光波导模块 【技术领域】
本发明涉及一种具有在其衬底上提供的光波导的光波导模块。
背景技术
对于使用光波导例如光纤或平面光波导的一些光电路，期望使在每个光波导中传输的信号光的光强保持恒定，或相反，将信号光的光强调节到适当的值。在这种情况下，信号光的光强在光电路中监控，或者此外，监控地结果用作控制光强的基础。
【发明内容】
为了如上所述监控信号光的光强，按照惯例使用一种方法，其中光耦合器沿着光波导提供，以分割信号光的一部分。在这种方法中，光耦合器提供在沿着光波导的预先确定的位置，以将少部分信号光分割开来。分割的光的光强由光检测器来监控，从而，在光波导中传输的信号光的光强被监控。这里，当光耦合器仅如所描述的来使用时，构成光电路的光学元件的数量增加，而且它们要求被熔接。这引起使得光电路的结构和制造过程更复杂的问题。
另一方面，另一种监控光强的方法已经提出，其通过反射而不是使用光耦合器来提取部分信号光。一种这种器件在例如Kasahara等人，“PLC混合集成型8ch分接光功率监控器”，2002电子、信息与通信工程师协会全体大会(“PLC hybrid integrated-type 8ch tappedoptical power monitor”，the 2002 General Conference of the Instituteof Electronics，Information and Communication Engineers)，C-3-49中描述。
在该器件中，信号光在平面波导型光波导中传播。多层薄膜滤光器插入在平面波导型光电路中形成的凹槽内，以反射部分信号光。然后，由多层薄膜滤光器反射的信号光由光电二极管来检测，从而监控信号光的光强。同样，在该监控器件中，由光吸收材料填充的阴影凹槽在多层薄膜滤光器与光点二极管之间或者在其他预先确定的区域中形成，以抑制因漫射光而引起的信道串音。
但是，在传播的信号光通过来自反射滤光器的反射光来监控的这种结构中，存在如下问题，即在将反射滤光器插入光波导中的凹槽内，额外散射光由光在不同区域处的反射或相反来产生。这种散射光可能引起信号光的监控特征，例如用于检测来自反射滤光器的反射光的光电二极管处S/N比以及相邻光电二极管之间的串音的退化。
本发明目的在于解决上面的问题。本发明的目的在于提供一种光波导模块，其能够减小额外散射光的影响，从而增强信号光的监控特征。
为了实现这一目的，根据本发明的一种光波导模块包括：(1)光电路，配置以包括衬底和在衬底上提供的光波导，并且具有形成以横穿光波导的预先确定位置的凹槽；(2)反射滤光器，放置在光电路的凹槽内，以跨越在光波导中传播的信号光所通过的区域，用于以预先确定的反射率反射部分信号光；(3)滤光器固定树脂，用于通过填充至少凹槽内部以由此密封来固定反射滤光器；以及(4)光检测器，用于检测作为由反射滤光器反射的部分信号光的反射光，其中(5)光电路的凹槽由具有与光波导的纤心和滤光器固定树脂关于具有预先确定信号光波段内波长的信号光的折射率基本上相同的折射率的材料形成。
在上述光波导模块中，信号光的光强通过使用插入到在光波导上提供的凹槽中的反射滤光器来监控。这简化了光电路的结构和制造过程。而且，构成在光电路中提供的、用于插入反射滤光器的凹槽的每个区域的材料由具有与光波导的纤心和凹槽内的填充树脂的折射率基本上相同的折射率的材料制成。结果，光的反射在这种区域例如包括光波导，滤光器固定树脂，以及它们的分界面的光电路中形成的凹槽的内壁部分被印制，从而减小凹槽内额外散射光的产生。因此，获得能够增强信号光监控特征的光波导模块。
根据本发明的另一种光波导模块包括：(1)光电路，配置以包括衬底和在衬底上提供的光波导，并且具有形成以横穿光波导的预先确定位置的凹槽；(2)反射滤光器，放置在光电路的凹槽内，以跨越在光波导中传播的信号光所通过的区域，用于以预先确定的反射率反射部分信号光；(3)滤光器固定树脂，用于通过填充至少凹槽内部以由此密封来固定反射滤光器；以及(4)光检测器，用于检测作为由反射滤光器反射的部分信号光的反射光，其中(5)滤光器固定树脂由具有比光波导的纤心关于具有预先确定信号光波段内波长的信号光的折射率高的折射率的树脂材料形成。
在上述光波导模块中，信号光的光强通过使用插入到在光波导上提供的凹槽中的反射滤光器来监控。这简化了光电路的结构和制造过程。而且，填充凹槽内部的滤光器固定树脂由具有比光波导的纤心的折射率高的折射率的树脂材料制成，其中凹槽在光电路中提供并且反射滤光器插入凹槽中。结果，在凹槽内产生的散射光积极地向外发射，从而凹槽内额外散射光的限制和漫射被抑制。因此，额外散射光的影响减小，并且获得能够增强信号光监控特征的光波导模块。
【附图说明】
图1是说明光波导模块第一实施方案结构的平面图；
图2是说明沿着图1中所示的光波导模块的光轴的截面结构的部分放大横截面图；
图3A和3B是说明光波导模块结构实例的(A)平面图和(B)横截面图；
图4是说明图3A和3B中所示的光波导模块中光强分布的图表；
图5是说明光波导模块中散射光产生的示意图；
图6A和6B是说明图1中所示的光波导模块中光强分布的图表；
图7是说明光波导模块第二实施方案结构的平面图；
图8A和8B是说明沿着(A)I-I箭头和(B)II-II箭头、垂直于图7中所示的光波导模块的光轴的截面结构的局部放大横截面图；
图9A～9C是示意地说明一种制造图7中所示的光波导模块的方法的制造过程图；
图10A和10B是示意地说明一种制造图7中所示的光波导模块的方法的制造过程图；
图11是说明光波导模块第三实施方案结构的平面图；
图12是说明沿着图11中所示的光波导模块的光轴的截面结构的局部放大横截面图；
图13是说明光波导模块中散射光产生的示意图；
图14是说明图11中所示的光波导模块中光强分布的图表；
图15是说明图11中所示的光波导模块的结构的变体的平面图；
图16是说明光波导模块第四实施方案结构的平面图；
图17是说明沿着图16中所示的光波导模块的光轴的截面结构的局部放大横截面图；
