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JPH10206911A - Optical monitor circuit and method of manufacturing the same - Google Patents

Optical monitor circuit and method of manufacturing the same

Info

Publication number
JPH10206911A
JPH10206911A JP654197A JP654197A JPH10206911A JP H10206911 A JPH10206911 A JP H10206911A JP 654197 A JP654197 A JP 654197A JP 654197 A JP654197 A JP 654197A JP H10206911 A JPH10206911 A JP H10206911A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
monitor circuit
directional coupler
heater
filler
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP654197A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fumihiro Ebisawa
文博 海老澤
Takuji Yoshida
卓史 吉田
Koichi Arishima
功一 有島
Mitsutoshi Hoshino
光利 星野
Kenji Yokoyama
健児 横山
Takeshi Sukegawa
健 助川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP654197A priority Critical patent/JPH10206911A/en
Publication of JPH10206911A publication Critical patent/JPH10206911A/en
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光モニター回路の光導波路型方向性結合器
が、分岐比を容易に変更することができ、かつ、光モニ
ターの挿入損失を低減させることができるものであるこ
と。 【解決手段】 光導波路型方向性結合器を有する光モニ
ター回路は、光導波路型方向性結合記の結合部の直上部
に、コアに達するかあるいはそれより浅い深さのトレン
チ部と、トレンチ部に充填された充填材と、結合部の上
方に位置するヒーターとを具備する。
(57) Abstract: An optical waveguide type directional coupler of an optical monitor circuit is capable of easily changing a branching ratio and reducing insertion loss of an optical monitor. . An optical monitor circuit having an optical waveguide type directional coupler has a trench portion having a depth reaching or less than a core, and a trench portion located immediately above a coupling portion of the optical waveguide type directional coupler. And a heater positioned above the joint.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は光通信装置、光集積
回路および光ファイバー網の状態の調整、検査、監視に
用いられる光モニター回路およびその製造方法に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical communication device, an optical integrated circuit, and an optical monitor circuit used for adjusting, inspecting, and monitoring the state of an optical fiber network, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、光通信装置、光集積回路および光
ファイバー網の状態を調整、検査、監視するための光モ
ニター回路には一定の分岐比を持つ方向性結合器やY分
岐回路が用いられてきた。これらの方向性結合器やY分
岐比回路は一定の分岐比で光出力を取り出すことがで
き、その分岐において光モニターができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a directional coupler or a Y-branch circuit having a predetermined branching ratio has been used for an optical monitor circuit for adjusting, inspecting and monitoring the state of an optical communication device, an optical integrated circuit and an optical fiber network. Have been. These directional couplers and Y-branch ratio circuits can take out light output at a fixed branch ratio, and can monitor light at the branch.

【0003】方向性結合器は光回路を分割したり、結合
するための重要な素子であり、近接して配置した2本の
平行な光導波路を相互に結合し、一方の光導波路を伝搬
する光のエネルギーを他方の光導波路へ伝搬させるもの
である。方向性結合器は用途に応じて一定の分岐比を有
する必要があるが、この分岐比は2本の平行な光導波路
の間隔、およびその結合した光導波路の長さによって変
化する。一般に、間隔を狭くすると分岐が大きくなり、
広くすると小さくなる。また、結合した光導波路の長さ
を長くしていくと分岐は大きくなるが、最大の分岐を与
える長さ(この時の長さを結合長Lと呼ぶ)を越えると
また、分岐が小さくなる。結合長Lの2倍の長さで分岐
比は最小になり、3倍の長さでまた最大になる。このよ
うに分岐比は結合の長さに関して周期的に変動する。
[0003] A directional coupler is an important element for dividing or coupling an optical circuit, and couples two parallel optical waveguides arranged close to each other and propagates one of the optical waveguides. This is to propagate light energy to the other optical waveguide. The directional coupler needs to have a certain branching ratio depending on the application, and this branching ratio varies depending on the distance between two parallel optical waveguides and the length of the coupled optical waveguide. In general, the smaller the interval, the larger the branch,
When it is wide, it becomes small. Further, the longer the length of the coupled optical waveguide, the larger the branch. However, if the length exceeds the maximum branch length (the length at this time is referred to as a coupling length L), the branch becomes smaller. . The branching ratio is minimized at twice the coupling length L, and maximizes again at three times the length. Thus, the branching ratio varies periodically with the length of the bond.

