JP2002107581A - Optical device, optical module and method for manufacturing them - Google Patents
Optical device, optical module and method for manufacturing themInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は光装置、前記光装置
を含む光モジュール、およびこれらの製造方法に関す
る。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an optical device, an optical module including the optical device, and a method of manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【背景技術】半導体レーザやレーザダイオード等の発光
素子から出射される光を光ファイバに結合するため、あ
るいは光ファイバによって伝送された光をフォトダイオ
ード等の受光素子へと入射させるために、光素子と光フ
ァイバとを結合するための光モジュールが用いられてい
る。この光モジュールは、光通信システムを構成する上
で重要なデバイスの一つであり、たとえば特開平６−１
９４５４４号公報に開示された光モジュールがある。こ
の光モジュールは、半導体レーザと、半導体レーザに面
する側の端面のコアが半球状に形成された光ファイバか
らなる。また、この光モジュールでは、半導体レーザと
光ファイバとの間に屈折率調整材が充填されている。2. Description of the Related Art An optical element is used to couple light emitted from a light emitting element such as a semiconductor laser or a laser diode to an optical fiber, or to make light transmitted by the optical fiber incident on a light receiving element such as a photodiode. An optical module for coupling the optical fiber and the optical fiber is used. This optical module is one of the important devices in configuring an optical communication system.
There is an optical module disclosed in Japanese Patent No. 94544. This optical module comprises a semiconductor laser and an optical fiber having a hemispherical core at the end face facing the semiconductor laser. In this optical module, a refractive index adjusting material is filled between the semiconductor laser and the optical fiber.
【０００３】この光モジュールの場合、結合効率を高め
ることを目的として、光ファイバの端面のコアが半球状
に形成されている。この構造によれば、結合効率を高め
ることができるが、レーザ素子と光ファイバとの位置ず
れに対する結合効率の変化が大きく、結合効率を挙げる
ためには厳密な位置合わせ精度が要求されると考えられ
る。しかしながら、前述したように、この光モジュール
では、半導体レーザと光ファイバとの間に屈折率調整材
を充填して形成しているため、半導体レーザと光ファイ
バとの間の距離を厳密に設定することができず、十分な
位置合わせ精度が得られない場合が生じていた。その結
果、レーザ素子と光ファイバとの間に位置ずれが生じ、
結合効率が低下する場合があった。In this optical module, the core at the end face of the optical fiber is formed in a hemispherical shape for the purpose of increasing the coupling efficiency. According to this structure, the coupling efficiency can be increased, but the change in the coupling efficiency due to the misalignment between the laser element and the optical fiber is large, and strict alignment accuracy is required to increase the coupling efficiency. Can be However, as described above, in this optical module, since the refractive index adjusting material is filled between the semiconductor laser and the optical fiber, the distance between the semiconductor laser and the optical fiber is strictly set. In some cases, sufficient alignment accuracy cannot be obtained. As a result, a displacement occurs between the laser element and the optical fiber,
In some cases, the coupling efficiency was reduced.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、発光
素子や受光素子等の光素子と光ファイバとの位置合わせ
が容易であり、位置ずれが少なく、かつ結合効率に優れ
た光装置、光モジュール、およびこれらの製造方法を提
供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical device which can easily align an optical element such as a light emitting element or a light receiving element with an optical fiber, has a small displacement, and is excellent in coupling efficiency. An object of the present invention is to provide an optical module and a manufacturing method thereof.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】（光装置）本発明の光装
置は、基体上に形成され、発光および受光の少なくとも
一方の機能を有し、かつ前記基体の表面に対して所定の
角度をなす方向に光を入射および／または出射する光素
子を含み、前記基体において前記光素子が設置されてい
る側の面上に、所定の膜厚を有する融着層が形成されて
いる。(Optical Device) An optical device of the present invention is formed on a substrate, has at least one of light-emitting and light-receiving functions, and has a predetermined angle with respect to the surface of the substrate. A fusion layer having a predetermined thickness is formed on a surface of the base on the side where the optical element is provided, including an optical element for entering and / or emitting light in a direction to be formed.
【０００６】ここで、所定の膜厚とは、前記光素子が発
光機能を有する素子（発光素子）の場合、前記光素子と
光ファイバとを結合する際に、前記光素子から所定の角
度をもって出射した光が光ファイバのコアに効率良く入
射するために必要な前記融着層の膜厚をいう。また、前
記光素子が受光機能を有する素子（受光素子）の場合、
所定の膜厚とは、光ファイバのコアから出射する光を前
記光素子へと所定の角度をもって効率良く入射させるた
めに必要な前記融着層の膜厚をいう。Here, when the optical element is an element having a light emitting function (light emitting element), the predetermined thickness means a predetermined angle from the optical element when the optical element and the optical fiber are coupled. This refers to the thickness of the fusion layer required for the emitted light to efficiently enter the core of the optical fiber. Further, when the optical element is an element having a light receiving function (light receiving element),
The predetermined film thickness refers to a film thickness of the fusion layer necessary for efficiently causing light emitted from the core of the optical fiber to enter the optical element at a predetermined angle.
【０００７】本発明の光装置によれば、前記光素子が発
光素子の場合、前記光素子と光ファイバとを結合する際
に、前記融着層を所定の膜厚にすることにより、前記光
素子と光ファイバとの位置合わせを行なうことなく、前
記光素子から所定の角度をもって出射した光を光ファイ
バのコアに効率良く入射させることができる。また、前
記光素子が受光素子の場合、前記光素子と光ファイバと
を結合する際に、前記融着層を所定の膜厚にすることに
より、前記光素子と光ファイバとの位置合わせを行なう
ことなく、光ファイバのコアから出射した光を前記光素
子に所定の角度をもって効率良く入射させることができ
る。これにより、前記光素子と光ファイバとを結合する
際に、結合効率を高めることができる。According to the optical device of the present invention, when the optical element is a light emitting element, when the optical element is coupled to an optical fiber, the fusion layer is made to have a predetermined thickness, whereby the light The light emitted from the optical element at a predetermined angle can be efficiently incident on the core of the optical fiber without performing alignment between the element and the optical fiber. Further, when the optical element is a light receiving element, when the optical element and the optical fiber are coupled, the optical element and the optical fiber are aligned by setting the fusion layer to a predetermined thickness. Thus, light emitted from the core of the optical fiber can be efficiently incident on the optical element at a predetermined angle. Thereby, when coupling the optical element and the optical fiber, the coupling efficiency can be increased.
【０００８】本発明の光装置の好ましい態様としては、
（１）〜（３）を例示できる。[0008] In a preferred embodiment of the optical device of the present invention,
(1) to (3) can be exemplified.
【０００９】（１）前記光素子は、光を入射および／ま
たは出射するための入射口および／または出射口を含む
ことができる。(1) The optical element may include an entrance and / or exit for entering and / or exiting light.
【００１０】（２）前記融着層は、光ファイバの端面と
接合させるための表面を含むことができる。(2) The fusion layer may include a surface for bonding to an end face of the optical fiber.
【００１１】この場合、前記光ファイバの端面と接合さ
せるための表面に、凸部および／または凹部が形成され
ていることが望ましい。この構成によれば、この光装置
を光ファイバに融着して光モジュールを形成する場合、
この光装置に形成された前記凸部および／または凹部と
嵌合する嵌合部を光ファイバに設け、前記凸部および／
または凹部と前記嵌合部とを嵌め込むことで、前記光素
子と前記光ファイバとの位置合わせを容易にすることが
でき、かつ位置合わせ精度を向上させることができ、そ
の結果、結合効率を高めることができる。In this case, it is desirable that a convex portion and / or a concave portion are formed on a surface to be joined to an end face of the optical fiber. According to this configuration, when this optical device is fused to an optical fiber to form an optical module,
An optical fiber is provided with a fitting portion for fitting with the convex portion and / or the concave portion formed in the optical device, and the convex portion and / or
Alternatively, by fitting the concave portion and the fitting portion, the alignment between the optical element and the optical fiber can be facilitated, and the alignment accuracy can be improved. As a result, the coupling efficiency can be improved. Can be enhanced.
