＣ構造は、断熱逆テーパ形状のＳｉ細線と、それを覆う接続用の大口径光導波路とから構成されている。Ｓｉ細線で構成されたＳｉコア（例えば３００ｎｍ×３００ｎｍ）は、接続用の大口径光導波路内でテーパ状に細くなり、最終的には消失する。Ｓｉコアのテーパ状部分から漏れ出た光は、外側の大口径光導波路により捕獲される。この過程は断熱的であるので、反射や損失はほとんど発生しない。
【００１０】
また、上述した接続用の大口径光導波路は、屈折率が１．５１程度のＳｉＯｘをコアとし、ＳｉＯ２をクラッドとする比屈折率差が約３％のシングルモード光導波路であり、例えば３μｍ×３μｍの大口径のコア断面を有する。したがって、モードフィールド径が約４μｍの高比屈折率差を有する光ファイバと大口径光導波路とを接続することにより、低損失で接続することが可能となる。なお、この大口径光導波路における光ファイバに接続される端部は、石英系光導波路によって構成されたプレーナ光導波路回路（ＰＬＣ：Ｐｌａｎａｒ  Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）の端部と同様の構造を有している。
【００１１】
上記のＳＳＣ構造の適用により、Ｓｉ細線光導波路と光ファイバとを低損失に接続することが可能となるが、実際にＳｉ細線光導波路と光ファイバとの接続構造を実現するためには、光ファイバと接続用の大口径光導波路との正確な位置合わせ（以下、「調心」とも称する。）が必要となる。
【００１２】
光ファイバと接続用の大口径光導波路との調心を行うための技術として、例えば特許文献１に、ＰＬＣ回路を構成する光導波路を有するＰＬＣ部品に光回路と光ファイバとの接続に用いる調心用光導波路を設け、その調心用光導波路の入出力端面の一方をＰＬＣ回路の入出力導波路の入出力端面と同一端面に配置し、他方を反対側の端面に配置する技術が提案されている。
図１６は、特許文献１に開示された従来の調心用光導波路を有する光回路部品と光入出力用の光ファイバブロックとを接続するための調心機構の一例を示す図である。同図には、簡単のため、光回路部品９０の端面に設けられた１本の調心用光導波路９０１に対して、光ファイバブロック９１に含まれる複数の光ファイバのうちの一本を接続するための調心機構９００が図示されている。
【００１３】
光ファイバブロック９１の光回路部品９０に対する調心は、例えば以下のように行われる。先ず、光源９６から出力された光を、入力用光ファイバ９４および光ファイバブロック９１を介して、端面９０Ａ側の調心用光導波路９０１の端部に入力する。これにより、端面９０Ｂ側の調心用光導波路９０１の端部から光が出力される。次に、調心用光導波路９０１の出力光を出力用光ファイバ９５を介して光パワーメータ９７に入力し、入力した出力光の光強度が最大になるように制御装置９８によって光ファイバ移動装置９２、９３を移動させる。これにより、光ファイバブロック９１の光回路部品９０に対する調心を精度良く行うことが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００４−４９０７号公報
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】T.Shoji, et al. , "Low loss mode size converter from 0.3 μm square Si wire waveguides to singlemode fibers", ELECTRONICS LETTERS, Vol.38, No.25, pp.1669-1670, 5th December 2002.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、以下に示す問題があることが明らかとされた。すなわち、上述の調心機構９００では、光回路部品９０の端面９０Ａのみならず、その反対側の端面９０Ｂにも出力用光ファイバ９５を接続しなければならないため、２つの光ファイバ移動装置９２、９３とそれらを別個に適切に制御するための制御装置９８等が必要となり、装置の大型化と構成の複雑化を招くという問題があった。
【００１７】
また、光回路部品上の光回路のレイアウトによっては、必ずしも調心用光導波路の両端部を光回路部品における対向する両端面に形成することができない場合がある。例えば、光回路内にゲルマニウム・フォトダイオード（以下「ＧｅＰＤ」と称する。）を内蔵した構成の場合には、入力された光信号が光回路内に形成されたＧｅＰＤによって電気信号に変換される。この場合には、光信号を調心用光導波路の端部から取り出すことができないので、上記のような調心機構を採用することはできない。このような光回路部品に対して光ファイバブロックの調心を行うためには、例えばＧｅＰＤからの電気信号を検出し、その電気信号が最大になるように光ファイバブロックの位置合わせを行う必要がある。しかしながら、この場合には、ＧｅＰＤからの電気信号を検出するための調心用の電極パッド等を別途設ける必要があることから、光回路の面積が増大し、光回路部品の規模が大きくなるという問題があった。また、この場合、上記電極パッドと接続するためのプローブ等が必要になるため、調心機構の構成が複雑になるという問題もあった。
【００１８】
本発明は、以上のような課題を解消するためになされたものであり、光回路部品の小型化を図りつつ、光ファイバと光回路部品とを接続するための調心機構の簡素化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係る光回路部品（１〜４）は、平面視略矩形状の基板（１０）と、前記基板上に形成され、信号用の光導波路を構成する第１コア（１１、２１、３１）と、前記基板上に形成され、調心用の光導波路を構成する第２コアおよび第３コア（１２、１３）と、前記基板上に形成され、少なくとも一部がシリコンから構成され、前記第２コアと前記第３コアとを接続する光導波路を構成する第４コア（１４、２４、３４、４４）とを有し、前記第１コアの一方の端部と、前記第２コアの一方の端部と、前記第３コアの一方の端部とは、前記基板の一辺（１０Ａ）に沿って、コア端部が並んで形成され、前記第４コアは、前記シリコンから構成された部分に屈曲部を有し、前記第２コアの他方の端部と前記第３コアの他方の端部とを接続することを特徴とする。
