JP2001264594A - 光デバイスおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低損失で高い信頼性を有する小型デバイスを
低価格で提供する。 【解決手段】 本発明の光デバイスは、基板と、基板に
形成された少なくとも一つの第１溝と、第１溝内に配置
された光ファイバと、光ファイバを斜めに横切る少なく
とも一つの第２溝とを備えた光デバイスであって、更
に、第２溝内に挿入され、光ファイバを伝搬する光の少
なくとも一部を反射または回折する面を有する光学部材
を備えている。この光学部材によって反射又は回折され
た光を受け取る位置に受光素子が配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ伝送路
に接続して、光信号を受信あるいは送受信することので
きる光デバイスおよびその製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】波長分割多重（WDM: Wavelength Divisi
on Multiplexing）によれば、光伝送システムの伝送容
量を増加することができる。また、それだけではなく、
双方向伝送や、異種信号の同時伝送を可能にすることも
できる。このように波長分割多重は、光伝送システムに
おけるサービス要求に対して柔軟に応えることができる
ものであり、中継伝送系、加入者系、および構内伝送系
等のさまざまの光伝送システムヘの適用が可能である。

【０００３】近年、特に、センター局から多チャンネル
の映像情報やデータを一般家庭まで光ファイバを用いて
伝送する光加入者系システムが提案され、検討されてい
る。これらのシステムでは、一般家庭の加入者端末にお
いて、波長多重される異種の光信号を同時に受信するた
めの複数の受光装置と、家庭からセンターに向けたリク
エストやデータをおくるための発光装置とが必要とな
る。例えば、この種の目的に用いられる装置が、参考文
献（I. Ikushima et al.,"High-performance compact o
ptical WDM transceiver module for passive double s
tar subscriber systems," Journal of Lightwave Tech
nology, vol.13, No.3, March 1995.）に開示されてい
る。

【０００４】図３０は、双方向信号伝送に適用可能な受
光用光デバイスの従来例を示している。この装置は、特
開平６−３３１８３７号公報に開示されている。

【０００５】この装置では、図３０に示されるように、
第１光ファイバ２０１２と第２光ファイバ２０１４とが
間隙（数μｍ程度）を介して直列的に結合されている。
第１光ファイバ２０１２の一端は、光軸に対して斜めに
カットされ、その部分には光信号の一部を反射させ残り
を透過させる半透過・半反射面２０１１が形成されてい
る。同様に、第２光ファイバ２０１４の一端も、光軸に
対して斜めにカットされ、その部分には、光信号の一部
を反射させ残りを透過させる半透過・半反射面２０１３
が形成されている。

【０００６】第２光ファイバの半透過・半反射面２０１
３が第１光ファイバ２０１２の半透過・半反射面２０１
１と対向するように、かつ各々の光軸が一直線状になる
ように、第１及び第２光ファイバ２０１２及び２０１４
が配置される。

【０００７】図中右から伝搬してきた光信号は、第１光
ファイバ２０１２の半透過・半反射面２０１１によって
反射され、光ファイバ２０１２から外部に出射される。
その光信号の経路上に第１フォトダイオード２０１５が
配置され、この光信号を受光して電気信号を生成する。

【０００８】図中左から伝搬してきた光信号は、第２光
ファイバ２０１４の半透過・半反射面２０１３によって
反射されて、第２光ファイバ２０１４から外部に出射さ
れる。その光信号の経路上には第２フォトダイオード２
０１６が配置され、この光信号を受光して電気信号を生
成する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この従来の光デバイス
では、斜めにカットされた光ファイバの端面に直接に半
透過・半反射面を形成している。このために、（１）光
ファイバの端面が平滑になるように特殊なカットをする
か、斜めにカットを行った後に研磨加工を施す必要があ
る。また、（２）光ファイバの端面に半透過・半反射面
を形成するために、光ファイバの端面上に薄膜を堆積す
る必要がある。真空蒸着装置等の薄膜堆積装置内に光フ
ァイバを挿入し、その端面に薄膜を堆積する工程は製造
のスループットを低下させる。

【００１０】また、２本の異なる光ファイバを別々に斜
めカットした後光軸を揃えるように配置するため、
（３）光軸を高精度に調整する必要があるとともに、
（４）光軸ずれによって、２本の光ファイバ間の光の伝
搬損失が増大しやすく、また、装置間で伝送損失の大き
さにばらつきがある。また、（５）２本の光ファイバの
光軸が揃った状態では、光ファイバ間隙が数μｍ程度で
あっても、光ファイバと空気との間に屈折率差があるた
め、信号光が間隙で屈折し、伝送損失が極めて大きくな
るおそれがある。

【００１１】本発明は上記した問題点に鑑み、小型化、
集積化、軽量化をはかると共に、生産性を向上させて低
コストな光デバイスを提供することを目的としている。

【００１２】本発明の他の目的は、光ファイバ伝送路に
接続して、光信号を受信あるいは送信する双方向の光デ
バイス及びその製造方法を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の光デバイスは、
基板と、該基板に形成された少なくとも一つの第１溝
と、該第１溝内に配置された光ファイバと、該光ファイ
バを斜めに横切る少なくとも一つの第２溝とを備えた光
デバイスであって、更に、該第２溝内に挿入され、該光
ファイバを伝搬する光の少なくとも一部を反射または回
折する面を有する光学部材を備えている。

【００１４】好ましい実施形態では、前記第２溝内にお
いて、少なくとも前記光学部材と前記光ファイバとの間
には、該光ファイバのコア部の屈折率ｎ_fにほぼ等しい
屈折率ｎ_rを持つ材料が埋められている。

【００１５】好ましい実施形態では、前記屈折率ｎ_rと
前記屈折率ｎ_fとの間には、０．９≦（ｎ_r／ｎ_f）≦
１．１の関係がある。

【００１６】好ましい実施形態では、前記屈折率ｎ_rを
持つ材料は樹脂から形成されている。

【００１７】好ましい実施形態では、前記屈折率ｎ_rを
持つ材料は紫外線硬化樹脂から形成されている。

【００１８】ある実施形態では、前記第２溝の内壁には
微細な凹凸が存在する。

【００１９】ある実施形態では、前記光学部材は、選択
された範囲の波長を有する光を選択的に反射する。

【００２０】ある実施形態では、前記光学部材は、選択
された範囲の波長を有する光を選択的に透過する。

【００２１】好ましい実施形態では、前記光学部材は、
屈折率ｎ_bを持つ材料から形成されたベースと、該ベー
ス上に形成された誘電体多層膜とを備えており、該屈折
率ｎ _bと前記屈折率ｎ_fとの間には、０．９≦（ｎ_b／
ｎ_f）≦１．１の関係がある。

【００２２】ある実施形態では、前記光学部材の前記面
は回折格子を有する。

【００２３】ある実施形態では、前記基板は前記光ファ
イバを伝搬する信号光に対して透明な材料から形成され
ている。

【００２４】ある実施形態では、前記基板はガラスから
形成されている。

【００２５】ある実施形態では、前記基板はセラミック
から形成されている。

【００２６】ある実施形態では、前記基板は半導体から
形成されている。

【００２７】好ましい実施形態では、前記光学部材の前
記面の法線は、前記光ファイバの光軸と平行ではない。

【００２８】好ましい実施形態では、前記第２溝は、前
記基板の上面に対して傾斜している。

【００２９】ある実施形態では、前記光学部材によって
反射または回折された光を受け取る少なくとも１つの光
学素子を、前記基板上に備えている。

【００３０】ある実施形態では、前記光学部材を透過し
た光を受け取る少なくとも１つの第２光学素子を、前記
基板上に更に備えている。

【００３１】ある実施形態では、前記基板は、上面と底
面とを有しており、該基板の該底面に配置され、前記光
学部材により反射または回折された光を受け取る第１受
光素子と、該基板の該上面に配置され、該光学部材によ
り反射または回折された光を受け取る第２受光素子とを
更に備えている。

【００３２】ある実施形態では、前記基板は、上面と、
反射器の取り付けられた底面とを有しており、該基板の
該上面に配置され、前記光学部材により反射または回折
された光を受け取る第１受光素子と、該基板の該上面に
配置され、該光学部材により反射または回折された光
を、該反射器を介して受け取る第２受光素子とを更に備
えている。

【００３３】前記基板は、上面と底面と複数の側面とを
有しており、該基板の該複数の側面の一つに配置され、
前記光学部材により反射または回折された光を受け取る
第１受光素子と、該基板の該複数の側面の他の一つに配
置され、該光学部材により反射または回折された光を受
け取る第２受光素子とを更に備えている。

【００３４】ある実施形態では、前記光学素子は、受け
取った光に応じた電気信号を生成する受光素子である。

【００３５】好ましい実施形態では、前記受光素子は、
前記基板上に固定されている。

【００３６】好ましい実施形態では、前記受光素子の受
光面と前記基板との間には、前記光ファイバのコア部の
屈折率ｎ_fにほぼ等しい屈折率ｎ_pを持つ材料が埋められ
ている。

【００３７】ある実施形態では、前記受光素子の受光面
には低反射率膜が形成されている。

【００３８】ある実施形態では、前記第２溝の数は複数
であり、該複数の第２溝のそれぞれに、異なるフィルタ
特性を持つ光学部材が挿入されている。

【００３９】ある実施形態では、前記第１溝の数は複数
であり、前記第２溝の数は単数であり、該単一の第２溝
が該複数の第１溝を横切っている。

【００４０】ある実施形態では、前記第１溝の数は複数
であり、該複数の第１溝は、ほぼ平行となるように前記
基板上に配列されている。

【００４１】ある実施形態では、前記基板上には、前記
第１溝に交差する方向に沿って第３溝が形成されてお
り、該第３溝内には他の光ファイバが設けられており、
前記光学部材から反射又は回折された光が該他の光ファ
イバに結合される。

【００４２】ある実施形態では、前記光ファイバの端部
に半導体レーザから出射されたレーザ光が結合される。

【００４３】ある実施形態では、前記基板は該上面に凹
部を有しており、該基板の該凹部に配置された半導体レ
ーザを備えており、前記光ファイバの端部はレンズ状に
加工されており、該半導体レーザの出射光が該光ファイ
バに光学的に結合する。

【００４４】ある実施形態では、前記光ファイバの端部
は、前記レンズ状部分の位置を前記半導体レーザ素子に
対して相対的に移動させることのできる可動部を有して
おり、前記半導体レーザの出射光が該光ファイバに光学
的に結合される状態で該可動部が固定されている。

【００４５】ある実施形態では、前記基板は該上面に凹
部を有しており、該基板の該凹部に配置された半導体レ
ーザと、該半導体レーザの出射光を該光ファイバに光学
的に結合するレンズとを備えている。

【００４６】ある実施形態では、前記半導体レーザと前
記レンズとを支持する支持部材が前記基板の凹部に配置
されている。

【００４７】ある実施形態では、前記支持部材上に配置
された前記半導体レーザは、検査により選別された後
に、前記基板の凹部に配置される。

【００４８】ある実施形態では、前記半導体レーザから
のレーザ光の一部を受け取る受光素子を前記基板上に備
えている。

【００４９】ある実施形態では、前記光ファイバは、該
光ファイバを伝搬する信号光の波長帯域においてシング
ルモードファイバとして機能する第１部分と、該信号光
の波長帯域においてマルチモードファイバとして機能す
る第２部分と、該第１部分及び該第２部分を接続する接
続部分とを有しており、該第１部から該第２部分に向か
って該接続部のコア径がゆるやかに連続して変化してい
る。

【００５０】ある実施形態では、前記光ファイバのう
ち、前記マルチモードファイバとして機能する第２部分
のコア径は、シングルモードファイバの一部を加熱処理
することによって増加されたものである。

【００５１】ある実施形態では、前記第３溝内の前記他
の光ファイバは、マルチモードファイバから形成されて
おり、前記光学部材から反射又は回折された光を該他の
光フアイバを介して受け取る受光素子を更に備えてい
る。

【００５２】ある実施形態では、前記基板には電気配線
パターンが形成されており、前記受光素子は、該電気配
線パターンに接続されている。

【００５３】ある実施形態では、前記受光素子の信号処
理を行うための半導体電気素子が、前記電気配線パター
ンに接続されている。

【００５４】ある実施形態では、前記光ファイバの一端
には、他の光ファイバに接続するための光コネクタが取
り付けられている。

【００５５】ある実施形態では、前記基板の上面を覆う
ように形成された保護膜を更に備えている。

【００５６】ある実施形態では、前記基板は、前記光フ
ァイバの取り出し口と、外部と電気的に接続するための
複数の端子とを有する箇体内に収容されている。

【００５７】ある実施形態では、前記半導体レーザは前
記支持部材上に第１の半田材料によって接続され、該支
持部材は該第１の半田材料の融点よりも高い融点を持つ
第２の半田材料によって前記基板上に接続されている。

