(57)【要約】【課題】簡単かつ確実に、複数の光導波路部品の接合面（レンズ面も含む）での反射による戻り光の影響を受けることがないようにする。【解決手段】スラブ光導波路基板を、互いに平行に設けられる複数の入力チャネル光導波路４と、互いに光軸が平行になるように設けられる複数のコリメートレンズ５と、他の光導波路部品を実装するための複数の凹部６と、複数の凹部６の間に設けられるスラブ光導波路７と、互いに光軸が平行になるように設けられる複数の集光レンズ８と、互いに平行に設けられる複数の出力チャネル光導波路９とを備えるものとし、入力チャネル光導波路４の中心軸を、コリメートレンズ５の光軸に対して平行にオフセットさせる。【選択図】図１
2007121726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行に設けられ、信号光を入力する複数の入力チャネル光導波路と、
互いに光軸が平行になるように設けられ、前記複数の入力チャネル光導波路を伝搬した信号光をコリメート光にする複数のコリメートレンズと、
コリメート光を導くスラブ光導波路と、
互いに光軸が平行になるように設けられ、前記スラブ光導波路を伝搬したコリメート光を集光する複数の集光レンズと、
互いに平行に設けられ、前記複数の集光レンズによって集光された光を出力する複数の出力チャネル光導波路とを備え、
前記複数の入力チャネル光導波路は、中心軸が前記コリメートレンズの光軸に対して平行にオフセットされて設けられていることを特徴とする、スラブ光導波路基板。
【請求項２】
前記複数の入力チャネル光導波路のうち基板幅方向中心に対して一方の側に設けられている入力チャネル光導波路は、中心軸が前記コリメートレンズの光軸に対して前記一方の側へ平行にオフセットされて設けられており、
前記複数の出力チャネル光導波路のうち前記基板幅方向中心に対して一方の側とは反対の側に設けられている出力チャネル光導波路は、中心軸が前記集光レンズの光軸に対して前記反対の側へ平行にオフセットされて設けられており、
前記コリメートレンズと前記集光レンズとの間の中間点を基準にして対称な位置に設けられている前記一方側の入力チャネル光導波路のオフセット量と前記反対側の出力チャネル光導波路のオフセット量とは同一になっていることを特徴とする、請求項１記載のスラブ光導波路基板。
【請求項３】
前記入力チャネル光導波路は、中心軸が前記コリメートレンズの光軸に対して一方の側へ平行にオフセットされて設けられており、
前記出力チャネル光導波路は、中心軸が前記集光レンズの光軸に対して反対の側へ平行にオフセットされて設けられていることを特徴とする、請求項１記載のスラブ光導波路基板。
【請求項４】
前記一方側の入力チャネル光導波路が複数設けられている場合、それぞれの入力チャネル光導波路のオフセット量は、前記基板幅方向中心から離れるほど大きくなっており、
前記反対側の出力チャネル光導波路が複数設けられている場合、それぞれの出力チャネル光導波路のオフセット量は、前記基板幅方向中心から離れるほど大きくなっていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のスラブ光導波路基板。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のスラブ光導波路基板と、
前記コリメートレンズと前記スラブ光導波路との間に実装され、電気光学効果を利用して信号光の伝搬方向を切り換える入力側光偏向素子と、
前記スラブ光導波路と前記集光レンズとの間に実装され、前記出力チャネル光導波路に結像しうるように、電気光学効果を利用して前記スラブ光導波路を伝搬してきた信号光の伝搬方向を切り換える出力側光偏向素子とを備え、
一の入力チャネル光導波路から入力された信号光の経路を切り換えて一の出力チャネル光導波路へ出力する光スイッチとして機能することを特徴とする、光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラブ光導波路基板及びこれを用いた光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
光信号は、高速・大容量の信号伝送に適しており、例えば長距離の基幹通信システムでは光信号を用いた信号伝送がすでに実用化されている。このようなシステムにおいて光信号の伝送経路を切り換える（光配線を切り換える）スイッチ機能は必須である。
従来は、光信号を電気信号に変換し、半導体スイッチで経路を切り換えた後、再び光信号に変換することによって、光信号の伝送経路の切り換えを行なっていた。
【０００３】
しかし、信号の高速化が進み、もはや半導体スイッチを用いた電気的な切り換えでは対応できなくなってきている。
そこで、電気信号への変換を行なわずに、光信号のまま伝送経路を切り換える光スイッチの開発が進められており、複数の方式が提案されている。
特に、高速な切換動作が期待できるものとして、例えば、電界を印加することで屈折率が変化する電気光学材料からなる光偏向素子を用いた光スイッチモジュールが提案されている（例えば特許文献１，２参照）。
