JP2008209767A - 光モジュール及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光モジュールにおいて、光デバイス相互間の位置合わせ（アライメント）を容易にし、また、実装後に熱膨張などによって位置ずれが生じても性能が不安定にならないようにする。
【解決手段】光モジュールを、表面に開口１１Ａ，１１Ｂを有する第１光デバイス５と、表面に柱状弾性体１０Ａ，１０Ｂを有する第２光デバイス２，３とを備えるものとし、第１光デバイス５と第２光デバイス２，３とを、開口１１Ａ，１１Ｂに柱状弾性体１０Ａ，１０Ｂの先端を挿入して光学的に接続する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、面発光レーザやフォトダイオード（フォトディテクタ）などの面型光デバイスを備える多チャンネル光トランシーバ（例えば波長多重多チャンネル光トランシーバ）に用いて好適の光モジュール及びその製造方法に関する。

例えば多チャンネル光トランシーバなどの光モジュールにおいて、面発光レーザやフォトダイオードなどの面型光デバイスを使用する場合、面型光デバイスの光入射面（受光面）又は光出射面（発光面）は実装基板に対して平行になるため、実装基板に対して垂直に光を入射又は出射させることになる。
一方、このような光モジュールにおいては、小型化、薄型化を図ることが必要である。

小型化、薄型化を図るためには、光ファイバ（光ファイバアレイ）を実装基板に対して平行に配置するのが望ましい。この場合、光ファイバの端面と面型光デバイスの光入射面又は光出射面とは略直角の位置関係になる。
このため、基板上に実装された面型光デバイスの光入射面又は光出射面に対して垂直に入射又は出射する光の経路（光路）を略９０度曲げて、光ファイバと面型光デバイスとを光学的に接続することが必要になる。

そこで、例えば光トランシーバなどの装置内の狭いスペースで光の経路を急峻に曲げるために、略直角の曲面上に光導波路（曲線導波路）を有する光導波路構造体を用い、面型光デバイスに対して入射又は出射する光を、曲面に沿って導いて、光ファイバアレイに結合させる技術が提案されている（例えば特許文献１の図２７，図２８参照）。
特開２００５−１１５３４６号公報

ところで、上述のような多チャンネル光トランシーバなどの光モジュールにおいては、面型光デバイス［面型光デバイスアレイ；例えばＶＣＳＥＬ（Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser）アレイやＰＤ（Photo detector）アレイ］と光ファイバ（光ファイバアレイ）とを光学的に接続する部分（光結合部）の安定性とコスト削減が課題となっている。

例えば、上記特許文献１では、面型光デバイスと光ファイバとを光学的に接続するために光導波路構造体を用い、面型光デバイスと光導波路構造体とを空間的に離して配置し、空間を伝播する光を例えばレンズを用いて光結合させることが記載されている。
しかしながら、面型光デバイスと光導波路構造体との位置合わせが難しい。特に、複数の面型光デバイスを有する面型光デバイスアレイを用いる場合、複数の面型光デバイスと複数の光導波路とを光学的に接続する必要があり、これらの位置合わせはより難しい。さらに、面型受光デバイスアレイ及び面型発光デバイスアレイのような複数の面型光デバイスアレイを備える場合、複数の面型光デバイスアレイを基板上に配置した後、これらに位置合わせして光導波路構造体を配置することになるが、それぞれの面型光デバイスアレイに対する光導波路構造体の最適位置は一致しないため、位置合わせは極めて困難である。

また、面型光デバイス（面型光デバイスアレイ）や光導波路構造体（導波路アレイ）の実装後も熱膨張などによって位置ずれが生じてしまう場合がある。つまり、一般に面型光デバイスと光導波路構造体とは熱膨張率が異なるため、精密にアライメントして実装した場合であっても温度変化によって位置ずれが生じてしまう場合がある。面型光デバイスと光導波路構造体との間に位置ずれが生じてしまうと、光軸がずれてしまい、性能が不安定になる。これは、光導波路構造体を熱膨張率の大きいポリマを用いて構成する場合に特に顕著である。

例えば、導波路アレイがＶＣＳＥＬアレイやＰＤアレイよりも熱膨張率が大きい場合、図７（Ａ）に示すように、実装時（低温時）に、導波路アレイ１００とＶＣＳＥＬアレイ１０１及びＰＤアレイ１０２とが正確に位置合わせされていたとしても、図７（Ｂ）に示すように、動作時（高温時）に、熱膨張によって導波路アレイ１００とＶＣＳＥＬアレイ１０１及びＰＤアレイ１０２との間に位置ずれが生じ、光軸がずれて、性能が不安定になる場合がある。