【００５８】ある実施形態では、前記基板は、前記光フ
ァイバの取り出し口と、外部と電気的に接続するための
複数の端子とを有する箇体内に収容されており、該基板
は前記第２の半田材料の融点よりも低い融点を持つ第３
の半田材料によって該箇体の底部に接続されている。

【００５９】本発明の他の光デバイスは、基板と、該基
板に形成された少なくとも一つの第１溝と、該第１溝内
に配置され、双方向に信号光を伝搬する光ファイバと、
該光ファイバを斜めに横切る少なくとも一つの第２溝と
を備えた光デバイスであって、更に、該第２溝内に挿入
され、該光ファイバを伝搬する双方向信号光の少なくと
も一部を反射または回折する面を有する光学部材と、該
双方向信号光のうち、該光学部材によって反射または回
折された光をそれぞれ受け取る２つの受光素子と、を備
えている。

【００６０】ある実施形態では、前記光ファイバを横切
る第３溝と、該第３溝内に挿入され、該光ファイバを伝
搬する不要な波長成分の光を反射除去する面を有する第
２の光学部材と、を更に備えている。

【００６１】ある実施形態では、前記第２溝は前記光フ
ァイバの光軸に対して垂直である。

【００６２】ある実施形態では、前記第３溝中に挿入さ
れた前記第２の光学部材による反射光が前記２つの受光
素子に混入しないように、前記第２溝及び該第３溝は前
記光ファイバの光軸に対して異なる角度に形成されてい
る。

【００６３】好ましい実施形態では、前記第２溝内にお
いて、少なくとも前記光学部材と前記光ファイバとの間
には、該光ファイバのコア部の屈折率ｎ_fにほぼ等しい
屈折率ｎ_rを持つ材料が埋められている。

【００６４】好ましい実施形態では、前記屈折率ｎ_rと
前記屈折率ｎ_fとの間には、０．９≦（ｎ_r／ｎ_f）≦
１．１の関係がある。

【００６５】ある実施形態では、前記屈折率ｎ_rを持つ
材料は樹脂から形成されている。

【００６６】ある実施形態では、前記屈折率ｎ_rを持つ
材料は紫外線硬化樹脂から形成されている。

【００６７】ある実施形態では、前記第２溝の内壁には
微細な凹凸が存在する。

【００６８】ある実施形態では、前記光学部材は、選択
された範囲の波長を有する光を選択的に反射する。

【００６９】ある実施形態では、前記光学部材は、選択
された範囲の波長を有する光を選択的に透過する。

【００７０】ある実施形態では、前記光学部材は、屈折
率ｎ_bを持つ材料から形成されたベースと、該ベース上
に形成された誘電体多層膜とを備えており、該屈折率ｎ
_bと前記屈折率ｎ_fとの間には、０．９≦（ｎ_b／ｎ_f）≦
１．１の関係がある。

【００７１】ある実施形態では、前記光学部材の前記面
は回折格子を有する。

【００７２】ある実施形態では、前記基板は前記光ファ
イバを伝搬する信号光に対して透明な材料から形成され
ている。

【００７３】ある実施形態では、前記基板はガラス材料
から形成されている。

【００７４】ある実施形態では、前記基板はプラスティ
ック材料から形成されている。

【００７５】ある実施形態では、前記双方向信号光は、
相互に異なる波長を有しており、前記光学部材は、透明
でかつ光ファイバの屈折率とほぼ同じ屈折率を有するベ
ースと、該ベースの２つの主面上に形成された２つの反
射コートとを有しており、該２つの反射コートは、それ
ぞれ、異なる反射特性を示す。

【００７６】ある実施形態では、前記反射コートは、金
属薄膜から形成されている。

【００７７】ある実施形態では、前記２つの反射コート
が、それぞれ、多層薄膜構造を有している。

【００７８】ある実施形態では、前記２つの受光素子の
それぞれは、カン状箇体にシーリングして実装されてお
り、該カン状箇体と陥合するように前記基板には２つの
凹部が形成されている。

【００７９】ある実施形態では、前記２つの受光素子
は、前記基板に形成された電気配線パターンに接続され
ている。

【００８０】ある実施形態では、前記電気配線パターン
は、前記２つの受光素子の少なくとも１つから出力され
る電気信号を検出して信号処理する電気集積回路素子に
接続されている。

【００８１】ある実施形態では、前記光ファイバは、該
光ファイバを伝搬する信号光の波長帯域においてシング
ルモードファイバとして機能する第１部分と、該信号光
の波長帯域においてマルチモードファイバとして機能す
る第２部分と、該第１部分及び該第２部分を接続する接
続部分とを有しており、該第１部から該第２部分に向か
って該接続部のコア径がゆるやかに連続して変化してい
る。

【００８２】ある実施形態では、前記基板は、前記光フ
ァイバの取り出し口と、外部と電気的に接続するための
複数の端子とを有する箇体内に収容されている。

【００８３】ある実施形態では、前記光ファイバ内を双
方向に伝搬する光の波長は、１．３μｍ帯及び／又は
１．５μｍ帯に属し、前記第２の光学部材によって除去
される不要な光の波長は０．９８μｍ帯又は１．４８μ
ｍ帯に属する。

【００８４】本発明の光デバイスの製造方法は、基板の
上面に第１溝を形成する工程と、光ファイバの一部を該
第１溝内に埋込み固定する工程と、該光ファイバを斜め
に横切る第２溝を形成する工程と、該第２溝内に該光フ
ァイバを伝搬する光の少なくとも一部を反射または回折
する面を有する光学部材を挿入し固定する工程と、を包
含する。

【００８５】好ましい実施形態では、前記第２溝内に前
記光学部材を挿入し固定する工程は、該第２溝内におい
て、少なくとも前記光学部材と前記光ファイバとの間
に、該光ファイバのコア部の屈折率ｎ_fにほぼ等しい屈
折率ｎ_rを持つ材料を埋め込む工程を包含する。

【００８６】好ましい実施形態では、前記屈折率ｎ_rと
前記屈折率ｎ_fとの間には、０．９≦（ｎ_r／ｎ_f）≦
１．１の関係がある。

【００８７】ある実施形態では、前記基板上に少なくと
も一つの受光素子を配置する工程を更に包含する。

【００８８】ある実施形態では、前記基板上に少なくと
も一つの受光素子を配置する工程を更に包含する。

【００８９】ある実施形態では、前記基板上に少なくと
も一つの発光素子を配置する工程を更に包含する。

【００９０】本発明の他の光デバイスの製造方法は、基
板の上面に複数の第１溝を形成する工程と、光ファイバ
の一部を該複数の第１溝内の各々に埋込み固定する工程
と、該複数の光ファイバを斜めに横切る第２溝を形成す
る工程と、該第２溝内に該光ファイバを伝搬する光の少
なくとも一部を反射または回折する面を有する光学部材
を挿入し固定する工程と、を包含する。

【００９１】好ましい実施形態では、前記光学部材の前
記面の法線方向と前記光ファイバの光軸方向との為す角
度、５度以上４０度以下である。

【００９２】本発明の光デバイスは、基板と、該基板に
形成された少なくとも一つの第１溝と、該第１溝内に配
置された光ファイバと、該光ファイバを斜めに横切る該
基板の端面と、を備えた光デバイスであって、更に、該
光ファイバのコア部の屈折率とほぼ同じ屈折率を有する
材料によって、該基板の該端面上に貼り付けられた、該
光ファイバを伝搬する光の少なくとも一部を反射または
回折する面を有する光学部材と、該基板上に配置された
受光素子であって、該光ファイバ内を伝搬する光の一部
のうち該光学部材によって反射された光を受け取る受光
素子と、を備えている。

【００９３】ある実施形態では、前記受光素子は、前記
基板の前記第１溝が形成されている面上に配置されてい
る。

【００９４】ある実施形態では、前記受光素子は、前記
基板の前記第１溝が形成されている面の反対側の面上に
配置されている。

【００９５】ある実施形態では、前記光ファイバを横切
る第３溝と、該第３溝内に挿入され、特定の波長領域の
光を反射する第２の光学部材とを備え、該第２の光学部
材は、該光ファイバ内を伝搬する該特定の波長領域の光
が前記受光素子に入射しないようにする。

【００９６】ある実施形態では、前記光ファイバのコア
部の屈折率とほぼ同じ屈折率を有する樹脂材料によって
前記基板の上面に貼り付けられた、特定の波長領域の光
を反射する光学部材を備えており、前記受光素子は、該
光学部材の上に配置されている。

【００９７】ある実施形態では、前記受光素子の受光面
には、誘電体多層膜構造を有するフィルタが形成されて
いる。

【００９８】ある実施形態では、前記光ファイバは、光
ファイバ光伝送路に接続される。

【００９９】ある実施形態では、前記光ファイバには、
光ファイバ伝送路に接続するためのフエルール部が形成
されている。

【０１００】本発明の他の光デバイスの製造方法は、基
板上に第１溝を形成する工程と、光ファイバを該第１の
溝内に固定する工程と、該光ファイバを斜めに切断し、
該光ファイバの光軸に対して傾斜した端面を該基板上に
形成する工程と、該光ファイバを伝搬する光の少なくと
も一部を反射または回折する面を有する光学部材を、該
光ファイバのコア部の屈折率とほぼ同じ屈折率を有する
材料によって該傾斜端面に貼り付ける工程と、該光学部
材によって反射又は回折された光を受け取る受光素子を
該基板上に配置する工程と、を包含する。

【０１０１】このように、本発明の光デバイスでは、光
ファイバを基板の溝に埋め込み、その光ファイバを伝搬
する光を反射もしくは回折させる光学部材を埋め込むこ
とにより、任意の方向に信号光を取り出すことを可能に
している。

【０１０２】また、任意の方向に取り出される前記光
を、基板の上方に配置した半導体受光素子に屈折率整合
する樹脂を用いることにより不要な反射点を生じずに特
にこの光ファイバがマルチモード光ファイバである時に
はその接続は一層容易となる。

【０１０３】光学部材は誘電体と金属の多層膜構造を有
する層を光ファイバの屈折率とほぼ同程度の樹脂材料で
基体の両面を埋め込むことにより、あるいは、ある種の
光学部材の主面とは異なる面のみ光ファイバの屈折率と
ほぼ同程度の樹脂材料で埋め込むことによりフィルタ特
性を改良する。

【０１０４】回折により取り出される光は、半導体受光
素子配列に結合され、あるいは他の光ファイバを用いて
外部に取り出され、複数の異なる波長の光信号の中から
所望の波長のみを分波して取り出すことが容易にでき
る。

【０１０５】光ファイバがシングルモードファイバに接
続されるマルチモード光ファイバでその接続部のコア径
がゆるやかに連続して変化するあるいは、光ファイバが
シングルモードファイバと光ファイバを熱処理してマル
チモードファイバとする時には、モード径の拡大したマ
ルチモードファイバに光を結合することにより高効率で
シングルモードファイバに光を結合できる。

【０１０６】半導体レーザを基板の凹に配置し、光ファ
イバにレンズ機能を有するものを用いれば容易に光ファ
イバに光を結合できる。埋めこまれた光ファイバの一部
に可動部を有するときには半導体レーザを基板に接続し
た後光ファイバの可動部を調整してさらに光の光ファイ
バヘの結合の度合いを高めることができる。

【０１０７】半導体レーザとレンズを異なる基板上に配
置し光ファイバを埋め込む基板に配置するときには、あ
らかじめ半導体レーザの特性を検査により選別した後用
いることができるために光デバイスの歩留まりを向上で
きる。半導体レーザとレンズの結像スポットを前記のマ
ルチモードファイバと同程度にしておくことにより、数
μｍ程度の緩い精度で半導体レーザの光を光ファイバに
結合することができる。

【０１０８】基板からマルチモードファイバにより光を
取り出すときには、全ての光を半導体受光装置に取り込
むことで品質劣化を生じることなくアナログ信号の受光
を可能にする。

【０１０９】基板の表面には、半導体受発光素子と接続
するための電気配線パターンを形成でき、特に高周波信
号の場合は外部と接続する電気回路に対してインピーダ
ンス整合することができる。また半導体受発光素子の他
に電気信号処理をおこなうための電気素子を一体に形成
すれば電気的な整合が良好となると共に小型化が可能に
なる。

