JP4734053B2 - 光導波路部品の実装ずれ補償方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば光通信で用いられる複数の光導波路部品（例えば光波伝送用部品）をアセンブリ化して作製される光モジュール及び光導波路部品の実装ずれ補償方法に関する。

近年、光モジュールの量産化、低コスト化の要求に適するとして、ＳｉプラットフォームやＰＬＣ（Planar Lightwave Circuit；平面光波回路)プラットフォーム上に光部品をハイブリッド集積する実装技術（光集積技術）が注目されている。
また、ＰＬＣプラットフォームを実装基板として用いる実装技術（平面実装技術）は、表面に導波路を形成した共通基板上に光部品を搭載するため、光モジュールの小型化、アセンブリ工程の簡略化に適していると言われている。

プラットフォーム（光導波路基板）上に光部品（光導波路デバイス）を実装する場合、実際の光結合効率をモニタしながら、光部品の位置を調整するアクティブアライメント技術を用いて、調芯作業を行なうのが一般的である。
また、例えばニオブ酸リチウム（ＬＮ；Lithium Niobate）を用いた光変調器やファブリペロー型の半導体レーザなどのように、光ビームがデバイス表面に沿って伝播しデバイス端面から出射するタイプ、又は、デバイス端面から入射した光ビームがデバイス表面に沿って伝播しデバイス端面から出射するタイプの光デバイス（光導波路デバイス）は、デバイス端面近傍に設けられたレンズを介して、直線的に配設された光ファイバや光導波路に結合させるのが一般的である。

なお、先行技術調査を行なった結果、以下の特許文献１，２及び非特許文献１が得られた。
特許文献１は、半導体光導波路において、２つの光導波路間に形成されたクラッド層に電圧を印加することでクラッド層の屈折率を変化させて、結合長を変化させ、取り出す光の波長を選択できるようにした光スイッチ等の光デバイスを開示している（例えば実施形態２参照）。

しかしながら、特許文献１に開示された技術は、半導体プロセスで精確に配置され、一体的に形成された光導波路間の結合長を変化させて、取り出す光の波長を選択できるようにしているにすぎず、複数の光導波路部品を備えるものではない。特に、特許文献１に開示された技術は、本願発明のように、「アセンブリ化の際に生じてしまう物理的な導波路コア間の距離のばらつきを補償できるようにし、十分な光結合効率が得られるようにする」という課題は全く想定していない。

特許文献２は、温度変化等によって出射角度が変化してしまう場合に、電気光学効果を有する光導波路に電界を印加し、屈折率を変化させることで、出射光軸を一定に保つことができるようにした光学装置を開示している（例えば「発明が解決しようとする課題」の欄、「課題を解決するための手段」の欄、「作用」の欄参照）。
しかしながら、特許文献２に開示された技術は、１つの電気光学効果を有する光導波路に電界を印加し、屈折率を変化させることで、出射光軸を一定に保つことができるようにした技術を開示しているにすぎず、複数の光導波路部品を備えるものではない。特に、本願発明のように、「アセンブリ化の際に生じてしまう物理的な導波路コア間の距離のばらつきを補償できるようにし、十分な光結合効率が得られるようにする」という課題は全く想定していない。

非特許文献１は、光導波路基板上に光導波路デバイスを実装する場合に、光導波路デバイスと光導波路基板との間で互いの光導波路を近接させて平行に配置し、光波のエバネッセント成分を結合させる方法を開示している。
特開２００２−２３２０５号公報 特開平３−２５６０３０号公報 David W. Vernooy "Alignment-Insensitive Coupling for PLC-Based Surface Mount Photonics" IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, VOL.16, NO.1, p.269-271, JANUARY 2004

ところで、上述のように光導波路基板上に光導波路デバイスを実装する場合、調芯作業に大変な手間がかかることになる。また、高い効率で光を結合させるのも困難である。
また、光導波路デバイスを光ファイバ等に結合する場合、小型化・集積化が難しい。また、レンズ表面や光導波路端面での反射損失があるため、高い効率で光を結合させるのも困難である。

この点、上述の非特許文献１では、高い光結合効率が得られるように、光導波路基板上に光導波路デバイスを実装する場合に、光導波路デバイスと光導波路基板との間で互いの光導波路を近接させて配置し、光波のエバネッセント成分を結合させる方法を提案しているが、光波のエバネッセント成分の結合は、光導波路間の距離や近接平行部分の長さにきわめて敏感であるため、きわめて高い実装精度が要求されることになる。