【0004】結合長Lは式(1)のように表される。[0004] The bond length L is expressed as in equation (1).

【0005】[0005]

【数1】式(1) L=π/(2χ)ここでχ
は結合係数であり、2本の平行な光導波路間の光のパワ
ー移行の度合いを表している。
Equation (1) L = π / (2χ) where χ
Is a coupling coefficient, which represents a degree of light power transfer between two parallel optical waveguides.

【0006】何らかの方法で、2本の光導波路の間隔お
よび/または結合した光導波路の長さを変えることがで
きれば、分岐比を変えることができる。しかし、2本の
光導波路の間隔および結合した光導波路の長さは方向性
結合器の中で形状が固定されているため、これを任意の
間隔や長さに変更して調整することは困難である。
If the spacing between the two optical waveguides and / or the length of the coupled optical waveguides can be changed in any way, the branching ratio can be changed. However, since the shape of the distance between the two optical waveguides and the length of the coupled optical waveguides are fixed in the directional coupler, it is difficult to adjust the distance and the length of the optical waveguides to an arbitrary value. It is.

【0007】また、従来の光モニター回路では、光通信
装置、光集積回路および光ファイバー網の状態を調整し
たり、検査、監視を行っていない場合でも、一定の分岐
光出力が出されたままになってしまう。従って、光通信
装置、光集積回路および光ファイバー網全体としてはモ
ニター光は一種の漏れ光となり、損失の増加要因となっ
てきた。
Further, in the conventional optical monitor circuit, even when the state of the optical communication device, the optical integrated circuit, and the optical fiber network are not adjusted, and the inspection and monitoring are not performed, a constant branch optical output is output. turn into. Therefore, in the optical communication device, the optical integrated circuit, and the optical fiber network as a whole, the monitor light is a kind of leakage light, which has been a factor of increasing the loss.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
解決すべくなされたものであり、本発明の目的は、光モ
ニター回路において、容易に方向性結合器の分岐比を変
更調製することができ、かつ、モニター中のみモニター
光を取り出し、必要がないときはモニター光の取り出し
を中止して、光通信装置、光集積回路あるいは光ファイ
バー網などに損失を与えないようにした光モニター回路
およびその製造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to easily change and adjust the branching ratio of a directional coupler in an optical monitor circuit. And an optical monitor circuit that takes out monitor light only during monitoring and stops taking out monitor light when it is not necessary, so as not to cause loss to the optical communication device, optical integrated circuit, optical fiber network, etc. It is to provide a manufacturing method thereof.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、光導
波路型方向性結合器を有する光モニター回路において、
光導波路型方向性結合器の結合部の直上部に、コアに達
するかあるいはそれより浅い深さのトレンチ部と、トレ
ンチ部に充填された充填材と、結合部の上方に位置する
ヒーターとを具備することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an optical monitor circuit having an optical waveguide type directional coupler.
Immediately above the coupling portion of the optical waveguide type directional coupler, a trench portion reaching or smaller than the core, a filler filled in the trench portion, and a heater located above the coupling portion are provided. It is characterized by having.

