JP2021189400A - Optical module and optical waveguide connection method - Google Patents

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Abstract

To provide an optical module capable of achieving highly efficient optical connection with low cost and simple configuration, and an optical waveguide connection method.SOLUTION: An optical module 100 includes: a fiber 11; a fiber guide holding the fiber; a guide holder 22 that holds the fiber guide and has a first alignment mark; and an optical circuit board 2 that has an optical input/output part 61 and a second alignment mark, in which the second alignment mark is bonded to the guide holder in a state facing the first alignment mark via an adhesive 81.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、光モジュール及び光導波路の接続方法に関する。 The present disclosure relates to a method of connecting an optical module and an optical waveguide.

近年、高速・大容量通信、センシングなどの分野で、光の活用が検討されている。特に、半導体電子回路と同様に、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)プロセスでシリコン基板上に光制御機能を有する微細な光回路を形成する「シリコンフォトニクス」と呼ばれる技術が注目を集めている。シリコンフォトニクス技術により形成された光回路基板上の微細回路には、光入出力部、光変調器などが存在する。これらは、サブミクロンオーダーの微細な細線導波路で接続されている。また、細線導波路に対して、光ファイバなどの外部伝送体を高精度に接続(Fiber-to-Chip接続)するため、様々な光インターフェースの開発が盛んに行われている。光回路側に設けられる光入出力部(光回路の外部から光を入力する機構)には、回折格子型光結合器が一般的に用いられている。光ファイバに光回路が接続される場合には、光を発することなく、また受光素子なども動作させることなく、画像認識などでアライメントを行う「パッシブアライメント」が低コスト化のためには必須となっている。 In recent years, the use of light has been studied in fields such as high-speed / large-capacity communication and sensing. In particular, a technique called "silicon photonics" that forms a fine optical circuit having an optical control function on a silicon substrate by a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) process, similar to a semiconductor electronic circuit, is attracting attention. The fine circuit on the optical circuit board formed by the silicon photonics technology includes an optical input / output unit, an optical modulator, and the like. These are connected by a fine wire waveguide on the order of submicron. In addition, various optical interfaces are being actively developed in order to connect an external transmitter such as an optical fiber to a thin wire waveguide with high accuracy (Fiber-to-Chip connection). A diffraction grating type optical coupler is generally used for an optical input / output unit (a mechanism for inputting light from the outside of the optical circuit) provided on the optical circuit side. When an optical circuit is connected to an optical fiber, "passive alignment" that aligns by image recognition without emitting light or operating a light receiving element is indispensable for cost reduction. It has become.

特許文献1には、光配線基板上に回折格子型の光入出力部である回折格子を設け、当該回折格子に対応する位置に、開口を有する疎水性膜を形成し、この開口内に接着層を形成することで、接着層の表面張力により、光ファイバを自己整合的に位置合わせ(セルフアライメント)する方法及びモジュールが開示されている。光ファイバは接着層により開口に接続され、接着層は、光ファイバの自己整合的な位置合わせ(セルフアライメント)を可能にし、光ファイバのコアの先端を回折格子との結合位置に固定している。その結果、光ファイバは、低損失で精度良く回折格子に光接続される。 In Patent Document 1, a diffraction grating, which is a diffraction grating type optical input / output unit, is provided on an optical wiring substrate, a hydrophobic film having an opening is formed at a position corresponding to the diffraction grating, and a hydrophobic film having an opening is formed and adhered in the opening. A method and a module for self-aligning an optical fiber by forming a layer and using the surface tension of the adhesive layer to self-align the optical fiber are disclosed. The optical fiber is connected to the opening by an adhesive layer, which enables self-alignment of the optical fiber and secures the tip of the optical fiber core to the coupling position with the diffraction grating. .. As a result, the optical fiber is optically connected to the diffraction grating with low loss and high accuracy.

特開2018−17927号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-17927

しかしながら、特許文献1の従来技術では、接着層の表面張力により光ファイバを自己整合的に位置合わせする場合、位置合わせの精度が、接着層及び疎水性膜の位置精度に大きく依存することになり、高精度な微量塗布装置などの高価な装置が必要となる。また、光ファイバの光路上に接着層が介在しているため、接着層の屈折率の影響により、接続ロスが発生するという問題点がある。 However, in the prior art of Patent Document 1, when the optical fibers are self-aligned by the surface tension of the adhesive layer, the alignment accuracy largely depends on the positional accuracy of the adhesive layer and the hydrophobic film. , Expensive equipment such as high-precision micro-coating equipment is required. Further, since the adhesive layer is interposed on the optical path of the optical fiber, there is a problem that connection loss occurs due to the influence of the refractive index of the adhesive layer.

本開示の非限定的な実施例は、低コストかつ簡易な構成で高効率な光接続を実現する光モジュール及び光導波路接続方法の提供に資する。 The non-limiting examples of the present disclosure contribute to the provision of an optical module and an optical waveguide connection method that realize a highly efficient optical connection with a low cost and a simple configuration.

本開示の一実施例に係る光モジュールは、ファイバと、前記ファイバを保持するファイバガイドと、前記ファイバガイドを保持し、かつ、第1アライメントマークを有するガイドホルダと、光入出力部及び第2アライメントマークを有し、かつ、前記第2アライメントマークが前記第1アライメントマークに対向した状態で、接着剤を介して前記ガイドホルダに接着されている光回路基板と、を備える。 The optical module according to an embodiment of the present disclosure includes a fiber, a fiber guide that holds the fiber, a guide holder that holds the fiber guide and has a first alignment mark, an optical input / output unit, and a second. An optical circuit board having an alignment mark and having the second alignment mark facing the first alignment mark and being adhered to the guide holder via an adhesive is provided.

本開示の一実施例によれば、低コストかつ簡易な構成で高効率な光接続を実現する光モジュール及び光導波路接続方法を構築できる。 According to one embodiment of the present disclosure, it is possible to construct an optical module and an optical waveguide connection method that realize highly efficient optical connection with a low cost and a simple configuration.

本開示の一実施例における更なる利点及び効果は、明細書及び図面から明らかにされる。かかる利点及び/又は効果は、いくつかの実施の形態並びに明細書及び図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、1つ又はそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。 Further advantages and effects in one embodiment of the present disclosure will be apparent from the specification and drawings. Such advantages and / or effects are provided by some embodiments and the features described in the specification and drawings, respectively, but not all are provided in order to obtain one or more identical features. There is no need.

