光導波路モジュール
【課題】 加熱空気の熱膨張による弊害を防ぐことができる光導波路モジュールを提供する。
【解決手段】 光を導波するコア２３を保持するクラッド２２が基板２１の表面に形成され、前記クラッド２２の基板２１と反対側の面２２ｂには前記コア２３で導波される光の伝播を制御するためのヒーター２４が設けられた光導波路板２と、この光導波路板２のクラッド２２側に接合される封止ブロック３Ａと、前記光導波路板２の両端面２ａに接合される光ファイバアレイ４とを備えた光導波路モジュール１であって、前記コア２３が延在する方向の前記封止ブロック３Ａの両端部を、前記コア２３が延在する方向の前記光導波路板２の両端部に一致させるとともに、当該封止ブロック３Ａに、前記ヒーター２４の周辺の空間を外部に開放する溝部３１を設けた。
【解決手段】 光を導波するコア２３を保持するクラッド２２が基板２１の表面に形成され、前記クラッド２２の基板２１と反対側の面２２ｂには前記コア２３で導波される光の伝播を制御するためのヒーター２４が設けられた光導波路板２と、この光導波路板２のクラッド２２側に接合される封止ブロック３Ａと、前記光導波路板２の両端面２ａに接合される光ファイバアレイ４とを備えた光導波路モジュール１であって、前記コア２３が延在する方向の前記封止ブロック３Ａの両端部を、前記コア２３が延在する方向の前記光導波路板２の両端部に一致させるとともに、当該封止ブロック３Ａに、前記ヒーター２４の周辺の空間を外部に開放する溝部３１を設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱光学効果を利用した光導波路モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱光学効果（TO：Thermo Optical）を利用した光導波路モジュールとしては、例えば、特許文献１に記載されているように、光を導波するコアを保持するクラッドが基板の表面に形成され、クラッドの基板と反対側の面にヒーターが設けられた光導波路板と、この光導波路板のクラッド側に接合される封止ブロックと、前記コアが延在する方向の前記光導波路板の両端面に接合される光ファイバアレイとを備えたものが知られている。
【０００３】
前記コアは、クラッドよりも屈折率が高く、かつ、加熱により屈折率が変化する材料で構成されており、このコアがヒーターによってクラッドを介して加熱されることにより、コアで導波される光が減衰されたり遮断されたりして光の伝播が制御されるようになっている。
【特許文献１】特開２００５−１７６４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記光導波路モジュールにおいては、封止ブロックの光導波路板に面する接合面に凹部が形成されており、この凹部と光導波路板とによって密閉空間が形成され、この密閉空間に臨む位置に前記ヒーターが配置されている。
【０００５】
しかしながら、このようにヒーターが臨む位置に配置された空間が密閉されている構成では、例えば耐環境試験等において封止ブロック内の空気が加熱されると、その加熱空気が熱膨張することから、加熱空気の熱膨張による弊害を生じないようにすることが望まれる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑み、加熱空気の熱膨張による弊害を防ぐことができる光導波路モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明では、光を導波するコアを保持するクラッドが基板の表面に形成され、前記クラッドの前記基板と反対側の面には前記コアで導波される光の伝播を制御するためのヒーターが設けられた光導波路板と、この光導波路板のクラッド側に接合される封止ブロックと、前記コアが延在する方向の前記光導波路板の両端面に接合される光ファイバアレイとを備えた光導波路モジュールにおいて、前記コアが延在する方向の前記封止ブロックの両端部を、前記コアが延在する方向の前記光導波路板の両端部に一致させるとともに、当該封止ブロックに、前記ヒーターの周辺の空間を外部に開放する開放部を設けている。
【０００８】
前記開放部は、前記封止ブロックの前記光導波路板に面する接合面に、前記コアが延在する方向と略直交する方向に延在するとともにその延在する方向に開口する溝部を形成して、この溝部で構成することができる。
【０００９】
もしくは、前記開放部は、前記封止ブロックの前記光導波路板に面する接合面に凹部を設けるとともに、この凹部に当該凹部で囲まれる空間と外部とを連通する連通孔を設け、前記凹部と連通孔とで構成することができる。
【００１０】
あるいは、前記開放部は、前記封止ブロックの前記光導波路板のヒーターに対応する位置に当該封止ブロックを前記光導波路板の表面と略直交する方向に貫通する貫通開口を形成して、この貫通開口で構成することができる。
【００１１】
また、前記光導波路モジュールにおいて、前記コアが延在する方向の前記光導波路板の端面と前記封止ブロックの端面とを、光導波路板から封止ブロックに向かう方向に内向きに傾斜する同一傾斜面上に位置させて、この傾斜面と前記光導波路板の表面に対する法線との角度を、０°より大きく４５°より小さい値に設定し、かつ、光導波路板の端面と封止ブロックの端面とに前記光ファイバアレイを接合している。
【００１２】
さらに、前記光導波路モジュールにおいて、前記光ファイバアレイは、光ファイバと、この光ファイバを挟み込んで固定する第１固定ブロック及び第２固定ブロックとを有しており、前記第１固定ブロックを前記封止ブロックと同じ材料で構成して当該封止ブロックの端面に接合するとともに、前記第２固定ブロックを前記光導波路板の基板と同じ材料で構成して光導波路板の端面を構成する当該基板の端面に接合している。
【００１３】
また、前記光導波路板のクラッドの表面に、前記ヒーターを通電するための電気回路を形成し、前記封止ブロックの前記電気回路に対応する位置に、当該電気回路に電気を供給するための給電線を挿通可能な挿通孔を形成している。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、封止ブロックに、ヒーターの周辺の空間を外部に開放する開放部を設けたから、例えば耐環境試験等において封止ブロック内の空気が加熱されても、その加熱空気は開放部から外部に逃げることができるため、加熱空気が熱膨張することによる弊害を防ぐことができる。また、コアが延在する方向の封止ブロックの両端部をコアが延在する方向の光導波路板の両端部に一致させたから、コアが露出するクラッドの両端部を基板の両端部と封止ブロックの両端部とで挟み込むことができ、光導波路板の端部を切断・研磨する際のクラッド及びコアのチッピングを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図１に、本発明の第１実施形態に係る光導波路モジュール１を示す。この光導波路モジュール１は、光導波路板２と、この光導波路板２に接合される封止ブロック３Ａと、光導波路板２及び封止ブロック３Ａを挟んで両側に配置される光ファイバアレイ４とを備えており、これらが筐体６で覆われて構成されている。