【0010】請求項2の発明は、基板上に2本の光導波
路を近接させた光導波路型方向性結合器を形成し、光導
波路型方向性結合器の結合部の直上部にコアに達するか
あるいはそれより浅い深さのトレンチ部をエッチングに
よって形成した後、トレンチ部に充填材を充填し、結合
部の上方にヒータを形成することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, an optical waveguide type directional coupler in which two optical waveguides are brought close to each other is formed on a substrate, and reaches a core immediately above a coupling portion of the optical waveguide type directional coupler. After forming a trench portion with a depth of less than or equal to that by etching, the trench portion is filled with a filler, and a heater is formed above the joint portion.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明では方向性結合器の結合部
の直上部に微小な溝部(トレンチ部)を形成し、ここに
充填材を埋め込み、この充填材の屈折率を変化させるこ
とによって、2本の光導波路の間隔および結合した導波
路の長さを実際に変更したのと同じ効果が出るようにし
た。すなわち、この充填材の屈折率を変化させると光導
波路のクラッドへのエバネッセント光のしみだしが変化
し、その結果、2本の光導波路の結合係数χが変化す
る。結合係数χが変化すると、式(1)からも明らかな
ように、χの値に反比例して光導波路の結合長が実効的
に変化する。前述のごとく、結合長の長さによって分岐
比は変化するので、充填材の屈折率を変えれば、分岐比
も変えることができる。なお、溝部はコアに達する深さ
でも、それより浅い深さでもよい。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the present invention, a minute groove (trench) is formed directly above a coupling portion of a directional coupler, a filler is buried therein, and the refractive index of the filler is changed. Secondly, the same effect as actually changing the distance between the two optical waveguides and the length of the coupled waveguide is obtained. That is, when the refractive index of the filler is changed, the exudation of the evanescent light to the cladding of the optical waveguide changes, and as a result, the coupling coefficient の of the two optical waveguides changes. When the coupling coefficient 変 化 changes, the coupling length of the optical waveguide effectively changes in inverse proportion to the value of χ, as is clear from equation (1). As described above, since the branching ratio changes depending on the length of the coupling length, the branching ratio can be changed by changing the refractive index of the filler. The groove may have a depth reaching the core or a depth smaller than that.

【0012】本発明では屈折率の可変幅を大きくとるた
めに熱光学効果による充填材の屈折率変化を利用するこ
とにした。このためにクラッド(例えば石英ガラス(屈
折率の温度係数+0.00001 ))よりも大きな屈折率の温
度係数を有する有機材料を充填材として用いることが好
ましい。但し、屈折率の温度係数の大小は絶対値の値で
比較する。
In the present invention, a change in the refractive index of the filler due to the thermo-optic effect is used to increase the variable width of the refractive index. For this reason, it is preferable to use, as the filler, an organic material having a temperature coefficient of the refractive index larger than that of the cladding (for example, quartz glass (temperature coefficient of the refractive index + 0.00001)). However, the magnitude of the temperature coefficient of the refractive index is compared by an absolute value.

【0013】以下に本発明において充填材として好まし
く用いられる、屈折率の温度変化の大きいものの主成分
を挙げ、その屈折率および屈折率の温度係数を示す。
The main components of those having a large change in refractive index with temperature which are preferably used as a filler in the present invention are listed below, and the refractive index and the temperature coefficient of the refractive index are shown.

【0014】[0014]

【表1】 [Table 1]

【0015】なお、本発明においては、屈折率の温度変
化は小さいが、波長1.55μmにおける屈折率が石英
ガラスクラッドよりも小さい透明材料と、上記表1の材
料とを適宜組み合わせて、室温における屈折率が石英ガ
ラスの屈折率と同じ1.444となるように調整したも
のを、充填材として用いてもよい。
In the present invention, a change in refractive index with temperature is small, but a transparent material having a refractive index at a wavelength of 1.55 μm smaller than that of quartz glass cladding and a material shown in Table 1 above are appropriately combined with each other at room temperature. A material whose refractive index is adjusted to be 1.444, which is the same as the refractive index of quartz glass, may be used as the filler.

