(57)【要約】      （修正有）【課題】偏波無依存で使用可能なスポットサイズ変換器を提供する。【解決手段】スポットサイズ変換器１００は、下部および上部クラッド層２０、５０と、一方の端部が、光の伝播方向に沿って連続的に幅が縮小するテーパ部３３とされている第１光導波路コア３０と、下部クラッド層２０の上面に形成され、第１光導波路コア３０の下面側から被覆する下部第２光導波路コア４１、及び下部第２光導波路コア４１の上面に形成され、第１光導波路コア３０の上面及び側面側から被覆する上部第２光導波路コア４３を含む第２光導波路コア４０とを備える。第２光導波路コア４０は、下部および上部クラッド層２０、５０よりも屈折率が大きく、かつ第１光導波路コア３０よりも屈折率が小さい材料で形成されている。【選択図】図１
2016018191.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッド層と、
一方の端部が、光の伝播方向に沿って連続的に幅が縮小するテーパ部とされている第１光導波路コアと、
前記クラッド層の上面に形成され、前記第１光導波路コアの下面を被覆する下部第２光導波路コア、及び該下部第２光導波路コアの上面に形成され、前記第１光導波路コアの上面及び側面を被覆する上部第２光導波路コアを含む第２光導波路コアと
を備え、
前記第２光導波路コアは、前記クラッド層よりも屈折率が大きく、かつ前記第１光導波路コアよりも屈折率が小さい材料で形成されている
ことを特徴とするスポットサイズ変換器。
【請求項２】
前記クラッド層はＳｉＯ２を材料として形成されており、前記第１光導波路コアはＳｉを材料として形成されており、かつ前記第２光導波路コアはＳｉＯｘ（ｘは０＜ｘ＜２を満たす実数）を材料として形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のスポットサイズ変換器。
【請求項３】
クラッド層、該クラッド層よりも屈折率が大きい材料で形成された下部第２光導波路コア材料層、及び該下部第２光導波路コア材料層よりも屈折率が大きい材料で形成された第１光導波路コア材料層が、この順に積層された積層構造体を形成する工程と、
前記第１光導波路コア材料層をパターニングすることによって、一方の端部が光の伝播方向に沿って連続的に幅が縮小するテーパ部とされた第１光導波路コアを形成し、その後、前記下部第２光導波路コア材料層をパターニングすることによって下部第２光導波路コアを形成する工程と、
前記下部第２光導波路コアの上面に、前記第１光導波路コアの上面及び側面を被覆する上部第２光導波路コアを、前記下部第２光導波路コアと同じ材料で形成することによって、前記下部第２光導波路コア及び前記上部第２光導波路コアを含む第２光導波路コアを形成する工程と
を含むことを特徴とするスポットサイズ変換器の製造方法。
【請求項４】
支持基板及び前記クラッド層が積層された第１基板と、前記第１光導波路コア材料層及び前記下部第２光導波路コア材料層が積層された第２基板とを用意し、
前記第１基板の前記クラッド層側の表面と、前記第２基板の前記下部第２光導波路コア材料層側の表面とを接着することによって、前記積層構造体を形成する
ことを特徴とする請求項３に記載のスポットサイズ変換器の製造方法。
【請求項５】
前記クラッド層、前記下部第２光導波路コア材料層及び前記第１光導波路コア材料層をこの順に積層形成することによって、前記積層構造体を形成する
ことを特徴とする請求項３に記載のスポットサイズ変換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光デバイスと光ファイバ等の外部素子との間の接続に用いられるスポットサイズ変換器及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速信号処理を要する情報処理機器において、電気配線の帯域制限がボトルネックとなっている。このため、情報伝達量の増大に伴い、光配線技術が注目されている。光配線技術では、光ファイバや光導波路素子を伝送媒体とした光デバイスを用いて、情報処理機器内の素子間、ボード間又はチップ間等の情報伝達を光信号で行う。
【０００３】