【００２０】
上記光回路部品において、前記第１コアと、前記第２コアと、前記第３コアとは、平面視において前記基板の一辺にコア端部が並んで形成され、前記第１コアは、平面視において前記第２コアと前記第３コアとの間に配置されていてもよい。
【００２１】
上記光回路部品（１、１Ａ）において、前記基板上に形成され、シリコンから成る第５コア（１５）を更に有し、前記第１コアは、前記第５コアの一方の端部を覆って形成され、前記第４コアは、シリコンから構成され一方の端部が前記第２コアの他方の端部に覆われて接続され、第１屈曲部（１４１０）を有する第６コア（１４１）と、シリコンから構成され一方の端部が前記第３コアの他方の端部に覆われて接続され、第２屈曲部（１４２０）を有する第７コア（１４２）と、前記第６コアの他方の端部と、前記第７コアの他方の端部と、前記第５コアの一部とを覆い、平面視において前記第５コアと交差する第８コア（１４３）とを含み、前記第１コア、前記第２コア、前記第３コア、および前記第８コアは、シリコンよりも屈折率の小さい材料から構成されていてもよい。
【００２２】
上記光回路部品（２、２Ａ、３、３Ａ）において、前記第４コアは、シリコンから構成され一方の端部が前記第２コアの他方の端部に覆われて接続され、第１屈曲部（１４１０）を有する第５コア（１４１）と、シリコンから構成され一方の端部が前記第３コアの他方の端部に覆われて接続され、第２屈曲部（１４２０）を有する第６コア（１４２）と、前記第５コアの他方の端部と、前記第６コアの他方の端部とを覆い、平面視において前記第１コアと交差する第７コア（２４３、３４３）とを含み、前記第１コア、前記第２コア、前記第３コア、および前記第７コアは、シリコンよりも屈折率の小さい材料から構成され、前記第１コアと前記第７コアとは、交差する部分が共通化されて一体に形成されていてもよい。
【００２３】
上記光回路部品（３、３Ａ）において、基板上に形成されシリコンから成る第８コア（３５）を更に有し、前記第８コアは、平面視において前記第１コアと重なりを有して同一方向に延在する部分（３５１）を有し、前記第７コアは、平面視で前記第１コアと前記第８コアとが重なりを有する部分において前記第８コアと交差してもよい。
【００２４】
上記光回路部品において、前記シリコンよりも屈折率の小さい材料は、シリコン酸化物またはシリコン窒化物を含んでもよい。
【００２５】
上記光回路部品（１Ａ、２Ａ、３Ａ）において、前記第１コア（１１＿１〜１１＿４、２１＿１〜２１＿４、３１＿１〜３１＿４）を複数有していてもよい。
【００２６】
本発明に係る光ファイバと光回路部品との接続構造は、上記光回路部品（１）と、前記第１コア、前記第２コア、および前記第３コアの配列間隔に対応して配置された第１光ファイバ（７１）、第２光ファイバ（７２）および第３光ファイバ（７３）を有する光ファイバブロック（７）とを備え、前記光回路部品と前記光ファイバブロックとは、前記第１コアの前記一方の端部の端面（１１Ａ）と前記第１光ファイバのコアの端面（７１Ａ）とが対向し、前記第２コアの前記一方の端部の端面（１２Ａ）と前記第２光ファイバのコアの端面（７２Ａ）とが対向し、前記第３コアの前記一方の端部の端面（１３Ａ）と前記第３光ファイバのコアの端面（７３Ａ）とが対向して接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したことにより、本発明によれば、光回路部品の小型化を図りつつ、光ファイバと光回路部品とを接続するための調心機構の簡素化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、実施の形態１に係る光回路部品と光ファイバブロックとの接続構造を模式的に示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る光回路部品の光導波路の構造を模式的に示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、図２の方向Ｐから見た、シリコンから成るコアとシリコンよりも屈折率の小さいコアとの接続部分のＳＳＣ構造を模式的に示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図２の方向Ｑから見た、シリコンから成るコアとシリコンよりも屈折率の小さいコアとの接続部分のＳＳＣ構造を模式的に示す図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、図２の方向Ｒから見た、シリコンから成るコアとシリコンよりも屈折率の小さいコアとの接続部分のＳＳＣ構造を模式的に示す図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係る光回路部品における調心用の光導波路と信号用の光導波路とが交差する部分の構造を模式的に示す図である。
【図５】図５は、実施の形態１に係る光回路部品に対する光ファイバブロックの調心を行うための調心機構を示す図である。
【図６】図６は、調心後の光ファイバブロックと光回路部品との位置関係を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態１に係る、複数の信号用の光導波路を有する光回路部品の平面構造を模式的に示す図である。
【図８】図８は、実施の形態２に係る光回路部品と光ファイバブロックとの接続構造を模式的に示す図である。
【図９】図９は、実施の形態２に係る光回路部品における調心用の光導波路と信号用の光導波路とが交差する部分の構造を模式的に示す図である。
【図１０】図１０は、実施の形態２に係る、複数の信号用の光導波路を有する光回路部品の平面構造を模式的に示す図である。
【図１１】図１１は、実施の形態３に係る光回路部品と光ファイバブロックとの接続構造を模式的に示す図である。