【0016】溝に充填した充填材の屈折率の変化が分岐
比に及ぼす効果は、2本の平行な導波路の長さが長く、
それとともに溝の長さも長ければ、それだけ結合係数に
与える影響が大きくなり、従って効果が大きくなる。本
発明の光モニター回路では、例えば光導波路の結合の長
さを結合長Lの2倍の長さとして、分岐比0%の石英系
方向性結合器をベースとして作製する。さらにこの結合
部の直上部に微小な溝を設けて、ここに石英ガラスクラ
ッドと同じ屈折率を持った充填材を埋め込み、この充填
材の上部にヒーターを設ける。ここでヒーターは薄膜ヒ
ーター(回路)であってもよい。なお、ヒーターは充填
材の屈折率を制御するための一つの手段であり、充填材
の温度を上げることができれば、赤外線の直接照射など
他の手段によってでもよい。また、ヒーターの形状につ
いても本発明の実施態様の形状に限定されることはな
い。
The effect of the change in the refractive index of the filler filling the groove on the branching ratio is that the length of the two parallel waveguides is long.
At the same time, the longer the groove, the greater the effect on the coupling coefficient, and thus the greater the effect. In the optical monitor circuit of the present invention, for example, the coupling length of the optical waveguide is twice as long as the coupling length L, and the optical waveguide is manufactured based on a quartz-based directional coupler having a branching ratio of 0%. Further, a minute groove is provided directly above the joint, a filler having the same refractive index as that of the quartz glass clad is buried therein, and a heater is provided above the filler. Here, the heater may be a thin film heater (circuit). Note that the heater is one means for controlling the refractive index of the filler, and other means such as direct irradiation of infrared rays may be used as long as the temperature of the filler can be increased. Also, the shape of the heater is not limited to the shape of the embodiment of the present invention.

【0017】埋め込んだ充填材に例えば屈折率の温度係
数が大きな有機材料を用いると、ヒーターによる温度上
昇で充填材の屈折率が大きく変化し、分岐比が0%より
大きくなり、モニター光を取り出すことができるように
なる。ヒーターを切ると、室温では分岐比が元の0%に
なるので、モニター光は出力されない。従って、モニタ
ーしていないときにはヒーターを切っておけば、光回
路、光回線に損失を与えず、しかもヒーターが切られて
いるために、光モニター回路の長寿命化や省電力化が期
待できる。
If, for example, an organic material having a large temperature coefficient of the refractive index is used as the embedded filler, the refractive index of the filler changes greatly due to a temperature rise by the heater, the branching ratio becomes larger than 0%, and monitor light is extracted. Will be able to do it. When the heater is turned off, the monitor light is not output because the branching ratio becomes 0% at room temperature. Therefore, if the heater is turned off when monitoring is not being performed, no loss is caused to the optical circuit and the optical line, and since the heater is turned off, a longer life and power saving of the optical monitor circuit can be expected.

【0018】[0018]

【実施例】以下、本発明を実施例を用いて具体的に説明
するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0019】(実施例1)図1(a),(b)は、本発
明の光モニター回路の構造を示す図であって、図1
(a)に光モニター回路の平面図を、図1(b)にA
A′の線で切ったときの断面図を示してある。本発明の
モニター回路は、シリコン基板1上に下部側クラッド2
および上部側クラッド4が設けられており、下部側クラ
ッドの上にはコア3、溝5、ヒーター7が設けられてい
る。また、溝5は充填材6で埋められている。
(Embodiment 1) FIGS. 1A and 1B show the structure of an optical monitor circuit according to the present invention.
FIG. 1A is a plan view of an optical monitor circuit, and FIG.
A cross-sectional view taken along the line A 'is shown. The monitor circuit of the present invention comprises a lower cladding 2 on a silicon substrate 1.
An upper clad 4 is provided, and a core 3, a groove 5, and a heater 7 are provided on the lower clad. The groove 5 is filled with a filler 6.

【0020】図2は光モニター回路の斜視図であって、
8は入力ポートa、9は入力ポートb、10は出力ポー
トa′、11は出力ポートb′である。
FIG. 2 is a perspective view of the optical monitor circuit.
8 is an input port a, 9 is an input port b, 10 is an output port a ', and 11 is an output port b'.

