端面入射型受光素子、その光結合方法及び光結合構造

【課題】高いパワーの光が入射した場合にも劣化・破壊が生じにくく、光の損失が小さく高感度な端面入射型受光素子及びその光結合方法並びに光結合構造を提供する。
【解決手段】Ｓｉ基板上に、入射光を吸収して光電変換する光吸収層を含む受光導波路５４が形成され、かつ受光導波路５４は、光が入射される端面である入射端面６５に対してＳｉ基板と平行な方向から光を入射して用いる端面入射型受光素子６４であって、入射光は、入射端面６５に対して所定の入射角ｉをもって入射され、かつ受光導波路５４の側壁が、入射角ｉ及び受光導波路５４の等価屈折率に応じて定まる導波光ビーム５９の導波方向に対して平行である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端面入射型受光素子、その光結合方法及び光結合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信用受光素子として、端面から光を入射する端面入射型受光素子は、Ｓｉ基板上に形成された石英導波路などの平面型光導波路との端面突き合わせによる直接光結合が容易であり、組み立てコストが低い光集積素子用受光素子として注目されている。
【０００３】
このような端面入射型受光素子に関しては特許文献１〜３に、端面入射型受光素子の光結合構造に関しては特許文献４に開示されている。
【０００４】
図１５〜図１８に、端面入射型素子と平面型光導波路との光結合構造の一例を示す。図１５は、光結合構造の平面図である。図１６は、図１５中の破線Ｂ−Ｂ’における断面図である。図１７は、図１５中の破線Ｃ−Ｃ’における断面図である。図１８は、図１５中の破線Ｄ−Ｄ’における断面図である。
また、図１９は、図１５に示した光結合構造の動作を示す図であるが、説明に必要な部分のみを示し、他は省略している。
【０００５】
この光結合構造では、下部ＳｉＯクラッド層２Ａ、上部クラッド層ＳｉＯ２Ｂと、コア層３とによる平面型光導波路２６がＳｉ基板１上に形成されており、同じＳｉ基板１上に端面入射型受光素子２４が実装されている。
【０００６】
ここで、図１８に示すように、平面型光導波路２６のコア層３と端面入射型受光素子２４の光吸収層１０とが、レンズ系を介することなく、端面を突き合わせる形で光結合されており、平面型光導波路２６のコア層３に沿って導波してきた光を、端面入射型受光素子２４の光吸収層１０で光電変換し、Ｓｉ基板１上に形成された電極１６及び電極５から電気信号を取り出すことができる。
端面入射型受光素子２４の入射端面における反射の悪影響を避けるために、平面型光導波路２６のコア層３は、入射端面に対して垂直ではなく、図１９に示すように入射角ｉをもって入射させている。
【特許文献１】特開平１０−２３３５２４号公報
【特許文献２】特開平１１−０８７７６０号公報
【特許文献３】特開平１１−３３０５３６号公報
【特許文献４】特開２００１−３５６２４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の光結合構造には、以下のような問題がある。
【０００８】
第１の問題点は、端面入射型受光素子２４の入射端面において、入射光のパワーが平面型光導波路２６のコア層３近傍に集中しているため、高いパワーの光が入射した場合に、端面入射型受光素子２４の入射端面の、平面型光導波路２６のコア層３の近傍領域が劣化・破壊されやすいという点である。
【０００９】
第２の問題点は、端面入射型受光素子２４の内部における光の損失が大きい点である。図１９に示すように、端面入射型受光素子２４の入射端面に対して入射角ｉで入射した光は、受光導波路１４の屈折率で定まる屈折率ｒをもって受光導波路１４内を導波する。ここで、図１９中に破線の楕円２７で示した領域において、入射光は受光導波路１４の側壁にぶつかる。ここで、受光導波路１４の側壁が理想的（完全に平滑、且つＳｉ基板１に対して垂直な平面）となっていれば、光は全反射し、全反射後の光も導波光となるため損失は発生しない。しかし、通常は、受光導波路１４の側面は製造工程起因の凹凸があり、また、Ｓｉ基板１に対して垂直とも限らない。したがって、側壁にぶつかった光の一部は、光吸収層１０で光電変換されることのない非導波光となって損失が発生する。
