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JP2015135402A - Planar waveguide circuit with optical path change and manufacturing method thereof - Google Patents

Planar waveguide circuit with optical path change and manufacturing method thereof Download PDF

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JP2015135402A JP2014006623A JP2014006623A JP2015135402A JP 2015135402 A JP2015135402 A JP 2015135402A JP 2014006623 A JP2014006623 A JP 2014006623A JP 2014006623 A JP2014006623 A JP 2014006623A JP 2015135402 A JP2015135402 A JP 2015135402A
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近藤 信行
Nobuyuki Kondo
信行 近藤
柳澤 雅弘
Masahiro Yanagisawa
雅弘 柳澤
圭一 守田
Keiichi Morita
圭一 守田
小川 育生
Ikuo Ogawa
育生 小川
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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NTT Electronics Corp
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

【課題】本発明は、作成が容易で精度の高い光路変換付き平面導波回路を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の、光路変換付き平面導波回路の製造方法は、製造が容易で精度の高いミラー角度及び、表面粗さの小さいミラー面を備えた平面導波回路光路変換ミラー構造体を提供する。具体的には、ウエハプロセスにより光路変換ミラーを備える平面導波回路を提供できる。そのため、光路変換ミラーの実装が不要となり、製造コストの低い一体集積モジュールを製造することができる。【選択図】図1An object of the present invention is to provide a planar waveguide circuit with optical path conversion that is easy to produce and has high accuracy. The method of manufacturing a planar waveguide circuit with optical path conversion according to the present invention is a planar waveguide optical path conversion mirror structure having a mirror angle that is easy to manufacture and has high accuracy and a mirror surface with a small surface roughness. I will provide a. Specifically, a planar waveguide circuit including an optical path conversion mirror can be provided by a wafer process. Therefore, it is not necessary to mount an optical path conversion mirror, and an integrated integrated module with a low manufacturing cost can be manufactured. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、光路変換付き平面導波回路とその製造方法に関する。   The present invention relates to a planar waveguide circuit with an optical path change and a manufacturing method thereof.

光通信分野では、平面導波回路を用いて光機能部品を構成して集積することが行われている。このような平面導波回路を用いて光通信を行うためには、光学素子から平面導波回路へと光を入力する光学的結合を要する。また、平面導波回路から光の一部又は全部を取り出して、他の光学素子に入力するための光学的結合を要する。   In the optical communication field, an optical functional component is configured and integrated using a planar waveguide circuit. In order to perform optical communication using such a planar waveguide circuit, optical coupling for inputting light from the optical element to the planar waveguide circuit is required. In addition, optical coupling is required to extract part or all of the light from the planar waveguide circuit and input it to another optical element.

従来の一体集積型受信フロントエンドモジュール等の一体集積モジュールでは、平面導波回路側面より出力される光を、光路変換することなく側面に配置した光学素子で受光する。また、平面導波回路の側面へ光学素子で光を入力する。光学素子の例としてLaser Diode(LD)や、Photo Diode(PD)が挙げられる。モジュールを小型化するためには、光路変換機能をモジュールに備え、かつ、光学素子を表面実装する必要がある。そこで、平面導波回路と光学素子との光学的結合構造として、垂直入出力構造が提案されている。垂直入出力構造では、平面導波回路の一部に光路を変換するための光路変更ミラーを設け、平面導波回路内での光の進行方向と垂直方向に光を入出力する。そのため、光学素子を表面実装し、垂直入出力構造を備える平面導波回路へ光学素子から光が入出力されるようにすればモジュールの小型化が可能である。しかし、特許文献1に示されている光路変換付き平面導波回路が備えるミラーは、製造工程にレーザー等による加工を含み、高精度な作成が困難であった。さらに、ミラーの歩留まりも高くないという問題があった。   In an integrated module such as a conventional integrated integrated reception front-end module, light output from the side surface of a planar waveguide circuit is received by an optical element disposed on the side surface without changing the optical path. In addition, light is input to the side surface of the planar waveguide circuit by an optical element. Examples of the optical element include laser diode (LD) and photo diode (PD). In order to reduce the size of the module, it is necessary to provide the module with an optical path changing function and to mount the optical element on the surface. Therefore, a vertical input / output structure has been proposed as an optical coupling structure between the planar waveguide circuit and the optical element. In the vertical input / output structure, an optical path changing mirror for converting the optical path is provided in a part of the planar waveguide circuit, and light is input / output in a direction perpendicular to the light traveling direction in the planar waveguide circuit. Therefore, if the optical element is surface-mounted and light is input / output from the optical element to a planar waveguide circuit having a vertical input / output structure, the module can be reduced in size. However, the mirror included in the planar waveguide circuit with an optical path conversion disclosed in Patent Document 1 includes processing by a laser or the like in the manufacturing process, and it has been difficult to produce with high accuracy. In addition, the mirror yield is not high.

そこで、特許文献2の、基板上に形成された平面導波回路内に樹脂を用いてミラー支持体を形成し、ミラー支持体に金属を蒸着等することによりミラーを形成する手法が提案された。しかし、特許文献2に示されているミラー支持体は樹脂を用いるため、熱耐性に劣り、環境条件によりミラーが変形する場合があった。さらに、樹脂を用いるプロセスを有するため、コストが上昇する欠点があった。   Therefore, a method of forming a mirror by forming a mirror support using a resin in a planar waveguide circuit formed on a substrate in Patent Document 2 and depositing a metal on the mirror support is proposed. . However, since the mirror support shown in Patent Document 2 uses a resin, it is inferior in heat resistance, and the mirror may be deformed depending on environmental conditions. Furthermore, since it has a process using a resin, there is a drawback that the cost increases.

特開平11−153719号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-153719 特開2007−240781号公報JP 2007-240781 A

前記課題を解決するために、本発明は、製造コストの低い光路変換付き平面導波回路とその製造方法を提供することを目的とする。   In order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide a planar waveguide circuit with an optical path change and a manufacturing method thereof, which are low in manufacturing cost.

本願発明に係る光路変換付き平面導波回路の製造方法は、上記目的を達成するため、ウエハプロセス及び異方性エッチングを用いてミラー支持体にミラーを形成する。本願発明に係る光路変換付き平面導波回路は、本願発明に係る光路変換付き平面導波回路の製造方法で製造された光路変換付き平面導波回路である。   In order to achieve the above object, the method for manufacturing a planar waveguide circuit with optical path conversion according to the present invention forms a mirror on a mirror support using a wafer process and anisotropic etching. The planar waveguide circuit with optical path conversion according to the present invention is a planar waveguide circuit with optical path conversion manufactured by the method for manufacturing a planar waveguide circuit with optical path conversion according to the present invention.

