CN114424099A - 光波导封装件以及发光装置 - Google Patents

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Abstract

具备：基板；包层，位于基板的第一面；以及纤芯，位于包层内。包层具有包围元件搭载部地配置的凹部。凹部的内壁面包括多个壁面和分别位于多个壁面的相邻的壁面之间的角部支承面。

Description

光波导封装件以及发光装置
技术领域
本公开涉及光波导封装件以及发光装置。
背景技术
现有技术的一例记载于专利文献1中。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭61-46911号公报
发明内容
本公开的光波导封装件，具备：
基板，具有第一面；
包层，位于所述第一面上，且具有与所述第一面对置的第二面和位于该第二面的相反侧的第三面；以及
纤芯，位于该包层内，并沿着第一方向延伸，
所述包层在所述第三面开口，并且具有在朝向所述第一面的俯视时元件搭载部所在的凹部，
所述纤芯与所述凹部相连，
所述凹部具有与所述第三面相交的多个壁面和位于相邻的该壁面之间的角部支承面。
此外，本公开的发光装置包括：
所述光波导封装件；
发光元件，位于所述元件搭载部；以及
透镜，位于从所述纤芯出射的光的光路上。
附图说明
图1是表示具备本公开的一实施方式的光波导封装件的发光装置的分解立体图。
图2是省略了图1所示的发光装置的盖体的立体图。
图3是从图2的剖切线III-III观察的发光装置的剖视图。
图4是发光装置的俯视图。
图5是元件周边的放大俯视图。
图6A是用于说明凹部的形成步骤的图。
图6B是用于说明凹部的形成步骤的图。
图6C是用于说明凹部的形成步骤的图。
图6D是用于说明凹部的形成步骤的图。
图6E是用于说明凹部的形成步骤的图。
图7是元件周边的放大俯视图。
图8是表示本公开的其他实施方式的发光装置的俯视图。
图9是表示本公开的另一实施方式的发光装置的俯视图。
图10是表示本公开的另一实施方式的发光装置的俯视图。
图11是表示本公开的另一实施方式的发光装置的俯视图。
图12是表示本公开的另一实施方式的发光装置的俯视图。
图13是表示本公开的另一实施方式的发光装置的俯视图。
图14是表示本公开的另一实施方式的发光装置的分解立体图。
图15是省略了图14所示的发光装置的盖体的立体图。
图16是从图14的剖切线XVI-XVI观察的发光装置的剖视图。
具体实施方式
首先，本公开的光波导封装件具备：石英玻璃光波导，形成于硅基板上；受光发光元件，与光波导的互不相同的端面光耦合，分别接合于硅基板上；以及光纤，与光波导的另一个端面连接。本公开的发光装置具备以上述结构为基础的光波导封装件。
光波导、受光发光元件以及光纤通过使受光发光元件以及光纤分别与光波导的端面接触而使得光轴一致地被定位。此外，对于硅基板，通过使受光发光元件以及光纤的尺寸与光波导的厚度对应，从而进行上下方向的定位。在光波导封装件以及发光装置中，要求实现部件的小型化以及对位的容易化。
此外，在光波导封装件以及发光装置中，由于使用时的受光发光元件的热膨胀，光波导、受光发光元件以及光纤之间的光轴的偏移、或者受光发光元件以及受光发光元件所接触的周围的构件有可能发生变形、损伤。因此，在光波导封装件以及发光装置中要求允许受光发光元件的热膨胀的结构。
以下，参照附图，对本公开的光波导封装件以及发光装置的实施方式进行说明。
图1～图5所涉及的本实施方式的光波导封装件100具备：基板1，具有第一面2；以及光波导层5，位于基板1的第一面(上表面)2，并且具有包层3以及位于包层3内的纤芯4。包层3具有位于基板1的第一面2上且与第一面2对置的第二面3a和位于第二面3a的相反侧的第三面3b。包层3在第三面3b开口，并且具有在朝向第一面2的俯视时元件搭载部6所处的凹部8。凹部8具有包围元件搭载部6地配置的内壁面7。纤芯4位于包层3内，与凹部8相连，在第一方向上延伸。由多个凹部8分别包围元件搭载部6。也可以覆盖这些凹部8地将盖体11层叠于包层3。
在本实施方式的光波导封装件100中，具有分别收纳发光元件10的多个(在本实施方式中为3)凹部8，发光装置200构成为包括各发光元件10和透镜45。作为发光元件10，应用发出红色(R)光、绿色(G)光、蓝色(B)光的激光二极管等。光波导层5由纤芯4和包层3一体地结合而构成。基板1也可以通过层叠多个电介质层来形成。