【０１１０】基板に埋めこまれる光ファイバから異なる
反射基体により異なる波長の信号を別々に取り出すよう
に配列配置すれば、波長多重伝送される光信号を一枚の
基板上で選別して取り出すことができる。

【０１１１】基板上に複数の光ファイバを配列して配置
すれば、一枚の基板上で複数の光ファイバで独立に光信
号を並列伝送する系に用いることができる。

【０１１２】基板上への素子形成が終了した後基板表面
を樹脂材料で覆うことにより基板表面上に配置される半
導体素子を、外部からの水分や雰囲気から保護すること
ができる。この基板は直接光ファイバ取り出し口と電気
接続端子を有する箇体に収容できる。

【０１１３】また半導体レーザと基板間の第１半田材
料、基板と基板間の第２半田材料、基板と前記箇体間を
接続する第三半田材料を、第１半田材料の融点が第２半
田材料より高く、第２半田材料の融点が第三の半田材料
より高くすることにより、それぞれの半田接続時に素子
が動かないようにし、信頼性を確保できる。

【０１１４】

【発明の実施の形態】本発明による光デバイスは、基板
の第１溝内に配置された光ファイバと、この光ファイバ
を斜めに横切る少なくとも一つの第２溝とを備えた光デ
バイスであって、第２溝内に挿入され、光ファイバを伝
搬する光の少なくとも一部を反射または回折する光学部
材を備えている。この光学部材の働きによって、光ファ
イバを伝搬する光をインライン配置された受光素子等で
受け取ることが可能となる。その結果、第２溝及びその
中の光学部材を透過した光を利用したり、光ファイバの
端部から他の光信号を光ファイバ内に導入することがで
きる。この結果、光ファイバと受光素子や発光素子とを
多様な配置関係で一体化したコンパクトな光伝送端末を
提供するすることが可能となる。

【０１１５】特に、第２溝内において光学部材と光ファ
イバとの間を、光ファイバのコア部の屈折率にほぼ等し
い屈折率を持つ材料で埋めた場合、第２溝の内壁に微細
な凹凸があったとしても、光ファイバを伝搬する光は、
第２溝の内壁によって、不必要な散乱・屈折の影響を受
けないで済む。このことは、第２溝の形成を極めて容易
にするものであり、例えば、第２溝の内壁を研磨によっ
て平滑化する必要が無くなる。

【０１１６】また、本発明によれば、基板の第１溝内に
光ファイバを配置した後に第２溝を形成するため、特別
な光軸アライメント工程が不要となり、製造工程が極め
て簡単化される。

【０１１７】以下、図面を参照ながら、本発明の実施例
を詳細に説明する。

【０１１８】（実施例１）まず、図１Ａ及び図１Ｂを参
照しながら、本発明による光デバイスの第１の実施例を
説明する。図１Ａは、本実施例の光デバイス（受光モジ
ュール）の第１の実施例の最上部のみを示す斜視図であ
り、図１Ｂは、光デバイスの光ファイバに沿って切り取
った断面図である。

【０１１９】この光デバイスは、深さが１３０μｍ程度
のＶ溝（第１溝）３が平坦な上面に形成されたガラス基
板（厚さ２ｍｍ、縦×横＝５ｍｍ×３ｍｍ）１を用いて
構成されている。Ｖ溝３内には、外径１２５μｍの光フ
ァイバ２が配置されており、この光ファイバ３を（その
光軸に対して）斜めに横切るように、平行溝（第２溝）
４がガラス基板１の上面に形成されている。この平行溝
４によって、光ファイバ２には斜めにスリットが形成さ
れ、それによって空間的に離れた２つの部分に分離され
ている。本実施例では、平行溝４の内壁に立てた法線が
光軸に対して３０度の角度を形成するように平行溝４を
形成している。

【０１２０】Ｖ溝３のサイズは、光ファイバ２を安定に
保持できるように設計される。Ｖ溝３の深さは、光ファ
イバ２を完全に内部に含み得るものであることが好まし
いが、光ファイバ２の最上部が基板１の上面よりも僅か
に上に位置しても大きな問題はない。また、Ｖ溝３に代
えて、光軸に垂直な面における断面が矩形形状やＵ字型
形状を有する溝を採用しても良い。

【０１２１】平行溝４は、その溝幅（溝内壁の間隔ある
いは分離された２つの光ファイバの間隔）が約１００μ
ｍ程度またはそれ以下の溝であることが好ましい。本発
明では、この平行溝４の中に光学部材が挿入されてい
る。本実施例の場合、１．５５μｍ帯の光を選択的に反
射するフィルタ特性を有する光反射基体（厚さ８０μ
ｍ）５が平行溝４内に挿入されている。この光反射基体
５は、ベースとなる石英基板と、その少なくとも一方の
主面上にシリコン酸化膜とチタン酸化膜とを交互に積層
した誘電体多層膜（フィルタ膜）とを備えており、それ
によって特定波長範囲内の光に対して高い反射率を示す
フィルタ特性が提供される。光反射基体５は、平行溝４
内に完全に収納される必要はなく、基板１の上面より上
に光反射基体５の一部が突出してもいてもよく、光ファ
イバ２を伝搬してくる信号光を受光できるように配置さ
れていればよい。

【０１２２】平行溝４内において光反射基体５を安定に
固着するため、紫外線硬化樹脂７が使用されている。こ
の樹脂は、少なくとも硬化後において、信号光の波長
（本実施例では、１．５５μｍ帯）の光に対して実質的
に透明となるように選択される。

【０１２３】図２は、平行溝４及び基体５の近傍をより
詳細に示す断面図である。平行溝４の内壁、より正確に
は、平行溝４を介して相互に対向する光ファイバ２の端
面は、光ファイバ２の光軸を斜めに横切っている。この
ため、平行溝４の内部に光ファイバのコア部の屈折率ｎ
_fと異なる屈折率の材料が存在すると、光ファイバ２を
伝搬する光は、平行溝４において屈折する。それによっ
て、平行溝４における伝搬ロスが生じるおそれがある。
また、ダイシング加工などの平行溝を形成する工程によ
って、平行溝４の内壁は、損傷（機械的／化学的損傷）
を受けやすく、平行溝４の内壁には微細な凹凸が形成さ
れることが多い。

【０１２４】これらの場合であっても、光ファイバ２の
コア部の屈折率ｎ_fとほぼ等しい屈折率ｎ_rを持つ材料
で、平行溝４の内壁と光反射基体５との間が埋められて
いると、光ファイバ２を伝搬する光は、微細な凹凸を感
じることなく、しかも、光軸を変化させずにまっすぐ、
平行溝４を越えて光ファイバ間を伝わって行く。実験に
よれば、屈折率ｎ_rと屈折率ｎ_fとの間には、０．９≦
（ｎ_r／ｎ_f）≦１．１の関係があることが好ましいこと
がわかっている。以下、特に断らない限り、本願明細書
にて言及する樹脂は、何れも、上記不等式を満足するよ
うな屈折率を有するものである。

【０１２５】図１Ａ及び図１Ｂを再び参照する。基板１
の上面には、光反射基体５によって反射された１．５５
μｍ帯の信号光を検出するためのＩｎＧａＡｓ半導体受
光素子６が配置されている。半導体受光素子６と外部回
路との間で相互接続を行うための電極８が、基板１の上
面に形成されている。

【０１２６】図中の矢印９は、光ファイバ２の他端から
伝送される波長１．５５μｍ帯の光信号の進路を示して
いる。この光信号の波長から大きくシフトした波長を持
つ光は、光反射基体５によってほとんど反射されないた
め、光反射基体５を透過し、半導体受光素子６の受光部
に届かない。

【０１２７】図３は、フィルタ膜の形成された光反射基
体５の代わりに、回折格子の形成された基体を光学部材
として平行溝４内に挿入した例を示している。この回折
格子によって、光ファイバ２を伝搬する光は回折され、
複数の回折光が形成される。このうち、最も強度の高い
次数の回折光を受け取ることができる位置に受光素子の
受光部を配置する。異なる波長を持つ複数の信号光が光
ファイバを伝搬してくる場合、それらの波長に応じて回
折角度が異なる。このため、各信号光に対応して、異な
る位置に受光部（例えば、フォトダイオードＰＤ１、Ｐ
Ｄ２、ＰＤ３）を配置すれば、各信号光を別個に検出す
ることができる。受光素子の小型化のためには、これら
複数の受光部を一つの半導体基板に設けることが好まし
い。

【０１２８】次に、図４Ａから図４Ｃを参照しながら、
基体５によって反射された信号光の進行経路について説
明する。

【０１２９】図４Ａに示されるように、本実施例では光
ファイバと受光素子との間には樹脂が設けられる。屈折
率ｎ_rが光ファイバのコア部の屈折率ｎ_fとほぼ等しくな
る樹脂が選択される。この樹脂は、少なくとも信号光の
経路を埋めるように設けられている。もし、樹脂が信号
光の経路を埋めていない場合、信号光の屈折や散乱が生
じるため、受光素子は効率よく信号光を受け取ることが
できない。また、そのような場合、光ファイバは円柱状
構造を有しているため、レンズ効果によって信号光の経
路が複雑になる。

【０１３０】本実施例のように、屈折率ｎ_rが光ファイ
バのコア部の屈折率ｎ_fにほぼ等しくなる樹脂が挿入さ
れることによって、図４Ｂに示されるように、信号光は
真っ直ぐに受光素子の受光部に入射することができる。
図４Ｃは、樹脂の有無によって、信号光の進路がどのよ
うに変化するかを模式的に示している。屈折や散乱が生
じると、受光部上での信号光のスポットサイズが大きく
なり、受光素子による検出感度や応答速度が低下するこ
となる。実験によれば、屈折率ｎ_rと屈折率ｎ_fとの間に
は、０．９≦（ｎ_r／ｎ_f）≦１．１の関係があることが
好ましいことがわかっている。なお、同様の屈折率を持
つ限り、樹脂以外の材料を用いても良い。

【０１３１】このように本実施例の配置によれば、光反
射基体５によって選択的に反射された信号光は、基板１
中を透過しない。このため、基板１は必ずしも信号光に
対して透明である必要はない。ガラス基板１以外に、セ
ラミック基板や半導体基板を用いても良い。半導体基板
を用いた場合、受光素子に接続される回路を同一半導体
基板上に前もって形成しておくことも可能である。

【０１３２】以下に、図１Ａ及び図１Ｂに示す光デバイ
スの動作を説明する。

【０１３３】光ファイバ２を通して伝送されてきた光信
号（例えば、１．５５μｍ帯のレーザ光）は、光ファイ
バ２の光軸に対して斜めに形成された平行溝４中の光反
射基体５によって斜めに反射される。より詳細には、平
行溝４の内壁に立てた法線（正確には、「光反射基体５
の主面に立てた法線」）と光ファイバ２の光軸との作る
角度が約３０度の場合、反射光と光ファイバ２の光軸と
の作る角度が約６０度となるように信号光は反射され
る。他方、１．５５μｍ帯に属さない光、例えば、１．
５５μｍから０．２μｍ程度以上ずれた波長を持つ光が
光ファイバ２を伝送されてきた場合、その光のほとんど
は、光反射基体５によって反射されることなく、それを
透過することになる。

【０１３４】本実施例の場合、図１Ａからわかるよう
に、上記法線と光ファイバの光軸の両方を含む平面が、
基板１の上面に対して垂直となるように平行溝４の向き
が設定されている。

【０１３５】このような配置によって、所望の波長範囲
内の光信号がガラス基板１の上面から基板外側に選択的
に取り出される。取り出された光信号を受け取れる位置
に光信号検出用の半導体受光素子６が配置される。

【０１３６】この半導体受光素子６によって、１．５５
μｍ帯の光信号は電気信号に変換され、電極８から外部
に取り出される。樹脂７は半導体受光素子６の電極を電
極８に圧着固定すると同時に、屈折率が光ファイバ２か
ら取り出される光信号に対して屈折や散乱を生じないよ
うに選ばれたものである。

【０１３７】半導体受光素子６の表面には半導体層表面
（受光面）で光信号の反射を生じないように、あらかじ
め低反射率コートが施されている。このため、光ファイ
バ２を伝搬する波長１．５５μｍの光信号のほとんどが
半導体受光素子６の受光部に取り込まれる。

【０１３８】ここで用いる半導体受光素子６は波長１．
５５μｍの光信号に対して透明なＩｎＰ半導体結晶基板
が使われるので、光信号の入射方向は結晶成長側もしく
は結晶基板側のいずれでも良い。