【０００４】
このような光スイッチモジュールは、例えば図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、スラブ光導波路基板１００上に、電気光学材料（例えばＰＺＴ，ＰＬＺＴのような電気光学結晶）からなる光偏向素子１０１，１０２を実装したものとして構成される。
つまり、例えば図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、スラブ光導波路基板（スラブ光導波路部品）１００は、光信号を入力する入力チャネル光導波路１０３と、入力された光信号を平行光（コリメート光）にするコリメートレンズ１０４と、平行光にされた光信号を伝搬させるスラブ光導波路１０５と、伝搬されてきた平行光としての光信号を集光させる集光レンズ１０６と、光信号を出力する出力チャネル光導波路１０７とを一体的に形成したものとして構成される。なお、図４（Ｂ）中、符号１１１はコア層を示しており、符号１１４は下部クラッド層を示しており、符号１１５は上部クラッド層を示している。
【０００５】
また、入力側光偏向素子（スラブ光導波路部品）１０１及び出力側光偏向素子（スラブ光導波路部品）１０２は、導電性基板１０８上にスラブ光導波路１０９を形成し、表面にプリズム状電極１１０を形成したものとして構成される。
そして、光スイッチモジュールは、スラブ光導波路基板１００上のコリメートレンズ１０４とスラブ光導波路１０５との間に入力側光偏向素子１０１を実装し、スラブ光導波路１０５と集光レンズ１０６との間に出力側光偏向素子１０２を実装したものとして構成される。
【０００６】
このように構成される光スイッチモジュールでは、入力側光偏向素子１０１及び出力側光偏向素子１０２に形成されているプリズム状電極１１０に所望の電圧を印加することで、例えば図４（Ａ）に示すように、入力チャネル光導波路１０３から入力され、コリメートレンズ１０３で平行光にされた光信号が、入力側光偏向素子１０１で偏向され、スラブ光導波路１０５を伝搬し、再度、出力側光偏向素子１０２で偏向され、集光レンズ１０６で集光されて、所望の出力チャネル光導波路１０７に結合することになる。これにより、入力チャネル光導波路１０３から入力された光信号の経路が切り換えられて、所望の出力チャネル光導波路１０７から出力されることになる。
【０００７】
なお、先行技術調査を行なった結果、以下の特許文献３が得られた。
特許文献３には、発光素子の光軸が、発光素子に最も近い第１レンズの光学的な中心軸と一致しないようにして、モジュールを構成する各光学部品における戻り光を抑制する技術が開示されている。なお、第１レンズ以降の光学部品の接合は傾斜面を用いた構造になっている。
【特許文献１】特開２００２−３１８３９８号公報
【特許文献２】特開２００４−３７７０４号公報
【特許文献３】特開平８−４３６９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、一般に、複数の光学部品を接合して構成される光モジュールでは、接合部分において反射光が発生してしまう。反射光が戻り光となって光ファイバを逆行してしまうと、上流側に設けられた光デバイスの性能悪化につながるため、反射光対策を講じることが必要になる。
しかしながら、反射光対策として、光モジュールを構成する各光学部品（光デバイス）の接合面を斜めに加工（例えば研磨加工）して反射光が光ファイバに戻らないような構造にするのは難しい。また、各光学部品の傾斜面同士を精確に接合するのも難しい。また、各レンズは、例えばＲＩＥなどのエッチングによって形成しているが、このようなレンズ面（接合面）を斜め加工するのは非常に困難である。
【０００９】
ところで、上述の光スイッチモジュールでは、図５に示すように、入力チャネル光導波路１０３とコリメートレンズ１０４は、それぞれの中心軸（光軸）が一致するように設けられている。同様に、出力チャネル光導波路１０７と集光レンズ１０６は、それぞれの中心軸（光軸）が一致するように設けられている。なお、図５中、符号１１２，１１３は光ファイバアレイを示している。
【００１０】
しかしながら、チャネル数の増大に伴って、要求される偏向角度も増大することになる。この場合、光偏向素子の電気光学定数（ＥＯ定数）の向上、光偏向素子への印加電圧の増大といった対策を講じることが必要となる。しかし、部品コストの上昇や消費電力の増加を招くことになる。
そこで、入力側及び出力側の各光偏向素子１０１，１０２における偏向角度の設計値が変わらないように、各チャネルの光信号の伝搬方向が放射状になるように、入出力チャネル光導波路の一部、レンズ（コリメートレンズ，集光レンズ）、入出力側光偏向素子を、平行ではなく、放射状に配置することが提案されている（例えば上記特許文献２参照）。
【００１１】
