JP2608585B2 - ハイブリッド光集積回路 - Google Patents

ハイブリッド光集積回路

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JP2608585B2 JP16436988A JP16436988A JP2608585B2 JP 2608585 B2 JP2608585 B2 JP 2608585B2 JP 16436988 A JP16436988 A JP 16436988A JP 16436988 A JP16436988 A JP 16436988A JP 2608585 B2 JP2608585 B2 JP 2608585B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光通信及び光情報処理において必要な、フ
ァイバ、半導体光素子等と光導波路との接続が容易なハ
イブリッド光集積回路に関するものである。
〔従来の技術〕
光通信や光情報処理分野で必要となる各種光回路の小
型化、高機能化及び低価格化のために、基板上に形成し
た光導波路と各種素子とを複合一体化したハイブリッド
光集積回路の実現が期待されている。
第7図は特開昭61−46911の「導波形光モジュール」
において提案されているハイブリッド光集積回路の一従
来例である。ここに、1は基板、2は光導波路、5は半
導体レーザ(以下LDという)、6はフォトディテクタ
(以下PDという)、3は光ファイバ、7はファイバ・ガ
イド、9は半導体レーザ用ガイド(以下LDガイドとい
う)である。この光集積回路において、ファイバ・ガイ
ド7は、幅及び深さが最適に設定されており、ファイバ
3をファイバ・ガイド7中に挿入するだけでファイバ3
と導波路2との間の位置合せができるようになってい
る。また、LDガイド9も幅、深さが最適に設定されてい
るので、L5及びPD6をLDガイド9中に挿入するだけで光
導波路2との位置合せが実現できるようになっている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、この場合、LDガイド9、ファイバ・ガ
イド7ともに、深さが等しく設定されているので、これ
らをガイドで位置合せを実現するためには、ファイバ3
の半径と、LD5及びPD6の活性層(LD5の活性層を5aにて
示す)の高さが、いずれも光導波路2のコア層の高さと
等しく設定されていなければならない。このため、使用
することができる素子の寸法自由度が著しく制限される
という問題点があった。
さらに、この問題点のために、レンズを使用する場合
にも大きな制約があった。第8図は、従来の技術でレン
ズを用いた例である。同図(a)は、レンズ・ガイド8
を用いて、レンズ4を集積した場合の斜視図、同図
(b)は、この時の高さの方向の位置関係を示す断面図
である。レンズ4の半径rとLD5の活性層5aの高さt3
光導波路2のコア層2aの高さと等しく設定する必要が生
じ、したがってレンズ4の最適設計ができなくなるとい
う問題があった。
以上述べたように、従来の技術を用いて、無調整で光
部品を搭載したハイブリッド光集積回路を製作する場
合、使用できる光部品に寸法上の著しい制約が加わると
いう問題点があった。
本発明の目的は、従来、光部品と光導波路との無調整
集積を実現するためには、光部品の寸法に大きな制約が
加わった、という問題点を解決して、光部品の寸法自由
度に大きくかつ、無調整集積が可能なハイブリッド光集
積回路を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、光導波路を形成した基板上には、光部品に
おける基板の面方向に沿う外形寸法とおおむね一致した
外形寸法を有しかつ該光部品の高さより深い溝を有する
面方向位置決めガイドが、その溝の内側面に光導波路の
コア層の端面を露出させた状態に形成され、該面方向位
置決めガイド上面に、その溝の中に挿入される光部品を
固定したキャリアが設けられてなり、該キャリアは、光
部品を固定している光部品搭載面に対して段差を有する
高さ方向位置決め用基準面が形成されるとともに、該基
準面から光部品搭載面に固定状態の光部品の光軸までの
距離が前記基板におけるガイド上面から光導波路のコア
層中心までの距離とおおむね等しく設定されて、これら
基準面とガイド上面とが接触状態に固定されていること
を特徴とする。
〔作用〕
本発明は、光導波路と、光ファイバ、レンズ、半導体
光素子等の光部品とを集積化するにあたり、光導波路を
形成した基板上のガイドにより面方向のみの位置合せを
無調整で行ない、高さ方向位置合わせについては、その
ガイドとキャリアとを組み合わせることにより無調整で
実現できる。すなわち、基板上に形成したガイドは、基
板のめ方向のみ光部品の外形寸法に合わせて形成し、溝
の深さは、搭載する光部品の高さより、十分深く形成さ
れる。一方、光部品は、キャリア上に搭載する。この
時、キャリアに設けた高さ方向位置決め用基準面から光
部品の光軸までの距離が、基板のガイド上面から光導波
路のコア層中心までの距離と等しくなっているから、光
部品をガイド中に挿入するにあたり、キャリアの基準面
とガイド上面とを接触させることにより、光部品の光軸
