JP2023123752A - 光導波路モジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】 低背化された光導波モジュールを提供する。【解決手段】 基板1と、基板1の上面2に位置するとともに、クラッド層3およびクラッド層3内に位置するコア層4を有し、コア層4の出射端面42がクラッド層3の外方に露出する光導波路5と、出射端面42および基板1の出射端面42側の側面に対向して位置する集光レンズ45と、集光レンズ45と基板1の側面とを接合する接合層17と、を備える。【選択図】 図3
Description
本開示は、光導波路モジュールに関する。
従来技術の光導波路モジュールは、たとえば特許文献1に記載されている。この従来技術では、複数のレンズユニットのそれぞれがレーザ光源から出力されるレーザ光を集光するレンズ部と、レンズユニットを支持する凸状のガイドが設けられた支持部とを有する。光導波路としてのキャリア基板は、複数のレーザ光源が搭載される第1主面と、複数のレンズユニットを支持する段差面と、光合波器が搭載される第2主面とを有する。段差面および第2主面の少なくとも一方には、凹状のガイドが設けられ、各レンズユニットは凸状のガイドが凹状のガイドに案内され、レーザ光源の光軸とレンズ部の光軸とが一致するように位置決めされて、接着剤によってキャリア基板に固定され、このキャリア基板がパッケージ基板に固定されている。
上記特許文献1に記載される従来技術では、レンズユニットの支持部がキャリア基板の段差面に接着剤によって固定され、レンズユニットのレンズ部およびレンズ部を保持する保持部は、キャリア基板の上面から上方に位置している。そのため、レンズユニットのパッケージ基板からの突出高さが大きく、低背化を図ることができる光導波路モジュールが求められている。
本開示の光導波路モジュールは、基板と、前記基板の上面に位置するとともに、クラッド層および前記クラッド層内に位置するコア層を有し、前記コア層の出射端面が前記クラッド層の外方に露出する光導波路と、前記出射端面および前記基板の前記出射端面側の側面に対向して位置する光学部材と、前記光学部材と前記基板の前記側面とを接合する接合層と、を備えていることを特徴とする。
本開示の光導波路モジュールによれば、出射端面および基板の出射端面側の側面に対向して光学部材が位置し、光学部材と基板の側面とを接合層によって接合する。これによって、光学部材の基板からの突出高さが基板の厚み分だけ少なくすることができ、低背化された光導波モジュールを提供することができる。
(実施形態1)
図1は本開示の実施形態1の光導波路モジュールを示す分解斜視図であり、図2は図1に示される光導波路パッケージの側面図である。図3は集光レンズ付近の拡大断面図である。なお、以下の各実施形態において、図2に示される光導波路パッケージが水平に配置させているものとし、図2の上下方向が光導波路パッケージの厚み方向、図2の左右方向が光導波路パッケージの長手方向、図2の紙面に垂直な方向が光導波路パッケージの幅方向にそれぞれ対応するものとして説明する。
図1は本開示の実施形態1の光導波路モジュールを示す分解斜視図であり、図2は図1に示される光導波路パッケージの側面図である。図3は集光レンズ付近の拡大断面図である。なお、以下の各実施形態において、図2に示される光導波路パッケージが水平に配置させているものとし、図2の上下方向が光導波路パッケージの厚み方向、図2の左右方向が光導波路パッケージの長手方向、図2の紙面に垂直な方向が光導波路パッケージの幅方向にそれぞれ対応するものとして説明する。
本実施形態の光導波路パッケージは、基板1と、基板1の上面2に位置するとともに、クラッド層3およびクラッド層3内に位置するコア層4を有する光導波路5と、を備える。クラッド層3は、底面6と該底面6を囲むように位置した、複数の凹部8を有している。複数の凹部8のそれぞれによって、素子搭載部が構成される。これらの凹部8を覆うように、封止蓋体11が積層される。なお、複数の凹部8は、下辺よりも上辺が外側に位置するように傾斜している内壁面7を有していてもよい。
本実施形態に光導波路パッケージでは、発光素子10をそれぞれ収容する複数(本実施形態では3)の凹部8を有し、各発光素子10を含んで発光装置20が構成される。発光素子10としては、レーザーダイオードなどが適用される。光導波路5は、コア層4とクラッド層3とが一体に結合されて構成される。基板1は、複数の誘電体層が積層されて形成されていてもよい。
基板1は、誘電体層がセラミック材料から成るセラミック配線基板であってもよい。セラミック配線基板で用いられるセラミック材料としては、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化ケイ素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、ガラスセラミック焼結体等が挙げられる。基板1がセラミック配線基板である場合、誘電体層には、発光素子および受光素子と外部回路との電気的接続のための接続パッド、内部配線導体、外部接続端子等の各導体が配設される。
