JPH11311713A - Optical branch waveguide - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make the optical branch waveguide small-sized. SOLUTION: The optical branch waveguide 10 has a 1st waveguide circuit 14, a 2nd waveguide circuit 16, and a 3rd waveguide circuit 18 stacked on a main substrate 12. The respective waveguide circuits 14, 16, and 18 each have a 1st optical waveguide 22, 24 formed linearly and a 2nd optical waveguide 26 formed linearly at a specific angle of intersection to the 1st optical waveguide and when the waveguide circuits 14, 16, and 18 are stacked, the optical waveguides are so arranged that the intersection parts of the 1st and 2nd optical waveguides are arrayed linearly. A groove 50 having specific width and specific depth is formed passing the intersection part of the 1st and 2nd optical waveguides. On one flank of the groove 50, an optical element is formed which transmits and guides part of light guided from one optical waveguide of the waveguide circuits 14, 16, and 18 to an optical waveguide on the prolongation of the optical waveguide where the light is guided and reflects and guides the rest to an optical waveguide having a specific angle of intersection to the optical waveguide where the light is guided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば光通信や
自動車などの光配線部品、あるいは、産業用機器の光信
号処理、光制御、光計測になどに適用される、小型で、
容易に製作できる光分岐導波路に関する。本発明は特に
１／４光分岐導波路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a small-sized optical wiring part for use in optical communication and automobiles, or optical signal processing, optical control, optical measurement, etc. of industrial equipment.
The present invention relates to an optical branch waveguide that can be easily manufactured. The invention particularly relates to quarter-wave branching waveguides.

【０００２】[0002]

【従来の技術】光通信技術や光信号処理技術の進展によ
り、光ファイバを介した自動車の光配線や、光信号を用
いて各種の産業用機器を制御するための光計測、光信号
処理などが実用化されつつある。光分岐導波路はそのよ
うな種々の分野において使用されている。光分岐導波路
の適用例としては、マッハツェンダ型干渉計で構成され
たものが用いられている。2. Description of the Related Art With the development of optical communication technology and optical signal processing technology, optical wiring of automobiles via optical fibers, optical measurement and optical signal processing for controlling various industrial equipment using optical signals, and the like. Is being put to practical use. Optical branching waveguides are used in such various fields. As an application example of the optical branching waveguide, one configured by a Mach-Zehnder interferometer is used.

【０００３】従来のマッハェンダ型光変調器を図６に示
す。図６に図解したマッハツェンダ型光変調器９０は、
基板９１に形成された入力導波路９２と、Ｙ分岐型導波
路９３_-1，９３_-2と、直線導波路９４_-1，９４_-2と、Ｙ
分岐型導波路９５_-1，９５_-2と、出力導波路９６と、直
線導波路９４_-1，９４_-2の両側に設けられた電極９７₁
〜９７₄ から構成されている。入力導波路９２に光が入
射され、Ｙ分岐型導波路９３_-1，９３_-2で分岐され、直
線導波路９４_-1，９４_-2を伝搬する途中で、Ｙ分岐型導
波路９３_-1，９３_-2に印加された電圧に応じて変調され
て、変調された光がＹ分岐型導波路９５_-1，９５_-2を経
由して出力導波路９６で合成され、出力導波路９６の端
部から出力される。直線導波路９４_-1，９４_-2を伝搬す
る光は、電極９７₁ 〜９７₄ を介して変調信号に基づい
た電界を直線導波路９４_-1，９４_-2に印加することによ
り、電気光学効果によりその導波路を伝搬する光の位相
が変化し、出力される干渉光の強度がこの位相変化に応
じて変化し、光が変調される。FIG. 6 shows a conventional Macheender type optical modulator. The Mach-Zehnder optical modulator 90 illustrated in FIG.
The input waveguide 92 formed on the substrate 91, the Y-branch waveguides _93-1 , _93-2 , the linear waveguides _94-1 , _94-2 , and Y
Electrodes 97 ₁ provided on both sides of the branch waveguides 95 _-1 , 95 _-2 , the output waveguide 96, and the straight waveguides 94 _-1 , 94 _-2.
And a -97 _4. Light is incident on the input waveguide 92, Y-branched waveguide 93 _-1, is branched at 93 _-2, straight waveguide 94 _-1, in the course of propagating 94 _-2 Y branching waveguides 93 _-1 , 93 _-2 are modulated in accordance with the voltage applied thereto, and the modulated light is combined in the output waveguide 96 via the Y-branch waveguides 95 _-1 and 95 _-2, and Output from the end. Straight waveguide 94 _-1, light propagating through the 94 _-2, linear waveguide 94 _-1 electric field based on the modulated signal via the electrodes 97 ₁ to 97 _4, by applying the 94 _-2, electro-optical Due to the effect, the phase of the light propagating through the waveguide changes, and the intensity of the output interference light changes according to the change in the phase, thereby modulating the light.

【０００４】図６に図解したマッハェンダ型光変調器に
おける入力導波路９２とＹ分岐型導波路９３_-1，９３_-2
とは、図７および図８に図解した光分岐導波路構成して
いる。The input waveguide 92 and the Y-branch waveguides 93 _-1 and 93 _-2 in the Mach-Hender type optical modulator illustrated in FIG.
Means the optical branch waveguide illustrated in FIG. 7 and FIG.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】図６に図解したマッハ
ェンダ型光変調器は、図７および図８に図解した光分岐
導波路の寸法などの制約に起因する問題に遭遇してい
る。The Mach-Hendern type optical modulator illustrated in FIG. 6 encounters a problem due to restrictions such as the dimensions of the optical branching waveguide illustrated in FIGS.

【０００６】図７および図８に図解した光分岐導波路は
寸法が大きく、小型化が困難であるという問題がある。
その結果として、図６に図解したマッハェンダ型光変調
器も寸法が大きくなるという問題に遭遇している。以
下、光分岐導波路が小型化できないという問題について
考察する。The optical branching waveguides illustrated in FIGS. 7 and 8 have a problem that they are large in size and difficult to miniaturize.
As a result, the Mach-Hender type optical modulator illustrated in FIG. 6 also encounters the problem of increasing dimensions. Hereinafter, the problem that the optical branching waveguide cannot be miniaturized will be considered.

【０００７】光変調器においては伝搬光はシングルモー
ドでなければならないため、変調器を構成する入力導波
路９２とＹ分岐型導波路９３_-1，９３_-2のＹ分岐型導波
路９３_-1，９３_-2は分岐角度θ、分岐光路長に設計上の
制約を受ける。たとえば、ニオブ酸リチウムを使用した
光分岐導波路の場合、シングルモードを維持しながら分
岐するためのＹ分岐型導波路９３_-1，９３_-2の分岐角度
θは約１°と非常に小さい。その結果として、入力導波
路９２とＹ分岐型導波路９３_-1，９３_-2とはほとんど直
線状に接続しなければならない。In the optical modulator, since the propagating light must be in a single mode, the input waveguide 92 and the Y-branch type waveguides 93 _-1 and 93 _-2 constituting the modulator are _93-1. , 93 _-2 are subject to design restrictions on the branch angle θ and the branch optical path length. For example, in the case of an optical branch waveguide using lithium niobate, the branch angle θ of the Y-branch waveguides 93 _-1 and 93 _-2 for branching while maintaining a single mode is as very small as about 1 °. As a result, the input waveguide 92 and the Y-branch waveguides 93 _-1 and 93 _-2 must be connected almost linearly.

【０００８】また、導波路のコアとクラッドの屈折率の
差を小さくしてシングルモード導波路としているため、
その分岐角度θ＝１°の勾配を入力導波路９２に平行な
導波路として、矩形基板の端面に直行して引き出すため
には、光の導波路外へ漏洩を防ぐために、導波路の曲率
Ｒを５０ｍｍ以上にする必要があり、この曲率部ａを５
〜１０ｍｍ必要とする。さらに、Ｙ分岐型導波路９
３_-1，９３_-2の接続部では導波路幅が入力導波路９２側
から見て２倍になり、単純に接続すると、光の反射や伝
送モードの変換により伝送損失が増大する。そのため、
接続部をテーパーにしてゆるやかに伝送モードを変換す
るための余分な長さｂが数ｍｍ必要になる。さらに、入
力導波路９２へ光信号を送るためには、接続点での伝送
モードの乱れを緩和するため、一定以上の直線導波路
ｃ、たとえば、３ｍｍ以上が必要になる。これらを合計
すると、Ｙ分岐部は全長が約１５ｍｍ以上になる。Further, since the difference in the refractive index between the core and the clad of the waveguide is reduced to form a single mode waveguide,
In order to draw the gradient of the branch angle θ = 1 ° as a waveguide parallel to the input waveguide 92 and perpendicular to the end face of the rectangular substrate, the curvature R of the waveguide is required to prevent light from leaking out of the waveguide. Must be 50 mm or more, and the curvature a
10 to 10 mm is required. Further, the Y-branch type waveguide 9
At the connection point of 3 _-1 and 93 _-2, the waveguide width is doubled when viewed from the input waveguide 92 side, and if simply connected, transmission loss increases due to light reflection and transmission mode conversion. for that reason,
An extra length b is required to be several mm in order to gradually change the transmission mode by tapering the connection portion. Further, in order to transmit an optical signal to the input waveguide 92, a certain or more linear waveguide c, for example, 3 mm or more is required to reduce the disturbance of the transmission mode at the connection point. When these are summed, the total length of the Y-branch is about 15 mm or more.

【０００９】マッハツェンダ型光変調器９０では、この
ようなＹ分岐型導波路を２組対向させ、さらにその間に
電界印加用の直線導波路９４_-1，９４_-2を設けなければ
ならない。その結果、変調器全体では、４０〜５０ｍｍ
以上の長さになる。この寸法は、同様な工程をとる多く
の半導体素子が一辺の長さが１ｍｍ角以下であることを
比較して考えると非常に大きい。[0009] In the Mach-Zehnder optical modulator 90, such Y branching waveguides is two pairs opposing further linear waveguide 94 _-1 for field application during which must be provided 94 _-2. As a result, in the entire modulator, 40 to 50 mm
The length will be longer. This dimension is very large in comparison with the fact that many semiconductor elements having the same process have a side length of 1 mm square or less.

