專利名稱：陣列波導衍射光柵型光合波/分波器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有將不同波長的光復合到一起、或按各波長分離的波長合波/分波器的功能的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器，特別是涉及實現(xiàn)了無熱化(無溫度依賴性)的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器。
背景技術：
在作為波長合波/分波器(合波/分波)而起到重要作用的陣列波導衍射光柵(AffG(Arrayed Waveguide Grating))中，由于石英類玻璃的光的折射率具有溫度依賴性，因此中心波長(透射中心波長)也產(chǎn)生溫度依賴性。由石英類玻璃制造的AWG的中心波長的溫度依賴性為O. Ollnm/ °C，是在D-WDM(Dense-Wavelength Division Multiplexing,密集波分復用)傳送系統(tǒng)中使用時無法忽視的大值。因此，近年來，在逐漸多樣化的D-WDM傳送系統(tǒng)中，AWG強烈要求不需要電源的無熱化(無溫度依賴性)。以往，專利文獻I中記載了利用補償板實現(xiàn)無熱化的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器(無熱AWG模塊)(參照圖14)。圖14所示的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器100具備在波導芯片114形成的第I波導102、與第I波導102連接的第I平板波導104、第2波導106、與第2波導106連接的第2平板波導108及連接第I平板波導104和第2平板波導108的陣列波導110。該陣列波導衍射光柵型光合波/分波器100在第I平板波導104部分被切斷成兩部分，分割成包含第I平板波導104的一部分104A的輸入側部分116和包含第I平板波導104的其他部分104B的輸出側部分118。而且，該輸入側部分116和輸出側部分118通過補償板112連接。根據(jù)該結構，因溫度變化導致補償板112伸縮而使第I平板波導104的一部分104A移動，從而能夠修正因溫度變化而偏移的波長。根據(jù)該結構，即使溫度變化，也能夠從第I波導102取出與輸入到第2波導106的光相同波長的光?，F(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本專利第3764195號公報

發(fā)明內(nèi)容
然而，伴隨近年來的更加高速、大容量化的需求，要求即使溫度變化也能夠穩(wěn)定地獲得更低的噪聲電平的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器。本發(fā)明考慮上述事實，其目的在于提供一種即使溫度變化也能夠穩(wěn)定地獲得低噪聲電平的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器。
本發(fā)明的第I方式的發(fā)明涉及陣列波導衍射光柵型光合波/分波器，其特征在于，具備波導芯片，具備陣列波導衍射光柵，該陣列波導衍射光柵具有至少一個第I波導、第I平板波導、陣列波導、第2平板波導和第2波導，該第I平板波導與上述第I波導連接，該陣列波導的一端與上述第I平板波導的連接上述第I波導的一側的相反側連接，且該陣列波導由具有彼此不同的長度并向同一方向彎曲的多個信道波導構成，該第2平板波導與上述陣列波導的另一端連接，該第2波導以并排設置多個的狀態(tài)與上述第2平板波導的連接上述陣列波導的一側的相反側連接，上述波導芯片在第I平板波導或第2平板波導處被分割成第I分離波導芯片和第2分離波導芯片；用于支撐上述第I分離波導芯片的第I基臺；用于支撐上述第2分離波導芯片的第2基臺；以及補償部件，對應于溫度變化而伸縮，從而使上述第I及第2分離波導芯片的相對位置偏離，由此補償上述波導芯片的上述陣列波導衍射光柵的光透射中心波長的溫度依賴性偏移，上述第I分離波導芯片在不包含上述陣列波導的區(qū)域的至少一部分上固定到上述第I基臺，上述第2分離波導芯片在不包含上述陣列波導的區(qū)域的至少一部分上固定到上述第2基臺。 在上述本發(fā)明的第I方式的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器中，由于陣列波導的部分不固定到上述第I和第2基臺的任一個，因此即使溫度變化也能夠穩(wěn)定地獲得低噪聲電平。