一側から他側に向けて連続的に幅が狭くなるテーパ部と、当該テーパ部の幅狭側に連設され前記他側に向けて延びる幅狭部とを含むベース導波路を備え、前記ベース導波路の前記テーパ部上に、各々が、前記テーパ部より平面形状が小さく、かつ少なくとも先端側に前記一側から前記他側に向けて連続的に幅が狭くなる平面視略楔型部を有する3層以上の上部導波路が、前記ベース導波路側から順次平面形状が小さくなるよう積層された光導波路構造。前記ベース導波路と前記3層以上の上部導波路の幅広側の端面が面一である請求項1に記載の光導波路構造。前記3層以上の上部導波路は、前記ベース導波路側から順次導波路長が短くなるよう積層された請求項2に記載の光導波路構造。側面視において、前記ベース導波路の上面を基準面としたとき、前記3層以上の上部導波路の先端尖点同士をすべて結ぶ仮想線が、前記3層以上の上部導波路のうち最下の上部導波路の先端尖点と最上の上部導波路の先端尖点とを直線的に結ぶ仮想線より上に凸である請求項2又は3に記載の光導波路構造。側面視において、前記ベース導波路の上面を基準面としたとき、前記3層以上の上部導波路の先端尖点同士をなだらかにすべて結ぶ前記仮想線が、前記最下の上部導波路の先端尖点と前記最上の上部導波路の先端尖点とを直線的に結ぶ前記仮想線より上に凸な放物線である請求項4に記載の光導波路構造。前記ベース導波路の前記テーパ部の導波路長が2mm以下である請求項1~5のいずれかに記載の光導波路構造。前記3層以上の上部導波路において最上の上部導波路を除く任意の1層の上部導波路に着目したとき、当該上部導波路の直上の上部導波路を伝搬する光のスポットサイズより小さいスポットサイズで光が伝搬する請求項1~6のいずれかに記載の光導波路構造。前記上部導波路の屈折率の値が、前記ベース導波路の屈折率の値以上である請求項1~7のいずれかに記載の光導波路構造。請求項1~8のいずれかに記載の光導波路構造を備えた光導波路デバイス。特許文献1~4及び特許文献5のFig.1に記載の光導波路構造では、第2層から第1層に、あるいは第1層から第2層に光が移る際に光のスポットサイズが変換される。しかしながら、これらの光導波路構造は光導波路が2段構造であり、層を移る際の光のスポットサイズ変換が1回しか起こらない。そのため、モード変換の損失が大きく、また小型で所望の変換効率を得ることも難しい。なお、特許文献2に記載の光導波路構造では、第2層30にテーパ角の異なる2つのテーパ部31、32を設けて、テーパ角を一端側で大きく他端側で小さくすることにより、高圧縮率で高効率のモード変換ができると共に、全長を短くできることが記載されている段落0008。しかしながら、特許文献2には、シングルモードファイバとの結合については具体的に記載がなく、どれぐらいの全長でモード変換できるか不明である。第2層30の形状を工夫しても、2段構造の特許文献2に記載の光導波路構造では小型化と効率向上に限界があると考えられる。特許文献5のFig.3に記載の光導波路構造では、光導波路が3段構造であり、層を移る際の光のスポットサイズ変換が2回起こる。そのため、上記の光導波路構造よりも同じ導波路長で比較したときの変換損失が低減され、高効率化を図ることができる。しかしながら、光通信技術の発達に伴い、今後は、同じ導波路長で比較したときの変換損失がより低減され、より小型で高効率な光変換が可能な光導波路構造が求められるようになると思われる。本発明は、光のスポットサイズを変換することが可能な光導波路構造であって、同じ導波路長で比較したときの変換損失が低減され、小型で高効率な光変換が可能な光導波路構造を提供することを目的とするものである。本発明の光導波路構造は、一側から他側に向けて連続的に幅が狭くなるテーパ部と、当該テーパ部の幅狭側に連設され前記他側に向けて延びる幅狭部とを含むベース導波路を備え、前記ベース導波路の前記テーパ部上に、各々が、前記テーパ部より平面形状が小さく、かつ少なくとも先端側に前記一側から前記他側に向けて連続的に幅が狭くなる平面視略楔型部を有する3層以上の上部導波路が、前記ベース導波路側から順次平面形状が小さくなるよう積層されたものである。本明細書において、特に明記しない限り、平面形状は光導波路構造が形成された基板の基板面に対して平行な面形状を指す。本明細書において、略楔型形状には、先端が尖った完全楔型形状、及びそれに近い形状、例えば先端が丸まった楔型形状などが含まれる。