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JP6290742B2 - 光回路部品、および光回路部品と光ファイバとの接続構造 - Google Patents

光回路部品、および光回路部品と光ファイバとの接続構造 Download PDF

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Description

本発明は、光導波路が形成された光回路部品、および光回路部品と光ファイバとの接続構造に関し、例えばシリコンフォトニクスチップから成る光回路部品に関する。
情報処理システムや情報伝送システムの広範囲な応用が進展しつつある現在、これらの一翼を担う光回路にも、電子回路並みの大規模集積化と高機能化が望まれている。
近年、光回路の大規模集積化・高機能化を実現するための技術として、シリコン(Si)細線をコアとする光導波路やゲルマニウム(Ge)から構成されるフォトダイオード(以下「PD:Photo Diode」と称する。)等を同一の半導体基板上に集積化するシリコンフォトニクス(以下「SiPh」と称する。)技術が期待されており、その研究開発が進められている。
SiPh技術では、Siをコアとし、SiO2をクラッドとするチャネル型の光導波路を基本とした光回路を、例えばSOI(Silicon−on insulator)基板上に形成する。SiPh技術によって形成された光導波路は、SiコアとSiO2クラッドとの比屈折率差Δが40%程度であり、石英系の光導波路に比べ数十倍大きい。すなわち、SiPh技術による光導波路は、大きな屈折率差による光閉じ込め効果が非常に強いことから、以下に示す優れた特徴がある。
例えば、SiPh技術による光導波路では、波長1550nm付近の通信用赤外領域においてシングルモード条件を満たす正方断面の光導波路のコアサイズは約300nm×300nmとなり、石英系の光導波路の数百分の1の断面積となるという特徴がある。また、SiPh技術による光導波路では、無損失で曲げることが可能な最小曲率半径は数μm程度であり、石英系の光導波路の最小曲率半径の数千分の1となるという特徴がある。これらの特徴により、SiPh技術による光回路の大規模集積化が期待されている。
また、SiPh技術は、一般にSOI基板を用いるため電子回路とのモノリシック集積が可能であり、且つ100MW/cm2程度の光パワー密度が容易に得られることから、光非線形効果が効率的に発現可能であり、機能的にも優れた潜在能力をもつ。更に、製造技術の観点では、成熟したSi半導体の微細加工技術が適用できるため、微細パターンの形成が容易で量産性に優れている。
以上に示したように、SiPh技術には優れた特徴があることから、近年、リング共振器、スプリッタ、およびアレイ導波路格子型の波長フィルタ等のSi細線光導波路をベースにした各種光デバイスの研究開発が進められている。
しかし、これらSi細線ベースの極小光デバイスの実用化には、光導波路の基本特性に大きな課題があることが指摘されてきた。
第1の課題は、光入出力のための光ファイバとSi細線光導波路のモードフィールドサイズの大きな違いにより、光結合損失が非常に大きくなることである。一般に、Si細線光導波路のモードフィールドサイズは、300nm程度である。これに対し、通常のシングルモード光ファイバ(以下、「SMF:Single−mode optical fiber」とも称する。)のモードフィールド径は約9μmであり、2%程度の高比屈折率差を有する光ファイバであっても約4μmである。すなわち、光ファイバの断面積はSi細線光導波路の100倍から1000倍も大きい。したがって、大きなモードフィールドをもつ光ファイバとSi細線光導波路とを直接接続しても20dB以上の損失が発生するため、実用に供しない。また、端面反射により、波長特性も極端に悪化するという問題もある。
このような結合損失の問題を解決するために、光ファイバとSi細線光導波路との接続構造として、従来から逆テーパ型のスポットサイズ変換(以下「SSC:Spot−size−converter」と称する。)構造が知られている(非特許文献1参照)。
SSC構造は、断熱逆テーパ形状のSi細線と、それを覆う接続用の大口径光導波路とから構成されている。Si細線で構成されたSiコア(例えば300nm×300nm)は、接続用の大口径光導波路内でテーパ状に細くなり、最終的には消失する。Siコアのテーパ状部分から漏れ出た光は、外側の大口径光導波路により捕獲される。この過程は断熱的であるので、反射や損失はほとんど発生しない。
また、上述した接続用の大口径光導波路は、屈折率が1.51程度のSiOxをコアとし、SiO2をクラッドとする比屈折率差が約3%のシングルモード光導波路であり、例えば3μm×3μmの大口径のコア断面を有する。したがって、モードフィールド径が約4μmの高比屈折率差を有する光ファイバと大口径光導波路とを接続することにより、低損失で接続することが可能となる。なお、この大口径光導波路における光ファイバに接続される端部は、石英系光導波路によって構成されたプレーナ光導波路回路(PLC:Planar Lightwave Circuit)の端部と同様の構造を有している。
上記のSSC構造の適用により、Si細線光導波路と光ファイバとを低損失に接続することが可能となるが、実際にSi細線光導波路と光ファイバとの接続構造を実現するためには、光ファイバと接続用の大口径光導波路との正確な位置合わせ(以下、「調心」とも称する。)が必要となる。
光ファイバと接続用の大口径光導波路との調心を行うための技術として、例えば特許文献1に、PLC回路を構成する光導波路を有するPLC部品に光回路と光ファイバとの接続に用いる調心用光導波路を設け、その調心用光導波路の入出力端面の一方をPLC回路の入出力導波路の入出力端面と同一端面に配置し、他方を反対側の端面に配置する技術が提案されている。
図16は、特許文献1に開示された従来の調心用光導波路を有する光回路部品と光入出力用の光ファイバブロックとを接続するための調心機構の一例を示す図である。同図には、簡単のため、光回路部品90の端面に設けられた1本の調心用光導波路901に対して、光ファイバブロック91に含まれる複数の光ファイバのうちの一本を接続するための調心機構900が図示されている。
光ファイバブロック91の光回路部品90に対する調心は、例えば以下のように行われる。先ず、光源96から出力された光を、入力用光ファイバ94および光ファイバブロック91を介して、端面90A側の調心用光導波路901の端部に入力する。これにより、端面90B側の調心用光導波路901の端部から光が出力される。次に、調心用光導波路901の出力光を出力用光ファイバ95を介して光パワーメータ97に入力し、入力した出力光の光強度が最大になるように制御装置98によって光ファイバ移動装置92、93を移動させる。これにより、光ファイバブロック91の光回路部品90に対する調心を精度良く行うことが可能となる。
特開2004−4907号公報
T.Shoji, et al. , "Low loss mode size converter from 0.3 μm square Si wire waveguides to singlemode fibers", ELECTRONICS LETTERS, Vol.38, No.25, pp.1669-1670, 5th December 2002.
