JP2000098152A - Optical waveguide element - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路素子の構
造に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of an optical waveguide device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、光導波路素子の構造としては、例
えば、文献名「石英系導波路型光カプラ技術、ＮＴＴ
Ｒ＆Ｄ，Ｖｏｌ．４３，Ｎｏ．１１，１９９４，ｐｐ．
１０９−１１５」に開示されるものがあった。この光導
波路素子は、光導波路基板上に石英やパイレックス等の
ガラスからなる補強部材が接着固定されている。この補
強部材は、主に光学特性向上のための光導波路素子端面
の研磨工程において導波路端面が毀れるのを防止し、ま
た接続される光ファイバアレイとの十分な接着面積を得
るために設けられるものであり、一般にはリドあるいは
ガラスブロックと呼ばれている（以下、リドという）。2. Description of the Related Art Conventionally, as a structure of an optical waveguide device, for example, a document name "Quartz-based waveguide type optical coupler technology, NTT"
R & D, Vol. 43, no. 11, 1994, p.
109-115 ". In this optical waveguide element, a reinforcing member made of glass such as quartz or Pyrex is bonded and fixed on an optical waveguide substrate. This reinforcing member is provided mainly to prevent the end face of the waveguide from being damaged in the polishing step of the end face of the optical waveguide element for improving the optical characteristics, and to obtain a sufficient adhesive area with the optical fiber array to be connected. It is generally called a lid or a glass block (hereinafter, referred to as a lid).
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の光導波路素子では、以下に述べるような多くの
問題点があった。光導波路素子の光導波路層には、種々
の作製方法によるものがあるが、化学的気相成長（ＣＶ
Ｄ）法や蒸着法等による場合、コアパターン上に成膜す
るクラッド層はコアパターン上部において下地コアパタ
ーン形状に倣って凸部を有する。一般にシングルモード
用途の光導波路素子では、コアの断面は約８（μｍ）角
であるため、クラッド層の凸部も平坦な部分に対して、
約８（μｍ）突き出て形成される。However, the conventional optical waveguide device described above has many problems as described below. The optical waveguide layer of the optical waveguide element is manufactured by various manufacturing methods.
In the case of the method D) or the vapor deposition method, the clad layer formed on the core pattern has a convex portion on the upper part of the core pattern following the shape of the underlying core pattern. Generally, in an optical waveguide device for a single mode, since the cross section of the core is about 8 (μm) square, the convex portion of the cladding layer also has a flat portion.
It is formed to protrude by about 8 (μm).
【０００４】（１）このような状態の光導波路素子上に
リドを接着固定する場合、接着剤の硬化収縮時にリドが
クラッド層の凸部に押し付けられることになり、このよ
うな際に、この部位が応力集中により破損する場合があ
った。同様の理由により、光導波路素子の使用環境の温
湿度変化等による接着剤の膨張・収縮の繰り返しによ
り、同様の破損が発生する場合があった。(1) When the lid is bonded and fixed on the optical waveguide element in such a state, the lid is pressed against the convex portion of the cladding layer when the adhesive cures and contracts. In some cases, the site was damaged by stress concentration. For the same reason, the same damage may be caused by repeated expansion and contraction of the adhesive due to a change in temperature and humidity in the use environment of the optical waveguide element.
【０００５】（２）また、コアパターンが単数本であっ
たり、光導波路素子上に不均等に配置されている場合に
は、クラッド層の凸部の存在からリドを光導波路素子に
対して平行に取り付けることが困難であるため、接着層
の厚みに不均一さが生じ、接着強度のばらつきが生じる
ことがあった。 （３）さらに、コアパターンが複数本配置されている場
合、リドを接着剤により固定する際に、コアパターンに
相当するクラッド層の凸部間に気泡が混入し易く、また
クラッド層の凸部とリドがほぼ接触して気泡が閉じ込め
られてしまうため、脱泡の処理が難しく接着不良の原因
となっていた。[0005] (2) When the core pattern is single or is unevenly arranged on the optical waveguide element, the lid is parallelized to the optical waveguide element due to the presence of the convex portion of the cladding layer. Since it is difficult to attach the adhesive layer to the adhesive layer, the thickness of the adhesive layer is not uniform, and the adhesive strength is sometimes varied. (3) Further, when a plurality of core patterns are arranged, when the lid is fixed with an adhesive, air bubbles are easily mixed between the convex portions of the clad layer corresponding to the core pattern, and the convex portions of the clad layer. Since the air bubbles and the lid almost come into contact with each other and the air bubbles are trapped, it is difficult to perform the defoaming process, and this has caused poor adhesion.
