JP2007057978A - Optical component and optical module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学部品および光モジュールに関し、より詳細には、光素子や第1の光波伝達部などと第2の光波伝達部との接続を良好に行う光学部品および光モジュールに関する。 The present invention relates to an optical component and an optical module, and more particularly, to an optical component and an optical module that satisfactorily connect an optical element, a first light wave transmission unit, and the like to a second light wave transmission unit.
近年、高度情報化に伴い大容量の情報を伝達したいという要望から、高速で大容量の情報が伝達可能な光通信システムが注目されている。このような光通信システムにおいて、高速で大容量な通信網を構築する伝送媒体として光ファイバが用いられており、この光ファイバを大容量化するための技術として、WDM(Wavelength Division Multiplexing)技術が注目されている。 In recent years, optical communication systems capable of transmitting large volumes of information at high speed have attracted attention because of the desire to transmit large volumes of information with the advancement of information technology. In such an optical communication system, an optical fiber is used as a transmission medium for constructing a high-speed and large-capacity communication network. As a technique for increasing the capacity of this optical fiber, a WDM (Wavelength Division Multiplexing) technique is used. Attention has been paid.
このWDMでは、例えば、平面型光導波路(PLC;Planer Lightwave Circuit)などの光導波路と、受光素子等の光素子を備えた光キャリアとを高精度に結合して、光モジュール上に実装する場合がある。 In this WDM, for example, when an optical waveguide such as a planar lightwave circuit (PLC) and an optical carrier including an optical element such as a light receiving element are coupled with high accuracy and mounted on an optical module. There is.
このような光サブモジュールと光導波路との光モジュールへの実装について、特許文献1に記載されている。特許文献1では、光導波路基板の一方端には、光ファイバおよび半導体レーザダイオードが接続されており、他方端には、サブキャリアに取り付けられた誘電体多層膜フィルタが樹脂により貼り付けられている。 The mounting of such an optical submodule and an optical waveguide on an optical module is described in Patent Document 1. In Patent Document 1, an optical fiber and a semiconductor laser diode are connected to one end of an optical waveguide substrate, and a dielectric multilayer filter attached to a subcarrier is attached to the other end with a resin. .
また、特許文献2には、図1および図2に示す光モジュールが記載されている。
図1および図2において、光モジュール1は、シリコン基板2、シリコン基板2上に形成された光導波路3を備えている。また、光モジュール1には、受光素子支持用キャリア4が実装されている。光導波路3は、シリコン基板2上に形成したコア5と、このコア5の周囲に設けたクラッド6とを含んでいる。コア5は、導波路パタンが上方から見てY形になるように形成している。
1 and 2, the optical module 1 includes a
特許文献2では、キャリア4は、セラミックによって角柱形に形成して外面にメタライズ処理が施してある。このキャリア4は、一側面に受光素子(汎用の面型PD)7を半田付けするとともに、底面をシリコン基板2の凹部8に半田付けしている。受光素子7は、受光面がシリコン基板2の主面(基板面内方向)と直交する状態でキャリア4に固着させている。また、この受光素子7の固着位置は、キャリア4をシリコン基板2に実装した状態で受光面がコア5の端面に対向するように設定している。
In
キャリア4は、上記凹部8の底部に、受光素子7を実装した側面と、この側面に連なる二つの側面とを嵌合させている。また、この凹部8の形成位置および深さは、上述したようにキャリア4を嵌合させた状態で受光素子7が上記分岐路5の先端と対向するように設定している。特許文献2では、上記深さを有する凹部8にキャリア4を嵌め込むことによって、受光素子7とコア5との結合を行っている。
In the carrier 4, a side surface on which the light receiving element 7 is mounted and two side surfaces connected to the side surface are fitted to the bottom of the
さて、特許文献2に記載されている凹部8をシリコン基板2上に形成することは、従来では高精度に行うことができる。しかしながら、特許文献2では、サブキャリアであるキャリア4の外形およびキャリア4に形成されるパタンの精度が出ないため、キャリア4の所望の位置に受光素子7を高精度に配置するためには、複雑な工程を要し、困難であった。
Now, forming the
すなわち、従来では、サブキャリアの外形、またはサブキャリアに予め形成されたアライメントマークによって、サブキャリアと受光素子等の光素子との位置合わせを行っている。サブキャリアは通常、所定の無機材料等を焼結することによって得られるセラミックであるが、この焼結の際に熱膨張や熱収縮等によって、熱処理による製造誤差が生じてしまい、この製造誤差により外形が変化してしまう場合がある。このような製造誤差は、小さなオーダでの制御では影響が出てくる。よって、サブキャリアの外形によって、光素子をサブキャリアに形成すると、上記製造誤差によって、光素子に位置にばらつきが生じてしまう。よって、サブキャリアの外形により精度を出すことは難しい。 That is, conventionally, alignment between the subcarrier and an optical element such as a light receiving element is performed using the outer shape of the subcarrier or an alignment mark formed in advance on the subcarrier. The subcarrier is usually a ceramic obtained by sintering a predetermined inorganic material, etc., but during this sintering, a manufacturing error due to heat treatment occurs due to thermal expansion or contraction, and this manufacturing error causes The external shape may change. Such a manufacturing error has an influence in the control with a small order. Therefore, when the optical element is formed on the subcarrier due to the outer shape of the subcarrier, the optical element has a variation in position due to the manufacturing error. Therefore, it is difficult to obtain accuracy due to the outer shape of the subcarrier.
また、サブキャリアにアライメントマークを予め形成し、該アライメントマークを基に光素子の形成を行うことも考えられる。しかしながら、この場合も、上記サブキャリアを形成する際に生じる、熱処理による製造誤差により、アライメントマークは所定の位置からずれてしまう。よって、アライメントマークを基に、サブキャリアに光素子を実装する場合も、光素子の位置にばらつきが生じてしまうので、アライメントマークなどのパタンによっても精度を出すのは難しい。 It is also conceivable to form an alignment mark in advance on the subcarrier and form an optical element based on the alignment mark. However, also in this case, the alignment mark shifts from a predetermined position due to a manufacturing error caused by heat treatment that occurs when the subcarrier is formed. Therefore, even when an optical element is mounted on the subcarrier based on the alignment mark, the position of the optical element varies, so that it is difficult to obtain accuracy even by the pattern of the alignment mark.
このように、従来では、サブキャリアと光素子との位置合わせを高精度に行うことが難しいので、サブキャリアに備えられた光素子と、例えば、光波伝達部(導波路、光ファイバなど)との光軸の位置合わせを高精度に行うことが困難であった。 As described above, conventionally, since it is difficult to accurately align the subcarrier and the optical element, the optical element provided in the subcarrier and, for example, the light wave transmission unit (waveguide, optical fiber, etc.) It was difficult to align the optical axis with high accuracy.
また、例え、サブキャリアが有する光素子の光軸と光波伝達部の光軸とが一致するように、サブキャリアを精度良く配置したとしても、サブキャリアの接着の際にずれが生じることがある。よって、結果的にサブキャリアが有する光素子と光波伝達部との光軸がずれてしまい、高精度な結合を行うことは難しい。 In addition, even if the subcarriers are accurately arranged so that the optical axis of the optical element included in the subcarrier and the optical axis of the light wave transmission unit coincide with each other, deviation may occur when the subcarriers are bonded. . Therefore, as a result, the optical axes of the optical elements of the subcarrier and the light wave transmission unit are shifted, and it is difficult to perform highly accurate coupling.