【図１２】図１２は、実施の形態３に係る光回路部品における調心用の光導波路と信号用の光導波路とが交差する部分の構造を模式的に示す図である。
【図１３】図１３は、実施の形態３に係る、複数の信号用の光導波路を有する光回路部品の平面構造を模式的に示す図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、実施の形態４に係る光回路部品と光ファイバブロックとの接続構造を模式的に示す図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、実施の形態４に係る光回路部品における信号用の光導波路を構成するコアの端部の構造を模式的に示す図である。
【図１５】図１５は、実施の形態４に係る別の光回路部品と光ファイバブロックとの接続構造を模式的に示す図である。
【図１６】図１６は、従来の調心用光導波路を有する光回路部品と光入出力用の光ファイバブロックとを接続するための調心機構の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【００３０】
≪実施の形態１≫
図１は、本発明の一実施の形態に係る光回路部品と光ファイバブロックとの接続構造を模式的に示す図である。同図には、平面視における光回路部品と光ファイバブロックとの接続構造が図示されている。
【００３１】
光ファイバブロック７は、板状の部材７０によって複数の光ファイバ７１〜７３を上下から挟んで固定した構造を有する。光ファイバ７１〜７３は、例えばモードフィールド径（ＭＦＤ：Ｍｏｄｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｄｉａｍｅｔｅｒ）が約４μｍのシングルモードファイバ（ＳＭＦ）である。光ファイバ７１は、通信の目的とされる光（以下、「信号光」と称する。）ＳＬを伝搬させるためのものである。光ファイバ７２、７３は、光回路部品１と光ファイバブロック７とを接続する組み立て工程において、光回路部品１に対する光ファイバブロック７の位置合わせ（調心）を行う際に調心用の光（以下、「調心光」と称する。）ＡＬを伝搬させるためのものである。
光ファイバ７１〜７３は、光の導波方向に対して垂直な方向に沿って配列される。光ファイバ７１は、光ファイバ７２と光ファイバ７３の間に配置される。光ファイバ７１〜７３の配列ピッチは、後述する光回路部品１のコア１１〜１３の配列に対応して設定されている。
【００３２】
光回路部品１は、例えば、ＳｉＰｈ技術により基板１０上に光回路が形成されたシリコンフォトニクスチップ（以下、「ＳｉＰｈチップ」と称する。）である。
基板１０は、例えばＳＯＩ基板から作製されている。基板１０には、光回路を構成する複数の光導波路が形成されている。なお、図１では、上記複数の光導波路のうち、本実施の形態に係る光回路部品１の特徴部分である、光ファイバブロック７との光入出力インターフェース部としての光導波路のみ図示し、その他の光導波路については図示を省略する。
【００３３】
光回路部品１は、光導波路を構成する複数のコアとして、コア１１〜コア１５を有する。
コア１１、コア１２、およびコア１３は、平面視において基板１０の一辺に沿って、並んで形成されており、コア１１の一方の端部と、コア１２の一方の端部と、コア１３の一方の端部とは、基板１０の同一の端面１０Ａに並んで形成されている。
【００３４】
コア１１は、光ファイバブロック７を介して信号光ＳＬを入力（または出力）するための信号用の光導波路を構成する。コア１１は、平面視においてコア１２とコア１３との間に配置されている。
【００３５】
コア１２、１３は、調心光を伝搬させるための光導波路を構成する。コア１４は、少なくとも一部がシリコンから成り、調心用のコア１２とコア１３とを接続する光導波路を構成する。コア１４は、シリコンから成る部分が曲げられて形成されることにより、コア１２の他方の端部とコア１３の他方の端部とを接続する。
【００３６】
コア１５は、一端がコア１１と接続され、他端が例えば後段の図示されていない光回路に接続されている。例えば、コア１５は、光ファイバブロック７を介してコア１１に入力された信号光を後段の光回路まで伝搬する。
【００３７】
ここで、コア１１〜１３およびコア１５の具体的な構造について説明する。
図２は、実施の形態１に係る光回路部品の光導波路の構造を模式的に示す図である。同図には、代表的にコア１１およびコア１５の構造が図示されている。
【００３８】
コア１５は、下部クラッド層１８上のシリコン（Ｓｉ）を加工することによって形成されている。コア１５の断面サイズ（厚さ×幅）は例えば２２０ｎｍ×４４０ｎｍである。下部クラッド層１８は、シリコン酸化膜（ＳｉＯ2）であり、厚さは例えば３μｍである。なお、本実施の形態では、下部クラッド層１８が、基板１０を構成するＳＯＩ基板の埋め込み酸化膜（ＢＯＸ：Ｂｕｒｉｅｄ  Ｏｘｉｄｅ）層であるとして説明するが、これに限定されるものではない。
【００３９】
コア１１は、下部クラッド層１８上に、コア１５の一方の端部１５０を覆って形成されている。コア１１は、例えばシリコンよりも屈折率が小さい材料から構成されている。上記シリコンよりも屈折率が小さい材料としては、屈折率がシリコンよりも小さくなるように酸素の結合率が調整されたシリコン酸化物（ＳｉＯｘ）やシリコン窒化物等を例示することができる。コア１１の断面サイズ（厚さ×幅）は、例えば３μｍ×３μｍである。波長１．５５μｍの光に対するコア１１の屈折率は例えば１．５１であり、下部クラッド層１８の屈折率は例えば１．４６である。これにより、コア１１は、比屈折率差が約３．３％の大口径のシングルモード光導波路を構成する。
【００４０】
コア１２、１３は、コア１１と同一の材料および同一の断面サイズ（厚さ×幅）で形成されており、コア１１と同様に大口径のシングルモード光導波路を構成する。
【００４１】
上部クラッド層１６は、下部クラッド層１８上に、コア１１およびコア１５を覆って形成されている。コア１１の上部に形成された上部クラッド層１６の厚さは例えば７μｍである。
