JP3718477B2

JP3718477B2 - Optical circuit

Info

Publication number: JP3718477B2
Application number: JP2002061156A
Authority: JP
Inventors: 博照井; 啓三首藤; 真司美野; 亮一笠原
Original assignee: NTT Electronics Corp; Nippon Telegraph and Telephone Corp; NTT Inc USA
Current assignee: NTT Electronics Corp; NTT Inc; NTT Inc USA
Priority date: 2002-03-06
Filing date: 2002-03-06
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2022-03-06
Also published as: JP2003255168A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光回路に関し、より詳細には、光通信や光情報処理の分野で用いられる種々の光回路の内で、特に主光導波路中を伝搬する光信号の一部を取り出してモニタするためのタップ光回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光モジュールからの出力光をモニタし、それによって光伝送系にフィードバックをかけようとした場合、伝送系の機能に影響を与えないように、５％程度の少光量をタッピングしてモニタするわけであるが、従来は専らファイバ型タップカプラが用いられていた。
【０００３】
すなわち、光モジュールとタップカプラをファイバ接続し、タップカプラの９５％出力側は、主光伝送路とファイバ接続し、５％出力側は、フォトダイオードモジュール（以下、ＰＤモジュールという）とファイバ接続してモニタとしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来構成では以下のような問題があった。つまり、光モジュールとタップカプラ、タップカプラと主光伝送路及びモニタ用ＰＤモジュールとをファイバ接続するわけであるが、その際には接続されるべき両者のファイバには、接続作業において接続装置にファイバをセットするためや、ファイバ接続のミス対策、および装置内でのモジュールレイアウト上の必要性等から十分な余長処理を施しておかなければならなかった。
【０００５】
そのため、上述した構成では、合計６箇所ものファイバ余長処理が必要であった。さらに、３箇所のファイバ接続補強部も必要であり、これらが装置内での実装上大きな面積を占めて、光装置の小型化を阻んでいるとともに、当然のことながら、人手にたよるファイバ余長処理が必要である等価格も高いものであった。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、実装密度が高く、かつ量産性の高い、より高性能な光通信網を実現するようにした光回路を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、光モジュールの主光導波路からの出力光をモニタするためのモニタ用光導波路を備えた光回路において、平坦な基板上に形成された直線状の主光導波路と、該主光導波路と所定角度で交差する第１の交差部を構成する直線状の第１のモニタ用光導波路と、前記主光導波路の両側において平行で、かつ前記第１のモニタ用光導波路の両先端部で交差する第２の交差部を構成する２本の直線状の第２のモニタ用光導波路と、前記主光導波路及び前記第１のモニタ用光導波路の前記第１の交差部と前記２本の第２のモニタ用光導波路を横切り、かつ前記主光導波路と前記第１のモニタ用光導波路間に所定の入反射角の関係をなすように設置された基板に略垂直な溝と、該溝に形成されたフィルタ手段と、前記第１及び第２のモニタ用光導波路の前記第２の交差部のそれぞれに配置され、前記モニタ用光導波路間に所定の入反射角の関係を満足するようなモニタ光反射膜を備えたモニタ光反射溝とからなり、前記主光導波路と前記第１のモニタ用光導波路との前記第１の交差部における交差角が、前記第１のモニタ用光導波路と前記第２のモニタ用光導波路との前記第２の交差部における交差角であることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光回路を複数設けて集積化させたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記主光導波路及び前記第２のモニタ用光導波路を曲がり導波路としたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の発明において、前記第２のモニタ用光導波路の端部に受光素子を設けたことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明は、請求項２，３又は４に記載の発明において、前記第２のモニタ用光導波路の端部にミラー形成溝を設けるとともに、該ミラー形成溝に反射部材を設け、該反射部材により反射された導波光を受光すべく受光素子を、前記第２のモニタ用光導波路の上部に設けたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
図１（ａ），（ｂ）は、本発明の光回路の一実施例を示す図で、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）における直線Ａ−Ａ′で基板に垂直に切った断面図である。平坦な基板１上に、直線状の主光導波路２と、これに平行で図１（ａ）に示す上下に所定の間隔をなす第２のモニタ用光導波路４と、これらと角度２αで交差する第１のモニタ用光導波路３が形成されている。
【００１４】
主光導波路２と第１のモニタ用光導波路３の交差部には、これら２本の光導波路間で入反射角αの関係が成り立つように、基板１に垂直なフィルタ挿入溝５が設置されている。このフィルタ挿入溝５は結果的に主光導波路２に平行な第２のモニタ用光導波路４も横切っている。フィルタ挿入溝５には、主光導波路２からモニタ光をタッピングするための光フィルタ６が、その反射面が主光導波路２と第１のモニタ用光導波路３の反射面と一致するように挿入されている。
【００１５】
第１のモニタ用光導波路３と第２のモニタ用光導波路４の交差部には、図１（ｂ）に示すように、基板１まで達する深さのモニタ光反射溝８が掘られており、かつこの溝８を構成する基板１に垂直な壁面の一つは、上述した交差部にて両光導波路３，４間で入反射角αの関係を満足するような反射面となっており、この壁面にはモニタ光反射膜７がコーティングされている。
