JP2002365605A - 熱光学効果光部品 - Google Patents
熱光学効果光部品Info
- Publication number
- JP2002365605A JP2002365605A JP2001172453A JP2001172453A JP2002365605A JP 2002365605 A JP2002365605 A JP 2002365605A JP 2001172453 A JP2001172453 A JP 2001172453A JP 2001172453 A JP2001172453 A JP 2001172453A JP 2002365605 A JP2002365605 A JP 2002365605A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical waveguide
- heater
- thermo
- optical
- electrode pad
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】意図しない挿入損失の増大を抑制することがで
きる熱光学効果光部品を提供する。 【解決手段】光導波路コア１の上方に、ヒータ、電極パ
ッド、及びヒータと電極パッドとを結ぶ配線領域からな
る金属薄膜領域２が形成されている。電極パッドと配線
領域とが光導波路コア１の直上に配置されるのを避ける
ようにして金属薄膜領域２が形成されているため、従来
の２入力２出力型光スイッチでは、光導波路コア１と金
属薄膜領域２との重複領域を生じるのに対して、本発明
においては、このような重複領域を生じない。
きる熱光学効果光部品を提供する。 【解決手段】光導波路コア１の上方に、ヒータ、電極パ
ッド、及びヒータと電極パッドとを結ぶ配線領域からな
る金属薄膜領域２が形成されている。電極パッドと配線
領域とが光導波路コア１の直上に配置されるのを避ける
ようにして金属薄膜領域２が形成されているため、従来
の２入力２出力型光スイッチでは、光導波路コア１と金
属薄膜領域２との重複領域を生じるのに対して、本発明
においては、このような重複領域を生じない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信分野におい
て用いられる光導波路部品に関し、特に、金属薄膜ヒー
タを形成し、熱光学効果を利用してスイッチ機能を持た
せた光スイッチ等の熱光学効果光部品において、意図し
ない挿入損失の増加を抑制したものに関する。
て用いられる光導波路部品に関し、特に、金属薄膜ヒー
タを形成し、熱光学効果を利用してスイッチ機能を持た
せた光スイッチ等の熱光学効果光部品において、意図し
ない挿入損失の増加を抑制したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、熱光学効果を利用した光部品とし
て、光アッテネータや光スイッチが知られている。いず
れも、シリコーン、ポリイミド、アクリレートなどの高
分子材料からなる光導波路近傍に金属薄膜ヒータを設
け、この金属薄膜ヒータで光導波路を加熱することによ
り、光導波路の屈折率が変化することを利用したもので
ある。図３に、従来の熱光学効果光部品の例として、Ｙ
分岐型光スイッチを示している。図３中、符号１は、光
導波路コアであり、符号２は、金属薄膜からなるヒータ
である。このヒータ２は、光導波路コアの分岐部に沿っ
て形成されている。この分岐部の左右に設けられたヒー
タ２を交互に加熱することにより、入力光を出力ポート
１又は出力ポート２に交互に出力して、スイッチの機能
を持たせることができる。
て、光アッテネータや光スイッチが知られている。いず
れも、シリコーン、ポリイミド、アクリレートなどの高
分子材料からなる光導波路近傍に金属薄膜ヒータを設
け、この金属薄膜ヒータで光導波路を加熱することによ
り、光導波路の屈折率が変化することを利用したもので
ある。図３に、従来の熱光学効果光部品の例として、Ｙ
分岐型光スイッチを示している。図３中、符号１は、光
導波路コアであり、符号２は、金属薄膜からなるヒータ
である。このヒータ２は、光導波路コアの分岐部に沿っ
て形成されている。この分岐部の左右に設けられたヒー
タ２を交互に加熱することにより、入力光を出力ポート
１又は出力ポート２に交互に出力して、スイッチの機能
を持たせることができる。
【０００３】このような熱光学効果光部品では、付与し
た機能を発動させるためには、金属薄膜ヒータに電力を
供給する必要がある。しかし、多くの場合、この金属薄
膜ヒータは、その幅がたかだか数μｍから数十μｍ程度
であり、そのままでは電力供給用の電線を配置すること
は困難であり、光部品表面上のいずれかの場所に、より
面積の大きな電極パッドを配置することが必要となる。
そして、この電極パッドに対して、細径の電線を半田付
けするか、あるいは半導体部品で一般に用いられている
金ワイヤまたは金リボンをボンディングする。このよう
な実装作業の都合上、電極パッドの位置は必ずしも金属
薄膜ヒータの両端に配置できるわけではなく、通常は実
装作業が容易な位置に配置され、金属薄膜ヒータと電極
パッドの間もまた金属薄膜ヒータと同じ金属薄膜によっ
て接続されている。
た機能を発動させるためには、金属薄膜ヒータに電力を
供給する必要がある。しかし、多くの場合、この金属薄