さらに、例えば光素子として受光素子をサブキャリアに形成する場合、受光素子を光波伝達部からの光線に対して垂直に実装する必要があり、平面実装用の装置、素子を用いた実装が難しかった。 Furthermore, for example, when a light receiving element is formed on a subcarrier as an optical element, it is necessary to mount the light receiving element perpendicularly to the light beam from the light wave transmission unit, and it is difficult to mount using a plane mounting apparatus and element. .
上記高精度な結合についての課題は、サブキャリアと光波伝達部との結合に限られるものではなく、光波伝達部同士の結合についても当てはまる。例えば、高さの異なる導波路同士や、光軸の位置が異なる導波路同士を結合する際、損失を低減することが求められていた。 The problem regarding the above-described high-precision coupling is not limited to the coupling between the subcarrier and the light wave transmission unit, but also applies to the coupling between the light wave transmission units. For example, when coupling waveguides having different heights or waveguides having different optical axis positions, it has been desired to reduce the loss.
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、複雑な工程を要さず、光波伝達部と光素子との結合や、光波伝達部と光波伝達部との結合を良好に行うことが可能な光学部品および光モジュールを提供することにある。 The present invention has been made in view of such a problem, and the object thereof is not to require a complicated process, and is a combination of a light wave transmission unit and an optical element, or a light wave transmission unit and a light wave transmission unit. It is an object of the present invention to provide an optical component and an optical module that can be satisfactorily coupled.
本発明は、このような目的を達成するために、請求項1記載の発明は、所望の波長帯の光波に対して透過性を示す材料からなり、ほぼ直方体の光学部品であって、光波伝達部と結合する、前記光学部品の第1の面と、前記第1の面および該第1の面と対向する、前記光学部品の第2の面以外の面であって、所望の部材が形成される、前記光学部品の第3の面と、前記光学部品の各面について、前記第3の面以外の面の少なくとも一部に形成されたパラボラ形状のパラボラ部であって、前記光波伝達部から出射された光であって、前記第1の面から入射した入射光を前記第3の面の所定の領域に集光させるパラボラ部とを備え、前記入射光は、前記パラボラ部に入射させることを特徴とする。 In order to achieve such an object, the present invention according to claim 1 is a substantially rectangular parallelepiped optical component made of a material that transmits light waves in a desired wavelength band. A first surface of the optical component that is coupled to a portion, a surface other than the second surface of the optical component that faces the first surface and the first surface, and a desired member is formed A parabolic parabolic portion formed on at least a part of a surface other than the third surface with respect to the third surface of the optical component and each surface of the optical component, the light wave transmitting portion A parabolic unit that collects incident light incident from the first surface onto a predetermined region of the third surface, and the incident light is incident on the parabolic unit. It is characterized by that.
請求項2記載の発明は、所望の波長帯の光波に対して透過性を示す材料からなり、ほぼ直方体の光学部品であって、光波伝達部と結合する、前記光学部品の第1の面と、前記第1の面および該第1の面と対向する、前記光学部品の第2の面以外の面であって、所望の部材が形成される、前記光学部品の第3の面と、前記第1の面の、前記光波伝達部から出射された光が入射される領域を少なくとも含む第1の領域および、前記第3の面の所定の領域を少なくとも含む第2の領域の双方を少なくとも含むようにして、前記光学部品に形成された開口部と、前記光学部品の内部に形成された、前記開口部の壁面について、前記第1の面と対向する壁面および該壁面と隣接する壁面の少なくとも一部に形成されたパラボラ形状のパラボラ部であって、光波伝達部から出射された光であって、前記第1の面から入射した入射光を、前記第3の面の前記所定の領域に集光させるパラボラ部とを備え、前記入射光は、前記パラボラ部に入射させることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a first surface of the optical component that is made of a material that transmits light waves in a desired wavelength band, is a substantially rectangular parallelepiped optical component, and is coupled to the light wave transmission unit. A third surface of the optical component, which is a surface other than the first surface and the second surface of the optical component facing the first surface, on which a desired member is formed, The first surface includes at least both a first region including at least a region on which light emitted from the light wave transmission unit is incident and a second region including at least a predetermined region on the third surface. As described above, with respect to the opening formed in the optical component and the wall surface of the opening formed inside the optical component, at least a part of the wall surface facing the first surface and the wall surface adjacent to the wall surface. A parabola-shaped parabola part formed in A parabolic unit that condenses incident light incident from the first surface onto the predetermined region of the third surface, the light being emitted from the light wave transmission unit; It is made to enter into a parabolic part.
請求項3記載の発明は、所望の波長帯の光波に対して透過性を示す材料からなり、ほぼ直方体の光学部品であって、光波伝達部と結合する、前記光学部品の第1の面と、前記第1の面および該第1の面と対向する、前記光学部品の第2の面以外の面であって、所望の部材が形成される、前記光学部品の第3の面と、前記第1の面の、前記光波伝達部から出射された光が入射される領域を少なくとも含む第1の領域、および前記第3の領域の所定の領域を少なくとも含む第2の領域を繋ぐ空洞と、前記光学部品の内部に形成されたパラボラ状のパラボラ部であって、前記空洞において、前記光波伝達部から出射された光であって、前記第1の面から入射した入射光を、前記第3の面の前記所定の領域に集光させるパラボラ部とを備え、前記入射光は、前記パラボラ部に入射させることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a first surface of the optical component that is made of a material that is transparent to a light wave in a desired wavelength band, is a substantially rectangular parallelepiped optical component, and is coupled to the light wave transmission unit. A third surface of the optical component, which is a surface other than the first surface and the second surface of the optical component facing the first surface, on which a desired member is formed, A cavity connecting the first region of the first surface including at least a region where the light emitted from the light wave transmission unit is incident and the second region including at least a predetermined region of the third region; A parabolic parabolic portion formed inside the optical component, the light emitted from the light wave transmitting portion in the cavity, and the incident light incident from the first surface is A parabolic portion for condensing light on the predetermined area of the surface of the It is characterized in that is incident on the parabolic portion.
請求項4記載の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載の発明において、 前記パラボラ部に形成された、前記入射光を少なくとも反射する材料を含む反射膜をさらに備えることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, further comprising a reflective film that is formed on the parabolic portion and includes a material that reflects at least the incident light. .
請求項5記載の発明は、請求項4記載の発明において、前記材料は、前記入射光を反射することに加えて、所定の波長の光を透過させる材料であることを特徴とする。 The invention according to claim 5 is the invention according to claim 4, wherein the material is a material that transmits light of a predetermined wavelength in addition to reflecting the incident light.
請求項6記載の発明は、請求項4または5記載の発明において、前記材料は、誘電体多層膜であることを特徴とする。 The invention described in claim 6 is the invention described in claim 4 or 5, characterized in that the material is a dielectric multilayer film.
請求項7記載の発明は、請求項1乃至6のいずれかに記載の発明において、前記第3の面に形成される所望の部材は、光素子であることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to sixth aspects, the desired member formed on the third surface is an optical element.
請求項8記載の発明は、請求項1乃至6のいずれかに記載の発明において、前記第3の面に形成される所望の部材は、他の前記光学部品であり、前記第3の面は、前記他の光学部品の前記第3の面と接することを特徴とする。
The invention according to
請求項9記載の発明は、光波伝達部が形成された基板と、前記基板に実装された、請求項1乃至8のいずれかに記載の光学部品とを備え、前記光波伝達部から出射された光は、前記光学部品の第1の面から入射し、該入射光は、前記パラボラ部に入射することを特徴とする。 The invention according to claim 9 includes a substrate on which the light wave transmission unit is formed and the optical component according to any one of claims 1 to 8 mounted on the substrate, and is emitted from the light wave transmission unit. The light is incident from the first surface of the optical component, and the incident light is incident on the parabolic portion.
