(57)【要約】【課題】導波路構造の端面または素子端面にて発生する戻り光を低減させた光導波路素子を提供する。【解決手段】光を導波するコア部３０と、コア部３０を囲むクラッド部２０とを備える光導波路素子１であって、コア部３０は、先端３０ａに向かうほど幅が狭くなるテーパ領域３３を有し、クラッド部２０は、コア部３０の先端３０ａよりさらに先端側Ｙ２に形成された先端側領域３５を有し、コア部３０の先端３０ａの軸線Ｃ３方向は、先端側領域３５の先端面２２ｂの法線Ｍに対して傾斜している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を導波するコア部（３０）と、前記コア部を囲むクラッド部（２０）とを備える光導波路素子であって、
前記コア部は、先端に向かうほど幅が狭くなるテーパ領域（３３）を有し、
前記クラッド部は、前記コア部の先端よりさらに先端側に形成された先端側領域（３５）を有し、
前記コア部の先端（３０ａ）の軸線（Ｃ３）方向は、前記先端側領域の先端面（２１ｂ）の法線（Ｍ）に対して傾斜していることを特徴とする光導波路素子。
【請求項２】
前記コア部は、
直線状部分（３１）と、
この直線状部分から前記コア部の先端に向けて湾曲形成された方向変換部分（３２）と
を有することを特徴とする請求項１に記載の光導波路素子。
【請求項３】
前記テーパ領域は、前記方向変換部分から前記コア部の先端に向けて延出していることを特徴とする請求項２に記載の光導波路素子。
【請求項４】
前記方向変換部分は、軸線（Ｃ１）が円弧状となるように形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の光導波路素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ通信において用いられる光導波路素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、光通信で伝送される情報量は増加の一途をたどっている。こうした情報量の増加に対応するため、信号速度の高速化、波長多重通信によるチャンネル数の増加、といった対策が進められているが、これに伴い、光通信に必要なシステムは複雑になり、システムの大型化、高額化といった課題が生じている。
また、このようなシステムを納めるキャリア局舎や、近年増加しているデータセンタにおいても、そこで使用されるコンピュータやハイエンドルータなどの情報通信機器そのものを動作させる電力に加え、機器の発熱により冷却設備にも無視できない電力が必要となるなど、近年環境問題が重要視されるなか消費電力削減が主要な課題の一つとなっている。
【０００３】
こうした課題に対して、シリコンなどの高屈折率材料を用いた光デバイス（光導波路素子）は次の点で効果がある。
媒質中の光の波長はその媒質の屈折率に反比例するため、屈折率が約３．４８と高いシリコン（Ｓｉ）では、光導波路のコア幅などの寸法が小さくなる。また、シリコンに対して屈折率の大きく異なるシリカ（ＳｉＯ2）のような媒質をクラッドとすることで、光の閉じ込めの強い光導波路となり、曲げ半径を小さくとることができる。これらの理由から、光導波路を用いた光デバイスそのものの小型化が可能となり、同じ機能であればより小型に、同じ大きさであればより多くの機能を実現できる。
【０００４】
また、シリコンを用いたデバイスでは、従来のＣＰＵ、メモリ等の半導体デバイス製造で使用される半導体プロセスに関する技術・装置と共通要素が多く、量産により低コストなデバイスの実現が期待できる。また、従来の半導体デバイスとの同一基板上での集積も期待されている。
そして、このようにシリコンを用いた小型で低価格な光学素子の実現により、情報通信機器で使用している電気処理の一部を光で置き換えることにより、よりシステム全体の消費電力を削減できる可能性がある。
このため、シリコンを用いた光デバイスは、各方面で研究開発されている。
【０００５】