例えば、２つの導波路コアを近接させて光結合させるのに、図６に示すように、２つの導波路コアＡ，Ｂの屈折率ｎを１．５６７とし、断面寸法を縦７μｍ×横７μｍとし、２つの導波路コアＡ，Ｂ間に形成されるクラッドの屈折率を１．５６３とし、２つの導波路コアＡ，Ｂが近接している平行部の長さ（結合長）を３ｍｍとした場合、導波路コアＡ，Ｂ間の距離（導波路コア間ギャップの大きさ；導波路コアのエッジ間距離）を５．５μｍに設定すれば、理論的には、ほぼ１００％の光結合効率が得られることになる。

しかしながら、導波路コア間ギャップの大きさが５．５μｍになるように設計したとしても、実際には、ばらつきが生じ、異なる厚さになってしまう場合がある。例えば、導波路コア間ギャップの大きさが４．０μｍ程度になってしまうと、光結合効率は５３％程度まで急激に低下してしまうことになる。
一般に、アセンブリプロセスにおいて、位置ズレを１μｍ程度以下に抑えるのは容易でない。このため、このような光結合効率の大幅なばらつきに対応できるように、大きなマージンをもたせて光モジュールの設計を行なうことが必要になる。

本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、複数の光導波路部品のアセンブリ化の際に生じる導波路コア間の距離のばらつき（実装ずれ）に起因する光結合効率の低下を補償する、光導波路部品の実装ずれ補償方法を提供することを目的とする。

このため、本発明の光導波路部品の実装ずれ補償方法は、第１導波路コアを備える第１光導波路部品及び第２導波路コアを備える第２光導波路部品を用意し、第１導波路コアと第２導波路コアとが部分的に近接し、第１導波路コアと第２導波路コアとの間で伝搬してきた光が結合しうるように、第１導波路コアと第２導波路コアとの間に電気光学材料層を介在させて、第１光導波路部品と第２光導波路部品とをアセンブリ化し、第１導波路コアと第２導波路コアとの間の距離がずれている場合には、電気光学材料層に電界を印加して電気光学材料層の屈折率を変化させ、第１導波路コアと第２導波路コアとの間の光結合係数を変えることを特徴としている。

したがって、本発明の光導波路部品の実装ずれ補償方法によれば、複数の光導波路部品のアセンブリ化の際に生じる導波路コア間の距離のばらつき（実装ずれ）に起因する光結合効率の低下を補償することができ、十分な光結合効率が得られるようになるという利点がある。

以下、図面により、本発明の実施の形態にかかる光モジュール及び光導波路部品の実装ずれ補償方法について、図１〜図５を参照しながら説明する。
本実施形態にかかる光モジュールは、例えば図１に示すように、表面に導波路コア（基板側導波路コア）１Ａが露出している光導波路基板（光導波路部品）１と、表面に導波路コア（デバイス側導波路コア）２Ａが露出している光導波路デバイス（光導波路部品）２と、基板側導波路コア１Ａとデバイス側導波路コア２Ａとの間に設けられ、電気光学材料からなる電気光学材料層３と、電気光学材料層３に電界を印加するための電極４とを備える。

つまり、本光モジュール１０は、光導波路基板１の導波路コア１Ａが露出している面と、光導波路デバイス２の導波路コア２Ａが露出している面とを向かい合わせ、電気光学材料からなる接着剤（これが電気光学材料層３となる）によって固着することで、電気光学材料層３を介して光導波路基板１上に光導波路デバイス２を実装したものとして構成される。

そして、電極４を介して電気光学材料層３に電界を印加することで、電気光学材料層３の屈折率を変化させ、基板側導波路コア１Ａとデバイス側導波路コア２Ａとの間の光結合係数を変えることができるようになっている。
ここでは、光導波路基板１と光導波路デバイス２は、それぞれ独立した光導波路部品であり、基板側導波路コア１Ａとデバイス側導波路コア２Ａとが部分的に平行な状態で近接し、基板側導波路コア１Ａとデバイス側導波路コア２Ａとの間で、伝搬してきた光が結合しうるように設けられている。つまり、基板側導波路コア１Ａとデバイス側導波路コア２Ａは、互いに近接する平行部（近接平行部）を有し、この部分が光カプラ５として機能しうるように構成されている。

ここで、光導波路基板１は、例えば一方の端面から入射した光ビームが表面に沿って伝播し、他方の端面から出射するように、チャネル状の導波路コア１Ａが形成されている基板である。この光導波路基板１は、例えばＰＬＣ（Planar Lightwave Circuit；平面光波回路)プラットフォームやＳｉプラットフォームである。
光導波路デバイス２は、例えば光ビームが表面に沿って伝搬し、端面から出射又は入射するように、チャネル状の導波路コア２Ａが形成されているデバイスである。この光導波路デバイス２は、例えば、光ビームが表面に沿って伝播し、端面から出射する光導波路デバイス（例えば半導体レーザなど）や端面から入射した光ビームが表面に沿って伝播し端面から出射する光導波路デバイス（例えば光変調器など）である。