請求項10記載の発明は、請求項9記載の発明において、前記光学部品は複数個であり、前記複数個の光学部品は、直列または並列に配置されていることを特徴とする。 A tenth aspect of the present invention is characterized in that, in the ninth aspect of the invention, the optical component is provided in plural, and the plural optical components are arranged in series or in parallel.
請求項11記載の発明は、請求項9または10記載の発明において、前記基板上の、前記光学部品の第2の面側に形成された光素子をさらに備えることを特徴とする。 The invention described in claim 11 is the invention described in claim 9 or 10, further comprising an optical element formed on the second surface side of the optical component on the substrate.
以上説明したように、本発明によれば、光学部品の各面について、光波伝達部から出射された光を入射する第1の面と対向する第2の面および該面と隣接する面のうち、第3の面を除く面の少なくとも一部が、上記入射光が第3の面の所定の領域に集光するようなパラボラ状となり、パラボラ部を形成しているので、複雑な工程を要さず、光波伝達部と光素子との結合や、光波伝達部と光波伝達部との結合を良好に行うことが可能となる。 As described above, according to the present invention, for each surface of the optical component, among the second surface opposite to the first surface on which the light emitted from the light wave transmitting portion is incident and the surface adjacent to the second surface. Since at least a part of the surface excluding the third surface has a parabolic shape so that the incident light is condensed on a predetermined region of the third surface and forms a parabolic portion, a complicated process is required. In addition, the coupling between the light wave transmission unit and the optical element, and the coupling between the light wave transmission unit and the light wave transmission unit can be performed satisfactorily.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下で説明する図面で、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
(第1の実施形態)
図3(a)は、本実施形態に係る、サブキャリアの斜視図であり、図3(b)は、図3(a)のサブキャリアを矢印方向Pから見た側面図である。
図3(a)および(b)において、樹脂等の材料よりなる、ほぼ直方体のサブキャリア31は、その上面にメタル32およびマーカ33が形成されている。サブキャリア31の上面には、受光部35をサブキャリア31の上面側に配置した受光素子34が形成されており、受光素子34は、メタル32に接続されている。このように、メタル32と受光素子34とを接続することによって、メタル32を介して、受光素子34は、外部機器と信号のやり取りを行う。なお、サブキャリア31の材料としては、上記樹脂に限らずガラスによって作製しても良い。サブキャリア31の材料としては、所望の波長の光(サブキャリア31が結合するべき光波伝達部から出力される光の波長)を透過させる材料によって作製することが好ましい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings described below, components having the same function are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof is omitted.
(First embodiment)
FIG. 3A is a perspective view of a subcarrier according to the present embodiment, and FIG. 3B is a side view of the subcarrier of FIG.
3A and 3B, a substantially
このような、サブキャリア31上への受光素子34の実装は、サブキャリア31に形成されたマーカ33および、受光素子34の実装面に形成されたマーカ(不図示)を利用し、画像認識により位置を合わせ、ボンダなどにより実装が行われる。
Such mounting of the
なお、本明細書において、「光波伝達部」とは、導波路や光ファイバなど、光を伝達する手段を指す。 In the present specification, the “light wave transmission unit” refers to a means for transmitting light, such as a waveguide or an optical fiber.
サブキャリア31の各面について、光波伝達部から出射された光を入射する面38と対向する面および該面と隣接する面のうち、受光素子34が形成された面を除く面の少なくとも一部が、上記入射光が受光素子34に集光するようなパラボラ状となり、パラボラ部36を形成している。パラボラ部36の表面には、蒸着、スパッタ等により反射膜37が形成されている。なお、サブキャリア31を光波伝達部が形成されている基板に実装した際に、光波伝達部からの出射光がパラボラ部36に入射できるように、パラボラ部36の高さと光波伝達部の高さとを設定する。
Of each surface of the
このような構成により、サブキャリア31が結合すべき光波伝達部(不図示)から出射される光が、面38から入射する場合、該入射光は、パラボラ部36に形成された反射膜37にて反射すると、受光素子34の受光部35に集光する。このように、光が入射される面38と対向する側にパラボラ部36を設けると、パラボラ部36に入射する光はいずれの光も、集光して受光部35に入射する。よって、パラボラ部36が、結合させるべき光波伝達部と、受光素子34との光軸のずれを補正する役割を果たす。
With such a configuration, when light emitted from a light wave transmission unit (not shown) to which the
このとき、パラボラ部36から集光した光の焦点は、受光部35の受光面に含まれるように、サブキャリア31の形状や受光部35の位置を設定するのが好ましいが、上記焦点が受光部35の受光面に含まれていなくても、集光した光の適切な量の光が受光部35に入射できれば、上記焦点は、受光部35に含まれていなくてもよい。
なお、上記サブキャリア31は、金型により作製すれば良い。
At this time, it is preferable to set the shape of the
The
本実施形態では、反射膜37は、誘電体多層膜や金属などによって構成すればよい。また、反射膜37として、光の反射機能に加えて、光の透過機能を有する材料によって構成しても良い。上述のように、反射膜37として、誘電体多層膜を用いれば、サブキャリアをWDMフィルタとして機能させることができる。
In the present embodiment, the
以下で、本実施形態による、顕著な効果について説明する。
一つ目の効果としては、上述のようにサブキャリア31自体が、光波伝達部と結合する際の光軸のずれを補正する機能を有しているため、高さ方向、横方向の高い実装精度を必要としない。すなわち、高さ方向、横方向について高い精度で位置決めを行わなくても、上記結合を良好に行うことができる。
Below, the remarkable effect by this embodiment is demonstrated.