基板1の材料としては、例えば誘電体層が有機材料から成る有機配線基板であってもよい。有機配線基板は、例えば、プリント配線基板、ビルドアップ配線基板、フレキシブル配線基板等である。有機配線基板に用いられる有機材料としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。
光導波路5は、例えば、石英などのガラス、樹脂等であってもよい。光導波路5は、コア層4と、クラッド層3を構成する材料としては、いずれもガラスあるいは樹脂であってもよく、一方がガラスで一方が樹脂であってもよい。この場合には、コア層4とクラッド層3との屈折率が異なっており、コア層4はクラッド層3よりも屈折率が高い。この屈折率の違いを利用して、光の全反射をさせる。つまり、屈折率の高い材料で路を作り、周りを屈折率の低い材料で囲んでおくと、光は屈折率の高いコア層4内に閉じ込めることができる。
コア層4は、複数の入射端面4a,4b,4cと1つの出射端面42との間を、入射端面4a~4cを一端とする複数の分割路41a,41b,41cと、複数の分割路41a,41b,41cが会合する合波部43と、出射端面42を一端とする統合路44とを介して繋ぐ合波路を構成する。
光学部材である集光レンズ45は、コア層4の出射端面42および基板1の出射端面42側の側面に対向して配置される。出射端面42の中心軸上に集光レンズ45の光軸が位置している。なお、このとき、光学部材である集光レンズ45は、コア層4の出射端面42および基板1の出射端面42側の側面の少なくとも一部が対向していればよい。
各発光素子10から出射された赤色(R)光、緑色(G)光、青色(B)光の各光は、入射端面4a,4b,4cから分割路41a,41b,41cに入射し、合波部43および統合路44を経て、集光レンズ45によって集光し、出射する。
集光レンズ45は、例えば、入射面が平面に形成され、出射面が凸面の平凸レンズである。各分割路41a,41b,41cの各光軸と、各発光素子10の発光部の中心とが一致するように、光導波層と発光素子10と集光レンズ45とが組み立てられ、光導波路モジュールを構成する。
本実施形態の光導波路モジュールは、基板1と、基板1の上面2に位置するとともに、クラッド層およびクラッド層3内に位置するコア層4を有し、コア層4の出射端面42がクラッド層3の外方に露出する光導波路5と、出射端面42および基板1の出射端面42側の側面に対向して位置する集光レンズ45と、集光レンズ45と基板1の側面とを接合する接合層17と、を備えている。接合層17の下端部は、基板1の下面よりも上方に位置している。
このような構成を採用することによって、集光レンズ45を支持するための基板1の厚み分を省略して、上下方向の厚みを抑制し、光導波路モジュールの低背化を図ることができる。
接合層17としては、例えばエポキシ系接着剤を集光レンズ45のレンズ領域の下部側面に塗布した後、集光レンズ45をその光軸がコア層4の光軸に一致するように位置決めして基板1の側面に貼付け、接着剤を硬化させることに実現されてもよい。
このような接着剤としては、エポキシ系接着剤に限らず、例えば紫外線硬化型接着剤を用いるようにしてもよい。紫外線硬化型接着剤としては、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系、エステル系、シリコン系等を用いることができる。このような接合層17の厚さは、例えば0.01μm~1000μm程度であってもよい。
接合層17が形成される領域としては、基板1の側面1aと集光レンズ45とが対向する領域全面であってよく、あるいは一部である幅方向両側部だけに形成されてもよく、あるいは幅方向中央部だけに形成されてもよい。
(実施形態2)
図4は本開示の実施形態2の光導波路モジュールを示す拡大断面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。本実施形態の光導波路モジュールは、基板1の側面1aが、光導波路5の出射端面42が露出する表面を含む一平面mよりも集光レンズ45に近接して位置している。近接しているとは、所望の光軸の調整に合わせて突出していることであり、接合層17の厚み0.01μm~1000μmと同程度であってもよい。
図4は本開示の実施形態2の光導波路モジュールを示す拡大断面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。本実施形態の光導波路モジュールは、基板1の側面1aが、光導波路5の出射端面42が露出する表面を含む一平面mよりも集光レンズ45に近接して位置している。近接しているとは、所望の光軸の調整に合わせて突出していることであり、接合層17の厚み0.01μm~1000μmと同程度であってもよい。
