JP2008039888A - 光モジュール及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光偏向素子を実装する光モジュールにおいて、アライメント光の伝播方向がずれてしまうような場合であっても、アライメント精度が低下しないようにし、光偏向素子の実装精度を向上させることができるようにする。
【解決手段】複数の電極パッド１３，１３Ｘが形成されている素子実装用開口部６を有する光導波路基板１と、素子実装用開口部６に実装され、複数の電極１２，１２Ｘを備え、電気光学効果を有する複数の光偏向素子２Ａ，２Ｘ，３Ａ，３Ｘを備える光偏向素子アレイ２，３と、複数の電極パッド１３Ｘの一部と複数の電極１２Ｘの一部とが、導電性弾性部材１６によって接続されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば光通信などに用いられる光モジュール及びその製造方法に関する。

近年、電気光学効果を有する光偏向素子を用いた光スイッチモジュールが提案されている（例えば特許文献１参照）。
このような光スイッチモジュールは、例えば図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、スラブ光導波路基板１００上に、電気光学材料（例えばＰＺＴ，ＰＬＺＴのような電気光学結晶）からなる光偏向素子１０１，１０２を実装したものとして構成される。

つまり、例えば図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、スラブ光導波路基板１００は、光信号を入力する入力チャネル光導波路１０３と、入力された光信号を平行光（コリメート光）にするコリメートレンズ１０４と、平行光にされた光信号を伝播させるスラブ光導波路１０５と、伝播されてきた平行光としての光信号を集光させる集光レンズ１０６と、光信号を出力する出力チャネル光導波路１０７とを一体的に形成したものとして構成される。また、スラブ光導波路基板１００には、光偏向素子１０１，１０２を実装するはめ込み溝１１２，１１３も形成されている。なお、図５（Ｂ）中、符号１１１はコア層を示しており、符号１１４は下部クラッド層を示しており、符号１１５は上部クラッド層を示している。また、符号１１６は電極パッドである。

また、入力側光偏向素子１０１及び出力側光偏向素子１０２は、導電性基板１０８上にスラブ光導波路１０９を形成し、表面にプリズム状電極１１０を形成したものとして構成される。
そして、光スイッチモジュールは、スラブ光導波路基板１００上のコリメートレンズ１０４とスラブ光導波路１０５との間のはめ込み溝１１２に入力側光偏向素子１０１を実装し、スラブ光導波路１０５と集光レンズ１０６との間のはめ込み溝１１３に出力側光偏向素子１０２を実装したものとして構成される。

このように構成される光スイッチモジュールでは、入力側光偏向素子１０１及び出力側光偏向素子１０２に形成されているプリズム状電極１１０に所望の電圧を印加することで、例えば図５（Ａ）に示すように、入力チャネル光導波路１０３から入力され、コリメートレンズ１０３で平行光にされた光信号が、入力側光偏向素子１０１で偏向され、スラブ光導波路１０５を伝播し、再度、出力側光偏向素子１０２で偏向され、集光レンズ１０６で集光されて、所望の出力チャネル光導波路１０７に結合することになる。これにより、入力チャネル光導波路１０３から入力された光信号の経路が切り換えられて、所望の出力チャネル光導波路１０７から出力されることになる。
特開２００２−３１８３９８号公報

ところで、上述のように構成される光スイッチモジュールは、図５（Ｂ）に示すように、スラブ光導波路基板１００上のはめ込み溝１１２，１１３に、それぞれ、入力側光偏向素子１０１、出力側光偏向素子１０２を実装することによって製造される。
一般に、光導波路基板上に複数の光学部品（光学素子）を実装して光モジュールを製造する場合、光導波路基板の導波路端面と光学部品の導波路端面とを高精度にアライメントして接合する必要がある。

そして、光導波路基板上に光学部品を実装する場合、実際に出力光をモニタしながら、光学部品の位置を調整するアクティブアライメント技術を用いるのが一般的である。具体的には、アクティブアライメント技術を用いる場合、出力光をモニタしながら、例えばフリップチップボンダーなどの吸着ホルダや移動ステージによって、光学部品の位置を調整して所定の位置に配置し、接着・固定することになる。

しかしながら、アクティブアライメント技術を用いて、スラブ光導波路基板１００上のはめ込み溝１１２，１１３に、それぞれ、光偏向素子１０１，１０２を実装して光スイッチモジュールを製造する場合、図５（Ａ）に示すように、アライメント用の光信号（アライメント光；モニタ光）が伝播中に曲がって角度ずれを生じ、出力チャネル光導波路に結合しにくくなり、結合効率が悪くなってしまう場合がある。この結果、モニタ光の出力（パワー）が弱くなって、アライメント精度が低下してしまうことになる。

本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、アライメント光の伝播方向がずれてしまうような場合であっても、アライメント精度が低下しないようにし、光偏向素子の実装精度を向上させることができるようにした、光モジュール及びその製造方法を提供することを目的とする。

このため、本発明の光モジュールは、複数の電極パッドが形成されている素子実装用開口部を有する光導波路基板と、素子実装用開口部に実装され、複数の電極を備え、電気光学効果を有する複数の光偏向素子を備える光偏向素子アレイと、複数の電極パッドの一部と複数の電極の一部とが、導電性弾性部材によって接続されていることを特徴としている。

また、本発明の光モジュールの製造方法は、複数の電極パッドが形成されている素子実装用開口部を有する光導波路基板を用意し、複数の電極を備え、電気光学効果を有する複数の光偏向素子を備える光偏向素子アレイ、複数の電極パッドの一部と複数の電極の一部とが導電性弾性部材によって接続されるように、素子実装用開口部に挿入し、一部の電極パッド及び導電性弾性部材を介して光偏向素子に電圧を印加してアライメント光の伝播方向を調整しながら、光偏向素子アレイのアライメントを行なうことを特徴としている。

