JP2005115346A - 光導波路構造体及び光モジュール - Google Patents

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Abstract

【課題】 光導波路に関し、光出射面と光入射面とが略直角をなして位置する面発光型レーザやフォトダイオードなどの面型光素子と光ファイバのような伝送媒体との間の光結合を簡素且つ容易に行うことができる光導波路を実現しようとする。
【解決手段】 光の進行方向を緩徐に直角方向に曲げる為の曲面43Aをもつと共に曲面43Aに於ける光の進行方向に沿って形成された溝をもつ第1のクラッド部43と、溝を埋め第1のクラッド部43に比較して高い屈折率をもつ透明材料からなるコア部と、該コア部の表出面及び第1のクラッド部43に於ける曲面43Aを覆って一体化された第2のクラッド部45とを備える。
【選択図】 図19

Description

本発明は、光通信や光情報処理に用いる光モジュールを構成するレーザダイオードやフォトダイオードなどの光素子と光ファイバや光導波路などの伝送媒体とを結合するのに好適な光導波路構造体及びそれを用いた光モジュールに関する。
例えば、面発光型レーザは、通常の端面発光型レーザに比較してアレイ配置する場合に高集積化が可能であって、基板への実装性が優れている為、大容量伝送が必要な光通信や高集積化が必要な光情報処理に用いるキー部品と考えられている。
面発光型レーザを基板に実装し、光ファイバなどの伝送媒体にレーザ光を入射するモジュールを作製するに際し、特にミラーなど光を偏向する為の特別な光学系を用いない場合には、光ファイバを基板に対して垂直に配置することになる。
図48は基板に対して光ファイバを垂直に配置した例を表す要部切断側面図であり、図に於いて、1は基板、2は面発光型レーザやフォトダイオードなどの面型光素子、3は光ファイバ、3Aは光ファイバのコアをそれぞれ示している。
図示のように、光ファイバ3を基板1に対して垂直に配設した場合、実装性が劣る、例えば、作業に手間が掛かり、また、薄型の光モジュールを実現させたい場合には不向きである。従って、光ファイバ3は基板1に対して平行に配置されることが望ましい。
また、光モジュールの多様な構造に対応する為、面発光型レーザからの出射光を光導波路に入射させることが必要な場合も起こり、その場合の光モジュールとしては、面発光型レーザを実装した基板と同一基板上に光導波路が形成された構造であることが製造面から見て好ましい。
前記した理由から、基板上に配設された面型光素子と光ファイバや光導波路を結合する場合、面型光素子からの光を概ね直角方向に偏向する光学系が必要であり、そのような光学系として、光の経路内に於ける適所に配設した傾斜ミラーに依る反射を利用することが知られている(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3などを参照。)。
図49は光の経路内の適所に傾斜ミラーを配設した例を表す要部切断側面図であり、図に於いて、4はレンズ、5は傾斜ミラーをそれぞれ示し、そして、図48に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味をもつものとする。
図示のように、光ファイバ3は基板1と平行に配設され、基板1上の面型光素子2から出射された光はレンズ4を介して傾斜ミラー5に入射し、そこで直角方向に反射されて光ファイバ3に入射するようになっている。
然しながら、ここで用いるような傾斜ミラー5には、高平坦度や低面粗度などの面で高精度の形状が要求される為、光モジュールとして充分な機能をもつミラーを作製することは容易でないし、また、図49に見られるような構成を実現するには、面型光素子2から出射された光をレンズ4で集束し、傾斜ミラー5で反射させて正確に光ファイバ3に入射させなければならないから、例えばレンズ4の光軸と傾斜ミラー5の反射点位置を精密に位置合わせすることが必要であり、実用上からすると優れているとは言い難い。
また、他の従来の技術としては、光ファイバを略直角方向に曲げ、面型光素子と光ファイバとを結合する光学系も知られている(例えば、特許文献4を参照。)。
特許文献4に開示された技術では、レンズを用いていないので、光軸調整の必要はないが、光ファイバを高い精度をもって曲げ、その状態で固定しなければならないから、その組み立ては容易ではない。
現在、光通信や光情報処理に関する市場では、低価格の光モジュールが要求されているので、その実現の為には、構成が簡素な光モジュール、簡単に組み立て可能な光モジュールが必要である。
このような観点から、前記した提案のほかにも、光導波路の構成及び形成方法に関し、いくつかの提案がなされている(例えば、特許文献5、特許文献6、特許文献7などを参照。)。
特開昭62−35304号公報 特開平5−88029号公報 国際公開第00/008505号パンフレット 米国特許第6137929号明細書 特公平7−9492号公報 特開平8−327844号公報 特開平10−246827号公報
本発明では、ミラーに代わり、光出射面と光入射面とが略直角をなして位置する面発光型レーザやフォトダイオードなどの面型光素子と光ファイバのような伝送媒体との間の光結合を簡素且つ容易に行うことができる光導波路構造体を実現しようとする。
更に、本発明では、そのような光導波路構造体を用いた光モジュールを実現しようとする。
本発明に依る光導波路構造体に於いては、光の進行方向を曲げる為の曲面をもつと共に前記曲面に於ける光の進行方向に沿って形成された溝をもつ第1のクラッド部と、前記第1のクラッド部に比較して高い屈折率をもつ透明材料からなり、少なくとも前記溝を埋めるコア部と、少なくとも前記コア部の表出面を含む面を覆い、前記第1のクラッド部と一体化された第2のクラッド部と、を備えてなることが基本になっている。
更に、本発明では、断面円弧状に湾曲した曲面の凸面側に前記曲面の湾曲方向に延びる溝を有する第1のクラッド部と、前記溝を埋め入射した光が伝播されるコア部と、前記コア部を覆って前記曲面の凸面側に形成された第2のクラッド部と、を有することを特徴とする光導波路構造体が提供される。
また、本発明では、基板と、前記基板に実装された光素子と、前記光素子に入射する光或いは前記光素子から出射された光を伝播する光導波路構造体と、を有する光モジュールに於いて、断面円弧状に湾曲した曲面の凸面側に前記曲面の湾曲方向に延びる溝を有する第1のクラッド部と、前記溝を埋め光が伝播されるコア部と、前記コア部を覆って前記曲面の凸面側に形成された第2のクラッド部と、を備える光導波路構造体を有し、前記光導波路構造体は、前記コア部の端面が基板に実装された光素子の直上になるように配置されていることを特徴とする光モジュールが提供される。
面発光型レーザ或いはフォトダイオードなどの面型光素子を基板に実装し、光ファイバや光導波路などの光伝送媒体を基板と平行に配置しても、面型光素子と光伝送媒体との間に前記手段を採った光導波路を介在させることで、クラッド部の曲面に形成されたコア部が面型光素子からの信号光を光伝送媒体に効率良く入射させることができ、また、反対に光伝送媒体からの信号光を面型光素子に効率良く入射させることができる。
従って、光モジュールに於いて、面型光素子と光伝送媒体との間を光結合するのに光を直角に偏向しなければならない場合でも、前記手段を採った光導波路を用いれば、ミラーは不要となり、その結果、面倒な光軸合わせは行わずに済むから、光モジュールの組み立てが極めて容易になる。
また、前記手段を採った光導波路を作製する場合、射出成形やプレス形成などの型成形で作製したり、或いは、機械切削、レーザアブレーション、サンドブラスト、プラズマ加工などの技術を組み合わせて作製することができ、何れの場合であっても作製は容易であり、また、特に型成形を実施して作製した場合の生産性は良好である。
まず、第1の実施の形態について説明する。
図1は第1の実施の形態の光導波路を用いて作製した光モジュールを表す要部切断側面図であり、図に於いて、11は基板、12は面型光素子、13は光ファイバ、13Aは光ファイバのコア、15は光導波路、16は第1のクラッド部、17はコア部、18は第2のクラッド部をそれぞれ示している。
図2乃至図7は第1の実施の形態の光導波路の一形態を作製する場合の概略を説明する為の図であり、図2、図4、図6が要部側面を、また、図3、図5、図7が要部正面をそれぞれ示し、更に、要部側面と要部正面とは図番の順でそれぞれ対応している。尚、図1に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味をもつものとする。
