JP2004325999A - 光ファイバ送受信モジュール及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】戻り光を効果的に低減することができ、簡単にかつ低コストで製造することができる光ファイバ送受信モジュール及び電子機器を提供する。
【解決手段】光導波路２０が設けられているとともに、光導波路２０の一方端面２０ｂ側に光ファイバ挿入用の凹形状のガイド１３が設けられているブロック１１と、ブロック１１に貼り付けられているものであって発光素子又は受光素子を有する微小タイル状素子１と、を有し、微小タイル状素子１は、発光素子又は受光素子の発光部又は受光部が光導波路２０の他方端面２０ａに対向するように、配置されており、光導波路２０は、行き止まり部を有する分岐路２５ａ，２５ｂを備えていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光素子又は受光素子と光ファイバとを光学的に接続する光ファイバ送受信モジュール及び電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ファイバを用いてレーザ光を伝送させて通信する光通信が行われている。その光ファイバの末端には、発光素子又は受光素子を備えるモジュールと呼ばれる部品が取り付けられている。この光通信用モジュールでは、例えば発光素子から出射された光が効率よく光ファイバのコアへ導入されるように、発光素子、レンズ及光ファイバのコア端面などが相互に３次元において精密に位置合わせして組み付けられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−２４３６８８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の光通信用モジュールでは、発光素子又は受光素子、レンズ及び光ファイバのコア端面の相互間を、高い精度で位置合わせしなければならず、しかも上記各要素の取り付けが３次元の自由度を持つため、その調整に手間がかかり、高いコストを要するという問題点があった。例えば、従来の光通信用モジュールでは、発光素子、レンズ及び光ファイバについて大まかな配置を行う。その後、発光素子から光を放射させ、その光がレンズで集光されて、光ファイバの端面に入射すように、発光素子、レンズ及び光ファイバ端面それぞれを３次元に微調整する必要があった。
【０００５】
また、光通信用モジュールでは、ファイバ端面などでの反射（戻り光）が問題となる。この戻り光問題について図２９を参照して説明する。図２９の光ファイバ送受信モジュール２００は、光導波路２１２及びガイド１３を備えるブロック２１１と、ブロック２１１の側面２１４に貼り付けられた発光素子２０１とで構成されている。ガイド１３には、コア６２とクラッド６１からなる光ファイバ６０が挿入される。これにより、発光素子２０１から放射された光は、光導波路２１２を伝播し、ガイド１３に挿入されている光ファイバ６０のコア６２に入射する。
【０００６】
しかし、発光素子２０１から放射された光の一部は、光導波路２１２の端面で反射されて戻り光Ｒ１となり、またコア６２の端面でも反射されて戻り光Ｒ２となる。ここで、例えば発光素子２０１が半導体レーザ（端面発光レーザ又は面発光レーザ）であるとすると、戻り光Ｒ１，Ｒ２が半導体レーザに戻り、レーザ発振を不安定にさせてしまう。レーザは端面の反射鏡を共振器とするが、出射光が戻ってくると共振器が複数存在することとなり、発振周波数が変動する。したがって、光信号通信において光源がレーザである場合、常に反射戻り光が問題となる。そして、レーザ発振が安定であるためには反射戻り光を極めて小さく抑える必要がある。
【０００７】
この戻り光対策としては、例えば光導波路と光ファイバとの間に、光ファイバ（コア）の屈折率と近似した屈折率をもつ透明樹脂（ポッティング樹脂又はマッチング樹脂とも呼ばれる）を充填する手法が考え出されている。しかし、この手法では、ポッティング樹脂の屈折率に温度依存性があるので、温度変化のある一般環境において効果的に上記戻り光を回避することができない。また、ポッティング樹脂を用いてブロックのガイドなどと光ファイバを接合すると、そのブロックと光ファイバを抜き差しする使用方法が採れなくなり、用途が限定されてしまう。
【０００８】
他の戻り光対策としては、光ファイバの端面を斜めに加工する手法が考え出されている。しかし、この手法では、光ファイバ端面の加工に多大なコストがかかるとともに、光ファイバ端面以外の箇所（たとえば光導波路端面など）で生じる戻り光に対処することができない。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、戻り光を効果的に低減することができ、簡単にかつ低コストで製造することができる光ファイバ送受信モジュール及び電子機器の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明の光ファイバ送受信モジュールは、光導波路が設けられているとともに、該光導波路の少なくとも一方端面側に光ファイバ挿入用の凹形状のガイドが設けられているブロックと、前記ブロックに取り付けられている発光手段又は受光手段と、を有し、前記発光手段の発光部又は前記受光手段の受光部は、前記光導波路の他方端面に対向するように、配置されており、前記光導波路は、行き止まり部を有する分岐路を備えていることを特徴とする。
本発明によれば、ブロックに設けられているガイドに光ファイバの一端を挿入するだけで、その光ファイバの一端をブロックの所定位置に設定（固定）することができる。そして、ガイドの側面又は底面などには、ブロックに設けられている光導波路の一方端面が位置するので、その光導波路の一方端面とガイドに挿入された光ファイバ一端のコア面とを対向させることができる。これにより、ガイドに光ファイバの一端を挿入するだけで、光ファイバのコアとブロックの光導波路とを光学的に接続することができる。また、ブロックに貼り付けられた微小タイル状素子などからなる発光手段又は受光手段と光導波路の他方端面とは対向しているので、その発光手段又は受光手段と光導波路とを光学的に接続することができる。したがって、本発明によれば、ガイドに光ファイバの一端を挿入するだけで、発光手段又は受光手段とその光ファイバとを光学的に接続することができ、また発光手段又は受光手段として微小タイル状素子などを用いることにより、極めてコンパクトな構成にすることもできる。
さらに本発明によれば、光導波路が行き止まり部を有する分岐路を備えているので、例えば発光手段から出射されて光導波路に入射した光が、その光導波路の端面又は光ファイバの端面などで反射しても、その反射光を行き止まり部に導くことができる。そこで、行き止まり部により、上記反射光が発光手段に戻ってくること（いわゆる戻り光となること）を回避することができる。したがって、本発明によれば、発光手段として半導体レーザなどを用いても、戻り光によって、その半導体レーザの発振周波数が変動する又は発振動作が不安定になるなどの不具合が生じることを回避することができる。
従来においては、光導波路の端面と光ファイバの端面との間にポッテイング樹脂などを充填して、その光伝送経路をなす構成部材相互間の屈折率の差を少なくすることで、戻り光を低減させているものがある。しかし、この従来の手法では、ポッテイング樹脂の屈折率に温度依存性があるので、温度変化のある一般環境において効果的に上記戻り光を回避することができない。また、ポッティング樹脂を用いてブロックのガイドなどと光ファイバを接合すると、そのブロックと光ファイバを抜き差しする使用方法が採れなくなり、用途が限定されてしまう。また、従来においては、光ファイバの端面を斜めにする加工を施すことで、戻り光を低減させているものがある。しかし、この従来の手法では、光ファイバ端面の加工に多大なコストがかかるとともに、光導波路の端面で生じる戻り光に対処することができない。