【００１０】
このように、特許文献１〜４に開示されるような端面入射型受光素子や光結合構造発明では、端面入射型受光素子の内部における光の損失が大きいという問題を解決することはできない。
【００１１】
本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、高いパワーの光が入射した場合にも劣化・破壊が生じにくく、光の損失が小さく高感度な端面入射型受光素子及びその光結合方法並びに光結合構造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】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明は、第１の態様として、半導体基板上に、メサ型導波路状に加工され、且つ入射光を吸収して光電変換する光吸収層を含む受光導波路が少なくとも形成され、かつ受光導波路は、光が入射される端面である入射端面に対して半導体基板と平行な方向から光を入射して用いる端面入射型受光素子であって、入射光は、入射端面に対して所定の入射角をもって入射され、かつ受光導波路の少なくとも一方の側壁が、入射角及び受光導波路の等価屈折率に応じて定まる光の導波方向に対して平行であるか、又は光の導波方向下流側ほど導波光ビームの中心と側壁とが離れる角度をもって形成されたことを特徴とする端面入射型受光素子を提供するものである。
【００１３】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第２の態様として、上記本発明の第１の態様に係る端面入射型受光素子の入射端面に対して、平面基板上に形成された平面型光導波路を介して入射光を導いたことを特徴とする光結合構造を提供するものである。
【００１４】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第３の態様として、上記本発明の第１の態様に係る端面入射型受光素子の入射端面に対して、平面基板上に形成された平面型光導波路を介して入射光を導くことを特徴とする光結合方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、高いパワーの光が入射した場合にも劣化・破壊が生じにくく、光の損失が小さく高感度な端面入射型受光素子及びその光結合方法並びに光結合構造を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、本発明に係る端面入射型受光素子は、半導体基板上に、メサ型導波路状に加工され、且つ入射光を吸収して光電変換する光吸収層を含む受光導波路５４が少なくとも形成され、かつ受光導波路１４は、光が入射される端面である入射端面６５に対して半導体基板と平行な方向から光を入射して用いる端面入射型受光素子６４であって、入射光は、入射端面６５に対して所定の入射角ｉをもって入射され、かつ受光導波路１４の少なくとも一方の側壁が、入射角ｉ及び受光導波路１４の等価屈折率に応じて定まる導波光ビーム１９の導波方向に対して平行であるか、又は光の導波方向下流側ほど導波光ビーム１９の中心と側壁とが離れる角度をもって形成されたことを特徴とする。
そして、図２に示すように、本発明に係る光結合構造は、上記の端面入射型受光素子６４の入射端面６５に対して、平面基板上に形成された平面型光導波路６６を介して入射光を導くことを特徴とする。
このような構成とすることにより、光が入射端面に対して垂直でなく、ある入射角をもって入射した場合でも、導波光ビームが受光導波路の側壁にぶつかることなく導波し、光吸収層によって吸収されるため光の損失が少ない。
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１７】
〔第１の実施形態〕
本発明を好適に実施した第１の実施形態について説明する。
