JP6290742B2 - Optical circuit component, and connection structure between optical circuit component and optical fiber - Google Patents

Optical circuit component, and connection structure between optical circuit component and optical fiber Download PDF

Info

Publication number
JP6290742B2
JP6290742B2 JP2014151125A JP2014151125A JP6290742B2 JP 6290742 B2 JP6290742 B2 JP 6290742B2 JP 2014151125 A JP2014151125 A JP 2014151125A JP 2014151125 A JP2014151125 A JP 2014151125A JP 6290742 B2 JP6290742 B2 JP 6290742B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
core
optical
circuit component
optical circuit
optical fiber
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.)
Active
Application number
JP2014151125A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016024439A (en
Inventor
光男 碓氷
光男 碓氷
英隆 西
英隆 西
土澤　泰
泰 土澤
山田　浩治
浩治 山田
福田　浩
浩 福田
礼 高橋
礼 高橋
達郎 開
達郎 開
浩太郎 武田
浩太郎 武田
功太 岡崎
功太 岡崎
山本　剛
剛 山本
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 JP2014151125A priority Critical patent/JP6290742B2/en
Publication of JP2016024439A publication Critical patent/JP2016024439A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6290742B2 publication Critical patent/JP6290742B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Description

本発明は、光導波路が形成された光回路部品、および光回路部品と光ファイバとの接続構造に関し、例えばシリコンフォトニクスチップから成る光回路部品に関する。   The present invention relates to an optical circuit component in which an optical waveguide is formed, and a connection structure between the optical circuit component and an optical fiber, for example, an optical circuit component made of a silicon photonics chip.

情報処理システムや情報伝送システムの広範囲な応用が進展しつつある現在、これらの一翼を担う光回路にも、電子回路並みの大規模集積化と高機能化が望まれている。
近年、光回路の大規模集積化・高機能化を実現するための技術として、シリコン（Ｓｉ）細線をコアとする光導波路やゲルマニウム（Ｇｅ）から構成されるフォトダイオード（以下「ＰＤ：Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ」と称する。）等を同一の半導体基板上に集積化するシリコンフォトニクス（以下「ＳｉＰｈ」と称する。）技術が期待されており、その研究開発が進められている。 Now that a wide range of applications for information processing systems and information transmission systems is advancing, large-scale integration and high functionality equivalent to those of electronic circuits are also demanded for optical circuits that play a role in these.
In recent years, as a technique for realizing large-scale integration and high performance of an optical circuit, an optical waveguide having a silicon (Si) thin wire as a core and a photodiode (hereinafter referred to as “PD: Photo Diode”) composed of germanium (Ge). ) Is integrated on the same semiconductor substrate, and a silicon photonics (hereinafter referred to as “SiPh”) technology is expected.

ＳｉＰｈ技術では、Ｓｉをコアとし、ＳｉＯ2をクラッドとするチャネル型の光導波路を基本とした光回路を、例えばＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ−ｏｎ ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板上に形成する。ＳｉＰｈ技術によって形成された光導波路は、ＳｉコアとＳｉＯ2クラッドとの比屈折率差Δが４０％程度であり、石英系の光導波路に比べ数十倍大きい。すなわち、ＳｉＰｈ技術による光導波路は、大きな屈折率差による光閉じ込め効果が非常に強いことから、以下に示す優れた特徴がある。 In the SiPh technology, an optical circuit based on a channel-type optical waveguide having Si as a core and SiO 2 as a cladding is formed on, for example, an SOI (Silicon-on Insulator) substrate. The optical waveguide formed by the SiPh technology has a relative refractive index difference Δ of about 40% between the Si core and the SiO 2 cladding, which is several tens of times larger than that of the silica-based optical waveguide. That is, the optical waveguide based on the SiPh technology has the following excellent characteristics because the optical confinement effect due to a large refractive index difference is very strong.

例えば、ＳｉＰｈ技術による光導波路では、波長１５５０ｎｍ付近の通信用赤外領域においてシングルモード条件を満たす正方断面の光導波路のコアサイズは約３００ｎｍ×３００ｎｍとなり、石英系の光導波路の数百分の１の断面積となるという特徴がある。また、ＳｉＰｈ技術による光導波路では、無損失で曲げることが可能な最小曲率半径は数μｍ程度であり、石英系の光導波路の最小曲率半径の数千分の１となるという特徴がある。これらの特徴により、ＳｉＰｈ技術による光回路の大規模集積化が期待されている。   For example, in the optical waveguide based on the SiPh technology, the core size of the optical waveguide having a square section that satisfies the single mode condition in the infrared region for communication near the wavelength of 1550 nm is about 300 nm × 300 nm, which is one hundredth of that of the silica-based optical waveguide. The cross-sectional area is characteristic. In addition, the optical waveguide based on the SiPh technology has a feature that the minimum radius of curvature that can be bent without loss is about several μm, which is one thousandth of the minimum radius of curvature of the silica-based optical waveguide. Due to these features, large-scale integration of optical circuits using SiPh technology is expected.

また、ＳｉＰｈ技術は、一般にＳＯＩ基板を用いるため電子回路とのモノリシック集積が可能であり、且つ１００ＭＷ／ｃｍ２程度の光パワー密度が容易に得られることから、光非線形効果が効率的に発現可能であり、機能的にも優れた潜在能力をもつ。更に、製造技術の観点では、成熟したＳｉ半導体の微細加工技術が適用できるため、微細パターンの形成が容易で量産性に優れている。   In addition, since the SiPh technology generally uses an SOI substrate, it can be monolithically integrated with an electronic circuit, and an optical power density of about 100 MW / cm 2 can be easily obtained, so that an optical nonlinear effect can be efficiently expressed. Yes, with great potential in terms of functionality. Furthermore, from the viewpoint of manufacturing technology, since a mature Si semiconductor microfabrication technology can be applied, it is easy to form a fine pattern and is excellent in mass productivity.

以上に示したように、ＳｉＰｈ技術には優れた特徴があることから、近年、リング共振器、スプリッタ、およびアレイ導波路格子型の波長フィルタ等のＳｉ細線光導波路をベースにした各種光デバイスの研究開発が進められている。   As described above, the SiPh technology has excellent characteristics, and in recent years, various optical devices based on Si thin-wire optical waveguides such as ring resonators, splitters, and arrayed waveguide grating type wavelength filters have been used. Research and development is ongoing.

しかし、これらＳｉ細線ベースの極小光デバイスの実用化には、光導波路の基本特性に大きな課題があることが指摘されてきた。   However, it has been pointed out that there are significant problems in the basic characteristics of optical waveguides in the practical application of these ultrafine optical devices based on Si wires.

第１の課題は、光入出力のための光ファイバとＳｉ細線光導波路のモードフィールドサイズの大きな違いにより、光結合損失が非常に大きくなることである。一般に、Ｓｉ細線光導波路のモードフィールドサイズは、３００ｎｍ程度である。これに対し、通常のシングルモード光ファイバ（以下、「ＳＭＦ：Ｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｄｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｆｉｂｅｒ」とも称する。）のモードフィールド径は約９μｍであり、２％程度の高比屈折率差を有する光ファイバであっても約４μｍである。すなわち、光ファイバの断面積はＳｉ細線光導波路の１００倍から１０００倍も大きい。したがって、大きなモードフィールドをもつ光ファイバとＳｉ細線光導波路とを直接接続しても２０ｄＢ以上の損失が発生するため、実用に供しない。また、端面反射により、波長特性も極端に悪化するという問題もある。   The first problem is that the optical coupling loss becomes very large due to the large difference in mode field size between the optical fiber for optical input / output and the Si thin-wire optical waveguide. In general, the mode field size of the Si fine wire optical waveguide is about 300 nm. On the other hand, the mode field diameter of a normal single mode optical fiber (hereinafter also referred to as “SMF: Single-mode optical fiber”) is about 9 μm, and an optical fiber having a high relative refractive index difference of about 2%. Even if it is, it is about 4 μm. That is, the cross-sectional area of the optical fiber is 100 to 1000 times larger than that of the Si fine wire optical waveguide. Therefore, even if an optical fiber having a large mode field is directly connected to a Si thin-wire optical waveguide, a loss of 20 dB or more is generated, so that it is not practically used. Further, there is a problem that the wavelength characteristics are extremely deteriorated due to the end face reflection.

このような結合損失の問題を解決するために、光ファイバとＳｉ細線光導波路との接続構造として、従来から逆テーパ型のスポットサイズ変換（以下「ＳＳＣ：Ｓｐｏｔ−ｓｉｚｅ−ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ」と称する。）構造が知られている（非特許文献１参照）。
ＳＳＣ構造は、断熱逆テーパ形状のＳｉ細線と、それを覆う接続用の大口径光導波路とから構成されている。Ｓｉ細線で構成されたＳｉコア（例えば３００ｎｍ×３００ｎｍ）は、接続用の大口径光導波路内でテーパ状に細くなり、最終的には消失する。Ｓｉコアのテーパ状部分から漏れ出た光は、外側の大口径光導波路により捕獲される。この過程は断熱的であるので、反射や損失はほとんど発生しない。 In order to solve such a problem of coupling loss, an inversely tapered spot size conversion (hereinafter referred to as “SSC: Spot-size-converter”) is conventionally used as a connection structure between an optical fiber and a Si fine wire optical waveguide. The structure is known (see Non-Patent Document 1).
The SSC structure is composed of a heat-insulating reverse tapered Si thin wire and a large-diameter optical waveguide for connection that covers it. A Si core (for example, 300 nm × 300 nm) composed of a thin Si wire becomes tapered in a large-diameter optical waveguide for connection and eventually disappears. Light leaking from the tapered portion of the Si core is captured by the outer large-diameter optical waveguide. Since this process is adiabatic, little reflection or loss occurs.

また、上述した接続用の大口径光導波路は、屈折率が１．５１程度のＳｉＯｘをコアとし、ＳｉＯ２をクラッドとする比屈折率差が約３％のシングルモード光導波路であり、例えば３μｍ×３μｍの大口径のコア断面を有する。したがって、モードフィールド径が約４μｍの高比屈折率差を有する光ファイバと大口径光導波路とを接続することにより、低損失で接続することが可能となる。なお、この大口径光導波路における光ファイバに接続される端部は、石英系光導波路によって構成されたプレーナ光導波路回路（ＰＬＣ：Ｐｌａｎａｒ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｃｉｒｃｕｉｔ）の端部と同様の構造を有している。   Further, the large-diameter optical waveguide for connection described above is a single mode optical waveguide having a relative refractive index difference of about 3% using SiOx having a refractive index of about 1.51 as a core and SiO2 as a cladding. It has a core section with a large diameter of 3 μm. Therefore, it is possible to connect with low loss by connecting an optical fiber having a high relative refractive index difference with a mode field diameter of about 4 μm and a large-diameter optical waveguide. In addition, the end part connected to the optical fiber in this large-diameter optical waveguide has the same structure as the end part of a planar optical waveguide circuit (PLC: Planar Lightwave Circuit) constituted by a silica-based optical waveguide.

上記のＳＳＣ構造の適用により、Ｓｉ細線光導波路と光ファイバとを低損失に接続することが可能となるが、実際にＳｉ細線光導波路と光ファイバとの接続構造を実現するためには、光ファイバと接続用の大口径光導波路との正確な位置合わせ（以下、「調心」とも称する。）が必要となる。   The application of the SSC structure described above makes it possible to connect the Si thin-line optical waveguide and the optical fiber with low loss. However, in order to actually realize the connection structure between the Si thin-line optical waveguide and the optical fiber, Accurate alignment (hereinafter also referred to as “alignment”) between the fiber and the large-diameter optical waveguide for connection is required.

光ファイバと接続用の大口径光導波路との調心を行うための技術として、例えば特許文献１に、ＰＬＣ回路を構成する光導波路を有するＰＬＣ部品に光回路と光ファイバとの接続に用いる調心用光導波路を設け、その調心用光導波路の入出力端面の一方をＰＬＣ回路の入出力導波路の入出力端面と同一端面に配置し、他方を反対側の端面に配置する技術が提案されている。
図１６は、特許文献１に開示された従来の調心用光導波路を有する光回路部品と光入出力用の光ファイバブロックとを接続するための調心機構の一例を示す図である。同図には、簡単のため、光回路部品９０の端面に設けられた１本の調心用光導波路９０１に対して、光ファイバブロック９１に含まれる複数の光ファイバのうちの一本を接続するための調心機構９００が図示されている。 As a technique for aligning an optical fiber and a large-diameter optical waveguide for connection, for example, Patent Document 1 discloses a technique used for connecting an optical circuit and an optical fiber to a PLC component having an optical waveguide constituting a PLC circuit. Proposed technology to provide an optical waveguide for the core, arrange one input / output end face of the aligning optical waveguide on the same end face as the input / output end face of the input / output waveguide of the PLC circuit, and place the other on the opposite end face Has been.
FIG. 16 is a diagram showing an example of an alignment mechanism for connecting an optical circuit component having a conventional alignment optical waveguide disclosed in Patent Document 1 and an optical fiber block for optical input / output. In the figure, for simplicity, one of a plurality of optical fibers included in the optical fiber block 91 is connected to one alignment optical waveguide 901 provided on the end face of the optical circuit component 90. An alignment mechanism 900 is shown for the purpose.

