專利名稱：陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的光學(xué)芯片、波導(dǎo)基板以及陣列波導(dǎo)衍射光柵型光 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的光學(xué)芯
片(optical chip )、形成有多個陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的圖案的波導(dǎo)基板以及包括陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的光學(xué)芯片的制造方法。
背景技術(shù)：
陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路可以對不同波長的光信號進行合波或分波。因此，用于可以傳送大量信息的波分復(fù)用通信的光合波器和光分波器等中。為了陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的小型化、大量生產(chǎn)化，在硅晶片(silicon wafer)那樣的波導(dǎo)基板上
形成作為陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的結(jié)構(gòu)部件的輸入輸出波導(dǎo)、平板(slab)波導(dǎo)以及陣列波導(dǎo)后，切斷波導(dǎo)基板而切出包
括陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的光學(xué)芯片。
以往，在制造陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的情況下，如圖9所示在圓形的硅晶片509上配置矩形的區(qū)域91，并在該區(qū)域中形成陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路202的情況較多。其原因為，如果是矩形的區(qū)域，則可以通過切割鋸容易地切出光學(xué)芯片。但是陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路具有較多的曲線部分，所以在矩形的光學(xué)芯片內(nèi)存在較多的未有效利用的區(qū)域。其造成作為每個波導(dǎo)基板的光學(xué)芯片數(shù)的光學(xué)芯片收容率(yield rate)降低，成為使光學(xué)芯片單價上升的結(jié)果。
另一方面，專利文獻l中記載了弓形形狀的光學(xué)芯片。記載了如圖10所示，在硅晶片510上配置弓形的區(qū)域93，并在該區(qū)域中形成 陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路202的方案。通過設(shè)為弓形的區(qū) 域，可以在硅晶片上形成比矩形區(qū)域多的陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波 分波電路，光學(xué)芯片收容率變高。
專利文獻1:日本特開2002 - 250826號公才艮
但是，如果設(shè)為專利文獻l那樣的弓形形狀的光學(xué)芯片，則由與 兩端的輸入輸出波導(dǎo)連接的光纖引起的物理應(yīng)力集中于中央的陣列 波導(dǎo)部，光學(xué)芯片的形狀變形而易于引起光學(xué)特性變化。
因此，以往的陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的光學(xué)芯片在 形狀為矩形的情況下在光學(xué)芯片收容率中存在課題，在形狀為弓形的 情況下在光學(xué)特性的穩(wěn)定性中存在課題。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述課題，本申請第一發(fā)明的目的在于提供一種陣列波 導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的光學(xué)芯片，可以提高光學(xué)芯片收容 率、且得到穩(wěn)定的光學(xué)特性。為了解決上述課題，本申請第二發(fā)明的 目的在于提供一種波導(dǎo)基板，通過光學(xué)芯片收容率變高的布局形成有 多個陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的圖案、且得到陣列波導(dǎo)衍 射光柵型光合波分波電路的光學(xué)特性穩(wěn)定的形狀的光學(xué)芯片。為了解 決上述課題，本申請第三發(fā)明的特征在于提供一種陣列波導(dǎo)衍射光柵 型光合波分波電路的光學(xué)芯片的制造方法，光學(xué)芯片收容率高且光學(xué) 特性穩(wěn)定。
為了解決上述目的，本申請第一發(fā)明的陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合 波分波電路的光學(xué)芯片設(shè)為中央部向一側(cè)膨脹的凸型形狀。