図３〜図６に、端面入射型素子と平面型光導波路との光結合構造の一例を示す。図３は、光結合構造の平面図である。図４は、図３中の破線Ｂ−Ｂ’における断面図である。図５は、図３中の破線Ｃ−Ｃ’における断面図である。図６は、図３中の破線Ｄ−Ｄ’における断面図である。また、図７は、端面入射型受光素子２４を実装する前の状態を示す平面図であり、図３に対応する部分を示している。さらに、図８は、図３に示した光結合構造の動作を示す図であるが、説明に必要な部分のみを示し、他は省略している。
【００１８】
図３、図４に示すように、下部ＳｉＯクラッド層２Ａ、上部ＳｉＯクラッド層２Ｂとコア層３とによる平面型光導波路２６がＳｉ基板１上に形成されており、同じＳｉ基板１上に端面入射型受光素子２４が実装されている。
ここで、図６に示すように、平面型光導波路２６のコア層３と端面入射型受光素子２４の光吸収層１０とがレンズ系を介することなく、端面を突き合わせる形で光結合されており、平面型光導波路２６のコア層３に沿って導波してきた光を、端面入射型受光奏し２４の光吸収層１０で光電変換し、Ｓｉ基板１上に形成された電極１６及び電極５から電気信号が取り出される。
【００１９】
平面型光導波路２６のコア層３の幅は、端面入射型受光素子２４に近づくほど広くなり、端面入射型受光素子２４への入射部においては、端面入射型受光素子２４の受光導波路１４の幅とほぼ等しくなっている。
【００２０】
受光導波路１４の形状は、長方形状ではなく、平行四辺形状に形成されている。図８に示すように、受光導波路１４の側壁は、端面入射型受光素子２４の入射端面２５の法線となす角が、後述する屈折角ｒと等しくなるように設計されている。
【００２１】
本実施形態に係る光結合構造の製造方法について説明する。まず、Ｓｉ基板１上の平面型光導波路部分及び、端面入射型受光素子２４を実装する領域１７の製造方法を説明する。図４に示すように、Ｓｉ基板１上に下部ＳｉＯクラッド層２Ａ、コア層３をプラズマＣＶＤ法などによって堆積する。その後、通常のＰＲ（フォトリソグラフ）工程、エッチング工程によりコア層３を図３に示すような形状に加工する。次に、加工済みのコア層３を埋め込むように上部ＳｉＯクラッド層２Ｂを堆積し、平面型光導波路２６を形成する。
【００２２】
その後、図３、図６、図７に示すように、端面入射型受光素子２４を実装する領域１７Ａの下部ＳｉＯクラッド層２Ａ、コア層３及び上部ＳｉＯクラッド層２Ｂをエッチングによって除去し、その領域上にＳｉＯ絶縁膜４を形成する。さらに、電極５、電極１６、融着層６をＳｉＯ絶縁膜４上に形成し、図７に示す状態とする。
【００２３】
次に、端面入射型受光素子２４の製造方法を説明する。まず、ｎ−ＩｎＰ基板１２上にＭＯＶＰＥ法などにより、ｎ−ＩｎＰ層１１、ｉ−ＩｎＧａＡｓ光吸収層１０、ｐ−ＩｎＰ層９を形成する。次に、通常のＰＲ工程、エッチング工程により、受光導波路１４を図３に示すような形状に形成する。さらに、図５に示すように、プラズマＣＶＤ法などによりＳｉＮパッシベーション膜８を形成し、通常のＰＲ工程、エッチング工程によりｐ−ＩｎＰ層９上の一部領域のＳｉＮパッシベーション膜８をエッチング除去したのち、ｐ電極７を形成する。次に、ｎ−ＩｎＰ基板１２の裏面にｎ電極１３を形成し、その後、図３、図６に示すように入射端面部にＡＲ膜１５を形成して端面入射型受光素子２４が完成する。
【００２４】
次に、端面入射型受光素子２４のＳｉ基板１への実装組み立て工程を説明する。図７に示す状態のＳｉ基板１に対し、図５、図６に示すように端面入射型受光素子２４を、そのｐ電極７が融着層６に接し、コア層３とｉ−ＩｎＧａＡｓ光吸収層１０とが光学的に結合するように配置し、全体を加熱・冷却する。これにより、端面入射型受光素子２４は、融着層６によって融着固定される。最後に図３に示すように、ｎ電極１３と電極１６とをボンディングワイヤ１８で接続することにより光結合構造が完成する。
【００２５】
本実施形態に係る光結合構造では、図３、図４、図８に示すように、平面型光導波路２６のコア層３の幅が、端面入射型受光素子２４に近づくほど広くなり、端面入射型受光素子２４への入射部においては、受光導波路１４と略同一幅となっている。
