JP2019215405A - 光ファイバ接続部品および光デバイスの作製方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(光ファイバ接続部品)
図1に、本発明の第1の実施形態にかかるコヒーレントレシーバの構造を示す。コヒーレントレシーバは、プリント基板(PCB)100に、BGAパッケージに収容された光モジュール101と、信号処理、外部インタフェース用のDSP(Digital Signal Processor)102,103とを搭載している。光モジュール101とDSP102,103とは、リフロー実装技術とを用いて、はんだボール121a−121cによりPCB100に固定されている。
最初に、平面光波回路112と接続部品116との接続工程を説明する。調心装置上に、平面光波回路112と、光ファイバ104を挿入した状態の接続部品116とを固定する。光ファイバ104に光信号を入力し、光モジュール101から出力される受信信号をモニタしながら、信号強度が最大となる位置に合わせる(アクティブ調心)。その後、接続部品116の端面の溝124a,bの外側にUV接着剤123a,bを塗布し、UV光を当てて硬化させる。最後に、光ファイバ104を抜き取り、平面光波回路112の光導波路と接続部品116のファイバガイド孔とがそれぞれ位置合わせされた状態で、平面光波回路112と接続部品116とが固定される。
図4に、第1の実施形態のコヒーレントレシーバの光学特性の測定結果を示す。上述したように組み立てた光モジュールと、比較のため、従来の光ファイバアレイを平面光波回路に接続することによって組み立てた光モジュールとに対して、光学特性を測定した。本実施形態によれば、波長λ=1550nmにおける挿入損失は、4.5dBであった。従来のピッグテール光ファイバが取り付けられた光モジュールでは、波長λ=1550nmにおける挿入損失は4.6dBであった。従って、従来と同等の接続損失で接続できていることが確かめられる。
(光ファイバ接続部品)
第2の実施形態では、さらに多心の光ファイバ接続を容易にした接続部品を有する光モジュールについて説明する。光スイッチモジュールでは、平面光波回路の入出力部に多数の光ファイバを接続する場合が多い。例えば、16x16光スイッチでは、32心の光ファイバを接続することになり、第1の実施形態の接続部品に光ファイバを一本一本挿入する方法では、接続効率が非常に悪い。そこで、第2の実施形態では多心の光ファイバを一括して接続することができる光ファイバの接続部品について説明する。
図8に、第2の実施形態にかかる接続部品による光ファイバの接続方法を示す。最初に、平面光波回路212とレセプタクル部品251との接続工程を説明する。調心装置上に、平面光波回路212とレセプタクル部品251とを固定する。平面光波回路212のループ導波路の入力側に対向するV溝に調心用ファイバを挿入して光信号を入力し、ループ導波路の出力側から出力される受信信号をモニタしながら、信号強度が最大となる位置に合わせる(アクティブ調心)。その後、レセプタクル部品251の端面の溝224a,bの外側にUV接着剤を塗布し、UV光を当てて硬化させる。最後に、調心用ファイバを抜き取っておく(図8(a),(b))。
上述したように組み立てた光モジュールに、光送信器、光受信器を接続して、マルチキャスト光スイッチの特性を測定した。16チャネルの接続損失平均は0.3dB/pointであり、損失ばらつきは0.05dBであった。この接続損失値および損失ばらつきの値は、従来の光ファイバアレイを平面光波回路に接続することによって組み立てた光モジュールと同等であることが確かめられた。
本実施形態によれば、汎用のSMTとリフロー技術とを用いることができ、電子デバイスと同じように、BGAパッケージ上に平面光波回路を含む光モジュールを搭載した光デバイスを、高速かつ全自動でPCB上に搭載することができる。これにより、1つのPCB上に、電子デバイスと光デバイスとを密に実装することができる。
101 光モジュール
102,103,115 DSP
104,204 光ファイバ
111,211 BGAパッケージ
112,212 石英系平面光波回路
113 PDアレイ
114 TIA
116 接続部品
121,221 はんだボール
122,222 ワイヤーボンディング
123,223 UV接着剤
124,224 溝
131 光導波路
141,241,243 下部ガラス板
142,242,244 上部ガラス板
225 接着剤
232 やとい板
251 レセプタクル部品
252 プラガブル部品
253 座屈用の空隙