具体的には、本願発明の光路変換付き平面導波回路の製造方法は、コアと、上部クラッドと、下部クラッドを備える平面導波回路内にミラーが設けられた光路変換機能を有する平面導波回路の製造方法であって、下部クラッドの上に配置されたミラー支持体のうち少なくとも一部を残してミラー支持体の少なくとも一部を異方性エッチングしてミラーを設けるための斜面を形成するミラー支持体形成工程と、斜面の少なくとも一部にミラーを形成するミラー形成工程と、下部クラッドの上であり、かつ、ミラー支持体が形成されていない部分及び前記斜面の上にコアを積層し、ミラーの反射した光を導波する導波路、又は、ミラーへ入射する光を導波する導波路を形成するコア形成工程と、ミラー及びコアの上に、上部クラッドを積層する上部クラッド形成工程とを順に有する。   Specifically, the method for manufacturing a planar waveguide circuit with optical path conversion according to the present invention is a planar waveguide having an optical path conversion function in which a mirror is provided in a planar waveguide circuit having a core, an upper cladding, and a lower cladding. A method for manufacturing a circuit, wherein at least a part of a mirror support disposed on a lower clad is subjected to anisotropic etching at least a part of the mirror support to form a slope for providing a mirror. A mirror support forming step, a mirror forming step of forming a mirror on at least a part of the slope, and a core on the lower clad and the part where the mirror support is not formed and the slope. A core forming step of forming a waveguide for guiding the light reflected by the mirror or a waveguide for guiding the light incident on the mirror, and laminating the upper clad on the mirror and the core. And a cladding formation step in this order.

ミラー支持体形成工程とミラー形成工程とを有するので、ミラーを高精度で歩留まりも高く作製できる。また、コア形成工程、上部クラッド形成工程を有するので、高精度で歩留まりの高いミラーを有する光路変換付き平面導波回路の製造方法を提供できる。   Since the mirror support body forming step and the mirror forming step are included, the mirror can be manufactured with high accuracy and high yield. Moreover, since it has a core formation process and an upper clad formation process, the manufacturing method of the planar waveguide circuit with an optical path change which has a mirror with a high precision and a high yield can be provided.

具体的には、本願発明の光路変換付き平面導波回路の製造方法は、コアと、上部クラッドと、下部クラッドを備える平面導波回路内にミラーが設けられた光路変換機能を有する平面導波回路の製造方法であって、下部クラッドの上に配置されたミラー支持体のうち少なくとも一部を残してミラー支持体の少なくとも一部を異方性エッチングしてミラーを設けるための斜面を形成するミラー支持体形成工程と、下部クラッドの上であり、かつ、ミラー支持体が形成されていない部分及び前記斜面の上にコアを積層し、ミラーの反射した光を導波する導波路、又は、ミラーへ入射する光を導波する導波路を形成するコア形成工程と、斜面の上及びコアの上に、上部クラッドを積層する上部クラッド形成工程と、斜面の上にあるコア及び上部クラッドを取り除く導波穴形成工程と、斜面の少なくとも一部にミラーを形成するミラー形成工程とを順に有してもよい。   Specifically, the method for manufacturing a planar waveguide circuit with optical path conversion according to the present invention is a planar waveguide having an optical path conversion function in which a mirror is provided in a planar waveguide circuit having a core, an upper cladding, and a lower cladding. A method for manufacturing a circuit, wherein at least a part of a mirror support disposed on a lower clad is subjected to anisotropic etching at least a part of the mirror support to form a slope for providing a mirror. A mirror support formation step, a waveguide on the lower clad and on which the mirror support is not formed and a core on the inclined surface, and guides the light reflected by the mirror, or A core forming step of forming a waveguide for guiding light incident on the mirror, an upper clad forming step of stacking an upper clad on the slope and on the core, and a core and an upper clad on the slope. And the waveguide hole forming step of removing may comprise a mirror forming step of forming a mirror on at least a part of the slope in order.

ミラー支持体形成工程とミラー形成工程とを有するので、ミラーを高精度で歩留まりも高く作製できる。また、コア形成工程、上部クラッド形成工程、導波穴形成工程を有するので、高精度で歩留まりの高いミラーを有し、さらに、光路変換時の光損失の少ない光路変換付き平面導波回路の製造方法を提供できる。   Since the mirror support body forming step and the mirror forming step are included, the mirror can be manufactured with high accuracy and high yield. In addition, since it has a core formation process, an upper cladding formation process, and a waveguide hole formation process, it has a mirror with high accuracy and high yield, and furthermore, manufactures a planar waveguide circuit with optical path conversion with low optical loss during optical path conversion. Can provide a method.

本願発明の光路変換付き平面導波回路の製造方法は、ミラー支持体形成工程において、ミラー支持体に電圧を印加しながらミラー支持体の異方性エッチングを行うことで斜面を凹面にしてもよい。   In the manufacturing method of the planar waveguide circuit with optical path conversion of the present invention, the inclined surface may be concaved by performing anisotropic etching of the mirror support while applying a voltage to the mirror support in the mirror support forming step. .

本願発明の光路変換付き平面導波回路の製造方法は、ミラー支持体形成工程において、ミラー支持体の結晶面が、下部クラッドに対して傾斜するようにミラー支持体を積層し、斜面が表出するようにエッチングを行ってもよい。   In the method of manufacturing a planar waveguide circuit with optical path conversion according to the present invention, in the mirror support forming step, the mirror support is laminated so that the crystal plane of the mirror support is inclined with respect to the lower cladding, and the inclined surface is exposed. Etching may be performed as described.

具体的には、本願発明の光路変換付き平面導波回路は、基板上に配置された下部クラッド層と、下部クラッド層の上に配置され、下部クラッド層の上面に対して傾斜した結晶面を有するミラー支持体と、ミラー支持体の結晶面に沿った斜面に形成されたミラーと、下部クラッド層の上に配置され、ミラーの反射した光を導波し、又は、ミラーへ入射する光を導波するコアと、コアの上に配置された上部クラッドとを備える。   Specifically, the planar waveguide circuit with optical path conversion of the present invention has a lower clad layer disposed on a substrate and a crystal plane disposed on the lower clad layer and inclined with respect to the upper surface of the lower clad layer. A mirror support having a mirror, a mirror formed on an inclined surface along the crystal plane of the mirror support, and a light disposed on the lower cladding layer to guide the light reflected by the mirror or to enter the mirror. A core to be guided and an upper clad disposed on the core are provided.

ミラー支持体は傾斜した結晶面を有し、ミラー支持体が有する斜面にミラーが配置されるので、表面の平坦性が高く、さらに歩留まりの高い光路変換付き平面導波回路を提供することができる。   The mirror support has an inclined crystal plane, and the mirror is disposed on the inclined surface of the mirror support. Therefore, it is possible to provide a planar waveguide circuit with optical path conversion with high surface flatness and high yield. .

本願発明の光路変換付き平面導波回路は、ミラーの斜面の少なくとも一部が凹面であってもよい。   In the planar waveguide circuit with optical path conversion of the present invention, at least a part of the inclined surface of the mirror may be concave.

具体的には、本願発明の発光モジュールは、光路変換付き平面導波回路と、ミラーに向かって光を出射させる発光素子とを備える。   Specifically, the light emitting module of the present invention includes a planar waveguide circuit with an optical path change and a light emitting element that emits light toward a mirror.

本願発明に係る光路変換付き平面導波回路と、発光素子とを備えるので、光損失が小さく、さらに、光軸調整が容易な発光モジュールを提供することができる。   Since the planar waveguide circuit with optical path conversion according to the present invention and the light emitting element are provided, it is possible to provide a light emitting module with small optical loss and easy optical axis adjustment.

具体的には、本願発明の受光モジュールは、光路変換付き平面導波回路と、ミラーからの光を受光する受光素子とを備える。   Specifically, the light receiving module of the present invention includes a planar waveguide circuit with an optical path conversion and a light receiving element that receives light from a mirror.