【００１６】
このような構成において、図１（ａ）に示す右方から主光導波路２を伝搬してきた導波光は、その一部がタッピング光として光フィルタ６によって反射されて、第１のモニタ用光導波路３の右側へ伝搬していく。このままでもタッピング光が取り出せたわけであり、タッピング機能は実現できるわけである。しかし、その伝搬経路である第１のモニタ用光導波路３は主光導波路２と２αの角度がついており、主光導波路２と平行にするには曲がり導波路が必要となること、さらに、主伝搬光とは逆方向にモニタ光が取り出される等、回路レイアウト上の制約が多い。
【００１７】
本発明では、このような制約を取り除くため、第１のモニタ用光導波路３の先にモニタ光反射膜７を設置してある。するとタッピング光は、モニタ光反射膜７で反射して主光導波路２と平行な第２のモニタ用光導波路４に入射して主伝搬光の向きと同じ左方へ伝搬していく。但し、途中で光フィルタ６を通過することになり、図中の点線で示すように、ここで光フィルタ６の反射率分だけ導波路外へ放出され、モニタ光強度は減少することになる。この損失をα^２で表すと、通常、タップ率αは微小な値を用いるので、この損失α^２は、無視出来る程小さくなる。
【００１８】
例えば、タップ率αとしての代表的な値として、光フィルタ６の反射率を５％と仮定する。すると主光導波路２の伝搬光強度からみれば、導波路外へ放出されて損失となる光量は、タップされた光量５％の内、その５％、すなわち０．２５％（−２６ｄＢ）にすぎず、この値はモジュール化する際のファイバと光導波路の接続損失やコネクタ間損失に比較すればひと桁小さくなり無視できる。
【００１９】
従って、上述した主信号をフィルタによって分岐し、分岐した光を反射させて、更にフィルタを通過させることによって、その伝搬方向を主信号と同一の方向とする構成は、タップ用途の場合特に有効である。
【００２０】
以上のように、図１（ａ）において、主光導波路２を右方から進入してきた伝搬光について述べたが、左方から進入してきた伝搬光については、タッピング光は同様の過程で左方に設けられたモニタ光反射膜７で反射して上方の第２のモニタ用光導波路４を右方へ伝搬していくことになる。
【００２１】
このように、タッピングポイントの近傍に反射膜７を設置すれば、曲がり導波路を使用するよりも短い伝搬距離でタッピング光の伝搬方向を変えて主光導波路２中の伝搬光と同一方向に取り出すことができる。また、反射機能を得るためのモニタ光反射溝８に要する面積も高々導波路膜厚の数倍程度でよく、従って小型な光回路が実現できる。
【００２２】
なお、主光導波路２と第１のモニタ用光導波路３の交差角と、第１のモニタ用光導波路３と第２のモニタ用光導波路４の交差角は必ずしも同一とする必要はない。この場合、第１のモニタ用光導波路３に若干の曲げて加えることにより、主信号出力端において、主光導波路２と第１のモニタ用光導波路３を平行に揃えることが出来る。
【００２３】
［第１実施例］
まず、本発明を適用した光導波路について説明する。まず、適用導波光の波長は光通信における代表的波長である１．５５μｍとした。基板としてＳｉ基板１を用い、これにＳｉＯ_２を主成分とするガラスから成る石英系光導波回路を火炎直接堆積法、及びドライエッチング法にて作製した。コアークラッド間の比屈折率差は０．５％、下部クラッドの厚みは２０μｍ、導波路コアは７μｍ角、上下両クラッドを含む全厚みは５０μｍである。
【００２４】
この光導波路を用いて、図１（ａ）に示すような間隔Ｄ＝１２５．１μｍの３本の平行な直線光導波路とこれを角度２０度（すなわちα＝１０度）で横切る１本の直線導波路から成る光回路を作製した。
【００２５】
次に、第１及び第２のモニタ用光導波路３，４の交差部に、図１（ｂ）に示すように、Ｓｉ基板１まで達する深さ５０μｍで一辺が６０μｍの平行四辺形状のモニタ光反射溝７をホトリソグラフィ工程とドライエッチング法で形成した後、反射面となる壁面に斜め蒸着法により、反射率９８％の金を１５００Å（オングストローム）の厚みに付着せしめてモニタ光反射膜７とした。
【００２６】
次に、刃厚１５μｍのダイヤモンドブレードを備えたダイシングソーを用いて、主光導波路２と第１のモニタ用光導波路３の交差部、及び第２のモニタ用光導波路４を横切るように、幅２０μｍ、深さ１５０μｍのＳｉ基板１に垂直なフィルタ挿入溝５を形成した。その際に、図１（ａ）において、フィルタ挿入溝５の右側壁面を主光導波路２と第１のモニタ用光導波路３に対する反射面と一致するようにした。
【００２７】
最後に、フィルタ挿入溝５に反射率５％（波長１．５５μｍ）、厚み１７μｍの誘電体多層膜フィルタを、反射面が右側になるように（すなわち、主光導波路２と第１のモニタ用光導波路３に対する反射面と一致するように）挿入し、エポキシ樹脂を流し込んで硬化固定した。
【００２８】
この光回路の波長１．５５μｍでの特性を調べたところ、主光導波路２の交差点通過後の挿入損失は、導波路自身の伝搬損失も含めて０．５ｄＢと原理損失（９５％、０．２ｄＢ）に比較して０．３ｄＢの過剰損失に抑えられていた。また、タッピング光については、主光導波路２を右方から入射した伝搬光のタッピング光の挿入損失は１４．０ｄＢ、左方からのそれは１４．５ｄＢであり、原理損失（５％、１３ｄＢ）に比較してその損失増は十分実用的な範囲内に抑えられていた。
【００２９】
［第２実施例］
次に、本発明の光回路と他の光回路とを一体集積化した例について説明する。図２は、本発明の光回路をアレイ化してその入力側にＡＷＧ９（ARRAYED WAVEGUIDE GRATING）を一体化した例である。第１実施例で述べた図１に示す構成の光回路にて、左方にモニタ光を取り出す部分を８アレイ化し、曲がり導波路アレイを介して８ｃｈＡＷＧ９の２５４μｍ間隔８出力と一体化したものである。
【００３０】
すなわち、光回路の右側より導入される波長多重光はＡＷＧ９で分波され左側端面から出力されるとともに、モニタ光も同じ左側端面から出力される。一体化した光回路の出力端には、主光導波路２と第２のモニタ用光導波路４が１２７μｍ間隔で交互に並んでいる。作製工程は第１実施例と全く同様であり、導波回路作製、ドライエッチング法によるモニタ光反射溝８の形成、斜め蒸着法によるモニタ光反射膜７の形成、ダイシングソーによるフィルタ挿入溝５の形成、及び光フィルタ６の挿入固定の順でプロセスを実施した。
【００３１】
作製光回路の特性について、本回路が付属していない８ｃｈＡＷＧ９の特性と比較した結果、１〜８ｃｈで主光導波路２からの出力の損失増は０．３〜０．５ｄＢ、第２のモニタ用光導波路４からの出力は主光導波路２からの出力より１４．２〜１５．０ｄＢの低下となっており、ｃｈ間の特性のバラツキは０．８ｄＢであった。
