JP2003114365A - Optical path conversion device and its manufacturing method - Google Patents

Optical path conversion device and its manufacturing method

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JP2003114365A
JP2003114365A JP2001307512A JP2001307512A JP2003114365A JP 2003114365 A JP2003114365 A JP 2003114365A JP 2001307512 A JP2001307512 A JP 2001307512A JP 2001307512 A JP2001307512 A JP 2001307512A JP 2003114365 A JP2003114365 A JP 2003114365A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an optical path conversion device and its manufacturing method which is made an array of optical waveguides for optical coupling, suppress the warpage of the optical waveguides for optical coupling, and can position the optical waveguides for optical coupling, unit by unit. SOLUTION: Array type optical waveguide units 30A ad 30B for optical coupling, manufactured by being buried and integrated in a clad 32 while having four cores 31 arrayed in the same plane so that their optical axes are in parallel, are so arranged between a photoelectric converting element of the array type optical converting element unit 10 and a mirror 40 that the optical axes of the cores 31 cross the optical axis of a core 21 on the mirror 40 and symmetrical about the perpendicular to the intersection on the mirror 40 and cross the center of the element surface of the photoelectric converting element.

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、光電変換素子と
光導波路との間を光結合する光路変換デバイスおよびそ
の製造方法に関し、特にアレイ状に配列された光電変換
素子と光導波路との間に配置されるアレイ型光結合用光
導波路ユニットの構造および製造方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical path conversion device for optically coupling between a photoelectric conversion element and an optical waveguide and a method for manufacturing the same, and particularly, between an optical conversion element and an optical waveguide arranged in an array. The present invention relates to a structure and a manufacturing method of arrayed optical coupling units for optical coupling.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、高速大容量の光通信システムや多
数のプロセッサ間を並列信号処理する超並列コンピュー
タの開発に向けて、高密度で装置内を通信する光インタ
ーコネクションの開発が精力的に行われている。このよ
うな光インターコネクションを行う際、伝送された光信
号の処理は電子デバイスで担われる。そして、それらの
電子デバイスを結合する境界デバイスには、光導波路、
光電変換素子、電子制御用のLSIやスイッチ、あるい
は電子部品を駆動させるための電気回路があわさった光
−電気混合デバイスが必要となる。特に、高速広帯域の
通信システムを実現するために、VCSEL(Vertical Cavit
y Surface Emitting Laser)、LD(Laser Diode)、PD(Pho
to Diode)のような光電変換素子を備えたデバイスの要
求が高まっている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the aim of developing a high-speed and large-capacity optical communication system and a massively parallel computer for parallel signal processing between a large number of processors, development of an optical interconnection for high-density communication inside the device has been vigorously pursued. Has been done. When performing such optical interconnection, the processing of the transmitted optical signal is performed by the electronic device. An optical waveguide, a boundary device that couples these electronic devices,
A photoelectric conversion element, an LSI or switch for electronic control, or an opto-electric mixed device including an electric circuit for driving an electronic component is required. In particular, VCSEL (Vertical Cavit)
y Surface Emitting Laser), LD (Laser Diode), PD (Pho
There is an increasing demand for devices including photoelectric conversion elements such as to diode.

【0003】このような要求に対し、マイクロミラー付
き光ピンを光電変換素子上に設け、光ピンと同形のスル
ーホールを光プリント基板に設け、光ピンをスルーホー
ルに嵌め込んで光電変換素子と光プリント基板とを光結
合させる技術が、例えばエレクトロニクス実装学会誌
(vol.2, No.5, P368-372, 1999)に「光回路実装におけ
る90度光路変換技術」として提案されている。
In response to such a demand, an optical pin with a micromirror is provided on the photoelectric conversion element, a through hole having the same shape as the optical pin is provided on the optical printed board, and the optical pin is fitted into the through hole to form the photoelectric conversion element and the optical element. A technique for optically coupling with a printed circuit board has been proposed, for example, in "Journal of Japan Institute of Electronics Packaging" (vol.2, No.5, P368-372, 1999) as "90 degree optical path changing technique in optical circuit mounting".

【0004】この従来の光回路実装における90度光路
変換技術は、図14に示されるように、光プリント基板
1には光導波路となるコア2が埋設され、スルーホール
3がコア2を切断するように光プリント基板1に形成さ
れ、光電変換素子4に固定されたマイクロミラー付き光
ピン5をスルーホール3に嵌め込むものである。そし
て、スルーホール3はその穴中心をコア2の光軸と直交
するように光プリント基板1に形成され、光ピン5の先
端面をその光軸と45度の角度を有するマイクロミラー
5aに形成している。これにより、例えばコア2を伝播
してきた光がマイクロミラー5aで全反射されて光ピン
5に導かれ、光ピン5内を伝播して光電変換素子4に到
達する。つまり、コア2と光電変換素子4とを、90度
光路変換させて光結合させている。
In the conventional 90-degree optical path changing technique in the conventional optical circuit mounting, as shown in FIG. 14, a core 2 serving as an optical waveguide is embedded in an optical printed circuit board 1 and a through hole 3 cuts the core 2. Thus, the optical pin 5 with the micromirror, which is formed on the optical printed circuit board 1 and fixed to the photoelectric conversion element 4, is fitted into the through hole 3. The through hole 3 is formed on the optical printed board 1 so that the center of the hole is orthogonal to the optical axis of the core 2, and the tip end surface of the optical pin 5 is formed on the micro mirror 5a having an angle of 45 degrees with the optical axis. is doing. Thereby, for example, the light propagating through the core 2 is totally reflected by the micro mirror 5a and guided to the optical pin 5, propagates inside the optical pin 5, and reaches the photoelectric conversion element 4. That is, the core 2 and the photoelectric conversion element 4 are optically coupled by 90-degree optical path conversion.

【0005】この従来の光路変換技術を採用することに
より、発光素子から空間に出射される光や光導波路から
空間に出射される光が放射角を持って広がることに起因
する発光素子と光導波路との光結合や光導波路と受光素
子との光結合の低下を防止できる。さらに、この従来の
光路変換技術によれば、マイクロミラー5aを介してVC
SEL等の発光素子(光電変換素子)からコア2に光を入
射させる場合にも、コア2からPD等の受光素子(光電変
換素子)に光を出射させる場合にも、同構造で光電変換
素子4とコア2との光結合が行えるという利点がある。
By adopting this conventional optical path changing technique, the light emitted from the light emitting element to the space or the light emitted from the optical waveguide to the space spreads with an emission angle and the light emitting element and the optical waveguide. It is possible to prevent a decrease in optical coupling between the optical waveguide and the light receiving element. Further, according to this conventional optical path changing technique, the VC is transmitted via the micro mirror 5a.
The photoelectric conversion element has the same structure whether light is made incident on the core 2 from a light emitting element (photoelectric conversion element) such as SEL or emitted from the core 2 to a light receiving element (photoelectric conversion element) such as PD. 4 has an advantage that the core 4 and the core 2 can be optically coupled.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来の光路変換技術
は、以上のように構成されているので、マイクロミラー
付き光ピン5を光電変換素子4のそれぞれに対して単品
で固定しなければならず、製造プロセスが煩雑となると
ともに、低コスト化が図られない。また、光ピン5を嵌
め込むためにスルーホール3を光プリント基板1に形成
する必要がある。この光ピン5は数μm〜数百μmの直
径であり、スルーホール3も光ピン5と同等の径を有す
るように形成しなければならず、スルーホール3の加工
が極めて困難であり、生産性が悪化してしまう。そし
て、スルーホール3の個数が多くなるほど、この問題が
顕著となる。さらに、微細なスルーホール3の内壁面を
凹凸なく形成することは困難であり、スルーホール3に
よって形成されたコア2の端面の凹凸に起因してコア2
と光ピン5との光結合効率が低下してしまう。また、光
電変換素子4をアレイ化する構成では、多数の光電変換
素子4に対して光ピン5を1つづつ固定しなければらな
ず、光ピン5の位置精度が悪化する。これにより、光電
変換素子4と光ピン5との光軸ずれが生じ、光結合効率
の低下をもたらすことになる。また、光電変換素子4の
素子数の増大に対応するためにコア2をアレイ化した層
を多層に配置する構成では、光ピン5の長さはコア層毎
に異なり、長尺の光ピン5が必要となる。この光ピン5
の長尺化は、光ピン5の反りをもたらし、コア2の光軸
に対するマイクロミラー5aの位置精度が悪化してしま
い、光結合効率が低下する。
Since the conventional optical path changing technique is constructed as described above, the optical pin 5 with the micromirror must be fixed individually to each photoelectric conversion element 4. In addition, the manufacturing process becomes complicated and cost reduction cannot be achieved. Further, the through hole 3 needs to be formed in the optical printed board 1 in order to fit the optical pin 5. The optical pin 5 has a diameter of several μm to several hundreds of μm, and the through hole 3 must be formed so as to have the same diameter as the optical pin 5, so that the processing of the through hole 3 is extremely difficult, Sex becomes worse. This problem becomes more remarkable as the number of through holes 3 increases. Further, it is difficult to form the inner wall surface of the fine through hole 3 without unevenness, and the core 2 is formed due to the unevenness of the end surface of the core 2 formed by the through hole 3.
The optical coupling efficiency between the optical pin 5 and the optical pin 5 is reduced. In addition, in the configuration in which the photoelectric conversion elements 4 are arranged in an array, the optical pins 5 must be fixed one by one to a large number of photoelectric conversion elements 4, which deteriorates the positional accuracy of the optical pins 5. As a result, the optical axis shift between the photoelectric conversion element 4 and the optical pin 5 occurs, resulting in a decrease in optical coupling efficiency. Further, in the configuration in which the layers in which the cores 2 are arrayed are arranged in multiple layers in order to cope with the increase in the number of photoelectric conversion elements 4, the length of the optical pin 5 differs for each core layer, and the long optical pin 5 is provided. Is required. This optical pin 5
The increase in length causes warping of the optical pin 5, deteriorating the positional accuracy of the micro mirror 5a with respect to the optical axis of the core 2, and lowering the optical coupling efficiency.

【0007】この発明は、上記の課題を解消するために
なされたもので、光導波路と光電変換素子との間に配設
される光結合用光導波路をアレイ化して、光結合用光導
波路の反りの発生を抑えるとともに、複数の光結合用光
導波路をユニット単位で位置決めを可能とし、製造プロ
セスの簡略化を図り、低価格化を実現できるとともに、
光結合効率の低下を抑えることができる光路変換デバイ
スおよびその製造方法を得ることを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and the optical coupling optical waveguides arranged between the optical waveguide and the photoelectric conversion element are arrayed to form an optical coupling optical waveguide. In addition to suppressing warpage, it is possible to position multiple optical coupling optical waveguides on a unit-by-unit basis, simplifying the manufacturing process and realizing low cost.
An object of the present invention is to obtain an optical path changing device capable of suppressing a decrease in optical coupling efficiency and a manufacturing method thereof.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明に係る光路変換
デバイスは、少なくとも2つの光電変換素子が基板上に
配設されたアレイ型光電変換素子ユニットと、少なくと
も2つの光導波路がその光軸を平行に、かつ、同一平面
上に位置させて配列一体化されたアレイ型光導波路ユニ
ットと、上記アレイ型光導波路ユニットの各光導波路の
端部にそれぞれ設けられて該光導波路の光軸に対して所
定の角度を有するミラーと、少なくとも2つの光結合用
光導波路がその光軸を平行に、かつ、同一平面上に位置
させて配列一体化されてなり、上記アレイ型光変換素子
ユニットの光電変換素子と上記ミラーとの間に、該光結
合用光導波路の光軸が上記光導波路の光軸と、該ミラー
上で交差し、かつ、該ミラー上の該交差点における垂線
に対して対称となり、さらに該光電変換素子の素子面の
中心を通るように配設されているアレイ型光結合用光導
波路ユニットとを備えたものである。
An optical path conversion device according to the present invention is an array type photoelectric conversion element unit in which at least two photoelectric conversion elements are arranged on a substrate, and at least two optical waveguides have their optical axes. An array type optical waveguide unit which is arranged in parallel and arranged on the same plane and integrated with each other, and with respect to the optical axis of the optical waveguide provided at each end of each optical waveguide of the array type optical waveguide unit. A mirror having a predetermined angle and at least two optical coupling optical waveguides are arranged and integrated so that their optical axes are parallel and located on the same plane. Between the conversion element and the mirror, the optical axis of the optical coupling optical waveguide intersects the optical axis of the optical waveguide on the mirror, and is symmetrical with respect to a perpendicular line at the intersection on the mirror. Na , In which further comprising an array optical coupling optical waveguide unit being arranged so as to pass through the center of the element surface of the photoelectric conversion element.

【0009】また、上記アレイ型光結合用光導波路ユニ
ットは、少なくとも2本の光ファイバが、その光軸を平
行に、かつ、同一平面上に位置させて配列一体化されて
構成されているものである。
The array type optical coupling unit for optical coupling is constructed by arranging at least two optical fibers arranged in parallel with their optical axes parallel and on the same plane. Is.

【0010】また、上記アレイ型光結合用光導波路ユニ
ットは、光軸を平行に、かつ、同一平面上に位置させて
配列された少なくとも2本のコアがクラッドにより埋設
一体化されて構成されているものである。
The array type optical coupling unit for optical coupling is constructed by embedding and integrating at least two cores which are arranged with their optical axes parallel and on the same plane. There is something.