本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、光デバイス相互間の位置合わせ（アライメント）を容易にし、また、実装後に熱膨張などによって位置ずれが生じても性能が不安定にならないようにした、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、表面に開口を有する第１光デバイスと、表面に柱状弾性体を有する第２光デバイスとを備え、第１光デバイスと第２光デバイスとが、開口に柱状弾性体の先端が挿入されて光学的に接続されていることを特徴としている。
本発明の光モジュールの製造方法は、表面に開口を有する第１光デバイスを用意し、第２光デバイスの表面に柱状弾性体を形成し、第２光デバイスに第１光デバイスを対向させた状態で、柱状弾性体の先端を開口に挿入し、第１光デバイスと第２光デバイスとを光学的に接続するという各工程を含む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、光デバイス相互間の位置合わせ（アライメント）を容易にすることができ、また、実装後に熱膨張などによって位置ずれが生じても性能が不安定にならないようにす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３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、入力された電気信号を光信号に変換し、アレイ状の光ファイバを介して送信する機能（光送信機）と、光ファイバアレイを介して入力された光信号を電気信号に変換して受信する機能（光受信機）とを備える多チャンネル光トランシーバである。

本多チャンネル光トランシーバは、例えば図３に示すように、プリント基板（回路基板）１と、複数の面型受光デバイス２Ａ［ここではフォトダイオード（フォトディテクタ；ＰＤ；Photo detector）］からなる面型受光デバイスアレイ（ＰＤアレイチップ；第２光デバイス）２と、複数の面型発光デバイス３Ａ［ここでは面発光レーザ；ＶＣＳＥＬ（Vertical-Cavity Surface−Emitting Laser）］からなる面型発光デバイスアレイ（ＶＣＳＥＬアレイチップ；第２光デバイス）３と、複数の曲げ導波路４を備える導波路アレイ（導波路ブロック；光導波路デバイス）５と、ドライバＩＣ８と、レシーバＩＣ９とを備える。以下、面型受光デバイス２Ａ、面型発光デバイス３Ａをまとめて面型光デバイスという場合がある。なお、ここでは、送信側４チャンネル、受信側４チャンネルの光トランシーバを例に挙げている。

ここで、面型受光デバイスアレイ２及び面型発光デバイスアレイ３は、図３に示すように、複数の面型受光デバイス２Ａ及び複数の面型発光デバイス３Ａが一直線上に並ぶように、プリント基板１上に実装されている。
ここでは、１つの面型受光デバイスアレイ２と１つの面型発光デバイスアレイ３とを備えるため、複数の面型光デバイスアレイを備えることになる。なお、１つの面型受光デバイスアレイ２のみを備える多チャンネル光受信機として構成しても良いし、１つの面型発光デバイスアレイ３のみを備える多チャンネル光送信機として構成しても良い。また、１つの面型受光デバイス及び１つの面型発光デバイスを備える光トランシーバとして構成しても良い。さらに、１つの面型受光デバイスのみを備える光受信機、１つの面型発光デバイスのみを備える光送信機などのように、１つの面型光デバイスのみを備える光モジュールとして構成しても良い。この場合、導波路アレイ５は、１つの曲げ導波路が平面上に形成されたものとして構成すれば良い。

また、導波路アレイ５は、図３に示すように、その一の端面を介してプリント基板１上に実装され、この一の端面に直交する他の端面には、複数の光ファイバからなる光ファイバアレイ（リボンファイバ）６が光学的に接続されている。ここでは、光コネクタ７付きの光ファイバアレイ（リボンファイバ）６を用いている。
ここでは、導波路アレイ５は、図３に示すように、曲面上に複数のチャネル状の光導波路（曲げ導波路）４を備える光導波路構造体として構成される。なお、導波路アレイ５の構成は、これに限られるものではない。例えば特願２００６−８５２５５に記載されているような構成であっても良い。

また、プリント基板１は、図３に示すように、装置側電気コネクタを介して外部装置と電気的に接続されており、電気信号が入力又は出力（電気Ｉ／Ｏ）されるようになっている。
ところで、本実施形態では、図１に示すように、ＰＤアレイ２は、その表面（受光面）上に複数の光学樹脂ピラー１０Ａを有する。同様に、ＶＣＳＥＬアレイ３は、その表面（発光面）上に複数の光学樹脂ピラー１０Ｂを有する。