と光導波路のコア中心とが一致する。つまり、従来では
ガイドが面方向のみならず高さ方向の位置合わせも行な
っていたが、本発明では、ガイドとキャリアとの二つの
部品でこれらの位置合わせを行なうようにしている点が
大きく異なるものである。
〔実施例〕
以下、第1図〜第6図により本発明の実施例を説明す
る。
(実施例1) 第1図〜第3図は、本発明の第1の実施例であるハイ
ブリッド光集積回路におけるファイバと導波路と接続部
付近を説明しており、第1図は、その斜視図、第2図は
基板の光導波路の部分に形成したファイバ・ガイドの構
造を示す。同図(a)は斜視図、(b)は平面図、
(c)は断面図である。この実施例では、石英系光導波
路を用いており、1はSi製基板、2は石英系光導波路、
2aはそのコア層、2bはクラッド層、7はファイバ・ガイ
ド、7aはガイド上面である。コア層2aの寸法は、例えば
5μm幅×5μm厚、クラッド層2bとの比屈折率差はΔ
n=0.75%である。ファイバ・ガイド7は実施例では光
導波路2のクラッド層2aの一部を利用して形成されてお
り、第2図(a)及び(b)に示したとおり、ガイド7
に形成した溝7bの幅は、光導波路2のコア層2aを中心に
片側r=63μm、全体で2r=126μm幅に製作してあ
る。この値は、通常の外径125μmのファイバに対応し
ている。第2図(a)及び(c)は、高さ方向の寸法の
関係を示している。コア層2aの中心から、ガイド上面7a
までの距離はd=30μm、またコア層2aの中心から基板
1の上面まで距離はl=30μmである。ガイド7の溝7b
の深さh(コア層2aの中心からガイド7の底面までの間
隔)はh=130μmに設定した。このためガイド7の部
分において、石英系光導波路部分をエッチングした後、
さらに基板1を100μm掘し下げてある。したがって、
光導波路2のコア層2aの端面はガイド7の溝7bの内側面
に露出する。
第3図は、光ファイバとキャリアとの寸法を示した。
同図において、3は光ファイバ(コア3aの半径4μm、
Δn=0.25%、外径2r′=125μm)、10はファイバ・
キャリア、10aは高さ方向位置決め用基準面である。こ
の実施例では、キャリア10は石英ガラス板でつくっ
た。)このファイバ・キャリア10には、33μm(≒r′
−d)の深さの溝が形成されて、この溝の底面が光ファ
イバ3を固定する光部分搭載面10bとされている。つま
り、溝によって、前記基準面10aと光部品搭載面10bとに
段差が設けられているものである。そして、この溝中に
第3図に示すように光ファイバ3を入れて固定すると、
光ファイバ3のコア3aの中心と基準面10aとの距離がd
=30μmとなる。なお、光ファイバ3をキャリア10に固
定するには、接着剤でもよいし、また、ガラス半田等を
用いてもよい。
そして、この第3図に示すようにファイバ・キャリア
10に固定した光ファイバ3を基板1上に設けたガラス7
中に挿入し、固定した状態が第1図であり、前述した関
係に、ガイド7の寸法及びファイバ・キャリア10の段差
が設定されているので、ファイバ・キャリア10をガイド
7に挿入し、キャリア10の基準面10aと、ガイド7の上
面7aとを接触させて、固定することにより、無調整でフ
ァイバ3と光導波路2との位置合せが実現できる。キャ
リア10とガイド7との固定には、接着剤、ガラス半田が
利用できる。また、別の手段として、キャリア10及びガ
イド上面7aをメタライズしておき、両者を半田付けして
固定することも可能である。
(実施例2) 第4図〜第6図は、本発明の第2の実施例であり、石
英系光導波路と光ファイバ、レンズ、LDとを一体化した
例を示している。7はファイバ・ガイド、3は光ファイ
バ、10はファイバ・キャリアであり、これらの寸法等は
実施例1と同様で、光導波路2のコア層2aの中心と、ガ
イド7の上面7a間の距離も実施例1と同様にd=30μm
である。4はレンズ半径Rの球レンズ(屈折率n=1.5
1、R=50μm)、11はレンズ・キャリア、8はレンズ
・ガイド、5は半導体レーザ(以下LDという)、5aはそ
の活性層、9は半導体レーザ用ガイド(以下LDガイドと
いう)、12は半導体レーザ用キャリア(以下LDキャリア
という)である。レンズ・ガイド8の穴状の溝8bの半径
は、レンズ4の半径と同様R=50μmとしてある。レン
ズ・ガイド8の溝8bの中心0から光導波路2の端面21ま
での距離f1と該中心0からLDガイド9の端面92までの距
離f2とは、レンズ4に対する最適条件に設定してある。
LD5の活性層5aから、LD5の側面までの距離はg=100μ
mである。LDガイド9においては、その溝9bの内側面92
及び93に、LD5を押し付ければ、面方向の位置合せが実
現できるように、光導波路2の光軸から、ガイド9の内
側面93までの距離をg=100μmに設定してある。
第5図は、レンズ・キャリア11の断面図であり、その
高さ方向位置決め用基準面11aに対して、深さx=20μ
mの穴が形成してあり、その底面の光部品搭載面11bに
レンズ4を設置する。この時、レンズ4の光軸と基準面
11aとの距離はd=30μmとなる。したがって、レンズ
4をレンズ・ガイド8に挿入し、レンズ・キャリア11の
基準面11aと、ガイド8の上面8aとを接触させることに
より位置合せが実現できる。