【0011】また、この発明に係る光路変換デバイスの
製造方法は、少なくとも2本の光ファイバを、その光軸
を平行に、かつ、同一平面上に位置させて配列させ、配
列された上記光ファイバを一体化し、ついで一体化され
た上記少なくとも2本の光ファイバを所定長さに切断し
てアレイ型光結合用光導波路ユニットを作製する工程を
有するものである。
In the method for manufacturing an optical path changing device according to the present invention, at least two optical fibers are arranged such that their optical axes are parallel and on the same plane, and the optical fibers are arranged. And the integrated at least two optical fibers are cut into a predetermined length to produce an array type optical coupling unit for optical coupling.

【0012】さらに、この発明に係る光路変換デバイス
の製造方法は、第1のクラッド層を基板上に形成し、コ
ア層を上記第1のクラッド層上に積層形成し、上記コア
層をパターニングしてその長軸方向を平行に、かつ、同
一平面上に位置させて配列された少なくとも2本の断面
矩形のコアを形成し、ついで第2のクラッド層を被覆形
成して、配列された上記少なくとも2本のコアを上記第
1および第2のクラッド層により埋設一体化し、その後
上記第1および第2のクラッド層により埋設一体化され
た上記少なくとも2本のコアを上記基板および上記第1
および第2のクラッド層ごと所定長さに切断してアレイ
型光結合用光導波路ユニットを作製する工程を有するも
のである。
Further, in the method for manufacturing an optical path conversion device according to the present invention, the first cladding layer is formed on the substrate, the core layer is laminated on the first cladding layer, and the core layer is patterned. Forming at least two cores having a rectangular cross section and arranged with their long axis directions parallel to each other and on the same plane, and then covering and forming a second cladding layer to form at least the above-mentioned at least two arranged cores. The two cores are embedded and integrated by the first and second clad layers, and then the at least two cores embedded and integrated by the first and second clad layers are formed on the substrate and the first core.
And a step of manufacturing the array type optical coupling unit for optical coupling by cutting the second cladding layer together with a predetermined length.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
について説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1に係る光
路変換デバイスを示す斜視図、図2はこの発明の実施の
形態1に係る光路変換デバイスの構成を模式的に示す縦
断面図である。各図において、アレイ型光電変換素子ユ
ニット10は、VCSEL、LD、PD等の光電変換素子11が
仕様に応じて適宜選択されて所定の間隔で4列に配列さ
れて基板12上に実装されている。そして、各列には、
光電変換素子11が所定ピッチで4つ配列されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Embodiment 1. 1 is a perspective view showing an optical path changing device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a vertical sectional view schematically showing a configuration of the optical path changing device according to the first embodiment of the present invention. In each of the drawings, the array-type photoelectric conversion element unit 10 includes photoelectric conversion elements 11 such as VCSEL, LD, and PD that are appropriately selected according to specifications and arranged in four rows at predetermined intervals and mounted on a substrate 12. There is. And in each column,
Four photoelectric conversion elements 11 are arranged at a predetermined pitch.

【0014】アレイ型光導波路ユニット20A、20B
は、それぞれ光導波路となる断面矩形のコア21が、そ
の光軸を平行として、かつ、光軸を同一平面上に位置す
るようにして、光電変換素子11の各列における配列ピ
ッチと同ピッチで4本配列された状態で、クラッド22
に埋め込まれて作製されている。そして、コア21の長
さ方向におけるユニット20A、20Bの一側端面がコ
ア21の光軸に対して45度の角度(ミラー角度θ)の
平坦面に形成され、金メッキが施されてミラー40を構
成している。また、ユニット20の他側端面はコア21
の光軸に対して90度の角度の平坦面に形成されてい
る。なお、アレイ型光導波路ユニット20Bの長さは、
アレイ型光導波路ユニット20Aに対して、光電変換素
子11の列間の間隔分短く形成されている。ここで、コ
ア21およびクラッド22の材料にはフッ素化ポリイミ
ドが用いられているが、コア21には、クラッド22の
フッ素化ポリイミドより屈折率の大きいフッ素化ポリイ
ミドが用いられている。そして、両者の屈折率差は0.
1〜1.0%である。
Array type optical waveguide unit 20A, 20B
Are arranged at the same pitch as the array pitch in each row of the photoelectric conversion elements 11 with the optical axes of the cores 21 having rectangular cross sections being parallel to each other and the optical axes being located on the same plane. With four of them arranged, the clad 22
It is embedded in and manufactured. Then, one end surface of each of the units 20A and 20B in the length direction of the core 21 is formed into a flat surface at an angle of 45 degrees (mirror angle θ) with respect to the optical axis of the core 21, and gold plating is applied to form the mirror 40. I am configuring. The other end surface of the unit 20 has a core 21
Is formed on a flat surface having an angle of 90 degrees with respect to the optical axis. The length of the array type optical waveguide unit 20B is
The array-type optical waveguide unit 20A is formed to be shorter by the distance between the columns of the photoelectric conversion elements 11. Here, fluorinated polyimide is used as the material of the core 21 and the clad 22, but the core 21 is made of fluorinated polyimide having a larger refractive index than the fluorinated polyimide of the clad 22. The difference in refractive index between the two is 0.
It is 1 to 1.0%.

【0015】アレイ型光結合用光導波路ユニット30
A、30Bは、それぞれ光結合用光導波路となる断面矩
形のコア31が、その光軸を平行として、かつ、光軸を
同一平面上に位置するようにして、光電変換素子11の
各列における配列ピッチと同ピッチで4本配列された状
態で、クラッド32に埋め込まれて作製されている。そ
して、コア31の長さ方向のユニット30A、30Bの
両端面がコア31の光軸に対して90度の角度の平坦面
に形成されている。なお、アレイ型光結合用光導波路ユ
ニット30Bの長さは、アレイ型光結合用光導波路ユニ
ット30Aに対して、アレイ型光導波路ユニット20B
の厚み分短く形成されている。ここで、コア31および
クラッド32の材料にはフッ素化ポリイミドが用いられ
ているが、コア31には、クラッド32のフッ素化ポリ
イミドより屈折率の大きいフッ素化ポリイミドが用いら
れている。そして、両者の屈折率差は0.1〜1.0%
である。
Array type optical coupling unit 30 for optical coupling
In A and 30B, each of the columns of the photoelectric conversion elements 11 is arranged so that the core 31 having a rectangular cross section, which serves as an optical waveguide for optical coupling, has its optical axes parallel and the optical axes are located on the same plane. It is manufactured by being embedded in the clad 32 in a state in which four pieces are arranged at the same pitch as the arrangement pitch. Both end surfaces of the units 30A and 30B in the length direction of the core 31 are formed as flat surfaces at an angle of 90 degrees with respect to the optical axis of the core 31. The length of the array-type optical coupling optical waveguide unit 30B is the same as that of the array-type optical coupling optical waveguide unit 30B.
Is shortened by the thickness of. Here, although fluorinated polyimide is used as the material of the core 31 and the clad 32, the core 31 is made of fluorinated polyimide having a larger refractive index than the fluorinated polyimide of the clad 32. And the difference in refractive index between the two is 0.1-1.0%
Is.

【0016】そして、アレイ型光導波路ユニット20
A、20Bは他側端面の面位置を合わせて積層一体化さ
れている。そして、積層一体化されたアレイ型光導波路
ユニット20A、20Bの対が、光電変換素子11の列
間の間隔分離されて、ミラー40を対向させて配置され
る。一方、アレイ型光結合用光導波路ユニット30A、
30Bは、基板12上に、ユニット30B、ユニット3
0A、ユニット30Aおよびユニット30Bの順に4列
に配列されて固着されている。この時、アレイ型光結合
用光導波路ユニット30A、30Bは、コア31の光軸
がそれぞれ各列の対応する光電変換素子11の素子面
(発光面もしくは受光面)の中心に一致するように、位
置決めされている。
The array type optical waveguide unit 20
A and 20B are laminated and integrated by aligning the surface positions of the other end faces. Then, the pair of the arrayed optical waveguide units 20A and 20B that are laminated and integrated are separated from each other between the columns of the photoelectric conversion elements 11 and arranged with the mirrors 40 facing each other. On the other hand, the array type optical coupling unit for optical coupling 30A,
30B includes units 30B and 3 on the substrate 12.
0A, the unit 30A, and the unit 30B are arranged and fixed in four rows in this order. At this time, in the array-type optical coupling units for optical coupling 30A and 30B, the optical axes of the cores 31 are respectively aligned with the centers of the element surfaces (light emitting surface or light receiving surface) of the corresponding photoelectric conversion elements 11 in each row. It is positioned.

【0017】そして、アレイ型光電変換素子ユニット1
0が、アレイ型光結合用光導波路ユニット30A、30
Bの先端面をアレイ型光導波路ユニット20A、20B
の上面に密接するように配設されて、光路変換デバイス
100を構成している。この時、対応するコア21およ
びコア31の光軸同士がミラー40上で交わり、かつ、
ミラー40上の交差点における垂線に対して対称となる
ように、アレイ型光電変換素子ユニット10、アレイ型
光導波路ユニット20A、20Bおよびアレイ型光結合
用光導波路ユニット30A、30Bが位置決めされてい
る。これにより、コア21、31の光軸が互いに一致
し、光電変換素子11の素子面の中心が、コア31の光
軸に一致している。
The array type photoelectric conversion element unit 1
0 is an array type optical coupling unit for optical coupling 30A, 30
The front end surface of B is arrayed optical waveguide unit 20A, 20B
Is arranged so as to be in close contact with the upper surface of the optical path conversion device 100. At this time, the optical axes of the corresponding core 21 and core 31 intersect on the mirror 40, and
The array-type photoelectric conversion element unit 10, the array-type optical waveguide units 20A and 20B, and the array-type optical coupling optical waveguide units 30A and 30B are positioned so as to be symmetrical with respect to a perpendicular line at the intersection on the mirror 40. As a result, the optical axes of the cores 21 and 31 coincide with each other, and the center of the element surface of the photoelectric conversion element 11 coincides with the optical axis of the core 31.

【0018】このように構成された光路変換デバイス1
00は、図3の(a)に示されるように、アレイ型光導
波路ユニット20Aを基板9に固定し、あるいは、図3
の(b)に示されるように、アレイ型光電変換素子ユニ
ット10を基板9に固定して、例えば光通信システムや
超並列コンピュータに組み込まれる。そして、電気配線
が基板9の内部あるいは外部に設けられ、光電変換素子
11と該電気配線とが半田バンプやワイヤボンディング
により電気的に接続され、アレイ型光導波路ユニット2
0A、20Bのコア21と光スイッチや合分波器等の光
デバイスとが光コネクタ等により接続されて、光通信シ
ステムや超並列コンピュータが構成される。
Optical path changing device 1 configured as described above
00 fixes the array type optical waveguide unit 20A to the substrate 9 as shown in FIG.
As shown in (b), the array type photoelectric conversion element unit 10 is fixed to the substrate 9 and incorporated in, for example, an optical communication system or a massively parallel computer. Then, electric wiring is provided inside or outside the substrate 9, the photoelectric conversion element 11 and the electric wiring are electrically connected by solder bumps or wire bonding, and the array-type optical waveguide unit 2
The core 21 of 0A, 20B and an optical device such as an optical switch or a multiplexer / demultiplexer are connected by an optical connector or the like to configure an optical communication system or a massively parallel computer.

【0019】ここで、基板9には、Si、GaAs、A
23、SiO2、AlN等の無機材料や、エポキシ樹
脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂等の有機材料が用い
られるが、光路変換デバイス100を支持できるもので
あれば、これに限定されるものではない。
The substrate 9 is made of Si, GaAs, A
Inorganic materials such as l 2 O 3 , SiO 2 , and AlN, and organic materials such as epoxy resin, polyimide resin, and acrylic resin are used, but are not limited thereto as long as they can support the optical path conversion device 100. is not.

【0020】ついで、この光路変換デバイス100の動
作について説明する。光電変換素子11がVCSEL、LDの
ような発光素子であれば、光電変換素子11から出射さ
れた光は、アレイ型光結合用光導波路ユニット30A、
30Bのコア31内に導かれ、コア31内を伝播した
後、コア31の端面から出射されてミラー40で反射さ
れる。そして、ミラー40により光路を90度変換され
た光は、アレイ型光導波路ユニット20A、20Bのコ
ア21内に導かれ、コア21内を伝播する。また、光電
変換素子11がPDのような受光素子であれば、アレイ型
光導波路ユニット20A、20Bのコア21内を伝播し
た光はミラー40で反射される。そして、ミラー40に
より光路を90度変換された光は、アレイ型光結合用光
導波路ユニット30A、30Bのコア31内に導かれ、
コア31内を伝播して光電変換素子11に受光される。
Next, the operation of the optical path changing device 100 will be described. If the photoelectric conversion element 11 is a light emitting element such as VCSEL or LD, the light emitted from the photoelectric conversion element 11 is array-type optical coupling optical waveguide unit 30A,
After being guided into the core 31 of 30 B and propagating in the core 31, the light is emitted from the end face of the core 31 and reflected by the mirror 40. The light whose optical path is changed by 90 degrees by the mirror 40 is guided into the cores 21 of the array-type optical waveguide units 20A and 20B and propagates in the cores 21. Further, if the photoelectric conversion element 11 is a light receiving element such as PD, the light propagating in the core 21 of the array type optical waveguide units 20A and 20B is reflected by the mirror 40. The light whose optical path is changed by 90 degrees by the mirror 40 is guided into the core 31 of the array type optical coupling optical waveguide units 30A and 30B,
The light propagates through the core 31 and is received by the photoelectric conversion element 11.