このような光配線技術で用いられる光導波路素子として、リブ型導波路やシリコン（Ｓｉ）細線導波路の構造を用いたものがある。Ｓｉ細線導波路では、実質的に光の伝送路となる光導波路コアを、Ｓｉを材料として形成する。Ｓｉを材料とした光導波路コアは、例えば石英（すなわち酸化シリコン（ＳｉＯ２））クラッドとの屈折率差が極めて大きいため、光導波路コア内に光を強く閉じ込めることができる。その結果、曲げ半径を例えば数μｍ程度まで小さくした、小型の曲線導波路を実現することができるため、光デバイス全体の小型化に有利である。
【０００４】
一方で、Ｓｉ細線導波路では、シングルモード条件を達成するために、光導波路コアの幅及び厚さがそれぞれ例えば数１００ｎｍ程度に設定される。これに対して、光ファイバでは、シングルモード条件を達成するために、直径が例えば１０μｍ程度に設定される。そのため、光デバイスの光導波路コアと例えば光ファイバ等の外部素子とを光学的に接続するために、これらの間においてモードフィールド径（ＭＦＤ：Ｍｏｄｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｄｉａｍｅｔｅｒ）を変換する必要がある。
【０００５】
ＭＦＤを変換する素子として、例えばスポットサイズ変換器がある。スポットサイズ変換器を外部素子と光デバイスの光導波路コアとの間に設置することによって、外部素子と光導波路コアとの間で入出力される光のＭＦＤを縮小又は拡大することができる。
【０００６】
スポットサイズ変換器として、互いに屈折率の異なる第１光導波路コアと第２光導波路コアとを備える構造がある（例えば特許文献１又は特許文献２参照）。このような２つの光導波路コアを有する従来のスポットサイズ変換器について、図５を参照して説明する。図５は、従来のスポットサイズ変換器を厚さ方向及び光の伝播方向に沿って切り取った端面を示す図である。
【０００７】
従来のスポットサイズ変換器５００は、支持基板５１０と、支持基板５１０上に形成された下部クラッド層５２０と、下部クラッド層５２０上に形成された第１光導波路コア５３０及び第２光導波路コア５４０と、第１光導波路コア５３０及び第２光導波路コア５４０を被覆する上部クラッド層５５０を備えている。
【０００８】
第１光導波路コア５３０は、例えばＳｉを材料として形成されている。そして、第１光導波路コア５３０の一端側は、光の伝播方向に沿って幅が連続的に縮小するテーパ部となっている。また、第２光導波路コア５４０は、Ｓｉよりも屈折率の小さい物質を材料として形成されている。そして、第２光導波路コア５４０は、第１光導波路コア５３０の上面及び側面を被覆して形成されている。
【０００９】
第１光導波路コア５３０では、テーパ部において幅が狭くなるに従って、光の閉じ込め効果が小さくなる。その結果、第１光導波路コア５３０のテーパ部を、幅が縮小された一端の方向へ伝播する光は、徐々に第２光導波路コア５４０に移行する。第２光導波路コア５４０は、第１光導波路コア５３０よりも屈折率が小さい。このため、第１光導波路コア５３０から第２光導波路コア５４０へ移行する光のＭＦＤが拡大する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−１８４９８６号公報
【特許文献２】特許第３５４３１２１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来のスポットサイズ変換器５００において、第１光導波路コア５３０のテーパ部は、幅方向のみがテーパ形状となっている。そのため、テーパ部は、幅よりも厚さが大きくなる部分を含む。その結果、テーパ部では、幅方向の光の閉じ込め効果が小さくなるのに対し、厚さ方向の光の閉じ込め効果が依然大きいままとなる。そのため、例えば第１光導波路コア５３０から第２光導波路コア５４０へ移行する光について、ＴＥ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ）偏波のＭＦＤを十分に拡大することができても、ＴＭ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ）偏波のＭＦＤが十分に拡大できない。従って、従来のスポットサイズ変換器５００では、第１光導波路コア５３０から第２光導波路コア５４０へ伝播する光のエネルギー変換効率に偏波依存性が生じる。
【００１２】
そこで、この発明の目的は、偏波無依存で使用可能なスポットサイズ変換器及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題を解決するために、この発明による光導波路素子は、以下の特徴を備えている。
