CN111868588B - 光纤模块及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种光模块，其将向离开形成有光回路的基板的一面的方向突出的线状的光波导的端部和由保持体保持的光纤的端部光学连接，能够高精度且简便地保持基板的一面和保持体的一面的距离，而不会使光波导的端部破损。光模块具备基板(1)、保持体(15)和间隔件(13)。基板(1)上形成有光波导(3)，其端部(3a、3b)从基板(1)的一面(1a)突出。保持体(15)保持光纤(7)，并且使光纤(7)的一个端部在基板(1)的一面(15a)侧以能够与光波导(3)的端部(3a、3b)光学连接的方式露出。间隔件(13)由基板(1)的一面(1a)和保持体(15)的一面(15a)夹持。

Description

光纤模块及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种光纤模块及其制造方法。
背景技术
近年来，由在芯部使用硅材料、在包层部使用石英类材料的硅细线光波导构成的光回路的研究开发正在活跃地进行。硅细线光波导具有大的相对折射率差，即使减小光波导的曲率半径，放射损耗也小，因此能够使光回路小型化。
另外，如上所述的技术可以与硅CMOS LSI的制造工艺共用，基于公知技术，期待批量生产带来的制造成本的降低效果。
通常，以硅细线光波导为主要构成部的基板与光纤、光源、受光器等其他光器件的光的输入输出从与基板的光回路的形成面平行的方向经由光波导的剖面进行。
但是，如果能够从与上述不同的方向、特别是相对于光回路的形成面垂直的方向连接光纤，则就能够在晶片制造阶段进行硅细线光波导器件的检查。另外，在能够从相对于光回路的形成面垂直的方向安装光源、受光器等方面，具有技术上的许多优点。
作为使光在与光回路的形成面交叉的方向上相对于以硅细线光波导为主要构成部的光回路耦合的方法，在下述专利文献1中公开了使硅细线光波导的端部及与其相邻的部位向离开光回路基板的表面的方向弯曲的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2013-178333号
发明内容
发明要解决的问题
在上述那样的具有硅细线光波导的基板中，在对从基板的一面突出的硅细线光波导的端部和被保持体保持的光纤的端部进行光学调芯而固定基板和保持体时，会有硅细线光波导的端部和保持体的一面接触，从而硅细线光波导的端部破损的危险。
另外，若为了避免硅细线光波导的端部的破损而使两者的距离过大，则存在硅细线光波导和光纤的光耦合效率降低的问题。
本发明的目的在于，在将从形成有光回路的基板的一面突出的线状的光波导的端部和由保持体保持的光纤的端部光学连接的光模块中，能够精度良好且简便地保持基板的一面和保持体的一面的距离，而不会使光波导的端部破损。
用于解决问题的技术手段
根据本发明的一个方面，提供了一种光纤模块，其特征在于，具备：
光回路形成体，其具有第一表面，形成有光波导并且所述光波导的端部从所述第一表面突出；
保持体，其具有与所述第一表面相对的第二表面，对光纤进行保持并且使所述光纤的一个端部在所述第二表面侧以能够与所述光波导的所述端部光学连接的方式露出；以及
间隔件，其由所述第一表面和所述第二表面夹持。
由于光回路形成体的第一表面和保持体的第二表面以具有规定间隔的状态被间隔件支承，所以能够抑制保持体的第二表面使光纤的端部破损的情况。
优选地，所述间隔件沿所述第一表面的法线方向的直径或高度与所述光波导的所述端部自所述第一表面沿所述法线方向的突出长度实质上相同或比所述突出长度大。
在使光回路形成体和保持体接近时，在光回路形成体的第一表面和保持体的第二表面的间隔与间隔件的直径或高度相等的时刻，光回路形成体的第一表面和保持体的第二表面之间的距离不再变化。即，由于光回路形成体的第一表面与保持体的第二表面的间隔不会小于间隔件的沿第一表面的法线方向的直径或高度，因此能够抑制光波导的端部的损伤。
所述间隔件例如可以包含在粘接所述第一表面和所述第二表面的粘接剂内。
优选地，所述光回路形成体及所述保持体以使特定波长的光透过的方式形成。
作为一例，所述保持体可以由石英或硼硅酸玻璃形成。