【００１７】
前記光導波路板２は、図２に示すように、光を導波するコア２３を保持するクラッド２２が基板２１の片側表面に形成されたものであり、コア２３が延在する方向（以下、Ｘ方向という）に延びる長方形板状をなしている。そして、基板２１側が筐体６の底面に接着剤７で接着されている。
【００１８】
前記基板２１は、シリコンや石英ガラス等からなり、平面視でＸ方向に延びる長方形状をなしている。
【００１９】
前記クラッド２２は、石英ガラスやポリマー等で構成されており、平面視で基板２１と同形状となる長方形板状をなしていて、クラッド２２のＸ方向の両端面２２ａは、基板２１のＸ方向の両端面２１ａとそれぞれ同一平面上に位置しており、これらの端面２２ａ，２１ａが光導波路板２の端面２ａを構成している。そして、このクラッド２２に、コア２３が全長に亘って覆われて保持されている。
【００２０】
前記コア２３は、クラッド２２よりも屈折率が高く、かつ、加熱により屈折率が変化する材料で構成され、断面形状が略正方形状になっている。例えば、シングルモードの光を伝播するには、クラッド２２とコア２３との屈折率の差が０．２〜０．５％に設定され、かつ、コア２３の断面形状の一辺の長さが５〜１０μｍに設定されていることが好ましい。
【００２１】
本実施形態では、コア２３は、直線状に形成され、基板２１の表面と平行な面上でＸ方向と直交する方向（以下、Ｙ方向という）に２本並んで配設されており、コア２３の端面がクラッド２２の端面２２ａから露出している。なお、コア２３の形状及び本数は、特に限定されるものではなく、例えばコア２３の本数が光入射側で４本となっていて、各々が途中でＹ分岐路を有しており、光出射側で８本となっていてもよい。
【００２２】
さらに、クラッド２２の基板２１と反対側の面２２ｂには、Ｘ方向の略中央でコア２３に対応する位置（本実施形態ではコア２３の真上よりも少し外側位置）にＸ方向に延在するヒーター２４がそれぞれ設けられているとともに、ヒーター２４の両端部に電気的に接続された電気回路２５がヒーター２４の両端部からＹ方向の外側に向かってクラッド２２の端部まで延在するように形成されている。
【００２３】
前記ヒーター２４は、クラッド２２を介してコア２３を加熱することによりコア２３の屈折率を変化させて、コア２３で導波される光の伝播を制御するためのものである。
【００２４】
前記ヒーター２４及び電気回路２５は、共にＴｉ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、またはＮｉＣｒ等の金属薄膜がパターニングされることにより形成されており、特にヒーター２４は、金属薄膜が細線とされてその部分の抵抗値が上げられることにより形成され、ジュール熱によって発熱するようになっている。
【００２５】
例えば、金属薄膜としてＡｕを用いれば、耐環境性に優れたヒーター２４とすることができ、ヒーター２４を構成する細線部分の断面形状を幅１０μｍ、厚さ０．２μｍとすれば、数十ミリワットの熱源とすることができる。
【００２６】
そして、光導波路板２のクラッド２２側に、前記封止ブロック３Ａが接着剤５で接合されている。
【００２７】
前記封止ブロック３Ａは、石英ガラスやパイレックス（登録商標）ガラス等の透明材質からなっている。封止ブロック３Ａが透明材質でなければ、接着剤５として熱硬化性のものを用いることになるが、この場合には、接着剤を硬化させる際の熱によるダメージを光導波路板２に与えるおそれがあるが、封止ブロック３Ａが透明材質であれば、接着剤５として光硬化性のものを用いることが可能となり、熱による影響をなくすことができる。
【００２８】
また、封止ブロック３Ａは、平面視で光導波路板２と同形状となる長方形状に形成されている。すなわち、封止ブロック３ＡのＸ方向の長さとＹ方向の幅は、それぞれ光導波路板２のＸ方向の長さとＹ方向の幅とに略等しく設定されており、封止ブロック３Ａが光導波路板２のクラッド２２側に接合されたときには封止ブロック３ＡのＸ方向の両端部が光導波路板２の両端部に一致して、封止ブロック３ＡのＸ方向の端面３ａが光導波路板２のＸ方向の端面２ａと略同一平面上に位置するようになっている。また、封止ブロック３Ａは、光導波路板２に面する接合面３ｂを有している。
【００２９】
なお、封止ブロック３ＡのＸ方向及びＹ方向と直交する方向（以下、Ｚ方向という）の厚み寸法は、端面３ａの面積が光導波路板２の端面２ａの面積と略等しくなるように設定されていることが好ましい。
【００３０】
前記接合面３ｂには、Ｙ方向に延在するとともにＹ方向に開口する溝部３１が形成されており、封止ブロック３Ａは、側面視で略コ字状となっている。そして、溝部３１を除いた部分の接合面３ｂが接着剤５によってクラッド２２の基板２１と反対側の面２２ｂに接合されるようになっている。
【００３１】
前記溝部３１は、ヒーター２４の周辺の空間を外部に開放する開放部を構成している。すなわち、前記溝部３１の幅は、前記電気回路２５が存する領域のＸ方向の寸法よりも大きく設定されており、光導波路板２のクラッド２２側に封止ブロック３Ａを接合しても、ヒーター２４及び電気回路２５は封止ブロック３Ａに接触することなく、ヒーター２４の周辺の空間は、溝部３１によってＹ方向に開放されるようになっている。
【００３２】
また、前記電気回路２５は、クラッド２２のＹ方向の端部にまで延びているので、前記溝部３１の開口から当該電気回路２５に図略の電気配線が接続できるようになっている。
【００３３】
前記光ファイバアレイ４は、光導波路板２及び封止ブロック３ＡのＸ方向の両側に配置されており、コア２３の端面と光学的に接続される光ファイバ４３と、この光ファイバ４３をＺ方向の両側から挟み込んで固定する第１固定ブロック４１及び第２固定ブロック４２とを有している。
【００３４】
前記第１固定ブロック４１は、前記封止ブロック３Ａと同じ材料で構成されており、封止ブロック３Ａの端面３ａに面する端面４１ａを有している。
【００３５】
前記第２固定ブロック４２は、前記光導波路板２の基板２１と同じ材料で構成されており、当該基板２１の端面２１ａに面する端面４２ａを有している。
【００３６】
そして、図略の光硬化性または熱硬化性の接着剤によって、第１固定ブロック４１の端面４１ａが封止ブロック３Ａの端面３ａに接合されるとともに、第２固定ブロック４２の端面４２ａが基板２１の端面２１ａに接合されるようになっている。なお、この接着剤としては、光ファイバアレイ４と光導波路板２との接合部での光損失を抑制するために、コア２３の屈折率と略等しい屈折率を有し、かつ、光透過性に優れたものであることが好ましい。
【００３７】
このような光導波モジュール１を製造するには、次のようにすればよい。
【００３８】
まず、シリコンウエハや石英ガラス等の平滑な基板上に、コア２３を保持するクラッド２２を形成する。この形成方法としては、コア２３及びクラッド２２の材料に応じて各種の積層・パターニング技術を用いることができ、化学的・物理的蒸着、ゾルゲル法、浸漬や滴下後にスピンさせて形成する方法、型転写等により形成する方法がある。コア２３の形状は、所定のマスクパターンを通しての直接露光現象、パターニングしたフォトレジストを介した反応性イオンエッチング、型転写等により形成することができる。