したがって、本発明の光モジュール及びその製造方法によれば、アライメント光の伝播方向がずれてしまうような場合であっても、アライメント精度が低下しないようにし、光偏向素子の実装精度を向上させることができるという利点がある。

以下、図面により、本発明の実施の形態にかかる光モジュール及びその製造方法について、図１〜図４を参照しながら説明する。
本実施形態にかかる光モジュールは、例えば図１（Ａ）に示すように、スラブ光導波路基板１と、複数の入力側光偏向素子２Ａからなる入力側光偏向素子アレイ２と、複数の出力側光偏向素子３Ａからなる出力側光偏向素子アレイ３とを備える。つまり、本光モジュールは、スラブ光導波路基板１上に、入力側光偏向素子アレイ２及び出力側光偏向素子アレイ３を実装した光スイッチモジュールとして構成される。

ここで、スラブ光導波路基板１は、図１（Ａ）に示すように、複数の入力チャネル光導波路４，複数のコリメートレンズ５，光偏向素子を実装するための複数（ここでは２つ）の凹部（素子実装用開口部；はめ込み溝）６，共通光導波路（スラブ光導波路）７，複数の集光レンズ８，複数の出力チャネル光導波路９を備える。つまり、入力チャネル光導波路４，コリメートレンズ５，共通光導波路７，集光レンズ８，出力チャネル光導波路９（これらをメインポートという）が同一基板上に形成されている。

また、複数（ここでは２つ）の凹部６には、図１（Ａ）に示すように、それぞれ、入力側光偏向素子アレイ２、出力側光偏向素子アレイ３が実装されている。
そして、これらの入力側光偏向素子アレイ２及び出力側光偏向素子アレイ３を構成する各入力側光偏向素子２Ａ及び各出力側光偏向素子３Ａを用いて、一の入力チャネル光導波路４から入力された光信号の経路を切り換えて一の出力チャネル光導波路９へ出力しうるようになっている。

ここでは、複数の入力チャネル光導波路４は、それぞれ、図示しない入力ファイバアレイを構成する各入力光ファイバに接続されており、各入力光ファイバから光信号が入力され、入力側の凹部６Ａに配置された入力側光偏向素子アレイ２へ光信号（入力光）を導くようになっている。
複数のコリメートレンズ５は、図１（Ａ）に示すように、各入力チャネル光導波路４に対応して設けられている。各コリメートレンズ５は、複数の入力チャネル光導波路４を導かれた光信号（入力光）をそれぞれコリメート光（平行光）にするものである。つまり、各コリメートレンズ５によって、各入力チャネル光導波路４から放射状に出射される光が、平行光に変換され、各入力側光偏向素子２Ａに入射されるようになっている。

共通光導波路７は、図１（Ａ）に示すように、すべての光信号が共通に伝播するスラブ光導波路として構成される。つまり、共通光導波路としてのスラブ光導波路７は、複数の凹部６の間に設けられており、入力側の凹部６Ａに実装された入力側光偏向素子アレイ２を構成する入力側光偏向素子２Ａによって伝播方向を変えられた光信号のそれぞれを、出力側の凹部６Ｂに実装された出力側光偏向素子アレイ３を構成する出力側光偏向素子３Ａへ導くようになっている。

複数の集光レンズ８は、図１（Ａ）に示すように、各出力チャネル光導波路９に対応して設けられている。各集光レンズ８によって、出力側の凹部６Ｂに配置された出力側光偏向素子アレイ３の各出力側光偏向素子３Ａで伝播方向を変えられて出力されたコリメート光がそれぞれ集光され、各出力チャネル光導波路９に結像するようになっている。
複数の出力チャネル光導波路９は、それぞれ、図示しない出力ファイバアレイを構成する各出力光ファイバに接続されており、複数の集光レンズ８によって集光された光を各出力光ファイバへ導くようになっている。つまり、複数の集光レンズ８によって各出力チャネル光導波路９に結像し、各出力チャネル光導波路９を伝播してきた光信号が、各出力光ファイバへ出力されるようになっている。

なお、入力チャネル光導波路４と出力チャネル光導波路９は、同一の数にしても良いし、異なる数にしても良い。
ところで、入力側光偏向素子アレイ２は、図１（Ａ）に示すように、複数の光偏向素子（メインポート用光偏向素子）２Ａを備えるものとして構成され、複数の凹部６のうち入力側の凹部６Ａに実装されている。つまり、入力側光偏向素子アレイ２は、複数のコリメートレンズ５が設けられている部分（スラブ光導波路）の出力側端面、及び、共通光導波路７の入力側端面に接合されている。

ここで、各入力側光偏向素子２Ａは、図１（Ａ）に示すように、それぞれ、各入力チャネル光導波路４及び各コリメートレンズ５に対応して設けられている。
また、各入力側光偏向素子２Ａは、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、上部電極としての導電性基板１０上に、電気光学効果を有する材料によって形成されたスラブ光導波路１１を形成し、さらに、スラブ光導波路１１の光信号通過領域に、下部電極としての一対のプリズム型電極（メインポート用電極）１２をチャンネル毎（ポート毎）に１個又は複数個直列に設けたものとして構成される。

一方、スラブ光導波路基板１の凹部６Ａの底面には、図１（Ｂ）に示すように、凹部６Ａに実装される入力側光偏向素子アレイ２に設けられているプリズム型電極１２に対向する位置に、電極パッド（メインポート用電極パッド）１３が設けられている。そして、この電極パッド１３には、図２に示すように、電気配線１４が接続されている。なお、電極パッド１３及び電気配線１４は、例えばフォトリソグラフィ法を用いて、例えばＡｕをめっきする（少なくとも表層がＡｕになっている）ことによって形成される。