通过使特定波长的光透过光回路形成体及保持体，能够利用从保持体的与第二表面相反侧的表面或从光回路形成体的与第一表面相反侧的表面照射的光来观察间隔件。
优选地，所述粘接剂以不介于所述光波导的所述端部和所述光纤的所述一个端部之间的方式设置。
这样，由于粘接剂与保持体的第二表面中的避开光纤的端部的区域接触，所以间隔件能够将保持体的第二表面和光回路形成体的第一表面的间隔保持在间隔件的直径或高度以上，而不会阻碍光的行进。
优选地，在所述保持体的与所述第二表面相反侧的表面上，在所述保持体的形成于所述光纤的周围的空间中具有加强所述光纤的保持力的加强部。
优选地，所述加强部由固定在凹部中的加强材料形成，所述凹部形成于所述相反侧的表面上。
另外，优选地，所述加强部设置在不阻碍沿所述第一表面的法线方向行进并且透过所述光回路形成体及所述保持体的特定波长的光的行进的区域。在该情况下，通过特定波长的光的照射进行的间隔件的观察变得容易。
也可以在所述光波导的所述端部的顶端与所述光纤的所述一个端部的顶端之间具有间隙。
优选地，所述光纤的所述一个端部配置在从所述光波导的所述端部射出的光的光轴上。
根据本发明的另一个方面，提供了一种光纤模块的制造方法，该光纤模块具备：
光回路形成体，其具有第一表面，形成有光波导并且所述光波导的端部从所述第一表面突出；以及保持体，其具有与所述第一表面相对的第二表面，对光纤进行保持并且使所述光纤的一个端部在所述第二表面侧以能够与所述光波导的端部光学连接的方式露出，该光纤模块的制造方法的特征在于，
准备用于在所述第一表面的法线方向上具有规定间隔的状态下支承所述第一表面和所述第二表面的间隔件和粘接剂，
使包含所述间隔件的所述粘接剂介于所述第一表面和所述第二表面之间，
以所述第一表面和所述第二表面接近的方式使所述光回路形成体和所述保持体相对移动，在所述第一表面和所述第二表面之间夹持所述间隔件，
使所述粘接剂固化，由此将所述光回路形成体和所述保持体相互固定。
优选的是，在以所述第一表面和所述第二表面接近的方式使所述光回路形成体和所述保持体相对移动时，向所述粘接剂照射透过所述保持体及所述光回路形成体的特定波长的光来观察所述间隔件。
在该情况下，能够在所述第一表面和所述第二表面之间夹持有所述间隔件的状态下，使所述保持体沿着所述第一表面相对移动，来进行所述光波导和所述光纤的调芯。
优选的是，所述粘接剂是UV固化型粘接剂，通过对所述粘接剂照射UV光而使所述粘接剂固化。
发明的效果
根据本发明，在将从光回路形成体的第一表面突出的光波导的端部和由保持体保持的光纤的端部光学连接的光模块中，能够高精度且简便地保持光回路形成体的第一表面和保持体的第二表面的距离，而不会使光波导的端部破损。
附图说明
图1a是表示在本发明的第一实施方式的光纤模块中形成有硅细线光波导的硅基板的一构成例的立体图。
图1b是沿着硅细线光波导的延伸方向剖切该硅基板而得的剖面图。
图2a是表示本实施方式的光模块的一构成例的立体图。
图2b是该光模块的侧视图。
图2c是该光模块的俯视图。
图3a是本实施方式的基板和光纤的保持体的侧视图。
图3b是该保持体的仰视图。
图4a是表示使涂敷有粘接材料的保持体接近基板的情形的图。
图4b是表示涂敷在保持体上的粘接剂与基板接触的状态的图。
图4c是表示粘接材料中包含的所有间隔件都与保持体及基板接触的状态的图。
图4d是表示使保持体沿着基板的一面移动而进行调芯的情形的图。
图5是表示用于光纤模块的组装的光学系统的图。
图6a是表示在保持体接近基板时观察粘接剂和间隔件的情形的图。
图6b是表示在保持体进一步接近基板时观察粘接剂和间隔件的情形的图。
图6c是表示在所有间隔件都与保持体及基板接触时观察粘接剂和间隔件的情形的图。
图7是表示第一变形例的硅细线光波导的端部与光纤的端部的连接结构的另一例的图。
图8a是表示第二变形例的硅细线光波导的端部与光纤的端部的连接结构的另一例的图。
图8b是表示第二变形例的、在硅细线光波导的端部和光纤的端部之间具有规定的间隙的连接结构的另一例的图。
图9a是本发明的第二实施方式的光纤模块的侧视图。
图9b是表示本发明的第二实施方式的光纤模块的另一例的图。
