(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のアライメントキーが形成された半導体レーザと、強誘電体基板上にプレーナ型光導波路が形成され且つ該プレーナ型光導波路を形成する際に使用されるフォトマスクを使用して該強誘電体基板上に第２のアライメントキーが形成された光導波路デバイスと、をサブマウント上に少なくとも実装して構成される集積化光モジュールの実装方法であって、
前記プレーナ型光導波路を形成するための開口部に対して前記第２のアライメントキーが所定位置に予め形成された前記フォトマスクを、前記開口部を通してのプロトン交換処理によって前記プレーナ型光導波路を形成した後にエッチングすることにより前記第２のアライメントキーを形成するステップと、
前記半導体レーザ及び前記光導波路デバイスの何れか一方を前記サブマウントの表面に固定するステップと、
前記半導体レーザの前記第１のアライメントキーと前記光導波路デバイスの前記第２のアライメントキーとを前記サブマウントの裏面より赤外光を照射して同一視野内で認識される画像に基づいて検出するステップと、
前記サブマウントの表面内で、前記検出された第１及び第２のアライメントキーの何れか一方の位置を基準位置として、前記検出された他方のアライメントキーの位置を、前記光導波路デバイスの光入射端面にほぼ平行な方向において、位置合わせ調整するステップと、
を包含する、集積化光モジュールの実装方法。
【請求項２】
前記第１のアライメントキーの位置を基準位置として、前記第２のアライメントキーの位置を、前記光導波路デバイスの光入射端面にほぼ平行な方向において、位置合わせ調整する、請求項１に記載の集積化光モジュールの実装方法。
【請求項３】
前記第２のアライメントキーの位置を基準位置として、前記第１のアライメントキーの位置を、前記光導波路デバイスの光入射端面にほぼ平行な方向において、位置合わせ調整する、請求項１に記載の集積化光モジュールの実装方法。
【請求項４】
第１のアライメントキーが形成された半導体レーザをサブマウントの上に実装する第１実装ステップと、
強誘電体基板上にプレーナ型光導波路が形成され且つ該プレーナ型光導波路を形成する際に使用されるフォトマスクを使用して該強誘電体基板上に第２のアライメントキーが形成された光導波路デバイスを該サブマウントの上に実装する第２実装ステップと、
を包含し、
該第２実装ステップは、
前記プレーナ型光導波路を形成するための開口部に対して前記第２のアライメントキーが所定位置に予め形成された前記フォトマスクを、前記開口部を通してのプロトン交換処理によって前記プレーナ型光導波路を形成した後にエッチングすることにより前記第２のアライメントキーを形成するステップと、
前記半導体レーザの上の前記第１のアライメントキーと前記光導波路デバイスの上の前記第２のアライメントキーとを前記サブマウントの裏面より赤外光を照射して同一視野内で認識される画像に基づいて検出し、前記サブマウントの表面内で、前記検出された第１のアライメントキーの位置を基準位置として、前記検出された第２のアライメントキーの位置を、前記光導波路デバイスの光入射端面にほぼ平行な方向において、位置合わせ調整するステップと、
前記半導体レーザの上の光出射端面のエッジ部と前記光導波路デバイスの該光入射端面のエッジ部とを前記サブマウントの裏面より赤外光を照射して同一視野内で認識される画像に基づいて検出し、前記各々のエッジ部の検出結果を利用して、前記サブマウントの表面内で、前記半導体レーザ及び前記光導波路デバイスの位置を、前記半導体レーザの前記光出射端面の法線方向にほぼ沿った方向において、位置合わせ調整するステップと、
を含む、集積化光モジュールの実装方法。
【請求項５】
前記第２のアライメントキーが前記プレーナ型光導波路から１０μｍ以上離れた場所に位置する、請求項１から４の何れか一つに記載の集積化光モジュールの実装方法。
【請求項６】
前記プレーナ型光導波路が、プロトン交換法により形成されたプロトン交換プレーナ型光導波路である、請求項１から４の何れか一つに記載の集積化光モジュールの実装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレーナ型光導波路が形成されている光導波路デバイス（プレーナ型光導波路デバイス）に関し、特に、位置合わせ用のマークであるアライメントキーが高い位置精度で形成されているプレーナ型光半導体デバイスに関する。更に本発明は、上記のようなプレーナ型光導波路デバイスと半導体レーザとをサブマウントの上に実装して構成される集積化光モジュールの構成及び実装方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光通信分野において、石英系光波回路プラットフォームの上に半導体レーザ、電子素子、光ファイバなどをハイブリッド集積した小型且つ低コストの集積化光モジュールの開発が、重要視されている。
【０００３】
このような集積化光モジュールの形成にあたって重要なことは、高い位置精度で各素子を固定して、伝達損失をできる限り小さくすることである。この目的のために、Ｓｉ−Ｖ溝基板を用いて半導体レーザと単一モードファイバとを直接結合する表面実装型光モジュールが、実現されている（例えば、１９９７年電子情報通信学会総合大会、Ｃ−３−６３）。
【０００４】
図９は、上記の技術によって得られる光モジュールの構成を模式的に示す斜視図である。
【０００５】
この構成では、Ｓｉサブマウント２６のチップ搭載領域１２５に所定の形状（パターン）のアライメントキー（位置合わせ用マーカ）１２６を形成すると共に、このチップ搭載領域１２５に搭載されるべき半導体レーザ２７にも、所定の形状（パターン）のアライメントキー（位置合わせ用マーカ）１２７を形成する。そして、これらのアライメントキー１２６及び１２７を画像認識し、その位置情報を画像処理プロセスで演算することによって、Ｓｉの異方性エッチングによりＳｉサブマウント２６に高精度に形成されたＶ溝２８の中心軸に、半導体レーザ２７の活性層を高精度に位置合わせ調整する。一方、Ｖ溝２８には光ファイバ２９を実装するが、この実装はＶ溝２８及び光ファイバ２９の形状を利用して高精度に行われて、光ファイバ２９の光軸が、Ｖ溝２８の中心軸に高精度に位置合わせ調整される。
【０００６】
このようにして、図９の構成では、光ファイバ２９の光軸と半導体レーザ２７の発光点（活性層）とが高精度に位置合わせ調整され、実装ばらつきをｘ方向で約±０．６１μｍ、ｚ方向で約±１μｍに抑制することを実現している。
【０００７】
一方、光情報処理分野において、光ディスクの高密度化及びディスプレイの高繊細化を実現するため、小型の短波長光源が必要とされている。短波長化を実現するための技術としては、半導体レーザと、プレーナ型光導波路を用いた擬似位相整合（以下、「ＱＰＭ」と記す）方式の波長変換デバイスとを用いた第２高調波発生（以下、「ＳＨＧ」と記す）技術を利用した方法がある（例えば、山本、他：Ｏｐｔｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ、Ｖｏｌ．１６、Ｎｏ．１５、ｐ．１１５６（１９９１）を参照）。
【０００８】
図１０には、プレーナ型光導波路を有する波長変換デバイスを含むブルー光源の概略構成図を示す。
【０００９】
図１０の構成では、半導体レーザ３０として、分布ブラッグ反射（以下、「ＤＢＲ」と記す）領域３２を有する波長可変半導体レーザ３０が用いられている。なお、以下では、ＤＢＲ領域を有する波長可変半導体レーザを、「ＤＢＲ半導体レーザ」或いは「ＤＢＲレーザ」と記す。ＤＢＲ半導体レーザ３０は、例えば０．８５μｍ帯の１００ｍＷ級ＡｌＧａＡｓ系ＤＢＲ半導体レーザ３０であって、活性層領域３１とＤＢＲ領域３２とから構成されている。配線３９及びボンディングワイヤ４０を介してＤＢＲ領域３２へ注入される注入電流の量を可変することにより、ＤＢＲ半導体レーザ３０の発振波長を可変することができる。一方、波長変換素子であるプレーナ型光導波路を用いた波長変換デバイス３３は、Ｘ板ＭｇＯドープＬｉＮｂＯ3基板３６に形成されたプレーナ型光導波路３４と周期的な分極反転領域３５とから、構成されている。ＤＢＲ半導体レーザ３０及び波長変換デバイス３３は、それぞれサブマウント３７及び３８の上にジャンクションアップで固定されている。サブマウント３７及び３８は、同一の支持部材４１の上に固定されている。
【００１０】
ＤＢＲ半導体レーザ３０の光出射端面より得られたレーザ光は、レンズなどの結合光学系を使用することなく、直接、波長変換デバイス３３のプレーナ型光導波路３４に結合される。具体的には、サブマウント３７及び３８の上におけるＤＢＲ半導体レーザ３０及び波長変換デバイス３３の位置関係を調整することにより、半導体レーザ３０からの約１００ｍＷのレーザ出力に対して、約６０ｍＷのレーザ光が波長変換デバイス３３のプレーナ型光導波路３４に結合する。更に、ＤＢＲ半導体レーザ３０のＤＢＲ領域３２への注入電流量を制御することによって、その発振波長を、波長変換デバイス３３の位相整合波長許容度内に固定する。このような構成によって、現在では、波長４２５ｎｍのブルー光が約１０ｍＷの出力で得られる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