本願発明に係る光路変換付き平面導波回路と、受光素子とを備えるので、光損失が小さく、さらに、光軸調整が容易な受光モジュールを提供することができる。   Since the planar waveguide circuit with optical path conversion according to the present invention and the light receiving element are provided, it is possible to provide a light receiving module with small optical loss and easy optical axis adjustment.

本発明によれば、製造コストの低い光路変換付き平面導波回路とその製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the planar waveguide circuit with an optical path change with low manufacturing cost and its manufacturing method can be provided.

本願発明の第一の実施形態に係る光路変換付き平面導波回路の一例を示す。An example of the planar waveguide circuit with an optical path change concerning a first embodiment of the present invention is shown. 本願発明の第一の実施形態に係るミラー支持体形成工程のうち、下部クラッド上にミラー支持体及びエッチング防止層を積層している状態の一例を示す。An example of the state which has laminated | stacked the mirror support body and the etching prevention layer on the lower clad among the mirror support body formation processes which concern on 1st embodiment of this invention is shown. 本願発明の第一の実施形態に係るミラー支持体形成工程のうち、エッチング防止層の上にレジストを積層し、一部のエッチング防止層を除去した状態の一例を示す。An example of the state which laminated | stacked the resist on the etching prevention layer and removed a part of etching prevention layer among the mirror support body formation processes which concern on 1st embodiment of this invention is shown. 本願発明の第一の実施形態に係るミラー支持体形成工程のうち、ミラー支持面を異方性エッチングで形成した状態の一例を示す。An example of the state which formed the mirror support surface by anisotropic etching among the mirror support body formation processes which concern on 1st embodiment of this invention is shown. 本願発明の第一の実施形態に係るミラー形成工程のうち、リフトオフでミラーを形成した状態の一例を示す。An example of the state which formed the mirror by lift-off among the mirror formation processes which concern on 1st embodiment of this invention is shown. 本願発明の第一の実施形態に係るコア形成工程のうち、コアを積層した状態の一例を示す。An example of the state which laminated | stacked the core is shown among the core formation processes which concern on 1st embodiment of this invention. 本願発明の第一の実施形態に係るコア形成工程のうち、コアを積層した後、ミラー支持体の上にあるコアを除去した状態の一例を示す。An example of the state which removed the core on a mirror support body after laminating | stacking a core among the core formation processes which concern on 1st embodiment of this invention is shown. 本願発明の第一の実施形態に係る上部クラッド形成工程のうち、上部クラッドを積層した状態の一例を示す。An example of the state which laminated | stacked the upper clad among the upper clad formation processes which concern on 1st embodiment of this invention is shown. 本願発明の第二の実施形態に係る光路変換付き平面導波回路の一例を示す。An example of the planar waveguide circuit with an optical path change concerning a second embodiment of the present invention is shown. 本願発明の第二の実施形態に係るコア形成工程のうち、コアを積層した状態の一例を示す。An example of the state which laminated | stacked the core is shown among the core formation processes which concern on 2nd embodiment of this invention. 本願発明の第二の実施形態に係るコア形成工程のうち、コアを積層した後、ミラー支持体の上にあるコアを除去した状態の一例を示す。An example of the state which removed the core on a mirror support after laminating | stacking a core among the core formation processes which concern on 2nd embodiment of this invention is shown. 本願発明の第二の実施形態に係る上部クラッド形成工程のうち、上部クラッドを積層した状態の一例を示す。An example of the state which laminated | stacked the upper clad among the upper clad formation processes which concern on 2nd embodiment of this invention is shown. 本願発明の第二の実施形態に係る導波穴形成工程のうち、導波穴を形成した状態の一例を示す。An example of the state which formed the waveguide hole among the waveguide hole formation processes which concern on 2nd embodiment of this invention is shown. 本願発明の第二の実施形態に係るミラー形成工程のうち、ミラーを形成した状態の一例を示す。An example of the state which formed the mirror among the mirror formation processes which concern on 2nd embodiment of this invention is shown. 本願発明の第三の実施形態に係る発光モジュールの構成の一例を示す。An example of the structure of the light emitting module which concerns on 3rd embodiment of this invention is shown. 本願発明の第四の実施形態に係る発光モジュールの構成の一例を示す。An example of the structure of the light emitting module which concerns on 4th embodiment of this invention is shown. 本願発明の第五の実施形態に係る受光モジュールの構成の一例を示す。An example of the structure of the light reception module which concerns on 5th embodiment of this invention is shown. 本願発明の第六の実施形態に係る受光モジュールの構成の一例を示す。An example of the structure of the light reception module which concerns on 6th embodiment of this invention is shown.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to embodiment shown below. These embodiments are merely examples, and the present invention can be implemented in various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art. In the present specification and drawings, the same reference numerals denote the same components.

(第一の実施形態)
図1に、本発明の第一の実施形態に係る光路変換付き平面導波回路10を示す。本実施形態に係る光路変換付き平面導波回路10は、基板11と、下部クラッド12と、ミラー支持体13と、コア14と、上部クラッド15と、ミラー16とを備える。基板11の上に下部クラッド12が配置される。下部クラッド12の上にミラー支持体13と、ミラー16と、コア14が配置される。ミラー支持体13と、ミラー16と、コア14の上に、上部クラッド15が配置される。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a planar waveguide circuit 10 with an optical path change according to the first embodiment of the present invention. The planar waveguide circuit 10 with an optical path conversion according to the present embodiment includes a substrate 11, a lower cladding 12, a mirror support 13, a core 14, an upper cladding 15, and a mirror 16. A lower cladding 12 is disposed on the substrate 11. A mirror support 13, a mirror 16, and a core 14 are disposed on the lower cladding 12. An upper cladding 15 is disposed on the mirror support 13, the mirror 16, and the core 14.

111は、上部クラッド15からミラー16へと入射してミラー16で反射される光、又はミラー16で反射されたコア14を導波する光の例である。112はコア14を導波してミラー16で反射される光、又はミラー16で反射されてコア14を導波する光の例である。111で示したのは、ミラー16により基板11の上側へと反射された光、又は基板11の上側からミラー16へと入射する光である。しかし、ミラー配置16の向きは、基板11の上側へと光を反射及び入射する方向に限定されるわけではなく、図1の紙面に対して手前側又は奥側へと光を反射及び入射する方向であってもよい。   Reference numeral 111 denotes an example of light that enters the mirror 16 from the upper clad 15 and is reflected by the mirror 16, or light that is guided by the core 14 reflected by the mirror 16. 112 is an example of light that is guided through the core 14 and reflected by the mirror 16, or light that is reflected by the mirror 16 and guided through the core 14. Reference numeral 111 denotes light reflected by the mirror 16 toward the upper side of the substrate 11 or light incident on the mirror 16 from the upper side of the substrate 11. However, the orientation of the mirror arrangement 16 is not limited to the direction in which light is reflected and incident on the upper side of the substrate 11, and the light is reflected and incident on the front side or the rear side with respect to the paper surface of FIG. 1. It may be a direction.