光ファイバブロック９１の光回路部品９０に対する調心は、例えば以下のように行われる。先ず、光源９６から出力された光を、入力用光ファイバ９４および光ファイバブロック９１を介して、端面９０Ａ側の調心用光導波路９０１の端部に入力する。これにより、端面９０Ｂ側の調心用光導波路９０１の端部から光が出力される。次に、調心用光導波路９０１の出力光を出力用光ファイバ９５を介して光パワーメータ９７に入力し、入力した出力光の光強度が最大になるように制御装置９８によって光ファイバ移動装置９２、９３を移動させる。これにより、光ファイバブロック９１の光回路部品９０に対する調心を精度良く行うことが可能となる。   The alignment of the optical fiber block 91 with respect to the optical circuit component 90 is performed as follows, for example. First, the light output from the light source 96 is input to the end of the aligning optical waveguide 901 on the end face 90A side via the input optical fiber 94 and the optical fiber block 91. As a result, light is output from the end portion of the aligning optical waveguide 901 on the end face 90B side. Next, the output light of the aligning optical waveguide 901 is input to the optical power meter 97 via the output optical fiber 95, and the optical fiber moving device is controlled by the controller 98 so that the light intensity of the input output light is maximized. 92 and 93 are moved. As a result, alignment of the optical fiber block 91 with respect to the optical circuit component 90 can be performed with high accuracy.

特開２００４−４９０７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-4907

T.Shoji, et al. , "Low loss mode size converter from 0.3 μm square Si wire waveguides to singlemode fibers", ELECTRONICS LETTERS, Vol.38, No.25, pp.1669-1670, 5th December 2002.T. Shoji, et al., "Low loss mode size converter from 0.3 μm square Si wire waveguides to singlemode fibers", ELECTRONICS LETTERS, Vol.38, No.25, pp.1669-1670, 5th December 2002.

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、以下に示す問題があることが明らかとされた。すなわち、上述の調心機構９００では、光回路部品９０の端面９０Ａのみならず、その反対側の端面９０Ｂにも出力用光ファイバ９５を接続しなければならないため、２つの光ファイバ移動装置９２、９３とそれらを別個に適切に制御するための制御装置９８等が必要となり、装置の大型化と構成の複雑化を招くという問題があった。   However, it has been clarified that the technique described in Patent Document 1 has the following problems. That is, in the alignment mechanism 900 described above, since the output optical fiber 95 must be connected not only to the end surface 90A of the optical circuit component 90 but also to the end surface 90B on the opposite side, the two optical fiber moving devices 92, 93 and a control device 98 for properly controlling them separately are required, which causes a problem that the device is enlarged and the configuration is complicated.

また、光回路部品上の光回路のレイアウトによっては、必ずしも調心用光導波路の両端部を光回路部品における対向する両端面に形成することができない場合がある。例えば、光回路内にゲルマニウム・フォトダイオード（以下「ＧｅＰＤ」と称する。）を内蔵した構成の場合には、入力された光信号が光回路内に形成されたＧｅＰＤによって電気信号に変換される。この場合には、光信号を調心用光導波路の端部から取り出すことができないので、上記のような調心機構を採用することはできない。このような光回路部品に対して光ファイバブロックの調心を行うためには、例えばＧｅＰＤからの電気信号を検出し、その電気信号が最大になるように光ファイバブロックの位置合わせを行う必要がある。しかしながら、この場合には、ＧｅＰＤからの電気信号を検出するための調心用の電極パッド等を別途設ける必要があることから、光回路の面積が増大し、光回路部品の規模が大きくなるという問題があった。また、この場合、上記電極パッドと接続するためのプローブ等が必要になるため、調心機構の構成が複雑になるという問題もあった。   Further, depending on the layout of the optical circuit on the optical circuit component, there are cases where the both ends of the aligning optical waveguide cannot necessarily be formed on the opposite end surfaces of the optical circuit component. For example, in the case where a germanium photodiode (hereinafter referred to as “GePD”) is built in an optical circuit, an input optical signal is converted into an electrical signal by GePD formed in the optical circuit. In this case, since the optical signal cannot be taken out from the end of the aligning optical waveguide, the above aligning mechanism cannot be employed. In order to align an optical fiber block for such an optical circuit component, for example, it is necessary to detect an electrical signal from GePD and align the optical fiber block so that the electrical signal is maximized. is there. However, in this case, since it is necessary to separately provide an alignment electrode pad for detecting an electrical signal from GePD, the area of the optical circuit is increased and the scale of the optical circuit component is increased. There was a problem. In this case, since a probe or the like for connecting to the electrode pad is required, there is a problem that the configuration of the alignment mechanism is complicated.

本発明は、以上のような課題を解消するためになされたものであり、光回路部品の小型化を図りつつ、光ファイバと光回路部品とを接続するための調心機構の簡素化を図ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and aims to simplify the alignment mechanism for connecting an optical fiber and an optical circuit component while reducing the size of the optical circuit component. For the purpose.

本発明に係る光回路部品（１〜４）は、平面視略矩形状の基板（１０）と、前記基板上に形成され、信号用の光導波路を構成する第１コア（１１、２１、３１）と、前記基板上に形成され、調心用の光導波路を構成する第２コアおよび第３コア（１２、１３）と、前記基板上に形成され、少なくとも一部がシリコンから構成され、前記第２コアと前記第３コアとを接続する光導波路を構成する第４コア（１４、２４、３４、４４）とを有し、前記第１コアの一方の端部と、前記第２コアの一方の端部と、前記第３コアの一方の端部とは、前記基板の一辺（１０Ａ）に沿って、コア端部が並んで形成され、前記第４コアは、前記シリコンから構成された部分に屈曲部を有し、前記第２コアの他方の端部と前記第３コアの他方の端部とを接続することを特徴とする。   An optical circuit component (1 to 4) according to the present invention includes a substrate (10) having a substantially rectangular shape in plan view, and a first core (11, 21, 31) formed on the substrate and constituting an optical waveguide for signals. ), A second core and a third core (12, 13) that are formed on the substrate and constitute an aligning optical waveguide, and are formed on the substrate, at least part of which is made of silicon, A fourth core (14, 24, 34, 44) constituting an optical waveguide connecting the second core and the third core, one end of the first core, and the second core One end portion and one end portion of the third core are formed side by side along one side (10A) of the substrate, and the fourth core is made of silicon. The portion has a bent portion, and connects the other end of the second core and the other end of the third core. And wherein the door.

上記光回路部品において、前記第１コアと、前記第２コアと、前記第３コアとは、平面視において前記基板の一辺にコア端部が並んで形成され、前記第１コアは、平面視において前記第２コアと前記第３コアとの間に配置されていてもよい。   In the optical circuit component, the first core, the second core, and the third core are formed such that a core end portion is aligned with one side of the substrate in a plan view, and the first core is a plan view. In, it may be arranged between the second core and the third core.

上記光回路部品（１、１Ａ）において、前記基板上に形成され、シリコンから成る第５コア（１５）を更に有し、前記第１コアは、前記第５コアの一方の端部を覆って形成され、前記第４コアは、シリコンから構成され一方の端部が前記第２コアの他方の端部に覆われて接続され、第１屈曲部（１４１０）を有する第６コア（１４１）と、シリコンから構成され一方の端部が前記第３コアの他方の端部に覆われて接続され、第２屈曲部（１４２０）を有する第７コア（１４２）と、前記第６コアの他方の端部と、前記第７コアの他方の端部と、前記第５コアの一部とを覆い、平面視において前記第５コアと交差する第８コア（１４３）とを含み、前記第１コア、前記第２コア、前記第３コア、および前記第８コアは、シリコンよりも屈折率の小さい材料から構成されていてもよい。   The optical circuit component (1, 1A) further includes a fifth core (15) formed on the substrate and made of silicon, the first core covering one end of the fifth core. The sixth core is formed of silicon, one end portion is covered and connected to the other end portion of the second core, and the sixth core (141) has a first bent portion (1410). , A seventh core (142) having a second bent portion (1420) and having one end portion covered with and connected to the other end portion of the third core, and the other end of the sixth core. An eighth core (143) that covers an end, the other end of the seventh core, and a part of the fifth core and intersects the fifth core in plan view, , The second core, the third core, and the eighth core have a refractive index higher than that of silicon. It may be constructed from old material.

上記光回路部品（２、２Ａ、３、３Ａ）において、前記第４コアは、シリコンから構成され一方の端部が前記第２コアの他方の端部に覆われて接続され、第１屈曲部（１４１０）を有する第５コア（１４１）と、シリコンから構成され一方の端部が前記第３コアの他方の端部に覆われて接続され、第２屈曲部（１４２０）を有する第６コア（１４２）と、前記第５コアの他方の端部と、前記第６コアの他方の端部とを覆い、平面視において前記第１コアと交差する第７コア（２４３、３４３）とを含み、前記第１コア、前記第２コア、前記第３コア、および前記第７コアは、シリコンよりも屈折率の小さい材料から構成され、前記第１コアと前記第７コアとは、交差する部分が共通化されて一体に形成されていてもよい。   In the optical circuit component (2, 2A, 3, 3A), the fourth core is made of silicon, one end portion is covered and connected to the other end portion of the second core, and the first bent portion A fifth core (141) having (1410) and a sixth core having a second bent portion (1420) composed of silicon and having one end covered and connected to the other end of the third core (142) and a seventh core (243, 343) that covers the other end of the fifth core and the other end of the sixth core and intersects the first core in plan view. The first core, the second core, the third core, and the seventh core are made of a material having a refractive index smaller than that of silicon, and the first core and the seventh core intersect each other. May be formed as a single unit.

上記光回路部品（３、３Ａ）において、基板上に形成されシリコンから成る第８コア（３５）を更に有し、前記第８コアは、平面視において前記第１コアと重なりを有して同一方向に延在する部分（３５１）を有し、前記第７コアは、平面視で前記第１コアと前記第８コアとが重なりを有する部分において前記第８コアと交差してもよい。   The optical circuit component (3, 3A) further includes an eighth core (35) made of silicon and formed on the substrate, and the eighth core is identical to the first core in plan view. A portion (351) extending in the direction may be provided, and the seventh core may intersect the eighth core at a portion where the first core and the eighth core overlap in a plan view.

上記光回路部品において、前記シリコンよりも屈折率の小さい材料は、シリコン酸化物またはシリコン窒化物を含んでもよい。   In the optical circuit component, the material having a refractive index smaller than that of silicon may include silicon oxide or silicon nitride.

上記光回路部品（１Ａ、２Ａ、３Ａ）において、前記第１コア（１１＿１〜１１＿４、２１＿１〜２１＿４、３１＿１〜３１＿４）を複数有していてもよい。   The optical circuit component (1A, 2A, 3A) may include a plurality of the first cores (11_1 to 11_4, 21_1 to 21_4, 31_1 to 31_4).

本発明に係る光ファイバと光回路部品との接続構造は、上記光回路部品（１）と、前記第１コア、前記第２コア、および前記第３コアの配列間隔に対応して配置された第１光ファイバ（７１）、第２光ファイバ（７２）および第３光ファイバ（７３）を有する光ファイバブロック（７）とを備え、前記光回路部品と前記光ファイバブロックとは、前記第１コアの前記一方の端部の端面（１１Ａ）と前記第１光ファイバのコアの端面（７１Ａ）とが対向し、前記第２コアの前記一方の端部の端面（１２Ａ）と前記第２光ファイバのコアの端面（７２Ａ）とが対向し、前記第３コアの前記一方の端部の端面（１３Ａ）と前記第３光ファイバのコアの端面（７３Ａ）とが対向して接続されていることを特徴とする。   The connection structure between the optical fiber and the optical circuit component according to the present invention is arranged corresponding to the arrangement interval of the optical circuit component (1), the first core, the second core, and the third core. An optical fiber block (7) having a first optical fiber (71), a second optical fiber (72), and a third optical fiber (73), wherein the optical circuit component and the optical fiber block are the first optical fiber block (7). The end surface (11A) of the one end of the core and the end surface (71A) of the core of the first optical fiber face each other, and the end surface (12A) of the one end of the second core and the second light The end face (72A) of the core of the fiber faces, and the end face (13A) of the one end of the third core and the end face (73A) of the core of the third optical fiber face each other and are connected. It is characterized by that.

以上説明したことにより、本発明によれば、光回路部品の小型化を図りつつ、光ファイバと光回路部品とを接続するための調心機構の簡素化を図ることが可能となる。   As described above, according to the present invention, it is possible to simplify the alignment mechanism for connecting the optical fiber and the optical circuit component while reducing the size of the optical circuit component.