具體而言，本申請第 一發(fā)明提供一種陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波 分波電路的光學(xué)芯片，其特征在于，具備兩個平板波導(dǎo)；陣列波導(dǎo)， 該陣列波導(dǎo)用光路長度分別不同、且向一個方向彎曲的多個通道波導(dǎo) 將上述平板波導(dǎo)之間進行連接；以及至少一個以上的輸入輸出波導(dǎo)， 在相反一側(cè)與各個上述平板波導(dǎo)的上述陣列波導(dǎo)相連接， 一邊是連結(jié)
5二次旋轉(zhuǎn)對稱的第一線與二次旋轉(zhuǎn)對稱的第二線而向上述陣列波導(dǎo) 的彎曲的外側(cè)方向成為凸型的形狀，與上述一邊相對的另一邊是直
i。— 、'… ， 、，'
上述光學(xué)芯片由于是凸型形狀，所以中央部的物理強度強，即使 由與兩端的輸入輸出波導(dǎo)連接的光纖引起的物理應(yīng)力集中于中央的 陣列波導(dǎo)部，芯片形狀也不易變形。因此，凸型形狀的陣列波導(dǎo)衍射 光柵型光合波分波電路的光學(xué)芯片得到穩(wěn)定的光學(xué)特性。
另外，作為上述光學(xué)芯片的凸型的上述一邊是將二次旋轉(zhuǎn)對稱的 第一線與二次旋轉(zhuǎn)對稱的第二線連結(jié)而形成的形狀。二次旋轉(zhuǎn)對稱是
指，即使繞一定軸(二重軸)旋轉(zhuǎn)移動了 180度，其形狀也不變化的 性質(zhì)。如果以使輸入輸出波導(dǎo)出現(xiàn)的端部對齊的方式排列二個光學(xué)芯 片，則形成由各自的上述一邊的膨脹的部分(凸部)夾住的凹部。如 果對上述凹部匹配旋轉(zhuǎn)了 180度的另一個光學(xué)芯片的凸部，則光學(xué)芯 片的上述一邊成為將上述第一線與上述第二線連結(jié)的形狀，所以旋轉(zhuǎn) 了 180度的光學(xué)芯片的凸部嵌合到上述凹部。即，通過組合未旋轉(zhuǎn)的 光學(xué)芯片與旋轉(zhuǎn)了 180度的光學(xué)芯片，可以無間隙地排列上述光學(xué)芯 片，所以在波導(dǎo)基板上排列的情況下，可以減少波導(dǎo)基板上的未有效 利用的區(qū)域，可以增加能夠排列在波導(dǎo)基板上的陣列波導(dǎo)衍射光柵型 光合波分波電路數(shù)。
因此，本申請第一發(fā)明可以提供可以提高光學(xué)芯片收容率、且得 到穩(wěn)定的光學(xué)特性的陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的光學(xué)芯 片。
另外，本申請第 一發(fā)明的陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的 光學(xué)芯片的上述陣列波導(dǎo)在上述彎曲的通道波導(dǎo)的彎曲的內(nèi)側(cè)，還具 有光路長度比上述彎曲的通道波導(dǎo)還短的直線狀的通道波導(dǎo)。
上述光學(xué)芯片的上述另一邊由于是直線，所以可以在上述通道波 導(dǎo)的彎曲的內(nèi)側(cè)追加直線狀的通道波導(dǎo)?？梢杂行Ю蒙鲜鐾ǖ啦▽?dǎo) 的彎曲的內(nèi)側(cè)的區(qū)域，可以不改變光學(xué)芯片的大小而改善合波分波特
6性。
因此，本申請第一發(fā)明可以提供可以提高光學(xué)芯片收容率、且得 到優(yōu)良的光學(xué)特性的陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的光學(xué)芯 片。
為了達(dá)成上述目的，本申請第二發(fā)明是將陣列波導(dǎo)的彎曲方向相 逆的陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的圖案組合而配置的波導(dǎo) 基板。
具體而言，本申請第二發(fā)明提供一種形成有多個陣列波導(dǎo)衍射光 柵型光合波分波電路的圖案的波導(dǎo)基板，該陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合
波分波電路的圖案具備兩個平板波導(dǎo)；陣列波導(dǎo)，該陣列波導(dǎo)用光 路長度分別不同、且向 一個方向彎曲的多個通道波導(dǎo)將上述平板波導(dǎo) 之間進行連接；以及至少一個以上的輸入輸出波導(dǎo)，在相反一側(cè)與各 個上述平板波導(dǎo)的上述陣列波導(dǎo)相連接，其特征在于，以如下的布局 形成有多個陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的圖案，其中，以垂
中的輸入輸:波導(dǎo)側(cè)的平板波導(dǎo)、之伺橫切的方式、交替配i 了多;正
向行和多個逆向行，其中，在上述多個正向行中，使上述陣列波導(dǎo)的 彎曲方向一致并沿著與上述陣列波導(dǎo)的彎曲方向垂直的方向?qū)⑸鲜?圖案排列成一列，并且在上述多個上述逆向行中，使上述陣列波導(dǎo)的 彎曲方向沿著與上述正向行的上述陣列波導(dǎo)的彎曲方向的逆向一致 并沿著與上述陣列波導(dǎo)的彎曲方向垂直的方向?qū)⑸鲜鰣D案排列成一 列。
如果設(shè)為上述布局，則使上述正向行與上述逆向行接近，而可以 減少波導(dǎo)基板上的未有效利用的區(qū)域，所以可以在波導(dǎo)基板上形成更 多的陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的圖案。進而，如果將上述