このような構成を採用することによって、基板1の側面が光導波路5の端面よりも集光レンズ45側に突出させ、接合層17によって光軸調整することができる。このような光軸調整においても、基板1の側面に集光レンズ45が接合層17によって接合されているので、光の通過領域に干渉することはない。
(実施形態3)
図5本開示の実施形態3の光導波路モジュールを示す拡大断面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。本実施形態の光導波路モジュールは、集光レンズ45は、接合層17と接する表面の少なくとも一部が粗面化されている。粗面化される領域としては、前述の接合層17が形成される領域と同様に、基板1の側面1aと集光レンズ45とが対向する領域全面であってよく、あるいは一部である幅方向両側部だけに形成されてもよく、あるいは幅方向中央部だけに形成されてもよい。
図5本開示の実施形態3の光導波路モジュールを示す拡大断面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。本実施形態の光導波路モジュールは、集光レンズ45は、接合層17と接する表面の少なくとも一部が粗面化されている。粗面化される領域としては、前述の接合層17が形成される領域と同様に、基板1の側面1aと集光レンズ45とが対向する領域全面であってよく、あるいは一部である幅方向両側部だけに形成されてもよく、あるいは幅方向中央部だけに形成されてもよい。
本実施形態では、集光レンズ45が粗面化される領域として、少なくとも光通過経路の外側で、基板1の側面1aに対向する領域であってもよい。また、基板1の側面と集光レンズ45との間で十分な接合強度が得られる場合には、前記対向する領域の一部、例えば10%~60%程度であってもよい。
また集光レンズ45の粗面化は、例えば表面粗さRaが0.05μm~10μm程度であってもよい。このとき、粗面化の処理は、ブラスト、エッチング、インプリント等にて行うことができる。ここでいう表面粗さとは算術平均粗さRaのことであり、平均表面粗さは触針式表面粗さ計により測定することができる。
このような構成を採用することによって、集光レンズ45の下部側面45aが粗面化されることによって、接合層17による接合力が増大し、集光レンズ45の支持安定性を向上することができる。
(実施形態4)
図6は本開示の実施形態4の光導波路モジュールを示す拡大断面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。本実施形態の光導波路モジュールは、接合層17は、集光レンズ45の下面に接する支持部17aを有している。
図6は本開示の実施形態4の光導波路モジュールを示す拡大断面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。本実施形態の光導波路モジュールは、接合層17は、集光レンズ45の下面に接する支持部17aを有している。
このような構成を採用することによって、接合層17による接合領域が集光レンズ45の下面まで延在し、これによって集光レンズ45の支持安定性を向上することができる。この場合においても、集光レンズ45の下面に接する接合層17が粗面化されてもよく、残余の接合領域全体または一部が粗面化されてもよい。これによって、より一層高い接合強度を得ることができる。
本実施形態では、集光レンズ45が粗面化される領域として、少なくとも光通過経路の外側で、基板1の側面1aに対向する領域であってもよい。また、基板1の側面と集光レンズ45との間で十分な接合強度が得られる場合には、前記対向する領域の一部、例えば10%~60%程度であってもよい。
また集光レンズ45の粗面化は、例えば表面粗さRaが0.05μm~10μm程度であってもよい。このとき、粗面化の処理は、ブラスト、エッチング、インプリント等にて行うことができる。ここでいう表面粗さとは算術平均粗さRaのことであり、平均表面粗さは触針式表面粗さ計により測定することができる。
(実施形態5)
図7は本開示の実施形態5の光導波路モジュールを示す拡大断面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。本実施形態の光導波路モジュールは、集光レンズ45は、接合層17の支持部17aに接する表面の少なくとも一部が粗面化されている。
図7は本開示の実施形態5の光導波路モジュールを示す拡大断面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。本実施形態の光導波路モジュールは、集光レンズ45は、接合層17の支持部17aに接する表面の少なくとも一部が粗面化されている。
本実施形態では、集光レンズ45が粗面化される領域として、少なくとも光通過経路の外側で、基板1の側面1aに対向する領域であってもよい。また、基板1の側面と集光レンズ45との間で十分な接合強度が得られる場合には、前記対向する領域の一部、例えば10%~60%程度であってもよい。