【００１４】
この発明によるスポットサイズ変換器は、クラッド層と、第１光導波路コアと、第２光導波路コアとを備えて構成される。
【００１５】
第１光導波路コアは、一方の端部が、光の伝播方向に沿って連続的に幅が縮小するテーパ部とされている。
【００１６】
第２光導波路コアは、下部第２光導波路コア及び上部第２光導波路コアを含む。下部第２光導波路コアは、クラッド層の上面に形成され、第１光導波路コアの下面を被覆する。上部第２光導波路コアは、下部第２光導波路コアの上面に形成され、第１光導波路コアの上面及び側面を被覆する。また、第２光導波路コアは、クラッド層よりも屈折率が大きく、かつ第１光導波路コアよりも屈折率が小さい材料で形成されている。
【００１７】
この発明によるスポットサイズ変換器の製造方法は、以下の各工程を含む。
【００１８】
まず、クラッド層、クラッド層よりも屈折率が大きい材料で形成された下部第２光導波路コア材料層、及び下部第２光導波路コア材料層よりも屈折率が大きい材料で形成された第１光導波路コア材料層が、この順に積層された積層構造体を形成する。
【００１９】
次に、第１光導波路コア材料層をパターニングすることによって、一方の端部が光の伝播方向に沿って連続的に幅が縮小するテーパ部とされた第１光導波路コアを形成する。その後、下部第２光導波路コア材料層をパターニングすることによって下部第２光導波路コアを形成する。
【００２０】
次に、下部第２光導波路コアの上面に、第１光導波路コアの上面及び側面を被覆する上部第２光導波路コアを、下部第２光導波路コアと同じ材料で形成する。これによって、下部第２光導波路コア及び上部第２光導波路コアを含む第２光導波路コアを形成する。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によるスポットサイズ変換器では、第１光導波路コアのテーパ部において、幅が狭まるに従って光の閉じ込め効果が小さくなる。その結果、第１光導波路コアを伝播する光が、徐々に第２光導波路コアに移行する。また、この発明によるスポットサイズ変換器では、第１光導波路コアの上面側及び側面側のみならず、下面側にも第２光導波路コアが形成されている。その結果、光の閉じ込め効果が小さくなるテーパ部において、第２光導波路コアへ移行する光のＭＦＤは、幅方向のみならず、第１光導波路コアに対して上下にも拡大される。そのため、ＴＥ偏波及びＴＭ偏波の双方のＭＦＤを拡大することができる。従って、この発明によるスポットサイズ変換器は、偏波無依存で使用可能である。
【００２２】
また、この発明のスポットサイズ変換器の製造方法では、上述したこの発明によるスポットサイズ変換器を、材料層の積層及びパターニングの組合せによって簡易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明のスポットサイズ変換器を示す概略的斜視図である。
【図２】この発明のスポットサイズ変換器を示す概略的平面図である。
【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は、この発明のスポットサイズ変換器を示す概略的端面図である。
【図４】この発明のスポットサイズ変換器を説明するための工程図である。
【図５】従来のスポットサイズ変換器を示す概略的端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、各構成要素の形状、大きさ及び配置関係については、この発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この発明の好適な構成例につき説明するが、各構成要素の材質及び数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の構成の範囲を逸脱せずにこの発明の効果を達成できる多くの変更又は変形を行うことができる。
【００２５】
（構成）
図１〜３を参照して、この発明の実施の形態によるスポットサイズ変換器について説明する。図１は、スポットサイズ変換器を示す概略的斜視図である。図２は、スポットサイズ変換器を示す概略的平面図である。図２では、後述する上部クラッド層を透明として示してある。図３（Ａ）は、図２に示すスポットサイズ変換器をＩ−Ｉ線で切り取った概略的端面図である。図３（Ｂ）は、図２に示すスポットサイズ変換器をＩＩ−ＩＩ線で切り取った概略的端面図である。