波:路:觸，、則^為本申請第一發(fā)明一中說明的光學(xué)芯片的形狀，得到 即使物理應(yīng)力集中于中央的陣列波導(dǎo)部芯片形狀也不易變形、且穩(wěn)定 的光學(xué)特性的陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的光學(xué)芯片。因此，本申請第二發(fā)明可以提供以光學(xué)芯片收容率變高的布局形 成有多個陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的圖案、且得到陣列波 導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的光學(xué)特性穩(wěn)定的形狀的光學(xué)芯片的 波導(dǎo)基板。
在本申請第二發(fā)明中，在上述布局中，在上述正向行與上述逆向 行的行間中的上述陣列波導(dǎo)彎曲的一側(cè)的行間中，以使包含在上述正 向行中的上述陣列波導(dǎo)的最外通道波導(dǎo)的頂點與將包含在上述逆向 行中的上述陣列波導(dǎo)的最外通道波導(dǎo)的頂點之間連接的線段相比靠 近包含在上述逆向行中的上述輸入輸出波導(dǎo)側(cè)的方式，配置上述正向 行。
通過使上述正向行與上述逆向行進一步接近地排列，可以進一步 減少波導(dǎo)基板上的未有效利用的區(qū)域，所以可以在波導(dǎo)基板上形成更 多的陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的圖案。
因此，本申請第二發(fā)明可以提供以光學(xué)芯片收容率更高的布局形 成有多個陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的圖案、且得到陣列波
導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的光學(xué)特定穩(wěn)定的形狀的光學(xué)芯片的 波導(dǎo)基板。
為了達(dá)成上述目的，本申請第三發(fā)明是形成本申請第二發(fā)明中說 明的波導(dǎo)基板，以使上述正向行與上述逆向行的行間不接觸陣列波導(dǎo) 的方式切斷上述波導(dǎo)基板而制造本申請第一發(fā)明中說明的光學(xué)芯片 的制造方法。
具體而言，本申請第三發(fā)明提供一種陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波
分波電路的光學(xué)芯片的制造方法，具備電路形成工序，制成形成有 多個本發(fā)明第二發(fā)明中說明的陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路 的圖案的波導(dǎo)基板；第一切斷工序，在上述電路形成工序之后，針對
上述波導(dǎo)基板，用將二次旋轉(zhuǎn)對稱的第一線與二次旋轉(zhuǎn)對稱的第二線 交替連結(jié)的形狀的、且與上述陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路未 接觸的切斷線，切斷行間之中的、在相反側(cè)與上述陣列波導(dǎo)彎曲的一側(cè)相對的行間；以及 第二切斷工序，按照上述圖案切斷在上述第一切斷工序中切斷的上述 正向行或上述逆向行，而切出第 一發(fā)明中說明的陣列波導(dǎo)衍射光柵型 光合波分波電路的光學(xué)芯片。
在上述電路形成工序中，以本申請第二發(fā)明中說明的布局在波導(dǎo) 基板上形成陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路，所以可以增加每個 波導(dǎo)基板的陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路數(shù)。進而，在第一切 斷工序以及第二切斷工序中，從波導(dǎo)基板切出的陣列波導(dǎo)衍射光柵型 光合波分波電路的光學(xué)芯片是在本申請第一發(fā)明中說明的凸型形狀， 即使來自外部的物理應(yīng)力集中于中央的陣列波導(dǎo)部，芯片形狀也不易 變形。因此，通過上述制造方法，可以從上述波導(dǎo)基板制造較多的穩(wěn) 定的光學(xué)特性的陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的光學(xué)芯片。
因此，本申請第三發(fā)明可以提供光學(xué)芯片收容率高、且光學(xué)特性 穩(wěn)定的陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的光學(xué)芯片的制造方法。
根據(jù)本申請第一發(fā)明，可以提供可以提高光學(xué)芯片收容率的形狀
的、且得到穩(wěn)定的光學(xué)特性的陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的 光學(xué)芯片。根據(jù)本申請第二發(fā)明，可以提供以光學(xué)芯片收容率變高的 布局形成有多個陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的圖案、且得到 陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的光學(xué)特定穩(wěn)定的形狀的光學(xué) 芯片的波導(dǎo)基板。根據(jù)本申請第三發(fā)明，可以提供光學(xué)芯片收容率高、 且光學(xué)特性穩(wěn)定的陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的光學(xué)芯片 的制造方法。