【0021】作製した光モニター回路は波長1.55μ
mで動作し、コア径6.5μm×6.5μm、クラッド
の屈折率1.444、コアの屈折率1.455、結合部
のギャップ3μm、結合部の長さ3000μmである。
また、溝は結合部の2本の導波路の中心線に沿って、幅
10μm、長さ3000μm、深さ30μm(上部側ク
ラッドの厚みに相当)である。この上部側クラッドには
幅25μm、長さ3000μmのクロム/金のヒーター
が配置されている。
The fabricated optical monitor circuit has a wavelength of 1.55 μm.
m, the core diameter is 6.5 μm × 6.5 μm, the refractive index of the cladding is 1.444, the refractive index of the core is 1.455, the gap of the coupling part is 3 μm, and the length of the coupling part is 3000 μm.
The groove has a width of 10 μm, a length of 3000 μm, and a depth of 30 μm (corresponding to the thickness of the upper cladding) along the center lines of the two waveguides at the coupling portion. A chromium / gold heater having a width of 25 μm and a length of 3000 μm is disposed on the upper clad.

【0022】入力ポートaへ光を入射した場合の分岐比
を以下のように定義する。
The branching ratio when light enters the input port a is defined as follows.

【0023】分岐比(%)=(出力ポートb′の出力)
/(出力ポートb′の出力+出力ポートa′の出力)×
100 入力ポートaへ入力された通信光(波長1.55μm)
の光は、室温(25度)で出力ポートa′に全部出力さ
れ、分岐比0%である。ここで、モニター光を出力ポー
トb′から取り出すために、ヒーターに電流を流して結
合部の温度を50℃にすると、出力ポートb′から光が
分岐比11%で出力された。次いでヒーターの電流を切
って結合部を室温に戻すと、分岐比はまた元の0%に戻
った。この時の応答速度は数ミリ秒から数十ミリ秒であ
った。この操作は何回でも繰り返すことができ、すべて
に再現性が認められた。ここでは10000回繰り返し
て、モニター光を取り出したが分岐比の値に変化はなか
った。
Branch ratio (%) = (output of output port b ')
/ (Output of output port b '+ output of output port a') ×
100 Communication light input to input port a (wavelength 1.55 μm)
Are all output to the output port a 'at room temperature (25 degrees) and have a branching ratio of 0%. Here, in order to extract the monitor light from the output port b ', when a current was applied to the heater to set the temperature of the coupling portion to 50 ° C, light was output from the output port b' at a branching ratio of 11%. Then, when the heater was turned off and the joint was returned to room temperature, the branching ratio returned to 0%. The response speed at this time was several milliseconds to several tens of milliseconds. This operation could be repeated any number of times, all with reproducibility. Here, the monitor light was extracted 10,000 times, but the value of the branching ratio did not change.

【0024】従来の分岐比固定型の方向性結合器を用い
てモニター光を取り出した場合は、モニターが必要でな
い場合も光は分岐された状態となり、その結果、入力ポ
ートに入れられた光のパワーが失われることになり、大
きな挿入損失を与えていた。一方、実施例1で示した光
モニター回路ではモニターしたい時にのみヒーター電流
を流してモニターし、必要がなくなれば分岐比0%の状
態に簡単に戻すことができた。従って、モニターによる
回路全体、あるいはファイバー網の挿入損失を低減させ
ることができるように改善された。
When the monitor light is extracted using a conventional directional coupler of a fixed split ratio, the light is split even when monitoring is not required, and as a result, the light input to the input port is split. Power was lost, giving a large insertion loss. On the other hand, in the optical monitor circuit shown in Example 1, the heater current was supplied only when monitoring was desired, and the monitoring was performed. When the monitoring became unnecessary, the branching ratio could be easily returned to 0%. Accordingly, the present invention has been improved so that the insertion loss of the entire circuit or the fiber network by the monitor can be reduced.