【００１２】（３）前記融着層は、前記光ファイバと屈
折率がほぼ等しい材料から形成されていることが望まし
い。前記融着層および前記光ファイバが、屈折率がほぼ
等しい材料から形成されていることにより、前記光装置
を光ファイバに融着して光モジュールを形成し、前記光
素子を駆動させて光を伝播させたとき、光ファイバと融
着層との間の屈折率の差に起因して光ファイバの端面で
反射する光が発生するのを防止することができ、ノイズ
の発生を抑えることができる。(3) Preferably, the fusion layer is formed of a material having a refractive index substantially equal to that of the optical fiber. Since the fusion layer and the optical fiber are formed of materials having substantially the same refractive index, the optical device is fused to the optical fiber to form an optical module, and the optical element is driven to emit light. When propagated, it is possible to prevent light reflected at the end face of the optical fiber from being generated due to a difference in refractive index between the optical fiber and the fusion layer, and to suppress generation of noise. .
【００１３】（光装置の製造方法）本発明の光装置の製
造方法は、以下の工程（ａ）および（ｂ）を含む。(Method of Manufacturing Optical Device) The method of manufacturing an optical device according to the present invention includes the following steps (a) and (b).
【００１４】（ａ）発光および受光の少なくとも一方の
機能を有し、かつ基体の表面に対し所定の角度をなす方
向に光を入射および／または出射する光素子を前記基体
上に形成する工程、および（ｂ）前記基体において前記
光素子が設置されている側の面上に、所定の膜厚を有す
る融着層を形成する工程。(A) forming, on the base, an optical element having at least one of light-emitting and light-receiving functions, and emitting and / or emitting light in a direction at a predetermined angle to the surface of the base; And (b) forming a fusion layer having a predetermined thickness on a surface of the base on which the optical element is provided.
【００１５】この工程によれば、前記光素子が発光素子
であって、前記光素子を光ファイバに結合した場合、前
記融着層を所定の膜厚にすることにより、前記光素子と
光ファイバとの位置合わせを行なうことなく、前記光素
子から所定の角度をもって出射した光を光ファイバのコ
アに効率良く入射させることができる。また、前記光素
子が受光素子であって、前記光素子を光ファイバに結合
した場合、前記融着層を所定の膜厚にすることにより、
前記光素子と光ファイバとの位置合わせを行なうことな
く、光ファイバのコアから出射した光を前記光素子に所
定の角度をもって効率良く入射させることができ、結合
効率を高めることができる。According to this step, when the optical element is a light emitting element and the optical element is coupled to an optical fiber, the optical element and the optical fiber are formed by setting the fusion layer to a predetermined thickness. The light emitted from the optical element at a predetermined angle can be efficiently incident on the core of the optical fiber without performing alignment with the optical element. Further, when the optical element is a light receiving element, and the optical element is coupled to an optical fiber, by making the fusion layer a predetermined thickness,
The light emitted from the core of the optical fiber can be efficiently incident on the optical element at a predetermined angle without performing alignment between the optical element and the optical fiber, and the coupling efficiency can be increased.
【００１６】前述した製造方法においては、さらに工程
（ｃ）を含むことができる。The above-mentioned manufacturing method may further include a step (c).
【００１７】（ｃ）前記融着層の表面に、フォトリソグ
ラフィ法により凸部および／または凹部を形成する工
程。(C) forming a convex portion and / or a concave portion on the surface of the fusion layer by photolithography.
【００１８】（光モジュール）本発明の光モジュール
は、基体上に形成された光素子を含む光装置と、前記光
装置と端面で接合する光ファイバと、を含み、前記光素
子は、発光および受光の少なくとも一方の機能を有し、
かつ前記基体の表面と所定の角度をなす方向に光を入射
および／または出射し、前記光装置は、前記基体におい
て前記光素子が設置されている側の面上に、所定の膜厚
を有する融着層が形成され、かつ、前記光ファイバの端
面と前記融着層を介して接合されている。(Optical Module) An optical module according to the present invention includes: an optical device including an optical element formed on a base; and an optical fiber bonded to the optical device at an end face. Has at least one function of receiving light,
In addition, light is incident and / or emitted in a direction at a predetermined angle with the surface of the base, and the optical device has a predetermined thickness on a surface of the base on which the optical element is provided. A fusion layer is formed, and is bonded to the end face of the optical fiber via the fusion layer.
【００１９】本発明の光モジュールによれば、前記光素
子が発光素子の場合、前記融着層を所定の膜厚にするこ
とにより、前記光素子と前記光ファイバとの位置合わせ
を行なうことなく、前記光素子から所定の角度をもって
出射した光を前記光ファイバのコアに効率良く入射させ
ることができる。また、前記光素子が受光素子の場合、
前記融着層を所定の膜厚にすることにより、前記光素子
と前記光ファイバとの位置合わせを行なうことなく、前
記光ファイバのコアから出射した光を前記光素子に所定
の角度をもって効率良く入射させることができる。これ
により、前記光素子と前記光ファイバとの結合効率を高
めることができる。According to the optical module of the present invention, when the optical element is a light emitting element, the fusion layer has a predetermined thickness so that the optical element and the optical fiber can be aligned. In addition, light emitted from the optical element at a predetermined angle can be efficiently incident on the core of the optical fiber. Further, when the optical element is a light receiving element,
By setting the fusion layer to a predetermined thickness, light emitted from the core of the optical fiber can be efficiently directed to the optical element at a predetermined angle without performing alignment between the optical element and the optical fiber. Can be incident. Thereby, the coupling efficiency between the optical element and the optical fiber can be increased.
【００２０】さらに、前記融着層を介して前記光ファイ
バと前記光素子とが結合されているため、前記光素子と
前記光ファイバとの距離を小さくすることができる。こ
のため、前記光素子へと入射する光または前記光素子か
ら出射した光をレンズ等の光学系を用いて集光させる必
要がない。よって、前記光素子と前記光ファイバとの位
置合わせが容易であるうえ、部品数を削減することがで
き、製造コストの削減を図ることができる。Further, since the optical fiber and the optical element are connected via the fusion layer, the distance between the optical element and the optical fiber can be reduced. For this reason, it is not necessary to condense the light incident on the optical element or the light emitted from the optical element using an optical system such as a lens. Therefore, the alignment between the optical element and the optical fiber is easy, the number of components can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.
【００２１】本発明の光モジュールの好ましい態様とし
ては、（１）〜（４）を例示できる。Preferred embodiments of the optical module of the present invention include (1) to (4).
【００２２】（１）前記光素子は、光を入射および／ま
たは出射するための入射口および／または出射口を含
み、前記入射口および／または出射口が、前記光ファイ
バの端面のコア部分と対向することが望ましい。(1) The optical element includes an entrance and / or exit for entering and / or exiting light, and the entrance and / or exit are connected to a core portion of an end face of the optical fiber. It is desirable to face each other.
【００２３】この構成によれば、前記光素子から所定の
角度をもって出射する光を前記光ファイバの端面のコア
部分に効率良く入射させることができる。また、前記光
ファイバの端面のコア部分から出射する光を前記光素子
に所定の角度をもって効率良く入射させることができ
る。According to this configuration, light emitted from the optical element at a predetermined angle can be efficiently incident on the core portion on the end face of the optical fiber. Further, light emitted from the core portion on the end face of the optical fiber can be efficiently incident on the optical element at a predetermined angle.
【００２４】（２）前記融着層の表面に、凸部および／
または凹部が形成され、前記光ファイバの端面に、前記
凸部および／または凹部と嵌合する嵌合部が形成されて
いることが望ましい。この構成によれば、前記光素子と
前記光ファイバとの位置合わせが容易であり、かつ位置
合わせ精度を向上させることができ、その結果、結合効
率を高めることができる。(2) Projections and / or
Alternatively, it is preferable that a concave portion is formed and a fitting portion that fits with the convex portion and / or the concave portion is formed on an end face of the optical fiber. According to this configuration, the alignment between the optical element and the optical fiber is easy, and the alignment accuracy can be improved. As a result, the coupling efficiency can be increased.
【００２５】（３）前記光装置を構成する前記基体上
に、前記光素子を複数個設置させることができる。この
構成によれば、複数の光素子から出射した光を同一の光
ファイバのコアに導入する光モジュールを得ることがで
きる。(3) A plurality of the optical elements can be provided on the base constituting the optical device. According to this configuration, it is possible to obtain an optical module that introduces light emitted from a plurality of optical elements into the same optical fiber core.