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、以下に示す問題があることが明らかとされた。すなわち、上述の調心機構900では、光回路部品90の端面90Aのみならず、その反対側の端面90Bにも出力用光ファイバ95を接続しなければならないため、2つの光ファイバ移動装置92、93とそれらを別個に適切に制御するための制御装置98等が必要となり、装置の大型化と構成の複雑化を招くという問題があった。
また、光回路部品上の光回路のレイアウトによっては、必ずしも調心用光導波路の両端部を光回路部品における対向する両端面に形成することができない場合がある。例えば、光回路内にゲルマニウム・フォトダイオード(以下「GePD」と称する。)を内蔵した構成の場合には、入力された光信号が光回路内に形成されたGePDによって電気信号に変換される。この場合には、光信号を調心用光導波路の端部から取り出すことができないので、上記のような調心機構を採用することはできない。このような光回路部品に対して光ファイバブロックの調心を行うためには、例えばGePDからの電気信号を検出し、その電気信号が最大になるように光ファイバブロックの位置合わせを行う必要がある。しかしながら、この場合には、GePDからの電気信号を検出するための調心用の電極パッド等を別途設ける必要があることから、光回路の面積が増大し、光回路部品の規模が大きくなるという問題があった。また、この場合、上記電極パッドと接続するためのプローブ等が必要になるため、調心機構の構成が複雑になるという問題もあった。
本発明は、以上のような課題を解消するためになされたものであり、光回路部品の小型化を図りつつ、光ファイバと光回路部品とを接続するための調心機構の簡素化を図ることを目的とする。
本発明に係る光回路部品(1〜4)は、平面視略矩形状の基板(10)と、前記基板上に形成され、信号用の光導波路を構成する第1コア(11、21、31)と、前記基板上に形成され、調心用の光導波路を構成する第2コアおよび第3コア(12、13)と、前記基板上に形成され、少なくとも一部がシリコンから構成され、前記第2コアと前記第3コアとを接続する光導波路を構成する第4コア(14、24、34、44)とを有し、前記第1コアの一方の端部と、前記第2コアの一方の端部と、前記第3コアの一方の端部とは、前記基板の一辺(10A)に沿って、コア端部が並んで形成され、前記第4コアは、前記シリコンから構成された部分に屈曲部を有し、前記第2コアの他方の端部と前記第3コアの他方の端部とを接続することを特徴とする。
上記光回路部品において、前記第1コアと、前記第2コアと、前記第3コアとは、平面視において前記基板の一辺にコア端部が並んで形成され、前記第1コアは、平面視において前記第2コアと前記第3コアとの間に配置されていてもよい。
上記光回路部品(1、1A)において、前記基板上に形成され、シリコンから成る第5コア(15)を更に有し、前記第1コアは、前記第5コアの一方の端部を覆って形成され、前記第4コアは、シリコンから構成され一方の端部が前記第2コアの他方の端部に覆われて接続され、第1屈曲部(1410)を有する第6コア(141)と、シリコンから構成され一方の端部が前記第3コアの他方の端部に覆われて接続され、第2屈曲部(1420)を有する第7コア(142)と、前記第6コアの他方の端部と、前記第7コアの他方の端部と、前記第5コアの一部とを覆い、平面視において前記第5コアと交差する第8コア(143)とを含み、前記第1コア、前記第2コア、前記第3コア、および前記第8コアは、シリコンよりも屈折率の小さい材料から構成されていてもよい。
上記光回路部品(2、2A、3、3A)において、前記第4コアは、シリコンから構成され一方の端部が前記第2コアの他方の端部に覆われて接続され、第1屈曲部(1410)を有する第5コア(141)と、シリコンから構成され一方の端部が前記第3コアの他方の端部に覆われて接続され、第2屈曲部(1420)を有する第6コア(142)と、前記第5コアの他方の端部と、前記第6コアの他方の端部とを覆い、平面視において前記第1コアと交差する第7コア(243、343)とを含み、前記第1コア、前記第2コア、前記第3コア、および前記第7コアは、シリコンよりも屈折率の小さい材料から構成され、前記第1コアと前記第7コアとは、交差する部分が共通化されて一体に形成されていてもよい。
上記光回路部品(3、3A)において、基板上に形成されシリコンから成る第8コア(35)を更に有し、前記第8コアは、平面視において前記第1コアと重なりを有して同一方向に延在する部分(351)を有し、前記第7コアは、平面視で前記第1コアと前記第8コアとが重なりを有する部分において前記第8コアと交差してもよい。
上記光回路部品において、前記シリコンよりも屈折率の小さい材料は、シリコン酸化物またはシリコン窒化物を含んでもよい。
上記光回路部品(1A、2A、3A)において、前記第1コア(11_1〜11_4、21_1〜21_4、31_1〜31_4)を複数有していてもよい。
本発明に係る光ファイバと光回路部品との接続構造は、上記光回路部品(1)と、前記第1コア、前記第2コア、および前記第3コアの配列間隔に対応して配置された第1光ファイバ(71)、第2光ファイバ(72)および第3光ファイバ(73)を有する光ファイバブロック(7)とを備え、前記光回路部品と前記光ファイバブロックとは、前記第1コアの前記一方の端部の端面(11A)と前記第1光ファイバのコアの端面(71A)とが対向し、前記第2コアの前記一方の端部の端面(12A)と前記第2光ファイバのコアの端面(72A)とが対向し、前記第3コアの前記一方の端部の端面(13A)と前記第3光ファイバのコアの端面(73A)とが対向して接続されていることを特徴とする。
以上説明したことにより、本発明によれば、光回路部品の小型化を図りつつ、光ファイバと光回路部品とを接続するための調心機構の簡素化を図ることが可能となる。
図1は、実施の形態1に係る光回路部品と光ファイバブロックとの接続構造を模式的に示す図である。 図2は、実施の形態1に係る光回路部品の光導波路の構造を模式的に示す図である。 図3Aは、図2の方向Pから見た、シリコンから成るコアとシリコンよりも屈折率の小さいコアとの接続部分のSSC構造を模式的に示す図である。 図3Bは、図2の方向Qから見た、シリコンから成るコアとシリコンよりも屈折率の小さいコアとの接続部分のSSC構造を模式的に示す図である。 図3Cは、図2の方向Rから見た、シリコンから成るコアとシリコンよりも屈折率の小さいコアとの接続部分のSSC構造を模式的に示す図である。 図4は、実施の形態1に係る光回路部品における調心用の光導波路と信号用の光導波路とが交差する部分の構造を模式的に示す図である。 図5は、実施の形態1に係る光回路部品に対する光ファイバブロックの調心を行うための調心機構を示す図である。 図6は、調心後の光ファイバブロックと光回路部品との位置関係を示す図である。 図7は、実施の形態1に係る、複数の信号用の光導波路を有する光回路部品の平面構造を模式的に示す図である。 図8は、実施の形態2に係る光回路部品と光ファイバブロックとの接続構造を模式的に示す図である。 図9は、実施の形態2に係る光回路部品における調心用の光導波路と信号用の光導波路とが交差する部分の構造を模式的に示す図である。 図10は、実施の形態2に係る、複数の信号用の光導波路を有する光回路部品の平面構造を模式的に示す図である。 図11は、実施の形態3に係る光回路部品と光ファイバブロックとの接続構造を模式的に示す図である。 図12は、実施の形態3に係る光回路部品における調心用の光導波路と信号用の光導波路とが交差する部分の構造を模式的に示す図である。 図13は、実施の形態3に係る、複数の信号用の光導波路を有する光回路部品の平面構造を模式的に示す図である。 図14Aは、実施の形態4に係る光回路部品と光ファイバブロックとの接続構造を模式的に示す図である。 図14Bは、実施の形態4に係る光回路部品における信号用の光導波路を構成するコアの端部の構造を模式的に示す図である。 図15は、実施の形態4に係る別の光回路部品と光ファイバブロックとの接続構造を模式的に示す図である。 図16は、従来の調心用光導波路を有する光回路部品と光入出力用の光ファイバブロックとを接続するための調心機構の一例を示す図である。