図2及び図3参照
(1)
曲面及びコア部を埋め込む位置に溝を形成する為の凸条をもった第1のブロック及び第1のブロックに対応する構造をもった第2のブロックからなる金型及び透明なクラッド材料を用いた射出成形で第1のクラッド部16と第2のクラッド部18を作製する。
作製した第1のクラッド部16は、光伝送媒体と対向する一端辺16A及び一端辺16Aと略直角な他端辺16Bをもち、一端辺16Aと他端辺16Bとの間は緩徐な曲面16Cで結ばれ、その曲面16Cに於ける略中央のコア部形成予定領域には溝16Dが形成されている。
また、作製した第2のクラッド部18は、第1のクラッド部16に於ける曲面16Cを埋める形状になっていて、第1のクラッド部16に於ける一端辺16Aに連なって平面をなす一端辺18A及び第1のクラッド部16に於ける他端辺16Bに連なって平面をなす他端辺18Bをもち、一端辺18Aと他端辺18Bとの間は第1のクラッド部16に於ける曲面16Cに合致する曲面18Cで結ばれている。
第1のクラッド部16及び第2のクラッド部18を作製するには、射出成形に限られることはなく、例えばプレス成形、或いは、機械切削、レーザアブレーション、サンドブラスト、プラズマ加工などの手段を組み合わせて作製することも可能である。
図4及び図5参照
(2)
第1のクラッド部16に於ける溝16Dにクラッド材料に比較して高屈折率である透明材料を充填してコア部17を形成する。
図6及び図7参照
(3)
第1のクラッド部16と第2のクラッド部18とを貼り合わせて光導波路15を完成する。
第1の実施の形態の光導波路の材料には、プラスチック、ガラス、石英などの透明固体材料を用いることができ、それ等材料のうち、屈折率を考慮してクラッド材とコア材を選択するのであるが、成形性の面からするとプラスチックや低融点ガラスが好適である。
第1の実施の形態の光導波路は、図1について説明したように、面型光素子と光ファイバなどの光伝送媒体とを光結合するように配設され、面型光素子と光伝送媒体との間で信号光を効率良く遣り取りできるのであるが、その場合、例えば面型光素子からの出射光は、面型光素子の直上に配設された光導波路に直接入射させるか、或いは、光導波路に形成されたレンズを介して入射させてもよい。
図8及び図9は光導波路にレンズを設けた形態を説明する為の図であり、図8は要部側面を、また、図9は要部正面をそれぞれ表し、そして、各図に見られる19はレンズを示している。尚、図2乃至図7に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味をもつものとする。
第1の実施の形態の光導波路では、レンズ19を備える場合、光導波路15と一体に作り付けるものであるから、反射ミラー及びレンズなどを用いる従来例とは異なり、面倒な光軸合わせを行う必要はない。
前記した諸形態の光導波路では、コア部の幅が一定、従って、光の入射側(或いは出射側)の開口、及び、光の出射側(或いは入射側)の開口は同じ大きさのものについて説明した。然しながら、面型光素子の発光面積と光伝送媒体のコア径や開口面積とが一致しない場合も多い。そのような場合には、コア部として光伝播方向に次第に横断面積が変化するテーパ構造にすると結合損失が低減される。
図10、図11、図12はテーパ構造のコア部をもつ光導波路の一形態を表す説明図であり、図10は要部側面、図11は要部正面、図12は要部上面をそれぞれ示し、図示されたコア部20は、光入射側開口20Aが小さく、光出射側開口20Bが大きくなっている。
図13、図14、図15はテーパ構造のコア部をもつ光導波路の他の形態を表す説明図であり、図13は要部側面、図14は要部正面、図15は要部上面をそれぞれ示し、図示されたコア部21は、図10、図11、図12について説明したコア部20とは逆に光入射側開口21Aが大きく、光出射側開口21Bが小さくなっている。
図10〜図15について、テーパ構造のコア部に関して簡単な内容を詳細に説明したが、これは面型光素子や光伝送媒体をアレイ化する場合に有用な技術であることに依る。
図16は面型光素子アレイ及びプラスチックファイバアレイからなる光モジュールを表す要部上面図であり、図に於いて、22は250〔μm〕ピッチで配設された面型光素子からなるアレイ、23は光導波路、25A乃至25Dはコア部、27A乃至27Dは500〔μm〕ピッチで配設されてアレイを構成するプラスチックファイバをそれぞれ示している。
図17及び図18は、図16に見られる光導波路の要部側面及び要部正面を表し、24は第1のクラッド部、25はコア部、26は第2のクラッド部をそれぞれ示している。尚、図16に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味をもつものとする。
前記したように、アレイ化された面型光素子のピッチと光伝送媒体のピッチとが相違していても、このような構造を有する光導波路を用いることで容易に光結合することができる。
図19は第1の実施の形態の実施例を説明する為の光モジュールを表す要部切断側面図であり、図に於いて、41はプリント基板、42はプリント基板上に配設された面型レーザやフォトダイオードなどの面型光素子、43は第1のクラッド部、43Aは光の進行方向を緩徐に直角方向に曲げる為の曲面、43Bはレンズ、43Cは第1のクラッド部の裏面に形成されて面型光素子を覆う凹所、45は第2のクラッド部、46は光ファイバリボン、47はMT(mechanically transferable)型光コネクタをそれぞれ示している。尚、図示されていないが、曲面43Aには光の進行方向に沿う複数条の溝が形成され、その溝内にはコア部が形成されている。
図20は図19に見られる破線で囲んだ部分を拡大して表す要部切断側面図であり、図19に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味をもつものとする。
図に依れば、第1のクラッド部43の裏面、即ち、面型光素子42に対向する部分にレンズ43Bが形成され、面型光素子42がレーザであるとした場合、出射光がレンズ43Bで集束されてから第1のクラッド部43の溝に埋め込まれたコア部44に入射するようになっていて、コア部44の表出面と第1のクラッド部43の曲面43Aとは第2のクラッド部45で覆われて一体化されている。
図21は図19について説明した光モジュールを表す要部上面図であり、図19及び図20に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味をもつものとする。
第1の実施の形態の光導波路に於ける第1のクラッド部43は、プリント基板41に対し、それぞれに設けた位置合わせピン孔に位置合わせピン48を挿通することに依って位置決めされ、面型光素子42とレンズ43Bが簡単且つ正確に対向し、そして、光ファイバリボン46が取り付けられたMT型光コネクタ47は、第1のクラッド部43に対し、それぞれに設けた位置合わせピン孔に位置合わせピン49を嵌挿することに依って位置決めされ、光ファイバリボン46とコア部44が簡単且つ正確に対向するようになっている。
図22は第1の実施の形態の実施例である光導波路の組み立てについて説明する為の要部分解斜面図であり、図19乃至図21に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味をもつものとする。
図22に依れば、第1のクラッド部43に図21に見られる位置合わせピン48が嵌合される位置合わせピン孔43D、同じく位置合わせピン49が嵌合される位置合わせピン孔43E、第2のクラッド部45が嵌装される嵌合孔43Fがそれぞれ形成されている構造が明らかである。
第1のクラッド部43に於いて、嵌合孔43Fの入口から曲面43Aの下方に至る上面には、コア部44が埋め込まれる複数条の溝(図示せず)が形成されていて、それ等の溝には、液状紫外線硬化樹脂を充填し、その後、嵌合孔43Fには、第2のクラッド部45を嵌装する。
図23乃至図26は第1のクラッド部の構造を詳細に説明する為の要部切断側面図、要部下面図、要部正面図、拡大要部正面図であり、図19乃至図22に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味をもつものとする。
