平面型光波回路制造技术

本实用新型专利技术提供一种平面型光波回路，具有形成于基底上的波导型的光功能回路，所述平面型光波回路的特征在于包括：波导领域，与形成了来自所述光功能回路的出射光得以出射的光波导的出射端面或至所述光功能回路的入射光得以入射的光波导的入射端面的一边相接而仅形成了光波导，仅在形成了所述波导领域的部分的所述基底的底面固定至保持所述平面型光波回路的固定用座架。本实用新型专利技术的一个目的在于提供在集成型光接收机或光发送机中能够同时抑制由温度变化引发的光轴偏差和光功能回路的特性劣化的平面型光波回路。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及与发光元件或受光元件一起集成而构成光收发机的平面型光波回路。
技术介绍
随着光通信技术的发展，光学部件的开发变得日益重要。特别是，光收发器的传输速度及反应速度的高速化在被研究，通信容量不断扩大。一般的收发机由用光半导体所制作的发光元件或受光元件和输出用或输入用的光纤构成，它们介由透镜而光耦合。例如，对于光接收器，从输入侧的光纤出射的光通过透镜而成像至受光元件，直接进行检波(强度检波)。转而关注光传输系统中的调制解调处理技术，使用相位调制方式的信号传输被广泛实用化。相移健控(PSK)方式是一种通过调制光的相位来传输信号的方式，通过调制的·多值化，与以往相比传输容量得以飞跃性的扩大。为了接收这样的PSK信号，需要对光的相位进行检波。受光元件能够对信号光的强度进行检波，但是无法对光的相位进行检波。因此，需要将光的相位变换为光强度的手段。关于此，有通过使用光的干涉对相位差进行检波等方法。通过使信号光与其他的光(参考光)相干涉并由受光元件对该干涉光的光强度进行检波，从而能够得到光的相位信息。有使用另外预备的光源来作为参考光的相干检波，以及使信号光自身的一部分偏离以作为参考波再使信号光与参考波相干涉的差动检波。这样，与只使用以往的强度调制方式的光接收机相比,近年来的PSK方式的光接收机需要通过光的干涉来将相位信息变换为强度信息的光干涉回路。这样的光干涉回路能够使用平面型光波回路来实现。平面型光波回路具有高量产、低成本以及高信赖方面的优点，能够实现各种各样的光干涉回路。作为用于PSK方式的光接收机的光干涉回路，光迟延干涉回路、90度混合回路等被实现并实用化。这样的平面型光波回路是通过标准的成像法、蚀刻技术以及FHD(Flame Hydrolysis Deposition,即火焰水解沉积)等玻璃沉积技术来制作的。概观具体的制造工艺，最初使以石英玻璃等为主原料的下包层和比包层具有更高折射率的芯层沉积至硅(Si)等基底上。之后，在芯层形成各种各样的波导模式，最后通过上包层将由芯层形成的波导埋藏。通过这样的工艺来制作成波导型的光功能回路。信号光被封闭在经上述工艺制作出的波导内，在传播平面型光波回路内部传送。图I示出了以往的平面型光波回路与光接收器的光连接方法。转而关注PSK方式光接收机中的平面型光波回路与光接收器的光连接方法，这些基本的连接方法试图I所示那样的单纯的光纤连接。将输入输出端连接了光纤3a、3b的平面型光波回路I与具有输入光纤3b的光接收器2通过用光纤相连而进行光耦合。用于光耦合的光纤的根数由从平面型光波回路输出的输出光的数量决定，有时为多根。然而，使用了这样的光纤连接的光接收机的构成存在尺寸变大的问题。关于此，通过将平面型光波回路的输出与光接收器的输入使用透镜直接光耦合，将全体集成至一个封装，从而能够力图小型化。将这样的平面型光波回路与光接收器直接光耦合的形态的光接收器称作集成型光接收机。为了实现集成型光接收器，平面型光波回路的固定方法变得特别重要。当使从平面型光波回路输出的光在空间中传送并通过透镜等光耦合于受光元件时，若光的出射端、透镜、受光元件的位置关系发生变化，则通过受光元件不再能接收所有的光，造成损失。特别是当容纳光接收机的封装的温度、环境温度、各个元件温度等发生变化时，热膨胀的影响引起它们的位置变动，所以这样的问题变得显著。因此，为了实现低损失的光耦合，需要使得各个位置关系即使在环境温度等发生变化时也至少相对不变动。 特别是平面型光波回路，对于环境温度，热膨胀引起的形状变化与受光元件等相比非常大。此外，平面型光波回路在光接收器中所占的面积，比受光元件大数倍至数十倍，热膨胀引起的形状变化也大数倍至数十倍。