図１は、実施の形態１に係る光回路部品と光ファイバブロックとの接続構造を模式的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a connection structure between an optical circuit component and an optical fiber block according to the first embodiment. 図２は、実施の形態１に係る光回路部品の光導波路の構造を模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing the structure of the optical waveguide of the optical circuit component according to the first embodiment. 図３Ａは、図２の方向Ｐから見た、シリコンから成るコアとシリコンよりも屈折率の小さいコアとの接続部分のＳＳＣ構造を模式的に示す図である。FIG. 3A is a diagram schematically showing an SSC structure of a connection portion between a core made of silicon and a core having a refractive index smaller than that of silicon, viewed from a direction P in FIG. 図３Ｂは、図２の方向Ｑから見た、シリコンから成るコアとシリコンよりも屈折率の小さいコアとの接続部分のＳＳＣ構造を模式的に示す図である。FIG. 3B is a diagram schematically showing an SSC structure of a connection portion between a core made of silicon and a core having a refractive index smaller than that of silicon, viewed from a direction Q in FIG. 図３Ｃは、図２の方向Ｒから見た、シリコンから成るコアとシリコンよりも屈折率の小さいコアとの接続部分のＳＳＣ構造を模式的に示す図である。FIG. 3C is a diagram schematically showing an SSC structure of a connection portion between a core made of silicon and a core having a refractive index smaller than that of silicon, viewed from a direction R in FIG. 図４は、実施の形態１に係る光回路部品における調心用の光導波路と信号用の光導波路とが交差する部分の構造を模式的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing a structure of a portion where the alignment optical waveguide and the signal optical waveguide intersect in the optical circuit component according to the first embodiment. 図５は、実施の形態１に係る光回路部品に対する光ファイバブロックの調心を行うための調心機構を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an alignment mechanism for aligning the optical fiber block with respect to the optical circuit component according to the first embodiment. 図６は、調心後の光ファイバブロックと光回路部品との位置関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a positional relationship between the optical fiber block after alignment and the optical circuit component. 図７は、実施の形態１に係る、複数の信号用の光導波路を有する光回路部品の平面構造を模式的に示す図である。FIG. 7 is a diagram schematically showing a planar structure of an optical circuit component having a plurality of signal optical waveguides according to the first embodiment. 図８は、実施の形態２に係る光回路部品と光ファイバブロックとの接続構造を模式的に示す図である。FIG. 8 is a diagram schematically showing a connection structure between the optical circuit component and the optical fiber block according to the second embodiment. 図９は、実施の形態２に係る光回路部品における調心用の光導波路と信号用の光導波路とが交差する部分の構造を模式的に示す図である。FIG. 9 is a diagram schematically showing the structure of a portion where the alignment optical waveguide and the signal optical waveguide intersect in the optical circuit component according to the second embodiment. 図１０は、実施の形態２に係る、複数の信号用の光導波路を有する光回路部品の平面構造を模式的に示す図である。FIG. 10 is a diagram schematically showing a planar structure of an optical circuit component having a plurality of optical waveguides for signals according to the second embodiment. 図１１は、実施の形態３に係る光回路部品と光ファイバブロックとの接続構造を模式的に示す図である。FIG. 11 is a diagram schematically illustrating a connection structure between the optical circuit component and the optical fiber block according to the third embodiment. 図１２は、実施の形態３に係る光回路部品における調心用の光導波路と信号用の光導波路とが交差する部分の構造を模式的に示す図である。FIG. 12 is a diagram schematically showing a structure of a portion where the alignment optical waveguide and the signal optical waveguide intersect in the optical circuit component according to the third embodiment. 図１３は、実施の形態３に係る、複数の信号用の光導波路を有する光回路部品の平面構造を模式的に示す図である。FIG. 13 is a diagram schematically showing a planar structure of an optical circuit component having a plurality of optical waveguides for signals according to the third embodiment. 図１４Ａは、実施の形態４に係る光回路部品と光ファイバブロックとの接続構造を模式的に示す図である。FIG. 14A is a diagram schematically illustrating a connection structure between the optical circuit component and the optical fiber block according to Embodiment 4. 図１４Ｂは、実施の形態４に係る光回路部品における信号用の光導波路を構成するコアの端部の構造を模式的に示す図である。FIG. 14B is a diagram schematically showing a structure of an end portion of a core constituting a signal optical waveguide in the optical circuit component according to Embodiment 4. 図１５は、実施の形態４に係る別の光回路部品と光ファイバブロックとの接続構造を模式的に示す図である。FIG. 15 is a diagram schematically illustrating a connection structure between another optical circuit component and the optical fiber block according to the fourth embodiment. 図１６は、従来の調心用光導波路を有する光回路部品と光入出力用の光ファイバブロックとを接続するための調心機構の一例を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing an example of an alignment mechanism for connecting a conventional optical circuit component having an alignment optical waveguide and an optical fiber block for optical input / output.

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

≪実施の形態１≫
図１は、本発明の一実施の形態に係る光回路部品と光ファイバブロックとの接続構造を模式的に示す図である。同図には、平面視における光回路部品と光ファイバブロックとの接続構造が図示されている。 << Embodiment 1 >>
FIG. 1 is a diagram schematically showing a connection structure between an optical circuit component and an optical fiber block according to an embodiment of the present invention. This figure shows a connection structure between an optical circuit component and an optical fiber block in plan view.

光ファイバブロック７は、板状の部材７０によって複数の光ファイバ７１〜７３を上下から挟んで固定した構造を有する。光ファイバ７１〜７３は、例えばモードフィールド径（ＭＦＤ：Ｍｏｄｅ Ｆｉｅｌｄ Ｄｉａｍｅｔｅｒ）が約４μｍのシングルモードファイバ（ＳＭＦ）である。光ファイバ７１は、通信の目的とされる光（以下、「信号光」と称する。）ＳＬを伝搬させるためのものである。光ファイバ７２、７３は、光回路部品１と光ファイバブロック７とを接続する組み立て工程において、光回路部品１に対する光ファイバブロック７の位置合わせ（調心）を行う際に調心用の光（以下、「調心光」と称する。）ＡＬを伝搬させるためのものである。
光ファイバ７１〜７３は、光の導波方向に対して垂直な方向に沿って配列される。光ファイバ７１は、光ファイバ７２と光ファイバ７３の間に配置される。光ファイバ７１〜７３の配列ピッチは、後述する光回路部品１のコア１１〜１３の配列に対応して設定されている。 The optical fiber block 7 has a structure in which a plurality of optical fibers 71 to 73 are sandwiched and fixed by a plate-like member 70 from above and below. The optical fibers 71 to 73 are, for example, single mode fibers (SMF) having a mode field diameter (MFD) of about 4 μm. The optical fiber 71 is for propagating light (hereinafter referred to as “signal light”) SL that is used for communication. The optical fibers 72 and 73 are used for aligning light (alignment) when aligning (aligning) the optical fiber block 7 with the optical circuit component 1 in the assembly process of connecting the optical circuit component 1 and the optical fiber block 7. Hereinafter, it is referred to as “alignment light.”) For propagating AL.
The optical fibers 71 to 73 are arranged along a direction perpendicular to the light guiding direction. The optical fiber 71 is disposed between the optical fiber 72 and the optical fiber 73. The arrangement pitch of the optical fibers 71 to 73 is set corresponding to the arrangement of the cores 11 to 13 of the optical circuit component 1 described later.

光回路部品１は、例えば、ＳｉＰｈ技術により基板１０上に光回路が形成されたシリコンフォトニクスチップ（以下、「ＳｉＰｈチップ」と称する。）である。
基板１０は、例えばＳＯＩ基板から作製されている。基板１０には、光回路を構成する複数の光導波路が形成されている。なお、図１では、上記複数の光導波路のうち、本実施の形態に係る光回路部品１の特徴部分である、光ファイバブロック７との光入出力インターフェース部としての光導波路のみ図示し、その他の光導波路については図示を省略する。 The optical circuit component 1 is, for example, a silicon photonics chip (hereinafter referred to as “SiPh chip”) in which an optical circuit is formed on a substrate 10 by SiPh technology.
The substrate 10 is made of, for example, an SOI substrate. A plurality of optical waveguides constituting an optical circuit are formed on the substrate 10. In FIG. 1, only the optical waveguide as an optical input / output interface unit with the optical fiber block 7, which is a characteristic part of the optical circuit component 1 according to the present embodiment, is illustrated among the plurality of optical waveguides. The illustration of the optical waveguide is omitted.

光回路部品１は、光導波路を構成する複数のコアとして、コア１１〜コア１５を有する。
コア１１、コア１２、およびコア１３は、平面視において基板１０の一辺に沿って、並んで形成されており、コア１１の一方の端部と、コア１２の一方の端部と、コア１３の一方の端部とは、基板１０の同一の端面１０Ａに並んで形成されている。 The optical circuit component 1 has cores 11 to 15 as a plurality of cores constituting the optical waveguide.
The core 11, the core 12, and the core 13 are formed side by side along one side of the substrate 10 in a plan view, and one end of the core 11, one end of the core 12, and the core 13 One end is formed side by side on the same end surface 10 </ b> A of the substrate 10.

コア１１は、光ファイバブロック７を介して信号光ＳＬを入力（または出力）するための信号用の光導波路を構成する。コア１１は、平面視においてコア１２とコア１３との間に配置されている。   The core 11 constitutes a signal optical waveguide for inputting (or outputting) the signal light SL through the optical fiber block 7. The core 11 is disposed between the core 12 and the core 13 in plan view.

コア１２、１３は、調心光を伝搬させるための光導波路を構成する。コア１４は、少なくとも一部がシリコンから成り、調心用のコア１２とコア１３とを接続する光導波路を構成する。コア１４は、シリコンから成る部分が曲げられて形成されることにより、コア１２の他方の端部とコア１３の他方の端部とを接続する。   The cores 12 and 13 constitute an optical waveguide for propagating alignment light. The core 14 is at least partially made of silicon, and constitutes an optical waveguide that connects the aligning core 12 and the core 13. The core 14 is formed by bending a portion made of silicon, thereby connecting the other end of the core 12 and the other end of the core 13.

コア１５は、一端がコア１１と接続され、他端が例えば後段の図示されていない光回路に接続されている。例えば、コア１５は、光ファイバブロック７を介してコア１１に入力された信号光を後段の光回路まで伝搬する。   The core 15 has one end connected to the core 11 and the other end connected to, for example, an optical circuit (not shown) at the subsequent stage. For example, the core 15 propagates the signal light input to the core 11 via the optical fiber block 7 to the subsequent optical circuit.

ここで、コア１１〜１３およびコア１５の具体的な構造について説明する。
図２は、実施の形態１に係る光回路部品の光導波路の構造を模式的に示す図である。同図には、代表的にコア１１およびコア１５の構造が図示されている。 Here, specific structures of the cores 11 to 13 and the core 15 will be described.
FIG. 2 is a diagram schematically showing the structure of the optical waveguide of the optical circuit component according to the first embodiment. In the figure, the structures of the core 11 and the core 15 are typically shown.

コア１５は、下部クラッド層１８上のシリコン（Ｓｉ）を加工することによって形成されている。コア１５の断面サイズ（厚さ×幅）は例えば２２０ｎｍ×４４０ｎｍである。下部クラッド層１８は、シリコン酸化膜（ＳｉＯ2）であり、厚さは例えば３μｍである。なお、本実施の形態では、下部クラッド層１８が、基板１０を構成するＳＯＩ基板の埋め込み酸化膜（ＢＯＸ：Ｂｕｒｉｅｄ Ｏｘｉｄｅ）層であるとして説明するが、これに限定されるものではない。 The core 15 is formed by processing silicon (Si) on the lower cladding layer 18. The cross-sectional size (thickness × width) of the core 15 is, for example, 220 nm × 440 nm. The lower cladding layer 18 is a silicon oxide film (SiO 2 ) and has a thickness of 3 μm, for example. In the present embodiment, the lower clad layer 18 is described as a buried oxide (BOX) layer of an SOI substrate constituting the substrate 10, but the present invention is not limited to this.

コア１１は、下部クラッド層１８上に、コア１５の一方の端部１５０を覆って形成されている。コア１１は、例えばシリコンよりも屈折率が小さい材料から構成されている。上記シリコンよりも屈折率が小さい材料としては、屈折率がシリコンよりも小さくなるように酸素の結合率が調整されたシリコン酸化物（ＳｉＯｘ）やシリコン窒化物等を例示することができる。コア１１の断面サイズ（厚さ×幅）は、例えば３μｍ×３μｍである。波長１．５５μｍの光に対するコア１１の屈折率は例えば１．５１であり、下部クラッド層１８の屈折率は例えば１．４６である。これにより、コア１１は、比屈折率差が約３．３％の大口径のシングルモード光導波路を構成する。   The core 11 is formed on the lower cladding layer 18 so as to cover one end 150 of the core 15. The core 11 is made of a material having a refractive index smaller than that of silicon, for example. Examples of the material having a refractive index smaller than that of silicon include silicon oxide (SiOx), silicon nitride, and the like whose oxygen coupling rate is adjusted so that the refractive index is smaller than that of silicon. The cross-sectional size (thickness × width) of the core 11 is, for example, 3 μm × 3 μm. The refractive index of the core 11 with respect to light with a wavelength of 1.55 μm is, for example, 1.51, and the refractive index of the lower cladding layer 18 is, for example, 1.46. As a result, the core 11 constitutes a large-diameter single mode optical waveguide having a relative refractive index difference of about 3.3%.

コア１２、１３は、コア１１と同一の材料および同一の断面サイズ（厚さ×幅）で形成されており、コア１１と同様に大口径のシングルモード光導波路を構成する。   The cores 12 and 13 are formed of the same material and the same cross-sectional size (thickness × width) as the core 11, and constitute a large-diameter single mode optical waveguide like the core 11.

上部クラッド層１６は、下部クラッド層１８上に、コア１１およびコア１５を覆って形成されている。コア１１の上部に形成された上部クラッド層１６の厚さは例えば７μｍである。   The upper cladding layer 16 is formed on the lower cladding layer 18 so as to cover the core 11 and the core 15. The thickness of the upper cladding layer 16 formed on the core 11 is, for example, 7 μm.

コア１１とコア１５との接続部分は、スポットサイズ変換（ＳＳＣ）構造を有している。
図３Ａ〜図３Ｃは、コア１１とコア１５との接続部分１１０の構造を模式的に示す図である。図３Ａには、図２の方向Ｐから見たときの接続部分１１０の構造が模式的に示され、図３Ｂには、図２における方向Ｑから見たときの接続部分１１０の構造が模式的に示され、図３Ｃには、図２における方向Ｒから見たときの接続部分１１０の構造が模式的に示されている。 The connecting portion between the core 11 and the core 15 has a spot size conversion (SSC) structure.
3A to 3C are diagrams schematically showing the structure of the connecting portion 110 between the core 11 and the core 15. 3A schematically shows the structure of the connecting portion 110 when viewed from the direction P in FIG. 2, and FIG. 3B schematically shows the structure of the connecting portion 110 when viewed from the direction Q in FIG. FIG. 3C schematically shows the structure of the connecting portion 110 when viewed from the direction R in FIG.