本發(fā)明的第2方式的發(fā)明涉及陣列波導衍射光柵型光合波/分波器，上述第I及第2基臺中的上述陣列波導的部分被切除。在上述本發(fā)明的第2方式的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器中，上述第I及第2基臺的不固定上述陣列波導的部分被切除，因而能夠容易地實現(xiàn)陣列波導衍射光柵的上述陣列波導的部分不固定到上述第I和第2基臺的任一個的結構。本發(fā)明的第3方式的發(fā)明涉及陣列波導解析光柵型光合波/分波器，上述被分割成兩部分的波導芯片的邊界部分由夾子在厚度方向上夾持。在上述本發(fā)明的第3方式的陣列波導衍射光柵側光合波/分波器中，波導芯片在被分割成兩部分的陣列波導衍射光柵的分割部由夾子在厚度方向上夾持，因而不受兩個基臺的厚度方向的尺寸誤差的影響，在因補償部件伸縮而上述被分割成兩部分的陣列波導衍射光柵彼此相對移動時，防止在兩方的波導芯片之間產(chǎn)生厚度方向的偏離。本發(fā)明的第4方式的發(fā)明涉及陣列波導衍射光柵型光合波/分波器，在上述第I及第2基臺形成用于對上述夾子定位的開口部。在上述本發(fā)明的第4方式的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器中，通過對齊在上述第I及第2基臺設置的開口部與夾子的位置，易于在被分割成兩部分的陣列波導衍射光柵的分割部對齊夾子的位置。如以上說明的那樣，根據(jù)本發(fā)明，提供一種即使溫度變化也能夠穩(wěn)定地獲得低噪聲電平的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器。


圖IA是表示實施方式I的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器的結構的俯視圖。圖IB是表示實施方式I的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器的結構的側視圖。圖2A是表示實施方式2的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器的結構的俯視圖。
圖2B是表示實施方式2的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器的結構的側視圖。圖3A是表示實施方式3的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器的結構的俯視圖。圖3B是表示實施方式3的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器的結構的側視圖。圖4是表不在實施方式I或?qū)嵤┓绞?的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器中被夾子夾持的部分的結構的厚度方向的剖視圖。圖5A是表示實施方式4的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器的結構的俯視圖。圖5B是表示實施方式4的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器的結構的側視圖。圖6是表示在晶圓上形成多個波導芯片時的說明圖。
圖7是表示從形成多個波導芯片的晶圓切下各個波導芯片時的說明圖。圖8表示從上述晶圓切下的各個波導芯片的結構的俯視圖。圖9是示出了表示決定實施方式I的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器的補償板的長度所使用的陣列波導的回路參數(shù)的表的圖。圖10是表示對在補償部件的延長線上粘接的實施方式I的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器應用溫度經(jīng)歷時的中心波長的變化的圖表。圖11是表示實施例I的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器的溫度特性的評估結果的圖表。圖12是表示實施例I的陣列波導解析光柵型光合波/分波器的損耗波長特性和溫度變化的圖表。圖13是表示比較例I的陣列波導解析光柵型光合波/分波器的損耗波長特性和溫度變化的圖表。圖14是表不現(xiàn)有的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器的例的結構的俯視圖。圖15A是表示比較例I所使用的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器的結構的俯視圖。圖15B是表示比較例I所使用的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器的結構的側視圖。
