JP2002062458A - Optical module, its assembling method, and image display device using optical module - Google Patents

Optical module, its assembling method, and image display device using optical module

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JP2002062458A
JP2002062458A JP2000249994A JP2000249994A JP2002062458A JP 2002062458 A JP2002062458 A JP 2002062458A JP 2000249994 A JP2000249994 A JP 2000249994A JP 2000249994 A JP2000249994 A JP 2000249994A JP 2002062458 A JP2002062458 A JP 2002062458A
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JP
Japan
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optical
optical waveguide
semiconductor laser
substrate
optical module
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JP2000249994A
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Japanese (ja)
Inventor
Toru Sugiyama
徹 杉山
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize an optical module that optically couples a semiconductor laser having a thin and wide emitting end with an optical waveguide with a low loss. SOLUTION: In mounting a semiconductor laser 12 and an optical waveguide 13 on an optical module base plate 11, recessed parts 14a, 14b and projected parts 16a, 16b are respectively formed on the base plate 11 along the optical axis direction, with variation given in the height direction along the optical axis to the recessed and the projected parts 14a, 14b, 16a, 16b, and with alignment performed in the width direction of the optical waveguide 13 while these parts are fitted to each other; besides, since positional transfer is made possible for the optical waveguide 13 in the thickness direction after it is mounted on the optical module base plate 11, high precision alignment can be realized.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、特に端面発光型
の半導体レーザと光導波路を低損失で光結合するために
必要とされる高精度な位置合わを行うための半導体レー
ザ、光導波路、光ファイバ等の光素子を搭載した光モジ
ュールおよびその実装方法、光モジュールを用いた映像
表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser, an optical waveguide, and an optical waveguide for performing high-precision alignment required for optically coupling an edge-emitting semiconductor laser and an optical waveguide with low loss. The present invention relates to an optical module on which an optical element such as a fiber is mounted, a mounting method thereof, and a video display device using the optical module.

【0002】[0002]

【従来の技術】光モジュール上に光素子を実装する場
合、光素子間での光結合の損失が少ないことが要求され
る。実装例としては、アクティブアライメントといわれ
る方法がある。この方法では、例えば半導体レーザと光
導波路を実装する場合に、半導体レーザを発光し、半導
体レーザから光導波路に光を結合させ、光導波路の出射
端のパワーを見ながら、光導波路の最適位置を探し固定
する。
2. Description of the Related Art When an optical element is mounted on an optical module, it is required that loss of optical coupling between the optical elements is small. As an implementation example, there is a method called active alignment. In this method, for example, when mounting a semiconductor laser and an optical waveguide, the semiconductor laser emits light, light is coupled from the semiconductor laser to the optical waveguide, and the optimum position of the optical waveguide is determined while observing the power at the emission end of the optical waveguide. Find and fix.

【0003】この場合、光導波路を三次元方向で動かし
最適位置に追い込む必要があり、この工程の手間が光モ
ジュールの高コスト化の要因となる。このため実装が自
動化される(パッシブアライメント)ことが望ましい。
In this case, it is necessary to move the optical waveguide in a three-dimensional direction to drive the optical waveguide to an optimum position, and the trouble of this step causes a high cost of the optical module. Therefore, it is desirable that the mounting be automated (passive alignment).

【0004】自動化の方法として大きくは、画像処理に
よるビジュアル方式、部材の嵌め合いによるメカニカル
方式、溶融ソルダバンプのセルフアライン効果を利用し
たフリップチップ方式がある(例えば“エレクトロニク
ス” 1999 年7月号pp42-44オーム社)。この方法だと
1μm程度の実装精度を得ることができる。
[0004] Automation methods include a visual method using image processing, a mechanical method using fitting of members, and a flip-chip method using the self-alignment effect of molten solder bumps (for example, "Electronics" July 1999, pp42-). 44 ohm). With this method, a mounting accuracy of about 1 μm can be obtained.