図３Ａ〜図３Ｃに示されるように、コア１１とコア１５との接続部分１１０では、大口径のコア１１に覆われるコア１５の端部１５０が先端に向かってコア幅が狭くなる先細のテーパ形状となるように形成されたＳＳＣ構造を有している。これによれば、前述したように、コア１１とコア１５とを光学的に低損失に接続することができる。   As shown in FIG. 3A to FIG. 3C, in the connecting portion 110 between the core 11 and the core 15, the end 150 of the core 15 covered with the large-diameter core 11 becomes a tapered taper with the core width becoming narrower toward the tip. It has an SSC structure formed to have a shape. According to this, as described above, the core 11 and the core 15 can be optically connected with low loss.

次に、コア１４の具体的な構造について説明する。
図１に示すように、調心用の光導波路を構成するコア１４は、平面視において信号用の光導波路を構成するコア１５と交差して形成される。コア１４は、コア１４１と、コア１４２と、コア１４３とを含む。 Next, a specific structure of the core 14 will be described.
As shown in FIG. 1, the core 14 constituting the aligning optical waveguide is formed so as to intersect with the core 15 constituting the signal optical waveguide in plan view. The core 14 includes a core 141, a core 142, and a core 143.

コア１４１は、一方の端部がコア１２に接続され、他方の端部がコア１４３に接続されている。コア１４２は、一方の端部がコア１３に接続され、他方の端部がコア１４３に接続されている。図１に示されるように、コア１４１、１４２は、シリコンから構成され、一部が曲げられた形状（以下、「屈曲部」と称する。）を有し、コア１４３を介してコア１４１の他方の端部とコア１４２の他方の端部とが対向して配置されている。コア１４１の屈曲部１４１０およびコア１４２の屈曲部１４２０は、例えば円弧状に形成されている。コア１４１の屈曲部１４１０およびコア１４２の屈曲部１４２０の曲率半径は、それぞれ、光導波路の損失が許容される範囲まで小さくすることが可能であり、例えば１０μｍ程度である。   The core 141 has one end connected to the core 12 and the other end connected to the core 143. The core 142 has one end connected to the core 13 and the other end connected to the core 143. As shown in FIG. 1, the cores 141 and 142 are made of silicon and have a partially bent shape (hereinafter referred to as a “bent portion”), and the other of the core 141 via the core 143. And the other end of the core 142 are arranged to face each other. The bent portion 1410 of the core 141 and the bent portion 1420 of the core 142 are formed in an arc shape, for example. The radii of curvature of the bent portion 1410 of the core 141 and the bent portion 1420 of the core 142 can be reduced to a range where the loss of the optical waveguide is allowed, for example, about 10 μm.

コア１４１とコア１２との接続部分、およびコア１４２とコア１３との接続部分は、前述したコア１１とコア１５との接続部分１１０と同様のＳＳＣ構造を有する。   The connecting portion between the core 141 and the core 12 and the connecting portion between the core 142 and the core 13 have the same SSC structure as the connecting portion 110 between the core 11 and the core 15 described above.

コア１４３は、シリコンから成るコア１５と交差して形成され、コア１４１とコア１４２とを接続する光導波路を構成する。
図４は、実施の形態１に係る光回路部品における調心用の光導波路と信号用の光導波路とが交差する部分の構造を模式的に示す図である。なお、同図では、上部クラッド層１６の図示を省略している。
同図に示されるように、コア１４３は、基板１０（下部クラッド層１８）上に、コア１４１の他方の端部と、コア１４２の他方の端部と、コア１５の一部とを覆って形成され、平面視においてコア１５と交差して延在している。コア１４３は、コア１１〜１３と同一の材料（例えばＳｉＯｘ）から成り、コア１１〜１３と同一の断面サイズを有している。 The core 143 is formed so as to intersect with the core 15 made of silicon, and constitutes an optical waveguide that connects the core 141 and the core 142.
FIG. 4 is a diagram schematically showing a structure of a portion where the alignment optical waveguide and the signal optical waveguide intersect in the optical circuit component according to the first embodiment. In the figure, the illustration of the upper cladding layer 16 is omitted.
As shown in the figure, the core 143 covers the other end of the core 141, the other end of the core 142, and a part of the core 15 on the substrate 10 (lower clad layer 18). It is formed and extends across the core 15 in plan view. The core 143 is made of the same material (for example, SiOx) as the cores 11 to 13 and has the same cross-sectional size as the cores 11 to 13.

コア１４３とコア１４１の接続部分、およびコア１４３とコア１４２との接続部分は、前述したコア１１とコア１５との接続部分１１０と同様のＳＳＣ構造を有する。   The connecting portion between the core 143 and the core 141 and the connecting portion between the core 143 and the core 142 have the same SSC structure as the connecting portion 110 between the core 11 and the core 15 described above.

例えば、光ファイバブロック７の調心時に、調心用のコア１２の端面１２Ａに調心光ＡＬを入力すると、調心光ＡＬは以下のように伝搬する。先ず、調心用のコア１２の端面１２Ａに入力された調心光ＡＬは、ＳＳＣ部１４１１を介してコア１４１に入力される。コア１４１に入力された調心光ＡＬは、コア１４１内を伝搬し、コア１４１の途中に形成された屈曲部１４１０によって導波方向が変更され、ＳＳＣ部１４１２を介してコア１４３に入力される。コア１４３に入力された調心光ＡＬは、コア１４３内を伝搬し、ＳＳＣ部１４２１を介してコア１４２に入力される。コア１４２に入力された調心光ＡＬは、コア１４２内を伝搬し、コア１４２の途中に形成された屈曲部１４２０によって導波方向が変更され、ＳＳＣ部１４２１を介してコア１３に入力される。コア１３に入力された調心光ＡＬは、コア１３内部を伝搬し、コア１３の端面１３Ａから出力される。   For example, when the alignment light AL is input to the end face 12A of the alignment core 12 during alignment of the optical fiber block 7, the alignment light AL propagates as follows. First, the alignment light AL input to the end surface 12A of the alignment core 12 is input to the core 141 via the SSC unit 1411. The aligning light AL input to the core 141 propagates through the core 141, changes the waveguide direction by a bent portion 1410 formed in the middle of the core 141, and is input to the core 143 via the SSC portion 1412. . The alignment light AL input to the core 143 propagates through the core 143 and is input to the core 142 via the SSC unit 1421. The alignment light AL input to the core 142 propagates through the core 142, the waveguide direction is changed by a bent portion 1420 formed in the middle of the core 142, and is input to the core 13 via the SSC portion 1421. . The alignment light AL input to the core 13 propagates through the core 13 and is output from the end face 13A of the core 13.

上記の構造を有するコア１４によれば、一方の調心用のコアに入力された調心光ＡＬを低損失に他方の調心用のコアから出力することが可能となる。また、シリコンから成るコア１４１、１４２の途中に屈曲部を形成することにより、シリコンよりも屈折率の小さいＳｉＯｘ等から成るコアの途中に屈曲部を形成する場合に比べて、より小さい曲率半径で光の導波方向を変更することができる。これにより、ＳｉＰｈチップ上に形成する調心用の光導波路の占有面積を小さくすることが可能となる。   According to the core 14 having the above structure, the alignment light AL input to one alignment core can be output from the other alignment core with low loss. Further, by forming a bent portion in the middle of the cores 141 and 142 made of silicon, the bending radius is smaller than that in the case of forming a bent portion in the middle of the core made of SiOx having a refractive index smaller than that of silicon. The light guiding direction can be changed. This makes it possible to reduce the area occupied by the aligning optical waveguide formed on the SiPh chip.

次に、光回路部品１に対する光ファイバブロック７の調心方法について説明する。
図５は、本実施の形態に係る光回路部品に対する光ファイバブロックの調心を行うための調心機構を示す図である。
同図に示されるように、調心機構１００は、光源８０、入力用光ファイバ８１、出力用光ファイバ８２、光パワーメータ８３、制御装置８４、光ファイバブロック移動装置８５、およびステージ８６を備えている。 Next, a method for aligning the optical fiber block 7 with respect to the optical circuit component 1 will be described.
FIG. 5 is a diagram showing an alignment mechanism for aligning the optical fiber block with respect to the optical circuit component according to the present embodiment.
As shown in the figure, the alignment mechanism 100 includes a light source 80, an input optical fiber 81, an output optical fiber 82, an optical power meter 83, a control device 84, an optical fiber block moving device 85, and a stage 86. ing.

ステージ８６は、光回路部品１を支持し、固定するための支持台である。
光ファイバブロック移動装置８５は、光ファイバブロック７を支持し、固定するための支持部材を備えている。光ファイバブロック移動装置８５は、上記支持部材に光ファイバブロック７を固定した状態において、制御装置８４からの制御信号に従ってＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向に移動することにより、光ファイバブロック７の光回路部品１に対する位置合わせ（調心）を行う。 The stage 86 is a support base for supporting and fixing the optical circuit component 1.
The optical fiber block moving device 85 includes a support member for supporting and fixing the optical fiber block 7. The optical fiber block moving device 85 moves in the X direction, the Y direction, and the Z direction in accordance with a control signal from the control device 84 in a state where the optical fiber block 7 is fixed to the support member. Alignment (alignment) with respect to the optical circuit component 1 is performed.

光源８０は、調心用の光（調心光）を照射する。入力用光ファイバ８１は、光ファイバブロック移動装置８５に固定された光ファイバブロック７と光源８０とを接続する光ファイバであり、光源８０から照射された調心光ＡＬを光ファイバブロック７の調心用の光ファイバ（例えば光ファイバ７２）に入力する。   The light source 80 emits alignment light (alignment light). The input optical fiber 81 is an optical fiber that connects the optical fiber block 7 fixed to the optical fiber block moving device 85 and the light source 80, and the alignment light AL emitted from the light source 80 is adjusted by the optical fiber block 7. It inputs into the optical fiber for hearts (for example, optical fiber 72).

出力用光ファイバ８２は、光ファイバブロック移動装置８５に固定された光ファイバブロック７と光パワーメータ８０とを接続する光ファイバであり、光ファイバブロック７の調心用の光ファイバ（例えば光ファイバ７３）から出力された調心光ＡＬを光パワーメータ８３に入力する。光パワーメータ８３は、入力した光の強度を計測し、計測結果を出力する装置である。制御装置８４は、光パワーメータ８３の計測結果に基づいて光ファイバブロック移動装置８５を制御するための制御信号を生成することにより、光ファイバブロック移動装置８５を制御する。   The output optical fiber 82 is an optical fiber that connects the optical fiber block 7 fixed to the optical fiber block moving device 85 and the optical power meter 80, and an optical fiber for alignment of the optical fiber block 7 (for example, an optical fiber). 73) The alignment light AL output from 73) is input to the optical power meter 83. The optical power meter 83 is a device that measures the intensity of input light and outputs a measurement result. The control device 84 controls the optical fiber block moving device 85 by generating a control signal for controlling the optical fiber block moving device 85 based on the measurement result of the optical power meter 83.

調心機構１００を用いた光ファイバブロック７の調心手順について説明する。
先ず、光回路部品１をステージ８６上に固定するとともに、光ファイバブロック７を光ファイバブロック移動装置８５に固定する。次に、上部からカメラを用いた画像認識により、手動または自動で、ステージ上８６に固定された光回路部品１に対する光ファイバブロック７の大まかな位置合わせを行う。具体的には、調心用の光ファイバ７２の導波方向と光回路部品１の調心用のコア１２の導波方向とが一直線状になり、且つ調心用の光ファイバ７３の導波方向と光回路部品１の調心用のコア１３の導波方向とが一直線上になるように、光ファイバブロック移動装置８５を移動させる。 The alignment procedure of the optical fiber block 7 using the alignment mechanism 100 will be described.
First, the optical circuit component 1 is fixed on the stage 86 and the optical fiber block 7 is fixed to the optical fiber block moving device 85. Next, the optical fiber block 7 is roughly aligned with the optical circuit component 1 fixed to the stage 86 manually or automatically by image recognition using a camera from above. Specifically, the waveguide direction of the alignment optical fiber 72 and the waveguide direction of the alignment core 12 of the optical circuit component 1 are aligned, and the waveguide of the alignment optical fiber 73 is aligned. The optical fiber block moving device 85 is moved so that the direction and the waveguide direction of the alignment core 13 of the optical circuit component 1 are aligned.

次に、光源８０から調心光ＡＬを照射する。光源８０から出射された調心光ＡＬは、入力用光ファイバ８１を介して光ファイバブロック７の調心用の光ファイバ７２に入力される。光ファイバ７２に入力された調心光ＡＬは、光ファイバ７２を伝搬し、光回路部品１の端面に設けられた調心用のコア１２に入力される。コア１２に入力された調心光ＡＬは、コア１４を介して調心用のコア１３に伝搬し、コア１３の端部から出力される。コア１３の端部から出力された調心光ＡＬは、光ファイバブロック７の調心用の光ファイバ７３を伝搬し、出力用光ファイバ８２を介して光パワーメータ８３に入力される。制御装置８４は、光パワーメータ８３によって計測された調心光の光強度が最大になるように、光ファイバブロック移動装置８５を制御し、光ファイバブロック７の調心を行う。   Next, alignment light AL is emitted from the light source 80. The alignment light AL emitted from the light source 80 is input to the alignment optical fiber 72 of the optical fiber block 7 through the input optical fiber 81. The alignment light AL input to the optical fiber 72 propagates through the optical fiber 72 and is input to the alignment core 12 provided on the end face of the optical circuit component 1. The alignment light AL input to the core 12 propagates to the alignment core 13 via the core 14 and is output from the end of the core 13. The alignment light AL output from the end of the core 13 propagates through the alignment optical fiber 73 of the optical fiber block 7 and is input to the optical power meter 83 via the output optical fiber 82. The controller 84 controls the optical fiber block moving device 85 so as to align the optical fiber block 7 so that the light intensity of the aligning light measured by the optical power meter 83 is maximized.