膜ヒータは、その幅がたかだか数μｍから数十μｍ程度
であり、そのままでは電力供給用の電線を配置すること
は困難であり、光部品表面上のいずれかの場所に、より
面積の大きな電極パッドを配置することが必要となる。
そして、この電極パッドに対して、細径の電線を半田付
けするか、あるいは半導体部品で一般に用いられている
金ワイヤまたは金リボンをボンディングする。このよう
な実装作業の都合上、電極パッドの位置は必ずしも金属
薄膜ヒータの両端に配置できるわけではなく、通常は実
装作業が容易な位置に配置され、金属薄膜ヒータと電極
パッドの間もまた金属薄膜ヒータと同じ金属薄膜によっ
て接続されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような実装方法に
よっても、１チャネル光アッテネータや１入力２出力光
スイッチ程度の簡単な構成の光部品を形成する場合には
大きな問題を生じないが、より複雑な構成の光部品の場
合には、加熱する必要の無い光導波路のコアの直上に、
この電極パッドや、金属薄膜ヒータと電極パッドとを結
ぶ配線が配置され、これにより光導波路のコアにおいて
温度上昇に起因する屈折率変化が生じ、意図しない挿入
損失の増大を引き起こすという問題が生じる。以下に、
従来の熱光学効果光部品の問題点について説明する。図
４は、従来の熱光学効果光部品の例として、２入力２出
力型光スイッチを積層基板上方から見た説明図である。
この２入力２出力型光スイッチは、図示しない基板上に
光導波路が積層され、さらにその上方に、光導波路の屈
折率を変化させるためのヒータが積層されて形成されて
いる。図４中、符号１は、基板上に積層された光導波路
コアであり、１ａ及び１ｂはその分岐部である。符号２
は、光導波路コア１の上方に積層された金属薄膜領域で
あり、この金属薄膜領域は、ヒータ、電極パッド、及び
これらを結ぶ配線領域からなっている。２ａ、２ｂは、
光導波路コア１の直上に金属薄膜領域２が配置されてい
る重複領域である。このような重複領域２ａ、２ｂにお
いて、上述したように、光導波路のコアの温度上昇に起
因する屈折率変化が生じ、意図しない挿入損失の増大を
生じてしまう。また、図５は、従来の熱光学効果光部品
の例として、１入力４出力型光スイッチを積層基板上方
から見た説明図である。この１入力４出力型光スイッチ
も、図示しない基板上に光導波路が積層され、さらにそ
の上方に、光導波路の屈折率を変化させるためのヒータ
が積層されて形成されている。図５中、符号１は、基板
上に積層された光導波路コアであり、１ｃ及び１ｄはそ
の分岐部である。符号２は、光導波路コア１の上方に積
層された金属薄膜領域であり、２ｃ、２ｄは、光導波路
コア１の直上に金属薄膜領域２が配置されている重複領
域である。このような重複領域２ｃ、２ｄにおいても、
上述したように、光導波路のコアの温度上昇に起因する
屈折率変化が生じ、意図しない挿入損失の増大を生じて
しまう。
よっても、１チャネル光アッテネータや１入力２出力光
スイッチ程度の簡単な構成の光部品を形成する場合には
大きな問題を生じないが、より複雑な構成の光部品の場
合には、加熱する必要の無い光導波路のコアの直上に、
この電極パッドや、金属薄膜ヒータと電極パッドとを結
ぶ配線が配置され、これにより光導波路のコアにおいて
温度上昇に起因する屈折率変化が生じ、意図しない挿入
損失の増大を引き起こすという問題が生じる。以下に、
従来の熱光学効果光部品の問題点について説明する。図
４は、従来の熱光学効果光部品の例として、２入力２出
力型光スイッチを積層基板上方から見た説明図である。
この２入力２出力型光スイッチは、図示しない基板上に
光導波路が積層され、さらにその上方に、光導波路の屈
折率を変化させるためのヒータが積層されて形成されて
いる。図４中、符号１は、基板上に積層された光導波路
コアであり、１ａ及び１ｂはその分岐部である。符号２
は、光導波路コア１の上方に積層された金属薄膜領域で
あり、この金属薄膜領域は、ヒータ、電極パッド、及び
これらを結ぶ配線領域からなっている。２ａ、２ｂは、
光導波路コア１の直上に金属薄膜領域２が配置されてい
る重複領域である。このような重複領域２ａ、２ｂにお
いて、上述したように、光導波路のコアの温度上昇に起
因する屈折率変化が生じ、意図しない挿入損失の増大を
生じてしまう。また、図５は、従来の熱光学効果光部品
の例として、１入力４出力型光スイッチを積層基板上方
から見た説明図である。この１入力４出力型光スイッチ
も、図示しない基板上に光導波路が積層され、さらにそ
の上方に、光導波路の屈折率を変化させるためのヒータ
が積層されて形成されている。図５中、符号１は、基板
上に積層された光導波路コアであり、１ｃ及び１ｄはそ
の分岐部である。符号２は、光導波路コア１の上方に積
層された金属薄膜領域であり、２ｃ、２ｄは、光導波路
コア１の直上に金属薄膜領域２が配置されている重複領
域である。このような重複領域２ｃ、２ｄにおいても、
上述したように、光導波路のコアの温度上昇に起因する
屈折率変化が生じ、意図しない挿入損失の増大を生じて
しまう。
【０００５】さらに、この種の多くの熱光学効果光部品
は、ヒータ、電極パッド、及びこれらを結ぶ配線を、同
じ金属薄膜パターンとして同時に形成している。このヒ
ータ等に使用される金属の熱伝導率は、金の場合で320
