JP2018084755A - 光ファイバアレイコネクタ及び光モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】環境温度が変化してもストレスによるトラブルが生じず、また、経年劣化や脱ガス等の懸念もない、長期信頼性が確保できる光ファイバアレイコネクタを提供する。【解決手段】光ファイバアレイコネクタ７を、複数の溝１を有するガラス台座２と、端部が複数の溝のそれぞれに設けられた複数のガラス光ファイバ３と、複数の溝及び複数のガラス光ファイバの端部を覆うガラス蓋４と、溝とガラス光ファイバとガラス蓋との隙間に設けられたガラス体５とを備え、ガラス台座、複数のガラス光ファイバ及びガラス蓋はガラス体により固定されているものとする。【選択図】図１

Description

本発明は、光ファイバアレイコネクタ及び光モジュールに関する。

従来、例えば、基板に設けられた複数のＶ溝に光ファイバを設け、押さえ板で光ファイバを挟み、例えば紫外線硬化樹脂を用いた接着剤で固定して、光ファイバアレイとすることが提案されている。
また、例えば、基板上に複数の溝を有する樹脂層を設け、溝に光ファイバを収納し、その上に蓋を設け、例えば紫外線硬化樹脂を用いた接着剤で固定して、光ファイバアレイとすることも提案されている。

特開２００３−２４８１４１号公報 特開２００５−２６６５４９号公報

しかしながら、光ファイバを固定するのに、例えば紫外線硬化樹脂を用いた接着剤を用いているため、台座や蓋にガラスを用いると、熱膨張係数の違いによって、環境温度の変化に伴うストレスの影響を無視できなくなる。
また、例えば紫外線硬化樹脂を用いた接着剤は、有機物であるため、経年劣化や脱ガス等の懸念もある。

本発明は、例えば環境温度が変化してもストレスによるトラブルが生じず、また、経年劣化や脱ガス等の懸念もないものとして、長期信頼性を確保することを目的とする。

１つの態様では、光ファイバアレイコネクタは、複数の溝を有するガラス台座と、端部が複数の溝のそれぞれに設けられた複数のガラス光ファイバと、複数の溝及び複数のガラス光ファイバの端部を覆うガラス蓋と、溝とガラス光ファイバとガラス蓋との隙間に設けられたガラス体とを備え、ガラス台座、複数のガラス光ファイバ及びガラス蓋はガラス体により固定されている。

１つの態様では、光モジュールは、基板上に搭載された光部品と、基板上に搭載され、光部品に光学的に接続された光ファイバアレイコネクタとを有し、光ファイバアレイコネクタは、複数の溝を有するガラス台座と、端部が複数の溝のそれぞれに設けられた複数のガラス光ファイバと、複数の溝及び複数のガラス光ファイバの端部を覆うガラス蓋と、溝とガラス光ファイバとガラス蓋との隙間に設けられたガラス体とを備え、ガラス台座、複数のガラス光ファイバ及びガラス蓋はガラス体により固定されている。

１つの側面として、例えば環境温度が変化してもストレスによるトラブルが生じず、また、経年劣化や脱ガス等の懸念もないものとして、長期信頼性を確保することができるという効果を有する。

本実施形態にかかる光ファイバアレイコネクタの構成を示す模式的断面図である。 本実施形態にかかる光ファイバアレイコネクタの変形例の構成を示す模式的断面図である。 本実施形態にかかる光ファイバアレイコネクタの製造方法を説明するための模式的断面図である。 本発明の課題を説明するための模式的斜視図である。 本発明の課題を説明するための模式的斜視図である。 本発明の課題を説明するための模式的斜視図である。 本発明の課題を説明するための模式的斜視図である。 本実施形態にかかる光ファイバアレイコネクタの第１具体例の構成及び製造方法を説明するための模式的斜視図である。 本実施形態にかかる光ファイバアレイコネクタの第１具体例の構成及び製造方法を説明するための模式的斜視図である。 本実施形態にかかる光ファイバアレイコネクタの第１具体例の構成及び製造方法を説明するための模式的斜視図である。 本実施形態にかかる光ファイバアレイコネクタの第１具体例の構成及び製造方法を説明するための模式的斜視図である。 本実施形態にかかる光ファイバアレイコネクタの第１具体例の構成及び製造方法を説明するための模式的斜視図である。 本実施形態にかかる光ファイバアレイコネクタの第１具体例の構成及び製造方法を説明するための模式的斜視図である。 本実施形態にかかる光ファイバアレイコネクタの第１具体例の構成及び製造方法を説明するための模式的斜視図である。 本実施形態にかかる光ファイバアレイコネクタの第２具体例の構成及び製造方法を説明するための模式的斜視図である。 本実施形態にかかる光ファイバアレイコネクタの第２具体例の構成及び製造方法を説明するための模式的斜視図である。 本実施形態にかかる光ファイバアレイコネクタの第２具体例の構成及び製造方法を説明するための模式的斜視図である。 本実施形態にかかる光ファイバアレイコネクタの第２具体例の構成及び製造方法を説明するための模式的斜視図である。 本実施形態にかかる光ファイバアレイコネクタの第２具体例の構成及び製造方法を説明するための模式的斜視図である。 本実施形態にかかる光ファイバアレイコネクタの第２具体例の構成及び製造方法を説明するための模式的斜視図である。 本実施形態にかかる光ファイバアレイコネクタの第２具体例の構成及び製造方法を説明するための模式的斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態にかかる光モジュールの構成例を示す模式図であって、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ′線に沿う断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態にかかる光モジュールの構成例を示す模式図であって、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ′線に沿う断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態にかかる光モジュールの構成例を示す模式図であって、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ′線に沿う断面図である。