図６に、調心後の光ファイバブロック７と光回路部品１との位置関係を示す。
同図には、端面１０Ａ側から見た光回路部品１の構造が模式的に示されている。同図において、光ファイバ７１〜７３は、点線で図示されている。
同図に示されるように、調心後、調心用の光ファイバ７２のコアの端面７２Ａと調心用のコア１２の端面１２Ａとが対向し、調心用の光ファイバ７３のコアの端面７３Ａと調心用のコア１３の端面１３Ａとが対向し、信号用の光ファイバ７１のコアの端面７１Ａと信号用のコア１１の端面１１Ａとが対向して、配置される。 FIG. 6 shows the positional relationship between the optical fiber block 7 and the optical circuit component 1 after alignment.
In the figure, the structure of the optical circuit component 1 as viewed from the end face 10A side is schematically shown. In the figure, the optical fibers 71 to 73 are indicated by dotted lines.
As shown in the figure, after alignment, the end surface 72A of the core of the alignment optical fiber 72 and the end surface 12A of the alignment core 12 face each other, and the end surface of the core of the alignment optical fiber 73 73A and the end face 13A of the aligning core 13 face each other, and the end face 71A of the core of the signal optical fiber 71 and the end face 11A of the signal core 11 face each other.

ここで、“対向”とは、２つの端面が互いに正面に相手を見る位置にあることを言い、対応するコアの光軸同士が同一直線上に配置されている場合のみならず、光学的な損失が許容できる範囲の多少の誤差を有して光軸同士が配置されている場合も含む。   Here, “opposite” means that the two end faces are in a position where they face each other in front of each other, not only when the optical axes of the corresponding cores are arranged on the same straight line, but also optically This includes the case where the optical axes are arranged with some errors within the allowable range of loss.

光ファイバブロック７の調心が完了したら、例えば接着剤を用いて光ファイバブロック７の端面を光回路部品１の端面（ＳｉＰｈチップの端面）に固定する。これにより、調心作業が完了する。なお、上記接着剤は、光回路部品１におけるコア１１〜１３と光ファイバ７１〜７３との間に光学的な損失が生じないように屈折率が調整された材料から構成されており、例えば紫外線硬化型のエポキシ系、あるいはアクリル系等の接着材料から構成されている。   When alignment of the optical fiber block 7 is completed, the end face of the optical fiber block 7 is fixed to the end face of the optical circuit component 1 (end face of the SiPh chip) using, for example, an adhesive. Thereby, the alignment work is completed. In addition, the said adhesive agent is comprised from the material by which refractive index was adjusted so that an optical loss may not arise between the cores 11-13 in the optical circuit component 1, and the optical fibers 71-73, for example, ultraviolet rays It is composed of an adhesive material such as a curable epoxy type or acrylic type.

上記のように光ファイバブロック７の調心を行うことにより、信号用の光導波路を構成するコア１１と信号用の光ファイバ７１とが低損失に接続された、光ファイバと光回路部品との接続構造を実現することができる。   By aligning the optical fiber block 7 as described above, the core 11 and the signal optical fiber 71 constituting the signal optical waveguide are connected with low loss, and the optical fiber and the optical circuit component are connected. A connection structure can be realized.

以上、本実施の形態に係る光回路部品１によれば、調心光を入出力するためのコア１２、１３の双方の端面を光回路部品１の一つの端面１０Ａに形成したので、光ファイバと光回路部品とを接続するための調心機構の簡素化を図ることが可能となる。すなわち、光回路部品１によれば、前述した従来の調心機構９００（図１６参照）のように、２つの光ファイバ移動装置とそれらを別個に制御するための制御装置等が不要となるので、調心機構の簡素化を図ることができる。これにより、従来に比べて調心作業における作業工程も少なくなるので、調心作業も容易となる。   As described above, according to the optical circuit component 1 according to the present embodiment, since both end surfaces of the cores 12 and 13 for inputting and outputting the aligning light are formed on one end surface 10A of the optical circuit component 1, the optical fiber It is possible to simplify the alignment mechanism for connecting the optical circuit component and the optical circuit component. That is, according to the optical circuit component 1, two optical fiber moving devices and a control device for separately controlling them are not required as in the above-described conventional alignment mechanism 900 (see FIG. 16). Thus, the alignment mechanism can be simplified. As a result, the number of work steps in the aligning work is reduced as compared with the prior art, and the aligning work becomes easy.

また、本実施の形態に係る光回路部品１によれば、コア１４の一部をシリコンによって構成し、そのシリコンから構成された部分を曲げることによって調心光を入出力するためのコア１２、１３同士を接続するので、調心用の光導波路を低損失且つ小面積に形成することができる。これにより、調心用の光導波路を備えたＳｉＰｈチップを従来よりも小面積で実現することができ、光回路部品の製造コストの低減が期待できる。
すなわち、本実施の形態に係る光回路部品１によれば、光回路部品の小型化を図りつつ、調心機構の簡素化を図ることが可能となる。 Further, according to the optical circuit component 1 according to the present embodiment, a core 12 for inputting and outputting alignment light by forming a part of the core 14 from silicon and bending the part formed from the silicon, Since 13 are connected to each other, the aligning optical waveguide can be formed with a low loss and a small area. Thereby, the SiPh chip provided with the aligning optical waveguide can be realized with a smaller area than the conventional one, and the manufacturing cost of the optical circuit component can be expected to be reduced.
That is, according to the optical circuit component 1 according to the present embodiment, it is possible to simplify the alignment mechanism while reducing the size of the optical circuit component.

なお、本実施の形態では、信号用の光導波路が一つである場合を例示したが、これに限られず、信号用の光導波路は複数あってもよい。   In this embodiment, the case where there is one signal optical waveguide is illustrated, but the present invention is not limited to this, and there may be a plurality of signal optical waveguides.

図７は、実施の形態１に係る、複数の信号用の光導波路を有する光回路部品の平面構造を模式的に示す図である。同図において、上述した光回路部品１と同様の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。また、同図では、信号用の光導波路が４つ形成される場合を例示しているが、信号用の光導波路の個数に特に制限はない。   FIG. 7 is a diagram schematically showing a planar structure of an optical circuit component having a plurality of signal optical waveguides according to the first embodiment. In the figure, the same components as those of the optical circuit component 1 described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. Further, although the figure illustrates the case where four signal optical waveguides are formed, the number of signal optical waveguides is not particularly limited.

同図に示されるように、光回路部品１Ａは、信号用の光導波路を構成するコア１１＿１〜１１＿４と、コア１５＿１〜１５＿４とを有している。コア１１＿１〜１１＿４は、平面視において、調心用のコア１２と調心用のコア１３との間に端面１０Ａに沿って配置される。コア１１＿１〜１１＿４は、前述のコア１１と同一の材料（例えばＳｉＯｘ）によって形成され、同一の構造を有する。コア１５＿１〜１５＿４は、前述のコア１５と同一の材料（シリコン）によって形成され、同一の構造を有する。コア１５＿１〜１５＿４とコア１１＿１〜１１＿４とは、前述のコア１１とコア１５と同様に、対応するコア同士がＳＳＣ構造により、それぞれ接続されている。また、コア１４３は、前述のコア１５と同様に、コア１５＿１〜１５＿４とそれぞれ交差して形成されている。   As shown in the figure, the optical circuit component 1A includes cores 11_1 to 11_4 and cores 15_1 to 15_4 that constitute an optical waveguide for signals. The cores 11_1 to 11_4 are arranged along the end surface 10A between the aligning core 12 and the aligning core 13 in plan view. The cores 11_1 to 11_4 are formed of the same material (for example, SiOx) as the core 11 described above and have the same structure. The cores 15_1 to 15_4 are formed of the same material (silicon) as the core 15 described above and have the same structure. Similarly to the core 11 and the core 15, the cores 15_1 to 15_4 and the cores 11_1 to 11_4 are connected to each other by the SSC structure, respectively. Similarly to the core 15 described above, the core 143 is formed so as to intersect with the cores 15_1 to 15_4.

光ファイバブロック７は、調心用の光ファイバ７２、７３に加えて、信号用の光ファイバ７１＿１〜７１＿４を４本有する。信号用の光ファイバ７１＿１〜７１＿４は、コア１１＿１〜１１＿４の配列に対応した配列ピッチで光ファイバブロック７内にそれぞれ配置されている。   The optical fiber block 7 includes four optical fibers 71_1 to 71_4 for signal in addition to the optical fibers 72 and 73 for alignment. The optical fibers 71_1 to 71_4 for signals are respectively arranged in the optical fiber block 7 at an arrangement pitch corresponding to the arrangement of the cores 11_1 to 11_4.

信号用の光導波路を複数有する光回路部品１Ａによれば、信号用の光導波路を１つ有する光導波路１と同様に、光回路部品の小型化を図りつつ、調心機構の簡素化を図ることが可能となる。   According to the optical circuit component 1A having a plurality of signal optical waveguides, the alignment mechanism can be simplified while reducing the size of the optical circuit components in the same manner as the optical waveguide 1 having one signal optical waveguide. It becomes possible.

≪実施の形態２≫
実施の形態２に係る光回路部品は、調心用の光導波路と信号用の光導波路とが、シリコンよりも屈折率の小さい材料から成るコア同士で交差する点において、実施の形態１に係る光回路部品１と相違し、その他の点は光回路部品１と同様である。実施の形態２に係る光回路部品２において、実施の形態１に係る光回路部品１と同様の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。 << Embodiment 2 >>
The optical circuit component according to the second embodiment is related to the first embodiment in that the alignment optical waveguide and the signal optical waveguide intersect at cores made of a material having a refractive index smaller than that of silicon. The optical circuit component 1 is different from the optical circuit component 1 in other points. In the optical circuit component 2 according to the second embodiment, the same components as those in the optical circuit component 1 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図８は、実施の形態２に係る光回路部品と光ファイバブロックとの接続構造を模式的に示す図である。
同図に示されるように、光回路部品２は、信号用の光導波路を構成するコア２１、２５と、調心用の光導波路を構成するコア１２、１３、２４とを備える。 FIG. 8 is a diagram schematically showing a connection structure between the optical circuit component and the optical fiber block according to the second embodiment.
As shown in the figure, the optical circuit component 2 includes cores 21 and 25 that constitute an optical waveguide for signals and cores 12, 13, and 24 that constitute an optical waveguide for alignment.

コア２４は、シリコンから成るコア１４１、１４２と、シリコンよりも屈折率の小さい材料から成るコア２４３とを含む。図８に示されるように、コア２４３は、平面視において基板１０（下部クラッド層１８）上にコア２１と交差して形成されている。以下、コア２４３とコア２１について詳細に説明する。   The core 24 includes cores 141 and 142 made of silicon and a core 243 made of a material having a refractive index smaller than that of silicon. As shown in FIG. 8, the core 243 is formed on the substrate 10 (lower clad layer 18) so as to intersect with the core 21 in a plan view. Hereinafter, the core 243 and the core 21 will be described in detail.

図９は、実施の形態２に係る光回路部品における調心用の光導波路と信号用の光導波路とが交差する部分の構造を模式的に示す図である。なお、同図では、上部クラッド層１６の図示を省略している。
同図に示されるように、コア２４３は、実施の形態１に係るコア１４３と同様に、基板１０（下部クラッド層１８）上にコア１４１の他方の端部と、コア１４２の他方の端部とを覆って形成され、平面視においてコア２１と交差して延在している。なお、図９に示されるように、コア２４３とコア１４１との接続部、およびコア２４３とコア１４２との接続部とは、実施の形態１に係る光回路部品１と同様に、ＳＳＣ構造を有している。 FIG. 9 is a diagram schematically showing the structure of a portion where the alignment optical waveguide and the signal optical waveguide intersect in the optical circuit component according to the second embodiment. In the figure, the illustration of the upper cladding layer 16 is omitted.
As shown in the figure, the core 243 includes the other end portion of the core 141 and the other end portion of the core 142 on the substrate 10 (lower clad layer 18), similarly to the core 143 according to the first embodiment. And extends across the core 21 in plan view. As shown in FIG. 9, the connecting portion between the core 243 and the core 141 and the connecting portion between the core 243 and the core 142 have the SSC structure as in the optical circuit component 1 according to the first embodiment. Have.

コア２１は、実施の形態１に係るコア１１と同様に、基板１０（下部クラッド層１８）上に、コア２５の一方の端部（ＳＳＣ部）２５０を覆って形成されている。   The core 21 is formed on the substrate 10 (lower cladding layer 18) so as to cover one end portion (SSC portion) 250 of the core 25, similarly to the core 11 according to the first embodiment.

コア２１とコア２４３とは、コア１２、１３と同様に、シリコンよりも屈折率の小さい同一の材料（例えばＳｉＯｘやシリコン窒化物）から構成されている。図９に示されるように、コア２１とコア２４３とは、例えば一部において２つのコアが交差した十字形状の構造体として一体に形成されている。コア２１とコア２４３との交差角度は、例えば９０度である。なお、コア２１およびコア２４３の断面サイズ（厚さ×幅）は、実施の形態１に係るコア１１およびコア１４３と同様であり、例えば３μｍ×３μｍである。   The core 21 and the core 243 are made of the same material (for example, SiOx or silicon nitride) having a refractive index smaller than that of silicon, similarly to the cores 12 and 13. As shown in FIG. 9, the core 21 and the core 243 are integrally formed as, for example, a cross-shaped structure in which two cores intersect each other. The intersection angle between the core 21 and the core 243 is, for example, 90 degrees. The cross-sectional size (thickness × width) of the core 21 and the core 243 is the same as that of the core 11 and the core 143 according to the first embodiment, and is, for example, 3 μm × 3 μm.