電気光学材料層３は、電気光学効果を生じうる材料によって形成されていれば良く、特に制限はないが、例えばポリマー材料（特に色素を含有したもの）により形成することができる。電気光学効果を生じうるポリマー材料（電気光学ポリマー）としては、例えば、発色団（chromophore）の一種であるDisperse Red-1やCLD-1を、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、エポキシなどに分散させたものを用いることができる（例えばI. Liakatas et al. "Importance of intermolecular interactions in the nonlinear optical properties of poled polymers" APPLIED PHYSICS LETTERS VOLUME 76, NUMBER 11, 13 MARCH 2000, p.1368参照）。

なお、電気光学材料としては、上記電気光学ポリマーのほかに、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ₃）、ジルコン酸チタン酸ランタン鉛（ＰＬＺＴ）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ₃）などのペロブスカイト系結晶材料や例えばＧａＡｓなどの半導体材料も使用可能である。
本実施形態では、表面に導波路コア１Ａ，２Ａが露出している光導波路部品１，２同士を、電気光学材料層３を介して接着するようにしているため、電気光学材料層３はクラッド層として機能しうるものとしている。なお、図１では、説明を分かり易くするために、電気光学材料層３を部分的に示しているが、実際には、電気光学材料層３は、光導波路基板１の表面を覆うように全面に形成している。

電極４は、例えば光導波路基板１を構成する導波路コア１Ａを間に挟んで両側にそれぞれ設けられている。なお、ここでは、電極４を、光導波路基板１側に設けているが、これに限られるものではなく、光導波路デバイス２側に設けても良い。つまり、電極４は、例えば光導波路デバイス２を構成する導波路コア２Ａを間に挟んで両側にそれぞれ設けても良い。

また、本実施形態では、さらに、電極４に制御部６が接続されており、制御部６によって、基板側導波路コア１Ａとデバイス側導波路コア２Ａとの間の距離（導波路コア間ギャップの大きさ）に応じて電極４に印加される電圧が制御されるようになっている。このようにして電極４に印加される電圧が制御されると、電気光学材料層３に印加される電界が変化し、電気光学材料層３の屈折率が変化して、基板側導波路コア１Ａとデバイス側導波路コア２Ａとの間の光結合係数が変わることになる。

したがって、本実施形態にかかる光モジュールによれば、電極４を介して電気光学材料層３に電界を印加することで、電気光学材料層３の屈折率を変化させ、基板側導波路コア１Ａとデバイス側導波路コア２Ａとの間の光結合係数を変えることができるため、複数の光導波路部品１，２のアセンブリ化の際に、物理的な導波路コア１Ａ，２Ａ間の距離のばらつき（実装ずれ）が生じた場合であっても、これを補償（補正・吸収）することができ、十分な光結合効率が得られるようになるという利点がある。これにより、光結合効率に大きなマージンをもたせて光モジュール１０を設計する必要がなくなり、コストパフォーマンスの高い実装方法を実現できることになる。

つまり、光導波路基板１上に電気光学材料層３を介して光導波路デバイス２を実装する際に、光導波路基板１に形成されている導波路コア１Ａと、光導波路デバイス２に形成されている導波路コア２Ａとが近接している近接平行部（光接続部）５における物理的な導波路コア１Ａ，２Ａ間の距離（導波路コア間ギャップの大きさ；導波路コアのエッジ間距離）がずれてしまった場合であっても、光導波路間結合技術を用い、基板側導波路コア１Ａとデバイス側導波路コア２Ａとの間の光結合係数を変えることで、実装ずれを解消し、実質的な導波路コア間距離を調整することができ、十分に高い光結合効率が得られるようになる。

このため、本実施形態にかかる光導波路部品の実装ずれ補償方法は、以下のように構成されることになる。
つまり、まず、基板側導波路コア１Ａを備える光導波路基板（光導波路部品）１、及び、デバイス側導波路コア２Ａを備える光導波路デバイス（光導波路部品）２を用意する。ここでは、表面に導波路コア１Ａが露出している光導波路基板１、及び、表面に導波路コア２Ａが露出している光導波路デバイス２を用意する。

次に、基板側導波路コア１Ａとデバイス側導波路コア２Ａとが部分的に近接し、基板側導波路コア１Ａとデバイス側導波路コア２Ａとの間で、伝搬してきた光が結合しうるように、基板側導波路コア１Ａとデバイス側導波路コア２Ａとの間に電気光学材料層３を介在させて、光導波路基板１と光導波路デバイス２とをアセンブリ化する。本実施形態では、光導波路デバイス２を、電気光学材料層３を介して、光導波路基板１上に実装する。