Ｗ／ｍ・Ｋ、ニクロムの場合で13Ｗ／ｍ・Ｋなどであ
る。これに対し、光導波路材料として使用されるポリイ
ミド樹脂やシリコーン樹脂などの高分子材料の熱伝導率
はたかだか0.1〜0.2Ｗ／ｍ・Ｋに過ぎない。この熱伝導
率の差に加え、金属薄膜と、光導波路を構成する樹脂薄
膜との間の界面の伝熱抵抗のため、ヒータに電力を供給
した際に発生した熱は、まず金属薄膜全体に伝わり、こ
れにより、この熱は、ヒータ及びヒータ直下の樹脂を加
熱するのみならず、短時間のうちに、ヒータと電極パッ
ド間を結ぶ配線及び電極パッドをも加熱し、これらの温
度上昇を引き起こす。この温度上昇により、ヒータと電
極パッド間を結ぶ配線及び電極パッドの下方に位置する
光導波路のコアの近傍においても、温度上昇に起因する
屈折率変化が生じる。光導波路用材料として使用されて
いる樹脂材料の屈折率の温度依存性は、−１〜２×１０
-4／Ｋ程度であり、この光導波路の屈折率変化により、
意図しない挿入損失の増大を引き起こすことがあった。
は、ヒータ、電極パッド、及びこれらを結ぶ配線を、同
じ金属薄膜パターンとして同時に形成している。このヒ
ータ等に使用される金属の熱伝導率は、金の場合で320
Ｗ／ｍ・Ｋ、ニクロムの場合で13Ｗ／ｍ・Ｋなどであ
る。これに対し、光導波路材料として使用されるポリイ
ミド樹脂やシリコーン樹脂などの高分子材料の熱伝導率
はたかだか0.1〜0.2Ｗ／ｍ・Ｋに過ぎない。この熱伝導
率の差に加え、金属薄膜と、光導波路を構成する樹脂薄
膜との間の界面の伝熱抵抗のため、ヒータに電力を供給
した際に発生した熱は、まず金属薄膜全体に伝わり、こ
れにより、この熱は、ヒータ及びヒータ直下の樹脂を加
熱するのみならず、短時間のうちに、ヒータと電極パッ
ド間を結ぶ配線及び電極パッドをも加熱し、これらの温
度上昇を引き起こす。この温度上昇により、ヒータと電
極パッド間を結ぶ配線及び電極パッドの下方に位置する
光導波路のコアの近傍においても、温度上昇に起因する
屈折率変化が生じる。光導波路用材料として使用されて
いる樹脂材料の屈折率の温度依存性は、−１〜２×１０
-4／Ｋ程度であり、この光導波路の屈折率変化により、
意図しない挿入損失の増大を引き起こすことがあった。
【０００６】さらに、光部品の構成が複雑化すると、配
線を要する電極パッドの数を軽減するために、グランド
端子を共通化することが一般的に行われているが、これ
により、ヒータと電極パッド間を結ぶ配線は増加するた
め、上述した問題点を生じやすくなる。本発明は、この
ような問題点を解決するためになされたもので、意図し
ない挿入損失の増大を抑制することができる熱光学効果
光部品を提供することを目的とする。
線を要する電極パッドの数を軽減するために、グランド
端子を共通化することが一般的に行われているが、これ
により、ヒータと電極パッド間を結ぶ配線は増加するた
め、上述した問題点を生じやすくなる。本発明は、この
ような問題点を解決するためになされたもので、意図し
ない挿入損失の増大を抑制することができる熱光学効果
光部品を提供することを目的とする。
【０００７】
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
まず、本発明の熱光学効果光部品の第１の例について説
明する。図１は、本発明の熱光学効果光部品の例とし
て、２入力２出力型光スイッチを積層基板上方から見た
説明図である。この２入力２出力型光スイッチは、図示
しない基板上に光導波路が積層され、さらにその上方
に、光導波路の屈折率を変化させるためのヒータが積層
されて形成されている。図１中、符号１は、基板上に積
層された光導波路コアであり、１ａ及び１ｂはその分岐
部である。この光導波路コア１は、大きな熱光学効果が
得られ、耐熱性に富むことから、例えばフッ素化ポリイ
ミド等の高分子材料により形成されている。符号２は、
光導波路コア１ａの上方に積層された金属薄膜領域であ
り、この金属薄膜領域は、ヒータ、電極パッド、及びヒ
ータと電極パッドとを結ぶ配線領域からなっている。こ
の金属薄膜領域２は、金またはクロム等を材料として、
一括してパターン形成されている。この例の２入力２出
力型光スイッチにおいては、電極パッドと配線領域とが
光導波路コア１の直上及び近傍に配置されるのを避ける
ようにして金属薄膜領域２が形成されているため、従来
の２入力２出力型光スイッチでは、図４に示すように光
導波路コア１と金属薄膜領域２との重複領域２ａ、２ｂ
を生じるのに対して、この例においては、このような重
複領域を生じない。
まず、本発明の熱光学効果光部品の第１の例について説
明する。図１は、本発明の熱光学効果光部品の例とし
て、２入力２出力型光スイッチを積層基板上方から見た
説明図である。この２入力２出力型光スイッチは、図示
しない基板上に光導波路が積層され、さらにその上方
に、光導波路の屈折率を変化させるためのヒータが積層
されて形成されている。図１中、符号１は、基板上に積
層された光導波路コアであり、１ａ及び１ｂはその分岐
部である。この光導波路コア１は、大きな熱光学効果が
得られ、耐熱性に富むことから、例えばフッ素化ポリイ
ミド等の高分子材料により形成されている。符号２は、
光導波路コア１ａの上方に積層された金属薄膜領域であ
り、この金属薄膜領域は、ヒータ、電極パッド、及びヒ
ータと電極パッドとを結ぶ配線領域からなっている。こ