図９に示す半導体レーザ２７と光ファイバ２９とを集積した光モジュールでは、光ファイバ２９がＳｉサブマウント２６の上に形成されたＶ溝２８に実装され、そのＶ溝２８を基準位置として、半導体レーザ２７を実装する。光ファイバ２９は円筒状であり、そのコア部（光伝搬領域）は、光ファイバ２９の中心に形成されている。また、光ファイバ２９の直径も、高精度に制御されて形成される。更に、Ｓｉサブマウント２６の上に形成されるＶ溝２８も、Ｓｉの異方性エッチングを利用して高い精度で形成される。この結果、光ファイバ２９の中心であるコア部は、Ｓｉサブマウント２６に対して高い位置合わせ精度で実装される。また、半導体レーザ２７も、その位置合わせのために形成されているアライメントキー１２６及び１２７がＶ溝２８を基準にして形成されているので、高い位置合わせ精度でＳｉサブマウント２６の上に実装できる。
【００１２】
一方、図１０の構成におけるプレーナ型光導波路を用いた波長変換デバイス３３では、ＬｉＮｂＯ3基板３６の上に、プロトン交換などの方法によって平面的（２次元的）なプレーナ型光導波路３４が形成されている。なお、本願明細書では、光ファイバのように同軸中心に光導波層がある光導波路デバイス以外の、薄膜などを利用して平面的（２次元的）なプレーナ型光導波路（いわゆる「プレーナ型光導波路」）が形成されている光導波路デバイスを、「プレーナ型光導波路デバイス」とも称する。
【００１３】
このプレーナ型光導波路デバイスでは、基板表面からの高さ方向におけるプレーナ型光導波路の位置の制御は、その形成時に高い精度で行える。しかし、デバイスの横方向におけるプレーナ型光導波路の位置は、個々のデバイスを作成する際の切断や研磨などのプロセスによって大きく影響され、その位置を高精度に制御することは困難である。これに対して、半導体レーザの実装と同様の方法により、アライメントキーなどを形成してプレーナ型光導波路の位置を検出することによってプレーナ型光導波路デバイスを実装することも可能であるが、この方法では、半導体レーザ及びプレーナ型光導波路デバイスの各々をアライメントキーに対して実装するために、実装誤差が大きくなる。
【００１４】
特に、プレーナ型光導波路を用いて且つ第２高調波発生（ＳＨＧ）を利用した波長変換デバイスでは、その波長変換効率が波長変換デバイスのプレーナ型光導波路への基本波の入射パワーに比例し、且つ、得られる高調波光パワーが、基本波の入射パワーの２乗に比例する。このため、優れた動作特性を呈する波長変換デバイスを得るためには、デバイスのプレーナ型光導波路への結合効率の向上、及びサンプル間におけるバラツキの低減が、必要不可欠である。
【００１５】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、（１）実装のためのアライメントキーが高精度に形成されたプレーナ型光導波路を有する光導波路デバイスを提供すること、（２）半導体レーザと上記のようなプレーナ型光導波路とを組み合わせて構成された集積化光モジュールを提供すること、並びに（３）半導体レーザと上記のようなプレーナ型光導波路を有する光導波路デバイスとの実装時の位置を高精度に位置合わせ調整して集積化光モジュールを構成する、集積化光モジュールの実装方法を提供すること、である。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明の集積化光モジュールの実装方法は、少なくとも半導体レーザとプレーナ型光導波路が形成された光導波路デバイスとをサブマウント上に実装して構成される集積化光モジュールの実装方法であって、該半導体レーザの光出射端面のエッジ部と該光導波路デバイスの光入射端面のエッジ部とを該サブマウントの裏面より赤外光を照射して同一視野内で認識される画像に基づいて検出するステップと、該各々のエッジ部の検出結果を利用して、該サブマウントの表面内で、該半導体レーザ及び該光導波路デバイスの位置を、該半導体レーザの該光出射端面の法線方向にほぼ沿った方向において、位置合わせ調整するステップと、を包含しており、そのことにより上記目的が達成される。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明の集積化光モジュールの実装方法は、第１のアライメントキーが形成された半導体レーザと、強誘電体基板上にプレーナ型光導波路が形成され且つ該プレーナ型光導波路を形成する際に使用されるフォトマスクを使用して該強誘電体基板上に第２のアライメントキーが形成された光導波路デバイスと、をサブマウント上に少なくとも実装して構成される集積化光モジュールの実装方法であって、前記プレーナ型光導波路を形成するための開口部に対して前記第２のアライメントキーが所定位置に予め形成された前記フォトマスクを、前記開口部を通してのプロトン交換処理によって前記プレーナ型光導波路を形成した後にエッチングすることにより前記第２のアライメントキーを形成するステップと、前記半導体レーザ及び前記光導波路デバイスの何れか一方を前記サブマウントの表面に固定するステップと、前記半導体レーザの前記第１のアライメントキーと前記光導波路デバイスの前記第２のアライメントキーとを前記サブマウントの裏面より赤外光を照射して同一視野内で認識される画像に基づいて検出するステップと、前記サブマウントの表面内で、前記検出された第１及び第２のアライメントキーの何れか一方の位置を基準位置として、前記検出された他方のアライメントキーの位置を、前記光導波路デバイスの光入射端面にほぼ平行な方向において、位置合わせ調整するステップと、を包含しており、そのことにより上記目的が達成される。
【００２４】
例えば、前記第１のアライメントキーの位置を基準位置として、前記第２のアライメントキーの位置を、前記光導波路デバイスの光入射端面にほぼ平行な方向において、位置合わせ調整しても良い。或いは、前記第２のアライメントキーの位置を基準位置として、前記第１のアライメントキーの位置を、前記光導波路デバイスの光入射端面にほぼ平行な方向において、位置合わせ調整しても良い。
【００２５】
また、本発明の集積化光モジュールの実装方法は、第１のアライメントキーが形成された半導体レーザをサブマウントの上に実装する第１実装ステップと、強誘電体基板上にプレーナ型光導波路が形成され且つ該プレーナ型光導波路を形成する際に使用されるフォトマスクを使用して該強誘電体基板上に第２のアライメントキーが形成された光導波路デバイスを該サブマウントの上に実装する第２実装ステップと、を包含し、該第２実装ステップは、前記プレーナ型光導波路を形成するための開口部に対して前記第２のアライメントキーが所定位置に予め形成された前記フォトマスクを、前記開口部を通してのプロトン交換処理によって前記プレーナ型光導波路を形成した後にエッチングすることにより前記第２のアライメントキーを形成するステップと、前記半導体レーザの上の前記第１のアライメントキーと前記光導波路デバイスの上の前記第２のアライメントキーとを前記サブマウントの裏面より赤外光を照射して同一視野内で認識される画像に基づいて検出し、前記サブマウントの表面内で、前記検出された第１のアライメントキーの位置を基準位置として、前記検出された第２のアライメントキーの位置を、前記光導波路デバイスの光入射端面にほぼ平行な方向において、位置合わせ調整するステップと、前記半導体レーザの上の光出射端面のエッジ部と前記光導波路デバイスの該光入射端面のエッジ部とを前記サブマウントの裏面より赤外光を照射して同一視野内で認識される画像に基づいて検出し、前記各々のエッジ部の検出結果を利用して、前記サブマウントの表面内で、前記半導体レーザ及び前記光導波路デバイスの位置を、前記半導体レーザの前記光出射端面の法線方向にほぼ沿った方向において、位置合わせ調整するステップと、を含んでおり、そのことにより上記目的が達成される。
【００２６】
上記のような本発明による集積化光モジュールの実装方法において、前記プレーナ型光導波路と前記第２のアライメントキーとが、同じフォトマスクを利用して形成され得る。
【００２７】
また、好ましくは、前記第２のアライメントキーが前記プレーナ型光導波路から１０μｍ以上離れた場所に位置する。
【００２８】
更に、例えば、前記プレーナ型光導波路が、プロトン交換法により形成されたプロトン交換プレーナ型光導波路であっても良い。
【００２９】
【発明の実施の形態】
先に述べたように、半導体レーザと、プレーナ型光導波路を有する光導波路デバイス（プレーナ型光導波路デバイス）とを集積した集積化光モジュールにおいては、半導体レーザからの出射光のプレーナ型光導波路への結合効率の向上、並びにサンプル間での結合効率のバラツキ低減が、重要となる。特に、半導体レーザと、プレーナ型光導波路デバイスとしてのプレーナ型光導波路を用いた波長変換デバイスとから構成される第２高調波発生（ＳＨＧ）を利用した短波長光源の集積化光モジュールでは、得られる高調波光パワーが、プレーナ型光導波路に結合する基本波の入射パワーの２乗に比例するため、結合効率の向上及びサンプル間におけるバラツキの低減が、特に重要な要素になる。
【００３０】
以下では、高精度にアライメントキーを形成したプレーナ型光導波路デバイス、及びそれと半導体レーザとから構成される集積化光モジュールにおいて、高精度な光結合を実現するための位置合わせ調整を可能にする光導波路デバイスの構成やそれを利用した光モジュールの実装方法について、本発明の幾つかの具体的な実施形態を説明する。
【００３１】
（第１の実施形態）
従来、アライメントキーを形成するためには、プレーナ型光導波路の導波損失などを避けるため、バッファ層をプレーナ型光導波路上に形成し、その上にアライメントキーを形成していた。しかし、この方法では、アライメントキーを形成するときのフォトマスクの位置合わせ誤差が生じるため、高精度にアライメントキーを形成することが困難であった。
【００３２】