具體實施例方式I.實施方式I下面，說明本發(fā)明的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器的一例。圖IA表不實施方式I的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器I的俯視圖，圖IB表示側視圖。如圖1A、圖IB所示，實施方式I的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器I具有一個波導芯片16，所述波導芯片16具有大致回飛鏢(boomerang)型的平面形狀。波導芯片16具有由娃形成的基板12和形成于基板12上的陣列波導衍射光柵14。而且，陣列波導衍射光柵14具備至少一個第I波導20 ;與第I波導20連接的第I平板波導22 ;陣列波導28，一端與第I平板波導22的連接第I波導20的一側的相反側連接，且由多個信道波導(channel waveguide) 28a構成；與陣列波導28的另一端連接的第2平板波導26 ;以及第2波導24，以并排設置多個的狀態(tài)與第2平板波導26的連接陣列波導28的一側的相反側連接。此外，陣列波導衍射光柵14是形成有光波導的平面光波回路(PLC:PlanarLightwave Circuit)，所述光波導由在硅基板12上通過組合火焰水解法(FHD法)、光纖制造技術及半導體微細加工技術而形成的芯部和包層構成。作為基板，可以用石英基板代替娃基板。另外，構成陣列波導28的信道波導28a具有彼此不同的長度，并且從波導芯片16的一側邊緣朝向另一側邊緣按照長度從短到長的順序依次配置。因此，如圖IA所示，陣列波導28具有向特定方向彎曲的形狀。而且，波導芯片16沿陣列波導衍射光柵14的輪廓被曲線狀地切斷，成為沿陣列波導28的彎曲方向彎曲的形狀(回飛鏢形狀)。
另外，在波導芯片16中，第I平板波導22與基板12 —起被與光軸交叉的垂直面即切斷面30分割。因此，陣列波導衍射光柵14也被切斷面30分割成兩部分。S卩，波導芯片16被切斷面30分別分割成第I分離波導芯片16A和第2分離波導芯片16B。另外，在各波導芯片16中，第I平板波導22被切斷面30分割成第I分離平板波導22A和第2分離平板波導22B兩部分。此外，也可以代替在第I平板波導22處切斷波導芯片16，而在第2平板波導26處切斷。第I分離平板波導22A是指被分割成兩部分的第I平板波導22中連接有第I波導20的一側，第2分離平板波導22B是指連接有陣列波導28的一側。而且，在被分割成兩部分的波導芯片16中，第I分離波導芯片16A為具備第I分離平板波導22A的一側，第2分離波導芯片16B為具備第2分離平板波導22B的一側。此外，在被切斷面30分割成兩部分的基板12中，將固定有第I分離波導芯片16A一側的基板稱為第I基板12A,將形成有第2分離波導芯片16B —側的基板稱為第2基板12B。第I基板12A和第2基板12B只要以確保被切斷面30分割成兩部分的陣列波導衍射光柵14的一方和另一方朝所希望的方向進行必要量的相對位置變化的方式形成即可。因此，第I基板12A和第2基板12B可以為并非完全分離而一部分相連的方式。在波導芯片16中，將第I分離波導芯片16A固定到作為本發(fā)明的第I基臺的一例的第I玻璃板32，將第2分離波導芯片16B固定到作為本發(fā)明的第2基臺的一例的第2玻璃板34。然而，第2分離波導芯片16B除了形成有陣列波導28的部分以外，在例如第2平板波導26及第2波導24的部分粘接、固定到第2玻璃板34。另外，第I玻璃板32和第2玻璃板34為將應支撐陣列波導28的部分切除的形狀。因此，陣列波導衍射光柵14的陣列波導28的部分不固定到第I玻璃板32或第2玻璃板34。此外，第I玻璃板32和第2玻璃板34都為石英玻璃制的，因此紫外線能夠透過基臺，從而第I分離波導芯片16A和第I玻璃板32、及第2分離波導芯片16B和第2玻璃板34的粘接能夠使用紫外線固化型粘接劑。像這樣不粘接、固定波導芯片16的形成陣列波導28的部分，從而能夠?qū)崿F(xiàn)即使溫度變化也穩(wěn)定地獲得低噪聲電平的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器。此外，在本實施方式中，使用切除應支撐陣列波導28的部分的形狀的第2玻璃板34，但即使不切除應支撐陣列波導28的部分，只要不粘接、固定，也能夠得到同樣的效果。然而，通過切除應支撐陣列波導28的部分能夠?qū)崿F(xiàn)成本降低，進而粘接劑的管理變得容易，因此作業(yè)變得容易。另外，波導芯片16為向與陣列波導的彎曲方向相同的方向以相同的曲率彎曲的平面形狀。因此，與具有外形為矩形的波導芯片的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器相比結構能夠更緊湊。