图18是说明图16中所示的光波导模块中光强分布的图表；
图19A和19B是说明当(A)平面波导型光波导，和(B)光纤用于光波导时，垂直于光电路的光轴的截面结构的横截面图；以及
图20是说明光纤用于光电路的光波导的光波导模块中光强分布的图表。
【具体实施方式】
根据本发明的光波导模块的优选实施方案现在将结合附图来详细描述。在附图的描述中，相似的部件用相似的参考数字来标记，重复的描述省略。图中各种尺寸的比例不一定对应于描述中的比例。
图1是说明根据本发明的光波导模块第一实施方案结构的平面图。该光波导模块包括光电路1，其配置以具有衬底10和在衬底10上提供的八个(八信道)光波导21-28。本实施方案使用在衬底10上形成的平面波导型光波导作为光波导21-28。
光波导21-28中的每个沿着从平面波导型光电路1的输入端11朝向输出端12的预先确定的光传输方向(图1中所示的箭头方向上)、彼此平行且等间距地形成。在沿着平面波导型光电路1的光传输方向的预先确定的位置，横穿光波导21-28的凹槽3形成。
在光电路1的凹槽3内，放置反射滤光器4，其以预先确定的反射率反射在光波导21-28的每个中传播的部分信号光。凹槽3的内部用填充树脂5来密封。在沿着光传输方向凹槽3的上游并且在平面波导型光电路1的顶面上的位置，放置光检测器陈列6。该光检测器阵列6具有分别与在平面波导型光电路1中提供的八个光波导21-28相对应的八个光检测器611-618。
图2是说明图1中所示的光波导模块沿着光波导2n(n＝1，...，8)的光轴方向(平面波导型光电路1中的光传输方向)的截面结构的横截面图。在图2中，包括凹槽3，反射滤光器4，和光检测器阵列6的部分以放大的形式来显示。
如图2中所示，平面波导型光电路1中的光波导2n通过在衬底10上形成下包层22，纤心20，和上包层21来配置。在预先确定的位置横穿光波导2n的凹槽3以跨越至少与纤心20相对应的、在光波导2n中传播的信号光所通过的区域的深度d来形成。另外，该凹槽3以相对于与光波导2n的光轴正交(与衬底10正交)的垂直轴的预先确定倾角θ(0°＜θ)倾斜地形成。
在本实施方案中，凹槽3的深度d设置为大于光波导2n直到下包层22的厚度，并且凹槽3下部分的部分通过去除衬底10的预先确定的区域来形成。这里，光电路1中凹槽3的内壁部分包括纤心20，包层21和22，和衬底10。
在凹槽3内，插入反射滤光器4。反射滤光器4以与凹槽3跨越至少在光波导2n中传播的信号光所通过的区域的角度基本上相同的角度θ来放置。该反射滤光器4优选地由介电多层薄膜滤光器制成，其以预先确定的反射率来反射光波导2n中传播的信号光中具有预先确定的信号光波段内波长的部分。
在平面波导型光电路1的上包层21的顶面上预先确定的位置，放置光检测器阵列6，其具有每个与光波导2n中的一个相对应的光检测器61n(n＝1，...，8)。该光检测器阵列6被放置，使得作为光波导2n中传播的信号光中由反射滤光器4反射的部分的每个反射光在相应光检测器61n的光接收表面上入射。
在本实施方案中，光检测器阵列6被放置，使得它的光接收表面相对于平面波导型光电路1的顶面成斜角α(0°＜α＜90°)。该角度α优选地被设置，使得来自反射滤光器4的反射光以基本上正交角β在光检测器61n的光接收表面上入射。在图2中所示的结构实例中，前表面入射型光电二极管用于光检测器阵列6的光检测器61n。光检测器阵列6朝向反射滤光器4的表面是光接收表面，来自反射滤光器4的反射光在该光接收表面上入射。
光检测器61n的光接收表面提供有抗反射涂层(AR涂层)，其是防止在与光波导2n中传播的信号光的信号光波段相对应的预先确定波段内的光的反射的涂膜。
包括反射滤光器4的凹槽3的内部用填充树脂5密封。该填充树脂5用作固定放置在凹槽3内的反射滤光器4的滤光器固定树脂。滤光器固定树脂5优选地由具有与光波导2n的纤心20的折射率基本上相同的折射率的树脂材料制成，其中信号光通过光波导2n传播。
本实施方案中的滤光器固定树脂5包括密封凹槽3内部的内部填充树脂部分51和密封平面波导型光电路1的顶面上包括凹槽3的上部分的预先确定范围的上部填充树脂部分52。内部填充树脂部分51和上部填充树脂部分52由相同的树脂材料整体地形成。一般地，滤光器固定树脂形成，使得它填充至少凹槽的内部以由此密封。
上部填充树脂部分52在包括至少光检测器阵列6的光接收表面的范围中提供。结果，在用于反射部分信号光的反射滤光器4与用于检测来自反射滤光器4的反射光的光检测器61n之间，反射光沿着其传播的反射光路径由滤光器固定树脂5来填充。
这里，在平面波导型光电路1中提供的、用于插入反射滤光器4的凹槽3由具有与光波导2n的纤心20和滤光器固定树脂5关于具有信号光波段内波长的信号光的折射率基本上相同的折射率的材料来形成。具体地，在图2中所示的凹槽3中，凹槽3具有包括纤心20，包层21和22，以及衬底10的内壁部分，由具有与光波导2n的纤心20和滤光器固定树脂5的折射率基本上相同的折射率的玻璃材料制成的玻璃衬底用于构成凹槽3一部分的衬底10。一般地，纤心20与包层21和22之间反射率差足够小。
在上面的结构中，当输入端11侧上在光波导2n中传播的预先确定波长的信号光经由上游端面31发射到凹槽3中的内部填充树脂部分51时，部分信号光由相对于光轴倾斜放置的反射滤光器4以预先确定的反射率相对于平面波导型光电路1向上倾斜地反射。其他信号光分量通过内部填充树脂部分51和反射滤光器4传输，并且经由下游端面32在输出端12侧的光波导2n上入射。
另一方面，由反射滤光器4反射的反射光通过内部填充树脂部分51和上部填充树脂部分52到达光检测器阵列6，并且以预先确定的入射角β在其光接收表面上入射到光检测器61n中。然后，使用由光检测器61n检测的反射光的光强来监控在光波导2n中传播的信号光的光强。
本实施方案的光波导模块的效果现在将描述。
在图1和2中所示的光波导模块中，在光电路1中提供的光波导2n中传播的信号光没有被光耦合器等分割。相反地，在该光波导模块的结构中，部分信号光由放置于在光波导2n上提供的凹槽3中的反射滤光器4来反射，并且反射光可以通过信号光的光强来监控。这简化了光电路的结构和制造过程。
