JP2009192953A - Optical function element - Google Patents
Optical function element Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009192953A JP2009192953A JP2008035321A JP2008035321A JP2009192953A JP 2009192953 A JP2009192953 A JP 2009192953A JP 2008035321 A JP2008035321 A JP 2008035321A JP 2008035321 A JP2008035321 A JP 2008035321A JP 2009192953 A JP2009192953 A JP 2009192953A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- dielectric substrate
- emitting element
- waveguide portion
- light emitting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
Description
本発明は、光源としての発光素子と、光導波路が形成された誘電体基板と、光を電気に変換する受光素子と、を備えて、光源からの光を外部電気信号によって変調し、その変調された光を受光素子により電気信号として出力する光機能素子に関する。 The present invention includes a light-emitting element as a light source, a dielectric substrate on which an optical waveguide is formed, and a light-receiving element that converts light into electricity, and modulates the light from the light source with an external electric signal and modulates the light The present invention relates to an optical functional element that outputs the emitted light as an electrical signal by a light receiving element.
従来、この種の変調機能を持つ光機能素子としては、特許文献1または2に記載されたものが知られており、これらの特許文献に記載された構成は概ね図22に示すものとなっている。 Conventionally, as optical functional elements having this type of modulation function, those described in Patent Document 1 or 2 are known, and the configuration described in these Patent Documents is generally as shown in FIG. Yes.
図において、112は光源としての発光素子、114は誘電体基板、116は受光素子であり、誘電体基板114上には、光導波路120が形成されて、光導波路120は、例えば、マッハツェンダ型の光干渉器を構成しており、発光素子112と受光素子116は、光導波路120の両側に対向するように配置されている。
In the figure, 112 is a light emitting element as a light source, 114 is a dielectric substrate, 116 is a light receiving element, an
そして、発光素子112から出力された光は集光レンズ122によって集光されて、誘電体基板114の端面から光導波路120の一端へと入射される。光導波路120において、外部電気信号によって変調された光は、光導波路120の他端から出射し、集光レンズ124によって集光されて、受光素子116によって受光される。
The light output from the
しかしながら、上記従来の構成による光機能素子においては、光源である発光素子と受光素子とが対向しているために、迷光が多くノイズ特性が劣化するという問題がある。 However, in the optical functional element having the above-described conventional configuration, since the light emitting element and the light receiving element which are light sources are opposed to each other, there is a problem that there is a lot of stray light and the noise characteristics deteriorate.
さらには、誘電体基板の端面から光が入射されるために、誘電体基板の元のウエハのダイシング作業を行った後、切削面である端面の研磨作業が必要になり手間がかかる、という問題がある。 Furthermore, since light is incident from the end face of the dielectric substrate, after the dicing operation of the original wafer of the dielectric substrate, it is necessary to polish the end face which is a cutting surface, which is troublesome. There is.
本発明は、かかる課題に鑑みなされたもので、その目的は、迷光が少なく良好なノイズ特性を有し、製造が簡単な光機能素子を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an optical functional element that has less noise and has good noise characteristics and is easy to manufacture.
上記課題を解決するために、本発明は、光源としての発光素子と、光導波路が形成された誘電体基板と、光を電気に変換する受光素子と、を備えて、前記発光素子からの光を外部電気信号によって変調し、その変調された光を前記受光素子により電気信号として出力する光機能素子において、
前記光導波路は、前記誘電体基板の板面に平行な平面上に形成された、入力導波路部分と、該入力導波路部分に繋がり前記外部電気信号によって変調を受ける変調部分と、該変調部分に繋がる出力導波路部分とからなり、
前記発光素子は、前記平面に対して直交する方向に沿って前記入力導波路部分の始端に向けて光を出射するものであり、
前記入力導波路部分の前記始端には、前記平面に対して直交する方向からの光を入力導波路部分に向ける変向手段が設けられることを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the present invention includes a light emitting element as a light source, a dielectric substrate on which an optical waveguide is formed, and a light receiving element that converts light into electricity, and the light from the light emitting element. In an optical functional element that modulates an external electrical signal and outputs the modulated light as an electrical signal by the light receiving element,
The optical waveguide includes an input waveguide portion formed on a plane parallel to the plate surface of the dielectric substrate, a modulation portion connected to the input waveguide portion and modulated by the external electric signal, and the modulation portion And an output waveguide portion connected to
The light emitting element emits light toward a start end of the input waveguide portion along a direction orthogonal to the plane.
The start end of the input waveguide portion is provided with a turning means for directing light from a direction orthogonal to the plane to the input waveguide portion.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の前記出力導波路部分の終端に、出力導波路部分を伝搬する光を、前記平面に対して直交する方向に向ける第2変向手段が設けられ、
前記受光素子は、第2変向手段により変向し、前記平面に対して直交する方向を伝搬する光を受光することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, the second turning means for directing light propagating through the output waveguide portion in a direction perpendicular to the plane is provided at the end of the output waveguide portion according to the first aspect. ,
The light receiving element receives a light which is redirected by a second deflecting unit and propagates in a direction orthogonal to the plane.
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の前記平面が前記誘電体基板の表面であり、前記発光素子は前記誘電体基板の裏面側に配置されることを特徴とする。 A third aspect of the present invention is characterized in that the plane according to the first or second aspect is the surface of the dielectric substrate, and the light emitting element is disposed on the back side of the dielectric substrate.
請求項4記載の発明は、請求項3記載の前記受光素子が前記誘電体基板の裏面側に配置されることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, the light receiving element according to the third aspect is arranged on the back side of the dielectric substrate.
請求項5記載の発明は、請求項3記載の前記受光素子が前記誘電体基板の表面側に配置されることを特徴とする。 The invention according to claim 5 is characterized in that the light receiving element according to claim 3 is arranged on the surface side of the dielectric substrate.
請求項6記載の発明は、請求項1または2記載の前記平面が前記誘電体基板の表面であり、前記発光素子及び前記受光素子は前記誘電体基板の表面側に配置されることを特徴とする。 The invention according to claim 6 is characterized in that the plane according to claim 1 or 2 is a surface of the dielectric substrate, and the light emitting element and the light receiving element are arranged on a surface side of the dielectric substrate. To do.
請求項7記載の発明は、請求項1ないし6のいずれか1項に記載の前記誘電体基板の入力導波路部分の始端の近傍に、入力導波路部分の始端からの距離及び方向が既知となり、調整時に発光素子からの光点を一致させるためのマーカーが形成されることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, the distance and direction from the starting end of the input waveguide portion are known in the vicinity of the starting end of the input waveguide portion of the dielectric substrate according to any one of the first to sixth aspects. A marker for matching the light spot from the light emitting element during adjustment is formed.
請求項8記載の発明は、請求項1ないし7のいずれか1項に記載の前記平面上には、光導波路の両側に導電性パターンが形成されており、該導電性パターンは互いに導電部材によって接続されることを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, a conductive pattern is formed on both sides of the optical waveguide on the plane according to any one of the first to seventh aspects, and the conductive pattern is formed by a conductive member. It is connected.
請求項9記載の発明は、請求項8記載の前記誘電体基板の側面に、前記導電性パターンと導通する導電性材料が塗布されることを特徴とする。 A ninth aspect of the invention is characterized in that a conductive material that is electrically connected to the conductive pattern is applied to a side surface of the dielectric substrate according to the eighth aspect.
本発明によれば、発光素子から出射される光の方向と光導波路を伝搬する光の方向とが異なり、発光素子と受光素子とを対向させないようにすることができるために、迷光を低減させることができノイズ特性を良好にすることができる。また、誘電体基板の端面を入射面とする必要がないので、端面の研磨作業を不要にすることができる。 According to the present invention, the direction of the light emitted from the light emitting element is different from the direction of the light propagating through the optical waveguide, and the light emitting element and the light receiving element can be prevented from facing each other, thereby reducing stray light. Noise characteristics can be improved. Further, since it is not necessary to use the end face of the dielectric substrate as the incident face, it is possible to eliminate the end face polishing work.
請求項2記載の発明によれば、発光素子から出射される光の方向と光導波路を伝搬する光の方向と受光素子の受光する光の方向とが全て整列しないようにすることができるために、迷光を一層確実に低減させることができる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to prevent the direction of the light emitted from the light emitting element, the direction of the light propagating through the optical waveguide, and the direction of the light received by the light receiving element from being all aligned. , Stray light can be more reliably reduced.
請求項3記載の発明によれば、裏面側にある発光素子からの光点の位置を誘電体基板の表面内における位置として視覚的に捉えることができるので、その光点の位置を前記入力導波路部分の始端に合わせることによって、容易に発光素子の位置調整を行うことができるようになる。 According to the third aspect of the present invention, since the position of the light spot from the light emitting element on the back surface side can be visually grasped as the position in the surface of the dielectric substrate, the position of the light spot is the input guide. By aligning with the start end of the waveguide portion, the position of the light emitting element can be easily adjusted.
請求項4記載の発明によれば、発光素子から出射される光の方向と光導波路を伝搬する光の方向と受光素子の受光する光の方向とが全て整列せず、異なる方向を向くようにすることができるために、迷光を一層確実に低減させることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the direction of the light emitted from the light emitting element, the direction of the light propagating through the optical waveguide, and the direction of the light received by the light receiving element are not all aligned but are directed in different directions. Therefore, stray light can be more reliably reduced.
請求項5記載の発明によれば、発光素子から出射される光の方向と光導波路を伝搬する光の方向と受光素子の受光する光の方向とが全て整列しないようにすることができるために、迷光を一層確実に低減させることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to prevent the direction of the light emitted from the light emitting element, the direction of the light propagating through the optical waveguide, and the direction of the light received by the light receiving element from being all aligned. , Stray light can be more reliably reduced.
請求項6記載の発明によれば、発光素子から出射される光の方向と光導波路を伝搬する光の方向と受光素子の受光する光の方向とが全て整列せず、異なる方向を向くようにすることができるために、迷光を一層確実に低減させることができる。さらには、発光素子と受光素子とが表面側に配置されるために、誘電体基板と併せて全体として平面基板とすることができるので、取扱が容易となる。 According to the sixth aspect of the present invention, the direction of the light emitted from the light emitting element, the direction of the light propagating through the optical waveguide, and the direction of the light received by the light receiving element are not all aligned but are directed in different directions. Therefore, stray light can be more reliably reduced. Furthermore, since the light emitting element and the light receiving element are disposed on the front surface side, the planar substrate can be formed as a whole together with the dielectric substrate, which facilitates handling.
請求項7記載の発明によれば、発光素子からの光点をマーカーに一致させるようにモニタリングしながら調整し、マーカーから既知の距離及び方向にさらに移動させることで、発光素子からの光点を入力導波路部分の始端に一致させることができる。 According to the seventh aspect of the present invention, the light spot from the light emitting element is adjusted by monitoring so that the light spot from the light emitting element coincides with the marker, and is further moved to a known distance and direction from the marker to It can be coincident with the beginning of the input waveguide portion.
請求項8及び9記載の発明によれば、誘電体基板の両側に形成された導電性パターンを接続することで、前記平面に平行で且つ誘電体基板の光導波路に対して直交する方向に発生する可能性のある熱起電力(焦電効果)を防止することができる。 According to the eighth and ninth aspects of the present invention, the conductive patterns formed on both sides of the dielectric substrate are connected, so that the pattern is generated in a direction parallel to the plane and perpendicular to the optical waveguide of the dielectric substrate. It is possible to prevent the thermoelectromotive force (pyroelectric effect) that may occur.
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。図1は本発明の光機能素子の全体斜視図であり、図2はその破断斜視図、図3は平面図、図4は縦断面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is an overall perspective view of the optical functional element of the present invention, FIG. 2 is a cutaway perspective view thereof, FIG. 3 is a plan view thereof, and FIG. 4 is a longitudinal sectional view thereof.
図において、光機能素子10は、光源としての発光素子12と、光導波路が形成された誘電体基板14と、光を電気に変換する受光素子16と、を備えている。
In the figure, an optical
発光素子12は、発光ダイオード、レーザを用いることができ、その中でも、スーパールミネセントダイオード、面発光レーザなどを使用することができる。受光素子16は、フォトダイオードを用いることができる。
As the
誘電体基板14は、電気光学効果を持つ誘電体結晶、例えばニオブ酸リチウムから構成され、xカットで、その表面14aにy軸方向に沿ってチタン拡散又はアニールドプロトン交換により約5μm程度の幅のシングルモードの光導波路20が形成される。
The
光導波路20は、誘電体基板14の板面に平行な平面である表面14aに形成された、1つの直線状の入力導波路部分20aと、該入力導波路部分20aからY分岐により分かれた2つの分岐導波路部分20b、20cと、該2つの分岐導波路部分20b、20cがY分岐により合流された1つの直線状の出力導波路部分20dとからなる。
The
2つの分岐導波路部分20b、20cは変調部分を構成しており、その長さが約λ/4(λは使用する光の導波路内での波長)だけ差異があるように形成される。各分岐導波路部分20b、20cを挟み、一対の電極22、24が形成されている。
The two
誘電体基板14の表面14aには、光導波路20の入力導波路部分20aに直交するようにして、表面14aに対して45度の傾斜角度をなす斜面を持つ断面V字状の切り込み14cが形成され、出力導波路部分20dに直交するようにして、表面14aに対して45度の傾斜角度をなす斜面を持つ断面V字状の切り込み14dが形成される。この切り込み14c、14dは、誘電体基板14として切り出す前のウエハに対するダイシング作業で複数の誘電体基板14に渡り一括して形成することが可能である。
On the
V字状の切り込み14cの入力導波路部分20aと接する側の傾斜角度45度の斜面(入力導波路部分20aの始端となる)には、図5に示したように、反射膜が付着されて、変向手段を構成するミラー26が形成される。同様に、V字状の切り込み14dの出力導波路部分20dと接する側の傾斜角度45度の斜面(出力導波路部分20dの終端となる)には、反射膜が付着されて、第2変向手段を構成するミラー28が形成される。それぞれの反射膜は金蒸着により形成することができ、反射膜を形成した後、V字状の切り込みは、誘電体基板14と屈折率が等しいか近似する屈折率を持つ物質で充填されるとよい。但し、図面においては、この充填物質は図示省略とする。変向手段としてのミラー26、28としては、反射膜から構成する他に、図6に示すような45度の傾斜溝に挿入したマイクロミラーで構成することも可能である。または、光導波路部分20a、20dの端部の傾斜面自体で大きな反射率がある場合には、それ自体を変向手段として、別個の反射膜等の手段は省略可能である。
As shown in FIG. 5, a reflective film is attached to the inclined surface having the inclination angle of 45 degrees on the side in contact with the
誘電体基板14の裏面14b側には、全面的に反射防止膜(ARコート)が付着されているとよい。反射防止膜は、SiO2、TiO2膜から構成することができ、この膜の形成は誘電体基板14として切り出す前のウエハに対して一括して形成することが可能である。
An antireflection film (AR coating) is preferably attached to the entire surface of the
そして、誘電体基板14の裏面側には、発光素子12及び受光素子16を支持するための取付板30が設けられる。取付板30は、放熱性のよいセラミックス又は金属で構成することができる。取付板30には、図4に示すように、前記切り込み14c、14dとその長手方向が一致する縦孔30a、30bが形成されている。
A mounting
縦孔30aには、発光素子12を保持するとともに誘電体基板14に固着される高剛性の例えば金属製の円筒状ホルダ32が取り付けられる。円筒状ホルダ32の上端にはフランジ32aが形成されており、フランジ32aが誘電体基板14の下面に取り付けられて、誘電体基板14に固着される。
The
フランジ32aの表面の一部には図7及び図8に示したように、環状溝32bが形成されており、環状溝32b内には紫外線硬化樹脂が充填されており、該紫外線硬化樹脂を接着材として円筒状ホルダ32と誘電体基板14とが接着される。紫外線硬化樹脂が紫外線の照射を受けて硬化した時に収縮することで、フランジ32aの環状溝32b以外の部分が、誘電体基板14に対して接触して、フランジ面で誘電体基板14を保持することができる。また、紫外線硬化樹脂が硬化する前に、該樹脂が円筒状ホルダ32の内側に浸み出すことを防ぐために、円筒状ホルダ32のフランジ32aの内周面の境界部分にOリング、高表面張力材、などの水密保護部材33(図8)を設けてもよい。こうして、環状溝32bによって円周方向に亘り円筒状ホルダ32と誘電体基板14とが接着されるために、誘電体基板14の前記平面内の2軸方向において確実に固着を図ることができる。尚、環状溝32bとする代わりに、図9に示したような、円周方向に等間隔で形成された複数の径方向溝32cとすることも可能である。また、溝32b、32cに紫外線硬化樹脂を充填する代わりに、フランジ面を誘電体基板14に半田溶接することも可能である。尚、フランジ32aが全周に亘り誘電体基板14に固着される必要はなく、図7(b)に示すように、フランジ32aの一部は誘電体基板14からはみ出すようになっていてもよい。
As shown in FIGS. 7 and 8, an
発光素子12は、円筒状ホルダ32にレーザ溶接等により図10に示すように、周方向に等間隔(通常120度間隔で3点)で溶接されて、誘電体基板14の表面14a及び裏面14bに直交する方向に沿って前記入力導波路部分20aの始端に向けて光を出射するようになっている。発光素子12は、CANタイプ、チップタイプのいずれのタイプのものも利用可能であるが、この図示例のようにCANタイプとすることによって、発光素子自体の気密性を図ることができ、別途の気密構造は不要となる。
As shown in FIG. 10, the
発光素子12と入力導波路部分20aの始端との間には集光レンズ34が設けられる。集光レンズ34によって、発光素子12からの光を高効率で光導波路20に結合させることができる。集光レンズ34は、発光素子12と別に円筒状ホルダ32の内周面に取り付けられてもよいが、CANタイプの発光素子12と一体になったものでも良く、または誘電体基板14の裏面14bに一体に固着されたものであってもよい。
A
円筒状ホルダ32の内周面と発光素子12の外周面との間には両者の固着をする前に、調整可能な僅かなクリアランスが設けられている。この発光素子12の円筒状ホルダ32への固着に際しては、発光素子12の発光面の集光レンズ34により形成される像の面積が小さい(10μm以下)ので確実に入力導波路部分20aの始端へ光を伝搬させるための配慮が必要となる。従来の構成のように、誘電体基板14の端面から光を入射する構成であると、光導波路に結合されたかどうかの確認が視覚的手段によってできず、調整が困難であるという問題がある。本実施形態では、誘電体基板14の裏面側に発光素子12が配置されているので、誘電体基板14の表面側から発光素子12からの光を視覚的に確認することができ、調整が容易にできる、という特徴がある。
A slight adjustable clearance is provided between the inner peripheral surface of the
調整作業をさらに容易にするため、図11に示すように、誘電体基板14の表面にはマーク14mが形成されている。このマーク14mは、基板作製プロセスで同時に形成することが可能であり、Cr等でパターンニングするとよい。マーク14mの位置は、ミラー26の近傍で所定距離、所定の方向に離れた位置に決められる。
In order to further facilitate the adjustment work, a
調整作業においては、誘電体基板14の表面上方に設置したCCDカメラにより、発光素子12からの光が誘電体基板14に当たった光点の位置を撮像し、円筒状ホルダ32内での発光素子12の位置を調整する。ミラー26に当たった光点を表面側から撮像することはできないので、まず、光点がマーク14mに一致するように発光素子12の表面14aに平行な面内の位置及び/または該平行な面に対する発光素子12の傾きを調整し、且つマーク14mの所でピントを結ぶように発光素子12の上下位置を粗調整する。そして、図12に示すように、光点がマーク14mに一致してピントが合ったならば、発光素子12の位置を前記マーク14mから所定距離、所定の方向に移動させることで、ミラー26の位置にくるように調整する。そして、位置決めされた状態で、前記レーザ溶接により、発光素子12を円筒状ホルダ32に固着する。
In the adjustment operation, the position of the light spot where the light from the
マーク14mの位置はミラー26近傍の任意の位置とすることができるが、図13に示すように光導波路20を横切るように設けられてもよい。これによって、マーク14mに沿って光導波路20へと光点を移動させた後、光導波路20に沿った方向に所定距離、移動させることで、光点をミラー26の位置にくるように調整することができる。
The position of the
図4に戻り、取付板30の縦孔30bには、受光素子16を保持するとともに誘電体基板14を支持する高剛性の金属製の円筒状ホルダ38が取り付けられる。円筒状ホルダ38の上端にはフランジ38aが形成されており、フランジ38aは誘電体基板14の裏面14bを支持している。但し、円筒状ホルダ38のフランジ38aは裏面14bと接触するだけとなっており、裏面14bに固定されない。これによって、誘電体基板14をその一端にある円筒状ホルダ32によってのみ拘束し、温度変化・振動等による誘電体基板14の応力の発生を防ぐ。但し、フランジ38aと裏面14bとの間には、肉薄の弾性シートまたはコーティング39が介挿されるとよい。
Returning to FIG. 4, a highly rigid metal
受光素子16は、円筒状ホルダ38にレーザ溶接等により周方向に等間隔(通常120度間隔で3点)で溶接されて、前記出力導波路部分20dの終端からミラー28を反射して誘電体基板14の表面14a及び裏面14bに直交する方向に沿って伝搬した光を受光するようになっている。出力導波路部分20dの終端と受光素子16との間には集光レンズ40が設けられる。発光素子12と同様に、受光素子16は、CANタイプ、チップタイプのいずれのタイプのものも利用可能であるが、この図示例のようにCANタイプとすることによって、発光素子自体の気密性を図ることができ、別途の気密構造は不要となる。
The
集光レンズ40は、受光素子16と別に円筒状ホルダ38の内周面に取り付けられてもよいが、CANタイプの受光素子16と一体になったものでもよい。集光レンズ40によって、光導波路20からの光を高効率で受光素子16に結合させることができる。
The
受光素子16の受光面は、発光素子12の発光面に比較して大きい(100μm以上)ので、発光素子12の調整程の精密さは要求されずに、円筒状ホルダ38に取り付けることができる。
Since the light-receiving surface of the light-receiving
尚、円筒状ホルダ38を誘電体基板14に直接的又は間接的に接触させる代わりに、図14に示すように、離間させて、取付板30と誘電体基板14との間に弾性部材41を介挿させることでもよい。弾性部材としてはRTVゴム、テフロン(登録商標)等から構成することができる。
Instead of directly or indirectly contacting the
誘電体基板14には、その表面14aの切り込み14c、14dよりも外側に、それぞれ切り込み14c、14dと平行な断面V字状の迷光防止用切り込み14g、14hが形成され、裏面14bには、図15に示すように、前記切り込み14c、14dと直交する方向に延びる断面V字状またはU字状の迷光防止用切り込み14i、14jが形成されている。
The
以上のように構成される光機能素子10においては、発光素子12から誘電体基板14の表面14a及び裏面14bに直交する方向に出射される光が集光レンズ34によってミラー26に集光され、ミラー26で90度変向されて、光導波路20の入力導波路部分20aを伝搬した後、分岐導波路部分20b、20cに分岐される。
In the optical
電極22、24に外部電気信号が入力されることにより、分岐導波路部分20b、20cを伝搬する光に対して電気光学効果による屈折率の変化により互いに反対のプッシュプル位相変調がなされ、これらの変調された光が合波されて出力導波路部分20dに出力されるようになっている。合波により、変調信号に応じた信号が出力されることになる。
When an external electric signal is input to the
出力導波路部分20dを伝搬した光は、ミラー28によって誘電体基板14と直交する方向に変向されて、集光レンズ40で集光されて、受光素子16で受光されて電気信号に変換される。
The light propagating through the
以上の実施形態による光機能素子10においては次のような効果を奏する。
・発光素子12から出射された光が90度変向して、光導波路20を伝搬し、光導波路20の変調部分を経た光が90度変向して受光素子16に受光されており、出射方向と受光方向が180度異なるために、迷光を極力防ぐことができる。
・集光レンズ34、40によって、光の拡散を防ぐことにより、より一層迷光を防ぐことができ、発光素子と光導波路、及び光導波路と発光素子との間の結合効率を高めることができる。
・誘電体基板14の表面14aに形成された迷光防止用切り込み14g、14h、及び裏面14bに形成された迷光防止用切り込み14i,14j(図15)によってさらに迷光を一層確実に防止することができる。迷光防止用切り込み14gは、切り込み14cにおいてミラー26のある側と反対側の斜面に反射して表面14aと平行に伝搬する光を、90度変向させて、再び発光素子12に戻らないようにする。同様に、迷光防止用切り込み14hは、誘電体基板14の裏面14bで反射して切り込み14dにおいてミラー28のある側と反対側の斜面に反射して表面14aと平行に伝搬する光を、90度変向させて、受光素子16に行かないようにする。
迷光防止用切り込み14i、14jは、誘電体基板14内の迷光を変向させて外部に出さないようにして、誘電体基板14側面での反射等を防ぐようになっている。
The optical
The light emitted from the
By preventing light diffusion by the condensing
The stray
The stray
・また、この実施形態においては、発光素子12と誘電体基板14との位置調整を表面側から視覚的にモニタリングすることができるので、高速且つ容易に、また必要に応じて自動的に調整作業を行うことができる。発光素子12の光点を一致させるべきマーク14mによって調整をより一層容易に行うことができる。上記に説明したように発光素子12の位置を調整する代わりに、誘電体基板14の位置を調整することとしてもよい。
・また、この実施形態においては、発光素子12と受光素子16としてCANタイプを使用することにより、素子の気密性を持たせることができる。
・また、この実施形態においては、誘電体基板14の裏面から光を入射しており、誘電体基板14の端面から光を入射する必要がないために、ウエハのダイシングによる切り出しによって粗面となった誘電体基板14の端面を研磨する必要がない。
In this embodiment, since the position adjustment between the light emitting
In addition, in this embodiment, by using a CAN type as the
In this embodiment, since light is incident from the back surface of the
次に、図16は、本発明の第2実施形態を表す図である。この例では、受光素子16を誘電体基板14の表面14a側に配置しており、受光素子16は、誘電体基板14の表面14a側に半田バンプ42によって固着される。この構成によれば、受光素子16としてベアチップタイプのものも使用することができるようになる。誘電体基板14の表面14aには切り込み14d’が形成され、該切り込み14d’は、一方の面が表面14aに対して直交する面となり、他方の面が表面14aに対して45度の角度となっている。そして、傾斜角度が45度となった斜面には好ましくは反射膜が付着されて、第2変向手段を構成するミラー28となっている。
Next, FIG. 16 is a diagram illustrating a second embodiment of the present invention. In this example, the
または、図17に示すように、切り込み14d’を形成する代わりに、誘電体基板14の端面を45度角度に傾斜させても良く、さらには、この出力導波路部分20dの終端となる傾斜面にミラー28となる反射膜を付着してもよい。
Alternatively, as shown in FIG. 17, instead of forming the
この例においても、第1実施形態と同様の作用・効果が得られる。この場合には、受光素子16としてベアチップタイプも好適に使用することができ、縦孔30b、円筒状ホルダ38を省略することが可能である。受光素子16については、その受光面が発光素子12の発光面よりも大きく、調整が困難でないために、この例の構成でも、調整は容易に行うことができる。
Also in this example, the same operation and effect as the first embodiment can be obtained. In this case, a bare chip type can also be suitably used as the
図18は、本発明の第3実施形態を表す図である。この例では、発光素子12及び受光素子16を誘電体基板14の表面14a側に配置しており、発光素子12と受光素子16は、誘電体基板14の表側に半田バンプ42によって固着される。この構成によれば、受光素子12、16としてベアチップタイプのものも使用することができるようになる。
FIG. 18 is a diagram illustrating a third embodiment of the present invention. In this example, the
誘電体基板14の表面14aには切り込み14c’が形成され、該切り込み14c’は、一方の面が表面14aに対して直交する面となり、他方の面が表面14aに対して45度の角度となっている。そして、傾斜角度が45度となった斜面には好ましくは反射膜が付着されて、変向手段を構成するミラー26となっている。また、切り込み14d’が形成され、該切り込み14d’は、一方の面が表面14aに対して直交する面となり、他方の面が表面14aに対して45度の角度となっている。そして、傾斜角度が45度となった斜面には好ましくは反射膜が付着されて、第2変向手段を構成するミラー28となっている。
A cut 14c ′ is formed in the
この例の場合には、発光素子12及び受光素子16と光導波路20とが密接するので、レンズ34、40を不要とすることができる。
In the case of this example, since the
または、図19に示すように、取付部品50,50を介して発光素子12、16を誘電体基板14に取り付けることも可能である。
Alternatively, as shown in FIG. 19, the
この例においても、第1実施形態と同じ効果を奏することができる。この例においては、表面14a側から光点を捉えての発光素子12の調整はできないが、発光素子12及び受光素子16がチップタイプであるので、その取り付けが容易であり、発光素子12及び受光素子16を誘電体基板14の表面14a側に貼り合わせることで、容易に行うことができる。さらには、発光素子12及び受光素子16を誘電体基板14と併せて全体として平面基板とすることができるので取扱が容易となる。
Also in this example, the same effect as the first embodiment can be obtained. In this example, the
図20は本発明の第4実施形態を表す斜視図である。
誘電体基板14は、z軸方向に熱起電力が働く(焦電効果)ので、これを避けるために、誘電体基板14の両側面を短絡する必要がある。そのための対策として、図20に示すように誘電体基板14の表面14aの光導波路20の両側にさらに、金属パターン(例えば金パターン)14n、14nを形成し、これらの金属パターン14n、14nを光導波路20に影響の出ない導電部材である細いパターンで接続するか、またはワイヤーで接続するとよい。さらには、図21に示すように、誘電体基板14の両側面に導電性塗料14oを金属パターン14nに接触するように塗布するとよい。これによって、図4または図14に示したような片持ちで誘電体基板14を支持している場合にも誘電体基板14の両側面の短絡を図ることができる。
FIG. 20 is a perspective view showing a fourth embodiment of the present invention.
The
10 光機能素子
12 発光素子
14 誘電体基板
14a 表面
14b 裏面
14n 金属パターン(導電性パターン)
14o 導電性塗料(導電性材料)
16 受光素子
20 光導波路
20a 入力導波路部分
20b 分岐導波路部分(変調部分)
20c 分岐導波路部分(変調部分)
20d 出力導波路部分
26 ミラー(第1変向手段)
28 ミラー(第2変向手段)
DESCRIPTION OF
14o conductive paint (conductive material)
16
20c Branching waveguide part (modulation part)
20d
28 Mirror (second turning means)
Claims (9)
前記光導波路は、前記誘電体基板の板面に平行な平面上にそれぞれ形成された、入力導波路部分と、該入力導波路部分に繋がり前記外部電気信号によって変調を受ける変調部分と、該変調部分に繋がる出力導波路部分とからなり、
前記発光素子は、前記平面に対して直交する方向に沿って前記入力導波路部分の始端に向けて光を出射するものであり、
前記入力導波路部分の前記始端には、前記平面に対して直交する方向からの光を入力導波路部分に向ける変向手段が設けられることを特徴とする光機能素子。 A light-emitting element as a light source; a dielectric substrate on which an optical waveguide is formed; and a light-receiving element that converts light into electricity. The light from the light-emitting element is modulated by an external electric signal and modulated. In an optical functional element that outputs light as an electrical signal by the light receiving element,
The optical waveguide includes an input waveguide portion formed on a plane parallel to the plate surface of the dielectric substrate, a modulation portion connected to the input waveguide portion and modulated by the external electric signal, and the modulation It consists of an output waveguide part connected to the part,
The light emitting element emits light toward a start end of the input waveguide portion along a direction orthogonal to the plane.
An optical functional element characterized in that a turning means for directing light from a direction orthogonal to the plane toward the input waveguide portion is provided at the starting end of the input waveguide portion.
前記受光素子は、第2変向手段により変向し、前記平面に対して直交する方向を伝搬する光を受光することを特徴とする請求項1記載の光機能素子。 The terminal of the output waveguide portion is provided with second turning means for directing light propagating through the output waveguide portion in a direction perpendicular to the plane,
2. The optical functional element according to claim 1, wherein the light receiving element receives light that is changed in direction by a second changing means and propagates in a direction orthogonal to the plane.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008035321A JP2009192953A (en) | 2008-02-15 | 2008-02-15 | Optical function element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008035321A JP2009192953A (en) | 2008-02-15 | 2008-02-15 | Optical function element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009192953A true JP2009192953A (en) | 2009-08-27 |
Family
ID=41074983
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008035321A Pending JP2009192953A (en) | 2008-02-15 | 2008-02-15 | Optical function element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009192953A (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000230955A (en) * | 1999-02-10 | 2000-08-22 | Tokin Corp | Waveguide-type electric field sensor head, and electric field sensor |
JP2002040304A (en) * | 2000-07-31 | 2002-02-06 | Advantest Corp | Photodetector |
JP2002162346A (en) * | 2000-11-22 | 2002-06-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Light waveguide type spr phenomenon measuring apparatus |
JP2007079249A (en) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Anritsu Corp | Optical modulator |
-
2008
- 2008-02-15 JP JP2008035321A patent/JP2009192953A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000230955A (en) * | 1999-02-10 | 2000-08-22 | Tokin Corp | Waveguide-type electric field sensor head, and electric field sensor |
JP2002040304A (en) * | 2000-07-31 | 2002-02-06 | Advantest Corp | Photodetector |
JP2002162346A (en) * | 2000-11-22 | 2002-06-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Light waveguide type spr phenomenon measuring apparatus |
JP2007079249A (en) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Anritsu Corp | Optical modulator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR0168898B1 (en) | Optical module for two-way transmission | |
US8827572B2 (en) | Side coupling optical fiber assembly and fabrication method thereof | |
JP6739154B2 (en) | Optical module | |
JP5528632B2 (en) | Equipment for wavelength division multiplexing or wavelength division demultiplexing | |
KR101744281B1 (en) | photonic integrated circuit comprising light turning micro mirror interior of optical waveguide and method of manufacturing thereof | |
CN1885079B (en) | Optical device | |
JPH1082930A (en) | Optical module and its production | |
KR19980030121A (en) | Optical module with lens aligned in V-groove and manufacturing method thereof | |
WO2015152061A1 (en) | Optical modulator | |
JP5779339B2 (en) | Optical module | |
JP5028503B2 (en) | Optical module | |
US20120241598A1 (en) | Optical module | |
US10381799B2 (en) | Optical module | |
JP2004233687A (en) | Optical waveguide substrate and optical module | |
JP6593547B1 (en) | Optical module | |
JP2008166577A (en) | Laser module with wavelength monitor | |
JP2009192953A (en) | Optical function element | |
JP2007178578A (en) | Optical transmitter-receiver | |
JP2012098756A (en) | Optical path converting body and packaging structure thereof, and optical module with the same | |
JP2009192955A (en) | Optically functional element and method of manufacturing the same | |
JP2009003007A (en) | Light receiving element module | |
JP5908369B2 (en) | Light receiving device | |
US20240069367A1 (en) | Optical module | |
JP2009192816A (en) | Bidirectional optical transmission/reception module and photodetector used for the same | |
US20200249322A1 (en) | Steering multiple lidar output signals |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110107 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120306 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120403 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120925 |