【０１３９】この受光用光デバイスによれば、光ファイ
バ２の光信号出射点と半導体受光素子の受光部との距離
を短く（約６０〜３００μｍ程度）、しかも、再現性良
く一定の値に設定できる。このため、光信号出射点から
光が空間的に拡がって半導体受光素子の受光部以外の領
域に到達することが抑制される。その結果、光ファイバ
２を伝搬する波長１．５５μｍの光信号の９０％以上が
半導体受光素子６に取り込まれ、高い受光効率が容易に
達成される。しかも、従来の受光用半導体装置の様に光
ファイバの光出射端面やレンズ端面や半導体受光素子端
面等の複数の瑞面間での光信号の多重反射効果による信
号劣化等の問題が無い。このため、高い信号品質を必要
とするアナログ光信号伝送系の受光用としても用いるこ
とができる。また、全ての構成要素が、ガラス基板１に
対して固定されているので、外部からの振動や外部の温
度変化に伴う位置ずれで特性が変化するといった問題が
無く、長時間の信頼性にも優れている。

【０１４０】次に、上記受光用光デバイスの製造方法を
説明する。

【０１４１】まず、機械的な切削によってガラス基板１
の上面にＶ溝３を形成する。次に、例えば真空蒸着法に
よって、ガラス基板１の表面上に導電性薄膜を堆積した
後、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程によっ
て、その導電性薄膜を所望の電極パターンに加工し、そ
れによってパターニングされた導電性薄膜から電極８を
形成する。この時、上記工程によって、電極８を形成す
ると同時に、平行溝４を形成するべき位置と受光素子を
配置するべき位置とを表示する「位置合わせ用マーク」
をガラス基板１上に形成することが好ましい。

【０１４２】次に、光ファイバ２を樹脂材料を用いてＶ
溝３中に埋め込む。

【０１４３】樹脂を硬化した後に、ガラス基板１上にお
いて前述の位置合わせ用マークが示す位置に平行溝４を
形成する。平行溝４の形成は、ワイヤソウやダイシング
ソウと呼ばれる切断装置によって容易に行うことができ
る。

【０１４４】次に、光反射基体５を平行溝４内に樹脂と
共に挿入し、その樹脂を硬化する。この時、樹脂の屈折
率を光ファイバ２のコア部の屈折率と同程度に設定する
ことが好ましい。樹脂の屈折率を光ファイバ２のコア部
の屈折率と同程度に設定することによって、平行溝４の
内壁（切断面）の荒れによる過剰な光損失（光信号の散
乱）を抑制できる。樹脂としては、紫外線硬化樹脂が好
ましい。硬化のための加熱工程を行う必要がないからで
ある。

【０１４５】次に、樹脂７を用いて、半導体受光素子６
をガラス基板１上の位置合わせ用マークで示す位置に固
定する。位置合わせは、ガラス基板１上の位置合わせ用
マークと半導体受光素子６とをガラス基板１の上方から
観察しながら、両者の位置を整合させることによりよっ
て実現する。この位置合わせには、あらかじめ、半導体
受光素子６の側にも受光部の位置を示すマークが形成し
ておく方法を用いればさらに精度良く、互いの位置合わ
せを行うことができる。

【０１４６】前述した半導体受光素子６の結晶基板側か
ら光信号を入射する場合には、実装時の表面側となるＩ
ｎＧａＡｓ結晶成長層側に受光部の位置を示すマークを
形成することになる。このため、例えば半導体受光素子
６の電極形成時に、同時に、位置合わせ用マークを形成
できるため、半導体受光素子６の製造の一部が容易とな
る。樹脂材料として紫外線光を外部から照射することに
より硬化するものを用いれば、長時間の硬化時間を必要
とせずに所定の位置に半導体受光素子を固定することが
できる。

【０１４７】この受光用装置を製造する際、光ファイバ
からの光信号を検出しながら各部品の位置を３次元的に
調整する必要がない。このため、シリコン集積回路装置
製造分野における実装技術に用いられるような、２次元
的な調整を行う実装装置を用いて製造することができ
る。このため、短時間での大量の製造に適しており、低
価格が期待できる。

【０１４８】（実施例２）次に、図５を参照しながら、
本発明による受光用装置の第２の実施例を説明する。図
５は、波長λ１＝１．５５μｍの信号光と波長λ２＝
１．３１μｍの光信号を受光する受光用光テバイスの断
面図である。なお、以下において、前述の実施例に関し
て説明した部分と同一の部分には同一の参照番号を附
し、その部分の詳細な説明は省略する場合がある。

【０１４９】図５に示されるように、２つの平行溝（溝
幅：約１００μｍ）が、光ファイバ２の光軸に対して所
定の角度をなして、ガラス基板１中に形成されている。
本実施例では、光軸に対して各平行溝のなす角度は等し
いが、相互に異なっていも良い。

【０１５０】光ファイバ２は、実施例１について説明し
たように、ガラス基板１の上面に形成された溝内に樹脂
で固定されている。

【０１５１】上記２つの平行溝内には、それぞれ、異な
る種類の光反射基体１１、１２が挿入されている。光反
射基体（厚さ：８０μｍ）１１は、波長λ１＝１．５５
μｍの信号光を９９％以上反射するフィルタ特性を有
し、光反射基体（厚さ：８０μｍ）１２は、波長λ２＝
１．３１μｍの信号光を９９％以上反射するフィルタ特
性を有する。なお、光反射基体１１は、波長λ２＝１．
３１μｍの信号光を約９５％以上透過する。

【０１５２】ガラス基板１上には、光反射基体１１によ
って反射された波長λ１＝１．５５μｍの信号光を受け
取るようにＩｎＧａＡｓ半導体受光素子１３が配置され
ている。また、光反射基体１２によって反射された波長
λ２＝１．３１μｍの信号光を受け取るように、ガラス
基板１上にＩｎＧａＡｓ半導体受光素子１４が配置され
ている。なお、矢印１５、１６、１７は、光ファイバ２
の一端から伝送される信号光の進路を示している。

【０１５３】本実施例の光デバイスの動作は、以下の通
りである。

【０１５４】光ファイバ２を通して伝送される光は、ま
ず、光信号の進路１５の位置では、少なくとも波長λ１
＝１．５５μｍの信号光と波長λ２＝１．３１μｍの信
号光とを含んでいる。光反射基体１１は、波長１．５５
μｍの光信号のみを選択的に反射して、その反射光を半
導体受光素子１３に与える（進路１６）。半導体受光素
子１３は、受け取った光信号に応答して、電気信号を生
成する。

【０１５５】一方、波長１．３１μｍの光信号は、光反
射基体１１を透過し、光反射基体１２によって選択的に
反射される。反射光は半導体受光素子１４に与えられ、
半導体受光素子１４は受け取った光信号に応答して電気
信号を生成する。

【０１５６】樹脂７は受光素子１３、１４の電極を電極
８に圧着固定すると同時に、屈折率が光ファイバ２から
取り出される光信号に対して反射を生じないように選ば
れたものである。

【０１５７】半導体受光素子１３、１４の表面には半導
体層表面で光信号の反射を生じないようにあらかじめ低
反射率コートが施されており、光ファイバ２を伝搬する
波長１．５５μｍの光信号が半導体受光素子１３で取り
込まれ、波長１．３１μｍの光信号が半導体受光素子１
４に取り込まれる。

【０１５８】この受光用装置によれば、光ファイバ２の
光信号出射点と半導体受光素子の受光部との距離を短く
（約６０〜３００μｍ程度）、しかも、再現性良く一定
の値に設定できる。このため、光信号出射点から光が空
間的に拡がって半導体受光素子の受光部以外の領域に到
達することが抑制される。その結果、光ファイバ２を伝
搬する波長１．５５μｍの光信号の９０％以上が半導体
受光素子１３に取り込まれ、波長１．３１μｍの光信号
の８０％以上が半導体受光素子１４に取り込まれ、高い
受光効率が容易に達成される。しかも、従来の受光用半
導体装置の様に光ファイバの光出射端面やレンズ端面や
半導体受光素子端面等の複数の端面間での光信号の多重
反射効果による信号劣化等の問題が無い。このため、高
い信号品質を必要とするアナログ光信号伝送系の受光用
としても用いることができる。また、全ての構成要素
が、ガラス基板１に対して固定されているので、外部か
らの振動や外部の温度変化に伴う位置ずれで特性が変化
するといった問題が無く、長時間の信頼性にも優れてい
る。半導体受光素子１３、１４は、同一の半導体基板上
に形成された２つの半導体受光素子であってもよい。

【０１５９】次に、図６を参照しながら、平行溝を通過
する光信号の損失を説明する。図６は、シングルモード
ファイバに設けた間隙によって生じる光損失の計算結果
と実験結果とを示している。間隙内に、屈折率ｎの物質
が存在するとする。図６中の実線は、波長１．３１μｍ
の光信号の損失を示し、破線は波長１．５５μｍの光信
号の損失を示す。間隙の屈折率ｎ＝１．０の場合と、ｎ
＝１．５の場合に対応して２群の曲線が示されている。

【０１６０】本実施例で用いられる樹脂の屈折率は１．
５程度である。図６から、屈折率ｎ＝１．５の場合、幅
１００μｍの間隙に対して１ｄＢ程度のわずかな結合損
失しか生じないことがわかる。この結合損失は、ファイ
バ間の間隙を小さくすることによって低減され、また、
光ファイバのコア経を大きくすることによっても低減さ
れ得る。

【０１６１】この受光用装置を製造する際、光ファイバ
からの光信号を検出しながら各部品の位置を３次元的に
調整する必要がない。このため、シリコン集積回路装置
製造分野における実装技術に用いられるような、２次元
的な調整を行う実装装置を用いて製造することができ
る。このため、短時間での大量の製造に適しており、低
価格が期待できる。

【０１６２】なお、本実施例の受光用装置を波長の異な
る３種類以上の光信号を検出することができるように改
良しても良い。

【０１６３】（実施例３）次に、図７Ａから図７Ｂ及び
図８を参照しながら、本発明による装置の第３の実施例
を説明する。

【０１６４】本実施例の装置は、図５に示されるような
２波長の光信号を受光する受光用装置と電気増幅器とを
ハイブリッドに一つの基板上に集積化したものである。
図７Ａは、その装置の回路の一部を示す等価回路、図７
Ｂは、装置の模式的斜視図、図７Ｃはその平面図であ
る。

【０１６５】図７Ｂに示されるように、基板１には、図
５の受光素子１３及び１４が形成されており、これらの
受光素子１３及び１４は、実施例２で説明したように、
溝（不図示）内に埋め込まれた光ファイバ２を伝搬する
光のうち選択された波長帯域の信号光をそれぞれ検出す
る。

【０１６６】受光素子は、図７Ａにおいて、フォトダイ
オードの記号で表現されている。受光素子が信号光を受
け取ると、フォトダイオードと抵抗との間の部分の電位
が変化する。電気増幅器は、その電位変化を増幅して出
力する。

【０１６７】図７Ｂを参照する。第１の電気増幅器２１
は、第１の受光素子１３に電気的に接続され、第２の電
気増幅器２２は、第２の受光素子１４に電気的に接続さ
れている。

【０１６８】第１の受光素子１３は第１の抵抗器２３を
介して電気配線パターン２５に接続され、第２の受光素
子１４は第２の抵抗器２４を介して電気配線パターン２
５に接続されている。

【０１６９】光ファイバ２によって伝送される光信号の
うち波長１．５５μｍの光信号は、第１の受光素子１３
で電気信号に変換されてから第１電気増幅器２１に入力
され増幅された後、図７Ｂにおいて不図示の電極パター
ンによって取り出される。また、波長１．３１μｍの光
信号は第１の受光素子１３で検出されずに第２の受光素
子１４で電気信号に変換されてから、第２の電気増幅器
２２に入力され、増幅される。その増幅された信号は、
図７Ｂにおいて不図示の電極パターンによって取り出さ
れる。

【０１７０】図７Ｂの装置は、以下に示すようにして製
造される。

【０１７１】まず、電極配線パターン２５がガラス基板
１上に形成される。電極配線パターン２５は、電極材料
からなる導電性薄膜をガラス基板１上に蒸着する工程の
後、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程を行う
ことによって形成される。これらの工程によって、電極
配線パターン２５を形成するとともに、導電性薄膜から
種々の「位置合わせ用マーク」を形成することができ
る。図７Ｃの斜線部は、電極配線パターンの一例を示し
ている。