そして、基板側導波路コア１Ａとデバイス側導波路コア２Ａとの間の距離がずれている場合には、電気光学材料層３に電界を印加して電気光学材料層３の屈折率を変化させ、基板側導波路コア１Ａとデバイス側導波路コア２Ａとの間の光結合係数を変える。
したがって、本発明の光導波路部品の実装ずれ補償方法によれば、複数の光導波路部品１，２のアセンブリ化の際に生じる物理的な導波路コア１Ａ，２Ａ間の距離（結合距離）のばらつき（実装ずれ）に起因する光結合効率の低下を補償することができ、十分に高い光結合効率が得られるようになるという利点がある。

ところで、光導波路基板１上に光導波路デバイス２を実装する際に、導波路コア１Ａ，２Ａ間の距離がずれてしまう場合としては、図２（Ｂ）［図１のＸ−Ｙ断面及びＺ−Ｙ断面に相当する］に示すように、２つの導波路コア１Ａ，２Ａの位置が水平方向にずれてしまう場合と、図２（Ｃ）［図１のＸ−Ｙ断面及びＺ−Ｙ断面に相当する］に示すように、２つの導波路コア１Ａ，２Ａの位置が垂直方向にずれてしまう場合［即ち、２つの導波路コア１Ａ，２Ａ間に介在する層（例えばクラッド層や接着層など）の厚さが設計値からずれてしまう場合］がある。

いずれの場合も、上述のように、電極４を介して電気光学材料層３に電界を印加し、電気光学材料層３の屈折率を変化させ、導波路コア１Ａ，２Ａ間の光結合係数を変えることで、複数の光導波路部品１，２のアセンブリ化の際に生じる物理的な導波路コア１Ａ，２Ａ間の距離のばらつきを補償（補正・吸収）することができ、十分な光結合効率が得られるようにすることができる。

なお、図２（Ａ）［図１のＸ−Ｙ断面及びＺ−Ｙ断面に相当する］に示すように、実装ずれが生じていない場合には、電極４を介して電気光学材料層３に電界を印加する必要がない。
例えば、屈折率ｎが１．５６３の電気光学材料からなる接着剤（これが電気光学材料層３となる）を用いて、光導波路基板１上に光導波路デバイス２を接着する場合、図３中、実線Ａで示すように、導波路コア１Ａ，２Ａ間の距離（導波路コア間ギャップの大きさ；導波路コアのエッジ間距離）に応じて、導波路コア１Ａ，２Ａ間の光結合効率が変わってしまう。なお、ここでは、結合長（近接平行部５の長さ）は３ｍｍとしている。また、各導波路コア１Ａ，２Ａは、屈折率を１．５６７とし、断面寸法を縦７μｍ×横７μｍとしている。

電気光学材料層３の屈折率ｎが１．５６３の場合、図３中、実線Ａで示すように、導波路コア間ギャップの大きさ（導波路コア１Ａ，２Ａ間の距離）を５．５μｍにすれば、ほぼ１００％の光結合効率が得られることになる。
しかしながら、導波路コア１Ａ，２Ａ間ギャップの大きさが５．５μｍになるように設計したとしても、実際には、ばらつきが生じ、異なる厚さになってしまう場合がある。例えば、導波路コア間ギャップの大きさが４．０μｍ程度になってしまった場合、図３中、実線Ａで示すように、光結合効率は５３％程度まで急激に低下してしまうことになる。

この場合、電極４を介して電気光学材料層３に電界を印加することで、電気光学材料層３の屈折率を変化させ（ここでは屈折率ｎを１．５６１５まで低減させ）、導波路コア１Ａ，２Ａ間の光結合係数を変えれば、図３中、実線Ｂで示すように、ほぼ１００％の光結合効率が得られることになる。
同様に、導波路コア間ギャップの大きさが６．０μｍ程度になってしまった場合には、電気光学材料層３の屈折率ｎを１．５６３５まで増加させて、導波路コア１Ａ，２Ａ間の光結合係数を変えれば、図３中、実線Ｃで示すように、ほぼ１００％の光結合効率が得られることになる。

また、導波路コア間ギャップの大きさが４．８μｍ程度になってしまった場合には、電気光学材料層３の屈折率ｎを１．５６２５まで低減させて、導波路コア１Ａ，２Ａ間の光結合係数を変えれば、図３中、実線Ｄで示すように、ほぼ１００％の光結合効率が得られることになる。
さらに、導波路コア間ギャップの大きさが４．３μｍ程度になってしまった場合には、電気光学材料層３の屈折率ｎを１．５６２０まで低減させて、導波路コア１Ａ，２Ａ間の光結合係数を変えれば、図３中、実線Ｅで示すように、ほぼ１００％の光結合効率が得られることになる。