そこで、本実施形態では、上記の課題を解決するために、強誘電体基板上にプレーナ型光導波路と位置合わせ用のアライメントキーとを同じフォトマスクを使用して形成したプレーナ型光導波路デバイス１００について、説明する。
【００３３】
図１は、本実施形態におけるプレーナ型光導波路デバイス１００の構成を示す斜視図である。
【００３４】
この構成では、強誘電体材料からなる基板、例えばＭｇドープＬｉＮｂＯ3基板１の中心線Ｍ２に沿って、プレーナ型光導波路３が形成されている。プレーナ型光導波路３に対して線対称的な位置に、例えばＴａ膜からなる一対のアライメントキー４、及び一対の付加的なパターン４Ａが形成されている。更に、例えばＳｉＯ2からなる保護膜５が、プレーナ型光導波路３、アライメントキー４、及び付加的なパターン４Ａを覆うように、基板１の表面に形成されている。但し、アライメントキー４、及び付加的なパターン４Ａの数は、それぞれ一対に限られるものではなく、任意の数（ペア数）だけ形成することが可能である。また、アライメントキー４及び付加的なパターン４Ａの各々の形状も、図示されているものに限られることはなく、適切な任意の形状とすることができる。
【００３５】
このような構成を有するプレーナ型光導波路デバイス１００の形成にあたっては、まず図２に示すように、ＭｇドープＬｉＮｂＯ3基板１の上にＴａ膜を蒸着し、このＴａ膜に対する一般的なフォトリソグラフ工程及びドライエッチング工程により、プレーナ型光導波路３を形成するための開口部２Ａ（例えば、幅約５μｍ）を有するストライプマスク２を形成する。このマスク形成工程（フォトリソグラフ工程及びドライエッチング工程）では、同時に、開口部２Ａの中心線Ｍ２に対して対称な位置に、一対のアライメントキー４を同時に形成する。
【００３６】
次に、ピロリン酸（温度約２００℃）の中で約７分間に渡って、マスク２の開口部２Ａを通したプロトン交換処理を行い、更にその後にアニール処理（温度約３３０℃で約２００分間）を行うことにより、プレーナ型光導波路３を形成する。その後、形成されているアライメントキー４、及び図１に示した一対の付加的なパターン４Ａの形成位置に相当する箇所をレジストでマスキングした上で、ウエットエッチングによりＴａ膜を除去する。このウエットエッチングによって、付加的なパターン４Ａが形成されることになる。更にその後に、プレーナ型光導波路３、アライメントキー４、及び付加的なパターン４Ａを覆うように、基板１の表面にＳｉＯ2保護膜５を形成する。
【００３７】
以上のようにして、図１に示す構成を有するプレーナ型光導波路デバイス１００が作製される。
【００３８】
ＳｉＯ2保護膜５は、集積化光モジュールを形成するためにプレーナ型光導波路デバイス１００をサブマウント上にジャンクションダウンで（すなわち光導波路形成面がサブマウントに向くような方向で）実装する際の、プレーナ型光導波路３のサブマウントからの高さ調整にも利用される。すなわち、この保護膜５の膜厚（ＳｉＯ2の膜厚）は、集積化光モジュールを構成するために、同様にサブマウント上にジャンクションダウンで実装されてプレーナ型光導波路デバイス１００に結合される半導体レーザの、サブマウント表面から活性層までの距離に基づいて、制御されている。具体的には、例えば本実施形態では、厚さ約１０００ｎｍの保護膜５が形成されている。
【００３９】
一方、マスク２、アライメントキー４、及び付加的なパターン４Ａを構成するために形成されるＴａ膜（金属膜）の膜厚は、例えば約１００ｎｍである。ここで、付加的なパターン４Ａは、プレーナ型光導波路デバイス１００をサブマウント上にジャンクションダウンで実装する際に、プレーナ型光導波路３のサブマウントからの高さを均一に保持するために形成されるものである。もし、この付加的なパターン４Ａを形成せずに、アライメントキー４だけを形成すると、アライメントキー４を構成する金属膜（Ｔａ膜）の厚さによって、プレーナ型光導波路３がサブマウントに対してその長手方向に斜めに位置されることになり、好ましくない。これに対して、アライメントキー４と同じ厚さの膜からなる付加的なパターン４Ａを形成することで、上記の問題は発生しない。
【００４０】
従来技術におけるように、フォトマスクの位置合わせによりアライメントキーを形成すると、その精度は、通常は±０．３μｍ程度となる。これに対して、本実施形態のように、プロトン交換プレーナ型光導波路３に対しては、プロトン交換処理のためのＴａマスク２の形成時に、同じフォトマスクを利用してアライメントキー４を形成できる。このため、フォトマスクの作製精度でアライメントキー４の位置を制御できるため、アライメントキー４に対して高い位置精度が得られることになり、具体的には、例えば約±０．１μｍの精度でアライメントキー４が形成できる。
【００４１】
また、保護膜５と基板１との間にアライメントキー４を形成することにより、集積化光モジュールの構成時にプレーナ型光導波路デバイス１００をジャンクションダウンでサブマウント上に実装しても、アライメントキー４がサブマウントと接触することがない。この結果、アライメントキー４に傷がつくこともなく、そのエッジ部の明確な形状が保持されて確実に画像認識されるので、その実用的効果は大きい。
【００４２】
ところで、以上のようにプロトン交換プレーナ型光導波路３では、プレーナ型光導波路３の形成のためのプロトン交換時のＴａマスク２の形成時に、同じフォトマスクでアライメントキー４を形成することができる。これに対して、Ｔｉ拡散プレーナ型光導波路においては、プレーナ型光導波路の形成にあたって、Ｔｉを拡散するために１０００℃以上で６時間の熱処理を行う必要がある。このため、上記のようにプレーナ型光導波路形成時の同じフォトマスクでアライメントキーを形成すると、Ｔｉを拡散するための熱処理によって、形成したＴｉのアライメントキーが変形及び劣化する。従って、Ｔｉ拡散プレーナ型光導波路に対しては、本実施形態のように、プレーナ型光導波路形成時のフォトマスクによりアライメントキーを形成することは困難である。
【００４３】
このように、本実施形態のようなアライメントキーの形成は、プロトン交換により作製されたプレーナ型光導波路デバイスに対して特に有効であり、高精度なアライメントキーを容易に形成することができる。
【００４４】
また、本実施形態の構成では、典型的には、アライメントキー４をプレーナ型光導波路３から離れた位置に、例えば少なくとも約１０μｍ離れた位置に、形成する。これは、以下の理由による。
【００４５】
もし、アライメントキー４がプレーナ型光導波路３の上、或いはその近傍に形成されていると、プレーナ型光導波路３の実効屈折率、すなわち位相状態が変化する。また、アライメントキー４は金属膜（例えばＴａ膜）から形成されているため、プレーナ型光導波路３に接近し過ぎていると、その導波損失を増加させる。これらの点は、周期的分極反転構造が形成されたプレーナ型光導波路を用いた波長変換デバイスでは、大きな問題となる。従って、このような問題を避けるためには、アライメントキー４をプレーナ型光導波路３から離れた位置に、本願発明者らによる検討結果に基づけば少なくとも約１０μｍ以上離して形成することが、好ましい。
【００４６】
上記の点は、アライメントキー４と同じ金属膜（例えばＴａ膜）から形成される付加的なパターン４Ａについても同様であって、上記と同じ理由により、付加的なパターン４Ａは、プレーナ型光導波路３から少なくとも約１０μｍ以上離して形成することが好ましい。
【００４７】
更に以下では、上記で説明した特徴を有するプレーナ型光導波路デバイスのより具体的な構成例として、プレーナ型光導波路を用いた波長変換デバイス２００を説明する。
【００４８】
図３は、本実施形態に従って形成される波長変換デバイス２００の構成を示す斜視図である。
【００４９】
この構成では、Ｘ板ＭｇドープＬｉＮｂＯ3基板１の中心線Ｍ２に沿って、プロトン交換プレーナ型光導波路３が形成されている。また、基板１の表面には、プロトン交換プレーナ型光導波路３に直交する方向に、周期３．２μｍで周期的な分極反転領域７が形成されている。プレーナ型光導波路３に対して線対称的な位置には、Ｔａ膜からなる一対のアライメントキー４、及び一対の付加的なパターン４Ａが形成されている。更に、ＳｉＯ2からなる保護膜５が、プレーナ型光導波路３、アライメントキー４、及び付加的なパターン４Ａを覆うように、基板１の表面に形成されている。
【００５０】
上記のアライメントキー４及び付加的なパターン４Ａの形成方法は、先に説明した通りである。また、アライメントキー４、及び付加的なパターン４Ａの数は、それぞれ一対に限られるものではなく、任意の数（ペア数）だけ形成することが可能である。更に、それらの形状も、図示されているものに限らず、適切に設定することができる。保護膜５及び付加的なパターン４Ａの各々の機能も、先に説明した通りである。
【００５１】
この波長変換デバイス２００では、周期的分極反転領域７により、プレーナ型光導波路３に入射した基本波とそれが変換されて発生する第２高調波との間で発生する伝搬速度の差が補償される。そのため、プレーナ型光導波路３に位相変化が与えられると、波長変換効率の低下、波長に対する第２高調波発生カーブの変化など、波長変換特性の劣化を招く。ここで、アライメントキーがプレーナ型光導波路の上、或いはその近傍に形成されていると、プレーナ型光導波路の実効屈折率、すなわち位相状態が変化することは、先に説明した通りである。
【００５２】
