JP2002350658A - ハイブリット型導波路モジュール - Google Patents
ハイブリット型導波路モジュールInfo
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- JP2002350658A JP2002350658A JP2001162731A JP2001162731A JP2002350658A JP 2002350658 A JP2002350658 A JP 2002350658A JP 2001162731 A JP2001162731 A JP 2001162731A JP 2001162731 A JP2001162731 A JP 2001162731A JP 2002350658 A JP2002350658 A JP 2002350658A
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- waveguide
- hybrid
- waveguide module
- optical
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 気泡が残留しても短時間で気泡を除去でき、
温度変化が生じても光学的結合には影響がないハイブリ
ット型導波路モジュールを提供する。 【解決手段】 導波路素子上に搭載されたＬＤ１４、Ｐ
Ｄ１５、ＭＰＤ１６等の光素子をシリコーン系樹脂１８
で覆う際に光素子の付近に残留した気泡２６が、短時間
の真空脱泡をするだけでＬＤ１４、ＰＤ１５及びＭＰＤ
１６の受発光端面付近に形成された溝２２、２５を通っ
て移動することにより光素子の受発光面から容易に離れ
るので、気泡２６が受発光面を遮ることがなく、光学的
結合への影響がなくなる。
温度変化が生じても光学的結合には影響がないハイブリ
ット型導波路モジュールを提供する。 【解決手段】 導波路素子上に搭載されたＬＤ１４、Ｐ
Ｄ１５、ＭＰＤ１６等の光素子をシリコーン系樹脂１８
で覆う際に光素子の付近に残留した気泡２６が、短時間
の真空脱泡をするだけでＬＤ１４、ＰＤ１５及びＭＰＤ
１６の受発光端面付近に形成された溝２２、２５を通っ
て移動することにより光素子の受発光面から容易に離れ
るので、気泡２６が受発光面を遮ることがなく、光学的
結合への影響がなくなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハイブリット型導
波路モジュールに関する。
波路モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光ファイバを用いた通信分野では
波長１．３μｍのレーザ光を用いた双方向通信が主流と
なっている。その双方向通信を行うために、ハイブリッ
ト型導波路モジュールは不可欠なデバイスである。
波長１．３μｍのレーザ光を用いた双方向通信が主流と
なっている。その双方向通信を行うために、ハイブリッ
ト型導波路モジュールは不可欠なデバイスである。
【０００３】図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は光導波路の
製造工程図である。図７は従来のハイブリット型導波路
モジュールの製造途中を示す外観斜視図であり、図８は
図７のＡ−Ａ線断面図である。
製造工程図である。図７は従来のハイブリット型導波路
モジュールの製造途中を示す外観斜視図であり、図８は
図７のＡ−Ａ線断面図である。
【０００４】ハイブリット型導波路モジュール１は、導
波路部２と、平面基板部３とで構成されている。導波路
部２は、シリコン基板４上に堆積した下部クラッド層５
と、その下部クラッド層５の上に堆積したコア層６とで
構成されたものである（図６（ａ）、（ｂ））。コア層
６にはフォトリソグラフ技術とエッチング技術とが施さ
れて導波路７が形成されている。導波路７の上には上部
クラッド層８が堆積されている（図６（ｃ））。
波路部２と、平面基板部３とで構成されている。導波路
部２は、シリコン基板４上に堆積した下部クラッド層５
と、その下部クラッド層５の上に堆積したコア層６とで
構成されたものである（図６（ａ）、（ｂ））。コア層
６にはフォトリソグラフ技術とエッチング技術とが施さ
れて導波路７が形成されている。導波路７の上には上部
クラッド層８が堆積されている（図６（ｃ））。
【０００５】図７に示すように導波路７は分岐部９でＬ
Ｄ（レーザダイオード）用導波路１０と、ＰＤ（フォト
ダイオード）用導波路１１とに分岐されている。
Ｄ（レーザダイオード）用導波路１０と、ＰＤ（フォト
ダイオード）用導波路１１とに分岐されている。
【０００６】平面基板部３は、シリコン基板４上に厚さ