圖l是示出本申請第一發(fā)明的實施方式之一的光學(xué)芯片101的結(jié) 構(gòu)的圖。
圖2是排列了三個光學(xué)芯片101的圖。
圖3是示出本申請第一發(fā)明的另一實施方式的光學(xué)芯片103的結(jié) 構(gòu)的圖。圖4是示出光學(xué)芯片104的形狀的圖。
圖5是排列了三個光學(xué)芯片104的圖。
圖6是示出配置了多個AWG201的硅晶片506的圖。
圖7是示出配置了多個AWG201的硅晶片507的圖。虛線表示
切斷線。通過沿著切斷線切斷可以切出光學(xué)芯片101，所以切斷線是
排列了光學(xué)芯片101的布局。
圖8是示出配置了多個AWG201的硅晶片508的圖。虛線表示
切斷線。通過沿著切斷線切斷可以切出光學(xué)芯片104,所以切斷線是
排列了光學(xué)芯片104的布局。
圖9是排列了 AWG202的以往的布局的硅晶片509。 圖IO是排列了 AWG202的以往的布局的硅晶片510。
標(biāo)號說明
101、 101 —1~ 3、 103、 104、 104-1~3光學(xué)芯片 201、 202陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路(AWG) 506、 507、 508、 509、 510硅晶片 10基板
11、 12平板波導(dǎo)
13陣列波導(dǎo)
13a、 13b通道波導(dǎo)
14、 15輸入輸出波導(dǎo)
21 —邊
21a第一線
21b第二線
22另一邊
23、 24輸入輸出端
29連結(jié)點
61正向行
62逆向行
1065中央線 91、 93區(qū)域
具體實施例方式
參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。以下說明的實施方式是 本發(fā)明的實施例，本發(fā)明不限于以下實施方式。
(陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的光學(xué)芯片)
本實施方式涉及一種陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的光 學(xué)芯片，具備二個平板波導(dǎo)；陣列波導(dǎo)，該陣列波導(dǎo)用光路長度分 別不同、且向一個方向彎曲的多個通道波導(dǎo)將上述平板波導(dǎo)之間進行 連接；以及至少一個以上的輸入輸出波導(dǎo)，在相反一側(cè)與各個上述平 板波導(dǎo)的上述陣列波導(dǎo)相連接，其特征在于， 一邊是將二次旋轉(zhuǎn)對稱 的第一線與二次旋轉(zhuǎn)對稱的第二線連結(jié)并向上述陣列波導(dǎo)的彎曲的 外側(cè)方向成為凸型的形狀，與上述一邊相對的另一邊是直線，并且位 于兩端的上述輸入輸出波導(dǎo)出現(xiàn)的輸入輸出端的寬度相等。
圖l是示出本申請第一發(fā)明的實施方式之一的光學(xué)芯片IOI的結(jié) 構(gòu)的圖。光學(xué)芯片101包括基板10、平板波導(dǎo)11、平板波導(dǎo)12、陣 列波導(dǎo)13、輸入輸出波導(dǎo)14、輸入輸出波導(dǎo)15、 一邊21、另一邊22、 輸入輸出端23以及輸入輸出端24。
基板10是在凸型形狀的硅板、玻璃板上形成有石英薄層的基板。 基板10是由一邊21、另一邊22、輸入輸出端23以及輸入輸出端24 包圍的。 一邊21與另一邊22處于相對的位置。另外，光學(xué)芯片的寬 度是一邊21與另一邊22之間的間隔。
一邊21在連結(jié)點29連結(jié)二次旋轉(zhuǎn)對稱的第一線21a與二次旋轉(zhuǎn) 對稱的第二線21b, —邊21的形狀的一部分向?qū)挾确较蚺蛎?。在圖1 中，第一線21a以及第二線21b是曲線，但也可以是直線或彎曲的直 線。另一邊22是直線狀的形狀?；?0的長度方向的兩端是輸入輸 出端23以及輸入輸出端24。輸入輸出端23中的光學(xué)芯片的寬度與輸 入輸出端24中的光學(xué)芯片的寬度相等。另外，連結(jié)點29是為便于說明而示出的點，實際上并不存在。
平板波導(dǎo)11以及平板波導(dǎo)12具有混合所輸入的光信號，并且將 混合后的光信號均等地分配成多個并輸出的功能。在圖1中，記載了 可以混合四個輸入而分配成八個、或者可以混合八個輸入而分配成四 個的平板波導(dǎo)，但輸入輸出的信號數(shù)不限于此。
陣列波導(dǎo)13由多個通道波導(dǎo)13a構(gòu)成。通道波導(dǎo)13a是由用折 射率小的原材料包圍折射率大的原材料的周圍的結(jié)枸，使光信號在折 射率高的原材料內(nèi)全反射而傳輸。通道波導(dǎo)13a向一個方向彎曲以使 光路長度分別不同。在圖1中，陣列波導(dǎo)13由八個通道波導(dǎo)13a構(gòu) 成，但通道波導(dǎo)13a的個數(shù)不限于此。
輸入輸出波導(dǎo)14以及輸入輸出波導(dǎo)15與通道波導(dǎo)13a同樣地傳 輸光信號。在圖1中，輸入輸出波導(dǎo)14以及輸入輸出波導(dǎo)15分別有 四個，但輸入輸出波導(dǎo)的個數(shù)不限于此。