そこで、図３の構成において、プロトン交換プレーナ型光導波路３に近接して３対のアライメントキー４を形成したときの波長変換デバイスの導波損失特性について、検討した。その結果、アライメントキー４が形成されていない場合には、プレーナ型光導波路の導波損失が０．５ｄＢ/ｃｍであったのに対して、アライメントキー４がプレーナ型光導波路３に近接して形成されているとき（具体的には約５μｍの距離に形成されているとき）には、導波損失が０．８ｄＢ/ｃｍであり、アライメントキー４の形成により導波損失の増大が観測された。
【００５３】
本実施形態の波長変換デバイス２００の構成では、上記のような導波損失の増大を避けるために、アライメントキー４をプレーナ型光導波路３から約１０μｍ以上離して形成する。なお、この点は、アライメントキー４と同じ金属膜（Ｔａ膜）から形成される付加的なパターン４Ａについても同様であって、上記と同じ理由により、付加的なパターン４Ａは、プレーナ型光導波路３から約１０μｍ以上離して形成することが好ましい。
【００５４】
一方、図４は、プレーナ型光導波路を用いた波長変換デバイスに含まれる周期的分極反転領域に、更に位相変化部を設けることによって、波長に対する第２高調波発生カーブの頂上近傍部をフラットにして、波長変換のための波長許容幅が拡大された特性を示している（例えば、オプティカル・レター、Ｖｏｌ．２３、Ｎｏ．２４、ｐｐ．１８８０−１８８２、１９９８年を参照）。このように、位相変化部の設置によって第２高調波発生カーブの特性を調整している場合には、位相変化や導波損失の変化が与えられると、第２高調波発生カーブに与える影響は大きくなる。例えば、図５は、図４の特性を示すプレーナ型光導波路を用いた波長変換デバイスの構成（周期的分極反転領域に更に位相変化部が設けられている構成）において、プレーナ型光導波路から５μｍ離れた位置に更にアライメントキーを形成したときに得られる第２高調波発生カーブを示している。この場合には、図４の特性に比べて、カーブの頂上近傍のフラット部に傾きが生じて、特性が劣化している。これに対して、アライメントキーをプレーナ型光導波路から少なくとも１０μｍ離れた位置に形成すれば、図４と同様の第２高調波発生カーブが観測されて、特性劣化は観測されない。
【００５５】
本実施形態のように、プレーナ型光導波路を用いた波長変換デバイスにおいて、プレーナ型光導波路３の上或いはその近接部を避けてアライメントキー４を形成することにより、アライメントキー４の設置に伴うプレーナ型光導波路３の導波損失及び位相状態に与える影響を低減することができる。特に、擬似位相整合方式の第２高調波発生を利用した波長変換デバイスにおいては、上記によって波長変換効率の低下や第２高調波発生カーブの劣化を低減できて、その実用的効果は大きい。
【００５６】
更に、本実施形態では、アライメントキー４と同じ厚さの膜からなる付加的なパターン４Ａがプレーナ型光導波路３の両側に形成されているため、プレーナ型光導波路を用いた波長変換デバイスをジャンクションダウンでサブマウント上に実装しても、プレーナ型光導波路３のサブマウントからの高さが均一に保持されて、安定した光結合特性が実現化される。
【００５７】
（第２の実施形態）
本実施形態では、半導体レーザとプレーナ型光導波路デバイスとをサブマウント上に集積した集積化光モジュール３００において、半導体レーザ及びプレーナ型光導波路デバイスの各々の上に形成されたアライメントキーを認識し、各アライメントキーの位置関係を調整することにより、半導体レーザとプレーナ型光導波路デバイスとの間の高効率な光結合を実現する実装方法について説明する。
【００５８】
図６（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に従って構成される集積化光モジュール３００の構成を示す側面図及び平面図である。
【００５９】
本実施形態の光モジュール３００では、Ｓｉサブマウント１３の上に、半導体レーザ１１とプレーナ型光導波路デバイスとが搭載されている。プレーナ型光導波路デバイスとしては、第１の実施形態で説明した、ＭｇドープＬｉＮｂＯ3基板１の上に周期的分極反転領域（図６には不図示）とプロトン交換プレーナ型光導波路３とが形成された波長変換デバイス２００を用いている。波長変換デバイス２００の基板１の上には、第１の実施形態に示された方法によって、プレーナ型光導波路３から１０μｍ離れた位置にアライメントキー４が形成されている。プレーナ型光導波路３の両側には更に、アライメントキー４と同じ材料及び厚さの膜（例えばＴａ膜）によって、付加的なパターン４Ａが形成されている。また、アライメントキー４及び付加的なパターン４Ａの形成後には、プレーナ型光導波路３と半導体レーザ１１のレーザ発光部１９とのジャンクションダウン実装時の位置を高さ方向で位置合わせ調整するために、ＳｉＯ2保護膜５が、第１の実施形態と同様に形成されている。更に保護膜５の上には、例えばＴａからなる金属膜２１が蒸着されている。そして、Ｓｉサブマウント１３の上に電極として機能する金属膜１４を介して蒸着されたはんだ層１５にＴａ金属膜２１を固定することで、波長変換デバイス２００がＳｉサブマウント１３に固定される。
【００６０】
一方、半導体レーザ１１の表面にも、電極２３及びアライメントキー１７が形成されている。Ｓｉサブマウント１３の上に金属膜１４を介して蒸着されたはんだ層１５に電極２３を固定することで、半導体レーザ１１がＳｉサブマウント１３に固定される。
【００６１】
半導体レーザ１１がＤＢＲ半導体レーザである場合には、半導体レーザ１１の電極２３、並びに半導体レーザ１１に対応してＳｉサブマウント１３の上に形成されている金属膜１４及びはんだ層１５は、半導体レーザ１１の活性層領域及びＤＢＲ領域の各々（不図示）に対応して、図示されているように分割して設けられる。或いは、半導体レーザ１１がＤＢＲ型ではない一般的な半導体レーザである場合には、その構造を考慮して、電極２３、金属膜１４、及びはんだ層１５を図示されるように分割して設ける必要はない。
【００６２】
なお、図６（ｂ）では、便宜上、半導体レーザ１１のサブマウント側の表面に形成されているアライメントキー１７、並びに、波長変換デバイス２００のサブマウント側の表面に形成されているアライメントキー４、付加的なパターン４Ａ、及びプレーナ型光導波路３の位置を、図中に描いている。
【００６３】
半導体レーザ１１及び波長変換デバイス２００は、何れも、活性層（ジャンクション）面或いはプレーナ型光導波路形成面がＳｉサブマウント１３に接するように、ジャンクションダウンでＳｉサブマウント１３に実装される。実装にあたっては、半導体レーザ１１と波長変換デバイス２００とは、それぞれ別々のチップハンド１６１及び１６２で、Ｓｉサブマウント１３に対して平行になるように保持される。なお、半導体レーザ１１のレーザ発光部１９の位置、及びプレーナ型光導波路を用いた波長変換デバイス２００のプレーナ型光導波路３の位置は、それぞれ実装後にＳｉサブマウント１３の表面から１０μｍの高さになるように、調整されている。
【００６４】
実装時にアライメントキー４及び１７の画像認識のために使用される検出装置１３６は、赤外光を発するハロゲンランプ、赤外光を検出するための赤外光カメラ、及び検出した画像を処理するためのコンピュータを含む。具体的には、Ｓｉサブマウント１３の裏面からハロゲンランプの赤外光を照射し、赤外光カメラにて、半導体レーザ１１に形成されたアライメントキー１７、及び波長変換デバイス２００に形成されたアライメントキー４を、それぞれ検出する。半導体レーザ１１及び波長変換デバイス２００の上のアライメントキー１７及び４は、それぞれ光が導波する部分（レーザ発光部１９及びプレーナ型光導波路３）に対して中心対称位置に形成されている。そのため、検出装置１３６の赤外光カメラにて検出されたアライメントキー１７及び４の像をコンピュータにて画像処理して、それぞれのアライメントキー１７及び４の中心線Ｍ１及びＭ２を求める。
【００６５】
図１１（ａ）及び（ｂ）を参照して、アライメントキー１７及び４の中心線Ｍ１及びＭ２の算出プロセスを詳細に説明する。図１１（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、検出装置１３６によって得られる半導体レーザ１１及び波長変換デバイス２００の上のアライメントキー１７及び４の認識画像を模式的に示す図である。なお、アライメントキー１７及び４は、それぞれ実際には、対をなす２つのキーから構成されており、ここではそれらを１７−１及び１７−２、並びに４−１及び４−２として参照する。
【００６６】
まず、図１１（ａ）に示される半導体レーザ１１の上の各アライメントキー１７−１及び１７−２の重心Ａ１及びＡ２を、認識された画像に基づくコンピュータでの画像処理によって求める。次に、計算された重心Ａ１及びＡ２の中心線Ｍ１を求める。同様に、図１１（ｂ）に示される波長変換デバイス２００の上の各アライメントキー４−１及び４−２の重心Ｂ１及びＢ２を、認識された画像に基づくコンピュータでの画像処理によって求める。次に、計算された重心Ｂ１及びＢ２の中心線Ｍ２を求める。実際の処理の際には、一画面に４つのアライメントキー１７−１及び１７−２並びに４−１及び４−２が認識されるが、はじめに画面の片側のみを画像処理し、次に画面のもう一方の側のみを画像処理することにより、それぞれの中心線Ｍ１及びＭ２が認識される。
【００６７】
本実施形態における光モジュール３００の実装後の構成では、半導体レーザ１１のレーザ発光部１９及びプレーナ型光導波路を用いた波長変換デバイス２００のプレーナ型光導波路３を、それぞれＳｉサブマウント１３から１０μｍの高さに位置するように調整している。これに対して、半導体レーザ１１における中心線Ｍ１の算出時には、波長変換デバイス２００を意図的に半導体レーザ１１とは異なる高さ、例えばＳｉサブマウント１３から５０μｍの高さに保持することによって、半導体レーザ１１の上のアライメントキー１７−１及び１７−２のみが検出されることになる。