【0005】しかしながら、光素子の構成によってはよ
り高精度の位置合わせが必要とされる場合がある。一般
に端面発光型半導体レーザの出射端は厚みが1μm程度
であり、この半導体レーザと光導波路を光結合する場
合、厚み方向ではサブμmの精度が要求される。一般に
半導体レーザは高出力となっても、厚み1μm程度のま
まで幅広になるため厚み方向ではサブμmの精度が要求
されることに変わりはない。このため前記パッシブアラ
イメントの方法では半導体レーザと光導波路を低損失で
結合することができない。
[0005] However, depending on the configuration of the optical element, there is a case where a more precise alignment is required. In general, the emission end of an edge-emitting semiconductor laser has a thickness of about 1 μm, and when this semiconductor laser and an optical waveguide are optically coupled, an accuracy of sub-μm is required in the thickness direction. In general, even if the output power of a semiconductor laser is high, the width of the semiconductor laser remains wide at about 1 μm, so that the accuracy of sub-μm is still required in the thickness direction. Thus, the passive alignment method cannot couple the semiconductor laser and the optical waveguide with low loss.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記した端面発光型半
導体レーザではその出射端の厚みが1μm程度で、この
半導体レーザと光導波路を光結合する場合、厚み方向で
はサブμmの精度が要求されるが、従来の方法では半導
体レーザと光導波路を低損失で結合することができなか
った。
The edge emitting semiconductor laser described above has a thickness of about 1 μm at the emitting end, and when the semiconductor laser and the optical waveguide are optically coupled, an accuracy of sub-μm is required in the thickness direction. However, the conventional method cannot couple the semiconductor laser and the optical waveguide with low loss.

【0007】この発明の目的は、出射端の厚みが狭くか
つ幅広の半導体レーザと光導波路を低損失で光結合する
光モジュールおよびその実装方法およびその光モジュー
ルを用いた映像表示装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an optical module for optically coupling a semiconductor laser having a narrow and wide emission end with a wide optical waveguide with low loss, a method of mounting the same, and a video display device using the optical module. It is in.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めにこの発明では、半導体レーザと光導波路を基板上に
搭載する光モジュールにおいて、前記光導波路と前記基
板の対向面に、凹部か凸部のいずれかを形成し、これら
凹凸部を嵌合することで、前記光導波路と前記基板を一
定の位置関係に保持し、前記凹部の深さと前記凸部の高
さの少なくともいずれか一方を変化させ、前記半導体レ
ーザと前記光導波路の光結合の調整を可能としたことを
特徴とする。
According to the present invention, there is provided an optical module having a semiconductor laser and an optical waveguide mounted on a substrate, wherein a concave portion or a convex portion is provided on an opposing surface of the optical waveguide and the substrate. By forming any of the portions, by fitting these uneven portions, the optical waveguide and the substrate are held in a fixed positional relationship, at least one of the depth of the concave portion and the height of the convex portion The optical coupling between the semiconductor laser and the optical waveguide can be adjusted.

【0009】また、半導体レーザを実装する工程と、光
導波路を前記半導体レーザの出射端幅方向に位置合わせ
し、前記基板に光導波路を実装する工程と、前記工程に
より位置合わせされた前記基板と前記光導波路の状態
で、前記半導体レーザを発光させ、前記半導体レーザか
ら前記光導波路に結合した光出力を測定しながら前記光
導波路の前記半導体レーザの出射端厚み方向での位置合
わせを行う工程とからなることを特徴とする。
A step of mounting the semiconductor laser; a step of aligning the optical waveguide in a width direction of the emitting end of the semiconductor laser; and a step of mounting the optical waveguide on the substrate. A step of causing the semiconductor laser to emit light in the state of the optical waveguide, and aligning the optical waveguide in the thickness direction of the emission end of the semiconductor laser while measuring an optical output coupled to the optical waveguide from the semiconductor laser; It is characterized by consisting of.

【0010】さらに、半導体レーザから出射される光
を、空間変調素子を用いて空間変調して表示する映像表
示装置において、前記半導体レーザと光導波路を基板上
に搭載する光モジュールは、前記光導波路と前記基板の
対向面に、凹部か凸部のいずれかを形成し、これら凹凸
部を嵌合することで、前記光導波路と前記基板を一定の
位置関係に保持し、前記凹部の深さと前記凸部の高さの
少なくともいずれか一方を変化させ、前記半導体レーザ
と前記光導波路の光結合の調整を可能としたことを特徴
とする。
Further, in an image display device for displaying the light emitted from the semiconductor laser by spatially modulating the light using a spatial modulation element, the optical module mounting the semiconductor laser and the optical waveguide on a substrate comprises the optical waveguide. And, on the facing surface of the substrate, either a concave portion or a convex portion is formed, and by fitting these concave and convex portions, the optical waveguide and the substrate are held in a fixed positional relationship, and the depth of the concave portion and the It is characterized in that at least one of the heights of the projections is changed to enable adjustment of optical coupling between the semiconductor laser and the optical waveguide.