本開示の実施の形態に係る光モジュール100のXZ平面に沿った断面図Cross-sectional view of the optical module 100 according to the embodiment of the present disclosure along the XZ plane. 図1に示すファイバユニット1を下側から平面視した図A plan view of the fiber unit 1 shown in FIG. 1 from below. 図1に示す光回路基板2を上側から平面視した図A plan view of the optical circuit board 2 shown in FIG. 1 from above. 光回路基板2への接着剤81の塗布位置を示す図The figure which shows the application position of the adhesive 81 to the optical circuit board 2. 光回路基板2とファイバユニット1とのアライメントが行わる前の状態を示す図The figure which shows the state before the alignment of an optical circuit board 2 and a fiber unit 1 is performed. 光回路基板2とファイバユニット1とのアライメントが行われた後の状態を示す図The figure which shows the state after the alignment of an optical circuit board 2 and a fiber unit 1 is performed. せき止め溝31の効果について説明するための図The figure for demonstrating the effect of the damming groove 31 本開示の実施の形態に係る光モジュール100の変形例のXZ平面に沿った断面図Cross-sectional view of a modified example of the optical module 100 according to the embodiment of the present disclosure along the XZ plane. 図8に示すファイバユニット10を下側から平面視した図A plan view of the fiber unit 10 shown in FIG. 8 from below.

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお本明細書及び図面において、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。以下の図において、それぞれに示される構成部材の形状、厚み、長さなどは、図面の作成上、実際の構成部材の形状、厚み、長さなどと異なる。さらに、各構成部材の材質は、本実施の形態に記載される材質に限定されるものではない。 Preferred embodiments of the present disclosure will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. In the present specification and the drawings, components having substantially the same function are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted. In the following figures, the shapes, thicknesses, lengths, etc. of the constituent members shown in each are different from the actual shapes, thicknesses, lengths, etc. of the constituent members in drawing. Further, the material of each constituent member is not limited to the material described in this embodiment.

図1以降において、X軸方向、Y軸方向、及びZ軸方向は、それぞれ、X軸に平行な方向、Y軸に平行な方向、Z軸に平行な方向を表す。X軸方向とY軸方向は、互いに直交する。X軸方向とZ軸方向は、互いに直交する。Y軸方向とZ軸方向は、互いに直交する。XY平面は、X軸方向及びY軸方向に平行な仮想平面を表す。XZ平面は、X軸方向及びZ軸方向に平行な仮想平面を表す。YZ平面は、Y軸方向及びZ軸方向に平行な仮想平面を表す。また、X軸方向のうち、矢印で示す方向はプラスX軸方向とし、当該方向とは逆の方向はマイナスX軸方向とする。Y軸方向のうち、矢印で示す方向はプラスY軸方向とし、当該方向とは逆の方向はマイナスY軸方向とする。Z軸方向のうち、矢印で示す方向はプラスZ軸方向とし、当該方向とは逆の方向はマイナスZ軸方向とする。Z軸方向は、例えば垂直方向、積層方向、又は上下方向に等しく、X軸方向及びY軸方向は、例えば水平方向又は左右方向に等しい。例えば、後述する光回路基板2の主面と垂直な方向は、Z軸方向に等しく、Z軸方向と直交するXY平面内で光導波路51の光軸方向は、X軸方向に等しい。 In FIGS. 1 and 1, the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction represent a direction parallel to the X-axis, a direction parallel to the Y-axis, and a direction parallel to the Z-axis, respectively. The X-axis direction and the Y-axis direction are orthogonal to each other. The X-axis direction and the Z-axis direction are orthogonal to each other. The Y-axis direction and the Z-axis direction are orthogonal to each other. The XY plane represents a virtual plane parallel to the X-axis direction and the Y-axis direction. The XZ plane represents a virtual plane parallel to the X-axis direction and the Z-axis direction. The YZ plane represents a virtual plane parallel to the Y-axis direction and the Z-axis direction. Of the X-axis directions, the direction indicated by the arrow is the plus X-axis direction, and the direction opposite to the direction is the minus X-axis direction. Of the Y-axis directions, the direction indicated by the arrow is the plus Y-axis direction, and the direction opposite to the direction is the minus Y-axis direction. Of the Z-axis directions, the direction indicated by the arrow is the plus Z-axis direction, and the direction opposite to the direction is the minus Z-axis direction. The Z-axis direction is, for example, equal to the vertical direction, the stacking direction, or the vertical direction, and the X-axis direction and the Y-axis direction are equal to, for example, the horizontal direction or the left-right direction. For example, the direction perpendicular to the main surface of the optical circuit board 2 described later is equal to the Z-axis direction, and the optical axial direction of the optical waveguide 51 is equal to the X-axis direction in the XY plane orthogonal to the Z-axis direction.

[実施の形態]
まず図1、図2及び図3を用いて、本開示の実施の形態に係る光モジュール100を構成する主要部について説明する。図1は本開示の実施の形態に係る光モジュール100のXZ平面に沿った断面図であり、図2は図1に示すファイバユニット1を下側から平面視した図である。図3は図1に示す光回路基板2を上側から平面視した図である。
[Embodiment]
First, with reference to FIGS. 1, 2 and 3, the main parts constituting the optical module 100 according to the embodiment of the present disclosure will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the XZ plane of the optical module 100 according to the embodiment of the present disclosure, and FIG. 2 is a plan view of the fiber unit 1 shown in FIG. 1 from below. FIG. 3 is a plan view of the optical circuit board 2 shown in FIG. 1 from above.

<光モジュール100の構成>
光モジュール100は、ファイバユニット1と光回路基板2とを備える。ファイバユニット1は、コア12及びクラッド13を有するファイバ11と、ファイバ11を保持するための部品であるファイバガイド21と、ファイバガイド21を保持するための部品であるガイドホルダ22とを備える。
<Configuration of optical module 100>
The optical module 100 includes a fiber unit 1 and an optical circuit board 2. The fiber unit 1 includes a fiber 11 having a core 12 and a clad 13, a fiber guide 21 which is a component for holding the fiber 11, and a guide holder 22 which is a component for holding the fiber guide 21.

ファイバ11には、シングルモードファイバ、マルチモードファイバ、石英ファイバ、プラスチックファイバなどを例示できる。 Examples of the fiber 11 include a single mode fiber, a multimode fiber, a quartz fiber, and a plastic fiber.

ファイバガイド21の中心には、クラッド13の外径よりも大きい内径の開口部21aが形成される。当該内径の寸法は、例えば、クラッド13の外径よりも10[μm]〜15[μm]程度大きい。 At the center of the fiber guide 21, an opening 21a having an inner diameter larger than the outer diameter of the clad 13 is formed. The dimension of the inner diameter is, for example, about 10 [μm] to 15 [μm] larger than the outer diameter of the clad 13.

クラッド13の外周面13aと、ファイバガイド21の開口部21aを形成する内周面21a1との間には、例えば接着剤が設けられる。ファイバガイド21に挿入されたファイバ11は、この接着剤を介して、ファイバガイド21の内周面21a1に保持される。 For example, an adhesive is provided between the outer peripheral surface 13a of the clad 13 and the inner peripheral surface 21a1 forming the opening 21a of the fiber guide 21. The fiber 11 inserted into the fiber guide 21 is held on the inner peripheral surface 21a1 of the fiber guide 21 via this adhesive.