而且，构成在平面波导型光电路1中提供的、用于插入反射滤光器4的凹槽3的每个区域的材料将由具有与光波导2n的纤心20和填充凹槽3内部的滤光器固定树脂5的折射率基本上相同的折射率的材料来制成。结果，光的反射在这种区域例如在包括光波导21-28，滤光器固定树脂5，以及它们的分界面的光电路1中形成的凹槽3的内壁部分被抑制，从而减小凹槽3内额外散射光的产生。因此，获得能够增强光信号监控特征的光波导模块。
作为这种凹槽3的具体结构，在上面实施方案中出现的实例中，由具有与光波导2n的纤心20和滤光器固定树脂5的折射率基本上相同的折射率的材料制成的衬底用于构成凹槽3一部分的衬底10。通过用由这种材料制成的衬底10来配置光电路1，满足上面条件的凹槽3可以容易地在平面波导型光电路1中形成。
形成光电路1中凹槽3的材料由具有与光波导2n的纤心20和滤光器固定树脂5的折射率基本上相同的折射率的材料，例如衬底10的材料来制成。通过使用如上所述具有良好可使用性且便宜的玻璃材料，光波导模块可以以低成本来制造。作为选择，除玻璃材料以外的材料可以使用。如果除衬底以外的任何部件构成凹槽，优选地，使用具有与光波导的纤心和滤光器固定树脂的折射率基本上相同的折射率的材料作为这种部件的材料，如同上述衬底10一样。
而且，如图2中所示，在光电路1中形成的凹槽3优选地以相对于与光波导2n的光轴正交的垂直轴的预先确定倾角θ倾斜地形成。结果，该结构适合于实现用于通过使用光检测器61n检测来自反射滤光器4的反射光来监控信号光的光强。在这种情况下，作为用于反射部分信号光的反射滤光器4，优选地，使用实现极化补偿以使得两个正交极化的反射率基本上相等的反射滤光器。
作为光电路，其中光波导在其衬底上提供并且用于插入反射滤光器的凹槽形成，图1和2显示由平面波导型光波导2n制成的平面波导型光电路1。但是，具有其他结构的光电路可以使用。例如，通过在衬底上形成的固定V形凹槽中固定光纤作为光波导来配置的光电路，或者使用平面波导型光波导结合光纤来配置的光电路可以使用。
图1和2中所示的光波导模块的结构和效果将更具体地描述。
图3A和3B是说明光波导模块结构实例的(A)平面图和(B)横截面图。该光波导模块为了描述图1和2中所示的光波导模块的效果而显示。图3A的平面图和图3B的横截面图分别对应于图1的平面图和图2的横截面图。
图3A和3B中所示的光波导模块包括平面波导型光电路9，其中八个平面波导型光波导92和凹槽93在其衬底上提供，放置在凹槽93内的反射滤光器94，滤光器固定树脂95，次安装衬底97，以及放置在滤光器固定树脂95和次安装衬底97上的光检测器阵列96。在本结构实例中，Si(硅)衬底用于光电路9的、构成凹槽93一部分的衬底90。
图4是说明图3A和3B中所示的光波导模块中光强分布的图表。该图表显示当信号光输入到具有上面结构的八信道光波导模块中的特定信道时，凹槽93的方向上散射光的速度。
在该图表中，水平轴表示在凹槽方向上距离信号光输入的信道的光波导的位移量(μm)。垂直轴表示光检测器在凹槽方向上移动的每个位置处检测到的光强，以其损耗(dB)为单位，其中输入信号光的光强用作基准。
关于具体条件，光波导92由Δn＝0.4％的平面波导型光波导制成，并且凹槽93具有宽度25μm和倾角θ＝10°。反射滤光器94由厚度为20μm的基于聚酰亚胺衬底的反射滤光器制成。用于检测反射光的光检测器阵列96由八信道光电二极管阵列制成，具有120×200μm的光接收区域的前表面入射型光电二极管排列于其中。从反射滤光器94处的反射点到光检测器阵列96的光接收表面的距离设置为700μm。
参考图4中所示的图表，在区域R0中，其中从-100μm～100μm的位移量范围集中在信号光输入的信道的光波导，对应于信号光自身的光强分布，获得基本上高斯形状的光强分布。另一方面，在外部区域R1和R2中，检测到的光强不充足地下降，在宽范围中保持某种水平的光强。例如，如果相邻信道的光电二极管间隔250μm，这些信道中的串音将大约为38dB。这里，信道之间的串音由在除正常信道以外的信道中检测到的光强与在正常信道中检测到的光强的比值来表示。
这种外部区域R1和R2中的额外余光光强分布，和光检测器中S/N比的作为结果而发生的退化，或者相邻信道之间串音的退化，可以通过用于插入反射滤光器的凹槽内额外散射光的产生来引起。图5是说明光波导模块中散射光产生的示意图。
更具体地说，在图3A和3B中所示的光波导模块中，其使用Si衬底作为光电路的衬底，构成凹槽的区域具有近似下面的折射率，n：对于基于石英的光波导例如平面波导型光波导或光纤，n＝1.46；对于基于聚酰亚胺衬底的反射滤光器，n＝1.6；以及对于光电路的Si衬底，n＝3.46。在这种结构中，凹槽不同区域中折射率的差将引起光在它们分界面处的反射。例如，Si衬底对于用作通信的信号光波段的λ＝1.55μm的波段中的信号光基本上是透明的。但是，与其他区域例如滤光器固定树脂相比较折射率的差引起光在它们分界面处的额外反射。
而且，在凹槽内部由用于固定反射滤光器的树脂来填充的上面结构中，凹槽内产生的散射光在与具有较高折射率的Si衬底等的分界面处反射，并且同时，如图5中由虚线示意显示的，散射光限制在反射滤光器的外围中并且在凹槽内在凹槽的方向上漫射。凹槽内的散射光也由凹槽的内壁的表面粗糙性，反射滤光器中光的折射，由从凹槽的下游端面再进入光波导的信号光所引起的耦合损耗，光检测器的光接收表面处光的反射等来产生。这些散射光同样限制在反射滤光器的外围内并且在凹槽的方向上漫射。
相反地，在图1和2中所示的光波导模块中，光电路1配置有衬底10，衬底10由具有与光波导2n的纤心20和滤光器固定树脂5的折射率基本上相同的折射率的材料例如玻璃材料制成。在该光电路1中，用于插入反射滤光器4的凹槽3形成。