图9c是表示本发明的第二实施方式的光纤模块的另一例的图。
图9d是表示本发明的第二实施方式的光纤模块的另一例的图。
图10a是表示在图4a～图4d所示的组装方法中，粘接剂中含有分散剂的状态的图。
图10b是表示在图10a所示的连接结构中，涂敷在保持体上的粘接剂与基板接触的状态的图。
图10c是表示在该连接结构中，所有间隔件都与保持体及基板接触的状态的图。
图10d是表示在该连接结构中，使保持体沿着基板的一面移动而进行调芯的情形的图。
具体实施方式
在本实施方式中，说明了硅细线光波导的端部从基板的一面沿法线方向突出的突出长度与间隔件的直径实质上相同的例子，但实际上，由于基板的一面与保持体的一面的间隔大于等于间隔件的直径是重要的，所以上述间隔不是一定要与间隔件的直径完全一致，只要间隔件具有与上述突出长度实质上相同的直径或比其大的直径即可。另外，在间隔件为球状以外的形状的情况下，间隔件具有与上述突出长度实质上相同的高度(沿着基板的一面的法线方向的高度)或比上述突出长度大的高度即可。
以下，参照附图对本发明的实施方式的光纤模块及其制造方法进行详细说明。
(第一实施方式)
本发明的第一实施方式的光纤模块包括图1a及图1b所示的硅细线光波导结构A、以及图2a～图2c所示的光模块B。
图1a是硅细线光波导结构A的立体图。硅细线光波导结构A例如具有形成有未图示的光回路的基板1、和沿着基板1的一面形成的多个硅细线光波导3、3、……。图1b是将图1a的基板1及硅细线光波导3、3沿着硅细线光波导3、3、……的延伸方向剖切而得的剖面图。另外，基板1相当于本发明的“光回路形成体”，基板1的一面1a相当于本发明的“第一表面”。另外，硅细线光波导3、3相当于本发明的“光波导”。
硅细线光波导3的剖面形状可以是矩形，例如，一边的长度可以是0.4μm，与该一边交叉的边的长度可以是0.2μm。另外，硅细线光波导3也可以是1个。
硅细线光波导3的端部3a、3b以向上方离开基板1的一面1a的方式突出。例如，如专利文献1那样，能够将端部3a、3b以自基板的一面弯曲、并且离开基板的一面的方式突出的结构用作硅细线光波导构造A。
在此，作为硅细线光波导3的材料，示出了使用硅的例子，但也可以使用SiGe、非晶硅等细线。
或者，也可以利用发明人等的下述文献中记载的结构。
Y.Atsumi,T.Yoshida,E.Omoda,and Y.Sakakibara,“Design of compactsurface optical coupler based on vertically curved silicon waveguide forhigh-numerical aperture single-mode optical fiber,”Jpn.J.Appl.Phys.,56(9),090307-1-4(2017)。
特别是，如果使用上述文献中记载的硅细线光波导的端部相对于基板的一面向法线方向突出的结构，则光纤的一个端部就会配置在从硅细线光波导的端部射出的光的光轴上，从而能够使硅细线光波导与光纤的光学连接成为光损耗少的良好的结构。
另外，为了在基板1上形成硅细线光波导3，可以使用专用的SOI基板。例如，优选使用在硅基板上的厚度2μm至3μm左右的厚氧化膜(BOX层)上形成厚度200nm左右的硅器件层的基板。在本实施方式中，将这样的结构称为基板，但基板的结构不限于此。
另外，硅细线光波导3的直径、绝缘膜的厚度与后述的间隔件的直径相比极小，因此在基板1上设置后述的保持体的情况下，可以视为在基板1的大致平坦的一面1a上设置有保持体。
另外，将基板1的一面1a的法线方向上的硅细线光波导3的端部3a、3b的突出长度称为Lt。另外，本说明书中的突出长度Lt不仅包括自基板1的一面1a的突出长度，而且还包括在基板1的一面1a上形成有绝缘膜等的情况下，自该绝缘膜等的表面的突出长度Lt。
硅细线光波导3的端部3a、3b是光的输入输出部，例如，能够通过后述的光纤等进行与外部的光部件的光学连接。