の金属薄膜領域２は、金またはクロム等を材料として、
一括してパターン形成されている。この例の２入力２出
力型光スイッチにおいては、電極パッドと配線領域とが
光導波路コア１の直上及び近傍に配置されるのを避ける
ようにして金属薄膜領域２が形成されているため、従来
の２入力２出力型光スイッチでは、図４に示すように光
導波路コア１と金属薄膜領域２との重複領域２ａ、２ｂ
を生じるのに対して、この例においては、このような重
複領域を生じない。
【０００９】また、図２は、本発明の熱光学効果光部品
の例として、１入力４出力型光スイッチを積層基板上方
から見た説明図である。この１入力４出力型光スイッチ
は、図示しない基板上に光導波路が積層され、さらにそ
の上方に、光導波路の屈折率を変化させるためのヒータ
が積層されて形成されている。図２中、符号１は、基板
上に積層された光導波路コアであり、１ｃ及び１ｄはそ
の分岐部である。符号２は、光導波路コア１上に積層さ
れた金属薄膜領域であり、金属薄膜ヒータ、電極パッ
ド、及びこれらを結ぶ配線領域からなっている。この例
においても、電極パッドと配線領域とが光導波路コア１
の直上及び近傍に配置されるのを避けるようにして金属
薄膜領域２が形成されているため、従来の１入力４出力
型光スイッチでは、図５に示すように光導波路コア１と
金属薄膜領域２との重複領域２ｃ、２ｄを生じるのに対
して、この例においては、このような重複領域を生じな
い。光導波路コア１と電極パッド及び配線領域との離隔
距離は、光導波路コア１を構成する樹脂薄膜層の厚さ
や、ヒータに供給される電力量にも依存するが、電極パ
ッド及び配線領域と光導波路コアの直上との水平離隔距
離が４０μｍ以上離れていることが好ましく、さらには
５０μｍ以上離れていることがより好ましい。この例に
よると、電極パッドと配線領域とが光導波路コア１の直
上及び近傍に配置されるのを避けるようにして金属薄膜
領域２が形成されているため、加熱する必要の無い光導
波路コア１において温度上昇に起因する屈折率変化を生
じることが無く、意図しない挿入損失の増大を防止する
ことができる。
の例として、１入力４出力型光スイッチを積層基板上方
から見た説明図である。この１入力４出力型光スイッチ
は、図示しない基板上に光導波路が積層され、さらにそ
の上方に、光導波路の屈折率を変化させるためのヒータ
が積層されて形成されている。図２中、符号１は、基板
上に積層された光導波路コアであり、１ｃ及び１ｄはそ
の分岐部である。符号２は、光導波路コア１上に積層さ
れた金属薄膜領域であり、金属薄膜ヒータ、電極パッ
ド、及びこれらを結ぶ配線領域からなっている。この例
においても、電極パッドと配線領域とが光導波路コア１
の直上及び近傍に配置されるのを避けるようにして金属
薄膜領域２が形成されているため、従来の１入力４出力
型光スイッチでは、図５に示すように光導波路コア１と
金属薄膜領域２との重複領域２ｃ、２ｄを生じるのに対
して、この例においては、このような重複領域を生じな
い。光導波路コア１と電極パッド及び配線領域との離隔
距離は、光導波路コア１を構成する樹脂薄膜層の厚さ
や、ヒータに供給される電力量にも依存するが、電極パ
ッド及び配線領域と光導波路コアの直上との水平離隔距
離が４０μｍ以上離れていることが好ましく、さらには
５０μｍ以上離れていることがより好ましい。この例に
よると、電極パッドと配線領域とが光導波路コア１の直
上及び近傍に配置されるのを避けるようにして金属薄膜
領域２が形成されているため、加熱する必要の無い光導
波路コア１において温度上昇に起因する屈折率変化を生
じることが無く、意図しない挿入損失の増大を防止する
ことができる。
【００１０】次に、本発明の熱光学効果光部品の第２の
例について説明する。この例では、上述した金属薄膜領
域２が形成された熱光学効果光部品の素子上の電極パッ
ド同士が、金ワイヤ等を用いて空中配線されて接続され
ている。本発明の第１の例のようにして金属薄膜領域２
を形成すると、金属薄膜からなる配線領域によってグラ
ンド端子を共通化することが困難となり、このため電極
パッドの数を増やさざるを得ない。しかし、従来行われ
ていた、素子上の電極パッドとパッケージの外部リード
端子との間の金ワイヤボンディングと同様に、この電極
パッド同士を金ワイヤ等を用いて空中配線すれば、グラ
ンド端子を共通化することができる。この例によると、
電極パッドと配線領域とが光導波路コア１の直上及び近
傍に配置されるのを避けるようにして金属薄膜領域２を
形成し、かつ電極パッド同士を金ワイヤ等を用いて空中
配線することにより、グランド端子を共通化しつつ、加
熱する必要の無い光導波路コア１において温度上昇に起
因する屈折率変化を生じることが無く、意図しない挿入
損失の増大を防止することができる。
例について説明する。この例では、上述した金属薄膜領
域２が形成された熱光学効果光部品の素子上の電極パッ
ド同士が、金ワイヤ等を用いて空中配線されて接続され
ている。本発明の第１の例のようにして金属薄膜領域２
を形成すると、金属薄膜からなる配線領域によってグラ
ンド端子を共通化することが困難となり、このため電極
パッドの数を増やさざるを得ない。しかし、従来行われ
ていた、素子上の電極パッドとパッケージの外部リード
端子との間の金ワイヤボンディングと同様に、この電極
パッド同士を金ワイヤ等を用いて空中配線すれば、グラ