しかしながら、例えば図６に示すように、入力チャネル光導波路１０３及び出力チャネル光導波路１０７、コリメートレンズ１０４及び集光レンズ１０６、入力側光偏向素子１０１及び出力側光偏向素子１０２を放射状に配置すると、平行配置されている光ファイバアレイ１１２，１１３と接続するために、入力チャネル光導波路１０３及び出力チャネル光導波路１０７を曲線光導波路１０３Ａ，１０７Ａを備えるものとする必要があり、直線光導波路として構成する場合と比べて、サイズが大きくなってしまうことになる。
【００１２】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、簡単かつ確実に、複数の光導波路部品の接合面（レンズ面も含む）での反射による戻り光の影響を受けることがないようにした、スラブ光導波路基板及びこれを用いた光モジュールを提供することを目的とする。
また、本発明は、部品コストの上昇や消費電力の増加を招くことなく、小型化を図りながら、チャネル数の増大に伴って偏向角度を増大させることができるようにすることも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このため、本発明のスラブ光導波路基板は、互いに平行に設けられ、信号光を入力する複数の入力チャネル光導波路と、互いに光軸が平行になるように設けられ、前記複数の入力チャネル光導波路を伝搬した信号光をコリメート光にする複数のコリメートレンズと、コリメート光を導くスラブ光導波路と、互いに光軸が平行になるように設けられ、前記スラブ光導波路を伝搬したコリメート光を集光する複数の集光レンズと、互いに平行に設けられ、前記複数の集光レンズによって集光された光を出力する複数の出力チャネル光導波路とを備え、前記複数の入力チャネル光導波路は、中心軸が前記コリメートレンズの光軸に対して平行にオフセットされて設けられていることを特徴としている。
【００１４】
また、本発明の光モジュールは、上記スラブ光導波路基板と、コリメートレンズとスラブ光導波路との間、好ましくは、スラブ光導波路基板の該当部分に形成された凹部に実装され、電気光学効果を利用して信号光の伝搬方向を切り換える入力側光偏向素子と、スラブ光導波路と集光レンズとの間、好ましくは、スラブ光導波路基板の該当部分に形成された凹部に実装され、出力チャネル光導波路に結像しうるように、電気光学効果を利用してスラブ光導波路を伝搬してきた信号光の伝搬方向を切り換える出力側光偏向素子とを備え、一の入力チャネル光導波路から入力された信号光の経路を切り換えて一の出力チャネル光導波路へ出力する光スイッチとして機能することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
したがって、本発明のスラブ光導波路基板及びこれを用いた光モジュールによれば、簡単かつ確実に、複数の光導波路部品の接合面（レンズ面も含む）での反射による戻り光の影響を受けることがないようにすることができるという利点がある。また、部品コストの上昇や消費電力の増加を招くことなく、小型化を図りながら、チャネル数の増大に伴って偏向角度を増大させることができるという利点もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態にかかるスラブ光導波路基板及びこれを用いた光モジュールについて、図１〜図３を参照しながら説明する。
本実施形態にかかる光モジュールは、例えば図１に示すように、スラブ光導波路基板（スラブ光導波路部品）１と、複数の入力側光偏向素子２Ａからなる入力側光偏向素子アレイ２と、複数の出力側光偏向素子３Ａからなる出力側光偏向素子アレイ３とを備える。つまり、本光モジュールは、スラブ光導波路基板１上に、入力側光偏向素子アレイ２及び出力側光偏向素子アレイ３を実装した光スイッチモジュールとして構成される。
【００１７】
ここで、スラブ光導波路基板１は、図１に示すように、複数の入力チャネル光導波路４，複数のコリメートレンズ５，他の光導波路部品（ここでは光偏向素子）を実装するための複数（ここでは２つ）の凹部６，共通光導波路（スラブ光導波路）７，複数の集光レンズ８，複数の出力チャネル光導波路９を備える。また、複数（ここでは２つ）の凹部６には、それぞれ、入力側光偏向素子アレイ２、出力側光偏向素子アレイ３が実装されている。そして、これらの入力側光偏向素子アレイ２及び出力側光偏向素子アレイ３を構成する各入力側光偏向素子２Ａ及び各出力側光偏向素子３Ａを用いて、一の入力チャネル光導波路４から入力された光信号の経路を切り換えて一の出力チャネル光導波路９へ出力しうるようになっている。
【００１８】
ここでは、複数の入力チャネル光導波路４は、図１に示すように、互いに中心軸が平行に設けられている。各入力チャネル光導波路４は、それぞれ入力ファイバアレイ１０を構成する各入力光ファイバ１０Ａに接続されており、各入力光ファイバ１０Ａから光信号が入力されるようになっている。
複数のコリメートレンズ５は、図１に示すように、互いに光軸（中心軸）が平行になるように、各入力チャネル光導波路４に対応して設けられている。各コリメートレンズ５は、複数の入力チャネル光導波路４を伝搬した光信号（入力光）をそれぞれコリメート光（平行光）にするものである。つまり、各コリメートレンズ５によって、各入力チャネル光導波路４から放射状に出射される光が、平行光に変換され、各入力側光偏向素子２Ａに入射されるようになっている。