【0011】上記した手段により、半導体レーザの出射
端の厚みが狭く幅広の場合、幅方向ではμm精度の位置
合わせがパッシブアライメントにより可能となり、厚み
方向ではサブμm精度の位置合わせがアクティブアライ
メントで可能となる。これにより、良好な光モジュール
を得るとともに、この光モジュールの組立に際し、簡単
で確実な組み立て方法が実現できる。また、この光モジ
ュールを用いた映像表示装置に用いると、光源部の容積
が小さくなるとともに、光学系の部品のレイアウトに自
由度を持たせることが可能とする。
According to the above-mentioned means, when the thickness of the emitting end of the semiconductor laser is small and wide, passive alignment can be performed with a precision of μm in the width direction, and active alignment can be performed with a precision of sub-μm in the thickness direction. Becomes Thereby, a good optical module can be obtained, and a simple and reliable assembling method can be realized when assembling the optical module. Further, when used in an image display device using this optical module, the volume of the light source unit can be reduced, and the layout of the components of the optical system can be given a degree of freedom.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、こ
の発明の第1の実施の形態について説明するための光モ
ジュールの分解斜視図であり、図2はその側面図であ
る。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an exploded perspective view of an optical module for describing a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view thereof.

【0013】図1、図2において、11は光モジュール
基板、12は半導体レーザ、13は光導波路、14a,
14bは凹部、15はV溝、16a,16bは凸部であ
る。光モジュール基板11の長手方向の両側には、段部
11a,11bを形成する。段部11aに半導体レーザ
12を取着する。光モジュール基板11の中央部上面部
11cには、長手方向に平行な凹部14a,14bを形
成する。また、段部11bにはV溝15を形成する。V
溝15は、光モジュール基板11の側面11dまで達す
るように形成する。
1 and 2, 11 is an optical module substrate, 12 is a semiconductor laser, 13 is an optical waveguide, and 14a,
14b is a concave portion, 15 is a V groove, and 16a and 16b are convex portions. Step portions 11a and 11b are formed on both sides of the optical module substrate 11 in the longitudinal direction. The semiconductor laser 12 is attached to the step 11a. Concave portions 14a and 14b parallel to the longitudinal direction are formed in the central upper surface 11c of the optical module substrate 11. The V-groove 15 is formed in the step 11b. V
The groove 15 is formed so as to reach the side surface 11 d of the optical module substrate 11.

【0014】光導波路13は、コア部13aとその周辺
に形成したクラッド部13bから構成する。コア部13
aは図中、入射端13a1が水平方向に広く垂直方向に
狭い幅形状にし、これより出射端13a2まで水平方向
は幅が漸次狭くなるように、垂直方向は幅やや厚くなる
ようなテーパ形状にしてある。
The optical waveguide 13 comprises a core 13a and a clad 13b formed around the core. Core part 13
In the figure, a is a tapered shape in which the width of the incident end 13a1 is wide in the horizontal direction and narrow in the vertical direction. It is.

【0015】導波路13の下面には、凹部14a,14
bに嵌合可能な導波路13の光の放射方向に沿ったほぼ
平行で凸部16a,16bを形成する。凸部16a,1
6bは、それぞれ長手方向の両端から中央に向かうに従
い漸次その高さが高くなる傾斜部16a1,16a2,
16b1,16b2を形成する。17は、V溝15にそ
の一端が取着される光ファイバである。
On the lower surface of the waveguide 13, concave portions 14a, 14
The projections 16a and 16b are formed substantially parallel to each other along the light emission direction of the waveguide 13 that can be fitted to the projection b. Convex part 16a, 1
6b are inclined portions 16a1, 16a2 whose height gradually increases from both ends in the longitudinal direction toward the center.
16b1 and 16b2 are formed. Reference numeral 17 denotes an optical fiber whose one end is attached to the V groove 15.

