(57)【要約】【課題】  ＷＤＭ光の波長可変フィルタにおいて、経年変化の抑制およびデバイス損傷の回避を可能とし、安定した波長選択フィルタリング動作が継続できる、音響光学デバイスおよび音響光学デバイスの製造方法を提供する。【解決手段】  弾性表面波を導波するＳＡＷガイド２と光波を導波する光導波路１１ｃ，１１ｄとを設けた基板１０を有する音響光学デバイス１であって、ＳＡＷガイド２を避けた領域に設けられ基板１０の表皮面に発生する分極電荷を中和する導電性の焦電対策用配線パターン１４をそなえて構成する。【選択図】        図１
2005331885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性表面波を導波する弾性表面波伝搬領域と光波を導波する光導波路とを設けた基板を有する音響光学デバイスにおいて、
該弾性表面波伝搬領域を避けた領域に設けられ、該基板の表面に発生する分極電荷を中和する導電性の中和配線パターン、
をそなえたことを特徴とする、音響光学デバイス。
【請求項２】
前記基板は、前記弾性表面波伝搬領域と前記光導波路との組を複数有し、
前記中和配線パターンは、前記弾性表面波伝搬領域の各々を囲むように形成されるとともに、前記弾性表面波伝搬領域間に形成されるパターンは１のラインで共用化を図ったことを特徴とする、請求項１記載の音響光学デバイス。
【請求項３】
前記中和配線パターンは、接地され、かつ、前記弾性表面波の生成用の電極の一方と接続されたことを特徴とする、請求項１又は請求項２記載の音響光学デバイス。
【請求項４】
弾性表面波を導波する弾性表面波伝搬領域と光波を導波する光導波路とを設けた基板を有する音響光学デバイスをウェハに形成する音響光学デバイスの製造方法であって、
該弾性表面波を励振するための励振電極を該ウェハの基板に形成する励振電極形成工程と、
該弾性表面波伝搬領域を避けた領域に設けられ該基板の表面に発生する分極電荷を中和する導電性の中和配線パターンを形成する中和配線パターン形成工程とをそなえたことを特徴とする、音響光学デバイスの製造方法。
【請求項５】
該中和配線パターン形成工程が、
該複数の基板のそれぞれについて該弾性表面波伝搬領域を避けた領域に該中和配線パターンを形成する第２中和配線パターン形成工程をそなえたことを特徴とする、請求項４記載の音響光学デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば音響光学デバイスおよび音響光学デバイスの製造方法に関し、特に、波長分割多重（Wavelength Division Multiplexing: ＷＤＭ）伝送ノードの受信部において、波長の異なる複数の信号光を多重した波長多重光（ＷＤＭ光）から所望の波長を有する信号光を分離する音響光学チューナブルフィルタに用いて好適な、音響光学デバイスおよび音響光学デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、伝送容量の拡大と伝送距離の長距離化を図るために、ＷＤＭ伝送システムが普及している。このＷＤＭ伝送システムを構成するネットワークに設けられたアドドロップノード（光伝送装置）において、入力ＷＤＭ光についてドロップ（分岐）およびアド（挿入）の各処理を行なう。例えば、入力ＷＤＭ光に含まれる複数のチャネルの信号光をドロップして、ローカル信号光に含まれる波長のうちの所望の波長の信号光を選択してＷＤＭ伝送路にアドし出力する。
【０００３】
図１７はアドドロップ（Add and Drop）機能を説明するための図である。この図１７に示すアドドロップノード９０は、中継ノード９０ａからのＷＤＭ光に含まれる１波以上の単波長光（単一光）を選択してドロップし、その単波長光を光ネットワーク９０ｄに伝送し、また、ドロップしない単波長光を中継ノード９０ｂ側にスルー（通過）させるとともに、光ネットワーク９０ｃからの１波以上の単波長光をＷＤＭ光の空き波長にアドするものである。このアドドロップ処理は、アドドロップノード９０に設けられた音響光学チューナブルフィルタ（ＡＯＴＦ［Acousto-Optic Tunable Filter］）８９によって行なわれる。
【０００４】
音響光学チューナブルフィルタ８９は、ＷＤＭ光が入力される入力ポート８８ａと、ローカル信号光が入力されるアドポート８８ｂと、ドロップされない単波長光が出力される非選択ポート８８ｃと、ドロップされた単波長光が出力される選択ポート８８ｄとを有し、音響光学デバイスである。
これにより、音響光学チューナブルフィルタ８９は、帯域阻止フィルタ又は帯域透過フィルタを行なう波長可変フィルタとして機能する。また、この機能が１チップで実現しており、コスト面からも注目されている。
【０００５】
音響光学チューナブルフィルタ８９の基板材料は、ＬｉＮｂＯ3（ニオブ酸リチウム又はリチウムナイオベート）が一般に用いられるが、ＬｉＮｂＯ3等の極性結晶は、温度変化、結晶歪みにより、自発分極による電荷（分極電極）を生じる（通常の状態においては、自発分極は空間電荷により中和されている）。
そして、ＴＥ（Transverse Electric）波およびＴＭ（Transverse Magnetic）波が基板の表面および表面から若干離れた内部を伝搬することにより、ＴＥ波はＴＭ波に変換され、ＴＭ波はＴＥ波に変換される。
【０００６】
従来からも、アドドロップ機能を発揮できる音響光学チューナブルフィルタの小型化，集積化，低消費電力化，低コスト化および動作安定性等の改善方法が提案されている（特許文献１，２参照）。