结果，因为在凹槽3不同区域的分界面处折射率的差减小，因分界面处光的反射或其他方面而引起的额外散射光的产生被抑制。凹槽3内散射光的限制及其在凹槽方向上的漫射同样被抑制。这导致防止由凹槽3内产生的散射光而引起的信号光的监控特征，例如光检测器处S/N比和相邻信道之间的串音的退化，从而增强监控特征。
图6A和6B是说明图1和2中所示的光波导模块中光强分布的图表。这里，图6A显示图1中所示的结构中光电路的衬底用Si衬底来代替的情况下光强分布的图表。图6B显示石英玻璃衬底如上所述来使用的情况下光强分布的图表。这些图表每个显示当信号光输入到具有图1中所示结构的八信道光波导模块中的特定信道中时，凹槽方向上散射光的速度。
在这些图表中，水平轴表示在凹槽方向上距离信号光输入的信道的光波导2n的位移量(μm)。垂直轴表示光检测器在凹槽方向上移动的每个位置处检测到的光强，以其损耗(dB)为单位，其中输入信号光的光强用作基准。
关于具体条件，除上述Si衬底和石英玻璃衬底以外，光波导模块在图6A和6B的每个情况中具有相同的结构。滤光器固定树脂5的材料由折射率n＝1.48的有机硅酮基树脂制成。这里，在该滤光器固定树脂5之外，提供由具有折射率n＝1.53的UV丙烯酸树脂制成的散射光减少树脂(图1和2中没有显示)。关于光波导2n，反射滤光器4及其他，条件与上述参考图4的那些相同。
如图6A中所示，对于具有高折射率的Si衬底用作构成凹槽一部分的衬底的光波导模块，在包括信号光输入的信道的区域S0中，对应于信号光自身的光强分布，获得基本上高斯形状的光强分布。另一方面，在这种结构中，额外散射光在反射滤光器4放置于其中的凹槽3内产生，限制在凹槽3内，并且在凹槽的方向上朝向外围漫射。这里，虽然由信号光输入的信道的光检测器检测到的散射光光强降低，某种水平的光强保持在外部区域S1和S2的宽范围中。
相反地，如图6B中所示，在具有与光波导2n的纤心20和滤光器固定树脂5的折射率基本上相同的折射率的石英玻璃衬底用作构成凹槽一部分的衬底的光波导模块中，凹槽3内散射光的产生及其限制和在凹槽方向上的漫射被抑制。结果，保持在外部区域S1和S2中的散射光的光强减小，并且相邻信道中的串音抑制在40dB以下。因此，由光波导模块使用的信号光光强的监控特征增强。
图7是说明光波导模块第二实施方案结构的平面图。该光波导模块包括平面波导型光电路1，该平面波导型光电路1包括衬底10和在衬底10上提供的平面波导型光波导21-28。
关于平面波导型光电路1的光波导21-28和凹槽3，滤光器固定树脂5，以及具有光检测器611-618的光检测器阵列6，本光波导模块的结构与图1和2中所示的光波导模块相同。沿着光波导模块的光轴、在包括光波导2n的位置处的截面结构与图2中对于第一实施方案所示的相同。注意，在图7中，包括内部填充树脂部分51和上部填充树脂部分52的滤光器固定树脂5为了视觉的简单而没有显示。
在本实施方案中，八个反射滤光器411-418放置在凹槽3内，分别与八个光波导21-28相对应，作为用于以预先确定的反射率反射在光波导21-28的每个中传播的部分信号光的反射滤光器。
图8A和8B是说明图7中所示的光波导模块沿着垂直于光波导2n(n＝1，...，8)的光轴的方向的截面结构的、沿着(A)I-I箭头和(B)II-II箭头的横截面图。这里，图8A是说明在如图7中所示、没有提供凹槽3和滤光器固定树脂5的位置处光波导光2n的结构的横截面图。图8B是说明在提供凹槽3和滤光器固定树脂5的位置处凹槽3内部例如反射滤光器41n的结构的横截面图。
反射滤光器41n(n＝1，...，8)的每个以与凹槽3跨越至少在光波导2n中传播的信号光所通过的区域的角度基本上相同的倾角θ来放置。该反射滤光器41n优选地由介电多层薄膜滤光器制成，其以预先确定的反射率反射在光波导2n中传播的信号光中具有预先确定信号光波段内波长的部分。
而且，在凹槽3内的八个反射滤光器411-418的每对之间，提供由光阻挡材料制成的光阻挡层7。光阻挡层7也在位于凹槽3任意一端和相应一端的反射滤光器411，418之间提供。结果，在凹槽3内，如图8B中所示，反射滤光器41n和光阻挡层7沿着凹槽的方向交替地提供。光阻挡层7的光阻挡材料由例如吸收具有信号光波段中波长的光的光吸收材料制成。
在平面波导型光电路1的上包层21的顶面上预先确定的位置，放置光检测器阵列6，其具有每个与光波导2n和反射滤光器41n中的一个相对应的光检测器61n(n＝1，...，8)。该光检测器阵列6被放置，使得作为光波导2n中传播的信号光中由反射滤光器41n反射的部分的每个反射光在相应光检测器61n的光接收表面上入射。
在本实施方案的光波导模块中，如同第一实施方案一样，构成在光电路1中提供的、用于插入反射滤光器4的凹槽3的一部分的衬底10由具有与光波导2n的纤心20和滤光器固定树脂5的折射率基本上相同的折射率的材料制成的衬底来制成。结果，光的反射在这种区域例如在包括光波导21-28，滤光器固定树脂5，以及它们的分界面的光电路1中形成的凹槽3的内壁部分被抑制，从而减小凹槽3内额外散射光的产生。因此，获得能够增强光信号监控特征的光波导模块。
而且，对于在光电路1中提供的八个光波导21-28，分别与光波导21-28相对应的八个反射滤光器411-418，以及光阻挡层7交替地提供。这里，即使某种水平的额外散射光在凹槽3内产生，散射光在凹槽方向上的漫射由光阻挡层7来防止。结果，因为相邻信道之间的串音的产生被抑制，信号光的监控特征可以进一步增强。这种结构可以一般地应用于具有N个(其中N大于一)光波导的光波导模块。
图9A-9C，10A和10B是示意地说明一种制造图7，8A和8B中所示的光波导模块的方法的制造过程图。这里，在图9A-9C中，每道工序由沿着光轴的横截面图(参见图2)来说明。在图10A和10B中，每道工序由平面图(参见图1)来说明。
首先，在平面波导型光电路1中，其中构成光波导2n的纤心20和包层21和22在由材料例如石英玻璃制成的衬底10上形成，横穿光波导21-28的凹槽3通过在沿着光传输方向的预先确定位置处RIE蚀刻来形成(图9A)。紧接着，在包括凹槽3的光电路1的顶面上，掺杂有高浓度Ge(锗)的掺锗玻璃层70通过FHD方法形成(图9B)。