ファイバガイド21のマイナスZ軸方向の端面21bは、例えば、CMP(chemical mechanical polishing)などの工法で機械的に研磨される。当該端面21bは、光回路基板2のプラスZ軸方向の端面2aと対向する面である。端面21bが研磨されることにより、端面21bと、ファイバガイド21の外周面21cとが成す角度である加工角度θが例えば45°〜90°に設定される。 The end face 21b of the fiber guide 21 in the minus Z-axis direction is mechanically polished by, for example, a method such as CMP (chemical mechanical polishing). The end surface 21b is a surface of the optical circuit board 2 facing the end surface 2a in the plus Z-axis direction. By polishing the end surface 21b, the processing angle θ, which is the angle formed by the end surface 21b and the outer peripheral surface 21c of the fiber guide 21, is set to, for example, 45 ° to 90 °.

ガイドホルダ22は、ファイバガイド21を保持する部材である。ガイドホルダ22は、可視域で透明な材料、例えば、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アクリルエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、シリコン樹脂などを、板状に成形した部品である。ガイドホルダ22は、そのXY平面上の中心部に、ファイバガイド21の外径よりも大きい内径の開口部を有する。当該内径の寸法は、例えば、ファイバガイド21の外径よりも10[μm]〜15[μm]程度大きい。 The guide holder 22 is a member that holds the fiber guide 21. The guide holder 22 is made of a transparent material in the visible range, for example, polyvinyl chloride, acrylic resin, melamine resin, urea resin, phenol resin, epoxy resin, acrylic epoxy resin, polyimide resin, urethane resin, polyester resin, silicon resin. It is a part that is molded into a plate shape. The guide holder 22 has an opening having an inner diameter larger than the outer diameter of the fiber guide 21 at the center on the XY plane. The dimension of the inner diameter is, for example, about 10 [μm] to 15 [μm] larger than the outer diameter of the fiber guide 21.

ファイバガイド21の外周面21cとガイドホルダ22の開口部の内周面22bとの間には、例えば接着剤が設けられる。この接着剤によって、ガイドホルダ22に挿入されたファイバガイド21が、ガイドホルダ22の内周面22bに保持される。 For example, an adhesive is provided between the outer peripheral surface 21c of the fiber guide 21 and the inner peripheral surface 22b of the opening of the guide holder 22. With this adhesive, the fiber guide 21 inserted in the guide holder 22 is held on the inner peripheral surface 22b of the guide holder 22.

ガイドホルダ22は、そのプラスZ軸方向の端面22cと、マイナスZ軸方向の端面22aと、内周面22bとを有する。ガイドホルダ22のマイナスZ軸方向の端面22aは、前述したファイバガイド21の加工角度θが確保された状態で、機械的な研磨により平坦化されている。当該端面22aは、光回路基板2のプラスZ軸方向の端面2aと対向する面である。当該端面22aと、ガイドホルダ22の開口部を形成する内周面22bとが成す角度は、例えば45°〜90°に設定される。 The guide holder 22 has an end surface 22c in the plus Z-axis direction, an end surface 22a in the minus Z-axis direction, and an inner peripheral surface 22b. The end face 22a of the guide holder 22 in the minus Z-axis direction is flattened by mechanical polishing while the processing angle θ of the fiber guide 21 described above is secured. The end surface 22a is a surface of the optical circuit board 2 facing the end surface 2a in the plus Z-axis direction. The angle formed by the end surface 22a and the inner peripheral surface 22b forming the opening of the guide holder 22 is set to, for example, 45 ° to 90 °.

ガイドホルダ22には、せき止め溝31と、一対のホルダアライメントマーク41,42とが形成される。以下では、一対のホルダアライメントマーク41,42を単にホルダアライメントマーク41,42と称する。 The guide holder 22 is formed with a damming groove 31 and a pair of holder alignment marks 41 and 42. Hereinafter, the pair of holder alignment marks 41 and 42 are simply referred to as holder alignment marks 41 and 42.

せき止め溝31は、ガイドホルダ22の端面22a、すなわちガイドホルダ22の下側の面に形成される。せき止め溝31は、例えば、単結晶ダイヤモンドバイトを用いた機械切削により、ガイドホルダ22の開口部の内周面22bを取り囲むように形成される、環状の溝である。環状のせき止め溝31をプラスZ軸方向に平面視した形状は、例えば円形、楕円形などである。 The dam 31 is formed on the end surface 22a of the guide holder 22, that is, on the lower surface of the guide holder 22. The damming groove 31 is an annular groove formed so as to surround the inner peripheral surface 22b of the opening of the guide holder 22 by, for example, mechanical cutting using a single crystal diamond bite. The shape of the annular dam groove 31 viewed in a plan view in the plus Z-axis direction is, for example, a circular shape or an elliptical shape.

ホルダアライメントマーク41,42は、例えば、フォトリソグラフィによるパターニングによって、ガイドホルダ22の端面22aに形成される一対の金属膜である。フォトリソグラフィとは、感光剤(フォトレジスト)を塗布したシリコン基板などに、原板となるパターン(フォトマスク、レチクル)を紫外線などの光放射で照射し、露光させ、回路などのパターンを生成する技術である。 The holder alignment marks 41 and 42 are a pair of metal films formed on the end face 22a of the guide holder 22 by, for example, patterning by photolithography. Photolithography is a technology to generate patterns such as circuits by irradiating a silicon substrate coated with a photosensitive agent (photoresist) with a pattern (photomask, reticle) as an original plate with light radiation such as ultraviolet rays and exposing it. Is.

ホルダアライメントマーク41,42は、接着剤81が塗布された光回路基板2にファイバユニット1を位置合わせするためのマークである。ホルダアライメントマーク41,42は、例えば、ガイドホルダ22の中心点CPを跨ぐように、第1仮想線5上において、第2仮想線6に対して線対称な位置に形成される。第1仮想線5は、ガイドホルダ22の端面22aに平行、かつ、ガイドホルダ22の中心点CPを通る仮想的な線である。第2仮想線6は、ガイドホルダ22の端面22aに平行、かつ、第1仮想線5と直交し、さらに、ガイドホルダ22の中心点CPを通る仮想的な線である。 The holder alignment marks 41 and 42 are marks for aligning the fiber unit 1 with the optical circuit board 2 coated with the adhesive 81. The holder alignment marks 41 and 42 are formed at positions symmetrical with respect to the second virtual line 6 on the first virtual line 5, for example, so as to straddle the center point CP of the guide holder 22. The first virtual line 5 is a virtual line parallel to the end surface 22a of the guide holder 22 and passing through the center point CP of the guide holder 22. The second virtual line 6 is a virtual line parallel to the end surface 22a of the guide holder 22, orthogonal to the first virtual line 5, and further passing through the center point CP of the guide holder 22.