一方、本発明によれば、光導波路に行き止まり部を設ける構成により、ポッテイング樹脂を使用する必要がなく、また光ファイバ端面を斜め加工する必要もないので、あらゆる温度環境において効果的にかつ低コストで戻り光を回避することができる。
【００１１】
また、本発明の光ファイバ送受信モジュールは、前記発光手段及び受光手段の少なくとも一方は、微小タイル状素子として構成されていることが好ましい。
本発明によれば、極めてコンパクトな光ファイバ送受信モジュールを簡易に構成することができる。
【００１２】
また、本発明の光ファイバ送受信モジュールは、前記発光手段及び受光手段の少なくとも一方が、前記ブロックにフリップチップ実装されていることが好ましい。
本発明によれば、発光手段及び受光手段をブロックに実装したときに、その発光手段及び受光手段とブロックの表面との間に隙間を空けることができる。そこで、かかる実装時に発光手段又は受光手段が破損することなどを低減することができる。
【００１３】
また、本発明の光ファイバ送受信モジュールは、前記発光手段及び受光手段の少なくとも一方は、光ファイバであることが好ましい。
本発明によれば、戻り光を回避しながら、光ファイバ同士を簡便に接続することができる。
【００１４】
また、本発明の光ファイバ送受信モジュールは、前記発光手段が面発光レーザであることが好ましい。
本発明によれば、面発光レーザから出射され光導波路に入射した光が戻り光となってその面発光レーザに入射することを回避することができる。そこで、本発明によれば、光信号の発信源となる面発光レーザの動作を安定化させることができ、安定に動作する光ファイバ送受信モジュールを低コストで提供することができる。
【００１５】
また、本発明の光ファイバ送受信モジュールは、前記光導波路が前記発光手段から前記ガイドにいたる主路と、前記分岐路とからなり、前記分岐路は、該分岐路と前記主路との接続箇所を基準としたときの該主路における光源側の路に対して、９０度以下の角度をもつように、該主路に接続されていることが好ましい。
本発明によれば、光源から出力された光信号が光導波路における主路をとおり、その主路と分岐路とが９０度以下の角度で接続されているので、光源（微小タイル状素子側又は光ファイバ側）から出射された光（光信号）の大部分を受光側（光ファイバ側又は微小タイル素子側）に伝送することができる。また、光導波路の端面又は光ファイバの端面などで反射光が生じても、その反射光の大部分を分岐路に導くことができる。そこで、本発明によれば、光導波路における光結合効率の低下を抑えながら戻り光を低減することができる。
【００１６】
また、本発明の光ファイバ送受信モジュールは、前記分岐路が、前記主路における光源側の路に対して４５度以下の角度をもつように、該主路に接続されていることが好ましい。
本発明によれば、分岐路と主路における光源側の路とがなす角度が４５度以下であるので、分岐路での信号光の損失をより小さくすることができる。
【００１７】
また、本発明の光ファイバ送受信モジュールは、前記分岐路が２本以上設けられていることが好ましい。
本発明によれば、各分岐路が戻り光を低減するので、分岐路の本数を多くするほど戻り光の遮断効率を高めることができる。
【００１８】
また、本発明の光ファイバ送受信モジュールは、前記分岐路における行き止まり部が該行き止まり部に入射した光を減衰又は吸収する構造を有していることが好ましい。
本発明によれば、分岐路に入射した戻り光が行き止まり部で減衰又は吸収されるので、分岐路に入射した光がその分岐路から出ることを防止することができ、戻り光の遮断効率をさらに高めることができる。
【００１９】
また、本発明の光ファイバ送受信モジュールは、前記分岐路における行き止まり部の末端が先鋭形状になっていることが好ましい。
本発明によれば、分岐路における行き止まり部の末端が先鋭形状になっているので、分岐路に入射した光がその分岐路から出る割合を大幅に低減することができ、戻り光の遮断効率をさらに高めることができる。
【００２０】
また、本発明の光ファイバ送受信モジュールは、前記分岐路における行き止まり部の末端に光吸収材を備えていることが好ましい。
本発明によれば、前記分岐路における行き止まり部の末端に光吸収材を配置したので、分岐路に入射した光がその分岐路から出る割合を大幅に低減することができ、戻り光の遮断効率をさらに高めることができる。
【００２１】
また、本発明の光ファイバ送受信モジュールは、前記分岐路における行き止まり部の末端に光散乱材を備えていることが好ましい。
本発明によれば、前記分岐路における行き止まり部の末端に光散乱材を配置したので、分岐路に入射した光がその分岐路から出る割合を大幅に低減することができ、戻り光の遮断効率をさらに高めることができる。
【００２２】
また、本発明の光ファイバ送受信モジュールは、前記光導波路が、一方端が前記ブロックの側面に露出した分岐路である分岐主路を複数備えており、前記ブロックの側面には、前記発光手段が前記分岐主路の端面に１対１に対向するように、複数配置されており、複数の前記発光手段それぞれは、互いに異なる波長の光を放射するものであることが好ましい。
本発明によれば、複数波長の光（複数の光信号）を光導波路内で１つの光として光ファイバに導入する、いわゆる合波機能をもちながら、戻り光を遮断することもできる。
【００２３】
また、本発明の光ファイバ送受信モジュールは、前記光導波路の行き止まり部の少なくとも１つには、受光手段（フォトダイオード）が配置されていることが好ましい。
本発明によれば、１つの光導波路を用いて、発光手段と受光手段を光ファイバに光学的に接続することができ、かつ、その発光手段から放射された光が受光手段に到達することを回避することができる。そこで、本発明によれば、１つの光導波路を備えるブロックと１本の光ファイバを用いて光信号を同時に送受信することができる。
【００２４】
また、本発明の光ファイバ送受信モジュールは、前記光導波路が前記ブロックの測面から前記ガイドにいたる略直線形状の受光路を備えており、前記ブロックの側面において、前記受光路の端面に対向するように、受光手段が配置されていることが好ましい。
本発明によれば、光ファイバからブロックに向けて進行する光は受光路を通って受光素子に入射し、ブロック側面の微小タイル状素子（発光素子）から出射された光は光導波路を通って光ファイバに入射する。そこで、本発明によれば、１つの光導波路を備えるブロックと１本の光ファイバを用いて光信号を同時に送受信することができる。
【００２５】
また、本発明の光ファイバ送受信モジュールは、前記受光手段がフォトダイオードであることが好ましい。
【００２６】
本発明の電子機器は、前記光ファイバ送受信モジュールを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、モジュール内外で発生した戻り光を効果的に削減することができ、発光素子を安定に動作させることができ、光信号を安定に送受信できるコンパクトな光ファイバ送受信モジュールを備えた電子機器を提供できる。そこで、本発明によれば、光信号を安定して送受信できるコンパクトな電子機器を安価に提供することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光ファイバ送受信モジュールについて、図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る光ファイバ送信モジュールを示す概略断面図である。本実施形態の光ファイバ送信モジュール１０ａは、光導波路２０及びガイド１３を備えるブロック１１と、ブロック１１の側面１４に直接貼り付けられた微小タイル状素子１とを有する。