Claims (6)
- 平面光波回路の複数の光導波路と複数の光ファイバとをそれぞれ接続するための光ファイバ接続部品であって、
前記複数の光導波路の間隔に等しい間隔で光ファイバを挿入することができる複数のファイバガイド孔と、
前記平面光波回路と接合する端面において、前記複数のファイバガイド孔が設けられた領域と接着剤が塗布される領域とを画定する溝とを備え、
前記複数の光導波路と前記複数のファイバガイド孔とがそれぞれ位置合わせされた状態で、予め前記平面光波回路に前記接着剤により固定されることを特徴とする光ファイバ接続部品。 - 前記複数のファイバガイド孔は、
前記複数の光導波路の間隔に等しい間隔のV溝が形成された下部基板と、
前記下部基板と同じサイズの上部基板とが接合されて形成されることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ接続部品。 - 平面光波回路の複数の光導波路と複数の光ファイバとをそれぞれ接続するための光ファイバ接続部品であって、
前記複数の光導波路の間隔に等しい間隔で光ファイバを挿入することができる複数のV溝が形成された第1の下部基板、および前記光ファイバの光軸方向の長さが短い第1の上部基板とが接合されて、前記複数の光ファイバを挿入することができる複数のファイバガイド孔を有するレセプタクル部品と、
前記複数の光導波路の間隔に等しい間隔で光ファイバを挿入することができる複数のV溝が形成された第2の下部基板、および前記光ファイバの光軸方向の長さが長い第2の上部基板とが接合されて、前記複数の光ファイバを挿入することができる複数のファイバガイド孔を有するプラガブル部品とを備え、
前記第1の下部基板のV溝と前記第2の下部基板のV溝とが位置合わせされて接合されると、前記第1の上部基板と前記第2の上部基板との間に、前記第1の下部基板のV溝に挿入されている光ファイバが屈曲することができる空間が形成されることを特徴とする光ファイバ接続部品。 - 前記レセプタクル部品は、
前記平面光波回路と接合する前記第1の下部基板および前記第1の上部基板の端面において、前記複数のファイバガイド孔が設けられた領域と接着剤が塗布される領域とを画定する溝を備え、
前記複数の光導波路と前記複数のファイバガイド孔とがそれぞれ位置合わせされた状態で、予め前記平面光波回路に前記接着剤により固定されることを特徴とする請求項3に記載の光ファイバ接続部品。 - BGAパッケージ上に平面光波回路を含む光モジュールを搭載した光デバイスの作製方法であって、
前記平面光波回路の複数の光導波路の間隔に等しい間隔で光ファイバを挿入することができる複数のファイバガイド孔を有する光ファイバ接続部品を、前記複数の光導波路と前記複数のファイバガイド孔とがそれぞれ位置合わせされた状態で、前記平面光波回路に接着剤により固定する第1ステップと、
前記平面光波回路を前記BGAパッケージ上に搭載して前記光モジュールを構成する第2ステップと、
SMTにより前記光モジュールをPCB上に搭載し、リフロー実装技術により固定する第3ステップと、
前記光ファイバ接続部品の前記複数のファイバガイド孔のそれぞれに光ファイバを挿入する第4ステップと
を備えたことを特徴とする光デバイスの作製方法。 - BGAパッケージ上に平面光波回路を含む光モジュールを搭載した光デバイスの作製方法であって、
前記平面光波回路の複数の光導波路の間隔に等しい間隔で光ファイバを挿入することができる複数のV溝が形成された第1の下部基板、および前記光ファイバの光軸方向の長さが短い第1の上部基板とが接合されて、前記複数の光ファイバを挿入することができる複数のファイバガイド孔を有するレセプタクル部品を、前記複数の光導波路と前記複数のファイバガイド孔とがそれぞれ位置合わせされた状態で、前記平面光波回路に接着剤により固定する第1ステップと、
前記平面光波回路をBGAパッケージ上に搭載して光モジュールを構成する第2ステップと、
SMTにより前記光モジュールをPCB上に搭載し、リフロー実装技術により固定する第3ステップと、
前記複数の光導波路の間隔に等しい間隔で光ファイバを挿入することができる複数のV溝が形成された第2の下部基板、および前記光ファイバの光軸方向の長さが長い第2の上部基板とが接合されて、前記複数の光ファイバを挟持するプラガブル部品により、前記レセプタクル部品の前記複数のファイバガイド孔のそれぞれに光ファイバを挿入する第4ステップと
を備えたことを特徴とする光デバイスの作製方法。
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