中心点CPはファイバ11のコア12の端部と対向する位置に設けられる。ホルダアライメントマーク41,42は、この中心点CPをコア12の中心として、コア12を挟み込むように形成される。また、図3に示す一対の基板アライメントマーク71,72とZ軸方向に対向する位置に、正確にパターニングされている。以下では、一対の基板アライメントマーク71,72を単に基板アライメントマーク71,72と称する。基板アライメントマーク71,72の詳細については後述する。 The center point CP is provided at a position facing the end of the core 12 of the fiber 11. The holder alignment marks 41 and 42 are formed so as to sandwich the core 12 with the center point CP as the center of the core 12. Further, the pair of substrate alignment marks 71 and 72 shown in FIG. 3 are accurately patterned at positions facing each other in the Z-axis direction. Hereinafter, the pair of substrate alignment marks 71 and 72 are simply referred to as substrate alignment marks 71 and 72. Details of the substrate alignment marks 71 and 72 will be described later.

ホルダアライメントマーク41,42の形状は、例えば十字形状である。ただし、ホルダアライメントマーク41,42の形状は、十字形状に限定されず、四角形状、環状の円形、丸い点状、三角形状など、ホルダアライメントマーク41,42のそれぞれの中心位置(中心点)が視認し易い形状であればよい。また、ホルダアライメントマーク41,42の大きさは、四角形状の場合、4辺のそれぞれの長さが0.1〜500[μm]であり、十字形状の場合、互いに直交する2つの線のそれぞれの長さが0.1〜500[μm]であり、円形である場合、その直径が0.1〜500[μm]であり、丸い点状の場合、その直径が0.1〜500[μm]である。また、ホルダアライメントマーク41,42の大きさは、三角形状の場合、3辺のそれぞれの長さが0.1〜500[μm]である。このような大きさに形成されることにより、ホルダアライメントマーク41,42のそれぞれが認識しやすくかつアライメント精度が向上するので好ましい。ホルダアライメントマーク41,42の深さが、例えば0.01〜100[μm]の場合、アライメント精度が向上して好ましい。 The shape of the holder alignment marks 41 and 42 is, for example, a cross shape. However, the shape of the holder alignment marks 41 and 42 is not limited to the cross shape, and the center position (center point) of each of the holder alignment marks 41 and 42 such as a quadrangular shape, an annular circle, a round dot shape, and a triangular shape is used. Any shape may be used as long as it is easily visible. The size of the holder alignment marks 41 and 42 is 0.1 to 500 [μm] for each of the four sides in the case of a square shape, and each of the two lines orthogonal to each other in the case of a cross shape. The length is 0.1 to 500 [μm], the diameter is 0.1 to 500 [μm] when it is circular, and the diameter is 0.1 to 500 [μm] when it is round and dotted. ]. Further, the size of the holder alignment marks 41 and 42 is 0.1 to 500 [μm] in the case of a triangular shape, and the length of each of the three sides is 0.1 to 500 [μm]. By forming the holder alignment marks 41 and 42 in such a size, each of the holder alignment marks 41 and 42 is easy to recognize and the alignment accuracy is improved, which is preferable. When the depths of the holder alignment marks 41 and 42 are, for example, 0.01 to 100 [μm], the alignment accuracy is improved, which is preferable.

なお、ホルダアライメントマーク41,42の数は、2つに限定されず、1つでもよいし、3つ以上でもよい。アライメント精度を向上させる上では、2つが好ましく、3つ以上がより好ましい。 The number of holder alignment marks 41 and 42 is not limited to two, and may be one or three or more. In order to improve the alignment accuracy, two are preferable, and three or more are more preferable.

例えば、1つのホルダアライメントマーク41が用いられる場合、当該ホルダアライメントマーク41を四角形状とし、これに対応する1つの基板アライメントマークを十字形状とすれば、四角の4辺の各辺の中に、十字形状の互いに直交する2つの線が収まるようにして、ホルダアライメントマーク41を基板アライメントマーク71に重ね合わせることで、ガイドホルダ22のX軸方向及びY軸方向における位置合わせを精度よく行うことができる。 For example, when one holder alignment mark 41 is used, if the holder alignment mark 41 has a square shape and one substrate alignment mark corresponding to the holder alignment mark has a cross shape, the holder alignment mark 41 can be placed in each of the four sides of the square. By superimposing the holder alignment mark 41 on the substrate alignment mark 71 so that the two cross-shaped lines orthogonal to each other fit together, the guide holder 22 can be accurately aligned in the X-axis direction and the Y-axis direction. can.

また、他の例としては、1つのホルダアライメントマークを三角形状とし、これに対応する1つの基板アライメントマークを四角形状とすれば、三角の3辺の何れか1つの辺と、四角の4辺の何れか1つの辺とが重なるようにして、ホルダアライメントマークを基板アライメントマークに重ね合わせることで、ガイドホルダ22のX軸方向及びY軸方向における位置合わせを精度よく行うことができる。 As another example, if one holder alignment mark has a triangular shape and one board alignment mark corresponding to the triangle shape, any one of the three sides of the triangle and the four sides of the square will be formed. By superimposing the holder alignment mark on the substrate alignment mark so that any one of the sides overlaps with each other, the guide holder 22 can be accurately aligned in the X-axis direction and the Y-axis direction.

また、3つのホルダアライメントマークが用いられる場合、例えば、ガイドホルダ22の中心点CPを跨ぐようにして、3つのホルダアライメントマークを中心点CPの周囲に同軸上に、かつ、互いの周方向の位置が等しくなるように配置される。そして、これらに対応する3つの基板アライメントマークも同様に配置されることで、3つのホルダアライメントマークを3つの基板アライメントマークに重ね合わせることができる。これにより、ガイドホルダ22のX軸方向及びY軸方向における位置合わせをより精度よく行うことができる。 When the three holder alignment marks are used, for example, the three holder alignment marks are coaxially around the center point CP and in the circumferential direction of each other so as to straddle the center point CP of the guide holder 22. Arranged so that the positions are equal. Then, by arranging the three substrate alignment marks corresponding to these in the same manner, the three holder alignment marks can be superimposed on the three substrate alignment marks. This makes it possible to more accurately align the guide holder 22 in the X-axis direction and the Y-axis direction.

光回路基板2は、基板アライメントマーク71,72と、光導波路51と、光入出力部61とを備える。 The optical circuit board 2 includes substrate alignment marks 71 and 72, an optical waveguide 51, and an optical input / output unit 61.

基板アライメントマーク71,72は、例えば、フォトリソグラフィによるパターニングによって、光回路基板2の端面2aに形成される一対の金属膜である。基板アライメントマーク71,72は、光回路基板2にファイバユニット1を位置合わせするためのマークである。基板アライメントマーク71,72は、例えば、光入出力部61を跨ぐように第1仮想線5a上において、第2仮想線6aに対して線対称な位置に形成される。第1仮想線5aは、光回路基板2の端面2aに平行、かつ、光入出力部61を通る仮想的な線である。第2仮想線6aは、光回路基板2の端面2aに平行、かつ、第1仮想線5aと直交し、さらに、光入出力部61及び光導波路51のそれぞれの中心を通る仮想的な線である。第2仮想線6は、光導波路51の光軸に等しい。 The substrate alignment marks 71 and 72 are a pair of metal films formed on the end face 2a of the optical circuit board 2 by, for example, patterning by photolithography. The substrate alignment marks 71 and 72 are marks for aligning the fiber unit 1 with the optical circuit board 2. The substrate alignment marks 71 and 72 are formed at positions symmetrical with respect to the second virtual line 6a on the first virtual line 5a so as to straddle the optical input / output unit 61, for example. The first virtual line 5a is a virtual line parallel to the end surface 2a of the optical circuit board 2 and passing through the optical input / output unit 61. The second virtual line 6a is a virtual line parallel to the end surface 2a of the optical circuit board 2, orthogonal to the first virtual line 5a, and further passing through the centers of the optical input / output unit 61 and the optical waveguide 51. be. The second virtual line 6 is equal to the optical axis of the optical waveguide 51.