【0016】図3に、半導体レーザ12からレーザ光が
発生する様子を示す。半導体レーザ12の出射端121
の厚みが狭く幅が広い光は、出射端121から遠ざかる
につれ厚み方向で長く幅方向で狭い光となる。半導体レ
ーザ12から出射された光を、テーパ状の光導波路13
に結合するには、半導体レーザ12の出射位置に光導波
路13の入射口を合わせる必要がある。例えば、出射端
121の厚みが1μmの場合に厚み方向(図中y方向)
でサブμmの位置合わせ精度、幅100μmの場合に幅
方向(x方向)で数μmの位置合わせ精度が必要とな
る。また、光は伝播するに従い厚み方向で広がるため、
回転方向で必要とする位置精度は、θyに比較してθx
は低くなる。
FIG. 3 shows how laser light is generated from the semiconductor laser 12. Emission end 121 of semiconductor laser 12
The light having a small thickness and a wide width becomes light that is longer in the thickness direction and narrower in the width direction as the distance from the emission end 121 increases. The light emitted from the semiconductor laser 12 is transmitted to a tapered optical waveguide 13.
It is necessary to match the entrance of the optical waveguide 13 with the exit position of the semiconductor laser 12 in order to couple the light. For example, when the thickness of the emission end 121 is 1 μm, the thickness direction (the y direction in the drawing)
In the case of a width of 100 μm, a positioning accuracy of several μm in the width direction (x direction) is required. Also, since light spreads in the thickness direction as it propagates,
The required positional accuracy in the rotation direction is θx compared to θy
Will be lower.

【0017】再び、図1を用いて光モジュールの実装方
法について説明する。まず、光モジュール基板11の中
央上面部11cに形成された凹部14a,14bは、エ
ッチング等の微細加工を用いることで1μm程度の精度
で形成することができる。凹部14a,14bを形成す
る際には、半導体レーザ12と光導波路13の端面が接
触しないように、V溝15を形成する際には光導波路1
3と光ファイバ17が接触しないように、V溝15の端
部位置を設定してもよい。さらに光モジュール基板11
の熱膨張による変形を吸収するために位置合わせに用い
る以外の溝を複数本形成してもよい(図示せず)。
The method of mounting the optical module will be described again with reference to FIG. First, the concave portions 14a and 14b formed in the central upper surface portion 11c of the optical module substrate 11 can be formed with a precision of about 1 μm by using fine processing such as etching. When forming the concave portions 14a and 14b, the optical waveguide 1 is used when the V-groove 15 is formed so that the semiconductor laser 12 and the end face of the optical waveguide 13 do not come into contact with each other.
The end position of the V-groove 15 may be set so that the optical fiber 17 does not contact the optical fiber 3. Further, the optical module substrate 11
A plurality of grooves other than those used for alignment may be formed in order to absorb deformation due to thermal expansion (not shown).

【0018】次に、光モジュール基板11上に半導体レ
ーザ12を実装し電気配線を行う。半導体レーザ12の
実装には、例えば光モジュール基板11と半導体レーザ
12にマーカを形成しておき、画像マッチングにより位
置合わせを行ってもよいし、半田バンプを利用したフリ
ップチップ方式により位置合わせを行ってもよく1μm
程度の精度で実装すればよい。
Next, the semiconductor laser 12 is mounted on the optical module substrate 11 and electric wiring is performed. In mounting the semiconductor laser 12, for example, a marker may be formed on the optical module substrate 11 and the semiconductor laser 12, and alignment may be performed by image matching, or alignment may be performed by a flip chip method using solder bumps. 1 μm
What is necessary is just to implement with the precision of about.

【0019】次に光ファイバ17をV溝15に嵌め込み
実装する。さらに光導波路13を光モジュール基板11
上に実装する。光導波路13には凹部14a,14bに
嵌め合わせるための凸部16a,16bが形成されてい
る。ここで、凸部16は光軸方向に沿って凸部の高さが
変わる形状にする。凸部16を凹部14にはめ合わせ光
導波路13を配置することで、半導体レーザ12の幅方
向に対する光導波路13の位置合わせは数μmの精度で
可能となる。
Next, the optical fiber 17 is fitted into the V groove 15 and mounted. Further, the optical waveguide 13 is connected to the optical module substrate 11.
Implement on top. The optical waveguide 13 has protrusions 16a and 16b for fitting into the recesses 14a and 14b. Here, the protrusion 16 has a shape in which the height of the protrusion changes along the optical axis direction. By positioning the optical waveguide 13 by fitting the convex portion 16 to the concave portion 14, the alignment of the optical waveguide 13 in the width direction of the semiconductor laser 12 can be performed with an accuracy of several μm.