这里，Ge是具有光吸收效应的掺杂物，并且上述掺锗玻璃层70是可以用作光阻挡层的玻璃层。Ge在掺锗玻璃层70中的掺杂率设置为例如大约9wt％(重量百分数)。随后，掺锗玻璃层70被深腐蚀，除在凹槽3内形成的部分以外，以暴露光电路1的顶面(图9C)。
紧接着，深腐蚀后留在凹槽3内的掺锗玻璃层70的保留在光波导21-28上的部分通过RIE蚀刻来去除，以形成光阻挡层7(图10A)。然后，在掺锗玻璃层从中去除的凹槽3内，插入分别与光波导21-28相对应的反射滤光器411-418(图10B)。通过进一步形成滤光器固定树脂5，放置光检测器阵列6等等，可以制造图7，8A和8B中所示的结构的光波导模块。
根据本发明的光波导模块并不局限于上述实施方案，而是可以做各种修改。例如，对于用于检测来自反射滤光器的反射光的光检测器的结构和放置方法，除图1和2中所示结构实例以外的各种结构可以使用。例如，如图3A和3B中所示，可以使用光检测器阵列放置在次安装衬底上的结构。
根据本发明的光波导模块的适当实施方案将进一步描述。
图11是说明根据本发明的光波导模块第三实施方案结构的平面图。该光波导模块包括光电路101，其配置以具有衬底110和在衬底110上提供的八个(八信道)光波导1021-1028。本实施方案使用在衬底110上形成的平面波导型光波导作为光波导1021-1028。作为衬底110，使用Si(硅)衬底，例如。
光波导1021-1028中的每个沿着从平面波导型光电路101的输入端111朝向输出端112的预先确定的光传输方向(图11中所示的箭头方向上)、彼此平行且等间距地形成。在沿着平面波导型光电路101的光传输方向的预先确定的位置，横穿光波导1021-1028的凹槽103形成。
在光电路101的凹槽103内，放置反射滤光器104，其以预先确定的反射率反射在光波导1021-1028的每个中传播的部分信号光。凹槽103的内部用填充树脂105来密封。在沿着光传输方向凹槽103的上游并且在平面波导型光电路101的顶面上的位置，放置光检测器陈列106。该光检测器阵列106具有分别与在平面波导型光电路101中提供的八个光波导1021-1028相对应的八个光检测器1611-1618。
图12是说明图11中所示的光波导模块沿着光波导102n(n＝1，...，8)的光轴方向(平面波导型光电路101中光传输的方向)的截面结构的横截面图。在图12中，包括凹槽103，反射滤光器104，和光检测器阵列106的部分以放大的形式来显示。
如图12中所示，平面波导型光电路101中的光波导102n通过在衬底110上形成下包层122，纤心120，和上包层121来配置。在预先确定的位置横穿光波导102n的凹槽103以跨越至少与纤心120相对应的、在光波导102n中传播的信号光所通过的区域的深度d来形成。另外，该凹槽103以相对于与光波导102n的光轴正交(与衬底110正交)的垂直轴的预先确定倾角θ(0°＜θ)倾斜地形成。
在本实施方案中，凹槽103的深度d设置为大于光波导102n直到下包层122的厚度，并且凹槽103下部分的部分通过去除由Si衬底等制成的衬底110的预先确定的区域来形成。这里，光电路101中凹槽103的内壁部分包括纤心120，包层121和122，和衬底110。
在凹槽103内，插入反射滤光器104。反射滤光器104以与凹槽103跨越至少在光波导102n中传播的信号光所通过的区域的角度基本上相同的倾角θ来放置。该反射滤光器104优选地由介电多层薄膜滤光器制成，其以预先确定的反射率来反射光波导2n中传播的信号光中具有预先确定的信号光波段内波长的部分。
在平面波导型光电路101的上包层121的顶面上预先确定的位置，放置光检测器阵列106，其具有每个与光波导102n中的一个相对应的光检测器161n(n＝1，...，8)。该光检测器阵列106被放置，使得作为光波导102n中传播的信号光中由反射滤光器104反射的部分的每个反射光在相应光检测器161n的光接收表面上入射。
在本实施方案中，光检测器阵列106被放置，使得它的光接收表面相对于平面波导型光电路101的顶面成斜角α(0°＜α＜90°)。该角度α优选地被设置，使得来自反射滤光器104的反射光以基本上正交角β在光检测器161n的光接收表面上入射。在图12中所示的结构实例中，前表面入射型光电二极管用于光检测器阵列106的光检测器161n。光检测器阵列106朝向反射滤光器104的表面是光接收表面，来自反射滤光器104的反射光在该光接收表面上入射。
光检测器161n的光接收表面提供有AR涂层，其是防止在与光波导102n中传播的信号光的信号光波段相对应的预先确定波段内的光的反射的涂膜。
包括反射滤光器104的凹槽103的内部用填充树脂105密封。该填充树脂105用作固定放置在凹槽103内的反射滤光器104的滤光器固定树脂。滤光器固定树脂105由具有比光波导102n的纤心120关于具有信号光波段中波长的信号光的折射率高的折射率的树脂材料形成。
本实施方案中的滤光器固定树脂105包括密封凹槽103内部的内部填充树脂部分151和密封平面波导型光电路101的顶面上包括凹槽103的上部分的预先确定范围的上部填充树脂部分152。内部填充树脂部分151和上部填充树脂部分152由相同的树脂材料整体地形成。一般地，滤光器固定树脂形成，使得它填充至少凹槽的内部以由此密封。
上部填充树脂部分152在包括至少光检测器阵列106的光接收表面的范围中提供。结果，在用于反射部分信号光的反射滤光器104与用于检测来自反射滤光器104的反射光的光检测器161n之间，反射光沿着其传播的反射光路径由滤光器固定树脂105来填充。
在上面的结构中，当输入端111侧上在光波导102n中传播的预先确定波长的信号光经由上游端面131发射到凹槽103中的内部填充树脂部分151时，部分信号光由相对于光轴倾斜放置的反射滤光器104以预先确定的反射率相对于平面波导型光电路101向上倾斜地反射。其他信号光分量通过内部填充树脂部分151和反射滤光器104传输，并且经由下游端面132在输出端112侧的光波导102n上入射。