また、導波路コア間ギャップの大きさが３．７μｍ程度になってしまった場合には、電気光学材料層３の屈折率ｎを１．５６１０まで低減させて、導波路コア１Ａ，２Ａ間の光結合係数を変えれば、図３中、実線Ｆで示すように、ほぼ１００％の光結合効率が得られることになる。
要するに、導波路コア間ギャップの大きさが大きくなってしまった場合には、その大きさに応じて電気光学材料層３の屈折率を大きくすれば（この場合、図３中、光結合効率特性曲線は右側へ連続的に移動していくことになる）、ほぼ１００％の光結合効率が得られることになる。一方、導波路コア間ギャップの大きさが小さくなってしまった場合には、その大きさに応じて電気光学材料層の屈折率を小さくすれば（この場合、図３中、光結合効率特性曲線は左側へ連続的に移動していくことになる）、ほぼ１００％の光結合効率が得られることになる。

このように、光導波路基板１上に光導波路デバイス２を実装する際に、導波路コア１Ａ，２Ａ間の距離（導波路コア間ギャップの大きさ；導波路コアのエッジ間距離）がずれてしまった場合には、電極４を介して電気光学材料層３に電界を印加することで、電気光学材料層３の屈折率を変化させ、導波路コア１Ａ，２Ａ間の光結合係数を変えて、光結合効率と導波路コア間距離との関係を示す特性曲線（光結合効率特性曲線）が、図３中、いずれかの実線で示す曲線になるようにすれば、ほぼ１００％の光結合効率が得られることになる。

なお、本実施形態にかかる光モジュールでは、一方の光導波路部品を、表面に導波路コア１Ａが露出している光導波路基板１とし、他方の光導波路部品を、表面に導波路コア２Ａが露出している光導波路デバイス２とし、光導波路デバイスが、電気光学材料層を介して、光導波路基板上に実装されるようにしているが、これに限られるものではない。
例えば、一方の光導波路部品を、導波路コア（基板側導波路コア）上に電気光学材料層としての上部クラッド層を備える光導波路基板とし、他方の光導波路部品を、表面に導波路コア（デバイス側導波路コア）が露出している光導波路デバイスとし、光導波路デバイスが光導波路基板上に実装されるようにしても良い。

また、一方の光導波路部品を、導波路コア（基板側導波路コア）上に電気光学材料層としての上部クラッド層を備える光導波路デバイスとし、他方の光導波路部品を、表面に導波路コア（デバイス側導波路コア）が露出している光導波路基板とし、光導波路デバイスが光導波路基板上に実装されるようにしても良い。
このように構成する場合、基板側導波路コアとデバイス側導波路コアとの間に、電気光学材料層としてのクラッド層が設けられることになる。なお、この場合、電気光学材料層は、クラッド層として機能し、光導波路デバイスや光導波路基板の表面に露出するように形成でき、精密加工が可能な材料を用いることになる。また、電気光学材料層としてのクラッド層を備える光導波路部品は、表面に導波路コアが露出しておらず、導波路コアが表面近傍に形成されたものとなる。

また、上述の実施形態にかかる光導波路部品の実装ずれ補償方法では、一方の光導波路部品として、表面に導波路コア２Ａが露出している光導波路デバイス２を用意し、他方の光導波路部品として、表面に導波路コア１Ａが露出している光導波路基板１を用意し、光導波路デバイス２を、電気光学材料層３を介して、光導波路基板１上に実装するようにしているが、これに限られるものではない。

例えば、一方の光導波路部品として、導波路コア（基板側導波路コア）上に電気光学材料層としての上部クラッド層を備える光導波路基板を用意し、他方の光導波路部品として、表面に導波路コア（デバイス側導波路コア）が露出している光導波路デバイスを用意し、光導波路デバイスを光導波路基板上に実装するようにしても良い。
また、一方の光導波路部品として、導波路コア（デバイス側導波路コア）上に電気光学材料層としての上部クラッド層を備える光導波路デバイスを用意し、他方の光導波路部品として、表面に導波路コア（基板側導波路コア）が露出している光導波路基板を用意し、光導波路デバイスを光導波路基板上に実装するようにしても良い。

また、本実施形態では、光導波路基板１上に光導波路デバイス２を実装する場合（光導波路基板１と光導波路デバイス２とをアセンブリ化する場合）を例に説明しているが、これに限られるものではなく、本発明は、例えば光導波路デバイスと光導波路デバイスとをアセンブリ化する場合や光導波路基板と光導波路基板とをアセンブリ化する場合にも適用することができる。