以下、図面により、本発明の実施の形態にかかる光ファイバアレイコネクタ及び光モジュールについて、図１〜図２４を参照しながら説明する。
本実施形態にかかる光ファイバアレイコネクタは、コネクタを備える光ファイバアレイであって、光ファイバを束ねてその端部をコネクタで一体化したものである。
本実施形態では、図１に示すように、光ファイバアレイコネクタ７は、複数の溝（ここではＶ溝）１を有するガラス台座２と、端部が複数の溝１のそれぞれに設けられた複数のガラス光ファイバ３と、複数の溝１及び複数のガラス光ファイバ３の端部を覆うガラス蓋４とを備える。

そして、溝１とガラス光ファイバ３の隙間に設けられ、炭素含有率、水素含有率がそれぞれ５％以下の二酸化ケイ素を含むガラス体５で、ガラス台座２、複数のガラス光ファイバ３及びガラス蓋４が固定されている。
このように、炭素含有率、水素含有率がそれぞれ５％以下の二酸化ケイ素を含むガラス体５を用いて固定することで、例えば環境温度が変化してもストレスによるトラブルが生じず、また、経年劣化や脱ガス等の懸念もないものとして、長期信頼性を確保することができる。

特に、図２に示すように、複数のガラス光ファイバ３は、径が同じであり、それぞれ、溝１の中でガラス蓋４の側に位置し、ガラス蓋からの高さ方向において、中心位置が揃っていることが好ましい。
また、ガラス台座２、ガラス蓋４及びガラス体５は、複数のガラス光ファイバ３の両端部に設けられていることが好ましい（例えば図１４、図２１参照）。

ここでは、ガラス台座２は、例えば石英ガラスなどのガラス材を用いて加工された台座（ガラス製台座；例えば石英ガラス製台座）であって、複数個所に溝（ここではＶ溝）１が加工されたものである。また、複数の溝１は、等間隔に設けられている。
また、ガラス蓋４は、例えば石英ガラスなどのガラス材を用いて加工された蓋（ガラス製蓋；例えば石英ガラス製蓋）である。

また、ガラス光ファイバ３は、伝送容量を増大させるために、複数本並列に設けられ、コネクタで一体化し、複数本の光ファイバを束ねてアレイ状とした光ファイバアレイとしている。
また、ガラス光ファイバ３の端部は、被覆を剥いで芯線がむき出しになっており、この端部でむき出しになっている芯線が溝１に装着され、この芯線と溝１の隙間に、炭素含有率、水素含有率がそれぞれ５％以下の二酸化ケイ素を含むガラス体５が充填されている。

また、複数の溝１が等間隔に設けられているため、これらの溝１に装着される複数のガラス光ファイバ３は均等な間隔で固定されることになる。
ところで、このように構成しているのは、以下の理由による。
近年、大規模コンピューターの処理速度の高速化に伴い、コンピューター内の複数のＣＰＵ間でやりとりする情報の信号処理が電気信号では追いつかないほど高速大容量になってきた。

このため、これまでの電子デバイスでは対応しきれなくなり、光信号を用いたシリコンフォトニクスを用いて電気を光に置き換えて高速化を図り、さらには伝送路である光ファイバを複数本並列化して伝送容量を増大させる試みが行なわれている。
この際、例えばガラスからなる台座（基板）２に例えばグラインダー等を用いて複数の溝（例えばＶ溝）１を刻み（例えば図４参照）、複数の溝１のそれぞれに光ファイバ３をはめ込んだ後（例えば図５参照）、上から蓋４をして、複数本並列化した光ファイバ３をＣＰＵパッケージに接続することが考えられる。

しかしながら、例えばグラインダーによって形成される複数の溝（例えばＶ溝）１の深さにはばらつきがあるため、蓋４をしてもがたつきが生じてしまうことになる。
このため、溝１と光ファイバ３の隙間に例えば紫外線硬化樹脂などの硬化樹脂を用いた接着剤（硬化樹脂と接着剤の混合物）６を充填し（例えば図６参照）、蓋４をした後に樹脂を硬化させて、蓋４、光ファイバ３及び台座２を固定することが考えられる（例えば図７参照）。

なお、通常の紫外線硬化樹脂などの硬化樹脂を用いた接着剤６では、耐熱性に問題があるため、コンピューターの筐体内の環境温度の変化に対応するために耐熱性の高い接着剤を用いることになる。
しかしながら、光ファイバ３を固定するのに、例えば紫外線硬化樹脂を用いた接着剤６を用い、台座２や蓋４にガラスを用いると、熱膨張係数の違いによって、環境温度の変化に伴うストレスの影響を無視できなくなる。