特許文献１記載の導波路型光素子は、電気光学効果を有する基板，光導波路，その上の誘電体層，電極および誘電体層の露出表面を被覆する導電性膜層を有し、隣接電極間に配置された導電性膜層による電気的接続が少なくとも導波路の方向に沿って分断され、この分断部に、誘電体層の一部が露出したものである。これにより、導波路型光素子の電極特性を安定化し、その信頼性が高まる。
【０００７】
特許文献２記載の電気−光学デバイスは、上側表面に形成される光学導波管を備えたＬｉＮｂＯ3基板と、ＬｉＮｂＯ3基板の上側表面上に直接形成されるＢＣＢ誘電材料を含み７０００オングストロームより大きい厚みを有するバッファ層と、電極がＲＦ信号（Radio Frequency信号：無線周波数信号）を受信するために配置されるバッファ層の上側表面上に形成されＲＦ信号が、光学導波管に電界を誘導する電極とをそなえて構成されている。これにより、改良した温度安定性を有し移動電荷のための放電経路を含む光学デバイスが得られ、強い電磁界が、ｚカットのＬｉＮｂＯ3結晶の＋ｚ面および−ｚ面に沿って形成されることが防止される。
【特許文献１】特開平８−５４５８９号公報
【特許文献２】特表２００２−５４２５１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、音響光学チューナブルフィルタのｚ方向に生じる電荷は、基板の屈折率に影響を与え、音響光学チューナブルフィルタのフィルタ特性（透過帯域特性）を変動させる要因である。
また、自発分極によって発生した電荷が弾性表面波を励振する電極（くし形電極）に蓄積し、電極間で放電することによって、電極又は基板を損傷することもある。
【０００９】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、例えばＷＤＭ光の音響光学チューナブルフィルタ等の音響光学効果を用いた光デバイスにおいて、特性変動の抑制およびデバイス損傷の回避がともに可能となり、安定したフィルタリング動作が継続可能な音響光学デバイスおよび音響光学デバイスの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このため、本発明の音響光学デバイスは、弾性表面波を導波する弾性表面波伝搬領域と光波を導波する光導波路とを設けた基板を有する音響光学デバイスにおいて、弾性表面波伝搬領域を避けた領域に設けられ、基板の表面に発生する分極電荷を中和する導電性の中和配線パターン、をそなえたことを特徴としている。
また、前記基板は、前記弾性表面波伝搬領域と前記光導波路との組を複数有し、前記中和配線パターンは、前記弾性表面波伝搬領域の各々を囲むように形成されるとともに、前記弾性表面波伝搬領域間に形成されるパターンは１のラインで共用化を図ったように構成することもできる。
【００１１】
さらに、前記中和配線パターンは、接地され、かつ、前記弾性表面波の生成用の電極の一方と接続されてもよい。
そして、本発明の音響光学デバイスの製造方法は、弾性表面波を導波する弾性表面波伝搬領域と光波を導波する光導波路とを設けた基板を有する音響光学デバイスをウェハに形成する音響光学デバイスの製造方法であって、弾性表面波を励振するための励振電極をウェハの基板に形成する励振電極形成工程と、弾性表面波伝搬領域を避けた領域に設けられ基板の表面に発生する分極電荷を中和する導電性の中和配線パターンを形成する中和配線パターン形成工程とをそなえたことを特徴としている。
【００１２】
また、この中和配線パターン形成工程は、複数の基板のそれぞれについて弾性表面波伝搬領域を避けた領域に中和配線パターンを形成する第２中和配線パターン形成工程をそなえることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の音響光学デバイスによれば、弾性表面波伝搬領域を避けた領域に設けられ基板の表面に発生する分極電荷を中和する導電性の中和配線パターンをそなえて構成されているので、温度変化、結晶歪みにより発生した分極電荷を基板の表面に形成した配線で中和することにより、デバイスの特性劣化を抑制し、安定に動作することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（Ａ）本発明の一実施形態の説明
図１は本発明が適用される音響光学チューナブルフィルタ（ＡＯＴＦ）の上面図である。この図１に示す音響光学チューナブルフィルタ１は、弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）を導波するＳＡＷガイド（弾性表面波伝搬領域）２と光波（例えば入力されたＷＤＭ光）を導波する光導波路１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆとを設けた基板１０を有する音響光学デバイスにおいて、弾性表面波と光波との音響光学効果を用いて所望の波長の光波をフィルタする波長選択フィルタとして機能するものである。
【００１５】
この音響光学チューナブルフィルタ１は、後述するように、例えば薄膜等により形成されるＳＡＷガイド２を囲む等、ＳＡＷガイド２を避けた領域に設けられ、基板１０の表面に発生する分極電荷を中和する導電性の焦電対策用配線パターン（中和配線パターン）１４をそなえている。さらに、ＬｉＮｂＯ3（ニオブ酸リチウム）等の圧電基板からなる基板１０の上面に、光導波路１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆが形成され、入力側偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ：Polarization Beam Splitter）１２ａと、出力側偏光ビームスプリッタ１２ｂと、くし形電極（Inter Digital Transducer：ＩＤＴ［インターディジタルトランスデューサー］又は励振電極）１３とをそなえて構成されており、また、図３を参照して後述するように、ＲＦ信号発振器（高周波数信号発振器）５０に接続されている。