図23及び図24から明らかなように、第1のクラッド部43の下面には凹所43Cが形成され、従って、凹所43Cの周囲は壁43Gになっていて、その壁43Gは、第1のクラッド部43をプリント基板41に取り付けた場合、面型光素子42を外部のごみなどから遮断する封止構造を実現する。
図24から明らかなように、壁43Gの部分には位置合わせピン孔43Dが形成され、また、凹所43C内に於いてコア部44が埋め込まれる溝と対向する適所にはレンズ43Bが形成されている。
図25から明らかなように、第1のクラッド部43の正面には第2のクラッド部45を嵌装する嵌合孔43Fが開口され、その周囲の適所には位置合わせピン孔43Eが形成されている。図26には嵌合孔43Fの近傍が拡大して表されていて、嵌合孔43Fの上面にはコア部44を埋設する溝43Hを形成してあるのが看取される。
前記説明した第1のクラッド部43は、横断面形状が50〔μm〕角、且つ、曲率半径10〔mm〕であるコア部44を埋め込む溝の対応部、直径700〔μm〕の位置合わせピン孔の対応部、レンズ43Bの対応部などが形成されている射出成形用金型に対し、屈折率が1.50である溶融した熱可塑性樹脂(ポリオレフィン系樹脂)を充填し、射出成形することで作製される。
第2のクラッド部45は、コア部44が形成される曲面に対応する為の曲率半径が10〔mm〕である曲面をもつV字形状をもつ射出成形用金型に対し、屈折率が1.50である溶融した熱可塑性樹脂(ポリオレフィン系樹脂)を充填し、射出成形することで作製される。
前記のようにして作製された第1のクラッド部43に於ける溝43Hにコア材となる屈折率が1.55の液状紫外線硬化樹脂(エポキシ系樹脂或いはアクリル系樹脂など)が充填され、そして、溝43Hに流し込まれた液状紫外線硬化樹脂からなるコア材は、この後、嵌合孔43Fに第2のクラッド部45を挿入することで充填が完全になる。
第2のクラッド部45は、第1のクラッド部43の開口43Fから挿入し、紫外線を照射してコア材を硬化してコア部44とし、第1のクラッド部43と第2のクラッド部45とが接着されて光導波路が完成される。
更に詳細には、第1のクラッド部43に第2のクラッド部45を挿入した際、溝43H内のコア材は第2のクラッド部45に依って更に内部に押し込まれる状態となり、溝43Hを完全に埋めると共に溝43Hに入り切れずに溢れたコア材は第2のクラッド部45に依って薄く展延され、第1のクラッド部43と第2のクラッド部45とを接着する働きをすることになる。
前記のようにして作製された光導波路は、面型光素子42が搭載され、且つ、位置合わせピン孔が設けられたプリント基板41に位置合わせピン48を用いて固定され、光導波路の正面には光ファイバリボン46が取り付けられたMT型光コネクタ47が位置合わせピン49を用いて固定されることで光モジュールが完成する。
次に、第2の実施の形態について説明する。
図27は第2の実施の形態の光導波路構造体を用いた光モジュールの要部正面図、図28は図27のA−A断面図、図29は図27のコア部深さ方向の切断面図である。
図27及び図28に示す光モジュール50は、基板51と、基板51に実装された2つの面型光素子52、及び光導波路構造体60を有している。光導波路構造体60は、その底部にガイド構造(図示せず)を有しており、そのガイド構造に依り面型光素子52を挟んだ状態で基板51に固定されるようになっている。
光導波路構造体60は、これを基板51に固定したときの基板51面に対する垂直方向の切断面が円弧状に湾曲した曲面を有する第1のクラッド部61、第1のクラッド部61に比べて高い屈折率をもつ透明材料を用いてアレイ状に形成され光の伝播経路となるコア部62、及び第1のクラッド部61とコア部62を覆う第2のクラッド部63を有している。そして、図29から明らかなように、この第2の実施の形態の光導波路構造体60は、その第1のクラッド部61の凸面61A側に、その曲面の湾曲方向に延びる溝61Bが形成され、その溝61Bにコア部62が形成されている。
このように、第2の実施の形態の光導波路構造体60に於いては、円弧状に湾曲した曲面の凸面61A側に溝61Bを形成してそこにコア部62を設ける構成になっている。この点で、第1のクラッド部16の凹面(曲面16C)側に溝16Dを形成してそこにコア部17を設けた第1の実施の形態と相違している。
光導波路構造体60の第1のクラッド部61は、型を用いて形成可能であり、例えば、まずコア部62に相当する凸条をもった第1のブロックとそれに対応する構造をもった第2のブロックからなる金型でクラッド材料を成形し、溝61Bを有する第1のクラッド部61を形成する。そして、第1のクラッド部61の成形体の溝61Bにクラッド材料よりも高屈折率の透明材料を充填してコア部62を形成し、それらの上に第2のクラッド部63を例えばフィルム状のクラッド材料を貼り付けるなどして形成することに依り、光導波路構造体60が形成される。このように型成形技術を利用することに依り、光導波路構造体60を容易に形成することができる。
尚、前記した第1の実施の形態と同様、第1のクラッド部61は、射出成形やプレス成形などで形成することができるが、生産性を考慮すると射出成形が好適である。更に、機械切削、レーザアブレーション、サンドブラスト、プラズマ加工などを組み合わせて形成してもよい。また、光導波路構造体60には、プラスチック、ガラス、石英などの透明固体材料を用いることができる。それらの材料のうち、屈折率を考慮してクラッド材料とコア材料が選択されるが、成形性の面からはプラスチックや低融点ガラスが好適である。
また、この光導波路構造体60では、2つの面型光素子52を用い、1つにつき4本、計8本のコア部62が形成されているが、その数はこれに限定されるものではない。光導波路構造体60は、ここでは各コア部62の一端面が面型光素子52の直上にくるように基板51上に配設され、また、他端面が基板51面に対し略平行方向に向くように構成されている。
面型光素子52は、面発光型レーザなどの面型発光素子或いはフォトダイオードなどの面型受光素子であり、例えば、2つの面型光素子52のうち、一方を面型発光素子、他方を面型受光素子とすることが可能である。この場合、光モジュール50は、送受信モジュールとして機能することになる。また、両方に面型発光素子を用い光モジュール50を送信モジュールとして機能させたり、或いは両方に面型受光素子を用い光モジュール50を受信モジュールとして機能させたりしても構わない。尚、面型光素子52の数は2つに限定されるものではなく、また、その面型光素子52の数や種類に依ってコア部62の数を適宜変更することが可能である。
このような光モジュール50に対し、コア部62の他端側には光コネクタ70が配設され、この光コネクタ70に光ファイバ71が接続されるようになっている。面型光素子52が面型発光素子であれば、面型発光素子から出射した光がコア部62に入射しここでその進行方向を曲げられて光ファイバ71へと出射される。同様に、面型光素子52が面型受光素子であれば、光ファイバ71から出射した光がコア部62に入射しここでその進行方向を曲げられて面型受光素子へと出射される。
このような構成の光モジュール50に用いる光導波路構造体60は、従来のような高精度のミラーが不要で、レンズも必要に応じて一体成形することが可能である為、光軸調整が不要になる。それに依り、この光導波路構造体60は、光モジュール50に於いて、光の進行方向を概ね直角方向に曲げつつ面型光素子52と光ファイバ71との間を光結合することのできる、簡素で容易に製造可能な偏向光学系として機能する。
ここで、レンズを備えた光導波路構造体について説明する。
図30はレンズ一体型の光導波路構造体の要部正面図、図31は図30のB−B断面図である。
図30及び図31に示す光導波路構造体80は、第1のクラッド部81の断面円弧状の凸面81A側に、アレイ状に形成された8本のコア部82を有し、各コア部82の両端面に対向する位置に、第1のクラッド部81に一体に形成されたレンズ84をそれぞれ有している。そして、このような光導波路構造体80は、光モジュールにおいては、各レンズ84が面型光素子の受光面或いは発光面や、光ファイバコアの出射端面或いは入射端面に真っ直ぐ向き合うようにして配設する。
このようなレンズ84を設けることに依り、面型発光素子や光ファイバからコア部82に入射する光をレンズ84で集束し、或いはコア部82から面型受光素子や光ファイバへ出射する光をレンズ84で集束することができ、光の結合損失を低減することができる。