また集光レンズ45の粗面化は、例えば表面粗さRaが0.05μm~10μm程度であってもよい。このとき、粗面化の処理は、ブラスト、エッチング、インプリント等にて行うことができる。ここでいう表面粗さとは算術平均粗さRaのことであり、平均表面粗さは触針式表面粗さ計により測定することができる。
このような構成を採用することによって、集光レンズ45の接合層17による接合をより強固にすることができ、支持安定性が向上される。この場合においても、集光レンズ45の下面に接する接合層17が粗面化されてもよく、残余の接合領域全体または一部が粗面化されてもよい。これによって、より一層高い接合強度を得ることができる。
(実施形態6)
図8本開示の実施形態6の光導波路モジュールを示す拡大断面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。本実施形態の光導波路モジュールは、接合層17の上端部は、基板1の上面2に接している。
図8本開示の実施形態6の光導波路モジュールを示す拡大断面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。本実施形態の光導波路モジュールは、接合層17の上端部は、基板1の上面2に接している。
このような構成を採用することによって、接合層17の基板1に対する接合領域が増加し、接合強度を高くし、集光レンズ45の支持安定性を向上することができる。この場合においても、集光レンズ45の下面に接する接合層17が粗面化されてもよく、残余の接合領域全体または一部が粗面化されてもよい。これによって、より一層高い接合強度を得ることができる。
本実施形態では、集光レンズ45が粗面化される領域として、少なくとも光通過経路の外側で、基板1の側面1aに対向する領域であってもよい。また、基板1の側面と集光レンズ45との間で十分な接合強度が得られる場合には、前記対向する領域の一部、例えば10%~60%程度であってもよい。
また集光レンズ45の粗面化は、例えば表面粗さRaが0.05μm~10μm程度であってもよい。このとき、粗面化の処理は、ブラスト、エッチング、インプリント等にて行うことができる。ここでいう表面粗さとは算術平均粗さRaのことであり、平均表面粗さは触針式表面粗さ計により測定することができる。
(実施形態7)
図9は本開示の実施形態7の光導波路モジュールを示す拡大断面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。本実施形態の光導波路モジュールは、接合層17の上端部が光導波路5の出射端面42に臨んでいる。この臨むとは、接合層17の上端部が基板1の上面よりも上方にまで位置していることをいう。
図9は本開示の実施形態7の光導波路モジュールを示す拡大断面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。本実施形態の光導波路モジュールは、接合層17の上端部が光導波路5の出射端面42に臨んでいる。この臨むとは、接合層17の上端部が基板1の上面よりも上方にまで位置していることをいう。
このような構成を採用することによって、接合層17の基板1に対する接合領域が増加し、接合強度を高くし、集光レンズ45の支持安定性を向上することができるとともに、出射光の拡散を抑制することができる。この場合においても、集光レンズ45の下面に接する接合層17が粗面化されてもよく、前述の上端部を含む残余の接合領域全体または一部が粗面化されてもよい。これによって、より一層高い接合強度を得ることができる。
本実施形態では、集光レンズ45が粗面化される領域として、少なくとも光通過経路の外側で、基板1の側面1aに対向する領域であってもよい。また、基板1の側面と集光レンズ45との間で十分な接合強度が得られる場合には、前記対向する領域の一部、例えば10%~60%程度であってもよい。
また集光レンズ45の粗面化は、例えば表面粗さRaが0.05μm~10μm程度であってもよい。このとき、粗面化の処理は、ブラスト、エッチング、インプリント等にて行うことができる。ここでいう表面粗さとは算術平均粗さRaのことであり、平均表面粗さは触針式表面粗さ計により測定することができる。
(実施形態8)
図10は本開示の実施形態8の光導波路モジュールを示す拡大断面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。本実施形態の光導波路モジュールは、接合層17のレンズ下部側面が集光レンズ45の出射端面42側の表面に接している。
図10は本開示の実施形態8の光導波路モジュールを示す拡大断面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。本実施形態の光導波路モジュールは、接合層17のレンズ下部側面が集光レンズ45の出射端面42側の表面に接している。
