專利名稱：光分路單元及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光分路單元，它可用在光通信領(lǐng)域并且將輸入到輸入端的光束輸出到多個(gè)輸出端。
背景技術(shù)：
PLC(平板型光波導(dǎo)回路)組件是一種光波導(dǎo)回路組件。已報(bào)道了一種PLC組件的示例，其中在硅基板上形成了光波導(dǎo)回路的圖形，并且部分獨(dú)立的芯圖形設(shè)置在具有光波導(dǎo)回路的基板上(特許公開(kāi)號(hào)為11-271545的日本專利申請(qǐng))。
然而，在上述專利申請(qǐng)11-271545中，對(duì)于作為PLC組件的光分路結(jié)構(gòu)，有一個(gè)特別的問(wèn)題。即，在光輸入側(cè)和光輸出側(cè)波導(dǎo)數(shù)目(面積)不相同，并且在基板上干蝕的蝕刻率因負(fù)載作用而差別很大。結(jié)果，在蝕刻之后，輸入側(cè)曲形波導(dǎo)的線寬形成得比設(shè)計(jì)值要更細(xì)，并且在所用波長(zhǎng)的長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè)該曲形波導(dǎo)的損耗增大。結(jié)果，該光分路單元的插入損耗的波長(zhǎng)均一性變差。
此外，在蝕刻之后，在基板的所有區(qū)域(包括通過(guò)蝕刻形成的芯部)上設(shè)置鍍層，在芯部，鍍層像一個(gè)凸起那樣突出。因此，當(dāng)用粘合劑固定玻璃蓋子時(shí)，應(yīng)力集中在芯部，且PDL(偏振依賴性損耗)惡化了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種光分路單元，它具有很高的插入損耗波長(zhǎng)均一性和很低的偏振依賴性損耗。
本發(fā)明提供了一種光分路單元，它包括光輸入部分，用于輸入光線；光分路，它按預(yù)定比率對(duì)輸入到光輸入部分的光線進(jìn)行分路；光輸出部分，它將光分路分出的光線引導(dǎo)至預(yù)定的位置；粘合層，該粘合層在光輸入部分、光分路和光輸出部分上形成預(yù)定的厚度；基板，它承載著光輸入部分、光分路和光輸出部分；覆蓋部件，它通過(guò)粘合層蓋住基板上的光輸入部分、光分路和光輸出部分；以及應(yīng)力均衡部件，它設(shè)置在基板上且獨(dú)立于光輸入部分、光分路和光輸出部分所在的區(qū)域，用于防止粘合層硬化時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力作用于基板上的光輸入部分、光分路和光輸出部分之一或全部。
根據(jù)上述光分路單元，當(dāng)用粘合劑固定覆蓋部件時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)力的影響減小了。因此，固定覆蓋部件之后偏振依賴性損耗(PDL)的惡化得到抑制。
此外，本發(fā)明提供了一種光分路單元，它包括光輸入部分，用于輸入光線；光分路，它按預(yù)定比率對(duì)輸入到光輸入部分的光進(jìn)行分路；光輸出部分，它將光分路所分出的光引導(dǎo)至預(yù)定的位置；以及應(yīng)力均衡部件，它設(shè)置在基板上且獨(dú)立于光輸入部分、光分路和光輸出部分所處的區(qū)域，其構(gòu)成材料與光輸入部分、光分路和光輸出部分相同，并且它被限定要具有一定的面積，使得占有率即基板上除光輸入部分、光分路和光輸出部分以外的面積的比率是70％或更高。
即，在上述光分路單元中，當(dāng)蝕刻區(qū)域被用作光輸入部分、光分路和光輸出部分時(shí)，在基板上所有的區(qū)域中蝕刻率基本上相等。因此，通過(guò)負(fù)載作用，用作光輸入部分、光分路和光輸出部分的各區(qū)域的厚度(寬度)差異的產(chǎn)生得到抑制，并且使每一個(gè)區(qū)域的寬度(厚度)相等。因此，在光分路單元的曲形波導(dǎo)中，可以使長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè)的總損耗減小，并且插入損耗的波長(zhǎng)均一性可以得到改善。