【００４２】
コア１１とコア１５との接続部分は、スポットサイズ変換（ＳＳＣ）構造を有している。
図３Ａ〜図３Ｃは、コア１１とコア１５との接続部分１１０の構造を模式的に示す図である。図３Ａには、図２の方向Ｐから見たときの接続部分１１０の構造が模式的に示され、図３Ｂには、図２における方向Ｑから見たときの接続部分１１０の構造が模式的に示され、図３Ｃには、図２における方向Ｒから見たときの接続部分１１０の構造が模式的に示されている。
【００４３】
図３Ａ〜図３Ｃに示されるように、コア１１とコア１５との接続部分１１０では、大口径のコア１１に覆われるコア１５の端部１５０が先端に向かってコア幅が狭くなる先細のテーパ形状となるように形成されたＳＳＣ構造を有している。これによれば、前述したように、コア１１とコア１５とを光学的に低損失に接続することができる。
【００４４】
次に、コア１４の具体的な構造について説明する。
図１に示すように、調心用の光導波路を構成するコア１４は、平面視において信号用の光導波路を構成するコア１５と交差して形成される。コア１４は、コア１４１と、コア１４２と、コア１４３とを含む。
【００４５】
コア１４１は、一方の端部がコア１２に接続され、他方の端部がコア１４３に接続されている。コア１４２は、一方の端部がコア１３に接続され、他方の端部がコア１４３に接続されている。図１に示されるように、コア１４１、１４２は、シリコンから構成され、一部が曲げられた形状（以下、「屈曲部」と称する。）を有し、コア１４３を介してコア１４１の他方の端部とコア１４２の他方の端部とが対向して配置されている。コア１４１の屈曲部１４１０およびコア１４２の屈曲部１４２０は、例えば円弧状に形成されている。コア１４１の屈曲部１４１０およびコア１４２の屈曲部１４２０の曲率半径は、それぞれ、光導波路の損失が許容される範囲まで小さくすることが可能であり、例えば１０μｍ程度である。
【００４６】
コア１４１とコア１２との接続部分、およびコア１４２とコア１３との接続部分は、前述したコア１１とコア１５との接続部分１１０と同様のＳＳＣ構造を有する。
【００４７】
コア１４３は、シリコンから成るコア１５と交差して形成され、コア１４１とコア１４２とを接続する光導波路を構成する。
図４は、実施の形態１に係る光回路部品における調心用の光導波路と信号用の光導波路とが交差する部分の構造を模式的に示す図である。なお、同図では、上部クラッド層１６の図示を省略している。
同図に示されるように、コア１４３は、基板１０（下部クラッド層１８）上に、コア１４１の他方の端部と、コア１４２の他方の端部と、コア１５の一部とを覆って形成され、平面視においてコア１５と交差して延在している。コア１４３は、コア１１〜１３と同一の材料（例えばＳｉＯｘ）から成り、コア１１〜１３と同一の断面サイズを有している。
【００４８】
コア１４３とコア１４１の接続部分、およびコア１４３とコア１４２との接続部分は、前述したコア１１とコア１５との接続部分１１０と同様のＳＳＣ構造を有する。
【００４９】
例えば、光ファイバブロック７の調心時に、調心用のコア１２の端面１２Ａに調心光ＡＬを入力すると、調心光ＡＬは以下のように伝搬する。先ず、調心用のコア１２の端面１２Ａに入力された調心光ＡＬは、ＳＳＣ部１４１１を介してコア１４１に入力される。コア１４１に入力された調心光ＡＬは、コア１４１内を伝搬し、コア１４１の途中に形成された屈曲部１４１０によって導波方向が変更され、ＳＳＣ部１４１２を介してコア１４３に入力される。コア１４３に入力された調心光ＡＬは、コア１４３内を伝搬し、ＳＳＣ部１４２１を介してコア１４２に入力される。コア１４２に入力された調心光ＡＬは、コア１４２内を伝搬し、コア１４２の途中に形成された屈曲部１４２０によって導波方向が変更され、ＳＳＣ部１４２１を介してコア１３に入力される。コア１３に入力された調心光ＡＬは、コア１３内部を伝搬し、コア１３の端面１３Ａから出力される。
【００５０】
上記の構造を有するコア１４によれば、一方の調心用のコアに入力された調心光ＡＬを低損失に他方の調心用のコアから出力することが可能となる。また、シリコンから成るコア１４１、１４２の途中に屈曲部を形成することにより、シリコンよりも屈折率の小さいＳｉＯｘ等から成るコアの途中に屈曲部を形成する場合に比べて、より小さい曲率半径で光の導波方向を変更することができる。これにより、ＳｉＰｈチップ上に形成する調心用の光導波路の占有面積を小さくすることが可能となる。
【００５１】
次に、光回路部品１に対する光ファイバブロック７の調心方法について説明する。
図５は、本実施の形態に係る光回路部品に対する光ファイバブロックの調心を行うための調心機構を示す図である。
同図に示されるように、調心機構１００は、光源８０、入力用光ファイバ８１、出力用光ファイバ８２、光パワーメータ８３、制御装置８４、光ファイバブロック移動装置８５、およびステージ８６を備えている。
【００５２】
ステージ８６は、光回路部品１を支持し、固定するための支持台である。
光ファイバブロック移動装置８５は、光ファイバブロック７を支持し、固定するための支持部材を備えている。光ファイバブロック移動装置８５は、上記支持部材に光ファイバブロック７を固定した状態において、制御装置８４からの制御信号に従ってＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向に移動することにより、光ファイバブロック７の光回路部品１に対する位置合わせ（調心）を行う。
【００５３】
光源８０は、調心用の光（調心光）を照射する。入力用光ファイバ８１は、光ファイバブロック移動装置８５に固定された光ファイバブロック７と光源８０とを接続する光ファイバであり、光源８０から照射された調心光ＡＬを光ファイバブロック７の調心用の光ファイバ（例えば光ファイバ７２）に入力する。
【００５４】