また、入力側光偏向素子アレイ２のプリズム型電極１２とスラブ光導波路基板１の凹部６Ａのメインポート用電極パッド１３とは、導電ペースト（金属ペースト；例えば銀ペースト）１５によって接続される。
そして、スラブ光導波路基板１の凹部６Ａの底面に形成されている電気配線１４及び電極パッド１３を介して、上部電極１０及び下部電極１２によってスラブ光導波路１１に電圧を印加し、スラブ光導波路１１の屈折率を変化させることで、電気光学効果を利用して、入力された光信号の伝播方向を変えることができるようになっている。

このように、入力側光偏向素子２Ａによって光信号の伝播方向を変えることで、入力された光信号の経路が切り換えられることになる。
また、出力側光偏向素子アレイ３も、図１（Ａ）に示すように、上述の入力側光偏向素子アレイ２と同様に、複数の光偏向素子（メインポート用光偏向素子）３Ａを備えるものとして構成され、複数の凹部６のうち出力側の凹部６Ｂに実装されている。つまり、出力側光偏向素子アレイ３は、共通光導波路７の出力側端面、及び、複数の集光レンズ８が設けられている部分（スラブ光導波路）の入力側端面に接合されている。

ここで、各出力側光偏向素子３Ａは、それぞれ、各出力チャネル光導波路９及び各集光レンズ８に対応して設けられている。
また、各出力側光偏向素子３Ａは、上述の入力側光偏向素子２Ａと同様に、上部電極としての導電性基板上に、電気光学効果を有する材料によって形成されたスラブ光導波路を形成し、さらに、スラブ光導波路の光信号通過領域に、下部電極としての一対のプリズム型電極（メインポート用電極）をチャンネル毎（ポート毎）に１個又は複数個直列に設けたものとして構成される。

一方、スラブ光導波路基板１の凹部６Ｂの底面には、スラブ光導波路基板１の凹部６Ａの底面と同様に、凹部６Ｂに実装される出力側光偏向素子アレイ３に設けられているプリズム型電極に対向する位置に、電極パッド（メインポート用電極パッド）が設けられている。そして、この電極パッドには電気配線が接続されている。なお、電極パッド及び電気配線は、例えばフォトリソグラフィ法を用いて、例えばＡｕをめっき（少なくとも表層がＡｕになっていれば良い）することによって形成される。

また、同様に、出力側光偏向素子アレイ３のプリズム型電極とスラブ光導波路基板１の凹部６Ｂのメインポート用電極パッドとは、導電ペースト（例えば銀ペースト）によって接続されている。
そして、スラブ光導波路基板１の凹部６Ｂの底面に形成されている電気配線及び電極パッドを介して、上部電極及び下部電極によってスラブ光導波路に電圧を印加し、スラブ光導波路の屈折率を変化させることで、電気光学効果を利用して、共通光導波路７を伝播してきた光信号の伝播方向を変えることができるようになっている。

このため、入力側光偏向素子２Ａで伝播方向が変えられ、共通光導波路７を伝播してきた光信号の伝播方向を、出力側光偏向素子３Ａによって再び変えることで、光信号を、集光レンズ８を介して出力チャネル光導波路９に結像させることができるようになる。
このように構成される光スイッチでは、各入力側光偏向素子２Ａ及び各出力側光偏向素子３Ａに印加する電圧を制御することによって、いずれか一の入力チャネル光導波路４から入力された光信号の経路を選択して、いずれか一の出力チャネル光導波路９から出力させることが可能である。

なお、本実施形態では、スラブ光導波路基板１を、複数の入力チャネル光導波路及び複数の出力チャネル光導波路を備えるものとして構成しているが、これに限られるものではない。例えば、スラブ光導波路基板１を、入力チャネル光導波路及び出力チャネル光導波路を備えないものとして構成し、その代わりに、入力ファイバアレイ及び出力ファイバアレイをレンズ（コリメートレンズ，集光レンズ）が設けられている領域に接続するようにしても良い。

ところで、上述のように構成される光モジュールを製造する場合、アクティブアライメント法を用いて高精度に位置合わせして、スラブ光導波路基板１の各凹部６Ａ，６Ｂに、それぞれ、入力側光偏向素子アレイ２、出力側光偏向素子アレイ３を実装することが必要である。
そこで、本実施形態にかかる光モジュールは、上述の光スイッチとして機能する本来の構成（メインポート）に加え、各光偏向素子のアライメント（アクティブアライメント）を行なうためにアライメント光を伝播させるアライメントポートを備える。

つまり、本光モジュールを構成するスラブ光導波路基板１は、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、アライメントポートとして、上述の光スイッチとして機能する領域の両側方領域のそれぞれに、アライメント用入力チャネル光導波路４Ｘ，アライメント用コリメートレンズ５Ｘ，アライメント用スラブ光導波路７Ｘ，アライメント用集光レンズ８Ｘ，アライメント用出力チャネル光導波路９Ｘを備える。

ここで、アライメント用入力チャネル光導波路４Ｘは、図示しない入力ファイバアレイから入射された光（入射光）を、入力側の凹部６Ａに配置された入力側光偏向素子アレイ２へ導くようになっている。アライメント用入力チャネル光導波路４Ｘは、複数の入力チャネル光導波路４の両側に１つずつ設けられている。
アライメント用コリメートレンズ５Ｘは、アライメント用入力チャネル光導波路４Ｘを導かれた入射光をコリメート光にするものであり、複数のコリメートレンズ５の両側に１つずつ設けられている。

アライメント用スラブ光導波路７Ｘは、上述の光スイッチとして機能するスラブ光導波路７を両側方へ拡大して形成されている。
アライメント用集光レンズ８Ｘは、出力側の凹部６Ｂに配置された出力側光偏向素子アレイ３から出射されるコリメート光を集光するものであり、複数の集光レンズ８の両側に１つずつ設けられている。