基板アライメントマーク71,72の形状は、例えば四角形状である。ただし、基板アライメントマーク71,72の形状は、四角形状に限定されず、十字形状、環状の円形、丸い点状、三角形状など、基板アライメントマーク71,72のそれぞれの中心位置(中心点)が視認し易い形状であればよい。また基板アライメントマーク71,72の大きさは、四角形状の場合、4辺のそれぞれの長さが0.1〜500[μm]であり、十字形状の場合、互いに直交する2つの線のそれぞれの長さが0.1〜500[μm]であり、円形である場合、その直径が0.1〜500[μm]であり、丸い点状の場合、その直径が0.1〜500[μm]である。また、基板アライメントマーク71,72の大きさは、三角形状の場合、3辺のそれぞれの長さが0.1〜500[μm]である。このような大きさに形成されることにより、基板アライメントマーク71,72のそれぞれが認識しやすくかつアライメント精度が向上するので好ましい。基板アライメントマーク71,72の深さが、例えば0.01〜100[μm]の場合、アライメント精度が向上して好ましい。 The shapes of the substrate alignment marks 71 and 72 are, for example, a quadrangular shape. However, the shapes of the substrate alignment marks 71 and 72 are not limited to the square shape, and the center positions (center points) of the substrate alignment marks 71 and 72 such as a cross shape, an annular circle, a round dot shape, and a triangular shape are different. Any shape may be used as long as it is easily visible. The size of the substrate alignment marks 71 and 72 is 0.1 to 500 [μm] for each of the four sides in the case of a square shape, and each of the two lines orthogonal to each other in the case of a cross shape. When the length is 0.1 to 500 [μm] and it is circular, its diameter is 0.1 to 500 [μm], and when it is round and dotted, its diameter is 0.1 to 500 [μm]. Is. Further, in the case of the size of the substrate alignment marks 71 and 72, in the case of a triangular shape, the length of each of the three sides is 0.1 to 500 [μm]. It is preferable that the substrate alignment marks 71 and 72 are formed in such a size because they can be easily recognized and the alignment accuracy is improved. When the depths of the substrate alignment marks 71 and 72 are, for example, 0.01 to 100 [μm], the alignment accuracy is improved, which is preferable.

なお、基板アライメントマーク71,72の数は、2つに限定されず、1つでもよいし、3つ以上でもよい。アライメント精度を向上させる上では、2つが好ましく、3つ以上がより好ましい。 The number of substrate alignment marks 71 and 72 is not limited to two, and may be one or three or more. In order to improve the alignment accuracy, two are preferable, and three or more are more preferable.

光回路基板2には、接着剤81が塗布され、この接着剤81は、例えば、光硬化性の樹脂である。なお、接着剤81が塗布される位置の詳細については後述する。 An adhesive 81 is applied to the optical circuit board 2, and the adhesive 81 is, for example, a photocurable resin. The details of the position where the adhesive 81 is applied will be described later.

光回路基板2に接着剤81が塗布された後、ファイバユニット1が、基板アライメントマーク71,72を基準にして、ホルダアライメントマーク41,42の位置合わせがされた状態で、接着剤81を介して、光回路基板2に貼り合わされる。 After the adhesive 81 is applied to the optical circuit board 2, the fiber unit 1 is aligned with the holder alignment marks 41 and 42 with respect to the substrate alignment marks 71 and 72, via the adhesive 81. It is bonded to the optical circuit board 2.

このとき、接着剤81はガイドホルダ22の中心部に向かって広がるが、せき止め溝31に接着剤81の一部が入り込むため、ガイドホルダ22の中心部に配置されるファイバ11のコア12の先端部に、接着剤81が付着することを防止できる。 At this time, the adhesive 81 spreads toward the center of the guide holder 22, but since a part of the adhesive 81 enters the dam groove 31, the tip of the core 12 of the fiber 11 arranged in the center of the guide holder 22 It is possible to prevent the adhesive 81 from adhering to the portion.

<光導波路接続方法>
次に図4などを参照して、本開示の光モジュール100を実現する光導波路接続方法について詳細に説明する。図4は光回路基板2への接着剤81の塗布位置を示す図である。
<Optical waveguide connection method>
Next, the optical waveguide connection method for realizing the optical module 100 of the present disclosure will be described in detail with reference to FIG. 4 and the like. FIG. 4 is a diagram showing a position where the adhesive 81 is applied to the optical circuit board 2.

まず、図4に示すように、接着剤81が光回路基板2の端面2aにおいて、環状に塗布される。具体的には、接着剤81は、その内径81aが、図2に示すガイドホルダ22に形成された環状のせき止め溝31の外径よりも大きく、かつ、その外径81bが、ガイドホルダ22の外径よりも小さくなるように塗布される。 First, as shown in FIG. 4, the adhesive 81 is applied in an annular shape on the end face 2a of the optical circuit board 2. Specifically, the inner diameter 81a of the adhesive 81 is larger than the outer diameter of the annular dam groove 31 formed in the guide holder 22 shown in FIG. 2, and the outer diameter 81b of the adhesive 81 is the guide holder 22. It is applied so that it is smaller than the outer diameter.

次に、接着剤81が塗布された光回路基板2へのファイバユニット1の貼り合わせと、光回路基板2とファイバユニット1との位置合わせ(アライメント)が行われる。アライメントについて、図5及び図6を用いて説明する。 Next, the fiber unit 1 is bonded to the optical circuit board 2 coated with the adhesive 81, and the optical circuit board 2 and the fiber unit 1 are aligned. Alignment will be described with reference to FIGS. 5 and 6.

図5は光回路基板2とファイバユニット1とのアライメントが行わる前の状態を示す図であり、図6は光回路基板2とファイバユニット1とのアライメントが行われた後の状態を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing a state before the alignment between the optical circuit board 2 and the fiber unit 1 is performed, and FIG. 6 is a diagram showing a state after the alignment between the optical circuit board 2 and the fiber unit 1 is performed. Is.