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
≪実施の形態1≫
図1は、本発明の一実施の形態に係る光回路部品と光ファイバブロックとの接続構造を模式的に示す図である。同図には、平面視における光回路部品と光ファイバブロックとの接続構造が図示されている。
光ファイバブロック7は、板状の部材70によって複数の光ファイバ71〜73を上下から挟んで固定した構造を有する。光ファイバ71〜73は、例えばモードフィールド径(MFD:Mode Field Diameter)が約4μmのシングルモードファイバ(SMF)である。光ファイバ71は、通信の目的とされる光(以下、「信号光」と称する。)SLを伝搬させるためのものである。光ファイバ72、73は、光回路部品1と光ファイバブロック7とを接続する組み立て工程において、光回路部品1に対する光ファイバブロック7の位置合わせ(調心)を行う際に調心用の光(以下、「調心光」と称する。)ALを伝搬させるためのものである。
光ファイバ71〜73は、光の導波方向に対して垂直な方向に沿って配列される。光ファイバ71は、光ファイバ72と光ファイバ73の間に配置される。光ファイバ71〜73の配列ピッチは、後述する光回路部品1のコア11〜13の配列に対応して設定されている。
光回路部品1は、例えば、SiPh技術により基板10上に光回路が形成されたシリコンフォトニクスチップ(以下、「SiPhチップ」と称する。)である。
基板10は、例えばSOI基板から作製されている。基板10には、光回路を構成する複数の光導波路が形成されている。なお、図1では、上記複数の光導波路のうち、本実施の形態に係る光回路部品1の特徴部分である、光ファイバブロック7との光入出力インターフェース部としての光導波路のみ図示し、その他の光導波路については図示を省略する。
光回路部品1は、光導波路を構成する複数のコアとして、コア11〜コア15を有する。
コア11、コア12、およびコア13は、平面視において基板10の一辺に沿って、並んで形成されており、コア11の一方の端部と、コア12の一方の端部と、コア13の一方の端部とは、基板10の同一の端面10Aに並んで形成されている。
コア11は、光ファイバブロック7を介して信号光SLを入力(または出力)するための信号用の光導波路を構成する。コア11は、平面視においてコア12とコア13との間に配置されている。
コア12、13は、調心光を伝搬させるための光導波路を構成する。コア14は、少なくとも一部がシリコンから成り、調心用のコア12とコア13とを接続する光導波路を構成する。コア14は、シリコンから成る部分が曲げられて形成されることにより、コア12の他方の端部とコア13の他方の端部とを接続する。
コア15は、一端がコア11と接続され、他端が例えば後段の図示されていない光回路に接続されている。例えば、コア15は、光ファイバブロック7を介してコア11に入力された信号光を後段の光回路まで伝搬する。
ここで、コア11〜13およびコア15の具体的な構造について説明する。
図2は、実施の形態1に係る光回路部品の光導波路の構造を模式的に示す図である。同図には、代表的にコア11およびコア15の構造が図示されている。
コア15は、下部クラッド層18上のシリコン(Si)を加工することによって形成されている。コア15の断面サイズ(厚さ×幅)は例えば220nm×440nmである。下部クラッド層18は、シリコン酸化膜(SiO2)であり、厚さは例えば3μmである。なお、本実施の形態では、下部クラッド層18が、基板10を構成するSOI基板の埋め込み酸化膜(BOX:Buried Oxide)層であるとして説明するが、これに限定されるものではない。
コア11は、下部クラッド層18上に、コア15の一方の端部150を覆って形成されている。コア11は、例えばシリコンよりも屈折率が小さい材料から構成されている。上記シリコンよりも屈折率が小さい材料としては、屈折率がシリコンよりも小さくなるように酸素の結合率が調整されたシリコン酸化物(SiOx)やシリコン窒化物等を例示することができる。コア11の断面サイズ(厚さ×幅)は、例えば3μm×3μmである。波長1.55μmの光に対するコア11の屈折率は例えば1.51であり、下部クラッド層18の屈折率は例えば1.46である。これにより、コア11は、比屈折率差が約3.3%の大口径のシングルモード光導波路を構成する。
コア12、13は、コア11と同一の材料および同一の断面サイズ(厚さ×幅)で形成されており、コア11と同様に大口径のシングルモード光導波路を構成する。
上部クラッド層16は、下部クラッド層18上に、コア11およびコア15を覆って形成されている。コア11の上部に形成された上部クラッド層16の厚さは例えば7μmである。
コア11とコア15との接続部分は、スポットサイズ変換(SSC)構造を有している。
図3A〜図3Cは、コア11とコア15との接続部分110の構造を模式的に示す図である。図3Aには、図2の方向Pから見たときの接続部分110の構造が模式的に示され、図3Bには、図2における方向Qから見たときの接続部分110の構造が模式的に示され、図3Cには、図2における方向Rから見たときの接続部分110の構造が模式的に示されている。
図3A〜図3Cに示されるように、コア11とコア15との接続部分110では、大口径のコア11に覆われるコア15の端部150が先端に向かってコア幅が狭くなる先細のテーパ形状となるように形成されたSSC構造を有している。これによれば、前述したように、コア11とコア15とを光学的に低損失に接続することができる。
次に、コア14の具体的な構造について説明する。
図1に示すように、調心用の光導波路を構成するコア14は、平面視において信号用の光導波路を構成するコア15と交差して形成される。コア14は、コア141と、コア142と、コア143とを含む。
コア141は、一方の端部がコア12に接続され、他方の端部がコア143に接続されている。コア142は、一方の端部がコア13に接続され、他方の端部がコア143に接続されている。図1に示されるように、コア141、142は、シリコンから構成され、一部が曲げられた形状(以下、「屈曲部」と称する。)を有し、コア143を介してコア141の他方の端部とコア142の他方の端部とが対向して配置されている。コア141の屈曲部1410およびコア142の屈曲部1420は、例えば円弧状に形成されている。コア141の屈曲部1410およびコア142の屈曲部1420の曲率半径は、それぞれ、光導波路の損失が許容される範囲まで小さくすることが可能であり、例えば10μm程度である。