アライメント用出力チャネル光導波路９Ｘは、アライメント用集光レンズ８Ｘによって集光された光を、図示しない出力ファイバアレイへ導くようになっている。アライメント用出力チャネル光導波路９Ｘは、複数の出力チャネル光導波路９の両側に１つずつ設けられている。
また、本実施形態では、このようなアライメントポートを備えるスラブ光導波路基板１の凹部６Ａに実装される入力側光偏向素子アレイ２は、図１（Ａ）に示すように、アライメントポートの経路上に、アライメントポート用入力側光偏向素子２Ｘを備えるものとして構成される。

つまり、入力側光偏向素子アレイ２は、上述の光スイッチとして機能する領域（各入力側光偏向素子２Ａが設けられている領域）の両側方領域のそれぞれに、下部電極として、アライメント用の一対のプリズム型電極１２Ｘ（アライメントポート用電極；例えば表層はＡｕになっている）を備えるものとして構成されており、この領域がアライメントポート用入力側光偏向素子２Ｘとして機能するようになっている。

一方、スラブ光導波路基板１の凹部６Ａの底面には、図１（Ｂ）に示すように、凹部６Ａに実装される入力側光偏向素子アレイ２に設けられているアライメントポート用電極１２Ｘに対向する位置に、電極パッド（アライメントポート用電極パッド）１３Ｘが設けられている。そして、このアライメントポート用電極パッド１３Ｘには、図２に示すように、電気配線１４Ｘが接続されている。なお、アライメントポート用電極パッド１３Ｘ及び電気配線１４Ｘは、例えばフォトリソグラフィ法を用いて、例えばＡｕをめっきする（少なくとも表層がＡｕになっている）ことによって形成される。

要するに、入力側光偏向素子アレイ２には、図１（Ｂ）に示すように、メインポート用電極１２及びアライメントポート用電極１２Ｘを含む複数の電極が設けられており（即ち、複数の電極のうち、一部はアライメントポート用電極１２Ｘである）、メインポート用光偏向素子２Ａ及びアライメントポート用光偏向素子２Ｘを含む複数の光偏向素子が設けられている。一方、スラブ光導波路基板１の凹部６Ａには、メインポート用電極パッド１３及びアライメントポート用電極パッド１３Ｘを含む複数の電極パッドが設けられている（即ち、複数の電極パッドのうち、一部はアライメントポート用電極パッド１３Ｘである）。そして、アライメント用電極１２Ｘ、及び、アライメントポート用電極パッド１３Ｘは、アライメントポートの経路上に形成されている。

そして、本実施形態では、図１（Ｂ）に示すように、入力側光偏向素子アレイ２のアライメントポート用電極１２Ｘとスラブ光導波路基板１の凹部６Ａのアライメントポート用電極パッド１３Ｘとが、導電性弾性部材１６によって接続されている。
これは、以下の理由による。
つまり、入力側光偏向素子アレイ２のメインポート用電極１２とスラブ光導波路基板１の凹部６Ａのメインポート用電極パッド１３とを接合する場合と同様に、これらを導電ペースト（例えば銀ペースト）１５によって接合したのでは、アライメント時に導電ペースト（例えば銀ペースト）１５は未硬化であり、導電ペースト（例えば銀ペースト）１５は未硬化の状態では電流が流れないため、アライメントポート用入力側光偏向素子２Ｘに電圧を印加することができず、結局、アライメント光の伝播方向を調整しながらアクティブアライメントを行なうことができないからである。

ここでは、図１（Ｂ）に示すように、スラブ光導波路基板１の凹部６Ａのアライメントポート用電極パッド１３Ｘ上に、導電性弾性部材１６として、複数の微細な金属細線（線状の金属構造物；例えばＡｕワイヤ）１６Ａが設けられている。
ここで、複数の金属細線１６Ａは、入力側光偏向素子アレイ２のアライメント時（ここでは数ミクロンの微調整を行なう時）に入力側光偏向素子アレイ２を傾けても、入力側光偏向素子アレイ２のアライメントポート用電極１２Ｘに少なくとも一部が常に接触しているような長さにすれば良い。

なお、スラブ光導波路基板１の凹部６Ａのアライメントポート用電極パッド１３Ｘに複数の金属細線１６Ａを設けているが、これに限られるものではなく、例えば、入力側光偏向素子アレイ２のアライメントポート用電極１２Ｘに複数の金属細線（導電性弾性部材）を設けても良い。また、導電性弾性部材１６は、図３に示すように、導電性を有する樹脂材料［導電性樹脂材料；例えば導電性ゴム］１６Ｂからなるものであっても良い。例えばタイガースポリマー製ＥＳＲシートを切り出して、アライメントポート用電極１３Ｘ上に配置（接着あるいは載置）すれば良い。但し、Ａｕワイヤの方が低抵抗である点で好ましい。

これにより、アライメント用出力チャネル光導波路９Ｘから出力されたアライメント光をモニタしながら、入力側光偏向素子アレイ２の実装位置を決定するためのアクティブアライメントを行なう際に、スラブ光導波路基板１の凹部６Ａの底面に形成されている電気配線１４Ｘ及び電極パッド１３Ｘから、導電性弾性部材１６を介して、下部電極１２Ｘに電圧を印加し、スラブ光導波路１１の屈折率を変化させることで、電気光学効果を利用して、入力されたアライメント用の光信号（アライメント光）の伝播方向（伝播角度）を変えることができるようになっている。