ここでは、光学樹脂ピラー１０Ａ，１０Ｂは、導光可能な光学樹脂材料によって形成されている。光学樹脂ピラー１０Ａ，１０Ｂは、透明樹脂材料からなるため、透明樹脂ピラーともいう。なお、ここでは、光学樹脂ピラー１０Ａ，１０Ｂを形成しているが、これに限られるものではなく、導光可能な光学材料（第１光学材料）からなる柱状弾性体（柱状光学弾性体；柱状透明弾性体）を形成すれば良い。

各光学樹脂ピラー１０Ａ，１０Ｂの断面積は、各面型光デバイス２Ａ，３Ａの活性エリア（受光面，発光面）の大きさに応じて決められる。例えば、ＰＤ２Ａの受光面上に形成される光学樹脂ピラー１０Ａの断面積は、ＰＤ２Ａの受光面の大きさと同じか又はそれよりも小さくすれば良い。一方、ＶＣＳＥＬ３Ａの発光面上に形成される光学樹脂ピラー１０Ｂの断面積は、ＶＣＳＥＬ３Ａの発光面の大きさよりも大きくすれば良い。

また、各光学樹脂ピラー１０Ａ，１０Ｂの長さは、任意に決めることができるが、例えば、面型光デバイスアレイ２，３及び導波路アレイ５が基板１上に実装された状態で、面型光デバイスアレイ２，３の表面（各面型光デバイス２Ａ，３Ａの受光面又は発光面）から導波路アレイ５の光導波路４の端部までの距離と同程度にすれば良い。
導波路アレイ５は、図１に示すように、その表面（実装時に基板１に対向する側の端面）に複数の開口１１Ａ，１１Ｂを有する。各開口１１Ａ，１１Ｂは、各光導波路４の延長線上であって、各光導波路４の端部近傍に設けられており、奥に行くほど開口面積が狭くなるテーパ形状の開口（テーパ穴）として構成される。つまり、各開口１１Ａ，１１Ｂは、各光導波路４の端部から所定距離だけ離れた位置から導波路アレイ５の端面に向けて断面積が徐々に大きくなるように形成されている。なお、ここでは、光導波路４と開口１１Ａ，１１Ｂとが所定距離だけ離れるように形成しているが、これに限られるものではなく、光導波路４と開口１１Ａ，１１Ｂとがつながるように形成しても良い。

なお、ここでは、テーパ状開口１１Ａ，１１Ｂは円錐形状の空間ができるように形成しているが、これに限られるものではない。例えば円錐台形状の空間ができるように形成しても良い［図５（Ｂ）参照］。また、例えば図２に示すように、開口１１Ａ（１１Ｂ）の最奥部（底部）１１Ｘを円弧状に形成することでレンズ（集光レンズ又はコリメートレンズ）として機能させるようにしても良い。このように、開口１１Ａ（１１Ｂ）の最奥部１１Ｘをレンズ形状にすることによって、結合効率を向上させることができる。さらに、ここでは、光学樹脂ピラー１０Ａ，１０Ｂの挿入しやすさを考慮して開口１１Ａ，１１Ｂをテーパ形状にしているが、テーパ形状にしなくても良い。また、ＰＤ２Ａ上に形成された光学樹脂ピラー１０Ａが挿入される開口１１Ａと、ＶＣＳＥＬ３Ａ上に形成された光学樹脂ピラー１０Ｂが挿入される開口１１Ｂとは、同一径にしても良いし、光学樹脂ピラー１０Ａ，１０Ｂの断面積に応じて異なるようにしても良い。

そして、本実施形態では、図１に示すように、導波路アレイ５の端面（開口１１Ａ，１１Ｂが形成されている端面）とＰＤアレイ２及びＶＣＳＥＬアレイ３の表面とが対向するように、導波路アレイ５、ＰＤアレイ２及びＶＣＳＥＬアレイ３が基板１上に実装されており、導波路アレイ５の端面に形成されている開口１１Ａ，１１Ｂに、それぞれ、ＰＤ２Ａの受光面及びＶＣＳＥＬ３Ａの発光面上に形成されている光学樹脂ピラー１０Ａ，１０Ｂの先端が挿入されて光学的に接続されている。

