JP2943530B2 - Optical connection component and method of manufacturing the same - Google Patents

Optical connection component and method of manufacturing the same

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JP2943530B2
JP2943530B2 JP26694792A JP26694792A JP2943530B2 JP 2943530 B2 JP2943530 B2 JP 2943530B2 JP 26694792 A JP26694792 A JP 26694792A JP 26694792 A JP26694792 A JP 26694792A JP 2943530 B2 JP2943530 B2 JP 2943530B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は光接続部品及びその製造
方法に関し、特に光集積回路素子と光集積回路素子、光
集積回路素子と光ファイバアレイ、光ファイバアレイと
光ファィバアレイ等が接続された光接続部品及びその製
造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical connecting component and a method of manufacturing the same, and more particularly, to an optical integrated circuit device and an optical integrated circuit device, an optical integrated circuit device and an optical fiber array, an optical fiber array and an optical fiber array, and the like. The present invention relates to an optical connection component and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、光デバイスにおける集積化の技術
が進み、1チップにいろいろな機能を有する回路を構成
し、さらに、その機能回路をつなぐ光導波路を形成する
光集積回等の研究が盛んに行われている。しかし、ここ
で問題になるのは光集積回路素子(以下、光回路素子と
記す)同志、また光回路素子と光ファイバを接続する技
術である。
2. Description of the Related Art In recent years, the technology of integration in optical devices has been advanced, and researches on optical integration circuits for forming circuits having various functions on one chip and forming optical waveguides connecting the functional circuits have been actively conducted. It has been done. However, what matters here is a technique for connecting optical integrated circuit elements (hereinafter referred to as optical circuit elements) and an optical circuit element to an optical fiber.

【0003】従来このような接続においては、平面回路
として形成された素子の導波路断面を有する側面を鏡面
研磨し、微調台により光損失を確認しながら位置合わせ
して接着剤等により固定する方法があった。
Conventionally, in such a connection, a side surface having a waveguide cross section of an element formed as a planar circuit is mirror-polished, aligned while confirming light loss by a fine adjustment table, and fixed by an adhesive or the like. was there.

【0004】また、シリコンの異方性エッチングを利用
して精度の良い接続を行う方法があった。
Further, there has been a method for performing a connection with high accuracy by utilizing anisotropic etching of silicon.

【0005】図7(a),(b)を用いて以下に説明す
る。
A description will be given below with reference to FIGS. 7 (a) and 7 (b).

【0006】図7(a),(b)に示すようにシリコン
基板101にガイドピン用V溝102と光ブァイバ用V
溝103を形成し、光ファイバ104を接着固定し端面
の研磨をした後、円筒棒105をガイドピン用V溝10
2に板ばね106を噛ませて接着固定する。また、シリ
コン基板111にもガイドピン用V溝112と光ファイ
バ用V溝113を形成し、光ファイバ押さえ板116に
より光ファイバ用V溝113に光ファイバ114を接着
固定し端面の研磨をする。シリコン基板111には板ば
ね115が固定されてる。
As shown in FIGS. 7A and 7B, a V groove 102 for a guide pin and a V
After the groove 103 is formed, the optical fiber 104 is bonded and fixed, and the end face is polished.
2 and the plate spring 106 is bitten and adhered and fixed. A guide pin V-groove 112 and an optical fiber V-groove 113 are also formed on the silicon substrate 111, and the optical fiber 114 is bonded and fixed to the optical fiber V-groove 113 by an optical fiber pressing plate 116, and the end face is polished. A leaf spring 115 is fixed to the silicon substrate 111.

【0007】このようにして作られた光ファイバアレイ
100と光ファイバアレイ110において、円筒棒10
5をガイドピン用V溝112に挿入すると、円筒棒10
5が板ばね115に押さえられて固定され、かつ光ファ
イバ104と光ファイバ114の位置決めを行うことが
できる(特開平1−211703号公報参照)。
In the optical fiber array 100 and the optical fiber array 110 thus manufactured, the cylindrical rod 10
5 is inserted into the guide pin V-groove 112, the cylindrical rod 10
5 is fixed by being pressed by the leaf spring 115, and the optical fiber 104 and the optical fiber 114 can be positioned (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-211703).