加工精度による形状のばらつきも含まれる。本発明によれば、光のスポットサイズを変換することが可能な光導波路構造であって、同じ導波路長で比較したときの変換損失が低減され、小型で高効率な光変換が可能な光導波路構造を提供することができる。第1実施形態図面を参照して、本発明に係る一実施形態の光導波路構造及びこれを備えた光導波路デバイスの構成について説明する。図1Aは本実施形態の光導波路デバイスの要部斜視図であり、図1Bは要部上面図であり、図1Cは要部側面図である。視認しやすくするため、図面上は各構成要素の縮尺や位置を実際のものとは適宜異ならせ、一部の構成要素の図示を省略してある。断面図においては、適宜ハッチングを省略してある。本実施形態の光導波路デバイス1は、SOI基板200に光導波路構造100が形成されたものである。SOI基板200に関して、図1Aではその表面側の要部のみを図示してある。図中、符号201はSOI基板200の最上層をなす単結晶シリコン膜からなるデバイス層であり、符号202はデバイス層の下層である熱酸化膜酸化シリコン膜からなるBOX層である。光導波路構造100は、一側から他側に向けて連続的に幅が狭くなるテーパ部111と、このテーパ部111の幅狭側に連設され、他側に向けて延びる幅狭部112とを含むベース導波路110を備えている。本実施形態において、幅狭部112は全体的に均一な幅を有して導波方向に延びている。本実施形態において、ベース導波路110は、SOI基板200の最上層をなすデバイス層201を面全体に残しつつ、その表層部をパターニングして形成されたものである。図1Aにおいて、一側は図示左手前側、他側は図示右奥側である。図1Bにおいて、一側は図示左側、他側は図示右側である。光導波路構造100においては、上記のベース導波路110のテーパ部111上に、各々が、テーパ部111より平面形状が小さく、かつ一側から他側に向けて連続的に幅が狭くなる平面視略楔型部からなる3層の上部導波路121~123が、ベース導波路110側から順次平面形状が小さくなるよう積層されている。本実施形態において平面視略楔型部からなる上部導波路は3層であるが、それ以上設けることもできる。略楔型形状には、先端が尖った完全楔型形状、及びそれに近い形状、例えば先端が丸まった楔型形状などが含まれる。加工精度による形状のばらつきも含まれる。本実施形態において、平面視略楔型部からなる3層の上部導波路121~123は、SOI基板200上に成膜されたシリコン膜をパターニングして、形成されたものである。シリコン膜の結晶性は制限されず、単結晶、多結晶、微結晶、あるいはアモルファスのいずれでもよい。本実施形態において、ベース導波路110のテーパ部111の幅広側の端面111Aと、3層の上部導波路121~123の幅広側の端面121A~123Aが面一になっている。これら幅広側の端面111A、121A~123Aは、光ファイバあるいは空間等から伝搬してくる光が入射可能な面積で形成されている。これらの端面は光入射側とすることもできるし、光出射側とすることもできる。ベース導波路110の幅狭部112の他側の端面112Bも同様に、光ファイバあるいは空間等から伝搬してくる光が入射可能な面積で形成されている。こちらの端面についても、光入射側とすることもできるし、光出射側とすることもできる。図1Bに示すように、本実施形態において、ベース導波路110と3層の上部導波路121~123とはいずれも平面視、導波方向を中心軸として左右対称な形状で形成されている。本実施形態では、ベース導波路110と3層の上部導波路121~123とは、幅広側の端面111A、121A~123Aに対して垂直方向が対称軸となっている。ただし、ベース導波路110及び3層の上部導波路121~123は、平面視非対称構造でもよく、導波方向は幅広側の端面111A、121A~123Aに対して斜め方向でも構わない。図1Bにおいて、ベース導波路110のテーパ部111と3層の上部導波路121~123の最大幅幅広側の端面の幅と導波路長に、各々以下の符号を付してある。ベース導波路110のテーパ部111:最大幅W0、導波路長L0;最下の上部導波路121:最大幅W1、導波路長L1;中間の上部導波路122:最大幅W2、導波路長L2;最上の上部導波路123:最大幅W3、導波路長L3。