As a first effect, as described above, the
なお、本明細書において、「縦方向」とは、サブキャリア31に結合する光波伝達部の光軸方向であり、「横方向」とは、光波伝達部が形成されている基板の基板面内において、上記光軸方向と垂直方向である。また、「高さ方向」とは、上記基板面内に対して、垂直方向である。
In the present specification, the “vertical direction” is the optical axis direction of the light wave transmission unit coupled to the
図4(a)および(b)は、本実施形態に係る、横方向における、光軸のずれを補正する様子を示す図であり、図4(a)は、横方向における、光軸のずれを補正する様子を示す斜視図であり、図4(b)は、図4(a)の、サブキャリア31の入射面と対向する面側からみた、サブキャリア31の側面図である。
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing how the optical axis shift is corrected in the horizontal direction according to the present embodiment, and FIG. 4A is the optical axis shift in the horizontal direction. 4B is a side view of the
図4(a)および(b)に示されるように、光波伝達部40から出射した光41aは、サブキャリア31の面38から入射する。サブキャリア31に入射した光41aは、パラボラ部36に入射すると、反射膜37にて反射されて反射光41bとなる。この反射光41bは、パラボラ部36により集光し、受光素子34の受光部35へと入射する。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the light 41 a emitted from the light
一方、光波伝達部40をそのままの高さで横方向に移動させる。図4(a)および(b)では、この移動した光波伝達部を、符号42にて表記する。この光波伝達部42から出射した光43aについても、サブキャリア31の面38から入射し、該光43aは、パラボラ部36に入射して、反射膜37にて反射されて反射光43bとなる。この反射光43bは、パラボラ部36により集光し、受光素子34の受光部35へと入射する。
On the other hand, the light
このように、光波伝達部を、サブキャリア31の面38側に配置し、かつ光波伝達部からの出射光が面38を介してパラボラ部36に入射するように配置さえすれば、横方向における、その配置場所はいずれであっても、光波伝達部から出射した光は、受光部35に良好に入射する。よって、複雑な位置合わせ制御を行わなくても、光波伝達部と受光素子34との結合は良好なものとなる。
As described above, if the light wave transmission unit is disposed on the
図5は、本実施形態に係る、高さ方向における、光軸のずれを補正する様子を示す図であり、サブキャリア31の側面図である。
図5に示されるように、所定の高さの、光波伝達部51から出射した光52aは、サブキャリア31の面38から入射する。サブキャリア31に入射した光52aは、パラボラ部36に入射すると、反射膜37にて反射されて反射光52bとなる。この反射光52bは、パラボラ部36により集光し、受光素子34の受光部35へと入射する。
FIG. 5 is a side view of the
As shown in FIG. 5, the light 52 a emitted from the light
一方、光波伝達部51をそのままの横方向の位置で高さを方向に移動させる。図5では、この移動した光波伝達部を、符号53にて表記する。この光波伝達部53から出射した光54aについても、サブキャリア31の面38から入射し、該光54aは、パラボラ部36に入射して、反射膜37にて反射されて反射光54bとなる。この反射光54bは、パラボラ部36により集光し、受光素子34の受光部35へと入射する。
On the other hand, the height of the light
このように、光波伝達部を、サブキャリア31の面38側に配置し、かつ光波伝達部からの出射光が面38を介してパラボラ部36に入射するように配置さえすれば、高さ方向における、その配置場所はいずれであっても、光波伝達部から出射した光は、受光部35に良好に入射する。よって、複雑な位置合わせ制御を行わなくても、光波伝達部と受光素子34との結合は良好なものとなる。ただし、高さ方向については、パラボラ部36の高さが高さh1であるので、光波伝達部は、サブキャリア31の底面の高さよりも高く、かつ上記底面に高さh1を加えた高さよりも低い位置に配置する。
Thus, if the light wave transmission unit is arranged on the side of the
以上から分かるように、本実施形態では、光波伝達部からの出射光がサブキャリアの入射面を介してパラボラ部に入射するように、サブキャリアを配置することにより、高さ方向および横方向の高精度な位置決めを行わなくても、光波伝達部と、受光素子などの光素子との結合を良好に行うことができる。すなわち、光素子と光波伝達部との光軸合わせを精密にかつ再現性良く設定することができる。 As can be seen from the above, in the present embodiment, by arranging the subcarriers so that the light emitted from the light wave transmission unit is incident on the parabolic part via the incident surface of the subcarriers, Even if high-precision positioning is not performed, it is possible to satisfactorily combine the light wave transmission unit and an optical element such as a light receiving element. That is, the optical axis alignment between the optical element and the light wave transmission unit can be set accurately and with good reproducibility.
さらに、上述の良好な結合の際に、サブキャリアの実装精度に高いレベルを要求しないため、上記実装を極めて簡便に行うことが可能となる。 Furthermore, since the subcarrier mounting accuracy is not required to be high at the time of the above-described good coupling, the above mounting can be performed very simply.
2つ目の効果は、サブキャリアの、光波伝達部から出射された光が入射する入射面、該入射面に対向する面、およびサブキャリアを基板に実装する際の、基板と接する面以外の面(図3(a)および(b)では、サブキャリア31の上面)に、受光素子などの光素子が設けられているので、サブキャリアの上記実装の際、導波路部に突き合わせて実装する(密着して実装する)容易な実装方法が採用でき、縦方向の実装精度を必要としない。
The second effect is that the subcarrier other than the incident surface on which the light emitted from the light wave transmitting portion is incident, the surface facing the incident surface, and the surface in contact with the substrate when the subcarrier is mounted on the substrate. Since an optical element such as a light receiving element is provided on the surface (the upper surface of the
図6は、本実施形態に係る、サブキャリアを、光波伝達部が形成された基板に実装した光モジュールの断面図である。
図6において、シリコンベンチなどの基板61には、光波伝達部としての光導波路62を形成するための、段差63が形成されている。段差63上には、クラッド64とクラッド64に埋め込まれた導波路コア65を有する光導波路62が形成されており、段差63のサブキャリア31側の端面69と、光導波路62のサブキャリア31側の端面70とはほぼ一致している。これら段差63の端面69と、光導波路62の端面70とは、サブキャリア31の面38と接着剤などの樹脂66によって接着されている。また、サブキャリア31の受光素子34が形成されている面と対向する面は、基板61の面68と接着剤等の樹脂67によって接着されている。本実施形態では、サブキャリア31の固定を、樹脂67を用いずに、樹脂66のみによって行っても良い。
FIG. 6 is a cross-sectional view of an optical module according to the present embodiment in which subcarriers are mounted on a substrate on which a light wave transmission unit is formed.
In FIG. 6, a
なお、図6において、導波路コア65の、面68からの高さは、パラボラ部36の、面68からの高さよりも小さく設定されている。このように、それぞれの導波路コア65の高さを設定することによって、導波路コア65から出射された光は、適切にパラボラ部36に入射する。
In FIG. 6, the height of the
本実施形態では、高さ方向および横方向の高精度な位置決めは必要ないので、導波路コア65からの出射光がパラボラ部36に入射するようにしてから、サブキャリア31の面38を、端面69および端面70に突き当てるようにして、サブキャリア31の実装を行う。このとき、端面69と端面70とはほぼ一致しているので、サブキャリア31の面38との接着面積を広くすることができ、接着効果を高めることができる。また、この接着の際に、サブキャリア31の位置が多少ずれても、導波路コア65からの出射光がパラボラ部36に入射さえすれば、パラボラ部36および反射膜37により光軸のずれの補正が行われるので、導波路コア65と受光素子34との結合は良好に行われる。
In the present embodiment, since high-precision positioning in the height direction and the lateral direction is not required, the
なお、本実施形態では、光素子として受光素子を用いているが、これに限定されない。例えば発光素子など、光波伝達部と結合を行うものであれば、いずれの光素子であっても良い。 In the present embodiment, a light receiving element is used as the optical element, but the present invention is not limited to this. For example, any optical element may be used as long as it is coupled to the light wave transmission unit, such as a light emitting element.
図3(a)および(b)では、面38と対向する面側にパラボラ部36を形成しているが、図7(a)および(b)に示すように、面38側にもパラボラ部36および反射膜37を形成するようにしても良い。
3 (a) and 3 (b), the
図7(a)および(b)において、面38側にも、パラボラ部36と同様に、面73と対向する面および該面と隣接する面のうち、受光素子34が形成された面を除く面の少なくとも一部が、上記入射光が受光素子74に集光するようなパラボラ状となり、パラボラ部71を形成している。パラボラ部71の表面には、反射膜72が形成されている。
7 (a) and 7 (b), on the
このような構成では、面38から入射した光は、パラボラ部36に入射すると反射膜37にて反射して集光され、受光素子34の受光部35へと入射する。一方、面73から入射した光は、パラボラ部71に入射すると反射膜72にて反射して集光され、受光素子74の受光部75に入射する。
In such a configuration, when the light incident from the
この場合も、光波伝達部からの出射光がサブキャリアの入射面を介してパラボラ部に入射するように、サブキャリアを配置することにより、高さ方向および横方向の高精度な位置決めを行わなくても、光波伝達部と、受光素子などの光素子との結合を良好に行うことができる。 Also in this case, by positioning the subcarrier so that the emitted light from the light wave transmission portion enters the parabolic portion via the subcarrier incident surface, high-precision positioning in the height direction and the lateral direction is not performed. However, it is possible to satisfactorily couple the light wave transmission unit and the optical element such as the light receiving element.