【００１０】このような長さを有する変調器では、その
後の加工、部品の変形を配慮すると、基板の幅を６ｍｍ
以上とする必要があり、非常に大きな部品となる。In the modulator having such a length, the width of the substrate is set to 6 mm in consideration of the subsequent processing and deformation of parts.
It is necessary to make the above, and it becomes a very large part.

【００１１】このように、マッハツェンダ型光変調器に
おいては、小型化が難しくサイズが大きいため、通常の
半導体素子と比較して１枚の基板から採れる素子数が少
ない。たとえば、一般に光部品製作に用いる３インチの
基板から、ここに示したマッハツェンダ型光変調器９０
が採れる量は１０個以下である。これは、同様な工程を
とる多くの半導体素子と比較すると、非常に少ない。そ
の結果、従来のマッハツェンダ型光変調器は、生産性が
低く、コストを低減することができないという問題が生
じる。As described above, in the Mach-Zehnder type optical modulator, since it is difficult to reduce the size and the size is large, the number of elements that can be obtained from one substrate is smaller than that of a normal semiconductor element. For example, a Mach-Zehnder type optical modulator 90 shown here may be formed from a 3-inch substrate generally used for manufacturing optical components.
Is less than 10 pieces. This is very small compared to many semiconductor devices that perform similar steps. As a result, the conventional Mach-Zehnder type optical modulator has a problem that the productivity is low and the cost cannot be reduced.

【００１２】また、マッハツェンダ型光変調器には、構
造が複雑であり製造が難しいという問題もある。マッハ
ツェンダ型光変調器９０のＹ分岐部の接続部の形状は、
分岐特性、損失に影響するため、非常に精密に製造しな
ければならない。特に、分岐中央錐状部は０．１μｍ程
度の加工精度が必要になる。その結果、非常に高精度な
加工も必要となり、一層のコスト増大を招くという問題
が生じる。Further, the Mach-Zehnder type optical modulator has a problem that its structure is complicated and its manufacture is difficult. The shape of the connection part of the Y branch part of the Mach-Zehnder type optical modulator 90 is
It must be manufactured very precisely because it affects the branching characteristics and losses. In particular, the branch center conical portion requires a processing accuracy of about 0.1 μm. As a result, very high-precision processing is also required, which causes a problem that the cost is further increased.

【００１３】以上、光分岐導波路を、マッハツェンダ型
光変調器９０に関連づけて述べたが、光分岐導波路単体
としたみた場合も上述した問題に遭遇している。As described above, the optical branching waveguide is described in relation to the Mach-Zehnder type optical modulator 90. However, the above problem is also encountered when the optical branching waveguide is used alone.

【００１４】したがって、本発明の目的は、より小型
で、製作の容易な光分岐導波路を提供することにある。Accordingly, it is an object of the present invention to provide an optical branch waveguide which is smaller and easy to manufacture.

【００１５】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明の第１の観点によ
れば、第１の導波路回路（１４）、第２の導波路回路
（１６）および第３の導波路回路（１８）が積層された
光分岐導波路であって、前記第１の導波路回路（１４）
は、基板（１４０）と、該基板に直線状に形成された第
１の光導波路（２２，２４）と、前記基板に前記第１の
光導波路と所定の交差角度を持って直線状に形成された
第２の光導波路（２６）とを有し、前記第２の導波路回
路（１６）は、基板（１６０）と、該基板に直線状に形
成された第１の光導波路（３２，３４）と、前記基板に
前記第１の光導波路と所定の交差角度を持って直線状に
形成された第２の光導波路（３６）とを有し、前記第３
の導波路回路（１８）は、基板（１８０）と、該基板に
直線状に形成された第１の光導波路（４２，４４）と、
前記基板に前記第１の光導波路と所定の交差角度を持っ
て直線状に形成された第２の光導波路（４６）とを有
し、前記第１の導波路回路、前記第２の導波路回路およ
び前記第３の導波路回路が積層されたとき、前記それぞ
れの第１の光導波路と第２の光導波路との交差部が一直
線並ぶように、前記前記第１の導波路回路、前記第２の
導波路回路および前記第３の導波路回路におけるそれぞ
れの光導波路が配置され、前記それぞれの第１の光導波
路と第２の光導波路との交差部を通って、所定の幅およ
び所定の深さの溝（５０）が形成され、該溝の一方の側
面に、前記第１の導波路回路、第２の導波路回路および
第３の導波路回路の前記それぞれの光導波路の一方から
導波された光を一部は透過させて光が導波されてきた光
導波路の延長上にある光導波路に導き、他を反射させて
前記光が導波されてきた光導波路と所定の交差角度をな
す光導波路に導波する光学素子（１５）とを有する光分
岐導波路が提供される。According to a first aspect of the present invention, a first waveguide circuit (14), a second waveguide circuit (16), and a third waveguide circuit (18) are provided. A stacked optical branching waveguide, wherein the first waveguide circuit (14)
Comprises a substrate (140), first optical waveguides (22, 24) formed linearly on the substrate, and linearly formed on the substrate at a predetermined intersection angle with the first optical waveguide. A second optical waveguide (26), wherein the second waveguide circuit (16) includes a substrate (160) and a first optical waveguide (32, 32) linearly formed on the substrate. 34), and a second optical waveguide (36) linearly formed on the substrate at a predetermined intersection angle with the first optical waveguide, and the third optical waveguide (36) is provided.
The waveguide circuit (18) comprises a substrate (180), first optical waveguides (42, 44) linearly formed on the substrate,
A second optical waveguide (46) linearly formed at a predetermined intersection angle with the first optical waveguide on the substrate, wherein the first waveguide circuit and the second waveguide are provided; When the circuit and the third waveguide circuit are stacked, the first waveguide circuit and the third waveguide circuit are so arranged that the intersections of the respective first optical waveguides and second optical waveguides are aligned. The respective optical waveguides in the second waveguide circuit and the third waveguide circuit are arranged, and pass through the intersection of each of the first optical waveguide and the second optical waveguide to have a predetermined width and a predetermined value. A groove (50) having a depth is formed, and one side of the groove is guided from one of the respective optical waveguides of the first waveguide circuit, the second waveguide circuit and the third waveguide circuit. A part of the waved light is transmitted and extended on the extension of the optical waveguide through which the light is guided. Led to the optical waveguide, the light is reflected and another optical branching waveguide and an optical element (15) for guiding the optical waveguides constituting the optical waveguide and a predetermined crossing angle which has been guided are provided.

【００１６】また本発明の第２の観点によれば、第１の
導波路回路（１４）、第２の導波路回路（１６）および
第３の導波路回路（１８）が積層された光分岐導波路で
あって、前記第１の導波路回路（１４）は、基板（１４
０）と、該基板に直線状に形成された第１の光導波路
（２２，２４）と、前記基板に前記第１の光導波路と所
定の交差角度を持って直線状に形成された第２の光導波
路（２６）とを有し、前記第２の導波路回路（１６）
は、基板（１６０）と、該基板に直線状に形成された第
１の光導波路（３２，３４）と、前記基板に前記第１の
光導波路と所定の交差角度を持って直線状に形成された
第２の光導波路（３６）とを有し、前記第３の導波路回
路（１８）は、基板（１８０）と、該基板に直線状に形
成された第１の光導波路（４２，４４）と、前記基板に
前記第１の光導波路と所定の交差角度を持って直線状に
形成された第２の光導波路（４６）とを有し、前記第１
の導波路回路、前記第２の導波路回路および前記第３の
導波路回路が積層されたとき、前記それぞれの第１の光
導波路と第２の光導波路との交差部が一直線並ぶよう
に、前記前記第１の導波路回路、前記第２の導波路回路
および前記第３の導波路回路におけるそれぞれの光導波
路が配置され、前記それぞれの第１の光導波路と第２の
光導波路との交差部を通って、所定の幅および所定の深
さの溝（５０）が形成され、該溝の内部に挿入された、
前記第１の導波路回路、第２の導波路回路および第３の
導波路回路の前記それぞれの光導波路の一方から導波さ
れた光を一部は透過させて光が導波されてきた光導波路
の延長上にある光導波路に導き、他を反射させて前記光
が導波されてきた光導波路と所定の交差角度をなす光導
波路に導波する光学素子（１７）とを有する光分岐導波
路が提供される。According to a second aspect of the present invention, an optical branch having a first waveguide circuit (14), a second waveguide circuit (16), and a third waveguide circuit (18) stacked thereon. A waveguide, wherein the first waveguide circuit (14) includes a substrate (14).
0), a first optical waveguide (22, 24) linearly formed on the substrate, and a second optical waveguide linearly formed on the substrate at a predetermined intersection angle with the first optical waveguide. And the second waveguide circuit (16).
Comprises a substrate (160), first optical waveguides (32, 34) formed linearly on the substrate, and linearly formed on the substrate at a predetermined intersection angle with the first optical waveguide. A second optical waveguide (36), and the third waveguide circuit (18) comprises a substrate (180) and a first optical waveguide (42, linearly formed on the substrate). 44) and a second optical waveguide (46) linearly formed on the substrate at a predetermined intersection angle with the first optical waveguide.
When the waveguide circuit of the above, the second waveguide circuit and the third waveguide circuit are stacked, so that the intersections of the respective first optical waveguide and the second optical waveguide are aligned, The respective optical waveguides in the first waveguide circuit, the second waveguide circuit, and the third waveguide circuit are arranged, and an intersection of each of the first optical waveguide and the second optical waveguide. A groove (50) having a predetermined width and a predetermined depth is formed through the portion, and inserted into the groove.
An optical waveguide in which light guided from one of the optical waveguides of the first waveguide circuit, the second waveguide circuit, and the third waveguide circuit is partially transmitted and the light is guided. An optical branching guide having an optical element (17) for guiding an optical waveguide on an extension of a waveguide and reflecting the others to guide the light to the optical waveguide at a predetermined intersection angle with the optical waveguide on which the light is guided. A wave path is provided.