これにより、高いパワーの光が入射する場合でも、水平方向に光のパワーが分散され、入射端面が劣化・破壊されにくい。
【００２６】
また、平面型光導波路２６のコア層３の幅が、端面入射型受光素子２４への入射部において受光導波路１４と略同一幅となっているため、光パワー分散による耐高光入力性の向上の効果を保ちつつ、平面型光導波路２６からの光パワーのほぼ全てが端面入射型受光素子２４に入射される。これにより、光の結合ロスが小さくなる。
【００２７】
また、平面型光導波路２６のコア層３に沿って伝播してきた光は、端面入射型受光素子２４の入射端面２５に対して入射角ｉをもって入射する。入射後の光は、平面型光導波路２６と受光導波路１４とのそれぞれの屈折率によって定まる屈折角ｒをもって伝播する。ここで、受光導波路１４の側壁は、入射端面２５の法線となす角が屈折角ｒと等しくなるように形成されているため、導波光ビーム１９は受光導波路１４の側壁にぶつかることなく導波し、光吸収層１０によって吸収される。従って、図１５〜図１９に示した光結合構造とは異なり、光の損失が少なく、高感度な端面入射型受光素子が得られる。
なお、図８においてはＡＲ膜１５を省略しているが、入射角ｉ、屈折角ｒは、ＡＲ膜１５の屈折率、膜厚には影響を受けない。
【００２８】
〔第２の実施形態〕
本発明を好適に実施した第２の実施形態について説明する。
図９に、本実施形態に係る光結合構造を示す。図中に破線で示される受光導波路１４’は、その側壁の角度が第１の実施形態における受光導波路１４とは異なっている。第１の実施形態においては、受光導波路１４の側壁は導波光ビーム１９と並行であったが、本実施形態においては受光導波路１４の側壁は、光が導波するに従って導波光ビーム１９の中心と側壁とがより離れていく角度で形成されている。この他の構成については第１の実施形態と同様である。
【００２９】
一般的な性質として、光ビームは、導波するに従ってより幅が広がろうとする性質を有している。また、受光導波路１４’中を伝播する導波光ビーム１９は、入射端面２５において受光導波路１４と同程度の幅を有している。受光導波路１４’は、光の導波方向下流側ほど光ブーム１９の中心と側壁とが離れるように形成されているため、第１の実施形態と比較して光の損失がさらに低減され、より高感度な端面入射型受光素子が得られる。
【００３０】
上記以外の点に関して、第１の実施形態と同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００３１】
〔第３の実施形態〕
本発明を好適に実施した第３の実施形態について説明する。
図１０に、本実施形態に係る光結合構造を示す。第１の実施形態においては、平面型光導波路２６のコア層３の幅が、端面入射型受光素子２４に近づくほど広くなっていたが、本実施形態においてはコア層３の幅は広くならず一定である。この他の構成については第１の実施形態と同様である。
【００３２】
本実施形態に係る光結合構造では、高いパワーの光が入射する際に入射端面が劣化・破壊されにくいという効果は得られないものの、導波光ビームが受光導波路１４の側壁にぶつかることなく導波し、光吸収層によって吸収されるため、光の損失が少なく、高感度な端面入射型受光素子が得られる。
【００３３】
〔第４の実施形態〕
本発明を好適に実施した第４の実施形態について説明する。
図１１、図１２に本実施形態に係る光結合構造を示す。図１１は、光結合構造の平面図である。図１２は、図１１中の破線Ｂ−Ｂ’における断面図である。
端面入射型受光素子２４を実装する領域１７Ａに、台座２０、アライメントマーカ２１が形成されている点が第１の実施形態と相違する。また、図示してはいないが、端面入射型受光素子２４の素子表面にもアライメントマーカが形成されており、さらにその位置の真下（実装時には真上）の領域のｎ電極１３が除去されている。この他の構成については第１の実施形態と同様である。
【００３４】
図１１、図１２に示すように、端面入射型受光素子２４を実装する部分に台座２０が形成されており、端面入射型受光素子２４の実装時にその表面を台座２０に押し当てることで高さ方向の位置決めを行える。また、端面入射型受光素子２４の実装時に、赤外線カメラによってアライメントマーカ２１及び端面入射型受光素子２４側のアライメントマーカを透視し、その相対位置関係をモニタすることで、端面入射型受光素子２４の水平面内の位置決めを行える。