ミラー支持体13の下面とは、ミラー支持体13が下部クラッド12と接する一方の面であり、ミラー支持体13の上面とは、ミラー支持体13の下面と対向する他方の面である。下部クラッド12の上面とは、ミラー支持体13又はコア14と接する面であり、下部クラッド12の下面とは、下部クラッド12の上面に対向する他方の面である。コア14の下面とは、下部クラッド12と接する面であり、コア14の上面とは、上部クラッド15と接する他方の面である。基板11の上面とは、下部クラッド12と接する面である。   The lower surface of the mirror support 13 is one surface in contact with the lower cladding 12, and the upper surface of the mirror support 13 is the other surface facing the lower surface of the mirror support 13. The upper surface of the lower cladding 12 is a surface in contact with the mirror support 13 or the core 14, and the lower surface of the lower cladding 12 is the other surface facing the upper surface of the lower cladding 12. The lower surface of the core 14 is a surface in contact with the lower cladding 12, and the upper surface of the core 14 is the other surface in contact with the upper cladding 15. The upper surface of the substrate 11 is a surface in contact with the lower clad 12.

本実施形態に係る光路変換付き平面導波回路10の製造方法について説明する。光路変換付き平面導波回路10の製造方法は、ミラー支持体形成工程と、ミラー形成工程と、コア形成工程と、上部クラッド形成工程とを順に有する。   A method for manufacturing the planar waveguide circuit 10 with an optical path change according to the present embodiment will be described. The manufacturing method of the planar waveguide circuit 10 with an optical path change has a mirror support body formation process, a mirror formation process, a core formation process, and an upper clad formation process in order.

ミラー支持体形成工程は、下部クラッド12の上のミラー支持体13のうち少なくとも一部を残してミラー支持体13の少なくとも一部を異方性エッチングしてミラー16を設けるための斜面を形成する工程である。ミラー形成工程は、ミラー支持体形成工程で形成した斜面の少なくとも一部にミラー16を形成する工程である。コア形成工程は、下部クラッド12の上面であり、かつ、ミラー支持体13が形成されていない部分にコア14を積層し、ミラー16の反射した光を導波する導波路、又は、ミラー16へ入射する光を導波する導波路を形成する工程である。上部クラッド形成工程は、ミラー16の上及びコア14の上面に、上部クラッド15を積層する工程である。   The mirror support forming step forms an inclined surface for providing the mirror 16 by anisotropically etching at least a part of the mirror support 13 while leaving at least a part of the mirror support 13 on the lower clad 12. It is a process. The mirror forming step is a step of forming the mirror 16 on at least a part of the slope formed in the mirror support forming step. In the core forming step, the core 14 is laminated on the upper surface of the lower clad 12 and the mirror support 13 is not formed, and the waveguide 16 that guides the light reflected by the mirror 16 or the mirror 16 is formed. This is a step of forming a waveguide for guiding incident light. The upper clad forming step is a step of laminating the upper clad 15 on the mirror 16 and the upper surface of the core 14.

先ず、ミラー支持体形成工程について説明する。図2に示すように、平坦な基板11の上に下部クラッド12を積層する。基板11の例として、Si基板が挙げられる。下部クラッド12の例として、Silicon On Insulator(SOI)構造におけるBuried Oxide(BOX)層が挙げられる。BOX層は酸化膜層でありSiOやSiOが用いられる。次に、下部クラッド12の上にミラー支持体13を積層する。ミラー支持体13の例として、Siによるミラー支持体12が挙げられる。ミラー支持体13にSiを用いる場合、積層後にSi結晶の(100)面がミラー支持体13の上面となるように積層する。 First, the mirror support forming process will be described. As shown in FIG. 2, a lower clad 12 is laminated on a flat substrate 11. An example of the substrate 11 is a Si substrate. An example of the lower clad 12 is a buried oxide (BOX) layer in a silicon on insulator (SOI) structure. The BOX layer is an oxide film layer, and SiO 2 or SiO is used. Next, the mirror support 13 is laminated on the lower cladding 12. An example of the mirror support 13 is a mirror support 12 made of Si. When Si is used for the mirror support 13, the mirror support 13 is stacked so that the (100) plane of the Si crystal becomes the upper surface of the mirror support 13 after stacking.

次に、図2に示すように、ミラー支持体13の上面にエッチング防止層31を積層する。エッチング防止層31の例として、例えばSiOのような酸化層や、金属層が挙げられる。ここでは、基板11の上に下部クラッド12及びミラー支持体13を積層しているが、同じような構造を有する貼り合わせで作製されたSOI基板を用いてもよい。一般的には、SOI基板は基板11と下部クラッド12とミラー支持体13に対応する構造を既に有している。SOI基板から図3の構造へ至る工程は、ミラー支持体13の上面にエッチング防止層31を積層する工程のみである。   Next, as shown in FIG. 2, an etching preventing layer 31 is laminated on the upper surface of the mirror support 13. Examples of the etching prevention layer 31 include an oxide layer such as SiO and a metal layer. Here, the lower clad 12 and the mirror support 13 are stacked on the substrate 11, but an SOI substrate manufactured by bonding having a similar structure may be used. In general, the SOI substrate already has a structure corresponding to the substrate 11, the lower cladding 12, and the mirror support 13. The process from the SOI substrate to the structure of FIG. 3 is only the process of laminating the etching prevention layer 31 on the upper surface of the mirror support 13.

次に、ミラー支持体形成工程のうち、ミラー支持体13の少なくとも一部を異方性エッチングする工程について説明する。具体的には、図2の状態から図3の状態へ至る工程、及び図3の状態から図4の状態に至る工程が、ミラー支持体13の少なくとも一部を異方性エッチングしてミラー16を設けるための斜面を形成する工程である。   Next, the step of anisotropically etching at least a part of the mirror support 13 in the mirror support forming step will be described. Specifically, the process from the state shown in FIG. 2 to the state shown in FIG. 3 and the process from the state shown in FIG. 3 to the state shown in FIG. 4 are performed by anisotropically etching at least a part of the mirror support 13. This is a step of forming an inclined surface for providing the surface.

まず、図2の状態から図3の状態へ至る工程について説明する。エッチング防止層31の上にレジスト32を塗布し、エッチング後でも保持するエッチング防止層31の上部以外のレジスト32は除去する。レジスト32の例として、フォトレジストが挙げられる。フォトレジストとは、フォトリソグラフィにおいて使用される、紫外線等で溶解性などの物性が変化する化合物である。フォトレジストは物質表面に塗布され、後に続くエッチングなどの処理から物質表面を保護する。次に、レジスト32を上に有しないエッチング防止層31を、エッチングにより除去する。   First, the process from the state of FIG. 2 to the state of FIG. 3 will be described. A resist 32 is applied on the etching prevention layer 31, and the resist 32 other than the upper part of the etching prevention layer 31 that is retained even after etching is removed. An example of the resist 32 is a photoresist. A photoresist is a compound used in photolithography, whose physical properties such as solubility are changed by ultraviolet rays or the like. Photoresist is applied to the material surface to protect the material surface from subsequent processing such as etching. Next, the etching preventing layer 31 that does not have the resist 32 thereon is removed by etching.

次に、図3の状態から図4の状態に至る工程を説明する。まず、レジスト32を除去する。次に、エッチング防止層31で保護されていないミラー支持体13のエッチングを、ミラー支持体13の上面より行う。行うエッチングは、異方性のウェットエッチングである。ウェットエッチングに用いるエッチング液の例として、水酸化カリウム(KOH)が挙げられる。KOHを用いるエッチングでは、KOHが質量パーセント濃度で40%のエッチング液を用いる。エッチングの際の温度は、例えば、80℃である。   Next, the process from the state of FIG. 3 to the state of FIG. 4 will be described. First, the resist 32 is removed. Next, the mirror support 13 that is not protected by the etching prevention layer 31 is etched from the upper surface of the mirror support 13. The etching performed is anisotropic wet etching. An example of an etchant used for wet etching is potassium hydroxide (KOH). In the etching using KOH, an etching solution containing 40% by mass of KOH is used. The temperature at the time of etching is 80 ° C., for example.