出力用光ファイバ８２は、光ファイバブロック移動装置８５に固定された光ファイバブロック７と光パワーメータ８０とを接続する光ファイバであり、光ファイバブロック７の調心用の光ファイバ（例えば光ファイバ７３）から出力された調心光ＡＬを光パワーメータ８３に入力する。光パワーメータ８３は、入力した光の強度を計測し、計測結果を出力する装置である。制御装置８４は、光パワーメータ８３の計測結果に基づいて光ファイバブロック移動装置８５を制御するための制御信号を生成することにより、光ファイバブロック移動装置８５を制御する。
【００５５】
調心機構１００を用いた光ファイバブロック７の調心手順について説明する。
先ず、光回路部品１をステージ８６上に固定するとともに、光ファイバブロック７を光ファイバブロック移動装置８５に固定する。次に、上部からカメラを用いた画像認識により、手動または自動で、ステージ上８６に固定された光回路部品１に対する光ファイバブロック７の大まかな位置合わせを行う。具体的には、調心用の光ファイバ７２の導波方向と光回路部品１の調心用のコア１２の導波方向とが一直線状になり、且つ調心用の光ファイバ７３の導波方向と光回路部品１の調心用のコア１３の導波方向とが一直線上になるように、光ファイバブロック移動装置８５を移動させる。
【００５６】
次に、光源８０から調心光ＡＬを照射する。光源８０から出射された調心光ＡＬは、入力用光ファイバ８１を介して光ファイバブロック７の調心用の光ファイバ７２に入力される。光ファイバ７２に入力された調心光ＡＬは、光ファイバ７２を伝搬し、光回路部品１の端面に設けられた調心用のコア１２に入力される。コア１２に入力された調心光ＡＬは、コア１４を介して調心用のコア１３に伝搬し、コア１３の端部から出力される。コア１３の端部から出力された調心光ＡＬは、光ファイバブロック７の調心用の光ファイバ７３を伝搬し、出力用光ファイバ８２を介して光パワーメータ８３に入力される。制御装置８４は、光パワーメータ８３によって計測された調心光の光強度が最大になるように、光ファイバブロック移動装置８５を制御し、光ファイバブロック７の調心を行う。
【００５７】
図６に、調心後の光ファイバブロック７と光回路部品１との位置関係を示す。
同図には、端面１０Ａ側から見た光回路部品１の構造が模式的に示されている。同図において、光ファイバ７１〜７３は、点線で図示されている。
同図に示されるように、調心後、調心用の光ファイバ７２のコアの端面７２Ａと調心用のコア１２の端面１２Ａとが対向し、調心用の光ファイバ７３のコアの端面７３Ａと調心用のコア１３の端面１３Ａとが対向し、信号用の光ファイバ７１のコアの端面７１Ａと信号用のコア１１の端面１１Ａとが対向して、配置される。
【００５８】
ここで、“対向”とは、２つの端面が互いに正面に相手を見る位置にあることを言い、対応するコアの光軸同士が同一直線上に配置されている場合のみならず、光学的な損失が許容できる範囲の多少の誤差を有して光軸同士が配置されている場合も含む。
【００５９】
光ファイバブロック７の調心が完了したら、例えば接着剤を用いて光ファイバブロック７の端面を光回路部品１の端面（ＳｉＰｈチップの端面）に固定する。これにより、調心作業が完了する。なお、上記接着剤は、光回路部品１におけるコア１１〜１３と光ファイバ７１〜７３との間に光学的な損失が生じないように屈折率が調整された材料から構成されており、例えば紫外線硬化型のエポキシ系、あるいはアクリル系等の接着材料から構成されている。
【００６０】
上記のように光ファイバブロック７の調心を行うことにより、信号用の光導波路を構成するコア１１と信号用の光ファイバ７１とが低損失に接続された、光ファイバと光回路部品との接続構造を実現することができる。
【００６１】
以上、本実施の形態に係る光回路部品１によれば、調心光を入出力するためのコア１２、１３の双方の端面を光回路部品１の一つの端面１０Ａに形成したので、光ファイバと光回路部品とを接続するための調心機構の簡素化を図ることが可能となる。すなわち、光回路部品１によれば、前述した従来の調心機構９００（図１６参照）のように、２つの光ファイバ移動装置とそれらを別個に制御するための制御装置等が不要となるので、調心機構の簡素化を図ることができる。これにより、従来に比べて調心作業における作業工程も少なくなるので、調心作業も容易となる。
【００６２】
また、本実施の形態に係る光回路部品１によれば、コア１４の一部をシリコンによって構成し、そのシリコンから構成された部分を曲げることによって調心光を入出力するためのコア１２、１３同士を接続するので、調心用の光導波路を低損失且つ小面積に形成することができる。これにより、調心用の光導波路を備えたＳｉＰｈチップを従来よりも小面積で実現することができ、光回路部品の製造コストの低減が期待できる。
すなわち、本実施の形態に係る光回路部品１によれば、光回路部品の小型化を図りつつ、調心機構の簡素化を図ることが可能となる。
【００６３】
なお、本実施の形態では、信号用の光導波路が一つである場合を例示したが、これに限られず、信号用の光導波路は複数あってもよい。
【００６４】
図７は、実施の形態１に係る、複数の信号用の光導波路を有する光回路部品の平面構造を模式的に示す図である。同図において、上述した光回路部品１と同様の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。また、同図では、信号用の光導波路が４つ形成される場合を例示しているが、信号用の光導波路の個数に特に制限はない。
【００６５】
同図に示されるように、光回路部品１Ａは、信号用の光導波路を構成するコア１１＿１〜１１＿４と、コア１５＿１〜１５＿４とを有している。コア１１＿１〜１１＿４は、平面視において、調心用のコア１２と調心用のコア１３との間に端面１０Ａに沿って配置される。コア１１＿１〜１１＿４は、前述のコア１１と同一の材料（例えばＳｉＯｘ）によって形成され、同一の構造を有する。コア１５＿１〜１５＿４は、前述のコア１５と同一の材料（シリコン）によって形成され、同一の構造を有する。コア１５＿１〜１５＿４とコア１１＿１〜１１＿４とは、前述のコア１１とコア１５と同様に、対応するコア同士がＳＳＣ構造により、それぞれ接続されている。また、コア１４３は、前述のコア１５と同様に、コア１５＿１〜１５＿４とそれぞれ交差して形成されている。