【００６８】
上記のようにそれぞれの中心線Ｍ１及びＭ２が求められたら、次に、波長変換デバイス２００の中心線Ｍ２を基準として、それに半導体レーザの中心線Ｍ１が一致するように、波長変換デバイス２００の光入射端面に平行な方向（この場合には、光伝搬方向に垂直な方向）において、半導体レーザ１１の位置を調整する。なお、半導体レーザの中心線Ｍ１を基準とし、それに対して波長変換デバイス２００の中心線Ｍ２を位置合わせするように調整してもよいが、半導体レーザ１１の方が波長変換デバイス２００よりも小さく且つ軽いので、半導体レーザ１１を移動させて位置合わせ調整する方が、望ましい。
【００６９】
次に、半導体レーザ１１の光出射端面のエッジ部、及び波長変換デバイス２００の光入射端面のエッジ部の検出結果に基づいて、これらの端面間の距離が３μｍになるように、半導体レーザ１１の光出射端面の法線方向に沿った方向（この場合には、光伝搬方向）の位置を調整する。半導体レーザ１１と波長変換デバイス２００との間の距離が１０μｍである場合、この距離が０μｍの場合（すなわち半導体レーザ１１と波長変換デバイス２００とが直接的に接触している場合）と比較すると、両者の間の結合効率が半分に低下する。しかし、その一方で、半導体レーザ１１と波長変換デバイス２００とが近接し過ぎると、半導体レーザ１１の端面を破壊する危険性がある。そのため、本実施形態では、半導体レーザ１１と波長変換デバイス２００との間（光出射端面と光入射端面との間）の距離を、３μｍに設定している。
【００７０】
上記のようにして位置合わせが完了すると、半導体レーザ１１と波長変換デバイス２００とをそれぞれＳｉサブマウント１３の上に載置して、Ｓｉサブマウント１３を３００℃まで加熱し、はんだ層１５を溶融する。続いて、はんだの酸化を避けるためにＮ2ガスを流しながら冷却して、はんだを再び固化する。これによって、半導体レーザ１１及び波長変換デバイス２００を、Ｓｉサブマウント１３の上に固定する。
【００７１】
本実施形態の集積化光モジュール３００の構成では、半導体レーザ１１の光出射端面より得られたレーザ光は、波長変換デバイス２００のプレーナ型光導波路３に結合される。具体的には、半導体レーザ１１からの１００ｍＷのレーザ出力に対して、５０ｍＷのレーザ光が、波長変換デバイス２００のプレーナ型光導波路３に結合した（結合効率５０％)。半導体レーザ１１の発振波長を波長変換デバイス２００の位相整合波長許容度内に固定することにより、波長４２５ｎｍの高調波光が５ｍＷ程度得られ、高効率光結合及び波長変換が実現された。
【００７２】
本発明では、Ｓｉサブマウント１３の上には、位置合わせ用のアライメントキーが形成されていない。これは、従来技術におけるようにＳｉサブマウント１３の上のアライメントキーに対して位置合わせ調整を行うと、それぞれの実装時に誤差が生じて、結果として実装誤差が大きくなるためである。例えば、従来技術に従ってＳｉサブマウント１３の上にアライメントキーを設けて、これに対して位置合わせ調整を行うと、実装時の位置精度は約±０．６μｍ程度である。これに対して、本実施形態のように、波長変換デバイス２００の上のアライメントキー４に対して、半導体レーザ１１のアライメントキー１７を位置合わせ調整すれば、それぞれの相対位置関係を直接的に調整できるので高精度の位置合わせ調整が可能となり、典型的には約±０．３μｍ以下の位置合わせ調整精度で実装することができた。半導体レーザと波長変換デバイスとの間の光結合特性において、その光結合効率が半分になる位置合わせ調整精度は一般的に約±０．５μｍであるので、上記のように約±０．３μｍ以下の位置合わせ調整精度の実現により、９０％以上のサンプルにおいて、４５％以上の結合効率が得られる。また、１回の位置合わせ調整により実装が可能なので、実装に要する時間も短い。そのため、本実施形態の位置合わせ調整及び実装方法は、量産性に適した実用的な方法であり、その効果も大きい。
【００７３】
本実施形態では、半導体レーザ１１と波長変換デバイス２００との位置関係を直接的に調整できるので、位置合わせ調整及び実装の精度は、アライメントキー１７及び４の作製時の誤差に依存する。第１の実施形態に関連して説明したように、プロトン交換プレーナ型光導波路３では、プレーナ型光導波路形成のためのプロトン交換時のＴａマスクの形成時に、同じフォトマスクでアライメントキー４を形成することができる。これに対して、Ｔｉ拡散プレーナ型光導波路においては、プレーナ型光導波路の形成にあたって、Ｔｉを拡散するために１０００℃以上で６時間の熱処理を行う必要がある。このため、上記のようにプレーナ型光導波路形成時の同じフォトマスクでアライメントキーを形成すると、Ｔｉを拡散するための熱処理によって、形成したＴｉのアライメントキーが変形及び劣化する。従って、Ｔｉ拡散プレーナ型光導波路に対しては、本実施形態のように、プレーナ型光導波路形成時のフォトマスクによりアライメントキーを形成することは困難である。これより、本実施形態の集積化光モジュールの位置合わせ調整方法においても、プロトン交換により作製されたプレーナ型光導波路デバイスの場合の方が高精度なアライメントキーの形成が容易であり、高精度な位置合わせ調整及び実装が可能となって、より有効である。
【００７４】
以上の本実施形態の説明では、波長変換デバイスとして、第１の実施形態で説明したプレーナ型光導波路を用いた波長変換デバイス２００を用いる構成を例として、説明している。本実施形態によれば、半導体レーザ１１とプレーナ型光導波路を用いた波長変換デバイス２００との位置関係を直接に調整することにより、高精度の位置合わせ調整が可能であり、両者の間で高効率な光結合が実現できる。特に、半導体レーザと、プレーナ型光導波路を用いた波長変換デバイスとから構成される第２高調波発生（ＳＨＧ）を利用した短波長光源の集積化光モジュールでは、得られる高調波光パワーが、プレーナ型光導波路に結合する基本波の入射パワーの２乗に比例するため、結合効率の向上が特に重要な要素になる。従って、本実施形態による集積化光モジュールの位置合わせ調整方法は、第２高調波発生デバイスであるプレーナ型光導波路デバイスには、特に有効である。
【００７５】
なお、本実施形態では、Ｓｉサブマウント１３への実装固定時に、はんだ層１５を溶融するための加熱処理が行われるが、この際に波長変換デバイス２００が３００℃まで加熱され、プロトン交換プレーナ型光導波路３がアニールされる。従って、あらかじめプロトン交換プレーナ型光導波路３に対するアニール効果を考慮して、波長変換デバイス２００を設計し形成している。これにより、はんだ層１５の加熱溶融により半導体レーザ１１及び波長変換デバイス２００をＳｉサブマウント１３に実装固定しても、高効率な波長変換特性を得ることができる。
【００７６】
（第３の実施形態）
本実施形態では、半導体レーザとプレーナ型光導波路デバイスとを集積した光モジュール４００において、半導体レーザ及びプレーナ型光導波路デバイスの各々の上に形成されたアライメントキーをデバイス側から認識し、各アライメントキーの位置関係を調整することにより、Ｓｉよりも熱伝導性の高いＡｌＮサブマウントの上に半導体レーザとプレーナ型光導波路デバイスとを高精度で実装して、両者の間の高効率な光結合を実現する、光モジュールの実装方法について説明する。本実施形態では、熱伝導の高い材料（ＡｌＮ）から構成されるサブマウントを用いることにより、半導体レーザの寿命を長くし、また、熱分布から生じるサブマウントの歪みを低減することができる。
【００７７】
図７（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に従って構成される集積化光モジュール４００の構成を示す側面図及び平面図である。
【００７８】
本実施形態の光モジュール３００では、ＡｌＮサブマウント２４の上に、半導体レーザ１１とプレーナ型光導波路デバイスとが搭載されている。プレーナ型光導波路デバイスとしては、第１の実施形態で説明した、ＭｇドープＬｉＮｂＯ3基板１の上に周期的分極反転領域（図７には不図示）とプロトン交換プレーナ型光導波路３とが形成された波長変換デバイス２００を用いている。波長変換デバイス２００の基板１の上には、第１の実施形態に示された方法によって、プレーナ型光導波路３から１０μｍ離れた位置にアライメントキー４が形成されている。プレーナ型光導波路３の両側には更に、アライメントキー４と同じ材料及び厚さの膜（例えばＴａ膜）によって、付加的なパターン４Ａが形成されている。また、アライメントキー４及び付加的なパターン４Ａの形成後には、プレーナ型光導波路３と半導体レーザ１１のレーザ発光部１９とを高さ方向で位置合わせ調整するために、ＳｉＯ2保護膜５が、第１の実施形態と同様に形成されている。更に保護膜５の上には、例えばＴａからなる金属膜２１が蒸着されている。そして、ＡｌＮサブマウント２４の上に電極として機能する金属膜１４を介して蒸着されたはんだ層１５にＴａ金属膜２１を固定することで、波長変換デバイス２００がＡｌＮサブマウント２４に固定される。
【００７９】
一方、半導体レーザ１１の表面にも、電極２３及びアライメントキー１７が形成されている。ＡｌＮサブマウント２４の上に金属膜１４を介して蒸着されたはんだ層１５に電極２３を固定することで、半導体レーザ１１がＡｌＮサブマウント２４に固定される。
【００８０】