１μｍのＳｉＯ2膜１２が形成され、そのＳｉＯ2膜１２
の上のＬＤ１４、ＰＤ１５及びＭＰＤ（ＬＤの出力をモ
ニタするモニタ用フォトダイオード）１６等の光素子が
載置される部分に厚さ１μｍの金メッキ１３が蒸着によ
り形成されている。各光素子は、それぞれの金メッキ１
３の上に厚さ５μｍの半田１７で固定されている。
１μｍのＳｉＯ2膜１２が形成され、そのＳｉＯ2膜１２
の上のＬＤ１４、ＰＤ１５及びＭＰＤ（ＬＤの出力をモ
ニタするモニタ用フォトダイオード）１６等の光素子が
載置される部分に厚さ１μｍの金メッキ１３が蒸着によ
り形成されている。各光素子は、それぞれの金メッキ１
３の上に厚さ５μｍの半田１７で固定されている。
【０００７】ＬＤ１４とＬＤ用導波路１０、ＰＤ１５と
ＰＤ用導波路１１、ＬＤ１４とＭＰＤ１６とはそれぞれ
光学的に結合されている。ＬＤ１４から出射した光はＬ
Ｄ用導波路１０に入射し、ＰＤ用導波路１１から出射し
た光はＰＤ１５が受光し、ＬＤ１４の後方から出射した
光はＭＰＤ１６が受光する。
ＰＤ用導波路１１、ＬＤ１４とＭＰＤ１６とはそれぞれ
光学的に結合されている。ＬＤ１４から出射した光はＬ
Ｄ用導波路１０に入射し、ＰＤ用導波路１１から出射し
た光はＰＤ１５が受光し、ＬＤ１４の後方から出射した
光はＭＰＤ１６が受光する。
【０００８】ＬＤ１４とＬＤ用導波路１０との間隔は２
０μｍであり、ＰＤ１５とＰＤ用導波路１１との間隔は
２０μｍであり、ＬＤ１４とＭＰＤ１６との間隔は２０
μｍである。
０μｍであり、ＰＤ１５とＰＤ用導波路１１との間隔は
２０μｍであり、ＬＤ１４とＭＰＤ１６との間隔は２０
μｍである。
【０００９】図８に示すように光素子が固定された平面
基板部３は、導波路７と同じ屈折率か、それに近い値の
屈折率のシリコーン系樹脂１８で全体的に覆われてい
る。シリコーン系樹脂１８には加熱硬化型のものか、紫
外線硬化型のものが用いられ、シリコーン系樹脂１８は
完全に硬化している。
基板部３は、導波路７と同じ屈折率か、それに近い値の
屈折率のシリコーン系樹脂１８で全体的に覆われてい
る。シリコーン系樹脂１８には加熱硬化型のものか、紫
外線硬化型のものが用いられ、シリコーン系樹脂１８は
完全に硬化している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＬＤ１４、
ＰＤ１５、ＭＰＤ１６等の光素子を平面基板上の金メッ
キ１３に半田１７で固定した場合、光素子とＳｉＯ2膜
１２表面との間には厚さ１μｍの金メッキ１３と厚さ５
μｍの半田１７との計６μｍの隙間が生じてしまう。
ＰＤ１５、ＭＰＤ１６等の光素子を平面基板上の金メッ
キ１３に半田１７で固定した場合、光素子とＳｉＯ2膜
１２表面との間には厚さ１μｍの金メッキ１３と厚さ５
μｍの半田１７との計６μｍの隙間が生じてしまう。
【００１１】また、図９に示すように平面基板部３の全
体をシリコーン系樹脂１８で覆った場合、この隙間に完
全にはシリコーン樹脂１８が充填されず、気泡２６が残
留した状態でシリコーン系樹脂１８が硬化してしまう。
この残留した気泡２６は温度変化により膨張、収縮して
光素子の受発光面を気泡２６で遮り、ＬＤ１４とＬＤ用
導波路１０、ＰＤ１５とＰＤ用導波路１１、ＬＤ１４と
ＭＰＤ１６との光学的結合を阻害してしまうという問題
があった。この問題を解決するには、真空の雰囲気中に
モジュールを長時間さらし、気泡２６を完全に取り除け
ばよいが、作業時間が掛り、モジュールのコストが高く
なるという問題が生じる。なお、図９はＬＤと残留気泡
との位置関係を示す断面図である。
体をシリコーン系樹脂１８で覆った場合、この隙間に完
全にはシリコーン樹脂１８が充填されず、気泡２６が残
留した状態でシリコーン系樹脂１８が硬化してしまう。
この残留した気泡２６は温度変化により膨張、収縮して
光素子の受発光面を気泡２６で遮り、ＬＤ１４とＬＤ用
導波路１０、ＰＤ１５とＰＤ用導波路１１、ＬＤ１４と
ＭＰＤ１６との光学的結合を阻害してしまうという問題
があった。この問題を解決するには、真空の雰囲気中に
モジュールを長時間さらし、気泡２６を完全に取り除け
ばよいが、作業時間が掛り、モジュールのコストが高く
なるという問題が生じる。なお、図９はＬＤと残留気泡
との位置関係を示す断面図である。
【００１２】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、気泡が残留しても短時間で気泡を除去でき、温度変
化が生じても光学的結合には影響がないハイブリット型
導波路モジュールを提供することにある。
し、気泡が残留しても短時間で気泡を除去でき、温度変
化が生じても光学的結合には影響がないハイブリット型