虽然在图1a及图1b中未示出，但为了加强硅细线光波导3、或使硅细线光波导3的直径与光纤的模场直径一致，在硅细线光波导3的芯周边使用CVD(Chemical VaporDeposition：化学气相沉积)法等形成例如石英层。基板1例如为20mm(纵向的长度)×20mm(横向的长度)×0.5mm(厚度)。或者，也可以代替基板1，使用在具有板状以外的形状(例如立方体形状)的基体上形成光波导而得的部件。在本实施方式中，从基板1的一面1a突出的端部3a、3b的突出长度Lt例如为10μm。这些尺寸也不受限定。
图2a是包含本实施方式的光模块B的光纤模块的立体图。图2b是图2a的侧视图，图2c是图2a的俯视图。
如图2a、图2b所示，在本实施方式的光模块B中，图1a所示的硅细线光波导结构A中的硅细线光波导3的端部3a、3b与在与基板1的一面1a交叉的方向上延伸的光纤7的端部连接。
在此，所谓“连接”，不限于硅细线光波导3的端部3a、3b与光纤7的端部接触的方式，只要是光学连接，可以是任意的方式。
光纤7的包层直径例如为φ125μm或φ180μm左右，难以使光纤7自身竖立在基板1上。
因此，如图2a所示，能够将从周围保持光纤7(具体而言，光纤7上的特定的区间)的、直径比光纤7大的圆筒状的毛细管等用作保持体15。保持体15的形状没有特别限定，例如也可以形成为剖面为多边形的形状。
对硅细线光波导3的端部3a、3b与光纤7的端部的连接工序进行简单说明。
首先，使光纤7通过贯通构成保持体15的毛细管中心的孔内，用粘接材料等将光纤7固定在保持体15上。将保持体15的一面与固定的光纤7一起研磨成平坦。其结果，光纤7的一个端部(后述的顶端7a)露出。在将硅细线光波导3的端部3a、3b与光纤7光学连接时，能够将该保持体15的一面15a作为支承在基板1的一面1a上的面使用。保持体15的一面15a相当于本发明的“第二表面”。
保持体15的材质没有特别限定，可以使用透过可见光或近红外光中的至少一方的材料，例如石英玻璃或硼硅酸玻璃。一般来说，也可以使用氧化锆等，但在本实施方式中，如后所述，为了在光学调芯时用摄像机观察涂敷在保持体15的一面15a上的粘接剂，在保持体15的上方设置发出例如波长1μm左右的光的照明，从基板1的下方用摄像机拍摄并观察透过保持体15及基板1的光，因此，保持体15优选利用在该照明光的波长下透过性高的材质构成。另外，在用UV(紫外光)固化型的粘接剂固定基板1和保持体15的情况下，由于对粘接剂照射UV光，所以保持体15优选利用在UV光的波长下透过性也高的材质构成。
如图2b所示，为了将保持体15配置在基板1的一面上并与基板1的一面固定，可以使用粘接剂11。粘接剂11最好避开保持体15的一面上的光纤7的一个端部的顶端7a(参照图4a～图4d)的露出区域，涂敷在其周围。
如图2c所示，例如，能够制造在多根硅细线光波导3的端部3a、3b的每一个上光学连接有光纤7的、具有多个光输入输出部的结构。
图3a及图3b是本实施方式的基板1和光纤7的保持体15的侧视图及保持体15的仰视图。图4a～图4d是表示本实施方式的光纤模块的组装方法的图。图5是表示用于光纤模块的组装的光学系统的图。图6a～图6c是表示沿着图4a～图4d的工序，从基板1的下方观察粘接剂11和间隔件13的情形的图。
为了提高硅细线光波导3和光纤7的光耦合效率，需要使保持体15接近基板1(参照图3a的箭头La1)，然后，使保持体15沿着基板1的一面1a移动，来进行使硅细线光波导3和光纤7的面内方向的位置接近的调芯处理。此时，由于硅细线光波导3的端部3a、3b在基板1的一面1a上突出，所以在调芯时保持体15有可能与端部3a、3b接触而使端部3a、3b破损。
因此，在本实施方式中，进行了如下研究。
为了避免硅细线光波导3的端部3a、3b的破损，准备用于液晶面板等的间隔件13和粘接剂11(参照图4a～图4d)。接着，使含有间隔件13的粘接剂11介于基板1的一面1a和保持体15的一面15a之间。例如，在保持体15的一面15a上涂敷包含间隔件13的粘接剂11。
作为一例，间隔件13的材质使用二氧化硅。在该情况下，具有即使被夹压也难以变形的优点。
例如，将直径R为10μm的球状的间隔件13和UV固化型的粘接剂11以1∶9的重量比混合搅拌，使间隔件13大致均匀地分布在粘接剂11中。另外，间隔件13的直径R与硅细线光波导3的突出长度Lt相等。