例えば、光ファイバブロック７の調心時に、調心用のコア１２の端面１２Ａに調心光ＡＬを入力すると、調心光ＡＬは以下のように伝搬する。先ず、コア１２の端面１２Ａに入力された調心光ＡＬは、コア１２を伝搬し、コア１４１を介してコア２４３に入力される。コア２４３に入力された調心光ＡＬは、コア２４３内を伝搬し、コア２４３とコア２１との交差する部分を通って、コア１４２に入力される。その後、コア１４２に入力された調心光ＡＬは、コア１４２内を伝搬し、コア１３に入力され、コア１３を伝搬してコア１３の端面１３Ａから出力される。一方、調心後の通常使用時には、通信の目的とされる信号光ＳＬが、光ファイバブロック７の信号用の光ファイバ７１を介して信号用のコア２１の端面２１Ａに入力される。信号用のコア２１の端面２１Ａに入力された信号光ＳＬは、コア２１内部を伝搬してコア２５に入力され、コア２５の内部を通って後段の光回路（図示せず）まで伝搬する。   For example, when the alignment light AL is input to the end face 12A of the alignment core 12 during alignment of the optical fiber block 7, the alignment light AL propagates as follows. First, the alignment light AL input to the end face 12 </ b> A of the core 12 propagates through the core 12 and is input to the core 243 via the core 141. The alignment light AL input to the core 243 propagates through the core 243, passes through the intersection of the core 243 and the core 21, and is input to the core 142. Thereafter, the alignment light AL input to the core 142 propagates through the core 142, is input to the core 13, propagates through the core 13, and is output from the end face 13A of the core 13. On the other hand, during normal use after alignment, the signal light SL that is the object of communication is input to the end face 21 </ b> A of the signal core 21 via the signal optical fiber 71 of the optical fiber block 7. The signal light SL input to the end face 21 </ b> A of the signal core 21 propagates through the core 21, is input to the core 25, and propagates through the core 25 to a subsequent optical circuit (not shown).

なお、図８および図９では、信号用の光導波路が一つである場合を例示したが、信号用の光導波路は複数あってもよい。
図１０は、実施の形態２に係る、複数の信号用の光導波路を有する光回路部品の平面構造を模式的に示す図である。同図において、上述した光回路部品２と同様の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。また、同図では、信号用の光導波路が４つ形成される場合を例示しているが、信号用の光導波路の個数に特に制限はない。 8 and 9 illustrate the case where there is one signal optical waveguide, but there may be a plurality of signal optical waveguides.
FIG. 10 is a diagram schematically showing a planar structure of an optical circuit component having a plurality of optical waveguides for signals according to the second embodiment. In the figure, the same components as those of the optical circuit component 2 described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. Further, although the figure illustrates the case where four signal optical waveguides are formed, the number of signal optical waveguides is not particularly limited.

同図に示されるように、光回路部品２Ａは、信号用の光導波路を構成する４つのコア２１＿１〜２１＿４と、４つのコア２５＿１〜２５＿４とを有している。コア２１＿１〜２１＿４は、平面視において、調心用のコア１２と調心用のコア１３との間に端面１０Ａに沿って配置される。コア２１＿１〜２１＿４は、前述のコア２１と同一の材料（例えばＳｉＯｘ）によって形成され、同一の構造を有する。コア２５＿１〜２５＿４は、前述のコア２５と同一の材料（シリコン）によって形成され、同一の構造を有する。コア２５＿１〜２５＿４とコア２１＿１〜２１＿４とは、前述のコア２１およびコア２５同様に、対応するコア同士がＳＳＣ構造により、それぞれ接続されている。
コア２４３は、前述のコア２５と同様に、コア２１＿１〜２１＿４とそれぞれ交差して形成されている。 As shown in the figure, the optical circuit component 2A includes four cores 21_1 to 21_4 and four cores 25_1 to 25_4 that constitute an optical waveguide for signals. The cores 21_1 to 21_4 are arranged along the end face 10A between the aligning core 12 and the aligning core 13 in plan view. The cores 21_1 to 21_4 are formed of the same material (for example, SiOx) as the core 21 described above, and have the same structure. The cores 25_1 to 25_4 are made of the same material (silicon) as the core 25 described above and have the same structure. Similarly to the core 21 and the core 25, the cores 25_1 to 25_4 and the cores 21_1 to 21_4 are connected to each other through the SSC structure.
Similarly to the core 25 described above, the core 243 is formed so as to intersect with the cores 21_1 to 21_4.

以上、実施の形態２に係る光回路部品２、２Ａによれば、実施の形態１に係る光回路部品１と同様に、光回路部品の小型化を図りつつ、調心機構の簡素化を図ることが可能となる。   As described above, according to the optical circuit components 2 and 2A according to the second embodiment, as with the optical circuit component 1 according to the first embodiment, the alignment mechanism is simplified while reducing the size of the optical circuit component. It becomes possible.

また、実施の形態２に係る光回路部品２、２Ａは、調心用の光導波路と信号用の光導波路とが、シリコンよりも屈折率の小さい材料から成るコア（コア２４３とコア２１）同士で交差する構造を有しているので、例えばＡＷＧ（Ａｒｒａｙｅｄ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇ）を有する光回路部品に適用する場合に、特に有効である。
例えば、図１０において、光回路部品２Ａを、シリコンからなるコア２５＿１〜２５＿４を取り除き、ＳｉＯｘまたはシリコン窒化物から成るコア２１＿１〜２１＿４を延長して後段の光回路に接続するＡＷＧ構造とすれば、調心用の光導波路を備えたＡＷＧ構造の光回路部品を小面積で実現することが可能となる。 Further, in the optical circuit components 2 and 2A according to the second embodiment, the alignment optical waveguide and the signal optical waveguide are cores (core 243 and core 21) made of a material having a refractive index smaller than that of silicon. Therefore, the present invention is particularly effective when applied to, for example, an optical circuit component having AWG (Arrayed Waveguide Grating).
For example, in FIG. 10, if the optical circuit component 2A has an AWG structure in which the cores 25_1 to 25_4 made of silicon are removed and the cores 21_1 to 21_4 made of SiOx or silicon nitride are extended and connected to the optical circuit in the subsequent stage, An AWG-structured optical circuit component having an aligning optical waveguide can be realized in a small area.

≪実施の形態３≫
実施の形態３に係る光回路部品３は、調心用の光導波路を構成するコアが、信号用の光導波路を構成するシリコンから成るコアとシリコンよりも屈折率の小さい材料から成るコアの双方と交差する点において、実施の形態１に係る光回路部品１と相違し、その他の点は光回路部品１と同様である。実施の形態３に係る光回路部品３において、実施の形態１に係る光回路部品１と同様の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。 << Embodiment 3 >>
In the optical circuit component 3 according to the third embodiment, the core constituting the alignment optical waveguide includes both a core made of silicon constituting the optical waveguide for signal and a core made of a material having a refractive index smaller than that of silicon. Is different from the optical circuit component 1 according to the first embodiment, and is otherwise the same as the optical circuit component 1. In the optical circuit component 3 according to the third embodiment, the same components as those in the optical circuit component 1 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図１１は、実施の形態３に係る光回路部品と光ファイバブロックとの接続構造を模式的に示す図である。
同図に示されるように、光回路部品３は、信号用の光導波路を構成するコア３１、３５と、調心用の光導波路を構成するコア１２、１３、３４とを備える。 FIG. 11 is a diagram schematically illustrating a connection structure between the optical circuit component and the optical fiber block according to the third embodiment.
As shown in the figure, the optical circuit component 3 includes cores 31 and 35 that constitute a signal optical waveguide, and cores 12, 13, and 34 that constitute an aligning optical waveguide.

コア３４は、シリコンから成るコア１４１、１４２と、シリコンよりも屈折率の小さい材料（例えばＳｉＯｘ）から成るコア３４３とを含む。図１１に示されるように、コア３４３は、平面視において基板１０（下部クラッド層１８）上にコア３１およびコア３５と交差して形成されている。以下、コア３４３、コア３１、およびコア３５について詳細に説明する。   The core 34 includes cores 141 and 142 made of silicon and a core 343 made of a material (for example, SiOx) having a refractive index smaller than that of silicon. As shown in FIG. 11, the core 343 is formed on the substrate 10 (lower cladding layer 18) so as to intersect the core 31 and the core 35 in a plan view. Hereinafter, the core 343, the core 31, and the core 35 will be described in detail.

図１２は、実施の形態３に係る光回路部品における調心用の光導波路と信号用の光導波路とが交差する部分の構造を模式的に示す図である。
同図に示されるように、コア３５は、実施の形態１に係るコア１５と同様にシリコンから構成されており、コア３５の端部（ＳＳＣ部）３５０を含む一部がコア３１に覆われている。また、図１１、１２に示されるように、コア３５は、平面視においてコア３１と重なりを有して同一方向に延在する部分３５１を有する。 FIG. 12 is a diagram schematically showing a structure of a portion where the alignment optical waveguide and the signal optical waveguide intersect in the optical circuit component according to the third embodiment.
As shown in the figure, the core 35 is made of silicon similarly to the core 15 according to the first embodiment, and a part including the end portion (SSC portion) 350 of the core 35 is covered with the core 31. ing. 11 and 12, the core 35 has a portion 351 that overlaps with the core 31 and extends in the same direction in plan view.

コア３４３およびコア３１は、実施の形態２に係るコア２４３およびコア２１と同様にシリコンよりも屈折率の小さい同一の材料（例えばＳｉＯｘやシリコン窒化物）によって構成され、一部において２つのコアが交差した十字形状の構造体として一体に形成されている。また、コア３４３は、平面視でコア３１とコア３５とが重なりを有する部分３５１において、コア３１および３５と交差する。すなわち、コア３４３は、信号用の光導波路を構成するコア３１およびコア３５の双方と交差して形成される。コア３４３とコア３１、３５との交差角度は、例えば９０度である。なお、コア３１およびコア３４３の断面サイズ（厚さ×幅）は、実施の形態１に係るコア１１およびコア１４３と同様であり、例えば３μｍ×３μｍである。   The core 343 and the core 31 are made of the same material (for example, SiOx or silicon nitride) having a refractive index smaller than that of silicon, similarly to the core 243 and the core 21 according to the second embodiment. It is integrally formed as an intersecting cross-shaped structure. The core 343 intersects the cores 31 and 35 at a portion 351 where the core 31 and the core 35 overlap in a plan view. That is, the core 343 is formed so as to intersect with both the core 31 and the core 35 constituting the signal optical waveguide. The intersection angle between the core 343 and the cores 31 and 35 is, for example, 90 degrees. The cross-sectional size (thickness × width) of the core 31 and the core 343 is the same as that of the core 11 and the core 143 according to the first embodiment, and is, for example, 3 μm × 3 μm.

例えば、光ファイバブロック７の調心時に、調心用のコア１２の端面１２Ａに調心光ＡＬを入力すると、調心光ＡＬは以下のように伝搬する。先ず、コア１２の端面１２Ａに入力された調心光ＡＬは、コア１２を伝搬し、コア１４１を介してコア３４３に入力される。コア３４３に入力された調心光ＡＬは、コア３４３内を伝搬し、コア３４３とコア３１とが交差する部分を通ってコア１４２に入力される。その後、コア１４２に入力された調心光ＡＬは、コア１４２内を伝搬し、コア１３に入力され、コア１３を伝搬してコア１３の端面１３Ａから出力される。   For example, when the alignment light AL is input to the end face 12A of the alignment core 12 during alignment of the optical fiber block 7, the alignment light AL propagates as follows. First, the alignment light AL input to the end face 12 </ b> A of the core 12 propagates through the core 12 and is input to the core 343 via the core 141. The alignment light AL input to the core 343 propagates through the core 343 and is input to the core 142 through a portion where the core 343 and the core 31 intersect. Thereafter, the alignment light AL input to the core 142 propagates through the core 142, is input to the core 13, propagates through the core 13, and is output from the end face 13A of the core 13.

一方、調心後の通常使用時には、通信の目的とされる信号光ＳＬが、光ファイバブロック７の信号用の光ファイバ７１を介して信号用のコア３１の端面３１Ａに入力される。信号用のコア３１の端面３１Ａに入力された信号光ＳＬは、コア３１内部を伝搬してコア３５に入力され、コア３５とコア３４３とが交差する部分を通って、後段の光回路（図示せず）まで伝搬する。   On the other hand, during normal use after alignment, the signal light SL that is the object of communication is input to the end face 31 A of the signal core 31 through the signal optical fiber 71 of the optical fiber block 7. The signal light SL input to the end surface 31A of the signal core 31 propagates through the core 31, is input to the core 35, passes through a portion where the core 35 and the core 343 intersect, and then passes through the optical circuit (see FIG. (Not shown).

このとき、コア３５は、上記部分３５１の上部を覆うクラッドがＳｉＯｘ等（コア３１）によって均一に形成されているため、上記部分３５１の上部において屈折率が変化する箇所が生じないので、光の反射や錯乱が起こり難くなる。これにより、コア３５で生じる損失を抑えることでき、信号光をより低損失に後段の光回路まで伝搬させることができる。   At this time, since the clad covering the upper portion of the portion 351 is uniformly formed of SiOx or the like (core 31), the core 35 does not have a portion where the refractive index changes in the upper portion of the portion 351. Reflections and confusion are less likely to occur. Thereby, the loss generated in the core 35 can be suppressed, and the signal light can be propagated to the subsequent optical circuit with lower loss.