【００２８】
微小タイル状素子１は、微小なタイル形状（板形状）の半導体デバイスであり例えば厚さ１μｍから２０μｍ、縦横の大きさ数十μｍから数百μｍの四角形板状部材である。そして、微小タイル状素子１は、発光素子を備えることが好ましい。この微小タイル状素子の製造方法及び貼り付け方法については後で詳細に説明する。なお、微小タイル状素子の形状は四角形に限定されず、他の形状であってもよい。微小タイル状素子１が備える発光素子としては、例えば面発光レーザ、端面レーザ又はＬＥＤなどを適用することができるが、面発光レーザが好ましい。
【００２９】
ガイド１３は、ブロック１１のある側面に設けられた凹形状の構造であり、光ファイバの端部が挿入されるものである。またガイド１３は、ブロック１１における光導波路２０の一方端面２０ｂ側に配置されている。そして、ガイド１３における底面の中心と光導波路２０の一方端面２０ｂの中心とが略一致するようにガイド１３及び光導波路２０が配置されていることが好ましい。このようにすると、光導波路２０とガイド１３に挿入された光ファイバのコアとを高い光結合効率で接続することができる。
【００３０】
光導波路２０は、ブロック１１を貫通するように設けられている。そして、光導波路２０の一方端面２０ｂがガイド１３の底面における略中央に露出しており、光導波路２０の他方端面２０ａがブロック１１の側面１４に露出している。光導波路２０の他方端面２０ａに対向するように微小タイル状素子１が配置されている。
【００３１】
そして、例えば微小タイル状素子１の発光部の中心と、光導波路２０の他方端面２０ａの中心とが一致するように、配置されることが好ましい。これにより、微小タイル状素子１と光導波路２０とを高い光結合効率で接続することができる。ただし、微小タイル状素子１が発光素子を備えている場合、光導波路２０の他方端面２０ａの領域内に、その発光素子の発光部が入っていれば、発光素子と光ファイバのコア６２とを高い光結合効率で接続することができる。
【００３２】
また光導波路２０は、ブロック１１の内部で分岐しており、行き止まり部を有する分岐路２５ａ，２５ｂを備えている。すなわち、光導波路２０は、微小タイル状素子１の対向面からガイド１３の底面にいたる主路２１，２２，２３と、行き止まり部を有する分岐路２５ａ，２５ｂとで構成されている。そして、分岐路２５ａと主路２１とがなす角度及び分岐路２５ｂと主路２２とがなす角度θは、９０度以下（さらに好ましくは４５度以下）であることが好ましい。
【００３３】
上記構成の光ファイバ送信モジュール１０ａの主要動作について次に説明する。微小タイル状素子１から出射された光は、光導波路２０の他方端面２０ａからその光導波路２０に入射する。この光は、光導波路２０における分岐部では鈍角な方向の経路に進行する。すなわち、この光は、光導波路２０における主路２１を伝播して、主路２２に入射する。主路２１と主路２２とは斜めに接続されているので、主路２１から主路２２に入射した光が主路２２の側面などで反射して戻り光となることは実質的にない。
【００３４】
次いで、主路２２に入射した光は、主路２２を伝播して主路２３に入射する。主路２２と主路２３とは斜めに接続されているので、主路２２から主路２３に入射した光が主路２３の側面などで反射して戻り光となることは実質的にない。次いで、主路２３に入射した光は、主路２３を伝播して光導波路２０の一方端面２０ｂから出射し、ガイド１３に挿入されている光ファイバ（図示せず）のコアに入射する。光ファイバのコアに入射した光はコアを伝播して伝送信号として送られる。ここで、光導波路２０の一方端面２０ｂと光ファイバのコア端面との間には隙間があってもよい。
【００３５】
そして、主路２３を伝播した光の一部が光導波路２０の一方端面２０ｂで反射する場合がある。また、光導波路２０の一方端面２０ｂから出射した光の一部が光ファイバのコア端面（光ファイバ送信モジュール１０ａ側のコア端面及び光ファイバ送信モジュール１０ａの反対側のコア端面）で反射して主路２３に戻ってくることがある。さらにまた、光ファイバにおける光ファイバ送信モジュール１０ａの反対側のコア端面に接続されている光学素子などでの反射光が主路２３に戻ってくることがある。これらの主路２３を逆行する反射光（戻り光）のほとんどが直進することなる。そこで、主路２３を逆行する反射光（戻り光）のほとんどが分岐路２５ｂに入射する。分岐路２５ｂは行き止まり部を備えているので、その反射光は行き止まり部でほとんど消滅することとなる。また、その反射光の極一部が主路２２に入射したとしても、その反射光は分岐路２５ａの行き止まり部でほとんど消滅する。
【００３６】
したがって、光ファイバ送信モジュール１０ａによれば、光導波路２０の一方端面２０ｂ及び光ファイバのコア端面などで生じた反射光（戻り光）のほとんどが微小タイル状素子１に到達しない。
そこで、本実施形態によれば、微小タイル状素子１として面発光レーザなどの半導体レーザを用いても、戻り光によってその半導体レーザの発振周波数が変動する又は発振動作が不安定になるなどの不具合が生じることを回避することができる。
【００３７】
分岐路による光遮断性能は、分岐路と主路との角度、光導波路の幅及び境界面の反射条件などで決まる。本実施形態において、行き止まり部を有する分岐路は１つあるだけで大きな戻り光遮断性能を発揮することができる。ただし、図２に示すように２つ以上の行き止まり部を有する分岐路２５ａ，２５ｂを設けるほうが、より高い戻り光遮断性能を得ることができ好ましい。
【００３８】
また、２つ以上の分岐路を設けると、光源の配置に自由度を持たせることができる。図２は、第１実施形態に係る光ファイバ送信モジュールの変形例を示す概略断面図である。図２に示す光ファイバ送信モジュール１０ｂと図１に示す光ファイバ送信モジュール１０ａとの相違点は、微小タイル状素子１及び主路２１の位置である。光ファイバ送信モジュール１０ｂでは、微小タイル状素子１がブロック１１の底面１５に貼り付けられている。なお、これと同様の構成で微小タイル状素子１をブロック１１の上面に貼り付けてもよい。
【００３９】
また上記実施形態において、分岐路と主路とがなす角度θを小さくするほど、光源（微小タイル状素子１）からの送信光の分岐部における損失は小さくなる。ただし、角度θが小さいと主路を逆行する戻り光の遮断効率は低下する。そこで角度θを小さくする場合は、分岐路２５ａ，２５ｂの数を多くすることが好ましい。
図３は、第１実施形態に係る光ファイバ送信モジュールの他の変形例を示す概略断面図である。図３に示す光ファイバ送信モジュール１０ｂ’は、図２に示す光ファイバ送信モジュール１０ｂに対して、分岐路２５ａ，２５ａ’及び主路２２，２２’の数を多くし、それらの分岐路２５ａ，２５ａ’と主路２２，２２’とがなす角度θを小さくしたものである。このようにすると、光導波路において、光結合効率を高くしながら、戻り光の遮断効率を高めることができる。
【００４０】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図４及び図５を参照して説明する。図４は本発明の第２実施形態に係る光ファイバ送信モジュール１０ｃを示す概略断面図である。本光ファイバ送信モジュール１０ｃと第１実施形態の光ファイバ送信モジュール１０ａ，１０ｂとの相違点は、本光ファイバ送信モジュール１０ｃでは分岐路２５ａ，２５ｂの行き止まり部がここに入射した光を減衰又は吸収する構造となっている点である。