また、例えば紫外線硬化樹脂を用いた接着剤６は、有機物であるため、経年劣化や脱ガス等の懸念もある。
なお、清浄で平滑なガラス面同士を合わせて約２００度程度の高温で焼結処理し、合わさった２つの界面を融着して一体化する技術を利用して、ガラス台座２にガラス蓋４をして約２００度程度の高温で焼結処理することで、溝１を形成した台座２の頭頂部の平坦部と蓋４のガラス同士を融着して固定することも考えられる。

この場合、機械的強度のみならず環境温度の熱履歴による利点もあるが、上述の場合と同様に、溝１内の間隙は、台座２や蓋４に用いるガラスとは熱膨張係数の違う接着剤、即ち、例えば紫外線硬化樹脂などの硬化樹脂を用いた接着剤６で充填されているため、溝１の側面での界面の機械的強度及び熱履歴によるストレスを除去することは非常に困難である。

そこで、例えば環境温度が変化してもストレスによるトラブルが生じず、また、経年劣化や脱ガス等の懸念もないものとして、長期信頼性を確保すべく、上述のように構成している。
そして、上述のような構成を有する光ファイバアレイコネクタ７は、以下のようにして製造することができる。

まず、図３に示すように、複数の溝（ここではＶ溝）１を刻んだガラス台座２（ここでは石英ガラス製のＶ溝付き台座）とガラス蓋４でガラス光ファイバ３を挟み込み、その隙間に、焼結後に有機物の含有率がきわめて低い、具体的には、焼結後に炭素含有率、水素含有率がそれぞれ約５％以下の二酸化ケイ素を含むガラス体５となる、二酸化ケイ素を主成分とするスピンオングラス（ＳＯＧ）５Ｘを充填する。

そして、高温で焼結するとスピンオングラスの有機系溶剤はほとんど蒸発して純度の高いガラス体５になり、溝１を刻んだガラス台座２とガラス蓋４のみならず、ガラス台座２、スピンオングラスから変化した二酸化ケイ素を含むガラス体（二酸化ケイ素焼結体；二酸化ケイ素を主成分とするガラス体）５、ガラス蓋４がすべて融着してほぼ一体化する（図１参照）。

このようにして、上述のように構成される光ファイバアレイコネクタ７を製造することができる。
これにより、光ファイバ３は、その周囲をほぼ同質のガラス体５で固定されるため、環境温度が変化してもストレスによるトラブルは生じず、さらには有機物等がほとんど存在しないため、経年劣化や脱ガス等の懸念は生じず、長期信頼性が確保される。

以下、図８〜図１４を参照しながら、具体例（第１具体例）を挙げて説明する。
まず、図８に示すように、厚さ約２ｍｍ、奥行き約５ｍｍの石英ガラス板からなるガラス台座（石英ガラス製台座；基板）２に、約２５０μｍ間隔で、溝の間隔を精密に制御できるグラインダーを用いて、深さ約１４０μｍ程度のＶ溝１を、束ねる光ファイバ３の本数分だけ刻む。

次に、図９に示すように、ガラス光ファイバ３（ここでは被膜を剥いだ光ファイバの芯線）をＶ溝１に配置する。
そして、図１０に示すように、厚さ約１ｍｍの石英ガラス板からなるガラス蓋（石英ガラス製蓋）４で蓋をする。
その後、図１１に示すように、Ｖ溝１を刻んだガラス台座２、ガラス光ファイバ３、ガラス蓋４を、平滑な表面を有する金属プレート上（図示せず）に立てて、図１２に示すように、Ｖ溝１の隙間に、成分１００％の二酸化ケイ素からなるガラス体（シリカガラス体）をメタノール溶媒に溶かした、通称「スピンオングラス」（ＳＯＧ）５Ｘを注入（充填）する。

このとき、Ｖ溝１を刻んだガラス台座２、ガラス蓋４を立てた状態で底面となる部分（即ち、金属プレートと接する部分）をあらかじめ平滑に研磨しておくことで、平滑な底面が平滑な表面を有する金属プレートと接することになるため、注入したＳＯＧ５Ｘが漏れることはない。
そして、この状態を保持したまま、約２００度から約２４０度の焼結炉内で処理（焼結処理）することで、ＳＯＧ５Ｘの溶媒のメタノールはほとんど揮発してしまい、図１３に示すように、Ｖ溝１を刻んだガラス台座２とガラス蓋４が接している界面のみならず、ＳＯＧ５Ｘから変化した二酸化ケイ素を含むガラス体（炭素含有率、水素含有率がそれぞれ５％以下の二酸化ケイ素を含むガラス体）５がＶ溝１を刻んだガラス台座２やガラス蓋４と接している界面も融着して界面が消失し、これらが一体化し、ガラス台座２、複数のガラス光ファイバ３及びガラス蓋４が固定される。