【００３２】
なお、図２に示すように、曲がり導波路アレイを用いることにより、主光導波路２と第２のモニタ用光導波路４とを平行に揃えることができるとともに、これら二つの導波路間隔を狭くすることができ、小型化することができた。この効果は、図２に示したように、アレイ化したことによりさらに小型化することが可能となった。
【００３３】
［第３実施例］
次に、上述した第２実施例とは逆に、本発明の光回路の出力側（すなわち、モニタ光出力側）にホトダイオード（以下、ＰＤという）を集積一体化した例について説明する。
【００３４】
図３（ａ），（ｂ）は、第２のモニタ用光導波路の端に端面入射型ＰＤを集積化した４ｃｈモニタＰＤ付光タップ回路を示す図で、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は断面図である。端面入射型ＰＤ１０にはＩｎＰ−ＩｎＧａＡｓのＰＤを用いた。受光感度は波長１．５５μｍで０．９Ａ／Ｗである。端面入射型ＰＤ１０は、図３（ａ）に示すように、端面光吸収部直上の表面にｐ電極１１、及びその左方表面に絶縁層を介して設置された２本の位置合わせ用マーカを兼ねた金蒸着膜からなる固定パッド１２を備えている。
【００３５】
端面入射型ＰＤ１０の大きさは、３００μｍ角で１５０μｍの厚みである。この端面入射型ＰＤ１０を本発明の光回路と一体集積化すべく、図３（ａ）の平面図、及び図３（ｂ）の断面図に示すように、第２のモニタ用光導波路４の端部計４箇所に導波路を掘り込んだＰＤ装着部１３を設けたＰＬＣを作製した。
【００３６】
まず、２５０μｍ間隔でアレイ化した本発明の光回路の導波路部を作製した。その際、ＰＤ装着部１３では端面入射型ＰＤ１０の幅（３００μｍ）が主光導波路２の間隔（２５０μｍ）より大きいため、主光導波路２は装着部を迂回する構成となっている。次に、ドライエッチング法により、深さ３０μｍのＰＤ装着部１３とモニタ光反射溝８を形成した。ＰＤ装着部１３の大きさは５５０μｍ角である。
【００３７】
次に、厚み１μｍのＣｒ／Ａｕ膜を蒸着、パターン化することで、ＰＤ装着部１３底面とＰＬＣ表面上にｐ電極配線１４、及び共通ｎ電極配線１５を形成した。次に、厚み２μｍのＡｕ／Ｓｎ膜を蒸着、パターン化することで導波回路側マーカを兼ねたＡｕ／Ｓｎ半田膜パターン１６を形成した。次に、斜め蒸着法により、厚み１５００ÅのＡｕ膜を蒸着、パターン化することでモニタ光反射溝８の反射側面にモニタ光反射膜７を形成した。
【００３８】
次に、ダイシングソーでフィルタ挿入溝５を形成した。次に、パッシブアラインメント法により、端面入射型ＰＤ１０の表面を下向きにして、端面入射型ＰＤ１０側の固定パッド１２とＰＤ装着部１３のＡｕ／Ｓｎ半田膜パターン１６を位置合わせして仮止めした後、２８０℃でリフローして４個の端面入射型ＰＤ１０をＰＬＣ上に半田固定した。次に、上述した第１及び第２の実施例と同様の工程、材料を用いて、光フィルタ６をフィルタ挿入溝５に挿入してエポキシ樹脂で固定した。最後に、ＰＤ装着部１３の段差を接続するためのｐ電極側ワイヤボンディング１７と、端面入射型ＰＤ１０の裏面であるｎ側と共通ｎ電極配線１５間を接続するｎ電極側ワイヤボンディング１７ａを実施して完成した。
【００３９】
このようにして作製した４ｃｈモニタＰＤ付きタップモジュールの波長１．５５μｍでの１〜４ｃｈの特性は、主光導波路２の挿入損失０．５〜０．８ｄＢ、主光導波路２への入射光強度に対するタップ光の受光感度は０．０３２〜０．０３６Ａ／Ｗであった。
【００４０】
受光素子の一つであるＰＤを光回路と一体集積化したことにより、さらなる小型化が可能となるとともに、受光素子と光回路との物理的な距離が短くなることにより、応答速度の高速化を実現することができた。
【００４１】
［第４実施例］
本発明の光回路の出力側（すなわち、モニタ光出力側）にホトダイオード（以下、ＰＤという）を集積一体化した第２の例として、表面入射型ＰＤ１８を集積化した例について説明する。受光感度は波長１．５５μｍで０．９Ａ／Ｗである。ところで、表面入射型ＰＤ１８を光導波回路に集積するには、導波光を垂直に取り出すための４５°ミラーが必要となる。このミラーは、例えば、特開平０９−３１８８５０号公報「光導波回路及びその製造方法」によって形成することができる。
【００４２】
まず、図４（ａ），（ｂ）に従ってミラー形成法について説明する。光回路の面内のミラーを形成しようとする箇所に図４（ａ）に示すようなコの字状の基板Ｓｉ１まで達する深さ５０μｍのミラー形成溝１９をドライエッチングによって形成する。図中のＷは、ミラー幅となるべき長さであり、１９０μｍ、また導波路端と対向壁面との距離ｄは７０μｍとした。このミラー形成溝１９には、樹脂供給溝２０がつながっており、その幅は３０μｍである。さて、このようなミラー形成溝１９と樹脂供給溝２０を形成しておいて、これに以下の表面処理を施す。
【００４３】
まず、図４（ａ）に示す座標軸に示した太線矢印、すなわち、ｘｙ軸と４５度（ｘ＝４５度）をなし、かつ上方３５．３度の角度（φ＝３５．３度）からＴｉを０．１μｍの厚みに斜め蒸着する。すると図４の網点の部分は影となって、ここにはＴｉはつかない。次に、光回路を回転させながら、影ができないようにして全面にＣｒを０．１μｍの厚みに蒸着する。
【００４４】
次に、希フッサン液に浸漬してＴｉでＣｒをリフトオフすると、図４の網点の部分、すなわちＴｉ斜め蒸着の時に影になった部分にＣｒが残る。次に、全面にグリース溶液を塗布して、後に使用する液状硬化樹脂２１に対する接触角を４５度以上の角度にする。次に、Ｃｒエッチング液で表面処理膜をリフトオフすると、図４の網点の領域は、液状硬化樹脂２１に対してヌレが良く、一方それ以外の領域は接触角が４５度以上となって液状硬化樹脂２１に対してヌレが悪くなる。
【００４５】
このようなヌレ性を呈するコの字状のミラー形成溝１９に樹脂供給溝２０を伝って表面張力で形成される液面形状が平面となる圧力で液状硬化樹脂２１を供給し、しかる後に硬化させると図４（ｂ）に示すように導波路端（ここでは第２のモニタ用光導波路４）と対向する部位に４５度の平面斜面が形成される。斜面角度が４５度となるのは、上述した蒸着角度の関係から図４の座標軸に示した角度φが４５度となるからである。この斜面上にミラー膜２２として金を付着せしめれば、導波路端から出射した導波光は回路面に垂直に出射する。ここでは液状硬化樹脂２１としてエポキシ樹脂を用いた。
【００４６】