また、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することができる。

以下、図４（Ａ）〜（Ｆ）を参照しながら、実施例によって本発明を更に詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。
（実施例１）
本実施例では、図４（Ａ）〜（Ｆ）に示すように、導波路コア１１Ａ（１２Ａ）が表面に露出した導波路チップ（光導波路部品）１１（１２）を２つ作製し、電気光学ポリマー（電気光学材料層１３）を介して、これらを接合して、光モジュール１１０を作製した。そして、電極１４を介して電気光学ポリマー１３に電界を印加した際の光パワーの結合効率（光結合効率）の変化を測定した。
［導波路チップの作製］
導波路チップ１１，１２は、以下のようにして作製した。

つまり、まず、図４（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、石英ガラス基材１１Ｂ（１２Ｂ）の全面に、新日鐵化学社製の透明エポキシＶ２５９によって、下部クラッド層１１Ｃ（１２Ｃ）（屈折率１．５６３；厚さ２０μｍ）を形成し、この下部クラッド層１１Ｃ（１２Ｃ）上に、コア膜（屈折率１．５６７）を塗布し、フォトリソグラフィーによって断面寸法縦７μｍ×横７μｍのチャネル導波路コア１１Ａ（１２Ａ）を形成した。

また、図４（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、この導波路コア１１Ａ（１２Ａ）上にクラッド材（屈折率１．５６３）を塗布し、硬化させた後、導波路コア１１Ａ（１２Ａ）の表面が現れるまで研磨し、表面を平坦化した。このようにして、同一の導波路チップ１１，１２を２つ作製した。
さらに、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、一方の導波路チップ１１の表面上の導波路コア１１Ａを挟んで両側に、導波路コア１１Ａに沿って平行に、長さ４ｍｍの一対のタングステン製の電極１４をスパッタにより形成した。

そして、図４（Ｆ）に示すように、電極１４を形成した一方の導波路チップ１１の表面に、電気光学ポリマー１３を厚さ約５μｍ塗布した。ここでは、電気光学ポリマー１３は、上記透明エポキシＶ２５９に有機色素ＣＬＤ−１を２０ｗｔ％添加したものを用いた。なお、電気光学ポリマー１３は、屈折率が１．５６３であり、電気光学係数が３０ｐｍ／Ｖであった。

このようにして表面に電気光学ポリマー１３を塗布した一方の導波路チップ１１上に、図４（Ｅ），（Ｆ）に示すように、他方の導波路チップ１２を、それぞれの導波路コア１１Ａ，１２Ａが上下で平行になるように、フリップチップ実装装置を用いて搭載した後、電気光学ポリマー１３を熱硬化させて、光モジュール１１０を作製した。ここでは、それぞれの導波路コア１１Ａ，１２Ａが互いに近接する平行部１５の長さ（結合長）は３ｍｍとした。
［評価］
一方の導波路チップ１１のチャネル導波路コア１１Ａにバットジョイント法で接続したシングルモードファイバから波長１．５５μｍ・３ｍＷの光ビームを入射させ、他方の導波路チップ１２のチャネル導波路コア１２Ａに接続したシングルモードファイバから出射した光パワーを測定し、光結合効率を求めて、評価を行なった。

まず、電極１４を介して電気光学ポリマー１３に電界を印加せずに光結合効率を求めたところ、７３％であった。次に、電極１４に電圧を印加し、電気光学ポリマー１３に電界をかけて光結合効率を求めたところ、電界強度２Ｖ／μｍで８２％まで上昇したが、４Ｖ／μｍ、６Ｖ／μｍと電界強度をさらに高くすると、それぞれ、７１％、６０％と低下した。これにより、電極１４への印加電圧の制御によって光結合効率を調整でき、実装ずれを補償できることが確認できた。

（実施例２）
本実施例では、上述の実施例１［図４（Ａ）〜（Ｆ）参照］と同様に、導波路コア１１Ａ（１２Ａ）が表面に露出した導波路チップ（光導波路部品）１１（１２）を２つ作製し、図５に示すように、一方の導波路チップ１１の表面に電気光学ポリマー（電気光学材料層）によって上部クラッド層１３Ａを形成し、これらを接合して、光モジュール１１０を作製した。そして、上部クラッド層１３Ａとしての電気光学ポリマーに電界を印加した際の光パワーの結合効率（光結合効率）の変化を測定した。
［導波路チップの作製］
上述の実施例１と同様に、２つの同一の導波路チップ１１，１２を作製した。但し、一方の導波路チップ１１には、導波路コア１１Ａが露出している側の表面に、電気光学ポリマーによって上部クラッド層１３Ａを形成した。また、図５に示すように、一方の導波路チップ１１の表面（ここではクラッド層１３Ａ）上の導波路コア１１Ａを挟んで両側に、導波路コア１１Ａに沿って平行に、長さ４ｍｍの一対のタングステン製の電極１４をスパッタにより形成した。