【００６６】
光ファイバブロック７は、調心用の光ファイバ７２、７３に加えて、信号用の光ファイバ７１＿１〜７１＿４を４本有する。信号用の光ファイバ７１＿１〜７１＿４は、コア１１＿１〜１１＿４の配列に対応した配列ピッチで光ファイバブロック７内にそれぞれ配置されている。
【００６７】
信号用の光導波路を複数有する光回路部品１Ａによれば、信号用の光導波路を１つ有する光導波路１と同様に、光回路部品の小型化を図りつつ、調心機構の簡素化を図ることが可能となる。
【００６８】
≪実施の形態２≫
実施の形態２に係る光回路部品は、調心用の光導波路と信号用の光導波路とが、シリコンよりも屈折率の小さい材料から成るコア同士で交差する点において、実施の形態１に係る光回路部品１と相違し、その他の点は光回路部品１と同様である。実施の形態２に係る光回路部品２において、実施の形態１に係る光回路部品１と同様の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００６９】
図８は、実施の形態２に係る光回路部品と光ファイバブロックとの接続構造を模式的に示す図である。
同図に示されるように、光回路部品２は、信号用の光導波路を構成するコア２１、２５と、調心用の光導波路を構成するコア１２、１３、２４とを備える。
【００７０】
コア２４は、シリコンから成るコア１４１、１４２と、シリコンよりも屈折率の小さい材料から成るコア２４３とを含む。図８に示されるように、コア２４３は、平面視において基板１０（下部クラッド層１８）上にコア２１と交差して形成されている。以下、コア２４３とコア２１について詳細に説明する。
【００７１】
図９は、実施の形態２に係る光回路部品における調心用の光導波路と信号用の光導波路とが交差する部分の構造を模式的に示す図である。なお、同図では、上部クラッド層１６の図示を省略している。
同図に示されるように、コア２４３は、実施の形態１に係るコア１４３と同様に、基板１０（下部クラッド層１８）上にコア１４１の他方の端部と、コア１４２の他方の端部とを覆って形成され、平面視においてコア２１と交差して延在している。なお、図９に示されるように、コア２４３とコア１４１との接続部、およびコア２４３とコア１４２との接続部とは、実施の形態１に係る光回路部品１と同様に、ＳＳＣ構造を有している。
【００７２】
コア２１は、実施の形態１に係るコア１１と同様に、基板１０（下部クラッド層１８）上に、コア２５の一方の端部（ＳＳＣ部）２５０を覆って形成されている。
【００７３】
コア２１とコア２４３とは、コア１２、１３と同様に、シリコンよりも屈折率の小さい同一の材料（例えばＳｉＯｘやシリコン窒化物）から構成されている。図９に示されるように、コア２１とコア２４３とは、例えば一部において２つのコアが交差した十字形状の構造体として一体に形成されている。コア２１とコア２４３との交差角度は、例えば９０度である。なお、コア２１およびコア２４３の断面サイズ（厚さ×幅）は、実施の形態１に係るコア１１およびコア１４３と同様であり、例えば３μｍ×３μｍである。
【００７４】
例えば、光ファイバブロック７の調心時に、調心用のコア１２の端面１２Ａに調心光ＡＬを入力すると、調心光ＡＬは以下のように伝搬する。先ず、コア１２の端面１２Ａに入力された調心光ＡＬは、コア１２を伝搬し、コア１４１を介してコア２４３に入力される。コア２４３に入力された調心光ＡＬは、コア２４３内を伝搬し、コア２４３とコア２１との交差する部分を通って、コア１４２に入力される。その後、コア１４２に入力された調心光ＡＬは、コア１４２内を伝搬し、コア１３に入力され、コア１３を伝搬してコア１３の端面１３Ａから出力される。一方、調心後の通常使用時には、通信の目的とされる信号光ＳＬが、光ファイバブロック７の信号用の光ファイバ７１を介して信号用のコア２１の端面２１Ａに入力される。信号用のコア２１の端面２１Ａに入力された信号光ＳＬは、コア２１内部を伝搬してコア２５に入力され、コア２５の内部を通って後段の光回路（図示せず）まで伝搬する。
【００７５】
なお、図８および図９では、信号用の光導波路が一つである場合を例示したが、信号用の光導波路は複数あってもよい。
図１０は、実施の形態２に係る、複数の信号用の光導波路を有する光回路部品の平面構造を模式的に示す図である。同図において、上述した光回路部品２と同様の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。また、同図では、信号用の光導波路が４つ形成される場合を例示しているが、信号用の光導波路の個数に特に制限はない。
【００７６】
同図に示されるように、光回路部品２Ａは、信号用の光導波路を構成する４つのコア２１＿１〜２１＿４と、４つのコア２５＿１〜２５＿４とを有している。コア２１＿１〜２１＿４は、平面視において、調心用のコア１２と調心用のコア１３との間に端面１０Ａに沿って配置される。コア２１＿１〜２１＿４は、前述のコア２１と同一の材料（例えばＳｉＯｘ）によって形成され、同一の構造を有する。コア２５＿１〜２５＿４は、前述のコア２５と同一の材料（シリコン）によって形成され、同一の構造を有する。コア２５＿１〜２５＿４とコア２１＿１〜２１＿４とは、前述のコア２１およびコア２５同様に、対応するコア同士がＳＳＣ構造により、それぞれ接続されている。
コア２４３は、前述のコア２５と同様に、コア２１＿１〜２１＿４とそれぞれ交差して形成されている。
【００７７】
以上、実施の形態２に係る光回路部品２、２Ａによれば、実施の形態１に係る光回路部品１と同様に、光回路部品の小型化を図りつつ、調心機構の簡素化を図ることが可能となる。
【００７８】
また、実施の形態２に係る光回路部品２、２Ａは、調心用の光導波路と信号用の光導波路とが、シリコンよりも屈折率の小さい材料から成るコア（コア２４３とコア２１）同士で交差する構造を有しているので、例えばＡＷＧ（Ａｒｒａｙｅｄ  Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ  Ｇｒａｔｉｎｇ）を有する光回路部品に適用する場合に、特に有効である。