このように、本光モジュールでは、図１に示すように、一方の光デバイス（導波路アレイ５）に形成された開口に、他方の光デバイス（面型光デバイスアレイ２，３）に形成された光学樹脂ピラー１０Ａ，１０Ｂの先端を挿入するという光路接続方法（光結合方法）によって光デバイス相互間の接続を行なうようにしている。これにより、アライメントが容易になり、光学樹脂ピラー１０Ａ，１０Ｂの変形（柔軟性）によって、実装後に両者の相対的な位置ずれが生じたとしても、これを吸収できることになる。

特に、本実施形態では、導波路アレイ５は透明材料（第２光学材料；光透過性材料；樹脂材料）からなるポリマ光導波路構造体として形成されている。なお、導波路アレイ５は、少なくとも導波路アレイ５の開口１１Ａ，１１Ｂの周囲の部分（導波路アレイ５の端面と光導波路４の端部との間の部分）が透明材料（第２光学材料；光透過性材料；樹脂材料）によって形成されていれば良い。

また、図１に示すように、導波路アレイ５に形成されている開口１１Ａ，１１Ｂの内部には透明材料（第３光学材料；光透過性材料；樹脂材料）１２が充填されている。これにより、光学樹脂ピラー１０Ａ，１０Ｂの先端が開口１１Ａ，１１Ｂの内部に固定されている。
そして、開口１１Ａ，１１Ｂの内部に充填されている透明材料（第３光学材料）１２の屈折率が、導波路アレイ５（少なくとも開口１１Ａ，１１Ｂの周囲の部分）を構成する透明材料（第２光学材料）の屈折率よりも大きく、かつ、光学樹脂ピラー１０Ａ，１０Ｂを構成する透明材料（第１光学材料）の屈折率よりも小さくなっている。これにより、レンズのように機能させることができ、結合効率を向上させることができる。

なお、ここでは、開口１１Ａ，１１Ｂの内部に透明材料１２を充填するようにしているが、これに限られるものではなく、光学樹脂ピラー１０Ａ，１０Ｂの先端を開口１１Ａ，１１Ｂに挿入するだけでも良い。
次に、本実施形態にかかる光モジュールの製造方法について説明する。
まず、複数の曲げ導波路（光導波路）４を備え、表面に複数の開口１１Ａ，１１Ｂを有する導波路アレイ（光導波路デバイス；第１光デバイス）５を用意する（図１，図３参照）。

ここでは、光導波路４の延長線上に、表面（実装時に基板１に対向する端面）から光導波路４の端部へ向けて小さくなるテーパ状の開口１１Ａ，１１Ｂを一体成形して導波路アレイ５を作製する（図１参照）。なお、開口１１Ａ，１１Ｂの形成方法は、これに限られるものではなく、例えば導波路アレイ５を作製した後に開口１１Ａ，１１Ｂを形成するようにしても良い。

次に、ＶＣＳＥＬアレイ３（第２光デバイス）の表面及びＰＤアレイ２（第２光デバイス）の表面に、光学樹脂ピラー（柱状弾性体）１０Ａ，１０Ｂを形成する（図１参照）。
ここでは、ＶＣＳＥＬアレイ３を構成する各ＶＣＳＥＬ３Ａの発光面及びＰＤアレイ２を構成する各ＰＤ２Ａの受光面上に、それぞれ、光学樹脂ピラー１０Ａ，１０Ｂ（ここでは円柱状ピラー）を形成する（図１参照）。光学樹脂ピラー１０Ａ，１０Ｂは、例えばフォトリソグラフィ技術によって形成することができる。なお、光学樹脂ピラー１０Ａ，１０Ｂの形成に関しては、例えば、M. S. Bakir et al., "Integration of Optical Polymer Pillars Chip I/O Interconnections with Si MSM Photodetectors", IEEE Transactions on Electron Devices, Vol.51, No.7, pp.1084-1090, July 2004に記載されている方法を用いれば良い。