【００１６】
なお、基板１０の「上面」は、例えば図３に示すように基板１０の上側の面を意味し、基板１０の「表面」は基板１０の表層を意味する。
（１）基板１０
基板１０は、光の複屈折性を有するＬｉＮｂＯ3基板上にチタンＴｉが熱拡散されることによって得られる。なお、ＬｉＮｂＯ3以外の圧電効果を有する材料の基板を用いることもできる。
【００１７】
図２（ａ）は本発明の第１実施形態に係る音響光学チューナブルフィルタ１の斜視図であってｘカットされたものである。この図２（ａ）に示すｘ，ｙ，ｚの各方向は、それぞれ、基板１０の厚み方向，透過光の進行方向，基板１０の奥行き方向であり、また、電圧印加方向はｚ方向である。ここで、基板１０に対してｘ方向に電圧が印加されると、焦電効果により、＋ｚ方向，−ｚ方向にそれぞれ電荷が発生し、基板１０は＋ｚ方向，−ｚ方向に分極するようになっている。
【００１８】
次に、基板１０のＡＡ′についての層構造を図２（ｂ）に示す。図２（ｂ）に示すＳＡＷガイド２は、図６（ｃ），図６（ｈ）を参照して後述するように薄膜からなる（本発明のＳＡＷガイド２はこの構造に限定されるものではない）。なお、この図２（ｂ）に示す焦電対策用配線パターン１４が、光導波路１１ａ，１１ｂ，１１ｅ，１１ｆのそれぞれと交差する部分については、焦電対策用配線パターン１４の下にバッファ層（図示省略）を設けることが好ましい。
【００１９】
（２）基板１０の上面
図２（ａ）に示す基板１０の上面には、光導波路１１ａ〜１１ｆと、入力側偏光ビームスプリッタ１２ａと、出力側偏光ビームスプリッタ１２ｂとが形成されている。
（２−１）光導波路１１ａ〜１１ｆ
（ｉ）光導波路１１ａ，１１ｂは、それぞれ、入力側偏光ビームスプリッタ１２ａにて
分離された２本の光波が各々伝搬するものであり、ＷＤＭ光の入力用の入力ポート８８ａと、アド光（ＷＤＭ光にアドするための光）の入力用のアドポート８８ｂとに接続されている。
【００２０】
（ｉｉ）光導波路１１ｃ，１１ｄは、それぞれ、以下に述べる弾性表面波との相互作用により、ＴＥ−ＴＭモード変換部として機能する。
（ｉｉｉ）光導波路１１ｅ，１１ｆは、それぞれ、非選択ポート８８ｃ，選択ポート８８ｄに接続され、入力されたＷＤＭ光のうちの選択された信号光と選択されない信号光とを出力するものである。選択ポート８８ｄは、入力ポート８８ａから入力されたＷＤＭ光に含まれるｎ波の波長のうちの１以上の単波長光を選択して出力するものである。非選択ポート８８ｃは、選択ポート８８ｄにて選択されない１以上の単波長光を出力するものである。
【００２１】
（２−２）入力側偏光ビームスプリッタ（第１の偏光ビームスプリッタ）１２ａと出力側偏光ビームスプリッタ（第２の偏光ビームスプリッタ）１２ｂ
入力側偏光ビームスプリッタ１２ａは、ｎ波の波長が多重されたＷＤＭ光を偏光面が異なる２本の光波に分離し、分離した各光波を光導波路１１ｃ，１１ｄ側に分岐するものである。また、出力側偏光ビームスプリッタ１２ｂは、光導波路１１ｃ，１１ｄを伝搬した各光波の偏光面に基づいて光導波路１１ｃ，１１ｄの両方又は光導波路１１ｃ，１１ｄのうちの一方の光波を選択するものである。これにより、ＴＥ波，ＴＭ波の２本の光波は、光導波路１１ｃ，１１ｄを伝搬し、モード変換領域（特定波長を有する光波と弾性表面波とが相互作用する領域）において、ＴＥ波，ＴＭ波の各偏光面が回転し、モード変換される。モード変換された光波のうちの透過光が選択され、選択光と非選択光とは、それぞれ、非選択ポート８８ｃ，選択ポート８８ｄから分岐出力される。
【００２２】
（２−３）光導波路１１ｃ，１１ｄにおける弾性表面波の励振
図３は本発明の一実施形態に係るくし形電極１３を説明するための図である。この図３に示すもので上述したものと同一符号を有するものは同一のものを表す。
ここで、ＲＦ信号発振器５０は、例えば約１．５μｍの信号光について約１７０ＭＨｚの制御用の高周波数信号（例えばＲＦ信号，正弦波又はｓｉｎ波）を発振するものであり、また、発振周波数の変化により、フィルタリングする信号光の波長が選択される。
【００２３】
（２−４）くし形電極（ＩＤＴ）１３
くし形電極１３は、ＲＦ信号発振器５０が発振した制御用のＲＦ信号によって弾性表面波を励振するためのものであって、電極形状の一例として、ＲＦ信号入出力用の電極１３ａ，１３ｂと、励振する弾性表面波の波長にほぼ等しい周期を有する電極指１３ｃ〜１３ｆとを有する。そして、くし形電極１３は、ＲＦ信号をくし形電極１３に入力又は切断を切り替えるスイッチ６９に接続されており、入出力電極１３ａ，１３ｂ間に、ＲＦ信号が印加されると、基板１０内部の圧電効果によって結晶歪みが発生し、この結晶歪みが弾性表面波となって、基板１０の長手方向（図１等）に伝搬する。
【００２４】
（２−５）音響光学チューナブルフィルタ１の波長選択機能