【０００６】このように、従来の光導波路素子は、信頼
性が極めて低いものであった。本発明は、上記問題点を
除去し、クラッド割れによる光導波路素子の不良を防止
するとともに、光導波路素子とリドとの良好な接着が可
能な信頼性の高い光導波路素子を提供することを目的と
する。As described above, the conventional optical waveguide device has a very low reliability. An object of the present invention is to provide a highly reliable optical waveguide device that eliminates the above-described problems, prevents defects in the optical waveguide device due to cladding cracks, and enables good adhesion between the optical waveguide device and the lid. And
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】〔１〕基板上にコア層と
クラッド層からなる光導波路層が形成され、この光導波
路層が形成された側の基板上部にリドが取り付けられる
光導波路素子において、前記リドは、前記光導波路層が
形成された側の面に、少なくとも前記コア層からなる光
導波路パターンと相対する部分を含む領域に凹状の溝を
具備するようにしたものである。Means for Solving the Problems [1] An optical waveguide device in which an optical waveguide layer composed of a core layer and a cladding layer is formed on a substrate, and a lid is attached to the upper portion of the substrate on which the optical waveguide layer is formed. The lid is provided with a concave groove on a surface on the side where the optical waveguide layer is formed, at least in a region including a portion opposed to the optical waveguide pattern made of the core layer.
【０００８】〔２〕上記〔１〕記載の光導波路素子にお
いて、前記光導波路層はコア層に対応するクラッド層上
部に凸部が形成され、この凸部の高さより前記リドの凹
状の溝の深さが深くなるように形成する。[2] In the optical waveguide device according to the above [1], the optical waveguide layer has a convex portion formed on an upper portion of a clad layer corresponding to a core layer, and the height of the convex portion forms a concave groove of the lid. It is formed so that the depth becomes deep.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。図１は本発明の実施例を示す光導波
路素子の斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。
これらの図に示すように、この光導波路素子は、シリコ
ン（Ｓｉ）あるいは石英ガラスからなる基板１００上
に、ＣＶＤ法あるいは蒸着法等で石英ガラス薄膜からな
る光導波路層１０２が形成されている。基板１００の板
厚は約１．０ｍｍである。光導波路層１０２は、屈折率
の異なるコア層（あるいはコアパターン）１０４とクラ
ッド層１０６から構成されている。Embodiments of the present invention will be described below in detail. FIG. 1 is a perspective view of an optical waveguide device showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
As shown in these figures, in this optical waveguide device, an optical waveguide layer 102 made of a quartz glass thin film is formed on a substrate 100 made of silicon (Si) or quartz glass by a CVD method or an evaporation method. The thickness of the substrate 100 is about 1.0 mm. The optical waveguide layer 102 includes a core layer (or core pattern) 104 having different refractive indexes and a clad layer 106.
【００１０】この実施例におけるコアパターンは、光信
号を二分岐するＹ分岐光導波路の例である。ここで、コ
ア層１０４の断面は、約８μｍ角であり、クラッド層の
凸部１０７は平坦な部分に対して約８μｍ突出して形成
されている。また、光導波路層１０２が形成された側の
基板上部には、石英あるいはパイレックスガラスからな
るリド１０８が接着剤１１０により固定されている。そ
のリド１０８は、光導波路層１０２側の面のうちコア層
１０４と相対する部分を含む領域がくり貫かれ、段差１
１２を有する凹状の溝１１４を有する構造となってい
る。つまり、リド１０８の凹状の溝１１４の外側にはク
ラッド層の凸部１０７が形成される。The core pattern in this embodiment is an example of a Y-branch optical waveguide that bifurcates an optical signal. Here, the cross section of the core layer 104 is about 8 μm square, and the projection 107 of the cladding layer is formed to project about 8 μm from a flat portion. A lid 108 made of quartz or Pyrex glass is fixed to the upper portion of the substrate on the side where the optical waveguide layer 102 is formed by an adhesive 110. In the lid 108, a region including a portion opposed to the core layer 104 on the surface on the optical waveguide layer 102 side is hollowed out, and a step 1 is formed.
12 has a concave groove 114. That is, the convex portion 107 of the clad layer is formed outside the concave groove 114 of the lid 108.