此外，本發(fā)明提供了一種制造光分路單元的方法，它包括在基板上堆疊預(yù)定厚度的光傳輸材料層，其折射率比基板高，可以用作光波導(dǎo)；界定用于傳輸光信號(hào)的第一區(qū)域以及位于第一區(qū)域周圍但留有預(yù)定間隔的第二區(qū)域，并且使蝕刻第一區(qū)域的蝕刻率在基板的所有區(qū)域中基本上都相等；在第一區(qū)域和第二區(qū)域中形成非蝕刻圖形，并且通過(guò)蝕刻使基板的其余區(qū)域圖形化；在圖形化后剩余未蝕刻的光傳輸材料層的所有區(qū)域中以及露出的基板區(qū)域中設(shè)置一種折射率比光傳輸材料層要低的材料，這樣便形成了與第一和第二區(qū)域不同的第三區(qū)域；以及通過(guò)粘合劑將覆蓋部件接合到第三區(qū)域。
根據(jù)制造光分路單元的方法，用粘合劑固定覆蓋部件時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)力的影響減小了。因此，固定覆蓋部件之后偏振依賴性損耗(PDL)的惡化得到抑制。如上所述，有可能獲得高產(chǎn)量，并且光分路單元的成本更低。
此外，本發(fā)明提供了一種光分路單元，它包括光輸入部分，用于輸入光線；光分路，它按預(yù)定比率對(duì)輸入到光輸入部分的光線進(jìn)行分路；光輸出部分，它將光分路所分出的光引導(dǎo)至預(yù)定的位置；粘合層，它在光輸入部分、光分路和光輸出部分上形成預(yù)定的厚度；基板，用于承載光輸入部分、光分路和光輸出部分；以及非光信號(hào)傳輸區(qū)域，該區(qū)域設(shè)置在基板上且獨(dú)立于光輸入部分、光分路和光輸出部分所處的區(qū)域，并且當(dāng)光輸入部分、光分路和光輸出部分形成于該基板上時(shí)，光輸入部分、光分路和光輸出部分沿基板表面方向上的線寬或長(zhǎng)度變得不均一的度減小了。
即，在上述光分路單元中，當(dāng)蝕刻區(qū)域用作光輸入部分、光分路和光輸出部分時(shí)，在基板的所有區(qū)域中蝕刻率基本上相等。因此，通過(guò)負(fù)載作用，用作光輸入部分、光分路和光輸出部分的各區(qū)域的厚度(寬度)差異的產(chǎn)生得到抑制，并且使每一個(gè)區(qū)域的寬度(厚度)相等。因此，在光分路單元的曲形波導(dǎo)中，可以使長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè)的總損耗減小，并且插入損耗的波長(zhǎng)均一性可以得到改善。
此外，本發(fā)明提供了一種制造光分路單元的方法，該方法包括在基板上堆疊預(yù)定厚度的光傳輸材料層，其折射率比基板高，可以用作光波導(dǎo)；界定用于傳輸光信號(hào)的第一區(qū)域以及位于第一區(qū)域周圍但留有預(yù)定間隔的第二區(qū)域，并且使蝕刻第一區(qū)域的蝕刻率在基板的所有區(qū)域中基本上都相等；在第一區(qū)域和第二區(qū)域中形成非蝕刻圖形，并且通過(guò)蝕刻使基板的其余區(qū)域圖形化；以及在圖形化后剩余未蝕刻的光傳輸材料層的所有區(qū)域中以及露出的基板區(qū)域中設(shè)置一種折射率比光傳輸材料層要低的材料，這樣便形成了與第一和第二區(qū)域不同的第三區(qū)域。
根據(jù)制造光分路單元的方法，當(dāng)蝕刻用于光信號(hào)傳輸?shù)膱D形時(shí)，因負(fù)載作用，蝕刻率根據(jù)基板上的位置而變化，并且在蝕刻后輸入側(cè)曲形波導(dǎo)的線寬變得比設(shè)計(jì)值要窄的現(xiàn)象得到抑制。因此，無(wú)論所用的波長(zhǎng)是多少，都可以使曲形波導(dǎo)的損耗達(dá)到均一，并且光學(xué)特性得到改善。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的光分路單元的示意圖；圖2是圖1所示光分路單元沿線I-I的示意圖；圖3A示出了制造圖1和2所示光分路單元的過(guò)程；圖3B示出了制造圖3A所示光分路單元的過(guò)程之后接下來(lái)的過(guò)程；圖3C示出了制造圖3B所示光分路單元的過(guò)程之后接下來(lái)的過(guò)程；圖3D示出了制造圖3C所示光分路單元的過(guò)程之后接下來(lái)的過(guò)程；圖3E示出了制造圖3D所示光分路單元的過(guò)程之后接下來(lái)的過(guò)程；圖3F示出了制造圖3E所示光分路單元的過(guò)程之后接下來(lái)的過(guò)程；圖4解釋了圖1和2所示光分路單元中所不希望的芯部(或與芯部相對(duì)應(yīng)的區(qū)域)寬度變化的諸因素；圖5解釋了占有率(％)和PDL(dB)之間的關(guān)系；以及圖6解釋了占有率(％)和總損耗(dB)之間的關(guān)系。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的諸實(shí)施例。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的光分路單元的示例的示意圖。