なお、溶剤が揮発し、ガラス体５が若干収縮するが、ファイバ３の奥行き方向はしっかりと充填されているため、機械的強度に問題はない。
その後、ガラス光ファイバ３のもう一方の端部にも同様の工程を行なうことで、図１４に示すように、光ファイバアレイを構成する複数のガラス光ファイバ３の両端がコネクタ８によって保持された光ファイバアレイコネクタ７となる。なお、このような光ファイバアレイコネクタ７は、例えば光モジュールに組み込まれることになる（例えば図２２〜図２４参照）。

これにより、ガラス光ファイバ３は、その周囲をほぼ同質のガラス体５で固定されるため、環境温度が変化してもストレスによるトラブルは生じず、さらには有機物等がほとんど存在しないため経年劣化や脱ガス等の懸念は生じず、長期信頼性が確保されることになる。
ところで、焼結前にガラス蓋４の方を下側にした状態とし、ガラス光ファイバ３が蓋４側に沈み込むようにして焼結工程を行なうことで、ガラス光ファイバ３の上下方向の位置（中心点）をそろえることも可能である（例えば図２参照）。

以下、図１５〜図２１を参照しながら、具体例（第２具体例）を挙げて説明する。
まず、図１５に示すように、厚さ約２ｍｍ、奥行き約５ｍｍの石英ガラス板からなるガラス台座（石英ガラス製台座；基板）２に、約５００μｍ間隔で、溝の間隔を精密に制御できるグラインダーを用いて、深さ約１４０μｍ程度のＶ溝１を、束ねる光ファイバ３の本数分だけ刻む。

次に、図１６に示すように、ガラス光ファイバ（ここでは被膜を剥いだ光ファイバの芯線）３をＶ溝１に配置する。
そして、図１７に示すように、厚さ約１ｍｍの石英ガラス板からなるガラス蓋（石英ガラス製蓋）４で蓋をする。
その後、平滑な表面を有する金属プレートを平面に対して６０度傾けた状態とし（図示せず）、この金属プレートの平滑な表面上に、図１８に示すように、Ｖ溝１を刻んだガラス台座２、ガラス光ファイバ３、ガラス蓋４を立てて、図１９に示すように、Ｖ溝１の隙間に、成分１００％の二酸化ケイ素からなるガラス体（シリカガラス体）をメタノール溶媒に溶かした、通称「スピンオングラス」（ＳＯＧ）５Ｘを注入（充填）する。

このとき、Ｖ溝１を刻んだガラス台座２、ガラス蓋４を立てた状態で底面となる部分（即ち、金属プレートと接する部分）をあらかじめ平滑に研磨しておくことで、平滑な底面が平滑な表面を有する金属プレートと接することになるため、注入したＳＯＧ５Ｘが漏れることはない。
このように、金属プレートを平面に対して６０度傾けた状態とし、その上に、Ｖ溝１を刻んだガラス台座２、ガラス光ファイバ３、ガラス蓋４を立てる際に、ガラス蓋４が下側になるようにすることで、ガラス光ファイバ３がＶ溝１の中でガラス蓋４の側に位置するようになり、その結果として、光ファイバアレイを構成する複数のガラス光ファイバ３の中心位置（中心点）が揃うことになる（例えば図２参照）。

そして、この状態を保持したまま、約２００度から約２４０度の焼結炉内で処理（焼結処理）することで、ＳＯＧ５Ｘの溶媒のメタノールはほとんど揮発してしまい、図２０に示すように、Ｖ溝１を刻んだガラス台座２とガラス蓋４が接している界面のみならず、ＳＯＧ５Ｘから変化した二酸化ケイ素を含むガラス体（炭素含有率、水素含有率がそれぞれ５％以下の二酸化ケイ素を含むガラス体）５がＶ溝１を刻んだガラス台座２やガラス蓋４と接している界面も融着して界面が消失し、これらが一体化し、ガラス台座２、複数のガラス光ファイバ３及びガラス蓋４が固定される。

なお、溶剤が揮発し、ガラス体５が若干収縮するが、ファイバ３の奥行き方向はしっかりと充填されているため、機械的強度に問題はない。
その後、ガラス光ファイバ３のもう一方の端部にも同様の工程を行なうことで、図２１に示すように、光ファイバアレイを構成する複数のガラス光ファイバ３の両端がコネクタ８によって保持された光ファイバアレイコネクタ７となる。なお、このような光ファイバアレイコネクタ７は、例えば光モジュールに組み込まれることになる（例えば図２２〜図２４参照）。

これにより、ガラス光ファイバ３は、その周囲をほぼ同質のガラス体５で固定されるため、環境温度が変化してもストレスによるトラブルは生じず、さらには有機物等がほとんど存在しないため経年劣化や脱ガス等の懸念は生じず、長期信頼性が確保されることになる。
なお、上述の第１具体例及び第２具体例では、Ｖ溝１を刻んだガラス台座２の頭頂部の平坦部とガラス蓋４の平滑面が密着して熱処理後に融着するものとしているが、Ｖ溝１を刻んだガラス台座２の頭頂部の平坦部とガラス蓋４の平滑面の隙間に、ＳＯＧ５Ｘから変化した二酸化ケイ素を含むガラス体（炭素含有率、水素含有率がそれぞれ５％以下の二酸化ケイ素を含むガラス体）５が存在する状態になっていても良い（例えば図１、図２参照）。