異方性のウェットエッチングにより、表面粗さの小さい斜面であるミラー支持面41が形成される。さらに、エッチングの際にはミラー支持体13に電圧を加えてもよい。ミラー支持体13に加える電圧の例として、6Vが挙げられる。エッチングの際にミラー支持体13に電圧を加えると、ミラー支持面41を凹面とすることができる。   By the anisotropic wet etching, the mirror support surface 41 which is a slope having a small surface roughness is formed. Furthermore, a voltage may be applied to the mirror support 13 during etching. An example of the voltage applied to the mirror support 13 is 6V. When a voltage is applied to the mirror support 13 during etching, the mirror support surface 41 can be made concave.

異方性エッチングについて簡単に説明する。例えば、Siの単結晶はダイヤモンド構造をしており、結晶内部のSi原子はそれぞれ4本のボンドで共有結合している。結晶表面のSi原子は、表面に現れる結晶面によって結合状態が異なる。例えばSiの(100)面では、Si原子の4本のボンドのうち2本のボンドが切れて2本のボンドでつながっている。しかし、Siの(111)面ではSi原子は3本のボンドでつながっていて、1本のボンドだけ切れている。このため、(111)面の方が(100)面よりエッチングされにくく、エッチング速度が遅くなる。結果として、Si単結晶をSiの(100)面からウェットエッチングすると、表面にエッチングされにくい(111)面が現れる。エッチング後に残る面は、結晶面に沿った平滑面となる。   The anisotropic etching will be briefly described. For example, a single crystal of Si has a diamond structure, and Si atoms inside the crystal are each covalently bonded by four bonds. The bonding state of Si atoms on the crystal surface varies depending on the crystal plane appearing on the surface. For example, on the (100) plane of Si, two bonds out of four bonds of Si atoms are cut and connected by two bonds. However, Si atoms are connected by three bonds on the (111) plane of Si, and only one bond is broken. For this reason, the (111) plane is less likely to be etched than the (100) plane, and the etching rate is slow. As a result, when the Si single crystal is wet-etched from the (100) plane of Si, a (111) plane that is difficult to etch appears on the surface. The surface remaining after the etching is a smooth surface along the crystal plane.

ミラー支持体13がSiの単結晶である場合、ミラー支持体13の上面より異方性のウェットエッチングを行っているので、ミラー支持面41はSiの(111)面となる。つまり、ミラー支持体13の結晶面が、エッチングによって下部クラッド12に対して傾斜するように表出する。しかし、Siの(111)面の向きはSi単結晶であるミラー支持体13の結晶軸の向きで決まる。そのため、ミラー支持体13を積層する際の結晶軸の向きを変更することにより、表出するSiの(111)面の向きを変更することができる。つまり、表出するSiの(111)面の向きを変更することにより、ミラー16へ入射した光が反射する方向を選択することができる。   When the mirror support 13 is a single crystal of Si, anisotropic wet etching is performed from the upper surface of the mirror support 13, so that the mirror support surface 41 is a Si (111) surface. That is, the crystal plane of the mirror support 13 is exposed to be inclined with respect to the lower cladding 12 by etching. However, the orientation of the Si (111) plane is determined by the orientation of the crystal axis of the mirror support 13 which is a Si single crystal. Therefore, by changing the direction of the crystal axis when the mirror support 13 is stacked, the direction of the (111) plane of Si to be exposed can be changed. That is, the direction in which the light incident on the mirror 16 is reflected can be selected by changing the orientation of the exposed Si (111) plane.

Si(100)面が表面であるミラー支持体13を上面、つまり図3では上側からKOHでエッチングすると、図4に示したミラー支持面41の角度αは約55度となる。ミラー支持体13に電圧を加えるエッチングでは、ミラー支持面41が凹面となるので、ミラー16は集光効果も備える。ここでは、KOHを用いるエッチングについて述べたが、エッチング液の他の例として、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)や、硝酸とフッ酸と酢酸の混合液が挙げられる。   When the mirror support 13 having the Si (100) surface as a surface is etched with KOH from the upper surface, that is, from the upper side in FIG. 3, the angle α of the mirror support surface 41 shown in FIG. 4 becomes about 55 degrees. In the etching for applying a voltage to the mirror support 13, the mirror support surface 41 becomes concave, so that the mirror 16 also has a light collecting effect. Although etching using KOH has been described here, other examples of the etchant include tetramethylammonium hydroxide (TMAH) and a mixed solution of nitric acid, hydrofluoric acid, and acetic acid.

次に、ミラー形成工程について説明する。ミラー形成工程は、図4の状態から図5の状態に至る工程であり、ミラー支持体13に設けた斜面であるミラー支持面41の少なくとも一部にミラー16を形成する。例えば、リフトオフにより、金属の反射膜を積層させ、ミラー16を形成する。リフトオフとは、フォトレジストで作ったパターンに金属を蒸着し、後でフォトレジストを取り去ると、フォトレジストがなかった部分にだけ金属のパターンが残る手法である。リフトオフにより光路変換ミラー16を形成する部分にのみ、金属が蒸着される。反射膜として用いられる金属の例として、金、アルミニウムが挙げられる。ミラー16は光を反射することにより光路を変換する。   Next, the mirror forming process will be described. The mirror formation step is a step from the state of FIG. 4 to the state of FIG. 5, and the mirror 16 is formed on at least a part of the mirror support surface 41 that is an inclined surface provided on the mirror support 13. For example, the mirror 16 is formed by laminating metal reflective films by lift-off. Lift-off is a technique in which when a metal is deposited on a pattern made of a photoresist and the photoresist is removed later, the metal pattern remains only in a portion where there is no photoresist. Metal is deposited only on the portion where the optical path conversion mirror 16 is formed by lift-off. Gold and aluminum are mentioned as an example of the metal used as a reflecting film. The mirror 16 changes the optical path by reflecting light.

次に、コア形成工程のうち、下部クラッド12の上面にコア14を積層する工程を説明する。具体的には、図5の状態から図6の状態に至る工程が、下部クラッド12の上面にコア14を積層する工程である。まず、エッチング防止層31を除去する。次に、ミラー支持体13と、ミラー16と、下部クラッド12の上面にコア14を積層する。   Next, the step of laminating the core 14 on the upper surface of the lower clad 12 in the core forming step will be described. Specifically, the process from the state of FIG. 5 to the state of FIG. 6 is a process of laminating the core 14 on the upper surface of the lower cladding 12. First, the etching prevention layer 31 is removed. Next, the core 14 is laminated on the upper surface of the mirror support 13, the mirror 16, and the lower cladding 12.