【００４１】
分岐路２５ａ，２５ｂの行き止まり部に進行してきた戻り光は、速やかに減衰させる必要がある。これは分岐路２５ａ，２５ｂの行き止まり部（末端）で反射すると、再びその反射光が戻り光となってしまい、分岐路による実質的な戻り光遮断効率を低下させるからである。そこで、本光ファイバ送信モジュール１０ｃでは、分岐路２５ａ，２５ｂの行き止まり部（末端）２６ａ，２６ｂが先鋭形状にしている。このようにすると、行き止まり部２６ａ，２６ｂに入射した光は斜めに相対する側壁間で反射を繰り返し、その反射を繰り返しているうちに速やかに減衰していく。
【００４２】
図５は第２実施形態に係る光ファイバ送信モジュールの変形例を示す概略断面図である。図５に示す光ファイバ送信モジュール１０ｄでは、分岐路２５ａ，２５ｂの行き止まり部（末端）２７ａ，２７ｂに光吸収材又は光散乱材が充填されている。その他の構成は図４に示す光ファイバ送信モジュール１０ｃと同一である。このようにすると、行き止まり部２７ａ，２７ｂに入射した光は光吸収材又は光散乱材によって速やかに減衰される。
【００４３】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図６を参照して説明する。図６は本発明の第３実施形態に係る光ファイバ送信モジュール１０ｅを示す概略断面図である。本光ファイバ送信モジュール１０ｅでは、光導波路２０が、一方端がブロック１１の側面１４に露出した分岐路である分岐主路２１ａ，２１ｂを複数備えている。さらに、ブロック１１の側面１４には、微小タイル状素子１ａ，１ｂが分岐主路２１ａ，２１ｂの端面に１対１に対向するように配置されている。
【００４４】
そして、各微小タイル状素子１ａ，１ｂそれぞれは、互いに異なる波長の光を出射するものである。例えば、微小タイル状素子１ａは波長λ１の光を出射し、微小タイル状素子１ｂは波長λ２の光を出射するものとする。また、微小タイル状素子１ａ，１ｂは面発光レーザであることが好ましい。その他の構成は、光ファイバ送信モジュール１０ａと同一である。
【００４５】
このような構成により、本実施形態の光ファイバ送信モジュール１０ｅは、レーザ波長の異なる面発光レーザが分岐主路２１ａ，２１ｂ毎に配置されているので、複数波長の光（レーザ光）を１本の光ファイバに導入するいわゆる合波機能と戻り光遮断機能とを両立することができる。
【００４６】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図７を参照して説明する。図７は本発明の第４実施形態に係る光ファイバ送受信モジュール１０ｆを示す概略断面図である。本光ファイバ送受信モジュール１０ｆは、上記第１から第３実施形態の光ファイバ送受信モジュール１０ａ〜１０ｅの戻り光遮断機能を用いて、発光素子と受光素子を１本の光ファイバに接続するものである。
【００４７】
すなわち本光ファイバ送受信モジュール１０ｆは、光ファイバ送受信モジュール１０ａ〜１０ｅの光導波路２０における分岐路２５ｂの行き止まり部に相当する受光路２６の端部に微小タイル状素子２を配置したものである。微小タイル状素子２は、受光素子を備えている。ここで受光素子としてはフォトダイオードが好ましい。
換言すれば光ファイバ送受信モジュール１０ｆは、光導波路２０がブロック１１の測面１４からガイド１３にいたる略直線形状の受光路２６を備えている。そして、ブロック１１の側面１４において、受光路２６の端面に対向するように微小タイル状素子２からなる受光素子（フォトダイオード）が配置されている。
【００４８】
このような構成により、光ファイバ送受信モジュール１０ｆは、１つの光導波路２０を介して発光素子（微小タイル状素子１）と受光素子（微小タイル状素子２）とを１つの光ファイバに接続することができる。ここで微小タイル状素子１から出射された光（送信信号）は、上記戻り光遮断機能により、微小タイル状素子２に入射することが回避される。また、光ファイバ側から光導波路の主路２３に入射した光（受信信号）は、上記戻り光遮断機能により、微小タイル状素子２のみに入射し、微小タイル状素子１に入射することが回避される。
【００４９】
光ファイバ送受信モジュールでは、上記戻り光だけでなく受信光が送信素子（微小タイル状素子１がなす半導体レーザなど）へ到達すると動作が不安定になる可能性がある。しかし、上記のように受信光は戻り光とまったく同じ経路で光導波路２０を逆行するので、分岐路の戻り光遮断性能が十分であれば受信光は戻り光と同様に送信素子へ到達せず問題がない。
【００５０】
一方、図７における受光素子（微小タイル状素子２）では、光導波路２０の端面及び光ファイバの端面などでの反射光（戻り光）を遮断する術がないため、戻り光が受光素子へ届いてしまい雑音となる。しかし、受信光の強度が戻り光に比べて十分大きければ問題とはならない。
【００５１】
これらにより、本実施形態によれば、１本の光ファイバを用いて光信号の送信と受信とを同時に実行できる極めてコンパクトな光ファイバ送受信モジュールを低コストで提供することができる。
また、本実施形態によれば、送信光と受信光に同じ波長の光を用いることができる。これは送信光及び受信光をそれぞれ光導波路２０及び光ファイバにおいて一方通行にする（反射光を実質的になくす）ことができるため、１本の光ファイバに対して送信光及び受信光として同じ波長の光を使っても送信素子及び受信素子間で混信することがないからである。もちろん、送信光と受信光とで異なる波長のレーザ光を用い、受光素子に波長選択性を持たせることにより、送受信間の混信を防ぐ構成をとることもできる。
【００５２】
なお、微小タイル状素子２がなす受光素子（フォトダイオード）としては、ＰＩＮ型フォトダイオード、ＡＰＤ（アバランシェフォトダイオード）、ＭＳＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）型フォトダイオードを用途に応じて選ぶことができる。ＡＰＤは、光感度、応答周波数ともに高い。ＭＳＭ型フォトダイオードは、構造が単純で増幅用トランジスタとともに集積化しやすい。
【００５３】
上記第１から第４実施形態において、微小タイル状素子１，２と光導波路２０の端面との位置合わせは、微小タイル状素子１，２をブロック１１の側面上で、Ｘ軸とＹ軸の２次元について位置決めすることで行えばよい。したがって、本実施形態によれば、従来の光通信用モジュールのように、発光素子又は受光素子をＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３次元について位置決めする必要がなく、また発光素子又は受光素子を駆動させながら位置決めする必要もない。そこで、本実施形態によれば、従来よりも発光素子又は受光素子の位置決めを簡単にかつ迅速に実行することもできる。
【００５４】
また、ブロック１１においてガイド１３及び光導波路２０は、ガイド１３に挿入された光ファイバのコアの端面に対向するように配置されている。ここで、ガイド１３の凹形状は、断面が円形であり、その直径が光ファイバ６０のクラッドを含む端部の直径と略同一か又は若干大きめであることが好ましい。そして、ガイド１３に挿入された光ファイバのコアの中心が光導波路２０の一方端面の中心に位置することが好ましい。このようにすると、ガイド１３に光ファイバ６０の一端を挿入するだけで、光導波路２０と光ファイバ６０のコア６２とを高い光結合効率で接続することができる。したがって、ガイド１３に光ファイバの一端を挿入するだけで、光ファイバのコアと微小タイル状素子１の発光素子又は受光素子とを高い光結合効率で接続することができる。
【００５５】
（他の変形例）