このような構成を採用することによって、接合層17の基板1に対する接合領域が増加し、接合強度を高くし、集光レンズ45の支持安定性を向上することができる。
(実施形態9)
図11は本開示の実施形態9の光導波路モジュールを示す拡大断面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。本実施形態の光導波路モジュールは、集光レンズ45は、接合層17のレンズ下部側面に対向する表面45bの少なくとも一部が粗面化されている。
図11は本開示の実施形態9の光導波路モジュールを示す拡大断面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。本実施形態の光導波路モジュールは、集光レンズ45は、接合層17のレンズ下部側面に対向する表面45bの少なくとも一部が粗面化されている。
本実施形態では、集光レンズ45が粗面化される領域として、少なくとも光通過経路の外側で、基板1の側面1aに対向する領域であってもよい。また、基板1の側面1aと集光レンズ45との間で十分な接合強度が得られる場合には、前記対向する領域の一部、例えば10%~60%程度であってもよい。
また集光レンズ45の粗面化は、例えば表表面粗さRaが0.05μm~10μmであってもよい。このとき、粗面化の処理は、ブラスト、エッチング、インプリント等にて行うことができる。ここでいう表面粗さとは算術平均粗さRaのことであり、平均表面粗さは触針式表面粗さ計により測定することができる。
このような構成を採用することによって、接合層17による集光レンズ45と基板1との接合強度を高くし、集光レンズ45の支持安定性を向上することができる。この場合においても、集光レンズ45の下面に接する接合層17が粗面化されてもよく、残余の接合領域全体または一部が粗面化されてもよい。これによって、より一層高い接合強度を得ることができる。
(実施形態10)
図12は本開示の実施形態10の光導波路モジュールを示す拡大断面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。本実施形態の光導波路モジュールは、接合層17は、光導波路5の出射端面42と光導波路5の上面とにわたる上部領域と、集光レンズ45とを接合する上接合部17cを、含んでいる。
図12は本開示の実施形態10の光導波路モジュールを示す拡大断面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。本実施形態の光導波路モジュールは、接合層17は、光導波路5の出射端面42と光導波路5の上面とにわたる上部領域と、集光レンズ45とを接合する上接合部17cを、含んでいる。
このような構成を採用することによって、接合層17の基板1に対する接合領域が増加し、接合強度を高くし、集光レンズ45の支持安定性を向上することができるとともに、出射光の拡散を抑制することができる。この場合においても、集光レンズ45の上接合部17cを含む接合領域全体または一部が粗面化されてもよい。これによって、より一層高い接合強度を得ることができる。
本実施形態では、集光レンズ45が粗面化される領域として、少なくとも光通過経路の外側で、基板1の側面1aに対向する領域であってもよい。また、基板1の側面と集光レンズ45との間で十分な接合強度が得られる場合には、前記対向する領域の一部、例えば10%~60%程度であってもよい。
また集光レンズ45の粗面化は、例えば表面粗さRaが0.05μm~10μmであってもよい。このとき、粗面化の処理は、ブラスト、エッチング、インプリント等にて行うことができる。ここでいう表面粗さとは算術平均粗さRaのことであり、平均表面粗さは触針式表面粗さ計により測定することができる。
(実施形態11)
図13は本開示の実施形態11の光導波路モジュールを示す拡大断面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。本実施形態の光導波路モジュールは、上接合部17cは、光導波路5の上面に延在している。なお、延在しているとは、上接合部17cがコア層4と重ならないように集光レンズ45の上端側にも位置していることを指す。つまり、接合層17は、コア層4と重ならないようにするとともに、光軸上にないところに位置していてもよい。
図13は本開示の実施形態11の光導波路モジュールを示す拡大断面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。本実施形態の光導波路モジュールは、上接合部17cは、光導波路5の上面に延在している。なお、延在しているとは、上接合部17cがコア層4と重ならないように集光レンズ45の上端側にも位置していることを指す。つまり、接合層17は、コア層4と重ならないようにするとともに、光軸上にないところに位置していてもよい。