この場合、アライメントポート用入力側光偏向素子２Ｘに電圧を印加して、アライメント光の伝播方向を変えながら、入力側光偏向素子アレイ２を上下に動かし、出力されるアライメント光のパワーが最大になるように、アクティブアライメントを行なうことになる。なお、電圧印加量は、段階的に変化させても良いし、連続的に変化させても良い。
同様に、上述のようなアライメントポートを備えるスラブ光導波路基板１の凹部６Ｂに実装される出力側光偏向素子アレイ３は、図１（Ａ）に示すように、アライメントポートの経路上に、アライメントポート用出力側光偏向素子３Ｘを備えるものとして構成される。

つまり、出力側光偏向素子アレイ３は、上述の光スイッチとして機能する領域（各出力側光偏向素子３Ａが設けられている領域）の両側方領域のそれぞれに、下部電極として、アライメント用の一対のプリズム型電極（アライメントポート用電極；例えば少なくとも表層はＡｕになっている）を備えるものとして構成されており、この領域がアライメントポート用出力側光偏向素子３Ｘとして機能するようになっている。

一方、スラブ光導波路基板１の凹部６Ｂの底面には、凹部６Ｂに実装される出力側光偏向素子アレイ３に設けられているアライメント用電極に対向する位置に、電極パッド（アライメントポート用電極パッド）が設けられている。そして、このアライメントポート用電極パッドには電気配線が接続されている。なお、電極パッド及び電気配線は、例えばフォトリソグラフィ法を用いて、例えばＡｕをめっきする（少なくとも表層がＡｕになっている）ことによって形成される。

要するに、出力側光偏向素子アレイ３には、メインポート用電極及びアライメントポート用電極を含む複数の電極が設けられており（即ち、複数の電極のうち、一部はアライメントポート用電極である）、メインポート用光偏向素子３Ａ及びアライメントポート用光偏向素子３Ｘを含む複数の光偏向素子が設けられている。一方、スラブ光導波路基板１の凹部６Ｂには、メインポート用電極パッド及びアライメントポート用電極パッドを含む複数の電極パッドが設けられている（即ち、複数の電極パッドのうち、一部はアライメントポート用電極パッドである）。そして、アライメント用の電極、及び、アライメントポート用電極パッドは、アライメントポートの経路上に形成されている。

そして、出力側光偏向素子アレイ３のアライメントポート用電極とスラブ光導波路基板１の凹部６Ｂのアライメントポート用電極パッドとが、導電性弾性部材によって接続されている。
これにより、出力チャネル光導波路から出力されたアライメント光をモニタしながら、出力側光偏向素子アレイ３の実装位置を決定するためのアクティブアライメントを行なう際に、スラブ光導波路基板１の凹部６Ｂの底面に形成されている電気配線及び電極パッドから、導電性弾性部材を介して、下部電極に電圧を印加し、スラブ光導波路の屈折率を変化させることで、電気光学効果を利用して、共通光導波路７を伝播してきたアライメント用の光信号（アライメント光）の伝播方向（伝播角度）を変えることができるようになっている。

この場合、アライメントポート用出力側光偏向素子３Ｘに電圧を印加して、アライメント光の伝播方向を変えながら、出力側光偏向素子アレイ３を上下に動かし、出力されるアライメント光のパワーが最大になるように、アクティブアライメントを行なうことになる。
次に、本実施形態にかかる光モジュール（光スイッチモジュール）の製造方法について説明する。

以下、スラブ光導波路基板の製造方法、光偏向素子アレイの製造方法、光モジュール（光スイッチモジュール）の製造方法の順に説明する。
［スラブ光導波路基板の製造方法］
まず、例えばシリコン基板（あるいは石英基板；石英ウェハ）上に、例えば熱酸化法やＭＯＣＶＤ法などによって石英を堆積させて、スラブ光導波路基板１の下部クラッド層を形成する［図５（Ｂ）参照］。なお、下部クラッド層を兼ねた石英基板を用いても良い。

次に、下部クラッド層上に、例えばＭＯＣＶＤ法などによって、ガリウムＧａをドープして屈折率を調整した石英を堆積させて、コア層を形成する［図５（Ｂ）参照］。
次いで、例えばＲＩＥなどによって、入力チャネル光導波路領域及び出力チャネル光導波路領域に形成されているコア層をチャネル状にパターニングする［図１（Ａ）参照］。同時に、入力チャネル光導波路領域及び出力チャネル光導波路領域の両側の領域（アライメントポート領域）に形成されているコア層をチャネル状にパターニングする［図１（Ａ）参照］。

そして、コア層上に、例えば下部クラッド層の形成方法と同様の方法によって石英を堆積させて、上部クラッド層を形成する［図５（Ｂ）参照］。これにより、シリコン基板上に、入力チャネル光導波路４及び出力チャネル光導波路９が形成されるとともに、アライメント用入力チャネル光導波路４Ｘ、アライメント用出力チャネル光導波路９Ｘが形成される［図１（Ａ）参照］。

このようにして石英導波路を作製した後、例えばＲＩＥなどのドライエッチングによって、コリメートレンズ領域及び集光レンズ領域に形成されている石英光導波路を加工して、複数のコリメートレンズ５（二次元レンズ；コリメートレンズアレイ）及び複数の集光レンズ８（二次元レンズ；集光レンズアレイ）を形成するとともに、入力側光偏向素子アレイ２及び出力側光偏向素子アレイ３を実装する領域に形成されている石英導波路を除去して入力側及び出力側の凹部（はめ込み溝；素子実装用開口部）６（６Ａ，６Ｂ）を同時に形成する［図５（Ｂ）参照］。これにより、入力側の凹部６Ａと出力側の凹部６Ｂとの間に、スラブ光導波路としての共通光導波路７が形成される［図１（Ａ）参照］。