進一步，在陣列波導衍射光柵側光合波/分波器I中設置有長方形的補償部件18，所述補償部件18跨過第I玻璃板32和第2玻璃板34，一側通過粘接劑固定于第I玻璃板32的上表面，另一側通過粘接劑固定于第2第I玻璃板32的上表面。該補償部件18配置為其長邊(長度方向)與切斷面30的延伸方向平行。此外，在本實施方式中，補償部件18使用銅制或純鋁(JIS A1050)制的金屬板。如圖IB所示，在補償部件18的兩端部突出設置有腿部18A，該腿部18A通過粘接劑固定在第I玻璃板32及第2玻璃板34上。由此，使第I玻璃板32及第2玻璃板34與補償部件18的粘接面積一定。此外，若粘接面積不同，則存在有效長度發(fā)生改變、溫度特性產(chǎn)生偏差的情況。根據(jù)下述(式I)及圖9所示的陣列波導衍射光柵14的回路參數(shù)算出該補償部件18的長度，在本實施方式中為18mm。[數(shù)I]
, LfM d λ,·d π = } ng ——......(式 I)
n sa A n Cil根據(jù)該結構，若溫度變化，則基于第I平板波導22的聚光位置(基于第I平板波導22的分離平板波導22A的聚光位置)變化dx。但是，因溫度的變化導致補償部件18伸縮dx，從而第I玻璃板32和第2玻璃板34沿切斷面30相對移動。由此，分離平板波導22A也沿切斷面30相對于分離平板波導22B相對移動。由此，修正了第I平板波導22的聚光位置(dx-dx=0)。在波導芯片16中，將復用了波長不同的光信號的波長復用光信號輸入到第I波導20，或者從第I波導20輸出波長復用信號。第I平板波導22具有將從第I波導20輸入的波長復用光信號按各波長分波的功能、及將在陣列波導28傳播的不同波長的光信號合波的功能。在陣列波導28中以預定的間距d設置有與輸入到第I波導20的波長復用光信號的信道數(shù)對應的個數(shù)、例如100個信道波導28a，其具有使光信號按波長傳播的功能。在本實施方式中，信道波導28a的間距d為13. 8 μ m，但間距d并不限定于該長度。另外，由于在各信道波導28a中傳播不同波長的光信號，因此信道波導28a分別與所傳播的光的波長對應而具有不同的長度。因此，如上所述相鄰的兩個信道波導28a的長度彼此相差設定量AL。在本實施方式中，如圖9所示，設定量Λ L設定為31.0 μ m。設置與輸入到第I波導20的波長復用光信號的信道數(shù)對應的個數(shù)、換言之與信道波導28a相同個數(shù)的第2波導24。另外，在陣列波導衍射光柵型光銅分波器I中，如圖IA中雙點劃線所示，通過蓋板15從兩面夾住波導芯片16的被切斷面30切斷的部分，也可以通過夾子17從蓋板15的上
方夾持。圖4表示沿切斷面30在厚度方向上切斷的截面(圖IA的X-X截面)。如圖4所示，將波導芯片16的被切斷面30切斷的部分從兩側夾在蓋板15之間，并通過夾子17從蓋板15的上方夾持。如圖4所示，在蓋板15的中央部沿第I平板波導22的光軸形成槽15A。另一方面，夾子17具有大致-字形的截面，具有以彼此相對的方式向內(nèi)側彎曲的開口側端部17A和對開口側端部17A向彼此接近的方向施力的彈簧部17B。夾子17的開口側端部17A的末端形成為與蓋板15上形成的槽15A卡合。
接下來，說明本實施方式的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器I的制造工序。如圖6所示，在一張硅晶圓11上凝縮形成預定個數(shù)的陣列波導衍射光柵14。接下來，如圖7所示，利用激光加工機(例如CO2激光器)沿切斷線38將形成有陣列波導衍射光柵14的硅晶圓11曲線狀地切斷。由此，如圖8所示，獲得預定個數(shù)的基板12具有回飛鏢狀外形的波導芯片16。制造波導芯片16后，將波導芯片16在相對于第I平板波導22的光軸(中心線)正交的方向上與基板12 —起在第I平板波導22部分切斷,分割成第I分尚波導芯片16A(參照圖1A)和第2分離波導芯片16B(參照圖 1A)兩部分。將這樣獲得的第I分離波導芯片16A粘接、固定到第I玻璃板32，將第2分離波導芯片16B粘接、固定到第2玻璃板34。