【００２６】
スポットサイズ変換器１００は、例えば半導体レーザや光ファイバ等の外部素子と光デバイスの光導波路コアとの間において、ＭＦＤを変換する素子として使用される。ここでは、スポットサイズ変換器１００を利用して、光デバイスから外部素子へ送られる光のＭＦＤを変換する場合の例について説明する。
【００２７】
スポットサイズ変換器１００には、一方の入出力端１００ａ及び他方の入出力端１００ｂが設定されている。スポットサイズ変換器１００は、一方の入出力端１００ａにおいて光デバイスの光導波路コアと光学的に接続される。また、他方の入出力端１００ｂにおいて外部素子と光学的に接続される。そして、光デバイスから送られる光は、一方の入出力端１００ａからスポットサイズ変換器１００へ入力され、ＭＦＤが変換された後、他方の入出力端１００ｂから外部素子へ送られる。
【００２８】
スポットサイズ変換器１００は、支持基板１０と、下部クラッド層２０と、第１光導波路コア３０と、下部第２光導波路コア４１及び上部第２光導波路コア４３を含む第２光導波路コア４０と、上部クラッド層５０を備えて構成されている。なお、以下の説明では、支持基板１０の上面１０ａに直交する方向を厚さ方向とする。また、光の伝播方向に沿った方向を長さ方向とする。また、長さ方向及び厚さ方向に直交する方向を幅方向とする。
【００２９】
支持基板１０は、例えば単結晶Ｓｉを材料とした平板状体で構成されている。
【００３０】
下部クラッド層２０は、支持基板１０の上面１０ａを被覆して形成されている。下部クラッド層２０は、例えばＳｉＯ２を材料として形成されている。また、下部クラッド層２０は、支持基板１０への光の放射を防ぐために、少なくとも２μｍ程度の厚さであるのが好ましい。
【００３１】
下部第２光導波路コア４１は、下部クラッド層２０の上面２０ａに、下部クラッド層２０よりも大きい屈折率を有する例えばＳｉＯｘ（ｘは０＜ｘ＜２を満たす実数）、ＳｉＮ又はＳｉＯＮ等を材料として形成されている。
【００３２】
第１光導波路コア３０は、下部第２光導波路コア４１の上面４１ａに、下部第２光導波路コア４１よりも大きい屈折率を有する例えばＳｉを材料として形成されている。
【００３３】
上部第２光導波路コア４３は、下部第２光導波路コア４１の上面４１ａに、第１光導波路コア３０を被覆して形成されている。上部第２光導波路コア４３は、下部第２光導波路コア４１と同じ材料で形成されている。
【００３４】
このように第１光導波路コア３０と、下部第２光導波路コア４１及び上部第２光導波路コア４３を含む第２光導波路コア４０とを積層することによって、第１光導波路コア３０は、下面３０ｂ側から下部第２光導波路コア４１に被覆され、及び上面３０ａ及び両側面３０ｃ側から上部第２光導波路コア４３に被覆される。
【００３５】
上部クラッド層５０は、下部クラッド層２０の上面２０ａに、第２光導波路コア４０を被覆して形成されている。上部クラッド層５０は、第２光導波路コア４０（すなわち下部第２光導波路コア４１及び上部第２光導波路コア４３）よりも小さい屈折率を有する例えばＳｉＯ２を材料として形成されている。また、上部クラッド層５０を空気とする、すなわち上部クラッド層５０を設けない構成とすることもできる。
【００３６】
第１光導波路コア３０は、スポットサイズ変換器１００の一方の入出力端１００ａから他方の入出力端１００ｂへ向かって延在して形成されている。そして、第１光導波路コア３０は、細線導波路部３１とテーパ部３３とが、スポットサイズ変換器１００の一方の入出力端１００ａから他方の入出力端１００ｂの方向にこの順に接続されて一体的に構成されている。従って、第１光導波路コア３０は、一方の端部（すなわち他方の入出力端１００ｂ側の端部）が、テーパ部３３とされている。
【００３７】
第１光導波路コア３０の細線導波路部３１は、スポットサイズ変換器１００の入出力端１００ａ側の一端３１ａにおいて、光デバイスの光導波路コアと接続される。従って、細線導波路部３１の幅及び厚さは、光デバイスの光導波路コアと一致させて、シングルモード条件を満たすように設定される。この実施の形態では、例えば、細線導波路部３１の幅及び厚さをそれぞれ０．３μｍとすることができる。
【００３８】
第１光導波路コア３０のテーパ部３３は、一端３３ａ側で細線導波路部３１の他端３１ｂと接続されている。テーパ部３３は、光の伝播方向（一端３３ａから他端３３ｂへの方向）に沿って、幅が連続的に縮小するように形成されている。