このように第2の実施の形態の光導波路構造体60,80は、光を伝播するコア部62,82が、第1のクラッド部61,81の凸面61A,81A側にその湾曲面に沿って形成され、これを第2のクラッド部63,83で覆い、直接或いはレンズ84を介して、面型光素子と光伝送媒体との間で光を効率良く遣り取りできるようになっている。尚、レンズ84は、コア部62の一方の端面との対向位置にのみ設けることも可能であるが、面型光素子と光伝送媒体との間で光を低損失で結合する為には、前述のように両端面に対向する位置に設けておくことが望ましい。
このほか、この第2の実施の形態においても、前記した第1の実施の形態と同様、光導波路構造体のコア部をテーパ構造にしたり、複数コア部間のピッチを光導波路構造体内部で変換する構造にしたりすることができる。
図32はテーパ構造のコア部を有する光導波路構造体の要部正面図、図33は図32のC−C断面図である。尚、図27及び図28に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味をもつものとする。
図32及び図33に示す光導波路構造体90は、面型光素子52の受光面積や発光面積と光ファイバ71や光コネクタ70のコア径や開口面積とが一致しない場合などの為に、第1,第2のクラッド部91,93に挟まれたコア部92が光の伝播方向に次第に横断面積を変化させるようなテーパ構造になっている。ここでは、面型光素子52の受光面積或いは発光面積に比べて光ファイバ71のコア径が大きく、コア部92の横断面積が面型光素子52側から光ファイバ71側に向かって次第に大きくなるように構成されている。これに依り、面型光素子52と光ファイバ71との間の光の結合損失が低減されるようになる。
尚、ここでは面型光素子52と光ファイバ71との間を光導波路構造体90で光結合する場合を例にして述べたが、このような構成の光導波路構造体90は、コア径の異なる光ファイバ間を光結合するような場合にも適用可能であり、それに依り、コア径の差に依って生じる光の結合損失を低減することができる。
図34はピッチが変換されたコア部を有する光導波路構造体の要部正面図、図35は図34のD−D断面図である。
図34及び図35に示す光導波路構造体100は、第1,第2のクラッド部101,103に挟まれたコア部102の一端側が250〔μm〕ピッチになるように形成され、他端側が500〔μm〕ピッチになるように形成されている。更に、各コア部102は、一端側から他端側に向かって横断面積が次第に大きくなるテーパ構造になっている。
このような光導波路構造体100は、例えば、面型光素子が250〔μm〕ピッチで配設され、光ファイバコアが500〔μm〕ピッチで配設されるような場合に適用することができる。それに依り、例えば250〔μm〕ピッチの面型レーザアレイと500〔μm〕ピッチのプラスチックファイバアレイのように、標準仕様でピッチが異なるもの同士を容易に低損失で光結合することができるようになる。
尚、ここでは各コア部102をテーパ構造とした場合を例にして述べたが、各コア部の幅は一定にし、端部間のピッチのみ変化させた構成としてもよい。
また、図36はスラブ構造のコア部を有する光導波路構造体の要部正面図、図37は図36のE−E断面図、図38は図36のコア部深さ方向の切断面図である。
図36乃至図38に示す光導波路構造体110は、凸面111Aを有する第1のクラッド部111に形成した幅広の溝111Bにコア部112が形成され、第2のクラッド部113がそのコア部112を覆ったスラブ構造になっている。このような構成の光導波路構造体110は、例えば、コア部112への光の入射角度を適当に設定し、光の直進性を利用して、コア部112内を伝播する光を斜め方向に進行させるといったことが可能になる。
尚、前記の光導波路構造体90,100,110は、勿論、光の結合損失を低減する為、そのコア部92,102,112の端面に対向する位置に、図30及び図31に示したのと同様にして第1のクラッド部91,101,111にレンズを設けた構成としてもよい。
図39乃至図44はレンズ一体型の光導波路構造体を形成する場合の概略を説明する為の図であり、図39、図41、図43が要部正面を、また、図40、図42、図44が要部切断側面をそれぞれ示し、更に、要部正面と要部切断側面とは図番の順でそれぞれ対応している。尚、図40には図39のF−F断面を、図42には図41のG−G断面を、図44には図43のH−H断面を、それぞれ示している。また、図39乃至図44では、図30及び図31に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味をもつものとする。
まず、曲面、及び曲面のコア部を埋め込む位置に断面形状50〔μm〕角で曲率半径10〔mm〕の溝を形成する為の凸条をもった第1のブロックとそれに対応する構造をもった第2のブロックからなる射出成形用金型に、透明なクラッド材料を充填し、射出成形を行う。これに依り、図39及び図40に示すような構成の第1のクラッド部81が形成される。第1のクラッド部81を形成する為のクラッド材料には、屈折率1.50の熱可塑性樹脂(ポリオレフィン系樹脂)を用いる。
形成した第1のクラッド部81は、断面円弧状の凸面81Aを有し、その凸面81A上のコア部形成予定領域に複数の溝81Bが形成されている。各溝81Bの両端に対向する適所には、レンズ84が形成されており、底部には、基板に固定する為のガイド構造81Cが形成されている。
この第1のクラッド部81の内部は空洞81Dになっている。このように空洞81Dを形成することに依り、部品の軽量化、低コスト化が実現される。また、このような空洞81Dを形成することに依り、光導波路構造体80を基板に固定する際、その基板に実装されているチップなどをこの空洞81D内に収めることも可能になり、光モジュールの小型化が図られると共に、基板上のチップレイアウトの自由度を増すことができるようになる。
更に、第1のクラッド部81の下面には凹所81Eが形成されて、凹所81Eの周囲は壁になっており、第1のクラッド部81が基板に取り付けられたときに、その基板に実装されている面型光素子を外部のごみなどから遮断する封止構造を実現する。
尚、第1のクラッド部81は、凸面81Aと、レンズ84が形成されて光コネクタ70に対向する側の壁81F、更にそれらを結ぶ側壁81Gを有し、前記の空洞81Dは、これらに囲まれた空間で構成されるが、これらのうち側壁81Gは必ずしも設けておくことを要しない。但し、コア部82の光の伝播方向に加えられる力に対する強度を確保する為には、側壁81Gを設けておくことが望ましい。コア部82の光の伝播方向に加えられる力としては、例えば、後述のような第2のクラッド部83の貼り付け時に加わる力や液状コア材料82Aの紫外線硬化時に生じる応力、或いは光導波路構造体80の基板51への取り付け時に加わる力などが挙げられる。
次いで、図41及び図42に示すように、第1のクラッド部81の凸面81Aにディスペンサを用いて適量の液状コア材料82Aを滴下する。この液状コア材料82Aには、屈折率1.55で第1のクラッド部81のクラッド材料に比べて高屈折率の液状紫外線硬化樹脂(エポキシ系樹脂或いはアクリル系樹脂など)を用いる。
次いで、図43及び図44に示すように、第1のクラッド部81と屈折率が等しいクラッド材料からなり、厚みが50〔μm〕のフィルム形状の第2のクラッド部83を、液状コア材料82Aが滴下された凸面81Aに貼り付ける。貼り付け時には、溝81Bに液状コア材料82Aが充填されるとともに、第1,第2のクラッド部81,83間に余剰の液状コア材料82Aの薄膜82Bが残るように貼り合わせる。但し、図43に於いては、この薄膜82Bはその図示を省略している。
貼り合わせの際には、シリコンゴムのような柔らかい素材を用い、それを第2のクラッド部83の上から一定の圧力で押さえ付け、その状態で紫外線を照射する。第2のクラッド部83が押さえ付けられることで、液状コア材料82Aは薄く展延される。そして、液状コア材料82Aは紫外線照射に依り硬化し、溝81B内で硬化した液状コア材料82Aに依ってコア部82が形成されるとともに、第1のクラッド部81と第2のクラッド部83はその間に残った薄膜82Bに依って接着される。
尚、第1のクラッド部81と第2のクラッド部83の間に接着層として残す薄膜82Bの厚さは、ディスペンサに依る滴下量と硬化時に印加する圧力でコントロールする。但し、クロストークなどの問題を避ける為、この薄膜82Bは膜厚0.5〔μm〕以下とすることが好ましい。
図45はレンズ一体型の光導波路構造体に於けるレンズ部分の拡大断面図である。