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】微調台により光損失を
確認して位置合わせを行う方法は、光回路素子または光
ファイバアレイを微調台へある程度精度よく配置し、サ
ブミクロンの精度で微調整を行う必要があると共に組立
の時間が掛かると言う問題点があった。さらに、次の工
程に移るときの流れ作業に対しても、ラインの構成が難
かしいという問題点があった。
A method for confirming light loss by a fine adjustment table and performing alignment is to dispose an optical circuit element or an optical fiber array on the fine adjustment table with a certain degree of accuracy and to perform fine adjustment with submicron accuracy. There is a problem that it needs to be performed and it takes time for assembly. Further, there is also a problem that the line configuration is difficult for a flow operation when moving to the next step.

【0009】シリコンの異方性エッチングを利用する方
法については、ガイドする円筒棒の素材は主にステンレ
スであり、光集積回路を形成した基板または光ファイバ
アレイによく使われるシリコンとは異質のものであり、
熱に対する伸び縮み、硬さの違いにより熱的または機械
的信頼性に対して欠く所があった。また、組立の設備に
おいては、光回路素子と円筒棒とでは形状が全く違うた
め、設備の構成が複雑になると言う問題点があった。こ
のことは将来の光デバイスがマイクロ化して数ミリ角の
光回路素子をみ合わせていくようになったとき大きな
問題点になる。
Regarding the method of utilizing anisotropic etching of silicon, the material of the cylindrical rod for guiding is mainly stainless steel, which is different from silicon which is often used for a substrate on which an optical integrated circuit is formed or an optical fiber array. And
There was a lack in thermal or mechanical reliability due to differences in elongation / shrinkage and hardness due to heat. Further, in the assembly equipment, there is a problem that the configuration of the equipment becomes complicated because the optical circuit element and the cylindrical rod have completely different shapes. This is a big problem when the future optical device became gradually combine viewed optical circuit element of several millimeters square by micronization.

【0010】本発明の目的は、組立てが容易でラインの
構成が簡単で熱的信頼性が高く、小型化が可能な光接続
部品及びその製造方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an optical connection component which is easy to assemble, has a simple line configuration, has high thermal reliability, and can be miniaturized, and a method for manufacturing the same.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】(1)本発明は、光回路
が形成された面にV溝が形成され、光導波路の断面を有
する側面が鏡面である光集積回路素子と、該光集積回路
素子に対抗して、前方部に台形の梁が形成され、後方
部には光回路が形成され、前記光導波路と接続される光
導波路の断面が鏡面であるもう一つの光集積回路素子と
によって構成される光接続部品おいて、前記V溝と前
記台形状の梁が合致することにより前記二つの光集積回
路素子の前記光導波路同志が接続される。また、前記光
集積回路素子の少なくとも1つが光ファイバアレイであ
る。
(1) The present invention relates to an optical integrated circuit device having a V-groove formed on a surface on which an optical circuit is formed, and a mirror-finished side having a cross section of the optical waveguide. against the circuit elements, trapezoidal beam is formed in the front portion, the optical circuit is formed in the rear portion, another optical integrated circuit element section of the optical waveguide connected to said optical waveguide are mirror Oite the composed light connecting piece by a, the V groove and the beam of the trapezoidal the optical waveguide each other of the two optical integrated circuit element is connected by matching. Further, at least one of the optical integrated circuit elements is an optical fiber array.

【0012】(2)本発明の光接続部品の製造方法は、
二つの光集積回路素子の基板の素材がシリコンで、一方
の集積回路素子のV溝が、マスクパターンを使い、異方
性エッチングにより前記シリコンが削り取られて形成さ
れるのに対して、もう一つの光集積回路素子の台形状の
梁が、マスクパターンを使い異方性エッチングにより前
記シリコンの前記台形の梁の周囲が削り取られて形成
される工程を含む。さらに、台形状の梁を有する光集積
回路素子の光導波路断面の鏡面が電解研削切断によりハ
ーフカットして得られる工程を含む。
(2) The method for manufacturing an optical connection component according to the present invention comprises:
The substrate material of the two optical integrated circuit elements is silicon, and the V-groove of one of the integrated circuit elements is formed by shaving off the silicon by anisotropic etching using a mask pattern. trapezoidal beams One of the optical integrated circuit element, comprising the step of surrounding the trapezoidal beam of said silicon is formed scraped by anisotropic etching using the mask pattern. Further, the method includes a step in which the mirror surface of the optical waveguide cross section of the optical integrated circuit device having the trapezoidal beam is half-cut by electrolytic grinding and cutting.