【0025】(実施例2)図3(a)〜(d)は、順に
光モニター回路の製造方法を示した模式図である。以
下、図3(a)〜(d)を用いて、本発明の光モニター
回路の製造方法を具体的に説明する。
(Embodiment 2) FIGS. 3A to 3D are schematic views sequentially showing a method of manufacturing an optical monitor circuit. Hereinafter, a method for manufacturing the optical monitor circuit according to the present invention will be specifically described with reference to FIGS.

【0026】まず、シリコン基板1上に火炎堆積法を用
いて、石英ガラススートを堆積させた後加熱溶融して、
下部側クラッド2(屈折率1.444、波長1.55μ
m)を厚さ30μmとなるように形成した。次いで、コ
ア層(屈折率1.455、波長1.55μm)を厚さ6
μmとなるように形成した。但し、コア層の屈折率は下
部側クラッド2の屈折率よりわずかに大きくなるように
した。その後、ホトリソグラフィー法により、ホトレジ
ストをマスクに反応性イオンエッチングを行った後、マ
スクを除去して、コア幅が7μmとなるように方向性結
合器のコア部分3を加工した。ヒーターで加熱しない状
態のときには方向性結合器の分岐比が0%となるよう
に、結合部をギャップ3μm、結合の長さを3000μ
mとした。次いで、火炎堆積法を用いて上部側クラッド
を厚さが36μmとなるまで堆積して、ウエハーを形成
した。この時点でのウエハーの状態の断面を図3(a)
に示す。分岐比を測定するため、この時点でのウエハー
の1枚についてチップを切り出して、分岐比を測定した
ところ、その分岐比はおよそ0%であった。
First, quartz glass soot is deposited on the silicon substrate 1 by using a flame deposition method, and then heated and melted.
Lower cladding 2 (refractive index: 1.444, wavelength: 1.55μ)
m) was formed to have a thickness of 30 μm. Next, a core layer (refractive index: 1.455, wavelength: 1.55 μm) is formed to a
It was formed to have a thickness of μm. However, the refractive index of the core layer was made slightly larger than the refractive index of the lower cladding 2. Thereafter, reactive ion etching was performed by photolithography using a photoresist as a mask, the mask was removed, and the core portion 3 of the directional coupler was processed so that the core width was 7 μm. When the heater is not heated, the gap is 3 μm and the length of the coupling is 3000 μm so that the branch ratio of the directional coupler is 0%.
m. Next, a wafer was formed by depositing the upper clad to a thickness of 36 μm using a flame deposition method. FIG. 3A shows a cross section of the wafer at this point.
Shown in In order to measure the branching ratio, chips were cut out from one of the wafers at this time, and the branching ratio was measured. The branching ratio was approximately 0%.

【0027】得られたウェハーについて、方向性結合器
の結合部上方に溝を形成した状態のウエハー断面を図3
(b)に示す。溝5は幅10μm、長さ3000μm、
深さ30μmの大きさである。溝5はホトリソグラフィ
ーを用いて、コア3の直上部にホトレジストをマスクに
反応性イオンエッチングを行った後、マスクを除去して
溝5を形成した。
FIG. 3 shows a cross section of the obtained wafer with a groove formed above the joint of the directional coupler.
(B). The groove 5 has a width of 10 μm, a length of 3000 μm,
The size is 30 μm in depth. The groove 5 was formed by performing reactive ion etching directly on the core 3 using a photoresist as a mask by photolithography and then removing the mask to form the groove 5.