図４（ａ）は本発明の一実施形態に係る波長選択された場合の入出力特性を説明するための図であって、これらの図４（ａ），図４（ｂ）に示すもので上述したものと同一符号を有するものは同一のものを表す。また、信号光の強度特性（入力特性）は、例えば１５３０ｎｍ〜１６１０ｎｍの範囲において一定強度である。ここで、図４（ａ）に示すスイッチ６９がオンの場合は、光導波路１１ｃ，１１ｄにおいて、例えば波長１５４５ｎｍの信号光のＴＥ波およびＴＭ波が回転してそれぞれＴＭ波およびＴＥ波に変換される。また、出力側偏光ビームスプリッタ（図示省略）において、ＴＥ波およびＴＭ波の各々に含まれる１５４５ｎｍの波長光が選択され、この選択光は、選択ポート８８ｄから出力され、また、回転した信号光以外の非選択光は非選択ポート８８ｃ（図１）から出力される。これにより、信号光の強度特性（出力特性）に示すように、帯域透過フィルタとして機能する。
【００２５】
一方、図４（ｂ）は本発明の一実施形態に係る波長選択されない場合の入出力特性を説明するための図である。この図４（ｂ）に示すスイッチ６９がオフの場合、出力特性には、ＴＥ波およびＴＭ波のいずれについても選択光は出力されない。
このように、波長多重されたｎ波の信号光を選択光と非選択光とに分離できる。
（２−６）変形例
なお、図５は本発明の一実施形態に係る音響光学チューナブルフィルタの変形構成例を示す図である。この図５に示す音響光学チューナブルフィルタ２１は、くし形電極１３が、基板１０の長手方向の中心線に対して傾斜するように設けられ、また、ＳＡＷガイド２ａが、くし形電極１３から励振される弾性表面波の進行方向と同一方向に形成されている。
【００２６】
（３）焦電対策用配線パターン（本音響光学チューナブルフィルタ１の中和配線パターン）１４
焦電対策用配線パターン１４は、基板１０の上面のうちのｚ方向（分極方向）の両端部間を接続するように形成されており、さらに、基板１０の表面のうちのＳＡＷガイド２を設けた上面の外周に沿って音響光学効果の生じる領域を囲むように形成されている。また、焦電対策用配線パターン１４は、電気的に閉じているので、基板１０の上面に発生した電荷が中和される。
【００２７】
このように、本音響光学チューナブルフィルタ１によれば、ＬｉＮｂＯ3の基板１０の上面に発生する分極電荷を中和できるので、安定した波長選択機能を発揮できる。
（４）本音響光学チューナブルフィルタ１の製造工程
以下、本音響光学チューナブルフィルタ１の製造方法について図６（ａ）〜図６（ｊ）を参照して詳述する。
【００２８】
図６（ａ）〜図６（ｊ）はそれぞれ本発明の一実施形態に係る音響光学チューナブルフィルタの製造工程を説明するための図であり、図６（ａ）〜図６（ｅ）はいずれも基板１０の上面図であり、図６（ｆ）〜図６（ｈ）は各々図６（ａ）〜図６（ｃ）に示す基板１０のＢＢ′についての断面図であり、また、図６（ｉ），図６（ｊ）はそれぞれ図６（ｄ），図６（ｅ）に示す基板１０のＣＣ′についての断面図である。
【００２９】
（ｉ）最初の工程は、基板１０の上面にチタンＴｉを蒸着し光導波路１１ａ〜１１ｆ（図２（ａ）等）のパターニングを行ない（図６（ａ））、焦電対策用配線パターン１４が基板１０の上面に形成される（図６（ｆ））。
（ｉｉ）続く工程は、チタンＴｉを基板１０の内部に拡散させる（図６（ｇ））。
（ｉｉｉ）次の工程は、インジウムＩｎがドープされたシリカ（シリコンダイオキサイド）ＳｉＯ2をモード変換領域となる部分に堆積させて、弾性表面波を導波するためのＳＡＷガイド２のパターニングを行なう（図６（ｃ），図６（ｈ））。
【００３０】
（ｉｖ）さらに、続く工程は、基板１０の入力側端部および出力側端部（長手方向）の両端部に、シリカＳｉＯ2を堆積させて、バッファ層（図示省略）のパターニングを行なう（図６（ｄ），図６（ｉ））。
従って、本音響光学チューナブルフィルタ１の製造方法は、基板１０とくし形電極１３との間に、くし形電極１３における光波の伝搬損失を抑止するバッファ層のパターンを形成する（バッファ層形成工程）。
【００３１】
（ｖ）そして、金Ａｕの蒸着により、くし形電極１３と焦電対策用配線パターン１４との両配線についてパターニングする（図６（ｅ），図６（ｊ））。
このように、くし形電極１３と焦電対策用配線パターン１４とが形成される。ここで、図６（ｊ）において、Ｌ１，Ｌ２は、それぞれ、蒸着されたＡｕ層，ＩｎドープされたシリカＳｉＯ2が堆積されたＳＡＷガイド２であり、基板１０内に光導波路１１ｃ，１１ｄが形成されている。
【００３２】
以上をまとめると、本音響光学チューナブルフィルタ１の製造方法は、弾性表面波を導波するＳＡＷガイド２と光波を導波する光導波路１１ｃ，１１ｄとを設けた基板１０を有する音響光学デバイスとしての音響光学チューナブルフィルタ１をウェハ（図示省略）に形成するものである。
最初に、弾性表面波を励振するためのくし形電極１３をウェハの基板１０に形成する（励振電極形成工程）
そして、ＳＡＷガイド２を避けた領域に設けられ、基板１０の表面に発生する分極電荷を中和する導電性の焦電対策用配線パターン１４を形成する（中和配線パターン形成工程）。
【００３３】
そして、基板１０の表面に導電性物質を蒸着し（蒸着工程）、蒸着工程にて蒸着された導電性物質を基板１０の内部に拡散させ（拡散工程）、ＳＡＷガイド２を形成する（弾性表面波伝搬領域形成工程）。
このように、くし形電極１３と焦電対策用配線パターン１４とが形成される。
次に、同一のウェハ上に、複数（例えば３個）の焦電対策用配線パターン１４を形成して複数のチップを集積化したデバイスの製造方法について説明する。ここで、以下に示す図８の音響光学チューナブルフィルタが基本的なものであり、図７（ａ）〜図７（ｆ）および図９（ａ）〜図９（ｄ）は、それぞれ、弾性表面波の漏洩対策として、音響光学チューナブルフィルタ間に溝を設けた場合の一例である。
【００３４】