【００１７】第１の導波路回路、第２の導波路回路、第
３の導波路回路における光導波路を伝搬する光が部分反
射・部分透過膜で反射・透過されて、２つの光に分岐さ
れる。Light propagating through the optical waveguides in the first waveguide circuit, the second waveguide circuit, and the third waveguide circuit is reflected and transmitted by the partial reflection / partial transmission film, and is branched into two lights. You.

【００１８】好ましくは、前記ある層の導波路回路から
出射された光を他の層の導波路回路の光導波路に導く光
ファイバが接続されている。光分岐導波路の外部で、第
１の導波路回路、第２の導波路回路、第３の導波路回路
における光導波路を他の光導波路に接続すると、さらに
２分岐される。その結果、光分岐導波路は１／４光分岐
導波路として機能する。Preferably, there is connected an optical fiber for guiding light emitted from the waveguide circuit of one layer to the optical waveguide of the waveguide circuit of another layer. When the optical waveguide in the first waveguide circuit, the second waveguide circuit, and the third waveguide circuit is connected to another optical waveguide outside the optical branch waveguide, the light is further branched into two. As a result, the optical branch waveguide functions as a 1/4 optical branch waveguide.

【００１９】好ましくは、前記光学素子は、導波光に対
して透明な有機フィルムに光学薄膜が形成されて構成さ
れている。また好ましくは、前記光学薄膜は、多層干渉
膜または金属膜である。Preferably, the optical element is formed by forming an optical thin film on an organic film transparent to guided light. Also preferably, the optical thin film is a multilayer interference film or a metal film.

【００２０】また好ましくは、前記光学素子の光を透過
および反射させる光分岐比が１：１である。Preferably, a light branching ratio for transmitting and reflecting light of the optical element is 1: 1.

【００２１】[0021]

【発明の実施の形態】第１の実施の形態 本発明の光分岐導波路の第１の実施の形態を図１〜図４
を参照して述べる。図１（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の第
１の実施の形態の光分岐導波路の構成図であり、図１
（Ａ）は光分岐導波路の平面図であり、図１（Ｂ）は側
面図である。図２（Ａ）〜（Ｃ）は図１（Ａ）に図解し
た光分岐導波路の製造方法を図解した図である。図３
（Ａ）、（Ｂ）は、図１（Ａ）、（Ｂ）に図解した光分
岐導波路の部分断面図である。図４は図１（Ａ）に図解
した光分岐導波路１０における光線軌跡を説明する図で
ある。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment FIGS. 1 to 4 show a first embodiment of an optical branch waveguide according to the present invention.
Will be described with reference to FIG. FIGS. 1A and 1B are configuration diagrams of an optical branching waveguide according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 1A is a plan view of an optical branch waveguide, and FIG. 1B is a side view. 2A to 2C are diagrams illustrating a method for manufacturing the optical branch waveguide illustrated in FIG. 1A. FIG.
FIGS. 1A and 1B are partial cross-sectional views of the optical branching waveguide illustrated in FIGS. 1A and 1B. FIG. 4 is a diagram for explaining a ray trajectory in the optical branching waveguide 10 illustrated in FIG.

【００２２】光分岐導波路１０は、主基板１２に、第１
の導波路回路１４、第２の導波路回路１６、第３の導波
路回路１８が積層されて構成されている。主基板１２は
たとえば、シリコン、二オブ酸リチウムなどの電気光学
効果を示すものを用いることができる。以下、シリコン
基板について述べる。第１の導波路回路１４〜第３の導
波路回路１８はそれぞれ、基板１４０、１６０、１８
０、たとえば使用波長に透明な基板１４０、１６０、１
８０について、直線状の長い光導波路と直線状の短い導
波路とがＴ字状に交差して形成されている。長い光導波
路と短い導波路とは、たとえば数１０から９０度の比較
的大きな交差角度で交差して形成されている。The optical branching waveguide 10 includes a first substrate 12
, The second waveguide circuit 16, and the third waveguide circuit 18 are laminated. As the main substrate 12, for example, a substrate exhibiting an electro-optical effect, such as silicon or lithium diobate, can be used. Hereinafter, the silicon substrate will be described. The first to third waveguide circuits 14 to 18 are substrates 140, 160, and 18, respectively.
0, for example, substrates 140, 160, 1
For 80, a long linear optical waveguide and a short linear waveguide are formed to intersect in a T-shape. The long optical waveguide and the short waveguide intersect at a relatively large intersection angle of, for example, several tens to 90 degrees.

【００２３】第１の導波路回路１４は、基板１４０に、
長い直線状の光導波路２２，２４と短い直線状の光導波
路２６とを有しており、交点２８において光導波路２２
と２４と２６とが交差している。光導波路２２と光導波
路２６とはほぼ直交している。この実施の形態において
は、基板１４０はシリコンで製造されている。第１の導
波路回路１４の側面に、光導波路２２の側面部２２０
と、光導波路２４の側面部２４０、光導波路２６の側面
部２６０が規定されている。第２の導波路回路１６は、
基板１６０に、長い直線状の光導波路３２，３４と短い
直線状の光導波路３６とを有しており、交点３８におい
て光導波路３２と３４とか３６とが交差している。光導
波路３２と光導波路３６とはほぼ直交している。この実
施の形態においては、基板１６０はシリコンで製造され
ている。第２の導波路回路１６の側面に、光導波路３２
の側面部３２０と、光導波路３４の側面部３４０、光導
波路３６の側面部３６０が規定されている。第３の導波
路回路１８は、基板１８０に、長い直線状の光導波路４
２，４４と短い直線状の光導波路４６とを有しており、
交点４８において光導波路４２と４４とか４６とが交差
している。光導波路４２と光導波路４６とはほぼ直交し
ている。この実施の形態においては、基板１８０はシリ
コンで製造されている。第３の導波路回路１８の側面
に、光導波路４２の側面部４２０と、光導波路４４の側
面部４４０、光導波路４６の側面部４６０が規定されて
いる。The first waveguide circuit 14 includes a substrate 140
It has long linear optical waveguides 22 and 24 and a short linear optical waveguide 26, and the optical waveguide 22
And 24 and 26 intersect. The optical waveguide 22 and the optical waveguide 26 are substantially orthogonal. In this embodiment, the substrate 140 is made of silicon. The side surface 220 of the optical waveguide 22 is provided on the side of the first waveguide circuit 14.
And the side surface portion 240 of the optical waveguide 24 and the side surface portion 260 of the optical waveguide 26 are defined. The second waveguide circuit 16 includes:
The substrate 160 has long linear optical waveguides 32 and 34 and a short linear optical waveguide 36, and the optical waveguides 32, 34 and 36 intersect at an intersection 38. The optical waveguide 32 and the optical waveguide 36 are substantially orthogonal. In this embodiment, the substrate 160 is made of silicon. An optical waveguide 32 is provided on the side surface of the second waveguide circuit 16.
, A side portion 340 of the optical waveguide 34, and a side portion 360 of the optical waveguide 36 are defined. The third waveguide circuit 18 includes a long linear optical waveguide 4 on the substrate 180.
2, 44 and a short linear optical waveguide 46,
At the intersection 48, the optical waveguides 42, 44 and 46 intersect. The optical waveguide 42 and the optical waveguide 46 are substantially orthogonal. In this embodiment, the substrate 180 is made of silicon. On the side surface of the third waveguide circuit 18, a side surface portion 420 of the optical waveguide 42, a side surface portion 440 of the optical waveguide 44, and a side surface portion 460 of the optical waveguide 46 are defined.

【００２４】図１（Ａ）において、第１の導波路回路１
４の交点２８、第２の導波路回路１６の交点３８、第３
の導波路回路１８の交点４８を通るように、溝５０が形
成されている。溝５０が形成される交点２８、３８、４
８の領域をそれぞれ交差領域という。溝５０と光導波路
とは、たとえば、第１の導波路回路１４について述べる
と、光導波路２２から入射された光の光学素子１５によ
る光反射角度と、光導波路２６となす角度とが一致する
ように形成されている。第２の導波路回路１６および第
３の導波路回路１８における光導波路についても同様で
ある。溝５０は、第１の導波路回路１４、第２の導波路
回路１６、第３の導波路回路１８のそれぞれの光導波路
と４５度の角度をなし、幅が約３０μｍ幅で、深さがた
とえば３０μｍ以上である。溝５０の形状についてはさ
らに後述する。In FIG. 1A, a first waveguide circuit 1
4, the intersection 38 of the second waveguide circuit 16, the third
A groove 50 is formed so as to pass through the intersection 48 of the waveguide circuit 18 of FIG. Intersections 28, 38, 4 where grooves 50 are formed
Each of the eight areas is called an intersection area. For example, in the case of the first waveguide circuit 14, the groove 50 and the optical waveguide are such that the light reflection angle of the light incident from the optical waveguide 22 by the optical element 15 and the angle formed by the optical waveguide 26 match. Is formed. The same applies to the optical waveguides in the second waveguide circuit 16 and the third waveguide circuit 18. The groove 50 forms an angle of 45 degrees with each of the optical waveguides of the first waveguide circuit 14, the second waveguide circuit 16, and the third waveguide circuit 18, has a width of about 30 μm, and a depth of about 30 μm. For example, it is 30 μm or more. The shape of the groove 50 will be further described later.

【００２５】溝５０の一方の側面には、部分的に光を透
過し、部分的に光を反射する機能を有する光学素子１５
が設けられている。部分反射・部分透過機能を有する光
学素子１５は、たとえば導波光に対して透明な有機フィ
ルムに光学薄膜が形成されて構成され、あるいは導波光
に対して透明な無機材料からなる薄板に光学薄膜（半透
過反射膜）が形成されて構成される。光学素子１５は、
たとえば、第１の導波路回路１４における光導波路２２
に入射され、光導波路２２を導波された入射光の一部を
透過させて光導波路２４に導波させるとともに、入射光
の一部を反射して光導波路２６に導波させる。光学薄膜
は、たとえば多層干渉膜または金属膜により構成され
る。部分反射・部分透過膜１５の形成方法については後
述する。An optical element 15 having a function of partially transmitting light and partially reflecting light is provided on one side surface of the groove 50.
Is provided. The optical element 15 having a partial reflection / partial transmission function is formed by, for example, forming an optical thin film on an organic film transparent to guided light, or an optical thin film (a thin film made of an inorganic material transparent to guided light). (A transflective film). The optical element 15
For example, the optical waveguide 22 in the first waveguide circuit 14
And a part of the incident light guided through the optical waveguide 22 is transmitted and guided to the optical waveguide 24, and a part of the incident light is reflected and guided to the optical waveguide 26. The optical thin film is composed of, for example, a multilayer interference film or a metal film. A method for forming the partial reflection / partial transmission film 15 will be described later.