如圖1所示，光分路單元1具有基板10，主要由二氧化硅構(gòu)成；以及光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)20，該光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)20是通過(guò)在基板10上按預(yù)定的形狀進(jìn)行圖形化而形成的。光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)20被一種充當(dāng)鍍層30的部件覆蓋，以便使光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)20可以用作芯部。芯部和鍍層區(qū)域(鍍層30)之間的相對(duì)折射率差是0.45％。
光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)20包括輸入端21，用于輸入通過(guò)未示出的光傳輸部件(比如光纖和前一級(jí)的光分路單元)而提供的光束(光信號(hào))；光分路22A-22G，用于按第一和第二比率對(duì)施加到輸入端21的光信號(hào)進(jìn)行分路；以及輸出端23A和23H，用于將光分路22A-22G(本示例中有8個(gè))所分出的光信號(hào)引導(dǎo)至未示出的單模光纖或后一級(jí)的光分路單元。
在圍繞著光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)20的區(qū)域(或通過(guò)堆疊鍍層部件30而被覆蓋的區(qū)域)中，與堆疊在基板10上的芯部相同的材料被設(shè)置成部件24A-24H(這是與光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)20相同的步驟中)，當(dāng)使芯部(光波導(dǎo)結(jié)構(gòu))20圖形化時(shí)，該材料使預(yù)定形狀中剩余的應(yīng)力均衡(下文中被稱為虛設(shè)圖形)。即，當(dāng)通過(guò)干蝕方法蝕刻而形成芯部20時(shí)，虛設(shè)圖形24A-24H仍然未被蝕刻。
通過(guò)使主要由二氧化硅構(gòu)成的石英玻璃圖形化，在基板10上形成了預(yù)定厚度的光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(芯部)20和虛設(shè)圖形24A-24H。在堆疊未示出的鍍層部件到預(yù)定厚度之后，將磷、鈦、鍺或鋁摻到芯部或與光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)20相對(duì)應(yīng)的部分中，這樣也可以形成光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)20。在基板10的所有區(qū)域中堆疊其折射率可用作芯部的材料到預(yù)定厚度之后，選擇性地將硼酸或氟摻到與未示出的鍍層區(qū)域相對(duì)應(yīng)的區(qū)域中從而降低折射率，這樣也可以形成光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)20。此外，通過(guò)使用多成分玻璃(其中包括熱膨脹比率大約低于3.5×10-6的成分)，并且通過(guò)公知的離子交換法交換離子從而選擇性地改變與芯部相對(duì)應(yīng)的區(qū)域的折射率，這樣也可以形成光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)20。
圖2示出了圖1所示光分路單元沿線I-I的示意圖。