図７（ａ）〜図７（ｆ）はそれぞれ本発明の一実施形態に係る例えば３個の焦電対策用配線パターン１４を形成する場合の製造工程を説明するための図であり、これらの図７（ａ）〜図７（ｆ）にそれぞれ示す基板１０ａは、１枚のウェハに３個の音響光学チューナブルフィルタ１を形成したものである。ここで、図７（ａ）〜図７（ｃ）はいずれもウェハの上面図であり、図７（ｄ）〜図７（ｆ）は各々図７（ａ）〜図７（ｃ）に示すウェハのＤＤ′についての断面図である。また、焦電対策用配線パターン１４の形成は、図７（ａ）〜図７（ｃ）においてくし形電極１３が形成された状態から、開始されるものとして説明する。
【００３５】
（ｉ）最初の工程は、ＳＡＷガイド２のパターニングを行なう（図７（ａ），図７（ｄ））。
（ｉｉ）続く工程は、カッティングソー又はエッチングを用いて基板１０ａに溝Ｇ１，Ｇ２を形成する（図７（ｂ），図７（ｅ））。もちろん、ここで、溝Ｇ１，Ｇ２を設けずに製造することもできる。
【００３６】
（ｉｉｉ）次の工程は、溝Ｇ１，Ｇ２に、金Ａｕを蒸着させることにより、焦電対策用配線パターン１４を形成する（図７（ｃ），図７（ｆ））。
また、図７（ａ）〜図７（ｆ）においては、２個又は４個以上の焦電対策用配線パターン１４を形成することもできる。２個又は４個以上の焦電対策用配線パターン１４の製造工程についても、３個のそれを作成する製造工程と同一であるので重複した説明を省略する。
【００３７】
図８は図７（ａ）〜図７（ｆ）に示す各製造工程により製造されたチップの上面図であり、この図８に示す基板１０ａは、３枚の基板１０を設け、焦電対策用パターン（中和配線パターン）１４がこれらの３枚の基板１０を囲むように形成されている。すなわち、ウェハ（図示省略）上に、３個の音響光学チューナブルフィルタが焦電対策用配線パターン１４により囲まれた状態で製造される。先の説明では、溝に焦電対策用配線パターン１４を形成したが、溝を設けずに焦電対策用配線パターン１４を形成することもできる。
【００３８】
従って、本音響光学チューナブルフィルタは、前記ＳＡＷガイド２と前記光導波路１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆとの組を例えば３組有し、前記焦電対策用配線パターン１４は、前記ＳＡＷガイド２の各々を囲むように形成されるとともに、前記ＳＡＷガイド２間に形成されるパターンは１のラインで共用化を図ったように構成することができる。
【００３９】
また、くし形電極１３の配線パターンの形成工程と同一工程を用いて、焦電対策用配線パターン１４が形成されるので、焦電対策に伴う工数増がない。
このように、焦電対策用配線パターン形成工程は、３枚の基板１０のそれぞれについてＳＡＷガイド２を避けた領域に焦電対策用配線パターン１４を形成するようになっている（第２中和配線パターン形成工程）。
【００４０】
次に、図９（ａ）〜図９（ｄ）はそれぞれ本発明の一実施形態に係る例えば３個の焦電対策用配線パターン１４を形成する場合の他の製造工程を説明するための図である。図９（ａ），図９（ｂ）はそれぞれウェハの上面図であり、図９（ｃ），図９（ｄ）はそれぞれ図９（ａ），図９（ｂ）に示す基板１０ａのＥＥ′についての断面図である。
（ｉ）最初の工程は、金Ａｕの蒸着により、くし形電極１３と焦電対策用配線パターン１４との両配線についてパターニングを行なう（図９（ａ））。ここで、金Ａｕは基板１０ａの上面に残る（図９（ｃ））。
【００４１】
（ｉｉ）次の工程は、カッティングソー又はエッチングを用いて基板１０ａに溝を形成する（図９（ｂ），図９（ｄ））。
また、図９（ａ）〜図９（ｄ）においては、ＳＡＷガイド２と光導波路１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆとの組の数は、２組又は４組以上にすることもできる。すなわち、２個又は４個以上の焦電対策用配線パターン１４を形成することができる。２個又は４個以上の焦電対策用配線パターン１４についても、３個のそれを作成する工程と同一であるので重複した説明を省略する。
【００４２】
このように、基板１０ａの表面に金属を蒸着させてから溝を形成することができる。
次に、図１０は本発明の一実施形態に係る第３の配線パターンを示す図である。この図１０に示す基板１０ｂは、電気的に閉じた焦電対策用配線パターン１４が形成されるとともに、焦電対策用配線パターン１４が接地されたものである。この図１０に示す基板１０ｂの製造方法は、以下の（ｉ）〜（ｉｉｉ）に示す工程からなる。
【００４３】
（ｉ）基板１０ｂの表面の外周が、デバイス領域を囲むように焦電対策用配線パターン１４を形成する。
（ｉｉ）くし形電極１３の配線パターン形成工程と同一工程により、焦電対策用配線パターン１４を形成する。
（ｉｉｉ）上記（ｉｉ）の中和配線パターン形成工程にて形成された焦電対策用配線パターン１４を接地する（中和配線パターン接地工程）。
【００４４】
このように、焦電対策用配線パターン１４が接地された基板１０ｂが得られる。
次に、図１１は本発明の一実施形態に係る第４の配線パターンを示す図である。この図１１に示す基板１０ｃにおいて、焦電対策用配線パターン１４は、接地され、かつ、弾性表面波の生成用のくし形電極１３の一方と接続されている。図１１に示す音響光学チューナブルフィルタの製造方法は、以下の（ｉ）〜（ｉｖ）に示す工程からなる。
【００４５】
（ｉ）基板１０ｃの表面の外周をデバイス領域を囲むように焦電対策用配線パターン１４を形成する。
（ｉｉ）くし形電極１３の配線パターン形成工程と同一工程により、焦電対策用配線パターン１４を形成する。