なお、本実施形態では、パラボラ部36およびパラボラ部71は、それらを形成する面の一部に形成しているが、その目的は、パラボラ部に入射した光を、対応する受光素子に集光させることであるので、上記面の全部にパラボラ部を形成しても良い。なお、このとき、上記面において、サブキャリアを実装する基板と接する面については、実装時のサブキャリアの安定性を考慮すると、ある程度平坦な領域を設けるのが好ましい。
In the present embodiment, the
本実施形態では、サブキャリアに対して、光素子が形成されていない面の少なくとも一部に、少なくとも1つ以上のパラボラ部を設け、光素子が形成されている面および光素子が形成されている面と対向する面以外の面から光を入射すればよい。 In the present embodiment, at least one parabolic portion is provided on at least a part of the surface on which the optical element is not formed with respect to the subcarrier, and the surface on which the optical element is formed and the optical element are formed. Light may be incident from a surface other than the surface facing the surface.
なお、本実施形態において、パラボラ部には反射膜が形成されているが、形成しなくても良い。ただし、反射膜をパラボラ部に形成すると、パラボラ部に入射した光の反射率をさらに高めることができるので、好ましい。 In this embodiment, a reflective film is formed on the parabolic portion, but it may not be formed. However, it is preferable to form the reflective film on the parabolic portion because the reflectance of light incident on the parabolic portion can be further increased.
(第2の実施形態)
図8(a)は、本実施形態に係る、サブキャリアの斜視図であり、図8(b)は、図8(a)に示したサブキャリアの上面図であり、図8(c)は、図8(a)に示したサブキャリアの矢印方向Rから見た側面図である。
図8(a)〜(c)において、樹脂等の材料よりなるサブキャリア81は、その上面にマーカ82が形成されている。サブキャリア81の上面には、受光部84をサブキャリア81の上面側に配置した受光素子83が形成されている。なお、サブキャリア81の材料としては、上記樹脂に限らずガラスによって作製しても良い。サブキャリア81の材料としては、所望の波長の光(サブキャリア81が結合するべき光波伝達部から出力される光の波長)を透過させる材料によって作製することが好ましい。
(Second Embodiment)
FIG. 8A is a perspective view of a subcarrier according to the present embodiment, FIG. 8B is a top view of the subcarrier shown in FIG. 8A, and FIG. FIG. 9 is a side view of the subcarrier shown in FIG.
8A to 8C, a
また、サブキャリア81において、入射面である面85の、光波伝達部から出射された光が入射される領域および、受光素子83が形成された面の受光部84と対向する領域を少なくとも含む領域に、開口の開口部86が形成されている。この開口部86の壁面について、光波伝達部から出射された光を入射する面85と対向する壁面および該壁面と隣接する壁面の少なくとも一部が、面85からの入射光が受光素子83に集光するようなパラボラ状となり、パラボラ部87を形成している。パラボラ部87の表面には、反射膜88が形成されている。なお、サブキャリア81を光波伝達部が形成されている基板に実装した際に、光波伝達部からの出射光がパラボラ部87に入射できるように、パラボラ部87の高さと光波伝達部の高さとを設定する。
Further, in the
このような構成により、サブキャリア81が結合すべき光波伝達部(不図示)から出射される光が、面85から入射する場合、該入射光は、パラボラ部87に形成された反射膜88にて反射すると、受光素子83の受光部84に集光する。このように、光が入射される面85と対向する側にパラボラ部87を設けると、パラボラ部87に入射する光はいずれの光も、集光して受光部84に入射する。よって、第1の実施形態と同様に、パラボラ部87が、結合させるべき光波伝達部と、受光素子83との光軸のずれを補正する役割を果たす。
With such a configuration, when light emitted from a light wave transmission unit (not shown) to which the
このとき、パラボラ部87から集光した光の焦点は、受光部84の受光面に含まれるように、サブキャリア81の形状や受光部84の位置を設定するのが好ましいが、上記焦点が受光部84の受光面に含まれていなくても、集光した光の適切な量の光が受光部84に入射できれば、上記焦点は、受光部84に含まれていなくてもよい。
なお、上記サブキャリア81は、金型によって作製すれば良い。
At this time, it is preferable to set the shape of the
The
また、本実施形態では、図9(a)〜(c)に示すように、面85と、受光素子83が形成された面とを繋ぐ空洞89を形成しても良い。このとき、空洞89において、面85とは対向する側には、面85からの入射光が受光素子83に集光するようなパラボラ状となり、パラボラ部90を形成している。パラボラ部90の表面には、反射膜91が形成されている。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 9A to 9C, a
図9(a)〜(c)に示すような構成においても、サブキャリア81が結合すべき光波伝達部(不図示)から出射される光が、面85から入射する場合、該入射光は、パラボラ部90に形成された反射膜91にて反射すると、受光素子83の受光部84に集光する。
9 (a) to 9 (c), when light emitted from a light wave transmission unit (not shown) to which the
なお、図9(a)〜(c)において、空洞89中に、屈折率整合剤を充填しても良い。
9A to 9C, the
上述から分かるように、本実施形態においても、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。 As can be seen from the above, also in this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
(第3の実施形態)
本実施形態では、第1および第2の実施形態にて説明した、サブキャリアを実装した光モジュールについて説明する。
図10は、本実施形態に係るサブキャリアを実装した光モジュールの斜視図である。
図10において、シリコンベンチなどの基板101には、光波伝達部としての光導波路103を形成するための、段差102が形成されている。段差102上には、クラッド104とクラッド104に埋め込まれた導波路コア105を有する光導波路103が形成されており、段差102のサブキャリア31側の端面106と、光導波路103のサブキャリア31側の端面107とはほぼ一致している。これら段差102の端面106と、光導波路103の端面107とは、サブキャリア31の面38と接着剤などの樹脂によって接着されている。また、サブキャリア31の受光素子34が形成されている面と対向する面は、基板101の面108と接着剤等の樹脂によって接着されている。
(Third embodiment)
In the present embodiment, the optical module mounted with subcarriers described in the first and second embodiments will be described.
FIG. 10 is a perspective view of an optical module on which the subcarrier according to the present embodiment is mounted.
In FIG. 10, a
図10において、導波路コア105の、面108からの高さは、パラボラ部36の、面108からの高さよりも小さく設定されている。このように、それぞれの導波路コア105の高さを設定することによって、導波路コア105から出射された光は、適切にパラボラ部36に入射する。そして、この入射光は、パラボラ部36に形成された反射膜37によって、受光部35に集光するので、高さ方向および横方向の高精度な位置決めを行わなくても、光導波路103と、受光素子34との結合を良好に行うことができる。
In FIG. 10, the height of the
また、光波伝達部として、図11に示すような光ファイバを用いても良い。図11において、基板101の段差102には、光ファイバを配置するためのV溝111が形成されており、V溝111には、光ファイバ112が配置されており、段差102のサブキャリア31側の端面106と、光ファイバ112のサブキャリア31側の端面113とはほぼ一致している。これら段差102の端面107と、光ファイバ112の端面113とは、サブキャリア31の面38と接着剤などの樹脂によって接着されている。
Moreover, you may use an optical fiber as shown in FIG. 11 as a light wave transmission part. In FIG. 11, a V-
図11において、光ファイバ112の、面108からの高さは、パラボラ部36の、面108からの高さよりも小さく設定されている。
In FIG. 11, the height of the
また、本実施形態では、第1および第2の実施形態で説明したように、パラボラ部36に形成される反射膜37に、所定の波長の光を反射させる機能に加えて、所定の波長の光を透過させる機能を有する材料を用いても良い。
In the present embodiment, as described in the first and second embodiments, in addition to the function of reflecting light of a predetermined wavelength on the
図12は、本実施形態に係る、反射特性および透過特性を有する材料よりなる反射膜が形成されたサブキャリアを有する光モジュールの斜視図である。
図12において、サブキャリア31のパラボラ部36に形成される反射膜123は、所定の波長である第1の波長の光を反射し、所定の波長である第2の波長の光を透過する材料を含んでいる。よって、パラボラ部36に入射した光が第1の波長の光であれば、反射して受光素子34に集光する。一方、パラボラ部36に入射した光が第2の波長の光であれば、そのままパラボラ部36を透過する。
FIG. 12 is a perspective view of an optical module having a subcarrier on which a reflective film made of a material having reflection characteristics and transmission characteristics is formed according to the present embodiment.