コア141とコア12との接続部分、およびコア142とコア13との接続部分は、前述したコア11とコア15との接続部分110と同様のSSC構造を有する。
コア143は、シリコンから成るコア15と交差して形成され、コア141とコア142とを接続する光導波路を構成する。
図4は、実施の形態1に係る光回路部品における調心用の光導波路と信号用の光導波路とが交差する部分の構造を模式的に示す図である。なお、同図では、上部クラッド層16の図示を省略している。
同図に示されるように、コア143は、基板10(下部クラッド層18)上に、コア141の他方の端部と、コア142の他方の端部と、コア15の一部とを覆って形成され、平面視においてコア15と交差して延在している。コア143は、コア11〜13と同一の材料(例えばSiOx)から成り、コア11〜13と同一の断面サイズを有している。
コア143とコア141の接続部分、およびコア143とコア142との接続部分は、前述したコア11とコア15との接続部分110と同様のSSC構造を有する。
例えば、光ファイバブロック7の調心時に、調心用のコア12の端面12Aに調心光ALを入力すると、調心光ALは以下のように伝搬する。先ず、調心用のコア12の端面12Aに入力された調心光ALは、SSC部1411を介してコア141に入力される。コア141に入力された調心光ALは、コア141内を伝搬し、コア141の途中に形成された屈曲部1410によって導波方向が変更され、SSC部1412を介してコア143に入力される。コア143に入力された調心光ALは、コア143内を伝搬し、SSC部1421を介してコア142に入力される。コア142に入力された調心光ALは、コア142内を伝搬し、コア142の途中に形成された屈曲部1420によって導波方向が変更され、SSC部1421を介してコア13に入力される。コア13に入力された調心光ALは、コア13内部を伝搬し、コア13の端面13Aから出力される。
上記の構造を有するコア14によれば、一方の調心用のコアに入力された調心光ALを低損失に他方の調心用のコアから出力することが可能となる。また、シリコンから成るコア141、142の途中に屈曲部を形成することにより、シリコンよりも屈折率の小さいSiOx等から成るコアの途中に屈曲部を形成する場合に比べて、より小さい曲率半径で光の導波方向を変更することができる。これにより、SiPhチップ上に形成する調心用の光導波路の占有面積を小さくすることが可能となる。
次に、光回路部品1に対する光ファイバブロック7の調心方法について説明する。
図5は、本実施の形態に係る光回路部品に対する光ファイバブロックの調心を行うための調心機構を示す図である。
同図に示されるように、調心機構100は、光源80、入力用光ファイバ81、出力用光ファイバ82、光パワーメータ83、制御装置84、光ファイバブロック移動装置85、およびステージ86を備えている。
ステージ86は、光回路部品1を支持し、固定するための支持台である。
光ファイバブロック移動装置85は、光ファイバブロック7を支持し、固定するための支持部材を備えている。光ファイバブロック移動装置85は、上記支持部材に光ファイバブロック7を固定した状態において、制御装置84からの制御信号に従ってX方向、Y方向、およびZ方向に移動することにより、光ファイバブロック7の光回路部品1に対する位置合わせ(調心)を行う。
光源80は、調心用の光(調心光)を照射する。入力用光ファイバ81は、光ファイバブロック移動装置85に固定された光ファイバブロック7と光源80とを接続する光ファイバであり、光源80から照射された調心光ALを光ファイバブロック7の調心用の光ファイバ(例えば光ファイバ72)に入力する。
出力用光ファイバ82は、光ファイバブロック移動装置85に固定された光ファイバブロック7と光パワーメータ80とを接続する光ファイバであり、光ファイバブロック7の調心用の光ファイバ(例えば光ファイバ73)から出力された調心光ALを光パワーメータ83に入力する。光パワーメータ83は、入力した光の強度を計測し、計測結果を出力する装置である。制御装置84は、光パワーメータ83の計測結果に基づいて光ファイバブロック移動装置85を制御するための制御信号を生成することにより、光ファイバブロック移動装置85を制御する。
調心機構100を用いた光ファイバブロック7の調心手順について説明する。
先ず、光回路部品1をステージ86上に固定するとともに、光ファイバブロック7を光ファイバブロック移動装置85に固定する。次に、上部からカメラを用いた画像認識により、手動または自動で、ステージ上86に固定された光回路部品1に対する光ファイバブロック7の大まかな位置合わせを行う。具体的には、調心用の光ファイバ72の導波方向と光回路部品1の調心用のコア12の導波方向とが一直線状になり、且つ調心用の光ファイバ73の導波方向と光回路部品1の調心用のコア13の導波方向とが一直線上になるように、光ファイバブロック移動装置85を移動させる。
次に、光源80から調心光ALを照射する。光源80から出射された調心光ALは、入力用光ファイバ81を介して光ファイバブロック7の調心用の光ファイバ72に入力される。光ファイバ72に入力された調心光ALは、光ファイバ72を伝搬し、光回路部品1の端面に設けられた調心用のコア12に入力される。コア12に入力された調心光ALは、コア14を介して調心用のコア13に伝搬し、コア13の端部から出力される。コア13の端部から出力された調心光ALは、光ファイバブロック7の調心用の光ファイバ73を伝搬し、出力用光ファイバ82を介して光パワーメータ83に入力される。制御装置84は、光パワーメータ83によって計測された調心光の光強度が最大になるように、光ファイバブロック移動装置85を制御し、光ファイバブロック7の調心を行う。
図6に、調心後の光ファイバブロック7と光回路部品1との位置関係を示す。
同図には、端面10A側から見た光回路部品1の構造が模式的に示されている。同図において、光ファイバ71〜73は、点線で図示されている。
同図に示されるように、調心後、調心用の光ファイバ72のコアの端面72Aと調心用のコア12の端面12Aとが対向し、調心用の光ファイバ73のコアの端面73Aと調心用のコア13の端面13Aとが対向し、信号用の光ファイバ71のコアの端面71Aと信号用のコア11の端面11Aとが対向して、配置される。
ここで、“対向”とは、2つの端面が互いに正面に相手を見る位置にあることを言い、対応するコアの光軸同士が同一直線上に配置されている場合のみならず、光学的な損失が許容できる範囲の多少の誤差を有して光軸同士が配置されている場合も含む。
光ファイバブロック7の調心が完了したら、例えば接着剤を用いて光ファイバブロック7の端面を光回路部品1の端面(SiPhチップの端面)に固定する。これにより、調心作業が完了する。なお、上記接着剤は、光回路部品1におけるコア11〜13と光ファイバ71〜73との間に光学的な損失が生じないように屈折率が調整された材料から構成されており、例えば紫外線硬化型のエポキシ系、あるいはアクリル系等の接着材料から構成されている。