【００３９】
その後に、クラッド２２の表面２２ｂに、金属薄膜を所定の形状にパターニングして、ヒーター２４及び電気回路２５を形成する。この金属薄膜のパターニングは、スクリーン印刷等で行うことができる。
【００４０】
次いで、石英ガラスやパイレックス（登録商標）ガラス等を切削、研磨して溝部３１を有する封止ブロック３Ａを形成する。そして、封止ブロック３Ａを光硬化性の接着剤５でクラッド２２の表面２２ｂに接着する。
【００４１】
具体的には、封止ブロック３Ａの接合面３ｂに、接着剤５として例えばＵＶＯ−１１４（エポキシテクノロジー社製）等のＵＶ（紫外線）硬化性接着剤を塗布して、この接合面３ｂをクラッド２２の表面２２ｂ上に載置し、この状態で封止ブロック３Ａの上方からＵＶを照射して接着剤５を硬化させて、封止ブロック３Ａをクラッド２２の表面２２ｂに接着する。
【００４２】
封止ブロック３Ａをクラッド２２の表面２２ｂに接着した後は、前記シリコンウエハ等をダイシングして、光導波路板２を切り出す。そして、光導波路板２のＸ方向の両端面２ａを研磨して、端面２ａの表面粗さを５ｎｍ以下に仕上げる。
【００４３】
次いで、調芯機を用いて、コア２３を導波する光の出力をモニタリングしながら、光ファイバアレイ４と光導波路板２との相対位置決めを行う。調芯に使用する光の波長は、光通信に用いられる１３１０ｎｍ及び１５５０ｎｍとする。
【００４４】
そして、光ファイバアレイ４と光導波路板２との相対位置が決まった後は、上述した光硬化性または熱硬化性の接着剤によって、第１固定ブロック４１の端面４１ａを封止ブロック３Ａの端面３ａに接合するとともに、第２固定ブロック４２の端面４２ａを光導波路板２の端面２ａである基板２１の端面２１ａに接合する。
【００４５】
最後に、光導波路板２の基板２１側を筐体１の底面に接着剤７によって固定すれば、光導波路モジュール１を製造することができる。
【００４６】
本実施形態の光導波路モジュール１によれば、封止ブロック３Ａに、ヒーター２４の周辺の空間を外部に開放する溝部３１を設けたから、例えば耐環境試験等において封止ブロック３Ａ内の空気が加熱されても、その加熱空気は溝部３１から外部に逃げることができるため、加熱空気が熱膨張することによる弊害を防ぐことができる。また、封止ブロック３ＡのＸ方向の両端部を光導波路板２のＸ方向の両端部に一致させたから、コア２３が露出するクラッド２２の両端部を基板２１の両端部と封止ブロック３Ａの両端部とで挟み込むことができ、光導波路板２の端面２ａを切断・研磨する際のクラッド２２及びコア２３のチッピングを防止することができる。
【００４７】
また、溝部３１は、Ｙ方向に延在するとともにＹ方向に開口しているので、封止ブロック３Ａによって光導波路板２のクラッド２２側が大きな面積で覆われることになるため、光導波路板２のクラッド側２２の表面に汚れや傷等が付くことを防止することができる。また、封止ブロック３Ａの成形も容易である。
【００４８】
なお、前記実施形態では、光ファイバアレイ４の第１固定ブロック４１を前記封止ブロック３Ａと同じ材料で構成して当該封止ブロック３Ａの端面３ａに接合するとともに、光ファイバアレイ４の第２固定ブロック４２を前記光導波路板２の基板２１と同じ材料で構成して当該基板２１の端面２１ａに接合したが、第１固定ブロック４１と第２固定ブロック４２の両方ともを、封止ブロック３Ａまたは光導波路板２の基板２１のどちらかの材料と同じ材料で構成したり、どちらの材料とも異なる材料で構成したりすることも可能である。ただし、前記実施形態のようにすれば、熱応力が生じたとしても、封止ブロック３Ａと第１固定ブロック４１との間及び光導波路板２と第２固定ブロック４２との間にせん断応力が生じるのを防ぐことができ、封止ブロック３Ａ及び光導波路板２と光ファイバアレイ４との剥離を抑制することができる。
【００４９】
次に、本発明の第２実施形態に係る光導波路モジュールを説明する。本実施形態では、前記第１実施形態に係る光導波路モジュール１と封止ブロック３Ｂのみが異なり、他の構成部分は同一であるので、図３に封止ブロック３Ｂを示して、他の構成部分の説明は省略する。
【００５０】
第２実施形態の封止ブロック３Ｂでは、Ｘ方向の長さは光導波路板２のＸ方向の長さと略等しく設定されているが、Ｙ方向の幅は光導波路板２のＹ方向の幅よりも小さく設定されている。このため、光導波路板２のＹ方向の両端部は、封止ブロック３Ｂによって覆われずに、電気回路２５の端部が露出するようになっており、封止ブロック３ＢのＹ方向の両側から電気回路２５に電気配線が接続できるようになっている。
【００５１】
また、封止ブロック３Ｂの接合面３ｂには、凹部３３が設けられているとともに、この凹部３３の底面には、当該凹部３３で囲まれる空間と外部とを連通する連通孔３４が設けられている。
【００５２】
前記凹部３３は、Ｘ方向に延びる長方形状で接合面３ｂから窪む形状に形成されており、その大きさは、前記ヒーター２４が接合面３ｂに接触することなく当該凹部３３で囲まれる空間に望むことができる程度に設定されている。
【００５３】
前記連通孔３４は、前記凹部３３のＹ方向の幅寸法よりも十分に小さな径を有した円形状でＺ方向に延在する形状に形成されている。
【００５４】
そして、これらの凹部３３と連通孔３４とでヒーター２４の周辺の空間を外部に開放する開放部が構成されている。
【００５５】
このようにすれば、連通孔３４の断面積分の小面積でヒーター２４を外部に開放することができるので、光導波路板２のクラッド２２側の表面に汚れや傷等が付くことをさらに有効に防止することができる。
【００５６】
なお、前記凹部３３の形状は、特に限定されるものではなく、例えば円形ドーム状であってもよい。また、前記連通孔３４は、凹部３３の底面に設けられている必要はなく、側面に設けられていてもよい。
【００５７】
次に、本発明の第３実施形態に係る光導波路モジュールを説明する。なお、本実施形態においても、前記第２実施形態と同様に、前記第１実施形態に係る光導波路モジュール１と封止ブロック３Ｃのみが異なり、他の構成部分は同一であるので、図４に封止ブロック３Ｃを示して、他の構成部分の説明は省略する。
【００５８】
第３実施形態の封止ブロック３Ｃでは、前記封止ブロック３Ｂと同様に、Ｘ方向の長さは光導波路板２のＸ方向の長さと略等しく設定されているが、Ｙ方向の幅は光導波路板２のＹ方向の幅よりも小さく設定されている。
【００５９】
また、封止ブロック３Ｃには、当該封止ブロック３ＣをＺ方向に貫通する貫通開口３６が形成されている。
【００６０】
前記貫通開口３６の断面形状は、前記ヒーター２４を取り囲むことができる大きさを有したＸ方向に延在する長方形状をなしており、この貫通開口３６でヒーター２４の周辺の空間を外部に開放する開放部が構成されている。
【００６１】
このようにすれば、開放部を形成するのにＺ方向での加工精度を必要とせず、簡単かつ安価に開放部を形成することができる。
【００６２】