另一方面，由反射滤光器104反射的反射光通过内部填充树脂部分151和上部填充树脂部分152到达光检测器阵列106，并且以预先确定的入射角β在其光接收表面上入射到光检测器161n中。然后，使用由光检测器161n检测的反射光的光强来监控在光波导102n中传播的信号光的光强。
本实施方案的光波导模块的效果现在将描述。
在图11和12中所示的光波导模块中，在光电路101中提供的光波导102n中传播的信号光没有被光耦合器等分割。相反地，在该光波导模块的结构中，部分信号光由放置于在光波导102n上提供的凹槽103中的反射滤光器104来反射，并且反射光可以通过信号光的光强来监控。这简化了光电路的结构和制造过程。
而且，填充在平面波导型光电路101中提供的、反射滤光器104插入其中的凹槽103内部的滤光器固定树脂105，由具有比光波导102n的纤心120的折射率高的折射率的树脂材料制成。结果，在凹槽3内产生的散射光积极地向外发射，从而凹槽103内部额外散射光的限制和漫射如下所述被抑制。因此，额外散射光的影响减小，并且获得能够增强信号光监控特征的光波导模块。
这里，关于滤光器固定树脂105的树脂材料，优选地，使用不包含尺寸与信号光波段中的波长基本上相同(或可比较)的粒子的树脂材料。如果包含尺寸与用于通信的信号光的波长可比较的填料粒子的树脂材料用作滤光器固定树脂105，光的散射由滤光器固定树脂105内填料粒子而产生，这导致增加滤光器固定树脂105内的额外散射光。相反地，通过使用不包含这种尺寸的填料粒子的树脂材料，滤光器固定树脂105内光的散射被抑制产生。
而且，如图12中所示，在光电路101中形成的凹槽103优选地以相对于与光波导102n的光轴正交的垂直轴的预先确定倾角θ倾斜地形成。结果，该结构适合于实现用于通过使用光检测器161n检测来自反射滤光器104的反射光来监控信号光的光强。在这种情况下，作为用于反射部分信号光的反射滤光器104，优选地，使用实现极化补偿以使得两个正交极化的反射率基本上相等的反射滤光器。
作为光电路，其中光波导在其衬底上提供并且用于插入反射滤光器的凹槽形成，图11和12显示由平面波导型光波导102n制成的平面波导型光电路101。但是，具有其他结构的光电路可以使用。例如，通过在衬底上形成的固定V形凹槽中固定光纤作为光波导来配置的光电路，或者使用平面波导型光波导结合光纤来配置的光电路可以使用。
图11和12中所示的光波导模块的结构和效果将更具体地描述。
如上所述，图3A和3B是说明光波导模块结构实例的(A)平面图和(B)横截面图。图4是说明图3A和3B中所示的光波导模块中光强分布的图表。
参考图4中所示的图表，如上所述，在区域R0中，对应于信号光自身的光强分布，获得基本上高斯形状的光强分布。另一方面，在外部区域R1和R2中，检测到的光强不充足地下降，在宽范围中保持某种水平的光强。例如，如果相邻信道的光电二极管间隔250μm，这些信道中的串音将大约为38dB。
这种外部区域R1和R2中的额外余光光强分布，和光检测器中S/N比的作为结果而发生的退化，或者相邻信道之间串音的退化，可以通过在用于插入反射滤光器的凹槽内额外散射光的产生，及其限制和漫射来引起。图13是说明光波导模块中散射光产生的示意图。
更具体地说，在图3A和3B中所示的光波导模块中，构成凹槽的区域具有近似下面的折射率，n：对于基于石英的光波导，n＝1.46；对于基于聚酰亚胺衬底的反射滤光器，n＝1.6；以及对于光电路的Si衬底，n＝3.46。在这种结构中，凹槽不同区域中折射率的差将引起光在它们分界面处的反射。例如，Si衬底对于用作通信的信号光波段的λ＝1.55μm的波段中的信号光基本上是透明的。但是，与其他区域例如滤光器固定树脂相比较折射率的差引起光在它们分界面处的额外反射。
而且，在凹槽内部由用于固定反射滤光器的树脂来填充的上面结构中，凹槽内产生的散射光在与凹槽的内壁部分等的分界面处反射，并且同时，如图13中由虚线示意显示的，散射光限制在反射滤光器的外围中并且在凹槽内在凹槽的方向上漫射。凹槽内的散射光也由凹槽的内壁的表面粗糙性，反射滤光器中光的折射，由从凹槽的下游端面再进入光波导的信号光所引起的耦合损耗，光检测器的光接收表面处光的反射等来产生。这些散射光同样限制在反射滤光器的外围内并且在凹槽的方向上漫射。
相反地，在图11和12中所示的光波导模块中，关于填充反射滤光器104插入其中的、光电路101的凹槽103的滤光器固定树脂105，滤光器固定树脂105由具有比光波导102n的纤心120的折射率高的折射率的树脂材料形成。
结果，即使任何额外散射光在凹槽103内产生，散射光可以从填充凹槽103的滤光器固定树脂105发射出去，使得散射光可以积极地放出。这里，散射光在凹槽103内的上述限制，及其在凹槽方向上的漫射被抑制。这导致防止由凹槽3内产生的散射光而引起的信号光的监控特征，例如光检测器处S/N比和相邻信道之间的串音的退化，从而增强监控特征。
图14是说明图11和12中所示的光波导模块中光强分布的图表。该图表显示当信号光输入到具有图11中所示结构的八信道光波导模块中的特定信道中时，凹槽103的方向上散射光的速度。
在该图表中，水平轴表示在凹槽方向上距离信号光输入的信道的光波导102n的位移量(μm)。垂直轴表示光检测器在凹槽方向上移动的每个位置处检测到的光强，以其损耗(dB)为单位，其中输入信号光的光强用作基准。
关于具体条件，滤光器固定树脂105的材料由具有折射率n＝1.48的有机硅酮基树脂制成，该折射率高于光波导102n的纤心120的折射率n＝1.46。光电路101的衬底110由Si衬底制成。关于光波导102n，反射滤光器104及其他，条件与上述参考图4的那些相同。
如图14中所示，在具有比光波导102n的纤心120的折射率高的折射率的树脂材料用作滤光器固定树脂105的光波导模块中，在凹槽103内产生的散射光的限制，及其在凹槽方向上的漫射被抑制。这导致减小保留在相对于信号光输入的信道的外部区域中的散射光的光强，从而增强由光波导模块使用的信号光光强的监控特征。在图14中所示的实例中，相邻信道中的串音改进大约5dB。