半導体レーザ１１がＤＢＲ半導体レーザである場合には、半導体レーザ１１の電極２３、並びに半導体レーザ１１に対応してＡｌＮサブマウント２４の上に形成されている金属膜１４及びはんだ層１５は、半導体レーザ１１の活性層領域及びＤＢＲ領域の各々（不図示）に対応して、図示されているように分割して設けられる。或いは、半導体レーザ１１がＤＢＲ型ではない一般的な半導体レーザである場合には、その構造を考慮して、電極２３、金属膜１４、及びはんだ層１５を図示されるように分割して設ける必要はない。
【００８１】
なお、図７（ｂ）では、便宜上、半導体レーザ１１のサブマウント側の表面に形成されているアライメントキー１７、並びに、波長変換デバイス２００のサブマウント側の表面に形成されているアライメントキー４、付加的なパターン４Ａ、及びプレーナ型光導波路３の位置を、図中に描いている。
【００８２】
半導体レーザ１１及び波長変換デバイス２００は、何れも、活性層（ジャンクション）面或いはプレーナ型光導波路形成面がＡｌＮサブマウント２４に接するように、ジャンクションダウンでＡｌＮサブマウント２４に実装される。実装にあたっては、半導体レーザ１１と波長変換デバイス２００とは、それぞれ別々のチップハンド１６１及び１６２でＡｌＮサブマウント２４に対して平行になるように保持される。なお、半導体レーザ１１のレーザ発光部１９の位置、及びプレーナ型光導波路を用いた波長変換デバイス２００のプレーナ型光導波路３の位置は、実装後にそれぞれＳｉサブマウント１３の表面から１０μｍの高さになるように、調整されている。
【００８３】
実装時にアライメントキー４及び１７の画像認識のために使用される検出装置１３６は、赤外光を発するハロゲンランプ、赤外光を検出するための赤外光カメラ、及び検出した画像を処理するためのコンピュータを含む。具体的には、本実施形態の光モジュールの構成では、ＡｌＮサブマウント２４が赤外光を透過しないので、サブマウント２４のデバイス実装面の側からハロゲンランプの赤外光を照射し、赤外光カメラにて、半導体レーザ１１に形成されたアライメントキー１７、及び波長変換デバイス２００に形成されたアライメントキー４を、それぞれ検出する。半導体レーザ１１及び波長変換デバイス２００の上のアライメントキー１７及び４は、それぞれ光が導波する部分（レーザ発光部１９及びプレーナ型光導波路３）に対して中心対称位置に形成されている。そのため、第２の実施形態に関連して図１１（ａ）及び（ｂ）を参照しながら説明した方法により、検出装置１３６の赤外光カメラにて検出されたアライメントキー１７及び４の像をコンピュータにて画像処理して、それぞれのアライメントキー１７及び４の中心線Ｍ１及びＭ２を求める。
【００８４】
それぞれの中心線Ｍ１及びＭ２が求められたら、次に、波長変換デバイス２００の中心線Ｍ２を基準として、それに半導体レーザの中心線Ｍ１が一致するように、波長変換デバイス２００の光入射端面に平行な方向（この場合には、光伝搬方向に垂直な方向）において、半導体レーザ１１の位置を調整する。なお、半導体レーザの中心線Ｍ１を基準とし、それに対して波長変換デバイス２００の中心線Ｍ２を位置合わせするように調整してもよいが、半導体レーザ１１の方が波長変換デバイス２００よりも小さく且つ軽いので、半導体レーザ１１を移動させて位置合わせ調整する方が、望ましい。
【００８５】
次に、第２の実施形態においてと同様に、半導体レーザ１１の光出射端面のエッジ部と波長変換デバイス２００の光入射端面のエッジ部との間の距離が３μｍになるように、両者の位置を半導体レーザ１１の光出射端面の法線方向に沿った方向（この場合には、光伝搬方向）に調整する。位置合わせが完了すると、半導体レーザ１１と波長変換デバイス２００とをそれぞれＡｌＮサブマウント２４の上に載置して、ＡｌＮサブマウント２４を３００℃まで加熱し、はんだ層１５を溶融する。続いて、はんだの酸化を避けるためにＮ2ガスを流しながら冷却して、はんだを再び固化させる。これによって、半導体レーザ１１及び波長変換デバイス２００をＡｌＮサブマウント２４の上に固定する。
【００８６】
本実施形態の集積化光モジュール４００の構成では、半導体レーザ１１の光出射端面より得られたレーザ光は、波長変換デバイス２００のプレーナ型光導波路３に結合される。具体的には、半導体レーザ１１からの１００ｍＷのレーザ出力に対して、５０ｍＷのレーザ光が、波長変換デバイス２００のプレーナ型光導波路３に結合した（結合効率５０％)。半導体レーザ１１の発振波長を波長変換デバイス２００の位相整合波長許容度内に固定することにより、波長４２５ｎｍの高調波光が５ｍＷ程度得られ、高効率光結合及び波長変換が実現された。また、ＡｌＮサブマウント２４は熱伝導率が高く、その熱膨張係数が、半導体レーザの基板の構成材料として典型的に使用されるＧａＡsの熱膨張係数に近いこともあり、光モジュールの温度変化に対して、Ｓｉサブマウントよりも安定した光結合が得られる。具体的には、約±２０℃の温度変化に対して、結合効率の変動は約±５％以下であった。
【００８７】
本実施形態においても、第２の実施形態と同様に、ＡｌＮサブマウント２４の上には位置合わせ用のアライメントキーが形成されていない。これは、第２の実施形態に関連して説明したように、サブマウントの上のアライメントキーに対して位置合わせ調整を行うと、それぞれの実装時に誤差が生じて、結果として実装誤差が大きくなるためである。本実施形態によれば、半導体レーザ１１と波長変換デバイス２００との位置関係を直接に調整することにより、高精度の位置合わせ調整が可能となる。また、１回の位置合わせ調整により実装が可能なので、実装に要する時間も短い。そのため、本実施形態の位置合わせ調整及び実装方法は、量産性に適した実用的な方法であり、その効果も大きい。
【００８８】
本実施形態でも、第２の実施形態と同様に、半導体レーザ１１と波長変換デバイス２００との位置関係を直接的に調整できるので、位置合わせ調整及び実装の精度は、アライメントキー１７及び４の作製時の誤差に依存する。既に説明したように、プロトン交換プレーナ型光導波路３では、プレーナ型光導波路形成のためのプロトン交換時のＴａマスクの形成時に、同じフォトマスクでアライメントキー４を高精度に形成することができる。これより、本実施形態の集積化光モジュールの位置合わせ調整方法においても、プロトン交換により作製されたプレーナ型光導波路デバイスの方が高精度なアライメントキーの形成が容易であり、高精度な位置合わせ調整及び実装が可能となって、より有効である。
【００８９】
以上の本実施形態の説明では、波長変換デバイスとして、第１の実施形態で説明したプレーナ型光導波路を用いた波長変換デバイス２００を用いる構成を例として、説明している。本実施形態によれば、半導体レーザ１１と波長変換デバイス２００との位置関係を直接に調整することにより、高精度の位置合わせ調整が可能であり、両者の間で高効率な光結合が実現できる。特に、半導体レーザと、プレーナ型光導波路を用いた波長変換デバイスとから構成される第２高調波発生（ＳＨＧ）を利用した短波長光源の集積化光モジュールでは、得られる高調波光パワーが、プレーナ型光導波路に結合する基本波の入射パワーの２乗に比例するため、結合効率の向上が特に重要な要素になる。従って、本実施形態による集積化光モジュールの位置合わせ調整方法は、第２高調波発生デバイスであるプレーナ型光導波路デバイスには、特に有効である。
【００９０】
なお、本実施形態では、ＡｌＮサブマウント２４への実装固定時に、はんだ層１５を溶融するための加熱処理が行われるが、この際に波長変換デバイス２００が３００℃まで加熱されて、プロトン交換プレーナ型光導波路３がアニールされる。従って、あらかじめプロトン交換プレーナ型光導波路３に対するアニール効果を考慮して、波長変換デバイス２００を設計し形成している。これにより、はんだ層１５の加熱溶融により半導体レーザ１１及び波長変換デバイス２００をＡｌＮサブマウント２４に実装固定しても、高効率な波長変換特性を得ることができる。
【００９１】
（第４の実施形態）
本実施形態では、半導体レーザとプレーナ型光導波路デバイスとを集積した光モジュール５００において、半導体レーザ及びプレーナ型光導波路デバイスの各々の上に形成されたアライメントキーを認識し、各アライメントキーの位置関係を調整することにより、半導体レーザとプレーナ型光導波路デバイスとの間の高効率な光結合を実現する実装方法について説明する。
【００９２】
図８（ａ）〜（ｅ）は、本実施形態における集積化光モジュール５００の実装方法の各ステップを説明する図である。
【００９３】
本実施形態の光モジュール５００では、Ｓｉサブマウント１３の上に、半導体レーザ１１とプレーナ型光導波路デバイスとが搭載されている。プレーナ型光導波路デバイスとしては、第１の実施形態で説明した、ＭｇドープＬｉＮｂＯ3基板１の上に周期的分極反転領域（図８には不図示）とプロトン交換プレーナ型光導波路３とが形成された波長変換デバイス２００を用いている。波長変換デバイス２００の基板１の上には、第１の実施形態に示された方法によって、プレーナ型光導波路３から１０μｍ離れた位置にアライメントキー４が形成されている。プレーナ型光導波路３の両側には更に、アライメントキー４と同じ材料及び厚さの膜（例えばＴａ膜）によって、付加的なパターン４Ａが形成されている。また、アライメントキー４及び付加的なパターン４Ａの形成後には、プレーナ型光導波路３と半導体レーザ１１のレーザ発光部１９とを高さ方向で位置合わせ調整するために、ＳｉＯ2保護膜５が、第１の実施形態と同様に形成されている。このような構成を有する波長変換デバイス２００は、本実施形態では、Ｓｉサブマウント１３の上に形成された電極として機能する金属膜１４に対して、紫外線硬化樹脂（ＵＶ硬化樹脂）によって固定される。