次に、コア形成工程のうち、ミラー16の反射した光を導波する導波路、又は、ミラー16へ入射する光を導波する導波路を形成する工程について説明する。具体的には、図6の状態から図7の状態に至る工程がミラー16の反射した光を導波する導波路、又は、ミラー16へ入射する光を導波する導波路を形成する工程である。   Next, a step of forming a waveguide for guiding light reflected by the mirror 16 or a waveguide for guiding light incident on the mirror 16 in the core forming step will be described. Specifically, the process from the state of FIG. 6 to the state of FIG. 7 is a process of forming a waveguide for guiding the light reflected by the mirror 16 or a waveguide for guiding the light incident on the mirror 16. is there.

図6において、コア14の上面の一部にレジスト71を塗布する。レジスト71を塗布するコア14の上面の一部とは、下部クラッド12又はミラー16と接するコア14の下面と対向するコア14の上面である。次に、上面にレジスト71が塗布されていないコア14をエッチングし、ミラー支持体13の上にあるコア14を除去する。図7では示していないが、図1に示したコア14のように、ミラー16の上にあるコア14を平坦にしてもよい。コア形成工程の終了とともに導波路が完成する。   In FIG. 6, a resist 71 is applied to a part of the upper surface of the core 14. The part of the upper surface of the core 14 to which the resist 71 is applied is the upper surface of the core 14 that faces the lower surface of the core 14 in contact with the lower cladding 12 or the mirror 16. Next, the core 14 on which the resist 71 is not applied is etched, and the core 14 on the mirror support 13 is removed. Although not shown in FIG. 7, the core 14 on the mirror 16 may be flattened like the core 14 shown in FIG. A waveguide is completed with the end of the core formation process.

次に上部クラッド形成工程について説明する。上部クラッド形成工程は、ミラー16の上及びコア14の上面に、上部クラッド15を積層する工程であり、図7の状態から図8の状態に至る工程に対応する。具体的には、先ず、レジスト71を除去する。次に、ミラー支持体13と、光路変換ミラー16と、コア14の上面に上部クラッド15を積層する。図8では示していないが、図1に示したコア14と上部クラッド15のように、光路変換ミラー16の上にあるコア14及び光路変換ミラー16の上にある上部クラッド15の突起部分を平坦にしてもよい。   Next, an upper clad formation process is demonstrated. The upper clad forming step is a step of laminating the upper clad 15 on the mirror 16 and the upper surface of the core 14, and corresponds to the step from the state of FIG. 7 to the state of FIG. Specifically, first, the resist 71 is removed. Next, the upper clad 15 is laminated on the upper surface of the mirror support 13, the optical path conversion mirror 16, and the core 14. Although not shown in FIG. 8, like the core 14 and the upper cladding 15 shown in FIG. 1, the protrusions of the core 14 on the optical path conversion mirror 16 and the upper cladding 15 on the optical path conversion mirror 16 are flattened. It may be.

第一の実施形態では、例えば、下部クラッド12の厚さは15μm以上、コア14の厚さは5μm、上部クラッド15の厚さは15μm以上とする。下部クラッド12及び上部クラッド15の厚さは、コア14との屈折率の差δによって決まる。そのため、コア14の屈折率を高くすることにより、下部クラッド12及び上部クラッド15の厚さを15μmより薄くすることも可能である。   In the first embodiment, for example, the thickness of the lower cladding 12 is 15 μm or more, the thickness of the core 14 is 5 μm, and the thickness of the upper cladding 15 is 15 μm or more. The thicknesses of the lower cladding 12 and the upper cladding 15 are determined by the refractive index difference δ from the core 14. Therefore, the thickness of the lower clad 12 and the upper clad 15 can be made thinner than 15 μm by increasing the refractive index of the core 14.

(第二の実施形態)
図9に、本発明の第二の実施形態に係る光路変換付き平面導波回路20を示す。本実施形態に係る光路変換付き平面導波回路20は、基板11と、下部クラッド12と、ミラー支持体13と、コア14と、上部クラッド15と、ミラー16と、導波穴21とを備える。本実施形態に係る光路変換付き平面導波回路20は、第一の実施形態に係る光路変換付き平面導波回路10が、導波穴21をさらに備えたものである。
(Second embodiment)
FIG. 9 shows a planar waveguide circuit 20 with an optical path change according to the second embodiment of the present invention. The planar waveguide circuit 20 with an optical path conversion according to the present embodiment includes a substrate 11, a lower cladding 12, a mirror support 13, a core 14, an upper cladding 15, a mirror 16, and a waveguide hole 21. . In the planar waveguide circuit with optical path conversion 20 according to the present embodiment, the planar waveguide circuit with optical path conversion according to the first embodiment further includes a waveguide hole.

本実施形態に係る光路変換付き平面導波回路20の製造方法について説明する。光路変換付き平面導波回路20の製造方法は、ミラー支持体形成工程と、コア形成工程と、上部クラッド形成工程と、導波穴形成工程と、ミラー形成工程とを順に有する。第一の実施形態では、ミラー形成工程の後にコア形成工程を行うが、本実施形態では、上部クラッド形成工程の後にミラー形成工程を行う。これに伴って、本実施形態では、上部クラッド形成工程とミラー形成工程の間に、導波穴形成工程を有する。導波穴形成工程は、斜面であるミラー支持面41の上にあるコア14及び上部クラッド15を取り除く工程である。   A method for manufacturing the planar waveguide circuit 20 with an optical path change according to the present embodiment will be described. The manufacturing method of the planar waveguide circuit 20 with an optical path conversion includes a mirror support forming step, a core forming step, an upper clad forming step, a waveguide hole forming step, and a mirror forming step in this order. In the first embodiment, the core formation process is performed after the mirror formation process, but in this embodiment, the mirror formation process is performed after the upper cladding formation process. In connection with this, in this embodiment, it has a waveguide hole formation process between an upper clad formation process and a mirror formation process. The waveguide hole forming step is a step of removing the core 14 and the upper clad 15 on the mirror support surface 41 that is an inclined surface.

まず、ミラー支持体形成工程について説明する。本実施形態に係るミラー支持体形成工程は、第一の実施形態に係るミラー支持体形成工程と同じである。   First, the mirror support forming process will be described. The mirror support formation process according to the present embodiment is the same as the mirror support formation process according to the first embodiment.

次に、コア形成工程について説明する。本実施形態に係るコア形成工程は、ミラー支持体13の上面と、下部クラッド12の上面にコア14を積層して、図10のようなコア14を形成する。コア14の積層後、レジスト71を塗布して、エッチングを行う。図11のようなコア14を形成するのは、第一の実施形態と同じである。   Next, the core forming process will be described. In the core forming process according to the present embodiment, the core 14 is laminated on the upper surface of the mirror support 13 and the upper surface of the lower cladding 12 to form the core 14 as shown in FIG. After the core 14 is laminated, a resist 71 is applied and etching is performed. The core 14 as shown in FIG. 11 is formed as in the first embodiment.

次に、上部クラッド形成工程について説明する。本実施形態に係る上部クラッド形成工程は、第一の実施形態に係る上部クラッド形成工程と同じである。上部クラッド形成工程により、図12のような上部クラッド15が形成される。   Next, an upper clad formation process is demonstrated. The upper clad forming process according to the present embodiment is the same as the upper clad forming process according to the first embodiment. The upper clad 15 as shown in FIG. 12 is formed by the upper clad forming step.