ンド端子を共通化することができる。この例によると、
電極パッドと配線領域とが光導波路コア１の直上及び近
傍に配置されるのを避けるようにして金属薄膜領域２を
形成し、かつ電極パッド同士を金ワイヤ等を用いて空中
配線することにより、グランド端子を共通化しつつ、加
熱する必要の無い光導波路コア１において温度上昇に起
因する屈折率変化を生じることが無く、意図しない挿入
損失の増大を防止することができる。
【００１１】次に、本発明の熱光学効果光部品の第３の
例について説明する。この例では、金属薄膜により一括
してパターン形成する金属薄膜領域２を、ヒータと電極
パッドとに限定し、ヒータと電極パッドとを結ぶ配線領
域は、より熱伝導率の小さい材料を用いて形成されてい
る。具体的には、電気伝導性高分子材料により形成する
か、電気伝導性接着剤等を塗布することによって行う。
この電気伝導性高分子材料又は電気伝導性接着剤の熱伝
導率は、１Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることが好ましい。この
例においては、電極パッドは光導波路のコアの直上又は
その近傍を避けて配置され、電極パッドと光導波路コア
の直上との水平離隔距離が４０μｍ以上離れていること
が好ましく、さらには５０μｍ以上離れていることがよ
り好ましい。しかし、ヒータと電極パッドとを結ぶ配線
領域は、光導波路の上面の任意の位置に配置されている
このような熱伝導率の小さい材料を用いて、ヒータと電
極パッドとを結ぶ配線領域を形成すると、ヒータから配
線領域への伝熱量が、ヒータからヒータの直下に位置す
る光導波路への伝熱量を下回るか、あるいは同程度にま
で減少する。そのため、ヒータと電極パッドとを結ぶ配
線領域が光導波路コアの直上に配置されていても、この
配線領域から光導波路への熱伝導による温度上昇を軽減
することができる。
例について説明する。この例では、金属薄膜により一括
してパターン形成する金属薄膜領域２を、ヒータと電極
パッドとに限定し、ヒータと電極パッドとを結ぶ配線領
域は、より熱伝導率の小さい材料を用いて形成されてい
る。具体的には、電気伝導性高分子材料により形成する
か、電気伝導性接着剤等を塗布することによって行う。
この電気伝導性高分子材料又は電気伝導性接着剤の熱伝
導率は、１Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることが好ましい。この
例においては、電極パッドは光導波路のコアの直上又は
その近傍を避けて配置され、電極パッドと光導波路コア
の直上との水平離隔距離が４０μｍ以上離れていること
が好ましく、さらには５０μｍ以上離れていることがよ
り好ましい。しかし、ヒータと電極パッドとを結ぶ配線
領域は、光導波路の上面の任意の位置に配置されている
このような熱伝導率の小さい材料を用いて、ヒータと電
極パッドとを結ぶ配線領域を形成すると、ヒータから配
線領域への伝熱量が、ヒータからヒータの直下に位置す
る光導波路への伝熱量を下回るか、あるいは同程度にま
で減少する。そのため、ヒータと電極パッドとを結ぶ配
線領域が光導波路コアの直上に配置されていても、この
配線領域から光導波路への熱伝導による温度上昇を軽減
することができる。
【００１２】この際、ヒータと電極パッドとを結ぶ配線
領域が発熱することを防止するために、ヒータ材料には
電気抵抗の大きな金属を選定し、この配線領域には、そ
れに比して電気抵抗が十分小さい材料を選定する。ま
た、この配線領域には、その断面積が十分大きくなるよ
うにたっぷりと材料を塗付して、配線領域の電気抵抗を
小さくする。この例によると、ヒータと電極パッドとを
結ぶ配線領域を、他の金属薄膜領域よりも熱伝導率の小
さい材料を用いて形成し、かつこの配線領域の電気抵抗
をヒータの電気抵抗に対して十分に小さくすることによ
り、配線領域から光導波路への熱伝導による温度上昇を
防ぐことができ、加熱する必要の無い光導波路コア１に
おいて温度上昇に起因する屈折率変化を生じることが無
く、意図しない挿入損失の増大を防止することができ
る。
領域が発熱することを防止するために、ヒータ材料には
電気抵抗の大きな金属を選定し、この配線領域には、そ
れに比して電気抵抗が十分小さい材料を選定する。ま
た、この配線領域には、その断面積が十分大きくなるよ
うにたっぷりと材料を塗付して、配線領域の電気抵抗を
小さくする。この例によると、ヒータと電極パッドとを
結ぶ配線領域を、他の金属薄膜領域よりも熱伝導率の小
さい材料を用いて形成し、かつこの配線領域の電気抵抗
をヒータの電気抵抗に対して十分に小さくすることによ
り、配線領域から光導波路への熱伝導による温度上昇を
防ぐことができ、加熱する必要の無い光導波路コア１に
おいて温度上昇に起因する屈折率変化を生じることが無
く、意図しない挿入損失の増大を防止することができ
る。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
電極パッドと配線領域とが光導波路コアの直上及び近傍
に配置されるのを避けるようにして金属薄膜領域が形成
されているため、電極パッド及び配線領域からの熱伝導
による光導波路の温度上昇が抑制され、加熱する必要の
無い光導波路コアにおいて温度上昇に起因する屈折率変
化を生じることが無く、意図しない挿入損失の増大を防
止することができる。また、電極パッドと配線領域とが