然后，如图4a所示，在保持体15的一面15a上涂敷一定量的具有间隔件13的粘接剂11。此时，由于在保持体15的一面15a的中央部露出光纤7的端部的顶端7a，所以粘接剂11避开光纤7的端部的顶端7a露出的区域，环状地涂敷在周围的区域AR(参照图3b)。例如，在光纤7和粘接剂11的涂敷区域AR之间设置空间Ls。由于间隔件13被粘接剂11保持在区域AR，所以不会妨碍通过光纤7的光的行进。
进而，如图5所示，用摄像机41从基板1的下方观察涂敷在保持体15的一面15a上的粘接剂11。
为了使摄像机41的观察变得容易，在保持体15的上方设置能够照射光hν1的照明21。进而，设置粘接剂的固化单元。
例如，使用UV固化型的粘接剂作为粘接剂11，在能够对粘接剂11照射UV光的位置设置UV光照射器31。另外，在摄像机41中也可以设置图像处理部43，该图像处理部43进行图像处理，以使用摄像机41拍摄的图像容易观看。图像处理部43将由摄像机41拍摄到的图像放大显示在显示装置(未图示)上。摄像机41被调整为对焦于处于基板1的一面1a附近的被摄体。
接着，如图4a所示，使保持体15从基板1的上方的位置(若将基板1的一面1a与保持体15的一面15a的距离设为t1，则是t1相比于粘接剂11的厚度t2充分大的位置)如箭头La2所示那样接近基板1的一面1a。另外，也可以使基板1移动而代替使保持体15移动，也可以使保持体15和基板1双方移动。
间隔件13在粘接剂11中无秩序地分布。即，在粘接剂11涂敷在保持体15的一面15a上的时刻，各间隔件13与保持体15的一面15a的距离互不相同。另外，也可以在基板1的一面1a或保持体15的一面15a上涂敷粘接剂11后，使粘接剂11中包含间隔件13，来代替预先使粘接剂11内包含间隔件13。图6a是用摄像机41从基板1的下方拍摄涂敷在保持体15的一面15a上的粘接剂11的图像，放大表示涂敷在保持体15上的粘接剂11中的一部分区域(图3b中的区域Ap)。随着保持体15接近基板1，对焦在在多个间隔件13中的、最接近基板1侧的间隔件13A上，因此，逐渐清楚地观察到间隔件13A。
如图4b所示，当保持体15的一面15a进一步接近基板1的一面1a时，粘接剂11与基板1的一面1a接触(基板1的一面1a与保持体15的一面15a的距离t1＝粘接剂的最初的厚度t2)，粘接剂11被夹压而逐渐开始向一面1a的方向扩散。
于是，如图6b所示，根据摄像机41的观察图像，开始对焦于多个间隔件13中的、间隔件13A后下一个最接近基板1侧的间隔件13B，从而也清楚地观察到间隔件13B。
然后，如图4c所示，各间隔件13与基板1的一面1a和保持体15的一面15a抵接(基板1的一面1a和保持体15的一面15a的距离t1＝间隔件13的直径R＜粘接剂的最初的厚度t2)，基板1的一面1a和保持体15的一面15a不会进一步接近。
即，在粘接剂11的扩散停止、所有的间隔件13被夹持在基板1的一面1a和保持体15的一面15a之间的状态下，保持体15静止。即，基板1的一面1a和保持体15的一面15a在基板1的一面1a的法线方向上具有规定间隔R的状态下被间隔件13支承。间隔件13的直径R与硅细线光波导3的端部3a、3b自基板1的一面1a突出的突出长度Lt相等，因此，能够不使端部3a、3b破损地使硅细线光波导3的顶端3c与光纤7的顶端7a接触。因此，能够抑制硅细线光波导3和光纤7的光耦合效率的降低。
如果成为所有的间隔件13A、13B、13C都被夹持在基板1和保持体15之间的状态，则如图6c所示的摄像机41的观察图像那样，所有的间隔件13A、13B、13C都变得清楚可见，清楚可见的间隔件的数量不会进一步增加，所以可知基板1的一面1a和保持体15的一面15a不会进一步接近的时刻。
因此，在间隔件13被夹持在基板1的一面1a和保持体15的一面15a之间之后，能够立即使保持体15的移动停止，因此能够更可靠地抑制保持体15使端部3a、3b破损的情况。
这样，在图4a～图4d的工序中，能够如图5所示那样使用从保持体15的上方照射的光，用配置在基板1的下方的摄像机41观察涂敷了粘接剂11的保持体15接近基板1、并在距基板1一定距离处静止的情形。