【００２６】第１の導波路回路１４の光導波路２６の側
面部２６０と第３の導波路回路１８の光導波路４２の側
面部４２０との間に第１の光ファイバ５２が接続されて
いる。第２の導波路回路１６の光導波路３２の側面部３
２０と第１の導波路回路１４の光導波路２４の側面部２
４０との間に第２の光ファイバ５４が接続されている。The first optical fiber 52 is connected between the side surface portion 260 of the optical waveguide 26 of the first waveguide circuit 14 and the side surface portion 420 of the optical waveguide 42 of the third waveguide circuit 18. Side surface portion 3 of optical waveguide 32 of second waveguide circuit 16
20 and the side surface portion 2 of the optical waveguide 24 of the first waveguide circuit 14
The second optical fiber 54 is connected between the first optical fiber 40 and the second optical fiber 54.

【００２７】第１の導波路回路１４、第２の導波路回路
１６、第３の導波路回路１８の製造方法について述べ
る。本実施の形態においては、光導波路として基板１４
０，１６０，１８０のそれぞれに形成したポリマ導波路
を用いる場合を示す。A method of manufacturing the first waveguide circuit 14, the second waveguide circuit 16, and the third waveguide circuit 18 will be described. In the present embodiment, the substrate 14 serves as an optical waveguide.
The case where polymer waveguides formed at 0, 160 and 180 are used will be described.

【００２８】第１の導波路回路１４の製造方法について
述べる。図３（Ａ）、（Ｂ）は光分岐導波路１０の断面
の一部を示す図である。シリコンの基板１４０に、図２
（Ａ）および図３に示すように、基板１４０の上にクラ
ッド層１４１を形成し、さらにクラッド層１４１の上に
コア層１４２を形成する。クラッド層１４１はコア層１
４２より屈折率の低いポリマを用い、コア層１４２のポ
リマをスピンコート等により塗布する。クラッド層１４
１とコア層１４２のそれぞれの膜厚は最終的な導波路幅
と膜厚の関係からシングルモード導波路となるように設
計する。たとえば、コア層の厚さ２μｍ、クラッド層の
厚さ４μｍで形成される。コア層１４２の上に十字に交
差した光導波路２２，２４と光導波路２６になる部分を
形成する。すなわち、３〜６μｍ好ましくは４〜５μｍ
幅のレジストパターンをフォトリソグラフィ工法により
光導波路２２，２４，２６になる部分を形成し、これを
酸素ガス中でリアクティブ・イオン・エッチング（ＲＩ
Ｅ）処理してコア層１４２のみをエッチングしてレジス
ト形状幅とコア層１４２の膜厚の矩形状の光導波路を形
成する。その後、その光導波路の膜が形成された表面に
再びクラッド層１４３をスピンコート等により形成す
る。A method for manufacturing the first waveguide circuit 14 will be described. FIGS. 3A and 3B are views showing a part of a cross section of the optical branching waveguide 10. On a silicon substrate 140, FIG.
As shown in FIG. 3A and FIG. 3, a clad layer 141 is formed on a substrate 140, and a core layer 142 is formed on the clad layer 141. The cladding layer 141 is the core layer 1
Using a polymer having a lower refractive index than 42, the polymer of the core layer 142 is applied by spin coating or the like. Clad layer 14
The thickness of each of the core layer 142 and the core layer 142 is designed to be a single mode waveguide from the relationship between the final waveguide width and the thickness. For example, it is formed with a core layer having a thickness of 2 μm and a cladding layer having a thickness of 4 μm. On the core layer 142, portions that become the optical waveguides 22 and 24 and the optical waveguide 26 that cross each other in a cross are formed. That is, 3 to 6 μm, preferably 4 to 5 μm
A portion of the resist pattern having a width to become the optical waveguides 22, 24, and 26 is formed by a photolithography method, and this is subjected to reactive ion etching (RI) in oxygen gas.
E) The process is performed to etch only the core layer 142 to form a rectangular optical waveguide having a resist shape width and a thickness of the core layer 142. Thereafter, the cladding layer 143 is formed again on the surface of the optical waveguide on which the film is formed by spin coating or the like.

【００２９】以上により、第１の導波路回路１４が形成
される。すなわち、第１の導波路回路１４は、図３
（Ａ）に図解したように、基板１４０と、基板１４０の
上に形成されたクラッド層１４１と、クラッド層１４１
の上に形成されたコア層１４２と、コア層１４２の上に
形成された光導波路２２，２４，２６と、光導波路の上
を包囲して形成されたクラッド層１４３とで構成されて
いる。As described above, the first waveguide circuit 14 is formed. That is, the first waveguide circuit 14 corresponds to FIG.
As illustrated in (A), the substrate 140, the cladding layer 141 formed on the substrate 140, and the cladding layer 141
A core layer 142 formed on the optical waveguide, optical waveguides 22, 24, and 26 formed on the core layer 142, and a cladding layer 143 formed so as to surround the optical waveguide.

【００３０】第２の導波路回路１６および第３の導波路
回路１８も、第１の導波路回路１４と同様に形成する。
ただし、第１の導波路回路１４における光導波路２２，
２４，２６の位置と、第２の導波路回路１６における光
導波路３２，３４，３６と位置、第３の導波路回路１８
における光導波路４２，４４，４８の位置は、これら導
波路回路１４、１６、１８を積層した場合、図１（Ａ）
のごとき位置関係になるように規定する。本実施の形態
においては、各層の導波路回路１４、１６、１８におけ
る光導波路はそれぞれ、図１（Ａ）に図解したように、
上下左右に２００μｍ離して形成する。The second waveguide circuit 16 and the third waveguide circuit 18 are formed similarly to the first waveguide circuit 14.
However, the optical waveguides 22 in the first waveguide circuit 14,
24, 26, the positions of the optical waveguides 32, 34, 36 in the second waveguide circuit 16, and the third waveguide circuit 18
The positions of the optical waveguides 42, 44 and 48 in FIG.
It is stipulated that the positional relationship is as shown below. In the present embodiment, the optical waveguides in the waveguide circuits 14, 16, and 18 of the respective layers are, as illustrated in FIG.
It is formed up, down, left and right at a distance of 200 μm.

【００３１】以上のように形成した、第１の導波路回路
１４、第２の導波路回路１６、第３の導波路回路１８を
主基板１２の上に積層する。この積層のとき、第１の導
波路回路１４の交点２８、第２の導波路回路１６の交点
３８、第３の導波路回路１８の交点４８が、溝５０の形
成において一直線に並ぶように位置合わせを行う。The first waveguide circuit 14, the second waveguide circuit 16, and the third waveguide circuit 18 formed as described above are laminated on the main substrate 12. In this stacking, the intersection 28 of the first waveguide circuit 14, the intersection 38 of the second waveguide circuit 16, and the intersection 48 of the third waveguide circuit 18 are positioned so as to be aligned in forming the groove 50. Perform alignment.

【００３２】次に、ダイシングソーで約３０μｍのメタ
ルブレードを使用し直交する光導波路と４５度の角度で
基板に垂直な深さ３０μｍ以上の溝５０を形成する。Next, a groove 50 having a depth of 30 μm or more perpendicular to the substrate is formed at an angle of 45 ° with the orthogonal optical waveguide using a metal blade of about 30 μm with a dicing saw.

【００３３】次に、溝５０の一方の側壁に、それぞれの
光導波路に対して所望の光分岐比、本実施の形態におい
ては、１：１の光分岐比を得るために、多層干渉膜、金
属膜等の光学薄膜からなる部分反射・部分透過機能を有
する光学素子１５を形成する。Next, on one of the side walls of the groove 50, in order to obtain a desired light branching ratio with respect to each optical waveguide, in this embodiment, a 1: 1 light branching ratio, a multilayer interference film, An optical element 15 composed of an optical thin film such as a metal film and having a partial reflection / partial transmission function is formed.

【００３４】光学素子（部分反射・部分透過膜）１５の
形成を述べる。基板表面に電極４２、４４、４８が存在
する場合には、表面の光学薄膜を除去しておかなければ
ならない場合がある。そのような場合には、従来のよう
に薬品を用いる湿式エッチングやプラズマによる乾式エ
ッチングによりエッチング除去する方法を採することが
できるが、その場合、導波路基板へのダメージが危惧さ
れる。本実施の形態においては、蒸着またはスパッタリ
ングにより導波路基板へダメージを与えることなく、基
板表面の光学薄膜除去を確実に行うことができる。部分
反射・部分透過膜１５が溝５０の一方の側壁に形成され
るように、図３（Ａ）に示すように、溝５０が形成され
た光分岐導波路１０を傾斜させて、多層干渉膜、金属膜
等の光学薄膜の材料を溝５０の一方の面に向けて蒸着ま
たはスパッタリングする。それにより、溝５０の内壁の
一方に部分反射・部分透過膜１５となる部分と、第３の
導波路回路１８の上部に剥離膜が形成される。The formation of the optical element (partial reflection / partial transmission film) 15 will be described. If the electrodes 42, 44, 48 are present on the substrate surface, it may be necessary to remove the optical thin film on the surface. In such a case, it is possible to adopt a conventional method of removing by etching using wet etching using a chemical or dry etching using plasma, but in this case, there is a concern that the waveguide substrate may be damaged. In this embodiment, the optical thin film on the substrate surface can be reliably removed without damaging the waveguide substrate by vapor deposition or sputtering. As shown in FIG. 3A, the optical branching waveguide 10 having the groove 50 is inclined so that the partial reflection / partial transmission film 15 is formed on one side wall of the groove 50, and the multilayer interference film is formed. Then, a material of an optical thin film such as a metal film is deposited or sputtered toward one surface of the groove 50. Thereby, a release film is formed on one of the inner walls of the groove 50 to be the partial reflection / partial transmission film 15 and on the third waveguide circuit 18.