【0021】この実施の形態1によれば、コア21と光
電変換素子11とを90度光路変換させて光結合できる
光路変換デバイス100が得られる。そして、4本のコ
ア31がクラッド32により埋設一体化されてアレイ型
光結合用光導波路ユニット30A、30Bに構成されて
いるので、1列に配列された4つの光電変換素子11に
4本のコア31をユニット単位で、即ち1工程で固定で
き、製造プロセスが簡略化され、低コスト化が図られ
る。また、4本のコア31の配列ピッチを4つの光電変
換素子11の配列ピッチに合わせてアレイ型光結合用光
導波路ユニット30A、30Bを作製することにより、
コア31の光軸と光電変換素子11の素子面中心とのず
れが簡易に抑えられ、コア31と光電変換素子11との
間の光結合効率の低下が抑えられる。
According to the first embodiment, it is possible to obtain the optical path conversion device 100 in which the core 21 and the photoelectric conversion element 11 can be optically coupled by 90-degree optical path conversion. Since the four cores 31 are embedded and integrated by the clad 32 to form the array type optical coupling units for optical coupling 30A and 30B, the four photoelectric conversion elements 11 arranged in one row have four cores 31. The core 31 can be fixed in unit, that is, in one step, the manufacturing process is simplified, and the cost is reduced. Further, the array pitch of the four cores 31 is adjusted to the array pitch of the four photoelectric conversion elements 11 to fabricate the array-type optical coupling optical waveguide units 30A and 30B.
A shift between the optical axis of the core 31 and the center of the element surface of the photoelectric conversion element 11 can be easily suppressed, and a decrease in optical coupling efficiency between the core 31 and the photoelectric conversion element 11 can be suppressed.

【0022】また、4本のコア31がクラッド32によ
り埋設一体化されてアレイ型光結合用光導波路ユニット
30A、30Bに構成されているので、コア31の長尺
化に起因するコア31の反りの発生は従来技術のように
光ピン5単品に発生する反りに比べて著しく低減され
る。その結果、コア31の長さを高精度に確保でき、ア
レイ型光導波路ユニット20A、20Bを多層に積層す
る構成に適用しても、光結合効率の低下が抑えられる。
また、従来技術のようにスルーホールをアレイ型光導波
路ユニット20A、20Bに設ける必要がないので、極
めて困難なスルーホール加工が不要となる分、生産性が
向上される。さらに、スルーホール加工に起因するコア
端面の凹凸がなく、即ちコア21の端面を平滑面に形成
できるので、その点においても光結合効率の低下が抑え
られる。
Further, since the four cores 31 are buried and integrated by the clad 32 to form the array type optical coupling optical waveguide units 30A and 30B, the warpage of the core 31 due to the lengthening of the core 31 is caused. The occurrence of is significantly reduced as compared with the warp that occurs in the optical pin 5 alone as in the prior art. As a result, the length of the core 31 can be ensured with high accuracy, and even if it is applied to a configuration in which the array type optical waveguide units 20A and 20B are laminated in multiple layers, the decrease in optical coupling efficiency can be suppressed.
Further, since it is not necessary to provide the through holes in the array type optical waveguide units 20A and 20B as in the conventional technique, the extremely difficult through hole processing is not necessary and the productivity is improved. Further, since there is no unevenness on the core end surface due to the through-hole processing, that is, the end surface of the core 21 can be formed as a smooth surface, also in that point, the decrease of the optical coupling efficiency can be suppressed.

【0023】また、光電変換素子11が発光素子、受光
素子に拘わらず、同構造で光電変換素子11とコア21
との光結合を実現できる。さらに、光電変換素子11と
して受光素子と発光素子とが混在する光路変換デバイス
を実現できる。さらに、コア21とコア31とがミラー
40を介して光結合されているので、発光素子から空間
に出射される光や光導波路から空間に出射される光が放
射角を持って広がることに起因する発光素子と光導波路
との光結合や光導波路と受光素子との光結合の低下を防
止できる。また、アレイ型光結合用光導波路ユニット3
0A、30Bが光電変換素子11を覆うように基板12
上に固着されているので、光電変換素子11が保護さ
れ、光電変換素子11の長寿命化が図られる。
Further, regardless of whether the photoelectric conversion element 11 is a light emitting element or a light receiving element, the photoelectric conversion element 11 and the core 21 have the same structure.
Optical coupling with can be realized. Further, as the photoelectric conversion element 11, an optical path conversion device in which a light receiving element and a light emitting element are mixed can be realized. Furthermore, since the core 21 and the core 31 are optically coupled via the mirror 40, the light emitted from the light emitting element to the space and the light emitted from the optical waveguide to the space spread with an emission angle. It is possible to prevent a decrease in the optical coupling between the light emitting element and the optical waveguide and the optical coupling between the optical waveguide and the light receiving element. The array type optical coupling unit for optical coupling 3
Substrate 12 so that 0A and 30B cover photoelectric conversion element 11
Since it is fixed on the photoelectric conversion element 11, the photoelectric conversion element 11 is protected and the life of the photoelectric conversion element 11 is extended.

【0024】ここで、この光路変換デバイス100の製
造方法について図4および図5を参照しつつ説明する。
まず、光電変換素子11のチップを基板12上に4×4
のマトリクス状に実装してアレイ型光電変換素子ユニッ
ト10が作製される。
Now, a method of manufacturing the optical path changing device 100 will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
First, the chip of the photoelectric conversion element 11 is placed on the substrate 12 by 4 × 4.
The array type photoelectric conversion element unit 10 is manufactured by mounting the array type photoelectric conversion element unit 10.

【0025】つぎに、基板50上に第1のフッ素化ポリ
イミド溶液をスピンコートし、ベーキングして10μm
厚の第1のクラッド層51aを形成する。さらに、第1
のフッ素化ポリイミドより屈折率の大きい第2のフッ素
化ポリイミド溶液をスピンコートし、ベーキングして5
μm厚のコア層53を形成する。これにより、図4の
(a)に示されるように、第1のクラッド層51aおよ
びコア層53が基板50上に2層に重なって形成され
る。ついで、コア層53上にフォトレジストを塗布し、
写真製版技術を用いてフォトレジストをパターニング
し、その後反応性イオンエッチングによりコア層53の
不要部分を除去する(パターニングする)。そして、フ
ォトレジストを除去し、図4の(b)に示されるよう
に、5μm幅のコア52が平行に4本形成される。な
お、コア52は、光電変換素子11の各列における配列
ピッチと等しいピッチに配列されている。ついで、第1
のフッ素化ポリイミド溶液をスピンコートし、ベーキン
グして10μm厚の第2のクラッド層51bを形成す
る。これにより、図4の(c)に示されるように、4本
の断面矩形状のコア52が第1および第2のクラッド層
51a、51b(クラッド層51)に埋設されてなる構
造体54を得る。
Next, the first fluorinated polyimide solution is spin-coated on the substrate 50 and baked to 10 μm.
A thick first clad layer 51a is formed. Furthermore, the first
The second fluorinated polyimide solution having a higher refractive index than that of
A core layer 53 having a thickness of μm is formed. As a result, as shown in FIG. 4A, the first cladding layer 51a and the core layer 53 are formed on the substrate 50 in two layers. Then, apply a photoresist on the core layer 53,
The photoresist is patterned using a photoengraving technique, and then unnecessary portions of the core layer 53 are removed (patterned) by reactive ion etching. Then, the photoresist is removed, and as shown in FIG. 4B, four cores 52 having a width of 5 μm are formed in parallel. The cores 52 are arranged at a pitch equal to the arrangement pitch in each row of the photoelectric conversion elements 11. Then, the first
The fluorinated polyimide solution of 1 is spin-coated and baked to form a second cladding layer 51b having a thickness of 10 μm. As a result, as shown in FIG. 4C, a structure 54 in which four cores 52 having a rectangular cross section are embedded in the first and second clad layers 51a and 51b (clad layer 51) is formed. obtain.

【0026】ついで、該構造体54をダイヤモンドブレ
ード(図示せず)を用いて所定長さに切断し、該切断面
を研磨して図4の(d)に示される構造体55A、55
Bを得る。この構造体55A、55Bは、コア52の長
さ方向の両端面がコア52の長さ方向と直交する平坦面
に形成され、その長さがアレイ型光導波路ユニット20
Bの厚み分異なっている。このように作製された構造体
55A、55Bの基板50を除去して、アレイ型光結合
用光導波路ユニット30A、30Bを得る。なお、コア
52がコア31に相当し、クラッド層51がクラッド3
2に相当する。
Next, the structure 54 is cut into a predetermined length with a diamond blade (not shown), the cut surface is polished, and the structures 55A and 55 shown in FIG. 4D are formed.
Get B. In the structures 55A and 55B, both end surfaces in the length direction of the core 52 are formed as flat surfaces orthogonal to the length direction of the core 52, and the length thereof is the array type optical waveguide unit 20.
It differs by the thickness of B. The substrate 50 of the structures 55A and 55B thus manufactured is removed to obtain array type optical coupling units for optical coupling 30A and 30B. The core 52 corresponds to the core 31, and the clad layer 51 corresponds to the clad 3.
Equivalent to 2.

【0027】さらに、図4の(e)に示されるように、
アレイ型光結合用光導波路ユニット30A、30Bを、
基板12上に、ユニット30B、ユニット30A、ユニ
ット30Aおよびユニット30Bの順に4列に配列して
固着する。この時、アレイ型光結合用光導波路ユニット
30A、30Bは、光電変換素子11が受光素子である
場合には、コア31から光を入射させ、光電変換素子1
1の出力をモニターし、該出力が最大となる位置で、光
硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等の接着剤を
用いて固定する。また、光電変換素子11が発光素子で
ある場合には、光電変換素子11の出射光をコア31に
対して位置決めされた受光素子に受光させ、該受光素子
の出力をモニターし、該出力が最大となる位置で、光硬
化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等の接着剤を用
いて固定する。これにより、アレイ型光結合用光導波路
ユニット30A、30Bを構成する4つのコア31の光
軸は、それぞれ各列の対応する光電変換素子11の素子
面中心に一致する。
Further, as shown in FIG. 4 (e),
Array type optical coupling unit for optical coupling 30A, 30B,
The unit 30B, the unit 30A, the unit 30A, and the unit 30B are arranged and fixed in this order on the substrate 12 in four rows. At this time, in the array-type optical coupling units for optical coupling 30A and 30B, when the photoelectric conversion element 11 is a light receiving element, light is incident from the core 31 and the photoelectric conversion element 1 is received.
The output of No. 1 is monitored and fixed at a position where the output becomes maximum using an adhesive such as a photocurable resin, a thermosetting resin, or a thermoplastic resin. When the photoelectric conversion element 11 is a light emitting element, the light emitted from the photoelectric conversion element 11 is received by the light receiving element positioned with respect to the core 31, the output of the light receiving element is monitored, and the output is maximized. At a position to be fixed, an adhesive such as a photocurable resin, a thermosetting resin, or a thermoplastic resin is used for fixing. As a result, the optical axes of the four cores 31 forming the array-type optical coupling optical waveguide units 30A and 30B respectively coincide with the element plane centers of the corresponding photoelectric conversion elements 11 in each column.

【0028】つぎに、該構造体54を90度V字型ダイ
ヤモンドブレード57を用いて所定長さに切断し、図5
の(a)に示される構造体56A、56Bを得る。この
構造体56A、56Bは、コア52の長さ方向の一側端
面がコア52の長さ方向と45度の角度を有する平坦面
に形成され、他側端面がコア52の長さ方向と直交する
平坦面に平成されている。ついで、構造体56A、56
Bの両端面が研磨され、金メッキが一側端面に被覆さ
れ、ミラー40となる。さらに、このように作製された
構造体56A、56Bの基板50を除去して、アレイ型
光導波路ユニット20A、20Bを得る。なお、コア5
2がコア21に相当し、クラッド層51がクラッド22
に相当する。そして、アレイ型光導波路ユニット20
A、20Bが他側端面の面位置を合わせて積層され、光
硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等の接着剤を
用いて固定される。この一体化されたアレイ型光導波路
ユニット20A、20Bの対が、図5の(b)に示され
るように、光電変換素子11の列間の間隔分離されて、
ミラー40を対向させて配置される。
Next, the structure 54 is cut into a predetermined length by using a 90-degree V-shaped diamond blade 57, as shown in FIG.
The structures 56A and 56B shown in (a) are obtained. In these structures 56A and 56B, one end face in the length direction of the core 52 is formed into a flat face having an angle of 45 degrees with the length direction of the core 52, and the other end face is orthogonal to the length direction of the core 52. Heisei has a flat surface. Next, the structures 56A, 56
Both end faces of B are polished, and one end face is covered with gold plating to form the mirror 40. Further, the substrate 50 of the structures 56A and 56B thus manufactured is removed to obtain array type optical waveguide units 20A and 20B. In addition, core 5
2 corresponds to the core 21, and the cladding layer 51 is the cladding 22.
Equivalent to. The array type optical waveguide unit 20
A and 20B are laminated by aligning the surface positions of the other end faces, and fixed using an adhesive such as a photo-curable resin, a thermosetting resin, or a thermoplastic resin. The pair of the integrated array-type optical waveguide units 20A and 20B are separated from each other between the columns of the photoelectric conversion elements 11 as shown in FIG.
The mirrors 40 are arranged so as to face each other.