（ｉｉｉ）上記の焦電対策用配線パターン１４を接地する。
【００４６】
（ｉｖ）上記（ｉｉｉ）において中和配線パターン接地工程にて接地された焦電対策用配線パターン１４と励振電極形成工程にて形成されたくし形電極１３の一方の電極とを接続している（接続工程）。
これにより、くし形電極１３のボンディング工数が削減される。
次に、焦電対策用配線パターン１４は、基板１０〜１０ｄの裏側の面（裏面）に形成することもできる。
【００４７】
図１２は本発明の一実施形態に係る第５の配線パターンを示す図である。この図１２に示す焦電対策用配線パターン１４は、基板１０，１０ｃ等の裏面に形成され、分極電荷は、裏面の焦電対策用配線パターン１４を通って中和されるようになっている。図１２に示す音響光学チューナブルフィルタの製造方法は、以下の（ｉ）〜（ｉｉｉ）に示す工程からなる。
【００４８】
（ｉ）基板１０ｄの表面の外周をデバイス領域が囲まれるように焦電対策用配線パターン１４を形成する。
（ｉｉ）くし形電極１３の配線パターン形成工程と同一工程により焦電対策用配線パターン１４を形成する。
（ｉｉｉ）裏面に焦電対策用配線パターン１４を形成する。
【００４９】
これにより、電荷は、裏面に形成された焦電対策用配線パターン１４を通り電荷が中和される。
また、図１３は本発明の一実施形態に係る第６の配線パターンを示す図である。この図１３に示す裏面の焦電対策用配線パターン１４は、基板１０ｅの外周に沿ったものではない。従って、裏面に焦電対策用配線パターン１４を形成する場合は、デバイス領域の位置にかかわらず、所望の場所又は部分に焦電対策用配線パターン１４を形成できる。この図１３に示す音響光学チューナブルフィルタの製造方法は、図１２に示すものと同一であり、重複説明を省略する。
【００５０】
次に、図１４（ａ）は本発明の一実施形態に係る第７の配線パターンを示す図であり、図１４（ｂ）は本発明の一実施形態に係る第７の配線パターンの図１４（ａ）のＡ，Ａ′についての断面図である。この図１４（ａ）に示す音響光学チューナブルフィルタは、基板１０ｆの側面まで焦電対策用配線パターン１４を延長したものである。この図１４（ａ），図１４（ｂ）にそれぞれ示す音響光学チューナブルフィルタの製造方法は、以下の（ｉ）〜（ｉｖ）に示す工程からなる。
【００５１】
（ｉ）基板１０ｆの表面の外周をデバイス領域が囲まれるように焦電対策用配線パターン１４を形成する。
（ｉｉ）くし形電極１３の配線パターン形成工程と同一工程により、焦電対策用配線パターン１４を形成する。
（ｉｉｉ）裏面に焦電対策用配線パターン１４を形成する。
【００５２】
（ｉｖ）側面まで焦電対策用配線パターン１４を延長して形成する。
従って、図１４（ａ），図１４（ｂ）に示す工程は、基板１０ｆの表面のうちのＳＡＷガイド２を設けた上面と異なる側面に焦電対策用配線パターン１４を形成する（第２中和配線パターン形成工程）。
これにより、一層高い中和効果が得られる。
【００５３】
次に、図１５は本発明の一実施形態に係る第８の配線パターンを示す図である。この図１５に示す音響光学チューナブルフィルタは、基板１０ｇの裏面に導電性薄膜１９を形成したものである。また、この裏面には焦電対策用配線パターン１４を形成することにより、一層、電荷を除去できる。この図１５に示す音響光学チューナブルフィルタの製造方法は、以下の（ｉ）〜（ｖ）に示す工程からなる。
【００５４】
（ｉ）基板１０ｇの表面の外周をデバイス領域が囲まれるように焦電対策用配線パターン１４を形成する。
（ｉｉ）くし形電極１３の配線パターン形成工程と同一工程により形成する。
（ｉｉｉ）裏面に焦電対策用配線パターン１４を形成する。
（ｉｖ）裏面を導電性薄膜１９で被う。すなわち、基板１０ｇの表面のうちのＳＡＷガイド２を設けた面（上面）と異なる面（裏面）に導電性薄膜１９を形成する（薄膜形成工程）。
【００５５】
（ｖ）側面まで焦電対策用配線パターン１４を延長して形成する。
これにより、裏面まで導電性膜薄膜１９で被われることにより、基板１０ｇの表面の分極電荷が導電性薄膜１９を通って中和され、一層高い中和効果が得られる。
次に、図１６（ａ）は本発明の一実施形態に係る第９の配線パターンを示す図であり、図１６（ｂ）は図１６（ａ）に示す基板１０ｈのＡＡ′についての断面図である。この図１６（ｂ）に示す基板１０ｈの側面にまで導電性薄膜１９で被うことも可能である。この図１６に示す音響光学チューナブルフィルタの製造方法は、以下の（ｉ）〜（ｖｉ）に示す工程からなる。
【００５６】
（ｉ）基板１０ｈの表面の外周をデバイス領域が囲まれるように焦電対策用配線パターン１４を形成する。
（ｉｉ）くし形電極１３の配線パターン形成工程と同一工程により、焦電対策用配線パターン１４を形成する。
（ｉｉｉ）裏面に焦電対策用配線パターン１４を形成する。
【００５７】
（ｉｖ）裏面を導電性薄膜１９で被う。
（ｖ）側面に焦電対策用配線パターン１４を形成する。
（ｖｉ）側面を導電性薄膜１９で被う。
従って、図１６（ａ），図１６（ｂ）に示す工程は、基板１０ｈの表面のうちのＳＡＷガイド２を設けた上面と異なる側面又は裏面の一方あるいは側面および裏面の両方に焦電対策用配線パターン１４を形成している（第２中和配線パターン形成工程）。さらに、この工程は、基板１０ｈの表面のうちのＳＡＷガイド２を設けた上面と異なる側面又は裏面の一方あるいは側面および裏面の両方に導電性薄膜１９を形成している（薄膜形成工程）。
【００５８】
これにより、基板１０ｈの側面にまで導電性薄膜１９が堆積されるので分極電荷が中和される。