基板1也可以是电介质层包括陶瓷材料的陶瓷布线基板。作为陶瓷布线基板中使用的陶瓷材料，例如可举出氧化铝质烧结体、莫来石质烧结体、碳化硅质烧结体、氮化铝质烧结体、玻璃陶瓷烧结体等。在基板1为陶瓷布线基板的情况下，在电介质层上配设用于发光元件10及受光元件与外部电路的电连接的连接焊盘、内部布线导体、外部连接端子等各导体。
作为基板1的材料，例如可以是电介质层包括有机材料的有机布线基板。有机布线基板例如是印刷布线基板、增层布线基板、柔性布线基板等。作为用于有机布线基板的有机材料，例如可举出环氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂和氟树脂等。
光波导层5例如可以是石英等玻璃、树脂等。在光波导层5中，作为构成纤芯4和包层3的材料，均可以是玻璃或者树脂。在这种情况下，纤芯4与包层3的折射率不同，纤芯4的折射率比包层3高。利用该折射率的差异，使光全反射。换句话说，通过由折射率高的材料制作路径，用折射率低的材料包围周围，能够将光封闭在折射率高的纤芯4内。
纤芯4在多个入射端面4a、4b、4c与一个出射端面42之间具有：以入射端面4a～4c为一端的多个分割路41a、41b、41c；多个分割路41a、41b、41c会合的合波部43；以及以出射端面42为一端的会聚路44。
从各发光元件10出射的红色(R)光、绿色(G)光、蓝色(B)光的各光从入射端面4a、4b、4c入射到分割路41a、41b、41c，经由合波部43以及会聚路44出射。透镜45位于从纤芯4出射的光的光路上，可以使从纤芯4出射的光平行，也可以聚光。
透镜45例如是入射面形成为平面、出射面为凸面的平凸透镜。组装光波导层5、发光元件10和透镜45，使得各分割路41a、41b、41c的各光轴与各发光元件10的发光部的中心一致。
各凹部8的内壁面7分别包括与第三面相交的多个壁面7a、7b、7c、7d和分别位于多个壁面7a～7d中彼此相邻的第一壁面7a～7d以及第二壁面7a～7d之间的角部支承面9ab、9bc、9cd、9ad。这些角部支承面9ab、9bc、9cd、9ad由曲面构成。在这些凹部8中，由于设置有分别位于第一壁面7a～7d以及第二壁面7a～7d之间的角部支承面9ab、9bc、9cd、9ad，因此能够通过角部支承面9ab、9bc、9cd、9ad使发光元件10的下方的4个角部抵接而支承发光元件10。这样的光波导封装件100的发光元件10的位置偏移少。此外，由于与发光元件10的接触面积较小，因此能够减少由热膨胀引起的包层3的损伤，因此光波导封装件100的纤芯4与从发光元件10发出的光的耦合效率优异。
图6A～图6E是用于说明凹部8的形成步骤的图。图6A～图6E的上段表示形成有一个凹部8的部位的俯视图。此外，图6A～图6E的下段表示与上段对应的剖视图。如图6A所示，在基板1的上表面2成膜而形成光波导层5，如图6B所示，在所形成的光波导层5的成膜上涂敷抗蚀剂，如图6C所示，对所涂敷的抗蚀剂进行曝光、显影。然后，如图6D所示，在对光波导层5进行蚀刻而形成用于收纳发光元件10的空间之后，如图6E所示，通过除去抗蚀剂，形成凹部8。另外，在本公开中，凹部8从第三面3b贯通到第二面3a，但并不一定限定于此。
这样通过蚀刻形成凹部8，由此即便是光掩模的图案被直角地覆盖的矩形，也能够通过光刻的曝光分辨率以及基于蚀刻的侵蚀，形成曲面状的角部支承面9ab、9bc、9cd、9ad。
图7是元件周边的放大俯视图。如果假定在发光元件10中形成外接圆的圆弧即以发光元件10的对角长度2R为直径的圆，则通过使角部支承面9ab、9bc、9cd、9ad的曲率半径r比R小，从而发光元件10能够在凹部8内不旋转地准确定位并支承。曲率半径r越小，则光波导层5与发光元件10的距离越短，因此具有这样的结构的光波导封装件100的光耦合的耦合效率优异，并且凹部8变得小型。
在具有盖体11时，盖体11也可以覆盖凹部8，位于包层3的第三面3b。此时，在盖体11与包层3之间存在密封环17(第二金属体)。密封环17包括金属材料，并且包围凹部8，例如设置成没有中断的环状。通过具有密封环17，收纳有发光元件10的空间(由基板1的上表面2、凹部8和盖体11包围的空间)内的气密性提高。在盖体11向包层3的接合中，存在基于加热的接合的情况，包层3以及纤芯部4因加热接合时的应力而变形，从而担心会在发光元件10与纤芯4之间产生光轴偏移。通过用密封环17包围凹部8，能够提高凹部8周围的机械强度，降低包层3以及纤芯4的变形。其结果是，光波导封装件100的发光元件10与纤芯4之间的光轴偏移少。
盖体11例如包括石英、硼硅酸、或者蓝宝石等玻璃材料。密封环17例如包括选自Ti、Ni、Au、Pt或者Cr等的金属或者它们中的两种以上的金属，通过蒸镀、溅射、离子镀或者镀敷等固定在包层3的第三面3b上。盖体11可以使用密封环17、例如Au-Sn系、Sn-Ag-Cu系的焊料、Ag或者Cu等金属系纳米粒子膏、或者玻璃膏等接合材料，通过热固化接合或者激光焊接等接合。