平板波導(dǎo)11、平板波導(dǎo)12、陣列波導(dǎo)13、輸入輸出波導(dǎo)14以 及輸入輸出波導(dǎo)15形成在基板10上。形成有陣列波導(dǎo)13的部分是 基板10的寬度寬的部分， 一邊21向通道波導(dǎo)13a彎曲的方向膨脹。 用陣列波導(dǎo)13連接平板波導(dǎo)11與平板波導(dǎo)12之間，輸入輸出波導(dǎo) 14在相反一側(cè)與平板波導(dǎo)11的陣列波導(dǎo)13相連接，輸入輸出波導(dǎo) 15與平板波導(dǎo)12的陣列波導(dǎo)13的相反一側(cè)連接，而構(gòu)成陣列波導(dǎo)衍 射光柵型光合波分波電路201(以下將"陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分 波電路"簡稱為"AWG")。
另外，輸入輸出波導(dǎo)14的一端在輸入輸出端23出現(xiàn)，輸入輸出 波導(dǎo)15的一端在輸入輸出端24出現(xiàn)，向AWG 201輸入來自光學(xué)芯 片IOI的外部的光信號，向光學(xué)芯片的外部輸出來自AWG 201的光 信號。
AWG201如下動作。例如，在從輸入輸出端23輸入了光信號的 情況下，光信號在輸入輸出波導(dǎo)14中傳輸而輸入到平板波導(dǎo)11。在 平板波導(dǎo)11中，所輸入的光信號在被集中之后被均等地分配而結(jié)合 到陣列波導(dǎo)13的各通道波導(dǎo)13a。在陣列波導(dǎo)13中傳輸?shù)墓庑盘柦Y(jié)
12合到平板波導(dǎo)12。通道波導(dǎo)13a的光路長度相互不同，所以從各通道 波導(dǎo)13a輸出的光信號在平板波導(dǎo)12內(nèi)干涉，被選擇的波長結(jié)合到 輸入輸出波導(dǎo)15。因此，從輸入輸出端24的輸入輸出波導(dǎo)15輸出針 對每個波長分波后的光信號。
在輸入輸出端23以及輸入輸出端24上連接有向AWG 201輸入 光信號的光纖或結(jié)合來自AWG 201的光信號的光纖，但對于光學(xué)芯 片101，陣列波導(dǎo)13附近的光學(xué)芯片IOI的寬度寬，所以連接了光纖 時的物理應(yīng)力分散，光學(xué)芯片IOI不易變形。因此，陣列波導(dǎo)13也 不易變形，所以AWG 201的光學(xué)特性穩(wěn)定。因此，無需另外準(zhǔn)備用 于加強基板應(yīng)力耐性的輔助板，而可以減少部件數(shù)。
光學(xué)芯片101通過與旋轉(zhuǎn)了 180度的光學(xué)芯片IOI組合可以無間 隙地排列多個。圖2示出排列了三個光學(xué)芯片IOI的圖。在圖2中， 與圖1中使用的標(biāo)號相同的標(biāo)號表示同一部件、同一位置。為便于說 明，光學(xué)芯片101分別附加了子序號1~3，但與圖1中說明的光學(xué)芯 片101完全相同。
在圖2中，使二個光學(xué)芯片101-1與光學(xué)芯片101-2并列，使 光學(xué)芯片101-1的輸入輸出端24與光學(xué)芯片101-2的輸入輸出端 23接觸。光學(xué)芯片101-l的輸入輸出端24處的寬度與光學(xué)芯片101 -2的輸入輸出端23處的寬度相等，所以在光學(xué)芯片101-1的第二 線21b與光學(xué)芯片101-2的第一線21a處產(chǎn)生凹部。進而，對上述 凹部匹配旋轉(zhuǎn)了 180度的光學(xué)芯片101-3。具體而言，使光學(xué)芯片 101-3的第二線21b與光學(xué)芯片101-1的第二線21b接觸，使光學(xué) 芯片101-3的第一線21a與光學(xué)芯片101-2的第一線21a接觸。
第一線21a以及第二線21b二次旋轉(zhuǎn)對稱，所以光學(xué)芯片101-1的第二線21b與光學(xué)芯片101-3的第二線21b—致。同樣地光學(xué)芯 片101-2的第一線21a與光學(xué)芯片101-3的第一線21a—致。因此， 通過組合光學(xué)芯片IOI與旋轉(zhuǎn)了 180度的光學(xué)芯片101，可以無間隙 地排列光學(xué)芯片101。
圖7示出作為排列了多個AWG 201的波導(dǎo)基板的硅晶片507。在圖7中與圖1中使用的標(biāo)號相同的標(biāo)號表示同一部件、同一位置。 另外，虛線是用于從波導(dǎo)基板切出光學(xué)芯片的切斷線。在圖7的情況 下，虛線成為光學(xué)芯片101的輪廓(一邊21、另一邊22、輸入輸出 端23以及輸入輸出端24)。如在圖2中說明那樣，光學(xué)芯片101可 以無間隙地排列，所以可以有效地利用硅晶片507上的區(qū)域，可以增 加硅晶片507上的AWG 201數(shù)。
因此，光學(xué)芯片101可以提高光學(xué)芯片收容率，并且可以使A W G 201的光學(xué)特性穩(wěn)定。另外，根據(jù)光學(xué)芯片的制造方法，硅晶片507 的虛線有時還不可見。
(AWG的光學(xué)芯片的其它例子)
在本實施方式中，AWG的上述陣列波導(dǎo)在上述彎曲的通道波導(dǎo) 的彎曲的內(nèi)側(cè)，還具有光路長度比上述彎曲的通道波導(dǎo)還短的直線狀 的通道波導(dǎo)。