図５（ａ），（ｂ）は、以上のようにして形成されるミラーを用いた表面入射型ＰＤと本発明の光回路の集積化例を示す図で、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は断面図で、４ｃｈモニタＰＤ付光タップ回路を示している。表面入射型ＰＤ１８にはＩｎＰ−ＩｎＧａＡｓのＰＤを用いた。ＰＤは、図５の（ａ）に示すように、表面に直径８０μｍφの受光部とそれにつながるｐ電極１１、及びその左方表面に２個の位置合わせ用マーカとｎ電極を兼ねた金蒸着膜からなる固定パッド１２を備えている。
【００４７】
ＰＤチップの大きさは、５００μｍ角で１５０μｍの厚みである。このＰＤ１８を本発明の光回路と一体集積化すべく、第２のモニタ用光導波路４の端部に４５°ミラーを設けたＰＬＣを作製した。まず、２５０μｍ間隔でアレイ化した本発明の光回路の導波路部を作製した。次に、ドライエッチング法により、Ｓｉ基板１まで達する深さ５０μｍのミラー形成溝１９とそれにつながる樹脂供給溝２０、及びモニタ光反射溝８を形成した。
【００４８】
次に、上述したように、図５（ａ）の左斜め上方３５．３°角度からの斜め蒸着を含む一連の表面処理工程を行った後、樹脂供給溝２０の左端から液状硬化樹脂２１としてエポキシ樹脂を滴下供給して硬化させ、４５°斜面を形成した。次に、溶剤にて表面処理剤を除去洗浄した後、厚み１μｍのＣｒ／Ａｕ膜を蒸着、パターン化することで、オーバークラッド表面にｐ電極配線１４と共通ｎ電極配線１５、及び４５°斜面上にミラー膜２２を形成した。
【００４９】
次に、厚み２μｍのＡｕ／Ｓｎ膜を蒸着、パターン化することで導波回路側マーカを兼ねたＡｕ／Ｓｎ半田膜パターン１６を形成した。次に、斜め蒸着法により、厚み１５０ÅのＡｕ膜を蒸着、パターン化することでモニタ光反射溝８の反射側面にモニタ光反射膜７を形成した。次に、ダイシングソーでフィルタ挿入溝５を形成した。
【００５０】
次に、パッシブアラインメント法により、ＰＤ１８の表面を下側に向けた状態で、ＰＤ側の固定パッド１２とＰＤ装着部のＡｕ／Ｓｎ半田膜パターン１６を位置合わせして仮止めした後、２８０℃でリフローしてＰＤをＰＬＣ上に半田固定した。最後に光フィルタ６をフィルタ挿入溝５に挿入してエポキシ樹脂で固定した。
【００５１】
このようにして作製した４ｃｈモニタＰＤ付タップモジュールの波長１．５５μｍでの１〜４ｃｈの特性は、主光導波路２の挿入損失０．５〜０．８ｄＢ、主光導波路２への入射光強度に対するタップ光の受光感度は０．０３２〜０．０３６Ａ／Ｗであり、上述した第３実施例と同様の特性であった。
【００５２】
光回路の直上に受光素子の一つであるＰＤを、ミラーを介して光接続して集積化したことにより、さらなる小型化が可能となった。また、受光素子と光回路との物理的な距離が短くなることにより、応答速度の高速化を実現することができた。
【００５３】
なお、上述した第１〜４実施例では、モニタ光反射膜７として金を用いたが同様に近赤外域で高い反射率をもつアルミニウムも適用できる。
【００５４】
また、図６は、主光導波路と第１のモニタ用光導波路と第２のモニタ用光導波路を各々直線状とした例を示す図である。作製方法は図２と同じである。直線状としたことで、挿入損失が下がり、かつ、図２と同様な効果があった。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、主光導波路に〜１００μｍ程度に近接した平行導波路である第２のモニタ用光導波路に主伝搬光と同一伝搬方向のモニタ光を取り出せるとともにモニタ光反射溝に要する面積も１００μｍ角以下でよいため、光ファイバアレイの間隔でアレイ化した光機能回路と集積化することが可能である。従って、本発明の光回路を用いれば実施例に示したように、大面積を占めるモニタ用ファイバカプラが不要となり、光装置内デバイス実装が従来に比較して飛躍的に簡素化、小型化され、光通信用装置の経済化に資することは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光回路の一実施例を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は、（ａ）における直線Ａ−Ａ′で基板に垂直に切った断面図である。
【図２】本発明の光回路をＡＷＧに付属せしめた形態を示す平面図である。
【図３】本発明の光回路に端面入射型ＰＤを一体集積化した形態を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は４５°ミラーの構造を示す図である。
【図５】本発明の光回路に４５°ミラーを用いて表面入射型ＰＤを一体集積化した形態を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図６】図６は、主光導波路と第１のモニタ用光導波路と第２のモニタ用光導波路を直線状とした例を示す図である。
【符号の説明】
１基板
２主光導波路
３第１のモニタ用光導波路
４第２のモニタ用光導波路
５フィルタ挿入溝
６光フィルタ
７モニタ光反射膜
８モニタ光反射溝
９ＡＷＧ
１０端面入射型ＰＤ
１１Ｐ電極
１２固定パッド
１３ＰＤ装着部
１４Ｐ電極配線
１５共通ｎ電極配線
１６Ａｕ／Ｓｎ半田膜パターン
１７ｐ電極側ワイヤボンディング
１７ａｎ電極側ワイヤボンディング
１８表面入射型ＰＤ
１９ミラー形成溝
２０樹脂供給溝
２１液状硬化樹脂
２２ミラー膜[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical circuit, and more specifically, extracts and monitors a part of an optical signal propagating in a main optical waveguide among various optical circuits used in the fields of optical communication and optical information processing. The present invention relates to a tap optical circuit.
[0002]
[Prior art]
When the output light from the optical module is monitored and it is going to give feedback to the optical transmission system, the small amount of light of about 5% is tapped and monitored so as not to affect the function of the transmission system. In the past, fiber-type tap couplers have been used exclusively.