光導波路構造体80に於いて、第1のクラッド部81の端部は、コア部82が形成される溝81Bの終端箇所からレンズ84に至るまでのおよそ0.8〔mm〕〜1.0〔mm〕程度の領域では、溝81B深さ方向の厚みが第2のクラッド部83の側に次第に厚くなるように形成されている。これに依り、例えばコア部82の端面からの出射光が図中鎖線で示したような発散角をもって広がっても、これを低損失でレンズ84に集光することができる。
尚、この第1のクラッド部81に設けた突出部81Hに依り、液状コア材料82Aを滴下して第2のクラッド部83を貼り付ける際の余った液状コア材料82Aのレンズ84側への流出が防止されるようになっている。
図46はレンズ一体型の光導波路構造体を用いた光モジュールの要部正面図、図47は図46のI−I断面図である。尚、図27乃至図31に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味をもつものとする。
前記のようにして形成された光導波路構造体80を用いて光モジュール50が形成される。光導波路構造体80は、面型光素子52が実装された基板51に面型光素子52を挟んだ状態でガイド構造81Cに依って固定される。その際、光導波路構造体80は、そのコア部82の端部に設けられたレンズ84が面型光素子52に対向するように固定される。また、レンズ84が設けられている他端部には、光ファイバ71が取り付けられた光コネクタ70が、光ファイバ71のコアと光導波路構造体80のコア部82とが光結合するように固定される。
尚、光導波路構造体80の基板51への固定、及び光コネクタ70の光導波路構造体80への固定は、例えば、第1の実施の形態の場合と同様、予め互いの適所に位置合わせピンとピン孔を形成しておき、組み立て時にその位置合わせピンをピン孔に嵌合することに依り行うことができる。例えばここでは、位置合わせピンとして設けたガイド構造81Cを基板51に設けたピン孔に嵌合することに依り光導波路構造体80を基板51に固定している。
このような方法に依り、光導波路構造体80は位置合わせされた状態で基板51に取り付けられ、また、光コネクタ70及び光ファイバ71は位置合わせされた状態で光モジュール50の光導波路構造体80に取り付けられる。光導波路構造体80のコア部82に入射した光は、その進行方向を緩除に略直角に曲げられるようになる。
尚、以上の説明では、光導波路構造体に依ってそのコア部を伝播する光の進行方向を略直角に曲げる場合について述べたが、光の進行方向を曲げる角度はこれに限定されるものではなく、光モジュールの用途などに応じて設定することが可能である。
本発明に於いては、前記説明した諸形態を含め、多くの形態で実施することができ、以下、それを付記として例示する。
(付記1) 光の進行方向を曲げる為の曲面をもつと共に前記曲面に於ける光の進行方向に沿って形成された溝をもつ第1のクラッド部と、前記第1のクラッド部に比較して高い屈折率をもつ透明材料からなり、少なくとも前記溝を埋めるコア部と、少なくとも前記コア部の表出面を含む面を覆い、前記第1のクラッド部と一体化された第2のクラッド部と、を備えてなることを特徴とする光導波路構造体。
(付記2) 光の進行方向を緩徐に略直角方向に曲げる為の曲面をもつと共に前記曲面に於ける光の進行方向に沿って形成された溝をもつ第1のクラッド部と、前記溝を埋め前記第1のクラッド部に比較して高い屈折率をもつ透明材料からなるコア部と、前記コア部の表出面及び前記第1のクラッド部に於ける前記曲面を覆って一体化された第2のクラッド部と、を備えてなることを特徴とする光導波路構造体。
(付記3) 前記コア部に於ける光入出射端面に前記第1のクラッド部と一体に作製されたレンズが設置されてなることを特徴とする付記1或いは付記2記載の光導波路構造体。
(付記4) 光の進行方向を緩徐に略直角方向に曲げる為の曲面をもつと共に前記曲面に於ける光の進行方向に沿って形成された溝をもつ第1のクラッド部と、前記溝を埋め前記第1のクラッド部に比較して高い屈折率をもつ透明材料からなるコア部と、前記コア部の表出面及び前記第1のクラッド部に於ける前記曲面を覆って一体化された第2のクラッド部と、前記第1のクラッド部に於ける面型光素子との対向面に形成され且つ前記面型光素子を受容して外部と遮断する凹所と、前記第1のクラッド部の前記曲面に埋め込まれた前記コア部に於ける光入出射端面近傍であって且つ前記面型光素子と対向する位置に前記第1のクラッド部と一体に作製されたレンズと、前記第1のクラッド部に形成されて前記第1のクラッド部を基板に固定する際に位置合わせするガイド構造と、を備えてなることを特徴とする光導波路構造体。
(付記5) 前記ガイド構造は、ピンが挿通される位置合わせピン孔であることを特徴とする付記4記載の光導波路構造体。
(付記6) 前記第1のクラッド部の前記曲面に埋め込まれた前記コア部が光の伝播方向についてテーパ構造をなすことを特徴とする付記1乃至4の何れか1記載の光導波路構造体。
(付記7) 前記コア部がアレイ構造をなすと共に配列された各前記コア部のピッチが光入射端と光出射端とで異なることを特徴とする付記1乃至6の何れか1記載の光導波路構造体。
(付記8) 断面円弧状に湾曲した曲面の凸面側に前記曲面の湾曲方向に延びる溝を有する第1のクラッド部と、前記溝を埋め入射した光が伝播されるコア部と、前記コア部を覆って前記曲面の凸面側に形成された第2のクラッド部と、を有することを特徴とする光導波路構造体。
(付記9) 前記コア部は、前記第1のクラッド部及び前記第2のクラッド部に比較して高い屈折率を有していることを特徴とする付記8記載の光導波路構造体。
(付記10) 前記第2のクラッド部は、前記コア部と同一材料の薄膜を介して前記第1のクラッド部に接着されていることを特徴とする付記8記載の光導波路構造体。
(付記11) 前記第1のクラッド部は、内部に光素子を受容することのできる凹所を有していることを特徴とする付記8記載の光導波路構造体。
(付記12) 前記第1のクラッド部は、前記溝に形成された前記コア部の端面近傍にレンズを有していることを特徴とする付記8記載の光導波路構造体。
(付記13) 前記第1のクラッド部は、前記溝に形成された前記コア部の前記端面から前記レンズに至るまでの領域が、前記溝の深さ方向の厚みが前記コア部を覆う前記第2のクラッド部の側に向かって次第に厚くなるように形成されていることを特徴とする付記12記載の光導波路構造体。
(付記14) 前記第1のクラッド部は、固定時の位置合わせを行うことのできるガイド構造を有していることを特徴とする付記8記載の光導波路構造体。
(付記15) 前記溝が形成される前記曲面に側壁が設けられていることを特徴とする付記8記載の光導波路構造体。
(付記16) 基板と、前記基板に実装された光素子と、前記光素子に入射する光或いは前記光素子から出射された光を伝播する光導波路構造体と、を有する光モジュールに於いて、断面円弧状に湾曲した曲面の凸面側に前記曲面の湾曲方向に延びる溝を有する第1のクラッド部と、前記溝を埋め光が伝播されるコア部と、前記コア部を覆って前記曲面の凸面側に形成された第2のクラッド部と、を備える光導波路構造体を有し、前記光導波路構造体は、前記コア部の端面が基板に実装された光素子の直上になるように配置されていることを特徴とする光モジュール。
(付記17) 前記第1のクラッド部は、前記溝に形成された前記コア部の端面近傍にレンズを有していることを特徴とする付記16記載の光モジュール。
