光波导以及光集成器件的制作方法

本发明涉及光波导以及使用上述光波导的光集成器件。

背景技术：

1、在硅芯片之上集成硅的光电路的技术亦即硅光子(silicon photonics)受到关注。对于硅光子，例如在专利文献1中，作为在形成于光集成电路的硅光波导与光纤之间传递光信号的光波导，公开了利用绝热耦合(adiabatic coupling)的聚合物光波导。由此，能够减少与硅光波导或光纤的连接损耗、或光的传播损耗。

2、专利文献1：日本特表2021-511538号公报

3、在硅光子中，虽然芯片之间或板之间通过光纤连接，但作为连接硅光波导和光纤的接口可使用光波导。在光波导中，传播光的芯部的一端与硅光波导连接，另一端与光纤连接。在该情况下，与硅光波导连接的芯部的优选的芯宽度和与光纤连接的芯部的优选的芯宽度可能不同。

4、另一方面，以光电路的高集成化等为目的，研究了在上述光波导中设置多个传播光的芯部。这里，如上述那样芯宽度在芯部的一端和另一端不同的情况下，或与位于相邻位置的芯部的距离亦即间距不同的情况下，即使存在多个芯部，也可以通过设为组合直线区域以及曲线区域而成的形状来应对。

5、然而，发现当组合直线区域以及曲线区域来形成1个芯部时，光的传播损耗大。

技术实现思路

1、因此，本发明的目的在于，提供一种具有2个以上的芯部的光波导，且在至少1个芯部包括直线区域以及曲线区域的情况下减少了光的传播损耗的光波导。

2、本发明者进一步进行研究发现，光的传播损耗主要发生在芯部的直线区域与曲线区域的接缝处以及曲线区域的拐点处。而且，发现通过在芯部中的上述接缝、拐点处进行轴偏移，能够解决上述课题，从而完成本发明。

3、即，本发明涉及以下的[1]～[16]。

4、[1]一种光波导，具有2个以上的芯部和包层部，其特征在于，

5、上述芯部分别是从光的传播方向的始端到终端连续而不分支的部位，

6、上述芯部中的至少1个芯部包括直线区域以及曲线区域，且在上述直线区域与上述曲线区域的接缝处以及上述曲线区域的拐点处中的至少一方具有轴偏移，

7、上述轴偏移产生在俯视观察时相对于光的传播方向垂直的方向上。

8、[2]根据上述[1]所述的光波导，其特征在于，

9、上述曲线区域包括最小曲率为15mm以下的区域。

10、[3]根据上述[1]或[2]所述的光波导，其特征在于，

11、上述轴偏移包括轴偏移量的绝对值为0.2～1μm的轴偏移。

12、[4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的光波导，其特征在于，

13、各个上述芯部的上述轴偏移的轴偏移量的总和的绝对值为1μm以下。[5]根据上述[1]～[4]中任一项所述的光波导，其特征在于，

14、上述芯部中的至少2个芯部包括上述直线区域以及上述曲线区域，且在上述直线区域与上述曲线区域的接缝处以及上述曲线区域的拐点处中的至少一方具有轴偏移，

15、上述轴偏移产生在俯视观察时相对于光的传播方向垂直的方向上。

16、[6]根据上述[1]～[5]中任一项所述的光波导，其特征在于，

17、上述芯部与位于相邻位置的芯部的距离亦即间距在上述始端和上述终端处不同，

18、上述间距的不同通过上述芯部中的间距变换区域来形成，

19、上述间距变换区域包括上述曲线区域，

20、上述间距变换区域处的芯宽度wp为2～8μm。

21、[7]根据上述[6]所述的光波导，其特征在于，

22、上述间距变换区域处的芯高度hp相对于芯宽度wp之比hp/wp为1.0以下。

23、[8]根据上述[1]～[7]中任一项所述的光波导，其特征在于，

24、上述芯部具有芯宽度沿着光的传播方向而不同的部位。

25、[9]根据上述[1]～[8]中任一项所述的光波导，其特征在于，

26、上述芯部的芯宽度在上述始端和上述终端处不同。

27、[10]根据上述[1]～[9]中任一项所述的光波导，其特征在于，

28、上述芯部的芯宽度最窄的部位a处的芯高度ha为1.3～4.5μm。

29、[11]根据上述[1]～[10]中任一项所述的光波导，其特征在于，

30、上述芯部的芯宽度最窄的部位a处的芯高度ha相对于芯宽度wa之比ha/wa为1.25以下。

31、[12]根据上述[1]～[10]中任一项所述的光波导，其特征在于，

32、上述芯部还包括露出的耦合部，该露出的耦合部是上述芯部的包括上述始端以及上述终端中的至少一方的区域。

33、[13]根据上述[1]～[12]中任一项所述的光波导，其特征在于，

34、上述光波导具有4个以上的上述芯部，

35、所有的上述芯部在上述始端处与位于相邻位置的芯部的距离亦即间距的最大值与最小值之差为2μm以下。

36、[14]根据上述[1]～[13]中任一项所述的光波导，其特征在于，

37、上述光波导具有4个以上的上述芯部，

38、所有的上述芯部在上述终端处与位于相邻位置的芯部的距离亦即间距的最大值与最小值之差为2μm以下。

39、[15]根据上述[1]～[14]中任一项所述的光波导，其特征在于，

40、上述芯部在上述始端以及上述终端中的至少一方处与位于相邻位置的芯部的距离亦即间距为8～500μm。

41、[16]一种光集成器件，其特征在于，

42、上述[1]～[15]中任一项所述的光波导与半导体基板相连接，

43、进行了单模传播的光经由上述光波导的上述芯部被导入于上述半导体基板。

44、本发明所涉及的光波导即使是具有包含直线区域以及曲线区域的芯部的光波导，也能够减少光的传播损耗。

技术特征：

1.一种光波导，具有2个以上的芯部和包层部，

2.根据权利要求1所述的光波导，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的光波导，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的光波导，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的光波导，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的光波导，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的光波导，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的光波导，其特征在于，

9.根据权利要求1所述的光波导，其特征在于，

10.根据权利要求1所述的光波导，其特征在于，

11.根据权利要求1所述的光波导，其特征在于，

12.根据权利要求1所述的光波导，其特征在于，

13.根据权利要求1所述的光波导，其特征在于，

14.根据权利要求1所述的光波导，其特征在于，

15.根据权利要求1所述的光波导，其特征在于，

16.一种光集成器件，其特征在于，

技术总结本发明提供一种具有2个以上的芯部的光波导，且在至少1个芯部包括直线区域以及曲线区域的情况下减少了光的传播损耗的光波导。光波导具有2个以上的芯部和包层部，上述芯部分别是从光的传播方向的始端到终端连续而不分支的部位，上述芯部中的至少1个芯部包括直线区域以及曲线区域，且在上述直线区域与上述曲线区域的接缝处以及上述曲线区域的拐点处中的至少一方具有轴偏移，上述轴偏移产生在俯视观察时相对于上述光的传播方向垂直的方向上。技术研发人员：大原盛辉受保护的技术使用者：AGC株式会社技术研发日：技术公布日：2024/10/10