光回路基板2のホルダアライメントマーク41,42のおおよその位置に、ファイバユニット1の基板アライメントマーク71,72の位置が一致するように、光回路基板2にファイバユニット1が設置される。これにより、光回路基板2に塗布された環状の接着剤81が、ファイバユニット1のせき止め溝31の外側に位置した状態で、ファイバユニット1が光回路基板2上に貼り合わされる。 The fiber unit 1 is installed on the optical circuit board 2 so that the positions of the substrate alignment marks 71 and 72 of the fiber unit 1 coincide with the approximate positions of the holder alignment marks 41 and 42 of the optical circuit board 2. As a result, the fiber unit 1 is bonded onto the optical circuit board 2 in a state where the annular adhesive 81 applied to the optical circuit board 2 is located outside the dam 31 of the fiber unit 1.

このとき、ガイドホルダ22が可視域で透明な材料であるため、例えば図5に示すガイドホルダ22の上側から、カメラ等の撮像手段を利用することにより、XY平面と平行な方向におけるファイバユニット1と光回路基板2とのズレ量を観測できる。このズレ量は、ホルダアライメントマーク41,42の中心位置から基板アライメントマーク71,72の中心位置までの距離により算出できるため、カメラ等で撮像されたこれらの位置関係に基づき、ズレ量を算出できる。そして、算出されたズレ量に基づいて、図5に示す矢印の方向101に、ファイバユニット1がアライメントされる。このとき、ファイバユニット1と光回路基板2間には、接着剤81が介在しているため、この流動性を活かして液中下で容易にアライメントが可能である。 At this time, since the guide holder 22 is a transparent material in the visible region, for example, by using an image pickup means such as a camera from above the guide holder 22 shown in FIG. 5, the fiber unit 1 in a direction parallel to the XY plane is used. And the amount of deviation between the optical circuit board 2 and the optical circuit board 2 can be observed. Since this deviation amount can be calculated from the distance from the center position of the holder alignment marks 41 and 42 to the center position of the substrate alignment marks 71 and 72, the deviation amount can be calculated based on these positional relationships captured by a camera or the like. .. Then, based on the calculated deviation amount, the fiber unit 1 is aligned in the direction 101 of the arrow shown in FIG. At this time, since the adhesive 81 is interposed between the fiber unit 1 and the optical circuit board 2, alignment can be easily performed under the liquid by utilizing this fluidity.

ここではファイバユニット1をアライメントする例を示しているが、位置調整が可能であれば、光回路基板2をアライメントしてもよい。 Here, an example of aligning the fiber unit 1 is shown, but if the position can be adjusted, the optical circuit board 2 may be aligned.

アライメントにより位置が修正されると、図6に示すように、ホルダアライメントマーク41,42と基板アライメントマーク71,72との中心位置が一致し、結果としてコア12と光入出力部61は、光の伝達効率が高くなるように、精度よく光接続されることとなる。 When the position is corrected by the alignment, as shown in FIG. 6, the center positions of the holder alignment marks 41 and 42 and the substrate alignment marks 71 and 72 match, and as a result, the core 12 and the optical input / output unit 61 are optical. The optical connection will be made with high accuracy so that the transmission efficiency of the light will be high.

次に図7を参照して、せき止め溝31の効果について説明する。図7はせき止め溝31の効果について説明するための図である。図7の上側には、アライメント動作前の光モジュール100の断面図が示される。図7の下側には、アライメント動作後の光モジュール100の断面図が示される。 Next, the effect of the dam 31 will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7 is a diagram for explaining the effect of the damming groove 31. A cross-sectional view of the optical module 100 before the alignment operation is shown on the upper side of FIG. 7. The lower side of FIG. 7 shows a cross-sectional view of the optical module 100 after the alignment operation.

ファイバユニット1が光回路基板2上のおおよその位置に接着された場合、図7の上側の図に示すように、接着剤81がせき止め溝31よりも外側に存在する。その後、矢印で示す方向101にファイバユニット1の位置が修正されると、図7の下側の図に示すように、接着剤81の一部がせき止め溝31に浸入することにより、せき止め溝31の内側への接着剤81の流入がせき止められる。これにより、ファイバ11のコア12と光回路基板2とが対向する領域への接着剤81の浸入を防止できる。従って、ファイバ11のコア12と光回路基板2上の光入出力部61との光接続が可能になる。その結果、接着剤81等の屈折率の影響を受けずに、高効率な光接続を実現できる。 When the fiber unit 1 is adhered to an approximate position on the optical circuit board 2, the adhesive 81 is present outside the dam 31 as shown in the upper diagram of FIG. 7. After that, when the position of the fiber unit 1 is corrected in the direction 101 indicated by the arrow, a part of the adhesive 81 penetrates into the damming groove 31 as shown in the lower figure of FIG. 7, and the damming groove 31 The inflow of the adhesive 81 into the inside of the is dammed. This makes it possible to prevent the adhesive 81 from entering the region where the core 12 of the fiber 11 and the optical circuit board 2 face each other. Therefore, the optical connection between the core 12 of the fiber 11 and the optical input / output unit 61 on the optical circuit board 2 becomes possible. As a result, highly efficient optical connection can be realized without being affected by the refractive index of the adhesive 81 or the like.

最後に、接着剤81を硬化させることで、ファイバユニット1が光回路基板2に固定される。これにより、ファイバ11のコア12と光回路基板2上の光導波路51との光接続が実現される。また、本実施の形態に係る光モジュール及び光導波路の接続方法によれば、従来技術のように高精度な微量塗布装置などの高価な装置を用いることなく、アライメントマークを利用することで、ファイバ11のクラッド13の光入出力部61への位置合わせができるため、低コストかつ簡易な構成で高効率な光接続を実現できる。 Finally, by curing the adhesive 81, the fiber unit 1 is fixed to the optical circuit board 2. As a result, an optical connection between the core 12 of the fiber 11 and the optical waveguide 51 on the optical circuit board 2 is realized. Further, according to the connection method of the optical module and the optical waveguide according to the present embodiment, the fiber can be used by using the alignment mark without using an expensive device such as a high-precision micro-coating device as in the prior art. Since the clad 13 of 11 can be aligned with the optical input / output unit 61, highly efficient optical connection can be realized with a low cost and a simple configuration.

<光モジュール100の変形例>
以下では、図8及び図9を参照して、本実施の形態の変形例について説明する。図8は本開示の実施の形態に係る光モジュール100の変形例のXZ平面に沿った断面図である。図9は図8に示すファイバユニット10を下側から平面視した図である。図8及図9において、図1及び図2に示す構成要素と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
<Modification example of optical module 100>
Hereinafter, a modified example of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the XZ plane of a modified example of the optical module 100 according to the embodiment of the present disclosure. FIG. 9 is a plan view of the fiber unit 10 shown in FIG. 8 from below. In FIGS. 8 and 9, the same reference numerals are used for the same components as those shown in FIGS. 1 and 2, and the description thereof will be omitted.

変形例に係る光モジュール100は、ファイバユニット1の代わりにファイバユニット1Aを備える。 The optical module 100 according to the modified example includes a fiber unit 1A instead of the fiber unit 1.