【００１９】
共通光導波路７は、図１に示すように、すべての光信号が共通に伝搬するスラブ光導波路として構成される。つまり、共通光導波路としてのスラブ光導波路７は、複数の凹部６の間に設けられており、入力側の凹部６Ａに実装された入力側光偏向素子アレイ２を構成する入力側光偏向素子２Ａによって伝搬方向を変えられた光信号のそれぞれを、出力側の凹部６Ｂに実装された出力側光偏向素子アレイ３を構成する出力側光偏向素子３Ａへ導くようになっている。
【００２０】
複数の集光レンズ８は、図１に示すように、互いに光軸（中心軸）が平行になるように、各出力チャネル光導波路９に対応して設けられている。各集光レンズ８によって、各出力側光偏向素子３Ａで伝搬方向を変えられたコリメート光がそれぞれ集光され、各出力チャネル光導波路９に結像するようになっている。
複数の出力チャネル光導波路９は、図１に示すように、互いに中心軸が平行に設けられている。各出力チャネル光導波路９は、それぞれ出力ファイバアレイ１１を構成する各出力光ファイバ１１Ａに接続されている。そして、複数の集光レンズ８によって各出力チャネル光導波路９に結像し、各出力チャネル光導波路９を伝搬してきた光信号が、各出力光ファイバ１１Ａへ出力されるようになっている。
【００２１】
なお、入力チャネル光導波路４と出力チャネル光導波路９は、同一の数にしても良いし、異なる数にしても良い。また、入力チャネル光導波路４の入力側端部を入力ポートといい、出力チャネル光導波路９の出力側端部を出力ポートという。
ところで、入力側光偏向素子アレイ２は、図１に示すように、複数の光偏向素子２Ａを備えるものとして構成され、複数の凹部６のうち入力側の凹部６Ａに実装されている。つまり、入力側光偏向素子アレイ２は、複数のコリメートレンズ５が設けられている部分（スラブ光導波路）の出力側端面、及び、共通光導波路７の入力側端面に接合されている。
【００２２】
ここで、各入力側光偏向素子２Ａは、それぞれ、各入力チャネル光導波路４及び各コリメートレンズ５に対応して設けられている。
また、各入力側光偏向素子２Ａは、上部電極としての導電性基板上に、電気光学効果を有する材料によって形成されたスラブ光導波路を形成し、さらに、スラブ光導波路の光信号通過領域に、下部電極としての一対のプリズム型電極を１個又は複数個直列に設けたものとして構成される（図４参照）。このため、入力側光偏向素子アレイ２は、スラブ光導波路部品として構成されることになる。
【００２３】
そして、上部電極及び下部電極によってスラブ光導波路に電圧を印加し、スラブ光導波路の屈折率を変化させることで、電気光学効果を利用して、入力された光信号の伝搬方向を変えることができるようになっている。
このように、入力側光偏向素子２Ａによって光信号の伝搬方向を変えることで、入力された光信号の経路が切り換えられることになる。
【００２４】
また、出力側光偏向素子アレイ３も、図１に示すように、上述の入力側光偏向素子アレイ２と同様に、複数の光偏向素子３Ａを備えるものとして構成され、複数の凹部６のうち出力側の凹部６Ｂに実装されている。つまり、出力側光偏向素子アレイ３は、共通光導波路７の出力側端面、及び、複数の集光レンズ８が設けられている部分（スラブ光導波路）の入力側端面に接合されている。
【００２５】
ここで、各出力側光偏向素子３Ａは、それぞれ、各出力チャネル光導波路９及び各集光レンズ８に対応して設けられている。
また、各出力側光偏向素子３Ａは、上述の入力側光偏向素子２Ａと同様に、上部電極としての導電性基板上に、電気光学効果を有する材料によって形成されたスラブ光導波路を形成し、さらに、スラブ光導波路の光信号通過領域に、下部電極としての一対のプリズム型電極を１個又は複数個直列に設けたものとして構成される（図４参照）。このため、出力側光偏向素子アレイは、スラブ光導波路部品として構成されることになる。
【００２６】
なお、ここでは下部電極をプリズム型電極としているが、これに限られるものではなく、スラブ光導波路の上下を挟み込むように電極を設け、少なくとも一方の電極をプリズム型電極にすれば良い。
そして、上部電極及び下部電極によってスラブ光導波路に電圧を印加し、スラブ光導波路の屈折率を変化させることで、電気光学効果を利用して、共通光導波路７を伝搬してきた光信号の伝搬方向を変えることができるようになっている。
【００２７】
このため、入力側光偏向素子２Ａで伝搬方向が変えられ、共通光導波路７を伝搬してきた光信号の伝搬方向を、出力側光偏向素子３Ａによって再び変えることで、光信号を、集光レンズ８を介して出力チャネル光導波路９に結像させることができるようになる。
このように構成される光スイッチモジュールでは、各入力側光偏向素子２Ａ及び各出力側光偏向素子３Ａに印加する電圧を制御することによって、いずれか一の入力チャネル光導波路４から入力された光信号の経路を選択して、いずれか一の出力チャネル光導波路９から出力させることが可能である。
【００２８】