【００３９】
スポットサイズ変換器１００では、入出力端１００ａから入力された光が、実質的な伝送路として機能する第１光導波路コア３０を伝播する。また、第２光導波路コア４０も、周囲を被覆する下部クラッド層２０及び上部クラッド層５０よりも屈折率が大きいため、コアとして機能する。そして、テーパ部３３では、幅が狭まるに従って光の閉じ込め効果が小さくなる。その結果、第１光導波路コア３０を他端３３ｂの方向へ伝播する光が、徐々に第２光導波路コア４０に移行する。第２光導波路コア４０は、第１光導波路コア３０よりも屈折率が小さいため、第１光導波路コア３０から第２光導波路コア４０へ移行する光に含まれるＭＦＤが拡大される。スポットサイズ変換器１００では、第１光導波路コア３０の上面３０ａ側及び両側面３０ｃ側のみならず、下面３０ｂ側にも第２光導波路コア４０が形成されている。その結果、第１光導波路コア３０から第２光導波路コア４０へ移行する光のＭＦＤは、幅方向のみならず、第１光導波路コア３０に対して上下にも拡大される。そのため、ＴＥ偏波及びＴＭ偏波の双方のＭＦＤを拡大することができる。従って、スポットサイズ変換器１００は、偏波無依存で使用可能である。
【００４０】
なお、テーパ部３３の他端３３ｂの幅、下部第２光導波路コア４１及び上部第２光導波路コア４３の厚さ及び幅、並びに上部クラッド層５０の厚さ及び幅を、接続先の外部素子に応じて任意に設定することで、スポットサイズ変換器１００から出力される光のＭＦＤを調整することができる。一例として、テーパ部３３の他端３３ｂの幅を０．０４μｍ、下部第２光導波路コア４１の厚さを３．５μｍ、上部第２光導波路コア４３の厚さを３．５μｍ、及び上部クラッド層５０の厚さ（下部クラッド層２０の上面２０ａから上部クラッド層５０の上面までの寸法）を１１．５μｍとすることができる。
【００４１】
また、図１〜３では、上部第２光導波路コア４３の幅よりも下部第２光導波路コア４１の幅を大きく設定した構成例を示している。しかし、下部第２光導波路コア４１の幅を、上部第２光導波路コア４３の幅と揃えて設定することもできる。また、下部第２光導波路コア４１の厚さ方向の中途までを（すなわち下部第２光導波路コア４１の上部を）、上部第２光導波路コア４３の幅と揃えることもできる。
【００４２】
また、図１〜３では、上部クラッド層５０が、下部クラッド層２０を全面的に被覆する構成例を示している。しかし、上部クラッド層５０を、下部第２光導波路コア４１及び上部第２光導波路コア４３を被覆する部分を除いて、除去することもできる。
【００４３】
（製造方法）
この実施の形態のスポットサイズ変換器１００は、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板を利用することによって、容易に製造することができる。
【００４４】
図４を参照して、この発明の実施の形態によるスポットサイズ変換器の製造方法について説明する。図４（Ａ）〜（Ｄ）は、スポットサイズ変換器の製造方法を説明する工程図であり、それぞれ、各製造段階で得られた構造体の概略的端面図である。これら図４（Ａ）〜（Ｄ）に示す端面は、図３（Ａ）に示す端面に位置的に対応する。なお、ここでは、上述した第２光導波路コア４０を、ＳｉＯｘ（ｘは０＜ｘ＜２を満たす実数）を材料として形成する場合について説明する。
【００４５】
まず、Ｓｉ層１０及びＳｉＯ２層２０が積層された第１基板６０と、Ｓｉ層４３０及びＳｉＯｘ（ｘは０＜ｘ＜２を満たす実数）層４４１が積層された第２基板７０とを用意する（図４（Ａ））。
【００４６】
第１基板６０は、例えばＳｉ基板の上部を熱酸化し、Ｓｉ基板の上部をＳｉＯ２層２０とすることによって形成することができる。同様に、第２基板７０は、例えばＳｉ基板の上部を熱酸化し、Ｓｉ基板の上部をＳｉＯｘ層４４１とすることによって形成することができる。
【００４７】
次に、第１基板６０のＳｉＯ２層２０側の表面６０ａと第２基板７０のＳｉＯｘ層４４１側の表面７０ａとを接着する（図４（Ｂ））。
【００４８】
ここでは、例えば、第１基板６０のＳｉＯ２層２０側の表面６０ａ上に、第２基板７０のＳｉＯｘ層４４１を重ね、ＳｉＯ２及びＳｉＯｘの分子間力によって、ＳｉＯ２層２０及びＳｉＯｘ層４４１を接着することができる。その結果、Ｓｉ層１０、ＳｉＯ２層２０、ＳｉＯｘ層４４１及びＳｉ層４３０が、この順に積層された積層構造体が形成される。