導波路モジュールを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のハイブリット型導波路モジュールは、発光素
子、受光素子及び光合分波器を導波路素子上に搭載した
ハイブリット型導波路モジュールにおいて、導波路素子
の発光素子及び受光素子の受発光端面付近に溝が形成さ
れているものである。
に本発明のハイブリット型導波路モジュールは、発光素
子、受光素子及び光合分波器を導波路素子上に搭載した
ハイブリット型導波路モジュールにおいて、導波路素子
の発光素子及び受光素子の受発光端面付近に溝が形成さ
れているものである。
【００１４】上記構成に加え本発明のハイブリット型導
波路モジュールの溝は発光素子及び受光素子の端面の内
側に入り込むように形成されているのが好ましい。
波路モジュールの溝は発光素子及び受光素子の端面の内
側に入り込むように形成されているのが好ましい。
【００１５】本発明によれば、導波路素子上に搭載され
た光素子を樹脂で覆う際に光素子の付近に残留した気泡
が、短時間の真空脱泡をするだけで発光素子及び受光素
子の受発光端面付近に形成された溝を通って移動するこ
とにより光素子の受発光面から容易に離れるので、樹脂
硬化後、気泡が受発光面を遮ることがなく、光学的結合
への影響がなくなる。
た光素子を樹脂で覆う際に光素子の付近に残留した気泡
が、短時間の真空脱泡をするだけで発光素子及び受光素
子の受発光端面付近に形成された溝を通って移動するこ
とにより光素子の受発光面から容易に離れるので、樹脂
硬化後、気泡が受発光面を遮ることがなく、光学的結合
への影響がなくなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。なお、図７に示した従来例と
同様の部材には共通の符号を用いた。
図面に基づいて詳述する。なお、図７に示した従来例と
同様の部材には共通の符号を用いた。
【００１７】図１は本発明のハイブリット型導波路モジ
ュールの一実施の形態を示す製造途中の外観斜視図であ
る。図２は図１のＢ−Ｂ線断面図である。図３（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）は光導波路の製造工程図である。
ュールの一実施の形態を示す製造途中の外観斜視図であ
る。図２は図１のＢ−Ｂ線断面図である。図３（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）は光導波路の製造工程図である。
【００１８】本ハイブリット型導波路モジュール１００
は、導波路部２００と平面基板部３００とで構成されて
いる。導波路部２００は、シリコン基板４上に堆積した
下部クラッド層５と、下部クラッド層５の上に堆積した
コア層６とで構成されたものである（図３（ａ）、
（ｂ））。コア層６にはフォトリソグラフ技術とエッチ
ング技術とが施され、導波路７が形成されている。導波
路７の上には上部クラッド層８が堆積されている（図３
（ｃ））。
は、導波路部２００と平面基板部３００とで構成されて
いる。導波路部２００は、シリコン基板４上に堆積した
下部クラッド層５と、下部クラッド層５の上に堆積した
コア層６とで構成されたものである（図３（ａ）、
（ｂ））。コア層６にはフォトリソグラフ技術とエッチ
ング技術とが施され、導波路７が形成されている。導波
路７の上には上部クラッド層８が堆積されている（図３
（ｃ））。
【００１９】図１に示すように導波路７は分岐部９でＬ
Ｄ用導波路１０とＰＤ用導波路１１とに分岐されてい
る。
Ｄ用導波路１０とＰＤ用導波路１１とに分岐されてい
る。
【００２０】平面基板部３００は、シリコン基板４上に
形成された厚さ１μｍのＳｉＯ2膜１２と、ＳｉＯ2膜１
２の上のＬＤ１４、ＰＤ１５、ＭＰＤ１６等の光素子が
載置される部分に蒸着された厚さ１μｍの金メッキ１３
とで構成されている。
形成された厚さ１μｍのＳｉＯ2膜１２と、ＳｉＯ2膜１
２の上のＬＤ１４、ＰＤ１５、ＭＰＤ１６等の光素子が
載置される部分に蒸着された厚さ１μｍの金メッキ１３
とで構成されている。
【００２１】各光素子は、それぞれの金メッキ１３上に
厚さ５μｍの半田１７で固定されている。
厚さ５μｍの半田１７で固定されている。
【００２２】ＬＤ１４とＬＤ用導波路１０、ＰＤ１５と
ＰＤ用導波路１１、ＬＤ１４とＭＰＤ１６はそれぞれ光
学的に結合している。ＬＤ１４から出射した光はＬＤ用
導波路１０に入射し、ＰＤ用導波路１１から出射した光
はＰＤ１５が受光し、ＬＤ１４の後方から出射した光は
ＭＰＤ１６が受光する。
ＰＤ用導波路１１、ＬＤ１４とＭＰＤ１６はそれぞれ光
学的に結合している。ＬＤ１４から出射した光はＬＤ用