圖3是示出本發(fā)明的第一發(fā)明的另一實施方式的光學(xué)芯片103 的結(jié)構(gòu)的圖。在圖3中，與圖1中使用的標(biāo)號相同的標(biāo)號表示同一部 件、同一位置。光學(xué)芯片103與圖1的光學(xué)芯片101的差異點在于， 光學(xué)芯片103在光學(xué)芯片101的基礎(chǔ)上還包括通道波導(dǎo)13b。
通道波導(dǎo)13b是構(gòu)成陣列波導(dǎo)13的通道波導(dǎo)之一，具有與圖1 中說明的通道波導(dǎo)13a相同的結(jié)構(gòu)，但未彎曲且直線狀地連接了平板 波導(dǎo)11與平板波導(dǎo)12。
光學(xué)芯片103的AWG 201與圖1的光學(xué)芯片101的AWG 201 同樣地動作，但由于具有通道波導(dǎo)13b，所以光學(xué)芯片103的AWG 201 與光學(xué)芯片101的AWG201相比可以改善合波分波特性。
另外，光學(xué)芯片103的形狀與圖1的光學(xué)芯片101的形狀相同， 所以不易變形，AWG 201的光學(xué)特性與光學(xué)芯片101同樣地穩(wěn)定。 進而，光學(xué)芯片103可以如圖2中說明的那樣無間隙地排列，所以可 以提高光學(xué)芯片收容率。
因此，光學(xué)芯片103可以提高光學(xué)芯片收容率，并且可以得到優(yōu) 良的光學(xué)特性的AWG。
14(AWG的光學(xué)芯片的其它例子)
圖4是示出AWG的光學(xué)芯片的其它例子的圖。圖1的光學(xué)芯片 101以及圖3的光學(xué)芯片103的芯片的中央附近的寬度寬，但也可以 如圖4的光學(xué)芯片104那樣使寬度寬的部分靠近某一輸入輸出端側(cè)。 在圖4中，與圖1中使用的標(biāo)號相同的標(biāo)號表示同一部件、同一位置。 以直線而不是曲線形成光學(xué)芯片104的第一線21a以及第二線21b， 但只要是二次旋轉(zhuǎn)對稱則既可以是直線也可以是曲線。
光學(xué)芯片104的AWG 201與圖1的光學(xué)芯片101的AWG 201 同樣地動作。另外，陣列波導(dǎo)13附近的光學(xué)芯片104的寬度寬，所 以光學(xué)芯片104與圖1的光學(xué)芯片101同樣地不易變形，所以與光學(xué) 芯片101同樣地，AWG201的光學(xué)特性穩(wěn)定。
光學(xué)芯片104通過與旋轉(zhuǎn)了 180度的光學(xué)芯片104組合，可以與 圖2中說明的光學(xué)芯片101同樣地?zé)o間隙地排列多個。圖5示出排列 了三個光學(xué)芯片104的圖。在圖5中，與圖1以及圖4中使用的標(biāo)號 相同的標(biāo)號表示同一部件、同一位置。為便于說明，光學(xué)芯片104分 別附加了子序號1~3，但與圖4中說明的光學(xué)芯片104完全相同。
圖8示出作為排列了多個AWG 201的波導(dǎo)基板的硅晶片508。 在圖8中與圖1以及圖4中使用的標(biāo)號相同的標(biāo)號表示同一部件、同 一位置。另外，如圖7中說明的那樣虛線是切斷線，在圖8中成為光 學(xué)芯片104的輪廓。如圖7中說明的那樣可以增加硅晶片508上的 AWG201數(shù)，所以可以提高光學(xué)芯片收容率。
因此，光學(xué)芯片104可以提高光學(xué)芯片收容率，并且可以使AWG 201的光學(xué)特性穩(wěn)定。另外，如在圖7的硅晶片507中說明的那樣， 硅晶片508的虛線有時還不可見。
(AWG的光學(xué)芯片的制造方法)
圖1的光學(xué)芯片101、圖3的光學(xué)芯片103以及圖4的光學(xué)芯片 104是通過在波導(dǎo)基板上形成AWG的圖案的工序、和將波導(dǎo)基板沿 著AWG的圖案切斷的切斷工序制造出的。
具體而言，提供一種陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的光學(xué)芯片的制造方法，具備電路形成工序，制成形成有多個陣列波導(dǎo)衍 射光柵型光合波分波電路的圖案的波導(dǎo)基板；第一切斷工序，在上述 電路形成工序之后，針對上述波導(dǎo)基板，用二次旋轉(zhuǎn)對稱的第一線與 二次旋轉(zhuǎn)對稱的第二線交替連結(jié)的形狀且與上述陣列波導(dǎo)衍射光柵 型光合波分波電路未接觸的切斷線，切斷上述正向行與上述逆向行的 行間中的、上述陣列波導(dǎo)彎曲的一側(cè)的行間，并直線狀地切斷上述正 向行與上述逆向行的行間中的、在相反側(cè)與上述陣列波導(dǎo)彎曲的一側(cè) 相對的行間；以及第二切斷工序，按照上述圖案切斷在上述第一切斷 工序中切斷的上述正向行或上述逆向行，而切出陣列波導(dǎo)衍射光柵型 光合波分波電路的光學(xué)芯片。 (1)電路形成工序
該工序是制成形成有多個AWG的圖案的硅晶片的工序。具體而
言，在形成有多個陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的圖案的波導(dǎo)
基板上，以如下的布局上配置AWG而制成硅晶片，其中，通過在以
垂直地橫切正向行中的陣列波導(dǎo)側(cè)的平板波導(dǎo)之間的中央線將逆向
行中的輸入輸出波導(dǎo)側(cè)的平板波導(dǎo)之間橫切的方式、交替配置了多個
正向行和多個逆向行，其中在上述多個正向行中，使上述陣列波導(dǎo)的
彎曲方向一致并沿著與上述陣列波導(dǎo)的彎曲方向垂直的方向?qū)⑸鲜?br>