また、Ｖ溝１の深さや間隔、台座２や蓋４等の厚さ等の寸法は、上述の第１具体例及び第２具体例で示した数値に限られるものではなく、用いられる用途に応じて自由に変えても良い。またガラス光ファイバ３の本数も、用いられる用途に応じて自由に変えても良い。また、溝１の形状についても、Ｖ溝形状に限られるものではなく、例えばＵ溝など、光ファイバ３を保持できる形状の溝であれば良い。

また、上述の第１具体例及び第２具体例では、被覆を剥いだガラス光ファイバ３を用いる場合を例に挙げて説明しているが、ガラス光ファイバ３の配置の間隔を狭くする目的で、ガラス光ファイバ３のクラッドも剥いでコアだけの状態としたものを用いても良い。
また、光ファイバ３は、ガラス台座２やガラス蓋４と同様のガラス系材料からなるガラス光ファイバであれば良く、ステップインデックス型でも、グレーデッドインデックス型でも良い。なお、ガラス光ファイバ３を、ガラス系光ファイバ又はシリカ系光ファイバともいう。このようなガラス光ファイバ３であれば、ガラス台座２、ガラス蓋４及び充填物であるガラス体（炭素含有率、水素含有率がそれぞれ５％以下の二酸化ケイ素を含むガラス体）５と同様のガラス系材料からなり、これらとの熱膨張係数の違いが小さいため、環境温度の変化による熱ストレスの影響が抑制されることになる。

また、上述の第１具体例及び第２具体例では、スピンオングラス５Ｘを用いているが、これに限られるものではなく、二酸化ケイ素からなるガラス体を溶媒に溶かしたものであり、焼結後に、炭素含有率、水素含有率がそれぞれ５％以下の二酸化ケイ素を含むガラス体５となるものを用いれば良い。
ところで、上述のように構成される光ファイバアレイコネクタ７を備えるものとして光モジュールを構成することができる。

なお、この場合、光モジュールは、光ファイバアレイコネクタを搭載した光モジュールであって、光ファイバアレイコネクタを組み込んだパッケージである。
本実施形態では、光モジュール１１は、基板９上に搭載された光部品１０と、基板９上に搭載され、光部品１０に光学的に接続された光ファイバアレイコネクタ７とを備える（例えば図２２〜２４参照）。そして、光ファイバアレイコネクタ７が、上述のように構成される（例えば図１、図２、図１４、図２１参照）。

このような光モジュール１１としては、基板９上に搭載された光部品１０と、基板９上に搭載され、光部品１０に光学的に接続され、上述のように構成された光ファイバアレイコネクタ７とを備え、さらに、基板９上に搭載され、光部品１０に電気的に接続されたＣＰＵ１２を備え、光部品１０が、レーザアレイ１３を含むものがある（例えば図２２、図２３参照）。

例えば、図２２（Ａ）、図２２（Ｂ）に示すように、基板９としてのパッケージ基板１０１上に、光部品１０としてのシリコンフォトニクス光回路１０８と、光部品１０に光学的に接続され、上述のように構成された光ファイバアレイコネクタ１１０〜１１２（７）と、光部品１０に電気的に接続されたＣＰＵ１０３（１２）とが搭載された光モジュール１００（１１）がある。

ここでは、シリコンインターポーザ１０２上に、シリコンフォトニクス光回路１０８と、ＣＰＵ１０３とが搭載されており、これらが、シリコンインターポーザ１０２に設けられた金属配線１０４で接続されている。なお、これをＣＰＵパッケージともいう。
また、シリコンフォトニクス光回路１０８は、半導体レーザアレイ１０５（１３）と、ドライバ回路１０６と、貫通金属配線１０７と、光導波路１０９とを備える。

そして、貫通金属配線１０７及びシリコンインターポーザ１０２に設けられた金属配線１０４を介して、半導体レーザアレイ１０５（１３）及びドライバ回路１０６とＣＰＵ１０３（１２）とが接続されている。
また、光導波路１０９を介して、半導体レーザアレイ１０５（１３）と光ファイバアレイコネクタ１１０〜１１２（７）とが接続されている。これにより、ＣＰＵパッケージに備えられる半導体レーザアレイ１０５（１３）と、光ファイバコネクタ１１０〜１１２（７）に備えられる複数本並列化した光ファイバ３とが光学的に接続されることになる。

また、光ファイバアレイコネクタ１１０〜１１２（７）は、シリコンフォトニクス光回路１０８と結合させるためのコネクタ１１０（８）と、複数の光ファイバ１１１（３）と、パッケージ外部との接続のためのコネクタ１１２（８）とを備える。ここで、コネクタ１１０、１１２（８）は、光ファイバ１１１（３）を保持する部分であって、上述のガラス台座２、ガラス蓋４、ガラス体５によって構成される。