【００１１】また、リド１０８の板厚は１．０〜１．５
ｍｍ程度であり、溝１１４の段差１１２は１０μｍの深
さとなるように形成した。このように、本発明の実施例
によれば、光導波路素子表面のクラッドの凸部１０７を
避けるように、リド１０８に段差１１２を有する凹状の
溝１１４を設けるようにしたので、リド１０８が直接ク
ラッド層の凸部１０７と接触することはなく、リド１０
８の押圧によるクラッド層の凸部１０７への応力集中は
大幅に低減される。The thickness of the lid 108 is 1.0 to 1.5.
mm, and the step 112 of the groove 114 was formed to have a depth of 10 μm. As described above, according to the embodiment of the present invention, since the concave groove 114 having the step 112 is provided on the lid 108 so as to avoid the convex portion 107 of the clad on the surface of the optical waveguide element, the lid 108 is directly There is no contact with the projection 107 of the cladding layer, and the lid 10
The stress concentration on the projection 107 of the cladding layer due to the pressing of 8 is greatly reduced.
【００１２】また、光導波路素子の縁近辺ではリド１０
８の凸部１１６が基板表面に相対して、平行に接してい
るため、接着剤１１０の厚みも均一となり、接着強度の
ばらつきを低減することができる。さらに、クラッド層
の凸部１０７とリドの凹状の溝１１４間に間隙ができる
ため、コアパターンが複数本配置されている場合、リド
１０８を接着剤１１０により固定する際にコアパターン
に相当するクラッド層の凸部１０７間に気泡が混入した
場合でも、真空脱泡等の処理により脱泡が極めて容易に
なる。Further, near the edge of the optical waveguide element, the lid 10
Since the eight convex portions 116 are in parallel contact with the surface of the substrate, the thickness of the adhesive 110 is also uniform, and variations in adhesive strength can be reduced. Further, since a gap is formed between the convex portion 107 of the cladding layer and the concave groove 114 of the lid, when a plurality of core patterns are arranged, when the lid 108 is fixed with the adhesive 110, the cladding corresponding to the core pattern is formed. Even when bubbles are mixed between the convex portions 107 of the layer, defoaming becomes extremely easy by processing such as vacuum defoaming.
【００１３】以上、更に、本発明は以下のような利用形
態を有している。 （１）上記実施例では、リド１０８に形成した凹状の溝
１１４は、コアパターンの光軸方向に平行な一本の帯状
のものを形成したが、これは溝１１４の形成を簡略化す
るためである。従って、目的に応じて少なくともコア層
１０４上のクラッドの凸部１０７を避けるように形成す
れば任意の形状の溝を形成してよい。As described above, the present invention has the following utilization modes. (1) In the above embodiment, the concave groove 114 formed in the lid 108 is formed as a single band parallel to the optical axis direction of the core pattern. However, this is to simplify the formation of the groove 114. It is. Therefore, a groove having an arbitrary shape may be formed as long as the groove is formed so as to avoid at least the protrusion 107 of the clad on the core layer 104 according to the purpose.
【００１４】（２）上記実施例では、リド１０８はその
光導波路層１０２側の面のコア層１０４と相対する部分
をくり貫いて段差を設けた構造となっているが、他のガ
ラス部材等を貼り付けて段差を設けるようにしてもよ
い。 （３）上記実施例では、石英系光導波路素子の場合につ
いて説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定される
ものではなく、例えば、コア層１０４及びクラッド層１
０６あるいはいずれか一方が他の材料から構成される光
導波路素子においても有効である。具体的には有機材料
を用いた有機光導波路素子、半導体を用いた半導体光導
波路素子等である。(2) In the above embodiment, the lid 108 has a structure in which a step is provided by penetrating a portion of the surface on the side of the optical waveguide layer 102 facing the core layer 104. May be attached to form a step. (3) In the above embodiment, the case of the silica-based optical waveguide device has been described. However, the scope of the present invention is not limited to this. For example, the core layer 104 and the cladding layer 1 may be used.
It is also effective in an optical waveguide element 06 or one of which is made of another material. Specifically, there are an organic optical waveguide device using an organic material, a semiconductor optical waveguide device using a semiconductor, and the like.
【００１５】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible based on the spirit of the present invention, and these are not excluded from the scope of the present invention.
【００１６】[0016]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば次のような効果を奏することができる。 （Ａ）光導波路素子表面のクラッド層の凸部を避けるよ
うにリドに凹状の溝を設けるようにしたため、リドが直
接クラッド層の凸部と接触することはなく、リドの押圧
によるクラッド層の凸部への応力集中は大幅に低減され
る。As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained. (A) Since the concave groove is provided in the lid so as to avoid the convex part of the clad layer on the surface of the optical waveguide element, the lid does not directly contact the convex part of the clad layer, and the clad layer is pressed by the lid. Stress concentration on the projections is greatly reduced.