例えば、図１０において、光回路部品２Ａを、シリコンからなるコア２５＿１〜２５＿４を取り除き、ＳｉＯｘまたはシリコン窒化物から成るコア２１＿１〜２１＿４を延長して後段の光回路に接続するＡＷＧ構造とすれば、調心用の光導波路を備えたＡＷＧ構造の光回路部品を小面積で実現することが可能となる。
【００７９】
≪実施の形態３≫
実施の形態３に係る光回路部品３は、調心用の光導波路を構成するコアが、信号用の光導波路を構成するシリコンから成るコアとシリコンよりも屈折率の小さい材料から成るコアの双方と交差する点において、実施の形態１に係る光回路部品１と相違し、その他の点は光回路部品１と同様である。実施の形態３に係る光回路部品３において、実施の形態１に係る光回路部品１と同様の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００８０】
図１１は、実施の形態３に係る光回路部品と光ファイバブロックとの接続構造を模式的に示す図である。
同図に示されるように、光回路部品３は、信号用の光導波路を構成するコア３１、３５と、調心用の光導波路を構成するコア１２、１３、３４とを備える。
【００８１】
コア３４は、シリコンから成るコア１４１、１４２と、シリコンよりも屈折率の小さい材料（例えばＳｉＯｘ）から成るコア３４３とを含む。図１１に示されるように、コア３４３は、平面視において基板１０（下部クラッド層１８）上にコア３１およびコア３５と交差して形成されている。以下、コア３４３、コア３１、およびコア３５について詳細に説明する。
【００８２】
図１２は、実施の形態３に係る光回路部品における調心用の光導波路と信号用の光導波路とが交差する部分の構造を模式的に示す図である。
同図に示されるように、コア３５は、実施の形態１に係るコア１５と同様にシリコンから構成されており、コア３５の端部（ＳＳＣ部）３５０を含む一部がコア３１に覆われている。また、図１１、１２に示されるように、コア３５は、平面視においてコア３１と重なりを有して同一方向に延在する部分３５１を有する。
【００８３】
コア３４３およびコア３１は、実施の形態２に係るコア２４３およびコア２１と同様にシリコンよりも屈折率の小さい同一の材料（例えばＳｉＯｘやシリコン窒化物）によって構成され、一部において２つのコアが交差した十字形状の構造体として一体に形成されている。また、コア３４３は、平面視でコア３１とコア３５とが重なりを有する部分３５１において、コア３１および３５と交差する。すなわち、コア３４３は、信号用の光導波路を構成するコア３１およびコア３５の双方と交差して形成される。コア３４３とコア３１、３５との交差角度は、例えば９０度である。なお、コア３１およびコア３４３の断面サイズ（厚さ×幅）は、実施の形態１に係るコア１１およびコア１４３と同様であり、例えば３μｍ×３μｍである。
【００８４】
例えば、光ファイバブロック７の調心時に、調心用のコア１２の端面１２Ａに調心光ＡＬを入力すると、調心光ＡＬは以下のように伝搬する。先ず、コア１２の端面１２Ａに入力された調心光ＡＬは、コア１２を伝搬し、コア１４１を介してコア３４３に入力される。コア３４３に入力された調心光ＡＬは、コア３４３内を伝搬し、コア３４３とコア３１とが交差する部分を通ってコア１４２に入力される。その後、コア１４２に入力された調心光ＡＬは、コア１４２内を伝搬し、コア１３に入力され、コア１３を伝搬してコア１３の端面１３Ａから出力される。
【００８５】
一方、調心後の通常使用時には、通信の目的とされる信号光ＳＬが、光ファイバブロック７の信号用の光ファイバ７１を介して信号用のコア３１の端面３１Ａに入力される。信号用のコア３１の端面３１Ａに入力された信号光ＳＬは、コア３１内部を伝搬してコア３５に入力され、コア３５とコア３４３とが交差する部分を通って、後段の光回路（図示せず）まで伝搬する。
【００８６】
このとき、コア３５は、上記部分３５１の上部を覆うクラッドがＳｉＯｘ等（コア３１）によって均一に形成されているため、上記部分３５１の上部において屈折率が変化する箇所が生じないので、光の反射や錯乱が起こり難くなる。これにより、コア３５で生じる損失を抑えることでき、信号光をより低損失に後段の光回路まで伝搬させることができる。
【００８７】
以上、実施の形態３に係る光回路部品３によれば、実施の形態１に係る光回路部品１と同様に、光回路部品の小型化を図りつつ、調心機構の簡素化を図ることが可能となる。
【００８８】
また、実施の形態３に係る光回路部品３によれば、調心用の光導波路を構成するコア３４３を信号用の光導波路を構成するコア３１およびコア３５の双方と交差して形成することにより、コア３５の上部クラッドの屈折率が変化しないので、コア３５を伝搬する光の反射や錯乱の発生を抑えることができ、調心用の光導波路を設けたことによるコア３５での損失の発生を抑制することができる。
【００８９】
なお、図１１および図１２では、信号用の光導波路が一つである場合を例示したが、信号用の光導波路は複数あってもよい。
【００９０】
図１３は、実施の形態３に係る、複数の信号用の光導波路を有する光回路部品の平面構造を模式的に示す図である。同図において、上述した光回路部品３と同様の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。また、同図では、信号用の光導波路が４つ形成される場合を例示しているが、信号用の光導波路の個数に特に制限はない。
【００９１】
同図に示されるように、光回路部品３Ａは、信号用の光導波路を構成する４つのコア３１＿１〜３１＿４と、４つのコア３５＿１〜３５＿４とを有している。コア３１＿１〜３１＿４は、平面視において、調心用のコア１２と調心用のコア１３との間に端面１０Ａに沿って配置される。コア３１＿１〜３１＿４は、前述のコア３１と同一の材料（例えばＳｉＯｘ）によって形成され、同一の構造を有する。コア３５＿１〜３５＿４は、前述のコア３５と同一の材料（シリコン）によって形成され、同一の構造を有する。コア３５＿１〜３５＿４とコア３１＿１〜３１＿４とは、前述のコア３１およびコア３５同様に、対応するコア同士がＳＳＣ構造により、それぞれ接続されている。