光デバイスの１つとして、たとえば特許文献１に記載された基板型光導波路素子が知られている。この基板型光導波路素子は、コアと、コアの周囲を囲むクラッドと、クラッドの下方に配置された基板とを有している。コアにはブラッググレーティングパターンが形成されていて、このブラッググレーティングパターンにより所定の波長の光を反射することができる。
また、特許文献２に記載された半導体レーザが知られている。この半導体レーザでは、活性層の一方の端部が、レーザ光を放出する前端面に対して斜めに形成されている。活性層の一方の端部の接線と前端面の垂線とのなす角度は７〜１３°に設定されている。このように構成された半導体レーザによれば、前端面から出射して他のデバイスのファイバ端面などで反射された戻り光が再び半導体レーザ内に戻るのを防止することができる。
【０００６】
光デバイスの他の例として、特許文献３に記載された半導体発光素子がある。この半導体発光素子は、基板上に活性層領域が反射端面から光出射端面に向かって形成されており、活性層領域は、先端に向かって幅が狭くなるスポットサイズ縮小化領域を有する。活性層領域の先端と光出射端面との間には、活性層領域の無い窓領域（先端側領域）が形成されている。
また、光デバイスの他の例として、特許文献４に記載された半導体発光素子が知られている。この半導体発光素子には、半導体基板の長尺方向に沿って、第１のクラッド層、活性層および第２のクラッド層からなるメサストライプ部が形成されている。メサストライプ部の端面は、長尺方向に対して傾斜するように形成されている。
この半導体発光素子によれば、広帯域の波長範囲内において大きな変動のない優れた光パワーの波長特性を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２００９／１０７８０８号
【特許文献２】特開２００７−１９２１９号公報
【特許文献３】特開２００６−２６９７８１号公報
【特許文献４】特開２００３−１７８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の光学素子によれば、所望の反射特性を有するデバイスを実現できるが、ブラッググレーティングパターンを挟んで入射側と反対側に位置する素子端面や、他のデバイスとの境界面より反射される戻り光により、ブラッググレーティングによる反射特性以外に不要な反射光が生じることで反射特性の劣化を招く。
また、特許文献２に記載の半導体レーザによれば、戻り光を一定の割合まで低減させることができるが、より発振の安定した半導体レーザを実現するためには、さらなる戻り光の低減が必要である。
【０００９】
特許文献３に記載の半導体発光素子では、活性層領域を導波される光が光出射端面で反射され、活性層領域内の戻り光となることがある。また、光出射端面と活性層領域先端との間で不要な共振が生じることがある。
また、特許文献４に記載の半導体発光素子では、製造方法にウェットエッチングを用いているので、メサストライプ部の端面と長尺方向とが成す角度の範囲は制限される。このため、前記角度が十分に小さくできないことから、メサストライプ部の端面において、反射により戻り光が生じる可能性があり、窓領域との間での不要な共振により、出力特性の波長依存性を誘起する。
【００１０】
本発明は、導波路構造の端面または素子端面にて発生する戻り光を低減させた光導波路素子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】
【００１１】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の光導波路素子は、光を導波するコア部と、前記コア部を囲むクラッド部とを備える光導波路素子であって、前記コア部は、先端に向かうほど幅が狭くなるテーパ領域を有し、前記クラッド部は、前記コア部の先端よりさらに先端側に形成された先端側領域を有し、前記コア部の先端の軸線方向は、前記先端側領域の先端面の法線に対して傾斜していることを特徴としている。
【００１２】