光導波路コアの直上及び近傍に配置されるのを避けるよ
うにして金属薄膜領域２を形成し、かつ電極パッド同士
を金ワイヤ等を用いて空中配線することにより、グラン
ド端子を共通化しつつ、加熱する必要の無い光導波路コ
アにおいて温度上昇に起因する屈折率変化を生じること
が無く、意図しない挿入損失の増大を防止することがで
きる。さらに、ヒータと電極パッドとを結ぶ配線領域
を、他の金属薄膜領域よりも熱伝導率の小さい材料を用
いて形成し、かつこの配線領域の電気抵抗をヒータの電
気抵抗に対して十分に小さくすることにより、配線領域
から光導波路への熱伝導による温度上昇を防ぐことがで
き、加熱する必要の無い光導波路コアにおいて温度上昇
に起因する屈折率変化を生じることが無く、意図しない
挿入損失の増大を防止することができる。
電極パッドと配線領域とが光導波路コアの直上及び近傍
に配置されるのを避けるようにして金属薄膜領域が形成
されているため、電極パッド及び配線領域からの熱伝導
による光導波路の温度上昇が抑制され、加熱する必要の
無い光導波路コアにおいて温度上昇に起因する屈折率変
化を生じることが無く、意図しない挿入損失の増大を防
止することができる。また、電極パッドと配線領域とが
光導波路コアの直上及び近傍に配置されるのを避けるよ
うにして金属薄膜領域２を形成し、かつ電極パッド同士
を金ワイヤ等を用いて空中配線することにより、グラン
ド端子を共通化しつつ、加熱する必要の無い光導波路コ
アにおいて温度上昇に起因する屈折率変化を生じること
が無く、意図しない挿入損失の増大を防止することがで
きる。さらに、ヒータと電極パッドとを結ぶ配線領域
を、他の金属薄膜領域よりも熱伝導率の小さい材料を用
いて形成し、かつこの配線領域の電気抵抗をヒータの電
気抵抗に対して十分に小さくすることにより、配線領域
から光導波路への熱伝導による温度上昇を防ぐことがで
き、加熱する必要の無い光導波路コアにおいて温度上昇
に起因する屈折率変化を生じることが無く、意図しない
挿入損失の増大を防止することができる。
【図１】本発明の熱光学効果光部品の例として、２入力
２出力型光スイッチを積層基板上方から見た説明図であ
る。
２出力型光スイッチを積層基板上方から見た説明図であ
る。
【図２】本発明の熱光学効果光部品の例として、１入力
４出力型光スイッチを積層基板上方から見た説明図であ
る。
４出力型光スイッチを積層基板上方から見た説明図であ
る。
【図３】従来の熱光学効果型Ｙ分岐光スイッチを示す図
である。
である。
【図４】従来の熱光学効果光部品の例として、２入力２
出力型光スイッチを積層基板上方から見た説明図であ
る。
出力型光スイッチを積層基板上方から見た説明図であ
る。
【図５】従来の熱光学効果光部品の例として、１入力４
出力型光スイッチを積層基板上方から見た説明図であ
る。
出力型光スイッチを積層基板上方から見た説明図であ
る。
１…光導波路コア、２…金属薄膜領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 弘晋 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉事業所内 (72)発明者 細谷 英行 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉事業所内 Ｆターム(参考） 2H047 KA03 KA12 LA12 PA02 PA03 PA24 PA28 QA05 RA08 TA35 2H079 AA06 AA13 BA01 BA03 DA07 EA05 EB27 GA05 HA16 2K002 AA02 AB05 BA13 CA06 DA07 EA10 EA14 EB09 GA07 HA11
Claims (9)
- 【請求項１】 基板上に高分子材料からなる光導波路を
形成し、この光導波路の上面に金属薄膜からなるヒータ
を配置してなる熱光学効果光部品において、 該ヒータに電力を供給するための電極パッド、及び該ヒ
ータと該電極パッドとを結ぶ配線領域が、該光導波路の
コアの直上又はその近傍を避けて配置されていることを
特徴とする熱光学効果光部品。 - 【請求項２】 前記電極パッド及び前記配線領域と、前
記光導波路コアの直上との水平離隔距離が４０μｍ以上
であることを特徴とする請求項１記載の熱光学効果光部
品。 - 【請求項３】 前記光導波路のコア及びクラッドのいず
れか一方もしくは両方が高分子材料で形成されているこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の熱光学効果光部
品。 - 【請求項４】 前記電極パッドと前記配線領域とが、前
記ヒータと一括してパターン形成されていることを特徴
とする請求項１、２又は３記載の熱光学効果光部品。 - 【請求項５】 前記電極パッド同士をワイヤボンディン
グすることにより、端子を共通化したことを特徴とする
請求項１、２又は３記載の熱光学効果光部品。 - 【請求項６】 基板上に高分子材料からなる光導波路を
形成し、この光導波路の上面に金属薄膜からなるヒータ
を配置してなる熱光学効果光部品において、 該ヒータと一括してパターン形成された電極パッドが、
該光導波路のコアの直上又はその近傍を避けて配置さ
れ、 該ヒータと該電極パッドとを結ぶ配線領域は、前記ヒー
タ及び前記電極パッドより熱伝導率の小さい導電性材料