進一步安裝補償部件18以使陣列波導衍射光柵14的中心波長與ITU-T柵極的波長一致。具體地說，通過粘接劑將補償部件18的一個腿部18A固定到第I玻璃板32的上表面、通過粘接劑將另一腿部18A固定到第2第I玻璃板32的上表面，以使補償部件18的長邊與切斷面30的延伸方向平行。由此，制造陣列波導衍射光柵型光合波/分波器I。(作用/效果)接下來，說明陣列波導衍射光柵型光合波/分波器I的作用。當陣列波導衍射光柵型光合波/分波器I用于合波(MUX)時，在波導芯片16中，如圖IA中箭頭A所示，從各第2波導24逐個單獨地輸入波長不同的多個光信號(λ I λ η)。輸入的光信號(λ I λ η)通過第2平板波導26被逐個單獨地輸入到陣列波導衍射光柵14的各信道波導28a。在各信道波導28a傳播的光信號(λ I λ n)在第I平板波導22合波，并如圖IA中箭頭B所示作為波長復用光信號從第I波導20輸出。在此，若溫度變化，則第I平板波導22的聚光位置(基于第I平板波導22的第2分離平板波導22B的聚光位置)發(fā)生變化，但如圖IA中箭頭J所示，第I分離平板波導22A因補償部件18的伸縮而相對于分離平板波導22B相對移動，從而修正聚光位置。因此，即使溫度變化，也能夠從第I波導20取出同一波長的光信號。即，在陣列波導衍射光柵14中，從第I波導20輸出將具有與輸入的多個光信號(λ I λ η)分別相同的波長(λ I λ η)的多個光信號復用的波長復用光信號。而在陣列波導衍射光柵型光合波/分波器I用于分波(DEMUX)時，在波導芯片16中，如圖IA中箭頭C所示，從第I波導20輸入將波長不同的多個光信號(λ λη)復用的波長復用光信號。輸入的波長復用信號在第I平板波導22被分波成具有波長(λ1、λ2、λ3、......
λ η)的η個光信號，并被逐個單獨地輸入到各信道波導28a。在各信道波導28a分別傳播的光信號通過第2平板波導26，并如圖IA中箭頭D所示從各第2波導24分別輸出。即，在陣列波導衍射光柵14中，將波長不同的多個光信號(λ1 λη)復用的波長復用光信號從第I波導20輸入，按各波長分波并從第2波導24輸出。在此，若溫度變化，則第I平板波導22的第I分離平板波導22Α的聚光位置發(fā)生變化，但第I分離平板波導22k因補償部件18的伸縮而相對于第2分離平板波導22B相對移動，從而修正聚光位置。因此，即使溫度變化，也從一個第2波導24取出同一波長的光信號。即，從各第2波導24分別輸出波長與輸入的波長復用光信號中的各波長λ I λη相同的光信號。在陣列波導衍射光柵型光合波/分波器I中，由于將補償部件18固定到第I玻璃板32和第2玻璃板34，因此在波導芯片16能夠不考慮補償部件18的粘貼空間而決定第I分離波導芯片16Α及第2分離波導芯片16Β的形狀。另外，波導芯片16的平面形狀作為整體為以與陣列波導衍射光柵14相同的彎曲方向及曲率彎曲的大致回飛鏢狀。因此，能夠使封裝尺寸與波導芯片的平面形狀為矩形的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器程度相同或者比其小。另外，利用激光加工機沿各陣列波導衍射光柵14的輪廓將在一張娃晶圓11上形成的多個陣列波導衍射光柵14曲線狀地切斷，從而使波導芯片16的外形為大致回飛鏢狀 的形狀，因此能夠使每從一張硅晶圓11獲得的波導芯片16的數(shù)量比波導芯片16的外形為矩形時多。另外，波導芯片16在第I平板波導22部分在相對于光軸(中心線)正交的方向上被切斷面30切斷，將補償部件18以使其長邊與切斷面30的長度方向平行的方式固定到第I玻璃板32和第2玻璃板34，從而分離平板波導22k相對于分離平板波導22B沿切斷面30相對移動。這樣，通過使分割的分離平板波導22A相對于分離平板波導22B沿切斷面30相對移動，能夠高精度地修正第I平板波導22的聚光位置。再有，通過使波導芯片16的外形為回飛鏢形狀，與利用切割裝置切斷的情況相t匕，在芯片上不會殘留切割線，因此能夠提高波導芯片16對沖擊及振動等的機械特性。再有，對第I分離波導芯片16A和第2分離波導芯片16B在分割面30即兩者的邊界部通過蓋板15和夾子17在厚度方向上進行夾持時，能夠防止第I分離波導芯片16A因補償部件18伸縮而相對于第2分離波導芯片16B相對移動時在第I分離波導芯片16A和第2分離波導芯片16B之間產(chǎn)生厚度方向上的偏離。另外，不會受到第I玻璃板32及第2玻璃板34的厚度方向的尺寸誤差的影響。2.實施方式2下面說明本發(fā)明的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器的其他例。