そして、電極１４を形成した一方の導波路チップ１１の表面にマッチングオイル（屈折率１．５５）を滴下した後、マッチングオイルを滴下した一方の導波路チップ１１上に、他方の導波路チップ１２を、上述の実施例１と同様に、フリップチップ実装装置を用いて搭載して、光モジュール１１０を作製した。ここでは、導波路チップ搭載時の圧力でマッチングオイルが薄い膜としてわずかに残留するように構成した。
［評価］
上述の実施例１と同様に、評価を行なった。

まず、電極１４を介して上部クラッド層１３Ａとしての電気光学ポリマーに電界を印加せずに光結合効率を求めたところ、６２％であった。次に、電極１４に電圧を印加し、上部クラッド層１３Ａとしての電気光学ポリマーに電界をかけて光結合効率を求めたところ、電界強度２Ｖ／μｍで７０％まで上昇したが、４Ｖ／μｍ、６Ｖ／μｍと電界強度をさらに高くすると、それぞれ、６０％、４８％と低下した。これにより、電極１４への印加電圧の制御によって光結合効率を調整でき、実装ずれを補償できることが確認できた。

（付記１）
第１導波路コアを備える第１光導波路部品と、
第２導波路コアを備え、前記第２導波路コアと前記第１導波路コアとが部分的に近接し、前記第１導波路コアと前記第２導波路コアとの間で伝搬してきた光が結合しうるように設けられた第２光導波路部品と、
前記第１導波路コアと前記第２導波路コアとの間に設けられ、電気光学材料からなる電気光学材料層と、
前記電気光学材料層の屈折率が変化し、前記第１導波路コアと前記第２導波路コアとの間の光結合係数が変わるように、前記電気光学材料層に電界を印加するための電極とを備えることを特徴とする、光モジュール。

（付記２）
前記第１光導波路部品が、前記第１導波路コア上に前記電気光学材料層としての上部クラッド層を備える光導波路基板であり、
前記第２光導波路部品が、表面に前記第２導波路コアが露出している光導波路デバイスであり、
前記光導波路デバイスが前記光導波路基板上に実装されていることを特徴とする、付記１記載の光モジュール。

（付記３）
前記第１光導波路部品が、前記第１導波路コア上に、前記電気光学材料層としての上部クラッド層を備える光導波路デバイスであり、
前記第２光導波路部品が、表面に前記第２導波路コアが露出している光導波路基板であり、
前記光導波路デバイスが前記光導波路基板上に実装されていることを特徴とする、付記１記載の光モジュール。

（付記４）
前記第１光導波路部品が、表面に前記第１導波路コアが露出している光導波路デバイスであり、
前記第２光導波路部品が、表面に前記第２導波路コアが露出している光導波路基板であり、
前記光導波路デバイスが、前記電気光学材料層を介して、前記光導波路基板上に実装されていることを特徴とする、付記１記載の光モジュール。

（付記５）
前記電気光学材料層が、電気光学ポリマーにより形成されていることを特徴とする、付記１〜４のいずれか１項に記載の光モジュール。
（付記６）
前記電極に接続され、前記第１導波路コアと前記第２導波路コアとの間の距離に応じて前記電極に印加する電圧を制御する制御部を備えることを特徴とする、付記１〜５のいずれか１項に記載の光モジュール。

（付記７）
第１導波路コアを備える第１光導波路部品及び第２導波路コアを備える第２光導波路部品を用意し、
前記第１導波路コアと前記第２導波路コアとが部分的に近接し、前記第１導波路コアと前記第２導波路コアとの間で伝搬してきた光が結合しうるように、前記第１導波路コアと前記第２導波路コアとの間に電気光学材料層を介在させて、前記第１光導波路部品と前記第２光導波路部品とをアセンブリ化し、
前記第１導波路コアと前記第２導波路コアとの間の距離がずれている場合には、前記電気光学材料層に電界を印加して前記電気光学材料層の屈折率を変化させ、前記第１導波路コアと前記第２導波路コアとの間の光結合係数を変えることを特徴とする、光導波路部品の実装ずれ補償方法。

（付記８）
前記第１光導波路部品として、前記第１導波路コア上に前記電気光学材料層としての上部クラッド層を備える光導波路基板を用意し、
前記第２光導波路部品として、表面に前記第２導波路コアが露出している光導波路デバイスを用意し、
前記光導波路デバイスを前記光導波路基板上に実装することを特徴とする、付記７記載の光導波路部品の実装ずれ補償方法。