另外，在该状态下，由于粘接剂11未固化，所以能够使保持体15沿着基板1的一面1a移动而进行调芯。在本实施方式中，调芯是指对硅细线光波导3的顶端3c和光纤7的顶端7a进行定位，以使硅细线光波导3和光纤7光学连接。另外，在进行调芯时，可以使基板1移动，也可以使基板1和保持体15双方移动。
并且，由于间隔件13为球状，所以在保持体15相对于基板1的一面1a平行地移动时，保持体15发挥轴承的作用，保持体15的移动变得顺畅。另外，使用圆柱状的间隔件来代替间隔件13也能够得到同样的效果。即，以圆柱状的间隔件的外周面与基板1的一面1a和保持体15的一面15a接触的方式配置圆柱状的间隔件。
然后，通过利用摄像机41进行观察，如图4d所示，能够进行硅细线光波导3的顶端3c与光纤7的顶端7a的调芯(为了能够进行光学连接而使位置在箭头La3的方向上对齐)。
在调芯结束的时刻，例如通过来自UV光照射器31的UV光使粘接剂11固化，由此，能够在将基板1的一面1a与保持体15的一面15a的距离保持规定的距离、例如与间隔件13的直径R相同的距离的状态下，且在调芯结束的状态下，迅速地固定基板1和保持体15。
在由硅形成基板1的情况下，为了使来自照明21的照明光透过，可以使用例如波长1μm左右的LED照明。在基板1的下表面侧的表面反射大的情况下，由于难以观察涂敷在位于基板1的上方的保持体15上的粘接剂，所以更优选图5的构成。为了方便，由照明21产生的透过基板1及保持体15的光的波长也称为“特定波长”。特定波长只要包含在透过保持体15及基板1的光的波长的范围内即可，也可以与1μm不同。此外，特定波长也可以不是单一的波长，而是通过波长的范围来确定。例如，如果可见光及近红外光透过保持体15及基板1，则特定波长只要包含在可见光及近红外光的波长的范围内即可。
如以上说明的那样，根据本实施方式，在固定形成有硅细线光波导的基板和保持光纤的保持体来制造光纤模块时，能够高精度地保持基板的一面和保持体的一面的距离，而不会使从基板的一面突出的硅细线光波导的端部破损。另外，能够将基板的一面与保持体的一面的距离设定为所希望的值。进而，能够高精度地进行硅细线光波导的端部和光纤的端部的基板的一面方向的对位(调芯)。
下面，以与第一实施方式的不同点为中心，对本实施方式的光纤模块的变形例进行说明。
(第一变形例)
首先，对本实施方式的第一变形例进行说明。
图7是表示第一变形例的硅细线光波导3的端部3a、3b的顶端3c与光纤7的顶端7a的连接结构的另一例的图。在图7所示的结构中，示出了在硅细线光波导3的顶端3c和光纤7的顶端7a之间形成规定的间隙G的例子。即使存在规定的间隙G，硅细线光波导3和光纤7也光学连接着。
为了设置规定的间隙G，在第一实施方式的制造方法中，例如，只要使间隔件13的直径R比硅细线光波导3的端部3a、3b自基板1的一面突出的突出长度Lt大间隙G的量即可。这样一来，由于硅细线光波导3的顶端3c与光纤7的顶端7a不直接连接，所以能够抑制制造工序中的微小的偏移、振动等引起的硅细线光波导3的顶端3c与光纤7的顶端7a的连接部分的损伤。
(第二变形例)
接着，对本实施方式的第二变形例进行说明。
图8a及图8b是表示第二变形例的硅细线光波导3的端部3a、3b与光纤7的端部的连接结构的另一例的图。在图8a所示的结构中，硅细线光波导3的端部3a、3b不是弯曲，而是弯折并直线状地延伸。端部3a、3b以相对于保持体15的一面15a的法线所成的角度为规定的角度θa的方式与光纤7连接。
在图8b所示的结构中，与第一变形例同样，示出了在硅细线光波导3的顶端3c和光纤7的顶端7a之间具有规定的间隙G的例子。但是，硅细线光波导3的端部3a、3b的形状不限于此。例如，根据发明人等的研究可知，端部3a、3b的根部的弯曲而上升的部分是笔直的结构时表现出良好的特性。
(第二实施方式)
接下来，对本发明的第二实施方式进行说明。
图9a～图9d是本发明的第二实施方式的光纤模块的侧视图。即，图9a～图9d是表示粘接固定有光纤7的圆筒状的保持体15的侧面的图。保持体15例如为直径φ1.8mm、长度5mm。