次に、導波穴形成工程について説明する。導波穴形成工程では、斜面であるミラー支持面41の上にあるコア14及び上部クラッド14を取り除く。具体的には、上部クラッド形成工程で形成された図12のような上部クラッド15の上面のうち、斜面であるミラー支持面41の上部以外の部分にレジスト72を塗布する。レジスト72の代わりに金属膜を用いてもよい。その後、ドライエッチングで斜面であるミラー支持面41の上にあるコア14及び上部クラッド15を取り除いて、図13に示した導波穴21を形成する。ドライエッチングを用いるので、コア14及び上部クラッド15はエッチングで取り除かれるが、ミラー支持体13はコア14及び上部クラッド15と材質が異なるので、エッチングされない。   Next, the waveguide hole forming step will be described. In the waveguide hole forming step, the core 14 and the upper clad 14 on the mirror support surface 41 which is a slope are removed. Specifically, a resist 72 is applied to a portion of the upper surface of the upper clad 15 formed in the upper clad formation step as shown in FIG. A metal film may be used instead of the resist 72. Thereafter, the core 14 and the upper clad 15 on the mirror support surface 41 which is an inclined surface are removed by dry etching, and the waveguide hole 21 shown in FIG. 13 is formed. Since dry etching is used, the core 14 and the upper clad 15 are removed by etching, but the mirror support 13 is not etched because the material is different from that of the core 14 and the upper clad 15.

次に、ミラー形成工程について説明する。本実施形態に係るミラー形成工程では、図13のように導波穴21を形成した後、斜面であるミラー支持面41の少なくとも一部に、ミラー16を形成する。ミラー16の形成は、例えば、金属の反射膜を積層させることで行う。金属の反射膜の積層は、例えば、蒸着で行う。その後、レジスト72を除去して、図14に示した光路変換付き平面導波回路20を形成する。ここでは、ミラー16の形成後にレジスト72を除去したが、レジスト72を除去してからミラー16を形成してもよい。   Next, the mirror forming process will be described. In the mirror forming step according to the present embodiment, after forming the waveguide hole 21 as shown in FIG. 13, the mirror 16 is formed on at least a part of the mirror support surface 41 that is an inclined surface. The mirror 16 is formed, for example, by laminating a metal reflection film. The metal reflective film is laminated by vapor deposition, for example. Thereafter, the resist 72 is removed, and the planar waveguide circuit 20 with optical path conversion shown in FIG. 14 is formed. Here, the resist 72 is removed after the mirror 16 is formed, but the mirror 16 may be formed after the resist 72 is removed.

(第三の実施形態)
図15に、本発明の第三の実施形態に係る発光モジュールの一例を示す。本実施形態に係る発光モジュールは、光路変換付き平面導波回路10と、発光素子91と、光学素子支持基板93とを備える。光学素子支持基板93は発光素子91を支持する基板である。92は発光素子91がLD等の端面発光素子の場合に、発光素子91の出力光を光路911へと導くための反射面である。発光素子91が面発光素子であり、発光面が上部クラッド15に面している場合には、反射面92は不要である。911は発光素子91が出力した光がミラー16で反射されるまでの光路、912は発光素子91が出力した光がミラー16で反射された後の光路である。
(Third embodiment)
FIG. 15 shows an example of a light emitting module according to the third embodiment of the present invention. The light emitting module according to this embodiment includes a planar waveguide circuit 10 with an optical path change, a light emitting element 91, and an optical element support substrate 93. The optical element support substrate 93 is a substrate that supports the light emitting element 91. Reference numeral 92 denotes a reflecting surface for guiding the output light of the light emitting element 91 to the optical path 911 when the light emitting element 91 is an end face light emitting element such as an LD. When the light emitting element 91 is a surface light emitting element and the light emitting surface faces the upper cladding 15, the reflecting surface 92 is not necessary. Reference numeral 911 denotes an optical path until the light output from the light emitting element 91 is reflected by the mirror 16, and 912 denotes an optical path after the light output from the light emitting element 91 is reflected by the mirror 16.

発光素子91が出力する光は、上部クラッド15を通り、コア14へ入力され、ミラー16により反射され、コア14の内部を導波する。発光素子91が反射面92を有する場合には、発光素子91と上部クラッド15の間の光路911に反射面92が挿入される。   The light output from the light emitting element 91 passes through the upper clad 15, is input to the core 14, is reflected by the mirror 16, and is guided inside the core 14. When the light emitting element 91 has the reflecting surface 92, the reflecting surface 92 is inserted into the optical path 911 between the light emitting element 91 and the upper clad 15.

(第四の実施形態)
図16に、本発明の第四の実施形態に係る発光モジュールの一例を示す。本実施形態に係る発光モジュールは、光路変換付き平面導波回路20と、発光素子91と、光学素子支持基板93とを備える。第三の実施形態に係る発光モジュールは、光路変換付き平面導波回路10を備えるが、本実施形態に係る発光モジュールは光路変換付き平面導波回路20を備える。
(Fourth embodiment)
FIG. 16 shows an example of a light emitting module according to the fourth embodiment of the present invention. The light emitting module according to this embodiment includes a planar waveguide circuit 20 with an optical path conversion, a light emitting element 91, and an optical element support substrate 93. The light emitting module according to the third embodiment includes the planar waveguide circuit 10 with optical path conversion, but the light emitting module according to the present embodiment includes the planar waveguide circuit 20 with optical path conversion.

(第五の実施形態)
図17に、本発明の第五の実施形態に係る受光モジュールの一例を示す。本実施形態に係る受光モジュールは、光路変換付き平面導波回路10と、受光素子1001とを備える。第三の実施形態は、発光素子91を備えるが、本実施形態は受光素子1001を備える。ここで、受光素子が受光する光の光路を1011及び1012とした。1011は受光素子1001が受光する光がミラー16で反射された後の光路、1012は受光素子1001が受光する光がミラー16で反射される前の光路である。コア14を導波する光は、ミラー16により反射され、上部クラッド15を通り受光素子1001に入力される。
(Fifth embodiment)
FIG. 17 shows an example of a light receiving module according to the fifth embodiment of the present invention. The light receiving module according to this embodiment includes a planar waveguide circuit 10 with an optical path change and a light receiving element 1001. Although the third embodiment includes a light emitting element 91, the present embodiment includes a light receiving element 1001. Here, the optical paths of the light received by the light receiving element are 1011 and 1012. 1011 is an optical path after the light received by the light receiving element 1001 is reflected by the mirror 16, and 1012 is an optical path before the light received by the light receiving element 1001 is reflected by the mirror 16. The light guided through the core 14 is reflected by the mirror 16, passes through the upper cladding 15, and is input to the light receiving element 1001.

(第六の実施形態)
図18に本発明の第六の実施形態に係る受光モジュールの一例を示す。本実施形態に係る受光モジュールは、光路変換付き平面導波回路20と、受光素子1001とを備える。
第五の実施形態に係る受光モジュールは、光路変換付き平面導波回路10を備えるが、本実施形態に係る受光モジュールは光路変換付き平面導波回路20を備える。
(Sixth embodiment)
FIG. 18 shows an example of a light receiving module according to the sixth embodiment of the present invention. The light receiving module according to the present embodiment includes a planar waveguide circuit 20 with optical path conversion and a light receiving element 1001.
The light receiving module according to the fifth embodiment includes the planar waveguide circuit 10 with optical path conversion, but the light receiving module according to the present embodiment includes the planar waveguide circuit 20 with optical path conversion.