次いで、表面に複数の光学樹脂ピラー１０Ａ，１０Ｂを形成されたＶＣＳＥＬアレイ３及びＰＤアレイ２を基板１上に固定して実装する（図１参照）。
そして、ＶＣＳＥＬアレイ３及びＰＤアレイ２の上方に、透明材料（第２光学材料；光透過性材料；ここでは透明樹脂材料）からなる導波路アレイ５を配置し、ＰＤ２Ａの受光面及びＶＣＳＥＬ３Ａの発光面に導波路アレイ５の端面（開口１１Ａ，１１Ｂが形成されている端面）を対向させた状態で、各光学樹脂ピラー１０Ａ，１０Ｂの先端を、それぞれ、対向する開口１１Ａ，１１Ｂの奥の方まで挿入する。これにより、導波路アレイ５の各光導波路４と各ＶＣＳＥＬ３Ａ及び各ＰＤ２Ａとが光学的に接続されるようにする。

本実施形態では、導波路アレイ５の開口１１Ａ，１１Ｂの内部に予め透明材料（第３光学材料；光透過性材料；ここでは透明樹脂材料）１２を充填しておき、光学樹脂ピラー１０Ａ，１０Ｂの先端を挿入した後に透明樹脂材料１２を硬化させて、光学樹脂ピラー１０Ａ，１０Ｂを開口１１Ａ，１１Ｂの内部に固定する。なお、これに限られるものではなく、光学樹脂ピラー１０Ａ，１０Ｂを開口１１Ａ，１１Ｂに挿入するだけでも良い。

その後、導波路アレイ５を基板１上に固定して実装する。
このようにして、一方の光デバイス（導波路アレイ５）に形成された開口１１Ａ，１１Ｂに、他方の光デバイス（面型光デバイスアレイ２，３）に形成された光学樹脂ピラー１０Ａ，１０Ｂの先端を挿入するという光路接続方法（光結合方法）によって光デバイス相互間を光学的に接続して光モジュールが製造される。

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、光学樹脂ピラー１０Ａ，１０Ｂの変形（柔軟性）とテーパ状開口１１Ａ，１１Ｂとによるセルフアライメント効果を利用することで、光デバイス相互間の位置合わせ（アライメント）を容易にすることができるという利点がある。
また、実装後に熱膨張などによって歪みが発生し、位置ずれが生じても、光学樹脂ピラー１０Ａ，１０Ｂの変形（柔軟性）によって対応できるため、性能が不安定にならないようにすることができる（即ち、性能を安定化することができる）という利点がある。

なお、本実施形態では、本発明の光モジュールを、多チャンネル光トランシーバを例に説明しているが、これに限られるものではなく、本発明は、デバイス相互間を光学的に接続する必要がある光モジュールに広く適用しうる。例えば曲げ導波路４を有する導波路アレイ５を備える光モジュールとして構成しているが、これに限られるものではなく、例えば直線導波路を有する導波路アレイを備える光モジュールとして構成しても良い。

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。

以下、図４〜図６を参照しながら、実施例１、２によって本発明を更に詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施例１、２によって限定されるものではない。
［実施例１］
本実施例１では、ＰＤアレイ２上にピラー（柱状弾性体）１０Ａを形成し、これを４つの光導波路４を備える導波路アレイ５に形成された開口１１Ａに挿入して光学的に接続して、その有効性を検証した。

まず、ＰＤアレイ２として、図４（Ａ），（Ｂ）に示すようなＧａＡｓ製の短波長向け４ｃｈＰＤアレイ（４つのＰＤ２Ａを備えるＰＤアレイ２）を使用した。ＰＤアレイ２を構成するＰＤ２Ａの受光面の直径は０．１ｍｍであり、ＰＤ２Ａ間のピッチは０．２５ｍｍであり、ＰＤアレイ２の外形は幅１．０ｍｍ×奥行０．２５ｍｍ×厚さ０．２ｍｍであった。なお、図４中、符号１３は電極を示している。

そして、図４（Ｅ），（Ｆ）に示すように、このＰＤアレイ２を構成する各ＰＤ２Ａの受光面（受光エリア）上に、それぞれ、フォトリソグラフィによって直径０．１ｍｍ、長さ０．４ｍｍのポリマ製のピラー（光学樹脂ピラー；柱状弾性体）１０Ａを形成した。
ここでは、まず、図４（Ｃ），（Ｄ）に示すように、ＰＤアレイ２の表面にノルボルネン系のＵＶポリマ（ピラー用レジスト；第１光学材料；透明樹脂材料）１０をスピンコートで０．４ｍｍの厚さまで塗布し、図４（Ｃ）〜（Ｆ）に示すように、マスクを用いてＵＶ露光してパターニングを行ない、直径０．１ｍｍの４つの円柱が残るように他の部分を除去し、ＰＤアレイ２の表面に合計４本のポリマ製のピラー１０Ａを形成した。なお、ピラー１０Ａを形成するノルボルネン樹脂の屈折率は１．５８である。