上記のように光ファイバブロック7の調心を行うことにより、信号用の光導波路を構成するコア11と信号用の光ファイバ71とが低損失に接続された、光ファイバと光回路部品との接続構造を実現することができる。
以上、本実施の形態に係る光回路部品1によれば、調心光を入出力するためのコア12、13の双方の端面を光回路部品1の一つの端面10Aに形成したので、光ファイバと光回路部品とを接続するための調心機構の簡素化を図ることが可能となる。すなわち、光回路部品1によれば、前述した従来の調心機構900(図16参照)のように、2つの光ファイバ移動装置とそれらを別個に制御するための制御装置等が不要となるので、調心機構の簡素化を図ることができる。これにより、従来に比べて調心作業における作業工程も少なくなるので、調心作業も容易となる。
また、本実施の形態に係る光回路部品1によれば、コア14の一部をシリコンによって構成し、そのシリコンから構成された部分を曲げることによって調心光を入出力するためのコア12、13同士を接続するので、調心用の光導波路を低損失且つ小面積に形成することができる。これにより、調心用の光導波路を備えたSiPhチップを従来よりも小面積で実現することができ、光回路部品の製造コストの低減が期待できる。
すなわち、本実施の形態に係る光回路部品1によれば、光回路部品の小型化を図りつつ、調心機構の簡素化を図ることが可能となる。
なお、本実施の形態では、信号用の光導波路が一つである場合を例示したが、これに限られず、信号用の光導波路は複数あってもよい。
図7は、実施の形態1に係る、複数の信号用の光導波路を有する光回路部品の平面構造を模式的に示す図である。同図において、上述した光回路部品1と同様の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。また、同図では、信号用の光導波路が4つ形成される場合を例示しているが、信号用の光導波路の個数に特に制限はない。
同図に示されるように、光回路部品1Aは、信号用の光導波路を構成するコア11_1〜11_4と、コア15_1〜15_4とを有している。コア11_1〜11_4は、平面視において、調心用のコア12と調心用のコア13との間に端面10Aに沿って配置される。コア11_1〜11_4は、前述のコア11と同一の材料(例えばSiOx)によって形成され、同一の構造を有する。コア15_1〜15_4は、前述のコア15と同一の材料(シリコン)によって形成され、同一の構造を有する。コア15_1〜15_4とコア11_1〜11_4とは、前述のコア11とコア15と同様に、対応するコア同士がSSC構造により、それぞれ接続されている。また、コア143は、前述のコア15と同様に、コア15_1〜15_4とそれぞれ交差して形成されている。
光ファイバブロック7は、調心用の光ファイバ72、73に加えて、信号用の光ファイバ71_1〜71_4を4本有する。信号用の光ファイバ71_1〜71_4は、コア11_1〜11_4の配列に対応した配列ピッチで光ファイバブロック7内にそれぞれ配置されている。
信号用の光導波路を複数有する光回路部品1Aによれば、信号用の光導波路を1つ有する光導波路1と同様に、光回路部品の小型化を図りつつ、調心機構の簡素化を図ることが可能となる。
≪実施の形態2≫
実施の形態2に係る光回路部品は、調心用の光導波路と信号用の光導波路とが、シリコンよりも屈折率の小さい材料から成るコア同士で交差する点において、実施の形態1に係る光回路部品1と相違し、その他の点は光回路部品1と同様である。実施の形態2に係る光回路部品2において、実施の形態1に係る光回路部品1と同様の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図8は、実施の形態2に係る光回路部品と光ファイバブロックとの接続構造を模式的に示す図である。
同図に示されるように、光回路部品2は、信号用の光導波路を構成するコア21、25と、調心用の光導波路を構成するコア12、13、24とを備える。
コア24は、シリコンから成るコア141、142と、シリコンよりも屈折率の小さい材料から成るコア243とを含む。図8に示されるように、コア243は、平面視において基板10(下部クラッド層18)上にコア21と交差して形成されている。以下、コア243とコア21について詳細に説明する。
図9は、実施の形態2に係る光回路部品における調心用の光導波路と信号用の光導波路とが交差する部分の構造を模式的に示す図である。なお、同図では、上部クラッド層16の図示を省略している。
同図に示されるように、コア243は、実施の形態1に係るコア143と同様に、基板10(下部クラッド層18)上にコア141の他方の端部と、コア142の他方の端部とを覆って形成され、平面視においてコア21と交差して延在している。なお、図9に示されるように、コア243とコア141との接続部、およびコア243とコア142との接続部とは、実施の形態1に係る光回路部品1と同様に、SSC構造を有している。
コア21は、実施の形態1に係るコア11と同様に、基板10(下部クラッド層18)上に、コア25の一方の端部(SSC部)250を覆って形成されている。
コア21とコア243とは、コア12、13と同様に、シリコンよりも屈折率の小さい同一の材料(例えばSiOxやシリコン窒化物)から構成されている。図9に示されるように、コア21とコア243とは、例えば一部において2つのコアが交差した十字形状の構造体として一体に形成されている。コア21とコア243との交差角度は、例えば90度である。なお、コア21およびコア243の断面サイズ(厚さ×幅)は、実施の形態1に係るコア11およびコア143と同様であり、例えば3μm×3μmである。
例えば、光ファイバブロック7の調心時に、調心用のコア12の端面12Aに調心光ALを入力すると、調心光ALは以下のように伝搬する。先ず、コア12の端面12Aに入力された調心光ALは、コア12を伝搬し、コア141を介してコア243に入力される。コア243に入力された調心光ALは、コア243内を伝搬し、コア243とコア21との交差する部分を通って、コア142に入力される。その後、コア142に入力された調心光ALは、コア142内を伝搬し、コア13に入力され、コア13を伝搬してコア13の端面13Aから出力される。一方、調心後の通常使用時には、通信の目的とされる信号光SLが、光ファイバブロック7の信号用の光ファイバ71を介して信号用のコア21の端面21Aに入力される。信号用のコア21の端面21Aに入力された信号光SLは、コア21内部を伝搬してコア25に入力され、コア25の内部を通って後段の光回路(図示せず)まで伝搬する。
なお、図8および図9では、信号用の光導波路が一つである場合を例示したが、信号用の光導波路は複数あってもよい。
図10は、実施の形態2に係る、複数の信号用の光導波路を有する光回路部品の平面構造を模式的に示す図である。同図において、上述した光回路部品2と同様の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。また、同図では、信号用の光導波路が4つ形成される場合を例示しているが、信号用の光導波路の個数に特に制限はない。