このように、本音響光学チューナブルフィルタの製造方法は、温度変化、圧力変化により発生した分極電荷を基板１０ａ〜１０ｈの表面に形成した焦電対策用配線パターン１４により中和し、デバイスの特性劣化を抑制することができる。
【００５９】
このようにして、本音響光学デバイス１によれば、ＷＤＭ光の波長可変フィルタにおいて、特性変動の抑制およびデバイス損傷の回避がともに可能となり、安定したフィルタリング動作が継続できる。
（Ｂ）その他
本発明は上述した実施態様及びその変形態様に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。
【００６０】
本音響光学チューナブルフィルタの製造方法により製造された音響光学チューナブルフィルタは、アドドロップノード（例えば図１７参照）に用いることができ、帯域阻止フィルタ又は帯域透過フィルタとして機能する。
（Ｃ）付記
（付記１）  弾性表面波を導波する弾性表面波伝搬領域と光波を導波する光導波路とを設けた基板を有する音響光学デバイスにおいて、
該弾性表面波伝搬領域を避けた領域に設けられ、該基板の表面に発生する分極電荷を中和する導電性の中和配線パターン、
をそなえたことを特徴とする、音響光学デバイス。
【００６１】
（付記２）  前記基板は、前記弾性表面波伝搬領域と前記光導波路との組を複数有し、
前記中和配線パターンは、前記弾性表面波伝搬領域の各々を囲むように形成されるとともに、前記弾性表面波伝搬領域間に形成されるパターンは１のラインで共用化を図ったことを特徴とする、付記１記載の音響光学デバイス。
（付記３）  該中和配線パターンが、
該基板の表面のうちの分極方向の両端部間を接続するように形成されたことを特徴とする、付記１又は付記２記載の音響光学デバイス。
【００６２】
（付記４）  該中和配線パターンが、
該基板の表面のうちの該弾性表面波伝搬領域を設けた面の外周に沿って音響光学効果の生じる領域を囲むように形成されたことを特徴とする、付記１〜付記３のいずれか一に記載の音響光学デバイス。
（付記５）  該中和配線パターンが、
各基板を囲むように形成されたことを特徴とする、付記２記載の音響光学デバイス。
【００６３】
（付記６）  前記中和配線パターンは、接地され、かつ、前記弾性表面波の生成用の電極の一方と接続されたことを特徴とする、付記１〜付記５のいずれか一に記載の音響光学デバイス。
（付記７）  該基板が、
複数の波長が多重された波長多重光を偏光面が異なる複数の光波に分離する第１の偏光ビームスプリッタと、
該第１の偏光ビームスプリッタにて分離された該複数の光波が各々伝搬する複数の光導波路と、
該複数の光導波路を伝搬した該複数の光波の偏光面に基づいて所望の波長の光波を選択する第２の偏光ビームスプリッタとをそなえて構成されたことを特徴とする、付記１〜付記６のいずれか一に記載の音響光学デバイス。
【００６４】
（付記８）  該基板が、
該弾性表面波を励振するための励振電極をさらにそなえて構成されたことを特徴とする、付記１〜付記７のいずれか一に記載の音響光学デバイス。
（付記９）  該基板と該励振電極との間に、該励振電極における該光波の伝搬損失を抑止するバッファ層が形成されたことを特徴とする、付記１〜付記８のいずれか一に記載の音響光学デバイス。
【００６５】
（付記１０）  該基板が、
該弾性表面波伝搬領域を伝搬した該弾性表面波を吸収する吸収体をさらにそなえて構成されたことを特徴とする、付記１〜付記９のいずれか一に記載の音響光学デバイス。
（付記１１）  該基板が、
複数の単波長光が多重された波長多重光を入力される入力ポートと、
該入力ポートから入力された該波長多重光に含まれる該複数の波長のうちの１以上の単波長光を選択して出力する選択ポートと、
該選択ポートにて選択されない１以上の単波長光を出力する非選択ポートとをそなえて構成されたことを特徴とする、付記１〜付記１０のいずれか一に記載の音響光学デバイス。
【００６６】
（付記１２）  弾性表面波を導波する弾性表面波伝搬領域と光波を導波する光導波路とを設けた基板を有する音響光学デバイスをウェハに形成する音響光学デバイスの製造方法であって、
該弾性表面波を励振するための励振電極を該ウェハの基板に形成する励振電極形成工程と、
該弾性表面波伝搬領域を避けた領域に設けられ該基板の表面に発生する分極電荷を中和する導電性の中和配線パターンを形成する中和配線パターン形成工程とをそなえたことを特徴とする、音響光学デバイスの製造方法。
【００６７】
（付記１３）  該中和配線パターン形成工程が、
複数の該基板のそれぞれについて該弾性表面波伝搬領域を避けた領域に該中和配線パターンを形成する第２中和配線パターン形成工程をそなえたことを特徴とする、付記１２記載の音響光学デバイスの製造方法。
（付記１４）  該基板の表面に導電性物質を蒸着する蒸着工程と、
該蒸着工程にて蒸着された該導電性物質を該基板の内部に拡散させる拡散工程とをさらにそなえたことを特徴とする、付記１１〜付記１３のいずれか一に記載の音響光学デバイスの製造方法。
【００６８】
（付記１５）  該基板と該励振電極との間に、該励振電極における該光波の伝搬損失を抑止するバッファ層のパターンを形成するバッファ層形成工程をさらにそなえたことを特徴とする、付記１４記載の音響光学デバイスの製造方法。
（付記１６）  該弾性表面波伝搬領域を形成する弾性表面波伝搬領域形成工程をさらにそなえたことを特徴とする、付記１１〜付記１３のいずれか一に記載の音響光学デバイスの製造方法。
【００６９】
（付記１７）  該中和配線パターン形成工程にて形成された該中和配線パターンを接地する中和配線パターン接地工程をさらにそなえたことを特徴とする、付記１１記載の音響光学デバイスの製造方法。