【００３５】すなわち、部分反射・部分透過膜１５を、
蒸着またはスパッタリングによって形成する際、あらか
じめ光導波路基板の表面に剥離可能な膜を形成してお
く。次いで、溝加工を行った後、図３（Ａ）に示すよう
に、光学薄膜が溝５０の側面に形成されるように、光分
岐導波路１０を傾斜させてこれを蒸着またはスパッタリ
ングする。しかる後、図３（Ｂ）に示すように、光導波
路基板表面の膜をその上の光学薄膜とともに剥離除去す
る。このとき、剥離する膜として、たとえば水溶性の有
機膜等を用いれば、水洗による剥離が可能で、基板に与
える影響もほとんど考慮することなく、光学薄膜の除去
が可能となる。That is, the partial reflection / partial transmission film 15 is
When forming by vapor deposition or sputtering, a peelable film is previously formed on the surface of the optical waveguide substrate. Next, after groove processing, as shown in FIG. 3A, the optical branching waveguide 10 is inclined and deposited or sputtered so that an optical thin film is formed on the side surface of the groove 50. Thereafter, as shown in FIG. 3B, the film on the surface of the optical waveguide substrate is peeled off together with the optical thin film thereon. At this time, if, for example, a water-soluble organic film or the like is used as the film to be peeled, the film can be peeled off by water washing, and the optical thin film can be removed with almost no influence on the substrate.

【００３６】部分反射・部分透過膜１５は、光が伝搬さ
れる第１の導波路回路１４のコア層１４２、第２の導波
路回路１６のコア層１６２、第３の導波路回路１８のコ
ア層１８２と接しているように形成される。The partially reflecting / partially transmitting film 15 includes a core layer 142 of the first waveguide circuit 14, a core layer 162 of the second waveguide circuit 16, and a core of the third waveguide circuit 18 through which light propagates. It is formed so as to be in contact with the layer 182.

【００３７】また、４５度半透過反射膜１５の形成に
は、空間光学系におけるハーフミラーの作製技術が利用
され得る。あるいは、部分反射・部分透過膜１５は、導
波光に対して透明な有機フィルムに光学薄膜が形成でき
る。また部分反射・部分透過膜１５は、多層干渉膜また
は金属膜で形成できる。For the formation of the 45-degree semi-transmissive reflection film 15, a technique for manufacturing a half mirror in a spatial optical system can be used. Alternatively, as the partial reflection / partial transmission film 15, an optical thin film can be formed on an organic film transparent to guided light. Further, the partial reflection / partial transmission film 15 can be formed by a multilayer interference film or a metal film.

【００３８】溝５０の深さは、部分反射・部分透過膜１
５が第１の導波路回路１４のコア層１４２と接する位置
より深い位置である。第１の導波路回路１４の基板１４
０の途中、または、主基板１２の近傍まで溝５０が形成
されてもよい。The depth of the groove 50 depends on the partial reflection / partial transmission film 1.
Reference numeral 5 denotes a position deeper than a position in contact with the core layer 142 of the first waveguide circuit 14. Substrate 14 of first waveguide circuit 14
The groove 50 may be formed in the middle of 0 or near the main substrate 12.

【００３９】その後、導波路に直角に交差点を含む矩形
状にダイシングソーを用いて、図１（Ａ）に図解した単
体の光分岐導波路を切り出す。Thereafter, a single optical branching waveguide illustrated in FIG. 1A is cut out using a dicing saw in a rectangular shape including an intersection at right angles to the waveguide.

【００４０】その後、第１の光ファイバ５２および第２
の光ファイバ５４を用いて、各層の導波路の相互間を接
続する。第１の光ファイバ５２、第２の光ファイバ５４
の固定は、光学軸調整を終わった後、接着剤などで固定
する。これにて、光分岐導波路１０が完成する。Thereafter, the first optical fiber 52 and the second
The optical fibers 54 are used to connect the waveguides of each layer. First optical fiber 52, second optical fiber 54
After the optical axis adjustment is completed, the lens is fixed with an adhesive or the like. Thus, the optical branch waveguide 10 is completed.

【００４１】なお、第１の光ファイバ５２および第２の
光ファイバ５４を接続することは本発明の光分岐導波路
において必須の要件ではない。第１の光ファイバ５２お
よび第２の光ファイバ５４を接続しないときは、それぞ
れの出力部から２分岐した光が射出されるから、光分岐
導波路は単なる１／２光分岐導波路として機能する。他
方、第１の光ファイバ５２および第２の光ファイバ５４
を接続したときは、下記に詳述するように、光分岐導波
路は１／４光分岐導波路として機能する。The connection of the first optical fiber 52 and the second optical fiber 54 is not an essential requirement in the optical branch waveguide of the present invention. When the first optical fiber 52 and the second optical fiber 54 are not connected, the light branched into two is emitted from the respective output portions, so that the optical branch waveguide functions as a simple 1/2 optical branch waveguide. . On the other hand, a first optical fiber 52 and a second optical fiber 54
Is connected, the optical branch waveguide functions as a 1/4 optical branch waveguide, as described in detail below.

【００４２】図４を参照して光分岐導波路１０における
光分岐の作用を述べる。強度Ｐで第１の導波路回路１４
の光導波路２２の側面部２２０に入射光ＩＮが入射され
ると、その入射光は光導波路２２内を伝搬されて行き、
部分反射・部分透過膜１５に到達する。部分反射・部分
透過膜１５は強度１／２で、光導波路２６に反射光と、
光導波路２４に透過光を分岐する。光導波路２６に反射
された導波されて光は光導波路２６を伝搬されて側面部
２６０から第１の光ファイバ５２に入射される。第１の
光ファイバ５２に入射された光は第３の導波路回路１８
の光導波路４２の側面分４２０を介して光導波路４２に
導波される。光導波路４２に導波された光は光導波路４
２の内部を導波されて部分反射・部分透過膜１５に到達
する。部分反射・部分透過膜１５は入射された光の強度
を１／２にして半分を光導波路４６に反射し、半分を光
導波路４４に反射する。すなわち、光導波路４６には入
射光ＩＮの強度の１／４の強度の光が導波されて、その
内部を伝搬してその側面部４６０から出力される。同様
に、光導波路４４には入射光ＩＮの強度の１／４の強度
の光が導波されて、その内部を伝搬してその側面部４４
０から出力される。光導波路２４に反射された導波され
て光は光導波路２４を伝搬されて側面部２４０から第２
の光ファイバ５４に入射される。第２の光ファイバ５４
に入射された光は第２の導波路回路１６の光導波路３２
の側面分３２０を介して光導波路３２に導波される。光
導波路３２に導波された光は光導波路２２の内部を導波
されて部分反射・部分透過膜１５に到達する。部分反射
・部分透過膜１５は入射された光の強度を１／２にして
半分を光導波路３６に反射し、半分を光導波路３４に反
射する。すなわち、光導波路３６には入射光ＩＮの強度
の１／４の強度の光が導波されて、その内部を伝搬して
その側面部３６０から出力される。同様に、光導波路３
４には入射光ＩＮの強度の１／４の強度の光が導波され
て、その内部を伝搬してその側面部３４０から出力され
る。すなわち、光分岐導波路１０は、強度Ｐの入射光Ｉ
Ｎを光導波路２２の側面部２２０に入射させると、側面
部３４０，４６０，３６０，４４０から、それぞれ強度
１／４の光を出力する。したがって、光分岐導波路１０
は１／４光分岐導波路として機能する。Referring to FIG. 4, the function of the optical branching in the optical branching waveguide 10 will be described. The first waveguide circuit 14 having an intensity P
When the incident light IN is incident on the side surface portion 220 of the optical waveguide 22, the incident light propagates through the optical waveguide 22,
The light reaches the partially reflecting / partially transmitting film 15. The partial reflection / partial transmission film 15 has an intensity of 、, and the reflected light
The transmitted light is branched into the optical waveguide 24. The guided light reflected by the optical waveguide 26 propagates through the optical waveguide 26 and enters the first optical fiber 52 from the side surface 260. The light incident on the first optical fiber 52 is applied to the third waveguide circuit 18.
Is guided to the optical waveguide 42 via the side surface 420 of the optical waveguide 42. The light guided to the optical waveguide 42 is the optical waveguide 4
Then, the light is guided through the inside of the optical fiber 2 and reaches the partial reflection / partial transmission film 15. The partial reflection / transmission film 15 reduces the intensity of the incident light by half, reflects half of the light to the optical waveguide 46 and reflects half to the optical waveguide 44. That is, light having an intensity of ４ of the intensity of the incident light IN is guided to the optical waveguide 46, propagates through the inside, and is output from the side surface portion 460. Similarly, light having an intensity of １ ／ of the intensity of the incident light IN is guided to the optical waveguide 44, propagates through the inside of the optical waveguide 44, and has a side surface 44.
Output from 0. The light reflected and reflected by the optical waveguide 24 is propagated through the optical waveguide 24 and the second
To the optical fiber 54. Second optical fiber 54
Incident on the optical waveguide 32 of the second waveguide circuit 16
Is guided to the optical waveguide 32 via the side surface portion 320 of the optical waveguide. The light guided to the optical waveguide 32 is guided inside the optical waveguide 22 and reaches the partially reflecting / partially transmitting film 15. The partial reflection / partial transmission film 15 halves the intensity of the incident light, reflects half of the light to the optical waveguide 36 and reflects half of the light to the optical waveguide 34. That is, light having an intensity of １ ／ of the intensity of the incident light IN is guided to the optical waveguide 36, propagates through the inside, and is output from the side surface portion 360. Similarly, the optical waveguide 3
The light having an intensity of １ ／ of the intensity of the incident light IN is guided to 4, propagates through the inside, and is output from the side surface portion 340. That is, the optical branching waveguide 10 receives the incident light I of intensity P.
When N is incident on the side surface 220 of the optical waveguide 22, light having an intensity of 1/4 is output from each of the side surfaces 340, 460, 360, and 440. Therefore, the optical branching waveguide 10
Functions as a 1/4 optical branching waveguide.