圖2A表示實施方式2的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器2的俯視圖，圖2B表示側視圖。如圖2A、圖2B所示，在實施方式2的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器2中，并排設置兩個波導芯片16。此外，波導芯片16的結構與實施方式I相同。另外，波導芯片16的個數(shù)并不限定于兩個，也可以是三個以上。如圖2A所示，波導芯片16分別在陣列波導衍射光柵14的第I平板波導22的部分被一個切斷面30切斷而被分割成第I分離波導芯片16A和第2分離波導芯片16B。因此，第I平板波導22也被切斷面30分離成第I分離平板波導22k和第2分離平板波導22B。在兩個波導芯片16中，將第I分離波導芯片16A粘接、固定到共用的第I玻璃板32，將第2分離波導芯片16B粘接、固定到共用的第2玻璃板34。但是，無論在哪個波導芯片16中，都是將第2分離波導芯片16B在陣列波導衍射光柵14的除陣列波導28以外的部分粘接、固定到第2玻璃板34。另外，第2分離波導芯片16B的陣列波導28的部分不固定到第I玻璃板32或第2玻璃板34。
除了實施方式I的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器I所具備的優(yōu)點以外，陣列波導衍射光柵型光合波/分波器2還具有以下優(yōu)點。首先，能夠通過一個共用的補償部件18對兩個波導芯片16進行溫度補償。因此，通過縮小彼此相鄰的兩個波導芯片16的間隔，陣列波導衍射光柵型光合波/分波器2盡管具有多個波導芯片16，也能夠形成在與僅具有一個波導芯片16的實施方式I的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器I相同程度的面積內(nèi)。因此，能夠使封裝尺寸與現(xiàn)有產(chǎn)品同等或者比其小。
另外能夠使波導芯片16都為相同結構，補償部件18也只有一個即可，零件的共用化容易，易于產(chǎn)生成本效益。3.實施方式3下面說明本發(fā)明的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器的另一例。圖3A表不實施方式3的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器3的俯視圖，圖3B表示側視圖。另外，圖4表示沿切斷面30在厚度方向上切斷的截面(圖3A的X-X截面)。實施方式3的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器3如圖4所不,與實施方式I同樣地將波導芯片16的被切斷面30切斷的部分從兩面夾在蓋板15之間，并通過夾子17從蓋板15的上方夾持。如圖3A所不，將第2玻璃板34的與陣列波導28對應的部分切除，并使第2玻璃板34以大致倒“ < ”字形與第I玻璃板32相對。另外，在與第I平板波導22的切斷面30對應的部分形成矩形狀的開口部19。此外，在第I玻璃板32及第2玻璃板34形成突出部33及突出部35，通過突出部33和第I玻璃板32、以及突出部35和第2玻璃板34形成矩形狀的開口部19。通過開口部19對蓋板15及夾子17進行定位。除了以上的點以外，陣列波導衍射光柵型光合波/分波器3具有與實施方式I的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器I相同的結構。除了實施方式I的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器I的優(yōu)點以外，陣列波導衍射光柵側光合波/分波器3還具有以下優(yōu)點。即，在陣列波導衍射光柵型光合波/分波器3中，通過對齊開口部19與蓋板15及夾子17的位置，易于在被分割成兩部分的陣列波導衍射光柵14的分割部對齊蓋板15與夾子17的位置。4.實施方式4下面說明本發(fā)明的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器的又一例。圖5A表不實施方式4的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器4的俯視圖，圖5B表示側視圖。如圖5A及圖5B所示，在陣列波導衍射光柵型光合波/分波器4中，第2玻璃板34中與陣列波導28對應的部分未被切除，而在與第2波導芯片16B對應的部分的大致整個面形成。但是，在第2玻璃板34的與第2平板波導26對應的部分以橫斷第2平板波導26的方式形成切口部37。而且，第2分離波導芯片16B以形成第2平板波導26的部分的切口部37為界，僅將靠第2波導24的部分粘接到第2玻璃板34上，而不將形成陣列波導28的部分粘接到第2玻璃板34上。除了以上的點以外，陣列波導衍射光柵型光合波/分波器4具有與實施方式3的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器3相同的結構。