（付記１８）  該中和配線パターン接地工程にて接地された該中和配線パターンと該励振電極形成工程にて形成された該励振電極とを接続する接続工程をさらにそなえたことを特徴とする、付記１７記載の音響光学デバイスの製造方法。
【００７０】
（付記１９）  該基板の表面のうちの該弾性表面波伝搬領域を設けた面と異なる面に該中和配線パターンを形成する第２中和配線パターン形成工程をさらにそなえたことを特徴とする、付記１１記載の音響光学デバイス。
（付記２０）  該基板の表面のうちの該弾性表面波伝搬領域を設けた面と異なる面に導電性薄膜を形成する薄膜形成工程をさらにそなえたことを特徴とする、付記１１記載の音響光学デバイス。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明によれば、基板の表面に中和配線パターンを装備することにより、温度変化、結晶歪みによって発生した分極電荷を中和することができ、また、デバイスの特性劣化を抑制でき、安定に動作することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明が適用される音響光学チューナブルフィルタの上面図である。
【図２】（ａ）は本発明の一実施形態に係る音響光学チューナブルフィルタの斜視図であり、（ｂ）はＬｉＮｂＯ3基板の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るくし形電極を説明するための図である。
【図４】（ａ）は本発明の一実施形態に係る波長選択された場合の入出力特性を説明するための図であり、（ｂ）は本発明の一実施形態に係る波長選択されない場合の入出力特性を説明するための図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る音響光学チューナブルフィルタの変形構成例を示す図である。
【図６】（ａ）〜（ｊ）はそれぞれ本発明の一実施形態に係る音響光学チューナブルフィルタの製造工程を説明するための図である。
【図７】（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ本発明の一実施形態に係る複数の焦電対策用配線パターンを形成する場合の製造工程を説明するための図である。
【図８】図７（ａ）〜図７（ｆ）に示す各製造工程により製造されたチップの上面図である。
【図９】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ本発明の一実施形態に係る複数の焦電対策用配線パターンを形成する場合の他の製造工程を説明するための図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る第３の配線パターンを示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る第４の配線パターンを示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る第５の配線パターンを示す図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る第６の配線パターンを示す図である。
【図１４】（ａ）は本発明の一実施形態に係る第７の配線パターンを示す図であり、（ｂ）は（ａ）に示す基板の断面図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係る第８の配線パターンを示す図である。
【図１６】（ａ）は本発明の一実施形態に係る第９の配線パターンを示す図であり、（ｂ）は（ａ）に示す基板の断面図である。
【図１７】アドドロップ機能を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７３】
１，１ａ〜１ｈ，２１  音響光学チューナブルフィルタ（音響光学デバイス）
２，２ａ  ＳＡＷガイド
１０，１０ａ〜１０ｈ  基板
１１ａ〜１１ｆ  光導波路
１２ａ  入力側偏光ビームスプリッタ
１２ｂ  出力側偏光ビームスプリッタ
１３  くし形電極
１３ａ，１３ｂ  ＲＦ信号入出力用の電極
１３ｃ〜１３ｆ  電極指
１４  焦電対策用配線パターン（中和配線パターン）
１９  導線性薄膜
５０  ＲＦ信号発振器（高周波数信号発振器）
６９  スイッチ
８８ａ  入力ポート
８８ｂ  アドポート
８８ｃ  非選択ポート
８８ｄ  選択ポート
【図１】
2005331885.tif 000003
【図２】
2005331885.tif 000004
【図３】
2005331885.tif 000005
【図４】
2005331885.tif 000006
【図５】
2005331885.tif 000007
【図６】
2005331885.tif 000008
【図７】
2005331885.tif 000009
【図８】
2005331885.tif 000010
【図９】
2005331885.tif 000011
【図１０】
2005331885.tif 000012
【図１１】
2005331885.tif 000013
【図１２】
2005331885.tif 000014
【図１３】
2005331885.tif 000015
【図１４】
2005331885.tif 000016
【図１５】
2005331885.tif 000017
【図１６】
2005331885.tif 000018
【図１７】
2005331885.tif 000019