同図に示されるように、光回路部品2Aは、信号用の光導波路を構成する4つのコア21_1〜21_4と、4つのコア25_1〜25_4とを有している。コア21_1〜21_4は、平面視において、調心用のコア12と調心用のコア13との間に端面10Aに沿って配置される。コア21_1〜21_4は、前述のコア21と同一の材料(例えばSiOx)によって形成され、同一の構造を有する。コア25_1〜25_4は、前述のコア25と同一の材料(シリコン)によって形成され、同一の構造を有する。コア25_1〜25_4とコア21_1〜21_4とは、前述のコア21およびコア25同様に、対応するコア同士がSSC構造により、それぞれ接続されている。
コア243は、前述のコア25と同様に、コア21_1〜21_4とそれぞれ交差して形成されている。
以上、実施の形態2に係る光回路部品2、2Aによれば、実施の形態1に係る光回路部品1と同様に、光回路部品の小型化を図りつつ、調心機構の簡素化を図ることが可能となる。
また、実施の形態2に係る光回路部品2、2Aは、調心用の光導波路と信号用の光導波路とが、シリコンよりも屈折率の小さい材料から成るコア(コア243とコア21)同士で交差する構造を有しているので、例えばAWG(Arrayed Waveguide Grating)を有する光回路部品に適用する場合に、特に有効である。
例えば、図10において、光回路部品2Aを、シリコンからなるコア25_1〜25_4を取り除き、SiOxまたはシリコン窒化物から成るコア21_1〜21_4を延長して後段の光回路に接続するAWG構造とすれば、調心用の光導波路を備えたAWG構造の光回路部品を小面積で実現することが可能となる。
≪実施の形態3≫
実施の形態3に係る光回路部品3は、調心用の光導波路を構成するコアが、信号用の光導波路を構成するシリコンから成るコアとシリコンよりも屈折率の小さい材料から成るコアの双方と交差する点において、実施の形態1に係る光回路部品1と相違し、その他の点は光回路部品1と同様である。実施の形態3に係る光回路部品3において、実施の形態1に係る光回路部品1と同様の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図11は、実施の形態3に係る光回路部品と光ファイバブロックとの接続構造を模式的に示す図である。
同図に示されるように、光回路部品3は、信号用の光導波路を構成するコア31、35と、調心用の光導波路を構成するコア12、13、34とを備える。
コア34は、シリコンから成るコア141、142と、シリコンよりも屈折率の小さい材料(例えばSiOx)から成るコア343とを含む。図11に示されるように、コア343は、平面視において基板10(下部クラッド層18)上にコア31およびコア35と交差して形成されている。以下、コア343、コア31、およびコア35について詳細に説明する。
図12は、実施の形態3に係る光回路部品における調心用の光導波路と信号用の光導波路とが交差する部分の構造を模式的に示す図である。
同図に示されるように、コア35は、実施の形態1に係るコア15と同様にシリコンから構成されており、コア35の端部(SSC部)350を含む一部がコア31に覆われている。また、図11、12に示されるように、コア35は、平面視においてコア31と重なりを有して同一方向に延在する部分351を有する。
コア343およびコア31は、実施の形態2に係るコア243およびコア21と同様にシリコンよりも屈折率の小さい同一の材料(例えばSiOxやシリコン窒化物)によって構成され、一部において2つのコアが交差した十字形状の構造体として一体に形成されている。また、コア343は、平面視でコア31とコア35とが重なりを有する部分351において、コア31および35と交差する。すなわち、コア343は、信号用の光導波路を構成するコア31およびコア35の双方と交差して形成される。コア343とコア31、35との交差角度は、例えば90度である。なお、コア31およびコア343の断面サイズ(厚さ×幅)は、実施の形態1に係るコア11およびコア143と同様であり、例えば3μm×3μmである。
例えば、光ファイバブロック7の調心時に、調心用のコア12の端面12Aに調心光ALを入力すると、調心光ALは以下のように伝搬する。先ず、コア12の端面12Aに入力された調心光ALは、コア12を伝搬し、コア141を介してコア343に入力される。コア343に入力された調心光ALは、コア343内を伝搬し、コア343とコア31とが交差する部分を通ってコア142に入力される。その後、コア142に入力された調心光ALは、コア142内を伝搬し、コア13に入力され、コア13を伝搬してコア13の端面13Aから出力される。
一方、調心後の通常使用時には、通信の目的とされる信号光SLが、光ファイバブロック7の信号用の光ファイバ71を介して信号用のコア31の端面31Aに入力される。信号用のコア31の端面31Aに入力された信号光SLは、コア31内部を伝搬してコア35に入力され、コア35とコア343とが交差する部分を通って、後段の光回路(図示せず)まで伝搬する。
このとき、コア35は、上記部分351の上部を覆うクラッドがSiOx等(コア31)によって均一に形成されているため、上記部分351の上部において屈折率が変化する箇所が生じないので、光の反射や錯乱が起こり難くなる。これにより、コア35で生じる損失を抑えることでき、信号光をより低損失に後段の光回路まで伝搬させることができる。
以上、実施の形態3に係る光回路部品3によれば、実施の形態1に係る光回路部品1と同様に、光回路部品の小型化を図りつつ、調心機構の簡素化を図ることが可能となる。
また、実施の形態3に係る光回路部品3によれば、調心用の光導波路を構成するコア343を信号用の光導波路を構成するコア31およびコア35の双方と交差して形成することにより、コア35の上部クラッドの屈折率が変化しないので、コア35を伝搬する光の反射や錯乱の発生を抑えることができ、調心用の光導波路を設けたことによるコア35での損失の発生を抑制することができる。
なお、図11および図12では、信号用の光導波路が一つである場合を例示したが、信号用の光導波路は複数あってもよい。
図13は、実施の形態3に係る、複数の信号用の光導波路を有する光回路部品の平面構造を模式的に示す図である。同図において、上述した光回路部品3と同様の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。また、同図では、信号用の光導波路が4つ形成される場合を例示しているが、信号用の光導波路の個数に特に制限はない。
同図に示されるように、光回路部品3Aは、信号用の光導波路を構成する4つのコア31_1〜31_4と、4つのコア35_1〜35_4とを有している。コア31_1〜31_4は、平面視において、調心用のコア12と調心用のコア13との間に端面10Aに沿って配置される。コア31_1〜31_4は、前述のコア31と同一の材料(例えばSiOx)によって形成され、同一の構造を有する。コア35_1〜35_4は、前述のコア35と同一の材料(シリコン)によって形成され、同一の構造を有する。コア35_1〜35_4とコア31_1〜31_4とは、前述のコア31およびコア35同様に、対応するコア同士がSSC構造により、それぞれ接続されている。
コア343は、前述のコア35と同様に、コア31_1〜31_4とコア35_1〜35_4とがそれぞれ交差して形成されている。
光回路部品3Aによれば、信号用の光導波路を1つ有する光導波路3と同様に、光回路部品の小型化を図りつつ、調心機構の簡素化を図ることが可能となり、且つ、調心用の光導波路を設けたことによるコア35_1〜35_4での損失の発生を抑制することができる。