第6図は、LDキャリア12の断面図である。このLDキャ
リア12に対して、LD5はアップサイド・ダウンの状態で
搭載してある。LD5の活性層5aと素子上面との間隔はw
=5μmである。したがって、基準面12aをz=25μm
低くしておくことにより、基準面12aと活性層5aとの間
隔をd=30μmに設定できる。このように寸法を設定し
てあるので、LD5をLDガイド9の溝9bの側面92,93に押し
あてた後、LDキャリア12の基準面12aをLDガイド9の上
面9aに接触させることにより、LD5の位置合わせが完了
する。なお、LDキャリア12は、LD5のヒートシンクも兼
ねるので熱伝導に優れた材料を使用する必要がある。そ
こで、本実施例においては、LDキャリア12にはSiを使用
した。さらに、活性層側の電気配線をとるために、キャ
リア12の光伏ひ搭載面12bとLD5との接触部にはAu−Sn合
金等の金属膜13を形成し、LD5を熱圧着することにより
固定している。これにより、LDキャリア12を通して活性
層側の電気配線を行なうことができる。アース側は、LD
5を光導波路2に搭載した後、ガイド9の下方より電気
配線をとることができる。
このように光導波路上に形成したガイド及び各光部品
のキャリアの寸法を設定したので、各部品をガイドに挿
入するだけで、無調整で、光導波路とのハイブリッド集
積が実現する。
なお、前記各実施例においては光導波路として、石英
系光導波路を用いたが、本発明の適用回路は石英系光導
波路に限定されるものではない。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明のハイブリッド光集積回
路は、光導波路を形成した基板上のガイドにより光部品
と光導波路との面方向の位置合わせを行ない、かつ、ガ
イドにキャリアを固定することにより、高さ方向の位置
合わせを行なうようにしたので、例えば、ファイバ、レ
ンズ、LDという各々、高さの異なる光部品であっても、
同一基板の光導波路に対して無調整でハイブリッド集積
することができる。したがって、本発明によれば、高機
能の光集積回路を簡易な製作プロセスで製造することが
可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第3図は、本発明の第1の実施例を示し、第1
図は、ファイバと光導波路との接続部付近の斜視図、第
2図はファイバ・ガイドの構造を示す図、第3図はファ
イバ・キャリアの斜視図、第4図〜第6図は、本発明の
第2の実施例を示し、第4図はファイバ、レンズ、半導
体レーザが搭載されるハイブリッド光集積回路の分解斜
視図、第5図はレンズ・キャリアの断面図、第6図は、
半導体レーザ・キャリアの断面図、第7図及び第8図
は、それぞれ従来のハイブリッド光集積回路の構成例を
説明する図である。 1……基板、2……光導波路、2a……コア層、2b……ク
ラッド層、3……光ファイバ、4……レンズ、5……半
導体レンズ(LD)、5a……活性層、6……フォトディテ
クタ(PD)、7……ファイバ・ガイド、7a……上面、7b
……溝、8……レンズ・ガイド、8a……上面、8b……
溝、9……半導体レーザ用ガイド(LDガイド)、9a……
上面、9b……溝、10……ファイバ・キャリア、10a……
基準面、10b……光部品搭載面、11……レンズ・キャリ
ア、11a……基準面、11b……光部品搭載面、12……半導
体レーザ用キャリア(LDキャリア)、12a……基準面、1
2b……光部品搭載面、13……金属膜。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光導波路を形成した基板上に、その光導波
    路と接続状態に光ファイバ、レンズ、半導体光素子等の
    光部品を搭載したハイブリッド光集積回路において、前
    記基板上には、光部品における基板の面方向に沿う外形
    寸法とおおむね一致した外形寸法を有しかつ該光部品の
    高さより深い溝を有する面方向位置決めガイドが、その
    溝の内側面に光導波路のコア層の端面を露出させた状態
    に形成され、該面方向位置決めガイド上面に、その溝の
    中に挿入される前記光部品を固定したキャリアが設けら
    れてなり、該キャリアは、光部品を固定している光部品
    搭載面に対して段差を有する高さ方向位置決め用基準面
    が形成されるとともに、該基準面から光部品搭載面に固
    定状態の光部品の光軸までの距離が前記基板におけるガ
    イド上面から光導波路のコア層中心までの距離とおおむ
    ね等しく設定されて、これら基準面とガイド上面とが接
    触状態に固定されていることを特徴とするハイブリッド
    光集積回路。
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JPWO2015098854A1 (ja) * 2013-12-27 2017-03-23 株式会社フジクラ 光学装置の製造方法
JP6543200B2 (ja) * 2016-01-27 2019-07-10 日本電信電話株式会社 光導波路

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