如圖2所示，光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(芯部)20、虛設(shè)圖形24A-24H(在沿圖2的線I-I截取的橫截面中只能看到24A-24C)以及鍍層30堆疊在基板10上。在鍍層30上形成預(yù)定厚度的粘合層25。蓋子或覆蓋玻璃層40通過(guò)粘合層25固定到鍍層30上。在圖1和2所示的光分路單元1上，基板10的厚度約為1毫米，芯部(光波導(dǎo)結(jié)構(gòu))20的厚度以及沿基板10的方向上的長(zhǎng)度約為6微米(橫截面中的正方形的一邊約為6微米)，虛設(shè)圖形24A-24H的厚度約為6微米(根據(jù)位置的不同，寬度會(huì)不同)，鍍層30的厚度約為25微米，粘合層25的厚度約為25微米，并且蓋子40的厚度約為1.5微米。粘合層25的厚度最好介于10到50微米的范圍中，并且在考慮蓋子40的接合強(qiáng)度和PDL的惡化的情況下來(lái)設(shè)置其厚度。
此外，從圖2中可以很明顯看到，通過(guò)按預(yù)定寬度(沿基板10表面的方向上的長(zhǎng)度)使光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(20)圖形化而形成的芯部20在其兩側(cè)(除了基板10的末端以外)分布著虛設(shè)圖形24A-24H(圖2只示出了24A-24C)。芯部20和虛設(shè)圖形24A-24H之間的間距被界定為等于或超過(guò)芯部20的寬度(厚度)，這在圖4中會(huì)解釋。因此，在圖1中，關(guān)于輸出端23A-23H所表示的多個(gè)芯部(20)，虛設(shè)圖形24E-24H可以省略，這取決于這些芯部中的間隔(分路的數(shù)目)。
圖3A-3F解釋了制造圖1和2所示光分路單元的過(guò)程(方法)。
如圖3A所示，首先制備主要由二氧化硅構(gòu)成的玻璃板，將其用作基板10。然后，通過(guò)CVD方法(化學(xué)汽相沉積方法)堆疊預(yù)定厚度的像二氧化硅這樣的材料，該材料可以用作光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)20和虛設(shè)圖形24A-24H且折射率比基板10要高。在用作光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)20的二氧化硅薄層上，如有必要可摻雜磷、鈦、鍺或鋁，從而增大折射率。
如圖3B所示，在氧化硅層(20)上堆疊預(yù)定厚度的鎢硅(WSi)保護(hù)膜121。
接下來(lái)，在保護(hù)膜121上涂布預(yù)定厚度的抗蝕性材料122(比如光塑性樹(shù)脂)。在未示出的干燥過(guò)程中使抗蝕性材料硬化之后，與芯部20和虛設(shè)圖形24A-24H相對(duì)應(yīng)的圖形被記錄下來(lái)(露出)。之后，在未示出的沖洗過(guò)程中，沖洗抗蝕性材料，便形成了與芯部20和虛設(shè)圖形24A-24H相對(duì)應(yīng)的抗蝕性圖形123(作為非蝕刻圖形而形成的保護(hù)膜)。
接下來(lái)，如圖3D所示，通過(guò)蝕刻，除掉要被蝕刻的區(qū)域中的保護(hù)膜121。因此，之前在基板10上堆疊到預(yù)定厚度作為光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)20的高折射率層(二氧化硅)中要被蝕刻的蝕刻部分124暴露于接下來(lái)的處理過(guò)程中。
然后，如圖3E所示，通過(guò)公知的干蝕方法除去蝕刻部分124，并且形成了芯部20和虛設(shè)圖形24A-24H(圖3E中的24B和24C)。
然后，如圖3F所示，在基板10上所有的區(qū)域中(包括芯部20和虛設(shè)圖形24A-24H，在圖3F中只有24A-24C)，堆疊預(yù)定厚度的用作鍍層30的材料(比如二氧化硅)?？梢杂门鹚峄蚍鷮?duì)鍍層30摻雜，以減小折射率。
形成芯部(光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)20)、虛設(shè)圖形24A-24H(光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)20)和鍍層30的方法并不限于CVD方法。它們也可以通過(guò)火焰水解沉積方法(FHD)來(lái)形成。該方法并不限于特定的方法。