導波路１０に入射し、ＰＤ用導波路１１から出射した光
はＰＤ１５が受光し、ＬＤ１４の後方から出射した光は
ＭＰＤ１６が受光する。
【００２３】ＬＤ１４とＬＤ用導波路１０、ＰＤ１５と
ＰＤ用導波路１１の距離はそれぞれ２０μｍであり、Ｌ
Ｄ１４とＭＰＤ１６の距離は２０μｍである。
ＰＤ用導波路１１の距離はそれぞれ２０μｍであり、Ｌ
Ｄ１４とＭＰＤ１６の距離は２０μｍである。
【００２４】導波路端面１９からＬＤ端面２０、ＰＤ端
面２１付近に、導波路モジュール１００を横断する方向
に幅３０μｍ、深さ１００μｍの例えば凹字断面形状
（Ｕ字断面形状、あるいはＶ字断面形状でもよい）の溝
２２が形成されている。また、ＬＤ１４の後方端面２３
からＭＰＤ１６の端面２４付近に、導波路モジュール１
００を横断する方向に幅５０μｍ、深さ１００μｍの溝
２５が形成されている。溝２５はＬＤ１４、ＰＤ１５、
ＭＰＤ１６等の光素子の端面よりも光素子の内側に１５
μｍ程入り込んでいる（このため後述する気泡２６が受
発光面から離れやすくなる）。溝２２、２５は例えばダ
イヤモンドソーによる切削加工あるいはエッチングによ
り形成される。
面２１付近に、導波路モジュール１００を横断する方向
に幅３０μｍ、深さ１００μｍの例えば凹字断面形状
（Ｕ字断面形状、あるいはＶ字断面形状でもよい）の溝
２２が形成されている。また、ＬＤ１４の後方端面２３
からＭＰＤ１６の端面２４付近に、導波路モジュール１
００を横断する方向に幅５０μｍ、深さ１００μｍの溝
２５が形成されている。溝２５はＬＤ１４、ＰＤ１５、
ＭＰＤ１６等の光素子の端面よりも光素子の内側に１５
μｍ程入り込んでいる（このため後述する気泡２６が受
発光面から離れやすくなる）。溝２２、２５は例えばダ
イヤモンドソーによる切削加工あるいはエッチングによ
り形成される。
【００２５】光素子を固定した平面基板部３００の全体
は導波路７と同じ屈折率か、それに近い屈折率のシリコ
ーン系樹脂１８で覆われている。シリコーン系樹脂１８
には加熱硬化型かあるいは紫外線硬化型のものが用いら
れ、完全に硬化される。
は導波路７と同じ屈折率か、それに近い屈折率のシリコ
ーン系樹脂１８で覆われている。シリコーン系樹脂１８
には加熱硬化型かあるいは紫外線硬化型のものが用いら
れ、完全に硬化される。
【００２６】図４に示すように、平面基板部の光素子
（図ではＬＤ１４）の端面付近に凹字断面形状の溝２
２、２５が形成されているので、ＬＤ１４をシリコーン
系樹脂１８で覆う際にＬＤ１４とＳｉＯ2 膜１２表面
との間に残留した気泡２６は、図５に示すように、短時
間の真空脱泡を行うだけで溝２２、２５内を移動し、外
へ排出される。これによりシリコーン系樹脂１８が硬化
した後、温度変化が起きても気泡２６がないので、ＬＤ
１４とＬＤ用導波路１０、ＰＤ１５とＰＤ用導波路１
１、ＬＤ１４とＭＰＤ１６との光学的結合を阻害するこ
とがない。なお、図４はＬＤ１４と残留気泡２６との位
置関係を示す断面図であり、図５は残留気泡が溝を通っ
て外へ排出する様子を示した斜視図である。
（図ではＬＤ１４）の端面付近に凹字断面形状の溝２
２、２５が形成されているので、ＬＤ１４をシリコーン
系樹脂１８で覆う際にＬＤ１４とＳｉＯ2 膜１２表面
との間に残留した気泡２６は、図５に示すように、短時
間の真空脱泡を行うだけで溝２２、２５内を移動し、外
へ排出される。これによりシリコーン系樹脂１８が硬化
した後、温度変化が起きても気泡２６がないので、ＬＤ
１４とＬＤ用導波路１０、ＰＤ１５とＰＤ用導波路１
１、ＬＤ１４とＭＰＤ１６との光学的結合を阻害するこ
とがない。なお、図４はＬＤ１４と残留気泡２６との位
置関係を示す断面図であり、図５は残留気泡が溝を通っ
て外へ排出する様子を示した斜視図である。
【００２７】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
な優れた効果を発揮する。
【００２８】温度変化が生じても光学的結合には影響が
ないハイブリット型導波路モジュールの提供を実現する
ことができる。
ないハイブリット型導波路モジュールの提供を実現する
ことができる。
【図１】本発明のハイブリット型導波路モジュールの一
実施の形態を示す製造途中の外観斜視図である。
実施の形態を示す製造途中の外観斜視図である。
【図２】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は光導波路の製造工程
図である。
図である。
【図４】ＬＤと残留気泡との位置関係を示す断面図であ
る。
る。
【図５】残留気泡が溝を通って外へ排出する様子を示し
た斜視図である。
た斜視図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は光導波路の製造工程
