光波导元件制造技术

本实用新型专利技术提供一种光波导元件，可将非必要光用波导所引导的非必要光高效率地放出至基板外，并可使光波导元件自身小型化。光波导元件包括引导从主波导中放出的非必要光的非必要光用波导，并形成与非必要光用波导(E1)连接且用于将在非必要光用波导中传播的非必要光放出至基板外的放出用波导(E2)，放出用波导的实效折射率设定得比非必要光用波导的实效折射率高，在非必要光用波导与放出用波导的连接部(S)，相对于非必要光用波导(E1)的中心线(EC1)，放出用波导(E2)的中心线(EC2)朝远离主波导的方向倾斜，进而，在所述连接部，相对于非必要光用波导的中心线的位置(c1)，放出用波导的中心线的位置(c2)在更远离主波导的位置错开配置。

【技术实现步骤摘要】
光波导元件
本技术涉及一种光波导元件，且特别涉及如下的光波导元件：在基板上形成光波导，所述光波导包括引导信号光的主波导、及引导从所述主波导中放出的非必要光的非必要光用波导。
技术介绍
在光通信领域或光测量领域中，常用如光调制器等在基板上形成有光波导的光波导元件。作为光波导的形成方法，已知有使Ti等金属在石英、铌酸锂、半导体材料等基板上进行热扩散来形成光波导的方法，或形成山脊(ridge)型的凸状部来形成光波导的方法等。光波导如马赫-曾德尔(Mach-Zehnder)型光波导那样包括分支部或合波部。另外，近年来，对应于多值调制或极化波合成等，例如，如将多个马赫-曾德尔型光波导组合成套匣状的嵌套(nest)型波导那样，在一个基板上配置有多个马赫-曾德尔型光波导的光波导元件也实用化。当将光波导分支时，为了获得适当的分支比，另外，为了抑制来自分支部的泄漏光，提出有在图1的分支部的前段的光波导配置用于去除在光波导中传播的高次模式光的非必要光用波导a。另外，当将光波导合波时，为了有效地去除从合波部中放出的放射模式光，如图1所示，也提出有在合波部配置非必要光用波导b。在如所述那样将多个马赫-曾德尔型光波导组装入一个基板内的情况下，从光波导的一部分中放出的非必要光如图1的虚线区域A或虚线区域B那样，与光波导的其他部分结合，成为使光学特性恶化的原因。另外，在马赫-曾德尔型光调制器中，也成为开/关(ON/OFF)消光比等光学特性劣化的原因。进而，在专利文献1中，表示非必要光用波导跨越主波导被分割的结构例，但在高度地集成的光波导元件中，存在以如沿着非必要光用波导的延长线上的形态配置主波导的情况，在此种例子中，非必要光混入的风险变得更高。而且，在基板的厚度薄的情况下，例如在具有20μm以下的厚度的情况下，非必要光容易被封入基板内，与基板具备如500μm以上那样足够的厚度的情况相比，与主波导进行再结合的比例变得极高。也进行在非必要光用波导上配置金属膜等光吸收构件来吸收非必要光。但是，由于配置金属膜等光吸收构件的位置受到限定，在光波导元件的制造工艺上，可用作光吸收材的材料也受到限定等，因此难以发挥充分的光吸收作用。因此，在专利文献1中，如图1所示，提出有沿着基板的长边方向的侧端部设置将非必要光聚光的非必要光聚光波导c，而有效率地进行利用非必要光用波导的非必要光的去除。另外，当将非必要光用波导a、b与非必要光聚光波导连接时，使非必要光用波导a、b的弯曲变大，由此可缩短基板的长边方向的长度，而可使光波导元件的尺寸小型化。但是，如图2及图3所示，若使光波导急剧地弯曲，则泄漏光也增加，难以将非必要光有效率地集中在非必要光聚光波导。另外，图2是表示模拟中所使用的光波导的形状的图，图3是表示模拟结果的图。[现有技术文献][专利文献]专利文献1：日本专利特开2015-096886号公报
技术实现思路
[技术所要解决的问题]本技术欲解决的课题是解决如上所述的问题，并提供一种光波导元件，可将非必要光用波导所引导的非必要光高效率地放出至基板外，并可使光波导元件自身小型化。[解决问题的技术手段]为了解决所述课题，本技术的光波导元件具有如下的技术特征。(1)一种光波导元件，其在基板上形成光波导，且所述光波导包括引导信号光的主波导、及引导从所述主波导中放出的非必要光的非必要光用波导，其中，形成放出用波导，所述放出用波导与所述非必要光用波导连接，且用于将在所述非必要光用波导中传播的非必要光放出至基板外，所述放出用波导的实效折射率设定得比所述非必要光用波导的实效折射率高，在所述非必要光用波导与所述放出用波导的连接部，相对于所述非必要光用波导的中心线，所述放出用波导的中心线朝更远离所述主波导的方向倾斜，进而，在所述连接部，相对于所述非必要光用波导的中心线的位置，所述放出用波导的中心线的位置在更远离所述主波导的位置错开配置。