第1の実施の形態の光導波路を用いて作製した光モジュールを表す要部切断側面図である。 第1の実施の形態の光導波路の一形態を作製する場合の概略を説明する為の要部側面図(その1)である。 第1の実施の形態の光導波路の一形態を作製する場合の概略を説明する為の要部正面図(その1)である。 第1の実施の形態の光導波路の一形態を作製する場合の概略を説明する為の要部側面図(その2)である。 第1の実施の形態の光導波路の一形態を作製する場合の概略を説明する為の要部正面図(その2)である。 第1の実施の形態の光導波路の一形態を作製する場合の概略を説明する為の要部側面図(その3)である。 第1の実施の形態の光導波路の一形態を作製する場合の概略を説明する為の要部正面図(その3)である。 光導波路にレンズを設けた形態を説明する為の要部側面図である。 光導波路にレンズを設けた形態を説明する為の要部正面図である。 テーパ構造のコア部をもつ光導波路の一形態を表す要部側面説明図である。 テーパ構造のコア部をもつ光導波路の一形態を表す要部正面説明図である。 テーパ構造のコア部をもつ光導波路の一形態を表す要部上面説明図である。 テーパ構造のコア部をもつ光導波路の他の形態を表す要部側面説明図である。 テーパ構造のコア部をもつ光導波路の他の形態を表す要部正面説明図である。 テーパ構造のコア部をもつ光導波路の他の形態を表す要部上面説明図である。 面型光素子アレイ及びプラスチックファイバアレイからなる光モジュールを表す要部上面図である。 図16に見られる光導波路の要部側面図である。 図16に見られる光導波路の要部正面図である。 第1の実施の形態の実施例を説明する為の光モジュールを表す要部切断側面図である。 図19に見られる破線で囲んだ部分を拡大して表す要部切断側面図である。 図19について説明した光モジュールを表す要部上面図である。 第1の実施の形態の実施例である光導波路の組み立てについて説明する為の要部分解斜面図である。 第1のクラッド部の構造を詳細に説明する為の要部切断側面図である。 第1のクラッド部の構造を詳細に説明する為の要部下面図である。 第1のクラッド部の構造を詳細に説明する為の要部正面図である。 第1のクラッド部の構造を詳細に説明する為の拡大要部正面図である。 第2の実施の形態の光導波路構造体を用いた光モジュールの要部正面図である。 図27のA−A断面図である。 図27のコア部深さ方向の切断面図である。 レンズ一体型の光導波路構造体の要部正面図である。 図30のB−B断面図である。 テーパ構造のコア部を有する光導波路構造体の要部正面図である。 図32のC−C断面図である。 ピッチが変換されたコア部を有する光導波路構造体の要部正面図である。 図34のD−D断面図である。 スラブ構造のコア部を有する光導波路構造体の要部正面図である。 図36のE−E断面図である。 図36のコア部深さ方向の切断面図である。 レンズ一体型の光導波路構造体を形成する場合の概略を説明する為の要部正面図(その1)である。 レンズ一体型の光導波路構造体を形成する場合の概略を説明する為の要部切断側面図(その1)である。 レンズ一体型の光導波路構造体を形成する場合の概略を説明する為の要部正面図(その2)である。 レンズ一体型の光導波路構造体を形成する場合の概略を説明する為の要部切断側面図(その2)である。 レンズ一体型の光導波路構造体を形成する場合の概略を説明する為の要部正面図(その3)である。 レンズ一体型の光導波路構造体を形成する場合の概略を説明する為の要部切断側面図(その3)である。 レンズ一体型の光導波路構造体に於けるレンズ部分の拡大断面図である。 レンズ一体型の光導波路構造体を用いた光モジュールの要部正面図である。 図46のI−I断面図である。 基板に対して光ファイバを垂直に配置した例を表す要部切断側面図である。 光の経路内の適所に傾斜ミラーを配設した例を表す要部切断側面図である。
符号の説明
41 プリント基板
42 面型光素子
43 第1のクラッド部
43A 光の進行方向を緩徐に直角方向に曲げる為の曲面
43B レンズ
43C 第1のクラッド部の裏面に形成されて面型光素子を覆う凹所
43D 位置合わせピン孔
43E 位置合わせピン孔
43F 第2のクラッド部が嵌装される嵌合孔
44 コア部
45 第2のクラッド部
46 光ファイバリボン
47 MT型光コネクタ
48 位置合わせピン
49 位置合わせピン

Claims (10)

  1. 光の進行方向を曲げる為の曲面をもつと共に前記曲面に於ける光の進行方向に沿って形成された溝をもつ第1のクラッド部と、
    前記第1のクラッド部に比較して高い屈折率をもつ透明材料からなり、少なくとも前記溝を埋めるコア部と、
    少なくとも前記コア部の表出面を含む面を覆い、前記第1のクラッド部と一体化された第2のクラッド部と、
    を備えてなることを特徴とする光導波路構造体。
  2. 光の進行方向を緩徐に略直角方向に曲げる為の曲面をもつと共に前記曲面に於ける光の進行方向に沿って形成された溝をもつ第1のクラッド部と、
    前記溝を埋め前記第1のクラッド部に比較して高い屈折率をもつ透明材料からなるコア部と、
    前記コア部の表出面及び前記第1のクラッド部に於ける前記曲面を覆って一体化された第2のクラッド部と、
    を備えてなることを特徴とする光導波路構造体。
  3. 前記コア部に於ける光入出射端面に前記第1のクラッド部と一体に作製されたレンズが設置されてなることを特徴とする請求項1或いは2記載の光導波路構造体。
  4. 光の進行方向を緩徐に略直角方向に曲げる為の曲面をもつと共に前記曲面に於ける光の進行方向に沿って形成された溝をもつ第1のクラッド部と、
    前記溝を埋め前記第1のクラッド部に比較して高い屈折率をもつ透明材料からなるコア部と、
    前記コア部の表出面及び前記第1のクラッド部に於ける前記曲面を覆って一体化された第2のクラッド部と、
    前記第1のクラッド部に於ける面型光素子との対向面に形成され且つ前記面型光素子を受容して外部と遮断する凹所と、
    前記第1のクラッド部の前記曲面に埋め込まれた前記コア部に於ける光入出射端面近傍であって且つ前記面型光素子と対向する位置に前記第1のクラッド部と一体に作製されたレンズと、
    前記第1のクラッド部に形成されて前記第1のクラッド部を基板に固定する際に位置合わせするガイド構造と、
    を備えてなることを特徴とする光導波路構造体。
  5. 前記第1のクラッド部の前記曲面に埋め込まれた前記コア部が光の伝播方向についてテーパ構造をなすことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1記載の光導波路構造体。
  6. 断面円弧状に湾曲した曲面の凸面側に前記曲面の湾曲方向に延びる溝を有する第1のクラッド部と、
    前記溝を埋め入射した光が伝播されるコア部と、
    前記コア部を覆って前記曲面の凸面側に形成された第2のクラッド部と、
    を有することを特徴とする光導波路構造体。
  7. 前記第2のクラッド部は、前記コア部と同一材料の薄膜を介して前記第1のクラッド部に接着されていることを特徴とする請求項6記載の光導波路構造体。
  8. 前記第1のクラッド部は、前記溝に形成された前記コア部の端面近傍にレンズを有していることを特徴とする請求項6記載の光導波路構造体。
  9. 前記第1のクラッド部は、前記溝に形成された前記コア部の前記端面から前記レンズに至るまでの領域が、前記溝の深さ方向の厚みが前記コア部を覆う前記第2のクラッド部の側に向かって次第に厚くなるように形成されていることを特徴とする請求項8記載の光導波路構造体。
  10. 基板と、前記基板に実装された光素子と、前記光素子に入射する光或いは前記光素子から出射された光を伝播する光導波路構造体と、を有する光モジュールに於いて、
    断面円弧状の曲面の凸面側に前記曲面に沿って形成された溝を有する第1のクラッド部と、
    前記溝を埋め光が伝播されるコア部と、
    前記コア部を覆って前記曲面の凸面側に形成された第2のクラッド部と、
    を備える光導波路構造体を有し、
    前記光導波路構造体は、前記コア部の端面が基板に実装された光素子の直上になるように配置されていることを特徴とする光モジュール。
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Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007003817A (ja) * 2005-06-23 2007-01-11 Fujitsu Ltd 光導波路構造体、光モジュールおよびレンズアレイ
JP2007147751A (ja) * 2005-11-24 2007-06-14 Sumitomo Electric Ind Ltd 光導波路の作製方法
JP2007264033A (ja) * 2006-03-27 2007-10-11 Fujitsu Ltd 光モジュール、光伝送システム、光モジュールの製造方法
JP2008015265A (ja) * 2006-07-06 2008-01-24 Fujitsu Component Ltd 光電変換モジュール及び高速伝送用コネクタ
JP2008015264A (ja) * 2006-07-06 2008-01-24 Fujitsu Component Ltd 光電変換モジュール及び高速伝送用コネクタ
JP2008040264A (ja) * 2006-08-08 2008-02-21 Fujitsu Component Ltd 光コネクタ