【００２６】（４）前記融着層が、前記光ファイバと屈
折率がほぼ等しい材料から形成されていることが望まし
い。この構成によれば、前述した光装置の場合と同様の
効果を有する。(4) It is preferable that the fusion layer is formed of a material having a refractive index substantially equal to that of the optical fiber. According to this configuration, the same effects as those of the above-described optical device can be obtained.
【００２７】（光モジュールの製造方法）本発明の光モ
ジュールの製造方法は、以下の工程（ａ）〜（ｃ）を含
む。(Method of Manufacturing Optical Module) The method of manufacturing an optical module of the present invention includes the following steps (a) to (c).
【００２８】（ａ）発光および受光の少なくとも一方の
機能を有し、かつ前記基体の表面に対し所定の角度をな
す方向に光を入射および／または出射する光素子を前記
基体上に形成する工程、（ｂ）前記基体において前記光
素子が設置されている側の面上に、所定の膜厚を有する
融着層を形成する工程、および（ｃ）前記融着層の表面
と光ファイバの端面とを接合し、該接合部分を融着させ
る工程。(A) Forming an optical element on the substrate having at least one of light emission and light reception, and emitting and / or emitting light at a predetermined angle to the surface of the substrate. (B) forming a fusion layer having a predetermined thickness on the surface of the substrate on which the optical element is installed, and (c) the surface of the fusion layer and the end face of the optical fiber. And fusing the joined portion.
【００２９】本発明の光モジュールの製造方法によれ
ば、前記光装置の前記融着層を所定の膜厚にすることに
より、前記光ファイバと前記光装置との間の距離を所定
の値に設定することができるため、前記光素子と前記光
ファイバとの間の位置合わせが容易であり、かつ位置合
わせの精度が高いものとなり、結合効率を高めることが
できる。According to the method of manufacturing an optical module of the present invention, the distance between the optical fiber and the optical device is set to a predetermined value by setting the fusion layer of the optical device to a predetermined thickness. Since the setting can be performed, the alignment between the optical element and the optical fiber is easy, the alignment accuracy is high, and the coupling efficiency can be increased.
【００３０】（１）この場合、工程（ｃ）において、前
記光素子に含まれる、光を入射および／または出射する
ための入射口および／または出射口と、前記光ファイバ
の端面のコア部分とを対向させた状態で、前記融着層の
表面と光ファイバの端面とを接合し、該接合部分を融着
させることができる。(1) In this case, in the step (c), an entrance and / or an exit for inputting and / or outputting light included in the optical element, and a core portion on an end face of the optical fiber. The surface of the fusion layer and the end face of the optical fiber can be joined together in a state where they are opposed to each other, and the joined portion can be fused.
【００３１】（２）また、この場合、さらに工程（ｄ）
および（ｅ）を含むことができる。(2) In this case, step (d) is further performed.
And (e).
【００３２】（ｄ）前記工程（ｂ）の後、前記融着層の
表面に、凸部および／または凹部を形成する工程、
（ｅ）前記工程（ｃ）において、前記光ファイバの端面
に、前記凸部および／または凹部と嵌合する嵌合部を形
成した後、前記光ファイバの前記嵌合部と、前記光素子
の前記凸部および／または凹部とを嵌合して、前記融着
層の表面と光ファイバの端面との接合部分を融着させる
工程。(D) after the step (b), forming a convex portion and / or a concave portion on the surface of the fusion layer;
(E) In the step (c), after forming a fitting portion that fits with the convex portion and / or the concave portion on the end face of the optical fiber, the fitting portion of the optical fiber and the optical element A step of fitting the convex portion and / or the concave portion and fusing a joint portion between the surface of the fusion layer and the end face of the optical fiber.
【００３３】この工程によれば、前記融着層の表面の凸
部および／または凹部と、前記光ファイバの端面の嵌合
部とを嵌合させた状態で、前記光装置と前記光ファイバ
とを融着させるため、前記光素子と前記光ファイバとの
位置合わせが容易である。さらに、前記光素子と前記光
ファイバとを精度良く位置合わせすることができるた
め、結合効率を高めることができる。According to this step, the optical device and the optical fiber are connected to each other in a state where the protrusions and / or recesses on the surface of the fusion layer and the fitting portion on the end face of the optical fiber are fitted. , The alignment between the optical element and the optical fiber is easy. Furthermore, since the optical element and the optical fiber can be precisely positioned, the coupling efficiency can be improved.
【００３４】（３）さらに、この場合、前記工程（ａ）
において、前記基体上に前記光素子を複数個設置するこ
とができる。この工程によれば、複数の光素子から出射
される光を同一の光ファイバのコアに導入する光モジュ
ールを、簡便な方法で形成することができ、光モジュー
ルの製造コストを下げることができる。(3) Further, in this case, the step (a)
In the above, a plurality of the optical elements may be provided on the base. According to this step, an optical module that introduces light emitted from a plurality of optical elements into the core of the same optical fiber can be formed by a simple method, and the manufacturing cost of the optical module can be reduced.
【００３５】[0035]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、図面を参照しながら説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００３６】［第１の実施の形態］ （デバイスの構造）図１は、本発明の第１の実施の形態
にかかる光装置１００を含む光モジュール１０００を模
式的に示す断面図である。First Embodiment (Structure of Device) FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an optical module 1000 including an optical device 100 according to a first embodiment of the present invention.
【００３７】本実施の形態にかかる光モジュール１００
０は、光装置１００と光ファイバ２００とを含む。光フ
ァイバ２００は、光装置１００上に形成された融着層３
００（後述する）によって光装置１００と融着されてい
る。Optical module 100 according to the present embodiment
0 includes the optical device 100 and the optical fiber 200. The optical fiber 200 includes the fusion layer 3 formed on the optical device 100.
00 (described later) is fused to the optical device 100.
【００３８】光装置１００は、面発光レーザ（面発光型
半導体レーザ）１０２と融着層３００とを含み、光ファ
イバ２００と接合させることにより、光モジュール１０
００の一部を構成する。面発光レーザ１０２は、基体
（半導体基板１０４）上に形成されている。また、面発
光レーザ１０２は出射口１０１を有し、出射口１０１か
ら基板１０４の面方向（図１のＹ方向）とほぼ垂直な方
向（図１のＸ方向）へと光を出射する機能を有する。出
射口１０１の径は、光ファイバ２００と面発光レーザ１
０２とを結合した場合、出射口１０１から出射される光
が光ファイバ２００のコア２０１に入射できるような大
きさに規定される。なお、図１においては、面発光レー
ザ１０２が錐台状の形状を有する場合を示したが、面発
光レーザ１０２の形状はこれに限定されるわけではな
い。The optical device 100 includes a surface emitting laser (surface emitting type semiconductor laser) 102 and a fusion layer 300.
00 constitutes a part of 00. The surface emitting laser 102 is formed on a base (semiconductor substrate 104). The surface emitting laser 102 has an emission port 101 and has a function of emitting light from the emission port 101 in a direction (X direction in FIG. 1) substantially perpendicular to the surface direction of the substrate 104 (Y direction in FIG. 1). Have. The diameter of the emission port 101 is the same as that of the optical fiber 200 and the surface emitting laser 1.
When the light emitting element 02 is coupled, the light emitting element 101 is defined to have such a size that light emitted from the light exit port 101 can enter the core 201 of the optical fiber 200. Although FIG. 1 shows a case where the surface emitting laser 102 has a frustum shape, the shape of the surface emitting laser 102 is not limited to this.
【００３９】融着層３００は、基板１０４において面発
光レーザ１０２が設置されている側の面上に形成されて
いる。融着層３００は所定の膜厚を有し、かつ光ファイ
バ２００と接合するための表面３００ａを有する。光装
置１００と光ファイバ２００とを接合させる際には、こ
の表面３００ａと光ファイバ２００の端面２００ａとを
接合させる。融着層３００の膜厚は、面発光レーザ１０
２と光ファイバ２００のコア２０１との間の結合効率を
考慮して規定される。The fusion layer 300 is formed on the surface of the substrate 104 on which the surface emitting laser 102 is installed. The fusion layer 300 has a predetermined film thickness and has a surface 300 a for bonding to the optical fiber 200. When joining the optical device 100 and the optical fiber 200, this surface 300a and the end face 200a of the optical fiber 200 are joined. The film thickness of the fusion layer 300 is
2 is defined in consideration of the coupling efficiency between the optical fiber 200 and the core 201 of the optical fiber 200.