In FIG. 12, the
また、図12において、基板101には、発光素子122を形成するための段差121が形成されている。この段差121上には、発光素子122が形成されている。このとき、図13から分かるように、発光素子122から出射された第2の波長の光131は、パラボラ部136にて屈折光132となるが、この屈折光132が適切に光導波路103に入射するように、発光素子122は配置されている。このような配置の調整は、段差121の面108からの高さを調節して行えば良い。すなわち、屈折光132が光導波路103に適切に入射するように、段差121の高さを調節すればよい。
In FIG. 12, a
図13から分かるように、光導波路103から出射された第1の波長の光133は、パラボラ部36に入射すると、反射膜123にて反射されて反射光134となり、受光素子24に集光する。一方、発光素子122から出射された第2の波長の光は、パラボラ部36に入射すると、反射膜123を透過し、光導波路103に適切に入射する。
As can be seen from FIG. 13, when the light 133 having the first wavelength emitted from the
このように、本実施形態によれば、1つの光学部品で、複数の光素子と光波伝達部との結合を良好に行うことができる。 As described above, according to this embodiment, it is possible to satisfactorily combine the plurality of optical elements and the light wave transmission unit with one optical component.
(第4の実施形態)
第3の実施形態では、本発明に係るサブキャリアを1つ用いた光モジュールについて説明したが、サブキャリアの個数はこれに限定されない。本実施形態では、複数のサブキャリアを用いた光モジュールについて説明する。
図14は、本実施形態に係る、2つのサブキャリアを直列に配置した光モジュールの斜視図である。
図14では、図10にて説明した光モジュールにおいて、第1のサブキャリア31の、面38と対向する側に、第2のサブキャリア141を配置している。サブキャリア141は、サブキャリア31と同様の構成である。
(Fourth embodiment)
Although the optical module using one subcarrier according to the present invention has been described in the third embodiment, the number of subcarriers is not limited to this. In the present embodiment, an optical module using a plurality of subcarriers will be described.
FIG. 14 is a perspective view of an optical module according to this embodiment in which two subcarriers are arranged in series.
In FIG. 14, in the optical module described in FIG. 10, the
なお、サブキャリア31とサブキャリア141との配置は、サブキャリア31のパラボラ部36側から出射した光が、サブキャリア141の面38に入射し、かつ、上記光が、サブキャリア141のパラボラ部36に入射するような配置であればいずれの配置であっても良い。
The
また、サブキャリア31のパラボラ部36に形成される反射膜と、サブキャリア141のパラボラ部36に形成される反射膜とは、光モジュールの設計に応じて選択すればよい。例えば、サブキャリア31に形成される受光素子34では、第1の波長の光を受光し、サブキャリア141に形成される受光素子34では、第2の波長の光を受光する場合は、サブキャリア31に形成される反射膜について、第1の波長の光は反射し、第2の波長の光は透過するように材料を選択する。一方、サブキャリア141に形成される反射膜については、第2の波長の光を反射する材料を選択すればよい。
The reflective film formed on the
また、サブキャリア31に形成される光素子(図14では、受光素子)と、サブキャリア141に形成される光素子(図14では、受光素子)とについて、光モジュールの設計に応じて設定すればよい。例えば、サブキャリア31の光素子とサブキャリア141の光素子との組み合わせとして、図14に示す受光素子と受光素子、受光素子と発光素子、発光素子と受光素子、発光素子と発光素子など、様々な組み合わせを適用できる。
Further, the optical element (light receiving element in FIG. 14) formed on the
図14では、2つのサブキャリアを直列に配置しているが、サブキャリアの個数はこれに限定されず、設計に応じて2つ以上のサブキャリアを直列に配置することができる。 In FIG. 14, two subcarriers are arranged in series. However, the number of subcarriers is not limited to this, and two or more subcarriers can be arranged in series according to the design.
また、本実施形態では、複数のサブキャリアを直列に配置するだけでなく、複数のサブキャリアを並列に配置することもできる。図15は、本実施形態に係る、サブキャリア2つ並列に配置した光モジュールの斜視図である。
図15では、図10にて説明した光モジュールにおいて、第1のサブキャリア31と並列してサブキャリア151が配置されている。サブキャリア151は、サブキャリア31と同様の構成である。
In this embodiment, not only a plurality of subcarriers are arranged in series, but also a plurality of subcarriers can be arranged in parallel. FIG. 15 is a perspective view of an optical module according to the present embodiment, in which two subcarriers are arranged in parallel.
In FIG. 15, in the optical module described with reference to FIG. 10, the
また、図15では、光導波路103は、導波路コア105に加えて、クラッド104に埋め込まれた導波路コア152を有している。よって、導波路コア105は、サブキャリア31に結合し、導波路コア152は、サブキャリア151に結合している。
このようなサブキャリアを並列に配置する場合においても、それぞれのサブキャリアに形成される光素子を、設計に応じてそれぞれ選択すればよい。
In FIG. 15, the
Even when such subcarriers are arranged in parallel, the optical elements formed on the respective subcarriers may be selected according to the design.
図16は、本実施形態に係る、3つのサブキャリアを用いた光送受信機の斜視図である。
図16において、シリコン等の基板161には、光ファイバを配置するためのV溝162が形成されており、V溝162には、光ファイバ163が配置されている。この光ファイバ163は、光ファイバを固定するための部材164によってV溝162に固定されている。また、基板161には、サブキャリアを配置するための、凹部165が形成されている。凹部165には、それぞれが本実施形態に係るパラボラ部を有する、サブキャリア166a〜166cが実装されている。
FIG. 16 is a perspective view of an optical transceiver using three subcarriers according to the present embodiment.