此外，密封环17也可以不设置在包层3上，而是设置在盖体11的与包层3对置的部分。在这种情况下，密封环17例如包括选自Ti、Ni、Au、Pt或者Cr等金属、或者它们中的两种以上的金属，也可以通过蒸镀、溅射、离子镀或者镀敷等固定于盖体11。包层3可以使用密封环17、例如Au-Sn系、Sn-Ag-Cu系的焊料、Ag或者Cu等金属系纳米粒子膏、或者玻璃膏等接合材料，通过热固化接合或者激光焊接等接合。
此外，密封环17也可以设置于包层3和盖体11双方。在这种情况下，分别设置于包层3和盖体11的密封环17彼此可以使用例如Au-Sn系、Sn-Ag-Cu系的焊料、Ag或者Cu等金属系纳米粒子膏、或者玻璃膏等接合材料来接合。接合也可以通过热固化接合或者激光焊接等进行。
图8是表示本公开的其他实施方式的发光装置的俯视图。另外，对与前述的实施方式对应的部分标注相同的符号，并省略重复的说明。在本实施方式的发光装置中，各角部支承面9ab、9bc、9cd、9ad由平面构成。通过将各角部支承面9ab、9bc、9cd、9ad设为平面状，能够线接触地支承发光元件10，并且能够进一步减少发光元件10的旋转。
此外，在各角部支承面9ab、9bc、9cd、9ad与壁面7a、7b、7c、7d交叉的部分，其边界也可以是曲面状。通过为曲面状，能够减少因壁面7a、7b、7c、7d的裂缝等导致的热应力的破损。曲面状是指，在俯视时，角部附近的内缘为曲线状，呈曲线状的部分为在凹部8的深度方向上延伸的面形状。另外，各角部支承面9ab、9bc、9cd、9ad的宽度越小，则光波导层5与发光元件10的距离越短，因此具有这样的结构的光波导封装件100的光耦合的耦合效率优异，并且各凹部8变得小型。
图9是表示本公开的另一实施方式的发光装置的俯视图。另外，对与前述的实施方式对应的部分标注相同的符号，并省略重复的说明。在本实施方式的发光装置中，各壁面7a～7d具有朝向凹部8的中央、即朝向收纳于凹部8的发光元件10的侧面突出的中间支承面12a、12b、12c、12d。
通过使得从各壁面7a～7d的各角部支承面9ab、9bc、9cd、9ad以外的边部接触到发光元件10地设置突出的中间支承面12a、12b、12c、12d，从而与发光元件10线接触的部分增加，支承性提高。其结果是，光波导封装件100在发光元件10的安装时的发光元件10的位置偏移少。此外，在纤芯4与发光元件10的出射部对置的位置，也可以使纤芯4突出到更加接近发光元件10的出射面或者触碰发光元件10的出射面的程度。由此，光波导封装件100的光耦合的耦合效率优异。
图10是表示本公开的另一实施方式的发光装置的俯视图。另外，对与前述的实施方式对应的部分标注相同的符号，并省略重复的说明。在本实施方式的发光装置中，各凹部8具有发光元件10嵌合的第一空间13和与第一空间13相连的第二空间14。第二空间14是与各角部支承面9ab、9bc、9cd、9ad以外的壁面7a、7b、7c、7d连结并从第一空间13突出的追加空间。通过具有这样的第二空间14，能够在保持发光元件10的支承功能的状态下直接设置用于进行电源供给的电极15(第一金属体)。电极15从元件搭载部6延伸到基板1的第一面2与包层3的第二面3a之间。电极15的一端位于第一空间13、第二空间14，另一端位于外部空间，由此能够在维持第一空间13、第二空间14的密闭性的状态下直接与外部的电源供给电路等电连接。这样的电极15例如也可以由两条平行的带状布线构成。一方的带状布线能够通过从发光元件10的上表面电极向其一端设置例如吲线接合等的金属布线16而进行电连接。另一方的带状布线的一端与元件搭载部6连接，能够经由元件搭载部6与发光元件10的下表面电极电连接。
图11是表示本公开的另一实施方式的发光装置的俯视图。另外，对与前述的实施方式对应的部分标注相同的符号，并省略重复的说明。在本实施方式的发光装置中，凹部8的边缘在俯视时与密封环17分离。在盖体11的加热接合时，密封环17是施加热的部分。由于凹部8与密封环17分离，因此在包层3中被加热的部分与凹部8之间也变大，由热应力引起的包层3以及纤芯4的变形减少。其结果是，光波导封装件100的发光元件10与纤芯4之间的光轴偏移少。