【００１７】その結果、クラッド割れによる光導波路素
子の不良が発生し難くなり、信頼性の向上を図ることが
できる。 （Ｂ）また、光導波路素子の縁近辺ではリドの凸部が基
板表面に相対して、平行に接しているため、接着層の厚
みも均一となり、接着強度のばらつきが低減される。As a result, defects of the optical waveguide element due to cracks in the clad hardly occur, and reliability can be improved. (B) In addition, in the vicinity of the edge of the optical waveguide element, since the convex portion of the lid is in contact with and parallel to the substrate surface, the thickness of the adhesive layer is also uniform, and the variation in the adhesive strength is reduced.
【００１８】（Ｃ）さらに、クラッド層の凸部とリドの
凹状の溝間に間隙ができるため、コアパターンが複数本
配置されている場合、リドを接着剤により固定する際に
コアパターンに相当するクラッド層の凸部間に気泡が混
入した場合でも、真空脱泡等の処理により脱泡が極めて
容易になる。その結果、気泡混入による接着不良が解消
される。(C) Further, since a gap is formed between the convex portion of the cladding layer and the concave groove of the lid, when a plurality of core patterns are arranged, when the lid is fixed with an adhesive, it corresponds to the core pattern. Even when bubbles are mixed between the convex portions of the clad layer to be formed, the defoaming becomes extremely easy by a process such as vacuum defoaming. As a result, adhesion failure due to air bubbles is eliminated.
【００１９】したがって、本発明によれば、信頼性の極
めて高い光導波路素子を得ることができる。Therefore, according to the present invention, an optical waveguide device having extremely high reliability can be obtained.
【図１】本発明の実施例を示す光導波路素子の斜視図で
ある。FIG. 1 is a perspective view of an optical waveguide device showing an embodiment of the present invention.
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
１００ シリコン（Ｓｉ）あるいは石英ガラスからな
る基板 １０２ 光導波路層 １０４ コア層（あるいはコアパターン） １０６ クラッド層 １０７ クラッド層の凸部 １０８ リド １１０ 接着剤 １１２ 段差 １１４ 凹状の溝 １１６ 凸部REFERENCE SIGNS LIST 100 substrate made of silicon (Si) or quartz glass 102 optical waveguide layer 104 core layer (or core pattern) 106 clad layer 107 convex part of clad layer 108 lid 110 adhesive 112 step 114 concave groove 116 convex part
Claims (2)
導波路層が形成され、前記光導波路層が形成された側の
基板上部にリドが取り付けられる光導波路素子におい
て、 前記リドは、前記光導波路層が形成された側の面に、少
なくとも前記コア層からなる光導波路パターンと相対す
る部分を含む領域に凹状の溝を具備することを特徴とす
る光導波路素子。1. An optical waveguide device wherein an optical waveguide layer comprising a core layer and a cladding layer is formed on a substrate, and a lid is attached to an upper portion of the substrate on which the optical waveguide layer is formed. An optical waveguide element, comprising: a concave groove in a surface including a portion opposite to an optical waveguide pattern formed of the core layer, on a surface on a side where the waveguide layer is formed.
前記光導波路層はコア層に対応するクラッド層上部に凸
部が形成され、該凸部の高さより前記リドの凹状の溝の
深さが深くなるように形成したことを特徴とする光導波
路素子。2. The optical waveguide device according to claim 1, wherein
An optical waveguide device, wherein the optical waveguide layer has a convex portion formed on a clad layer corresponding to a core layer, and the concave groove of the lid has a depth greater than the height of the convex portion. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27162198A JP2000098152A (en) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | Optical waveguide element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27162198A JP2000098152A (en) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | Optical waveguide element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000098152A true JP2000098152A (en) | 2000-04-07 |
Family
ID=17502633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27162198A Withdrawn JP2000098152A (en) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | Optical waveguide element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000098152A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2275698A1 (en) | 2004-06-07 | 2011-01-19 | NTN Corporation | Retainer for rolling bearing, and method of manufacturing a rolling bearing retainer |
-
1998
- 1998-09-25 JP JP27162198A patent/JP2000098152A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2275698A1 (en) | 2004-06-07 | 2011-01-19 | NTN Corporation | Retainer for rolling bearing, and method of manufacturing a rolling bearing retainer |
| US8011833B2 (en) | 2004-06-07 | 2011-09-06 | Ntn Corporation | Retainer for roller bearing, and rolling bearing |
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Legal Events
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