光纤7插入沿着保持体15的中心轴设置的细孔15b中，研磨顶端而使用。例如，为了使光纤7容易插入保持体15的孔15b中，在孔15b的一端(与基板1相反侧)形成有锥形的凹部15c，在该凹部15c内埋设固定有加强材料71。加强材料71也可以由粘接剂形成。由加强材料71构成的加强部加强保持体15对光纤7的保持力。该加强部仅形成于保持体15中的光纤7的周围的区域(即，光纤7中的与由保持体15保持的区间不同的区间的周围形成的空间)，而不形成于其径向的外侧。因此，在保持体15中的除了加强材料71以外的区域，形成有用于观察粘接剂11和间隔件13的光透过的区域。即，加强部设置在不阻碍在基板1的一面1a的法线方向上行进的来自照明21的光(箭头L11、L12)的行进的区域。
在光纤7中的从保持体15突出的部分，为了防止光纤7的弯曲引起的断线，有时设置例如由粘接剂构成的弯曲抑制部。
但是，如图9a所示，如果将弯曲抑制部61形成为半球状以覆盖保持体15的上表面的大致整体，则在图5所示的光学系统中观察保持体15的下表面的粘接剂11时会产生问题。即，如图9a所示，来自设置在保持体15的上方的照明21(参照图5)的光(箭头L11、L12)在半球状的弯曲抑制部61的界面处折射(弯折)，如箭头L13、L14所示，会聚焦在保持体15的下表面的中心部。其结果是，光不会照射到包含间隔件13的粘接剂11上。因此，难以用配置在基板1的背侧的摄像机41(参照图5)观察包含间隔件13的粘接剂11。
因此，如图9b～图9c所示，使保持体15的上表面的平坦的面与包含间隔件13的粘接剂11的涂敷位置相对。即，如图9b、图9c所示，将保持体15的上表面和加强材料71的上表面做成平坦的面。或者，如图9c所示，使从加强材料71的上表面突出的弯曲抑制部61a的直径较小，来使从照明21朝向粘接剂11的光(箭头L11、L12)不弯折。
这样，通过保持体15朝向粘接剂11的光L15～L18不会朝向保持体15的下表面的中心部，而是照射到粘接剂11上，因此，不会妨碍用摄像机观察保持体15的一面15a上的包含间隔件13的粘接剂11。
图9d中，凹部采用由锥状的凹部15c(与图9c的凹部15c上下方向的长度相同)和与其上端连接的直线状的凹部15d构成的结构。这样，与图9b相比，凹部的长度变长，通过填充于凹部15c的加强材料71a和填充于凹部15d的加强材料71b加强了光纤7的保持力，加强光纤7的保持力的部分的长度也变长，因此光纤7的保持力提高。另外，由于上部的凹部15d为直线状，所以不会阻碍从照明21(参照图5)照射到粘接剂11的光L19、L20的行进。
另外，如与图4a至图4d对应的图10a至图10d所示，也可以用与粘接剂11内的间隔件13相同的材质，混合直径与间隔件13不同的多种分散剂81。间隔件13能够保持基板1的一面1a与保持体15的一面15a的距离，分散剂81能够用于粘接剂11的粘度等的调整。另外，间隔件13也可以是球状以外的形状(例如圆柱状)。
在上述实施方式中，图示的构成等不限于此，可以在发挥本发明的效果的范围内适当变更。
例如，本发明也可适用于具有硅细线光波导以外的线状光波导的光纤模块。
另外，在上述实施方式中，作为光回路形成体以基板为例进行了说明，但光回路形成体也可以是基板以外的部件。
另外，在上述实施方式中，在设置于保持体的孔中收纳光纤，但也可以在设置于保持体的槽中收纳光纤来代替该构成。
另外，在上述实施方式中，对利用粘接剂固定基板和保持体的情况进行了说明，但在利用粘接剂以外的方法固定基板和保持体的情况下，也能够应用本发明。
另外，在上述实施方式中，光波导的两个端部从基板的一面突出，但也可以仅一个端部从基板的一面突出。
另外，只要不脱离本发明的目的范围，可以适当变更实施。
产业上的可利用性
本发明可应用于用于光通信的光纤模块。
符号说明
A           硅细线光波导结构
B           光模块
G           间隙
1           基板(光回路形成体)
1a          基板的一面(第一表面)
3           硅细线光波导(光波导)
3a、3b       硅细线光波导的端部
7           光纤
11          粘接剂
13          间隔件
15          保持体