ファイバユニット1Aのガイドホルダ22には、せき止め溝31の代わりに段差部31Aが形成されている。段差部31Aは、例えば、単結晶ダイヤモンドバイトを用いた機械切削により、ガイドホルダ22の開口部の内周面22bを取り囲むように形成される。開口部の内周面22bから段差部31Aまでの径方向の厚みは、例えば0.5〜5[mm]である。段差部31Aが形成されることにより、ガイドホルダ22の22aには、Z軸方向の厚みが異なる内側領域と外側領域とが形成される。ガイドホルダ22の内側領域の厚みは、ガイドホルダ22の外側領域の厚みよりも大きい。 The guide holder 22 of the fiber unit 1A is formed with a stepped portion 31A instead of the damming groove 31. The step portion 31A is formed so as to surround the inner peripheral surface 22b of the opening of the guide holder 22, for example, by mechanical cutting using a single crystal diamond bite. The radial thickness from the inner peripheral surface 22b of the opening to the stepped portion 31A is, for example, 0.5 to 5 [mm]. By forming the stepped portion 31A, an inner region and an outer region having different thicknesses in the Z-axis direction are formed in 22a of the guide holder 22. The thickness of the inner region of the guide holder 22 is larger than the thickness of the outer region of the guide holder 22.

段差部31Aを設けることにより、ファイバユニット1が光回路基板2上のおおよその位置に接着されたあとに、ファイバユニット1の位置が修正されるとき、段差部31Aにより、段差部31Aの内側領域への接着剤81の流入がせき止められる。従って、ファイバ11のコア12と光回路基板2とが対向する領域への接着剤81の浸入を防止できる。 By providing the stepped portion 31A, when the position of the fiber unit 1 is corrected after the fiber unit 1 is adhered to an approximate position on the optical circuit board 2, the stepped portion 31A causes an inner region of the stepped portion 31A. The inflow of the adhesive 81 to the adhesive 81 is blocked. Therefore, it is possible to prevent the adhesive 81 from entering the region where the core 12 of the fiber 11 and the optical circuit board 2 face each other.

このように、段差部31Aを設けることにより、せき止め溝31を設けた場合と同様の効果が得られる。さらに、せき止め溝31を設ける場合に比べて、ホルダアライメントマーク41,42及び基板アライメントマーク71,72を形成できる面が広くなるため、ガイドホルダ22の設計の自由度を向上させつつ、ファイバユニット1の光回路基板2への固定強度が向上する。 By providing the stepped portion 31A in this way, the same effect as when the damming groove 31 is provided can be obtained. Further, as compared with the case where the damming groove 31 is provided, the surface on which the holder alignment marks 41 and 42 and the substrate alignment marks 71 and 72 can be formed becomes wider, so that the fiber unit 1 while improving the degree of freedom in designing the guide holder 22. The fixing strength to the optical circuit board 2 is improved.

なお、例えば、以下のような態様も本開示の技術的範囲に属するものと了解される。 It should be noted that, for example, the following aspects are also understood to belong to the technical scope of the present disclosure.

(1)光モジュール100は、ファイバ11と、前記ファイバ11を保持するファイバガイド21と、前記ファイバガイド21を保持し、かつ、第1アライメントマーク(ホルダアライメントマーク41,42)を有するガイドホルダ22と、光入出力部61及び第2アライメントマーク(基板アライメントマーク71,72)を有し、かつ、前記第2アライメントマークが前記第1アライメントマークに対向した状態で、接着剤81を介して前記ガイドホルダ22に接着されている光回路基板2と、を備える。 (1) The optical module 100 holds a fiber 11, a fiber guide 21 that holds the fiber 11, and a guide holder 22 that holds the fiber guide 21 and has a first alignment mark (holder alignment marks 41, 42). And, with the optical input / output unit 61 and the second alignment mark (board alignment marks 71, 72), and the second alignment mark facing the first alignment mark, the said via the adhesive 81. The optical circuit board 2 adhered to the guide holder 22 is provided.

(2)前記ガイドホルダ22の前記光回路基板2と対向する端面(第2端面22a)には、前記ガイドホルダ22の中心部への前記接着剤81の浸入をせき止めるせき止め部(せき止め溝31、段差部31A)が形成される。 (2) The end surface (second end surface 22a) of the guide holder 22 facing the optical circuit board 2 has a damming portion (damping groove 31, A step portion 31A) is formed.

(3)前記せき止め部は、前記ガイドホルダ22の中心部を取り囲むように形成される環状の溝である。 (3) The damming portion is an annular groove formed so as to surround the central portion of the guide holder 22.

(4)前記せき止め部は、前記ガイドホルダ22の中心部を取り囲むように形成される段差である。 (4) The damming portion is a step formed so as to surround the central portion of the guide holder 22.

(5)前記ガイドホルダ22は、可視域で透明な材料で形成されている。 (5) The guide holder 22 is made of a transparent material in the visible region.

(6)前記第1アライメントマーク及び前記第2アライメントマークは、金属膜により形成されている。 (6) The first alignment mark and the second alignment mark are formed of a metal film.

(7)光導波路接続方法は、入出力部61及び第1アライメントマーク(基板アライメントマーク71,72)を有する光回路基板2に、接着剤81を塗布する塗布工程と、ファイバガイド21を保持し、かつ、前記第1アライメントマークと対向する第2アライメントマーク(ホルダアライメントマーク41,42)を有するガイドホルダ22を、前記接着剤81上に搭載する搭載工程と、前記第2アライメントマークを前記第1アライメントマークの位置に位置合わせする位置合わせ工程と、を含む。 (7) The optical waveguide connection method holds a coating step of applying an adhesive 81 to an optical circuit board 2 having an input / output unit 61 and a first alignment mark (board alignment marks 71, 72) and a fiber guide 21. The mounting process of mounting the guide holder 22 having the second alignment mark (holder alignment marks 41, 42) facing the first alignment mark on the adhesive 81, and the second alignment mark. 1 Includes an alignment step of aligning to the position of the alignment mark.

(8)前記ガイドホルダ22の前記光回路基板2と対向する端面(第2端面22a)には、前記ガイドホルダ22の中心部への前記接着剤81の浸入をせき止めるせき止め部31、31Aが形成され、前記位置合わせ工程において、前記第2アライメントマークを前記第1アライメントマークの位置に位置合わせするとき、前記ファイバ11のコアが光入出力部61と対向する部分への前記接着剤81の浸入が、前記せき止め部31によりせき止められる。 (8) On the end surface (second end surface 22a) of the guide holder 22 facing the optical circuit board 2, damming portions 31, 31A are formed to prevent the adhesive 81 from entering the central portion of the guide holder 22. Then, in the alignment step, when the second alignment mark is aligned with the position of the first alignment mark, the adhesive 81 penetrates into the portion where the core of the fiber 11 faces the optical input / output section 61. Is dammed by the damming portion 31.

(9)光導波路接続方法に用いられる前記せき止め部は、前記ガイドホルダ22の中心部を取り囲むように形成される環状の溝である。 (9) The damming portion used in the optical waveguide connection method is an annular groove formed so as to surround the central portion of the guide holder 22.