特に、本実施形態では、図１に示すように、入力チャネル光導波路４及び出力チャネル光導波路９の中心軸を、レンズ（コリメートレンズ５又は集光レンズ８）の光軸（中心軸）に対して互いに反対側へずらし、入力チャネル光導波路４及び出力チャネル光導波路９が、コリメートレンズ５と集光レンズ８の中間点を中心として回転対称な位置にくるようにしている。
【００２９】
つまり、複数の入力チャネル光導波路４のうち基板幅方向中心Ｘに対して一方の側（図１中、上側又は下側）に設けられている入力チャネル光導波路４は、中心軸がコリメートレンズ５の光軸（中心軸）に対して一方の側（図１中、上側又は下側）へ平行にオフセットされるように設けられている。この場合、一方の側に設けられているコリメートレンズ５を通過する光信号も、コリメートレンズ５の光軸（中心軸）に対して一方の側へオフセットされる（入力チャネル光導波路４と同じ方向へオフセットされる）ことになる。
【００３０】
また、複数の出力チャネル光導波路９のうち基板幅方向中心Ｘに対して一方の側とは反対の側（図１中、下側又は上側）に設けられている出力チャネル光導波路９は、中心軸が集光レンズ８の光軸（中心軸）に対して反対の側（図１中、下側又は上側）へ平行にオフセットされるように設けられている。この場合、反対の側に設けられている集光レンズ８を通過する光信号も、集光レンズ８の光軸（中心軸）に対して反対の側へオフセットされる（出力チャネル光導波路９と同じ方向へオフセットされる）ことになる。
【００３１】
そして、コリメートレンズ５と集光レンズ８との間の中間点Ｏを基準にして対称な位置に設けられている一方側の入力チャネル光導波路４のオフセット量と反対側の出力チャネル光導波路９のオフセット量とは同一になっている。
なお、反射光が戻り光として入力光ファイバ１０Ａへ戻らないようにするためには、このような構成に限られず、例えば図２に示すように、入力チャネル光導波路４を、その中心軸がコリメートレンズ５の光軸に対して一方の側（図２では上側）へ平行にオフセットされるように設け、出力チャネル光導波路９を、その中心軸が集光レンズ８の光軸に対して反対の側（図２では下側）へ平行にオフセットされるように設けるようにしても良い。なお、図２では、複数の入力チャネル光導波路４、複数のコリメートレンズ５、複数の出力チャネル光導波路９、複数の集光レンズ８のうち、それぞれ１つずつ抜き出して（例えば、図１中、最も上側に位置するものだけを抜き出して）示している。
【００３２】
このように構成されるため、光ファイバ１０Ａから入力チャネル光導波路４を経由して入力された光信号は、入力チャネル光導波路４の中心軸に対して光軸（中心軸）がオフセットされているコリメートレンズ５を通過して伝搬していくことになる。
この場合、光信号は、コリメートレンズ５の光軸（中心軸）からずれた位置に入射し、レンズ面で斜めに反射するため、レンズ面での反射光が戻り光として入力光ファイバ１０Ａへ戻ることはない。また、コリメートレンズ５を通過した光信号（平行光）は、集光レンズ８へ向けて斜めに伝搬していくことになる。この場合、光信号は、スラブ光導波路基板１と入力側光偏向素子アレイ２との接合面やスラブ光導波路基板１と出力側光偏向素子アレイ３との接合面で反射し、戻り光となってコリメートレンズ５を逆向きに通過したとしても、入力チャネル光導波路４に対してずれた位置に集光するため、各接合面での反射光が戻り光として入力光ファイバ１０Ａへ戻ることはない。
【００３３】
このように、ここでは、コリメートレンズ５の幅を有効利用して、コリメートレンズ５を通過する光信号を、コリメートレンズ５の光軸（中心軸）からずらし、コリメートレンズ５を通過した光信号が斜めに伝搬するようにして、各接合面（レンズ面を含む）での反射による戻り光の影響を受けることがないようにしている。なお、入力チャネル光導波路４からコリメートレンズ５へ向けて出射される光信号の幅に応じて、コリメートレンズ５の幅を変えても良い。
【００３４】
ここで、複数の出力チャネル光導波路９及びこれに対応して設けられる複数の集光レンズ８は、それぞれ、オフセット量及びコリメートレンズ５と集光レンズ８との間の距離から求まる位置に設けるのが好ましい。例えば、コリメートレンズ５と集光レンズ８との間の距離が長くなるにしたがって、基板幅方向中心Ｘから離れた位置に出力チャネル光導波路９及び集光レンズ８を設けるのが好ましい。
【００３５】
また、図３に示すように、入力チャネル光導波路４毎にオフセット量を変えることで、コリメートレンズ５を通過した光信号の向き（光信号の伝搬方向）を変えることができる。つまり、チャネル光導波路４のオフセット量の大きさをどの程度に設定するかによって、コリメートレンズ５を通過した光信号の向き（角度）をどの程度変えるかを設定することができる。
【００３６】
特に、図１に示すように、一方側（図１中、上側又は下側）の入力チャネル光導波路４が複数設けられている場合、それぞれの入力チャネル光導波路４のオフセット量は、基板幅方向中心Ｘから離れるほど大きくなるようにするのが好ましい。つまり、内側よりも外側の入力チャネル光導波路４の方が、オフセット量が大きくなるようにするのが好ましい。