なお、前記貫通開口３６は、図５に示すように、各ヒーター２４に対応する位置にそれぞれ形成されていてもよい。
【００６３】
次に、本発明の第４実施形態に係る光導波路モジュールを説明する。
【００６４】
第４実施形態の光導波路モジュールでは、図６に示すように、前記各実施形態の封止ブロック３Ａ〜３Ｃの端面３ａと光導波路板２の端面２ａとを、光導波路板２から封止ブロック３Ａ〜３Ｃに向かう方向に内向きに傾斜する同一傾斜面上に位置させている。
【００６５】
前記傾斜面と光導波路板２の表面２２ｂに対する法線Ｌとの角度θは、０°より大きく４５°より小さい値で設定可能であり、１０°以下に設定することが好ましいが、最も好ましい角度は８°である。
【００６６】
さらに、光ファイバアレイ４の第１固定ブロック４１の端面４１ａ及び第２固定ブロック４２の端面４２ａも前記傾斜面と平行な同一傾斜面上に位置されており、これらの端面４１ａ，４２ａがそれぞれ封止ブロック３Ａ〜３Ｃの端面３ａと光導波路板２の端面２ａとに接合されている。
【００６７】
このようにすれば、例えば高温高湿時に接着剤５が膨張して、図中に矢印Ｆで示すように封止ブロック３Ａ〜３Ｃに光導波路板２から離間する方向の力が作用しても、その力を光ファイバアレイ４で押さえ込むことができる。
【００６８】
次に、本発明の第５実施形態に係る光導波路モジュールを説明する。
【００６９】
第５実施形態の光導波路モジュールでは、図７及び図８に示すように、前記各実施形態の封止ブロック３Ａ〜３Ｃに、前記光導波路板２の電気回路２５に対応する位置に、当該電気回路２５に電気を供給するための給電線８を挿通可能な挿通孔３８を形成している。
【００７０】
そして、挿通孔３８に給電線８を挿入した状態で、挿通孔３８に導電性の接着剤９を流し込んで硬化させることにより、給電線８と電気回路２５とを電気的に接続することができるようになっている。
【００７１】
なお、第１実施形態では、溝部３１の幅が電気回路２５が存する領域のＸ方向の寸法よりも大きく設定されているが、本実施形態に適用する場合には、図８（ａ）に示すように、電気回路２５をクラッド２２の各コーナー部まで延在させて、封止ブロック３Ａの接合面３ｂに電気回路２５を接触させるようにする。
【００７２】
このようにすれば、挿通孔３８から電気回路２５への配線を容易に行うことができるようになる。また、光導波路板２と封止ブロック３Ａ〜３Ｃとは、接着剤５と接着剤９とで２段階で接着されるので、それらの接着強度を向上させることができる。
【００７３】
なお、前記各実施形態では、封止ブロック３Ａ〜３Ｃが一体に構成された形態を示したが、封止ブロック３Ａ〜３Ｃは、Ｘ方向の両端部が分割された３分割構成とされていてもよいし、勿論、３つ以上の所望の部位を後に一体化するような構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光導波路モジュールの模式側面図である。
【図２】（ａ）は第１実施形態に係る光導波路板と封止ブロックの斜視図、（ｂ）はその分解斜視図である。
【図３】（ａ）は本発明の第２実施形態に係る光導波路板と封止ブロックの斜視図、（ｂ）はその分解斜視図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ線断面側面図である。
【図４】（ａ）は本発明の第３実施形態に係る光導波路板と封止ブロックの斜視図、（ｂ）はその分解斜視図である。
【図５】第３実施形態の変形例の封止ブロックの斜視図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る光導波路モジュールの模式側面図である。
【図７】本発明の第５実施形態に係る光導波路モジュールの要部を断面にした模式側面図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、第５実施形態を第１実施形態〜第３実施形態に適用したときの光導波路板と封止ブロックとの分解斜視図である。
【符号の説明】
【００７５】
１ 光導波路モジュール
２ 光導波路板
２１ 基板
２２ クラッド
２３ コア
２４ ヒーター
２５ 電気回路
３Ａ〜３Ｃ 封止ブロック
３１ 溝部（開放部）
３３ 凹部（開放部）
３４ 連通孔（開放部）
３６ 貫通開口（開放部）
３８ 挿通孔
４ 光ファイバアレイ
４１ 第１固定ブロック
４２ 第２固定ブロック
４３ 光ファイバ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱光学効果を利用した光導波路モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱光学効果（TO：Thermo Optical）を利用した光導波路モジュールとしては、例えば、特許文献１に記載されているように、光を導波するコアを保持するクラッドが基板の表面に形成され、クラッドの基板と反対側の面にヒーターが設けられた光導波路板と、この光導波路板のクラッド側に接合される封止ブロックと、前記コアが延在する方向の前記光導波路板の両端面に接合される光ファイバアレイとを備えたものが知られている。
【０００３】
前記コアは、クラッドよりも屈折率が高く、かつ、加熱により屈折率が変化する材料で構成されており、このコアがヒーターによってクラッドを介して加熱されることにより、コアで導波される光が減衰されたり遮断されたりして光の伝播が制御されるようになっている。
【特許文献１】特開２００５−１７６４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記光導波路モジュールにおいては、封止ブロックの光導波路板に面する接合面に凹部が形成されており、この凹部と光導波路板とによって密閉空間が形成され、この密閉空間に臨む位置に前記ヒーターが配置されている。
【０００５】
しかしながら、このようにヒーターが臨む位置に配置された空間が密閉されている構成では、例えば耐環境試験等において封止ブロック内の空気が加熱されると、その加熱空気が熱膨張することから、加熱空気の熱膨張による弊害を生じないようにすることが望まれる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑み、加熱空気の熱膨張による弊害を防ぐことができる光導波路モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明では、光を導波するコアを保持するクラッドが基板の表面に形成され、前記クラッドの前記基板と反対側の面には前記コアで導波される光の伝播を制御するためのヒーターが設けられた光導波路板と、この光導波路板のクラッド側に接合される封止ブロックと、前記コアが延在する方向の前記光導波路板の両端面に接合される光ファイバアレイとを備えた光導波路モジュールにおいて、前記コアが延在する方向の前記封止ブロックの両端部を、前記コアが延在する方向の前記光導波路板の両端部に一致させるとともに、当該封止ブロックに、前記ヒーターの周辺の空間を外部に開放する開放部を設けている。
【０００８】