【００４０】したがって、本発明の光装置１００によれ
ば、融着層３００を、面発光レーザ１０２から出射した
光が光ファイバ２００のコア２０１に効率良く入射する
ために必要な膜厚にすることにより、面発光レーザ１０
２と光ファイバ２００とを結合させて光モジュールを形
成する際、面発光レーザ１０２と光ファイバ２００との
位置合わせを行なうことなく、面発光レーザ１０２から
出射した光を光ファイバ２００のコア２０１に効率良く
入射させることができる。Therefore, according to the optical device 100 of the present invention, the fusion layer 300 is formed to have a film thickness necessary for the light emitted from the surface emitting laser 102 to efficiently enter the core 201 of the optical fiber 200. The surface emitting laser 10
When the optical module is formed by combining the optical fiber 200 with the optical fiber 200, the light emitted from the surface emitting laser 102 is transferred to the core 201 of the optical fiber 200 without performing alignment between the surface emitting laser 102 and the optical fiber 200. The light can be efficiently incident.
【００４１】また、融着層３００は、戻り光によるノイ
ズの発生を防ぐために、接合させる光ファイバ２００の
コア２０１の屈折率とほぼ同じ屈折率を有する材料から
形成されるのが好ましい。出射口１０１から出射した光
が融着層３００中を伝播した後光ファイバ２００のコア
２０１に入射する場合、融着層３００が接合させる光フ
ァイバ２００のコア２０１の屈折率と異なる屈折率を有
する材料から形成されていると、両者の屈折率の差が原
因でコア２０１と融着層３００との接合面で光の反射が
起こる。この反射光（戻り光）が面発光レーザ１０２の
出射口１０１に入射すると、面発光レーザ１０２の動作
に影響を与え、ノイズが生じることがある。これに対
し、融着層３００が光ファイバ２００のコア２０１の屈
折率とほぼ屈折率を有する材料から形成されていること
により、戻り光の発生を防ぐことができ、ノイズの発生
を抑えることができるうえ、結合効率の向上を図ること
ができる。The fusion layer 300 is preferably formed of a material having a refractive index substantially equal to the refractive index of the core 201 of the optical fiber 200 to be joined in order to prevent generation of noise due to return light. When the light emitted from the emission port 101 enters the core 201 of the optical fiber 200 after propagating through the fusion layer 300, the fusion layer 300 has a refractive index different from the refractive index of the core 201 of the optical fiber 200 to be bonded. When formed of a material, light is reflected at the joint surface between the core 201 and the fusion layer 300 due to the difference in the refractive index between the two. When the reflected light (return light) is incident on the emission port 101 of the surface emitting laser 102, it may affect the operation of the surface emitting laser 102 and may generate noise. On the other hand, since the fusion layer 300 is formed of a material having a refractive index substantially equal to the refractive index of the core 201 of the optical fiber 200, it is possible to prevent the generation of return light and suppress the generation of noise. In addition, the coupling efficiency can be improved.
【００４２】融着層３００は、たとえば、結合させる光
ファイバが石英ファイバである場合、石英ファイバのコ
アと同じ材料（ＳｉＯ2）から形成することができる。
あるいは、結合させる光ファイバがプラスチックファイ
バからなる場合、このファイバのコアとほぼ同じ屈折率
を有する樹脂から融着層３００を形成することができ
る。For example, when the optical fiber to be coupled is a quartz fiber, the fusion layer 300 can be formed from the same material (SiO 2 ) as the core of the quartz fiber.
Alternatively, when the optical fiber to be coupled is a plastic fiber, the fusion layer 300 can be formed from a resin having substantially the same refractive index as the core of the fiber.
【００４３】光ファイバ２００は、コア２０１と、コア
２０１の周囲を覆うクラッド２０２から構成される。光
ファイバ２００は、その端面２００ａで光装置１００と
接合する。この場合、面発光レーザ１０２の出射口１０
１と光ファイバ２００のコア部分とを対向させた状態
で、光ファイバ２００と光装置１００とを接合させる。The optical fiber 200 comprises a core 201 and a cladding 202 covering the periphery of the core 201. The optical fiber 200 is bonded to the optical device 100 at its end face 200a. In this case, the emission port 10 of the surface emitting laser 102
The optical fiber 200 and the optical device 100 are joined with the optical fiber 1 and the core of the optical fiber 200 facing each other.
【００４４】本実施の形態においては、光ファイバ２０
０がマルチモードファイバであり、コア２０１がＳｉＯ
2からなる場合を示すが、光ファイバ２００の種類は特
に限定されるわけではなく、シングルモードファイバ、
マルチモードファイバ、プラスチックファイバのいずれ
であってもよい。また、光ファイバ２００の材質も特に
限定されるわけではなく、たとえばＳｉＯ2、樹脂等、
光ファイバのコアと同じ材料から形成することができ
る。In this embodiment, the optical fiber 20
0 is a multimode fiber, and the core 201 is SiO
2, the type of the optical fiber 200 is not particularly limited, a single mode fiber,
Any of a multimode fiber and a plastic fiber may be used. In addition, the material of the optical fiber 200 is not particularly limited, for example, SiO 2 , resin, etc.
It can be formed from the same material as the core of the optical fiber.
【００４５】本発明において、光モジュール１０００内
では、次のように光が伝播する。まず、面発光レーザ１
０２を駆動させると、駆動信号に基づく光が出射口１０
１から基板１０４と垂直な方向（図１のＸ方向）に出射
する。この光は所定の放射角で広がって融着層３００内
を伝播し、光ファイバ２００の端面２００ａのコア２０
１部分へ入射する。コア２０１へと入射した光は、光フ
ァイバ２００のコア２０１内を伝播する。In the present invention, light propagates in the optical module 1000 as follows. First, the surface emitting laser 1
02 is driven, light based on the drive signal is emitted
1 is emitted in a direction perpendicular to the substrate 104 (X direction in FIG. 1). This light spreads at a predetermined radiation angle and propagates in the fusion layer 300, and the core 20 on the end face 200 a of the optical fiber 200
Light is incident on one part. The light incident on the core 201 propagates inside the core 201 of the optical fiber 200.
【００４６】（デバイスの製造方法）次に、図１に示す
光装置１００および光モジュール１０００の製造方法の
一例を、図２〜図４を参照して説明する。(Method of Manufacturing Device) Next, an example of a method of manufacturing the optical device 100 and the optical module 1000 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS.
【００４７】（１）まず、基板１０４上に面発光レーザ
１０２を形成する。つづいて、基板１０４において面発
光レーザ１０２が設置されている側の面上に、所定の膜
厚を有し、かつＳｉＯ2からなる融着層３００を形成す
る。融着層３００の膜厚は、前述したように、面発光レ
ーザ１０２と光ファイバ２００のコア２０１との間の結
合効率を考慮して規定される。以上の工程により、図２
に示すように、面発光レーザ１０２および融着層３００
を含む光装置１００が得られる。(1) First, the surface emitting laser 102 is formed on the substrate 104. Subsequently, a fusion layer 300 having a predetermined thickness and made of SiO 2 is formed on the surface of the substrate 104 on which the surface emitting laser 102 is installed. As described above, the thickness of the fusion layer 300 is determined in consideration of the coupling efficiency between the surface emitting laser 102 and the core 201 of the optical fiber 200. By the above steps, FIG.
As shown in FIG.
Is obtained.
【００４８】つぎに、図３に示すように、光装置１００
と光ファイバ２００とを接合する。ここで、面発光レー
ザ１０２の出射口１０１と、光ファイバ２００の端面２
００ａのコア２０１の部分とを対向させて、融着層３０
０の表面３００ａと光ファイバ２００の端面２００ａと
を接合する。つづいて、図４に示すように、当該接合部
分を加熱することにより、融着層３００の表面３００ａ
と光ファイバ２００の端面２００ａとを融着させる。Next, as shown in FIG.