图12是表示本公开的另一实施方式的发光装置的俯视图。另外，对与前述的实施方式对应的部分标注相同的符号，并省略重复的说明。凹部8具有大致矩形形状的开口，在俯视时具有与纤芯4最接近的第一边8a以及位于与第一边8a相反的位置的第二边8b。在本实施方式的发光装置中，凹部8的第一边8a与密封环17的距离d1大于第二边8b与密封环17的距离d2。在包层3中，通过在纤芯4所在的一侧将被加热的密封环17部分与凹部8之间增大，能够进一步减少发光元件10与纤芯4之间的光轴偏移。具有这样的结构的光波导封装件100的发光元件10与纤芯4之间的光轴偏移少。
图13是表示本公开的另一实施方式的发光装置的俯视图。另外，对与前述的实施方式对应的部分标注相同的符号，并省略重复的说明。在本实施方式中，在俯视时元件搭载部6位于多个位置，具有分隔多个元件搭载部6的分隔件18。例如，在一个凹部8配置有多个元件搭载部6的情况下，为了减少所搭载的多个发光元件10相互产生的影响，如本实施方式那样，只要具有利用包层3的分隔件18即可。通过分隔件18，元件搭载部6相互独立，例如，能够减少因凹部8内的杂散光等造成的影响。也可以说通过分隔件18，多个元件搭载部6分别位于具有角部支承面9ab、9bc、9cd、9ad的单独的凹部8内。通过存在分隔件18，热应力被分散。在本实施方式中，进而多个元件搭载部6在俯视时在与纤芯4延伸的第一方向相交的第二方向上排列配置，相邻的元件搭载部6在俯视时位于不同高度。通过沿着第一方向位于不同高度，热应力进一步分散，能够减少包层3以及纤芯4的变形，因此光波导封装件100的发光元件10与纤芯4之间的光轴偏移少。
图14是表示本公开的另一实施方式的发光装置200A的展开图。图15是省略了图14所示的发光装置200A的盖体的立体图。图16是从图14的剖切线XVI-XVI观察的发光装置200A的剖视图。另外，对与前述的实施方式对应的部分标注相同的符号，并省略重复的说明。在前述的实施方式中，对使用发光元件10的上部从各凹部8突出并将其覆盖地使用箱状的盖体11的结构进行了叙述。除此以外，如本实施方式的光波导封装件100A以及具备该光波导封装件100A的发光装置200A中公开的那样，也可以构成为发光元件10的整体收纳于凹部8，利用板状的盖体11A覆盖该凹部8并进行密封。通过采用这样的结构，能够简化盖体11A的结构。另外，在本实施方式那样的结构中，有时无法确保用于通过金属布线16将发光元件10与电极15连接的空间。例如，通过使用倒装纤芯片连接的发光元件10，仅在下表面与电极15连接，能够经由电极15与外部的电源供给电路连接。
在本公开的另一实施方式中，发光元件10并不限定于发光二极管(LightEmitting Diode；LED)，例如，也可以是LD(Laser Diode，激光二极管)、VCSEL(VerticalCavity Surface Emitting Laser，垂直腔面发射激光器)等。
以上，对本公开的实施方式进行了详细地说明，此外，本公开并不限定于上述的实施方式，在未脱离本公开的主旨的范围内，能够进行各种变更、改良等。当然能够将分别构成上述各实施方式的全部或者一部分在不矛盾的范围内适当地组合。
-符号说明-
1 基板
2 第一面(上表面)
3 包层
3a 第二面
3b 第三面
4 纤芯
4a、4b、4c 入射端面
5 光波导层
6 元件搭载部
7 内壁面
7a、7b、7c、7d 壁面
8 凹部
8a 第一边
8b 第二边
9ab、9bc、9cd、9ad 角部支承面
10 发光元件
11、11A 盖体
15 电极(第一金属体)
17 密封环(第二金属体)
18 分隔件
20 发光装置
41a、41b、41c 分割路
42 出射端面
43 合波部
44 会聚路
45 透镜
100、100A 光波导封装件
200、200A 发光装置。

Claims (11)

1.一种光波导封装件，具备：
基板，具有第一面；
包层，位于所述第一面上，且具有与所述第一面对置的第二面和位于该第二面的相反侧的第三面；以及
纤芯，位于该包层内，并沿着第一方向延伸，
所述包层在所述第三面开口，并且具有在朝向所述第一面的俯视时元件搭载部所在的凹部，
所述纤芯与所述凹部相连，
所述凹部具有与所述第三面相交的多个壁面和位于相邻的该壁面之间的角部支承面。
2.根据权利要求1所述的光波导封装件，其中，
所述角部支承面是曲面。
3.根据权利要求1所述的光波导封装件，其中，
所述角部支承面是平面。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的光波导封装件，其中，
所述壁面具有朝向所述凹部的中央突出的中间支承面。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的光波导封装件，其中，