【０１７２】次に、Ｖ溝が形成されるべき位置を示す
「位置合わせ用マーク」に基づいて、ガラス基板１の所
定の位置にＶ溝を形成した後、Ｖ溝内に光ファイバ２を
埋めこみ、樹脂によって光ファイバ２を固定する。その
後、不図示の平行溝が形成されるべき位置を示す「位置
合わせ用マーク」に基づいて、ガラス基板１に２つの平
行溝を形成した後、光反射基体１１及び１２を平行溝中
に樹脂で固定する。その後、受光素子１３及び１４の端
子電極が電極パターン２５の一部に接続されるように配
置し、樹脂によってガラス基板１上に固定する。

【０１７３】図８は、図７Ｂに示す装置をパッケージ内
に実装した状態の構成を示す図である。図８では、図７
Ｂの受光用装置を参照符号３７で表している。受光用装
置３７は、パッケージ３１の底部に導電性樹脂によって
固定される。その後，パッケージ３１を突き抜ける各電
気接続端子３３の一端と、受光用装置３７上の電極配線
パターンとを、アルミからなる電気接続ワイヤ３５によ
って接続する。光ファイバ取り出し口３２を介して、パ
ッケージ３１内の受光用装置３７から外部へ延びる光フ
ァイバの他端は、光コネクタ３６に接続される。受光用
装置３７の表面を保護用樹脂によって覆い、パッケージ
３１の内部に外部から浸入する水分やガス等から受光素
子を保護する。次に、光ファイバ取り出し部に樹脂を充
填することによって、気密処理を施した後、パッケージ
３１にその蓋部を取付ける。

【０１７４】この装置の製造に際しては、図８の紙面に
垂直な方向に各部品を高精度に位置決めする必要が無
く、紙面に平行な面内での位置決めをすればよい。従っ
て、半導体集積回路の実装分野で使用される通常の実装
装置を用いて容易に作製することができる。なお、全て
の構成部品はパッケージ３１に固着されているので、機
械的な振動に対して、高い信頼性を有する。

【０１７５】（実施例４）次に、図９Ａ及び図９Ｂを参
照しながら本発明による光デバイスの第４の実施例を説
明する。図９Ａは本実施例の平面図、図９Ｂはその断面
図である。本実施例では、凹部の形成されたセラミック
基板４１上に複数の受光素子に加えて、複数の半導体レ
ーザ素子が配置されている。従って、コンパクトな構成
でありながら、信号光の送受信が可能である。

【０１７６】以下、この光デバイスの構成を詳細に説明
する。

【０１７７】セラミック基板４１の上面は、半導体レー
ザ素子が配置される第１の領域と、受光素子が形成され
る第２の領域に分けられる。第１の領域は、セラミック
基板４１に形成された凹部４３の底面に対応する。図９
Ｂに示されるように、第１の領域と第２の領域の間には
ステップがあり、第１の領域の高さは、第２の領域の高
さよりも、例えば、約６０〜７０μｍ程度、低く形成さ
れている。このように凹部を基板の上面に形成している
理由は、この凹部に半導体レーザ素子等の発光素子を搭
載するためである。発光素子の発光部の位置を光ファイ
バの光軸に整合させるため、凹部底面の相対的な高さが
調整される。

【０１７８】セラミック基板４１の上面の第２の領域に
は、３本の溝が形成され、各溝には光ファイバ４８が埋
め込まれている。３本の光ファイバ４８を斜めに横切る
ように、一つの平行溝が形成されている。この平行溝内
には、波長１．５５μｍの光を反射し、波長１．３１μ
ｍ光を透過する一枚の光反射基体４１が挿入されてい
る。これらの構成は、基本的には前述の実施例と同様の
構成を有しており、詳細な説明は省略する。

【０１７９】波長１．３１μｍのレーザ光を出射する半
導体レーザアレー４４がセラミック基板４１の上面の第
１の領域上に配置されている。本実施例では、同一の半
導体基板に形成された半導体レーザアレー４４を用いて
いるが、その代わりに、異なる種類の半導体レーザ素子
を３つ、別個にセラミック基板４１上に配列しても良
い。

【０１８０】セラミック基板４１の上面の第２の領域上
には、３つの半導体受光素子４５が並列的に配列されて
いる。半導体受光素子４５は、それぞれ、対応する光フ
ァイバ４８の真上に配置され、樹脂によって固定されて
いる。半導体受光素子４５は、反射基体４１によって反
射された波長１．５５μｍの光信号を受け取る。

【０１８１】なお、セラミック基板４１の上面の第１の
領域上には、レーザ素子用電極４７が形成されており、
第２の領域上には受光素子用電極４６が形成されてい
る。

【０１８２】光ファイバ４８の各々の先端部には、光フ
ァイバ４８の先端部を一定の曲率を持つように研磨加工
することによってレンズ４９が形成されている。このレ
ンズ４９によって、半導体レーザアレー４４から出射さ
れた信号光が対応する光ファイバ４８に効率良く入射さ
れる。

【０１８３】以下に、上記光デバイスの製造方法を説明
する。

【０１８４】まず、セラミック基板４１の一部に凹部を
形成した後に、前述した電極配線パターンの形成方法と
同様の方法で、受光素子用電極４６とレーザ素子用電極
４７とを基板４１上に形成する。レーザ素子用電極４７
は、基板４１の凹部に底面に形成する。

【０１８５】その後、前述の方法で３本のＶ溝をセラミ
ック基板４１に形成した後、各Ｖ溝内に光ファイバを埋
め込み樹脂で固定する。このあと、３本の光ファイバを
横切るように一つの平行溝を形成する。その平行溝内に
一枚の光反射基体４２を挿入し樹脂で固定する。

【０１８６】この後、半導体受光素子４５及び半導体レ
ーザアレー４４を、樹脂もしくは半田材料を用いて、セ
ラミック基板４１上の所定の位置に搭載する。このと
き、半導体受光素子４５及び半導体レーザアレー４４の
位置は、それぞれ、すでに形成された電極４６および４
７に対して調整される。

【０１８７】光ファイバ４８の先端に形成したレンズ４
９が、半導体レーザ素子アレー４４の対応するレーザ光
出射部に相対するように、半導体レーザ素子アレー４４
は配置される。このため、アレー状のレーザ光を一度に
各光ファイバアレーに結合することができる。また、レ
ンズ４９の凹部への突出距離を長くすれば、光ファイバ
の凹部へ露出する部分が長くなるため、光ファイバ４８
の持つ弾性によって、レンズ４９の位置を半導体レーザ
素子アレー４４の発光領域に対して調整することが容易
になる。このため、光ファイバ４９の可動部を動かすこ
とによって、半導体レーザからの出射光がレンズ４９に
よって光ファイバ４８に光学的に結合する度合を調整す
ることができる。このような調整の後に、可動部を固定
すれば、光の結合効率を最適化することができ、より大
きな光出力を得ることができる。

【０１８８】このような光デバイスによれば、複数の光
ファイバからなる光ファイバアレイによって並列伝送さ
れる波長１．５５μｍ光信号をそれぞれ別々に半導体受
光素子アレーで受光できると同時に、波長１．３１μｍ
の光信号を送出することができる。これにより、一つの
装置で複数の双方向光信号伝送が可能となる。また同一
基板上に、発光および受光素子配列の各々の信号処理を
行う前述したような電気回路を設けておけば、より容易
に小型化、経済化された光デバイスが得られる。

【０１８９】（実施例５）次に、図１０Ａ及び図１０Ｂ
を参照しながら本発明の第５の実施例を説明する。図１
０Ａは本実施例の平面図、図１０Ｂはその断面図であ
る。本実施例では、凹部の形成されたガラス基板５１上
に受光素子及び半導体レーザ素子が配置されている。

【０１９０】以下、構成の詳細を説明する。

【０１９１】ガラス基板５１の上面は、半導体レーザ素
子が配置される第１の領域と、受光素子が形成される第
２の領域に分けられる。第１の領域は、ガラス基板５１
に形成された凹部５４の底面に対応する。図１０Ｂに示
されるように、第１の領域と第２の領域の間にはステッ
プがあり、第１の領域の高さは、第２の領域の高さより
も、約６０〜７０μｍ程度、低く形成されている。

【０１９２】ガラス基板５１の上面の第２の領域には、
１本の溝が形成され、その溝には、先端部にマルチモー
ドファイバ５３に変化している光ファイバ５２が埋め込
まれている。シングルモードファイバ５２のコア径は１
０μｍであり、マルチモードファイバ５３のコア径は５
０μｍのである。両ファイバの接続部では、コア径が１
０μｍから５０μｍにゆるやかに連続して変化してい
る。このような構造は、光ファイバの両端に引っ張りな
がら接続部を熱処理することによって得られる。

【０１９３】光ファイバ５２を斜めに横切るように、一
つの平行溝（不図示）が形成されている。この平行溝内
には、波長１．５５μｍの光を反射し、波長１．３１μ
ｍ光を透過する一枚の反射基体（不図示）が挿入されて
いる。

【０１９４】波長１．３１μｍのレーザ光を出射する半
導体レーザ素子５６が基板５１の上面の第１の領域上に
配置されている。ガラス基板５１の上面の第２の領域上
には、半導体受光素子（不図示）が配列され、反射基体
によって反射された波長１．５５μｍの光信号を受け取
る。

【０１９５】なお、ガラス基板５１の上面の第１の領域
上には、レーザ素子用電極５８が形成されている。

【０１９６】半導体レーザ素子５６は融点２３０度の半
田材料を用いてあらかじめセラミック基板５５上にレン
ズ５７と共に配置され、電極５８から電流を通電するこ
とによって、その特性を検査し、特性が良いものだけが
選ばれる。特性不良の半導体レーザ素子５６は、この段
階で除去されるので、不必要に光ファイバと接続する必
要がなく、経済性が図れる。

【０１９７】半導体レーザ素子５６が配置されたセラミ
ック基板５５は、ガラス基板５１上の凹部５４に融点１
８０度の半田材料を用いて接続される。半導体レーザ素
子５６から出射されたレーザ光はレンズ５７によって約
５０μｍのスポットサイズに拡大される。このため、マ
ルチモード光ファイバ５３との結合に際して、数μｍの
位置精度で高い結合効率を得ることができる。マルチモ
ードファイバ５３に結合したレーザ光はコア系が緩やか
に連続して変化してシングルモードファイバ５２に接続
されるので散乱等の光損失を生じることなくほぼ完全に
光パワーが伝送される。光ファイバ結合系の緩い実装精
度も本光デバイスの経済化に大きな貢献度合いをもつ。

【０１９８】（実施例６）次に、図１１Ａ及び図１１Ｂ
を参照しながら、本発明の第６の実施例を説明する。図
１１Ａ及び図１１Ｂにおいて、６１はガラス基板、６２
はシングルモードファイバ、６３はマルチモードファイ
バ、６４は波長１．３１μｍの光信号に対して５０％の
反射率を有する反射基体、６５は半導体受光装置、６６
は波長１．３１μｍの信号光を透過し波長１．５５μｍ
の信号光を反射する反射基体である。

【０１９９】シングルモードの光ファイバ６２から伝送
される波長１．５５μｍの信号光は反射基体６６で反射
されてマルチモードファイバ６３に取り込まれる。マル
チモードファイバ６３の他端に半導体受光素子を接続
し、すべてのマルチ化したモードの光パワーを受光する
ことによりマルチモードの使用においても高品質のアナ
ログ信号を受光することができる。マルチ化したマルチ
モードファイバ中のモードの光パワーを全て受光しない
場合には、モーダル雑音が発生するために良好にアナロ
グ信号を受信することができない。またシングルモード
の光ファイバ６２から伝送される波長１．３１μｍの信
号光は反射基体６４により反射されて半導体受光素子６
５により受光される。

【０２００】（実施例７）次に、図１２Ａ及び図１２Ｂ
を参照しながら本発明の第７の実施例を説明する。図１
２Ａは受光発光用装置の斜視図、図１２Ｂはその断面図
である。

【０２０１】図１２Ａ及び図１２Ｂにおいて、７１はガ
ラス基板、７２はシングルモードファイバ、７３は波長
１．３１μｍの信号光を透過し波長１．５５μｍの信号
光を反射する反射基体波長、７４は波長１．３１μｍの
光信号に対して５０％の反射率を有する反射基体、７５
は波長１．５５μｍの信号光を受光する半導体受光装
置、７６は波長１．３１μｍの信号光を受光する半導体
受光装置、７７は基板の外部で光ファイバ７２に接続さ
れる波長１．３１μｍの半導体レーザ、７８はファイバ
端部を所定の曲率を持つよう加工したレンズである。