前記開放部は、前記封止ブロックの前記光導波路板に面する接合面に、前記コアが延在する方向と略直交する方向に延在するとともにその延在する方向に開口する溝部を形成して、この溝部で構成することができる。
【０００９】
もしくは、前記開放部は、前記封止ブロックの前記光導波路板に面する接合面に凹部を設けるとともに、この凹部に当該凹部で囲まれる空間と外部とを連通する連通孔を設け、前記凹部と連通孔とで構成することができる。
【００１０】
あるいは、前記開放部は、前記封止ブロックの前記光導波路板のヒーターに対応する位置に当該封止ブロックを前記光導波路板の表面と略直交する方向に貫通する貫通開口を形成して、この貫通開口で構成することができる。
【００１１】
また、前記光導波路モジュールにおいて、前記コアが延在する方向の前記光導波路板の端面と前記封止ブロックの端面とを、光導波路板から封止ブロックに向かう方向に内向きに傾斜する同一傾斜面上に位置させて、この傾斜面と前記光導波路板の表面に対する法線との角度を、０°より大きく４５°より小さい値に設定し、かつ、光導波路板の端面と封止ブロックの端面とに前記光ファイバアレイを接合している。
【００１２】
さらに、前記光導波路モジュールにおいて、前記光ファイバアレイは、光ファイバと、この光ファイバを挟み込んで固定する第１固定ブロック及び第２固定ブロックとを有しており、前記第１固定ブロックを前記封止ブロックと同じ材料で構成して当該封止ブロックの端面に接合するとともに、前記第２固定ブロックを前記光導波路板の基板と同じ材料で構成して光導波路板の端面を構成する当該基板の端面に接合している。
【００１３】
また、前記光導波路板のクラッドの表面に、前記ヒーターを通電するための電気回路を形成し、前記封止ブロックの前記電気回路に対応する位置に、当該電気回路に電気を供給するための給電線を挿通可能な挿通孔を形成している。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、封止ブロックに、ヒーターの周辺の空間を外部に開放する開放部を設けたから、例えば耐環境試験等において封止ブロック内の空気が加熱されても、その加熱空気は開放部から外部に逃げることができるため、加熱空気が熱膨張することによる弊害を防ぐことができる。また、コアが延在する方向の封止ブロックの両端部をコアが延在する方向の光導波路板の両端部に一致させたから、コアが露出するクラッドの両端部を基板の両端部と封止ブロックの両端部とで挟み込むことができ、光導波路板の端部を切断・研磨する際のクラッド及びコアのチッピングを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図１に、本発明の第１実施形態に係る光導波路モジュール１を示す。この光導波路モジュール１は、光導波路板２と、この光導波路板２に接合される封止ブロック３Ａと、光導波路板２及び封止ブロック３Ａを挟んで両側に配置される光ファイバアレイ４とを備えており、これらが筐体６で覆われて構成されている。
【００１７】
前記光導波路板２は、図２に示すように、光を導波するコア２３を保持するクラッド２２が基板２１の片側表面に形成されたものであり、コア２３が延在する方向（以下、Ｘ方向という）に延びる長方形板状をなしている。そして、基板２１側が筐体６の底面に接着剤７で接着されている。
【００１８】
前記基板２１は、シリコンや石英ガラス等からなり、平面視でＸ方向に延びる長方形状をなしている。
【００１９】
前記クラッド２２は、石英ガラスやポリマー等で構成されており、平面視で基板２１と同形状となる長方形板状をなしていて、クラッド２２のＸ方向の両端面２２ａは、基板２１のＸ方向の両端面２１ａとそれぞれ同一平面上に位置しており、これらの端面２２ａ，２１ａが光導波路板２の端面２ａを構成している。そして、このクラッド２２に、コア２３が全長に亘って覆われて保持されている。
【００２０】
前記コア２３は、クラッド２２よりも屈折率が高く、かつ、加熱により屈折率が変化する材料で構成され、断面形状が略正方形状になっている。例えば、シングルモードの光を伝播するには、クラッド２２とコア２３との屈折率の差が０．２〜０．５％に設定され、かつ、コア２３の断面形状の一辺の長さが５〜１０μｍに設定されていることが好ましい。
【００２１】
本実施形態では、コア２３は、直線状に形成され、基板２１の表面と平行な面上でＸ方向と直交する方向（以下、Ｙ方向という）に２本並んで配設されており、コア２３の端面がクラッド２２の端面２２ａから露出している。なお、コア２３の形状及び本数は、特に限定されるものではなく、例えばコア２３の本数が光入射側で４本となっていて、各々が途中でＹ分岐路を有しており、光出射側で８本となっていてもよい。
【００２２】
さらに、クラッド２２の基板２１と反対側の面２２ｂには、Ｘ方向の略中央でコア２３に対応する位置（本実施形態ではコア２３の真上よりも少し外側位置）にＸ方向に延在するヒーター２４がそれぞれ設けられているとともに、ヒーター２４の両端部に電気的に接続された電気回路２５がヒーター２４の両端部からＹ方向の外側に向かってクラッド２２の端部まで延在するように形成されている。
【００２３】
前記ヒーター２４は、クラッド２２を介してコア２３を加熱することによりコア２３の屈折率を変化させて、コア２３で導波される光の伝播を制御するためのものである。
【００２４】
前記ヒーター２４及び電気回路２５は、共にＴｉ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、またはＮｉＣｒ等の金属薄膜がパターニングされることにより形成されており、特にヒーター２４は、金属薄膜が細線とされてその部分の抵抗値が上げられることにより形成され、ジュール熱によって発熱するようになっている。
【００２５】
例えば、金属薄膜としてＡｕを用いれば、耐環境性に優れたヒーター２４とすることができ、ヒーター２４を構成する細線部分の断面形状を幅１０μｍ、厚さ０．２μｍとすれば、数十ミリワットの熱源とすることができる。
【００２６】
そして、光導波路板２のクラッド２２側に、前記封止ブロック３Ａが接着剤５で接合されている。
【００２７】
前記封止ブロック３Ａは、石英ガラスやパイレックス（登録商標）ガラス等の透明材質からなっている。封止ブロック３Ａが透明材質でなければ、接着剤５として熱硬化性のものを用いることになるが、この場合には、接着剤を硬化させる際の熱によるダメージを光導波路板２に与えるおそれがあるが、封止ブロック３Ａが透明材質であれば、接着剤５として光硬化性のものを用いることが可能となり、熱による影響をなくすことができる。
【００２８】
また、封止ブロック３Ａは、平面視で光導波路板２と同形状となる長方形状に形成されている。すなわち、封止ブロック３ＡのＸ方向の長さとＹ方向の幅は、それぞれ光導波路板２のＸ方向の長さとＹ方向の幅とに略等しく設定されており、封止ブロック３Ａが光導波路板２のクラッド２２側に接合されたときには封止ブロック３ＡのＸ方向の両端部が光導波路板２の両端部に一致して、封止ブロック３ＡのＸ方向の端面３ａが光導波路板２のＸ方向の端面２ａと略同一平面上に位置するようになっている。また、封止ブロック３Ａは、光導波路板２に面する接合面３ｂを有している。