【0029】ついで、アレイ型光電変換素子ユニット1
0が、アレイ型光結合用光導波路ユニット30A、30
Bの先端面をアレイ型光導波路ユニット20A、20B
の上面に密接するように配置される。そして、光電変換
素子11が受光素子である場合には、コア21から光を
入射させ、光電変換素子11の出力をモニターし、該出
力が最大となるようにアレイ型光電変換素子ユニット1
0を位置決め固定することになる。一方、光電変換素子
11が発光素子である場合には、光電変換素子11の出
射光をコア21に対して位置決めされた受光素子に受光
させ、該受光素子の出力をモニターし、該出力が最大と
なるようにアレイ型光電変換素子ユニット10を位置決
め固定することになる。これにより、対応するコア21
およびコア31の光軸同士がミラー40上で交わり、か
つ、ミラー40上の交差点における垂線に対して対称と
なるように、アレイ型光電変換素子ユニット10、アレ
イ型光導波路ユニット20A、20Bおよびアレイ型光
結合用光導波路ユニット30A、30Bを配列してなる
光路変換デバイス100が得られる。
Next, the array type photoelectric conversion element unit 1
0 is an array type optical coupling unit for optical coupling 30A, 30
The front end surface of B is arrayed optical waveguide unit 20A, 20B
Is arranged so as to be in close contact with the upper surface of the. When the photoelectric conversion element 11 is a light receiving element, light is made incident from the core 21, the output of the photoelectric conversion element 11 is monitored, and the array type photoelectric conversion element unit 1 is set so that the output becomes maximum.
Positioning and fixing 0. On the other hand, when the photoelectric conversion element 11 is a light emitting element, the light emitted from the photoelectric conversion element 11 is received by the light receiving element positioned with respect to the core 21, the output of the light receiving element is monitored, and the output is maximized. The array-type photoelectric conversion element unit 10 is positioned and fixed so that Thereby, the corresponding core 21
The array-type photoelectric conversion element unit 10, the array-type optical waveguide units 20A and 20B, and the array so that the optical axes of the core 31 intersect with each other on the mirror 40 and are symmetric with respect to the perpendicular line at the intersection on the mirror 40. The optical path conversion device 100 in which the optical waveguide coupling units 30A and 30B are arranged is obtained.

【0030】この実施の形態1による光路変換デバイス
の製造方法によれば、基板50上に第1のクラッド層5
1aを被覆し、さらに第1のクラッド層51a上にコア
層53を被覆した後、コア層53をエッチングにより所
定ピッチに配列した4本のコア52を形成し、ついで第
2のクラッド層51bを被覆してコア52が第1および
第2のクラッド層51a、51bに埋設された構造体5
4を作製し、その後構造体54を所定長さに切断し、さ
らに基板50を除去してアレイ型光結合用光導波路ユニ
ット30A、30Bを作製しているので、コア31の配
列ピッチを高精度に確保でき、かつ、反りの発生しにく
いアレイ型光結合用光導波路ユニット30A、30Bを
作製できる。
According to the method of manufacturing the optical path changing device according to the first embodiment, the first cladding layer 5 is formed on the substrate 50.
1a, and further the core layer 53 is coated on the first clad layer 51a, the core layer 53 is etched to form four cores 52 arranged at a predetermined pitch, and then the second clad layer 51b is formed. Structure 5 with the core 52 covered and buried in the first and second cladding layers 51a, 51b
4, the structure 54 is cut into a predetermined length, and the substrate 50 is removed to manufacture the array type optical coupling optical waveguide units 30A and 30B. Therefore, the array pitch of the cores 31 is highly accurate. Therefore, the array-type optical coupling optical waveguide units 30A and 30B that can be secured and warp hardly occur can be manufactured.

【0031】このように作製されたアレイ型光結合用光
導波路ユニット30A、30Bを光路変換デバイスに適
用すれば、アレイ型光電変換素子ユニット10の各列の
光電変換素子11とコア31との位置合わせがユニット
単位で行われ、光路変換デバイスの生産性が向上され
る。同様に、アレイ型光導波路ユニット20A、20B
のコア21とアレイ型光結合用光導波路ユニット30
A、30Bのコア31との位置合わせがユニット単位で
行われ、光路変換デバイスの生産性が向上される。ま
た、アレイ型光結合用光導波路ユニット30A、30B
が反りの発生しにくい構造となっているので、アレイ型
光導波路ユニット20A、20Bが層状に配列され、ア
レイ型光結合用光導波路ユニット30A、30Bが長尺
化しても、ユニット30A、30Bの反りに起因する光
結合効率の低下が抑えられる。
If the array type optical coupling units for optical coupling 30A and 30B thus produced are applied to an optical path conversion device, the positions of the photoelectric conversion elements 11 and the cores 31 in each row of the array type photoelectric conversion element unit 10 will be described. The alignment is performed in units, and the productivity of the optical path conversion device is improved. Similarly, array type optical waveguide units 20A, 20B
Core 21 and array type optical coupling unit 30 for optical coupling
The alignment with the cores 31 of A and 30B is performed in units of units, and the productivity of the optical path conversion device is improved. Further, array type optical coupling units for optical coupling 30A, 30B
Has a structure in which warpage is unlikely to occur, the array-type optical waveguide units 20A and 20B are arranged in layers, and even if the array-type optical coupling optical waveguide units 30A and 30B are elongated, the units 30A and 30B The decrease in optical coupling efficiency due to the warp can be suppressed.

【0032】また、構造体54を切断してアレイ型光結
合用光導波路ユニット30A、30Bを作製しているの
で、長さの異なるアレイ型光結合用光導波路ユニットを
簡易に作製でき、アレイ型光導波路ユニットの多層化に
容易に対応できる。また、コア52がクラッド層51に
埋設された構造をスピンコート技術や真空成膜技術の成
膜技術と写真製版技術およびエッチング技術を利用した
パターニング技術により作製しているので、コア52を
任意の配列ピッチで高精度に配列させることができる容
易にできる。そこで、コア52(コア31)の間隔を制
御しやすく、光電変換素子11の素子間を狭間隔化した
高密度実装にも対応でき、光路変換デバイスの小型化が
実現できる。同様に、構造体55A、55Bの基板50
を除去してアレイ型光結合用光導波路ユニット30A、
30Bが作製されているので、アレイ型光結合用光導波
路ユニット30A、30Bの小型化が図られ、光電変換
素子11の列間を狭間隔化した高密度実装にも対応で
き、光路変換デバイスの小型化が実現できる。
Since the structure 54 is cut to manufacture the array type optical coupling optical waveguide units 30A and 30B, array type optical coupling optical waveguide units having different lengths can be easily manufactured, and the array type optical coupling optical waveguide units 30A and 30B can be easily manufactured. It is possible to easily cope with the multi-layered optical waveguide unit. Further, since the structure in which the core 52 is embedded in the clad layer 51 is formed by the patterning technique using the film forming technique such as the spin coating technique or the vacuum film forming technique, the photoengraving technique, and the etching technique, the core 52 is arbitrarily formed. It can be easily arranged with high accuracy at the arrangement pitch. Therefore, it is possible to easily control the distance between the cores 52 (cores 31), and it is possible to accommodate high-density mounting in which the distance between the photoelectric conversion elements 11 is narrowed, and it is possible to realize a compact optical path conversion device. Similarly, the substrate 50 of the structures 55A and 55B
To remove the array type optical coupling unit for optical coupling 30A,
Since 30B is manufactured, the array-type optical coupling optical waveguide units 30A and 30B can be downsized, and it is possible to support high-density mounting in which the rows of the photoelectric conversion elements 11 are narrowed, and the optical path conversion device Miniaturization can be realized.

【0033】また、アレイ型光導波路ユニット20A、
20Bおよびアレイ型光結合用光導波路ユニット30
A、30Bの端面が研磨されているので、コア21、3
1端面の凹凸に起因する光結合効率の低下が抑えられ
る。また、ミラー40がコア21の端面に金メッキを施
して形成されているので、コア21やコア31から出射
される光がミラー40で全反射され、光結合効率の低下
が抑えられる。
The array type optical waveguide unit 20A,
20B and array type optical coupling unit 30 for optical coupling
Since the end faces of A and 30B are polished, the cores 21 and 3 are
The decrease in optical coupling efficiency due to the unevenness of the one end face is suppressed. Further, since the mirror 40 is formed by plating the end surface of the core 21 with gold, the light emitted from the core 21 and the core 31 is totally reflected by the mirror 40, and the decrease in optical coupling efficiency is suppressed.

【0034】ここで、上記実施の形態1では、基板50
には、Si等の無機材料が用いられるが、エポキシ樹
脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂等の有機材料を用い
てもよい。また、上記実施の形態1では、アレイ型光結
合用光導波路ユニット30A、30Bをアレイ型光電変
換素子ユニット10に固定するものとしているが、アレ
イ型光結合用光導波路ユニット30A、30Bはミラー
40とアレイ型光電変換素子ユニット10との間に配設
されていればよく、アレイ型光結合用光導波路ユニット
30A、30Bをアレイ型光導波路ユニット20A、2
0Bの上面(光電変換素子11に対向する面)に固定す
るようにしても良い。
Here, in the first embodiment, the substrate 50
For this, an inorganic material such as Si is used, but an organic material such as an epoxy resin, a polyimide resin, or an acrylic resin may be used. Further, although the array type optical coupling optical waveguide units 30A and 30B are fixed to the array type photoelectric conversion element unit 10 in the first embodiment, the array type optical coupling optical waveguide units 30A and 30B are provided with the mirror 40. And the array-type photoelectric conversion element unit 10 may be disposed between the array-type optical coupling optical waveguide units 30A and 30B.
It may be fixed to the upper surface of 0B (the surface facing the photoelectric conversion element 11).

【0035】また、上記実施の形態1では、アレイ型光
結合用光導波路ユニット30A、30Bとアレイ型光電
変換素子ユニット10とを、あるいはアレイ型光結合用
光導波路ユニット30A、30Bとアレイ型光導波路ユ
ニット20A、20Bとを接着剤を用いて固定するもの
としているが、両ユニットの接合部にメタライズ層を形
成し、半田接合や金属超音波接合等の金属接合を用いて
もよい。また、上記実施の形態1では、構造体56A、
56Bの支持基板50を除去してアレイ型光結合用光導
波路ユニット20A、20Bを作製するものとしている
が、支持基板50を薄板化してアレイ型光結合用光導波
路ユニットを作製するようにしてもよい。この場合、ア
レイ型光結合用光導波路ユニットの大型化をもたらす
が、アレイ型光結合用光導波路ユニットの強度を大きく
でき、反りの発生を確実に抑えることができる。
In the first embodiment, the array type optical coupling optical waveguide units 30A and 30B and the array type photoelectric conversion element unit 10 are used, or the array type optical coupling optical waveguide units 30A and 30B and the array type optical waveguide unit 30 are used. Although the waveguide units 20A and 20B are fixed to each other by using an adhesive, a metallized layer may be formed at a joint portion between both units and a metal joint such as solder joint or metal ultrasonic joint may be used. In the first embodiment, the structure 56A,
Although the support substrate 50 of 56B is removed to produce the array-type optical coupling optical waveguide units 20A and 20B, the supporting substrate 50 may be thinned to produce the array-type optical coupling optical waveguide unit. Good. In this case, the array-type optical coupling optical waveguide unit is increased in size, but the strength of the array-type optical coupling optical waveguide unit can be increased and the occurrence of warpage can be reliably suppressed.

【0036】また、上記実施の形態1では、構造体54
をダイヤモンドブレードを用いて切断するものとしてい
るが、構造体54の切断方法はこれに限定されるもので
はなく、構造体54を精度良く切断できる方法であれば
よく、例えばエッチング等の方法を用いることができ
る。また、切断後、研磨処理を行うことにより、切断面
の平滑化および長さの高精度化が図られる。また、上記
実施の形態1では、光電変換素子11のチップを基板1
2上にマトリクス状に実装してアレイ型光電変換素子ユ
ニット10を作製するものとしているが、基板としてシ
リコンウエハを用い、半導体製造技術を用いてシリコン
ウエハ上に光電変換素子11を直接作り込んでアレイ型
光電変換素子ユニットを作製してもよい。
In the first embodiment, the structure 54
However, the method of cutting the structure 54 is not limited to this, and any method capable of accurately cutting the structure 54 may be used, for example, a method such as etching is used. be able to. Further, by performing a polishing process after cutting, it is possible to smooth the cut surface and improve the accuracy of the length. In the first embodiment, the chip of the photoelectric conversion element 11 is the substrate 1
The array-type photoelectric conversion element unit 10 is manufactured by mounting the photoelectric conversion elements 11 on the substrate 2 in a matrix, but a silicon wafer is used as a substrate, and the photoelectric conversion elements 11 are directly formed on the silicon wafer using a semiconductor manufacturing technique. An array type photoelectric conversion element unit may be produced.