然后，圖2所示的粘合層25形成于鍍層30上，并將覆蓋(玻璃)層或蓋子40固定到粘合層25。當(dāng)在與芯部20和虛設(shè)圖形24A-24H相對(duì)應(yīng)的區(qū)域中突出鍍層30時(shí)(像個(gè)凸起)，通過(guò)未示出的平滑(拋光)過(guò)程，可以使表面不平整特別是突出部分變平。作為通過(guò)粘合層25將蓋子40固定到鍍層30上的方法的替代，通過(guò)用與蓋子40相同的材料或熱膨脹率在預(yù)定范圍內(nèi)的材料形成鍍層30，將蓋子置于鍍層30上，并且對(duì)蓋子40施加預(yù)定的壓力和熱以便使蓋子40和鍍層30同化，這樣也可以將蓋子40固定到鍍層30上。
圖4解釋了當(dāng)蝕刻光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)以形成預(yù)定的光信號(hào)傳輸線路或芯部時(shí)，圖1和2所示光分路單元中不希望的芯部(或與芯部相對(duì)應(yīng)的區(qū)域)寬度變化的諸多因素。在圖4中，橫軸是形成芯部的過(guò)程，用于表示芯部(與芯部相對(duì)應(yīng)的區(qū)域)寬度波動(dòng)(3σ)。在圖4中，每一條曲線表示芯部寬度波動(dòng)(3σ)和芯部20(圖1)及虛設(shè)圖形24A-24H在基板10中的面積比(即占有率)之間的關(guān)系(參照?qǐng)D1)。曲線a表示90％的占有率，曲線b表示70％的占有率，曲線c表示50％的占有率，曲線d表示30％的占有率，曲線e表示5％的占有率。
90％的占有率對(duì)應(yīng)于這樣一種情況，虛設(shè)圖形24A-24H的區(qū)域設(shè)置在芯部之外以便留有一個(gè)與芯部寬度基本上相同的間距。50％的占有率對(duì)應(yīng)于沒(méi)有虛設(shè)圖形的情況。
從圖4中可以明顯看到，芯部蝕刻過(guò)程具有最大的芯部寬度波動(dòng)(3σ)。應(yīng)該理解，通過(guò)將占有率設(shè)置到90％或更高，便可以使波動(dòng)(3σ)減小到0.1微米或更小。當(dāng)占有率是5％時(shí)，如圖1中的分割線L所示，蝕刻率在光輸入側(cè)和光輸出側(cè)大不相同，并且有理由想到，通過(guò)不同的蝕刻率，來(lái)增大芯部寬度波動(dòng)(3σ)。在輸出端23A-23H(圖1)，根據(jù)分路(通道)數(shù)目，使多個(gè)芯部中的間隔變窄，并且當(dāng)多個(gè)芯部中的間隔小于芯部寬度(沿基板10表面方向上的長(zhǎng)度，或芯部厚度)的兩倍時(shí)，虛設(shè)圖形不再是必需的。
圖5解釋了當(dāng)蓋子玻璃接合好時(shí)圖形占有率(芯部和虛設(shè)圖形的總和)和PDL之間的關(guān)系。圖5所示的PDL是通過(guò)將基板10(圖1)的尺寸設(shè)置為短邊為6英寸(約125毫米)的方形并且通過(guò)改變芯部(光波導(dǎo)結(jié)構(gòu))20和虛設(shè)圖形24A-24H(圖1)的總面積而獲得的。
從圖5中可以明顯看到，通過(guò)將占有率設(shè)置為90％或更高(設(shè)置虛設(shè)圖形24A-24H的面積，以便在芯部之外留有和芯部寬度差不多的間距)，便可以使PDL減小到0.07(dB)。
已確認(rèn)，通過(guò)將基板10上的虛設(shè)圖形24A-24H設(shè)置成具有70％或更高的占有率(從而留下光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)20的預(yù)定部分作為非蝕刻部分)，便可以使基板10末端的芯部的蝕刻度(該蝕刻度高于基板10中部或中部附近的芯部的蝕刻度)減小。
圖6解釋了總損耗(dB)和基板中的芯部、虛設(shè)圖形的占有率之間的關(guān)系。在圖6中，曲線a表示90％的占有率，曲線b表示70％的占有率，曲線f表示50％的占有率，曲線e表示5％的占有率。