【0028】溝に充填材6を埋め込んだ状態のチップの
断面を図3(c)に示す。溝5の形成されたウエハーを
チップ状態に切り出した。但し、チップ切り出し時に削
りかすが溝に入らないように保護シールを被せてから切
断を行った。溝5に充填材6としてエポキシ樹脂を入れ
て、その直上部から紫外線(水銀キセノンランプ、20
0W)で5分間照射した後、80℃で3時間熱処理を行
った。但し、エポキシ樹脂の組成を調整し、さらに硬化
条件を一定に定めて、前もって硬化後のエポキシ樹脂の
屈折率を石英ガラスと同じ1.444となるようにし
た。
FIG. 3C shows a cross section of the chip in a state where the filler 6 is embedded in the groove. The wafer on which the grooves 5 were formed was cut into chips. However, the cutting was performed after a protective seal was put on the chip so that the shavings did not enter the groove when cutting out the chip. An epoxy resin is filled in the groove 5 as the filler 6 and ultraviolet light (mercury xenon lamp, 20
(0 W) for 5 minutes, and then heat-treated at 80 ° C. for 3 hours. However, the composition of the epoxy resin was adjusted, and the curing conditions were determined to be constant so that the refractive index of the epoxy resin after curing was 1.444, which is the same as that of quartz glass.

【0029】上部側クラッド上に、溝5に埋められた充
填材を覆うように、ヒーターが形成された状態のチップ
の断面を図3(d)に示す。埋め込んだ充填材の上を覆
うように、真空蒸着装置を用いて、上部側クラッド上に
クロムを10nmの厚さに蒸着した後、続けて金を10
0nmの厚さに蒸着してヒーター7を形成した。但し、
ヒーターは溝を覆ってコア3の上方に幅20μm、長さ
3000μmの大きさとなるように作製した。
FIG. 3D shows a cross section of the chip in a state in which a heater is formed on the upper clad so as to cover the filler filled in the groove 5. Using a vacuum deposition apparatus, chromium was deposited to a thickness of 10 nm on the upper clad using a vacuum deposition apparatus so as to cover the embedded filler.
The heater 7 was formed by vapor deposition to a thickness of 0 nm. However,
The heater was fabricated so as to cover the groove and have a width of 20 μm and a length of 3000 μm above the core 3.

【0030】従来と同様に火炎堆積法を用いて方向性結
合器を作製した後、引き続いて、溝の作製と、エポキシ
樹脂の溝埋め形成と、ヒーターの形成との3工程を追加
するだけで本発明の光モニター回路を製造できるので、
従来の分岐比固定型の光モニター回路と比較しても、大
した価格の上昇なしに、分岐比可変型の光モニター回路
を作製することができた。
After fabricating the directional coupler using the flame deposition method as in the prior art, it is only necessary to add three steps of fabricating a groove, forming an epoxy resin groove, and forming a heater. Since the optical monitor circuit of the present invention can be manufactured,
Even when compared with the conventional optical monitor circuit of the fixed branching ratio type, the optical monitor circuit of the variable branching ratio type was able to be manufactured without much increase in price.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明は光導波路型方向性結合器の結合
部の直上部に溝を形成し、ここに屈折率変化の温度係数
がクラッドより大きな充填材を入れて、その上部にヒー
ターを設け、室温ではモニター光が現れず、ヒーター加
熱を行うことで分岐において光モニターができるように
したので、必要な時にのみモニター光を取り出すことが
できた。
According to the present invention, a groove is formed immediately above a coupling portion of an optical waveguide type directional coupler, a filler having a temperature coefficient of change in refractive index larger than that of a clad is put therein, and a heater is provided above the filler. The monitor light did not appear at room temperature, and the light was monitored at the branch by heating the heater, so that the monitor light could be extracted only when necessary.

【0032】また、本発明の光モニター回路を用いれ
ば、光ファイバー網の検査、調整後にはヒーターを切る
ことにより、光ファイバー網に余分な挿入損失を与えな
くてすむので、光ファイバー網自体の損失が少なくな
り、より伝送距離を延ばすことができた。また、新たな
光デバイスを付加したり、光ファイバー網の設計、設備
において損失に対するゆとりを持たせることができるよ
うになった。
Further, if the optical monitor circuit of the present invention is used, it is not necessary to give an extra insertion loss to the optical fiber network by turning off the heater after the inspection and adjustment of the optical fiber network, so that the loss of the optical fiber network itself is reduced. As a result, the transmission distance could be further extended. In addition, it has become possible to add a new optical device and to allow for a margin for loss in the design and equipment of an optical fiber network.