さらに、これらのレンズ５，８や凹部６（６Ａ，６Ｂ）の形成と同時に、例えばＲＩＥなどによって、コリメートレンズ領域及び集光レンズ領域の両側の領域（アライメントポート領域）に形成されている石英光導波路を加工して、アライメント用コリメートレンズ（二次元レンズ）５Ｘ及びアライメント用集光レンズ（二次元レンズ）８Ｘを形成する。
その後、図２に示すように、スラブ光導波路基板１の入力側の凹部６Ａ及び出力側の凹部６Ｂに、メインポート用電極パッド１３、アライメントポート用電極パッド１３Ｘ、及び、これらに接続される電気配線１４，１４Ｘ（ここでは表層がＡｕになっている）を形成する。

そして、アライメントポート用電極パッド１３Ｘ上に、導電性弾性部材１６として、複数の金属細線１６Ａを形成する［図１（Ｂ）参照］。
ここでは、図４（Ａ）に示すように、他の基板２０から、スラブ光導波路基板１のアライメントポート用電極パッド１３Ｘ上に複数の金属細線（ここではＡｕ細線）をワイヤーボンディングした後、図４（Ｂ）に示すように、これらの金属細線（Ａｕ細線）を適当な長さで切断することによって、スラブ光導波路基板１のアライメントポート用電極パッド１３Ｘ上に、導電性弾性部材１６として、複数の金属細線（Ａｕ細線）１６Ａを形成する。

なお、例えばＲＩＥなどによって加工されたコリメートレンズ５や集光レンズ８を構成する溝部には、コア層の材料よりも屈折率の低い材料を充填するのが好ましい。
なお、ここでは、スラブ光導波路基板を石英によって製造するようにしているが、これに限られるものではなく、ポリマーによって製造しても良い。
［光偏向素子アレイの製造方法］
まず、ニオブＮｂをドープして導電性を付与したＳｒＴｉＯ₃基板（導電性基板；ＳＴＯ基板；これは電極として機能しうる）上に、例えばゾルゲル法、ＰＬＤ法（パルスレーザ堆積法）、ＭＯＣＶＤ法などによって、例えばＰＬＺＴ（Ｐｂ_xＬａ_1-x（Ｚｒ_yＴｉ_1-yＯ₃））を堆積させて、下部クラッド層を形成する［図５（Ｂ）参照］。

次に、下部クラッド層上に、例えばＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｒ_yＴｉ_1-yＯ₃））もしくは屈折率の大きい（組成が異なる）ＰＬＺＴを同様の方法で堆積させて、コア層を形成する［図５（Ｂ）参照］。
そして、コア層上に、例えば下部クラッドと同じＰＬＺＴを堆積させて、上部クラッド層を形成する［図５（Ｂ）参照］。

このようにして電気光学効果を有する材料によってスラブ光導波路を作製した後、上部クラッド層上に、例えばスパッタ法とフォトリソグラフィ法によって、プリズム状に金属膜を形成し、所定のサイズに研磨して、メインポート用及びアライメントポート用の一対のプリズム型電極１２，１２Ｘを１個又は複数個直列に形成する。これにより、複数の光偏向素子２Ａ，２Ｘ，３Ａ，３Ｘを備える光偏向素子アレイ（入力側光偏向素子アレイ２，出力側光偏向素子アレイ３）が製造される［図１（Ａ）参照］。

なお、このような光偏向素子アレイのより具体的な製造方法については、例えば特開２００５−２６６６３８号公報に開示されている。
［光モジュール（光スイッチモジュール）の製造方法］
上述のようにして製造されたスラブ光導波路基板１の入力側及び出力側の凹部６Ａ，６Ｂのそれぞれに、光偏向素子アレイ２，３をはめ込んで接着・固定する。これにより、スラブ光導波路基板１上に入力側光偏向素子アレイ２及び出力側光偏向素子アレイ３を実装した光モジュール（光スイッチモジュール）が製造される［図１（Ａ）参照］。

本実施形態では、このようにしてスラブ光導波路基板１上に入力側光偏向素子アレイ２及び出力側光偏向素子アレイ３を実装する際に、以下のようにして、スラブ光導波路基板１，入力側光偏向素子アレイ２，出力側光偏向素子アレイ３の位置合わせ（アライメント）を行なうようにしている。
つまり、スラブ光導波路基板１の凹部６Ａ，６Ｂに形成されているメインポート用電極パッド１３上に、導電ペースト１５（ここでは銀ペースト；例えばスリーボンド製ＴＢ３３０１）を、ディスペンサを用いて塗布する［図１（Ｂ）参照］。

次に、スラブ光導波路基板１の凹部６Ａ，６Ｂに、それぞれ、入力側光偏向素子アレイ２、出力側光偏向素子アレイ３を配置する。
ここでは、スラブ光導波路基板１の凹部６Ａ，６Ｂに形成されているアライメントポート用電極パッド１３Ｘ（複数の電極パッドの一部）と、入力側光偏向素子アレイ２及び出力側光偏向素子アレイ３のそれぞれに形成されているアライメントポート用電極１２Ｘ（複数の電極の一部）とが、導電性弾性部材１６としての複数の金属細線１６Ａ（ここではＡｕ細線）によって接続されるように、スラブ光導波路基板１の凹部６Ａ，６Ｂに、それぞれ、入力側光偏向素子アレイ２、出力側光偏向素子アレイ３を挿入する［図１（Ｂ）参照］。