In FIG. 16, a V-
サブキャリア166aのパラボラ部169aには、1.55μm帯の波長の光を反射し、それ以外の波長の光は透過する反射膜170aが形成されている。また、サブキャリア166bのパラボラ部169bには、1.31μm帯の波長の光を反射し、それ以外の波長の光は透過する反射膜170bが形成されている。さらに、サブキャリア166cのパラボラ部169cには、1.49μm帯の波長の光を反射し、それ以外の波長の光は透過する反射膜170cが形成されている。
The
また、図16において、サブキャリア166aの上面には、1.55μm用の受光部168aをサブキャリア166aの上面側に配置した、1.55μm受信用受光素子167aが形成されている。また、サブキャリア166bの上面には、1.31μm用の発光部168bをサブキャリア166bの上面側に配置した、1.31μm送信用発光素子167bが形成されている。さらに、サブキャリア166cの上面には、1.49μm用の受光部168cをサブキャリア166cの上面側に配置した、1.49μm受信用受光素子167cが形成されている。
In FIG. 16, a 1.55 μm receiving
このような構成において、光ファイバ163から、1.49μm帯および1.55μm帯の光を多重化した光がサブキャリア166aに入射する。このとき、サブキャリア166aでは、パラボラ部169aに入射した多重化した光のうち、1.55μm帯の光が反射膜170aによって反射され、受光素子167aに集光される。反射膜170aによって反射されなかった光は、サブキャリア166bに入射する。この光のほとんどは1.49μm帯の光であるので、反射膜170bでは反射はほとんど起こらず、上記光は、そのまま透過してサブキャリア170cに入射する。このとき、サブキャリア166cでは、パラボラ部169cに入射した光のうち、1.49μm帯の光が反射膜170cによって反射され、受光素子167cに集光される。
In such a configuration, light obtained by multiplexing light in the 1.49 μm band and 1.55 μm band enters the
一方、発光素子167bから出射された、1.31μm帯の光は、パラボラ部169bに入射し、反射膜170bによって反射して、光ファイバ163の端面に集光する。
On the other hand, the 1.31 μm band light emitted from the
図16において、サブキャリア166aから出射した光が、サブキャリア166bのパラボラ部169bに入射し、かつサブキャリア166bから出射した光が、サブキャリア166cのパラボラ部169cに入射するようにさえ配置すれば、他の高度な実装制御を行わなくても、各サブキャリアに形成された光素子と、光波伝達部(図16では光ファイバ)との結合を良好に行うことができる。
In FIG. 16, as long as the light emitted from the
(第5の実施形態)
上述した本発明に係るパラボラ部を用いて、所望の部材と所望の部材との、複雑な工程を要さない、良好な結合は、光波伝達部と光波伝達部との接続にも適用できる。
図17は、本実施形態に係る、高さの異なる光導波路を、パラボラ部を有する光学部品によって結合する様子を示す図である。
(Fifth embodiment)
By using the parabola part according to the present invention described above, the desired connection between the desired member and the desired member without requiring a complicated process can be applied to the connection between the light wave transmission part and the light wave transmission part.
FIG. 17 is a diagram illustrating a state in which optical waveguides having different heights according to the present embodiment are coupled by an optical component having a parabolic portion.
図17において、シリコン等の基板171には、光波伝達部としての光導波路174を形成するための、段差172が形成されている。段差172上には、クラッド175とクラッド175に埋め込まれた導波路コア176を有する光導波路174が形成されている。また、基板171にはさらに、光波伝達部としての光導波路177を形成するための、段差173が形成されている。段差173上には、クラッド178とクラッド178に埋め込まれた導波路コア179を有する光導波路177が形成されている。段差173の高さは、段差172の高さよりも高い。すなわち、光導波路177は、光導波路174よりも高い位置に形成されている。基板171上の、段差172と段差173との間には、樹脂等の材料よりなる、ほぼ直方体の光学部品180が実装されている。
In FIG. 17, a
光学部品180は、光学部品の面183が導波路コア176の端面と対向するように配置されている。光学部品180の各面について、光導波路174から出射された光を入射する面183と対向する面および該面と隣接する面のうち、光学部品185が形成された面184を除く面の少なくとも一部が、上記入射光が光学部品185を形成した面に集光するようなパラボラ状となり、パラボラ部181を形成している。パラボラ部181の表面には、反射膜182が形成されている。なお、光学部品180を基板171に実装した際に、導波路コア176からの出射光がパラボラ部181に入射できるように、パラボラ部181の高さと導波路コア176の高さとを設定する。
The
光学部品180の面184には、光学部品185が形成されている。光学部品185には、パラボラ部181および反射膜182が形成されている。光学部品185の面186と、導波路コア179の端面とは対向している。
An
光学部品180および185の材料としては、上記樹脂に限らずガラスによって作製しても良い。光学部品180および185の材料としては、所望の波長の光(光学部品が結合するべき光波伝達部から出力される光の波長)を透過させる材料によって作製することが好ましい。
The material of the
このような構成において、導波路コア176から出射した光は、光学部品180のパラボラ部181に入射され、反射膜182によって反射されて、面184に集光する。面184に集光した光は、光学部品185に入射する。光学部品185に入射した光は、光学部品185のパラボラ部181に入射し、光学部品185の反射膜182によって反射されて、導波路コア179の端面に入射する。
In such a configuration, light emitted from the
上述のように、本実施形態においても、第1〜第4の実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、複雑な工程を行わなくても、光波伝達部と光波伝達部との結合を良好に行うことができる。 As described above, also in this embodiment, the same effects as those in the first to fourth embodiments can be obtained. That is, the light wave transmission unit and the light wave transmission unit can be well coupled without performing a complicated process.
なお、図17では、光学部品185の面186(導波路コア179と結合する面)を、光学部品の面183と反対方向に向けているがこれに限定されない。本実施形態では、光学部品において、パラボラ部が形成されていない面であって、光の出入力を行う面ではない面同士を接するようにして、各光学部品を接続することが重要であるので、光の出入力を行う面は、いずれの方向であっても良い。例えば、図18に示すように、光学部品180における光の入出力面である面183と、光学部品185における光の入出力面である面186とを同一の方向に向けても良い。
In FIG. 17, the
(第6の実施形態)
本実施形態では、サブキャリア上に設けられた、受光素子や発光素子等の光素子をキャップ等の封止構造によって封止している。図19(a)および(b)は、図3にて説明した本発明の一実施形態に係るサブキャリアの受光素子34にキャップ190を被せた構造を示す図である。
(Sixth embodiment)
In this embodiment, optical elements such as light receiving elements and light emitting elements provided on the subcarrier are sealed with a sealing structure such as a cap. FIGS. 19A and 19B are diagrams showing a structure in which a
図19(a)および(b)において、サブキャリア31の、受光素子34が形成されている面には、受光素子34を覆うように、ガラスよりなる、水分から受光素子34を守る手段としてのキャップ190が形成されている。このように、受光素子34はキャップ190によって封止されるので、水分等から受光素子を守り、光素子としての信頼性を確保することができる。
19A and 19B, the surface of the
なお、本実施形態において、キャップ190を構成する材料をガラスとしているが、これに限定されず、例えば、Siなど、水分を通さない、ないしは通過する水分の量を抑えることができる材料であればいずれの材料であっても良い。
In the present embodiment, the material constituting the
すなわち、本実施形態においてキャップを用いる目的は、光素子を所定の要因(上述においては水分)から守ることであるので、影響を軽減したい所定の要因に応じて、キャップの材料を選択すれば良い。例えば、受光素子34を紫外線から守りたい場合は、キャップ190の材料として、紫外線を吸収または反射する材料を選択すれば良いのである。
That is, the purpose of using the cap in the present embodiment is to protect the optical element from a predetermined factor (in the above case, moisture), and therefore, the material of the cap may be selected according to the predetermined factor whose influence is to be reduced. . For example, when it is desired to protect the
(第7の実施形態)
本実施形態では、サブキャリアの、光波伝達部からの入射光の入射面のうち、少なくとも該入射光が入射される領域を、該入射面に対して斜めにしている。図20(a)および(b)は、図3にて説明した本発明の一実施形態に係るサブキャリアの面38に傾斜面200を形成した構造を示す図である。
(Seventh embodiment)
In the present embodiment, of the incident surface of the incident light from the light wave transmission unit of the subcarrier, at least a region where the incident light is incident is inclined with respect to the incident surface. 20A and 20B are views showing a structure in which an
なお、本明細書において、「傾斜面」とは、サブキャリアなどの光学部品の一面の少なくとも所定の領域を傾斜させた面を指す。例えば、図20(b)において、面38と同一の面である仮想面201に対して、角度θ傾斜させた面が傾斜面200となる。
In the present specification, “inclined surface” refers to a surface in which at least a predetermined region of one surface of an optical component such as a subcarrier is inclined. For example, in FIG. 20B, a surface inclined by an angle θ with respect to the
図20(a)および(b)において、サブキャリア31の面38の、少なくとも光波伝達部(不図示)からの入射光が入射する領域には、傾斜面200が形成されている。このように、サブキャリア31の入射面である面38に傾斜面200を形成することにより、入射光は、傾斜面200の法線方向に対して所定の角度で入射することになる。よって、光波伝達部から入射された光が、サブキャリア31の面38にて反射するのを防止、ないしは軽減することができる。
In FIGS. 20A and 20B, an
なお、本実施形態では、サブキャリアへの入射光の反射防止、ないしは反射軽減のために、面38に傾斜面200を形成する代わりに、光波伝達部の端面を斜め端面としても良いし、傾斜面200と上記斜め端面とを組み合わせても良い。
In this embodiment, instead of forming the
なお、本明細書において、「(光素子、光導波路など)を形成する」とは、基板上に光素子や光導波路などを半導体プロセスによって作りこむことを含み、また、別個に作製された光素子や光導波路を、基板上に配置することも含む。すなわち、結果として光素子や光導波路を基板上に存在させる、という意である。 In the present specification, “(forming an optical element, an optical waveguide, etc.)” includes forming an optical element, an optical waveguide, etc. on a substrate by a semiconductor process. It also includes disposing an element or an optical waveguide on a substrate. That is, as a result, the optical element and the optical waveguide are present on the substrate.