コア３４３は、前述のコア３５と同様に、コア３１＿１〜３１＿４とコア３５＿１〜３５＿４とがそれぞれ交差して形成されている。
【００９２】
光回路部品３Ａによれば、信号用の光導波路を１つ有する光導波路３と同様に、光回路部品の小型化を図りつつ、調心機構の簡素化を図ることが可能となり、且つ、調心用の光導波路を設けたことによるコア３５＿１〜３５＿４での損失の発生を抑制することができる。
【００９３】
≪実施の形態４≫
実施の形態４に係る光回路部品４は、調心用の光導波路と信号用の光導波路とが交差しない点において、実施の形態１に係る光回路部品１と相違し、その他の点は光回路部品１と同様である。実施の形態４に係る光回路部品４において、実施の形態１に係る光回路部品１と同様の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００９４】
図１４Ａは、実施の形態４に係る光回路部品と光ファイバブロックとの接続構造を模式的に示す図である。
同図に示されるように、光回路部品４は、信号用の光導波路を構成するコア１１、４５と、調心用の光導波路を構成するコア１２、１３、４４と、フォトダイオード４６とを備える。
【００９５】
図１４Ｂは、実施の形態４に係る光回路部品における信号用の光導波路を構成するコア４５の端部の構造を模式的に示す図である。同図に示されるように、コア４５は、実施の形態１に係るコア１５と同様に、シリコンから構成されており、コア４５の一方の端部（ＳＳＣ部）４５０においてコア１１に覆われている。
【００９６】
フォトダイオード４６は、コア４５の他方の端部に配置され、コア１１に入力され、コア４５を介して伝搬した光を電気信号に変換する。フォトダイオード４６は、例えば、ゲルマニウム・フォトダイオード（ＧｅＰＤ）である。フォトダイオード４６によって変換された電気信号は、図示されていない電子回路等に供給される。
【００９７】
コア４４は、シリコンから成るコア１４１、１４２と、シリコンよりも屈折率の小さい材料（例えばＳｉＯｘやシリコン窒化物等）から成るコア４４３とを含む。図１５に示されるように、コア４４３は、実施の形態１に係るコア１４３や実施の形態２に係るコア２４３とは異なり、平面視においてコア４５やコア１１と交差することなく、基板１０（下部クラッド層）上に形成されている。これによれば、一方の調心用のコア１２に入力された調心光ＡＬを低損失に他方の調心用のコア１３から出力することが可能となる。
【００９８】
以上、実施の形態４に係る光回路部品４によれば、実施の形態１に係る光回路部品１と同様に、光回路部品の小型化を図りつつ、調心機構の簡素化を図ることが可能となる。
【００９９】
また、実施の形態４に係る光回路部品４によれば、従来のように光ファイバブロックの調心を行うためにフォトダイオードからの電気信号を検出する必要がないので、フォトダイオードの電気信号を検出するための調心用の電極パッド等が不要となり、従来に比べて光回路部品の小型化が可能となる。
【０１００】
更に、実施の形態４に係る光回路部品４によれば、電極パッドと接続するためのプローブ等も必要ないので、従来の調心用の電極パッドを有する光回路部品のための調心機構と比べて、装置の簡素化が可能となる。
【０１０１】
なお、図１４Ａでは、調心用のコア１２およびコア１３を接続するコア４４を、シリコンから成るコア１４１、１４２とシリコンよりも屈折率の小さい材料から成るコア４４３とから構成する場合を例示したが、これに限られず、図１５に示されるように、調心用のコア１２およびコア１３を接続するコア４４を、シリコンから成る１つのコアによって構成してもよい。
この場合、コア４４は、シリコンから成るコア４４４によって形成され、コア４４４の２か所を曲げることによって、コア１２とコア１３とを接続する。
【０１０２】
これによれば、図１４Ａに示すようにコア４４を２種類のコア材料によって形成する場合と同様に、光回路部品の小型化を図りつつ、調心機構の簡素化を図ることが可能となる。
【０１０３】
以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
【０１０４】
例えば、上記実施の形態において、光回路部品１〜４の信号用のコア１１、２１、３１が平面視において調心用の２つのコア１２、１３に挟まれて配置される場合を例示したが、これに限られない。例えば、調心用の２つのコア１２、１３を並べて配置し、調心用のコア１２、１３の何れか一方に並んで信号用のコア１１，２１、３１を配置しても良い。これによれば、上記実施の形態と同様に、光回路部品の小型化を図りつつ、調心機構の簡素化を図ることが可能となる。
【符号の説明】
【０１０５】
１〜４、１Ａ、２Ａ、３Ａ…光回路部品、１０…基板、１０Ａ…基板の端面、１１〜１５、２４、２５、３４、３５、４４、４５、１４１〜１４３、２４３、３４３、４４３、１１＿１〜１１＿４、１５＿１〜１５＿４、２１＿１〜２１＿４、２５＿１〜２５＿４、３１＿１〜３１＿４、３５＿１〜３５＿４…コア、１６…上部クラッド層、１８…下部クラッド層、１１Ａ〜１３Ａ、２１Ａ、３１Ａ…コアの端面、１４１０、１４２０…屈曲部、１５０、２５０、３５０、４５０、１４１１、１４２１、１４１２、１４２２…ＳＳＣ部、７…光ファイバブロック、７１〜７３、７１＿１〜７１＿４…光ファイバ、７１Ａ〜７３Ａ…光ファイバの端面、８０…光源、８１…入力用光ファイバ、８２…出力用光ファイバ、８３…光パワーメータ、８４…制御装置、８５…光ファイバブロック移動装置、８６…ステージ、３５１…コア３５におけるコア３１と重なる部分、ＳＬ…信号光、ＡＬ…調心光。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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