【0013】[0013]

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
説明する。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0014】図1(a),(b)は本発明の第1の実施
例の一対の光回路素子のそれぞれの斜視図である。図1
(a),(b)は各部品を合わせ、接続する前の状態を
分りやすくするため図1(b)の光回路素子を反転させ
た図である。
FIGS. 1A and 1B are perspective views of a pair of optical circuit elements according to a first embodiment of the present invention. FIG.
(A), (b) is a diagram in which the optical circuit element of FIG. 1 (b) is inverted to make it easier to understand the state before connecting and connecting the components.

【0015】第1の実施例は図1(a),(b)に示す
ように、光回路素子11にはV溝12と台形の溝13が
形成されている。光回路素子11の素材はシリコンでV
溝12及び台形の溝13はマスクパターンを使い、シリ
コンの異方性エッチングを利用して削り取ることにより
形成される。台形の溝13には光導波路14が形成され
ている。光導波路14は透明の樹脂をコーティングする
ことで得られる。この時、透明の樹脂をコーティングす
る前に、この樹脂よりも屈折率の低い樹脂でコーティン
グしてクラッド層16を形成する。光導波路14の上部
にも屈折率の低い樹脂をクラッド層16としてコーティ
ングして光導波路14を仕上げる。光導波路断面15は
研磨等により鏡面に仕上げられている。
In the first embodiment, as shown in FIGS. 1A and 1B, a V-groove 12 and a trapezoidal groove 13 are formed in an optical circuit element 11. The material of the optical circuit element 11 is silicon and V
The groove 12 and the trapezoidal groove 13 are formed by using a mask pattern and shaving off using anisotropic etching of silicon. An optical waveguide 14 is formed in the trapezoidal groove 13. The optical waveguide 14 is obtained by coating a transparent resin. At this time, before coating the transparent resin, the cladding layer 16 is formed by coating with a resin having a lower refractive index than the resin. The upper part of the optical waveguide 14 is coated with a resin having a low refractive index as the cladding layer 16 to complete the optical waveguide 14. The optical waveguide section 15 is mirror-finished by polishing or the like.

【0016】光回路素子21には光導波路22が形成さ
れてる。これは、一番簡単な構成であり、光回路素子で
はこれ以外にいろいろな機能回路が形成される。光回路
素子の素材はシリコンで、光導波路22としてドープド
SiO2 23をそのシリコン上に堆積させ、その後にク
ラッド層としてSiO2 26をさらに堆積させる。光回
路素子21の前部には台形状の梁24が形成されてい
る。この台形状の梁24はマスクパターンを使い、台形
状の梁24の周囲のシリコンを異方性エッチングを利用
して削り取ることにより形成される。この工程は光導波
路22を形成する前に行う。
An optical waveguide 22 is formed in the optical circuit element 21. This is the simplest configuration, and various other functional circuits are formed in the optical circuit element. The material of the optical circuit element is silicon, and doped SiO 2 23 is deposited on the silicon as the optical waveguide 22, and then SiO 2 26 is further deposited as a cladding layer. Beams 24 of trapezoidal front side portion of the optical circuit element 21 is formed. The trapezoidal beam 24 is formed by using a mask pattern and shaving off silicon around the trapezoidal beam 24 using anisotropic etching. This step is performed before the optical waveguide 22 is formed.