本発明の光路変換付き平面導波回路とその製造方法は、通信産業に適用することができる。   The planar waveguide circuit with optical path conversion and the manufacturing method thereof according to the present invention can be applied to the communication industry.

10:光路変換付き平面導波回路
11:基板
12: 下部クラッド
13:ミラー支持体
14:コア
15:上部クラッド
16:ミラー
111:光路
112:光路
20:光路変換付き平面導波回路
21:導波穴
31:エッチング防止層
32:レジスト
41:ミラー支持面
71:レジスト
72:レジスト
91:発光素子
92:反射面
93:光学素子支持基板
911:光路
912:光路
1001:光学素子
1011:光路
1012:光路
10: Planar waveguide circuit with optical path conversion 11: Substrate 12: Lower clad 13: Mirror support 14: Core 15: Upper clad 16: Mirror 111: Optical path 112: Optical path 20: Planar waveguide circuit with optical path conversion 21: Waveguide Hole 31: Etching prevention layer 32: Resist 41: Mirror support surface 71: Resist 72: Resist 91: Light emitting element 92: Reflecting surface 93: Optical element support substrate 911: Optical path 912: Optical path 1001: Optical element 1011: Optical path 1012: Optical path

Claims (8)

コアと、上部クラッドと、下部クラッドを備える平面導波回路内にミラーが設けられた光路変換機能を有する平面導波回路の製造方法であって、
前記下部クラッドの上に配置されたミラー支持体のうち少なくとも一部を残して前記ミラー支持体の少なくとも一部を異方性エッチングして前記ミラーを設けるための斜面を形成するミラー支持体形成工程と、
前記斜面の少なくとも一部に前記ミラーを形成するミラー形成工程と、
前記下部クラッドの上であり、かつ、前記ミラー支持体が形成されていない部分及び前記斜面の上に前記コアを積層し、前記ミラーの反射した光を導波する導波路、又は、前記ミラーへ入射する光を導波する導波路を形成するコア形成工程と、
前記ミラー及び前記コアの上に、前記上部クラッドを積層する上部クラッド形成工程と、
を順に有する
光路変換付き平面導波回路の製造方法。
A method of manufacturing a planar waveguide circuit having an optical path conversion function in which a mirror is provided in a planar waveguide circuit including a core, an upper cladding, and a lower cladding,
Mirror support forming step of forming an inclined surface for providing the mirror by anisotropically etching at least a part of the mirror support, leaving at least a part of the mirror support disposed on the lower cladding When,
A mirror forming step of forming the mirror on at least a part of the slope;
To the waveguide, which is on the lower clad and on which the mirror support is not formed and on the inclined surface, the core is laminated, and guides the light reflected by the mirror, or to the mirror A core forming step of forming a waveguide for guiding incident light;
An upper clad forming step of laminating the upper clad on the mirror and the core;
A method of manufacturing a planar waveguide circuit with an optical path change.
コアと、上部クラッドと、下部クラッドを備える平面導波回路内にミラーが設けられた光路変換機能を有する平面導波回路の製造方法であって、
前記下部クラッドの上に配置されたミラー支持体のうち少なくとも一部を残して前記ミラー支持体の少なくとも一部を異方性エッチングして前記ミラーを設けるための斜面を形成するミラー支持体形成工程と、
前記下部クラッドの上であり、かつ、前記ミラー支持体が形成されていない部分及び前記斜面の上に前記コアを積層し、前記ミラーの反射した光を導波する導波路、又は、前記ミラーへ入射する光を導波する導波路を形成するコア形成工程と、
前記斜面の上及び前記コアの上に、前記上部クラッドを積層する上部クラッド形成工程と、
前記斜面の上にある前記コア及び前記上部クラッドを取り除く導波穴形成工程と、
前記斜面の少なくとも一部に前記ミラーを形成するミラー形成工程と、
を順に有する
光路変換付き平面導波回路の製造方法。
A method of manufacturing a planar waveguide circuit having an optical path conversion function in which a mirror is provided in a planar waveguide circuit including a core, an upper cladding, and a lower cladding,
Mirror support forming step of forming an inclined surface for providing the mirror by anisotropically etching at least a part of the mirror support, leaving at least a part of the mirror support disposed on the lower cladding When,
To the waveguide, which is on the lower clad and on which the mirror support is not formed and on the inclined surface, the core is laminated, and guides the light reflected by the mirror, or to the mirror A core forming step of forming a waveguide for guiding incident light;
An upper clad forming step of laminating the upper clad on the slope and the core;
A waveguide hole forming step of removing the core and the upper clad on the inclined surface;
A mirror forming step of forming the mirror on at least a part of the slope;
A method of manufacturing a planar waveguide circuit with an optical path change.
前記ミラー支持体形成工程において、前記ミラー支持体に電圧を印加しながら前記ミラー支持体の異方性エッチングを行うことで前記斜面を凹面にする、
請求項1又は2に記載の光路変換付き平面導波回路の製造方法。
In the mirror support forming step, the inclined surface is made concave by performing anisotropic etching of the mirror support while applying a voltage to the mirror support.
The manufacturing method of the planar waveguide circuit with an optical path change of Claim 1 or 2.
前記ミラー支持体形成工程において、前記ミラー支持体の結晶面が、前記下部クラッドに対して傾斜するように前記ミラー支持体を積層し、
前記斜面が表出するようにエッチングを行う、
請求項1から3のいずれかに記載の光路変換付き平面導波回路の製造方法。
In the mirror support formation step, the mirror support is laminated so that the crystal plane of the mirror support is inclined with respect to the lower cladding,
Etching so that the slope is exposed,
The manufacturing method of the planar waveguide circuit with an optical path change in any one of Claim 1 to 3.
基板上に配置された下部クラッド層と、
前記下部クラッド層の上に配置され、前記下部クラッド層の上面に対して傾斜した結晶面を有するミラー支持体と、
前記ミラー支持体の前記結晶面に沿った斜面に形成されたミラーと、
前記下部クラッド層の上に配置され、前記ミラーの反射した光を導波し、又は、前記ミラーへ入射する光を導波するコアと、
前記コアの上に配置された上部クラッドと、
を備える
光路変換付き平面導波回路。
A lower cladding layer disposed on the substrate;
A mirror support disposed on the lower cladding layer and having a crystal plane inclined with respect to the upper surface of the lower cladding layer;
A mirror formed on a slope along the crystal plane of the mirror support;
A core that is disposed on the lower cladding layer and guides the light reflected by the mirror, or guides the light incident on the mirror;
An upper cladding disposed over the core;
A planar waveguide circuit with optical path conversion.
前記ミラーの前記斜面の少なくとも一部が凹面である
請求項5に記載の光路変換付き平面導波回路。
The planar waveguide circuit with an optical path conversion according to claim 5, wherein at least a part of the inclined surface of the mirror is a concave surface.
請求項5又は6に記載の光路変換付き平面導波回路と、
前記ミラーに向かって光を出射させる発光素子と、
を備える
発光モジュール。
A planar waveguide circuit with an optical path change according to claim 5 or 6,
A light emitting element that emits light toward the mirror;
A light emitting module comprising.
請求項5又は6に記載の光路変換付き平面導波回路と、
前記ミラーからの光を受光する受光素子と、
を備える
受光モジュール。
A planar waveguide circuit with an optical path change according to claim 5 or 6,
A light receiving element for receiving light from the mirror;
A light receiving module.
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