【0037】また、上記実施の形態1では、第2のフッ
素化ポリイミドのスピンコート層を反応性イオンエッチ
ングによりパターニングするものとしているが、第2の
フッ素化ポリイミドに光硬化性を付与すれば、反応性イ
オンエッチングを用いることなく、写真製版技術のみで
そのスピンコート層をパターニングでき、製造プロセス
の簡略化が図られる。つまり、所定ピッチで配列された
コア相当部が光透過するパターンに形成されたフォトマ
スクを介してスピンコート層に光照射し、スピンコート
層の光照射部分を光硬化させる。そして、光未照射部
分、つまり未硬化部分を除去することで、所定ピッチで
配列されたコア52が得られる。
In the first embodiment, the spin coating layer of the second fluorinated polyimide is patterned by reactive ion etching. However, if the second fluorinated polyimide is given photocurability, The spin coat layer can be patterned only by photolithography without using reactive ion etching, and the manufacturing process can be simplified. That is, the spin coat layer is irradiated with light through a photomask formed in a pattern in which core-corresponding portions arranged at a predetermined pitch transmit light, and the light-irradiated portion of the spin coat layer is photocured. Then, the non-irradiated portion, that is, the uncured portion is removed to obtain the cores 52 arranged at a predetermined pitch.

【0038】また、上記実施の形態1では、コア21、
31およびクラッド22、32の材料にフッ素化ポリイ
ミドを用いるものとして説明しているが、コアおよびク
ラッドの材料は、フッ素化ポリイミドに限定されるもの
ではなく、導波に必要な屈折が得られ、かつ、伝播波長
に対して低損失である材料であればよく、例えば石英、
ポリメチルメタアクリレート(PMMA)、シリコーン樹脂
等が用いられる。そして、コア、クラッドにフッ素化ポ
リイミドに代えてPMMA、シリコーン樹脂等の有機材料が
用いられる場合には、上記実施の形態1と同様にして、
スピンコート技術とパターニング技術とを組み合わせる
ことにより、コアをクラッドに埋設する構造を作製する
ことができる。また、コア、クラッドにフッ素化ポリイ
ミドに代えて石英等の無機材料が用いられる場合には、
スパッタ等の真空成膜技術とパターニング技術とを組み
合わせることにより、コアをクラッドに埋設する構造を
作製することができる。さらに、コアおよびクラッドを
異なる材料で作製することも可能であり、さらにはその
一方を石英等の無機材料で作製し、他方をフッ素化ポリ
イミド等の有機材料で作製することも可能である。
In the first embodiment, the core 21,
Although it has been described that fluorinated polyimide is used as the material of 31 and the clads 22 and 32, the material of the core and the clad is not limited to fluorinated polyimide, and the refraction necessary for waveguiding can be obtained. Also, any material that has a low loss with respect to the propagation wavelength may be used, such as quartz,
Polymethylmethacrylate (PMMA), silicone resin, etc. are used. When an organic material such as PMMA or silicone resin is used for the core and the clad instead of fluorinated polyimide, the same procedure as in the first embodiment is performed.
By combining the spin coating technique and the patterning technique, a structure in which the core is embedded in the clad can be manufactured. When an inorganic material such as quartz is used instead of fluorinated polyimide for the core and the clad,
By combining a vacuum film forming technique such as sputtering and a patterning technique, a structure in which the core is embedded in the clad can be manufactured. Further, the core and the clad can be made of different materials, and further, one of them can be made of an inorganic material such as quartz and the other can be made of an organic material such as fluorinated polyimide.

【0039】実施の形態2.この実施の形態2では、図
6に示されるように、アレイ型光導波路ユニット20C
は、一側端面がコア21の光軸に対して30度の角度を
有する平坦面に形成され、該平坦面に金メッキが施され
てミラー角度(θ)を30度とするミラー40に形成さ
れている。また、アレイ型光結合用光導波路ユニット3
0Cは、端面がコア31の光軸に対して30度の角度を
持った平坦面に形成され、コア21(あるいはコア3
1)から出射してミラー40で反射された光の光軸が、
コア31(あるいはコア21)の光軸に一致するように
している。なお、他の構成は、上記実施の形態1と同様
に構成されている。
Embodiment 2. In the second embodiment, as shown in FIG. 6, array type optical waveguide unit 20C is used.
Is formed on a flat surface whose one end face has an angle of 30 degrees with respect to the optical axis of the core 21, and the flat surface is gold-plated to form a mirror 40 having a mirror angle (θ) of 30 degrees. ing. The array type optical coupling unit for optical coupling 3
In 0C, the end surface is formed into a flat surface having an angle of 30 degrees with respect to the optical axis of the core 31, and the core 21 (or the core 3
The optical axis of the light emitted from 1) and reflected by the mirror 40 is
The optical axis of the core 31 (or the core 21) is matched. The other structure is the same as that of the first embodiment.

【0040】従って、この実施の形態2によれば、上記
実施の形態1と同様の効果が得られるとともに、コア2
1と光電変換素子11とを120度光路変換させて光結
合できる光路変換デバイスが得られる。
Therefore, according to the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the core 2
Thus, an optical path conversion device can be obtained in which 1 and the photoelectric conversion element 11 are optical path-converted by 120 degrees to be optically coupled.

【0041】ここで、ミラー角度(θ)が30度に限ら
ず、任意に設定すれば、コア21と光電変換素子11と
を任意の角度で光路変換させて光結合できる光路変換デ
バイスが得られる。
Here, the mirror angle (θ) is not limited to 30 degrees, but if it is set arbitrarily, an optical path conversion device can be obtained in which the optical path of the core 21 and the photoelectric conversion element 11 can be optically converted at an arbitrary angle. .

【0042】実施の形態3.この実施の形態3では、図
7に示されるように、アレイ型光導波路ユニット20
D、20Eは、両端面がコア21の光軸に対して90度
の角度を有する平坦面に形成されている。また、アレイ
型光結合用光導波路ユニット30D、30Eは、一側端
面がコア31の光軸に対して45度の角度を持った平坦
面に形成され、該平坦面に金メッキが施されてミラー角
度(θ)を45度とするミラー40に形成されている。
この場合においても、コア21(あるいはコア31)か
ら出射してミラー40で反射された光の光軸が、コア3
1(あるいはコア21)の光軸に一致するようになって
いる。なお、他の構成は、上記実施の形態1と同様に構
成されている。従って、この実施の形態3においても、
上記実施の形態1と同様の効果が得られる。
Embodiment 3. In the third embodiment, as shown in FIG. 7, array type optical waveguide unit 20
Both end surfaces of D and 20E are formed as flat surfaces having an angle of 90 degrees with respect to the optical axis of the core 21. Further, the array type optical coupling units for optical coupling 30D, 30E have one end face formed into a flat surface having an angle of 45 degrees with respect to the optical axis of the core 31, and the flat surface is gold-plated to form a mirror. It is formed on the mirror 40 having an angle (θ) of 45 degrees.
Also in this case, the optical axis of the light emitted from the core 21 (or the core 31) and reflected by the mirror 40 is the core 3
1 (or the core 21). The other structure is the same as that of the first embodiment. Therefore, also in the third embodiment,
The same effect as that of the first embodiment can be obtained.

【0043】実施の形態4.この実施の形態4では、図
8に示されるように、石英、シリコン、金属等により作
製されたミラー部材41をアレイ型光導波路ユニット2
0Dの端面近傍に配置し、ミラー部材41にコア21の
光軸に対して45度の角度を有するミラー40が形成さ
れている。そして、図示していないが、アレイ型光結合
用光導波路ユニット30Aが、コア21(あるいはコア
31)から出射してミラー40で反射された光の光軸
が、コア31(あるいはコア21)の光軸に一致するよ
うに、配置されている。また、図示していないが、アレ
イ型光導波路ユニット20E、ミラー部材41およびア
レイ型光結合用光導波路ユニット30Bが、同様な位置
関係で配列されている。なお、他の構成は、上記実施の
形態1と同様に構成されている。従って、この実施の形
態4においても、上記実施の形態1と同様の効果が得ら
れる。
Fourth Embodiment In the fourth embodiment, as shown in FIG. 8, a mirror member 41 made of quartz, silicon, metal or the like is used as the array type optical waveguide unit 2.
The mirror 40 is arranged near the end surface of 0D, and the mirror 40 has a mirror 40 having an angle of 45 degrees with respect to the optical axis of the core 21. Although not shown, the optical axis of light emitted from the core 21 (or core 31) and reflected by the mirror 40 in the array type optical coupling unit 30A for optical coupling is the core 31 (or core 21). It is arranged so as to coincide with the optical axis. Although not shown, the array type optical waveguide unit 20E, the mirror member 41 and the array type optical coupling optical waveguide unit 30B are arranged in the same positional relationship. The other structure is the same as that of the first embodiment. Therefore, also in the fourth embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

【0044】実施の形態5.図9はこの発明の実施の形
態5に係る光路変換デバイスの構成を模式的に示す縦断
面図である。図9において、アレイ型光電変換素子ユニ
ット10Aは、受光素子からなる光電変換素子11aと
発光素子からなる光電変換素子11bとを基板12上に
4×4のマトリクス状に実装して作製されている。ま
た、アレイ型光導波路ユニット20F、20Gは、コア
21の長さ方向の両端面が45度のミラー角度を有する
ミラー40を構成している点を除いて、アレイ型光導波
路20A、20Bと同様に形成されている。
Embodiment 5. FIG. 9 is a vertical sectional view schematically showing the structure of the optical path changing device according to the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 9, the array-type photoelectric conversion element unit 10A is manufactured by mounting the photoelectric conversion elements 11a formed of light receiving elements and the photoelectric conversion elements 11b formed of light emitting elements on the substrate 12 in a 4 × 4 matrix. . The array-type optical waveguide units 20F and 20G are similar to the array-type optical waveguides 20A and 20B, except that both end faces in the length direction of the core 21 constitute a mirror 40 having a mirror angle of 45 degrees. Is formed in.

【0045】そして、アレイ型光結合用光導波路ユニッ
ト30A、30Bがアレイ型光電変換素子ユニット10
Aにコア31の光軸を光電変換素子11a、11bの素
子面中心に一致するように位置決め固定されている。ま
た、2つのアレイ型光電変換素子ユニット10Aの光電
変換素子11a、11bが、積層されたアレイ型光導波
路ユニット20F、20Gおよびアレイ型光結合用光導
波路ユニット30A、30Bにより光結合されている。
さらに、各アレイ型光電変換素子ユニット10Aの光電
変換素子11a、11bが、それぞれアレイ型光結合用
光導波路ユニット30A、30Bを介してアレイ型光導
波路ユニット20A、20Bに光結合されている。この
時、対応するコア21およびコア31の光軸同士がミラ
ー40上で交わり、かつ、ミラー40上の交差点におけ
る垂線に対して対称となるように、即ちコア21および
コア31の光軸が一致するように、アレイ型光導波路ユ
ニット20A、20B、20F、20Gおよびアレイ型
光結合用光導波路ユニット30A、30Bが位置決めさ
れている。また、アレイ型光導波路ユニット20A、2
0Bのコア21の端部は、コネクタ(図示せず)を介し
て光スイッチや合分波器等の光デバイスに光結合されて
いる。
The array type optical coupling units 30A and 30B for optical coupling are array type photoelectric conversion element units 10.
The optical axis of the core 31 is positioned and fixed to A so that the optical axis of the core 31 coincides with the element surface centers of the photoelectric conversion elements 11a and 11b. The photoelectric conversion elements 11a and 11b of the two array-type photoelectric conversion element units 10A are optically coupled by the stacked array-type optical waveguide units 20F and 20G and the array-type optical coupling optical waveguide units 30A and 30B.
Further, the photoelectric conversion elements 11a and 11b of each array-type photoelectric conversion element unit 10A are optically coupled to the array-type optical waveguide units 20A and 20B via the array-type optical coupling optical waveguide units 30A and 30B, respectively. At this time, the corresponding optical axes of the core 21 and the core 31 intersect each other on the mirror 40 and are symmetrical with respect to the perpendicular line at the intersection on the mirror 40, that is, the optical axes of the core 21 and the core 31 coincide with each other. Thus, the array type optical waveguide units 20A, 20B, 20F, 20G and the array type optical coupling optical waveguide units 30A, 30B are positioned. Further, array type optical waveguide units 20A, 2
The end of the core 21 of 0B is optically coupled to an optical device such as an optical switch or a multiplexer / demultiplexer via a connector (not shown).