And the optical fiber 200 are joined. Here, the emission port 101 of the surface emitting laser 102 and the end face 2 of the optical fiber 200 are used.
The core layer 201a of the fusion layer 30
No. 0 surface 300a and end face 200a of optical fiber 200 are joined. Subsequently, as shown in FIG. 4, by heating the bonding portion, the surface 300a of the fusion layer 300 is heated.
And the end face 200a of the optical fiber 200 are fused.
【００４９】光ファイバ２００のコア２０１が、融着層
３００と同じＳｉＯ2からなる場合、たとえば１６００
〜２０００℃にて、図４に示す矢印方向にレーザ照射す
るか、あるいはアーク放電を行ない、融着層３００と光
ファイバ２００とを融着する。また、光ファイバ２００
にプラスチックファイバを、融着層３００に樹脂をそれ
ぞれ用いる場合、上述した方法のほかに、ヒータにより
たとえば２００℃〜３００℃に加熱して融着層３００と
光ファイバ２００とを融着することもできる。以上の工
程により、図１に示す光モジュール１０００が得られ
る。When the core 201 of the optical fiber 200 is made of the same SiO 2 as the fusion layer 300, for example, 1600
At ２０００2000 ° C., a laser beam is irradiated in the direction of the arrow shown in FIG. 4 or an arc discharge is performed to fuse the fusion layer 300 and the optical fiber 200. In addition, the optical fiber 200
When a plastic fiber is used for the fusion layer 300 and a resin is used for the fusion layer 300, in addition to the above-described method, the fusion layer 300 and the optical fiber 200 may be fused by heating to, for example, 200 to 300 ° C. it can. Through the above steps, the optical module 1000 shown in FIG. 1 is obtained.
【００５０】本実施の形態によれば、光装置１００の融
着層３００を所定の膜厚にすることにより、光ファイバ
２００と光装置１００との間の距離を所定の値に設定す
ることができるため、面発光レーザ１０２と光ファイバ
２００との間の位置合わせが容易であり、かつ位置ずれ
が少なく結合でき、結合効率を高めることができる。According to the present embodiment, the distance between the optical fiber 200 and the optical device 100 can be set to a predetermined value by setting the fusion layer 300 of the optical device 100 to a predetermined thickness. Therefore, alignment between the surface emitting laser 102 and the optical fiber 200 can be easily performed, coupling can be performed with little displacement, and coupling efficiency can be increased.
【００５１】また、融着層３００を介して光ファイバ２
００の端面２００ａと面発光レーザ１０２の出射面１０
１とを結合するので、面発光レーザ１０２の出射面１０
１と光ファイバ２００の端面２００ａとの距離が小さ
く、面発光レーザ１０２から出射した光をレンズ等の光
学系を用いて集光させる必要がない。よって、面発光レ
ーザ１０２と光ファイバ２００との位置合わせが容易で
あるうえ、部品数を削減することができ、製造コストの
削減を図ることができる。Further, the optical fiber 2 is provided via the fusion layer 300.
00 and the emission surface 10 of the surface emitting laser 102
1 is coupled to the emission surface 10 of the surface emitting laser 102.
1 and the end face 200a of the optical fiber 200 are small, and there is no need to condense the light emitted from the surface emitting laser 102 using an optical system such as a lens. Therefore, the alignment between the surface emitting laser 102 and the optical fiber 200 is easy, the number of components can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.
【００５２】［第２の実施の形態］ （デバイスの構造）図５は、本発明の第２の実施の形態
にかかる光装置１１０を含む光モジュール２０００を模
式的に示す断面図である。[Second Embodiment] (Structure of Device) FIG. 5 is a sectional view schematically showing an optical module 2000 including an optical device 110 according to a second embodiment of the present invention.
【００５３】本実施の形態にかかる光モジュール２００
０は、光装置１１０と光ファイバ２１０とを含み、光フ
ァイバ２１０が、光装置１１０上に形成された融着層３
１０を介して面発光レーザ１０２と結合されている点
で、第１の実施の形態にかかる光モジュール１０００と
同様である。しかしながら、光モジュール２０００で
は、融着層３１０の表面３１０ａおよび光ファイバ２１
０の端面２１０ａの形状が、第１の実施の形態にかかる
光モジュール１０００のものと異なる。以下、第１の実
施の形態の光モジュール１０００と同様の符号を有する
部分は、同様の構成、作用、および効果を有する部分で
あるため、説明を省略する。また、光モジュール２００
０内の光の伝播は、光モジュール１０００とほぼ同様で
あるため、説明を省略する。Optical module 200 according to this embodiment
0 includes the optical device 110 and the optical fiber 210, and the optical fiber 210 is formed on the fusion layer 3 formed on the optical device 110.
The optical module 1000 is the same as the optical module 1000 according to the first embodiment in that the optical module 1000 is coupled to the surface emitting laser 102 via the optical module 10. However, in the optical module 2000, the surface 310a of the fusion layer 310 and the optical fiber 21
The shape of the 0 end face 210a is different from that of the optical module 1000 according to the first embodiment. Hereinafter, portions having the same reference numerals as those of the optical module 1000 according to the first embodiment are portions having the same configuration, operation, and effect, and thus description thereof will be omitted. Also, the optical module 200
Since the propagation of light within 0 is almost the same as that of the optical module 1000, the description is omitted.
【００５４】光装置１１０は、面発光レーザ１０２と融
着層３１０とを含む。融着層３１０は、基板１０４にお
いて面発光レーザ１０２が設置されている側の面上に形
成されている。また、融着層３１０は、光ファイバ２１
０と接合するための表面３１０ａを有し、光ファイバ２
１０と融着させる際、表面３１０ａと光ファイバ２１０
の端面２１０ａとを接合させた状態でこれらを融着す
る。さらに、融着層３１０の表面３１０ａには凸部３１
１が形成されている。この凸部３１１は、光ファイバ２
１０の端面２１０ａに形成された嵌合部２１３（後述す
る）と嵌合する形状を有する。なお、融着層３１０の表
面３１０ａには、凸部３１１のかわりに凹部（図示せ
ず）、あるいはこれらの両方を設けることもできる。The optical device 110 includes the surface emitting laser 102 and the fusion layer 310. The fusion layer 310 is formed on the surface of the substrate 104 on which the surface emitting laser 102 is installed. Further, the fusion layer 310 is formed of the optical fiber 21.
And a surface 310a for bonding with the optical fiber 2
10, the surface 310a and the optical fiber 210
These are fused together in a state where they are joined to the end face 210a. Further, the projections 31 are formed on the surface 310 a of the fusion layer 310.
1 is formed. The projection 311 is
10 has a shape that fits into a fitting portion 213 (described later) formed on the end surface 210a. The surface 310a of the fusion layer 310 may be provided with a concave portion (not shown) instead of the convex portion 311 or both of them.
【００５５】融着層３１０の膜厚は、第１の実施の形態
にかかる光装置１００に含まれる融着層３００と同様
に、面発光レーザ１０２と光ファイバ２１０のコア２１
１との間の結合効率を考慮して規定される。また、融着
層３１０は、融着層３００と同様の材料で形成され、融
着層３００と同様の作用および効果を有する。The thickness of the fusion layer 310 is the same as that of the fusion layer 300 included in the optical device 100 according to the first embodiment.
1 is defined in consideration of the coupling efficiency between the two. The fusion layer 310 is formed of the same material as the fusion layer 300, and has the same operation and effect as the fusion layer 300.
【００５６】本発明の光装置１１０によれば、第１の実
施の形態の光装置１００と同様の作用および効果を有す
るのに加えて、融着層３１０の表面３１０ａに、光ファ
イバ２１０の端面２１０ａの嵌合部２１３と嵌合する凸
部３１１が形成されているため、光装置１１０と光ファ
イバとを融着して光モジュールを形成する際、面発光レ
ーザ１０２と光ファイバとの位置合わせが容易であり、
かつ位置合わせ精度を向上させることができ、その結
果、結合効率を高めることができる。According to the optical device 110 of the present invention, in addition to having the same operation and effect as the optical device 100 of the first embodiment, the end surface of the optical fiber 210 is provided on the surface 310 a of the fusion layer 310. Since the convex portion 311 fitted to the fitting portion 213 of 210a is formed, when the optical device 110 and the optical fiber are fused to form an optical module, the alignment between the surface emitting laser 102 and the optical fiber is adjusted. Is easy,
In addition, the alignment accuracy can be improved, and as a result, the coupling efficiency can be increased.