このような構成を採用することによって、接合層17の基板1に対する接合領域が増加し、接合強度を高くし、集光レンズ45の支持安定性を向上することができるとともに、出射光の拡散を抑制することができる。この場合においても、集光レンズ45と基板1との接合領域全体または一部が粗面化されてもよい。これによって、より一層高い接合強度を得ることができる。
本実施形態では、集光レンズ45が粗面化される領域として、少なくとも光通過経路の外側で、基板1の側面1aに対向する領域であってもよい。また、基板1の側面と集光レンズ45との間で十分な接合強度が得られる場合には、前記対向する領域の一部、例えば10%~60%程度であってもよい。
また集光レンズ45の粗面化は、例えば表面粗さRaが0.05μm~10μmであってもよい。このとき、粗面化の処理は、ブラスト、エッチング、インプリント等にて行うことができる。ここでいう表面粗さとは算術平均粗さRaのことであり、平均表面粗さは触針式表面粗さ計により測定することができる。
(実施形態12)
図14は本開示の実施形態12の光導波路モジュールを示す拡大断面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。本実施形態の光導波路モジュールは、集光レンズ45は、上接合部17cに対向する表面が粗面化されている。
図14は本開示の実施形態12の光導波路モジュールを示す拡大断面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。本実施形態の光導波路モジュールは、集光レンズ45は、上接合部17cに対向する表面が粗面化されている。
本実施形態では、集光レンズ45が粗面化される領域として、少なくとも光通過経路の外側で、基板1の側面1aに対向する領域であってもよい。また、基板1の側面と集光レンズ45との間で十分な接合強度が得られる場合には、前記対向する領域の一部、例えば10%~60%程度であってもよい。
また集光レンズ45の粗面化は、例えば表面粗さRaが0.05μm~10μmであってもよい。このとき、粗面化の処理は、ブラスト、エッチング、インプリント等にて行うことができる。ここでいう表面粗さとは算術平均粗さRaのことであり、平均表面粗さは触針式表面粗さ計により測定することができる。
このような構成を採用することによって、接合層17の基板1に対する接合領域が増加し、接合強度を高くし、集光レンズ45の支持安定性を向上することができるとともに、出射光の拡散を抑制することができる。この場合においても、集光レンズ45と基板1との接合領域全体または一部が粗面化されてもよい。これによって、より一層高い接合強度を得ることができる。
(実施形態13)
図15は本開示の実施形態13の光導波路モジュールを示す拡大断面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。本実施形態の光導波路モジュールは、光導波路5の上面は、粗面化されている。
図15は本開示の実施形態13の光導波路モジュールを示す拡大断面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。本実施形態の光導波路モジュールは、光導波路5の上面は、粗面化されている。
本実施形態では、集光レンズ45が粗面化される領域として、少なくとも光通過経路の外側で、基板1の側面1aに対向する領域であってもよい。また、基板1の側面と集光レンズ45との間で十分な接合強度が得られる場合には、前記対向する領域の一部、例えば10%~60%程度であってもよい。
また集光レンズ45の粗面化は、例えば表面粗さRaが0.05μm~10μmであってもよい。このとき、粗面化の処理は、ブラスト、エッチング、インプリント等にて行うことができる。ここでいう表面粗さとは算術平均粗さRaのことであり、平均表面粗さは触針式表面粗さ計により測定することができる。
このような構成を採用することによって、接合層17の基板1に対する上接合部17cによる接合領域が増加し、集光レンズ45の支持安定性を向上することができる。
(実施形態14)
図16は本開示の実施形態14の光導波路モジュールを示す拡大断面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。本実施形態の光導波路モジュールは、集光レンズとして、回折格子145を含んでいる。
図16は本開示の実施形態14の光導波路モジュールを示す拡大断面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。本実施形態の光導波路モジュールは、集光レンズとして、回折格子145を含んでいる。
このような構成を採用することによって、光導波路モジュールの光軸方向の長さを短くすることが可能となる。この場合においても、前述の各実施形態と同様に、集光レンズ45と基板1との接合領域全体または一部が粗面化されてもよい。これによって、より一層高い接合強度を得ることができる。