【0020】次に、光導波路13の厚み方向での位置合
わせを行う。例えば、図4のようなゴニオステージ41
を用い、θxを変えることで光導波路13を厚み方向に
移動する。この状態で半導体レーザ12を発光させ光導
波路13を伝播して光ファイバ17に結合した光出力を
パワーメータ42で測定する。光パワーが最大になる位
置に光導波路13を移動した後、接着剤等で固定する。
Next, positioning of the optical waveguide 13 in the thickness direction is performed. For example, a gonio stage 41 as shown in FIG.
By changing θx, the optical waveguide 13 is moved in the thickness direction. In this state, the semiconductor laser 12 emits light, propagates through the optical waveguide 13, and measures the optical output coupled to the optical fiber 17 with the power meter 42. After moving the optical waveguide 13 to the position where the optical power becomes maximum, it is fixed with an adhesive or the like.

【0021】なお、ここで光導波路13を厚み方向で移
動するとθxも変化するが、半導体レーザ12の出射端
121の厚みが狭い場合はθx方向の位置ずれに対して
光損失に与える影響は小さいため問題とならない。ま
た、光導波路13と光ファイバ17の間で位置ずれが生
じるが、例えば厚み方向の移動量が1μm以下で光ファ
イバ17のコア半径10μm以上の場合には光損失に与
える影響が小さいため問題とならない。
Here, when the optical waveguide 13 is moved in the thickness direction, θx also changes. However, when the thickness of the emission end 121 of the semiconductor laser 12 is small, the influence of the displacement in the θx direction on the optical loss is small. It does not matter. In addition, a displacement occurs between the optical waveguide 13 and the optical fiber 17. For example, when the amount of movement in the thickness direction is 1 μm or less and the core radius of the optical fiber 17 is 10 μm or more, the influence on the optical loss is small, and the problem is raised. No.

【0022】なお、この実施の形態では光導波路13の
凸部の高さを漸次変える形状としたが、光モジュール基
板11の凹部の深さを漸次変える形状でも構わない。ま
た、光導波路13に凹部を設け光モジュール基板11に
凸部を設けても構わない。
In this embodiment, the shape of the convex portion of the optical waveguide 13 is gradually changed. However, the shape of the concave portion of the optical module substrate 11 may be gradually changed. Further, a concave portion may be provided in the optical waveguide 13 and a convex portion may be provided in the optical module substrate 11.

【0023】図5および図6は、この発明の第2の実施
の形態について説明するための図15は分解斜視図、図
6は側面図であり、図1と同一の構成部分には同一の符
号を付してここでの説明は省略する。この実施の形態と
第1の実施の形態との違いは、光ファイバ17を搭載す
るためのV溝51を光導波路13上に形成したことにあ
る。
FIGS. 5 and 6 are views for explaining a second embodiment of the present invention. FIG. 15 is an exploded perspective view, and FIG. 6 is a side view. The same components as those in FIG. The description is omitted here by attaching the reference numerals. The difference between this embodiment and the first embodiment is that a V-groove 51 for mounting the optical fiber 17 is formed on the optical waveguide 13.

【0024】この実施の形態では、図6に示すように光
導波路13を厚み方向で移動した際、光導波路13と光
ファイバ17間での位置ずれは発生しない。従って、厚
み方向の移動量に対して光ファイバ17のコア径が小さ
い場合に有効となる。
In this embodiment, when the optical waveguide 13 is moved in the thickness direction as shown in FIG. 6, no displacement occurs between the optical waveguide 13 and the optical fiber 17. Therefore, it is effective when the core diameter of the optical fiber 17 is smaller than the movement amount in the thickness direction.

【0025】次に、図7の構成図を用いて、この発明の
光モジュールをプロジェクション型映像表示装置の光源
として使用した応用例について説明する。
Next, an application example in which the optical module of the present invention is used as a light source of a projection type video display device will be described with reference to the configuration diagram of FIG.