圖案排列一列地，并且在上述多個逆向行中，使上述陣列波導(dǎo)的彎曲 方向沿著與上述正向行的上述陣列波導(dǎo)的彎曲方向的逆向一致并沿
著與上述陣列波導(dǎo)的彎曲方向垂直的方向?qū)⑸鲜鰣D案排列成一列，該 陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的圖案具備二個平板波導(dǎo)；陣 列波導(dǎo)，用光路長度分別不同、且向一個方向彎曲的多個通道波導(dǎo)將 上述平板波導(dǎo)之間進行連接；以及至少一個以上的輸入輸出波導(dǎo)，在 相反一側(cè)與各個上述平板波導(dǎo)的上述陣列波導(dǎo)相連接。
在硅晶片上設(shè)置石英薄層，按照AWG的圖案，摻雜鍺等元素而 形成波導(dǎo)。圖6示出配置了多個AWG201的硅晶片506。在圖6中， 與圖1中使用的標(biāo)號相同的標(biāo)號表示同一部件、同一位置。
標(biāo)號61是使陣列波導(dǎo)13的彎曲方向一致并沿著與陣列波導(dǎo)13
16的彎曲方向垂直的方向?qū)WG 201的圖案排列成一列的正向行。標(biāo) 號62是使陣列波導(dǎo)13的彎曲方向沿著正向行61的陣列波導(dǎo)13的彎 曲方向的逆向一致并沿著與陣列波導(dǎo)13的彎曲方向垂直的方向?qū)?AWG 201的圖案排列成一列的逆向行。另外，在圖6中，在正向行 61、逆向行62中，相鄰的AWG 201的輸入輸出波導(dǎo)14與輸入輸出 波導(dǎo)15都接觸，但也可以不接觸而隔開排列AWG201。
隔行配置正向行61與逆向行62。進而，正向行61與逆向行62 被配置成垂直地橫切正向行61中的陣列波導(dǎo)13側(cè)的平板波導(dǎo)11與 平板波導(dǎo)12之間的中央線65將逆向行62中的輸入輸出波導(dǎo)14或輸 入輸出波導(dǎo)15側(cè)的平板波導(dǎo)11與平板波導(dǎo)12之間橫切。
另外，硅晶片506僅為一個例子，還可以考慮將陣列波導(dǎo)的彎曲 方向組合的其它布局，所以附圖并未限定權(quán)利。另外，也可以將硅晶 片上下左右反轉(zhuǎn)。
硅晶片506的布局優(yōu)選為，在上述正向行與上述逆向行的行間中 的上述陣列波導(dǎo)彎曲的一側(cè)的行間中，以使包含在上述正向行中的上 述陣列波導(dǎo)的最外通道波導(dǎo)的頂點與將包含在上述逆向行中的上述 陣列波導(dǎo)的最外通道波導(dǎo)的頂點之間連接的線段相比靠近包含在上 述逆向行中的上述輸入輸出波導(dǎo)側(cè)的方式，配置上述正向行。
通過以4吏正向4亍16的陣列波導(dǎo)13向逆向行62的輸入輸出波導(dǎo) 14以及輸入輸出波導(dǎo)15接近的方式，排列正向行61與逆向行62， 可以在硅晶片506中形成更多的AWG201的圖案。 (2)第一切斷工序以及第二切斷工序
該工序是按照形成在硅晶片上的AWG的圖案切斷而切出AWG 的光學(xué)芯片的工序。第一切斷工序是切斷AWG的行間的工序，第二 切斷工序是將在第一切斷工序中切斷的正向行61以及逆向行62切斷 成每個AWG的工序。
利用圖6來進^f亍說明。在第一切斷工序中切斷硅晶片506的正向 行61與逆向行62之間。由于可以直線地切斷位于陣列波導(dǎo)13的彎 曲的逆向的行間，所以可以利用切割鋸。另一方面，位于陣列波導(dǎo)13的彎曲方向的行間如果直線地切斷 則與陣列波導(dǎo)13接觸，所以在避開陣列波導(dǎo)13的同時將曲線或彎曲 的直線設(shè)為切斷線而切斷。例如，可以將上述切斷線設(shè)為交替連結(jié)了 二次旋轉(zhuǎn)對稱的第一線與二次旋轉(zhuǎn)對稱的第二線的形狀。在難以對這 樣的切斷線利用切割鋸的情況下，利用使用水壓來切斷的噴水(water jet)法、噴沙(sandblast)方法或激光來切斷。
在第二切斷工序中，將在第一切斷工序中切斷的正向行61以及 逆向行62在輸入輸出波導(dǎo)14與輸入輸出波導(dǎo)15之間切斷而切出包 括AWG 201的光學(xué)芯片。另外，在利用上述噴水法、噴沙方法或激 光來切斷的情況下，可以同時進行第一切斷工序與第二切斷工序。
具體而言圖7以及圖8是將切斷線表示成虛線的圖。在圖7以及 圖8中，與圖l、圖4以及圖6中說明的標(biāo)號相同的標(biāo)號表示同一部 件、同一位置。如果按照圖7那樣的切斷線切斷，則可以切出圖l中 說明的光學(xué)芯片101。如果按照圖8那樣的切斷線切斷，則可以切出 圖4中說明的光學(xué)芯片104。
因此，本光學(xué)芯片的制造方法可以提供光學(xué)芯片收容率高、且光 學(xué)特性穩(wěn)定的AWG的光學(xué)芯片的制造方法。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明的光學(xué)芯片的形狀、排列了光學(xué)芯片的波導(dǎo)基板以及光學(xué) 芯片的制造方法不限于包括AWG的光學(xué)芯片，而還可以用于包括分 插(Add Drop)電路、光分割器(splitter)電路等光學(xué)電路的光學(xué)芯 片。
權(quán)利要求