[0003]
That is, the optical module and the tap coupler are fiber-connected, the 95% output side of the tap coupler is fiber-connected to the main optical transmission line, and the 5% output side is fiber-connected to a photodiode module (hereinafter referred to as PD module). And used to be a monitor.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, such a conventional configuration has the following problems. In other words, the optical module and the tap coupler, and the tap coupler and the main optical transmission line and the monitor PD module are connected by fiber. In this case, both fibers to be connected are connected to the connecting device in the connection work. Sufficient extra length processing had to be performed in order to set the fiber, to prevent mistakes in fiber connection, and to necessitate module layout in the apparatus.
[0005]
Therefore, in the configuration described above, a total of 6 extra fiber lengths are required. In addition, three fiber connection reinforcements are also required, which occupy a large area for mounting in the apparatus, which obstructs the downsizing of the optical apparatus, and of course, the extra fiber connection by hand. The price was high because long processing was required.
[0006]
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an optical circuit that realizes a high-performance optical communication network having a high mounting density and high mass productivity. It is to provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides an optical circuit including a monitoring optical waveguide for monitoring output light from a main optical waveguide of an optical module. such a linear main optical waveguide formed on a substrate, a straight first monitoring optical waveguide constituting the first cross section intersecting at the main optical waveguide and the predetermined angle, of the main optical waveguide parallel on both sides, and two a linear second monitoring optical waveguide constituting the second cross section intersecting at both ends of the first monitoring optical waveguide, the main optical waveguide and the the first of the first intersection of the monitoring optical waveguide and traverses the two second monitoring optical waveguide, and a predetermined incident reflection angle between the said main optical waveguide first monitoring optical waveguide A groove that is substantially perpendicular to the substrate installed so as to form the relationship And made a filter means, said being disposed in each of the second intersection of the first and second monitoring optical waveguide, so as to satisfy the relation given incident reflection angle between the monitoring optical waveguide Ri Do and a monitor light reflecting groove having a monitor light reflecting film, crossing angle in the first intersections of the said main optical waveguide first monitoring optical waveguide, the first monitoring optical waveguide And an angle of intersection at the second intersection between the second monitoring optical waveguide and the second monitoring optical waveguide .
[0009]
According to a second aspect of the present invention, a plurality of optical circuits according to the first aspect are provided and integrated.
[0010]
The invention described in claim 3 is characterized in that, in the invention described in claim 2 , the main optical waveguide and the second monitoring optical waveguide are bent waveguides.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect of the present invention, a light receiving element is provided at an end of the second monitor optical waveguide.
[0012]
According to a fifth aspect of the invention, in the invention of the second, third, or fourth aspect , a mirror forming groove is provided at an end of the second monitor optical waveguide, and a reflecting member is provided in the mirror forming groove. And a light receiving element is provided above the second optical waveguide for monitoring so as to receive the guided light reflected by the reflecting member.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1A and 1B are diagrams showing an embodiment of the optical circuit of the present invention. FIG. 1A is a plan view, and FIG. 1B is a straight line A- in FIG. It is sectional drawing cut | disconnected by A 'at right angles to the board | substrate. A straight main optical waveguide 2 on a flat substrate 1 and a second monitoring optical waveguide 4 which is parallel to the main optical waveguide 2 and has a predetermined interval in the vertical direction shown in FIG. A first monitoring optical waveguide 3 is formed.
[0014]
A filter insertion groove 5 perpendicular to the substrate 1 is installed at the intersection of the main optical waveguide 2 and the first monitoring optical waveguide 3 so that the relation of the incident / reflection angle α is established between the two optical waveguides. ing. As a result, the filter insertion groove 5 also crosses the second monitoring optical waveguide 4 parallel to the main optical waveguide 2. An optical filter 6 for tapping monitor light from the main optical waveguide 2 is inserted into the filter insertion groove 5 so that the reflection surfaces thereof coincide with the reflection surfaces of the main optical waveguide 2 and the first monitor optical waveguide 3. Has been.
[0015]
As shown in FIG. 1B, a monitor light reflecting groove 8 having a depth reaching the substrate 1 is dug at the intersection of the first monitor optical waveguide 3 and the second monitor optical waveguide 4. One of the wall surfaces perpendicular to the substrate 1 constituting the groove 8 is a reflecting surface that satisfies the relationship of the incident / reflection angle α between the optical waveguides 3 and 4 at the intersection described above. The monitor light reflecting film 7 is coated on the wall surface.
[0016]
In such a configuration, a part of the guided light propagating through the main optical waveguide 2 from the right shown in FIG. 1A is reflected by the optical filter 6 as tapping light, and the first monitoring optical waveguide is obtained. Propagate to the right side of 3. Even in this state, the tapping light can be extracted, and the tapping function can be realized. However, the first monitoring optical waveguide 3 that is the propagation path has an angle of 2α with the main optical waveguide 2, and a curved waveguide is required to be parallel to the main optical waveguide 2. There are many restrictions on circuit layout, such as monitoring light being extracted in the direction opposite to the propagating light.
[0017]
In the present invention, in order to remove such a restriction, the monitor light reflecting film 7 is provided at the end of the first monitor optical waveguide 3. Then, the tapping light is reflected by the monitor light reflecting film 7, enters the second monitor optical waveguide 4 parallel to the main optical waveguide 2, and propagates to the left in the same direction as the main propagation light. However, it passes through the optical filter 6 on the way, and as shown by the dotted line in the figure, here, it is emitted to the outside of the waveguide by the reflectance of the optical filter 6, and the monitor light intensity decreases. When this loss is represented by α ² , since the tap rate α normally uses a minute value, the loss α ² becomes negligibly small.
[0018]
For example, as a representative value as the tap rate α, the reflectance of the optical filter 6 is assumed to be 5%. Then, from the viewpoint of the propagation light intensity of the main optical waveguide 2, the amount of light emitted to the outside of the waveguide and lost is only 5% of the tapped light amount of 5%, that is, 0.25% (−26 dB). However, this value is a little smaller than the connection loss between the fiber and the optical waveguide and the loss between connectors when modularized, and can be ignored.
[0019]
Therefore, the configuration in which the main signal is branched by a filter, the branched light is reflected, and further passed through the filter so that the propagation direction is the same as that of the main signal is particularly effective for tap applications. is there.
[0020]
As described above, in FIG. 1A, the propagation light that has entered the main optical waveguide 2 from the right side has been described. However, for the propagation light that has entered from the left side, the tapping light is the left side in the same process. The light is reflected by the monitor light reflecting film 7 provided on the upper side and propagates rightward through the upper second monitor optical waveguide 4.