【００３７】
また、一方の側とは反対の側（図１中、下側又は上側）の出力チャネル光導波路９が複数設けられている場合、それぞれの出力チャネル光導波路９のオフセット量は、基板幅方向中心Ｘから離れるほど大きくなるようにするのが好ましい。つまり、内側よりも外側の出力チャネル光導波路９の方が、オフセット量が大きくなるようにするのが好ましい。
本実施形態では、複数の入力チャネル光導波路４のオフセット量を入力チャネル光導波路４毎に変えることで、図３に示すように、複数のコリメートレンズ５を通過した光信号が放射状になるようにしている。つまり、本実施形態では、複数の入力チャネル光導波路４を、複数のコリメートレンズ５を通過した光信号が放射状になるように、中心軸をコリメートレンズ５の光軸（中心軸）に対して平行にオフセットさせて設けている。
【００３８】
具体的には、図３に示すように、各光偏向素子２Ａ，３Ａの電極に電圧を印加しない状態で、各コリメートレンズ５を通過した光（光信号）が、スラブ光導波路基板７の出力側端面において基板幅方向中心Ｘ上で交わるように、各入力チャネル光導波路４のオフセット量を設定している。
これにより、全ての入力チャネル光導波路４から入力される光信号について、基板幅方向中心Ｘから最も離れた位置に設けられている集光レンズ８へ向けて光信号を伝搬させる場合に、各光偏向素子２Ａ，３Ａによる光信号の伝搬方向の偏向角度量が小さくてすむため、入射側光偏向素子２Ａの電極に印加する電圧を低く抑えることができ、ひいては、消費電力を低く抑えることができることになる。また、各光偏向素子２Ａ，３Ａにおける偏向角度の設計値が変わらないようにすることもできる。
【００３９】
なお、本実施形態では、各光偏向素子２Ａ，３Ａによる偏向角度の制御を簡単にするために、出力チャネル光導波路９の中心軸を、集光レンズ８の光軸（中心軸）に対して反対の側へ平行にオフセットさせ、コリメートレンズ５と集光レンズ８との間の中間点を基準にして対称な位置に設けられている一方側の入力チャネル光導波路４のオフセット量と反対側の出力チャネル光導波路９のオフセット量とが同一になるようにしているが、これに限られるものではなく、各接合面での反射光が戻り光として入力光ファイバ１０Ａへ戻らないようにするためには、入力チャネル光導波路４の中心軸を、コリメートレンズ５の光軸（中心軸）に対して平行にオフセットさせるように構成すれば良い。
【００４０】
また、本実施形態では、他の光導波路部品（ここでは光偏向素子）を実装するための複数の凹部６を備えるスラブ光導波路基板に本発明を適用するようにしているが、これに限られるものではなく、例えば、複数の凹部を備えないスラブ光導波路基板に本発明を適用することもできる。これにより、少なくともレンズ面での反射による戻り光の影響を受けることがないようにすることができる。
【００４１】
次に、本実施形態にかかる光モジュール（光スイッチモジュール）の製造方法について説明する。
以下、スラブ光導波路基板の製造方法、光偏向素子アレイの製造方法、光モジュール（光スイッチモジュール）の製造方法の順に説明する。
［スラブ光導波路基板の製造方法］
まず、例えばシリコン基板上に、例えば熱酸化法やＭＯＣＶＤ法などによって石英を堆積させて、スラブ光導波路基板１の下部クラッド層を形成する（図４参照）。なお、下部クラッド層を兼ねた石英基板を用いても良い。
【００４２】
次に、下部クラッド層上に、例えばＭＯＣＶＤ法などによって、ガリウムＧａをドープして屈折率を調整した石英を堆積させて、コア層を形成する（図４参照）。
次いで、例えばＲＩＥなどによって、入力チャネル光導波路領域及び出力チャネル光導波路領域に形成されているコア層をチャネル状にパターニングする（図１参照）。
そして、コア層上に、例えば下部クラッド層の形成方法と同様の方法によって石英を堆積させて、上部クラッド層を形成する（図４参照）。これにより、シリコン基板上に、入力チャネル光導波路４及び出力チャネル光導波路９が形成される（図１参照）。
【００４３】
その後、例えばＲＩＥなどによって、コリメートレンズ領域及び集光レンズ領域に形成されているスラブ光導波路を加工して、複数のコリメートレンズ５及び複数の集光レンズ８を形成するとともに、入力側光偏向素子アレイ２及び出力側光偏向素子アレイ３を実装するための入力側及び出力側の凹部（溝部）６を同時に形成する（図４参照）。これにより、入力側の凹部６Ａと出力側の凹部６Ｂとの間に、スラブ光導波路としての共通光導波路７が形成される（図１参照）。
【００４４】
なお、例えばＲＩＥなどによって加工されたコリメートレンズ５や集光レンズ８を構成する溝部には、コア層の材料よりも屈折率の低い材料を充填するのが好ましい。
ところで、本実施形態では、図１に示すように、複数の入力チャネル光導波路４のうち基板幅方向中心Ｘに対して一方の側（図１中、上側又は下側）に設けられる入力チャネル光導波路４の中心軸が、コリメートレンズ５の光軸（中心軸）に対して一方の側（図１中、上側又は下側）へ平行にオフセットされるように、入力チャネル光導波路４及びこれに対応するコリメートレンズ５を形成する。