(2)在所述(1)中记载的光波导元件中，其中，将所述放出用波导的宽度设定得比所述非必要光用波导的宽度宽，由此将实效折射率设定得更高。(3)在所述(2)中记载的光波导元件中，其中，在所述放出用波导的连接所述非必要光用波导之侧的端部，具有波导宽度变化的过渡区域。(4)在所述(1)至(3)的任一者中记载的光波导元件中，其中，相对于所述主波导的光波的传播方向，在比配置所述放出用波导的位置更后方，配置有所述主波导的分支部或合波部。(5)在所述(1)至(4)的任一者中记载的光波导元件中，其中，所述基板的厚度为20μm以下。[技术的效果]通过本技术，在所述光波导元件中，在基板上形成光波导，且所述光波导包括引导信号光的主波导、及引导从所述主波导中放出的非必要光的非必要光用波导，其中，形成放出用波导，所述放出用波导与所述非必要光用波导连接，且用于将在所述非必要光用波导中传播的非必要光放出至基板外，所述放出用波导的实效折射率设定得比所述非必要光用波导的实效折射率高，在所述非必要光用波导与所述放出用波导的连接部，相对于所述非必要光用波导的中心线，所述放出用波导的中心线朝更远离所述主波导的方向倾斜，进而，在所述连接部，相对于所述非必要光用波导的中心线的位置，所述放出用波导的中心线的位置在更远离所述主波导的位置错开配置，因此，与仅通过非必要光用波导来使光路弯曲的情况相比，可一边抑制来自光波导的泄漏光，一边使光路更大地弯曲。由此，可实现一种光波导元件，可将非必要光用波导所引导的非必要光高效率地放出至基板外，并可使光波导元件自身小型化。附图说明图1是表示现有的光波导元件的一例的图。图2是表示用于调查现有的光波导中的由弯曲所产生的泄漏光的模拟模型的图。图3是表示利用图2的模型的模拟结果的图。图4是表示本技术的光波导元件的一例的图。图5是说明图4的虚线框D中的光波导的形状的图。图6是表示用于调查本技术的光波导中的由弯曲所产生的泄漏光的模拟模型的图。图7是表示利用图6的模型的模拟结果的图。图8是说明本技术的光波导元件的光波导的其他形状(其一)的图。图9是说明本技术的光波导元件的光波导的其他形状(其二)的图。图10是说明本技术的光波导元件的光波导的其他形状(其三)的图。图11是说明本技术的光波导元件的光波导的其他形状(其四)的图。[符号的说明]1：基板2：光波导a、b、b1、b2、E1：非必要光用波导A、B：虚线区域c：非必要光聚光波导c1：非必要光用波导的中心线的位置c2：放出用波导的中心线的位置D：虚线框EC1：非必要光用波导的中心线EC2、EC21：放出用波导的中心线E2：放出用波导F1：直线性弯曲F2：曲线性弯曲G1：弯曲部分S：连接部T：锥形形状本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光波导元件，其在基板上形成光波导，且所述光波导包括引导信号光的主波导、及引导从所述主波导中放出的非必要光的非必要光用波导，所述光波导元件的特征在于，/n形成放出用波导，所述放出用波导与所述非必要光用波导连接，且用于将在所述非必要光用波导中传播的非必要光放出至基板外，/n所述放出用波导的实效折射率设定得比所述非必要光用波导的实效折射率高，/n在所述非必要光用波导与所述放出用波导的连接部，相对于所述非必要光用波导的中心线，所述放出用波导的中心线朝更远离所述主波导的方向倾斜，/n进而，在所述连接部，相对于所述非必要光用波导的中心线的位置，所述放出用波导的中心线的位置在更远离所述主波导的位置错开配置。/n

【技术特征摘要】
20190313 JP 2019-0461481.一种光波导元件，其在基板上形成光波导，且所述光波导包括引导信号光的主波导、及引导从所述主波导中放出的非必要光的非必要光用波导，所述光波导元件的特征在于，
形成放出用波导，所述放出用波导与所述非必要光用波导连接，且用于将在所述非必要光用波导中传播的非必要光放出至基板外，
所述放出用波导的实效折射率设定得比所述非必要光用波导的实效折射率高，
在所述非必要光用波导与所述放出用波导的连接部，相对于所述非必要光用波导的中心线，所述放出用波导的中心线朝更远离所述主波导的方向倾斜，
进而，在所述连接部，相对于所述非必要光用波导的中心线的位置，所述放出用...

【专利技术属性】
技术研发人员：片冈优，宫崎徳一，
申请(专利权)人：住友大阪水泥株式会社，
类型：新型
国别省市：日本;JP