【００９４】
一方、半導体レーザ１１の表面には、例えばＡｕ膜によって、電極２３及びアライメントキー１７が形成されている。Ｓｉサブマウント１３の上の半導体レーザ１１の搭載位置に相当する箇所には、電極として機能する金属膜１４の上にはんだ層１５が形成されており、このはんだ層１５に電極２３を固定することで、半導体レーザ１１がＳｉサブマウント１３に固定される。
【００９５】
半導体レーザ１１がＤＢＲ半導体レーザである場合には、半導体レーザ１１の電極２３、並びに半導体レーザ１１に対応してＳｉサブマウント１３の上に形成されている金属膜１４及びはんだ層１５は、半導体レーザ１１の活性層領域及びＤＢＲ領域の各々（不図示）に対応して、図示されているように分割して設けられる。或いは、半導体レーザ１１がＤＢＲ型ではない一般的な半導体レーザである場合には、その構造を考慮して、電極２３、金属膜１４、及びはんだ層１５を図示されるように分割して設ける必要はない。
【００９６】
続いて、図８（ａ）〜（ｅ）を参照して、本実施形態における光モジュール５００の実装方法を、あらためて説明する。
【００９７】
本実施形態においても、半導体レーザ１１及び波長変換デバイス２００は、ともに活性層（ジャンクション）面或いはプレーナ型光導波路形成面がＳｉサブマウント１３に接するように、ジャンクションダウンでＳｉサブマウント１３に実装される。実装にあたっては、まず図８（ａ）に示すように、半導体レーザ１１及び波長変換デバイス２００を、それぞれ別々のチップハンド１６１及び１６２でＳｉサブマウント１３に対して平行になるように保持し、Ｓｉサブマウント１３の上の各々の実装箇所の上方に位置させる。次に、半導体レーザ１１をＳｉサブマウント１３のはんだ層１５の上に載置した上でＳｉサブマウント１３を３００℃まで加熱し、はんだ層１５を溶融する。続いて、はんだの酸化を避けるためにＮ2ガスを流しながら冷却してはんだを再び固化して、図８（ｂ）に示すように、半導体レーザ１１をＳｉサブマウント１３の上に固定する。
【００９８】
次に、半導体レーザ１１の上に形成されたアライメントキー１７を利用して、波長変換デバイス２００の位置合わせ調整を行って、Ｓｉサブマウント１３の上に、プレーナ型光導波路面がＳｉサブマウント１３に接するように実装する。
【００９９】
具体的には、まず図８（ｃ）に示すように、波長変換デバイス２００をチップハンド１６２で保持し、Ｓｉサブマウント１３に対して平行になるように位置を調整する。
【０１００】
次に、Ｓｉサブマウント１３の裏面から赤外光を発するハロゲンランプ（不図示）を照射して、赤外光カメラ（不図示）にて、半導体レーザ１１及び波長変換デバイス２００にそれぞれ形成されたアライメントキー１７及び４を検出する。そして、検出された画像に基づくコンピュータでの画像処理によって、まずアライメントキー１７の重心を求め、それに基づいて、アライメントキー１７の中心線Ｍ１を求める。次に、同様に、波長変換デバイス２００の上の各アライメントキー４の重心を求めて、更にその中心線Ｍ２を求める。実際の処理の際には、一画面に両アライメントキー１７及び４が認識されるが、はじめに画面の片側のみを画像処理し、次に画面のもう一方の片側のみを画像処理することにより、それぞれの中心線Ｍ１及びＭ２が認識される。
【０１０１】
半導体レーザ１１及び波長変換デバイス２００の上のアライメントキー１７及び４は、それぞれ光が導波する部分（レーザ発光部１９及びプレーナ型光導波路３）に対して中心対称位置に形成されている。上記のようにしてそれぞれの中心線Ｍ１及びＭ２が求められたら、次に、半導体レーザ１１の中心線Ｍ１を基準として、それに波長変換デバイス２００の中心線Ｍ２が一致するように、波長変換デバイス２００の位置を、光伝搬方向に垂直な方向、すなわち、波長変換デバイス２００の光入射端面に平行な方向（図８（ｄ）の矢印６２の方向）で調整する。
【０１０２】
次に、第２の実施形態においてと同様に、半導体レーザ１１の光出射端面と波長変換デバイス２００の光入射端面との間の距離が３μｍになるように、それぞれのエッジ部の検出結果に基づく光伝搬方向、すなわち、半導体レーザ１１の光出射端面の法線方向に沿った方向（図８（ｄ）の矢印６４の方向）での位置調整を行う。位置合わせが完了すると、ディスペンサー（不図示）によって、波長変換デバイス２００とＳｉサブマウント１３との間にＵＶ硬化樹脂を塗布し、更にＵＶ光の照射を行って、塗布された樹脂を硬化させる。これによって、図８（ｅ）に示すように、波長変換デバイス２００がＳｉサブマウント１３の上に固定し、光モジュール５００が構成される。
【０１０３】
本実施形態の集積化光モジュール５００の構成では、半導体レーザ１１の光出射端面より得られたレーザ光は、波長変換デバイス２００のプレーナ型光導波路３に結合される。具体的には、半導体レーザ１１からの１００ｍＷのレーザ出力に対して、５０ｍＷのレーザ光が、波長変換デバイス２００のプレーナ型光導波路３に結合した（結合効率５０％)。また、第２の実施形態と同様に、約±０．３μｍ以下の位置合わせ調整精度が実現され、この結果として、９０％以上のサンプルにおいて４５％以上の結合効率が得られる。半導体レーザ１１の発振波長を波長変換デバイス２００の位相整合波長許容度内に固定することにより、波長４２５ｎｍの高調波光が５ｍＷ程度得られ、高効率光結合及び波長変換が実現された。また、本実施形態では、波長変換デバイス２００が熱処理されずに実装されるので、より高効率な波長変換特性が実現される。
【０１０４】
本実施形態においても、第２の実施形態と同様に、Ｓｉサブマウント１３の上には位置合わせ用のアライメントキーが形成されていない。第２の実施形態に関連して説明したように、サブマウントの上のアライメントキーに対して位置合わせ調整を行うと、それぞれの実装時に誤差が生じて、結果として実装誤差が大きくなるためである。本実施形態によれば、半導体レーザ１１と波長変換デバイス２００との位置関係を直接に調整することにより、高精度の位置合わせ調整が可能となる。また、１回の位置合わせ調整により実装が可能なので、実装に要する時間も短い。そのため、本実施形態の位置合わせ調整及び実装方法は、量産性に適した実用的な方法であり、その効果も大きい。
【０１０５】
本実施形態でも、第２の実施形態と同様に、半導体レーザ１１と波長変換デバイス２００との位置関係を直接的に調整できるので、位置合わせ調整及び実装の精度は、アライメントキー１７及び４の作製時の誤差に依存する。既に説明したように、プロトン交換プレーナ型光導波路３では、プレーナ型光導波路形成のためのプロトン交換時のＴａマスクの形成時に、同じフォトマスクでアライメントキー４を高精度に形成することができる。これより、本実施形態の集積化光モジュールの位置合わせ調整方法においても、プロトン交換により作製されたプレーナ型光導波路デバイスの方が高精度なアライメントキーの形成が容易であり、高精度な位置合わせ調整及び実装が可能となって、より有効である。
【０１０６】
以上の本実施形態の説明では、波長変換デバイスとして、第１の実施形態で説明したプレーナ型光導波路を用いた波長変換デバイス２００を用いる構成を例として説明している。本実施形態によれば、半導体レーザ１１と波長変換デバイス２００との位置関係を直接に調整することにより、高精度の位置合わせ調整が可能であり、両者の間で高効率な光結合が実現できる。特に、半導体レーザと波長変換デバイスとから構成される第２高調波発生（ＳＨＧ）を利用した短波長光源の集積化光モジュールでは、得られる高調波光パワーが、プレーナ型光導波路に結合する基本波の入射パワーの２乗に比例するため、結合効率の向上が特に重要な要素になる。従って、本実施形態による集積化光モジュールの位置合わせ調整方法は、第２高調波発生デバイスであるプレーナ型光導波路デバイスには、特に有効である。
【０１０７】
本実施形態では、波長変換デバイス２００をＵＶ硬化樹脂により固定するため、加熱処理を行うことなく実装できる。これにより、動作特性の変化を考慮せずに実装できるので、その効果は大きい。
【０１０８】
なお、光ディスク装置における光源などとして本発明の集積化光モジュールを使用する際には、半導体レーザにおける発光点などを、１００μｍ程度の位置精度で位置合わせすることが要求される。その場合には、本発明に従ったアライメントキーとは別に、従来の一般的なアライメントキーを半導体レーザ及びサブマウントの上に形成しておいて、これらを利用して半導体レーザをサブマウントに実装し、その後に本実施形態の方法に従って、中心線Ｍ１とＭ２とが一致するように波長変換デバイス２００を実装された半導体レーザ１１に対して位置合わせ調整して実装しても、同様の効果が得られる。
【０１０９】
上記の各実施形態の説明では、集積化光モジュールに含まれるプレーナ型光導波路デバイスの光入射端面が、プレーナ型光導波路に対して垂直に形成されている。しかし、本発明の適用はこのような場合に限られるわけではなく、プレーナ型光導波路に対して端面が斜めに形成されているプレーナ型光導波路デバイスを用いた集積化光モジュールの実装においても、本発明は同様の効果を奏することができる。
【０１１０】
図１２には、斜め端面を有するプレーナ型光導波路デバイスを用いた集積化光モジュールの構成の一例を、模式的に示す。
【０１１１】