また、上記の光導波路素子において、前記コア部は、直線状部分と、この直線状部分から前記コア部の先端に向けて湾曲形成された方向変換部分とを有することがより好ましい。
【００１３】
また、上記の光導波路素子において、前記テーパ領域は、前記方向変換部分から前記コア部の先端に向けて延出していることがより好ましい。
【００１４】
また、上記の光導波路素子において、前記方向変換部分は、軸線が円弧状となるように形成されていることがより好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の光導波路素子によれば、導波路構造の先端、および先端側領域の先端面にて発生する戻り光を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態の光導波路素子の斜視図である。
【図２】同光導波路素子のＸＺ平面による断面図である。
【図３】同光導波路素子のＸＹ平面による断面図である。
【図４】本発明の実施形態の変形例の光導波路素子のＸＹ平面による断面図である。
【図５】本発明の実施形態の変形例の光導波路素子のＸＹ平面による断面図である。
【図６】本発明の実施形態の変形例の光導波路素子のＸＹ平面による断面図である。
【図７】シミュレーションに用いた同光導波路素子の形状を説明する図である。
【図８】本実施例および比較例の光導波路素子について行ったシミュレーションの結果を示す表である。
【図９】比較例の光導波路素子の形状を説明する図である。
【図１０】比較例の光導波路素子の形状を説明する図である。
【図１１】シミュレーションにより求めた同光導波路素子におけるテーパ領域の先端幅に対する先端面での反射率を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
なお、以下の図面においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、ＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する場合がある。この場合においては、光の入出射を行う素子端面の法線方向（後述するコア部３０の直線状部分３１における光の導波方向）をＹ方向、Ｙ方向と直交し、基板に平行な方向をＸ方向、及び、Ｘ、Ｙ方向に垂直な高さ方向をＺ方向と称する。
図１は、本発明の実施形態にかかる光導波路素子１の斜視図であり、図２は、光導波路素子１のＸＺ平面による断面図である。
【００１８】
図１および図２に示すように、光導波路素子１は基板１０上に光導波路が形成された光導波路素子である。
光導波路素子１は、図１におけるＹ方向の一方である基端側Ｙ１において、同一基板１０上に形成される不図示の素子に接続されており、Ｙ方向の他方である先端側Ｙ２の端部は、光導波路素子１の端面である。
光導波路素子１は、後述するようにＳＯＩ基板（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ基板）を加工して作製することができる。
【００１９】
光導波路素子１は、基板１０上に形成された下部クラッド２１と、下部クラッド２１上に形成されたコア部３０と、コア部３０の下部クラッド２１と接していない部分に接しており、下部クラッド２１上に形成された上部クラッド２２とを有する。
下部クラッド２１および上部クラッド２２は、本実施形態のクラッド部２０を構成しており、クラッド部２０はコア部３０を囲むように配置されている。
なお、図１において、上部クラッド２２は、説明の便宜上２点鎖線で示している。また、光導波路素子１の幅（Ｘ方向）は、実際には図示した幅より大きいが、ここでは光導波路素子１のうちコア部３０の近傍の部分のみを示している。その他の図においても同様である。
【００２０】
基板１０は、例えばシリコン（Ｓｉ）からなる。