所述凹部具有在所述俯视时所述元件搭载部所在的第一空间和与该第一空间相连的第二空间。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的光波导封装件，其中，
所述光波导封装件具有从所述元件搭载部延伸至所述第一面与所述第二面之间的第一金属体。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的光波导封装件，其中，
所述光波导封装件具有位于所述第三面、并且包围所述凹部的第二金属体。
8.根据权利要求7所述的光波导封装件，其中，
所述凹部的边缘在所述俯视时与所述第二金属体分离。
9.根据权利要求7或8所述的光波导封装件，其中，
所述凹部在所述俯视时具有最接近所述纤芯的第一边以及位于与该第一边相反的位置的第二边，
所述第一边与所述第二金属体的距离大于所述第二边与所述第二金属体的距离。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的光波导封装件，其中，
所述凹部在所述俯视时配置多个所述元件搭载部、并且具有将多个所述元件搭载部分隔的分隔件，
在所述俯视时在与所述第一方向相交的第二方向上排列配置多个所述元件搭载部，相邻的元件搭载部在所述俯视时位于不同高度。
11.一种发光装置，包括：
权利要求1～10中任一项所述的光波导封装件；
发光元件，位于所述元件搭载部；以及
透镜，位于从所述纤芯出射的光的光路上。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111323878B (zh) * 2020-04-01 2021-10-15 联合微电子中心有限责任公司 一种激光器芯片与硅基光电子芯片的耦合对准装置及方法
EP4350401A1 (en) * 2021-05-28 2024-04-10 Kyocera Corporation Light source module
JPWO2022250118A1 (zh) * 2021-05-28 2022-12-01
JPWO2023033107A1 (zh) * 2021-09-01 2023-03-09
WO2023100927A1 (ja) * 2021-11-30 2023-06-08 京セラ株式会社 光導波路パッケージおよび光源モジュール
DE102022106948A1 (de) * 2022-03-24 2023-09-28 Ams-Osram International Gmbh Optoelektronisches bauelement
WO2024048686A1 (ja) * 2022-08-31 2024-03-07 京セラ株式会社 光導波路パッケージ

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08110446A (ja) * 1994-10-12 1996-04-30 Hitachi Ltd 光伝送モジュール
EP1378777A2 (en) * 2002-07-02 2004-01-07 Omron Corporation Optical waveguide device, manufacturing method thereof, and optical communication apparatus
US20040057653A1 (en) * 2002-09-25 2004-03-25 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Integrated optical element, integrated optical element fabrication method, and light source module
CN1670546A (zh) * 2004-03-17 2005-09-21 欧姆龙株式会社 光波导装置和光波导装置的制造方法以及光波导装置的中间体
JP2011099921A (ja) * 2009-11-04 2011-05-19 Sumitomo Bakelite Co Ltd 光素子搭載基板、光電気混載基板および電子機器
US20150370015A1 (en) * 2014-06-19 2015-12-24 Fujitsu Limited Optical module, manufacturing method of optical module, and optical device