以上、実施の形態３に係る光回路部品３によれば、実施の形態１に係る光回路部品１と同様に、光回路部品の小型化を図りつつ、調心機構の簡素化を図ることが可能となる。   As described above, according to the optical circuit component 3 according to the third embodiment, as with the optical circuit component 1 according to the first embodiment, the alignment mechanism can be simplified while reducing the size of the optical circuit component. It becomes possible.

また、実施の形態３に係る光回路部品３によれば、調心用の光導波路を構成するコア３４３を信号用の光導波路を構成するコア３１およびコア３５の双方と交差して形成することにより、コア３５の上部クラッドの屈折率が変化しないので、コア３５を伝搬する光の反射や錯乱の発生を抑えることができ、調心用の光導波路を設けたことによるコア３５での損失の発生を抑制することができる。   Further, according to the optical circuit component 3 according to the third embodiment, the core 343 constituting the alignment optical waveguide is formed so as to intersect with both the core 31 and the core 35 constituting the signal optical waveguide. Therefore, since the refractive index of the upper clad of the core 35 does not change, reflection of light propagating through the core 35 and generation of confusion can be suppressed, and loss of the core 35 due to the provision of the aligning optical waveguide can be suppressed. Occurrence can be suppressed.

なお、図１１および図１２では、信号用の光導波路が一つである場合を例示したが、信号用の光導波路は複数あってもよい。   11 and 12 exemplify the case where there is one signal optical waveguide, there may be a plurality of signal optical waveguides.

図１３は、実施の形態３に係る、複数の信号用の光導波路を有する光回路部品の平面構造を模式的に示す図である。同図において、上述した光回路部品３と同様の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。また、同図では、信号用の光導波路が４つ形成される場合を例示しているが、信号用の光導波路の個数に特に制限はない。   FIG. 13 is a diagram schematically showing a planar structure of an optical circuit component having a plurality of optical waveguides for signals according to the third embodiment. In the figure, the same components as those of the optical circuit component 3 described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. Further, although the figure illustrates the case where four signal optical waveguides are formed, the number of signal optical waveguides is not particularly limited.

同図に示されるように、光回路部品３Ａは、信号用の光導波路を構成する４つのコア３１＿１〜３１＿４と、４つのコア３５＿１〜３５＿４とを有している。コア３１＿１〜３１＿４は、平面視において、調心用のコア１２と調心用のコア１３との間に端面１０Ａに沿って配置される。コア３１＿１〜３１＿４は、前述のコア３１と同一の材料（例えばＳｉＯｘ）によって形成され、同一の構造を有する。コア３５＿１〜３５＿４は、前述のコア３５と同一の材料（シリコン）によって形成され、同一の構造を有する。コア３５＿１〜３５＿４とコア３１＿１〜３１＿４とは、前述のコア３１およびコア３５同様に、対応するコア同士がＳＳＣ構造により、それぞれ接続されている。
コア３４３は、前述のコア３５と同様に、コア３１＿１〜３１＿４とコア３５＿１〜３５＿４とがそれぞれ交差して形成されている。 As shown in the figure, the optical circuit component 3A has four cores 31_1 to 31_4 and four cores 35_1 to 35_4 that constitute an optical waveguide for signals. The cores 31_1 to 31_4 are disposed along the end face 10A between the aligning core 12 and the aligning core 13 in plan view. The cores 31_1 to 31_4 are formed of the same material (for example, SiOx) as the core 31 described above and have the same structure. The cores 35_1 to 35_4 are made of the same material (silicon) as the core 35 described above and have the same structure. Similarly to the core 31 and the core 35, the cores 35_1 to 35_4 and the cores 31_1 to 31_4 are connected to each other by the SSC structure.
Similarly to the core 35 described above, the core 343 is formed by intersecting the cores 31_1 to 31_4 and the cores 35_1 to 35_4.

光回路部品３Ａによれば、信号用の光導波路を１つ有する光導波路３と同様に、光回路部品の小型化を図りつつ、調心機構の簡素化を図ることが可能となり、且つ、調心用の光導波路を設けたことによるコア３５＿１〜３５＿４での損失の発生を抑制することができる。   According to the optical circuit component 3A, as with the optical waveguide 3 having one optical waveguide for signals, it is possible to simplify the alignment mechanism while reducing the size of the optical circuit component. It is possible to suppress the occurrence of loss in the cores 35_1 to 35_4 due to the provision of the optical waveguide for the heart.

≪実施の形態４≫
実施の形態４に係る光回路部品４は、調心用の光導波路と信号用の光導波路とが交差しない点において、実施の形態１に係る光回路部品１と相違し、その他の点は光回路部品１と同様である。実施の形態４に係る光回路部品４において、実施の形態１に係る光回路部品１と同様の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。 << Embodiment 4 >>
The optical circuit component 4 according to the fourth embodiment is different from the optical circuit component 1 according to the first embodiment in that the alignment optical waveguide and the signal optical waveguide do not intersect with each other. This is the same as the circuit component 1. In the optical circuit component 4 according to the fourth embodiment, the same components as those in the optical circuit component 1 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図１４Ａは、実施の形態４に係る光回路部品と光ファイバブロックとの接続構造を模式的に示す図である。
同図に示されるように、光回路部品４は、信号用の光導波路を構成するコア１１、４５と、調心用の光導波路を構成するコア１２、１３、４４と、フォトダイオード４６とを備える。 FIG. 14A is a diagram schematically illustrating a connection structure between the optical circuit component and the optical fiber block according to Embodiment 4.
As shown in the figure, the optical circuit component 4 includes cores 11 and 45 that constitute an optical waveguide for signals, cores 12, 13, and 44 that constitute an optical waveguide for alignment, and a photodiode 46. Prepare.

図１４Ｂは、実施の形態４に係る光回路部品における信号用の光導波路を構成するコア４５の端部の構造を模式的に示す図である。同図に示されるように、コア４５は、実施の形態１に係るコア１５と同様に、シリコンから構成されており、コア４５の一方の端部（ＳＳＣ部）４５０においてコア１１に覆われている。   FIG. 14B is a diagram schematically showing the structure of the end portion of the core 45 constituting the optical waveguide for signals in the optical circuit component according to Embodiment 4. As shown in the figure, the core 45 is made of silicon similarly to the core 15 according to the first embodiment, and is covered with the core 11 at one end portion (SSC portion) 450 of the core 45. Yes.

フォトダイオード４６は、コア４５の他方の端部に配置され、コア１１に入力され、コア４５を介して伝搬した光を電気信号に変換する。フォトダイオード４６は、例えば、ゲルマニウム・フォトダイオード（ＧｅＰＤ）である。フォトダイオード４６によって変換された電気信号は、図示されていない電子回路等に供給される。   The photodiode 46 is disposed at the other end of the core 45, converts light input to the core 11 and propagated through the core 45 into an electrical signal. The photodiode 46 is, for example, a germanium photodiode (GePD). The electric signal converted by the photodiode 46 is supplied to an electronic circuit or the like (not shown).

コア４４は、シリコンから成るコア１４１、１４２と、シリコンよりも屈折率の小さい材料（例えばＳｉＯｘやシリコン窒化物等）から成るコア４４３とを含む。図１５に示されるように、コア４４３は、実施の形態１に係るコア１４３や実施の形態２に係るコア２４３とは異なり、平面視においてコア４５やコア１１と交差することなく、基板１０（下部クラッド層）上に形成されている。これによれば、一方の調心用のコア１２に入力された調心光ＡＬを低損失に他方の調心用のコア１３から出力することが可能となる。   The core 44 includes cores 141 and 142 made of silicon and a core 443 made of a material having a refractive index smaller than that of silicon (for example, SiOx, silicon nitride, etc.). As shown in FIG. 15, the core 443 is different from the core 143 according to the first embodiment and the core 243 according to the second embodiment, and does not cross the core 45 or the core 11 in a plan view. Lower clad layer). According to this, the alignment light AL input to one alignment core 12 can be output from the other alignment core 13 with low loss.

以上、実施の形態４に係る光回路部品４によれば、実施の形態１に係る光回路部品１と同様に、光回路部品の小型化を図りつつ、調心機構の簡素化を図ることが可能となる。   As described above, according to the optical circuit component 4 according to the fourth embodiment, as with the optical circuit component 1 according to the first embodiment, the alignment mechanism can be simplified while reducing the size of the optical circuit component. It becomes possible.

また、実施の形態４に係る光回路部品４によれば、従来のように光ファイバブロックの調心を行うためにフォトダイオードからの電気信号を検出する必要がないので、フォトダイオードの電気信号を検出するための調心用の電極パッド等が不要となり、従来に比べて光回路部品の小型化が可能となる。   Further, according to the optical circuit component 4 according to the fourth embodiment, it is not necessary to detect the electrical signal from the photodiode in order to align the optical fiber block as in the conventional case. An alignment electrode pad or the like for detection is not required, and the optical circuit component can be miniaturized as compared with the prior art.

更に、実施の形態４に係る光回路部品４によれば、電極パッドと接続するためのプローブ等も必要ないので、従来の調心用の電極パッドを有する光回路部品のための調心機構と比べて、装置の簡素化が可能となる。   Furthermore, according to the optical circuit component 4 according to the fourth embodiment, since a probe or the like for connecting to the electrode pad is not necessary, the alignment mechanism for the optical circuit component having the conventional alignment electrode pad, In comparison, the apparatus can be simplified.

なお、図１４Ａでは、調心用のコア１２およびコア１３を接続するコア４４を、シリコンから成るコア１４１、１４２とシリコンよりも屈折率の小さい材料から成るコア４４３とから構成する場合を例示したが、これに限られず、図１５に示されるように、調心用のコア１２およびコア１３を接続するコア４４を、シリコンから成る１つのコアによって構成してもよい。
この場合、コア４４は、シリコンから成るコア４４４によって形成され、コア４４４の２か所を曲げることによって、コア１２とコア１３とを接続する。 14A illustrates the case where the core 44 for connecting the alignment core 12 and the core 13 is composed of cores 141 and 142 made of silicon and a core 443 made of a material having a refractive index smaller than that of silicon. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 15, the core 44 that connects the alignment core 12 and the core 13 may be constituted by a single core made of silicon.
In this case, the core 44 is formed by a core 444 made of silicon, and the core 12 and the core 13 are connected by bending two portions of the core 444.

これによれば、図１４Ａに示すようにコア４４を２種類のコア材料によって形成する場合と同様に、光回路部品の小型化を図りつつ、調心機構の簡素化を図ることが可能となる。   According to this, as in the case where the core 44 is formed of two types of core materials as shown in FIG. 14A, it is possible to simplify the alignment mechanism while reducing the size of the optical circuit component. .

以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。   As mentioned above, although the invention made by the present inventors has been specifically described based on the embodiment, the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

例えば、上記実施の形態において、光回路部品１〜４の信号用のコア１１、２１、３１が平面視において調心用の２つのコア１２、１３に挟まれて配置される場合を例示したが、これに限られない。例えば、調心用の２つのコア１２、１３を並べて配置し、調心用のコア１２、１３の何れか一方に並んで信号用のコア１１，２１、３１を配置しても良い。これによれば、上記実施の形態と同様に、光回路部品の小型化を図りつつ、調心機構の簡素化を図ることが可能となる。   For example, in the above embodiment, the case where the signal cores 11, 21, and 31 of the optical circuit components 1 to 4 are disposed between the two cores 12 and 13 for alignment in a plan view is illustrated. Not limited to this. For example, the alignment cores 12 and 13 may be arranged side by side, and the signal cores 11, 21 and 31 may be arranged side by side on either one of the alignment cores 12 and 13. According to this, as with the above-described embodiment, it is possible to simplify the alignment mechanism while reducing the size of the optical circuit component.

１〜４、１Ａ、２Ａ、３Ａ…光回路部品、１０…基板、１０Ａ…基板の端面、１１〜１５、２４、２５、３４、３５、４４、４５、１４１〜１４３、２４３、３４３、４４３、１１＿１〜１１＿４、１５＿１〜１５＿４、２１＿１〜２１＿４、２５＿１〜２５＿４、３１＿１〜３１＿４、３５＿１〜３５＿４…コア、１６…上部クラッド層、１８…下部クラッド層、１１Ａ〜１３Ａ、２１Ａ、３１Ａ…コアの端面、１４１０、１４２０…屈曲部、１５０、２５０、３５０、４５０、１４１１、１４２１、１４１２、１４２２…ＳＳＣ部、７…光ファイバブロック、７１〜７３、７１＿１〜７１＿４…光ファイバ、７１Ａ〜７３Ａ…光ファイバの端面、８０…光源、８１…入力用光ファイバ、８２…出力用光ファイバ、８３…光パワーメータ、８４…制御装置、８５…光ファイバブロック移動装置、８６…ステージ、３５１…コア３５におけるコア３１と重なる部分、ＳＬ…信号光、ＡＬ…調心光。   1-4, 1A, 2A, 3A ... optical circuit components, 10 ... substrate, 10A ... end face of substrate, 11-15, 24, 25, 34, 35, 44, 45, 141-143, 243, 343, 443, 11_1 to 11_4, 15_1 to 15_4, 21_1 to 21_4, 25_1 to 25_4, 31_1 to 31_4, 35_1 to 35_4... Core, 16... Upper clad layer, 18. 1410, 1420 ... bent portion, 150, 250, 350, 450, 1411, 1421, 1412, 1422 ... SSC portion, 7 ... optical fiber block, 71-73, 71_1-71_4 ... optical fiber, 71A-73A ... optical fiber End face, 80 ... light source, 81 ... input optical fiber, 82 ... output optical fiber, 83 ... optical power meter, 4 ... control unit, 85 ... optical fiber block moving device, 86 ... stage, the portion overlapping with the core 31 in the 351 ... core 35, SL ... signal light, AL ... aligning light.