在陣列波導衍射光柵型光合波/分波器4中，在第2玻璃板34設置的切口部37作為粘接劑斷流帶發(fā)揮功能，因而粘接劑不會流到第2分離波導芯片16B的形成陣列波導28的部分。因此，溫度變化時，第2分離波導芯片16B的形成陣列波導28及第2分離平板波導22B的部分不受第2玻璃板34的膨脹、收縮的影響，因而能夠抑制因溫度變化而導致的串擾的廣生。另外，與實施方式3的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器3的情況相比，能夠增加突出部35的強度。以上，對本發(fā)明的實施方式I 4進行了說明，但本發(fā)明并不限定于這些實施方式，對于本領域技術人員來說在本發(fā)明的范圍內(nèi)能夠?qū)嵤┢渌鞣N實施方式是顯而易見的。例如，在上述實施方式中，利用CO2激光器切割波導芯片16的外形，但并不限于此，也可以利用各種激光器或者噴水器(waterjet)等切割波導芯片。另外，在上述實施方式中，在相對于第I平板波導22的光軸(中心線)正交的方向上將第I平板波導22部分與基板12 —起切斷，從而分割成第I分離波導芯片16A和第2分離波導芯片16B，但并不限定于此，也可以在相對于第I平板波導22的光軸(中心線)斜交的方向上切斷。另外，在上述實施方式中，作為粘接第I分離波導芯片16A及第2分離波導芯片16B的基臺使用石英玻璃板，但并不限定于此，也可以使用其他材料。另外,第I玻璃板32與第I分尚波導芯片16A、及第2玻璃板34與第2分尚波導芯片16B的粘貼面積及補償部件18的粘貼位置并不限定于上述實施方式，只要能夠通過補償部件18的伸縮使切斷的平板波導的位置相對變化必要量即可。此外優(yōu)選，第I分離波導芯片16A的與第I玻璃板32的粘貼面與補償部件18的長度方向的延長線相交。這樣在補償部件18的長度方向的延長線上粘接，從而基于溫度經(jīng)歷的中心波長偏移的滯后變小，中心波長的溫度依賴性穩(wěn)定。圖10表示對在補償部件18的長度方向的延長線上粘接的圖IA及圖IB所示的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器應用20° C —50° C —70° C —50° C —20° C —-5° C —20° C的溫度經(jīng)歷時的中心波長的變化。從圖10可知，即使在應用這樣的溫度經(jīng)歷時，在20° C、50° C下中心波長示出同一值。另外，在上述實施方式中，以使補償部件18的一側固定到第I玻璃板32的情況為例進行了說明，但是并不限定于此，也可以將補償部件18的一側經(jīng)由第I分離波導芯片16A固定到第I玻璃板32。另外，在上述實施方式中，以使補償部件18的另一側固定到第2玻璃板34的情況為例進行了說明，但是并不限定于此，也可以改變補償部件18或者第2分離波導芯片16B的形狀而將補償部件18的另一側經(jīng)由第2分離波導芯片16B固定到第2玻璃板34。實施例(I)實施例 I制作實施方式I所述的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器1，并對該陣列波導衍射光柵型光合波/分波器I的溫度特性進行評估。如圖11所示，在陣列波導衍射光柵型光合波/分波器I中，在-5 70° C的溫度范圍內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)中心波長變動±0. OlOnm，確認實際應用沒有問題。
接下來，在圖12的圖表中表示陣列波導解析光柵型光合波/分波器I的損耗波長特性和溫度變化。此外，在圖12中,橫軸表示相對于透射中心波長的偏離的大小,縱軸表示損耗。另外，實線表示20° C時的結果，虛線表示50° C時的結果，單點劃線表示70° C時的結果，雙點劃線表示-5° C時的結果。從圖12可知，在本實施方式的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器I中，與溫度無關，波譜的變形穩(wěn)定，即使溫度變化也能夠穩(wěn)定地獲得低噪聲電平。因此，串擾較小。