このような光モジュール１００（１１）は、コンピューター内の複数のＣＰＵ間で信号（情報）のやりとりを行なう場合に信号処理の高速化を図るために用いられる。
また、光モジュール１１は、光部品１０が、受光素子アレイ１４を含むものとしても良い（例えば図２３参照）。
つまり、光モジュール１１を、基板９上に搭載された光部品１０と、基板９上に搭載され、光部品１０に光学的に接続され、上述のように構成された光ファイバアレイコネクタ７とを備え、さらに、基板９上に搭載され、光部品１０に電気的に接続されたＣＰＵ１２を備え、光部品１０が、レーザアレイ１３と、受光素子アレイ１４とを含むものとしても良い（例えば図２３参照）。

例えば、図２３（Ａ）、図２３（Ｂ）に示すように、基板９としてのパッケージ基板１００１上に、光部品１０としてのシリコンフォトニクス光回路１０１０と、光部品１０に光学的に接続され、上述のように構成された光ファイバアレイコネクタ１０１２〜１０１４（７）と、光部品１０に電気的に接続されたＣＰＵ１００３（１２）とが搭載された光モジュール１０００（１１）としても良い。

ここでは、シリコンインターポーザ１００２上に、シリコンフォトニクス光回路１０１０（１０）と、ＣＰＵ１００３（１２）とが搭載されており、これらが、シリコンインターポーザ１００２に設けられた金属配線１００４で接続されている。なお、これをＣＰＵパッケージともいう。
また、シリコンフォトニクス光回路１０１０（１０）は、半導体レーザアレイ１００５（１３）と、ドライバ回路１００６と、受光素子アレイ１００７（１４）と、ＴＩＡ（トランスインピーダンスアンプ）１００８と、貫通金属配線１００９と、光導波路１０１１とを備える。

そして、貫通金属配線１００９及びシリコンインターポーザ１００２に設けられた金属配線１００４を介して、半導体レーザアレイ１００５（１３）及びドライバ回路１００６とＣＰＵ１００３（１２）とが接続されており、また、受光素子アレイ１００７（１４）及びＴＩＡ１００８とＣＰＵ１００３（１２）とが接続されている。
また、光導波路１０１１を介して、半導体レーザアレイ１００５（１３）及び受光素子アレイ１００７（１４）と光ファイバアレイコネクタ１０１２〜１０１４（７）とが接続されている。これにより、ＣＰＵパッケージに備えられる半導体レーザアレイ１００５（１３）及び受光素子アレイ１００７（１４）と、光ファイバコネクタ１０１２〜１０１４（７）に備えられる複数本並列化した光ファイバ３とが光学的に接続されることになる。

また、光ファイバアレイコネクタ１０１２〜１０１４（７）は、シリコンフォトニクス光回路１０１０（１０）と結合させるためのコネクタ１０１２（８）と、複数の光ファイバ１０１３（３）と、パッケージ外部との接続のためのコネクタ１０１４（８）とを備える。ここで、コネクタ１０１２、１０１４（８）は、光ファイバ１０１３（３）を保持する部分であって、上述のガラス台座２、ガラス蓋４、ガラス体５によって構成される。

このような光モジュール１０００（１１）は、コンピューター内の複数のＣＰＵ間で信号（情報）のやりとりを行なう場合に信号処理の高速化を図るために用いられる。
また、光モジュール１１は、ＣＰＵ１２を備えないものとして構成されていても良い（例えば図２４参照）。
つまり、光モジュール１１を、基板９上に搭載された光部品１０と、基板９上に搭載され、光部品１０に光学的に接続され、上述のように構成された光ファイバアレイコネクタ７と、パッケージ外部との接続のためのコネクタ１５とを備え、光部品１０が、レーザアレイ１３と、受光素子アレイ１４とを含むものとしても良い（例えば図２４参照）。

例えば、図２４（Ａ）、図２４（Ｂ）に示すように、基板９としてのパッケージ基板２００１上に、光部品１０としてのシリコンフォトニクス光回路２０１０（１０）と、光部品１０に光学的に接続され、上述のように構成された光ファイバアレイコネクタ２０１２〜２０１４（７）と、ピンを含むコネクタ２００３（１５）とが搭載された光モジュール２０００（１１）としても良い。

ここでは、シリコンインターポーザ２００２上に、シリコンフォトニクス光回路２０１０（１０）が搭載されており、これとピンを含むコネクタ２００３（１５）とが、シリコンインターポーザ２００２に設けられた金属配線２００４で接続されている。
また、シリコンフォトニクス光回路２０１０（１０）は、半導体レーザアレイ２００５（１３）と、ドライバ回路２００６と、受光素子アレイ２００７（１４）と、ＴＩＡ２００８と、貫通金属配線２００９と、光導波路２０１１とを備える。

そして、貫通金属配線２００９及びシリコンインターポーザ２００２に設けられた金属配線２００４を介して、半導体レーザアレイ２００５（１３）及びドライバ回路２００６とピンを含むコネクタ２００３（１５）とが接続されており、また、受光素子アレイ１００７（１４）及びＴＩＡ１００８とピンを含むコネクタ２００３（１５）とが接続されている。