一方、導波路アレイ５は、図５に示すように、４つの光導波路４を備える４ｃｈ導波路アレイとし、以下のようにして作製した。
まず、オレフィン樹脂［第２光学材料；光透過性（樹脂）材料］をベースにして、曲面に沿って４つの溝を有し、端面（実装時に基板に対向する端面）に４つの開口１１Ａを有する透明曲面構造体（クラッド構造体）を射出成形によって作製し、４つの溝のそれぞれに、コア液としてオレフィン樹脂よりも屈折率が大きい紫外線硬化型のエポキシ樹脂を充填し、クラッドフィルムを貼り付けた後、紫外線を照射してエポキシ樹脂を硬化させて、導波路アレイ５を作製した。なお、導波路アレイ５を形成するオレフィン樹脂の屈折率は１．５２であり、導波路コアを形成するエポキシ樹脂の屈折率は１．５５である。

ここでは、導波路アレイ５の外形サイズは、図５（Ａ），（Ｂ）に示すような寸法にした。また、各導波路コア（各溝）のサイズは縦０．０５ｍｍ×横０．０５ｍｍとし、導波路コア間（溝間）のピッチは０．２５ｍｍとした。
また、導波路アレイ５の端面（実装時に基板に対向する端面）には、図５（Ｂ）に示すように、各光導波路４の端部から０．１０ｍｍだけ離れた位置から導波路アレイ５の端面（底面）に向けて直径が徐々に大きくなるテーパ状の開口（テーパ穴）を形成した。ここでは、テーパ状開口の長さは０．３０ｍｍとし、その径は０．０５ｍｍから０．２０ｍｍまで徐々に大きくなるようにした。

そして、アセンブリは、以下のようにして行なった。
まず、図６（Ａ）に示すように、ピラー１０Ａ付きのＰＤアレイ２を上向きにして、電気配線付きの基板１上に接着剤で固定し、ワイヤボンディングでＰＤアレイ２の電極１３と基板１の電気配線とを接続した。
次に、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、導波路アレイ５をＰＤアレイ２の上方に持ってきて、４本のピラー１０Ａが４つのテーパ状開口１１Ａに挿入されるようにアライメントした後、導波路アレイ５を下降させ、導波路アレイ５のスペーサ部５Ａを基板１上に接着剤で固定した。

このようにして作製した５つの試作サンプルを用い、導波路アレイ５の各光導波路４のそれぞれに波長８５０ｎｍのレーザ光（ＬＥＤ光）を入射し、光導波路４とＰＤ２Ａとの間の結合損失を評価した。
その結果、光導波路４とＰＤ２Ａとの接続箇所は、５つのサンプルで合計２０箇所あるが、これらの箇所の結合損失はいずれも１．０〜１．５ｄＢの範囲内であった。また、温度を８０℃まで上昇させても結合損失にはほとんど変化がなかった。このように、温度が上がり、熱膨張などによって光デバイス相互間に位置ずれが生じてしまうような場合であっても、性能が不安定にならないことが確認できた。
［実施例２］
本実施例２では、上述の実施例１の場合と同様に、ピラー１０Ａ付きのＰＤアレイ２及び導波路アレイ５を用意した。

そして、アセンブリの際に、導波路アレイ５のテーパ状開口１１Ａに、導波路コアのコア液として用いたエポキシ樹脂と同じ液状のエポキシ樹脂［第３光学材料；光透過性（透明）樹脂材料］１２を充填し、ピラー挿入後に硬化させて固定した。
なお、ここでは、導波路アレイ５及びＰＤアレイ２を基板１上に固定するための光学接着剤を硬化させるのと同時に、テーパ状開口１１Ａに充填されたエポキシ樹脂も硬化させ、導波路アレイ５及びＰＤアレイ２の基板１への固定と同時にピラー１０Ａのテーパ状開口１１Ａへの固定を行なった。