図17は本開示の実施形態15の光導波路モジュールを備える光導波路パッケージを示す分解斜視図であり、図18は図17に示される光導波路パッケージの側面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。前述の実施形態では、各凹部8から発光素子10の上部が突出し、これが覆われるように箱状の封止蓋体11を用いる構成について述べたが、他の実施形態では、発光素子10の全体が凹部8に収容される構成とし、この凹部8を板状の封止蓋体11aによって覆い、封止する構成であってもよい。このような構成を採用することによって、封止蓋体11aの構成が簡素化することができる。
本開示のさらに他の実施形態では、発光素子10は、発光ダイオード(Light EmittingDiode;LED)に限るものではなく、例えば、LD(Laser Diode)、VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)などであってもよい。また、光学部品は、前述の集光レンズ、回折格子に代えて、例えばセルフォックレンズ、ロッドレンズなどの各種のレンズなどの光学素子であってもよい。
以上、本開示の実施形態について詳細に説明したが、また、本開示は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。上記各実施形態をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。
1 基板
2 上面
3 クラッド層
4 コア層
4a,4b,4c 入射端面
5 光導波路
6 底面
7 内壁面
7a,7b,7c,7d 壁面
8 凹部
9ab,9bc,9cd,9ad 角部支持面
10 発光素子
17 接合層
20 発光装置
41a,41b,41c 分割路
42 出射端面
43 合波部
44 統合路
45 集光レンズ
2 上面
3 クラッド層
4 コア層
4a,4b,4c 入射端面
5 光導波路
6 底面
7 内壁面
7a,7b,7c,7d 壁面
8 凹部
9ab,9bc,9cd,9ad 角部支持面
10 発光素子
17 接合層
20 発光装置
41a,41b,41c 分割路
42 出射端面
43 合波部
44 統合路
45 集光レンズ
Claims (15)
- 基板と、
前記基板の上面に位置するとともに、クラッド層および前記クラッド層内に位置するコア層を有し、前記コア層の出射端面が前記クラッド層の外方に露出する光導波路と、
前記出射端面および前記基板の前記出射端面側の側面に対向して位置する光学部材と、
前記光学部材と前記基板の前記側面とを接合する接合層と、を備えている光導波路モジュール。 - 前記接合層の下端部は、前記基板の下面よりも上方に位置する、請求項1に記載の光導波路モジュール。
- 前記基板の前記側面は、前記光導波路の前記出射端面よりも前記光学部材に近接して位置している、請求項1または2に記載の光導波路モジュール。
- 前記光学部材は、前記接合層と接する表面の少なくとも一部が粗面化されている、請求項1~3のいずれかに記載の光導波路モジュール。
- 前記接合層は、前記光学部材の下面に接する支持部を有している、請求項1~4のいずれかに記載の光導波路モジュール。
- 前記光学部材は、前記接合層の前記支持部に接する表面の少なくとも一部が粗面化されている、請求項5に記載の光導波路モジュール。
- 前記接合層の上端部は、前記基板の前記上面に接している、請求項1~5のいずれかに記載の光導波路モジュール。
- 前記上端部は、前記光導波路の前記出射端面に臨んでいる、請求項7に記載の光導波路モジュール。
- 前記接合層は、前記光学部材の前記出射端面側の表面に接しているレンズ下部側面を有している、請求項5または請求項5を引用する請求項6~8のいずれかに記載の光導波路モジュール。
- 前記光学部材は、前記接合層の前記レンズ下部側面に対向する表面の少なくとも一部が粗面化されている、請求項9に記載の光導波路モジュール。
- 前記接合層は、前記光導波路の前記出射端面と前記光導波路の上面とにわたる上部領域と、前記光学部材とを接合する上接合部を、含んでいる請求項1~10のいずれかに記載の光導波路モジュール。
- 前記上接合部は、前記光導波路の前記上面に延在している、請求項11に記載の光導波路モジュール。
- 前記光学部材は、前記上接合部に対向する表面が粗面化されている、請求項11または12に記載の光導波路モジュール。
- 前記光導波路の前記上面は、粗面化されている、請求項11~14のいずれかに記載の光導波路モジュール。
- 前記光学部材は、回折格子を含んでいる、請求項1~14のいずれかに記載の光導波路モジュール。
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