コア部３０は、上部クラッド２２、下部クラッド２１よりも屈折率が高くされている。例えば、クラッド部２０（下部クラッド２１および上部クラッド２２）としてシリカ（ＳｉＯ２）や酸窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）を利用する場合には、コア部３０としてＳｉや窒化シリコン（ＳｉｘＮｙ）などが使用できる。
コア部３０は、上部クラッド２２、下部クラッド２１と合わせて光導波路を形成する。
下部クラッド２１は、コア部３０と組み合わせて形成される光導波路において、伝搬する光が基板１０に漏れないように、十分な厚み（Ｚ方向）を持って形成される。下部クラッド２１の厚みは２〜３μｍ、またはそれ以上であることが好ましい。
本実施形態ではＳＯＩ基板の有するＳｉＯ２層を、下部クラッド２１としてそのまま利用できる。
なお、ここでの例のように、ＳＯＩ基板を元に形成する場合にはＳｉ基板１０が存在するが、特に基板１０は光導波路素子１に必須の構成ではなく、光導波路素子１は基板１０がない構成であってもよい。
【００２１】
本実施形態では、コア部３０の断面（導波方向に垂直な断面）は矩形となっている。コア部３０は、ＳＯＩ基板の最上層であるシリコン層をエッチング等により加工することで形成することができる。
なお、コア部３０の断面は矩形に限ることなく、例えば水平方向中央部の厚み（Ｚ方向）の厚い部分と、その両側の厚みの薄い部分とを有するリブ型形状であってもよい。また、その他、台形などの斜面を含む形状や、半円状などの曲面を含む形状でもよい。
図１に示すように、下部クラッド２１の先端面２１ｂ、基端面２１ｃ、および上部クラッド２２の先端面２２ｂ、基端面２２ｃは、Ｙ方向に垂直に形成されている。
【００２２】
図３は、光導波路素子１のＸＹ平面による断面図であり、図１および図２のＢ−Ｂ位置での断面に対応する。なお、図３ではハッチングは省略した。
図１および図３に示すように、コア部３０は、直線状部分３１と、方向変換部分３２と、テーパ領域３３とから構成される。
直線状部分３１は、Ｙ方向に延在して形成され、Ｙ方向に直交する平面による断面は矩形となっている（図２参照）。直線状部分３１の幅および厚みは、Ｙ方向の位置によらずそれぞれ略一定とされている。
【００２３】
方向変換部分３２は、直線状部分３１の先端側Ｙ２の端部から、直線状部分３１に対して先端側Ｙ２にあるコア部３０の先端３０ａに向けて、ＸＹ平面に平行な平面上で湾曲形成されている。図示例では、方向変換部分３２は、軸線Ｃ１が円弧状となるように形成されている。
方向変換部分３２は、後述するように光の伝播軸をクラッド部２０の法線Ｍに対して角度を付けることを目的とする。このとき、本実施形態のように軸線Ｃ１が円弧状の変化を有する方向変換部分３２を用いることで連続的にその軸線方向を変化させることで、方向変換部分３２においてコアの側部方向へ放射される光を低減することができる。
なお、方向変換部分３２の軸線Ｃ１の湾曲形状は、円弧状に限らない。たとえば、クロソイド曲線を用いることで、側部方向への放射をより低減することができることが知られている。
【００２４】
方向変換部分３２の軸線Ｃ１に直交する平面による断面は矩形であり、この断面形状は前述の直線状部分３１における断面と同一の形状となっている。すなわち、方向変換部分３２と直線状部分３１との幅および厚みは、互いに同一となっている。
方向変換部分３２の幅および厚みは、それぞれ長さ方向に略一定とされている。
方向変換部分３２は、直線状部分３１に対し一体的に形成されている。
方向変換部分３２の円弧状の軸線Ｃ１の中心角Ａ１は、０°より大きくかつ９０°より小さく設定されている。
【００２５】
このような曲がり導波路は、その曲げを急峻にすると（すなわち曲がり導波路の曲率半径を小さくすると）、伝搬する過程で光の一部が外側へと放射される。放射された光の一部が先端面２１ｂ、２２ｂへ向かい、先端面２１ｂ、２２ｂにおいて反射して再び曲がり導波路に結合することが考えられるため、この曲げの曲率半径については、コア部３０およびクラッド部２０の屈折率、コア部３０の断面構造、寸法などを考慮して適宜設計する必要がある。
【００２６】