図である。
図である。
【図７】従来のハイブリット型導波路モジュールの製造
途中を示す外観斜視図である。
途中を示す外観斜視図である。
【図８】図７のＡ−Ａ線断面図である。
【図９】ＬＤと残留気泡との位置関係を示す断面図であ
る。
る。
１４ ＬＤ（レーザダイオード、発光素子） １５ ＰＤ（フォトダイオード、受光素子） １６ ＭＰＤ（モニタ用フォトダイオード、受光素子） １８ シリコーン系樹脂 ２６ 気泡
フロントページの続き (72)発明者 石神 良明 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社オプトロシステム研究所内 (72)発明者 高橋 龍太 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社オプトロシステム研究所内 (72)発明者 村上 和也 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社オプトロシステム研究所内 (72)発明者 寺岡 達夫 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社オプトロシステム研究所内 (72)発明者 橋本 俊和 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 黒岩 勉 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所情報通信事業部内 Ｆターム(参考） 2H047 KA04 KA12 LA12 MA07 PA21 PA24 QA02 QA04 QA07 TA11
Claims (2)
- 【請求項１】 発光素子、受光素子及び光合分波器を導
波路素子上に搭載したハイブリット型導波路モジュール
において、上記導波路素子の上記発光素子及び上記受光
素子の受発光端面付近に溝が形成されていることを特徴
とするハイブリット型導波路モジュール。 - 【請求項２】 上記溝は上記発光素子及び上記受光素子
の端面の内側に入り込むように形成されている請求項１
に記載のハイブリット型導波路モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001162731A JP2002350658A (ja) | 2001-05-30 | 2001-05-30 | ハイブリット型導波路モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001162731A JP2002350658A (ja) | 2001-05-30 | 2001-05-30 | ハイブリット型導波路モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002350658A true JP2002350658A (ja) | 2002-12-04 |
Family
ID=19005812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001162731A Pending JP2002350658A (ja) | 2001-05-30 | 2001-05-30 | ハイブリット型導波路モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002350658A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9459414B2 (en) | 2013-01-25 | 2016-10-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical coupling system and optical sensor including the same |
-
2001
- 2001-05-30 JP JP2001162731A patent/JP2002350658A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9459414B2 (en) | 2013-01-25 | 2016-10-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical coupling system and optical sensor including the same |
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