【００４３】なお、予め第１の導波路回路１４、第２の
導波路回路１６、第３の導波路回路１８のシリコン基板
の側面部２６０，４２０，２４０，３２０に第１の光フ
ァイバ５２、第２の光ファイバ５４を接続するＶ溝をエ
ッチングにより形成させておくことにより、ファイバの
位置合わせ、部品作製工程減を図れ、接続工程の簡素化
が可能となる。The first optical fiber 52, the first optical fiber 52, the second waveguide circuit 16, and the third waveguide circuit 18 are previously provided on the side surfaces 260, 420, 240, and 320 of the silicon substrate. By forming the V-groove for connecting the second optical fiber 54 by etching, the alignment of the fiber and the number of component manufacturing steps can be reduced, and the connection step can be simplified.

【００４４】工業的に生産する場合には、たとえば３イ
ンチの基板全面に、たとえば１ｍｍピッチの直交する網
状の光導波路を形成した後、その光導波路に格子の交点
を通る導波路に４５度をなす溝５０を全面に加工する。
部分反射・部分透過膜１５が溝５０の一方の側壁に形成
されるように、光分岐導波路１０の基板を傾斜させて、
多層干渉膜、金属膜等の光学薄膜を蒸着またはスパッタ
リングする。しかる後、これをダイシング用支持膜に張
りつけ、ダシシングソーで格子の中間点を通る導波路に
直角（平行）直線で切断して多数個の光分岐導波路を得
ることができる。In the case of industrial production, an orthogonal net-like optical waveguide having a pitch of, for example, 1 mm is formed on the entire surface of, for example, a 3-inch substrate, and then 45 ° is applied to the waveguide passing through the intersection of the lattice. The groove 50 to be formed is processed on the entire surface.
The substrate of the optical branching waveguide 10 is inclined so that the partial reflection / partial transmission film 15 is formed on one side wall of the groove 50,
An optical thin film such as a multilayer interference film or a metal film is deposited or sputtered. Thereafter, this is adhered to a supporting film for dicing, and cut by a straight line perpendicular (parallel) to a waveguide passing through an intermediate point of the lattice with a dicing saw to obtain a large number of optical branching waveguides.

【００４５】上記した例の生産工程は、本素子作製の一
つの例であり、工程順に変更、接着剤の塗布方法、導波
路の材料、導波路形成方法はそれぞれの材料、目的仕様
により変更しても、本発明の主旨を損なうものではな
い。The production process of the above example is one example of the production of the present element, and the order of the processes is changed, the method of applying the adhesive, the material of the waveguide, and the method of forming the waveguide are changed according to the respective materials and intended specifications. However, this does not impair the gist of the present invention.

【００４６】第１の導波路回路１４、第２の導波路回路
１６、第３の導波路回路１８の積層関係は、上述した例
示に限らず、その積層順序を変更することができる。ま
た、第１の導波路回路１４、第２の導波路回路１６、第
３の導波路回路１８における光導波路の配置を変更する
こともできる。特に、長い光導波路と短い光導波路との
交差角度を上述した９０°から変更した場合は、上述し
た光導波路の配置と変えることもできる。しかしなが
ら、部分反射・部分透過膜１５における反射およびとう
か考慮して、光導波路の交差角度と配置を決定する。The stacking relationship of the first waveguide circuit 14, the second waveguide circuit 16, and the third waveguide circuit 18 is not limited to the above-described example, and the stacking order can be changed. Further, the arrangement of the optical waveguides in the first waveguide circuit 14, the second waveguide circuit 16, and the third waveguide circuit 18 can be changed. In particular, when the intersection angle between the long optical waveguide and the short optical waveguide is changed from the above-mentioned 90 °, the arrangement of the above-described optical waveguide can be changed. However, the intersection angle and the arrangement of the optical waveguides are determined in consideration of the reflection on the partial reflection / partial transmission film 15 and the like.

【００４７】本実施の形態によれば、３層のそれぞれの
導波路回路１４、１６、１８について、使用波長に透明
な基板１４０、１６０、１８０のそれぞれについて直線
状をなす２本の光導波路２２・２４と２６、３２・２４
と３６、４２・４４と４６を、数１０または９０°の角
度で交差させて形成し、光導波路２２・２４と光導波路
２６との交差領域を含むように、光導波路と所定の角度
をなし、深さがコア層１４２の深さ以上に設定した溝５
０を形成し、溝５０の一側壁に第１の導波路回路１４の
コア層１４２まで到達する深さの部分反射・部分透過機
能を有する光学素子１５を形成している。その結果、Ｙ
分岐導波路のように複雑なテーパ形状の光導波路部分、
大きな半径の曲線導波路部分を要せず、光出力端部は光
ファイバが接続できるように分離され、形状は従来の部
品に較べ小型になる。According to the present embodiment, for each of the three layers of the waveguide circuits 14, 16 and 18, the two optical waveguides 22 which are linear with respect to each of the substrates 140, 160 and 180 transparent to the wavelength used. .24 and 26, 32.24
, 36, 42, 44, and 46 are formed so as to intersect at an angle of several tens or 90 degrees, and form a predetermined angle with the optical waveguide so as to include an intersection region between the optical waveguides 22 and 24 and the optical waveguide 26. Groove 5 whose depth is set to be greater than or equal to the depth of core layer 142
0 is formed, and the optical element 15 having a partial reflection / partial transmission function at a depth reaching the core layer 142 of the first waveguide circuit 14 is formed on one side wall of the groove 50. As a result, Y
A complicated tapered optical waveguide part like a branch waveguide,
The optical output end is separated so that an optical fiber can be connected without requiring a curved waveguide portion having a large radius, and the shape is smaller than that of a conventional component.

【００４８】光分岐導波路１０は、従来の光分岐導波路
と比較すると、大幅の小型になる。上述した実施の形態
においては、部分反射・部分透過膜１５を形成する溝５
０の幅は約３０μｍであり、光導波路の幅が５〜１０μ
ｍであり、光ファイバ径を１２５μｍであり、３層構造
の１／光分岐導波路としたとき、その作業性を考慮して
も、１辺が１ｍｍ以下の寸法に製造できる。この寸法
は、従来の１／４光分岐導波路と比較すると、１／１０
０の寸法である。１枚の材料基板からは、二次元的な見
地から、約１／１００００倍の光分岐導波路が採れるこ
とになる。したが極限として、光分岐導波路を、接続す
る第１の光ファイバ５２、第２の光ファイバ５４の直径
に相当する１２５μｍ角の小型の部品とすることができ
る。The optical branching waveguide 10 is significantly smaller than a conventional optical branching waveguide. In the above-described embodiment, the grooves 5 forming the partial reflection / partial transmission films 15 are formed.
0 is about 30 μm, and the width of the optical waveguide is 5 to 10 μm.
m, the diameter of the optical fiber is 125 μm, and when a 1 / optical branch waveguide having a three-layer structure is used, it can be manufactured to have a dimension of 1 mm or less on one side even in consideration of its workability. This dimension is 1/10 that of the conventional 1/4 optical branching waveguide.
0 dimension. From one material substrate, an optical branching waveguide of about 1/10000 times can be obtained from a two-dimensional viewpoint. However, as a limit, the optical branch waveguide can be a small part of 125 μm square corresponding to the diameter of the first optical fiber 52 and the second optical fiber 54 to be connected.

【００４９】本実施の形態の光分岐導波路１０は比較的
大きな交差角で製作されることから、分岐部の形状は比
較的容易に得られる。Since the optical branching waveguide 10 of this embodiment is manufactured at a relatively large intersection angle, the shape of the branching portion can be obtained relatively easily.

【００５０】損失、分岐比といった部品の特性は、部分
透過・部分反射膜に依存することから、本実施の形態の
光分岐導波路１０は特性の管理が容易になる。Since the characteristics of the components, such as the loss and the branching ratio, depend on the partial transmission / partial reflection film, the characteristics of the optical branching waveguide 10 of this embodiment can be easily managed.

【００５１】光分岐導波路１０において、外部回路との
接続は、第１の光ファイバ５２、第２の光ファイバ５４
を直接接続することが可能であり、さらに、基板端面の
導波路開口に直接受光素子や発光素子を接着することも
可能である。In the optical branching waveguide 10, the connection with the external circuit is made by the first optical fiber 52 and the second optical fiber 54.
Can be directly connected, and further, a light receiving element or a light emitting element can be directly bonded to the waveguide opening on the end face of the substrate.

【００５２】本実施の形態の光分岐導波路１０は寸法が
比較的小さいことから、取り扱いを容易にするために、
この光分岐導波路１０を支えるこの基板より大きく安価
な支持基板にこの基板を固定して、その支持基板にＶ溝
を設けて光ファイバを接続したり、その支持基板に受光
素子や発光素子を固定して、導波路と固定することも可
能である。勿論、その支持基板に電気配線を設けて受発
光ユニットとすることもできる。Since the optical branching waveguide 10 according to the present embodiment has a relatively small size, in order to facilitate handling,
This substrate is fixed to a supporting substrate that is larger and cheaper than the substrate that supports the optical branching waveguide 10, and a V-groove is provided in the supporting substrate to connect an optical fiber, and a light receiving element or a light emitting element is mounted on the supporting substrate. It is also possible to fix and fix to the waveguide. Needless to say, electric wiring can be provided on the supporting substrate to form a light receiving / emitting unit.

【００５３】本実施の形態の光分岐導波路は、基板上に
複数配置した１×Ｎの光分岐導波路回路、他の光導波路
回路と複合した光導波路回路、これに電気光学効果、圧
電効果、表面弾性波効果を利用した光機能デバイスにも
利用できる。The optical branch waveguide according to the present embodiment includes a 1 × N optical branch waveguide circuit arranged on a substrate, an optical waveguide circuit combined with another optical waveguide circuit, an electro-optic effect, and a piezoelectric effect. Also, it can be used for an optical functional device using the surface acoustic wave effect.