如圖6所示，當(dāng)占有率很小時(shí)，因負(fù)載作用，輸入側(cè)曲形波動(dòng)形成得比其它部分要更細(xì)。因此，光束從該曲形部分中泄漏，并且在長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè)損耗會(huì)增大。當(dāng)占有率增大時(shí)，使曲形波導(dǎo)的線寬均一，并且光束的泄漏得到抑制，從而提供了較平的波長(zhǎng)特征。如圖4所示，通過(guò)將占有率設(shè)置為70％或更高，芯部寬度波動(dòng)(3σ)可以減小到0.15微米或更低。通過(guò)將占有率設(shè)置為90％或更高，芯部寬度波動(dòng)(3σ)可以減小到0.1微米或更低。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在基板的所有區(qū)域中蝕刻率基本上相等，并且芯部寬度被抑制得沒(méi)有很大波動(dòng)。因此，提供了一種光分路單元，即使接合了覆蓋玻璃(蓋子)，該光分路單元也具有很高的插入損耗波長(zhǎng)均一性，并且通過(guò)虛設(shè)芯部保持很低的偏振依賴性損耗。
本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例。在不背離本發(fā)明的基本特征的情況下，實(shí)踐階段有可能作出各種修改和變化。各實(shí)施例可以盡可能地進(jìn)行恰當(dāng)?shù)慕M合。在這種情況下，可以獲得組合效果。例如，在上述實(shí)施例中，已經(jīng)解釋了光分路單元，它對(duì)主要輸入到輸入側(cè)的光信號(hào)進(jìn)行分路。在基板上具有光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件中可以獲得相同的效果，比如，光波合成器(它具有兩個(gè)或更多個(gè)輸入側(cè)并且按順序合成輸入的光信號(hào))以及1輸入2輸出光方向耦合器(它從兩個(gè)輸出端口中輸出從兩個(gè)輸入端口之一中輸入的光信號(hào))。
工業(yè)應(yīng)用性提供了一種光分路單元，它具有很高的插入損耗波長(zhǎng)均一性以及很低的偏振依賴性損耗。
根據(jù)本發(fā)明，有可能提供一種高產(chǎn)量的光分路單元，即使接合了覆蓋玻璃，該光分路單元也具有很高的插入損耗波長(zhǎng)均一性并且保持很低的偏振依賴性損耗。
權(quán)利要求
1.一種光分路單元，它包括光輸入部分，用于輸入光線；光分路，用于按預(yù)定比率對(duì)輸入到所述光輸入部分的光線進(jìn)行分路；光輸出部分，用于將所述光分路分出的光線引導(dǎo)至預(yù)定位置；粘合層，所述粘合層在所述光輸入部分、光分路和光輸出部分上形成預(yù)定的厚度；基板，所述基板承載所述光輸入部分、光分路和光輸出部分；覆蓋部件，所述覆蓋部件通過(guò)所述粘合層覆蓋所述基板上的光輸入部分、光分路和光輸出部分；以及應(yīng)力均衡部件，它設(shè)置在所述基板上且獨(dú)立于所述光輸入部分、光分路和光輸出部分所處的區(qū)域，并且防止粘合層硬化時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力作用于基板上的光輸入部分、光分路和光輸出部分中的任一部分或全部。
2.如權(quán)利要求1所述的光分路單元，其特征在于，所述應(yīng)力均衡部件被限定為具有一定的面積，使得占有率即設(shè)置在基板上的應(yīng)力均衡部件、光輸入部分、光分路和光輸出部分的總面積是所述基板面積的70％或更高。
3.如權(quán)利要求2所述的光分路單元，其特征在于，所述應(yīng)力均衡部件被限定為具有一定的面積，使得所述占有率是90％或更高。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的光分路單元，其特征在于，所述應(yīng)力均衡部件是由與光輸入部分、光分路和光輸出部分相同的材料構(gòu)成的。
5.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的光分路單元，其特征在于，所述應(yīng)力均衡部件是在與光輸入部分、光分路和光輸出部分相同的步驟中形成的。
6.一種光分路單元，它包括光輸入部分，用于輸入光線；光分路，用于按預(yù)定比率對(duì)輸入到所述光輸入部分的光線進(jìn)行分路；光輸出部分，用于將所述光分路分出的光線引導(dǎo)至預(yù)定的位置；以及應(yīng)力均衡部件，所述應(yīng)力均衡部件設(shè)置在基板上且獨(dú)立于所述光輸入部分、光分路和光輸出部分所處的區(qū)域，其構(gòu)成材料與所述光輸入部分、光分路和光輸出部分相同，并且被限定為具有一定的面積，使得占有率即應(yīng)力均衡部件與基板上除光輸入部分、光分路和光輸出部分以外的面積之比是70％或更高。