【００５７】光ファイバ２１０は、コア２１１と、コア
２１１の周囲を覆うクラッド２０２とから構成される。
光ファイバ２１０は、その端面２１０ａで光装置１１０
と接合する。光ファイバ２１０の端面２１０ａには嵌合
部２１３が形成されている。嵌合部２１３は、光装置１
１０に形成された融着層３１０の表面３１０ａに形成さ
れた凸部３１１と嵌合する形状を有する。したがって、
融着層３１０の表面３１０ａに、凸部３１１のかわりに
凹部が形成されている場合、あるいはこれらの両方が形
成されている場合、嵌合部はこれらの形状に嵌合する形
状を有する。すなわち、光ファイバ２１０の端面２１０
ａは、融着層３１０の表面３１０ａに嵌合する形状を有
する。また、光ファイバ２１０は、第１の実施の形態に
かかる光ファイバ２００と同様の材料で形成される。The optical fiber 210 is composed of a core 211 and a clad 202 covering the periphery of the core 211.
The optical fiber 210 has an optical device 110 at its end face 210a.
To join. A fitting portion 213 is formed on the end face 210a of the optical fiber 210. The fitting portion 213 is provided in the optical device 1.
10 has a shape that fits with the protrusion 311 formed on the surface 310 a of the fusion layer 310 formed on the substrate 10. Therefore,
When a concave portion is formed on the surface 310a of the fusion layer 310 instead of the convex portion 311 or when both of them are formed, the fitting portion has a shape that fits these shapes. That is, the end face 210 of the optical fiber 210
“a” has a shape that fits on the surface 310 a of the fusion layer 310. The optical fiber 210 is formed of the same material as the optical fiber 200 according to the first embodiment.
【００５８】（デバイスの製造方法）次に、図５に示す
光装置１１０、および光装置１１０を含む光モジュール
２０００の製造方法の一例を、図６〜図８を参照して説
明する。(Method of Manufacturing Device) Next, an example of a method of manufacturing the optical device 110 shown in FIG. 5 and the optical module 2000 including the optical device 110 will be described with reference to FIGS.
【００５９】まず、第１の実施の形態と同様に、基板１
０４上に面発光レーザ１０２を形成し、つづいて、基板
１０４において面発光レーザ１０２が設置されている側
の面上に、所定の膜厚を有し、かつＳｉＯ2からなる融
着層（図示せず）を形成する。さらに、この融着層の表
面にフォトリソグラフィ法により凸部３１１を形成す
る。すなわち、この融着層上に、所定のパターンのレジ
スト（図示せず）を形成した後、レジスト層をマスクと
して、前記融着層を選択的にエッチングする。これによ
り、図６に示すように、表面３１０ａに凸部３１１を含
む融着層３１０が得られる。First, as in the first embodiment, the substrate 1
Then, a surface emitting laser 102 is formed on the substrate 04, and then, on a surface of the substrate 104 on which the surface emitting laser 102 is installed, a fusion layer having a predetermined thickness and made of SiO 2 (see FIG. (Not shown). Further, a projection 311 is formed on the surface of the fusion layer by photolithography. That is, after a resist (not shown) having a predetermined pattern is formed on the fusion layer, the fusion layer is selectively etched using the resist layer as a mask. As a result, as shown in FIG. 6, a fusion layer 310 including the projections 311 on the surface 310a is obtained.
【００６０】融着層３１０の膜厚は、融着層３００の膜
厚と同様に、面発光レーザ１０２と光ファイバ２１０の
コア２１１との間の結合効率を考慮して規定される。以
上の工程により、図６に示すように、面発光レーザ１０
２および融着層３１０を含む光装置１１０が得られる。The thickness of the fusion layer 310 is determined in consideration of the coupling efficiency between the surface emitting laser 102 and the core 211 of the optical fiber 210, similarly to the thickness of the fusion layer 300. Through the above steps, as shown in FIG.
2 and the optical device 110 including the fusion layer 310 are obtained.
【００６１】つぎに、図７に示すように、光装置１１０
と光ファイバ２１０とを接合する。ここで、面発光レー
ザ１０２の出射口１０１と、光ファイバ２１０の端面２
１０ａのコア２１１の部分とを対向させ、融着層３１０
の表面３１０ａの凸部３１１と、光ファイバ２１０の端
面２１０ａの嵌合部２１３とを嵌合させた状態で、図８
に示すように、表面３１０ａと端面２１０ａとの接合部
分を融着する。融着は、第１の実施の形態に示したもの
と同様の方法および条件で行なう。以上の工程により、
図５に示す光モジュール２０００が得られる。Next, as shown in FIG.
And the optical fiber 210 are joined. Here, the emission port 101 of the surface emitting laser 102 and the end face 2 of the optical fiber 210
10a, the core 211 is opposed to the fusion layer 310.
FIG. 8 shows a state in which the convex portion 311 of the surface 310a of the optical fiber 210 and the fitting portion 213 of the end surface 210a of the optical fiber 210 are fitted.
As shown in FIG. 7, the joint between the surface 310a and the end face 210a is fused. The fusion is performed by the same method and under the same conditions as those described in the first embodiment. Through the above steps,
An optical module 2000 shown in FIG. 5 is obtained.
【００６２】本実施の形態によれば、第１の実施の形態
と同様の作用および効果を有するうえ、融着層３１０の
表面３１０ａの凸部３１１と、光ファイバ２１０の端面
２１０ａの嵌合部２１３とを嵌合させた状態で、融着層
３１０と光ファイバ２１０とを融着させるため、面発光
レーザ１０２と光ファイバ２１０との位置合わせが容易
であり、かつ精度良く位置合わせを行うことができるた
め、結合効率を高めることができる。According to the present embodiment, the same operation and effect as those of the first embodiment are obtained, and the fitting portion between the projection 311 of the surface 310 a of the fusion layer 310 and the end face 210 a of the optical fiber 210 is provided. Since the fusion layer 310 and the optical fiber 210 are fused in a state where the 213 is fitted, the alignment between the surface emitting laser 102 and the optical fiber 210 is easy and the alignment is performed with high accuracy. Therefore, the coupling efficiency can be increased.
【００６３】［第３の実施の形態］ （デバイスの構造）図９は、本発明の第３の実施の形態
にかかる光装置１２０を含む光モジュール３０００を模
式的に示す断面図である。図１０は、図９に示す光モジ
ュール３０００を矢印Ａ方向からみた平面図である。図
１１は、図９に示す光モジュール３０００の一変形例を
示す平面図である。なお、図１０は、光モジュール３０
００において、光ファイバ２００のコア２０１部分のみ
を抜き出して示している。Third Embodiment (Structure of Device) FIG. 9 is a sectional view schematically showing an optical module 3000 including an optical device 120 according to a third embodiment of the present invention. FIG. 10 is a plan view of the optical module 3000 shown in FIG. FIG. 11 is a plan view showing a modification of the optical module 3000 shown in FIG. FIG. 10 shows the optical module 30
At 00, only the core 201 portion of the optical fiber 200 is extracted and shown.
【００６４】図９および図１０に示すように、光モジュ
ール３０００は、光装置１２０と光ファイバ２００を含
む。光モジュール３０００においては、光装置１２０が
複数の面発光レーザ１０２を含む点で、第１および第２
の実施の形態にかかる光モジュールと異なる。その他の
構成は、第１の実施の形態と同様であるため、説明は省
略する。As shown in FIGS. 9 and 10, the optical module 3000 includes an optical device 120 and an optical fiber 200. In the optical module 3000, the first and second optical modules 120 include a plurality of surface emitting lasers 102.
This is different from the optical module according to the embodiment. The other configuration is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted.
【００６５】図１０に示すように、光装置１２０には複
数の面発光レーザ１０２がアレイ状に形成されている。
複数の面発光レーザ１０２は、それぞれの出射口１０１
から出射される光が光ファイバ２００のコア２０１に入
射するように配置されている。なお、図１０において、
面発光レーザ１０２の配置方法および配置数はこれに限
定されない。As shown in FIG. 10, the optical device 120 has a plurality of surface emitting lasers 102 formed in an array.