次に、上記実施形態の他の変形例について、図８から図１０を参照して説明する。図８は、図１に示す光ファイバ送信モジュール１０ａの変形例を示す概略断面図である。上記実施形態における発光素子及び受光素子は、微小タイル状素子のかわりに、ブロック１１にフリップチップ実装することで構成してもよい。
【００５６】
図８に示す光ファイバ送信モジュール１０ｇでは、発光素子を備える微小タイル状素子１の代わりに、ブロック１１の側面１４にフリップチップ実装された発光素子４を用いている。発光素子４は集積回路チップ３に設けられており、その集積回路チップ３はバンプ５を用いてブロック１１の側面１４にフリップチップ実装されている。
【００５７】
また、図７に示す光ファイバ送受信モジュール１０ｆにおける微小タイル状素子２（受光素子、ＰＤ）の代わりに、ブロック１１の側面１４にフリップチップ実装された受光素子（図示せず）を用いてもよい。
【００５８】
図９は、図１に示す光ファイバ送信モジュール１０ａの変形例を示す概略断面図である。図９に示す光ファイバ送信モジュール１０ｈは、図１に示す光ファイバ送信モジュール１０ａにおける微小タイル状素子１（発光素子）のかわりに、光ファイバ５０をブロック１１に接続したものである。すなわち、光ファイバ送信モジュール１０ｈでは、ブロック１１の側面１４にガイド１３’が設けられている。ガイド１３’は、光ファイバの端部が挿入されるものである。そして、ガイド１３’における底面の中心と光導波路２０の他方端面２０ａの中心とが略一致するようにそのガイド１３’が設けられていることが好ましい。ガイド１３’には、例えば光ファイバ５０の一端が差し込まれる。
【００５９】
光ファイバ５０のコアを図面右方向に伝播してきた光は、光ファイバ５０の一端から出射され、ガイド１３’を通り、光導波路２０に入射する。この光は、光導波路２０における主路２１を伝播して、主路２２に入射する。主路２１と主路２２とは斜めに接続されているので、主路２１から主路２２に入射した光が主路２２の側面などで反射して戻り光となることは実質的にない。
【００６０】
次いで、主路２２に入射した光は、主路２２を伝播して主路２３に入射する。主路２２と主路２３とは斜めに接続されているので、主路２２から主路２３に入射した光が主路２３の側面などで反射して戻り光となることは実質的にない。次いで、主路２３に入射した光は、主路２３を伝播して光導波路２０の一方端面２０ｂから出射し、ガイド１３に挿入されている光ファイバ６０のコアに入射する。
【００６１】
これらにより、本実施形態によれば、戻り光問題を生じさせずに、光ファイバ同士を簡易に接続することができる。
【００６２】
図１０は、図７に示す光ファイバ送信モジュール１０ｆの変形例を示す概略断面図である。図１０に示す光ファイバ送信モジュール１０ｉは、図７に示す光ファイバ送信モジュール１０ｆにおける微小タイル状素子１（発光素子）の代わりに、光ファイバ５０をブロック１１に接続し、さらに、微小タイル状素子２（受光素子）の代わりに、光ファイバ７０をブロック１１に接続したものである。
【００６３】
すなわち、光ファイバ送信モジュール１０ｉでは、ブロック１１の側面１４にガイド１３’が設けられている。ガイド１３’は、光ファイバの端部が挿入されるものである。そして、ガイド１３’における底面の中心と光導波路２０の他方端面２０ａの中心とが略一致するようにそのガイド１３’が設けられていることが好ましい。ガイド１３’には、例えば光ファイバ５０の一端が差し込まれる。
【００６４】
さらに、光ファイバ送信モジュール１０ｉでは、光ファイバ送受信モジュール１０ａ〜１０ｅの光導波路２０における分岐路２５ｂの行き止まり部に相当する受光路２６の端部に、ガイド１３”が設けられている。ガイド１３”は、光ファイバの端部が挿入されるものである。そして、ガイド１３”における底面の中心と受光路２６の中心とが略一致するように、そのガイド１３”が設けられていることが好ましい。ガイド１３”には、例えば光ファイバ７０の一端が差し込まれる。
【００６５】
光ファイバ５０のコアを図面右方向に伝播してきた光は、光ファイバ５０の一端から出射され、ガイド１３’を通り、光導波路２０に入射する。この光は、光導波路２０における主路２１を伝播して、主路２２に入射する。主路２１と主路２２とは斜めに接続されているので、主路２１から主路２２に入射した光が主路２２の側面などで反射して戻り光となることは実質的にない。
【００６６】
次いで、主路２２に入射した光は、主路２２を伝播して主路２３に入射する。主路２２と主路２３とは斜めに接続されているので、主路２２から主路２３に入射した光が主路２３の側面などで反射して戻り光となることは実質的にない。次いで、主路２３に入射した光は、主路２３を伝播して光導波路２０の一方端面２０ｂから出射し、ガイド１３に挿入されている光ファイバ６０のコアに入射する。
【００６７】
さらに、光ファイバ６０のコアを図面左方向に伝播してきた光は、光ファイバ６０の一端から出射され、ガイド１３を通り、光導波路２０に入射する。この光は、光導波路２０における受光路２６を伝播して、ガイド１３”を通り、光ファイバ７０のコアに入射する。
【００６８】
これらにより、本実施形態によれば、双方向に光信号が伝播する光ファイバ６０と、一方向に光信号が伝播する２本の光ファイバ５０，７０とを、戻り光問題を生じさせずに、簡易に接続することができる。
【００６９】
（製造方法）
次に、上記実施形態の光ファイバ送信モジュールの製造方法について、図１１から図１８を参照して説明する。図１１は、上記実施形態の光ファイバ送信モジュール１０ａにおけるブロック１１を複数の板状部材１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを積層して形成した状態を示す斜視図である。図１２は、図１１に示す光ファイバ送信モジュール１０ａの分解斜視図である。図１３（ａ）は図１１に示す光ファイバ送信モジュール１０ａの平面図であり、図１３（ｂ）は同モジュールの中央断面図であり、図１３（ｃ）は同モジュールの正面図である。
【００７０】
これらの図に示されているように、光ファイバ送信モジュール１０ａのガイド１３は、板状部材１１ｂ，１１ｃに設けられた切り欠きで構成される。また、板状部材１１ｂには、光導波路２０が設けられている。この光導波路２０は、四角柱形状を組み合わせた形状であり、その四角柱形状の上面が板状部材１１ｂの上面と面一となるように、板状部材１１ｂに埋め込まれている。なお、光導波路２０の形状は四角柱形状を組み合わせた形状に限定されるものではなく、四角柱以外の多角柱形状、円柱形状又は楕円柱形状などを組み合わせた形状であってもよい。また、光導波路２０の上面が板状部材１１ｂの上面と面一となるように、その光導波路２０を設けることが好ましいが、板状部材１１ｂなどの内部を貫くように光導波路２０を設けてもよい。ただし、光導波路２０の上面が板状部材１１ｂの上面と面一となるように設けることで、光導波路２０をより簡易に製造することができる。
もちろん光導波路２０は、板状部材１１ｃに設けてもよい。また光導波路２０が板状部材１１ｂ，１１ｃに半分ずつ埋め込まれるように形成してもよい。このようにすると、円筒形状からなる光導波路２０も簡易に形成することができる。
【００７１】
次に、図１１から図１３に示す光ファイバ送信モジュール１０ａの詳細な製造方法について図１４から図１８を参照して説明する。図１４は、光ファイバ送信モジュール１０ａの第１製造工程を示す斜視図である。先ず図１４に示すように、平板１１ｂ’に対してエッチング処理又は切削を施して溝ｍを形成する。またスタンパあるいは射出成形などで、溝ｍを備える平板１１ｂ’を形成してもよい。平板１１ｂ’は、上記板状部材１１ｂの原材料となるものである。