により形成され、該光導波路の上面の任意の位置に配置
されていることを特徴とする熱光学効果光部品。 - 【請求項７】 前記電極パッドと、前記光導波路コアの
直上との水平離隔距離が４０μｍ以上であることを特徴
とする請求項６記載の熱光学効果光部品。 - 【請求項８】 前記ヒータと前記電極パッドとを結ぶ配
線領域の熱伝導率が１Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることを特徴
とする請求項６又は７記載の熱光学効果光部品。 - 【請求項９】 前記配線領域の電気抵抗は、前記ヒータ
の電気抵抗より小さいことを特徴とする請求項６、７又
は８記載の熱光学効果光部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001172453A JP4707876B2 (ja) | 2001-06-07 | 2001-06-07 | 熱光学効果光部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001172453A JP4707876B2 (ja) | 2001-06-07 | 2001-06-07 | 熱光学効果光部品 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010225107A Division JP4975857B2 (ja) | 2010-10-04 | 2010-10-04 | 熱光学効果光部品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002365605A true JP2002365605A (ja) | 2002-12-18 |
| JP4707876B2 JP4707876B2 (ja) | 2011-06-22 |
Family
ID=19014070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001172453A Expired - Fee Related JP4707876B2 (ja) | 2001-06-07 | 2001-06-07 | 熱光学効果光部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4707876B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007086303A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Hitachi Cable Ltd | 導波路型可変光減衰器 |
| JP2007114612A (ja) * | 2005-10-21 | 2007-05-10 | Matsushita Electric Works Ltd | 光導波路用ヒータ回路、光導波路デバイス |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0442103A (ja) * | 1990-06-08 | 1992-02-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光導波路装置 |
| JPH0659293A (ja) * | 1992-08-11 | 1994-03-04 | Hitachi Cable Ltd | チューナブル光フィルタ |
| JPH09304797A (ja) * | 1996-05-10 | 1997-11-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光スイッチ |
| JPH10333191A (ja) * | 1997-06-02 | 1998-12-18 | Hitachi Ltd | 有機光デバイス |
| JPH11295769A (ja) * | 1998-03-07 | 1999-10-29 | Robert Bosch Gmbh | 光信号伝送システム |
| JP2000235170A (ja) * | 1999-02-17 | 2000-08-29 | Nec Corp | 可変分散補償器 |
| JP2002515134A (ja) * | 1996-07-26 | 2002-05-21 | イタルテル ソシエタ ペル アチオニ | 同調可能な増加／減少光学装置 |
-
2001
- 2001-06-07 JP JP2001172453A patent/JP4707876B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0442103A (ja) * | 1990-06-08 | 1992-02-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光導波路装置 |
| JPH0659293A (ja) * | 1992-08-11 | 1994-03-04 | Hitachi Cable Ltd | チューナブル光フィルタ |
| JPH09304797A (ja) * | 1996-05-10 | 1997-11-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光スイッチ |