（付記９）
前記第１光導波路部品として、前記第１導波路コア上に前記電気光学材料層としての上部クラッド層を備える光導波路デバイスを用意し、
前記第２光導波路部品として、表面に前記第２導波路コアが露出している光導波路基板を用意し、
前記光導波路デバイスを前記光導波路基板上に実装することを特徴とする、付記７記載の光導波路部品の実装ずれ補償方法。

（付記１０）
前記第１光導波路部品として、表面に前記第１導波路コアが露出している光導波路デバイスを用意し、
前記第２光導波路部品として、表面に前記第２導波路コアが露出している光導波路基板を用意し、
前記光導波路デバイスを、前記電気光学材料層を介して、前記光導波路基板上に実装することを特徴とする、付記７記載の光導波路部品の実装ずれ補償方法。

（付記１１）
前記光導波路デバイスを、前記電気光学材料層としての電気光学ポリマーを用いて前記光導波路基板上に接着することを特徴とする、付記１０記載の光導波路部品の実装ずれ補償方法。

本発明の一実施形態にかかる光モジュールの構成及び光導波路部品の実装ずれ補償方法を説明するための模式的斜視図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の一実施形態にかかる光モジュールにおいて、実装ずれがない場合、水平方向にずれている場合、垂直方向にずれている場合のそれぞれの場合を示す模式的断面図である。 本発明の一実施形態にかかる光モジュールにおける導波路コア間ギャップの大きさと光結合効率との関係を示す図である。 （Ａ）〜（Ｆ）は、本発明の実施例１にかかる光モジュールの構成及び光導波路部品の実装ずれ補償方法を説明するための模式図である。 本発明の実施例２にかかる光モジュールの構成及び光導波路部品の実装ずれ補償方法を説明するための模式図である。 光導波路部品をアセンブリ化して光モジュールを作製する場合の課題を説明するための図である。

符号の説明

１ 光導波路基板（光導波路部品）
１Ａ 導波路コア（基板側導波路コア）
２ 光導波路デバイス（光導波路部品）
２Ａ 導波路コア（デバイス側導波路コア）
３ 電気光学材料層
４ 電極
５ 光カプラ（平行部）
６ 制御部
１０ 光モジュール
１１ 導波路チップ（光導波路部品）
１１Ａ 導波路コア
１１Ｂ 石英ガラス基材
１１Ｃ 下部クラッド層
１２ 導波路チップ（光導波路部品）
１２Ａ 導波路コア
１２Ｂ 石英ガラス基材
１２Ｃ 下部クラッド層
１３ 電気光学材料層（電気光学ポリマー）
１３Ａ 上部クラッド層（電気光学材料層，電気光学ポリマー）
１４ 電極
１１０ 光モジュール

Claims (4)

1. 第１導波路コアを備える第１光導波路部品及び第２導波路コアを備える第２光導波路部品を用意し、
   前記第１導波路コアと前記第２導波路コアとが部分的に近接し、前記第１導波路コアと前記第２導波路コアとの間で伝搬してきた光が結合しうるように、前記第１導波路コアと前記第２導波路コアとの間に電気光学材料層を介在させて、前記第１光導波路部品と前記第２光導波路部品とをアセンブリ化し、
   前記第１導波路コアと前記第２導波路コアとの間の距離がずれている場合には、前記電気光学材料層に電界を印加して前記電気光学材料層の屈折率を変化させ、前記第１導波路コアと前記第２導波路コアとの間の光結合係数を変えることを特徴とする、光導波路部品の実装ずれ補償方法。
2. 前記第１光導波路部品として、前記第１導波路コア上に前記電気光学材料層としての上部クラッド層を備える光導波路基板を用意し、
   前記第２光導波路部品として、表面に前記第２導波路コアが露出している光導波路デバイスを用意し、
   前記光導波路デバイスを前記光導波路基板上に実装することを特徴とする、請求項１記載の光導波路部品の実装ずれ補償方法。
3. 前記第１光導波路部品として、前記第１導波路コア上に前記電気光学材料層としての上部クラッド層を備える光導波路デバイスを用意し、
   前記第２光導波路部品として、表面に前記第２導波路コアが露出している光導波路基板を用意し、
   前記光導波路デバイスを前記光導波路基板上に実装することを特徴とする、請求項１記載の光導波路部品の実装ずれ補償方法。
4. 前記第１光導波路部品として、表面に前記第１導波路コアが露出している光導波路デバイスを用意し、
   前記第２光導波路部品として、表面に前記第２導波路コアが露出している光導波路基板を用意し、
   前記光導波路デバイスを、前記電気光学材料層を介して、前記光導波路基板上に実装することを特徴とする、請求項１記載の光導波路部品の実装ずれ補償方法。

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