【００７２】
図１５は、光ファイバ送信モジュール１０ａの第２製造工程を示す斜視図である。本工程では、溝ｍを樹脂で埋める。例えば、紫外線硬化性の液状体樹脂を溝ｍに埋め込み、次いで、その液状体樹脂に紫外線を照射することで硬化させる。この樹脂は、透明であり、高屈折率を有することが好ましい。平板１１ｂ’は低屈接率材料からなることが好ましい。溝ｍに埋め込まれた樹脂は、上記光導波路２０となるものである。
【００７３】
図１６は、光ファイバ送信モジュール１０ａの第３製造工程を示す斜視図である。本工程では、上記第２製造工程まで加工を施された平板１１ｂ’の上面に平板１１ｃ’を張り合わせる。この平板１１ｃ’は、上記板状部材１１ｃの原材料となるものである。平板１１ｃ’は低屈接率材料からなることが好ましい。
【００７４】
平板１１ｂ’と平板１１ｃ’の厚さは以下の条件を満たすようにしておく。第１に、平板１１ｂ’の厚さと平板１１ｃ’の厚さの合計値は、この光ファイバ送信モジュール１０ａへ接続する光ファイバ又は光ファイバの端部に取り付けられたフェルール（光ファイバを支持する部品）の先端直径にほぼ等しいか、少し大きいこと。第２に、溝ｍを有する平板１１ｂ’に平板１１ｃ’を張り合わせることで光光導波路２０が形成されるので、この光導波路２０の中心Ｏが張り合わせられた平板１１ｂ’と平板１１ｃ’の厚みｄの中心に位置することが望ましい。
【００７５】
図１７は、光ファイバ送信モジュール１０ａの第４製造工程を示す斜視図である。本工程では、図１７に示すように平板１１ｂ’及び平板１１ｃ’に切り欠きｋを設け、板状部材１１ｂ及び板状部材１１ｃを作る。切り欠きｋは、切削又はレーザ加工などで作ることができる。切り欠きｋの幅ｄは、この光ファイバ送信モジュール１０ａへ接続する光ファイバ又はフェルールの先端直径にほぼ等しいか、少し大きくする。
【００７６】
すなわち、切り欠きｋの幅ｄは、張り合わせられた平板１１ｂ’（板状部材１１ｂ）と平板１１ｃ’（板状部材１１ｃ）の厚みｄとほぼ同一とする。ここで、切り欠きｋの開放端側の幅を少し広げてテーパ形状にするのが好ましい。または切り欠きｋの開放端を面取りしてもよい。このようにすると、切り欠きｋなどがなすガイド１３に、光ファイバなどが差し込み易くなる。また、切り欠きｋの中心Ｏと図１６に示す光導波路２０の中心Ｏとが一致するように、切り欠きｋを作製する。そして、切り欠きｋの底面は平坦にする。
【００７７】
図１８は、光ファイバ送信モジュール１０ａの第５製造工程を示す斜視図である。本工程では、図１８に示すように、板状部材１１ｂの底面に平板からなる板状部材１１ａを貼り付け、板状部材１１ｃの上面に平板からなる板状部材１１ｄを貼り付ける。ここで、板状部材１１ａの右側側面は、板状部材１１ｂ，１１ｃにおける切り欠きｋの端面よりも飛び出している方が好ましい。板状部材１１ｄの右側端面は、板状部材１１ｂ，１１ｃにおける切り欠きｋの端面よりも引っ込んでいる方が好ましい。また、板状部材１１ｄにおける切り欠きｋに接する辺は面取りすることが好ましい。このようにすると、切り欠きｋなどがなすガイド１３に、光ファイバなどがさらに差し込み易くなる。
【００７８】
以上の製造工程により、光ファイバ送信モジュール１０ａにおける光導波路２０を備えるブロック１１が完成する。その後、ブロック１１の所定位置に微小タイル状素子１を貼り付けることにより、図１などに示す光ファイバ送信モジュール１０が完成する。
【００７９】
本製造方法によれば、複数の板状部材１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを組み合わせることなどにより、穴開け工程などを必要とせずに、行き止まり部をもつ分岐路２５ａ，２５ｂを備える光導波路２０をブロック１１に設けることができる。そこで、戻り光を効果的に低減することができる光ファイバ送信モジュール１０ａを簡便に製造することができる。
【００８０】
また、本製造方法によれば、ブロック１１に設けられているガイド１３に光ファイバの一端を挿入するだけで、その光ファイバと、ブロック１１の所定位置に貼り付けられている微小タイルタイル状素子１の発光素子又は受光素子とを高効率に光結合する光ファイバ送信モジュール１０ａを、簡単に製造することができる。
【００８１】
上記製造方法では平板１１ｂ’，１１ｃ’に後で切り欠きｋを設けて板状部材１１ｂ，１１ｃを形成したが、射出成形などにより光導波路２０及び切り欠きｋ付きの板状部材１１ｂ，１１ｃを一度の工程で形成することもできる。
また、上記実施形態の光ファイバ送信モジュール１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈ，１０ｉについても、上記製造方法により製造することができる。
【００８２】
（微小タイル状素子の製造方法）
次に、発光素子又は受光素子を備える微小タイル状素子１，２の製造方法と、その微小タイル状素子１，２をブロック１１（最終基板）に貼り付ける方法とについて、図１９乃至図２８を参照して説明する。本製造方法は、エピタキシャルリフトオフ法をベースにしている。また本製造方法では、微小タイル状素子としての化合物半導体デバイス（化合物半導体素子）を最終基板となるブロック１１上に接着する場合について説明するが、ブロック１１の種類及び形態に関係なく本発明を適用することができる。なお、本実施形態における「半導体基板」とは、半導体物資から成る物体をいうが、板形状の基板に限らず、どのような形状であっても半導体物資であれば「半導体基板」に含まれる。
【００８３】
＜第１工程＞
図１９は本微小タイル状素子の製造方法の第１工程を示す概略断面図である。図１９において、基板１１０は、半導体基板であり、例えばガリウム・ヒ素化合物半導体基板とする。基板１１０における最下位層には、犠牲層１１１を設けておく。犠牲層１１１は、アルミニウム・ヒ素（ＡｌＡｓ）からなり、厚さが例えば数百ｎｍの層である。
例えば、犠牲層１１１の上層には機能層１１２を設ける。機能層１１２の厚さは、例えば１μｍから１０（２０）μｍ程度とする。そして、機能層１１２において半導体デバイス（例えば面発光レーザ）１１３を作成する。半導体デバイス１１３としては、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）のほかに他の機能素子、例えばフォトトランジスタ（ＰＤ）、あるいは高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）、ヘテロバイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）などからなるドライバ回路又はＡＰＣ回路などを形成してもよい。これらの半導体デバイス１１３は、何れも基板１１０上に多層のエピタキシャル層を積層して素子が形成されたものである。また、各半導体デバイス１１３には、電極も形成し、動作テストも行う。
【００８４】
＜第２工程＞
図２０は本微小タイル状素子の製造方法の第２工程を示す概略断面図である。本工程においては、各半導体デバイス１１３を分割するように分離溝１２１を形成する。分離溝１２１は、少なくとも犠牲層１１１に到達する深さをもつ溝とする。例えば、分離溝の幅及び深さともに、１０μｍから数百μｍとする。また、分離溝１２１は、後述するところの選択エッチング液が当該分離溝１２１を流れるように、行き止まりなく繋がっている溝とする。さらに、分離溝１２１は、碁盤のごとく格子状に形成することが好ましい。