【００２９】
なお、封止ブロック３ＡのＸ方向及びＹ方向と直交する方向（以下、Ｚ方向という）の厚み寸法は、端面３ａの面積が光導波路板２の端面２ａの面積と略等しくなるように設定されていることが好ましい。
【００３０】
前記接合面３ｂには、Ｙ方向に延在するとともにＹ方向に開口する溝部３１が形成されており、封止ブロック３Ａは、側面視で略コ字状となっている。そして、溝部３１を除いた部分の接合面３ｂが接着剤５によってクラッド２２の基板２１と反対側の面２２ｂに接合されるようになっている。
【００３１】
前記溝部３１は、ヒーター２４の周辺の空間を外部に開放する開放部を構成している。すなわち、前記溝部３１の幅は、前記電気回路２５が存する領域のＸ方向の寸法よりも大きく設定されており、光導波路板２のクラッド２２側に封止ブロック３Ａを接合しても、ヒーター２４及び電気回路２５は封止ブロック３Ａに接触することなく、ヒーター２４の周辺の空間は、溝部３１によってＹ方向に開放されるようになっている。
【００３２】
また、前記電気回路２５は、クラッド２２のＹ方向の端部にまで延びているので、前記溝部３１の開口から当該電気回路２５に図略の電気配線が接続できるようになっている。
【００３３】
前記光ファイバアレイ４は、光導波路板２及び封止ブロック３ＡのＸ方向の両側に配置されており、コア２３の端面と光学的に接続される光ファイバ４３と、この光ファイバ４３をＺ方向の両側から挟み込んで固定する第１固定ブロック４１及び第２固定ブロック４２とを有している。
【００３４】
前記第１固定ブロック４１は、前記封止ブロック３Ａと同じ材料で構成されており、封止ブロック３Ａの端面３ａに面する端面４１ａを有している。
【００３５】
前記第２固定ブロック４２は、前記光導波路板２の基板２１と同じ材料で構成されており、当該基板２１の端面２１ａに面する端面４２ａを有している。
【００３６】
そして、図略の光硬化性または熱硬化性の接着剤によって、第１固定ブロック４１の端面４１ａが封止ブロック３Ａの端面３ａに接合されるとともに、第２固定ブロック４２の端面４２ａが基板２１の端面２１ａに接合されるようになっている。なお、この接着剤としては、光ファイバアレイ４と光導波路板２との接合部での光損失を抑制するために、コア２３の屈折率と略等しい屈折率を有し、かつ、光透過性に優れたものであることが好ましい。
【００３７】
このような光導波モジュール１を製造するには、次のようにすればよい。
【００３８】
まず、シリコンウエハや石英ガラス等の平滑な基板上に、コア２３を保持するクラッド２２を形成する。この形成方法としては、コア２３及びクラッド２２の材料に応じて各種の積層・パターニング技術を用いることができ、化学的・物理的蒸着、ゾルゲル法、浸漬や滴下後にスピンさせて形成する方法、型転写等により形成する方法がある。コア２３の形状は、所定のマスクパターンを通しての直接露光現象、パターニングしたフォトレジストを介した反応性イオンエッチング、型転写等により形成することができる。
【００３９】
その後に、クラッド２２の表面２２ｂに、金属薄膜を所定の形状にパターニングして、ヒーター２４及び電気回路２５を形成する。この金属薄膜のパターニングは、スクリーン印刷等で行うことができる。
【００４０】
次いで、石英ガラスやパイレックス（登録商標）ガラス等を切削、研磨して溝部３１を有する封止ブロック３Ａを形成する。そして、封止ブロック３Ａを光硬化性の接着剤５でクラッド２２の表面２２ｂに接着する。
【００４１】
具体的には、封止ブロック３Ａの接合面３ｂに、接着剤５として例えばＵＶＯ−１１４（エポキシテクノロジー社製）等のＵＶ（紫外線）硬化性接着剤を塗布して、この接合面３ｂをクラッド２２の表面２２ｂ上に載置し、この状態で封止ブロック３Ａの上方からＵＶを照射して接着剤５を硬化させて、封止ブロック３Ａをクラッド２２の表面２２ｂに接着する。
【００４２】
封止ブロック３Ａをクラッド２２の表面２２ｂに接着した後は、前記シリコンウエハ等をダイシングして、光導波路板２を切り出す。そして、光導波路板２のＸ方向の両端面２ａを研磨して、端面２ａの表面粗さを５ｎｍ以下に仕上げる。
【００４３】
次いで、調芯機を用いて、コア２３を導波する光の出力をモニタリングしながら、光ファイバアレイ４と光導波路板２との相対位置決めを行う。調芯に使用する光の波長は、光通信に用いられる１３１０ｎｍ及び１５５０ｎｍとする。
【００４４】
そして、光ファイバアレイ４と光導波路板２との相対位置が決まった後は、上述した光硬化性または熱硬化性の接着剤によって、第１固定ブロック４１の端面４１ａを封止ブロック３Ａの端面３ａに接合するとともに、第２固定ブロック４２の端面４２ａを光導波路板２の端面２ａである基板２１の端面２１ａに接合する。
【００４５】
最後に、光導波路板２の基板２１側を筐体１の底面に接着剤７によって固定すれば、光導波路モジュール１を製造することができる。
【００４６】
本実施形態の光導波路モジュール１によれば、封止ブロック３Ａに、ヒーター２４の周辺の空間を外部に開放する溝部３１を設けたから、例えば耐環境試験等において封止ブロック３Ａ内の空気が加熱されても、その加熱空気は溝部３１から外部に逃げることができるため、加熱空気が熱膨張することによる弊害を防ぐことができる。また、封止ブロック３ＡのＸ方向の両端部を光導波路板２のＸ方向の両端部に一致させたから、コア２３が露出するクラッド２２の両端部を基板２１の両端部と封止ブロック３Ａの両端部とで挟み込むことができ、光導波路板２の端面２ａを切断・研磨する際のクラッド２２及びコア２３のチッピングを防止することができる。
【００４７】
また、溝部３１は、Ｙ方向に延在するとともにＹ方向に開口しているので、封止ブロック３Ａによって光導波路板２のクラッド２２側が大きな面積で覆われることになるため、光導波路板２のクラッド側２２の表面に汚れや傷等が付くことを防止することができる。また、封止ブロック３Ａの成形も容易である。
【００４８】
なお、前記実施形態では、光ファイバアレイ４の第１固定ブロック４１を前記封止ブロック３Ａと同じ材料で構成して当該封止ブロック３Ａの端面３ａに接合するとともに、光ファイバアレイ４の第２固定ブロック４２を前記光導波路板２の基板２１と同じ材料で構成して当該基板２１の端面２１ａに接合したが、第１固定ブロック４１と第２固定ブロック４２の両方ともを、封止ブロック３Ａまたは光導波路板２の基板２１のどちらかの材料と同じ材料で構成したり、どちらの材料とも異なる材料で構成したりすることも可能である。ただし、前記実施形態のようにすれば、熱応力が生じたとしても、封止ブロック３Ａと第１固定ブロック４１との間及び光導波路板２と第２固定ブロック４２との間にせん断応力が生じるのを防ぐことができ、封止ブロック３Ａ及び光導波路板２と光ファイバアレイ４との剥離を抑制することができる。
【００４９】
次に、本発明の第２実施形態に係る光導波路モジュールを説明する。本実施形態では、前記第１実施形態に係る光導波路モジュール１と封止ブロック３Ｂのみが異なり、他の構成部分は同一であるので、図３に封止ブロック３Ｂを示して、他の構成部分の説明は省略する。