【０２０２】波長１．５５μｍの信号光は反射基体７３
で反射されて半導体受光装置７５に取り込まれる。波長
１．３１μｍの信号光は反射基体７４により反射されて
半導体受光素子７６により受光される。また半導体レー
ザ７７から出射するレーザ光はレンズ状ファイバ７８に
結合されて光反射基体７４で５０％の光が透過し双方向
に光信号を伝送することができる。半導体レーザ素子７
７は、ガラス基板７１とは別個の同様の基板上に形成さ
れればよくまた別個の箇体に収容されるものでもよい。

【０２０３】（実施例８）次に、図１３を参照しなが
ら、本発明の第８の実施例を説明する。

【０２０４】図１３において、８１はシリコン半導体基
板、８２はシングルモード光ファイバ、８３は波長１．
５５μｍの信号光を受光する半導体受光素子、８４は波
長１．３１μｍの信号光を受光する半導体発光素子、８
５は波長１．３１μｍの半導体レーザである。図１３で
は、不図示の光反射基体が光ファイバ８２を斜めに横切
るように配置されている。それらの光反射基体を介し
て、光ファイバ８２と受光素子８３、８４及び発光素子
８５が結合される。ここで、は発光素子８５は、面発光
型レーザであり、受光素子８３及び８４とともにシリコ
ン基板８１の上面に配置されている。

【０２０５】この光デバイスは、通常の半導体集積回路
を組み立てるのと同様の実装方法で作製することが可能
で、組立が容易であるために経済化が図れると共に、小
型化が図れるしかも信頼性に優れたものである。

【０２０６】以上の実施例では、波長１．５５μｍおよ
び波長１．３１μｍの光デバイスを中心に説明したが、
他の波長の組み合わせを用いたものでも良い。また実施
例で示した構成材料等に制限を加えるものではないこと
は言うまでもない。

【０２０７】（実施例９）以下、図１４を参照しながら
本発明の第９の実施例を説明する。図１４は、本実施例
の平面図である。

【０２０８】上面及び底面が平坦で、側面が上面に垂直
なガラス基板１０１の上面に、断面が第１溝（深さ３０
０μｍ）１０３が形成されている。ガラス基板１０１
は、１．５５μｍ波長の光に対して実質的に透明な材料
から形成されている。この溝１０３内には、ＵＶ樹脂か
ら形成された透明な皮膜で覆われたシングルモード光フ
ァイバ（直径２００μｍ）１０２が樹脂によって固定さ
れている。

【０２０９】第２溝（溝幅約１００μｍ）１０４が、光
ファイバ１０２の光軸に対して所定の角度（６０度）を
なし、かつ、基板１０１の上面に垂直になるように、ガ
ラス基板１０１中に形成されている。第２溝１０４内に
は、フィルタ特性を有する光反射基体（厚さ約８０μ
ｍ）１０５が挿入され、樹脂１０８によって固定されて
いる。樹脂１０８は、１．５５μｍ光に対して透明のエ
ポキシ系材料から形成されており、その屈折率は光ファ
イバの屈折率にほぼ等しい。光反射基体１０５は、波長
１．５５μｍの信号光のみを選択的に１０％の割合で反
射するように設計されている。このような光反射基体１
０５は、例えば、シリコン酸化膜とチタン酸化膜とを石
英基板上に交互に積層することによって得られる。図
中、波長が１．５５μｍの双方向に光ファイバ中を伝搬
する光信号は、それぞれ、参照番号１００、１００’で
示されている。

【０２１０】光ファイバ１０２の光軸に平行な基板１０
１の側面のうち、一方の側面に第１のＩｎＧａＡｓ半導
体受光素子１０６が取り付けられ、他方の側面に第２の
ＩｎＧａＡｓ半導体受光素子１０７が取り付けられてい
る。

【０２１１】図中左から伝搬してきた光信号１００の一
部は、反射基体１０５によって反射され、第１の反射光
１０９として第１の半導体受光素子１０６に入射する。
光信号１００の残りは、反射基体１０５を透過して、光
ファイバ１０２を右方向に伝搬して行く。他方、図中右
側から伝搬してきた光信号１００’の一部は反射基体１
０５により反射され、第２の反射光１１０として第２の
半導体受光素子１０７に入射する。光信号１００’の残
りは、反射基体１０５を透過して、光ファイバ１０２を
左方向に伝搬して行く。

【０２１２】本装置は、光ファイバの伝送路中に挿入さ
れており、光信号１００、１００’が、光ファイバ１０
２を通して双方向に伝送される。

【０２１３】半導体受光素子１０６及び１０７の表面に
は半導体層表面で光信号の反射を生じないようにあらか
じめ低反射率コートが施されており、光ファイバ１０２
を伝搬する波長１．５５μｍの光信号の一部が半導体受
光素子１０６及び１０７に取り込まれる。ここで用いる
半導体受光素子１０６及び１０７は、波長１．５５μｍ
の光信号に対して透明なＩｎＰ半導体結晶基板が使われ
るので、光信号の入射方向は結晶成長層側もしくは結晶
基板側のいずれでも良い。

【０２１４】この受光用装置によれば、光ファイバ部の
伝送損失が２．０ｄＢ程度と小さくすることができる。
また、光ファイバ１０２からの光信号出射点と半導体受
光素子の受光部との距離を一定に、しかも数ミリ以内程
度に近く設定できるので、光信号が空間的に拡がって半
導体受光素子の受光部以外に到達して受光効率を下げる
ことがない。このため，光ファイバ１０２を伝搬する波
長１．５５μｍの光信号のうち反射基体１０５で反射さ
れる成分（反射光１０９）の８０％以上が半導体受光素
子１０６に取り込まれ高い効率が容易に得られる。同様
に、光ファイバ１０２を伝搬する波長１．５５μｍの光
信号のうち第１基体１０５で反射する成分（反射光１１
０）の８０％以上が半導体受光素子１０７に取り込まれ
高い効率が得られる。

【０２１５】しかも、従来の受光用光デバイスのように
光ファイバの光出射端面やレンズ端面や半導体受光素子
端面等の複数の端面間での光信号の多重反射効果による
信号劣化等の問題が無く、高い信号品質を必要とするア
ナログ光信号伝送系の受光用としても用いることができ
る。また全ての構成要素が、ガラス基板１０１に対して
固定されているので、外部からの振動や外部の温度変化
に伴う位置ずれで特性が変化するといった問題が無く長
時間の信頼性にも優れている。

【０２１６】（実施例１０）次に、図１５を参照しなが
ら、本発明の第１０の実施例を説明する。

【０２１７】なお、以下の説明において、既説明と同一
の箇所には同一の番号を附し、説明を省略する。

【０２１８】図１５に示されるように、１．５５μｍ波
長の光に対して透明なプラスチック材料からなる基板２
０１の上面に、前記実施例と同様に、深さが２００μｍ
で断面が矩形形状の第１溝２０３が形成されている。こ
の第１溝２０３の中に、ナイロン樹脂からなるコーティ
ング皮膜を有するシングルモード光ファイバ（直径９０
０μｍ径）２０２が埋め込まれている。

【０２１９】第２溝２０４は、基板２０１の基板の主面
に対して傾斜するようにして、基板２０１中に形成され
ている。本実施例では、基体２０５を光ファイバの光軸
に対して６０度傾斜させている。第２溝２０４の断面は
概略矩形で溝幅が５０μｍである。第２溝２０４内に
は、厚さ３０μｍの石英基板上に金（Ａｕ）薄膜を５０
０オングストロームの厚みで形成した半透過・半反射特
性を有する光反射基体２０５がエポキシ樹脂とともに埋
め込まれている。

【０２２０】透明基板２０１の上面には、受光径３００
μｍのＩｎＧａＡｓ半導体受光素子２０６が表面実装技
術によって搭載されている。透明基板２０１の底面に
は、受光径３００μｍのＩｎＧａＡｓ半導体受光素子２
０７が、カンパッケージに封入された状態で、配置され
ている。

【０２２１】光信号１００の一部は、基体２０５により
反射し、反射光２０８として、半導体受光素子２０６に
入射する。光信号１００’の一部は、基体２０５により
反射して、反射光２０９として半導体受光素子２０７に
入射する。

【０２２２】本装置は、光ファイバの伝送路中に挿入さ
れ、光信号１００、１００’が、光ファイバ２０２を通
して双方向に伝送される。

【０２２３】第２溝２０４に埋め込んだ樹脂は、その屈
折率が光ファイバ２０２から取り出される光信号に対し
て屈折や反射を生じないように選ばれたものである。半
導体受光素子２０６の表面には半導体層表面で光信号の
反射を生じないようにあらかじめ低反射率コートが施さ
れており、光ファイバ２０２を伝搬する波長１．５５μ
ｍの光信号の一部が半導体受光素子２０６に取り込まれ
る。ここで用いる半導体受光素子２０７は波長１．５５
μｍの光信号に対して透明ＩｎＰ半導体結晶基板が使わ
れるので光信号の入射方向は結晶成長層側もしくは結晶
基板側のいずれでも良い。本実施例でも、前述の実施例
９により得られる効果と同様の効果が得られる。

【０２２４】（実施例１１）次に、図１６を参照しなが
ら、本発明の第１１実施例を用いて説明する。なお、以
下の説明において、既説明と同一の箇所には同一の番号
を附し、説明を省略する。

【０２２５】図１６に示されるように、１．５５μｍ波
長の光に対して実質的に透明なガラス基板３０１上に、
深さが２００μｍで断面が矩形形状の第１溝３０３が形
成されている。第１溝３０３内には、１２５μｍ径のシ
ングルモード光ファイバ３０２が埋め込まれている。

【０２２６】ガラス基板３０１の上面に、その上面に対
して斜めに第２溝３０４が形成されている。第２溝３０
４は、断面が概略矩形形状で溝幅が２０μｍである。ポ
リイミドフィルム上にシリコン酸化膜とチタン酸化膜を
交互に積層した１．５５μｍ光を１０％の割合で反射す
るフィルタ特性を有する厚さ１０μｍの光反射基体３０
５が第２溝３０４内に挿入されている。

【０２２７】ガラス基板３０１上には、受光径３００μ
ｍのＩｎＧａＡｓ半導体受光素子３０６及び３０７が表
面実装技術によって固定されている。

【０２２８】ガラス基板３０１の底面には、金（Ａｕ）
薄膜からなる反射器３０８が形成されている。光信号１
００の一部は、基体３０５によって反射した後、反射器
３０８により更に反射され、反射光３０９として半導体
受光素子３０６に入射する。光信号１００’の一部は、
基体３０５により反射され、反射光３１０として半導体
受光素子３０７に入射する。

【０２２９】この受光用光デバイスによれば、基体３０
５上の反射光３１０が形成される点と半導体受光素子３
０７の受光部との距離を一定でしかも１００〜３００μ
ｍ程度に短く設定できるので、光信号が空間的に拡がっ
て半導体受光素子３０７の受光部以外に到達して受光効
率を下げることがない。また、基体３０５からの反射光
３０９の９０％以上が半導体受光素子３０７に取り込ま
れ、高い光−電流変換効率が容易に得られる。しかも、
従来の光デバイスで問題であった光ファイバの光出射端
面やレンズ端面や半導体受光素子端面等の複数の光学素
子端面間での光信号の多重反射効果による信号劣化等の
問題が無く、高い信号品質を必要とするアナログ光信号
伝送系の受光用としても用いることができる。また全て
の構成要素が、ガラス基板３０１に対して固定されてい
るので、外部からの振動や外部の温度変化に伴う位置ず
れで特性が変化するといった問題が無く長時間の信頼性
にも優れている。配列した半導体受光素子３０６、３０
７は同一の半導体基板上に形成された半導体受光素子で
も良い。

【０２３０】次に、図１７を参照しながら、光ファイバ
３０２を横切って形成される第１溝３０３を通過する波
長１．５５μｍの光信号の損失について説明する。図１
７は、光通信に通常用いられる種類のシングルモードフ
ァイバ（コア半径ω＝５μｍ）の間隙による光損失の計
算結果と実験結果とを示している。