本実施形態において、W0≧W1≧W2≧W3であり、L0>L1>L2>L3である。ベース導波路110のテーパ部111と3層の上部導波路121~123の平面形状のサイズの関係は上記に限定されるものではなく、3層の上部導波路121~123がベース導波路110側から順次平面形状が小さくなっていればよい。例えば、ベース導波路110のテーパ部111と3層の上部導波路121~123のうち、隣接する層の最大幅あるいは導波路長を同一としてもよい。ただし、同じ導波路長L0で比較した場合により低損失でモード変換がスムーズに進むことから、上部導波路121~123は、ベース導波路110側から順次導波路長が短くなるよう積層されていることが好ましい。すなわち、L0>L1>L2>L3であることが好ましい。図示する例では、W0>W1>W2>W3、L0>L1>L2>L3である。本実施形態において、3層の上部導波路121~123のうち最上の上部導波路123の幅広側の端面123Aから光が入射すると、上部導波路123中を伝搬する光は、上部導波路123の楔型形状によってビーム形状が横方向に細くなりながら進み、直下の上部導波路122へと移っていく。光が直下の上部導波路122に移る際に、上部導波路123の楔型の先端形状によって光は縦方向に圧縮される。同様に、3層の上部導波路121~123のうち中間の上部導波路122中を伝搬する光は、上部導波路122の楔型形状によってビーム形状が横方向に細くなりながら進み、直下の上部導波路121へと移っていく。光が直下の上部導波路121に移る際に、上部導波路122の楔型の先端形状によって、光は縦方向に圧縮される。同様に、3層の上部導波路121~123のうち最下の上部導波路121中を伝搬する光は、上部導波路121の楔型形状によってビーム形状が横方向に細くなりながら進み、直下のベース導波路110のテーパ部111へと移っていく。光が直下のベース導波路110のテーパ部111に移る際に、上部導波路121の楔型の先端形状によって、光は縦方向に圧縮される。ベース導波路110のテーパ部111に入射した光は、その後ほとんど損失なしに幅狭部112へ進んでいく。本実施形態では上記のように、ベース導波路110のテーパ部111及び上部導波路121~123において最上の上部導波路123を除く任意の1層の導波路に着目したとき、この導波路の直上の導波路を伝搬する光のスポットサイズより小さいスポットサイズで光が伝搬する。したがって、本実施形態では、上記の一連の過程で光導波路構造100の幅広側の端面111A、121A~123Aから入射した光は、ビーム形状が横方向に細められ、これによって入射時点において相対的にスポットサイズの大きい光が相対的にスポットサイズの小さい光に変換されて、ベース導波路110の幅狭部112の端面112Bから出射される。上部導波路121~123の先端及びその近傍において光が下層に移る際に損失が生じやすい。上部導波路121~123においては、互いに上下に隣接する上部導波路の先端尖点同士の平面視間隔が上に向かう程広くなっていることが好ましい。換言すれば、上部導波路121~123の先端尖点同士の平面視間隔は、上の方が相対的に広く、下の方が相対的に狭くなっていることが好ましい。以降、特に明記しない限り、先端尖点同士の間隔は先端尖点同士の平面視間隔を意味するものとする。具体的には図1Cに側面図を示すように、最下の上部導波路121の先端尖点121Xと中間の上部導波路122の先端尖点122Xとの間隔をC1、中間の上部導波路122の先端尖点122Xと最上の上部導波路123の先端尖点123Xとの間隔をC2としたとき、C2>C1であることが好ましい。上記構成では、上層から下層に向けて光が移る過程で、最初は上部導波路の先端尖点同士の間隔が相対的に広いため、比較的ゆっくりとモードを変換させることができ、損失を低減することができる。ある程度モードが変換した後の下層側では、上部導波路の先端尖点同士の間隔が相対的に狭くても、大きな損失は生じない。同じ導波路長L0で比較した場合により低損失でモード変換がスムーズに進むことから、図1Cに示すように、ベース導波路110のテーパ部111の上面111Sを基準面としたとき、側面視において、上部導波路121~123の先端尖点121X~123X同士をすべて結ぶ仮想線mxが、最下の上部導波路121の先端尖点121Xと最上の上部導波路123の先端尖点123Xとを直線的に結ぶ仮想線m0より上に凸であることが好ましい。図1Cに示すように、同じ導波路長L0で比較した場合により低損失でモード変換がスムーズに進むことから、側面視において、ベース導波路110のテーパ部111の上面111Sを基準面としたとき、上部導波路121~123の先端尖点121X~123X同士をなだらかにすべて結ぶ仮想線mxが、最下の上部導波路121の先端尖点121Xと最上の上部導波路123の先端尖点123Xとを直線的に結ぶ仮想線m0より上に凸な放物線であることが好ましい。本明細書において、上部導波路121~123の先端尖点121X~123X同士をなだらかにすべて結ぶ仮想線mxは、通常のグラフ描画ソフトを用い、スムージングをかけて得られる曲線である。側面視において、ベース導波路110のテーパ部111の上面111Sを基準面としたとき、上部導波路121~123の先端尖点121X~123X同士をなだらかにすべて結ぶ仮想線mxが、最下の上部導波路121の先端尖点121Xと最上の上部導波路123の先端尖点123Xとを直線的に結ぶ仮想線もより上に凸な放物線であるときの各上部導波路121~123の導波方向の中央部付近と各先端尖点121X~123Xにおける光のスポットサイズのシミュレーション例を図1Dに示す。図1Dの下段の図はベース導波路110のテーパ部111と上部導波路121~123の側面図であり、図1Dの中段の図は上部導波路121~123の各位置における光のスポットサイズのシミュレーション結果を示すものである。図1Dの上段の図は各シミュレーション位置において、上部導波路121~123の先端側から見たときの各層を導波する光量を模式的に示すものであり、各層の形状が計算に用いた有効面積を模式的に示している。図1Dには、上部導波路121~123の先端尖点121X~123Xにおいて、光が下方向へ移行して、スポットサイズが小さくなることが示されている。上部導波路121~123の先端尖点121X~123Xにおいては、スポットサイズが小さい程、より高密度に下層への光の移行が起こる。そのため、上部導波路121~123において、互いに上下に隣接する上部導波路の先端尖点同士の平面視間隔は、上の方が相対的に広く、下の方が相対的に狭くなっていることが好ましい。具体的には、上記したように、側面視において、ベース導波路110のテーパ部111の上面111Sを基準面としたとき、上部導波路121~123の先端尖点121X~123X同士をすべて結ぶ仮想線mxが、最下の上部導波路121の先端尖点121Xと最上の上部導波路123の先端尖点123Xとを結ぶ仮想線m0より上に凸であることが好ましく、仮想線mxが仮想線m0より上に凸な放物線であることがより好ましい。上記のように、仮想線mxが仮想線m0より上に凸であることが特に好ましいが、仮想線mxは仮想線m0と一致した直線状でもよいし、仮想線m0より下に凸であっても構わない。本実施形態では、仮想線mxの形状によらず、3層以上の上部導波路を設けることで、同じ導波路長L0で比較した場合、ベース導波路と1層の上部導波路との2段又は3段構造である特許文献1~5に記載の光導波路構造に対して、より低損失でモード変換を実現することができる。以上、3層の上部導波路121~123の幅広側の端面121A~123Aから光が入射する場合について説明した。ベース導波路110の幅狭部112の他側の端面112Bから光が入射しても構わない。この場合には、上記と逆の過程を辿って光のスポットサイズが段階的に大きくなり、入射時よりも相対的に大きなスポットサイズの光が3層の上部導波路121~123の幅広側の端面121A~123Aから出射される。本実施形態の光導波路デバイス1は、モード変換器等として好ましく利用できる。本実施形態の光導波路デバイス1は必要に応じて、モード変換器等として必要な他の構成要素、例えばクラッド層図示略等を備えている。本実施形態によれば、光のスポットサイズを変換することが可能な光導波路構造であって、同じ導波路長L0で比較したときの変換損失が低減され、小型で高効率な光変換が可能な光導波路構造100及び光導波路デバイス1を提供することができる。本実施形態により小型で高効率な光変換が実現されることは、後記実施例の項においてデータを示す。本実施形態では、ベース導波路110のテーパ部111の導波路長L0は特に制限されず、2mm以下において低損失を実現することができる。設計変更上記実施形態では、平面視略楔型部からなる3層の上部導波路121~123を備えた態様について説明した。上部導波路は、少なくとも先端側に平面視略楔型部を有していれば本発明の効果が得られる。したがって、各上部導波路は平面視、略楔型部と他の形状部とを組み合わせたものでもよい。各上部導波路は例えば、平面視略楔型部の幅広側に幅が均一な幅広部を有するものであってもよい。平面視略楔型部を有する上部導波路は3層以上とすることができる。平面視略楔型部を有する上部導波路の数が多くなる程、同じ導波路長L0に対して低損失化を図ることができ、好ましい後記実施例3-1~3-3を参照。平面視略楔型部を有する上部導波路は3層以上とする場合も、上記実施形態と同様の設計で、複数の上部導波路を積層していけばよい。具体的には、以下の通りである。ベース導波路と3層以上の上部導波路の幅広側の端面が面一であることが好ましい。3層以上の上部導波路は、ベース導波路側から順次導波路長が短くなるよう積層されたことが好ましい。側面視において、ベース導波路の上面を基準面としたとき、3層以上の上部導波路の先端尖点同士をすべて結ぶ仮想線mxが、3層以上の上部導波路のうち最下の上部導波路の先端尖点と最上の上部導波路の先端尖点とを直線的に結ぶ仮想線m0より上に凸であることが好ましい。側面視において、ベース導波路の上面を基準面としたとき、3層以上の上部導波路の先端尖点同士をなだらかにすべて結ぶ仮想線mxが、最下の上部導波路の先端尖点と最上の上部導波路の先端尖点とを直線的に結ぶ仮想線m0より上に凸な放物線であることがより好ましい。3層以上の上部導波路においても、ベース導波路のテーパ部及び3層以上の上部導波路において、最上の上部導波路を除く任意の1層の導波路に着目したとき、この導波路の直上の導波路を伝搬する光ビームのスポットサイズより小さいスポットサイズで光が伝搬する。本発明に係る実施例及び比較例について説明する。実施例1図1A~図1Cに示したような、ベース導波路110とその上に積層された3層の楔型状の上部導波路121~123を有する光導波路デバイスについて、光損失の計算を実施した。この光導波路デバイスにおいては、W0>W1>W2>W3、かつ、L0>L1>L2>L3とした。ここで、ベース導波路110のテーパ部111:最大幅W0、導波路長L0;上部導波路121:最大幅W1、導波路長L1;上部導波路122:最大幅W2、導波路長L2;上部導波路123:最大幅W3、導波路長L3。図2Aに示すように、側面視において、ベース導波路110のテーパ部111の上面111Sを基準面としたとき、上部導波路121~123の先端尖点121X~123X同士が直線状に繋がるようにした。最下の上部導波路121の先端尖点121Xと中間の上部導波路122の先端尖点122Xとの間隔C1=150μm、中間の上部導波路122の先端尖点122Xと最上の上部導波路123の先端尖点123Xとの間隔C2=150μmとした。ベース導波路110のテーパ部111の導波路長L0を変えて、ベース導波路110のテーパ部111及び上部導波路121~123における光変換損失をビーム伝搬法で計算した。結果を図2Bに示す。比較例1図3Aに示すように、ベース導波路110上に2層の楔型状の上部導波路121、122を形成するようにした以外は、実施例1と同様に計算を実施した。このデバイスは、背景技術の項に挙げた特許文献5のFig.3に記載の設計に準拠している。実施例1と比較例1との比較図2Bと図3Bとの比較から明らかなように、ベース導波路上に形成する楔型状の上部導波路を3層とした実施例1は、楔型状の上部導波路を2層とした比較例1に記載のデバイスよりも、より短い導波路長L0で低損失が実現されている。例えば、-0.5dBの低損失は、比較例1では導波路長L0=950μm程度が必要であるのに対して、実施例1では導波路長L0=約500μm程度で実現できている。実施例2-1~2-3実施例2-1~2-3においては、上部導波路121~123の先端尖点121X~123Xの位置を変更する以外は、実施例1と同様に計算を実施した。<実施例2-1>図4Aに示すように、側面視において、ベース導波路110のテーパ部111の上面111Sを基準面としたとき、上部導波路121~123の先端尖点121X~123X同士をなだらかにすべて結ぶ仮想線mxが、最下の上部導波路121の先端尖点121Xと最上の上部導波路123の先端尖点123Xとを直線的結ぶ仮想線m0より上に凸な放物線とした。最下の上部導波路121の先端尖点121Xと中間の上部導波路122の先端尖点122Xとの間隔C1=100μm、中間の上部導波路122の先端尖点122Xと最上の上部導波路123の先端尖点123Xとの間隔C2=150μmとした。<実施例2-2>図5Aに示すように、側面視において、ベース導波路110のテーパ部111の上面111Sを基準面としたとき、上部導波路121~123の先端尖点121X~123X同士が直線状に繋がるようにした。最下の上部導波路121の先端尖点121Xと中間の上部導波路122の先端尖点122Xとの間隔C1=100μm、中間の上部導波路122の先端尖点122Xと最上の上部導波路123の先端尖点123Xとの間隔C2=100μmとした。<実施例2-3>図6Aに示すように、側面視において、ベース導波路110のテーパ部111の上面111Sを基準面としたとき、上部導波路121~123の先端尖点121X~123X同士をなだらかにすべて結ぶ仮想線mxが、最下の上部導波路121の先端尖点121Xと最上の上部導波路123の先端尖点123Xとを直線的に結ぶ仮想線もより下に凸な放物線とした。最下の上部導波路121の先端尖点121Xと中間の上部導波路122の先端尖点122Xとの間隔C1=150μm、中間の上部導波路122の先端尖点122Xと最上の上部導波路123の先端尖点123Xとの間隔C2=100μmとした。<実施例2-1~2-3の結果>実施例2-1~2-3の計算結果をそれぞれ図4B、図5B、及び図6Bに示す。これらの図には、同じ導波路長L0で比較したとき、上部導波路121~123の先端尖点121X~123Xをなだらかに結ぶ仮想線mxを仮想線m0よりも上に凸とした実施例2-1において最も低損失が得られることが示されている。実施例3-1~3-3実施例3-1~3-3においては、楔型状の上部導波路を10段とした以外は、実施例2-1~2-3と同様に計算を実施した。仮想線mxの形状に関して、実施例3-1は実施例2-1に対応し仮想線mxは仮想線m0より上に凸な放物線、実施例3-2は実施例2-2に対応し仮想線mxは仮想線m0に一致、実施例3-3は実施例2-3に対応している仮想線mxは仮想線m0より下に凸な放物線。計算結果をそれぞれ図7~図9に示す。各図においては、TM偏光及びTE偏光の両方の損失が概ね1dB以下となる領域を○で囲んである。これらの図には、同じ導波路長L0で比較したとき、上部導波路の先端尖点をなだらかに結ぶ仮想線mxを仮想線m0よりも上に凸とした実施例3-1において最も低損失が得られることが示されている。また、図4Bと図7の比較等から、楔型状の上部導波路の積層数が増える程、同じ導波路長L0に対してより低損失が実現できることが示されている。楔型状の上部導波路の積層数が増える程、互いに上下に隣接する楔型状の上部導波路間の光の移行がスムーズに進み、より低損失なデバイスが得られる。実施例4実施例4においては、上部導波路121~123の屈折率を変化させ、それに合わせて上部導波路121~123の高さを最適化する以外は、実施例1と同様に計算を実施した。この場合の上部導波路の高さの最適値は、以下の通りであった。上部導波路121:1μm、上部導波路122:3μm、上部導波路123:3.5μm。図10は、ベース導波路110の屈折率を3.45に固定したまま上部導波路121~123の屈折率横軸を変化させたときの変換損失を示している。図10には、上部導波路121~123の屈折率がベース導波路110の屈折率以上である場合に変換損失が小さくなることが示されている。このことから、上部導波路121~123の屈折率はベース導波路の屈折率よりも大きい方が好ましいことが分かった。設計変更以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。この出願は、2010年9月28日に出願された日本出願特願2010-217468号、及び2011年6月20日に出願されたPCT出願PCT/JP2011/003504号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。