7.如權(quán)利要求6所述的光分路單元，其特征在于，所述應(yīng)力均衡部件被限定為具有一定的面積，使得所述占有率是90％或更大。
8.如權(quán)利要求7所述的光分路單元，其特征在于，所述應(yīng)力均衡部件是在與所述光輸入部分、光分路和光輸出部分相同的步驟中形成的。
9.一種制造光分路單元的方法，所述方法包括在基板上堆疊預(yù)定厚度的光傳輸材料層作為光波導(dǎo)，所述光傳輸材料層的折射率比基板高；定義被用來(lái)傳輸光信號(hào)的第一區(qū)域以及位于所述第一區(qū)域周圍且留有預(yù)定間隔的第二區(qū)域，并且使蝕刻第一區(qū)域的蝕刻率在基板的所有區(qū)域中都基本相等；在所述第一和第二區(qū)域中形成非蝕刻圖形，并且通過(guò)蝕刻使基板的剩余區(qū)域圖形化；通過(guò)在所述圖形化之后光傳輸材料層中尚未蝕刻的所有區(qū)域中以及露出的基板區(qū)域中設(shè)置折射率比光傳輸材料層低的材料，便形成了與所述第一和第二區(qū)域不同的第三區(qū)域；以及通過(guò)粘合劑將覆蓋部件接合到所述第三區(qū)域。
10.如權(quán)利要求9所述的制造光分路單元的方法，其特征在于，設(shè)置所述第二區(qū)域的面積，使得將所述第一和第二面積的總面積除以基板面積而獲得的占有率是70％或更高。
11.如權(quán)利要求9所述的制造光分路單元的方法，其特征在于，所述第二區(qū)域的面積被限定為，使接合覆蓋層時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力作用于所述第一區(qū)域的影響減弱。
12.一種光分路單元，它包括光輸入部分，用于輸入光線；光分路，用于按預(yù)定比率對(duì)輸入到所述光輸入部分的光線進(jìn)行分路；光輸出部分，用于將所述光分路分出的光線引導(dǎo)至預(yù)定的位置；粘合層，所述粘合層在所述光輸入部分、光分路和光輸出部分上形成預(yù)定的厚度；基板，用于承載所述光輸入部分、光分路和光輸出部分；以及非光信號(hào)傳輸區(qū)域，它設(shè)置在所述基板上且獨(dú)立于所述光輸入部分、光分路和光輸出部分所處的區(qū)域，并且當(dāng)所述光輸入部分、光分路和光輸出部分形成于所述基板上時(shí)，減小線寬或光輸入部分、光分路和光輸出部分沿基板表面方向的長(zhǎng)度變得不均一的程度。
13.一種制造光分路單元的方法，它包括在基板上堆疊預(yù)定厚度的光傳輸材料層作為光波導(dǎo)，其折射率比基板高；定義被用來(lái)傳輸光信號(hào)的第一區(qū)域和位于所述第一區(qū)域周圍但留有預(yù)定間隔的第二區(qū)域，并且使蝕刻所述第一區(qū)域的蝕刻率在基板的所有區(qū)域中都基本上相等；在所述第一區(qū)域和第二區(qū)域中形成非蝕刻圖形，并且通過(guò)蝕刻使基板的剩余區(qū)域圖形化；以及通過(guò)在所述圖形化之后光傳輸材料層中尚未蝕刻的所有區(qū)域中以及露出的基板區(qū)域中設(shè)置折射率比光傳輸材料層低的材料，便形成了與所述第一和第二區(qū)域不同的第三區(qū)域。
全文摘要
光分路器(1)的基板(10)具有光輸入部分(21)，光線從該部分進(jìn)入；光分路部分(22A－22G)，它們按預(yù)定比率對(duì)進(jìn)入光輸入部分的光進(jìn)行分路；光輸出部分(23A－23H)，它們將光分路部分分出的光引導(dǎo)至預(yù)定的位置；以及虛設(shè)圖形(24A－24H)，通過(guò)使用與光輸入部分、光分路部分和光輸出部分相同的材料，這些虛設(shè)圖形排布在基板上但與光輸入部分、光分路部分和光輸出部分所占據(jù)的基板區(qū)域分隔開(kāi)，以便達(dá)到大于70％的占有率，該占有率是排除光輸入部分、光分路部分和光輸出部分所占據(jù)的區(qū)域后的比率。
文檔編號(hào)G02B6/13GK1981225SQ200580017208
公開(kāi)日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2005年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月27日
發(fā)明者寺田雄亮, 夏目豐 申請(qǐng)人:歐姆龍株式會(huì)社