また、分離溝１２１相互の間隔を数十μｍから数百μｍとすることで、分離溝１２１によって分割・形成される各半導体デバイス１１３のサイズを、数十μｍから数百μｍ四方の面積をもつものとする。分離溝１２１の形成方法としては、フォトリソグラフィとウェットエッチングによる方法、またはドライエッチングによる方法を用いる。また、クラックが基板に生じない範囲でＵ字形溝のダイシングで分離溝１２１を形成してもよい。
【００８５】
＜第３工程＞
図２１は本微小タイル状素子の製造方法の第３工程を示す概略断面図である。本工程においては、中間転写フィルム１３１を基板１１０の表面（半導体デバイス１１３側）に貼り付ける。中間転写フィルム１３１は、表面に粘着剤が塗られたフレキシブルなフィルムである。
【００８６】
＜第４工程＞
図２２は本微小タイル状素子の製造方法の第４工程を示す概略断面図である。本工程においては、分離溝１２１に選択エッチング液１４１を注入する。本工程では、犠牲層１１１のみを選択的にエッチングするために、選択エッチング液１４１として、アルミニウム・ヒ素に対して選択性が高い低濃度の塩酸を用いる。
【００８７】
＜第５工程＞
図２３は本微小タイル状素子の製造方法の第５工程を示す概略断面図である。本工程においては、第４工程での分離溝１２１への選択エッチング液１４１の注入後、所定時間の経過により、犠牲層１１１のすべてを選択的にエッチングして基板１１０から取り除く。
【００８８】
＜第６工程＞
図２４は本微小タイル状素子の製造方法の第６工程を示す概略断面図である。第５工程で犠牲層１１１が全てエッチングされると、基板１１０から機能層１１２が切り離される。そして、本工程において、中間転写フィルム１３１を基板１１０から引き離すことにより、中間転写フィルム１３１に貼り付けられている機能層１１２を基板１１０から引き離す。
これらにより、半導体デバイス１１３が形成された機能層１１２は、分離溝１２１の形成及び犠牲層１１１のエッチングによって分割されて、所定の形状（例えば、微小タイル形状）の微小タイル状素子１６１（上記実施形態の「微小タイル状素子１」）とされ、中間転写フィルム１３１に貼り付け保持されることとなる。ここで、機能層の厚さが例えば１μｍから１０μｍ程度、大きさ（縦横）が例えば数十μｍから数百μｍであるのが好ましい。
【００８９】
＜第７工程＞
図２５は本微小タイル状素子の製造方法の第７工程を示す概略断面図である。本工程においては、（微小タイル状素子１６１が貼り付けられた）中間転写フィルム１３１を移動させることで、最終基板となるブロック１１の所望位置に微小タイル状素子１６１をアライメントする。ここで、ブロック１１の所望の位置には、微小タイル状素子１６１を接着するための接着剤１７３を塗布しておく。接着剤は微小タイル状素子１６１に塗布してもかまわない。
【００９０】
＜第８工程＞
図２６は本微小タイル状素子の製造方法の第８工程を示す概略断面図である。本工程においては、ブロック１１の所望の位置にアライメントされた微小タイル状素子１６１を、中間転写フィルム１３１越しに裏押し治具１８１で押しつけてブロック１１に接合する。ここで、所望の位置には接着剤１７３が塗布されているので、そのブロック１１の所望の位置に微小タイル状素子１６１が接着される。
【００９１】
＜第９工程＞
図２７は本光ファイバ送受信モジュールの製造方法の第９工程を示す概略断面図である。本工程においては、中間転写フィルム１３１の粘着力を消失させて、微小タイル状素子１６１から中間転写フィルム１３１を剥がす。
中間転写フィルム１３１の粘着剤は、ＵＶ硬化性又は熱硬化性のものにしておく。ＵＶ硬化性の粘着剤とした場合は、裏押し治具１８１を透明な材質にしておき、裏押し治具１８１の先端から紫外線（ＵＶ）を照射することで中間転写フィルム１３１の粘着力を消失させる。熱硬化性の接着剤とした場合は、裏押し治具１８１を加熱すればよい。あるいは第６工程の後で、中間転写フィルム１３１を全面紫外線照射するなどして粘着力を全面消失させておいてもよい。粘着力が消失したとはいえ実際には僅かに粘着性が残っており、微小タイル状素子１６１は非常に薄く軽いので中間転写フィルム１３１に保持される。
【００９２】
＜第１０工程＞
本工程は、図示していない。本工程においては、加熱処理などを施して、微小タイル状素子１６１をブロック１１に本接合する。
【００９３】
＜第１１工程＞
図２８は本微小タイル状素子の製造方法の第１１工程を示す概略断面図である。本工程においては、微小タイル状素子１６１（発光素子又は受光素子）の電極とブロック１１上の回路とを配線１９１により電気的に繋ぎ、一つの光ファイバ送受信モジュール１０を完成させる。
【００９４】
これらにより、最終基板１７１であるブロック１１が例えばガラス又はプラスチックなどであっても、そのブロック１１上の所望位置にガリウム・ヒ素製の面発光レーザなどを備える微小タイル状素子１６１形成するというように、面発光レーザなどをなす半導体素子を当該半導体素子とは材質の異なる基板上に形成することが可能となる。また、半導体基板上で面発光レーザなどを完成させてから微小タイル形状に切り離すので、光ファイバ送受信モジュールを作成する前に、予め面発光レーザなどをテストして選別することが可能となる。
【００９５】
また、上記製造方法によれば、半導体素子（発光素子又は受光素子）を含む機能層のみを、微小タイル状素子として半導体基板から切り取り、フィルムにマウントしてハンドリングすることができるので、発光素子又は受光素子を個別に選択してブロック１１に接合することができ、ハンドリングできる発光素子又は受光素子のサイズを従来の実装技術のものよりも小さくすることができる。したがって、上記製造方法によれば、所望発光量及び所望状態のレーザ光を安定に入出力するコンパクトな光ファイバ送受信モジュール１０を、簡便に低コストで提供することができる。
【００９６】
（電子機器）
上記実施形態の光ファイバ送受信モジュールを備えた電子機器の例について説明する。上記実施形態の光ファイバ送受信モジュールは、光通信機器、メディアコンバータ、光トランシーバなどの電子機器に応用することができる。
また、上記実施形態の光ファイバ送受信モジュールは、例えば携帯電話、腕時計型電子機器、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置に応用することができる。
【００９７】
上記実施形態の光ファイバ送受信モジュールを備えた電子機器は、光信号を用いて安定にかつ高速に動作することができ、低コストで製造することができる。
【００９８】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能であり、実施形態で挙げた具体的な材料や層構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
【００９９】
例えば上記実施形態では、発光素子又は受光素子を微小タイル状素子１，２で構成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、微小タイル状素子１，２の代わりにフリップチップ素子を用いてもよい。
【０１００】
以上、ガイド１３には裸の光ファイバを直接挿入する形態について説明したが、ガイド１３の寸法を適切に選ぶことでフェルール付き光ファイバを挿入することも、もちろん可能である。
あるいは、ファイバコネクタの仕様によっては一般的なスリーブを使うことが望ましい場合も考えられる。その場合は、スリーブが直接部分的に挿入できて中心軸が機械的に決まるようガイド１３の寸法を選んで、スリーブを接合してもかまわない。もちろんガイド１３のかわりに、一般的に使用されているスリーブを接合することもできる。この場合はスリーブ中心軸と導波路２０の端部とを一致させるように調整することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光ファイバ送信モジュールの概略断面図である。