【００４５】
また、複数の出力チャネル光導波路９のうち基板幅方向中心Ｘに対して一方の側とは反対の側（図１中、下側又は上側）に設けられている出力チャネル光導波路９の中心軸が、集光レンズ８の光軸（中心軸）に対して反対の側（図１中、下側又は上側）へ平行にオフセットされるように、出力チャネル光導波路９及びこれに対応する集光レンズ８を形成する。
【００４６】
ここで、コリメートレンズ５と集光レンズ８との間の中間点Ｏを基準にして対称な位置に設けられている一方側の入力チャネル光導波路４のオフセット量と、反対側の出力チャネル光導波路９のオフセット量とは同一にしている。
特に、一方側の複数の入力チャネル光導波路４のオフセット量は、基板幅方向中心Ｘから離れるほど大きくなるようにしている。つまり、内側よりも外側の入力チャネル光導波路４の方が、オフセット量が大きくなるようにしている。
【００４７】
また、反対側の複数の出力チャネル光導波路９のオフセット量は、基板幅方向中心Ｘから離れるほど大きくなるようにしている。つまり、内側よりも外側の出力チャネル光導波路９の方が、オフセット量が大きくなるようにしている。
なお、オフセット量の調整は、エッチングマスクの設計で行なえるため、煩雑な作業が一切伴わない。
［光偏向素子アレイの製造方法］
まず、ニオブＮｂをドープして導電性を付与したＳｒＴｉＯ3基板（導電性基板；これは電極として機能しうる）上に、例えばゾルゲル法、ＰＬＤ法（パルスレーザ堆積法）、ＭＯＣＶＤ法などによって、例えばＰＬＺＴ（ＰｂxＬａ1-x（ＺｒyＴｉ1-yＯ3））を堆積させて、下部クラッド層を形成する（図４参照）。
【００４８】
次に、下部クラッド層上に、例えばＰＺＴ（Ｐｂ（ＺｒyＴｉ1-yＯ3））を同様の方法で堆積させて、コア層を形成する。
そして、コア層上に、例えばＰＬＺＴを堆積させて、上部クラッド層を形成する。
このようにして電気光学効果を有する材料によってスラブ光導波路を作製した後、上部クラッド層上に、例えばスパッタ法とフォトリソグラフィ法によって、プリズム状に金属膜を形成し、所定のサイズに研磨して、一対のプリズム型電極を１個又は複数個直列に形成する（図４参照）。これにより、複数の光偏向素子２Ａ，３Ａを備える光偏向素子アレイ（入力側光偏向素子アレイ２，出力側光偏向素子アレイ３）が製造される。
［光モジュール（光スイッチモジュール）の製造方法］
上述のようにして製造されたスラブ光導波路基板１の入力側及び出力側の凹部６Ａ，６Ｂのそれぞれに、光偏向素子アレイ２，３をはめ込んで接着・固定する。これにより、スラブ光導波路基板１上に入力側光偏向素子アレイ２及び出力側光偏向素子アレイ３を実装した光モジュール（光スイッチモジュール）が製造される。
【００４９】
なお、この光モジュールの入力側及び出力側には、それぞれファイバアレイ（入力ファイバアレイ１０，出力ファイバアレイ１１）が接着・固定される。
したがって、本実施形態にかかるスラブ光導波路基板及びこれを用いた光モジュールによれば、複数の光導波路部品（光学部品）を垂直面同士で接合するために複数の反射面を持つものとなる場合であっても、チャネル光導波路（入力チャネル光導波路４，出力チャネル光導波路９）の中心軸を、レンズ（コリメートレンズ５，集光レンズ８）の光軸（中心軸）に対して平行にオフセットさせ、複数の光導波路部品２，３の垂直面同士を接合するたけで良く、接合面を斜めに加工したり、斜めに加工した傾斜接合面を精確に接合したりする必要がなく、簡単かつ確実に、複数の光導波路部品２，３の接合面（レンズ面も含む）での反射による戻り光の影響を受けることがないようにすることができるという利点がある。例えば、１０μｍ程度のオフセット量で、入力光ファイバ１０Ａへの反射戻り光を８ｄＢ程度まで低減できることが確認されている。これにより、低反射構造の光配線が実現できることになる。
【００５０】
また、チャネル光導波路（入力チャネル光導波路４，出力チャネル光導波路９）毎に（ポート毎に）オフセット量を変えることで、複数のレンズ（コリメートレンズ５，集光レンズ８）を並列に平行配置したままで光信号の伝搬方向を放射状にすることができるため、部品コストの上昇や消費電力の増加を招くことなく、小型化を図りながら、チャネル数の増大に伴って偏向角度を増大させることができるという利点もある。また、光信号を放射状にするために複数のレンズを斜めに配置する必要もないため、設計も容易である。
【００５１】
なお、本発明は、上述した実施形態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することができる。
（付記１）
互いに平行に設けられ、信号光を入力する複数の入力チャネル光導波路と、
互いに光軸が平行になるように設けられ、前記複数の入力チャネル光導波路を伝搬した信号光をコリメート光にする複数のコリメートレンズと、
コリメート光を導くスラブ光導波路と、
互いに光軸が平行になるように設けられ、前記スラブ光導波路を伝搬したコリメート光を集光する複数の集光レンズと、