【００３５】
この他の点については第１の実施形態と同様である。
【００３６】
〔第５の実施形態〕
本発明を好適に実施した第５の実施形態について説明する。
図１３に、本実施形態に係る光結合構造を示す。本実施形態においては、平面型光導波路２６の形状が第１の実施形態と相違する。すなわち、第１の実施形態においては、コア層３は幅が広がると同時に曲がって導波路となっていたのに対し、本実施形態においては、まず幅が広がり、その後幅が広いまま曲がって導波路となっている。この他の構成については第１の実施形態と同様である。
【００３７】
本実施形態においては、コア層３の形状が、幅が徐々に広くなるテーパ部分と曲がり部分とに分離されているため、設計、製作上の制御が容易である。
上記以外の点に関して、第１の実施形態と同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００３８】
〔第６の実施形態〕
本発明を好適に実施した第６の実施形態について説明する。
図１４に、本実施形態に係る光結合構造に適用される端面入射型受光素子の構成を示す。第１の実施形態においては端面入射型受光素子２４は、受光素子のタイプとしてＰｉｎフォトダイオードであったのに対し、本実施形態においてはアバランシェフォトダイオードを用いている点が相違する。すなわち、図１４に示すように、本実施形態においては、ｉ−ＩｎＧａＡｓ光吸収層１０とｎ−ＩｎＰ層１１との間に、ｐ−ＩｎＡｌＡｓ電界緩和層２２とＩ−ＩｎＡｌＡｓ倍増層２３とが挿入されており、アバランシェフォトダイオードとして、光電変換で得られた電気信号を倍増する作用を有している。この他の構成については第１の実施形態と同様である。
【００３９】
本実施形態においては、端面入射型受光素子２４がアバランシェフォトダイオードであるため、光電変換で得られた電気信号を倍増する作用を有する。このため、受信感度が極めて高くなる。また、一般にアバランシェフォトダイオードは、電気信号を倍増するために高いバイアスが必要とされるが、これが原因でｐｉｎフォトダイオードと比べて、高いパワーの入射光に対して、より、劣化・破壊が生じやすいという問題がある。本実施形態に係る光結合構造では、水平方向に光のパワーが分散されることにより耐高光入力性が向上するため、劣化・破壊が生じにくい。
上記以外の点に関して、第１の実施形態と同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００４０】
ここでは倍増層２３の材料としてＩｎＡｌＡｓを用いた例を示したが、これに限らずＩｎＰなどの他の材料を用いても同様の効果が得られる。
【００４１】
また、ここでは光吸収層１０と倍増層２３とが分離した、吸収倍増分離型を例に示したが、これに限らず、光吸収層自体に高い電界を印加することで、光吸収層内部で倍増を起こす「吸収倍増一体型」であっても同様の効果が得られる。
【００４２】
なお、上記各実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれらに限定されることはない。
例えば、上記各実施形態においては、受光導波路の両側の側壁が、受光導波路内を伝播する導波光ビームの進行方向と平行か、あるいは光が伝播するにしたがって、より離れていく角度で形成されている例を示したが、両側の側壁が、そのように形成されている場合に限らず、少なくとも一方の側壁が導波光ビームの進行方向と平行か、あるいは光が伝播するにしたがって、より離れていく角度で形成されていれば同様の効果が得られる。さらにこれらの条件が満たされるならば、受光導波路の形状として、上記各実施形態において示したような平行四辺形、あるいは台形以外の形状であっても同様の効果が得られる。
【００４３】