【0046】つぎに、このように構成された光路変換デ
バイス101の動作について説明する。一方のアレイ型
光電変換素子ユニット10Aの光電変換素子11bから
出射された光がアレイ型光結合用光導波路ユニット30
A、30Bのコア31に入射し、コア31内を伝播し、
アレイ型光導波路ユニット20F、20Gの一方のミラ
ー40で反射されてアレイ型光導波路ユニット20F、
20Gのコア21に入射する。そして、コア21内を伝
播し、他方のミラー40で反射されて、アレイ型光結合
用光導波路ユニット30A、30Bのコア31に入射
し、コア31内を伝播し、他方のアレイ型光電変換素子
ユニット10Aの光電変換素子11aに受光される。ま
た、コネクタを介してアレイ型光導波路ユニット20
A、20Bのコア21に入射した光は、コア21内を伝
播し、ミラー40で反射されてアレイ型光結合用光導波
路ユニット30A、30Bのコア31に入射し、コア3
1内を伝播して、一方のアレイ型光電変換素子ユニット
10Aの光電変換素子11aに受光される。さらに、他
方のアレイ型光電変換素子ユニット10Aの光電変換素
子11bから出射された光は、アレイ型光結合用光導波
路ユニット30A、30Bのコア31に入射し、コア3
1内を伝播し、アレイ型光導波路ユニット20A、20
Aのミラー40で反射されてコア21に入射し、コア2
1内を伝播し、コネクタを介して光デバイスに送光され
る。
Next, the operation of the optical path changing device 101 configured as described above will be described. The light emitted from the photoelectric conversion element 11b of one of the array type photoelectric conversion element units 10A is the array type optical coupling optical waveguide unit 30.
The light enters the cores 31 of A and 30B, propagates in the core 31,
The array type optical waveguide unit 20F, 20G is reflected by one mirror 40 of the array type optical waveguide unit 20F,
It is incident on the 20 G core 21. Then, the light propagates in the core 21, is reflected by the other mirror 40, enters the core 31 of the array-type optical coupling optical waveguide units 30A and 30B, propagates in the core 31, and is the other array-type photoelectric conversion element. The light is received by the photoelectric conversion element 11a of the unit 10A. Further, the array type optical waveguide unit 20 is connected via the connector.
The light that has entered the cores 21 of A and 20B propagates through the core 21, is reflected by the mirror 40, and enters the core 31 of the array-type optical coupling optical waveguide units 30A and 30B.
The light propagates through the inside of 1 and is received by the photoelectric conversion element 11a of one array type photoelectric conversion element unit 10A. Further, the light emitted from the photoelectric conversion element 11b of the other array-type photoelectric conversion element unit 10A enters the core 31 of the array-type optical coupling optical waveguide units 30A and 30B, and the core 3
1 and propagates in the array type optical waveguide unit 20A, 20
It is reflected by the mirror 40 of A and enters the core 21,
1 and is transmitted to the optical device via the connector.

【0047】このように、この実施の形態5によれば、
受光素子および発光素子が複合配列されたアレイ型光電
変換素子ユニット10A間を光結合できる光路変換デバ
イス101を実現できる。
As described above, according to the fifth embodiment,
It is possible to realize the optical path conversion device 101 capable of optically coupling between the array type photoelectric conversion element units 10A in which the light receiving elements and the light emitting elements are arranged in a composite manner.

【0048】実施の形態6.この実施の形態6では、図
10に示されるように、アレイ型光結合用光導波路ユニ
ット30Aに代えて短尺のアレイ型光結合用光導波路ユ
ニット30Fを2層に積層して配設している。なお、他
の構成は上記実施の形態1と同様に構成されている。
Sixth Embodiment In the sixth embodiment, as shown in FIG. 10, a short array type optical coupling optical waveguide unit 30F is arranged in two layers instead of the array type optical coupling optical waveguide unit 30A. . The rest of the configuration is similar to that of the first embodiment.

【0049】この実施の形態6によれば、短尺のアレイ
型光結合用光導波路ユニット30B、30Fを用いてい
るので、アレイ型光結合用光導波路ユニットの長尺化に
起因する反りの発生が抑えられ、光結合効率の低下が抑
えられる。
According to the sixth embodiment, since the short array type optical coupling optical waveguide units 30B and 30F are used, warpage due to the lengthening of the array type optical coupling optical waveguide unit is generated. As a result, the decrease in optical coupling efficiency is suppressed.

【0050】なお、上記実施の形態6では、短尺のアレ
イ型光結合用光導波路ユニットを2層に積層するものと
しているが、3層以上に積層するようにしてもよい。こ
の場合、中間のアレイ型光結合用光導波路ユニットにレ
ンズ機能を付加することにより、光結合効率を向上させ
ることができる。
In the sixth embodiment, the short array type optical coupling unit for optical coupling is laminated in two layers, but it may be laminated in three layers or more. In this case, the optical coupling efficiency can be improved by adding a lens function to the intermediate array type optical coupling unit for optical coupling.

【0051】実施の形態7.上記各実施の形態では、配
列された矩形断面のコア31をクラッド32に埋設して
作製されたアレイ型光結合用光導波路ユニットを用いる
ものとしているが、この実施の形態7では、配列された
光ファイバを一体化して作製されたアレイ型光結合用光
導波路ユニットを用いるものとしている。なお、光ファ
イバは円形断面のコアをクラッドにより被覆して形成し
たものである。また、光ファイバにおいても、コアとク
ラッドとの屈折率差は0.1〜1.0%としている。
Embodiment 7. In each of the above-mentioned embodiments, the array type optical waveguide unit for optical coupling manufactured by embedding the arranged cores 31 having a rectangular cross section in the clad 32 is used. An array type optical coupling unit for optical coupling manufactured by integrating optical fibers is used. The optical fiber is formed by coating a core having a circular cross section with a clad. Also in the optical fiber, the refractive index difference between the core and the clad is set to 0.1 to 1.0%.

【0052】この実施の形態7による光路変換デバイス
102では、図11に示されるように、アレイ型光結合
用光導波路ユニット60A、60Bは、それぞれ光結合
用光導波路となる光ファイバ61が、その光軸を平行と
して、かつ、光軸を同一平面上に位置するようにして、
光電変換素子11の各列における配列ピッチと同ピッチ
で4本配列された状態で一体化されて作製されている。
そして、光ファイバ61の長さ方向のユニット60A、
60Bの両端面が光ファイバ61の光軸に対して90度
の角度の平坦面に形成されている。なお、アレイ型光結
合用光導波路ユニット60Bの長さは、アレイ型光結合
用光導波路ユニット60Aに対して、アレイ型光導波路
ユニット20Bの厚み分短く形成されている。そして、
アレイ型光結合用光導波路ユニット60A、60Bは、
基板12上に、ユニット60B、ユニット60A、ユニ
ット60Aおよびユニット60Bの順に4列に配列され
て固着されている。この時、アレイ型光結合用光導波路
ユニット60A、60Bは、光ファイバ61の光軸がそ
れぞれ各列の対応する光電変換素子11の素子面の中心
に一致するように、位置決めされている。なお、他の構
成は上記実施の形態1と同様に構成されている。
In the optical path changing device 102 according to the seventh embodiment, as shown in FIG. 11, in the array type optical coupling optical waveguide units 60A and 60B, the optical fiber 61 serving as the optical coupling optical waveguide is formed. With the optical axes parallel, and with the optical axes on the same plane,
The photoelectric conversion elements 11 are integrally manufactured in a state where four photoelectric conversion elements 11 are arranged at the same pitch as the arrangement pitch in each row.
Then, the unit 60A in the length direction of the optical fiber 61,
Both end surfaces of 60B are formed as flat surfaces having an angle of 90 degrees with respect to the optical axis of the optical fiber 61. The length of the array-type optical coupling optical waveguide unit 60B is shorter than that of the array-type optical coupling optical waveguide unit 60A by the thickness of the array-type optical coupling unit 20B. And
The array type optical coupling units for optical coupling 60A and 60B are
The unit 60B, the unit 60A, the unit 60A, and the unit 60B are arranged in this order in four rows and fixed on the substrate 12. At this time, the array-type optical coupling units for optical coupling 60A and 60B are positioned so that the optical axes of the optical fibers 61 coincide with the centers of the element surfaces of the corresponding photoelectric conversion elements 11 in each row. The rest of the configuration is similar to that of the first embodiment.

【0053】ここで、アレイ型光結合用光導波路ユニッ
トの製造方法について図12を参照しつつ説明する。ま
ず、図12の(a)に示されるように、シリコンウエハ
からなる支持基板70をエッチングして所定ピッチで配
列されたV溝70aを形成する。なお、V溝70aの配
列ピッチは、光電変換素子11の各列における配列ピッ
チと同じである。ついで、図12の(b)に示されるよ
うに、円形断面の光ファイバ71を各V溝70aに載置
する。そして、図12の(c)に示されるように、各V
溝70aに光ファイバ71を入れるようにもう1つの支
持基板70を載置し、支持基板70間にエポキシ樹脂、
ポリイミド樹脂、アクリル樹脂等の接着剤72を充填硬
化し、所定のピッチで配列された4本の光ファイバ71
を一体化した構造体73を得る。
Here, a method for manufacturing the array type optical coupling unit for optical coupling will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 12A, the support substrate 70 made of a silicon wafer is etched to form V grooves 70a arranged at a predetermined pitch. The arrangement pitch of the V grooves 70a is the same as the arrangement pitch of each row of the photoelectric conversion elements 11. Next, as shown in FIG. 12B, the optical fiber 71 having a circular cross section is placed in each V groove 70a. Then, as shown in FIG.
Another support substrate 70 is placed so that the optical fiber 71 is put in the groove 70a, and an epoxy resin is provided between the support substrates 70.
An adhesive 72 such as a polyimide resin or an acrylic resin is filled and cured, and four optical fibers 71 arranged at a predetermined pitch.
A structure 73 in which is integrated is obtained.

【0054】ついで、該構造体73をダイヤモンドブレ
ード(図示せず)を用いて所定長さに切断し、該切断面
を研磨して図12の(d)に示される構造体74A、7
4Bを得る。この構造体74A、74Bは、光ファイバ
71の長さ方向の両端面が光ファイバ71の長さ方向と
直交する平坦面に形成され、その長さがアレイ型光導波
路ユニット20Bの厚み分異なる。このように作製され
た構造体74A、74Bの基板70を除去して、アレイ
型光結合用光導波路ユニット60A、60Bを得る。な
お、光ファイバ71が光ファイバ61に相当する。
Next, the structure 73 is cut into a predetermined length by using a diamond blade (not shown), the cut surface is polished, and the structures 74A and 7A shown in FIG.
You get 4B. In the structures 74A and 74B, both end surfaces in the length direction of the optical fiber 71 are formed as flat surfaces orthogonal to the length direction of the optical fiber 71, and the lengths thereof are different by the thickness of the array type optical waveguide unit 20B. The substrate 70 of the structures 74A and 74B thus manufactured is removed to obtain array type optical coupling optical waveguide units 60A and 60B. The optical fiber 71 corresponds to the optical fiber 61.

【0055】さらに、図12の(e)に示されるよう
に、アレイ型光結合用光導波路ユニット60A、60B
を、基板12上に、ユニット60B、ユニット60A、
ユニット60Aおよびユニット60Bの順に4列に配列
して固着する。この時、アレイ型光結合用光導波路ユニ
ット60A、60Bは、光電変換素子11が受光素子で
ある場合には、光ファイバ61から光を入射させ、光電
変換素子11の出力をモニターし、該出力が最大となる
位置で、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等
の接着剤を用いて固定する。また、光電変換素子11が
発光素子である場合には、光電変換素子11の出射光を
光ファイバ61に対して位置決めされた受光素子に受光
させ、該受光素子の出力をモニターし、該出力が最大と
なる位置で、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹
脂等の接着剤を用いて固定する。これにより、アレイ型
光結合用光導波路ユニット60A、60Bを構成する4
つの光ファイバ61の光軸は、それぞれ各列の対応する
光電変換素子11の素子面中心に一致する。
Further, as shown in FIG. 12E, array type optical coupling units for optical coupling 60A, 60B.
On the substrate 12, unit 60B, unit 60A,
The units 60A and 60B are arranged in four rows in this order and fixed. At this time, when the photoelectric conversion element 11 is a light receiving element, the array-type optical coupling units for optical coupling 60A and 60B allow light to enter from the optical fiber 61, monitor the output of the photoelectric conversion element 11, and output the output. At the position where is maximum, the adhesive is fixed using an adhesive such as a photocurable resin, a thermosetting resin, or a thermoplastic resin. When the photoelectric conversion element 11 is a light emitting element, the light emitted from the photoelectric conversion element 11 is received by a light receiving element positioned with respect to the optical fiber 61, the output of the light receiving element is monitored, and the output is Fix at the maximum position with an adhesive such as a photo-curable resin, a thermosetting resin, or a thermoplastic resin. Thereby, the array type optical coupling optical waveguide units 60A and 60B are configured.
The optical axes of the one optical fiber 61 coincide with the element plane centers of the corresponding photoelectric conversion elements 11 in each row.

【0056】このようにアレイ型光結合用光導波路ユニ
ット60A、60Bが固着されたアレイ型光電変換素子
ユニット10と、積層されたアレイ型光導波路ユニット
20A、20Bとを、上記実施の形態1と同様に配置
し、光路変換デバイス102が作製される。
The array-type photoelectric conversion element unit 10 to which the array-type optical coupling optical waveguide units 60A and 60B are fixed in this manner and the stacked array-type optical waveguide units 20A and 20B are the same as those in the first embodiment. In the same manner, the optical path conversion device 102 is manufactured.

【0057】この実施の形態7では、上記実施の形態1
と同様の効果が得られるとともに、光結合用光導波路が
光ファイバ61、即ち円形断面のコアで構成されている
ので、光結合用光導波路内を伝播する光の損失を少なく
することができる。また、安価な光ファイバ71を配列
一体化した構造体73を切断することでアレイ型光結合
用光導波路ユニット60A、60Bを作製できるので、
製造プロセスが簡略化され、生産性が向上するととも
に、低価格化が図られる。
In the seventh embodiment, the first embodiment described above is adopted.
In addition to obtaining the same effect as above, since the optical coupling optical waveguide is composed of the optical fiber 61, that is, the core having a circular cross section, it is possible to reduce the loss of light propagating in the optical coupling optical waveguide. Further, since the array type optical coupling optical waveguide units 60A and 60B can be produced by cutting the structure 73 in which the inexpensive optical fibers 71 are arrayed and integrated,
The manufacturing process is simplified, the productivity is improved, and the price is reduced.