【００４９】
次に、例えばフォトリソ技術及びエッチング技術を用い、Ｓｉ層４３０をパターニングすることによって、第１光導波路コア３０を形成する。その後、例えばフォトリソ技術及びエッチング技術を用い、ＳｉＯｘ層４４１をパターニングすることによって下部第２光導波路コア４１を形成する（図４（Ｃ））。
【００５０】
これによって、Ｓｉ層としての支持基板１０の上面１０ａを被覆する、ＳｉＯ２層としての下部クラッド層２０と、下部クラッド層２０の上面に形成された下部第２光導波路コア４１と、下部第２光導波路コア４１の上面４１ａに形成された、細線導波路部３１及びテーパ部３３を含む第１光導波路コア３０とを含む構造体が得られる。
【００５１】
次に、例えばＣＶＤ法を用いて、下部クラッド層２０上に、下部第２光導波路コア４１及び第１光導波路コア３０を被覆するＳｉＯｘ層を形成する。そして、例えばフォトリソ技術及びエッチング技術を用いて、ＳｉＯｘ層をパターニングすることによって上部第２光導波路コア４３を形成する（図４（Ｄ））。
【００５２】
これによって、下部第２光導波路コア４１の上面４１ａに、第１光導波路コア３０の上面３０ａ及び側面３０ｃを被覆する上部第２光導波路コア４３が形成された構造体が得られる。
【００５３】
次に、例えばＣＶＤ法を用いて、下部クラッド層２０上に、第２光導波路コア４０を被覆するＳｉＯ２層を形成する。そして、例えばフォトリソ技術及びエッチング技術を用いてパターニングすることによって上部クラッド層５０を形成する。これによって、図１、図２及び図３に示すスポットサイズ変換器１００が得られる。
【００５４】
このように、スポットサイズ変換器１００は、材料層の積層及びパターニングの組合せによって簡易に製造することができる。
【００５５】
また、従来のスポットサイズ変換器では、任意の厚さの第２光導波路コアを形成するに当たり、第２光導波路コアの材料層を１度のＣＶＤ法で形成していた。そのため、第２光導波路コアの材料層形成において、汚れが混入する等の問題が発生する可能性が高かった。
【００５６】
これに対して、この実施の形態のスポットサイズ変換器１００では、下部第２光導波路コア４１と上部第２光導波路コア４３とに分けて、これらを含む第２光導波路コア４０を形成する。そのため、１度のＣＶＤ法によって形成する場合と比して、第２光導波路コア４０内に汚れが混入する等の問題を抑えることができる。
【００５７】
なお、この実施の形態では、第１基板６０と第２基板７０とを用いて、Ｓｉ層１０、ＳｉＯ２層２０、ＳｉＯｘ層４４１及びＳｉ層４３０が、この順に積層された積層構造体を形成する例について説明した。しかし、例えばＣＶＤ法を用いて、Ｓｉ層１０上に、ＳｉＯ２層２０、ＳｉＯｘ層４４１及びＳｉ層４３０をこの順に積層形成することによって、上述の積層構造体を形成することもできる。
【符号の説明】
【００５８】
１０：支持基板
２０：下部クラッド層
３０：第１光導波路コア
３１：細線導波路部
３３：テーパ部
４０：第２光導波路コア
４１：下部第２光導波路コア
４３：上部第２光導波路コア
５０：上部クラッド層
１００：スポットサイズ変換器
【図１】
2016018191.tif 000003
【図２】
2016018191.tif 000004
【図３】
2016018191.tif 000005
【図４】
2016018191.tif 000006
【図５】
2016018191.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成27年7月30日(2015.7.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部クラッド層と、
一方の端部が、光の伝播方向に沿って連続的に幅が縮小するテーパ部とされている第１光導波路コアと、
前記下部クラッド層の上面に形成され、前記第１光導波路コアの下面を被覆する下部第２光導波路コア、及び該下部第２光導波路コアの上面に形成され、前記第１光導波路コアの上面及び側面を被覆する、前記下部第２光導波路コアよりも幅が小さい上部第２光導波路コアを含む第２光導波路コアと
を備え、
前記第２光導波路コアは、前記下部クラッド層よりも屈折率が大きく、かつ前記第１光導波路コアよりも屈折率が小さい材料で形成されている
ことを特徴とするスポットサイズ変換器。
【請求項２】
