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公開番号2025020737
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-13
出願番号2023124292
出願日2023-07-31
発明の名称平面光波回路
出願人NTTイノベーティブデバイス株式会社
代理人弁理士法人谷・阿部特許事務所
主分類G02B 6/122 20060101AFI20250205BHJP(光学)
要約【課題】平面光波回路において、クラッド層を伝搬する光(例えば、迷光)によるクロストークを抑制または低減する効果を向上する。
【解決手段】本開示の平面光波回路は、基板1と、基板1上に設けられたクラッド層2と、クラッド層2に埋め込まれて導波路を構成するコア3と、クラッド層2に形成された複数の窪み部5がクラッド層2の面内方向に2次元に配置された窪み領域210と、を備える。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
基板と、
前記基板の上部に設けられたクラッド層と、
前記クラッド層に埋め込まれて導波路を構成するコアと、
前記クラッド層に形成された複数の窪み部が前記クラッド層の面内方向に２次元に配置された窪み領域と、を備える、平面光波回路。
続きを表示（約 810 文字）【請求項２】
前記複数の窪み部は、前記平面光波回路において発生する迷光の伝搬方向において、前記迷光が前記クラッド層内を横切る位置に配置されている、請求項１に記載の平面光波回路。
【請求項３】
前記複数の窪み部は、前記平面光波回路の前記面内方向のあらゆる方向において、前記平面光波回路において発生する迷光が前記クラッド層内を横切る位置に配置されている、請求項１に記載の平面光波回路。
【請求項４】
前記窪み部の側壁面の法線と前記基板の基板面の法線との成す角度が９０°とは異なる、請求項１に記載の平面光波回路。
【請求項５】
前記窪み部の側壁面の法線方向は、前記クラッド層の内部から外部に向かう方向であり、前記基板の基板面の法線方向は、前記基板から前記クラッド層に向かう方向であり、前記側壁面の法線方向と前記基板面の法線方向との成す角度は、９０°よりも小さい、請求項４に記載の平面光波回路。
【請求項６】
前記窪み部の形状が平面視において円形である、請求項１に記載の平面光波回路。
【請求項７】
前記窪み領域における前記複数の窪み部の配置は、六方充填配置である、請求項１に記載の平面光波回路。
【請求項８】
前記窪み領域において前記複数の窪み部を配置する配列軸の方向は、前記平面光波回路において発生する迷光の伝搬方向と異なる、請求項１に記載の平面光波回路。
【請求項９】
前記窪み領域における前記複数の窪み部の配置位置は、周期性を有する位置からランダムにずれた位置である、請求項１に記載の平面光波回路。
【請求項１０】
前記コアが前記窪み領域に配置され、前記窪み部は前記窪み領域において前記コアを避けて配置された、請求項１に記載の平面光波回路。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、平面光波回路に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
基板上に作製される、光導波路を用いた平面光波回路（planar lightwave circuit：PLC）は、光フィルタ、光合分波器、または、光スイッチといった多彩な干渉計をチップ上に集積可能であり、様々な材料系を用いて実現される。例えば、石英系の光導波路によって構成される平面光波回路は、光の低損失性、安定性、および／または、信頼性に優れるため、光通信分野を中心に広く実用に供される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１０－３２９２１号公報
特開平９－５５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
既知の平面光波回路においては、クラッド層を伝搬する迷光によるクロストークの抑制または低減に関して改善の余地がある。
【０００５】
本開示の目的の１つは、クラッド層を伝搬する光（例えば、迷光）によるクロストークを抑制または低減する効果を向上可能な平面光波回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る平面光波回路は、基板と、前記基板の上部に設けられたクラッド層と、前記クラッド層に埋め込まれて導波路を構成するコアと、前記クラッド層に形成された複数の窪み部が前記クラッド層の面内方向に２次元に配置された窪み領域と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の一態様に係る平面光波回路によれば、クラッド層を伝搬する光（例えば、迷光）によるクロストークを抑制または低減する効果を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
シリコン基板上に石英系の光導波路を作製する平面光波回路技術を用いて構成された光回路を模式的に示す上面図である。
図１において切断線Ｘ－Ｘ’に沿った断面を部分的に示す部分断面図である。
実施形態に係る遮光溝群を備えた平面光波回路の非限定的な一例である光回路を模式的に示す上面図である。
図３に例示した個々の遮光溝群の詳細を説明するための部分拡大図である
図４に示した切断線Ｘ－Ｘ’に沿った切断面を部分的に示す部分断面図である。
図４に示した切断線Ｚ－Ｚ’に沿った切断面を部分的に示す部分断面図である。
（ａ）～（ｈ）のそれぞれは遮光溝群における深溝の配置パターン例を模式的に示す上面図である。
実施形態の遮光溝群において迷光が複数の深溝を横切って伝搬する様子の詳細例を示す図である。
実施形態においてｚ軸方向に伝搬する迷光が遮光溝群を進行する際のｙ軸方向の位置変化の一例を示すグラフである。
実施形態による光回路の端面に受光素子が実装された例を模式的に示す断面図である。
図７（ｄ）に示した深溝の配置パターン例において、複数の区分領域の一部または全部に対して深溝の直径を異ならせた構成に相当する配置パターンの一例を示す図である。
実施形態の加工限界付近における溝の仕上がり形状の一例を模式的に示す断面図である。
実施例による遮光溝群の効果を確認するために作製したテスト回路の一例を模式的に示す上面図である。
実施例によるテスト回路の波長に対する透過率スペクトルを評価した結果の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本開示の実施形態および実施例について詳細に説明する。同一または類似の符号は同一または類似の要素を示し、繰り返しの説明を省略する場合がある。以下の説明において材料および数値を記載した場合、それらは例示であり、他の材料および数値を追加的または代替的に用いて本開示が実施されてもよい。
【００１０】
［概要］
図１は、シリコン基板上に石英系の光導波路を作製する平面光波回路技術を用いて構成された光回路１００を模式的に示す上面図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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