這是因為，由于在本實施方式的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器I中，未通過粘接劑將陣列波導28固定到第2玻璃板34，因而當周圍溫度增減時，因第2分離波導芯片16B的線膨脹系數(shù)和第2玻璃板34的線膨脹系數(shù)的差異而產(chǎn)生的對陣列波導28的影響得到抑制。(2)比較例 I制作除了改變玻璃板34的形狀、在第2分離波導芯片16B中將包含陣列波導28 的部分的整個基板12B粘接、固定到第2玻璃板34以外，具有與實施方式I相同的結構的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器110，并對溫度特性進行評估。圖15A表示比較例I的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器110的俯視圖，圖15B表不側視圖。如圖11所示，即使在上述陣列波導衍射光柵型光合波/分波器中，在-5 70° C的溫度范圍內(nèi)也能夠?qū)崿F(xiàn)中心波長變動±0. OlOnm，確認實際應用沒有問題。接下來，在圖13的圖表中表示上述陣列波導解析光柵型光合波/分波器110的損耗波長特性和溫度變化。此外，在圖13中，橫軸表示相對于透射中心波長的偏離的大小，縱軸表示損耗。另外，實線表示20° C時的結果，虛線表示50° C時的結果，單點劃線表示70° C時的結果，雙點劃線表示-5° C時的結果。從圖13可知，在比較例I的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器110中，每個溫度下波譜的變形不同，若溫度變化則噪聲電平不穩(wěn)定。因此，串擾較大。
權利要求
1.一種陣列波導衍射光柵型光合波/分波器，其特征在于，具備 波導芯片，具備陣列波導衍射光柵，該陣列波導衍射光柵具有至少ー個第I波導、第I平板波導、陣列波導、第2平板波導和第2波導，該第I平板波導與上述第I波導連接，該陣列波導的一端與上述第I平板波導的連接上述第I波導的ー側的相反側連接，且該陣列波導由具有彼此不同的長度并向同一方向彎曲的多個信道波導構成，該第2平板波導與上述陣列波導的另一端連接，該第2波導以并排設置多個的狀態(tài)與上述第2平板波導的連接上述陣列波導的ー側的相反側連接，上述波導芯片在第I平板波導或第2平板波導處被分割成第I分離波導芯片和第2分離波導芯片； 用于支撐上述第I分離波導芯片的第I基臺； 用于支撐上述第2分離波導芯片的第2基臺；以及 補償部件，對應于溫度變化而伸縮，從而使上述第I及第2分離波導芯片的相對位置偏離，由此補償上述波導芯片的上述陣列波導衍射光柵的光透射中心波長的溫度依賴性偏移， 上述第I分離波導芯片在不包含上述陣列波導的區(qū)域的至少一部分上固定到上述第I基臺， 上述第2分離波導芯片在不包含上述陣列波導的區(qū)域的至少一部分上固定到上述第2基臺。
2.根據(jù)權利要求I所述的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器，其特征在干，上述第I及第2基臺中的支撐上述第I或第2分離波導芯片的包含上述陣列波導的區(qū)域的部分被切除。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器，其特征在于，上述被分割成兩部分的波導芯片的邊界部分由夾子在厚度方向上夾持。
4.根據(jù)權利要求3所述的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器，其中，在上述第I及第2基臺形成用于對上述夾子定位的開ロ部。
全文摘要
提供一種即使溫度變化也能獲得低噪聲電平的陣列波導衍射光柵型光合波/分波器。其特征在于，具有波導芯片(16)，其在基板(12)上形成具有第1波導(20)、第1平板波導(22)、陣列波導(28)、第2平板波導(26)及第2波導(24)的陣列波導衍射光柵(14)，波導芯片(16)在第1平板波導(22)或第2平板波導(26)處被分割成兩部分，具備第1玻璃板(32)，固定有波導芯片(16)的被分割成兩部分的陣列波導衍射光柵(14)的一方；固定有另一方的第2玻璃板(34)；及補償部件(18)，補償陣列波導衍射光柵(14)的光透射中心波長的溫度依賴性偏移，陣列波導(28)的部分不固定到上述第1和第2基臺的任一個。
文檔編號G02B6/12GK102959440SQ20118003184
公開日2013年3月6日 申請日期2011年6月28日 優(yōu)先權日2010年7月2日
發(fā)明者長谷川淳一, 奈良一孝 申請人:古河電氣工業(yè)株式會社