(10)光導波路接続方法に用いられる前記せき止め部は、前記ガイドホルダ22の中心部を取り囲むように形成される段差である。 (10) The damming portion used in the optical waveguide connection method is a step formed so as to surround the central portion of the guide holder 22.

(11)光導波路接続方法に用いられる前記ガイドホルダ22は、可視域で透明な材料で形成されている。 (11) The guide holder 22 used in the optical waveguide connection method is made of a transparent material in the visible region.

(12)光導波路接続方法に用いられる前記第1アライメントマーク71,72及び前記第2アライメントマーク41,42は、金属膜により形成されている。 (12) The first alignment marks 71 and 72 and the second alignment marks 41 and 42 used in the optical waveguide connection method are formed of a metal film.

本開示の一実施例は、半導体装置及に好適である。また、本開示に係る光モジュール及び光導波路接続方法は、ファイバと光回路基板上の光導波路を高精度に永久接続できるため、例えばシリコンフォトニクスに代表されるような高速光通信やレーザー光を用いた高精度センシングの分野で応用可能である。 One embodiment of the present disclosure is suitable for semiconductor devices. Further, since the optical module and the optical waveguide connection method according to the present disclosure can permanently connect the fiber and the optical waveguide on the optical circuit board with high accuracy, high-speed optical communication or laser light as represented by silicon photonics is used. It can be applied in the field of high-precision sensing.

1,1A :ファイバユニット
2 :光回路基板
2a :端面
10 :ファイバユニット
11 :ファイバ
12 :コア
13 :クラッド
13a :外周面
21 :ファイバガイド
21a :開口部
21a1 :内周面
21b :端面
21c :外周面
22 :ガイドホルダ
22a :端面
22b :内周面
22c :端面
31 :せき止め溝
31A :段差部
41,42:ホルダアライメントマーク
51 :光導波路
61 :光入出力部
71,72:基板アライメントマーク
81 :接着剤
100 :光モジュール
1,1A: Fiber unit 2: Optical circuit board 2a: End face 10: Fiber unit 11: Fiber 12: Core 13: Clad 13a: Outer peripheral surface 21: Fiber guide 21a: Opening 21a1: Inner peripheral surface 21b: End face 21c: Outer circumference Surface 22: Guide holder 22a: End surface 22b: Inner peripheral surface 22c: End surface 31: Dam stop groove 31A: Step portion 41, 42: Holder alignment mark 51: Optical waveguide 61: Optical input / output portion 71, 72: Board alignment mark 81: Adhesive 100: Optical module

Claims (12)

ファイバと、
前記ファイバを保持するファイバガイドと、
前記ファイバガイドを保持し、かつ、第1アライメントマークを有するガイドホルダと、
光入出力部及び第2アライメントマークを有し、かつ、前記第2アライメントマークが前記第1アライメントマークに対向した状態で、接着剤を介して前記ガイドホルダに接着されている光回路基板と、
を備える光モジュール。
With fiber
A fiber guide for holding the fiber and
A guide holder that holds the fiber guide and has the first alignment mark,
An optical circuit board having an optical input / output unit and a second alignment mark and being adhered to the guide holder via an adhesive with the second alignment mark facing the first alignment mark.
Optical module with.
前記ガイドホルダの前記光回路基板と対向する端面には、前記ガイドホルダの中心部への前記接着剤の浸入をせき止めるせき止め部が形成される請求項1に記載の光モジュール。 The optical module according to claim 1, wherein a damming portion for damming the infiltration of the adhesive into the central portion of the guide holder is formed on an end surface of the guide holder facing the optical circuit board. 前記せき止め部は、前記ガイドホルダの中心部を取り囲むように形成される環状の溝である請求項2に記載の光モジュール。 The optical module according to claim 2, wherein the dam is an annular groove formed so as to surround the central portion of the guide holder. 前記せき止め部は、前記ガイドホルダの中心部を取り囲むように形成される段差である請求項2に記載の光モジュール。 The optical module according to claim 2, wherein the damming portion is a step formed so as to surround the central portion of the guide holder. 前記ガイドホルダは、可視域で透明な材料で形成されている請求項1から4の何れか一項に記載の光モジュール。 The optical module according to any one of claims 1 to 4, wherein the guide holder is made of a transparent material in the visible region. 前記第1アライメントマーク及び前記第2アライメントマークは、金属膜により形成されている請求項1から5の何れか一項に記載の光モジュール。 The optical module according to any one of claims 1 to 5, wherein the first alignment mark and the second alignment mark are formed of a metal film. 入出力部及び第1アライメントマークを有する光回路基板に、接着剤を塗布する塗布工程と、
ファイバガイドを保持し、かつ、前記第1アライメントマークと対向する第2アライメントマークを有するガイドホルダを、前記接着剤上に搭載する搭載工程と、
前記第2アライメントマークを前記第1アライメントマークの位置に位置合わせする位置合わせ工程と、
を含む光導波路接続方法。
The coating process of applying an adhesive to the input / output section and the optical circuit board having the first alignment mark,
A mounting process of mounting a guide holder that holds a fiber guide and has a second alignment mark facing the first alignment mark on the adhesive.
An alignment step of aligning the second alignment mark with the position of the first alignment mark, and
Optical waveguide connection method including.
前記ガイドホルダの前記光回路基板と対向する端面には、前記ガイドホルダの中心部への前記接着剤の浸入をせき止めるせき止め部が形成され、
前記位置合わせ工程において、前記第2アライメントマークを前記第1アライメントマークの位置に位置合わせするとき、前記ファイバのコアが光入出力部と対向する部分への前記接着剤の浸入が、前記せき止め部によりせき止められる請求項7に記載の光導波路接続方法。
A damming portion is formed on the end surface of the guide holder facing the optical circuit board to prevent the adhesive from entering the central portion of the guide holder.
In the alignment step, when the second alignment mark is aligned with the position of the first alignment mark, the adhesive penetrates into the portion where the core of the fiber faces the optical input / output portion, and the damming portion. The optical waveguide connection method according to claim 7, which is dammed by.
前記せき止め部は、前記ガイドホルダの中心部を取り囲むように形成される環状の溝である請求項8に記載の光導波路接続方法。 The optical waveguide connection method according to claim 8, wherein the damming portion is an annular groove formed so as to surround the central portion of the guide holder. 前記せき止め部は、前記ガイドホルダの中心部を取り囲むように形成される段差である請求項8に記載の光導波路接続方法。 The optical waveguide connection method according to claim 8, wherein the damming portion is a step formed so as to surround the central portion of the guide holder. 前記ガイドホルダは、可視域で透明な材料で形成されている請求項7から10の何れか一項に記載の光導波路接続方法。 The optical waveguide connection method according to any one of claims 7 to 10, wherein the guide holder is made of a transparent material in the visible region. 前記第1アライメントマーク及び前記第2アライメントマークは、金属膜により形成されている請求項7から11の何れか一項に記載の光導波路接続方法。 The optical waveguide connection method according to any one of claims 7 to 11, wherein the first alignment mark and the second alignment mark are formed of a metal film.
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