The plurality of surface emitting lasers 102 are provided at the respective emission ports 101.
The light emitted from the optical fiber 200 is disposed so as to enter the core 201 of the optical fiber 200. In FIG. 10,
The arrangement method and the number of the surface emitting lasers 102 are not limited to this.
【００６６】光装置１２０および光モジュール３０００
は、第１の実施の形態と同様の方法にて形成することが
できる。すなわち、基板１０４上に複数の面発光レーザ
１０２をアレイ状に形成した後、第１の実施の形態と同
様の方法にて融着層３００を形成して、光装置１２０を
形成する。さらに、第１の実施の形態と同様の方法にて
融着層３００と光ファイバ２００を融着して、光モジュ
ール３０００を形成する。Optical Device 120 and Optical Module 3000
Can be formed by a method similar to that of the first embodiment. That is, after a plurality of surface emitting lasers 102 are formed in an array on the substrate 104, the fusion layer 300 is formed by the same method as in the first embodiment, and the optical device 120 is formed. Further, the fusion layer 300 and the optical fiber 200 are fused by the same method as in the first embodiment to form the optical module 3000.
【００６７】光モジュール３０００によれば、複数の面
発光レーザから出射される光を同一の光ファイバのコア
に導入する光モジュールを、簡便な方法で形成すること
ができ、光モジュールの製造コストを下げることができ
る。According to the optical module 3000, an optical module for introducing light emitted from a plurality of surface emitting lasers into the core of the same optical fiber can be formed by a simple method, and the manufacturing cost of the optical module can be reduced. Can be lowered.
【００６８】（光モジュールの一変形例）図９および図
１０は、光ファイバ２００がマルチモードファイバであ
る場合を示したが、光モジュール３０００に光ファイバ
はこれに限定されるわけではなく、たとえば図１１に示
すように、光ファイバ２２０がプラスチックファイバで
あっても、図９および図１０に示す光モジュール３００
０と同様の作用および効果を奏する。(Modification of Optical Module) FIGS. 9 and 10 show the case where the optical fiber 200 is a multimode fiber. However, the optical fiber is not limited to the optical module 3000. As shown in FIG. 11, even if the optical fiber 220 is a plastic fiber, the optical module 300 shown in FIGS.
It has the same action and effect as 0.
【００６９】図１１は、図１０と同様の方向からみた平
面図である。図１１に示す光ファイバ２２０は、図１０
に示す光ファイバ２００と同様に、複数の面発光レーザ
１０２のそれぞれの出射口１０１から出射される光が光
ファイバ２２０のコア２２１に入射するように配置され
ている。なお、図１１において、面発光レーザ１０２の
配置方法および配置数はこれに限定されるわけではな
く、種々の態様をとることができる。FIG. 11 is a plan view as seen from the same direction as FIG. The optical fiber 220 shown in FIG.
As in the case of the optical fiber 200 shown in FIG. 2, the light emitted from each of the emission ports 101 of the plurality of surface emitting lasers 102 is arranged to enter the core 221 of the optical fiber 220. In FIG. 11, the arrangement method and the number of arrangement of the surface emitting lasers 102 are not limited to the above, and various modes can be adopted.
【００７０】なお、第１〜第３の実施の形態では、光素
子として、発光素子である面発光レーザを用いた。しか
しながら、本発明においては、光素子は面発光レーザに
限定されるわけではなく、基体上に形成され、かつ前記
基体の表面に対して所定の角度をなす方向に光を出射す
る発光素子であればよい。たとえば、端面発光レーザ、
ＬＥＤ、有機または無機のＥＬ素子（electroluminesce
nt device）等の発光素子を光素子として適用すること
ができる。In the first to third embodiments, a surface emitting laser which is a light emitting element is used as an optical element. However, in the present invention, the optical element is not limited to the surface emitting laser, but may be a light emitting element formed on a substrate and emitting light in a direction at a predetermined angle with respect to the surface of the substrate. I just need. For example, edge emitting lasers,
LED, organic or inorganic EL device (electroluminesce
A light emitting element such as an nt device can be used as the optical element.
【００７１】また、第１〜第３の実施の形態において、
光素子として用いた面発光レーザは発光素子である。し
かしながら、本発明においては、光素子は発光素子に限
定されるわけではなく、基体上に形成され、かつ前記基
体の表面に対して所定の角度をなす方向に光が入射する
受光素子を用いることができる。受光素子としては、た
とえばＰＤを用いることができる。本発明の光モジュー
ルに受光素子を用いる場合、発光素子を用いる場合と同
じように、受光素子を含む光装置と光ファイバとを接合
する際に、受光素子の光の入射口が光ファイバの端面の
コア部分と対向するように設置する。In the first to third embodiments,
The surface emitting laser used as an optical element is a light emitting element. However, in the present invention, the optical element is not limited to a light emitting element, and a light receiving element formed on a base and having light incident at a predetermined angle with respect to the surface of the base is used. Can be. As the light receiving element, for example, a PD can be used. When a light receiving element is used in the optical module of the present invention, similarly to the case where a light emitting element is used, when an optical device including the light receiving element and an optical fiber are joined, the light entrance of the light receiving element is changed to the end face of the optical fiber. It is installed so as to face the core part.
【００７２】あるいは、光素子として受発光素子を用い
てもよいし、または発光素子と受光素子とを組み合わせ
たものを光素子として用いることができる。組み合わせ
の一態様として、光ファイバの一方の端部と発光素子と
を融着層を介して接続し、光ファイバの他方の端部と受
光素子とを融着層を介して接続する場合等が例示でき
る。この場合、光信号は一方向に伝送される。組み合わ
せの他の態様として、光ファイバの一方の端部に発光素
子および受光素子を、融着層を介して接続し、光ファイ
バの他方の端部に発光素子および受光素子を、融着層を
介して接続する場合等が例示できる。この場合、光信号
は双方向に伝送される。Alternatively, a light receiving / emitting element may be used as an optical element, or a combination of a light emitting element and a light receiving element may be used as an optical element. As one mode of the combination, there is a case where one end of the optical fiber and the light emitting element are connected via a fusion layer, and the other end of the optical fiber and the light receiving element are connected via a fusion layer. Can be illustrated. In this case, the optical signal is transmitted in one direction. As another mode of the combination, the light emitting element and the light receiving element are connected to one end of the optical fiber via a fusion layer, and the light emitting element and the light receiving element are connected to the other end of the optical fiber, and the fusion layer is formed. For example, there is a case where the connection is made via a network. In this case, the optical signal is transmitted bidirectionally.
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる光装置を含
む光モジュールを模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an optical module including an optical device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１に示す光装置、ならびに前記光装置を含む
光モジュールの一製造工程を模式的に示す断面図であ
る。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing one manufacturing process of the optical device shown in FIG. 1 and an optical module including the optical device.
【図３】図１に示す光モジュールの一製造工程を模式的
に示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing one manufacturing process of the optical module shown in FIG.
【図４】図１に示す光モジュールの一製造工程を模式的
に示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing one manufacturing process of the optical module shown in FIG.
【図５】本発明の第２の実施の形態にかかる光装置を含
む光モジュールを模式的に示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view schematically showing an optical module including an optical device according to a second embodiment of the present invention.
【図６】図５に示す光装置、ならびに前記光装置を含む
光モジュールの一製造工程を模式的に示す断面図であ
る。6 is a cross-sectional view schematically showing one manufacturing process of the optical device shown in FIG. 5 and an optical module including the optical device.
【図７】図５に示す光モジュールの一製造工程を模式的
に示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing one manufacturing process of the optical module shown in FIG.
【図８】図５に示す光モジュールの一製造工程を模式的
に示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing one manufacturing process of the optical module shown in FIG.
【図９】本発明の第３の実施の形態にかかる光装置を含
む光モジュールを模式的に示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view schematically illustrating an optical module including an optical device according to a third embodiment of the present invention.
【図１０】図９の矢印Ａ方向からみた光素子部分を示す
平面図である。FIG. 10 is a plan view showing an optical element portion viewed from the direction of arrow A in FIG. 9;
【図１１】図９に示す光モジュールの一変形例を示す平
面図である。FIG. 11 is a plan view showing a modification of the optical module shown in FIG.