具体的には、吸着ツールヘッドにそれぞれ固定した入力側光偏向素子アレイ２及び出力側光偏向素子アレイ３を、自動ステージでそれぞれの実装位置の真上まで移動させた後、ゆっくりと降下させる。そして、スラブ光導波路基板１の凹部６Ａ，６Ｂのアライメントポート用電極パッド１３Ａ上に形成された複数の金属細線（Ａｕ細線）１６Ａが、それぞれ、入力側光偏向素子アレイ２及び出力側光偏向素子アレイ３のアライメントポート用電極１２Ｘに接触するように、スラブ光導波路基板１の凹部６Ａ，６Ｂに、それぞれ、入力側光偏向素子アレイ２、出力側光偏向素子アレイ３を挿入する［図１（Ｂ）参照］。

次いで、一端側（ここでは入力側）からアライメント用入力チャネル光導波路４Ｘにアライメント光を入力する［図１（Ａ）参照］。
入力されたアライメント光は、アライメント用コリメートレンズ５Ｘでコリメート光にされ、入力側光偏向素子アレイ２のアライメントポート用入力側光偏向素子２Ｘを通じてアライメント用スラブ光導波路７Ｘへ入射し、出力側光偏向素子アレイ３のアライメントポート用出力側光偏向素子３Ｘを通じてアライメント用集光レンズ８Ｘに入射する［図１（Ａ）参照］。

そして、アライメント用集光レンズ８Ｘで集光され、アライメント用出力チャネル光導波路９Ｘを介して後方（出力側）へ出射される［図１（Ａ）参照］。
その後、後方へ出射された光を光検出器（図示せず）で検出し、検出された光をモニタしながら、スラブ光導波路基板１と、入力側光偏向素子アレイ２及び出力側光偏向素子アレイ３とのアライメントを行なう。

特に、本実施形態では、アライメント用出力チャネル光導波路９Ｘへの結合効率を向上させるべく、アライメントポート用入力側光偏向素子２Ｘ及びアライメントポート用出力側光偏向素子３Ｘに電圧を印加して、アライメント光の伝播方向を変えながら、アクティブアライメントが行なわれる。
具体的には、スラブ光導波路基板１の凹部６Ａ，６Ｂに形成された電気配線１４Ｘ及びアライメントポート用電極パッド１３Ｘから、複数の金属細線１６Ａを介して、それぞれ、入力側光偏向素子アレイ２のアライメントポート用入力側光偏向素子２Ｘ及び出力側光偏向素子アレイ３のアライメントポート用出力側光偏向素子３Ｘに電圧を印加して、アライメント光の伝播方向を調整しながら、出力されるアライメント光のパワーが最大になるように、入力側光偏向素子アレイ２及び出力側光偏向素子アレイ３の位置を調整する［図１（Ａ）参照］。

このようにしてアクティブアライメントを行なって入力側光偏向素子アレイ２及び出力側光偏向素子アレイ３の最適な位置を決定した後、アライメントポート用入力側光偏向素子２Ｘ及びアライメントポート用出力側光偏向素子３Ｘへの電圧印加を停止し、スラブ光導波路基板１の凹部６Ａ，６Ｂに形成されているメインポート用電極パッド１３上に塗布されている導電ペースト（例えば銀ペースト）１５を加熱硬化させて、光偏向素子アレイ２，３のメインポート用電極１２とスラブ光導波路基板１の凹部６Ａ，６Ｂのメインポート用電極パッド１３とを接続する［図１（Ｂ）参照］。

その後、例えば紫外線硬化性樹脂（ＵＶ樹脂）や熱硬化性樹脂などの接着剤［例えばＧＡ７００Ｈ（ＮＴＴ−ＡＴ製）などの光学接着剤］を、入力側光偏向素子アレイ２とスラブ光導波路基板１の凹部６Ａとの接合面全体及び出力側光偏向素子アレイ３とスラブ光導波路基板１の凹部６Ｂとの接合面全体に充填し、紫外線を照射して、入力側光偏向素子アレイ２及び出力側光偏向素子アレイ３を、それぞれ、スラブ光導波路基板１の凹部６Ａ，６Ｂに固定する［図１（Ａ）参照］。

なお、本実施形態では、入力側光偏向素子アレイ２のアライメントと出力側光偏向素子アレイ３のアライメントとを同時に行なうようにしているが、これに限られるものではなく、例えば、アライメントポートにミラーを設けたり、素子実装用開口部に透明材料を充填したりするなど、アライメント方法を工夫することで、それぞれの光偏向素子２，３のアライメントを独立に行なう場合（例えば特願２００５−３５４７３０号、ＰＣＴ／ＪＰ２００５／１０６９０参照）にも、本発明を適用することができる。

したがって、本実施形態にかかる光モジュール及びその製造方法によれば、アライメント光の伝播方向がずれてしまうような場合であっても、より高精度かつ簡易に位置合わせして接合できるようになり、アライメント精度が低下しないようにし、光偏向素子２，３の実装精度を向上させることができるという利点がある。この結果、光偏向素子２，３を実装して光モジュールを作製する場合に、伝播損失の低い光モジュールを実現できることになる。
［その他］
なお、上述の本実施形態では、本発明を、スラブ光導波路基板１に２つの光偏向素子２，３を実装した光スイッチモジュールに適用した場合を例に説明しているが、これに限られるものではなく、１つの光偏向素子を実装した光モジュールであっても良いし、３つ以上の光偏向素子を実装した光モジュールであっても良い。

また、上述の実施形態では、位置合わせを正確に行なえるように、スラブ光導波路基板１の両側方領域にそれぞれアライメントポートを設けているが、これに限られるものではない。例えば、いずれか一方のみに設けても良いし、上述の光スイッチとして機能する領域の上方又は下方に設けても良い。
また、上述の実施形態では、アライメントポートとしてアライメント専用のポートを設けているが、これに限られるものではなく、例えばメインポートの一部をアライメントポートとして用いるようにしても良い。