[0021]
As described above, if the reflection film 7 is provided in the vicinity of the tapping point, the propagation direction of the tapping light is changed with a shorter propagation distance than when the curved waveguide is used, and the light is extracted in the same direction as the propagation light in the main optical waveguide 2. be able to. Further, the area required for the monitor light reflecting groove 8 for obtaining the reflecting function may be at most several times the waveguide film thickness, so that a small optical circuit can be realized.
[0022]
The crossing angle between the main optical waveguide 2 and the first monitoring optical waveguide 3 and the crossing angle between the first monitoring optical waveguide 3 and the second monitoring optical waveguide 4 are not necessarily the same. In this case, the main optical waveguide 2 and the first monitoring optical waveguide 3 can be aligned in parallel at the main signal output end by adding a slight bend to the first monitoring optical waveguide 3.
[0023]
[First embodiment]
First, an optical waveguide to which the present invention is applied will be described. First, the wavelength of the applied guided light was set to 1.55 μm, which is a typical wavelength in optical communication. Using a Si substrate 1 as a substrate, a quartz optical waveguide circuit made of glass mainly composed of SiO ₂ was produced by a flame direct deposition method and a dry etching method. The relative refractive index difference between the core and the clad is 0.5%, the thickness of the lower clad is 20 μm, the waveguide core is 7 μm square, and the total thickness including the upper and lower clads is 50 μm.
[0024]
Using this optical waveguide, three parallel linear optical waveguides with a distance D = 12.5 .mu.m as shown in FIG. 1A and one straight line crossing the optical waveguide at an angle of 20 degrees (that is, α = 10 degrees). An optical circuit consisting of a waveguide was fabricated.
[0025]
Next, as shown in FIG. 1B, the monitor light having a parallelogram shape with a depth of 50 μm and a side of 60 μm reaching the Si substrate 1 at the intersection of the first and second monitoring optical waveguides 3 and 4. After the reflection groove 7 is formed by a photolithography process and a dry etching method, the monitor light reflection film 7 is formed by depositing gold with a reflectance of 98% to a thickness of 1500 Å (angstrom) on the wall surface serving as the reflection surface by oblique deposition. did.
[0026]
Next, by using a dicing saw equipped with a diamond blade having a blade thickness of 15 μm, the width is set so as to cross the intersection of the main optical waveguide 2 and the first monitor optical waveguide 3 and the second monitor optical waveguide 4. A filter insertion groove 5 perpendicular to the Si substrate 1 having a depth of 20 μm and a depth of 150 μm was formed. At that time, in FIG. 1A, the right wall surface of the filter insertion groove 5 was made to coincide with the reflection surface for the main optical waveguide 2 and the first monitoring optical waveguide 3.
[0027]
Finally, a dielectric multilayer filter having a reflectivity of 5% (wavelength 1.55 μm) and a thickness of 17 μm is placed in the filter insertion groove 5 so that the reflection surface is on the right side (that is, for the main optical waveguide 2 and the first monitor). It was inserted so as to coincide with the reflection surface with respect to the optical waveguide 3, and an epoxy resin was poured therein and fixed by curing.
[0028]
When the characteristics of this optical circuit at a wavelength of 1.55 μm were examined, the insertion loss after passing through the intersection of the main optical waveguide 2 was 0.5 dB including the propagation loss of the waveguide itself, and the principle loss (95%, 0. Compared to 2 dB), the excess loss was suppressed to 0.3 dB. As for the tapping light, the insertion loss of the tapping light of the propagating light entering the main optical waveguide 2 from the right side is 14.0 dB and that from the left side is 14.5 dB, which is a principle loss (5%, 13 dB). In comparison, the loss increase was kept within a practical range.
[0029]
[Second Embodiment]
Next, an example in which the optical circuit of the present invention is integrated with another optical circuit will be described. FIG. 2 shows an example in which the optical circuit of the present invention is arrayed and an AWG 9 (ARRAYED WAVEGUIDE GRATING) is integrated on the input side. In the optical circuit having the configuration shown in FIG. 1 described in the first embodiment, the portion from which the monitor light is extracted to the left is made into 8 arrays and integrated with 8 outputs of 254 μm intervals of 8ch AWG 9 through a bent waveguide array. is there.
[0030]
That is, the wavelength multiplexed light introduced from the right side of the optical circuit is demultiplexed by the AWG 9 and output from the left end face, and the monitor light is also output from the same left end face. At the output end of the integrated optical circuit, the main optical waveguide 2 and the second monitoring optical waveguide 4 are alternately arranged at intervals of 127 μm. The manufacturing process is exactly the same as in the first embodiment. The waveguide circuit is manufactured, the monitor light reflecting groove 8 is formed by a dry etching method, the monitor light reflecting film 7 is formed by an oblique deposition method, and the filter insertion groove 5 is formed by a dicing saw. The process was performed in the order of formation and insertion and fixing of the optical filter 6.
[0031]
As a result of comparing the characteristics of the fabricated optical circuit with the characteristics of the 8ch AWG 9 not provided with this circuit, the increase in the loss of the output from the main optical waveguide 2 is 0.3 to 0.5 dB at 1 to 8 ch, for the second monitor. The output from the optical waveguide 4 was 14.2 to 15.0 dB lower than the output from the main optical waveguide 2, and the variation in characteristics between channels was 0.8 dB.
[0032]
As shown in FIG. 2, by using a bent waveguide array, the main optical waveguide 2 and the second monitoring optical waveguide 4 can be aligned in parallel, and the distance between these two waveguides is reduced. It was possible to reduce the size. As shown in FIG. 2, this effect can be further reduced by making an array.
[0033]
[Third embodiment]
Next, an example in which a photodiode (hereinafter referred to as PD) is integrated and integrated on the output side (that is, the monitor light output side) of the optical circuit of the present invention, contrary to the second embodiment described above.
[0034]
FIGS. 3A and 3B are diagrams showing an optical tap circuit with a 4ch monitor PD in which an end-face incident type PD is integrated at the end of the second monitor optical waveguide. FIG. 3A is a plan view. FIG. 3B is a cross-sectional view. InP-InGaAs PD was used for the edge-incident PD10. The light receiving sensitivity is 0.9 A / W at a wavelength of 1.55 μm. As shown in FIG. 3A, the end-face incident type PD 10 has a p-electrode 11 on the surface immediately above the end-face light absorber and two alignment markers placed on the left surface via an insulating layer. A fixed pad 12 made of a gold vapor deposition film is also provided.