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6146911A (ja) 1984-08-10 1986-03-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 導波形光モジユ−ル
JP3125385B2 (ja) * 1991-12-12 2001-01-15 日本電気株式会社 光結合回路
DE4232608C2 (de) * 1992-09-29 1994-10-06 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Herstellen eines Deckels für eine integriert optische Schaltung
DE19549395A1 (de) * 1995-02-07 1996-10-31 Ldt Gmbh & Co Bilderzeugungssysteme zur Bestimmung von Sehfehlern an Probanden und für deren Therapie
JPH0961651A (ja) * 1995-06-14 1997-03-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> ハイブリッド光集積回路
DE19917325C2 (de) * 1999-04-16 2001-06-21 Siemens Ag Fassung für opto-elektronische Bauelemente
JP3709313B2 (ja) 1999-12-15 2005-10-26 日本オプネクスト株式会社 双方向通信光モジュール用素子及びその検査方法
JP3954510B2 (ja) 2003-02-25 2007-08-08 Ｔｄｋ株式会社 埋込型光部品及びその製造方法並びに埋込型光部品を用いた光回路
US7221277B2 (en) 2004-10-05 2007-05-22 Tracking Technologies, Inc. Radio frequency identification tag and method of making the same
JP4579868B2 (ja) * 2006-06-08 2010-11-10 日本電信電話株式会社 光集積回路
JP6940749B2 (ja) * 2016-04-28 2021-09-29 日亜化学工業株式会社 発光装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08110446A (ja) * 1994-10-12 1996-04-30 Hitachi Ltd 光伝送モジュール
EP1378777A2 (en) * 2002-07-02 2004-01-07 Omron Corporation Optical waveguide device, manufacturing method thereof, and optical communication apparatus
US20040057653A1 (en) * 2002-09-25 2004-03-25 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Integrated optical element, integrated optical element fabrication method, and light source module
CN1670546A (zh) * 2004-03-17 2005-09-21 欧姆龙株式会社 光波导装置和光波导装置的制造方法以及光波导装置的中间体
JP2011099921A (ja) * 2009-11-04 2011-05-19 Sumitomo Bakelite Co Ltd 光素子搭載基板、光電気混載基板および電子機器
US20150370015A1 (en) * 2014-06-19 2015-12-24 Fujitsu Limited Optical module, manufacturing method of optical module, and optical device

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WO2021065948A1 (ja) 2021-04-08

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