≪実施の形態4≫
実施の形態4に係る光回路部品4は、調心用の光導波路と信号用の光導波路とが交差しない点において、実施の形態1に係る光回路部品1と相違し、その他の点は光回路部品1と同様である。実施の形態4に係る光回路部品4において、実施の形態1に係る光回路部品1と同様の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図14Aは、実施の形態4に係る光回路部品と光ファイバブロックとの接続構造を模式的に示す図である。
同図に示されるように、光回路部品4は、信号用の光導波路を構成するコア11、45と、調心用の光導波路を構成するコア12、13、44と、フォトダイオード46とを備える。
図14Bは、実施の形態4に係る光回路部品における信号用の光導波路を構成するコア45の端部の構造を模式的に示す図である。同図に示されるように、コア45は、実施の形態1に係るコア15と同様に、シリコンから構成されており、コア45の一方の端部(SSC部)450においてコア11に覆われている。
フォトダイオード46は、コア45の他方の端部に配置され、コア11に入力され、コア45を介して伝搬した光を電気信号に変換する。フォトダイオード46は、例えば、ゲルマニウム・フォトダイオード(GePD)である。フォトダイオード46によって変換された電気信号は、図示されていない電子回路等に供給される。
コア44は、シリコンから成るコア141、142と、シリコンよりも屈折率の小さい材料(例えばSiOxやシリコン窒化物等)から成るコア443とを含む。図15に示されるように、コア443は、実施の形態1に係るコア143や実施の形態2に係るコア243とは異なり、平面視においてコア45やコア11と交差することなく、基板10(下部クラッド層)上に形成されている。これによれば、一方の調心用のコア12に入力された調心光ALを低損失に他方の調心用のコア13から出力することが可能となる。
以上、実施の形態4に係る光回路部品4によれば、実施の形態1に係る光回路部品1と同様に、光回路部品の小型化を図りつつ、調心機構の簡素化を図ることが可能となる。
また、実施の形態4に係る光回路部品4によれば、従来のように光ファイバブロックの調心を行うためにフォトダイオードからの電気信号を検出する必要がないので、フォトダイオードの電気信号を検出するための調心用の電極パッド等が不要となり、従来に比べて光回路部品の小型化が可能となる。
更に、実施の形態4に係る光回路部品4によれば、電極パッドと接続するためのプローブ等も必要ないので、従来の調心用の電極パッドを有する光回路部品のための調心機構と比べて、装置の簡素化が可能となる。
なお、図14Aでは、調心用のコア12およびコア13を接続するコア44を、シリコンから成るコア141、142とシリコンよりも屈折率の小さい材料から成るコア443とから構成する場合を例示したが、これに限られず、図15に示されるように、調心用のコア12およびコア13を接続するコア44を、シリコンから成る1つのコアによって構成してもよい。
この場合、コア44は、シリコンから成るコア444によって形成され、コア444の2か所を曲げることによって、コア12とコア13とを接続する。
これによれば、図14Aに示すようにコア44を2種類のコア材料によって形成する場合と同様に、光回路部品の小型化を図りつつ、調心機構の簡素化を図ることが可能となる。
以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
例えば、上記実施の形態において、光回路部品1〜4の信号用のコア11、21、31が平面視において調心用の2つのコア12、13に挟まれて配置される場合を例示したが、これに限られない。例えば、調心用の2つのコア12、13を並べて配置し、調心用のコア12、13の何れか一方に並んで信号用のコア11,21、31を配置しても良い。これによれば、上記実施の形態と同様に、光回路部品の小型化を図りつつ、調心機構の簡素化を図ることが可能となる。
1〜4、1A、2A、3A…光回路部品、10…基板、10A…基板の端面、11〜15、24、25、34、35、44、45、141〜143、243、343、443、11_1〜11_4、15_1〜15_4、21_1〜21_4、25_1〜25_4、31_1〜31_4、35_1〜35_4…コア、16…上部クラッド層、18…下部クラッド層、11A〜13A、21A、31A…コアの端面、1410、1420…屈曲部、150、250、350、450、1411、1421、1412、1422…SSC部、7…光ファイバブロック、71〜73、71_1〜71_4…光ファイバ、71A〜73A…光ファイバの端面、80…光源、81…入力用光ファイバ、82…出力用光ファイバ、83…光パワーメータ、84…制御装置、85…光ファイバブロック移動装置、86…ステージ、351…コア35におけるコア31と重なる部分、SL…信号光、AL…調心光。

Claims (8)

  1. 平面視略矩形状の基板と、
    前記基板上に形成され、信号用の光導波路を構成する第1コアと、
    前記基板上に形成され、調心用の光導波路を構成する第2コアおよび第3コアと、
    前記基板上に形成され、少なくとも一部がシリコンから構成され、前記第2コアと前記第3コアとを接続する光導波路を構成する第4コアと、を有し、
    前記第1コアの一方の端部と、前記第2コアの一方の端部と、前記第3コアの一方の端部は、前記基板の一辺に、コア端部が並んで形成され、
    前記第4コアは、前記シリコンから構成された部分に屈曲部を有し、前記第2コアの他方の端部と前記第3コアの他方の端部とを接続する
    光回路部品において、
    前記基板上に形成され、シリコンから成る第5コアを更に有し、
    前記第1コアは、前記第5コアの一方の端部を覆って形成され、
    前記第4コアは、
    シリコンから構成され、一方の端部が前記第2コアの他方の端部に覆われて接続され、
    第1屈曲部を有する第6コアと、
    シリコンから構成され、一方の端部が前記第3コアの他方の端部に覆われて接続され、
    第2屈曲部を有する第7コアと、
    前記第6コアの他方の端部と、前記第7コアの他方の端部と、前記第5コアの一部とを覆い、平面視において前記第5コアと交差する第8コアとを含み、
    前記第1コア、前記第2コア、前記第3コア、および前記第8コアは、シリコンよりも屈折率の小さい材料から構成されている
    ことを特徴とする光回路部品。
  2. 請求項1に記載の光回路部品において、
    前記第1コアと、前記第2コアと、前記第3コアは、平面視において前記基板の一辺に、コア端部が並んで形成され、
    前記第1コアは、平面視において前記第2コアと前記第3コアとの間に配置されている ことを特徴とする光回路部品。
  3. 平面視略矩形状の基板と、
    前記基板上に形成され、信号用の光導波路を構成する第1コアと、
    前記基板上に形成され、調心用の光導波路を構成する第2コアおよび第3コアと、
    前記基板上に形成され、少なくとも一部がシリコンから構成され、前記第2コアと前記第3コアとを接続する光導波路を構成する第4コアと、を有し、