1.一種陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的光學(xué)芯片，其特征在于，具備兩個平板波導(dǎo)；陣列波導(dǎo)，該陣列波導(dǎo)用光路長度分別不同、且向一個方向彎曲的多個通道波導(dǎo)將上述平板波導(dǎo)之間進行連接；以及至少一個以上的輸入輸出波導(dǎo)，在相反一側(cè)與各個上述平板波導(dǎo)的上述陣列波導(dǎo)相連接，一邊是連結(jié)二次旋轉(zhuǎn)對稱的第一線與二次旋轉(zhuǎn)對稱的第二線而向上述陣列波導(dǎo)的彎曲的外側(cè)方向成為凸型的形狀，與上述一邊相對的另一邊是直線，并且位于兩端的上述輸入輸出波導(dǎo)出現(xiàn)的輸入輸出端的寬度相等。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路 的光學(xué)芯片，其特征在于，上述陣列波導(dǎo)在上述彎曲的通道波導(dǎo)的彎 曲的內(nèi)側(cè)，還具有光路長度比上述彎曲的通道波導(dǎo)還短的直線狀的通 道波導(dǎo)。
3. —種形成有多個陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的圖案 的波導(dǎo)基板，該陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的圖案具備兩個平板波導(dǎo)；陣列波導(dǎo)，該陣列波導(dǎo)用光路長度分別不同、且向一個方向彎曲 的多個通道波導(dǎo)將上述平板波導(dǎo)之間進行連接；以及至少一個以上的輸入輸出波導(dǎo)，在相反一側(cè)與各個上述平板波導(dǎo)的上述陣列波導(dǎo)相連接，其特征在于，以如下的布局形成有多個陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路 的圖案，其中，以垂直地橫切正向行中的陣列波導(dǎo)側(cè)的平板波導(dǎo)之間切的方式、交替配置了多個正向行和多個逆向行，其中，在上述多個 正向行中，使上述陣列波導(dǎo)的彎曲方向 一致并沿著與上述陣列波導(dǎo)的彎曲方向垂直的方向?qū)⑸鲜鰣D案排列成一列，并且在上述多個上述逆 向行中，使上述陣列波導(dǎo)的彎曲方向沿著與上述正向行的上述陣列波 導(dǎo)的彎曲方向的逆向一致并沿著與上述陣列波導(dǎo)的彎曲方向垂直的 方向?qū)⑸鲜鰣D案排列成一列。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的形成有多個陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合 波分波電路的圖案的波導(dǎo)基板，其特征在于，在上述布局中，在上述 正向行與上述逆向行的行間之中的上述陣列波導(dǎo)彎曲的一側(cè)的行間， 以使包含在上迷正向行中的上述陣列波導(dǎo)的最外通道波導(dǎo)的頂點與 將包含在上述逆向行中的上述陣列波導(dǎo)的最外通道波導(dǎo)的頂點之間 連接的線段相比靠近包含在上述逆向行中的上述輸入輸出波導(dǎo)側(cè)的 方式，配置上述正向行。
5. —種陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的光學(xué)芯片的制造 方法，具備電路形成工序，制成形成有多個權(quán)利要求3或4所述的陣列波導(dǎo) 衍射光柵型光合波分波電路的圖案的波導(dǎo)基板；第一切斷工序，在上迷電路形成工序之后，針對上述波導(dǎo)基板， 用將二次旋轉(zhuǎn)對稱的第一線與二次旋轉(zhuǎn)對稱的笫二線交替連結(jié)的形狀的、且與上述陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路未接觸的切斷 線，切斷上述正向行與上述逆向行的行間之中的、上述陣列波導(dǎo)彎曲 的一側(cè)的行間，并直線地切斷上述正向行與上述逆向行的行間之中 的、在相反側(cè)與上述陣列波導(dǎo)彎曲的一側(cè)相對的行間；以及第二切斷工序，按照上述圖案切斷在上述第一切斷工序中切斷的上述正向行或上述逆向行，而切出權(quán)利要求1所述的陣列波導(dǎo)衍射光 柵型光合波分波電路的光學(xué)芯片。
全文摘要
本發(fā)明提供一種陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的光學(xué)芯片、波導(dǎo)基板以及陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的光學(xué)芯片的制造方法。本發(fā)明的光學(xué)芯片設(shè)為中央部向一側(cè)膨脹的凸型形狀。另外，設(shè)為將陣列波導(dǎo)的彎曲方向相逆的陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路組合而配置的布局的波導(dǎo)基板，設(shè)為從該波導(dǎo)基板切出光學(xué)芯片。本發(fā)明的光學(xué)芯片的制造方法可以提高光學(xué)芯片收容率，可以制造陣列波導(dǎo)衍射光柵型光合波分波電路的光學(xué)特性穩(wěn)定的形狀的光學(xué)芯片。
文檔編號G02B6/122GK101517444SQ20078003386
公開日2009年8月26日 申請日期2007年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月13日
發(fā)明者增田貴光, 守屋友之, 桑野修治 申請人:Ntt電子股份有限公司