【0026】図7において、71は光モジュール用駆動
部、72は、この発明の例えば図1の構成による光モジ
ュール、73は光ファイバ、74はレンズ、75は映像
入力端子、76は液晶駆動部、77は液晶パネル、78
は投射レンズ、79はスクリーンである。
In FIG. 7, reference numeral 71 denotes an optical module driving unit, 72 denotes an optical module according to the structure of FIG. 1, for example, 73 denotes an optical fiber, 74 denotes a lens, 75 denotes a video input terminal, and 76 denotes a liquid crystal driving unit. , 77 is a liquid crystal panel, 78
Is a projection lens, and 79 is a screen.

【0027】映像表示装置の動作について説明する。光
モジュール72より出射された光は、低結合ロスで光フ
ァイバ73に結合し、光ファイバ73を介してしてレン
ズ74付近まで伝播する。レンズ74付近で光ファイバ
73の端面から出射された光は、レンズ74にて平行光
となり液晶パネル77に入射する。一方、映像信号は映
像信号入力端子75から入力し、液晶駆動部76は映像
信号に従って液晶パネル77を駆動する。
The operation of the video display device will be described. The light emitted from the optical module 72 is coupled to the optical fiber 73 with low coupling loss, and propagates through the optical fiber 73 to the vicinity of the lens 74. The light emitted from the end face of the optical fiber 73 near the lens 74 becomes parallel light at the lens 74 and enters the liquid crystal panel 77. On the other hand, a video signal is input from a video signal input terminal 75, and a liquid crystal driving section 76 drives a liquid crystal panel 77 according to the video signal.

【0028】これにより、液晶パネル77に入射された
光は、映像信号に沿った空間変調がなされる。空間変調
された光は、投射レンズ78を介してスクリーン79に
結像する。
Thus, the light incident on the liquid crystal panel 77 is spatially modulated in accordance with the video signal. The spatially modulated light forms an image on a screen 79 via a projection lens 78.

【0029】プロジェクション型映像表示装置の光源
に、ハロゲンランプやキセノンランプを用いる場合と比
較して、光源部が光モジュール72から構成される場合
には、光源部の容積が小さくなる、あるいは光ファイバ
73により光をレンズ73まで伝播するためレイアウト
の自由度が大きくなるなどの長所がある。
When the light source section is composed of the optical module 72 as compared with the case where a halogen lamp or a xenon lamp is used as the light source of the projection type image display device, the volume of the light source section becomes smaller or the optical fiber There is an advantage that the degree of freedom of layout is increased because light is propagated to the lens 73 by the 73.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したようにこの発明では、基板
上に半導体レーザと光導波路の実装を行うときに、基板
と光導波路に光軸方向に沿った方向での変化を持たせる
ことで、光導波路が搭載された後の厚み方向での位置移
動を可能とし、高精度の位置合わせが可能となる。
As described above, according to the present invention, when a semiconductor laser and an optical waveguide are mounted on a substrate, the substrate and the optical waveguide are changed in a direction along the optical axis direction. The position can be moved in the thickness direction after the optical waveguide is mounted, and high-precision positioning can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の第1の実施の形態について説明する
ための分解斜視図。
FIG. 1 is an exploded perspective view for explaining a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の組み立てた状態の側面図。FIG. 2 is a side view of the assembled state of FIG. 1;

【図3】図1で用いる半導体レーザの発光状態について
説明するための説明図。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a light emitting state of the semiconductor laser used in FIG. 1;

【図4】図1における光導波路の半導体レーザ出射端厚
み方向での位置合わせ方法について説明するための側面
図。
FIG. 4 is a side view for explaining a method of aligning the optical waveguide in FIG. 1 in a thickness direction of a semiconductor laser emission end;

【図5】この発明の第2の実施の形態について説明する
ための斜視図。
FIG. 5 is a perspective view for explaining a second embodiment of the present invention.