また、本発明は、上述した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で種々変形することができる。
（付記１）
複数の電極パッドが形成されている素子実装用開口部を有する光導波路基板と、
前記素子実装用開口部に実装され、複数の電極を備え、電気光学効果を有する複数の光偏向素子を備える光偏向素子アレイと、
前記複数の電極パッドの一部と前記複数の電極の一部とが、導電性弾性部材によって接続されていることを特徴とする、光モジュール。

（付記２）
前記導電性弾性部材が、金属細線であることを特徴とする、付記１記載の光モジュール。
（付記３）
前記導電性弾性部材が、導電性樹脂材料からなることを特徴とする、付記１記載の光モジュール。

（付記４）
前記光導波路基板は、アライメント光を伝播させるアライメントポートを備え、
前記複数の電極パッドの一部及び前記複数の電極の一部が、前記アライメントポートの経路上に設けられていることを特徴とする、付記１〜３のいずれか１項に記載の光モジュール。

（付記５）
前記光導波路基板が、
信号光を入力する複数の入力チャネル光導波路と、
前記複数の入力チャネル光導波路を伝播した信号光をコリメート光にする複数のコリメートレンズと、
コリメート光を導くスラブ光導波路と、
前記スラブ光導波路を伝播したコリメート光を集光する複数の集光レンズと、
前記複数の集光レンズによって集光された光を出力する複数の出力チャネル光導波路とを備えることを特徴とする、付記１〜４のいずれか１項に記載の光モジュール。

（付記６）
複数の電極パッドが形成されている素子実装用開口部を有する光導波路基板を用意し、
複数の電極を備え、電気光学効果を有する複数の光偏向素子を備える光偏向素子アレイを、前記複数の電極パッドの一部と前記複数の電極の一部とが導電性弾性部材によって接続されるように、前記素子実装用開口部に挿入し、
前記一部の電極パッド及び前記導電性弾性部材を介して前記光偏向素子に電圧を印加してアライメント光の伝播方向を調整しながら、前記光偏向素子アレイのアライメントを行なうことを特徴とする、光モジュールの製造方法。

（Ａ），（Ｂ）は、本発明の一実施形態にかかる光モジュールの構成を示す模式図であって、（Ａ）はその平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ′線に沿う断面図である。 本発明の一実施形態にかかる光モジュールを構成する光導波路基板上の電極パッド及び電気配線の構成を説明するための模式図である。 本発明の一実施形態にかかる光モジュールの変形例の構成を示す模式的断面図である。 （Ａ），（Ｂ）は、本発明の一実施形態にかかる光モジュールに備えられる金属細線の形成方法を説明するための模式図である。 （Ａ），（Ｂ）は、従来の光モジュールの構成及びその課題を説明するための模式図であって、（Ａ）はその平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ′線に沿う断面図である。

符号の説明

１ スラブ光導波路基板
２ 入力側光偏向素子アレイ
２Ａ 入力側光偏向素子
２Ｘ アライメントポート用入力側光偏向素子
３ 出力側光偏向素子アレイ
３Ａ 出力側光偏向素子
３Ｘ アライメントポート用出力側光偏向素子
４ 入力チャネル光導波路
４Ｘ アライメント用入力チャネル光導波路
５ コリメートレンズ
５Ｘ アライメント用コリメートレンズ
６ 凹部（素子実装用開口部；はめ込み溝）
６Ａ 入力側の凹部
６Ｂ 出力側の凹部
７ 共通光導波路（スラブ光導波路）
７Ｘ アライメント用スラブ光導波路
８ 集光レンズ
８Ｘ アライメント用集光レンズ
９ 出力チャネル光導波路
９Ｘ アライメント用出力チャネル光導波路
１０ 上部電極としての導電性基板
１１ スラブ光導波路
１２ 下部電極としてのプリズム型電極（メインポート用電極）
１２Ｘ アライメント用のプリズム型電極（アライメントポート用電極）
１３ 電極パッド（メインポート用電極パッド）
１３Ｘ 電極パッド（アライメントポート用電極パッド）
１４，１４Ｘ 電気配線
１５ 導電ペースト
１６ 導電性弾性部材
１６Ａ 金属細線（線状の金属構造物）
１６Ｂ 導電性樹脂
２０ 他の基板

Claims (5)

1. 複数の電極パッドが形成されている素子実装用開口部を有する光導波路基板と、
   前記素子実装用開口部に実装され、複数の電極を備え、電気光学効果を有する複数の光偏向素子を備える光偏向素子アレイと、
   前記複数の電極パッドの一部と前記複数の電極の一部とが、導電性弾性部材によって接続されていることを特徴とする、光モジュール。
2. 前記導電性弾性部材が、金属細線であることを特徴とする、請求項１記載の光モジュール。
3. 前記導電性弾性部材が、導電性樹脂材料からなることを特徴とする、請求項１記載の光モジュール。
4. 前記光導波路基板が、
   信号光を入力する複数の入力チャネル光導波路と、
   前記複数の入力チャネル光導波路を伝播した信号光をコリメート光にする複数のコリメートレンズと、
   コリメート光を導くスラブ光導波路と、
   前記スラブ光導波路を伝播したコリメート光を集光する複数の集光レンズと、
   前記複数の集光レンズによって集光された光を出力する複数の出力チャネル光導波路とを備えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光モジュール。
5. 複数の電極パッドが形成されている素子実装用開口部を有する光導波路基板を用意し、
   複数の電極を備え、電気光学効果を有する複数の光偏向素子を備える光偏向素子アレイを、前記複数の電極パッドの一部と前記複数の電極の一部とが導電性弾性部材によって接続されるように、前記素子実装用開口部に挿入し、
   前記一部の電極パッド及び前記導電性弾性部材を介して前記光偏向素子に電圧を印加してアライメント光の伝播方向を調整しながら、前記光偏向素子アレイのアライメントを行なうことを特徴とする、光モジュールの製造方法。

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