| JP2002515134A (ja) * | 1996-07-26 | 2002-05-21 | イタルテル ソシエタ ペル アチオニ | 同調可能な増加／減少光学装置 |
| JPH10333191A (ja) * | 1997-06-02 | 1998-12-18 | Hitachi Ltd | 有機光デバイス |
| JPH11295769A (ja) * | 1998-03-07 | 1999-10-29 | Robert Bosch Gmbh | 光信号伝送システム |
| JP2000235170A (ja) * | 1999-02-17 | 2000-08-29 | Nec Corp | 可変分散補償器 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007086303A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Hitachi Cable Ltd | 導波路型可変光減衰器 |
| JP2007114612A (ja) * | 2005-10-21 | 2007-05-10 | Matsushita Electric Works Ltd | 光導波路用ヒータ回路、光導波路デバイス |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4707876B2 (ja) | 2011-06-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8098968B2 (en) | Silicide thermal heaters for silicon-on-insulator nanophotonic devices | |
| US20110280512A1 (en) | Optical device | |
| US20180113332A1 (en) | Thermo-optic optical switch | |
| US20080159681A1 (en) | Thermo-Optic Tuning of a Multi-Directional Optical Waveguide | |
| CN103562780B (zh) | 光学设备 | |
| JP2017161591A (ja) | 屈折率制御素子、光位相シフタ、光スイッチ、及び屈折率制御素子の製造方法 | |
| JPH10333190A (ja) | 光スイッチ | |
| JP4899393B2 (ja) | 導波路型可変光減衰器 | |
| US20190033530A1 (en) | Optical waveguide circuit device | |
| JP2002365605A (ja) | 熱光学効果光部品 | |
| Yepez et al. | Novel measures for thermal management of silicon photonic optical phased arrays | |
| US20080107370A1 (en) | Resistive heater including wire resistor | |
| JP4975857B2 (ja) | 熱光学効果光部品 | |
| TW200304006A (en) | Flip-chip opto-electronic circuit | |
| JP2004117448A (ja) | 熱光学位相シフタ群及びその熱光学位相シフタ群を用いた熱光学スイッチ | |
| JPH0511294B2 (ja) | ||
| JP3534385B2 (ja) | 熱光学スイッチ | |
| JP2733421B2 (ja) | 光スイッチモジュール | |
| CN107003547A (zh) | 用于光学波导的加热器和用于配置用于光学波导的加热器的方法 | |
| JP5126386B2 (ja) | 導波路型可変光減衰器 | |
| JP4534607B2 (ja) | 導波路型可変光減衰器 | |
| JPS62297827A (ja) | 光スイツチ | |
| JP4838618B2 (ja) | 液晶表示装置用パネルヒータ | |
| JP2003131179A (ja) | 熱光学位相シフタ | |
| JP2004264836A (ja) | ファイバ加熱用デバイス、およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071126 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100726 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100803 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101004 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110308 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110316 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |