JP2009037054A

JP2009037054A - 光モジュール及びその製造方法

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Publication number: JP2009037054A
Application number: JP2007201981A
Authority: JP
Inventors: Yoshiya Nagashima; 善哉長嶋
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2007-08-02
Filing date: 2007-08-02
Publication date: 2009-02-19

Abstract

【課題】一芯双方向の光通信を行う場合に、新たな光学部品を追加することなく光の進行方向を変向できるようにすると共に、送受信光のクロストークを防ぐことができるようにする。
【解決手段】光を一芯双方向に伝播する場合であって、コア１aの端部は、当該コア１a内を伝播する受信光の向きを受光素子３側に向けて変向するミラー１ｃと、発光素子４から射出された発信光の向きを当該コア１a内を伝播する側に変向するミラー１ｄとを有する。また、ミラー１ｃにより反射された受信光を透過する透過部１ｅ、発光素子４から射出された発信光を透過する透過部１ｇを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば光導波路外に配置された発光素子及び受光素子に光学的に接続されて光を一芯双方向に伝播する光モジュール及びその製造方法に関する。詳しくは、光伝送部材のコアの端部は、当該コア内を伝播する光の向きを受光素子側に変向し、かつ、発光素子から射出された光の向きを当該コア内を伝播する側に変向して当該光を接続する光接続構造を有することで、プリズムなどの新たな光学部品を追加することなく光の進行方向を変向できるようにすると共に、送受信光のクロストークを防ぐことができるようにしたものである。

近年、光通信システムの小型化の流れとして、１本の光ファイバで送信と受信のそれぞれの信号を伝送する一芯双方向の光モジュールの開発が行われている。一芯双方向の構成で問題となる点として光のクロストークの問題がある。これは、送信した信号を自身の受光素子で受けてしまい、本来受け取るべき信号が復元できなくなってしまうことが原因で発生する。

この対策として、さまざまな方法が提案されている。一般には、プリズムなどを使用して光の経路を複数に分割することにより受光素子に入射する光を制限している。この場合、部品数が増加して光モジュールのサイズが大きくなるおそれがある。このサイズの増大は、例えば機器内での使用などを考えた場合には大きな問題となる。

光学結合部分を小型化する方法として光導波路が使用される場合がある。これは、光導波路の一端面を水平に対して４５度にカットすることによって全反射ミラーを構成し、光を反射させて光学素子との結合を行うものである。例えば図８Ａ及びＢは、従来例に係る光モジュール３００の構成例を示す説明図である。図８Ａに示す光モジュール３００は正面図であり、図８Ｂに示す光モジュール３００は、図８ＡのＸ−Ｘ矢視断面図であり、サブマウント９１及び発光素子９２を備える。発光素子９２は、サブマウント９１の一段低い位置に取り付けられている。この発光素子９２は、光導波路９０のコア９０ｃの端部が水平面に対して４５度にカットされて設けられたミラー９０ｄに光を射出する。なお、コア９０ｃはクラッド部９０ａにより包囲（被覆）されている。発光素子９２から射出された光の光軸の角度は、ミラー９０ｄにより約９０°変向されて、射出された光は、光導波路内を伝播する。

このような従来例に関連して特許文献１には、導波光と受光素子とを結合する光結合器が開示されている。この光結合器によれば、高反射率層を片面に有したＶ字溝が光導波路コア層に設けられ、当該高反射率層により、導波光を基板に対して垂直方向に放射して受光素子と結合する。これにより、光結合器を小型化できると共に反射鏡の位置あわせ工程を不要とすることができる。

また、特許文献２には、光導波路を伝搬する光と光学素子とを結合する光接続装置（光結合器）が開示されている。この光接続装置によれば、光導波路の一部が溝状に切削され、当該溝内に、光導波路を伝播する光の光軸を光学素子に向けて反射する光学手段を設けるものである。これにより、光接続装置を小型に実装できるようになる。

特開昭６３−１９１１１１号公報（第２頁、第１図）特開２００４−８５９１３号公報（第４頁、第１図）

しかしながら、光導波路を使用した場合には実装面積を小さくできるが、一芯双方向の光通信を行う際には、光学素子のチップサイズが光導波路のコアサイズに比べて大きいために、発光素子と受光素子を近接して並べても光導波路のコアとの光結合を行うことが困難である。仮に、コアのサイズを大きく形成して発光素子と受光素子とを近接して並べた場合、発光素子と受光素子とが近接しているのでクロストークが生じるおそれがある。

また、従来例に係る特許文献１及び２に係る光結合器によれば、一芯片方向の光通信を行う場合に光結合器を小型化できても、反射部を一面のみにしか有していないので一芯双方向の光通信を行うことは難しい。

そこで、本発明はこのような従来例に係る課題を解決したものであって、一芯双方向の光通信を行う場合に、新たな光学部品を追加することなく光の進行方向を変向できるようにすると共に、送受信光のクロストークを防ぐ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。

上述した課題を解決するために、本発明に係る光モジュールは、光伝送路外に配置された第１及び第２の光学素子に光学的に接続されて光を一芯双方向に伝播する光モジュールにおいて、第１及び第２の傾斜面が設けられたＶ字溝部を有し、当該Ｖ字溝部の第１及び第２の傾斜面に前記光学素子が実装された基台と、光を伝播するコアを有し、前記基台のＶ字溝部に実装された前記光学素子と当該コアの端部が対峙するように実装された光伝送部材とを備え、前記光伝送部材のコアの端部は、当該コア内を伝播する光の向きを前記第１の光学素子側に変向し、かつ、前記第２の光学素子から射出された光の向きを当該コア内を伝播する側に変向して当該光を接続する光接続構造を有することを特徴とするものである。

本発明に係る光モジュールによれば、光を一芯双方向に伝播する場合に、光接続構造を有した光伝送部材のコアの端部は、コア内を伝播する光の向きを受光素子側に変向し、かつ、発光素子から射出された光の向きを当該コア内を伝播する側に変向して当該光を接続する。例えば、コアの端部は、コア内を伝播してきた光の向きを受光素子側に約９０°変向する。また、コアの端部は、発光素子から射出された光の向きを当該コア内を伝播する側に約９０°変向する。これにより、プリズムなどの新たな光学部品を追加することなく、光の進行方向を各光学素子に対して変向できるようになる。

上述した課題を解決するために、本発明に係る光モジュールの製造方法は、光伝送路外に配置された第１及び第２の光学素子に光学的に接続されて光を一芯双方向に伝播する光モジュールを製造する方法において、一方で、第１及び第２の傾斜面を設けてＶ字溝部を形成し、当該Ｖ字溝部の第１及び第２の傾斜面に前記光学素子を実装して基台を製造する第１工程と、他方で、コアを被覆部材で包囲した光伝送部材を形成する第２工程と、形成された光伝送部材のコア内を伝播する光の向きを前記第１の光学素子側に変向すると共に、前記第２の光学素子から射出された光の向きをコア内を伝播する側に変向するための光接続構造を当該コアの端部に形成する第３工程と、前記第３工程で光接続構造が形成された前記光伝送部材の端部が、前記第１工程で形成された前記基台のＶ字溝部に設けられた光学素子の各々と対峙するように、当該光伝送部材を前記基台に実装する第４工程とを有することを特徴とするものである。

本発明に係る光モジュールの製造方法によれば、プリズムなどの新たな光学部品を追加することなく光の進行方向を変向できる光モジュールを提供できるようになる。

本発明に係る光モジュールによれば、光を一芯双方向に伝播する場合であって、光伝送部材のコアの端部は、当該コア内を伝播する光の向きを受光素子側に変向し、かつ、発光素子から射出された光の向きを当該コア内を伝播する側に変向して当該光を接続する光接続構造を有するものである。

この構造によって、光を一芯双方向に伝播する場合に、プリズムなどの新たな光学部品を追加することなく、光の進行方向を各光学素子に対して変向できるようになる。これにより、小型化した一芯双方向の光モジュールを提供できるようになる。また、所定位置に配置された各光学素子に向けて光の進行方向を変向しているので、送受信光のクロストークを防ぐことができるようになる。

本発明に係る光モジュールの製造方法によれば、一芯双方向に伝播する光モジュールを製造する場合に、光伝送部材のコア内を伝播する光の向きを第１の光学素子側に変向すると共に、第２の光学素子から射出された光の向きをコア内を伝播する側に変向するための光接続構造をコアの端部に形成するものである。

この方法によって、一芯双方向の光モジュールの製造において、プリズムなどの新たな光学部品を追加することなく、光の進行方向を各光学素子に対して変向できる光伝送路を形成できるようになる。これにより、小型化を可能とし、かつ、送受信光のクロストークを防止した一芯双方向の光モジュールを提供できるようになる。

続いて、本発明に係る光モジュール及びその製造方法の実施の形態について、図面を参照しながら説明をする。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明に係る第１の実施形態としての光モジュール１００の構成例を示す斜視図である。図１に示す光モジュール１００は、光伝送路外に配置された第１及び第２の光学素子に光学的に接続されて光を一芯双方向に伝播するものである。

この光モジュール１００は、光導波路１、サブマウント２、受光素子（Photo Diode；PD）３及び発光素子（Laser Diode；LD）４を備える。サブマウント２は基台の一例を構成し、前方にＶ字溝型に切削されて形成されたＶ字溝部２ａを有する。このＶ字溝部２ａは、水平面に対して約４５°の傾斜を有するように形成された第１及び第２の傾斜面２ｂ、２ｃを有する。第１の傾斜面２ｂには受光素子３が実装され、第２の傾斜面２ｃには発光素子４が実装されている。この例で、これらの受光素子３及び発光素子４は、これらの傾斜面２ｂ、２ｃに接着剤により接着されている。なお、サブマウント２の短手方向のサイズは１２０〜２４０μｍ程度であり、長手方向のサイズは１６０〜３６０μｍ程度である。

光導波路１は光伝送部材の一例を構成し、このサブマウント２のＶ字溝部２ａに設けられた受光素子３又は発光素子４に、先端部１ｆが対峙するように実装されている。この例で、光導波路１は、サブマウント２に接着剤により接着される。光導波路１の短手方向のサイズは、４０〜８０μｍ程度である。

光導波路１は、コア１ａ、クラッド部１ｂ及び光接続構造１ｈを備えて光を伝播する。光導波路１のコア１ａはクラッド部１ｂに包囲（被覆）されている。光導波路１の先端には、光接続構造１ｈが設けられている。この光接続構造１ｈは、第１及び第２のミラー（カット面）１ｃ、１ｄ、透過部１ｅ、１ｇから構成されている。第１及び第２のミラー１ｃ、１ｄは、コア１ａの先端部１ｆがＶ字型に切削されて形成されている。

この第１のミラー１ｃは第１の反射部の一例を構成し、光導波路１のコア１ａ内を伝播する光の向き（光進行方向）を受光素子３側に変更する。例えば、このミラー１ｃは、コア１ａ内を伝播する受信光の光軸に対して約４５°の角度を有して形成され、かつ、光導波路１の下位に位置する受光素子３に当該受信光を全反射するように傾斜を有して形成されている。これにより、コア１ａ内を伝播してきた受信光がミラー１ｃにより、当該受信光の光軸の方向が約９０°変向されて受光素子３に入射するようになる。なお、ここで使用する文言「変向」は、向きを変えるという意味で使用している。

また、第２のミラー１ｄは第２の反射部の一例を構成し、発光素子４から射出された光の向きを光導波路１のコア１ａ内を伝播する側に変向する。例えば、このミラー１ｄは、発光素子４から射出された発信光の光軸に対して約４５°の角度を有して形成され、かつ、発光素子４の上位に位置する光導波路１内に当該発信光を全反射するように傾斜を有して形成されている。このミラー１ｄにより、発光素子４から射出した発信光の光軸が約９０°変向されて光導波路１のコア１ａ内を伝播するようになる。

透過部１ｅは、ミラー１ｃにより反射された光を透過する。これにより、ミラー１ｃにより反射した光を受光素子３にスムーズに伝播できるようになる。また同様に、透過部１ｇは、発光素子４から射出された発信光を透過する。これにより、発光素子４が射出した発信光を光導波路１にスムーズに伝播するできるようになる。この透過部１ｅは、光導波路１の先端下角部に位置するクラッド部１ｂ及びコア１ａが、傾斜面２ｂと同等の角度（４５°）に切削されて形成されている。同様に、透過部１ｇは、光導波路１の先端下角部に位置するクラッド部１ｂ及びコア１ａが、傾斜面２ｃと同等の角度（４５°）に切削されて形成されている。この切削範囲は、ミラー１ｃが受光素子３に向けて反射した受信光が、光導波路１を垂直に通過する範囲であり、また、ミラー１ｄに向けて発光素子４が射出した発信光が、光導波路１を垂直に通過する範囲である。

これにより、発光素子４から射出した発信光は、透過部１ｇのカット面を透過して（クラッド部１ｂを介さないで）光導波路１のコア１ａ内へと入射する。このコア１ａへ入射した発信光は、ミラー１ｄにより方向を曲げられて対向して配置された受信モジュールの方向へと伝播される。また、ミラー１ｃにより反射された受信光は、透過部１ｅのカット面を透過して受光素子３に入射する。

この例で、受光素子３と透過部１ｅの距離は非常に近いので、ミラー１ｃにより反射された受信光は、ほぼ全て透過部１ｅのカット面に対して垂直方向に入射される。同様に、発光素子４と透過部１ｇの距離も非常に近いので、発光素子４から射出された発信光は、ほぼ全て透過部１ｇのカット面に対して垂直方向に入射されてミラー１ｄに反射される。これにより、受光素子３への受信光及び発光素子４からの発信光が漏れることなく一芯双方向の光通信を実施することができる。なお、ＡＰＣ駆動のモニタＰＤを使用する場合、発光素子４直下に配置することによって透過部１ｇのカット面からの反射光を拾うことができる。

図２Ａ及びＢは、光モジュール１００の動作例を示す説明図である。図２Ａに示す光モジュール１００は、上面から見た図である。光モジュール１００のミラー１ｃは、光導波路１のコア１ａ内を伝播する受信光λ１の光軸の方向を約９０°変向して受光素子３に入射している。また、ミラー１ｄは、発光素子４から射出された発信光λ２の光軸を約９０°変向して光導波路１のコア１ａ内を伝播している。

図２Ｂに示す光モジュール１００は、正面から見た図である。図２Ｂのミラー１ｃに反射されて受光素子３に入射される受信光λ１は、透過部１ｅのカット面を透過して伝播する。すなわち、受信光λ１は、クラッド部１ｂを介さないでコア１ａから直接、受光素子３に入射する。同様に、発光素子４により射出されて発信光λ２は、透過部１ｇのカット面を透過して伝播する。すなわち、発信光λ２は、クラッド部１ｂを介さないで直接、発光素子４からコア１ａに入射する。これにより、受光素子３への受信光λ１及び発光素子４からの発信光λ２が漏れることを防止できる。

このように、本発明に係る第１の実施形態としての光モジュール１００によれば、光を一芯双方向に伝播する場合であって、光導波路１のコア１ａの端部は、当該コア１ａ内を伝播する光の向きを受光素子３側に変向し、かつ、発光素子４から射出された光の向きを当該コア内を伝播する側に変向して当該光を接続する光接続構造１ｈを有するものである。

従って、一芯双方向に光を伝播する場合に、プリズムなどの新たな光学部品を追加することなく、光の進行方向を受光素子３及び発光素子４に対して変向できるようになる。これにより、小型化した一芯双方向の光モジュール１００を提供できるようになる。また、Ｖ字溝部２ａに配置された受光素子３及び発光素子４に向けて光の進行方向を変向しているので、送受信光のクロストークを防ぐことができるようになる。

また、光導波路１を直接加工する構成なので部品点数の増加を抑えることができ、プリズム使用時のような大きな実装スペースを必要とせずに一芯双方向の光通信を実施することができる。部品点数の抑制は、装置の信頼性を向上することができる。

続いて、光モジュール１００の製造方法を説明する。図３Ａ〜Ｆは、光モジュール１００の光導波路１の形成例を示す工程図である。先ず、火炎直接堆積（Flame Hydrolysis Deposition;FHD）法により、図３Ａに示す転写用基板１０ａに、SiO₂ガラス微粒子を堆積し、その上にSiO₂-GeO₂ガラス微粒子を堆積して加熱し、ガラス膜を溶融透明化して下部クラッド層１０ｂ及びコア層１０ｅを形成する。なお、ＦＨＤ時の温度は１３００℃以上の高温で加熱する。

次に、フォトリソグラフィと反応性イオンエッチング（Reactive Ion Etching;RIE）により、図３Ｂに示す導波路パターン１０ｅ’を形成する。その後、不図示のダイシングブレードにより、光導波路１の先端部１ｆを略Ｖ字型に切削して、第１及び第２の反射用カット面１０ｃ、１０ｄを形成する。この第１の反射用カット面１０ｃは、図２Ａに示したコア１ａ内を伝播する受信光λ１の光軸に対して約４５°の角度を有して形成され、かつ、光導波路１の下位に位置する受光素子３に当該受信光λ１を全反射するように傾斜を有して形成されている。また、第２の反射用カット面１０ｄは、図２Ａに示した発光素子４から射出された発信光λ２の光軸に対して約４５°の角度を有して形成され、かつ、発光素子４の上位に位置するコア１ａ内に当該発信光λ２を全反射するように傾斜を有して形成されている。

次に、反射用カット面１０ｃ、１０ｄに金属薄膜を蒸着（薄膜形成法）させて、図３Ｃに示すミラー１ｃ、１ｄを形成する。次に、再びＦＨＤ法により上部クラッド部１０を形成して、図３Ｄに示すコア１ａを包囲（被覆）するクラッド部１ｂを形成する。

次に、不図示の他のダイシングブレードにより、光導波路１の一方の先端下角部に位置するクラッド部１ｂ及びコア１ａを、図１に示した傾斜面２ｂと同等の角度に切削して透過部１ｅを形成する。同様に、光導波路１の他方の先端下角部に位置するクラッド部１ｂ及びコア１ａを、図１に示した傾斜面２ｃと同等の角度に切削して透過部１ｇを形成する。最後に、図３Ｆに示すように転写用基板１０ａを光導波路１の本体から剥離して、ミラー１ｃ、１ｄ、透過部１ｅ、１ｇから成る光接続構造１ｈを有した光導波路１を製造する。

続いて、サブマウント２の形成方法を説明する。図４Ａ〜Ｃは、サブマウント２の形成例を示す工程図である。なお、説明の理解を容易にするために、セラミックスやシリコン等から成る母基板の一片を拡大して説明する。

図４Ａに示すサブマウント２’は、母基板の一片を拡大したものである。このサブマウント２’の前部を、不図示のダイシングブレードなどによりＶ字溝型に切削して、図４Ｂに示すＶ字溝部２ａを形成する。この例で、Ｖ字溝部２ａは、水平面に対して約４５°の傾斜を有した第１及び第２の傾斜面２ｂ、２ｃを設けるように形成する。

この第１及び第２の傾斜面２ｂ、２ｃを形成後、例えばフォトリソグラフィ及びＲＩＥ法により、第１及び第２の傾斜面２ｂ、２ｃなどに導体層２ｄ、２ｅを形成する。

次に、図４Ｃに示すように、導体層２ｄが形成された第１の傾斜面２ｂに受光素子３を接着剤により接着し、導体層２ｅが形成された第２の傾斜面２ｃに発光素子４を接着剤により接着する。なお、この接着剤には、光硬化性接着剤や熱硬化性接着剤などを用いる。

最後に、ダイシング法等により母基板を短冊状に分割して、図４Ｃに示す個々（一片）のサブマウント２を形成する。

続いて、サブマウント２に光導波路１を結合する例を説明する。図５Ａ及びＢは、光モジュール１００の製造例を示す正面図である。図５Ａに示すように、図４Ｃで形成したサブマウント２に、図３Ｆで形成した光導波路１を接着剤により接着して実装し、図５Ｂに示す光モジュール１００を製造する。この例で、光導波路１のミラー１ｃがサブマウント２の受光素子３と対峙し、かつ、ミラー１ｄが発光素子４と対峙するように、当該光導波路１をサブマウント２に実装する。この例で、図２Ａに示したコア１ａ内を伝播する受信光λ１をミラー１ｃにより反射した光が受光素子３に入射し、かつ、発光素子４により射出した発信光λ２が、ミラー１ｄにより反射されてコア１ａ内に入射するように光導波路１の位置を設定する。

このように、本発明に係る光モジュール１００の製造方法によれば、一芯双方向に伝播する光モジュールを製造する場合に、光導波路１のコア１ａ内を伝播する光の向きを受光素子３側に変向すると共に、発光素子４から射出された光の向きをコア１ａ内を伝播する側に変向するための光接続構造１ｈをコア１ａの端部に形成するものである。

従って、プリズムなどの新たな光学部品を追加することなく、光の進行方向を受光素子３及び発光素子４に対して変向できる光導波路１を形成できるようになる。これにより、小型化を可能とし、かつ、送受信光のクロストークを防止した一芯双方向の光モジュール１００を提供できるようになる。

＜第２の実施形態＞
続いて、図６及び図７を参照して光モジュール２００の構成を説明する。図６は、本発明に係る第２の実施形態としての光モジュール２００の構成例を示す斜視図である。図７は、光モジュール２００のサブマウント２０の構成例を示す斜視図である。図６に示す光モジュール２００は、光導波路１の替わりに光ファイバ３０を用いて一芯双方向に伝播する光と、当該光ファイバ３０外に配置した発光素子４及び受光素子３とを光学的に接続するものである。なお、第１の実施例で説明した光モジュール１００と同じ機能を有する構成要素には、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

この光モジュール２００は、光ファイバ３０、サブマウント２０、受光素子３及び発光素子４を備える。図７に示すように、サブマウント２０は、前方にＶ字溝部２ａを有し、かつ、当該Ｖ字溝部２ａに連接された載置用Ｖ字溝部２０ａを有する。この載置用Ｖ字溝部２０ａは、水平面に対して約４５°の傾斜を有するように形成され、かつ、Ｖ字溝部２ａの底部ラインＬ１と当該載置用Ｖ字溝部２０ａの底部ラインＬ２が一直線上になるように形成されている。この載置用Ｖ字溝部２０ａは、光ファイバ３０を支持する。なお、サブマウント２０の短手方向のサイズは１２０〜２４０μｍ程度であり、長手方向のサイズは１６０〜３６０μｍ程度である。

図６に示す光ファイバ３０は光伝送部材の一例を構成し、このサブマウント２０のＶ字溝部２ａに設けられた受光素子３又は発光素子４に、先端部３０ｆが対峙するように実装される。この例で、光ファイバ３０は、サブマウント２０の載置用Ｖ字溝部２０ａに接着剤により接着される。

光ファイバ３０は、コア３０ａ、クラッド部３０ｂ及び光接続構造１０ｈを備えて光を伝播する。光ファイバ３０の円柱形状のコア３０ａはクラッド部３０ｂに包囲（被覆）されている。光ファイバ３０の先端には、光接続構造１０ｈが設けられている。この光接続構造１０ｈは、第１及び第２のミラー３０ｃ、３０ｄ、透過部１ｅ’、１ｇ’から構成されている。

第１及び第２のミラー３０ｃ、３０ｄは、コア３０ａの先端面がＶ字型に彫削されて形成されている。この例で、ミラー３０ｃ、３０ｄは、不図示のダイシングブレードにより、光ファイバ３０の先端部３０ｆが略Ｖ字型に切削され、この切削されたＶ字型のカット面に、金属薄膜が蒸着（薄膜形成法）されて形成される。また、光ファイバ３０の先端部３０ｆは、例えばＲＩＥ方法により、クラッド部３０ｂが切除されて透過部１ｅ’、１ｇ’が形成されている。

この第１のミラー３０ｃは第１の反射部の一例を構成し、光ファイバ３０のコア３０ａ内を伝播する光の向きを受光素子３側に変向する。例えば、このミラー３０ｃは、コア３０ａ内を伝播する受信光の光軸に対して約４５°の角度を有して形成され、かつ、光ファイバ３０の下位に位置する受光素子３に当該受信光を全反射するように傾斜を有して形成されている。これにより、コア３０ａ内を伝播してきた受信光がミラー３０ｃにより、当該受信光の光軸の方向が約９０°変向されて受光素子３に入射するようになる。

また、第２のミラー３０ｄは第２の反射部の一例を構成し、発光素子４から射出された光の向きを光ファイバ３０のコア３０ａ内を伝播する側に変向する。例えば、このミラー３０ｄは、発光素子４から射出された発信光の光軸に対して約４５°の角度を有して形成され、かつ、発光素子４の上位に位置する光ファイバ３０内に当該発信光を全反射するように傾斜を有して形成されている。このミラー３０ｄにより、発光素子４から射出した発信光の光軸が約９０°変向されて光ファイバ３０のコア３０ａ内を伝播するようになる。

透過部１ｅ’は、ミラー３０ｃにより反射された光を透過する。これにより、ミラー３０ｃにより反射した光を受光素子３にスムーズに伝播できるようになる。また同様に、透過部１ｇ’は、発光素子４から射出された発信光を透過する。これにより、発光素子４が射出した発信光を光ファイバ３０にスムーズに伝播するできるようになる。

このように、本発明に係る第２の実施形態としての光モジュール２００によれば、光を一芯双方向に伝播する場合であって、光ファイバ３０のコア３０ａの端部は、当該コア３０ａ内を伝播する光の向きを受光素子３側に変向し、かつ、発光素子４から射出された光の向きを当該コア内を伝播する側に変向して当該光を接続する光接続構造１０ｈを有するものである。

従って、一芯双方向に光を伝播する場合に、プリズムなどの新たな光学部品を追加することなく、光の進行方向を受光素子３及び発光素子４に対して変向できるようになる。これにより、小型化した一芯双方向の光モジュール２００を提供できるようになる。また、各光学素子に向けて光の進行方向を変向しているので、送受信光のクロストークを防ぐことができるようになる。

また、光ファイバ３０を直接加工する構成なので部品点数の増加を抑えることができ、プリズム使用時のような大きな実装スペースを必要とせずに一芯双方向の光通信を実施することができる。部品点数の抑制は、装置の信頼性を向上することができる。

本発明は、例えば光導波路外に配置された発光素子及び受光素子に光学的に接続されて光を一芯双方向に伝播する光モジュール及びその製造方法に適用して好適である。

本発明に係る第１の実施形態としての光モジュール１００の構成例を示す斜視図である。Ａ及びＢは、光モジュール１００の動作例を示す説明図である。Ａ〜Ｆは、光モジュール１００の光導波路１の形成例を示す工程図である。Ａ〜Ｃは、サブマウント２の形成例を示す工程図である。Ａ及びＢは、光モジュール１００の製造例を示す正面図である。本発明に係る第２の実施形態としての光モジュール２００の構成例を示す斜視図である。光モジュール２００のサブマウント２０の構成例を示す斜視図である。従来例に係る光モジュール３００の構成例を示す説明図である。

符号の説明

１・・・光導波路（光伝送部材）、１ａ，３０ａ・・・コア、１ｂ，３０ｂ・・・クラッド部、１ｃ，３０ｃ・・・第１のミラー（第１の反射部）、１ｄ，３０ｄ・・・第２のミラー（第２の反射部）、１ｅ，１ｇ・・透過部、１ｆ，３０ｆ・・・先端部、１ｈ・・・光接続構造、２，２０・・・サブマウント（基台）、２ａ・・・Ｖ字溝部、２ｂ・・・第１の傾斜面、２ｃ・・・第２の傾斜面、３・・・受光素子（第１の光学素子）、４・・・発光素子（第２の光学素子）、１００，２００・・・光モジュール

Claims

光伝送路外に配置された第１及び第２の光学素子に光学的に接続されて光を一芯双方向に伝播する光モジュールにおいて、
第１及び第２の傾斜面が設けられたＶ字溝部を有し、当該Ｖ字溝部の第１及び第２の傾斜面に前記光学素子が実装された基台と、
光を伝播するコアを有し、前記基台のＶ字溝部に実装された前記光学素子と当該コアの端部が対峙するように実装された光伝送部材とを備え、
前記光伝送部材のコアの端部は、
当該コア内を伝播する光の向きを前記第１の光学素子側に変向し、かつ、前記第２の光学素子から射出された光の向きを当該コア内を伝播する側に変向して当該光を接続する光接続構造を有することを特徴とする光モジュール。
前記光接続構造は、
当該コア内を伝播する光を反射して、当該光の向きを前記第１の光学素子側に変向する第１の反射部と、
前記第２の光学素子から射出された光を反射して、当該光の向きを当該コア内を伝播する側に変向する第２の反射部と、
前記第１の反射部により反射された光、及び前記第２の光学素子から射出された光を透過する透過部と
を有することを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
前記光伝送部材には、
少なくとも、光導波部材及び光ファイバが含まれることを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
前記基台は、
前記Ｖ字溝部に連接され、前記光ファイバを載置するための載置用Ｖ字溝部を有することを特徴とする請求項３に記載の光モジュール。
光伝送路外に配置された第１及び第２の光学素子に光学的に接続されて光を一芯双方向に伝播する光モジュールを製造する方法において、
一方で、第１及び第２の傾斜面を設けてＶ字溝部を形成し、当該Ｖ字溝部の第１及び第２の傾斜面に前記光学素子を実装して基台を製造する第１工程と、
他方で、コアを被覆部材で包囲した光伝送部材を形成する第２工程と、
形成された光伝送部材のコア内を伝播する光の向きを前記第１の光学素子側に変向すると共に、前記第２の光学素子から射出された光の向きをコア内を伝播する側に変向するための光接続構造を当該コアの端部に形成する第３工程と、
前記第３工程で光接続構造が形成された前記光伝送部材の端部が、前記第１工程で形成された前記基台のＶ字溝部に設けられた光学素子の各々と対峙するように、当該光伝送部材を前記基台に実装する第４工程と
を有することを特徴とする光モジュールの製造方法。