【0033】波長分割多重(WDM)方式では様々な波
長の信号を用いるので、プログラマブル波長フィルタ、
ループバック形アレイ導波路格子回路、光分散等化器な
ど多数の波長を扱える複雑な光集積回路が要求されてく
る。これらの光集積回路では回路調整や検査のために回
路内に光モニター回路が必要となる場合が多い。本発明
の分岐可変型の光モニター回路を用いれば、従来のよう
な過剰損失を与えないため、実用に適した本来の性能を
発揮することができた。
Since signals of various wavelengths are used in the wavelength division multiplexing (WDM) system, a programmable wavelength filter,
A complicated optical integrated circuit that can handle many wavelengths, such as a loop-back type arrayed waveguide grating circuit and an optical dispersion equalizer, is required. These optical integrated circuits often require an optical monitor circuit in the circuit for circuit adjustment and inspection. The use of the variable branch type optical monitor circuit of the present invention did not cause excessive loss as in the related art, so that the original performance suitable for practical use could be exhibited.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)本発明の光モニター回路の構造を示す平
面図、(b)本発明の光モニター回路の構造を示す断面
図である。
1A is a plan view showing the structure of an optical monitor circuit of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view showing the structure of the optical monitor circuit of the present invention.

【図2】本発明の光モニター回路の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of an optical monitor circuit according to the present invention.

【図3】本発明の光モニター回路の製造方法を示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram illustrating a method of manufacturing the optical monitor circuit of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シリコン基板 2 下部側クラッド 3 コア 4 上部側クラッド 5 溝 6 充填材 7 ヒーター 8 入力ポートa 9 入力ポートb 10 出力ポートa′ 11 出力ポートb′ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Silicon substrate 2 Lower side clad 3 Core 4 Upper side clad 5 Groove 6 Filler 7 Heater 8 Input port a 9 Input port b 10 Output port a '11 Output port b'

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04B 10/08 H04B 9/00 W 17/02 K (72)発明者 星野 光利 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 横山 健児 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 助川 健 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI H04B 10/08 H04B 9/00 W 17/02 K (72) Inventor Mitsutoshi Hoshino 3-19-2 Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo No. Within Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Kenji Yokoyama, Inventor Kenji Yokoyama 3-19-2, Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Japan Within Telegraph and Telephone Corporation (72) Ken, Sukegawa 3-2-1, Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo No. Japan Telegraph and Telephone Corporation

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光導波路型方向性結合器を有する光モニ
ター回路において、前記光導波路型方向性結合器の結合
部の直上部に、コアに達するかあるいはそれより浅い深
さのトレンチ部と、トレンチ部に充填された充填材と、
前記結合部の上方に位置するヒーターとを具備すること
を特徴とする光モニター回路。
1. An optical monitor circuit having an optical waveguide type directional coupler, wherein a trench having a depth reaching or less than a core is provided immediately above a coupling portion of the optical waveguide type directional coupler. A filling material filled in the trench portion,
An optical monitor circuit comprising: a heater located above the coupling portion.
【請求項2】 基板上に2本の光導波路を近接させた光
導波路型方向性結合器を形成し、前記光導波路型方向性
結合器の結合部の直上部にコアに達するかあるいはそれ
より浅い深さのトレンチ部をエッチングによって形成し
た後、前記トレンチ部に充填材を充填し、前記結合部の
上方にヒータを形成することを特徴とするモニター回路
の製造方法。
2. An optical waveguide type directional coupler in which two optical waveguides are brought close to each other on a substrate, and reaches a core just above a coupling portion of the optical waveguide type directional coupler or is located therefrom. A method of manufacturing a monitor circuit, comprising: forming a trench portion having a shallow depth by etching, filling the trench portion with a filler, and forming a heater above the joint portion.
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