曲がり導波路の曲げ損失は、たとえば、ビーム伝搬法などの数値シミュレーションによる解析などにより求めることができる。コア部３０の形状に対して数値シミュレーションをおこない、軸線Ｃ１の曲率半径を曲げ損失が十分少ない範囲に設定することが好ましい。
ただし、曲がり導波路は、放射される光の先端面２１ｂ、２２ｂに対する傾斜角度が大きくなるように設計することによって、先端面２１ｂ、２２ｂからの大きな反射を回避しつつ、コア部３０中を伝搬する光を減少させることができる。
【００２７】
テーパ領域３３は、方向変換部分３２からコア部３０の先端３０ａに向けて、幅が狭くなりつつ延出している。本実施形態では、テーパ領域３３の軸線Ｃ２は直線状に形成されている。
なお、テーパ領域３３の軸線Ｃ２は直線状に限らず、曲線状であってもよく、たとえば、円弧状、放物線状、クロソイド曲線状などでもよい。
また、本実施形態においては、テーパ領域３３を構成する側面３３ａ即ち、テーパ領域３３において先端面３３ｂと、方向変換部分３２側の側面を補間する形状は、直線で補間されているが、この限りではない。例えば、放物線や、Ｓ−ｂｅｎｄによる補間形状を適用することも可能である。
テーパ領域３３の両側面３３ａの軸線Ｃ２に対する傾斜角度は、互いに等しくすることができる。テーパ領域３３は、方向変換部分３２に対し一体的に形成されている。
【００２８】
テーパ領域３３は、先端３０ａでの軸線Ｃ３が先端面２１ｂ、２２ｂの法線Ｍに対して傾斜して形成されている。
法線Ｍに対する軸線Ｃ３の傾斜角度Ａ２は、０°より大きくかつ９０°より小さく設定することで、先端面２１ｂ、２２ｂで生じる反射を低減することができる。
図示例では、テーパ領域３３の先端３０ａでの軸線Ｃ３は、軸線Ｃ２に一致している。
なお、図示例では、テーパ領域３３は、長さ方向に厚み（Ｚ方向）が一定で先端３０ａに向かうほど幅が狭くなる形状であるが、本発明では、先端３０ａに向かうほど断面積が小さくなる形状であれば、例えば、幅が一定であり、厚み（Ｚ方向）が先端３０ａに向かうほど薄くなるように形成することもできる。
【００２９】
図３に示すように、クラッド部２０（下部クラッド２１および上部クラッド２２）は、コア部３０の先端３０ａよりさらに先端側Ｙ２に形成された先端側領域３５を有している。
先端側領域３５がＹ方向に長いほど、テーパ領域３３の先端面３３ｂから先端側Ｙ２に伝搬された光は、コア部３０のないクラッド部２０の中をより広範囲にわたり拡散するようになる。これにより、先端面２１ｂ、２２ｂに到達して、反射し、テーパ領域３３の先端面３３ｂに戻ってくる光の量を低減することができる。
【００３０】
テーパ領域３３では、先端３０ａに向かうにしたがって、光の閉じ込めが弱くなり、モードフィールドがコア部３０の周囲に広がる。このため、テーパ領域３３と上部クラッド２２との境界面であるテーパ領域３３の先端面３３ｂにおける光の反射が少なくなる。
実施例で後述するように、テーパ領域３３の先端面３３ｂの幅（先端幅）が小さいほど、テーパ領域３３の先端面３３ｂにおける反射率は低減される。
なお、一般に、コア断面を小さくしていくと、ある領域までは断面の縮小に伴いモードフィールドは小さくなっていくが、構造によって決まる大きさ以上にコア断面を小さくしてくと、光の閉じ込めが不十分となり周囲に光が漏れる。本実施形態のテーパ領域３３では、この後者の性質を利用している。
【００３１】
直線状部分３１を方向変換部分３２側に向けて先端側Ｙ２に伝搬する光は、方向変換部分３２で伝搬方向を中心角Ａ１に応じて変えられ、さらにテーパ領域３３を伝搬するに従いモードフィールドが広がる。
テーパ領域３３の先端面３３ｂから出射した光の一部は、先端側領域３５を進み、先端面２１ｂ、２２ｂを透過して光導波路素子１から放出される。出射光の他の一部は、先端面２１ｂ、２２ｂで反射して基端側Ｙ１に向かう。
【００３２】