Claims (8)

平面視略矩形状の基板と、
前記基板上に形成され、信号用の光導波路を構成する第１コアと、
前記基板上に形成され、調心用の光導波路を構成する第２コアおよび第３コアと、
前記基板上に形成され、少なくとも一部がシリコンから構成され、前記第２コアと前記第３コアとを接続する光導波路を構成する第４コアと、を有し、
前記第１コアの一方の端部と、前記第２コアの一方の端部と、前記第３コアの一方の端部は、前記基板の一辺に、コア端部が並んで形成され、
前記第４コアは、前記シリコンから構成された部分に屈曲部を有し、前記第２コアの他方の端部と前記第３コアの他方の端部とを接続する
光回路部品において、
前記基板上に形成され、シリコンから成る第５コアを更に有し、
前記第１コアは、前記第５コアの一方の端部を覆って形成され、
前記第４コアは、
シリコンから構成され、一方の端部が前記第２コアの他方の端部に覆われて接続され、
第１屈曲部を有する第６コアと、
シリコンから構成され、一方の端部が前記第３コアの他方の端部に覆われて接続され、
第２屈曲部を有する第７コアと、
前記第６コアの他方の端部と、前記第７コアの他方の端部と、前記第５コアの一部とを覆い、平面視において前記第５コアと交差する第８コアとを含み、
前記第１コア、前記第２コア、前記第３コア、および前記第８コアは、シリコンよりも屈折率の小さい材料から構成されている
ことを特徴とする光回路部品。 A substantially rectangular substrate in plan view;
A first core formed on the substrate and constituting a signal optical waveguide;
A second core and a third core which are formed on the substrate and constitute an alignment optical waveguide;
A fourth core formed on the substrate, at least part of which is made of silicon, and constituting an optical waveguide connecting the second core and the third core;
One end portion of the first core, one end portion of the second core, and one end portion of the third core are formed on one side of the substrate side by side with the core end portion,
The fourth core has a bent portion at a portion made of the silicon, and connects the other end of the second core and the other end of the third core.
In optical circuit components,
A fifth core formed on the substrate and made of silicon;
The first core is formed to cover one end of the fifth core,
The fourth core is
Consists of silicon, one end is covered and connected to the other end of the second core,
A sixth core having a first bent portion;
Consists of silicon, one end is covered and connected to the other end of the third core,
A seventh core having a second bent portion;
An eighth core that covers the other end of the sixth core, the other end of the seventh core, and a portion of the fifth core and intersects the fifth core in plan view;
The optical circuit component , wherein the first core, the second core, the third core, and the eighth core are made of a material having a refractive index smaller than that of silicon . 請求項１に記載の光回路部品において、
前記第１コアと、前記第２コアと、前記第３コアは、平面視において前記基板の一辺に、コア端部が並んで形成され、
前記第１コアは、平面視において前記第２コアと前記第３コアとの間に配置されている ことを特徴とする光回路部品。 The optical circuit component according to claim 1,
The first core, the second core, and the third core are formed such that core ends are arranged side by side on one side of the substrate in a plan view,
The optical circuit component, wherein the first core is disposed between the second core and the third core in plan view. 平面視略矩形状の基板と、A substantially rectangular substrate in plan view;
前記基板上に形成され、信号用の光導波路を構成する第１コアと、A first core formed on the substrate and constituting a signal optical waveguide;
前記基板上に形成され、調心用の光導波路を構成する第２コアおよび第３コアと、A second core and a third core which are formed on the substrate and constitute an alignment optical waveguide;
前記基板上に形成され、少なくとも一部がシリコンから構成され、前記第２コアと前記第３コアとを接続する光導波路を構成する第４コアと、を有し、A fourth core formed on the substrate, at least part of which is made of silicon, and constituting an optical waveguide connecting the second core and the third core;
前記第１コアの一方の端部と、前記第２コアの一方の端部と、前記第３コアの一方の端部は、前記基板の一辺に、コア端部が並んで形成され、One end portion of the first core, one end portion of the second core, and one end portion of the third core are formed on one side of the substrate side by side with the core end portion,
前記第４コアは、前記シリコンから構成された部分に屈曲部を有し、前記第２コアの他方の端部と前記第３コアの他方の端部とを接続するThe fourth core has a bent portion at a portion made of the silicon, and connects the other end of the second core and the other end of the third core.
光回路部品において、In optical circuit components,
前記第４コアは、The fourth core is
シリコンから構成され、一方の端部が前記第２コアの他方の端部に接続され、第１屈曲部を有する第５コアと、  A fifth core made of silicon, having one end connected to the other end of the second core and having a first bent portion;
シリコンから構成され、一方の端部が前記第３コアの他方の端部に接続され、第２屈曲部を有する第６コアと、A sixth core made of silicon, having one end connected to the other end of the third core and having a second bent portion;
前記第５コアの他方の端部と、前記第６コアの他方の端部とを覆い、平面視において前記第１コアと交差する第７コアとを含み、A seventh core that covers the other end of the fifth core and the other end of the sixth core and intersects the first core in plan view;
前記第１コア、前記第２コア、前記第３コア、および前記第７コアは、シリコンよりも屈折率の小さい材料から構成され、The first core, the second core, the third core, and the seventh core are made of a material having a refractive index smaller than that of silicon,
前記第１コアと前記第７コアとは、交差する部分が共通化されて一体に形成されているThe first core and the seventh core are integrally formed with a common intersection. ことを特徴とする光回路部品。An optical circuit component characterized by that. 請求項３に記載の光回路部品において、The optical circuit component according to claim 3,
前記第１コアと、前記第２コアと、前記第３コアは、平面視において前記基板の一辺に、コア端部が並んで形成され、The first core, the second core, and the third core are formed such that core ends are arranged side by side on one side of the substrate in a plan view,
前記第１コアは、平面視において前記第２コアと前記第３コアとの間に配置されているThe first core is disposed between the second core and the third core in plan view. ことを特徴とする光回路部品。An optical circuit component characterized by that. 請求項３または４に記載の光回路部品において、
基板上に形成され、シリコンから成る第８コアを更に有し、
前記第８コアは、平面視において前記第１コアと重なりを有して同一方向に延在する部分を有し、
前記第７コアは、平面視で前記第１コアと前記第８コアとが重なりを有する部分において、前記第８コアと交差する
ことを特徴とする光回路部品。 In the optical circuit component according to claim 3 or 4,
An eighth core formed on the substrate and made of silicon;
The eighth core has a portion that overlaps the first core and extends in the same direction in plan view;
The optical circuit component, wherein the seventh core intersects the eighth core at a portion where the first core and the eighth core overlap in plan view. 請求項１から５までの何れか一項に記載の光回路部品において、
前記シリコンよりも屈折率の小さい材料は、シリコン酸化物またはシリコン窒化物を含む
ことを特徴とする光回路部品。 In the optical circuit component according to any one of claims 1 to 5,
The optical circuit component, wherein the material having a refractive index smaller than that of silicon includes silicon oxide or silicon nitride. 請求項１から６までの何れか一項に記載の光回路部品において、
前記第１コアを複数有する
ことを特徴とする光回路部品。 In the optical circuit component according to any one of claims 1 to 6,
An optical circuit component comprising a plurality of the first cores. 請求項１から７までの何れか一項に記載の光回路部品と、
前記第１コア、前記第２コア、および前記第３コアの配列間隔に対応して配置された第１光ファイバ、第２光ファイバおよび第３光ファイバを有する光ファイバブロックとを備え、
前記光回路部品と前記光ファイバブロックとは、前記第１コアの前記一方の端部の端面と前記第１光ファイバのコアの端面とが対向し、前記第２コアの前記一方の端部の端面と前記第２光ファイバのコアの端面とが対向し、前記第３コアの前記一方の端部の端面と前記第３光ファイバのコアの端面とが対向して接続されている
ことを特徴とする光ファイバと光回路部品との接続構造。 An optical circuit component according to any one of claims 1 to 7,
An optical fiber block having a first optical fiber, a second optical fiber, and a third optical fiber arranged corresponding to an arrangement interval of the first core, the second core, and the third core;
In the optical circuit component and the optical fiber block, the end surface of the one end of the first core and the end surface of the core of the first optical fiber face each other, and the end of the one end of the second core. An end face and an end face of the core of the second optical fiber face each other, and an end face of the one end of the third core and an end face of the core of the third optical fiber face each other and are connected. Connection structure of optical fiber and optical circuit components.
JP2014151125A 2014-07-24 2014-07-24 Optical circuit component, and connection structure between optical circuit component and optical fiber Active JP6290742B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014151125A JP6290742B2 (en) 2014-07-24 2014-07-24 Optical circuit component, and connection structure between optical circuit component and optical fiber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014151125A JP6290742B2 (en) 2014-07-24 2014-07-24 Optical circuit component, and connection structure between optical circuit component and optical fiber

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016024439A JP2016024439A (en) 2016-02-08
JP6290742B2 true JP6290742B2 (en) 2018-03-07

Family

ID=55271198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014151125A Active JP6290742B2 (en) 2014-07-24 2014-07-24 Optical circuit component, and connection structure between optical circuit component and optical fiber

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6290742B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220024797A (en) 2019-07-25 2022-03-03 교세라 가부시키가이샤 Optical circuit board and electronic component mounting structure using same

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6649843B2 (en) 2016-05-13 2020-02-19 Ｎｔｔエレクトロニクス株式会社 Optical circuit
JP6666802B2 (en) * 2016-07-01 2020-03-18 日本電信電話株式会社 Superconducting single photon detector module
JP7009962B2 (en) * 2017-12-05 2022-01-26 日本電信電話株式会社 How to design a mode field transducer
WO2019171806A1 (en) 2018-03-09 2019-09-12 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 Optical device and optical detection system
JP7087547B2 (en) * 2018-03-28 2022-06-21 沖電気工業株式会社 Optical sensor device
JP7208498B2 (en) * 2019-02-04 2023-01-19 日本電信電話株式会社 interposer circuit
JP7259431B2 (en) * 2019-03-15 2023-04-18 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 Optical device, optical module using same, and test method for optical device
CN117452743A (en) 2019-04-26 2024-01-26 松下知识产权经营株式会社 Optical device
WO2020255329A1 (en) * 2019-06-20 2020-12-24 日本電信電話株式会社 Optical fiber guide structure and optical fiber connection structure
JP7371556B2 (en) * 2020-03-31 2023-10-31 住友大阪セメント株式会社 Optical waveguide device
WO2022210230A1 (en) * 2021-03-30 2022-10-06 京セラ株式会社 Optical circuit board and optical component mounting structure using same
WO2022254657A1 (en) * 2021-06-03 2022-12-08 日本電信電話株式会社 Integrated-type optical device and manufacturing method therefor
WO2023218607A1 (en) * 2022-05-12 2023-11-16 日本電信電話株式会社 Optical circuit chip

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3690646B2 (en) * 1999-11-30 2005-08-31 京セラ株式会社 Connection structure between optical waveguide circuit board and optical fiber array
US6654523B1 (en) * 2001-08-10 2003-11-25 Lightwave Microsystems Corporation Optical alignment guide and method for aligning an optical fiber array with an optical integrated circuit
JP4237665B2 (en) * 2004-04-07 2009-03-11 日本電信電話株式会社 Optical waveguide sensor and manufacturing method thereof
US7190865B2 (en) * 2004-04-19 2007-03-13 Infinera Corporation Hermaphroditic u-guide alignment structures and method thereof
JP2007052328A (en) * 2005-08-19 2007-03-01 Ricoh Co Ltd Composite optical waveguide
JP5467414B2 (en) * 2009-11-11 2014-04-09 学校法人慶應義塾 Optical functional waveguide

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220024797A (en) 2019-07-25 2022-03-03 교세라 가부시키가이샤 Optical circuit board and electronic component mounting structure using same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016024439A (en) 2016-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6290742B2 (en) Optical circuit component, and connection structure between optical circuit component and optical fiber
Gehring et al. Low-loss fiber-to-chip couplers with ultrawide optical bandwidth
US9759864B2 (en) Spot-size converter for optical mode conversion and coupling between two waveguides
JP5259829B2 (en) Optical coupling device and optical multiplexing / demultiplexing device
KR101121459B1 (en) Method and apparatus for compactly coupling an optical fiber and a planar optical wave guide
JP2007114253A (en) Waveguide type optical branching device
CN210666088U (en) Silicon optical mode spot mode converter
CN109791251B (en) Light beam spot size converter
JP7211235B2 (en) optical connection structure
JP2015191110A (en) Optical waveguide coupling structure and manufacturing method of optical waveguide coupling structure
US20230098658A1 (en) Multiple fiber connectivity based on 2-photon, 3d printed, tapered fiber tips
Lindenmann et al. Photonic wire bonding for single-mode chip-to-chip interconnects
JP2017173710A (en) Optical fiber mounted optical integrated circuit device
JP5438080B2 (en) Spot size converter
Wlodawski et al. A new generation of ultra-dense optical I/O for silicon photonics
JP7401823B2 (en) Optical waveguide components and their manufacturing method
Van Laere et al. Compact focusing grating couplers between optical fibers and silicon-on-insulator photonic wire waveguides
JPH09159865A (en) Connection structure of optical waveguide
CN111566527B (en) Adiabatically coupled optical subsystems with vertically tapered waveguides
JP2007193049A (en) Optical waveguide and optical module
WO2022254701A1 (en) Optical waveguide circuit and method for manufacturing same
Suemori et al. 90-degree bent core polymer optical waveguide coupler for low loss lens-less light coupling between laser/photodetector and fiber
WO2023223432A1 (en) Mode field conversion optical circuit
JP7087547B2 (en) Optical sensor device
JP7107194B2 (en) optical connection structure

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160912

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170726

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170801

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170905

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180206

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180208

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6290742

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150