この場合、パッケージ外部からの電気信号がピンを含むコネクタ２００３（１５）を介して入力され、また、パッケージ外部へ電気信号がピンを含むコネクタ２００３（１５）を介して出力されることになる。
また、光導波路２０１１を介して、半導体レーザアレイ２００５（１３）及び受光素子アレイ２００７（１４）と光ファイバアレイコネクタ２０１２〜２０１４（７）とが接続されている。これにより、半導体レーザアレイ２００５（１３）及び受光素子アレイ２００７（１４）と、光ファイバコネクタ２０１２〜２０１４（７）に備えられる複数本並列化した光ファイバ２０１３（３）とが光学的に接続されることになる。

また、光ファイバアレイコネクタ２０１２〜２０１４（７）は、シリコンフォトニクス光回路２０１０（１０）と結合させるためのコネクタ２０１２（８）と、複数の光ファイバ２０１３（３）と、パッケージ外部との接続のためのコネクタ２０１４（８）とを備える。ここで、コネクタ２０１２、２０１４（８）は、光ファイバ２０１３（３）を保持する部分であって、上述のガラス台座２、ガラス蓋４、ガラス体５によって構成される。

このような光モジュール２０００（１１）は、例えばＣＰＵパッケージに、ピンを含むコネクタ２００３（１５）を介して接続することで、コンピューター内の複数のＣＰＵ間で信号（情報）のやりとりを行なう場合に信号処理の高速化を図るために用いられる。
なお、ここでは、光部品１０が、レーザアレイ１３と、受光素子アレイ１４とを含むものとしているが、これに限られるものではなく、例えば、光部品１０が、レーザアレイ１３を含み、受光素子アレイ１４を含まないものとしても良い。つまり、光モジュール１１を、基板９上に搭載された光部品１０と、基板９上に搭載され、光部品１０に光学的に接続され、上述のように構成された光ファイバアレイコネクタ７とを備え、光部品１０が、レーザアレイ１３を含むものとしても良い。

また、光モジュールは、光部品が、半導体光増幅器アレイ（ＳＯＡアレイ）を含むものとしても良い。
つまり、光モジュールを、基板上に搭載された光部品と、基板上に搭載され、光部品に光学的に接続され、上述のように構成された光ファイバアレイコネクタとを備え、光部品が、半導体光増幅器アレイを含むものとしても良い。

このような光モジュールは、光部品として、例えば半導体光増幅器アレイを用いたシリコンフォトニクス系波長可変レーザを備える光モジュールに適用可能である。
なお、本発明は、上述した実施形態に記載した構成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可能である。
以下、上述の実施形態に関し、更に、付記を開示する。

（付記１）
複数の溝を有するガラス台座と、
端部が前記複数の溝のそれぞれに設けられた複数のガラス光ファイバと、
前記複数の溝及び前記複数のガラス光ファイバの前記端部を覆うガラス蓋と、
前記溝と前記ガラス光ファイバと前記ガラス蓋との隙間に設けられたガラス体とを備え、
前記ガラス台座、前記複数のガラス光ファイバ及び前記ガラス蓋は前記ガラス体により固定されていることを特徴とする光ファイバアレイコネクタ。

（付記２）
前記ガラス体は、炭素含有率、水素含有率がそれぞれ５％以下の二酸化ケイ素を含むことを特徴とする、付記１に記載の光ファイバアレイコネクタ。
（付記３）
前記複数のガラス光ファイバは、それぞれ同じ径であることを特徴とする、付記１又は２に記載の光ファイバアレイコネクタ。

（付記４）
前記複数のガラス光ファイバは、それぞれ、前記溝の中で前記ガラス蓋の側に位置し、前記ガラス蓋からの高さ方向において、中心位置が揃っていることを特徴とする、付記１乃至３のいずれかに記載の光ファイバアレイコネクタ。
（付記５）
前記ガラス台座、前記ガラス蓋及び前記ガラス体は、前記複数のガラス光ファイバの両端部に設けられていることを特徴とする、付記１乃至４のいずれかに記載の光ファイバアレイコネクタ。

（付記６）
基板上に搭載された光部品と、
前記基板上に搭載され、前記光部品に光学的に接続された光ファイバアレイコネクタとを有し、
前記光ファイバアレイコネクタは、
複数の溝を有するガラス台座と、
端部が前記複数の溝のそれぞれに設けられた複数のガラス光ファイバと、
前記複数の溝及び前記複数のガラス光ファイバの前記端部を覆うガラス蓋と、
前記溝と前記ガラス光ファイバと前記ガラス蓋との隙間に設けられたガラス体とを備え、
前記ガラス台座、前記複数のガラス光ファイバ及び前記ガラス蓋は前記ガラス体により固定されていることを特徴とする光モジュール。

（付記７）
前記複数のガラス光ファイバは、径が同じであり、それぞれ、前記溝の中で前記ガラス蓋の側に位置し、前記ガラス蓋からの高さ方向において、中心位置が揃っていることを特徴とする、付記６に記載の光モジュール。
（付記８）
前記ガラス台座、前記ガラス蓋及び前記ガラス体は、前記複数のガラス光ファイバの両端部に設けられていることを特徴とする、付記６又は７に記載の光モジュール。