15a         保持体的一面(第二表面)
15c、15d     凹部
21          照明
41          摄像机
71、71a、71b  加强材料。

Claims (16)

1.一种光纤模块，其特征在于，具备：
光回路形成体，其具有第一表面，形成有光波导并且所述光波导的端部从所述第一表面突出；
保持体，其具有与所述第一表面相对的第二表面，对光纤进行保持并且使所述光纤的一个端部在所述第二表面侧以能够与所述光波导的所述端部光学连接的方式露出；以及
间隔件，其由所述第一表面和所述第二表面夹持，
所述间隔件沿着所述第一表面的法线方向的直径或高度与所述光波导的所述端部自所述第一表面沿着所述法线方向的突出长度实质上相同或比所述突出长度大。
2.根据权利要求1所述的光纤模块，其特征在于，
所述间隔件包含在将所述光回路形成体的所述第一表面和所述保持体的所述第二表面粘接的粘接剂内。
3.根据权利要求1所述的光纤模块，其特征在于，
所述光回路形成体及所述保持体以使特定波长的光透过的方式形成。
4.根据权利要求3所述的光纤模块，其特征在于，
所述保持体由石英或硼硅酸玻璃形成。
5.根据权利要求2所述的光纤模块，其特征在于，
所述粘接剂以不介于所述光波导的所述端部和所述光纤的所述一个端部之间的方式设置。
6.根据权利要求1所述的光纤模块，其特征在于，
在所述保持体的与所述第二表面相反侧的表面上，在所述保持体的形成于所述光纤的周围的空间中具有加强所述光纤的保持力的加强部。
7.根据权利要求6所述的光纤模块，其特征在于，
所述加强部由固定在凹部中的加强材料形成，该凹部形成于所述保持体的所述相反侧的表面上。
8.根据权利要求6所述的光纤模块，其特征在于，
所述加强部设置在不阻碍沿所述第一表面的法线方向行进并且透过所述光回路形成体及所述保持体的特定波长的光的行进的区域。
9.根据权利要求1所述的光纤模块，其特征在于，
在所述光波导的所述端部的顶端与所述光纤的所述一个端部的顶端之间具有间隙。
10.根据权利要求1所述的光纤模块，其特征在于，
所述光纤的所述一个端部配置在从所述光波导的所述端部射出的光的光轴上。
11.根据权利要求1所述的光纤模块，其特征在于，
所述光波导是硅细线光波导。
12.一种光纤模块的制造方法，该光纤模块具备：光回路形成体，其具有第一表面，形成有光波导并且所述光波导的端部从所述第一表面突出；以及保持体，其具有与所述第一表面相对的第二表面，对光纤进行保持并且使所述光纤的一个端部在所述第二表面侧以能够与所述光波导的所述端部光学连接的方式露出，该光纤模块的制造方法的特征在于，
准备用于支承所述第一表面和所述第二表面的间隔件和粘接剂，所述间隔件沿着所述第一表面的法线方向的直径或高度与所述光波导的所述端部自所述第一表面沿着所述法线方向的突出长度实质上相同或比所述突出长度大，
使包含所述间隔件的所述粘接剂介于所述第一表面和所述第二表面之间，
以所述第一表面和所述第二表面接近的方式使所述光回路形成体和所述保持体相对移动，在所述第一表面和所述第二表面之间夹持所述间隔件，
使所述粘接剂固化，由此将所述光回路形成体和所述保持体相互固定。
13.根据权利要求12所述的光纤模块的制造方法，其特征在于，
在以所述第一表面和所述第二表面接近的方式使所述光回路形成体和所述保持体相对移动时，向所述粘接剂照射透过所述保持体及所述光回路形成体的特定波长的光，来观察所述间隔件。
14.根据权利要求13所述的光纤模块的制造方法，其特征在于，
在所述第一表面和所述第二表面之间夹持有所述间隔件的状态下，使所述保持体沿着所述第一表面相对移动，来进行所述光波导和所述光纤的调芯。
15.根据权利要求12所述的光纤模块的制造方法，其特征在于，
所述粘接剂是UV固化型粘接剂，通过对所述粘接剂照射UV光而使所述粘接剂固化。
16.根据权利要求12所述的光纤模块的制造方法，其特征在于，
所述光波导是硅细线光波导。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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