31、81 サブキャリア
32 配線
33、82 マーカ
34、83 受光素子
35、84 受光部
36、61、87、90 パラボラ部
37、62、88、91 反射膜
38、63、85 面
86 開口部
89 空洞
31, 81
Claims (11)
光波伝達部と結合する、前記光学部品の第1の面と、
前記第1の面および該第1の面と対向する、前記光学部品の第2の面以外の面であって、所望の部材が形成される、前記光学部品の第3の面と、
前記光学部品の各面について、前記第3の面以外の面の少なくとも一部に形成されたパラボラ形状のパラボラ部であって、前記光波伝達部から出射された光であって、前記第1の面から入射した入射光を前記第3の面の所定の領域に集光させるパラボラ部とを備え、
前記入射光は、前記パラボラ部に入射させることを特徴とする光学部品。 It is made of a material that is transparent to light waves in a desired wavelength band, and is a substantially rectangular parallelepiped optical component,
A first surface of the optical component coupled to a light wave transmission unit;
A third surface of the optical component which is a surface other than the first surface and the second surface of the optical component facing the first surface, on which a desired member is formed;
For each surface of the optical component, a parabolic parabolic portion formed on at least a part of the surface other than the third surface, the light emitted from the light wave transmitting unit, A parabolic unit that collects incident light incident from a surface on a predetermined region of the third surface;
The optical component, wherein the incident light is incident on the parabolic portion.
光波伝達部と結合する、前記光学部品の第1の面と、
前記第1の面および該第1の面と対向する、前記光学部品の第2の面以外の面であって、所望の部材が形成される、前記光学部品の第3の面と、
前記第1の面の、前記光波伝達部から出射された光が入射される領域を少なくとも含む第1の領域および、前記第3の面の所定の領域を少なくとも含む第2の領域の双方を少なくとも含むようにして、前記光学部品に形成された開口部と、
前記光学部品の内部に形成された、前記開口部の壁面について、前記第1の面と対向する壁面および該壁面と隣接する壁面の少なくとも一部に形成されたパラボラ形状のパラボラ部であって、光波伝達部から出射された光であって、前記第1の面から入射した入射光を、前記第3の面の前記所定の領域に集光させるパラボラ部とを備え、
前記入射光は、前記パラボラ部に入射させることを特徴とする光学部品。 It is made of a material that is transparent to light waves in a desired wavelength band, and is a substantially rectangular parallelepiped optical component,
A first surface of the optical component coupled to a light wave transmission unit;
A third surface of the optical component which is a surface other than the first surface and the second surface of the optical component facing the first surface, on which a desired member is formed;
At least both of a first region including at least a region where light emitted from the light wave transmission unit is incident on the first surface and a second region including at least a predetermined region on the third surface. Including an opening formed in the optical component;
About the wall surface of the opening formed inside the optical component, a parabola-shaped parabola part formed on at least a part of a wall surface facing the first surface and a wall surface adjacent to the wall surface, A parabolic unit that collects incident light incident from the first surface on the predetermined region of the third surface, which is light emitted from the light wave transmission unit;
The optical component, wherein the incident light is incident on the parabolic portion.
光波伝達部と結合する、前記光学部品の第1の面と、
前記第1の面および該第1の面と対向する、前記光学部品の第2の面以外の面であって、所望の部材が形成される、前記光学部品の第3の面と、
前記第1の面の、前記光波伝達部から出射された光が入射される領域を少なくとも含む第1の領域、および前記第3の領域の所定の領域を少なくとも含む第2の領域を繋ぐ空洞と、
前記光学部品の内部に形成されたパラボラ状のパラボラ部であって、前記空洞において、
前記光波伝達部から出射された光であって、前記第1の面から入射した入射光を、前記第3の面の前記所定の領域に集光させるパラボラ部とを備え、
前記入射光は、前記パラボラ部に入射させることを特徴とする光学部品。 It is made of a material that is transparent to light waves in a desired wavelength band, and is a substantially rectangular parallelepiped optical component,
A first surface of the optical component coupled to a light wave transmission unit;
A third surface of the optical component which is a surface other than the first surface and the second surface of the optical component facing the first surface, on which a desired member is formed;
A cavity connecting the first region of the first surface including at least a region into which light emitted from the light wave transmission unit is incident, and a second region including at least a predetermined region of the third region; ,
A parabolic parabolic portion formed inside the optical component, in the cavity,
A parabolic unit that is a light emitted from the light wave transmission unit and collects incident light incident from the first surface on the predetermined region of the third surface;
The optical component, wherein the incident light is incident on the parabolic portion.
前記第3の面は、前記他の光学部品の前記第3の面と接することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の光学部品。 The desired member formed on the third surface is the other optical component,
The optical component according to claim 1, wherein the third surface is in contact with the third surface of the other optical component.
前記基板に実装された、請求項1乃至8のいずれかに記載の光学部品とを備え、
前記光波伝達部から出射された光は、前記光学部品の第1の面から入射し、該入射光は、前記パラボラ部に入射することを特徴とする光モジュール。 A substrate on which a lightwave transmission part is formed;
The optical component according to any one of claims 1 to 8, mounted on the substrate,
The light emitted from the light wave transmission unit is incident from the first surface of the optical component, and the incident light is incident on the parabolic unit.
前記複数個の光学部品は、直列または並列に配置されていることを特徴とする請求項9記載の光モジュール。 The optical component is a plurality,
The optical module according to claim 9, wherein the plurality of optical components are arranged in series or in parallel.
The optical module according to claim 9, further comprising an optical element formed on the second surface side of the optical component on the substrate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005244825A JP2007057978A (en) | 2005-08-25 | 2005-08-25 | Optical component and optical module |
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JP2007086519A (en) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Mitsubishi Electric Corp | Optical transmission module |
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2005
- 2005-08-25 JP JP2005244825A patent/JP2007057978A/en active Pending
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JP4588597B2 (en) * | 2005-09-22 | 2010-12-01 | 三菱電機株式会社 | Optical transmission module |
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