JP2008134444A (ja) * 2006-11-28 2008-06-12 Fujitsu Ltd 光モジュール及び光導波路構造体
JP2008158445A (ja) * 2006-12-26 2008-07-10 Fujitsu Ltd 光導波路構造体の製造方法及び製造装置
JP2009168850A (ja) * 2008-01-10 2009-07-30 Fujitsu Ltd 光コネクタ及び光コネクタの製造方法
JP2009169001A (ja) * 2008-01-15 2009-07-30 Fujitsu Ltd 光コネクタ及び評価方法
JP2009223184A (ja) * 2008-03-18 2009-10-01 Fujitsu Ltd 光導波路構造体及びその製造方法、光モジュール
JP2009258458A (ja) * 2008-04-18 2009-11-05 Fujitsu Ltd 光導波路の製造方法及びその製造装置
US7630593B2 (en) 2006-02-09 2009-12-08 Fujitsu Component Limited Optical waveguide member, optical waveguide assembly, and optical module
JP2009300842A (ja) * 2008-06-16 2009-12-24 Fujitsu Component Ltd 光導波路保持部材の取付構造及び取付方法
JP2010078849A (ja) * 2008-09-25 2010-04-08 Fujitsu Ltd 光導波路構造体
JP2010281988A (ja) * 2009-06-04 2010-12-16 Fujitsu Ltd 光モジュール及び光導波路構造体
JP2011145494A (ja) * 2010-01-15 2011-07-28 Yazaki Corp 曲げ光導波路構造体、光送受信モジュール、及び光コネクタモジュール
US8431052B2 (en) 2010-01-21 2013-04-30 Fujitsu Limited Manufacturing apparatus and method for optical waveguide structure
JP2013142717A (ja) * 2012-01-06 2013-07-22 Hitachi Chemical Co Ltd 光導波路
WO2013157287A1 (ja) * 2012-04-16 2013-10-24 独立行政法人産業技術総合研究所 光モジュール
US9075208B2 (en) 2006-07-06 2015-07-07 Fujitsu Component Limited Method for assembling a photoelectric conversion module
JP2016057383A (ja) * 2014-09-08 2016-04-21 住友電気工業株式会社 光モジュール
JP2016224347A (ja) * 2015-06-02 2016-12-28 富士通コンポーネント株式会社 光モジュール

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007140179A (ja) * 2005-11-18 2007-06-07 Seiko Epson Corp 光モジュールおよびその製造方法
JP4860713B2 (ja) * 2006-03-06 2012-01-25 モレックス インコーポレイテド 光ファイバデータリンク
KR100851973B1 (ko) * 2006-11-02 2008-08-12 삼성전자주식회사 굽은 도파로, 이의 제조방법, 굽은 도파로를 이용한 광전송모듈 및 굽은 도파로를 채용한 열보조 자기기록 헤드
JP2008209767A (ja) * 2007-02-27 2008-09-11 Fujitsu Ltd 光モジュール及びその製造方法
US20080260328A1 (en) * 2007-04-20 2008-10-23 3M Innovative Properties Company Led light extraction bar and injection optic for thin lightguide
US20080260329A1 (en) * 2007-04-20 2008-10-23 3M Innovative Properties Company Lightguides having curved light injectors
JP4819000B2 (ja) * 2007-07-11 2011-11-16 富士通コンポーネント株式会社 光導波路保持部材及び光トランシーバ
JP5102550B2 (ja) * 2007-07-13 2012-12-19 富士通コンポーネント株式会社 光導波路保持部材及び光トランシーバ
JP5063510B2 (ja) * 2008-07-01 2012-10-31 日東電工株式会社 光学式タッチパネルおよびその製造方法
JP4891952B2 (ja) * 2008-07-03 2012-03-07 日東電工株式会社 タッチパネル用光導波路およびそれを用いたタッチパネル
JP5600035B2 (ja) * 2010-06-30 2014-10-01 株式会社ディスコ ウエーハの分割方法
WO2012029370A1 (ja) * 2010-08-31 2012-03-08 京セラ株式会社 光伝送構造体およびその製造方法、ならびに光伝送モジュール
CN102486555A (zh) * 2010-12-04 2012-06-06 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 光纤传输系统
US9348090B2 (en) * 2012-02-27 2016-05-24 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical coupling element and manufacturing method
EP3336590B1 (en) * 2014-01-29 2019-03-13 Huawei Technologies Co., Ltd. Apparatus for coupling laser and optical fiber, and optical signal transmission system and transmission method
JP6294736B2 (ja) * 2014-04-03 2018-03-14 APRESIA Systems株式会社 集合光モジュール、光配線基板およびそれを用いた情報処理装置
US9594220B1 (en) * 2015-09-22 2017-03-14 Corning Optical Communications LLC Optical interface device having a curved waveguide using laser writing and methods of forming
CN105445870B (zh) * 2015-12-28 2018-12-25 华为技术有限公司 用于封装光发射模块的壳体和光发射模块
DE102017104108B4 (de) * 2017-02-28 2023-12-21 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronisches bauelement mit laserdiode
US10690857B2 (en) * 2017-06-21 2020-06-23 Ii-Vi Delaware Inc. Optical coupling systems
CN107884868A (zh) * 2017-11-21 2018-04-06 上海理湃光晶技术有限公司 一种复合光学穿戴显示波导器件的制备方法
US20220413218A1 (en) * 2019-11-26 2022-12-29 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Optical Waveguide