【００５４】本実施の形態の光分岐導波路によれば、従
来とほぼ同一のプロセスで高い収量が得られ、また設備
の一素子当たりの稼働効率が向上し、さらには歩留りを
向上でき、低コスト化を実現できる等の利点を有する。According to the optical branching waveguide of the present embodiment, a high yield can be obtained by substantially the same process as the conventional one, the operation efficiency per device can be improved, and the yield can be improved. It has advantages such as cost reduction.

【００５５】第２実施の形態 図５（Ａ）、（Ｂ）を参照して本発明の光分岐導波路の
第２実施の形態を述べる。図５（Ａ）は光分岐導波路の
平面図であり、図５（Ｂ）は側面図である。 Second Embodiment A second embodiment of the optical branch waveguide according to the present invention will be described with reference to FIGS. 5A and 5B. FIG. 5A is a plan view of the optical branching waveguide, and FIG. 5B is a side view.

【００５６】第２実施の形態の本光分岐導波路１０Ａ
は、図１〜図４を参照して記述した大の実施の形態の光
分岐導波路１０に対して、溝５０Ａに挿入した部分反射
・部分透過膜１７が異なる。主基板１２、第１の導波路
回路１４、第２の導波路回路１６、第３の導波路回路１
８は第１の実施の形態のものと同様である。溝５０Ａは
第１の実施の形態の溝５０と同様である。すなわち、溝
５０Ａは、第１の光導波路、たとえば、２２と、第３の
光導波路、たとえば、２６との交差領域を含むように、
これらの光導波路と４５度の角度をなし、幅が約３０μ
ｍ幅で、深さが約３０μｍである。The present optical branch waveguide 10A of the second embodiment
Differs from the optical branching waveguide 10 of the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 4 in that the partial reflection / partial transmission film 17 inserted in the groove 50A is different. Main substrate 12, first waveguide circuit 14, second waveguide circuit 16, third waveguide circuit 1
8 is the same as that of the first embodiment. The groove 50A is the same as the groove 50 of the first embodiment. That is, the groove 50A includes an intersecting region of the first optical waveguide, for example, 22 and the third optical waveguide, for example, 26.
Make an angle of 45 degrees with these optical waveguides and have a width of about 30μ.
m width and depth of about 30 μm.

【００５７】溝５０Ａには、少なくとも溝５０Ａの第１
の光導波路、たとえば、２２と第３の光導波路、たとえ
ば、２６との交差領域を含むように、第１の光導波路２
２を導波された入射光の一部を透過させて第２の光導波
路２４に導波させるとともに、入射光の一部を反射して
第３の光導波路２６に導波させる部分反射・部分透過機
能を有する光学素子１７が挿入されている。The groove 50A has at least the first of the groove 50A.
The first optical waveguide 2 so as to include the intersection region between the optical waveguides, for example, 22 and the third optical waveguide, for example, 26.
2 is a partial reflection / partial portion that transmits a part of the incident light guided through the second optical waveguide 2 and guides it to the second optical waveguide 24, and reflects a part of the incident light and guides it to the third optical waveguide 26. An optical element 17 having a transmission function is inserted.

【００５８】部分反射・部分透過機能を有する光学素子
である部分反射・部分透過膜（４５度半透過反射膜）１
７は、たとえば導波光に対して透明な有機フィルムに光
学薄膜が形成されて構成され、あるいは導波光に対して
透明な無機材料からなる薄板に光学薄膜（半透過反射
膜）が形成されて構成される。Partial reflection / partial transmission film (45 degree semi-transmission reflection film) 1 which is an optical element having partial reflection / partial transmission functions
Reference numeral 7 denotes a structure in which an optical thin film is formed on an organic film transparent to guided light, or an optical thin film (semi-transmissive reflection film) is formed on a thin plate made of an inorganic material transparent to guided light. Is done.

【００５９】また、部分反射・部分透過膜１７は、たと
えば多層干渉膜または金属膜により構成される。また、
部分反射・部分透過膜１７は、たとえばポリイミドフィ
ルムや硝子フィルム等に多層干渉反射膜等の光学薄膜を
蒸着、スパッタ等膜形成技術により形成することができ
る。さらに、部分反射・部分透過膜１７の形成には、空
間光学系におけるハーフミラーの作製技術が利用でき
る。The partial reflection / partial transmission film 17 is formed of, for example, a multilayer interference film or a metal film. Also,
The partial reflection / partial transmission film 17 can be formed by a film forming technique such as vapor deposition and sputtering of an optical thin film such as a multilayer interference reflection film on a polyimide film or a glass film. Further, for forming the partial reflection / partial transmission film 17, a half mirror manufacturing technique in the spatial optical system can be used.

【００６０】図５（Ａ）に図解した光分岐導波路１０Ａ
における光線軌跡は、図４を参照して述べた光線軌跡と
全く同じである。The optical branching waveguide 10A illustrated in FIG.
Is exactly the same as the ray trajectory described with reference to FIG.

【００６１】第２の実施の形態の光分岐導波路１０Ａ
も、第１の実施の形態の光分岐導波路１０と同様の効果
を奏することができる。すなわち、従来の光分岐導波路
におけるＹ分岐導波路のように複雑なテーパ形状の光導
波路部分、大半径の曲線導波路部分を要せず、光出力端
部は光ファイバが接続できるように分離され、形状は従
来の部品に較べ小型になる。さらに本光分岐導波路は、
基板上に複数配置した１×Ｎの光分岐導波路回路、他の
光導波路回路と複合した光導波路回路、これに電気光学
効果、圧電効果、表面弾性波効果を利用した光機能デバ
イスにも利用できる。The optical branch waveguide 10A of the second embodiment
Also, the same effects as those of the optical branching waveguide 10 according to the first embodiment can be obtained. That is, unlike the Y branch waveguide in the conventional optical branch waveguide, a complicated tapered optical waveguide section and a large radius curved waveguide section are not required, and the optical output end is separated so that an optical fiber can be connected. Therefore, the shape is smaller than that of the conventional parts. Furthermore, this optical branching waveguide
Multiple 1 × N optical branching waveguide circuits arranged on a substrate, optical waveguide circuits combined with other optical waveguide circuits, and also used for optical functional devices utilizing electro-optic, piezoelectric, and surface acoustic wave effects it can.

【００６２】また本実施の形態の光分岐導波路は、従来
と略同一のプロセスで高い収量が得られ、また設備の一
素子当たりの稼働効率が向上し、さらには歩留りを向上
でき、低コスト化を実現できる等の利点を有する。Further, the optical branching waveguide of the present embodiment can obtain a high yield by substantially the same process as the conventional one, can improve the operating efficiency per element of the equipment, can improve the yield, and can reduce the cost. This has the advantage that realization can be realized.

【００６３】[0063]

【発明の効果】本発明によれば、従来の光分岐導波路に
較べ小さくでき、ひいては光導波路部品の小型化を実現
できる。本発明によれば、従来と略同一のプロセスで高
い収量が得られ、製造設備の一素子当たりの稼働効率が
向上し、低コスト化を実現できる。本発明によれば、光
分岐導波路の小型化によりプロセスの均一性の要求度
が、従来の分岐に比較して低下し、その結果歩留りが向
上し、この点でも低コスト化を実現できる。本発明の光
分岐導波路には、鋭い屈曲部、曲線部がないことから、
フォトリソグラフィ工程の加工精度が緩和され、設備の
低価格化、歩留りの向上によりコストを低減できる。本
発明の光分岐導波路は、分岐特性が導波路の複雑な形状
に依存せず、別プロセスで製作される光学薄膜に依存す
るので、特性の管理が容易で、特性の均一化、性能の向
上を図れる利点がある。According to the present invention, the size of the optical waveguide component can be reduced as compared with the conventional optical branch waveguide, and the size of the optical waveguide component can be reduced. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a high yield is obtained by the process substantially the same as the conventional one, the operating efficiency per one element of a manufacturing facility improves, and cost reduction can be realized. According to the present invention, the required degree of uniformity of the process is reduced by downsizing the optical branching waveguide as compared with the conventional branching, and as a result, the yield is improved and the cost can be reduced in this respect as well. Since the optical branching waveguide of the present invention has no sharp bends or curved portions,
The processing accuracy of the photolithography process is reduced, and the cost can be reduced by lowering the cost of the equipment and improving the yield. The branching characteristics of the optical branching waveguide of the present invention do not depend on the complicated shape of the waveguide, but depend on the optical thin film manufactured by another process. There is an advantage that improvement can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】図１（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の第１の実施の
形態の光分岐導波路の構成図であり、図１（Ａ）は光分
岐導波路の平面図であり、図１（Ｂ）は側面図である。FIGS. 1A and 1B are configuration diagrams of an optical branching waveguide according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1A is a plan view of the optical branching waveguide. FIG. 1B is a side view.

【図２】図２（Ａ）〜（Ｃ）は図１（Ａ）に図解した光
分岐導波路の製造方法を図解した図である。FIGS. 2A to 2C are diagrams illustrating a method of manufacturing the optical branching waveguide illustrated in FIG. 1A.

【図３】図３（Ａ）、（Ｂ）は、図１（Ａ）、（Ｂ）に
図解した光分岐導波路の部分断面図である。FIGS. 3A and 3B are partial cross-sectional views of the optical branching waveguide illustrated in FIGS. 1A and 1B. FIG.

【図４】図４は図１（Ａ）に図解した光分岐導波路１０
における光線軌跡を説明する図である。FIG. 4 is an optical branching waveguide 10 illustrated in FIG.
FIG. 4 is a diagram for explaining a ray trajectory in FIG.

【図５】図５（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の第２の実施の
形態の光分岐導波路の構成図であり、図５（Ａ）は光分
岐導波路の平面図であり、図５（Ｂ）は側面図である。FIGS. 5A and 5B are configuration diagrams of an optical branching waveguide according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 5A is a plan view of the optical branching waveguide. FIG. 5B is a side view.