    前記第1コアの一方の端部と、前記第2コアの一方の端部と、前記第3コアの一方の端部は、前記基板の一辺に、コア端部が並んで形成され、
    前記第4コアは、前記シリコンから構成された部分に屈曲部を有し、前記第2コアの他方の端部と前記第3コアの他方の端部とを接続する
    光回路部品において、
    前記第4コアは、
    シリコンから構成され、一方の端部が前記第2コアの他方の端部に接続され、第1屈曲部を有する第5コアと、
    シリコンから構成され、一方の端部が前記第3コアの他方の端部に接続され、第2屈曲部を有する第6コアと、
    前記第5コアの他方の端部と、前記第6コアの他方の端部とを覆い、平面視において前記第1コアと交差する第7コアとを含み、
    前記第1コア、前記第2コア、前記第3コア、および前記第7コアは、シリコンよりも屈折率の小さい材料から構成され、
    前記第1コアと前記第7コアとは、交差する部分が共通化されて一体に形成されている ことを特徴とする光回路部品。
  4. 請求項3に記載の光回路部品において、
    前記第1コアと、前記第2コアと、前記第3コアは、平面視において前記基板の一辺に、コア端部が並んで形成され、
    前記第1コアは、平面視において前記第2コアと前記第3コアとの間に配置されている ことを特徴とする光回路部品。
  5. 請求項3または4に記載の光回路部品において、
    基板上に形成され、シリコンから成る第8コアを更に有し、
    前記第8コアは、平面視において前記第1コアと重なりを有して同一方向に延在する部分を有し、
    前記第7コアは、平面視で前記第1コアと前記第8コアとが重なりを有する部分において、前記第8コアと交差する
    ことを特徴とする光回路部品。
  6. 請求項から5までの何れか一項に記載の光回路部品において、
    前記シリコンよりも屈折率の小さい材料は、シリコン酸化物またはシリコン窒化物を含む
    ことを特徴とする光回路部品。
  7. 請求項1から6までの何れか一項に記載の光回路部品において、
    前記第1コアを複数有する
    ことを特徴とする光回路部品。
  8. 請求項1から7までの何れか一項に記載の光回路部品と、
    前記第1コア、前記第2コア、および前記第3コアの配列間隔に対応して配置された第1光ファイバ、第2光ファイバおよび第3光ファイバを有する光ファイバブロックとを備え、
    前記光回路部品と前記光ファイバブロックとは、前記第1コアの前記一方の端部の端面と前記第1光ファイバのコアの端面とが対向し、前記第2コアの前記一方の端部の端面と前記第2光ファイバのコアの端面とが対向し、前記第3コアの前記一方の端部の端面と前記第3光ファイバのコアの端面とが対向して接続されている
    ことを特徴とする光ファイバと光回路部品との接続構造。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220024797A (ko) 2019-07-25 2022-03-03 교세라 가부시키가이샤 광회로 기판 및 그것을 사용한 전자 부품 실장 구조체

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6649843B2 (ja) * 2016-05-13 2020-02-19 Nttエレクトロニクス株式会社 光回路
JP6666802B2 (ja) * 2016-07-01 2020-03-18 日本電信電話株式会社 超伝導単一光子検出器モジュール
JP7009962B2 (ja) * 2017-12-05 2022-01-26 日本電信電話株式会社 モードフィールド変換器の設計方法
WO2019171806A1 (ja) 2018-03-09 2019-09-12 パナソニックIpマネジメント株式会社 光デバイスおよび光検出システム
JP7087547B2 (ja) * 2018-03-28 2022-06-21 沖電気工業株式会社 光センサ装置
JP7208498B2 (ja) * 2019-02-04 2023-01-19 日本電信電話株式会社 インタポーザ回路
JP7259431B2 (ja) * 2019-03-15 2023-04-18 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 光デバイス、これを用いた光モジュール、及び光デバイスの試験方法
CN113474721B (zh) 2019-04-26 2023-10-20 松下知识产权经营株式会社 光设备
US20220260786A1 (en) * 2019-06-20 2022-08-18 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Optical Fiber Guide Structure and Optical Fiber Connecting Structure
JP7371556B2 (ja) * 2020-03-31 2023-10-31 住友大阪セメント株式会社 光導波路素子
JPWO2022210230A1 (ja) * 2021-03-30 2022-10-06
WO2022254657A1 (ja) * 2021-06-03 2022-12-08 日本電信電話株式会社 集積型光デバイスおよびその製造方法
WO2023218607A1 (ja) * 2022-05-12 2023-11-16 日本電信電話株式会社 光回路チップ

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3690646B2 (ja) * 1999-11-30 2005-08-31 京セラ株式会社 光導波路回路基板と光ファイバアレイとの接続構造
US6654523B1 (en) * 2001-08-10 2003-11-25 Lightwave Microsystems Corporation Optical alignment guide and method for aligning an optical fiber array with an optical integrated circuit
JP4237665B2 (ja) * 2004-04-07 2009-03-11 日本電信電話株式会社 光導波路型センサ及びその製造方法
US7190865B2 (en) * 2004-04-19 2007-03-13 Infinera Corporation Hermaphroditic u-guide alignment structures and method thereof
JP2007052328A (ja) * 2005-08-19 2007-03-01 Ricoh Co Ltd 複合光導波路
JP5467414B2 (ja) * 2009-11-11 2014-04-09 学校法人慶應義塾 光機能導波路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220024797A (ko) 2019-07-25 2022-03-03 교세라 가부시키가이샤 광회로 기판 및 그것을 사용한 전자 부품 실장 구조체

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