光芯片和光学通信装置的制作方法

本文讨论的实施方式涉及光芯片和光学通信装置。

背景技术：

1、图9是示出常规使用的测试系统300的一个示例的图。图9所示的测试系统300包括光芯片301和测试装置302。测试装置302包括光源321、偏振控制器322、光功率计323、第一测试用光纤324和第二测试用光纤325。光源321是发射测试光的激光二极管(ld)。偏振控制器322是控制从光源321发射的测试光的偏振波的控制器。第一测试用光纤324是与光芯片301光学地连接的光纤，并且用于输入已经历偏振调节并且从偏振控制器322接收的测试光。第二测试用光纤325是连接到光芯片301的光纤。光功率计323是测量从第二测试用光纤接收的测试光的功率的仪表。

2、光芯片301包括芯片区域310、光电路311、第一波导312、第一耦合器313、第一边缘耦合器(ec)314、第二波导315、第二耦合器316和第二ec 317。光电路311是布置在例如芯片区域310中的传输电路(transmitting circuit)或接收电路(receiving circuit)。第一波导312是布置在例如芯片区域310中并且光学地耦合第一耦合器313和第一ec 314之间的部分的光波导。第一耦合器313是光学地耦合第一波导312和光电路311之间的部分的1×2耦合器。第一ec 314是布置在光芯片301的芯片端面上并且光学地耦合第一波导312和第一测试用光纤324之间的部分的耦合器。

3、第二波导315是布置在例如芯片区域310中并且光学地耦合第二耦合器316和第二ec 317之间的部分的光波导。第二耦合器316是光学地耦合第二波导315和光电路311之间的部分的1×2耦合器。第二ec 317是布置在光芯片301的芯片端面上并且光学地耦合第二波导315和第二测试用光纤325之间的部分的耦合器。

4、第一耦合器313使从第一波导312接收的测试光分支，并且将分支的测试光输出到包括在光电路311中的传输电路和接收电路。第二耦合器316向第二波导315输出已经历在传输电路中执行的传输处理的测试光或者已经历在接收电路中执行的接收处理的测试光。

5、此外，如果第二耦合器316接收已经历传输处理并且从传输电路接收的测试光的输入，则第二耦合器316向第二波导315输出已经历传输处理的测试光。此外，第二ec 317经由第二测试用光纤325向光功率计323输出已经历传输处理的从第二波导315接收的测试光。因此，光功率计323能够测量已经历传输处理的测试光的光功率。

6、此外，如果第二耦合器316接收已经历接收处理并且从接收电路接收的测试光的输入，则第二耦合器316向第二波导315输出已经历接收处理的测试光。此外，第二ec 317经由第二测试用光纤325向光功率计323输出从第二波导315接收的已经历接收处理的测试光。因此，光功率计323能够测量已经历接收处理的测试光的光功率。

7、在测试装置302中，在将光芯片301逐个地设置在测试用平台上之后，将第一测试用光纤324连接到第一ec 314，并且还将第二测试用光纤325连接到第二ec 317。然而，在进行例如位于芯片端面的第一ec 314与第一测试用光纤324之间的连接时，对准工作麻烦，因此工作效率降低。

8、因此，存在能够在光芯片301形成为芯片之前的晶圆状态下执行测试的已知测试系统。图10是示出常规使用的光芯片301a的一个示例的图。此外，光芯片301a中包括的与图9所示的测试系统300中包括的组成元件具有相同的配置和操作的组成元件将用相同的附图标记表示，并且将省略对这些组成元件的配置和操作的重复描述。光芯片区域301a1处于形成为芯片之前的晶圆状态。晶圆包括光芯片区域301a1和测试区域301a2，并且被构造成使得位于光芯片区域301a1和测试区域301a2之间的边界线能够由切割线301c切割。光芯片区域301a1包括光电路311、第一波导312、第一耦合器313和第一ec 314。光芯片区域301a1包括第二波导315、第二耦合器316和第二ec 317。

9、测试区域301a2包括光学地连接到第一ec 314的第一测试用波导331和光学地连接到第二ec 317的第二测试用波导332。测试区域301a2布置在晶圆表面上，并且包括光学地连接第一测试用光纤324和第一测试用波导331之间的部分的第一光栅耦合器(gc)333。测试区域301a2布置在晶圆表面上，并且包括光学地连接第二测试用波导332和第二测试用光纤325之间的部分的第二gc 334。此外，测试区域301a2包括光纤阵列335，其布置在晶圆表面上，并且光学地连接第一测试用光纤324和第一gc 333之间的部分，并且光学地连接第二测试用光纤325和第二gc 334之间的部分。此外，第一测试用光纤324经由偏振控制器322连接到光源321，而第二测试用光纤325连接到光功率计323。

10、通过从晶圆表面的方向使光纤阵列335移动为更靠近gc，第一测试用光纤324和第一gc 333之间的部分以及第二测试用光纤325和第二gc 334之间的部分光学地耦合。因此，可以在晶圆状态下执行测试，结果可以改进测量所需的工作效率的增强。

11、然而，gc表现出高波长依赖性，并且损耗根据光的波长而不同，此外反射回光的强度高；因此，测试光很大程度上受反射回光的影响。此外，取决于gc的制造精度的损耗出现变化。结果，通过使用gc执行的测量的测量精度下降。

12、因此，可以想到采用不使用gc的光芯片。图11是示出常规使用的光芯片301b的一个示例的图。此外，光芯片301b中包括的与图10所示的光芯片301a中包括的组成元件具有相同的配置和操作的组成元件将用相同的附图标记表示，并且将省略对这些组成元件的配置和操作的重复描述。测试区域301d包括光学地连接到第一ec 314的第一测试用波导331、光学地连接到第二ec 317的第二测试用波导332以及形成在晶圆表面上的沟槽341。通过从沟槽341的侧表面插入第一测试用光纤324，第一测试用光纤324光学地连接到第一测试用波导331。此外，通过从沟槽341的侧表面插入第二测试用光纤325，第二测试用光纤325光学地连接到第二测试用波导332。

13、因此，可以构成这样的结构，其使得第一测试用光纤324在不使用gc的情况下光学地连接到第一测试用波导331，并且使得第二测试用光纤325在不使用gc的情况下光学地连接到第二测试用波导332，从而可以提高测量精度。

14、专利文献1：国际专利申请的日本国家公开no.2020-516932

15、专利文献2：美国专利申请公开no.2019/0293866

16、专利文献3：日本早期公开专利公开no.01-29810

17、专利文献4：国际公开手册no.wo 2020/132968

18、然而，对于常规使用的光芯片301b，由于在晶圆上设置的光芯片区域301a1之外的测试区域301d中形成沟槽341，因此需要确保足够的尺寸，以使得测试用光纤的端面光学地耦合到测试用波导。因此，需要增大设置在晶圆上的测试区域301d。然而，如果测试区域301d在晶圆上扩大，则能够从单个晶圆获得的光芯片301b的数量减少。

19、因此，本发明的实施方式的一个方面的目标是提供一种光芯片等，其能够在确保每个晶圆的光芯片的数量的同时提高测试精度。

技术实现思路

1、根据实施方式的一个方面，一种光芯片包括位于晶圆上的芯片区域和布置在所述芯片区域中的光电路。该光芯片包括：第一波导，其连接到第一工作光纤；第二波导；第一耦合器；以及第一沟槽。该第一耦合器包括：第一端口，其连接到第一波导并且连接到第二波导；以及第二端口，其连接到光电路。该第一沟槽形成在芯片区域的表面上并且并连接到第二波导。