（付記９）
前記基板上に搭載され、前記光部品に電気的に接続されたＣＰＵを備え、
前記光部品は、レーザアレイを含むことを特徴とする、付記６乃至８のいずれか１項に記載の光モジュール。
（付記１０）
前記光部品は、レーザアレイを含むことを特徴とする、付記６乃至８のいずれか１項に記載の光モジュール。

（付記１１）
前記光部品は、受光素子アレイを含むことを特徴とする、付記９又は１０に記載の光モジュール。
（付記１２）
前記光部品は、半導体光増幅器アレイを含むことを特徴とする、付記６乃至８のいずれか１項に記載の光モジュール。

１ 溝（Ｖ溝）
２ ガラス台座
３ ガラス光ファイバ
４ ガラス蓋
５ ガラス体
５Ｘ スピンオングラス（ＳＯＧ）
６ 接着剤
７ 光ファイバアレイコネクタ
８ コネクタ
９ 基板
１０ 光部品
１１ 光モジュール
１２ ＣＰＵ
１３ レーザアレイ
１４ 受光素子アレイ
１５ コネクタ
１００ 光モジュール
１０１ パッケージ基板
１０２ シリコンインターポーザ
１０３ ＣＰＵ
１０４ 金属配線
１０５ 半導体レーザアレイ
１０６ ドライバ回路
１０７ 貫通金属配線
１０８ シリコンフォトニクス光回路
１０９ 光導波路
１１０〜１１２ 光ファイバアレイコネクタ
１０００ 光モジュール
１００１ パッケージ基板
１００２ シリコンインターポーザ
１００３ ＣＰＵ
１００４ 金属配線
１００５ 半導体レーザアレイ
１００６ ドライバ回路
１００７ 受光素子アレイ
１００８ ＴＩＡ（トランスインピーダンスアンプ）
１００９ 貫通金属配線
１０１０ シリコンフォトニクス光回路
１０１１ 光導波路
１０１２〜１０１４ 光ファイバアレイコネクタ
２０００ 光モジュール
２００１ パッケージ基板
２００２ シリコンインターポーザ
２００３ ピンを含むコネクタ
２００４ 金属配線
２００５ 半導体レーザアレイ
２００６ ドライバ回路
２００７ 受光素子アレイ
２００８ ＴＩＡ
２００９ 貫通金属配線
２０１０ シリコンフォトニクス光回路
２０１１ 光導波路
２０１２〜２０１４ 光ファイバアレイコネクタ

Claims (10)

1. 複数の溝を有するガラス台座と、
   端部が前記複数の溝のそれぞれに設けられた複数のガラス光ファイバと、
   前記複数の溝及び前記複数のガラス光ファイバの前記端部を覆うガラス蓋と、
   前記溝と前記ガラス光ファイバと前記ガラス蓋との隙間に設けられたガラス体とを備え、
   前記ガラス台座、前記複数のガラス光ファイバ及び前記ガラス蓋は前記ガラス体により固定されていることを特徴とする光ファイバアレイコネクタ。
2. 前記ガラス体は、炭素含有率、水素含有率がそれぞれ５％以下の二酸化ケイ素を含むことを特徴とする、請求項１記載の光ファイバアレイコネクタ。
3. 前記複数のガラス光ファイバは、それぞれ同じ径であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の光ファイバアレイコネクタ。
4. 前記複数のガラス光ファイバは、それぞれ、前記溝の中で前記ガラス蓋の側に位置し、前記ガラス蓋からの高さ方向において、中心位置が揃っていることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の光ファイバアレイコネクタ。
5. 前記ガラス台座、前記ガラス蓋及び前記ガラス体は、前記複数のガラス光ファイバの両端部に設けられていることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の光ファイバアレイコネクタ。
6. 基板上に搭載された光部品と、
   前記基板上に搭載され、前記光部品に光学的に接続された光ファイバアレイコネクタとを有し、
   前記光ファイバアレイコネクタは、
   複数の溝を有するガラス台座と、
   端部が前記複数の溝のそれぞれに設けられた複数のガラス光ファイバと、
   前記複数の溝及び前記複数のガラス光ファイバの前記端部を覆うガラス蓋と、
   前記溝と前記ガラス光ファイバと前記ガラス蓋との隙間に設けられたガラス体とを備え、
   前記ガラス台座、前記複数のガラス光ファイバ及び前記ガラス蓋は前記ガラス体により固定されていることを特徴とする光モジュール。
7. 前記基板上に搭載され、前記光部品に電気的に接続されたＣＰＵを備え、
   前記光部品は、レーザアレイを含むことを特徴とする、請求項６に記載の光モジュール。
8. 前記光部品は、レーザアレイを含むことを特徴とする、請求項６に記載の光モジュール。
9. 前記光部品は、受光素子アレイを含むことを特徴とする、請求項７又は８に記載の光モジュール。
10. 前記光部品は、半導体光増幅器アレイを含むことを特徴とする、請求項６に記載の光モジュール。