この集積化光モジュールでは、サブマウント５３の上に、半導体レーザ５０とプレーナ型光導波路５２を有する光導波路デバイス５１とが、半導体レーザ５０の光出射端面と光導波路デバイス５１の光入射端面とが相対するように実装されている。ここで、光導波路デバイス５１の端面は、光導波路５２に対して直交する方向から約４度傾いて形成されている。この場合、光導波路デバイス５１がＬｉＮｂＯ3基板（屈折率＝約２．１）を使用して形成されていれば、スネルの法則に従って、光導波路５２への光の入射角度は約８．４度になる（すなわち、光導波路５２の光軸は、半導体レーザ５０の出射光の光軸に対して約８．４度だけ傾いている）。このために、半導体レーザ５０の光軸と光導波路デバイス５１の光導波路５２における光伝搬方向とは、お互いに平行ではなくなる。
【０１１２】
このような場合でも、半導体レーザ５０の光出射端面と光導波路デバイス５１の光入射端面との間の距離を一定に保持しながら光結合調整を行うためには、これまでの実施形態で説明した本発明による方法に従って、図１２に矢印７２で示す方向、すなわち光導波路デバイス５１の光入射端面に平行な方向に光導波路デバイス５１を移動させて、位置合わせ調整を行う。
【０１１３】
なお、図１２に矢印７４で示す方向、すなわち半導体レーザ５０の光出射端面の法線方向に沿った方向での位置合わせ調整は、これまでの実施形態で説明したように、半導体レーザ５０の光出射端面のエッジ部及び光導波路デバイス５１の光入射端面のエッジ部の検出結果に基づいて、行うことができる。
【０１１４】
以上の各実施形態の説明では、プレーナ型光導波路を有する光導波路デバイスとして、波長変換デバイスを用いる構成を特に説明しているが、本発明の適用はこれに限られるものではなく、例えば、３ｄＢカップラやマッハチェンダー干渉計などを利用したプレーナ型光導波路を有する変調デバイスにおいても、同様の効果が得られる。これらを用いる構成においても、半導体レーザ及びプレーナ型光導波路デバイスのサブマウント上での位置を、半導体レーザの上のアライメントキーの中心線とプレーナ型光導波路デバイスの上のアライメントキーの中心線とが一致するように、且つ両者の対向する端面間の距離が所望の値になるように調整し、それぞれを実装することにより、高効率の光結合が実現できて、光の利用効率も向上する。これによって、半導体レーザの出力が低減されて、その実用的効果は大きい。
【０１１５】
プレーナ型光導波路３を有する光導波路デバイスにおいて、プレーナ型光導波路３を形成する基板１としては、上記の各実施形態で説明しているようなＭｇドープＬｉＮｂＯ3基板に限られるものではなく、当該技術分野で使用される他の適切な強誘電体基板であってもよい。具体的には、ＬｉＴａＯ3結晶、ＫＴｉＯＰＯ4結晶、或いはＫＮｂＯ3結晶など、大きな非線形光学定数を有する結晶からなる基板の使用が、可能である。
【０１１６】
また、上記の各実施形態では、プレーナ型光導波路３を形成するためのストライプマスクと同じ材料から形成されるアライメントキー４及び付加的なパターン４Ａの構成材料を、Ｔａ膜としている。しかし、これに限られるものではなく、当該技術分野で使用される他の適切な材料の膜であってもよい。具体的には、Ａｌ、Ｃｒ、或いはＴｉ／Ａｕなどの金属膜、特に、アライメントキー４の検出のために使用される光に対して十分に大きな反射率を有する金属膜から、アライメントキー４及び付加的なパターン４Ａを構成することができる。或いは、アライメントキー４の検出のために使用される光に対する反射率を大きく設計した誘電体膜によって、アライメントキー４及び付加的なパターン４Ａを構成してもよい。
【０１１７】
更に、プレーナ型光導波路３を有する光導波路デバイスにおいて、アライメントキー４の保護及びプレーナ型光導波路３の高さ方向での位置の調整のために基板１の表面に設けられる保護膜５の構成材料も、上記の説明におけるＳｉＯ2に限られるわけではなく、当該技術分野で使用される他の適切な材料の膜であってもよい。例えば、Ａｌ2Ｏ5やＴａ2Ｏ5など、基板よりも低い屈折率を有し、且つ基本波及び高調波に対して透明である材料の膜を使用することができる。
【０１１８】
また、上記の説明における半導体レーザの光出射端面の法線方向に沿った方向での位置合わせ調整、並びに光導波路デバイスの光入射端面に平行な方向での位置合わせ調整とは、それぞれ、厳密にその方向に沿っている必要はない。それらの方向からある程度の角度を有して調整される場合、すなわち、半導体レーザの光出射端面の法線方向にほぼ沿った方向、及び光導波路デバイスの光入射端面にほぼ平行な方向で、それぞれ位置合わせ調整が行われるような場合に対しても、本発明は適用可能であって、同様の効果を得ることが可能である。
【０１１９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、プレーナ型光導波路を有する光導波路デバイスにおいて、プレーナ型光導波路に対して小さな導波損失しか与えない小さなアライメントキーを、高い位置精度で形成できる。
【０１２０】
また、本発明によれば、半導体レーザと、プレーナ型光導波路を有する光導波路デバイスとを、１回の位置合わせ調整によって実装することが可能となり、且つ高精度な位置合わせ調整を行うことができるので、量産性に優れた集積化光モジュールが提供される。
【０１２１】
更に本発明によれば、集積化光モジュールのサンプル間での結合効率のばらつきが低減される。また、半導体レーザに対する位置合わせ調整を省略することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における、プレーナ型光導波路を有する光導波路デバイスの構成を示す斜視図である。
【図２】図１の光導波路デバイスの形成プロセスを説明するための斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における、プレーナ型光導波路を有する光導波路デバイスの具体的な一例として、プレーナ型光導波路を用いた波長変換デバイスの構成を示す斜視図である。
【図４】波長許容幅が拡大された第２高調波発生デバイスの第２高調波発生カーブの一例を模式的に示す図である。
【図５】図４の特性を有する第２高調波発生デバイスにおいて、プレーナ型光導波路の近接部にアライメントキーが形成された場合の、第２高調波発生カーブの一例を模式的に示す図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第２の実施形態に従って構成される集積化光モジュールの構成を示す側面図及び平面図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第３の実施形態に従って構成される集積化光モジュールの構成を示す側面図及び平面図である。
【図８】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第４の実施形態における集積化光モジュールの実装方法の各ステップを説明する図である。
【図９】従来技術による光モジュールの構成を模式的に示す斜視図である。
【図１０】他の従来技術による光モジュールの構成を模式的に示す断面図である。
【図１１】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、本発明による集積化光モジュールに関して、検出装置によって得られる半導体レーザ及び波長変換デバイスの上のアライメントキーの認識画像を模式的に示す図である。
【図１２】本発明が適用され得る、斜め端面を有するプレーナ型光導波路デバイスを用いた集積化光モジュールの構成例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１  ＭｇドープＬｉＮｂＯ3基板
２  ストライプマスク
２Ａ  開口部
３  プレーナ型光導波路
４  アライメントキー
４−１  アライメントキー
４−２  アライメントキー
４Ａ  付加的なパターン
５  保護膜
７  分極反転領域
１１  半導体レーザ
１３  Ｓｉサブマウント
１４  金属膜
１５  はんだ層
１７  アライメントキー
１７−１  アライメントキー
１７−２  アライメントキー
１９  レーザ発光部
２１  金属膜
２３  電極
２４  ＡｌＮサブマウント
１３６  検出装置
１６１  チップハンド
１６２  チップハンド
２６  Ｓｉサブマウント
２７  半導体レーザ
２８  Ｖ溝
２９  光ファイバ
１２５  チップ搭載領域
１２６  アライメントキー
１２７  アライメントキー
３０  ＤＢＲ半導体レーザ
３１  活性層領域
３２  ＤＢＲ領域
３３  プレーナ型光導波路を用いた波長変換デバイス
３４  プレーナ型光導波路
３５  分極反転領域
３６  ＭｇドープＬｉＮｂＯ3基板
３７  サブマウント
３８  サブマウント
３９  配線
４０  ボンディングワイヤ
４１  支持部材
５０  半導体レーザ
５１  プレーナ型光導波路デバイス
５２  プレーナ型光導波路
５３  サブマウント
１００  プレーナ型光導波路を有する光導波路デバイス（プレーナ型光導波路デバイス）
２００  プレーナ型光導波路を用いた波長変換デバイス
３００  集積化光モジュール
４００  集積化光モジュール
５００  集積化光モジュール
Ａ１  重心
Ａ２  重心
Ｂ１  重心
Ｂ２  重心
Ｍ１  中心線
Ｍ２  中心線
【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】
0003844326.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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