【図6】図5における光導波路の半導体レーザ出射端厚
み方向での位置合わせ方法について説明するための側面
図。
6 is a side view for explaining a method of aligning the optical waveguide in FIG. 5 in a thickness direction of a semiconductor laser emission end;

【図7】この発明を応用した例について説明するための
構成図。
FIG. 7 is a configuration diagram for explaining an example to which the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…光モジュール基板、12…半導体レーザ、13…
光導波路、14a,14b…凹部、15…V溝、16
a,16b…凸部、16a1,16a2,16b1,1
6b2…傾斜部、17…光ファイバ、41…ゴニオステ
ージ、42…パワーメータ。
11: optical module substrate, 12: semiconductor laser, 13 ...
Optical waveguides, 14a, 14b: recess, 15: V-groove, 16
a, 16b: convex portion, 16a1, 16a2, 16b1, 1
6b2: inclined section, 17: optical fiber, 41: goniometer, 42: power meter.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体レーザと光導波路を基板上に搭載
する光モジュールにおいて、 前記光導波路と前記基板の対向面に、凹部か凸部のいず
れかを形成し、これら凹凸部を嵌合することで、前記光
導波路と前記基板を一定の位置関係に保持し、前記凹部
の深さと前記凸部の高さの少なくともいずれか一方を変
化させ、前記半導体レーザと前記光導波路の光結合の調
整を可能としたことを特徴とする光モジュール。
1. An optical module in which a semiconductor laser and an optical waveguide are mounted on a substrate, wherein either a concave portion or a convex portion is formed on a surface facing the optical waveguide and the substrate, and these concave and convex portions are fitted. Then, the optical waveguide and the substrate are held in a fixed positional relationship, and at least one of the depth of the concave portion and the height of the convex portion is changed to adjust the optical coupling between the semiconductor laser and the optical waveguide. An optical module characterized by being made possible.
【請求項2】 基板あるいは光導波路のいずれか一方の
表面に凹部を形成し、該凹部に光ファイバを取着するこ
とで、光ファイバと光導波路を光結合を実現したことこ
とを特徴とする請求項1に記載の光モジュール。
2. An optical coupling between the optical fiber and the optical waveguide by forming a concave portion on one of the surface of the substrate and the optical waveguide and attaching an optical fiber to the concave portion. The optical module according to claim 1.
【請求項3】 基板に半導体レーザを実装する工程と、
光導波路を前記半導体レーザの出射端幅方向に位置合わ
せし、前記基板に光導波路を実装する工程と、 前記工程により前記基板と前記光導波路が位置合わせさ
れた状態で、前記半導体レーザを発光させ、前記半導体
レーザから前記光導波路に結合した光出力を測定しなが
ら前記光導波路の前記半導体レーザの出射端厚み方向で
の位置合わせを行う工程とからなることを特徴とする光
モジュールの組立方法。
3. A step of mounting a semiconductor laser on a substrate;
Aligning the optical waveguide in the emission end width direction of the semiconductor laser, mounting the optical waveguide on the substrate; and causing the semiconductor laser to emit light with the substrate and the optical waveguide being aligned by the process. Performing an alignment of the optical waveguide in a thickness direction of an emission end of the semiconductor laser while measuring an optical output coupled to the optical waveguide from the semiconductor laser.
【請求項4】 光導波路に光ファイバを光結合する工程
を追加してなることを特徴とする請求項3に記載の光モ
ジュールの組立方法。
4. The method for assembling an optical module according to claim 3, further comprising a step of optically coupling an optical fiber to the optical waveguide.
【請求項5】 半導体レーザから出射される光を、空間
変調素子を用いて空間変調して表示する映像表示装置に
おいて、 前記半導体レーザと光導波路を基板上に搭載する光モジ
ュールは、前記光導波路と前記基板の対向面に、凹部か
凸部のいずれかを形成し、これら凹凸部を嵌合すること
で、前記光導波路と前記基板を一定の位置関係に保持
し、前記凹部の深さと前記凸部の高さの少なくともいず
れか一方を変化させ、前記半導体レーザと前記光導波路
の光結合の調整を可能としたことを特徴とする光モジュ
ールを用いた映像表示装置。
5. An image display device for spatially modulating light emitted from a semiconductor laser by using a spatial modulation element for display, wherein the optical module mounting the semiconductor laser and the optical waveguide on a substrate comprises the optical waveguide. And, on the facing surface of the substrate, either a concave portion or a convex portion is formed, and by fitting these concave and convex portions, the optical waveguide and the substrate are held in a fixed positional relationship, and the depth of the concave portion and the An image display device using an optical module, characterized in that at least one of the heights of the projections is changed to enable adjustment of optical coupling between the semiconductor laser and the optical waveguide.
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