このようにして作製した試作サンプルを用い、上述の実施例１の場合と同様に、導波路アレイ５の各光導波路４のそれぞれに波長８５０ｎｍのレーザ光（ＬＥＤ光）を入射し、光導波路４とＰＤ２Ａとの間の結合損失を評価した。
その結果、光導波路４とＰＤ２Ａとの接続箇所は、５つのサンプルで合計２０箇所あるが、これらの箇所の結合損失はいずれも０．４〜０．９ｄＢの範囲内であった。また、温度を８０℃まで上昇させても結合損失にはほとんど変化がなかった。このように、ピラー１０Ａを開口１１Ａに固定した場合には結合損失をより小さくすることができ、また、温度が上がり、熱膨張などによって光デバイス相互間に位置ずれが生じてしまうような場合であっても、性能が不安定にならないことが確認できた。

本発明の一実施形態にかかる光モジュールの主要部の構成を示す模式的断面図である。 本発明の一実施形態にかかる光モジュールを構成する導波路アレイの開口の変形例を示す模式的断面図である。 本発明の一実施形態にかかる光モジュールの全体構成を示す模式的斜視図である。 本発明の実施例にかかる光モジュールを構成するＰＤアレイの構成、ピラーの構成及びその形成方法を説明するための模式図であって、（Ａ），（Ｃ），（Ｅ）はその側面図であり、（Ｂ），（Ｄ），（Ｆ）はその平面図である。 （Ａ）は、本発明の実施例にかかる光モジュールを構成する導波路アレイの構成を示す模式図であり、（Ｂ）は、その一部を拡大して示す模式的拡大図である。 （Ａ），（Ｂ）は、本発明の実施例にかかる光モジュールの製造方法を説明するための模式図である。 （Ａ），（Ｂ）は、本発明が解決しようとする課題を説明するための模式図である。

符号の説明

１ プリント基板（回路基板）
２ 面型受光デバイスアレイ（ＰＤアレイ；第２光デバイス）
２Ａ 面型受光デバイス（ＰＤ）
３ 面型発光デバイスアレイ（ＶＣＳＥＬアレイ；第２光デバイス）
３Ａ 面型発光デバイス（面発光レーザ；ＶＣＳＥＬ）
４ 曲げ導波路
５ 導波路アレイ（導波路ブロック；光導波路デバイス）
５Ａ スペーサ部
６ 光ファイバアレイ（リボンファイバ）
７ 光コネクタ
８ ドライバＩＣ
９ レシーバＩＣ
１０Ａ，１０Ｂ 光学樹脂ピラー（柱状弾性体）
１１Ａ，１１Ｂ 開口
１１Ｘ 最奥部
１２ 透明材料
１３ 電極

Claims (10)

1. 表面に開口を有する第１光デバイスと、
   表面に柱状弾性体を有する第２光デバイスとを備え、
   前記第１光デバイスと前記第２光デバイスとが、前記開口に前記柱状弾性体の先端が挿入されて光学的に接続されていることを特徴とする光モジュール。
2. 前記第１光デバイスは、光導波路の延長線上に前記開口を有する光導波路デバイス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. 前記第２光デバイスは、受光面上に前記柱状弾性体を有する面型受光デバイスであることを特徴とする、請求項１又は２記載の光モジュール。
4. 前記第２光デバイスは、発光面上に前記柱状弾性体を有する面型発光デバイスであ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. 前記開口は、奥に行くほど狭くなるテーパ形状になっていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光モジュール。
6. 前記開口は、最奥部が円弧状になっていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光モジュール。
7. 前記柱状弾性体が、第１光学材料によって形成されており、
   前記第１光デバイスは、前記開口の周囲の部分が第２光学材料によって形成されており、
   前記開口は、その内部に第３光学材料が充填されており、
   前記第３光学材料の屈折率が、前記第２光学材料の屈折率よりも大きく、かつ、前記第１光学材料の屈折率よりも小さくなっていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の光モジュール。
8. 表面に開口を有する第１光デバイスを用意し、
   第２光デバイスの表面に柱状弾性体を形成し、
   前記第２光デバイスに前記第１光デバイスを対向させた状態で、前記柱状弾性体の先端を前記開口に挿入し、前記第１光デバイスと前記第２光デバイスとを光学的に接続するという各工程を含むことを特徴とする光モジュールの製造方法。
9. 前記第１光デバイスとして、光導波路の延長線上に開口を一体成形した光導波路デバイスを作製することを特徴とする、請求項８記載の光モジュールの製造方法。
10. 前記柱状弾性体の先端を前記開口に挿入した後、前記開口の内部に光学材料を充填することを特徴とする、請求項８又は９記載の光モジュールの製造方法。

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