【００５０】
第２実施形態の封止ブロック３Ｂでは、Ｘ方向の長さは光導波路板２のＸ方向の長さと略等しく設定されているが、Ｙ方向の幅は光導波路板２のＹ方向の幅よりも小さく設定されている。このため、光導波路板２のＹ方向の両端部は、封止ブロック３Ｂによって覆われずに、電気回路２５の端部が露出するようになっており、封止ブロック３ＢのＹ方向の両側から電気回路２５に電気配線が接続できるようになっている。
【００５１】
また、封止ブロック３Ｂの接合面３ｂには、凹部３３が設けられているとともに、この凹部３３の底面には、当該凹部３３で囲まれる空間と外部とを連通する連通孔３４が設けられている。
【００５２】
前記凹部３３は、Ｘ方向に延びる長方形状で接合面３ｂから窪む形状に形成されており、その大きさは、前記ヒーター２４が接合面３ｂに接触することなく当該凹部３３で囲まれる空間に望むことができる程度に設定されている。
【００５３】
前記連通孔３４は、前記凹部３３のＹ方向の幅寸法よりも十分に小さな径を有した円形状でＺ方向に延在する形状に形成されている。
【００５４】
そして、これらの凹部３３と連通孔３４とでヒーター２４の周辺の空間を外部に開放する開放部が構成されている。
【００５５】
このようにすれば、連通孔３４の断面積分の小面積でヒーター２４を外部に開放することができるので、光導波路板２のクラッド２２側の表面に汚れや傷等が付くことをさらに有効に防止することができる。
【００５６】
なお、前記凹部３３の形状は、特に限定されるものではなく、例えば円形ドーム状であってもよい。また、前記連通孔３４は、凹部３３の底面に設けられている必要はなく、側面に設けられていてもよい。
【００５７】
次に、本発明の第３実施形態に係る光導波路モジュールを説明する。なお、本実施形態においても、前記第２実施形態と同様に、前記第１実施形態に係る光導波路モジュール１と封止ブロック３Ｃのみが異なり、他の構成部分は同一であるので、図４に封止ブロック３Ｃを示して、他の構成部分の説明は省略する。
【００５８】
第３実施形態の封止ブロック３Ｃでは、前記封止ブロック３Ｂと同様に、Ｘ方向の長さは光導波路板２のＸ方向の長さと略等しく設定されているが、Ｙ方向の幅は光導波路板２のＹ方向の幅よりも小さく設定されている。
【００５９】
また、封止ブロック３Ｃには、当該封止ブロック３ＣをＺ方向に貫通する貫通開口３６が形成されている。
【００６０】
前記貫通開口３６の断面形状は、前記ヒーター２４を取り囲むことができる大きさを有したＸ方向に延在する長方形状をなしており、この貫通開口３６でヒーター２４の周辺の空間を外部に開放する開放部が構成されている。
【００６１】
このようにすれば、開放部を形成するのにＺ方向での加工精度を必要とせず、簡単かつ安価に開放部を形成することができる。
【００６２】
なお、前記貫通開口３６は、図５に示すように、各ヒーター２４に対応する位置にそれぞれ形成されていてもよい。
【００６３】
次に、本発明の第４実施形態に係る光導波路モジュールを説明する。
【００６４】
第４実施形態の光導波路モジュールでは、図６に示すように、前記各実施形態の封止ブロック３Ａ〜３Ｃの端面３ａと光導波路板２の端面２ａとを、光導波路板２から封止ブロック３Ａ〜３Ｃに向かう方向に内向きに傾斜する同一傾斜面上に位置させている。
【００６５】
前記傾斜面と光導波路板２の表面２２ｂに対する法線Ｌとの角度θは、０°より大きく４５°より小さい値で設定可能であり、１０°以下に設定することが好ましいが、最も好ましい角度は８°である。
【００６６】
さらに、光ファイバアレイ４の第１固定ブロック４１の端面４１ａ及び第２固定ブロック４２の端面４２ａも前記傾斜面と平行な同一傾斜面上に位置されており、これらの端面４１ａ，４２ａがそれぞれ封止ブロック３Ａ〜３Ｃの端面３ａと光導波路板２の端面２ａとに接合されている。
【００６７】
このようにすれば、例えば高温高湿時に接着剤５が膨張して、図中に矢印Ｆで示すように封止ブロック３Ａ〜３Ｃに光導波路板２から離間する方向の力が作用しても、その力を光ファイバアレイ４で押さえ込むことができる。
【００６８】
次に、本発明の第５実施形態に係る光導波路モジュールを説明する。
【００６９】
第５実施形態の光導波路モジュールでは、図７及び図８に示すように、前記各実施形態の封止ブロック３Ａ〜３Ｃに、前記光導波路板２の電気回路２５に対応する位置に、当該電気回路２５に電気を供給するための給電線８を挿通可能な挿通孔３８を形成している。
【００７０】
そして、挿通孔３８に給電線８を挿入した状態で、挿通孔３８に導電性の接着剤９を流し込んで硬化させることにより、給電線８と電気回路２５とを電気的に接続することができるようになっている。
【００７１】
なお、第１実施形態では、溝部３１の幅が電気回路２５が存する領域のＸ方向の寸法よりも大きく設定されているが、本実施形態に適用する場合には、図８（ａ）に示すように、電気回路２５をクラッド２２の各コーナー部まで延在させて、封止ブロック３Ａの接合面３ｂに電気回路２５を接触させるようにする。
【００７２】
このようにすれば、挿通孔３８から電気回路２５への配線を容易に行うことができるようになる。また、光導波路板２と封止ブロック３Ａ〜３Ｃとは、接着剤５と接着剤９とで２段階で接着されるので、それらの接着強度を向上させることができる。
【００７３】
なお、前記各実施形態では、封止ブロック３Ａ〜３Ｃが一体に構成された形態を示したが、封止ブロック３Ａ〜３Ｃは、Ｘ方向の両端部が分割された３分割構成とされていてもよいし、勿論、３つ以上の所望の部位を後に一体化するような構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光導波路モジュールの模式側面図である。
【図２】（ａ）は第１実施形態に係る光導波路板と封止ブロックの斜視図、（ｂ）はその分解斜視図である。
【図３】（ａ）は本発明の第２実施形態に係る光導波路板と封止ブロックの斜視図、（ｂ）はその分解斜視図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ線断面側面図である。
【図４】（ａ）は本発明の第３実施形態に係る光導波路板と封止ブロックの斜視図、（ｂ）はその分解斜視図である。
【図５】第３実施形態の変形例の封止ブロックの斜視図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る光導波路モジュールの模式側面図である。
【図７】本発明の第５実施形態に係る光導波路モジュールの要部を断面にした模式側面図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、第５実施形態を第１実施形態〜第３実施形態に適用したときの光導波路板と封止ブロックとの分解斜視図である。
【符号の説明】
【００７５】
１ 光導波路モジュール
２ 光導波路板
２１ 基板
２２ クラッド
２３ コア
２４ ヒーター
２５ 電気回路
３Ａ〜３Ｃ 封止ブロック
３１ 溝部（開放部）
３３ 凹部（開放部）
３４ 連通孔（開放部）