本実施形態の光導波路素子１によれば、コア部３０はテーパ領域３３を有するので、テーパ領域３３内を伝搬する光のモードフィールドがコア部３０周囲に広がり、伝搬する導波路の一部の構造変化により受ける影響を相対的に低減することができるため、テーパ領域３３の先端面３３ｂにおいて光の反射量が抑えられる。
また、光導波路素子１は、テーパ領域３３の先端面３３ｂの先端側Ｙ２に先端側領域３５を有する。これにより、コア部３０からの出射光は先端面２１ｂ、２２ｂに達するまでに広がり、また、先端面２１ｂ、２２ｂからの反射光も先端側領域３５から先端面３３ｂに到達するまでに広がる。つまり、一度先端面３３ｂから出射した光が、再度テーパ領域３３の先端面３３ｂに結合する割合は、先端側領域３５が長いほど少なくなるといえる。これにより、コア部３０に戻る光の量を低減できる。
さらに、コア部３０は先端３０ａでの軸線Ｃ３が先端面２１ｂ、２２ｂの法線Ｍに対して傾斜しているので、軸線Ｃ３が法線Ｍに対して平行である場合に比べて、先端面２１ｂ、２２ｂで反射して再びテーパ領域３３の先端面３３ｂからコア部３０内に入る戻り光を低減させることができる。
【００３３】
コア部３０は、直線状部分３１と、方向変換部分３２とを有する。
このため、直線状部分３１が法線Ｍに対して平行に（Ｙ方向に延在して）形成されていても、方向変換部分３２により、コア部３０の先端３０ａにおける軸線Ｃ３を法線Ｍに対して傾斜させることができる。
【００３４】
ここで、テーパ領域の長さについて説明する。テーパ領域が短いと、そのテーパ形状を伝搬する途中途中において、光は周囲に広がっていく。結果として、透過するパワーが減少するため、テーパ領域をスポットサイズコンバータとして利用する場合は、パワーの減衰が見られないよう、即ち、断熱的なスポットサイズの拡大を実現するためにテーパ領域を十分長くする必要がある。これに対し、本発明のように光の反射低減を目的とする場合は、損失は重要ではない。つまり断熱的な変換により高い透過率を維持する必要のないことから、テーパ領域を短くすることによって光導波路素子の長さを短くすることができる。
【００３５】
また、光導波路素子１のコア部３０の基端側Ｙ１には、不図示の反射型光導波路デバイスを接続することができる。
ここで、反射型光導波路デバイスとは、入射光と反射光がコア部の一定の範囲を互いに反対向きに伝搬するように構成されたデバイスである。また、反射光とは、一般的な反射面などで反射された光だけでなく、たとえば、国際公開第２００９／１０７７９８号に開示された光導波路素子のブラックグレーティングで反射された光も含む意味である。
【００３６】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更なども含まれる。
たとえば、前記実施形態の光導波路素子１では、方向変換部分３２の先端側にテーパ領域３３が形成されたコア部３０を有するが、コア部は、以下に示すような様々な形状とすることができる。
図４は、本発明の変形例の光導波路素子４１を示すもので、この光導波路素子４１では、テーパ領域４２が、方向変換部分３２の導波方向の全範囲にわたって形成されている。すなわち、コア部４３は、直線状部分３１と、その先端に形成された方向変換部分３２とを有し、方向変換部分３２は、先端４３ａに向かうほど幅が狭くなるテーパ領域４２となっている。
テーパ領域４２の先端４３ａでの軸線Ｃ４は、法線Ｍに対して傾斜している。
図示例では、テーパ領域４２は方向変換部分３２の全長にわたって形成されているが、これに限らず、方向変換部分３２の一部（基端側部分）を一定幅とし、この一定幅の部分より先端側の部分を、先端方向に幅が狭くなるテーパ領域としてもよい。
【００３７】
図５は、本発明の変形例の光導波路素子５１を示すもので、光導波路素子５１は、前記変形例の光導波路素子４１において、方向変換部分３２（テーパ領域４２）の先端よりさらに先端側Ｙ２に、一定幅の直線状部分５２が形成されている。
直線状部分５２は、軸線Ｃ６（先端５２ａの軸線Ｃ７）が先端面２１ｂ、２２ｂの法線Ｍに対して傾斜して形成される。
なお、図示例では、直線状部分５２の先端５２ａの軸線Ｃ７は、直線状部分５２の軸線Ｃ６に一致している。