【図６】図６は従来のマッハェンダ型光変調器の平面図
である。FIG. 6 is a plan view of a conventional Machender type optical modulator.

【図７】図７は図６に図解したマッハェンダ型光変調器
における入力導波路とＹ分岐型導波路の平面図である。FIG. 7 is a plan view of an input waveguide and a Y-branch type waveguide in the Mach-Hender type optical modulator illustrated in FIG. 6;

【図８】図８は図７に図解した光導波路の寸法を図解し
た図である。FIG. 8 is a diagram illustrating dimensions of the optical waveguide illustrated in FIG. 7;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０・・光分岐導波路 １２・・主基板 １４・・第１の導波路回路 １４０・・基板 １４１・・クラッド層 １４２・・コア層 １４３・・クラッド層 ２２，２４，２６・・光導波路 ２８・・交点 １５・・部分反射・部分透過膜 １６・・第２の導波路回路 １６０・・基板 １６１・・クラッド層 １６２・・コア層 １６３・・クラッド層 ３２，３４，３６・・光導波路 ３８・・交点 １７・・部分反射・部分透過膜 １８・・第３の導波路回路 １８０・・基板 １８１・・クラッド層 １８２・・コア層 １８３・・クラッド層 ４２，４４，４６・・光導波路 ４８・・交点 10. Optical branch waveguide 12 Main substrate 14 First waveguide circuit 140 Substrate 141 Cladding layer 142 Core layer 143 Cladding layer 22, 24, 26 Optical waveguide 28 ··· Intersection 15 ··· Partial reflection / partial transmission film 16 ··· Second waveguide circuit 160 ··· Substrate 161 ··· Cladding layer 162 ··· Core layer 163 ··· Cladding layer 32, 34, 36 ··· Optical waveguide 38 .. intersection 17 partial reflection / partial transmission film 18 third waveguide circuit 180 substrate 181 cladding layer 182 core layer 183 cladding layer 42, 44, 46 optical waveguide 48 ..Intersection

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】第１の導波路回路（１４）、第２の導波路
回路（１６）および第３の導波路回路（１８）が積層さ
れた光分岐導波路であって、 前記第１の導波路回路（１４）は、基板（１４０）と、
該基板に直線状に形成された第１の光導波路（２２，２
４）と、前記基板に前記第１の光導波路と所定の交差角
度を持って直線状に形成された第２の光導波路（２６）
とを有し、 前記第２の導波路回路（１６）は、基板（１６０）と、
該基板に直線状に形成された第１の光導波路（３２，３
４）と、前記基板に前記第１の光導波路と所定の交差角
度を持って直線状に形成された第２の光導波路（３６）
とを有し、 前記第３の導波路回路（１８）は、基板（１８０）と、
該基板に直線状に形成された第１の光導波路（４２，４
４）と、前記基板に前記第１の光導波路と所定の交差角
度を持って直線状に形成された第２の光導波路（４６）
とを有し、 前記第１の導波路回路、前記第２の導波路回路および前
記第３の導波路回路が積層されたとき、前記それぞれの
第１の光導波路と第２の光導波路との交差部が一直線並
ぶように、前記前記第１の導波路回路、前記第２の導波
路回路および前記第３の導波路回路におけるそれぞれの
光導波路が配置され、 前記それぞれの第１の光導波路と第２の光導波路との交
差部を通って、所定の幅および所定の深さの溝（５０）
が形成され、 該溝の一方の側面に、前記第１の導波路回路、第２の導
波路回路および第３の導波路回路の前記それぞれの光導
波路の一方から導波された光を一部は透過させて光が導
波されてきた光導波路の延長上にある光導波路に導き、
他を反射させて前記光が導波されてきた光導波路と所定
の交差角度をなす光導波路に導波する光学素子（１５）
とを有する光分岐導波路。1. An optical branching waveguide in which a first waveguide circuit (14), a second waveguide circuit (16), and a third waveguide circuit (18) are stacked, wherein The waveguide circuit (14) includes a substrate (140),
A first optical waveguide (22, 2) linearly formed on the substrate
4) a second optical waveguide (26) formed linearly on the substrate at a predetermined intersection angle with the first optical waveguide.
The second waveguide circuit (16) comprises: a substrate (160);
A first optical waveguide (32, 3) linearly formed on the substrate.
4) a second optical waveguide (36) linearly formed on the substrate at a predetermined intersection angle with the first optical waveguide.
The third waveguide circuit (18) comprises: a substrate (180);
First optical waveguides (42, 4) linearly formed on the substrate.
4) a second optical waveguide (46) formed linearly on the substrate at a predetermined intersection angle with the first optical waveguide.
When the first waveguide circuit, the second waveguide circuit, and the third waveguide circuit are laminated, the first optical waveguide and the second optical waveguide The respective optical waveguides in the first waveguide circuit, the second waveguide circuit, and the third waveguide circuit are arranged so that the intersections are aligned, and the respective first optical waveguides and A groove having a predetermined width and a predetermined depth through an intersection with the second optical waveguide;
Is formed on one side surface of the groove, and the light guided from one of the respective optical waveguides of the first waveguide circuit, the second waveguide circuit, and the third waveguide circuit is partially formed. Is transmitted and guided to the optical waveguide on the extension of the optical waveguide from which light has been guided,
An optical element for reflecting the others and guiding the light to the optical waveguide at a predetermined intersection angle with the optical waveguide from which the light is guided (15)
An optical branching waveguide having: 【請求項２】第１の導波路回路（１４）、第２の導波路
回路（１６）および第３の導波路回路（１８）が積層さ
れた光分岐導波路であって、 前記第１の導波路回路（１４）は、基板（１４０）と、
該基板に直線状に形成された第１の光導波路（２２，２
４）と、前記基板に前記第１の光導波路と所定の交差角
度を持って直線状に形成された第２の光導波路（２６）
とを有し、 前記第２の導波路回路（１６）は、基板（１６０）と、
該基板に直線状に形成された第１の光導波路（３２，３
４）と、前記基板に前記第１の光導波路と所定の交差角
度を持って直線状に形成された第２の光導波路（３６）
とを有し、 前記第３の導波路回路（１８）は、基板（１８０）と、
該基板に直線状に形成された第１の光導波路（４２，４
４）と、前記基板に前記第１の光導波路と所定の交差角
度を持って直線状に形成された第２の光導波路（４６）
とを有し、 前記第１の導波路回路、前記第２の導波路回路および前
記第３の導波路回路が積層されたとき、前記それぞれの
第１の光導波路と第２の光導波路との交差部が一直線並
ぶように、前記前記第１の導波路回路、前記第２の導波
路回路および前記第３の導波路回路におけるそれぞれの
光導波路が配置され、 前記それぞれの第１の光導波路と第２の光導波路との交
差部を通って、所定の幅および所定の深さの溝（５０）
が形成され、 該溝の内部に挿入された、前記第１の導波路回路、第２
の導波路回路および第３の導波路回路の前記それぞれの
光導波路の一方から導波された光を一部は透過させて光
が導波されてきた光導波路の延長上にある光導波路に導
き、他を反射させて前記光が導波されてきた光導波路と
所定の交差角度をなす光導波路に導波する光学素子（１
７）とを有する光分岐導波路。2. An optical branch waveguide in which a first waveguide circuit (14), a second waveguide circuit (16), and a third waveguide circuit (18) are stacked, wherein The waveguide circuit (14) includes a substrate (140),
A first optical waveguide (22, 2) linearly formed on the substrate
4) a second optical waveguide (26) formed linearly on the substrate at a predetermined intersection angle with the first optical waveguide.
The second waveguide circuit (16) comprises: a substrate (160);
A first optical waveguide (32, 3) linearly formed on the substrate.
4) a second optical waveguide (36) linearly formed on the substrate at a predetermined intersection angle with the first optical waveguide.
The third waveguide circuit (18) comprises: a substrate (180);
First optical waveguides (42, 4) linearly formed on the substrate.
4) a second optical waveguide (46) formed linearly on the substrate at a predetermined intersection angle with the first optical waveguide.
When the first waveguide circuit, the second waveguide circuit, and the third waveguide circuit are laminated, the first optical waveguide and the second optical waveguide The respective optical waveguides in the first waveguide circuit, the second waveguide circuit, and the third waveguide circuit are arranged so that the intersections are aligned, and the respective first optical waveguides and A groove having a predetermined width and a predetermined depth through an intersection with the second optical waveguide;
Are formed, and the first waveguide circuit and the second waveguide circuit are inserted into the groove.
A part of the light guided from one of the respective optical waveguides of the waveguide circuit and the third waveguide circuit is transmitted to guide the light to an optical waveguide on an extension of the optical waveguide from which the light has been guided. An optical element (1) that reflects the other light and guides the light to the optical waveguide at a predetermined intersection angle with the optical waveguide from which the light is guided.
7) An optical branching waveguide having the following. 【請求項３】前記ある層の導波路回路から出射された光
を他の層の導波路回路の光導波路に導く光ファイバが接
続されている、請求項１または２記載の光分岐導波路。3. The optical branch waveguide according to claim 1, wherein an optical fiber for guiding light emitted from the waveguide circuit of the certain layer to an optical waveguide of the waveguide circuit of another layer is connected. 【請求項４】前記光学素子は、導波光に対して透明な有
機フィルムに光学薄膜が形成されて構成されている、請
求項１〜３のいずれか記載の光分岐導波路。4. The optical branch waveguide according to claim 1, wherein the optical element is formed by forming an optical thin film on an organic film transparent to guided light. 【請求項５】前記光学薄膜は、多層干渉膜または金属膜
である、請求項１〜３のいずれか記載の光分岐導波路。5. The optical branch waveguide according to claim 1, wherein said optical thin film is a multilayer interference film or a metal film. 【請求項６】前記光学素子の光を透過および反射させる
光分岐比が１：１である請求項１〜５のいずれかに記載
の光分岐導波路。6. The optical branching waveguide according to claim 1, wherein an optical branching ratio for transmitting and reflecting light of said optical element is 1: 1.