また、上記各実施形態においては、平面型光導波路として、Ｓｉ基板上に形成され、下部クラッド層、上部クラッド層の材料としてＳｉＯを用いた例を示したが、これに限らず、他の材料、例えば基板としてはシリカガラス基板、クラッド層材料としてはホウ素とリンとを含むシリカガラスであるＢＰＳＧなどを用いた場合でも同様の効果が得られる。また、これらシリカ系の材料系に限らず、例えばポリマーを用いたポリマー導波路であっても、同様の効果が得られる。
【００４４】
また、上記各実施形態においては、端面入射型受光素子の光吸収層の材料が、ＩｎＧａＡｓである構成、すなわち、入射光の波長として１．３ミクロン帯から１．５５ミクロン帯のいわゆる長波長帯を想定した構成を例として示したが、これに限らず、入射光が他の波長帯であっても、これを吸収、光電変換する光吸収層材料を用いれば、同様の効果が得られる。
【００４５】
さらに、上記各実施形態においては、端面入射型受光素子に対して、平面型光導波路により光を導く例を示したが、これに限らず、レンズなど他の光学系によって光を導いた場合でも、入射光の入射方向が、端面入射型受光素子の入射端面に対して垂直ではなく、ある入射角をもって入射される場合には、同様の効果が得られる。
【００４６】
このように、本発明は様々な変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係る端面入射型受光素子の構成を示す図である。
【図２】本発明に係る光結合構造の構成を示す図である。
【図３】本発明を好適に実施した第１の実施形態に係る光結合構造の平面図である。
【図４】図３中の破線Ｂ−Ｂ’における断面図である。
【図５】図３中の破線Ｃ−Ｃ’における断面図である。
【図６】図３中の破線Ｄ−Ｄ’における断面図である。
【図７】端面入射型受光素子を実装する前の状態を示す平面図である。
【図８】第１の実施形態に係る光結合構造の動作を示す図である。
【図９】本発明を好適に実施した第２の実施形態に係る光結合構造の平面図である。
【図１０】本発明を好適に実施した第３の実施形態に係る光結合構造の平面図である。
【図１１】本発明を好適に実施した第４の実施形態に係る光結合構造の平面図である。
【図１２】第４の実施形態に係る光結合構造の動作を示す図である。
【図１３】本発明を好適に実施した第５の実施形態に係る光結合構造の平面図である。
【図１４】本発明を好適に実施した第６の実施形態に係る光結合構造に適用される端面入射型受光素子の断面図である。
【図１５】光結合構造の平面図である。
【図１６】図１５中の破線Ｂ−Ｂ’における断面図である。
【図１７】図１５中の破線Ｃ−Ｃ’における断面図である。
【図１８】図１５中の破線Ｄ−Ｄ’における断面図である。
【図１９】光結合構造の動作を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１Ｓｉ基板
２Ａ下部ＳｉＯクラッド層
２Ｂ上部ＳｉＯクラッド層
３コア層
４ＳｉＯ絶縁膜
５電極
６融着材
７ｐ電極
８パッシベーション膜
９ｐ−ＩｎＰ層
１０ｉ−ＩｎＧａＡｓ光吸収層
１１ｎ−ＩｎＰ層
１２ｎ−ＩｎＰ基板
１３ｎ電極
１４、５４受光導波路
１５ＡＲ膜
１６電極
１７Ａ端面入射型受光素子を実装する領域
１７Ｂ端面入射型受光素子の実装位置
１８ボンディングワイヤ
１９、５９導波光ビーム
２０台座
２１アラインメントマーカー
２２ｐ−ＩｎＡｌＡｓ電界緩和層
２３ｉ−ＩｎＡｌＡｓ増倍層
２４、６４端面入射型受光素子
２５、６５入射端面
２６、６６平面型光導波路
２７導波光ビームが側壁にぶつかる領域

【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に、メサ型導波路状に加工され、且つ入射光を吸収して光電変換する光吸収層を含む受光導波路が少なくとも形成され、かつ前記受光導波路は、光が入射される端面である入射端面に対して前記半導体基板と平行な方向から光を入射して用いる端面入射型受光素子であって、
前記入射光は、前記入射端面に対して所定の入射角をもって入射され、かつ前記受光導波路の少なくとも一方の側壁が、前記入射角及び前記受光導波路の等価屈折率に応じて定まる光の導波方向に対して平行であるか、又は光の導波方向下流側ほど導波光ビームの中心と前記側壁とが離れる角度をもって形成されたことを特徴とする端面入射型受光素子。