这里，关于滤光器固定树脂105形成的范围，考虑到漫射和射出在凹槽103内产生的散射光的功能，形成为滤光器固定树脂105的树脂优选地应用于宽范围。例如，如图15中所示，其显示图11中所示的光波导模块的结构的变体，滤光器固定树脂105可以被提供，以通过覆盖光电路101等来填充光波导模块的整个包装。但是，如果滤光器固定树脂105直接涂敷到光检测器阵列106，优选地，使用具有低杨氏模量的树脂材料例如硅酮基树脂。
另外，图15也显示连接到光电路101的输入端111、用于信号光输入的光纤带181，和连接到输出端112、用于信号光输出的光纤带182。
图16是说明光波导模块第四实施方案结构的平面图。该光波导模块包括平面波导型光电路101，该平面波导型光电路101配置以具有衬底110和在衬底110上提供的平面波导型光波导1021-1028。
关于在平面波导型光电路101中提供的光波导1021-1028和凹槽103，反射滤光器104，以及具有光检测器1611-1618的光检测器阵列106，本光波导模块的结构与图11和12中所示的光波导模块相同。在本实施方案中，由一层树脂制成的散射光减少树脂107在滤光器固定树脂105之外进一步提供。
图17是说明图16中所示的光波导模块沿着光波导102n的光轴方向的截面结构的横截面图。在图17中，包括凹槽103，反射滤光器104，和光检测器阵列106的部分以放大的形式来显示。
在平面波导型光电路101中预先确定的位置横穿光波导102n的凹槽103形成到大于光波导102n直到下包层122的厚度的深度，并且以预先确定的倾角θ倾斜地形成。这里，光电路101中凹槽103的内壁部分包括纤心120，包层121和122，和衬底110。
在凹槽103内，插入反射滤光器104。反射滤光器104以与凹槽103跨越至少在光波导102n中传播的信号光所通过的区域的角度基本上相同的倾角θ来放置。该反射滤光器104优选地由介电多层薄膜滤光器制成，其以预先确定的反射率来反射光波导102n中传播的信号光中具有预先确定的信号光波段内波长的部分。
在平面波导型光电路101的上包层121的顶面上预先确定的位置，放置光检测器阵列106，其具有每个与光波导102n中的一个相对应的光检测器161n。该光检测器阵列106被放置，使得作为光波导102n中传播的信号光中由反射滤光器104反射的部分的每个反射光在相应光检测器161n的光接收表面上入射。
光检测器161n的光接收表面提供有AR涂层，其防止在与光波导102n中传播的信号光的信号光波段相对应的预先确定波段内的光的反射。
包括反射滤光器104的凹槽103的内部用填充树脂105密封。该填充树脂105用作固定放置在凹槽103内的反射滤光器104的滤光器固定树脂。滤光器固定树脂105由具有比光波导102n的纤心120相对于具有信号光波段中波长的信号光的折射率高的折射率的树脂材料制成。
本实施方案中的滤光器固定树脂105包括密封凹槽103内部的内部填充树脂部分151和密封平面波导型光电路101的顶面上包括凹槽103的上部分的预先确定范围的上部填充树脂部分152。内部填充树脂部分151和上部填充树脂部分152由相同的树脂材料整体地形成。这里，上部填充树脂部分152在包括至少光检测器阵列106的光接收表面的范围中提供。
而且，一层散射光减少树脂107在滤光器固定树脂105外提供。该散射光减少树脂107在平面波导型光电路101的顶面上的预先确定范围中形成，以覆盖滤光器固定树脂105的上部填充树脂部分152和光检测器阵列106。散射光减少树脂107由具有比滤光器固定树脂105关于具有信号光波段内波长的信号光的折射率高的折射率的树脂材料形成。
在本实施方案的光波导模块中，如同第三实施方案一样，填充在平面波导型光电路101中提供的、用于插入反射滤光器104的凹槽103内部的滤光器固定树脂105，由具有比光波导102n的纤心120的折射率高的折射率的树脂材料制成。结果，在凹槽3内产生的散射光积极地向外发射，从而凹槽103内额外散射光的限制和漫射被抑制。因此，额外散射光的影响减小，并且获得能够增强信号光监控特征的光波导模块。
而且，除了该滤光器固定树脂105之外，在其外围周围，散射光减少树脂107作为由具有比滤光器固定树脂105的折射率高的折射率的树脂材料制成的树脂层来提供。结果，凹槽103内产生的散射光更有效地向外发射，从而信号光的监控特征可以进一步增强。
图18是说明图16和17中所示的光波导模块中光强分布的图表。该图表显示当信号光输入到具有图16中所示结构的八信道光波导模块中的特定信道中时，凹槽103的方向上散射光的速度。
在该图表中，水平轴表示在凹槽方向上距离信号光输入的信道的光波导102n的位移量(μm)。垂直轴表示光检测器在凹槽方向上移动的每个位置处检测到的光强，以其损耗(dB)为单位，其中输入信号光的光强用作基准。
关于具体条件，滤光器固定树脂105的材料由具有折射率n＝1.48的有机硅酮基树脂制成，该折射率高于光波导102n的纤心120的折射率n＝1.46。散射光减少树脂107的材料由具有折射率n＝1.53的UV丙烯酸树脂制成，该折射率高于该滤光器固定树脂105的折射率。光电路101的衬底110由Si衬底制成。关于光波导102n，反射滤光器104及其他，条件与上述参考图4的那些相同。
如图18中所示，在具有比光波导102n的纤心120的折射率高的折射率的树脂材料用作滤光器固定树脂105，并且具有比滤光器固定树脂105的折射率更高的折射率的另外树脂材料用作散射光减少树脂107的光波导模块中，在凹槽3内产生的散射光的限制，及其在凹槽方向上的漫射被抑制，如同图14中所示的情况一样，从而增强信号光光强的监控特征。
更具体地说，在仅提供滤光器固定树脂105的结构中，滤光器固定树脂105的外围是空气，其具有折射率1，该折射率低于滤光器固定树脂105的折射率。另一方面，通过在滤光器固定树脂105的外围周围提供上述散射光减少树脂107，滤光器固定树脂105内的散射光有效地射出到散射光减少树脂107及其外部。在图18中所示的实例中，相邻信道中的串音改进大约5dB。