【０２３１】本実施例で用いられる光ファイバの屈折率
（ｎ＝１．５）とほぼ同程度の屈折率を持つ樹脂で間隙
が充填されている場合には、２０μｍの間隙に対して
０．２ｄＢ程度のわずかな結合損失しか生じない。この
結合損失は、一つめにはファイバ間の間隙を小さくする
ことで、二つめには光ファイバのコア経を大きくするこ
とで減らすことができる。図１７には、コア半径ω＝１
０、ω＝１５μｍの場合の計算結果も示されている。間
隙が同じ大きさの場合であっても、コア半径ωが大きく
なると、光損失が大幅に低減されることが分かる。

【０２３２】図１８Ａ及び図１８Ｂは、それぞれ、通常
の光ファイバ４０１及び部分的にコア径が拡大された光
ファイバ４０４を示している。

【０２３３】図１８Ａに示されるように、通常の光ファ
イバ４０１は、一定の径を持つコア４０２がクラッド４
０３で覆われた構成を有している。これに対して、光フ
ァイバ４０４のコア４０２は、他の部分より径の大きく
なった部分４０５を横切るように第２溝を形成すれば、
第２溝の間隙による信号伝送損失を低減することができ
る。

【０２３４】この受光用光デバイスを製造する場合にお
いて、各構成部分の組立工程時に、光ファイバからの光
信号を検出しながら各部品の位置を調整する必要がな
い。このため、このような受光用装置は、シリコン集積
回路の実装技術分野で用いられる実装装置を用いて製造
することができるので、短時間での大量の製造に適して
おり低価格が期待できる。なお、さらに異なる波長の光
信号に対しても同様の方法を用いて製造することができ
るのは説明を要しない。

【０２３５】（実施例１２）次に、図１９を参照しなが
ら、本発明の第１２の実施例を説明する。

【０２３６】本実施例の装置は、図１４の装置と類似の
構成を有しており、同一の箇所には同一の番号を付し、
説明を省略する。

【０２３７】図１９の装置において特徴的な点は、ガラ
ス基板１０１の主面に幅２０μｍで断面が概略矩形形状
の第３溝６０１が形成されており、その中に、１．４８
μｍの光を選択的に反射する第２反射基体６０２が挿入
されている点にある。

【０２３８】このような構成を採用したことによって、
波長が１．３μｍ、１．４８μｍ及び１．５５μｍの光
を含む双方向信号６００が、図中左から光ファイバ１０
２を伝搬してきた場合、第２反射基体６０２により波長
１．４８μｍの光が選択的に反射され、反射光６０３と
して、図中左方向へ伝搬される。双方向信号６００’
は、波長が１．３μｍ及び１．５５μｍの信号光を含
む。

【０２３９】このような装置は、好ましくは、希土類元
素であるエルビウムが添加（ドープ）された光ファイバ
増幅器（ＥＤＦＡ：Erubium Doped Fiber Amplifier）
に接続して用いられる。光ファイバ増幅器の励起（ポン
ピング）には、波長１．４８μｍの励起光が用いられ
る。第２基体６０２は、この励起光が受光素子１０６に
入射するのを防止するため、受光素子１０６の出力に含
まれる雑音成分を低減する。これにより、受光素子１０
６、１０７は、１．５５μｍ波長の光信号成分のみが検
出することができる。

【０２４０】この装置では、受光素子１０６は光ファイ
バ増幅器の出力モニタのため用いられ、受光素子１０７
は、外部から光ファイバ増幅器に反射して戻ってくる反
射光モニタのために用いられる。

【０２４１】本実施例でも、第２の基体６０２と第３溝
の側壁との間には、光ファイバの屈折率とほぼ等しい屈
折率を持ち樹脂が充填されている。このため、信号光の
屈折や散乱反射が抑制されため、伝送損失はほとんとほ
増加しない。励起光をフィルタリングするための光学部
材が、ガラス基板１０１に一体化されているため、機械
的な振動に対して高い信頼性を有する装置が提供され
る。

【０２４２】（実施例１３）次に、図２０を参照しなが
ら、本発明の第１３の実施例を説明する。

【０２４３】本実施例では、図１６の実施例（実施例１
１）の光デバイスを、電気増幅器と共に基板上に集積化
している。

【０２４４】前述のように、ガラス基板３０１の溝内に
光ファイバ７０１および７０１’の一部が埋め込まれて
いる。電気配線パターン７０３がガラス基板３０１上に
あらかじめ形成され、その電気配線パターン７０３に接
続されるように、受光素子３０６及び３０７と、プリア
ンプ回路を有する電気集積回路素子７０２とがガラス基
板３０１上に形成されている。

【０２４５】ガラス基板３０１は、パッケージ７０５の
底部に導電性樹脂によって固定される。その後、パッケ
ージ７０５を突き抜ける各電気接続端了７０４の一端
と、ガラス基板３０１上の電極配線パターン７０３と
を、アルミからなる電気接続ワイヤ７０３によって接続
する。光ファイバ７０１は、光ファイバ取り出し口を介
してパッケージ７０５内から外部へ延びる。次に、光フ
ァイバ取り出し部に樹脂を充填することによって、気密
処理を施した後、パッケージ７０５にその蓋部を取付け
る。

【０２４６】この装置の製造に際しては、図２０の紙面
に垂直な方向に各部品を高精度に位置決めする必要が無
く、紙面に平行な面内での位置決めをすればよい。従っ
て、半導体集積回路の実装分野で使用される通常の実装
装置を用いて容易に作製することができる。なお、全て
の構成部品はパッケージ７０５に固着されているので、
機械的な振動に対して、高い信頼性を有する。

【０２４７】このように本発明によれば、光ファイバを
用いて双方向光伝送システムに用いる光デバイスの小型
化、集積化、軽量化をはかると共に、生産性を向上させ
て低コスト化を達成することができる顕著な効果があ
り、産業上大きな意義を有する。

【０２４８】（実施例１４）以下、図２１及び図２２を
参照しながら、本発明の第１４の実施例を説明する。
本実施例では、幅１５０μｍ、深さ１５０μｍの断面矩
形形状を有する第１溝１１０３がガラス基板１１０１の
上面に形成されている。光ファイバ１１０２の一方の端
部が第１溝１１０３内に埋め込まれ、透明のエポキシ系
樹脂材料によって固定されている。ガラス基板１１０１
には、ダイシングソーによる切断によって傾斜した端面
１１０４が形成されている。本実施例では、端面１１０
４の法線方向は、光ファイバ１１０３の光軸と３０度の
角度を為すように形成されている。後述する理由から、
この角度は５度から４０度の範囲内に設定される。

【０２４９】傾斜端面１１０４上には反射器１１０５が
樹脂によって貼り付けられ、固定されている。反射器１
１０５は、石英基板上にチタン（Ｔｉ）と金（Ａｕ）を
積層することによって形成されている。ガラス基板１１
０１の上面には、ＩｎＧａＡｓ半導体受光素子１１０６
が設けられている。１．３ミクロンの光信号１１０７
は、反射器１１０５によって反射され、反射光１１０８
として半導体受光素子に入射する。

【０２５０】本実施例でも、樹脂の屈折率は光ファイバ
１１０２の屈折率と同程度に設定されている。このた
め、端面１１０４の切断による物理的な荒れ（微細な凹
凸）は、光学的には存在しない状態に等しくなるので、
光信号の散乱は生じない。光信号の反射方向に配置され
た半導体受光素子１１０６により光信号は効率的に電気
信号に変換される。

【０２５１】この受光用光デバイスによれば、光ファイ
バ１１０２の光信号出射点と半導体受光素子１１０６の
受光部との距離を一定に、しかも６０から３００ミクロ
ン程度に短く設定できる。このため、光信号が空間的に
拡がって半導体受光素子の受光部以外に到達して受光効
率を下げることがなく、光ファイバ１１０２を伝搬する
波長１．３ミクロンの光信号の９０％以上が半導体受光
素子１１０６に取り込まれる。その結果、高い受光効率
が容易に得られる。

【０２５２】次に、図２２は、リターンロスの端面傾斜
角度依存性を示す。図２２のグラフの横軸は、反射器１
１０５の法線と光ファイバ１１０２の光軸とがなす角度
を示し、縦軸は、光ファイバ１１０２の入射側から見た
りターンロス（光学的な反射率）を示している。

【０２５３】角度が５度以下の場合、反射器１１０５の
表面からの反射戻り光が光ファイバ１１０２に帰還され
る。また角度が４０度以上（４５度以上の時は構成上考
慮しない）の場合、半導体受光素子１１０６表面からの
反射戻り光が光ファイバ１１０２に帰還される。

【０２５４】反射戻り光が大きい場合には、外部の光コ
ネクタの反射端面との間で多重反射が引き起こされ、受
光信号の品質を劣化させる。しかしながら、本発明では
角度を５度から４０度の範囲に設定するので、図２２か
ら明らかなように、光ファイバの光出射端面や従来の受
光素子で用いられているレンズの端面や半導体受光素子
端面等の複数の光学的な端面間での多重反射による信号
劣化等の問題が無く、高い信号品質を必要とするアナロ
グ光信号伝送系の受光用としても用いることができる。

【０２５５】また、本発明の形態においては、レンズ等
の光学部品を用いていないので小型であると同時に、全
ての構成要素がガラス基板１１０１に対して固定されて
いるので、外部からの振動や外部の温度変化に伴う位置
ずれで特性が変化するといった問題が無く長時間の信頼
性にも優れている。

【０２５６】次に、図２３Ａから図２３Ｄを参照しなが
ら、受光用装置の製造方法を説明する。

【０２５７】まず、図２３Ａに示すように、断面矩形形
状を有する第１の溝１１０３を機械的な切削によってガ
ラス基板１１０１の上面に形成する。ガラス基板１１０
１の上面には、あらかじめ電極材料を真空蒸着し、続く
フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程によって所
望の電極パターンを形成しておく。これらの工程で、同
時に、端面１１０４が形成される位置及び受光素子が配
置される位置を表示する「位置合わせ用マーク（不図
示）」をガラス基板ｌ１０１の上面に形成する。

【０２５８】次に、図２３Ｂに示すように、光ファイバ
１１０２を樹脂材料とともに第１の溝１１０３中に埋め
込む。この後、樹脂を硬化する。

【０２５９】次に、ガラス基板１１０１の上記「位置合
わせマーク」によって示される部分、すなわち図２３Ｂ
において破線で示される部分を、ワイヤソウやダイシン
グソウと呼ばれる切断装置を用いて切断する。こうし
て、図２３Ｃに示すように、光ファイバ１１０２の光軸
に対して所定の角度で基板端面１１０４を形成する。

【０２６０】次に、図２３Ｄに示すように、基板端面１
１０４に樹脂を介して光反射基体１１０５を貼り付け、
固定する。また、樹脂を用いて、半導体受光素子１１０
６を、位置合わせマークが示す所定の位置に配置する。
樹脂材料として紫外線光を外部から照射することにより
硬化するものを用いれば、長時間の硬化時間を必要とせ
ずに所定の位置に半導体受光素子を固定することができ
る。

【０２６１】この受光用装置は、光ファイバからの光信
号を検出しながら位置を調整する必要がなく、既存のシ
リコン集積回路の実装手段に用いられる類の全て２次元
的な実装手段を用いて製造することができるので、短時
間での大量の製造に適しており低価格が期待できる。

【０２６２】（実施例１５）次に、図２４を参照しなが
ら、本発明の第１５の実施例を説明する。

【０２６３】光信号波長に対して透明のガラス基板１４
０１、光ファイバ１４０２、ガラス基板１４０１中に形
成された幅１５０μｍ、深さ１５０μｍの断面矩形形状
を有する第１の溝１４０３で透明のエポキシ系樹脂材料
により光ファイバ１４０２の一部が埋め込まれて固定さ
れている。

【０２６４】１４０４は基板端面、１４０５は反射器、
１４０６は半導体受光素子、１４０７は１．３μｍ光信
号、１４０８は反射光であり、図２１の実施例と同様の
ものである。光信号１４０７は光ファイバ１４０２中を
伝搬した後基板端面１４０４上に貼り付け固定された反
射器１４０５により上方に反射して光ファイバ１４０２
の外部に取り出され、透明ガラス基板１４０１の中を通
って基板の主面上に配置された半導体受光素子１４０６
の受光部に到達して電気信号に変換される。この受光用
装置においても、実施例１４について説明したような優
れた特性が得られる。