【図２】同上の実施形態の変形例を示す概略断面図である。
【図３】同上の実施形態の他の変形例を示す概略断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態を示す概略断面図である。
【図５】同上の実施形態の変形例を示す概略断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態を示す概略断面図である。
【図７】本発明の第４実施形態を示す概略断面図である。
【図８】本実施形態の他の変形例を示す概略断面図である。
【図９】本実施形態の他の変形例を示す概略断面図である。
【図１０】本実施形態の他の変形例を示す概略断面図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る光ファイバ送信モジュールの製造方法を示す概略斜視図である。
【図１２】同上の光ファイバ送信モジュールの分解斜視図である。
【図１３】同上の光ファイバ送信モジュールの３面図である。
【図１４】同上の製造方法における第１製造工程を示す斜視図である。
【図１５】同上の製造方法における第２製造工程を示す斜視図である。
【図１６】同上の製造方法における第３製造工程を示す斜視図である。
【図１７】同上の製造方法における第４製造工程を示す斜視図である。
【図１８】同上の製造方法における第５製造工程を示す斜視図である。
【図１９】上記実施形態における微小タイル状素子の製造方法の第１工程を示す概略断面図である。
【図２０】同上の製造方法の第２工程を示す概略断面図である。
【図２１】同上の製造方法の第３工程を示す概略断面図である。
【図２２】同上の製造方法の第４工程を示す概略断面図である。
【図２３】同上の製造方法の第５工程を示す概略断面図である。
【図２４】同上の製造方法の第６工程を示す概略断面図である。
【図２５】同上の製造方法の第７工程を示す概略断面図である。
【図２６】同上の製造方法の第８工程を示す概略断面図である。
【図２７】同上の製造方法の第９工程を示す概略断面図である。
【図２８】同上の製造方法の第１１工程を示す概略断面図である。
【図２９】光ファイバ送受信モジュールの戻り光を示す説明図である。
【符号の説明】
１，２…微小タイル状素子、１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈ，１０ｉ…光ファイバ送受信モジュール、１１…ブロック、１３…ガイド、１４…側面、１５…底面、２０…光導波路、２０ａ，２０ｂ…端面、２１，２２，２３…主路、２５ａ，２５ｂ…分岐路、２６…受光路、２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂ…行き止まり部

Claims (17)

1. 光導波路が設けられているとともに、該光導波路の少なくとも一方端面側に光ファイバ挿入用の凹形状のガイドが設けられているブロックと、
   前記ブロックに取り付けられている発光手段又は受光手段と、を有し、
   前記発光手段の発光部又は前記受光手段の受光部は、前記光導波路の他方端面に対向するように、配置されており、
   前記光導波路は、行き止まり部を有する分岐路を備えていることを特徴とする光ファイバ送受信モジュール。
2. 前記発光手段及び受光手段の少なくとも一方は、微小タイル状素子として構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ送受信モジュール。
3. 前記発光手段及び受光手段の少なくとも一方は、前記ブロックにフリップチップ実装されていることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ送受信モジュール。
4. 前記発光手段及び受光手段の少なくとも一方は、光ファイバであることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ送受信モジュール。
5. 前記発光手段は、面発光レーザであることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ送受信モジュール。
6. 前記光導波路は、前記発光手段から前記ガイドにいたる主路と、前記分岐路とからなり、
   前記分岐路は、該分岐路と前記主路との接続箇所を基準としたときの該主路における光源側の路に対して、９０度以下の角度をもつように、該主路に接続されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光ファイバ送受信モジュール。
7. 前記分岐路は、前記主路における光源側の路に対して、４５度以下の角度をもつように、該主路に接続されていることを特徴とする請求項６に記載の光ファイバ送受信モジュール。
8. 前記分岐路は、２本以上設けられていることを特徴とする請求項６又は７に記載の光ファイバ送受信モジュール。
9. 前記分岐路における行き止まり部は、該行き止まり部に入射した光を減衰又は吸収する構造を有していることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の光ファイバ送受信モジュール。
10. 前記分岐路における行き止まり部は、末端が先鋭形状になっていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の光ファイバ送受信モジュール。
11. 前記分岐路における行き止まり部は、末端に光吸収材を備えていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の光ファイバ送受信モジュール。
12. 前記分岐路における行き止まり部は、末端に光散乱材を備えていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の光ファイバ送受信モジュール。
13. 前記光導波路は、一方端が前記ブロックの側面に露出した分岐路である分岐主路を複数備えており、
    前記ブロックの側面には、前記発光手段が前記分岐主路の端面に１対１に対向するように、複数配置されており、
    複数の前記発光手段それぞれは、互いに異なる波長の光を放射するものであることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の光ファイバ送受信モジュール。
14. 前記光導波路の行き止まり部の少なくとも１つには、受光手段が配置されていることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の光ファイバ送受信モジュール。
15. 前記光導波路は、前記ブロックの測面から前記ガイドにいたる略直線形状の受光路を備えており、
    前記ブロックの側面において、前記受光路の端面に対向するように、前記受光手段が配置されていることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の光ファイバ送受信モジュール。
16. 前記受光手段は、フォトダイオードであることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の光ファイバ送受信モジュール。
17. 請求項１乃至１６のいずれか一項記載の光ファイバ送受信モジュールを備えたことを特徴とする電子機器。

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