这里，关于用于散射光减少树脂107的树脂材料，可以使用各种材料，只要上述折射率的条件满足。例如，由对于具有信号光波段中波长的光透明的树脂材料制成的材料，或者光吸收树脂材料可以使用。
关于散射光减少树脂107形成的范围，考虑到漫射和射出在凹槽103内产生的散射光的功能，优选地，在宽范围中形成散射光减少树脂107，如同滤光器固定树脂105一样(参见图15)。而且，对于散射光减少树脂的层数，在图16和17中所示的结构实例中，一层散射光减少树脂107在滤光器固定树脂105的外围周围提供。但是，多个树脂层可以被提供。在这种情况下，优选地，提供折射率从滤光器固定树脂105侧到外部依次增大的结构。
在图11和12中所示的第三实施方案，以及图16和17中所示的第四实施方案中，平面波导型光波导102n在衬底110上形成的平面波导型光电路101用作插入反射滤光器的凹槽被形成的光电路。该光电路并不局限于平面波导型光电路。相反地，在部分或全部光电路部分中用光纤来配置的光电路可以使用。
图19A和19B是每个说明光波导模块沿着垂直于光波导光轴的方向的截面结构的横截面图。图19A显示平面波导型光波导用于光波导的情况下光电路的截面结构。这与垂直于图11和12中所示的光波导模块的光轴的截面结构相对应。图19B显示光纤代替平面波导型光波导用于光波导的情况下光电路的截面结构。
图19A中所示的光电路通过在衬底110上形成下包层122，纤心120，和上包层121，如上所述参考图12来配置。另一方面，在图19B中所示的光电路中，起光纤对齐部件作用的V形凹槽115在衬底110的顶面上彼此平行且等间距地形成。然后，包括纤心和包层的光纤125固定在该多个V形凹槽115的每个中，从而光电路被配置，其中用作光波导的光纤125在衬底110上提供。
这里，在由光纤125制成的光电路中，为了固定放置在衬底110的顶面上的V形凹槽115中的光纤125，光纤固定树脂108被提供以覆盖衬底110的顶面和光纤125。在这种结构中，如图19B中所示，当滤光器固定树脂105形成以与光纤固定树脂108的顶面相接触时，滤光器固定树脂105和光纤固定树脂108之间折射率的任何不匹配可能引起在其分界面处的光的额外反射。
因此，在固定于衬底110上的光纤125用于光电路中的光波导的结构中，优选地，使用具有与滤光器固定树脂105的折射率基本上相同的折射率的树脂材料来形成用于固定光纤125的光纤固定树脂108。结果，因为在滤光器固定树脂105与光纤固定树脂108之间的分界面处产生的光的反射被抑制，凹槽和填充树脂内额外散射光的产生，及其限制和漫射被抑制。因此，额外散射光的影响减小，并且信号光的监控特征可以增强。
图20是说明光纤用作光电路中的光波导的情况下，光波导模块中光强分布的图表。该图表显示当信号光输入到由图19B中所示结构的光电路制成的八信道光波导模块中的特定信道中时，凹槽103的方向上散射光的速度。
在该图表中，水平轴表示在凹槽方向上距离信号光输入的信道的光纤125的位移量(μm)。垂直轴表示光检测器在凹槽方向上移动的每个位置处检测到的光强，以其损耗(dB)为单位，其中输入信号光的光强用作基准。
关于具体条件，滤光器固定树脂105的材料由具有折射率n＝1.48的有机硅酮基树脂制成，该折射率高于光纤125的纤心的折射率n＝1.46。光纤固定树脂108的材料由具有与滤光器固定树脂105的折射率基本上相同的折射率的树脂制成。散射光减少树脂107的材料由具有折射率n＝1.47的UV丙烯酸树脂制成。另外，滤光器固定树脂105由不包含可与信号光波长相比较的大约1μm的粒子直径的填料粒子的树脂材料制成，从而其中光的散射被抑制。
如图20中所示，在具有比光纤125的纤心的折射率高的折射率的树脂材料用作滤光器固定树脂105，并且滤光器固定树脂105和光纤固定树脂108的折射率设置为基本上彼此相同的光波导模块中，在滤光器固定树脂105内额外散射光的产生，散射光的限制，及其在凹槽方向上的漫射被抑制，如同图14和18中所示的情况一样，从而信号光光强的监控特征增强。在图20中所示的实例中，与图18中所示的实例相比较，相邻信道中的串音进一步改进大约2dB。
根据本发明的光波导模块并不局限于上述实施方案，而是可以做各种修改。例如，对于用于检测来自反射滤光器的反射光的光检测器的结构和放置方法，除图11和12中所示结构实例以外的各种结构可以使用。例如，如图3A和3B中所示，可以使用光检测器阵列放置在次安装衬底上的结构。
工业适用性
根据本发明的光波导模块可用作能够因额外散射光的影响减小而增强信号光的监控特征的光波导模块。更具体地说，根据具有如下结构的光波导模块，其中部分信号光由放置在横穿监控光强的过程中使用的光波导的凹槽内的反射滤光器来反射，并且其中用于插入反射滤光器的凹槽由具有与光波导的纤心和滤光器固定树脂的折射率基本上相同的折射率的材料形成，光电路的结构和制造过程被简化。而且，凹槽内额外散射光的产生减少，因为光的反射在不同区域例如在包括光波导，滤光器固定树脂，以及它们的分界面的光电路中形成的凹槽的内壁部分被抑制。因此，获得能够增强信号光监控特征的光波导模块。
而且，根据具有如下结构的光波导模块，其中部分信号光由放置在横穿监控光强的过程中使用的光波导的凹槽内的反射滤光器来反射，并且其中填充用于插入反射滤光器的凹槽的滤光器固定树脂由具有比光波导的纤心的折射率高的折射率的树脂材料形成，光电路的结构和制造过程被简化。而且，凹槽内额外散射光的限制和漫射被抑制，因为凹槽内产生的散射光积极地向外射出。因此，额外散射光的影响减小，并且获得能够增强信号光监控特征的光波导模块。
这种光波导模块可用作待插入包括光纤，平面光波导等的光电路中的信号光光强监控器。它可以在光电路中的各种预定义区域，例如光多路复用器，光信号分离器和光衰减器中提供，以构成用于监控光电路中信号光光强的结构。