【００３８】
図６に示す本発明の変形例の光導波路素子６１では、前記実施形態の光導波路素子１のコア部３０に代えて、全体が直線状のコア部６２を有する。また、先端側領域３５の先端面２１ｂ、２２ｂは、その法線ＭがＹ方向に対して傾斜するように形成されている。
コア部６２は、方向変換部分３２がない点で図３に示すコア部３０と異なり、テーパ領域３３は、軸線Ｃ２（先端６２ａの軸線Ｃ８）がＹ方向に平行になるように形成されている。
本変形例においても、コア部６２の先端６２ａの軸線Ｃ７は、先端面２２ｂの法線Ｍに対して傾斜しているので、前記実施形態と同様の効果を奏する。
【実施例】
【００３９】
次に、前記実施形態における光導波路素子１の反射率をシミュレーションにより求めた結果について説明する。シミュレーションには、ＦＤＴＤ（Ｆｉｎｉｔｅ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  Ｔｉｍｅ−Ｄｏｍａｉｎ）法を用いた。ただし、光は、テーパ領域３３の先端面３３ｂおよびクラッド部２０の先端面２１ｂ、２２ｂのいずれにおいても反射するため、両反射光のわずかな距離の違いによる位相差の影響で干渉光のパワーは大きく変わる。この位相差は実際の設計では制御が困難であることから、ワーストケースとして両反射光の位相が一致し振幅が強めあった場合の反射パワーを求めた。
光導波路素子１は、コア部３０がＳｉ、クラッド部２０がＳｉＯ2により形成されている構成とした。
図７に示すように、直線状部分３１の幅Ｗ１を３００ｎｍ、高さを３００ｎｍとした。
方向変換部分３２の軸線Ｃ１の曲率半径Ｒ１は１０μｍ、中心角Ａ１は３０°、テーパ領域３３の長さＬ１は２μｍ、先端幅Ｗ２は１００ｎｍとした。直線状部分３１と方向変換部分３２との接続部から先端面２２ｂまでのＹ方向の長さＬ２を１５μｍとした。
本実施例についてのシミュレーションの結果得られた反射率を反射減衰量とともに図８に示す。
【００４０】
また、比較例として以下の２種類の形状の光導波路素子の反射率および反射減衰量をシミュレーションにより求めた。
図９に示す比較例１は、実施例の光導波路素子１に対して方向変換部分３２を設けていない形状のコア部を有する。図１０に示す比較例２は、比較例１に対してテーパ領域３３を設けていない形状のコア部を有する。比較例１、２についてのシミュレーションの結果得られた反射率および反射減衰量を図８に示す。
図８より、方向変換部分３２を設けない場合およびテーパ領域３３を設けない場合には、それぞれ反射率が大きくなるとともに反射減衰量が小さくなるのに対し、方向変換部分３２およびテーパ領域３３を設ける実施例では、反射率、反射減衰量ともに良好であった。
【００４１】
また、前記実施例（図７参照）では、テーパ領域３３の先端幅Ｗ２を１００ｎｍとしているが、実施例において、先端幅Ｗ２を変化させたときのテーパ領域３３の先端面３３ｂにおける反射率についてのシミュレーション結果を、図１１に示す。
この結果から、先端幅Ｗ２を小さくすることで先端面３３ｂでの反射率が低減することが分かった。
【符号の説明】
【００４２】
１、４１、５１、６１  光導波路素子
２０  クラッド部
２１ｂ、２２ｂ  先端側領域の先端面
３０、４３、５３、６２  コア部
３０ａ  コア部の先端
３１  直線状部分
３２  方向変換部分
３３  テーパ領域
３５  先端側領域
Ｃ１  方向変換部分の軸線
Ｃ３、Ｃ４、Ｃ７、Ｃ８  コア部の先端の軸線
Ｍ    法線
【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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【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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