[0035]
The size of the end-face incident type PD10 is 300 μm square and 150 μm thick. In order to integrate the end-face incident type PD 10 with the optical circuit of the present invention, as shown in the plan view of FIG. 3A and the cross-sectional view of FIG. A PLC was prepared in which a PD mounting portion 13 in which a waveguide was dug in a total of four locations was provided.
[0036]
First, waveguide portions of the optical circuit of the present invention arrayed at intervals of 250 μm were produced. At that time, since the width (300 μm) of the end-face incident type PD 10 is larger than the interval (250 μm) of the main optical waveguide 2 in the PD mounting portion 13, the main optical waveguide 2 is configured to bypass the mounting portion. Next, the PD mounting part 13 and the monitor light reflecting groove 8 having a depth of 30 μm were formed by dry etching. The size of the PD mounting portion 13 is 550 μm square.
[0037]
Next, a 1 μm-thick Cr / Au film was deposited and patterned to form a p-electrode wiring 14 and a common n-electrode wiring 15 on the bottom surface of the PD mounting portion 13 and the PLC surface. Next, an Au / Sn film having a thickness of 2 μm was deposited and patterned to form an Au / Sn solder film pattern 16 also serving as a waveguide circuit side marker. Next, the monitor light reflection film 7 was formed on the reflection side surface of the monitor light reflection groove 8 by vapor deposition and patterning an Au film having a thickness of 1500 mm by an oblique vapor deposition method.
[0038]
Next, the filter insertion groove 5 was formed with a dicing saw. Next, after the surface of the edge-incident PD10 is faced down by the passive alignment method, the fixing pad 12 on the edge-incident PD10 side and the Au / Sn solder film pattern 16 of the PD mounting portion 13 are aligned and temporarily fixed. After reflowing at 280 ° C., four end-face incident type PDs 10 were fixed by soldering on the PLC. Next, using the same processes and materials as in the first and second embodiments described above, the optical filter 6 was inserted into the filter insertion groove 5 and fixed with an epoxy resin. Finally, p-electrode-side wire bonding 17 for connecting the steps of the PD mounting portion 13 and n-electrode-side wire bonding 17a for connecting the n-side which is the back surface of the end-face incident type PD 10 and the common n-electrode wiring 15 are performed. And completed.
[0039]
The characteristics of 1 to 4 ch at a wavelength of 1.55 μm of the tap module with a 4 ch monitor PD manufactured in this way are the insertion loss 0.5 to 0.8 dB of the main optical waveguide 2 and the incident light intensity to the main optical waveguide 2. The light receiving sensitivity of the tap light with respect to was 0.032 to 0.036 A / W.
[0040]
The PD, which is one of the light receiving elements, is integrated with the optical circuit to enable further miniaturization, and the physical distance between the light receiving element and the optical circuit is shortened to increase the response speed. Was able to be realized.
[0041]
[Fourth embodiment]
As a second example in which photodiodes (hereinafter referred to as PDs) are integrated and integrated on the output side (that is, the monitor light output side) of the optical circuit of the present invention, an example in which the front-illuminated PD 18 is integrated will be described. The light receiving sensitivity is 0.9 A / W at a wavelength of 1.55 μm. By the way, in order to integrate the front-illuminated PD 18 in the optical waveguide circuit, a 45 ° mirror for taking out the guided light vertically is required. This mirror can be formed by, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-318850 “Optical Waveguide Circuit and Manufacturing Method Thereof”.
[0042]
First, the mirror forming method will be described with reference to FIGS. A mirror forming groove 19 having a depth of 50 μm reaching the U-shaped substrate Si1 as shown in FIG. 4A is formed by dry etching at a location where a mirror in the plane of the optical circuit is to be formed. W in the figure is the length to be the mirror width, 190 μm, and the distance d between the waveguide end and the opposing wall surface is 70 μm. A resin supply groove 20 is connected to the mirror forming groove 19 and has a width of 30 μm. Now, such a mirror forming groove 19 and a resin supply groove 20 are formed, and the following surface treatment is performed on them.
[0043]
First, the thick arrow shown on the coordinate axis shown in FIG. 4A, that is, 45 degrees (x = 45 degrees) with the xy axis, and the upper 35.3 degrees (φ = 35.3 degrees) Ti Is obliquely deposited to a thickness of 0.1 μm. Then, the halftone dot portion of FIG. 4 becomes a shadow, and Ti is not attached here. Next, while rotating the optical circuit, Cr is deposited on the entire surface to a thickness of 0.1 μm so that no shadow is formed.
[0044]
Next, when Cr is lifted off with Ti by dipping in a dilute fluoric acid solution, Cr remains in the halftone dot portion of FIG. 4, that is, the shaded portion during Ti oblique deposition. Next, a grease solution is applied to the entire surface so that the contact angle with respect to the liquid curable resin 21 to be used later is an angle of 45 degrees or more. Next, when the surface treatment film is lifted off with a Cr etching solution, the halftone dot region in FIG. 4 is smooth against the liquid cured resin 21, while the other region is liquid with a contact angle of 45 degrees or more. The dullness of the cured resin 21 becomes worse.
[0045]
The liquid curable resin 21 is supplied to the U-shaped mirror-forming groove 19 exhibiting such a wetting property through the resin supply groove 20 at a pressure at which the liquid surface shape formed by surface tension becomes flat, and then cured. As a result, as shown in FIG. 4B, a plane inclined surface of 45 degrees is formed at a portion facing the waveguide end (here, the second monitoring optical waveguide 4). The reason why the slope angle is 45 degrees is that the angle φ shown on the coordinate axis in FIG. If gold is deposited as a mirror film 22 on the inclined surface, the guided light emitted from the waveguide end is emitted perpendicularly to the circuit surface. Here, an epoxy resin is used as the liquid curable resin 21.
[0046]
5A and 5B are diagrams showing an example of integration of a front-illuminated PD using the mirror formed as described above and the optical circuit of the present invention, and FIG. 5A is a plan view. FIG. 5B is a sectional view showing an optical tap circuit with a 4ch monitor PD. The front-illuminated PD 18 is an InP-InGaAs PD. As shown in FIG. 5A, the PD has a light receiving portion with a diameter of 80 μmφ on the surface and a p-electrode 11 connected to the light-receiving portion, and a gold vapor deposition film serving as two alignment markers and an n-electrode on the left surface. A fixed pad 12 is provided.