互いに平行に設けられ、前記複数の集光レンズによって集光された光を出力する複数の出力チャネル光導波路とを備え、
前記複数の入力チャネル光導波路は、中心軸が前記コリメートレンズの光軸に対して平行にオフセットされて設けられていることを特徴とする、スラブ光導波路基板。
【００５２】
（付記２）
前記複数の入力チャネル光導波路のうち基板幅方向中心に対して一方の側に設けられている入力チャネル光導波路は、中心軸が前記コリメートレンズの光軸に対して前記一方の側へ平行にオフセットされて設けられており、
前記複数の出力チャネル光導波路のうち前記基板幅方向中心に対して一方の側とは反対の側に設けられている出力チャネル光導波路は、中心軸が前記集光レンズの光軸に対して前記反対の側へ平行にオフセットされて設けられており、
前記コリメートレンズと前記集光レンズとの間の中間点を基準にして対称な位置に設けられている前記一方側の入力チャネル光導波路のオフセット量と前記反対側の出力チャネル光導波路のオフセット量とは同一になっていることを特徴とする、付記１記載のスラブ光導波路基板。
【００５３】
（付記３）
前記入力チャネル光導波路は、中心軸が前記コリメートレンズの光軸に対して一方の側へ平行にオフセットされて設けられており、
前記出力チャネル光導波路は、中心軸が前記集光レンズの光軸に対して反対の側へ平行にオフセットされて設けられていることを特徴とする、付記１記載のスラブ光導波路基板。
【００５４】
（付記４）
前記一方側の入力チャネル光導波路が複数設けられている場合、それぞれの入力チャネル光導波路のオフセット量は、前記基板幅方向中心から離れるほど大きくなっており、
前記反対側の出力チャネル光導波路が複数設けられている場合、それぞれの出力チャネル光導波路のオフセット量は、前記基板幅方向中心から離れるほど大きくなっていることを特徴とする、付記１〜３のいずれか１項に記載のスラブ光導波路基板。
【００５５】
（付記５）
前記複数の出力チャネル光導波路及び前記複数の集光レンズは、それぞれ、前記オフセット量及び前記コリメートレンズと前記集光レンズとの間の距離から求まる位置に設けられていることを特徴とする、付記１〜４のいずれか１項に記載のスラブ光導波路基板。
（付記６）
前記複数の入力チャネル光導波路は、前記複数のコリメートレンズを通過した光信号が放射状になるように、中心軸を前記コリメートレンズの光軸に対して平行にオフセットさせて設けられていることを特徴とする、付記１、２、４、５のいずれか１項に記載のスラブ光導波路基板。
【００５６】
（付記７）
付記１〜６のいずれか１項に記載のスラブ光導波路基板と、
前記コリメートレンズと前記スラブ光導波路との間に実装され、電気光学効果を利用して信号光の伝搬方向を切り換える入力側光偏向素子と、
前記スラブ光導波路と前記集光レンズとの間に実装され、前記出力チャネル光導波路に結像しうるように、電気光学効果を利用して前記スラブ光導波路を伝搬してきた信号光の伝搬方向を切り換える出力側光偏向素子とを備え、
一の入力チャネル光導波路から入力された信号光の経路を切り換えて一の出力チャネル光導波路へ出力する光スイッチとして機能することを特徴とする、光モジュール。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の一実施形態にかかる光モジュールの構成を示す模式的平面図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる光モジュールの反射による戻り光の抑制原理を説明するための模式図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる光モジュールにおいて光信号が放射状になっていることを示す模式図である。
【図４】（Ａ），（Ｂ）は従来の光スイッチモジュールの構成を示す模式図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。
【図５】従来の光スイッチモジュールの構成を示す模式的平面図である。
【図６】従来の光スイッチモジュールの課題を説明するための模式的平面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  スラブ光導波路基板（スラブ光導波路部品）
２  入力側光偏向素子アレイ（スラブ光導波路部品）
２Ａ  入力側光偏向素子
３  出力側光偏向素子アレイ（スラブ光導波路部品）
３Ａ  出力側光偏向素子
４  入力チャネル光導波路
５  コリメートレンズ
６  凹部
６Ａ  入力側の凹部
６Ｂ  出力側の凹部
７  スラブ光導波路
８  集光レンズ
９  出力チャネル光導波路
１０  入力ファイバアレイ
１０Ａ  入力光ファイバ
１１  出力ファイバアレイ
１１Ａ  出力光ファイバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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