前記下部クラッド層の上面に、前記第２光導波路コアよりも屈折率が小さい材料で形成され、前記第２光導波路コアを被覆する上部クラッド層をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載のスポットサイズ変換器。
【請求項３】
前記下部クラッド層及び前記上部クラッド層はＳｉＯ２を材料として形成されており、前記第１光導波路コアはＳｉを材料として形成されており、かつ前記第２光導波路コアはＳｉＯｘ（ｘは０＜ｘ＜２を満たす実数）を材料として形成されている
ことを特徴とする請求項２に記載のスポットサイズ変換器。
【請求項４】
下部クラッド層、該下部クラッド層よりも屈折率が大きい材料で形成された下部第２光導波路コア材料層、及び該下部第２光導波路コア材料層よりも屈折率が大きい材料で形成された第１光導波路コア材料層が、この順に積層された積層構造体を形成する工程と、
前記第１光導波路コア材料層をパターニングすることによって、一方の端部が光の伝播方向に沿って連続的に幅が縮小するテーパ部とされた第１光導波路コアを形成し、その後、前記下部第２光導波路コア材料層をパターニングすることによって下部第２光導波路コアを形成する工程と、
前記下部第２光導波路コアの上面に、前記第１光導波路コアの上面及び側面を被覆する、前記下部第２光導波路コアよりも幅が小さい上部第２光導波路コアを、前記下部第２光導波路コアと同じ材料で形成することによって、前記下部第２光導波路コア及び前記上部第２光導波路コアを含む第２光導波路コアを形成する工程と
を含むことを特徴とするスポットサイズ変換器の製造方法。
【請求項５】
支持基板及び前記下部クラッド層が積層された第１基板と、前記第１光導波路コア材料層及び前記下部第２光導波路コア材料層が積層された第２基板とを用意し、
前記第１基板の前記下部クラッド層側の表面と、前記第２基板の前記下部第２光導波路コア材料層側の表面とを接着することによって、前記積層構造体を形成する
ことを特徴とする請求項４に記載のスポットサイズ変換器の製造方法。
【請求項６】
前記下部クラッド層、前記下部第２光導波路コア材料層及び前記第１光導波路コア材料層をこの順に積層形成することによって、前記積層構造体を形成する
ことを特徴とする請求項４に記載のスポットサイズ変換器の製造方法。
【請求項７】
第２光導波路コアを形成する工程の後に、
前記下部クラッド層の上面に、前記第２光導波路コアよりも屈折率が小さい材料で、前記第２光導波路コアを被覆する上部クラッド層を形成する工程をさらに含む
ことを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載のスポットサイズ変換器の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
この発明によるスポットサイズ変換器は、下部クラッド層と、第１光導波路コアと、第２光導波路コアとを備えて構成される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
第２光導波路コアは、下部第２光導波路コア及び上部第２光導波路コアを含む。下部第２光導波路コアは、下部クラッド層の上面に形成され、第１光導波路コアの下面を被覆する。上部第２光導波路コアは、下部第２光導波路コアの上面に形成され、第１光導波路コアの上面及び側面を被覆する。また、上部第２光導波路コアは、下部第２光導波路コアよりも幅が小さい。また、第２光導波路コアは、下部クラッド層よりも屈折率が大きく、かつ第１光導波路コアよりも屈折率が小さい材料で形成されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
まず、下部クラッド層、下部クラッド層よりも屈折率が大きい材料で形成された下部第２光導波路コア材料層、及び下部第２光導波路コア材料層よりも屈折率が大きい材料で形成された第１光導波路コア材料層が、この順に積層された積層構造体を形成する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
次に、下部第２光導波路コアの上面に、第１光導波路コアの上面及び側面を被覆する、下部第２光導波路コアよりも幅が小さい上部第２光導波路コアを、下部第２光導波路コアと同じ材料で形成する。これによって、下部第２光導波路コア及び上部第２光導波路コアを含む第２光導波路コアを形成する。