[0047]
The size of the PD chip is 500 μm square and 150 μm thick. In order to integrate this PD 18 integrally with the optical circuit of the present invention, a PLC having a 45 ° mirror provided at the end of the second monitor optical waveguide 4 was produced. First, waveguide portions of the optical circuit of the present invention arrayed at intervals of 250 μm were produced. Next, a mirror forming groove 19 having a depth of 50 μm reaching the Si substrate 1, a resin supply groove 20 connected thereto, and a monitor light reflecting groove 8 were formed by dry etching.
[0048]
Next, as described above, after performing a series of surface treatment steps including oblique deposition from the left oblique upper 35.3 ° angle of FIG. 5A, the liquid curable resin 21 is formed from the left end of the resin supply groove 20. An epoxy resin was dropped and cured to form a 45 ° slope. Next, the surface treatment agent is removed and washed with a solvent, and then a 1 μm thick Cr / Au film is deposited and patterned to form a p-electrode wiring 14, a common n-electrode wiring 15, and a 45 ° slope on the overcladding surface. A mirror film 22 was formed thereon.
[0049]
Next, an Au / Sn film having a thickness of 2 μm was deposited and patterned to form an Au / Sn solder film pattern 16 also serving as a waveguide circuit side marker. Next, the monitor light reflection film 7 was formed on the reflection side surface of the monitor light reflection groove 8 by depositing and patterning an Au film having a thickness of 150 mm by oblique vapor deposition. Next, the filter insertion groove 5 was formed with a dicing saw.
[0050]
Next, the PD-side fixed pad 12 and the Au / Sn solder film pattern 16 of the PD mounting portion are aligned and temporarily fixed by the passive alignment method with the surface of the PD 18 facing downward, and then 280 ° C. Then, the PD was soldered and fixed on the PLC. Finally, the optical filter 6 was inserted into the filter insertion groove 5 and fixed with an epoxy resin.
[0051]
The characteristics of 1 to 4 ch at a wavelength of 1.55 μm of the tap module with a 4 ch monitor PD manufactured in this way are the insertion loss of the main optical waveguide 2 of 0.5 to 0.8 dB, and the incident light intensity to the main optical waveguide 2 The light receiving sensitivity of the tap light with respect to is 0.032 to 0.036 A / W, which is the same characteristic as that of the third embodiment described above.
[0052]
The PD, which is one of the light receiving elements, is directly connected to the optical circuit via a mirror and integrated, thereby enabling further miniaturization. Further, the response speed can be increased by shortening the physical distance between the light receiving element and the optical circuit.
[0053]
In the first to fourth embodiments described above, gold is used as the monitor light reflecting film 7, but aluminum having a high reflectance in the near infrared region can also be applied.
[0054]
FIG. 6 is a diagram showing an example in which the main optical waveguide, the first monitor optical waveguide, and the second monitor optical waveguide are each linear. The manufacturing method is the same as FIG. By adopting a straight line shape, the insertion loss was reduced and the same effect as in FIG. 2 was obtained.
[0055]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the monitor light in the same propagation direction as that of the main propagation light can be taken out and reflected to the second optical waveguide for monitoring, which is a parallel waveguide close to about 100 μm. Since the area required for the groove may be 100 μm square or less, it can be integrated with an optical functional circuit arrayed at intervals of the optical fiber array. Therefore, if the optical circuit of the present invention is used, as shown in the embodiments, a monitoring fiber coupler that occupies a large area becomes unnecessary, and the mounting of the device in the optical device is dramatically simplified and miniaturized as compared with the prior art. It is clear that this contributes to the economics of optical communication equipment.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are diagrams showing an embodiment of an optical circuit of the present invention, in which FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along a line AA ′ in FIG. .
FIG. 2 is a plan view showing a configuration in which an optical circuit of the present invention is attached to an AWG.
FIGS. 3A and 3B are diagrams showing a configuration in which an end-face incident type PD is integrated in an optical circuit of the present invention, where FIG. 3A is a plan view and FIG.
4A and 4B are diagrams showing the structure of a 45 ° mirror. FIG.
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing a form in which a front-illuminated PD is integrated and integrated using a 45 ° mirror in the optical circuit of the present invention, where FIG. 5A is a plan view and FIG.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example in which a main optical waveguide, a first monitoring optical waveguide, and a second monitoring optical waveguide are linear.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Main optical waveguide 3 First monitor optical waveguide 4 Second monitor optical waveguide 5 Filter insertion groove 6 Optical filter 7 Monitor light reflection film 8 Monitor light reflection groove 9 AWG
10 Edge-incident PD
11 P electrode 12 Fixed pad 13 PD mounting portion 14 P electrode wiring 15 Common n electrode wiring 16 Au / Sn solder film pattern 17 p electrode side wire bonding 17a n electrode side wire bonding 18 Surface incident type PD
19 Mirror formation groove 20 Resin supply groove 21 Liquid cured resin 22 Mirror film

Claims

In an optical circuit having a monitoring optical waveguide for monitoring output light from the main optical waveguide of the optical module,
A linear main optical waveguide formed on a flat substrate;
A linear first monitoring optical waveguide constituting a first intersecting portion intersecting the main optical waveguide at a predetermined angle;
Two linear second monitoring optical waveguides that form a second intersecting portion that is parallel on both sides of the main optical waveguide and intersects at both ends of the first monitoring optical waveguide;
It said main optical waveguide and across the first cross section and the two second monitoring optical waveguide of the first monitoring optical waveguide, and between the said main optical waveguide first monitoring optical waveguide A groove substantially perpendicular to the substrate installed to form a predetermined incident / reflection angle relationship,
Filter means formed in the groove;
A monitor light reflecting film is provided at each of the second intersecting portions of the first and second monitor optical waveguides so as to satisfy a predetermined incident / reflection angle relationship between the monitor optical waveguides. Ri Do and a monitor light reflecting groove,
The intersection angle at the first intersection between the main optical waveguide and the first monitor optical waveguide is the second intersection between the first monitor optical waveguide and the second monitor optical waveguide. An optical circuit characterized in that it is a crossing angle in a section .

An optical circuit comprising a plurality of the optical circuits according to claim 1 integrated.

3. The optical circuit according to claim 2 , wherein the main optical waveguide and the second monitoring optical waveguide are curved waveguides.

4. The optical circuit according to claim 2 , wherein a light receiving element is provided at an end of the second monitor optical waveguide.

A mirror forming groove is provided at an end of the second monitor optical waveguide, a reflecting member is provided in the mirror forming groove, and a light receiving element is provided to receive the waveguide light reflected by the reflecting member. 5. The optical circuit according to claim 2 , wherein the optical circuit is provided on an upper portion of the monitor optical waveguide.