３６ 貫通開口（開放部）
３８ 挿通孔
４ 光ファイバアレイ
４１ 第１固定ブロック
４２ 第２固定ブロック
４３ 光ファイバ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を導波するコアを保持するクラッドが基板の表面に形成され、前記クラッドの前記基板と反対側の面には前記コアで導波される光の伝播を制御するためのヒーターが設けられた光導波路板と、この光導波路板のクラッド側に接合される封止ブロックと、前記コアが延在する方向の前記光導波路板の両端面に接合される光ファイバアレイとを備えた光導波路モジュールであって、
前記コアが延在する方向の前記封止ブロックの両端部を、前記コアが延在する方向の前記光導波路板の両端部に一致させるとともに、当該封止ブロックに、前記ヒーターの周辺の空間を外部に開放する開放部を設けたことを特徴とする光導波路モジュール。
【請求項２】
前記封止ブロックの前記光導波路板に面する接合面に、前記コアが延在する方向と略直交する方向に延在するとともにその延在する方向に開口する溝部を形成して、この溝部で前記開放部を構成したことを特徴とする請求項１に記載の光導波路モジュール。
【請求項３】
前記封止ブロックの前記光導波路板に面する接合面に凹部を設けるとともに、この凹部に当該凹部で囲まれる空間と外部とを連通する連通孔を設け、前記凹部と連通孔とで前記開放部を構成したことを特徴とする請求項１に記載の光導波路モジュール。
【請求項４】
前記封止ブロックの前記光導波路板のヒーターに対応する位置に当該封止ブロックを前記光導波路板の表面と略直交する方向に貫通する貫通開口を形成して、この貫通開口で前記開放部を構成したことを特徴とする請求項１に記載の光導波路モジュール。
【請求項５】
前記コアが延在する方向の前記光導波路板の端面と前記封止ブロックの端面とを、光導波路板から封止ブロックに向かう方向に内向きに傾斜する同一傾斜面上に位置させて、この傾斜面と前記光導波路板の表面に対する法線との角度を、０°より大きく４５°より小さい値に設定し、かつ、光導波路板の端面と封止ブロックの端面とに前記光ファイバアレイを接合したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光導波路モジュール。
【請求項６】
前記光ファイバアレイは、光ファイバと、この光ファイバを挟み込んで固定する第１固定ブロック及び第２固定ブロックとを有しており、
前記第１固定ブロックを前記封止ブロックと同じ材料で構成して当該封止ブロックの端面に接合するとともに、前記第２固定ブロックを前記光導波路板の基板と同じ材料で構成して光導波路板の端面を構成する当該基板の端面に接合したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光導波路モジュール。
【請求項７】
前記光導波路板のクラッドの表面に、前記ヒーターを通電するための電気回路を形成し、前記封止ブロックの前記電気回路に対応する位置に、当該電気回路に電気を供給するための給電線を挿通可能な挿通孔を形成したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の光導波路モジュール。
【請求項１】
光を導波するコアを保持するクラッドが基板の表面に形成され、前記クラッドの前記基板と反対側の面には前記コアで導波される光の伝播を制御するためのヒーターが設けられた光導波路板と、この光導波路板のクラッド側に接合される封止ブロックと、前記コアが延在する方向の前記光導波路板の両端面に接合される光ファイバアレイとを備えた光導波路モジュールであって、
前記コアが延在する方向の前記封止ブロックの両端部を、前記コアが延在する方向の前記光導波路板の両端部に一致させるとともに、当該封止ブロックに、前記ヒーターの周辺の空間を外部に開放する開放部を設けたことを特徴とする光導波路モジュール。
【請求項２】
前記封止ブロックの前記光導波路板に面する接合面に、前記コアが延在する方向と略直交する方向に延在するとともにその延在する方向に開口する溝部を形成して、この溝部で前記開放部を構成したことを特徴とする請求項１に記載の光導波路モジュール。
【請求項３】
前記封止ブロックの前記光導波路板に面する接合面に凹部を設けるとともに、この凹部に当該凹部で囲まれる空間と外部とを連通する連通孔を設け、前記凹部と連通孔とで前記開放部を構成したことを特徴とする請求項１に記載の光導波路モジュール。
【請求項４】
前記封止ブロックの前記光導波路板のヒーターに対応する位置に当該封止ブロックを前記光導波路板の表面と略直交する方向に貫通する貫通開口を形成して、この貫通開口で前記開放部を構成したことを特徴とする請求項１に記載の光導波路モジュール。
【請求項５】
前記コアが延在する方向の前記光導波路板の端面と前記封止ブロックの端面とを、光導波路板から封止ブロックに向かう方向に内向きに傾斜する同一傾斜面上に位置させて、この傾斜面と前記光導波路板の表面に対する法線との角度を、０°より大きく４５°より小さい値に設定し、かつ、光導波路板の端面と封止ブロックの端面とに前記光ファイバアレイを接合したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光導波路モジュール。
【請求項６】
前記光ファイバアレイは、光ファイバと、この光ファイバを挟み込んで固定する第１固定ブロック及び第２固定ブロックとを有しており、
前記第１固定ブロックを前記封止ブロックと同じ材料で構成して当該封止ブロックの端面に接合するとともに、前記第２固定ブロックを前記光導波路板の基板と同じ材料で構成して光導波路板の端面を構成する当該基板の端面に接合したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光導波路モジュール。
【請求項７】
前記光導波路板のクラッドの表面に、前記ヒーターを通電するための電気回路を形成し、前記封止ブロックの前記電気回路に対応する位置に、当該電気回路に電気を供給するための給電線を挿通可能な挿通孔を形成したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の光導波路モジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−３２２９９９（Ｐ２００６−３２２９９９Ａ）
【公開日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１４４２１３（Ｐ２００５−１４４２１３）
【出願日】平成１７年５月１７日（２００５．５．１７）
【出願人】（０００００５８３２）松下電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月１７日（２００５．５．１７）
【出願人】（０００００５８３２）松下電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
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