[發(fā)明專利]光學器件以及光學器件的制造方法

無效

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• 申請日: 2012-06-21
• 公開（公告）號: CN102841481A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發(fā)明（設計）人: 井出昌史;小味山剛男;野崎孝明
• 申請（專利權）人: 西鐵城控股株式會社
• 主分類號: G02F1/365
• 分類號: G02F1/365
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 高科

相關申請的交叉引用

本申請要求于2011年6月22日提交的日本專利申請第2011－138634號的優(yōu)先權，其全部內容通過引用而結合于此。

技術領域

本發(fā)明涉及形成有光波導的光學元件接合到基板的光學器件以及光學器件的制造方法。

背景技術

短波長激光器光源在激光投影儀、高密度光存儲裝置等領域中被廣泛產品化。短波長激光器光源是通過波長變換元件而輸出藍色或綠色等激光的光源，該波長變換元件將作為光學器件的激光器元件振蕩出的基本波的紅外光變換為二次諧波。在此所使用的波長變換元件使用LN（鈮酸鋰：LiNbO₃）、LT（鉭酸鋰：LiTaO₃）等晶體材料。

眾所周知將添加了MgO的LN基板貼合到由LN構成的基底基板、并在貼合后研磨添加了MgO的LN基板的波長變換元件的制造方法（例如，參照專利文獻1）。在專利文獻1中公開有如下內容：由LN構成的基底基板與添加了MgO的LN基板的熱膨脹系數大致一致，所以抑制了熱膨脹系數差所導致的基板剝離以及傳遞損失的增加。

另外，已知將上述的波長變換元件與激光器元件一起安裝到硅基板上的激光器光源（例如，參照專利文獻2）。

圖12是表示對比文件2所公開的短波長激光器光源的一例的圖。在圖12中，101是硅基板，110是半導體激光器、120是由LN構成的波長變換元件。從半導體激光器110的活性層111輸出基本波的激光112，并入射到波長變換元件120的光波導121，輸出作為二次諧波的藍色激光130。在硅基板101與波長變換元件120相接的面的一部分形成有槽102。在波長變換元件120的下部、即光波導121的附近形成有由Ti膜構成的薄膜加熱器122。專利文獻2中公開了通過對薄膜加熱器122通電而將波長變換元件120的溫度保持為規(guī)定的溫度。

專利文獻1：JP-2007-183316-A（第13－15頁，圖6－7）

專利文獻2：JP-H06-338650-A（第5頁，圖5）

發(fā)明內容

當如專利文獻2所示的那樣地將專利文獻1所記載的波長變換元件安裝到硅基板上時，會產生波長變換元件的變換波長變化這樣的問題。在波長變換元件與硅基板之間熱膨脹系數顯著不同，該波長變換元件通過由LN構成的基底基板以及添加了MgO的LN基板構成。因此，波長變換元件和硅基板的長度根據周圍的溫度變化而變化，波長變換元件上應力增加，從而發(fā)生波長變換元件的變形、翹曲以及位置偏移等。

以LN為主成分的波長變換元件由于熱膨脹系數大，在溫度上升時長度方向的長度增加。但是，硅基板由于熱膨脹系數小，即使溫度上升長度方向的長度增加也很少。其結果是，在溫度上升時，在激光器光源中發(fā)生如圖12的箭頭B所示那樣的應力，產生波長變換元件120側膨脹那樣的變形。另外，當溫度下降時，波長變換元件的長度方向的長度變短，所以激光器光源發(fā)生如圖12的箭頭B′那樣的相反方向的應力，產生波長變換元件120側縮小那樣的變形。由于這樣的變形，波長變換元件120與半導體激光器110之間的光學結合產生偏移，并發(fā)生波長變換元件的變換波長變化等。

本發(fā)明的目的在于提供一種用于解決上述問題的光學器件以及光學器件的制造方法。

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠抑制光學元件的位置偏移以及光學元件的光波導的特性變化的光學器件以及光學器件的制造方法。

另外，本發(fā)明的目的還在于提供一種能夠抑制光學元件的位置偏移以及光學元件的光波導的特性變化、并且將多個光學元件集成在硅基板上的光學器件以及光學器件的制造方法。

光學器件的特征在于，具有：第1光學元件；與第1光學元件光學結合的第2光學元件；以及搭載了第1光學元件以及第2光學元件的第1硅基板，其中，第2光學元件包括第2硅基板以及與第2硅基板貼合的波導基板，第2光學元件以波導基板與第1硅基板相向的狀態(tài)搭載于第1硅基板上。

光學器件優(yōu)選還具有設置于第1硅基板上的由金屬材料構成的接合部，且第2光學器件通過表面活性化接合技術而接合到接合部。

在光學器件中，優(yōu)選接合部具有微凸起構造。

在光學器件中，優(yōu)選金屬材料為Au。

在光學器件中，優(yōu)選第1光學元件為激光器元件，第2光學元件為波長變換元件。