【０２６５】（実施例１６）次に、図２５、図２６Ａ及
び図２６Ｂを参照しながら、本発明の第１６の実施例を
説明する。図２５において、１５０１はシリコン基板、
１５０２は光ファイバ、１５０３は幅１４０μｍの第一
の溝、１５０４は基板端面、１５０５は反射器、１５０
６は第三の溝である幅２０μｍのスリットで基板１５０
１の主面内に於いて光ファイバの光軸に対して所定の角
度を為す。１５０７はポリイミドフィルム上の誘電体多
層膜からなる波長１．３μｍ光を透過し波長１．５５μ
ｍ光を反射するフィルタ、１５０８はInGaAs半導体受光
素子、１５０９は光ファイバと概略同程度の屈折率のエ
ポキシ系樹脂、１５１０は波長１．３μｍと１．５５μ
ｍの光信号、１５１１は１．３μｍの反射光である。

【０２６６】本光デバイスの構成では、２波長の信号光
の内から選択的に一方の波長の信号を受光することがで
きる。波長数や選択される波長の種類は、フィルタ１５
０７を適当に選ぶことにより選択することができること
は言うまでもない。

【０２６７】次に、本光デバイスの受光部の詳細につい
て、図２６Ａ及び２６Ｂを参照しながら説明する。

【０２６８】図２６において、１６０１は基板、１６０
２は半導体受光素子、１６０３は半導体受光素子１６０
２の受光部、１６０４は半導体受光素子１６０２の電
極、１６０５はあらかじめ基板１６０１の主面上にもう
けられた金（Ａｕ）材料からなる突起部を有する基板電
極、１６０６はエポキシ樹脂である。

【０２６９】図２６Ａは、樹脂固定前の半導体受光素子
１６０２と基板電極１６０５の位置関係を示している。
図２６Ｂは、半導体受光素子１６０２と基板１６０１の
間にエポキシ樹脂１６０６で接着固定されている様子を
示しており、電極１６０４と基板電極１６０５とが電気
的に良好な接続が得られる。

【０２７０】（実施例１７）次に、図２７を参照しなが
ら、第１７の実施例を説明する。

【０２７１】図２７に於いて１７０１は厚さ４０μｍの
石英基板上に誘電体多層膜を積層した波長１．５５μｍ
光を透過し波長１．３μｍ光を反射するフィルタであ
る。なお既説明と同一の箇所には同一の番号を付し説明
を省略する。フィルタ１７０１は半導体受光素子１５０
８を基板１５０１に樹脂１５０９に固定する前に、その
間に同じ樹脂を用いて基板１５０１上に接着固定され、
反射光１５１１は半導体受光素子１５０８の受光部に到
達する前にこのフィルタ１７０１を通過するように設置
されている。これにより発明の実施の形態で説明したと
同様な波長選択性のある受光特性が得られる。半導体受
光素子の受光部に直接フィルタが形成されている場合に
も同様の効果が得られる。

【０２７２】（実施例１８）次に、図２８を参照しなが
ら、本発明の第１８の実施例を説明する。図２８に於い
て、１８０１は基板、１８０２はファイバコネクタの構
成部品であるフェルール、１８０３はフェルール中の光
ファイバ、１８０４は第二の溝であるスリット、１８０
５は反射器、１８０６は第一の溝、１８０７は半導体受
光素子、１８０８は光信号、１８０９は反射光である。
フェルール１８０２は基板１８０１上に固定されてお
り、後に形成されるファイバコネクタを介して外部の光
伝送路に接続される。あらかじめフェルール１８０２を
接続しておくことにより容易にファイバコネクタが形成
できる利点がある。また光デバイスの製造工程に於い
て、長尺の光ファイバをひきずることが無く、その扱い
が容易となる利点がある。光ファイバの他方の端につい
て説明を省略したが、同様のフェルールを設けておけば
両側に光コネクタが容易に形成され、外部の光ファイバ
伝送路との接続が容易となる。

【０２７３】次に図２９Ａから図２９Ｅを参照しながら
本実施例の製造方法を説明する。

【０２７４】図２９Ａに示されるように、基板１８０１
の上面に複数の第１溝１８０６を平行に形成する。この
後、図２９Ｂに示されるように、フェルール１８０２の
ついた複数の光ファイバ１８０３を、それぞれ、対応す
る第１溝１８０６中に樹脂材料を用いて埋め込み固定す
る。次に、図２９Ｃに示されるように、光ファイバ１８
０１を横切るように、基板１８０１の上面に対して斜め
に（所定の角度で）第２溝１８０４を形成する。

【０２７５】次に、図２９Ｄに示されるように、一枚の
反射基体１８０５を樹脂材料とともに第１溝１８０４内
に挿入し固定した後、各半導体受光素子１８０７を基板
１８０１上に配置する。この後、図２９Ｅに示されるよ
うに、各光デバイスをそれぞれのユニットに分割する。

【０２７６】このように製造方法は、第１溝１８０６お
よび第２溝１８０４を形成する工程が、複数の光デバイ
スに関して一度に処理されるため、量産化に適してい
る。

【０２７７】（実施例１９）図３１Ａ及び図３１Ｂを参
照しながら、本発明の第１９実施例を説明する。

【０２７８】本実施例では、受光素子等と一体化された
第１基板１９０１が、上面に段差の形成された第２基板
１９０２の上に搭載され、一個の光ファイバモジュール
を構成している。第１基板１９０１には第１溝１９０３
が形成され、その中に光ファイバ１９０４が樹脂で固定
されている。また、第２溝１９０５およびその中に挿入
された光反射基体１９０６が光ファイバ１９０４を斜め
に横切っている。前述の実施例と同様に、第２溝１９０
５の中では光反射基体１９０６を樹脂が包み込んでお
り、第１基板１９０１の上面にあって光反射基体１９０
６によって反射された光を受け取れる位置には、受光素
子１９０７が樹脂によって固定されている。これらの樹
脂の屈折率は、光ファイバのコア部の屈折率とほぼ等し
い。

【０２７９】第１基板１９０１と第２基板１９０２と
は、例えばシルバーペーストのような接着剤１９１０に
よって図３１Ｂに示すように固着される。第２基板１９
０２は、厚い部分と薄い部分とから構成されており、厚
い部分の上部には、光ファイバ１９０４の先端部を支持
・固定するためのＶ溝１９０８が形成されている。第２
基板１９０２は、例えばシリコン基板の上面の選択され
た領域を部分的にエッチングすることによって形成され
得る。

【０２８０】第２基板１９０２上に半導体レーザ素子１
９０９が実装された後、半導体レーザ素子１９０９が所
定の特性を示す良品か否かを判断するためのスクリーニ
ング試験が行われる。一般に、半導体レーザ素子１９０
９の信頼性歩留りはｌ００％でないため、上記スクリー
ニング試験によって、半導体レーザ素子１９０９の不良
品が排除される。スクリーニング試験は、受光素子１９
０７や光ファイバ１９０４が固定された第１基板１９０
１を第２基板１９０２上に搭載する前に行われ得る。

【０２８１】第２基板１９０２に設けた段差の高さは、
第１基板１９０１の厚さに応じて調整される。第１基板
１９０１の厚さが、例えば３５０μｍで、第１基板１９
０１に形成された第１溝１９０３の深さ（光ファイバ１
９０４のコア径に対応する）が７０μｍの場合、第２基
板１９０２の段差高さは、２７０〜２９０μｍ程度に設
定される。そうして、図３１Ｂに示すように、光ファイ
バの光軸の位置と半導体レーザ素子の発光位置とを整合
させることができる。基板１９０１、１９０２には、前
述の実施例について述べたように、電極配線パターン
（不図示）が形成されていている。

【０２８２】このような光ファイバモジュールによれ
ば、半導体レーザ素子１９０９からの信号光を光ファイ
バ１９０４に効率的に入射させ、しかも、光ファイバ１
９０４を伝搬してきた信号光をインライン配置された受
光素子１９０７で効率的に受け取ることができる。本実
施例によれば、一般家庭の加入者端末を小型化・低価格
化することができる。

【０２８３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は低損失
化、小型化、低価格化、高信頼性化が可能な光デバイス
とその製造方法を提供するものであり、中継伝送系、加
入者系、構内伝送系等のさまざまな光ファイバ通信シス
テムの構築に向けて大きく貢献するものであり産業上大
きな意義を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１Ａ】本発明の光デバイスの第１実施例の斜視図

【図１Ｂ】本発明の光デバイスの第１実施例の光ファイ
バに沿った断面図

【図２】反射基体及びその周辺を詳細を示す断面図

【図３】他の反射基体及びその周辺を詳細を示す断面図

【図４Ａ】光ファイバ及び受光素子の横断面図

【図４Ｂ】光ファイバ及び受光素子の縦断面図

【図４Ｃ】信号光の屈折を示す縦断面図

【図５】本発明の光デバイスの第２実施例の光ファイバ
に沿った断面図

【図６】ファイバ間の結合損失の間隔依存性を示す説明
図

【図７Ａ】本発明の光デバイスの第３実施例の回路図

【図７Ｂ】本発明の第３実施例の斜視図

【図７Ｃ】本発明の第３実施例の平面図

【図８】パッケージされた本発明の第３実施例の構成図

【図９Ａ】本発明の光デバイスの第４実施例の平面図

【図９Ｂ】本発明の第４実施例の光ファイバに沿った断
面図

【図１０Ａ】本発明の光デバイスの第５実施例の平面図

【図１０Ｂ】本発明の第５実施例の光ファイバに沿った
断面図

【図１１Ａ】本発明の光デバイスの第６実施例の斜視図

【図１１Ｂ】本発明の第６実施例の断面図

【図１２Ａ】本発明の光デバイスの第７実施例の斜視図

【図１２Ｂ】本発明の第７実施例の断面図

【図１３】本発明の光デバイスの第８実施例の斜視図

【図１４】本発明の光デバイスの第９実施例の平面図

【図１５】本発明の光デバイスの第１０実施例の断面図

【図１６】本発明の光デバイスの第１１実施例の断面図

【図１７】異なるコア径を持つ光ファイバにおける光結
合損失特性を示すグラフを示す図

【図１８Ａ】通常の光ファイバの断面模式図

【図１８Ｂ】部分的にコア径を拡大した光ファイバの断
面模式図

【図１９】本発明の光デバイスの第１２実施例の平面図

【図２０】本発明の光デバイスの第１３実施例の構成図

【図２１】本発明の光デバイスの第１４実施例の断面図

【図２２】本発明の第１４実施例におけるリターンロス
の角度依存性を示すグラフを示す図

【図２３Ａ】第１４実施例の製造方法を示す斜視図

【図２３Ｂ】第１４実施例の製造方法を示す斜視図

【図２３Ｃ】第１４実施例の製造方法を示す斜視図

【図２３Ｄ】第１４実施例の製造方法を示す斜視図

【図２４】本発明の光デバイスの第１５実施例の断面図

【図２５】本発明の光デバイスの第１６実施例の断面図

【図２６Ａ】第１６実施例の構成図

【図２６Ｂ】第１６実施例の構成図

【図２７】本発明の光デバイスの第１７実施例の断面図

【図２８】本発明の光デバイスの第１８実施例の断面図

【図２９Ａ】第１８実施例の製造方法を示す斜視図

【図２９Ｂ】第１８実施例の製造方法を示す斜視図

【図２９Ｃ】第１８実施例の製造方法を示す斜視図

【図２９Ｄ】第１８実施例の製造方法を示す斜視図

【図２９Ｅ】第１８実施例の製造方法を示す斜視図

【図３０】従来の光デバイスを示す模式図

【図３１Ａ】本発明の光デバイスの第１９実施例の斜視
図

【図３１Ｂ】本発明の光デバイスの第１９実施例の断面
図

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東門 元二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 光田 昌弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上面を有する基板と、 前記基板の前記上面に形成された少なくとも一つの第１
   溝と、 前記第１溝内に配置された光ファイバと、 前記光ファイバを斜めに横切り、かつ、前記基板の前記
   上面に対して傾斜している少なくとも一つの第２溝とを
   備えた光デバイスであって、更に、 前記第２溝内に挿入され、前記光ファイバを伝搬する光
   の少なくとも一部を反射または回折する面を有する光学
   部材と、 前記基板の前記上面に配置され、前記光学部材によって
   反射または回折された光を受け取る少なくとも一つの第
   １光学素子とを備えており、 前記第１光学素子の活性な面は、前記基板の前記上面に
   対向しており、 前記第２溝内において、少なくとも前記光学部材と前記
   光ファイバとの間には、前記光ファイバのコア部の屈折
   率ｎ_fにほぼ等しい屈折率ｎ_rを持つ材料が埋められてお
   り、 前記光学部材の前記面の法線方向と前記光ファイバの光
   軸方向との為す角度が、５度以上４０度以下である、光
   デバイス。