【0058】なお、上記実施の形態7では、上記実施の
形態1によるアレイ型光結合用光導波路ユニットに代え
て光ファイバ61を配列一体化したアレイ型光結合用光
導波路ユニットを用いるものとしているが、上記実施の
形態2〜6によるアレイ型光結合用光導波路ユニットに
代えて光ファイバ61を配列一体化したアレイ型光結合
用光導波路ユニットを用いてもよい。また、上記実施の
形態7では、光ファイバ71を配列一体化した構造体7
3を所定長さに切断してアレイ型光結合用光導波路ユニ
ット60A、60Bを作製するものとしているが、該構
造体73を切断して作製されたものをアレイ型光導波路
ユニットに適用してもよいことはいうまでもないことで
ある。また、上記実施の形態7では、支持基板70にシ
リコンウエハを用いるものとしているが、支持基板70
はシリコンウエハに限定されるものではなく、光ファイ
バ71を精度良く支持できるものであればよく、例えば
銅、ニッケル等の金属材料、石英、AlN、Al23
の無機材料、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル
樹脂等の有機材料が用いられる。
In the seventh embodiment, the array type optical coupling optical waveguide unit in which the optical fibers 61 are arrayed and integrated is used instead of the array type optical coupling optical waveguide unit according to the first embodiment. However, an array type optical coupling optical waveguide unit in which optical fibers 61 are arrayed and integrated may be used instead of the array type optical coupling optical waveguide unit according to the second to sixth embodiments. Further, in the above-described seventh embodiment, the structure 7 in which the optical fibers 71 are arrayed and integrated
3 is cut into a predetermined length to make the array type optical coupling units 60A and 60B for optical coupling. The structure 73 is cut and applied to the array type optical waveguide unit. It goes without saying that it is good. In addition, although the silicon wafer is used as the supporting substrate 70 in the seventh embodiment, the supporting substrate 70 is used.
Is not limited to a silicon wafer, but may be any material that can accurately support the optical fiber 71, such as a metal material such as copper or nickel, quartz, an inorganic material such as AlN or Al 2 O 3 , an epoxy resin, Organic materials such as polyimide resin and acrylic resin are used.

【0059】また、上記実施の形態7では、支持基板7
0にエッチングによりV溝70aを形成するものとして
いるが、V溝70aの形成方法はエッチングに限定され
るものではなく、光ファイバ71の光軸が平行で、か
つ、同一平面上に一致するように支持基板70に形成で
きればよく、例えばダイシングで形成してもよい。ま
た、上記実施の形態7では、光ファイバ71を接着剤7
2で一体化するものとしているが、光ファイバ71の一
体化方法は接着剤72に限定されるものではなく、例え
ば光ファイバ71および支持基板70に金属メッキを施
し、半田等の低融点金属により両者を接合するようにし
てもよい。また、上記実施の形態7では、一対の支持基
板70により配列された光ファイバ71を支持するもの
としているが、1つの支持基板70で配列された光ファ
イバ71を支持するようにしてもよい。
In the seventh embodiment, the supporting substrate 7
Although the V groove 70a is formed by etching at 0, the method of forming the V groove 70a is not limited to etching, and the optical axes of the optical fibers 71 may be parallel and aligned on the same plane. It may be formed on the support substrate 70, and may be formed by dicing, for example. Further, in the seventh embodiment, the optical fiber 71 is attached to the adhesive 7
However, the method of integrating the optical fiber 71 is not limited to the adhesive 72. For example, the optical fiber 71 and the supporting substrate 70 are metal-plated, and a low melting point metal such as solder is used. You may make it join both. Further, although the optical fibers 71 arranged by the pair of support substrates 70 are supported in the seventh embodiment, the optical fibers 71 arranged by one support substrate 70 may be supported.

【0060】また、上記実施の形態7では、構造体74
A、74Bの支持基板70を除去してアレイ型光結合用
光導波路ユニット60A、60Bを作製するものとして
いるが、支持基板70を薄板化してアレイ型光結合用光
導波路ユニットを作製するようにしてもよい。この場
合、アレイ型光結合用光導波路ユニットの大型化をもた
らすが、アレイ型光結合用光導波路ユニットの強度を大
きくでき、反りの発生を確実に抑えることができる。ま
た、上記実施の形態7では、ダイヤモンドブレードを用
いて構造体73を切断するものとしているが、構造体7
3の切断方法はこれに限定されるものではなく、構造体
73を精度よく切断できるものであればよい。また、上
記実施の形態7では、アレイ型光結合用光導波路ユニッ
ト60A、60Bを基板12に接着剤を用いて固定する
ものとしているが、アレイ型光結合用光導波路ユニット
60A、60Bの固定方法は接着剤に限定されるもので
はなく、例えばアレイ型光結合用光導波路ユニット60
A、60Bと支持基板12との接合部に金属メッキを施
し、半田等の低融点金属により両者を接合するようにし
てもよい。
In the seventh embodiment, the structure 74
Although the array type optical coupling optical waveguide units 60A and 60B are manufactured by removing the supporting substrates 70 of A and 74B, the supporting substrate 70 is thinned to manufacture the array type optical coupling optical waveguide unit. May be. In this case, the array-type optical coupling optical waveguide unit is increased in size, but the strength of the array-type optical coupling optical waveguide unit can be increased and the occurrence of warpage can be reliably suppressed. In addition, in the seventh embodiment, the structure 73 is cut using the diamond blade.
The cutting method of No. 3 is not limited to this, and may be any method that can cut the structure 73 with high accuracy. In the seventh embodiment, the array-type optical coupling optical waveguide units 60A and 60B are fixed to the substrate 12 with an adhesive. However, the method for fixing the array-type optical coupling optical waveguide units 60A and 60B is fixed. Is not limited to the adhesive, and for example, the array type optical coupling unit for optical coupling 60
Alternatively, metal may be plated on the joint between A and 60B and the support substrate 12, and the two may be joined by a low melting point metal such as solder.

【0061】実施の形態8.この実施の形態8は、光フ
ァイバ71を配列一体化する他の方法を提供するもので
ある。ここで、この実施の形態8による光ファイバを配
列一体化する方法を図13に基づいて説明する。まず、
図13の(a)に示されるように、深さl、幅wの凹部
75aが形成された整列型75を作製する。なお、深さ
lは光ファイバ71の直径に等しく、幅wは光ファイバ
71の直径の整数倍(ここでは7倍)に形成されてい
る。ついで、図13の(b)に示されるように、7本の
光ファイバ71を整列型75の凹部75aに配列させ
る。この時、凹部75aの幅wが光ファイバ71の直径
の7倍に形成されているので、7本の光ファイバ71
が、光軸を平行に、かつ、同一平面上に一致させて、隙
間無く配列されて凹部75a内に収納される。さらに、
図13の(c)に示されるように、接着剤72を凹部7
5a内に充填硬化させて、光ファイバ71を配列一体化
する。
Embodiment 8. The eighth embodiment provides another method of arraying and integrating the optical fibers 71. Here, a method of arraying and integrating the optical fibers according to the eighth embodiment will be described with reference to FIG. First,
As shown in FIG. 13A, an alignment die 75 having a recess 75a having a depth 1 and a width w is formed. The depth 1 is equal to the diameter of the optical fiber 71, and the width w is formed to be an integral multiple (here, 7 times) of the diameter of the optical fiber 71. Then, as shown in FIG. 13B, the seven optical fibers 71 are arranged in the concave portions 75 a of the alignment mold 75. At this time, since the width w of the recess 75a is formed to be seven times the diameter of the optical fiber 71, the seven optical fibers 71 are formed.
However, the optical axes are aligned in parallel and on the same plane, and they are arranged without a gap and housed in the recess 75a. further,
As shown in (c) of FIG.
5a is filled and hardened, and the optical fibers 71 are arrayed and integrated.

【0062】そして、このように作製された構造体を所
定長さに切断し、アレイ型光結合用光導波路ユニットや
アレイ型光導波路ユニットに適用される。
The structure thus produced is cut into a predetermined length and applied to an array type optical coupling unit for optical coupling or an array type optical waveguide unit.

【0063】この実施の形態8によれば、整列型75の
作製が、V溝70aが形成された支持基板70の作製に
比べて容易であり、低コスト化が図られる。
According to the eighth embodiment, the alignment die 75 can be manufactured more easily than the support substrate 70 in which the V groove 70a is formed, and the cost can be reduced.

【0064】ここで、上記実施の形態8では、配列され
た光ファイバ71を接着剤72により一体化するものと
しているが、光ファイバ71と整列型75との接合部、
あるいは光ファイバ71同士の接合部に金属メッキを施
し、半田等の低融点金属により両者を接合一体化するよ
うにしてもよい。
Here, in the eighth embodiment, the arrayed optical fibers 71 are integrated by the adhesive 72. However, the joint between the optical fiber 71 and the alignment mold 75,
Alternatively, the joint between the optical fibers 71 may be plated with metal and the two may be joined and integrated by a low melting point metal such as solder.

【0065】なお、上記各実施の形態では、コアの材料
とクラッドの材料との屈折率差を0.1〜1.0%とす
るものとして説明しているが、両者の屈折率差はこれに
限定されるものではなく、用途によって適宜設定される
ものである。また、上記各実施の形態では、アレイ型光
導波路ユニットおよびアレイ型光結合用光導波路ユニッ
トはそれぞれ4本のコア21、31を有するものとして
説明しているが、コア21、31の本数は4本に限定さ
れるものではなく、2本以上であれば、本発明の効果が
得られる。同様に、アレイ型光電変換素子ユニットにお
いても、光電変換素子が2つ以上基板12上に配列され
ていればよい。また、上記各実施の形態では、アレイ型
光導波路ユニットが2層に積層されているものとしてい
るが、アレイ型光導波路ユニットは1層の単層構造で
も、2層以上の積層構造であってもよい。
In each of the above embodiments, the difference in the refractive index between the core material and the clad material is 0.1 to 1.0%. It is not limited to the above, and may be appropriately set depending on the application. Further, in each of the above embodiments, the array type optical waveguide unit and the array type optical coupling optical waveguide unit are described as having four cores 21 and 31, respectively, but the number of cores 21 and 31 is four. The present invention is not limited to the book, and the effect of the present invention can be obtained when the number is two or more. Similarly, in the array type photoelectric conversion element unit, it is sufficient that two or more photoelectric conversion elements are arranged on the substrate 12. Further, in each of the above-mentioned embodiments, the array type optical waveguide unit is assumed to be laminated in two layers, but the array type optical waveguide unit may have a single layer structure of one layer or a laminated structure of two or more layers. Good.

【0066】また、本発明による光路変換デバイスで
は、光電変換素子11の扱える波長は、0.85um、
1.3um、1.55umのものが一般的であるが、こ
れに限定されるものではなく、必要に応じて任意の波長
を用いることができる。また、光電変換素子11の波長
特性を活用して、複数の波長を扱えるようにしても良
い。この場合、隣接する光導波路を伝播する光のクロス
トークが抑えられるようになる。また、光導波路内を伝
播するモードはシングルモードでも、マルチモードでも
よいことは言うまでもないことである。
Further, in the optical path conversion device according to the present invention, the wavelength that the photoelectric conversion element 11 can handle is 0.85 μm,
The wavelengths of 1.3 μm and 1.55 μm are generally used, but the wavelengths are not limited thereto, and any wavelength can be used as necessary. Further, the wavelength characteristics of the photoelectric conversion element 11 may be utilized to handle a plurality of wavelengths. In this case, crosstalk of light propagating in the adjacent optical waveguides can be suppressed. It goes without saying that the mode propagating in the optical waveguide may be a single mode or a multi mode.

【0067】[0067]

【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るので、以下に記載されているような効果を奏する。
Since the present invention is constituted as described above, it has the following effects.

【0068】この発明によれば、少なくとも2つの光電
変換素子が基板上に配設されたアレイ型光電変換素子ユ
ニットと、少なくとも2つの光導波路がその光軸を平行
に、かつ、同一平面上に位置させて配列一体化されたア
レイ型光導波路ユニットと、上記アレイ型光導波路ユニ
ットの各光導波路の端部にそれぞれ設けられて該光導波
路の光軸に対して所定の角度を有するミラーと、少なく
とも2つの光結合用光導波路がその光軸を平行に、か
つ、同一平面上に位置させて配列一体化されてなり、上
記アレイ型光変換素子ユニットの光電変換素子と上記ミ
ラーとの間に、該光結合用光導波路の光軸が上記光導波
路の光軸と、該ミラー上で交差し、かつ、該ミラー上の
該交差点における垂線に対して対称となり、さらに該光
電変換素子の素子面の中心を通るように配設されている
アレイ型光結合用光導波路ユニットとを備えたので、光
結合用光導波路の反りの発生が抑えられるとともに、複
数の光結合用光導波路をユニット単位で位置決めできる
ようになり、製造プロセスの簡略化を図り、低価格化を
実現できるとともに、光結合効率の低下を抑えることが
できる光路変換デバイスが得られる。
According to the present invention, the array-type photoelectric conversion element unit in which at least two photoelectric conversion elements are arranged on the substrate and the at least two optical waveguides have their optical axes parallel to each other and on the same plane. An array type optical waveguide unit that is positioned and arrayed integrally, and a mirror that is provided at each end of each optical waveguide of the array type optical waveguide unit and has a predetermined angle with respect to the optical axis of the optical waveguide, At least two optical waveguides for optical coupling are arrayed and integrated with their optical axes in parallel and on the same plane, and are arranged between the photoelectric conversion elements of the array type optical conversion element unit and the mirrors. The optical axis of the optical coupling optical waveguide intersects the optical axis of the optical waveguide on the mirror and is symmetric with respect to a perpendicular line at the intersection on the mirror, and the element surface of the photoelectric conversion element Since the array type optical coupling optical waveguide unit arranged so as to pass through the center is provided, the occurrence of warpage of the optical coupling optical waveguide is suppressed, and a plurality of optical coupling optical waveguides are positioned in units. As a result, it is possible to obtain an optical path conversion device that can simplify the manufacturing process, realize a low price, and suppress a decrease in optical coupling efficiency.