１００，１１０，１２０ 光装置 １０１ 出射口 １０２ 面発光レーザ（面発光型半導体レーザ） １０４ 基板 ２００，２１０，２２０ 光ファイバ ２００ａ，２１０ａ 端面 ２０１，２１１，２２１ コア ２０２，２２２ クラッド ２１３ 嵌合部 ３００，３１０ ファイバ融着層 ３００ａ，３１０ａ 表面 ３１１ 凸部 １０００，２０００，３０００ 光モジュール 100, 110, 120 Optical device 101 Emission port 102 Surface emitting laser (Surface emitting semiconductor laser) 104 Substrate 200, 210, 220 Optical fiber 200a, 210a End face 201, 211, 221 Core 202, 222 Cladding 213 Fitting part 300, 310 Fiber fusion layer 300a, 310a Surface 311 Convex part 1000, 2000, 3000 Optical module
Claims (16)
なくとも一方の機能を有し、かつ前記基体の表面に対し
て所定の角度をなす方向に光を入射および／または出射
する光素子を含み、 前記基体において前記光素子が設置されている側の面上
に、所定の膜厚を有する融着層が形成されている、光装
置。1. An optical element formed on a base, having at least one of light emission and light reception functions, and receiving and / or emitting light in a direction at a predetermined angle with respect to the surface of the base. An optical device, wherein a fusion layer having a predetermined thickness is formed on a surface of the base on which the optical element is provided.
入射口および／または出射口を含む、光装置。2. The optical device according to claim 1, wherein the optical element includes an entrance and / or an exit for entering and / or exiting light.
面を含む、光装置。3. The optical device according to claim 1, wherein the fusion layer includes a surface for bonding to an end face of the optical fiber.
および／または凹部が形成されている、光装置。4. The optical device according to claim 3, wherein a convex portion and / or a concave portion is formed on a surface to be joined to an end face of the optical fiber.
料から形成されている、光装置。5. The optical device according to claim 3, wherein the fusion layer is formed of a material having a refractive index substantially equal to that of the optical fiber.
と、前記光装置と端面で接合する光ファイバと、を含
み、 前記光素子は、発光および受光の少なくとも一方の機能
を有し、かつ前記基体の表面と所定の角度をなす方向に
光を入射および／または出射し、 前記光装置は、前記基体において前記光素子が設置され
ている側の面上に、所定の膜厚を有する融着層が形成さ
れ、かつ、前記光ファイバの端面と前記融着層を介して
接合されている、光モジュール。6. An optical device including an optical element formed on a base, and an optical fiber bonded to the optical device at an end face, wherein the optical element has at least one of a light emitting function and a light receiving function. And emitting and / or emitting light in a direction at a predetermined angle to the surface of the base, wherein the optical device has a predetermined thickness on a surface of the base on which the optical element is provided. An optical module, wherein a fusion layer is formed, and is bonded to an end face of the optical fiber via the fusion layer.
入射口および／または出射口を含み、 前記入射口および／または出射口が、前記光ファイバの
端面のコア部分と対向する、光モジュール。7. The optical element according to claim 6, wherein the optical element includes an input port and / or an output port for inputting and / or outputting light, and the input port and / or the output port is an end face of the optical fiber. An optical module facing the core of the optical module.
れ、 前記光ファイバの端面に、前記凸部および／または凹部
と嵌合する嵌合部が形成されている、光モジュール。8. The fitting according to claim 6, wherein a protrusion and / or a recess is formed on the surface of the fusion layer, and the end face of the optical fiber is fitted with the protrusion and / or the recess. An optical module in which a part is formed.
個設置されている、光モジュール。9. The optical module according to claim 6, wherein a plurality of said optical elements are provided on said base constituting said optical device.
料から形成されている、光モジュール。10. The optical module according to claim 6, wherein the fusion layer is formed of a material having a refractive index substantially equal to that of the optical fiber.
光装置の製造方法。 （ａ）発光および受光の少なくとも一方の機能を有し、
かつ基体の表面に対し所定の角度をなす方向に光を入射
および／または出射する光素子を前記基体上に形成する
工程、および（ｂ）前記基体において前記光素子が設置
されている側の面上に、所定の膜厚を有する融着層を形
成する工程。11. A method for manufacturing an optical device, comprising the following steps (a) and (b). (A) having at least one function of light emission and light reception;
And a step of forming on the base an optical element for entering and / or emitting light at a predetermined angle to the surface of the base, and (b) a surface of the base on which the optical element is provided. A step of forming a fusion layer having a predetermined film thickness thereon;
（ｃ）を含む光装置の製造方法。（ｃ）前記融着層の表
面に、フォトリソグラフィ法により凸部および／または
凹部を形成する工程。12. The method for manufacturing an optical device according to claim 11, further comprising a step (c). (C) forming a convex portion and / or a concave portion on the surface of the fusion layer by photolithography.
ジュールの製造方法。 （ａ）発光および受光の少なくとも一方の機能を有し、
かつ前記基体の表面に対し所定の角度をなす方向に光を
入射および／または出射する光素子を前記基体上に形成
する工程、（ｂ）前記基体において前記光素子が設置さ
れている側の面上に、所定の膜厚を有する融着層を形成
する工程、および（ｃ）前記融着層の表面と光ファイバ
の端面とを接合し、該接合部分を融着させる工程。13. A method for manufacturing an optical module, comprising the following steps (a) to (c). (A) having at least one function of light emission and light reception;
And forming an optical element on the substrate on which light enters and / or exits at a predetermined angle with respect to the surface of the substrate, and (b) a surface of the substrate on which the optical element is provided. A step of forming a fusion layer having a predetermined film thickness thereon; and (c) a step of joining a surface of the fusion layer to an end face of the optical fiber and fusing the joined portion.
るための入射口および／または出射口と、前記光ファイ
バの端面のコア部分とを対向させた状態で、前記融着層
の表面と光ファイバの端面とを接合し、該接合部分を融
着させる、光モジュールの製造方法。14. The optical fiber according to claim 13, wherein in the step (c), an entrance and / or an exit for entering and / or exiting light, and a core at an end face of the optical fiber, included in the optical element. A method for manufacturing an optical module, comprising joining a surface of the fusion layer and an end face of an optical fiber in a state where the portions are opposed to each other, and fusing the joined portions.
に工程（ｄ）および（ｅ）を含む、光モジュールの製造
方法。（ｄ）前記工程（ｂ）の後、前記融着層の表面
に、凸部および／または凹部を形成する工程、（ｅ）前
記工程（ｃ）において、前記光ファイバの端面に、前記
凸部および／または凹部と嵌合する嵌合部を形成した
後、前記光ファイバの前記嵌合部と、前記光素子の前記
凸部および／または凹部とを嵌合して、前記融着層の表
面と光ファイバの端面との接合部分を融着させる工程。15. The method for manufacturing an optical module according to claim 13, further comprising steps (d) and (e). (D) after the step (b), forming a convex portion and / or a concave portion on the surface of the fusion layer; (e) in the step (c), forming the convex portion on the end face of the optical fiber. And / or after forming a fitting portion that fits with the concave portion, the fitting portion of the optical fiber is fitted with the convex portion and / or the concave portion of the optical element to form a surface of the fusion layer. Fusing a joint between the optical fiber and the end face of the optical fiber.
て、 前記工程（ａ）において、前記基体上に前記光素子を複
数個設置する、光モジュールの製造方法。16. The method for manufacturing an optical module according to claim 13, wherein in the step (a), a plurality of the optical elements are provided on the base.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7460749B2 (en) | 2004-01-28 | 2008-12-02 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optical transmission device that employs vertical cavity surface-emitting laser diode as light source |
| JP2009038287A (en) * | 2007-08-03 | 2009-02-19 | Seiko Epson Corp | Light source device and manufacturing method thereof, projector, and monitor device |
| JP2016177309A (en) * | 2011-02-17 | 2016-10-06 | タイコ・エレクトロニクス・レイケム・ベスローテン・フェンノートシャップ・メット・ベペルクテ・アーンスプラーケレイクヘイトＴｙｃｏ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｒａｙｃｈｅｍ Ｂｖｂａ | Portable device for attaching connector to optical fiber |
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