【請求項２】
前記光吸収層での光電変換によって発生したキャリアを倍増する倍増層を有するアバランシェフォトダイオードであることを特徴とする請求項１記載の端面入射型受光素子。
【請求項３】
請求項１又は２記載の端面入射型受光素子の入射端面に対して、平面基板上に形成された平面型光導波路を介して入射光を導いたことを特徴とする光結合構造。
【請求項４】
前記平面型光導波路の光を出射する端面である出射端面と、前記端面入射型受光素子の前記入射端面とが突き合わされて光学的に結合されたことを特徴とする請求項３記載の光結合構造。
【請求項５】
前記平面型光導波路のコア層のストライプ方向が、前記出射端面と垂直ではないことを特徴とする請求項４記載の光結合構造。
【請求項６】
前記平面型光導波路のコア層の水平方向の幅が、前記出射端面に近づくほど広いことを特徴とする請求項４又は５記載の光結合構造。
【請求項７】
前記平面型光導波路のコア層の水平方向の幅の中心を結ぶ線が、前記出射端面に対して垂直ではないことを特徴とする請求項６記載の光結合構造。
【請求項８】
前記出射端面における前記平面型光導波路のコア層の水平方向の幅が、前記端面入射型受光素子の前記受光導波路の水平方向の幅と等しいことを特徴とする請求項４から７のいずれか１項記載の光結合構造。
【請求項９】
前記平面基板に、前記端面入射型受光素子を実装するための実装領域を有し、
前記実装領域には、実装時に前記端面入射型受光素子の表面又はその表面上に形成された素子側基準面を押し当てて高さ方向の位置決めをするための高さ基準面が形成されていることを特徴とする請求項３から８のいずれか１項記載の光結合構造。
【請求項１０】
前記端面入射型受光素子上に素子側アライメントマーカを、前記端面入射型受光素子を実装するための領域上に実装領域側アライメントマーカをそれぞれ有することを特徴とする請求項３から９のいずれか１項記載の光結合構造。
【請求項１１】
請求項１又は２記載の端面入射型受光素子の入射端面に対して、平面基板上に形成された平面型光導波路を介して入射光を導くことを特徴とする光結合方法。
【請求項１２】
前記平面型光導波路の光を出射する端面である出射端面と、前記端面入射型受光素子の前記入射端面とを突き合わせて光学的に結合することを特徴とする請求項１１記載の光結合方法。
【請求項１３】
コア層のストライプ方向が前記出射端面と垂直ではない前記平面型光導波路を介して、前記端面入射型受光素子の入射端面に対して入射光を導くことを特徴とする請求項１２記載の光結合方法。
【請求項１４】
前記出射端面に近づくほどコア層の水平方向の幅が広い前記平面型光導波路を介して、前記端面入射型受光素子の入射端面に対して入射光を導くことを特徴とする請求項１２又は１３記載の光結合方法。
【請求項１５】
コア層の水平方向の幅の中心を結ぶ線が、前記出射端面に対して垂直ではない前記平面型光導波路を介して、前記端面入射型受光素子の入射端面に対して入射光を導くことを特徴とする請求項１４記載の光結合方法。
【請求項１６】
前記出射端面における前記平面型光導波路のコア層の水平方向の幅が、前記端面入射型受光素子の前記受光導波路の水平方向の幅と等しいことを特徴とする請求項１２から１５のいずれか１項記載の光結合方法。
【請求項１７】
前記平面基板上の前記端面入射型受光素子を実装する領域内に高さ基準面を形成し、前記端面入射型受光素子の表面、あるいはその表面上に形成した素子側基準面を前記高さ基準面に対して押し当てることで実装時の高さ方向の位置決めをなすことを特徴とする請求項１１から１６のいずれか１項記載の光結合方法。
【請求項１８】
前記端面入射型受光素子上に素子側アラインメントマーカーを形成し、さらに、前記端面入射型受光素子を実装する領域上に、実装領域側アラインメントマーカーを形成し、
前記素子側アラインメントマーカーと、前記実装領域側アラインメントマーカーとの相対位置関係をモニターすることによって、前記端面入射型受光素子の実装時の水平面内の位置決めをなすことを特徴とする請求項１１から１７のいずれか１項記載の光結合方法。

【図１】