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6235304A (ja) 1985-08-09 1987-02-16 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> レンズ付き光導波路回路及びその製造方法
JPS63149608A (ja) * 1986-12-15 1988-06-22 Sumitomo Electric Ind Ltd 光フアイバの屈曲装置
JPH079492B2 (ja) 1987-04-24 1995-02-01 松下電工株式会社 光回路板の製法
EP0498169B1 (de) 1991-02-08 1995-12-20 Siemens Aktiengesellschaft Optoelektronisches Bauelement zum Aus- und Einkoppeln von Strahlung
JPH079492A (ja) 1993-06-28 1995-01-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd スクリュ式可塑化装置
JPH08327844A (ja) 1995-05-29 1996-12-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光導波路の作製方法
JPH10246827A (ja) 1997-03-05 1998-09-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光路変換器
EP1020747A4 (en) 1998-08-05 2003-01-02 Seiko Epson Corp OPTICAL MODULE
US6137929A (en) 1999-02-11 2000-10-24 Agilent Technologies, Inc. System and method for interfacing optical fibers with optical communications devices via an optical fiber faceplate
JP3609685B2 (ja) 2000-03-30 2005-01-12 Tdk株式会社 光導波路の製造方法
JP3945322B2 (ja) * 2002-06-27 2007-07-18 富士ゼロックス株式会社 光学素子およびその製造方法
JP2004109927A (ja) * 2002-09-20 2004-04-08 Fuji Xerox Co Ltd 高分子光導波路の製造方法
US20040120672A1 (en) * 2002-12-18 2004-06-24 Gabel Chong Waveguides with integrated lenses and reflective surfaces
US20040184704A1 (en) * 2003-03-17 2004-09-23 Bakir Muhannad S. Curved metal-polymer dual-mode/function optical and electrical interconnects, methods of fabrication thereof, and uses thereof

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007003817A (ja) * 2005-06-23 2007-01-11 Fujitsu Ltd 光導波路構造体、光モジュールおよびレンズアレイ
JP4704126B2 (ja) * 2005-06-23 2011-06-15 富士通株式会社 光モジュール
JP2007147751A (ja) * 2005-11-24 2007-06-14 Sumitomo Electric Ind Ltd 光導波路の作製方法
US7630593B2 (en) 2006-02-09 2009-12-08 Fujitsu Component Limited Optical waveguide member, optical waveguide assembly, and optical module
US7609922B2 (en) 2006-03-27 2009-10-27 Fujitsu Limited Optical module, optical transmission system, and fabrication method for optical module
JP2007264033A (ja) * 2006-03-27 2007-10-11 Fujitsu Ltd 光モジュール、光伝送システム、光モジュールの製造方法
JP2008015265A (ja) * 2006-07-06 2008-01-24 Fujitsu Component Ltd 光電変換モジュール及び高速伝送用コネクタ
JP2008015264A (ja) * 2006-07-06 2008-01-24 Fujitsu Component Ltd 光電変換モジュール及び高速伝送用コネクタ
US9075208B2 (en) 2006-07-06 2015-07-07 Fujitsu Component Limited Method for assembling a photoelectric conversion module
JP2008040264A (ja) * 2006-08-08 2008-02-21 Fujitsu Component Ltd 光コネクタ
JP2008134444A (ja) * 2006-11-28 2008-06-12 Fujitsu Ltd 光モジュール及び光導波路構造体
JP2008158445A (ja) * 2006-12-26 2008-07-10 Fujitsu Ltd 光導波路構造体の製造方法及び製造装置
JP2009168850A (ja) * 2008-01-10 2009-07-30 Fujitsu Ltd 光コネクタ及び光コネクタの製造方法
JP2009169001A (ja) * 2008-01-15 2009-07-30 Fujitsu Ltd 光コネクタ及び評価方法
JP2009223184A (ja) * 2008-03-18 2009-10-01 Fujitsu Ltd 光導波路構造体及びその製造方法、光モジュール
JP2009258458A (ja) * 2008-04-18 2009-11-05 Fujitsu Ltd 光導波路の製造方法及びその製造装置
US7894691B2 (en) 2008-06-16 2011-02-22 Fujitsu Component Limited Mounting configuration and method of optical waveguide holding member
JP2009300842A (ja) * 2008-06-16 2009-12-24 Fujitsu Component Ltd 光導波路保持部材の取付構造及び取付方法
JP2010078849A (ja) * 2008-09-25 2010-04-08 Fujitsu Ltd 光導波路構造体
JP2010281988A (ja) * 2009-06-04 2010-12-16 Fujitsu Ltd 光モジュール及び光導波路構造体
JP2011145494A (ja) * 2010-01-15 2011-07-28 Yazaki Corp 曲げ光導波路構造体、光送受信モジュール、及び光コネクタモジュール
US8431052B2 (en) 2010-01-21 2013-04-30 Fujitsu Limited Manufacturing apparatus and method for optical waveguide structure
JP2013142717A (ja) * 2012-01-06 2013-07-22 Hitachi Chemical Co Ltd 光導波路
WO2013157287A1 (ja) * 2012-04-16 2013-10-24 独立行政法人産業技術総合研究所 光モジュール
JP2016057383A (ja) * 2014-09-08 2016-04-21 住友電気工業株式会社 光モジュール
JP2016224347A (ja) * 2015-06-02 2016-12-28 富士通コンポーネント株式会社 光モジュール

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