另外，构成平面型光波回路的基底与所沉积的薄膜玻璃，由于具有较大的热膨胀系数差，所以温度变化会引发较大程度的翘曲。因此，相对于受光元件、来自平面型光波回路的出射光的位置变化以及出射角度变化成为不容忽视的问题。这两个变化引起来自平面型光波回路的出射光的位置或角度发生变化，发生光轴偏差。光轴偏差使得与受光元件的光耦合劣化，发生损失。对于集成型光接收机的实现，消除这样的光轴偏差或者使这样的光轴偏差无害化很重要。图2示出了以往的集成型光接收器的内部构造。为了使得如上述那样的由温度变化引起的光轴偏差不发生而将平面型光波回路的底面几乎整面牢牢固定的方法是周知的。图2所示的集成型光接收器中，作为光功能回路形成了光干涉回路的平面型光波回路13、透镜14以及受光元件15分别以固定用座架12a、12b以及12c作为支撑构件而被固定至基础基底11。光纤16与平面型光波回路13介由光纤固定部件17而连接。在集成型光接收机中，从光纤16输出的光在平面型光波回路13中干涉后，通过透镜14耦合至受光元件15。固定用座架12a与平面型光波回路13通过粘合剂18或焊锡进行固定。通过将平面型光波回路13的底面几乎整面牢牢固定至固定用座架，从而抑制由温度引起的膨胀或翘曲变化。另外，通过将透镜14、受光元件15也固定至固定用座架，从而使得由温度变化引起的光轴偏差不发生。然而，对于图2所示的构成，虽然能够被大大抑制由温度变化引起的光轴偏差虽然，但另一方面，温度变化引起的平面型光波回路的特性变化变得显著。如上所述，平面型光波回路13，由于由具有很大热膨胀系数差的Si基底13a与石英玻璃层13b构成，所以温度变化引起的翘曲变化或热膨胀会很大。对于图2所示的构成，由于平面型光波回路13的底面被整面固定，所以热膨胀或翘曲变化得以抑制。另一方面，在此情况下，Si基底13a与石英玻璃层13b之间产生很大的热应力。应力通过光弹性效果，在石英玻璃层13b内部引起折射率变化。在平面型光波回路13内构成的光干涉回路，为了控制干涉特性，波导的长度和折射率被正确地调整。介由应力发生的折射率变化，带来等价回路长的变化，使干涉计的特性变化，因此使光干涉回路的特性劣化。对于此，若为了通过抑制热应力的产生来抑制光学特性的变化而使用弹性粘合齐U、膏状物等柔软的粘合剂或者固定用膏状物来作为粘合剂18(例如，参考日本专利申请JP特开2009-175364号专利公报)，则前述的光轴偏差的影响会变得显著，发生损失。
技术实现思路
本技术要解决的问题本技术的目的在于提供在集成型光接收机或光发送机中能够同时抑制由温度变化引发的光轴偏差和光功能回路的特性劣化的平面型光波回路。用于解决上述课题的手段为了实现这样的目的，本技术提供一种平面型光波回路，具有形成于基底上的波导型的光功能回路，所述平面型光波回路的特征在于包括波导领域，与形成了来自所述光功能回路的出射光得以出射的光波导的出射端面或至所述光功能回路的入射光得以入射的光波导的入射端面的一边相接而仅形成了光波导，仅在形成了所述波导领域的部分的所述基底的底面固定至保持所述平面型光波回路的固定用座架。另外，在本技术的平面型光波回路中，其特征在于进行固定使得形成了所述·出射端面的一边与所述固定用座架的固定所述平面型光波回路的部分的一边一致，或者使得形成了所述出射端面的一边比所述固定用座架的固定所述平面型光波回路的部分的一边向外侧突出，突出长度小于将所述平面型光波回路固定至所述固定用座架所用粘结剂的层厚的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平面型光波回路，具有形成于基底上的波导型的光功能回路，所述平面型光波回路的特征在于包括：波导领域，与形成了来自所述光功能回路的出射光得以出射的光波导的出射端面或至所述光功能回路的入射光得以入射的光波导的入射端面的一边相接而仅形成了光波导，仅在形成了所述波导领域的部分的所述基底的底面固定至保持所述平面型光波回路的固定用座架。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：那须悠介，笠原亮一，小川育生，铃木贤哉，海老泽文博，
申请(专利权)人：日本电信电话株式会社，NTT电子股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：