【0069】また、上記アレイ型光結合用光導波路ユニ
ットは、少なくとも2本の光ファイバが、その光軸を平
行に、かつ、同一平面上に位置させて配列一体化されて
構成されているので、光結合用光導波路内を伝播する光
の損失が抑えられる。
The array type optical coupling unit for optical coupling is constructed by arranging and integrating at least two optical fibers with their optical axes parallel and on the same plane. The loss of light propagating in the optical coupling optical waveguide can be suppressed.

【0070】また、上記アレイ型光結合用光導波路ユニ
ットは、光軸を平行に、かつ、同一平面上に位置させて
配列された少なくとも2本のコアがクラッドにより埋設
一体化されて構成されているので、コア間を狭間隔化で
き、高密度実装に対応することができる。
The array-type optical coupling unit for optical coupling is constructed by embedding and integrating at least two cores arranged with their optical axes parallel and on the same plane. Therefore, the cores can be narrowed, and high-density mounting can be achieved.

【0071】また、この発明に係る光路変換デバイスの
製造方法は、少なくとも2本の光ファイバを、その光軸
を平行に、かつ、同一平面上に位置させて配列させ、配
列された上記光ファイバを一体化し、ついで一体化され
た上記少なくとも2本の光ファイバを所定長さに切断し
てアレイ型光結合用光導波路ユニットを作製する工程を
有するので、製造プロセスが簡略化され、低価格化が図
られる光路変換デバイスの製造方法が得られる。
Further, in the method for manufacturing an optical path changing device according to the present invention, at least two optical fibers are arranged with their optical axes parallel and on the same plane, and the optical fibers are arranged. And then cutting the at least two integrated optical fibers into a predetermined length to produce an array type optical coupling unit for optical coupling, which simplifies the manufacturing process and reduces the cost. A method of manufacturing an optical path changing device that achieves the above is obtained.

【0072】さらに、この発明に係る光路変換デバイス
の製造方法は、第1のクラッド層を基板上に形成し、コ
ア層を上記第1のクラッド層上に積層形成し、上記コア
層をパターニングしてその長軸方向を平行に、かつ、同
一平面上に位置させて配列された少なくとも2本の断面
矩形のコアを形成し、ついで第2のクラッド層を被覆形
成して、配列された上記少なくとも2本のコアを上記第
1および第2のクラッド層により埋設一体化し、その後
上記第1および第2のクラッド層により埋設一体化され
た上記少なくとも2本のコアを上記基板および上記第1
および第2のクラッド層ごと所定長さに切断してアレイ
型光結合用光導波路ユニットを作製する工程を有するの
で、コア間を狭間隔化でき、小型化を可能とする光路変
換デバイスの製造方法が得られる。
Further, in the method for manufacturing an optical path conversion device according to the present invention, the first cladding layer is formed on the substrate, the core layer is laminated on the first cladding layer, and the core layer is patterned. Forming at least two cores having a rectangular cross section and arranged with their long axis directions parallel to each other and on the same plane, and then covering and forming a second cladding layer to form at least the above-mentioned at least two arranged cores. The two cores are embedded and integrated by the first and second clad layers, and then the at least two cores embedded and integrated by the first and second clad layers are formed on the substrate and the first core.
And a step of manufacturing the array type optical coupling unit for optical coupling by cutting the second clad layer together with a predetermined length, so that the interval between the cores can be narrowed and miniaturization is possible. Is obtained.

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

【図1】 この発明の実施の形態1に係る光路変換デバ
イスを示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an optical path changing device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の実施の形態1に係る光路変換デバ
イスの構成を模式的に示す縦断面図である。
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view schematically showing the configuration of the optical path conversion device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 この発明の実施の形態1に係る光路変換デバ
イスの実装状態を説明する縦断面図である。
FIG. 3 is a vertical cross-sectional view illustrating a mounted state of the optical path conversion device according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の実施の形態1に係る光路変換デバ
イスにおけるアレイ型光結合用光導波路ユニットの製造
方法を説明する工程図である。
FIG. 4 is a process chart for explaining the manufacturing method of the array-type optical coupling unit for optical coupling in the optical path conversion device according to the first embodiment of the present invention.

【図5】 この発明の実施の形態1に係る光路変換デバ
イスにおけるアレイ型光導波路ユニットの製造方法を説
明する工程断面図である。
FIG. 5 is a process sectional view explaining the method for manufacturing the array-type optical waveguide unit in the optical path conversion device according to the first embodiment of the present invention.

【図6】 この発明の実施の形態2に係る光路変換デバ
イスの構成を模式的に示す縦断面図である。
FIG. 6 is a vertical sectional view schematically showing the configuration of the optical path conversion device according to the second embodiment of the present invention.

【図7】 この発明の実施の形態3に係る光路変換デバ
イスの構成を模式的に示す縦断面図である。
FIG. 7 is a vertical sectional view schematically showing a configuration of an optical path changing device according to a third embodiment of the present invention.

【図8】 この発明の実施の形態4に係る光路変換デバ
イスの構成を模式的に示す縦断面図である。
FIG. 8 is a vertical cross-sectional view schematically showing the configuration of the optical path conversion device according to the fourth embodiment of the present invention.

【図9】 この発明の実施の形態5に係る光路変換デバ
イスの構成を模式的に示す縦断面図である。
FIG. 9 is a vertical sectional view schematically showing a configuration of an optical path changing device according to Embodiment 5 of the present invention.

【図10】 この発明の実施の形態6に係る光路変換デ
バイスの構成を模式的に示す縦断面図である。
FIG. 10 is a vertical sectional view schematically showing a configuration of an optical path changing device according to Embodiment 6 of the present invention.

【図11】 この発明の実施の形態7に係る光路変換デ
バイスを示す斜視図である。
FIG. 11 is a perspective view showing an optical path changing device according to Embodiment 7 of the present invention.

【図12】 この発明の実施の形態7に係る光路変換デ
バイスにおけるアレイ型光結合用光導波路ユニットの製
造方法を説明する工程図である。
FIG. 12 is a process drawing for explaining the manufacturing method of the array-type optical coupling optical waveguide unit in the optical path conversion device according to the seventh embodiment of the present invention.

【図13】 この発明の実施の形態8に係る光路変換デ
バイスにおけるアレイ型光結合用光導波路ユニットの製
造方法を説明する工程断面図である。
FIG. 13 is a process sectional view illustrating the method of manufacturing the array-type optical coupling optical waveguide unit in the optical path conversion device according to the eighth embodiment of the present invention.

【図14】 従来の光路変換デバイスの構成を説明する
模式図である。
FIG. 14 is a schematic diagram illustrating a configuration of a conventional optical path changing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、10A アレイ型光電変換素子ユニット、11
光電変換素子、11a受光素子、11b 発光素子、1
2 基板、20A、20B、20C、20D、20E、
20F、20G アレイ型光導波路ユニット、21 コ
ア(光導波路)、30A、30B、30C、30D、3
0E、30F、60A、60B アレイ型光結合用光導
波路ユニット、31 コア(光結合用光導波路)、32
クラッド、50 基板、51a 第1のクラッド層、
51b 第2のクラッド層、52 コア、53 コア
層、71 光ファイバ、100、101、102 光路
変換デバイス。
10, 10A array type photoelectric conversion element unit, 11
Photoelectric conversion element, 11a light receiving element, 11b light emitting element, 1
2 substrates, 20A, 20B, 20C, 20D, 20E,
20F, 20G array type optical waveguide unit, 21 cores (optical waveguide), 30A, 30B, 30C, 30D, 3
0E, 30F, 60A, 60B Array type optical waveguide unit for optical coupling, 31 cores (optical waveguide for optical coupling), 32
Clad, 50 substrate, 51a first clad layer,
51b 2nd clad layer, 52 cores, 53 core layers, 71 optical fiber, 100, 101, 102 optical path conversion device.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも2つの光電変換素子が基板上
に配設されたアレイ型光電変換素子ユニットと、 少なくとも2つの光導波路がその光軸を平行に、かつ、
同一平面上に位置させて配列一体化されたアレイ型光導
波路ユニットと、 上記アレイ型光導波路ユニットの各光導波路の端部にそ
れぞれ設けられて該光導波路の光軸に対して所定の角度
を有するミラーと、 少なくとも2つの光結合用光導波路がその光軸を平行
に、かつ、同一平面上に位置させて配列一体化されてな
り、上記アレイ型光変換素子ユニットの光電変換素子と
上記ミラーとの間に、該光結合用光導波路の光軸が上記
光導波路の光軸と、該ミラー上で交差し、かつ、該ミラ
ー上の該交差点における垂線に対して対称となり、さら
に該光電変換素子の素子面の中心を通るように配設され
ているアレイ型光結合用光導波路ユニットとを備えたこ
とを特徴とする光路変換デバイス。
1. An array-type photoelectric conversion element unit in which at least two photoelectric conversion elements are arranged on a substrate, and at least two optical waveguides whose optical axes are parallel to each other, and
An array type optical waveguide unit which is positioned on the same plane and arrayed and integrated, and a predetermined angle with respect to the optical axis of the optical waveguide which is provided at each end of each optical waveguide of the array type optical waveguide unit. And a mirror having at least two optical coupling optical waveguides arranged and integrated with their optical axes parallel and on the same plane. The photoelectric conversion element of the array type optical conversion element unit and the mirror And the optical axis of the optical coupling optical waveguide intersects the optical axis of the optical waveguide on the mirror and is symmetric with respect to a perpendicular line at the intersection on the mirror, and the photoelectric conversion An optical path conversion device comprising: an array type optical coupling unit for optical coupling, which is arranged so as to pass through the center of the element surface of the element.
【請求項2】 上記アレイ型光結合用光導波路ユニット
は、少なくとも2本の光ファイバが、その光軸を平行
に、かつ、同一平面上に位置させて配列一体化されて構
成されていることを特徴とする請求項1記載の光路変換
デバイス。
2. The array-type optical coupling unit for optical coupling is configured by arranging and integrating at least two optical fibers with their optical axes parallel and on the same plane. The optical path changing device according to claim 1.
【請求項3】 上記アレイ型光結合用光導波路ユニット
は、光軸を平行に、かつ、同一平面上に位置させて配列
された少なくとも2本のコアがクラッドにより埋設一体
化されて構成されていることを特徴とする請求項1記載
の光路変換デバイス。
3. The array-type optical coupling unit for optical coupling is constructed by embedding and integrating at least two cores arranged with their optical axes parallel and on the same plane. The optical path changing device according to claim 1, wherein
【請求項4】 少なくとも2本の光ファイバを、その光
軸を平行に、かつ、同一平面上に位置させて配列させ、
配列された上記光ファイバを一体化し、ついで一体化さ
れた上記少なくとも2本の光ファイバを所定長さに切断
してアレイ型光結合用光導波路ユニットを作製する工程
を有することを特徴とする光路変換デバイスの製造方
法。
4. At least two optical fibers are arranged such that their optical axes are parallel and are on the same plane,
An optical path comprising the steps of integrating the arrayed optical fibers and then cutting the integrated at least two optical fibers to a predetermined length to produce an array type optical coupling optical waveguide unit. Method of manufacturing conversion device.
【請求項5】 第1のクラッド層を基板上に形成し、コ
ア層を上記第1のクラッド層上に積層形成し、上記コア
層をパターニングしてその長軸方向を平行に、かつ、同
一平面上に位置させて配列された少なくとも2本の断面
矩形のコアを形成し、ついで第2のクラッド層を被覆形
成して、配列された上記少なくとも2本のコアを上記第
1および第2のクラッド層により埋設一体化し、その後
上記第1および第2のクラッド層により埋設一体化され
た上記少なくとも2本のコアを上記基板および上記第1
および第2のクラッド層ごと所定長さに切断してアレイ
型光結合用光導波路ユニットを作製する工程を有するこ
とを特徴とする光路変換デバイスの製造方法。
5. A first clad layer is formed on a substrate, a core layer is laminated on the first clad layer, and the core layer is patterned so that its major axis directions are parallel and the same. At least two cores each having a rectangular cross-section and arranged on a plane are formed, and then a second clad layer is formed to cover the arranged at least two cores to form the first and second cores. The at least two cores embedded by the clad layer and then embedded by the first and second clad layers are provided on the substrate and the first core.
And a method for manufacturing an array type optical coupling unit for optical coupling by cutting the second cladding layer to a predetermined length.
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