【0017】さて、光回路素子11と光回路素子21を
接続するに当たり、断面25を鏡面状態にして、光導波
路14と光導波路22との接続損失を最小にする必要が
ある。しかし、光回路素子21の断面25を研磨するの
は難しく、ここでは、電解研削切断法を適用する。この
方法では、研削加工において、ブレードの周囲に電界を
かけ、電解液を兼ねる研削液を切断部に流して、ブレー
ド状の砥石の目詰まりや加工面の擦過を防ぐため、優れ
た鏡面を得ることができる。この方法を適用するとき、
ブレードの刃を光回路素子21の途中まで入れることに
より、光回路素子21を分断することなく断面25を鏡
面にできる(電子情報通信学会技術報告VO1.91
NO.410 機構部品 EMC91−71)。
In connecting the optical circuit element 11 and the optical circuit element 21, it is necessary to minimize the connection loss between the optical waveguide 14 and the optical waveguide 22 by making the cross section 25 a mirror surface. However, it is difficult to polish the cross section 25 of the optical circuit element 21, and here, the electrolytic grinding cutting method is applied. In this method, in the grinding process, an electric field is applied around the blade, and the grinding solution also serving as the electrolytic solution is caused to flow to the cutting portion to prevent clogging of the blade-like grindstone and abrasion of the processed surface, thereby obtaining an excellent mirror surface. be able to. When applying this method,
By placing the edge of blade to the middle of the optical circuit element 21, the cross-section 25 without dividing the optical circuit element 21 can be a mirror surface (IEICE Technical Report VO1.91
NO. 410 Mechanical parts EMC 91-71).

【0018】このようにして作られた光回路素子11.
及び21同志をV溝12と台形状の梁24と合わせ、さ
らに、横にスライドして付き合わせれば光導波路14と
光導波路22を精度良く接続することができる。
Optical circuit element thus manufactured 11.
And 21 are aligned with the V-groove 12 and the trapezoidal beam 24, and furthermore, are slid side by side so that the optical waveguide 14 and the optical waveguide 22 can be accurately connected.

【0019】図2(a),(b)は図1(a),(b)
の一対の光回路素子のそれぞれの断面図である。接続さ
れたときの接続の断面を分かりやすくそれぞれの光回路
素子を分けて示した。ここでは説明しやすくするために
クラッド層16とSiO2 26を省いて書いた。
FIGS. 2A and 2B show FIGS. 1A and 1B, respectively.
It is each sectional drawing of a pair of optical circuit elements. The cross section of the connection at the time of connection is shown for each optical circuit element for easy understanding. Here, for ease of explanation, the illustration is made without the cladding layer 16 and SiO 2 26.

【0020】図2(a),(b)に示すように、当然光
導波路14と22の中心は一致する。光導波路14間の
距離及び光導波路22間の距離は11 で等しく、V溝1
2間の距離及び台形状の梁24間の距離は12 で等し
く、V溝12と光導波路14との距離及び台形状の梁2
4と光導波路22との距離は13 で等しくできている。
光導波路14と22の大きさをなるべく等しくするため
の一方法として、台形状の光導波路14の底辺と光導波
路22の幅を等しくaと取ることにする。台形状の梁2
4の上底をW1 V溝12の幅をW2 台形の溝13の幅を
3 光導波路14及び22の高さをb,台形状の梁24
の高さをh1 , 光導波路22の中心から光回路素子11
の上辺までの高さをh2 とすると、異方性エッチングに
よりできるVの角度は70.52°であるので W2 =2(h2 −b/2)tan35.26°+W13 =2(h2 +b/2)tan35.26°+a という関係があり、また、V溝12と台形状の梁24と
が隙間なくかみ合うために h1 〉h2 −b/2 とする必要がある。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the centers of the optical waveguides 14 and 22 coincide with each other. Distance and the distance between the optical waveguide 22 between the optical waveguide 14 is equal in 1 1, V grooves 1
2 and the distance between the trapezoidal beams 24 are equal to 1 2 , and the distance between the V-groove 12 and the optical waveguide 14 and the trapezoidal beam 2
4 the distance between the optical waveguide 22 is made equal in 1 3.
As one method for making the sizes of the optical waveguides 14 and 22 as equal as possible, the width of the optical waveguide 22 is set equal to the width of the bottom of the trapezoidal optical waveguide 14. Trapezoidal beam 2
4, the width of the W 1 V groove 12 is W 2, the width of the trapezoidal groove 13 is W 3 , the height of the optical waveguides 14 and 22 is b, and the trapezoidal beam 24 is
Of the height h 1, the optical circuit element 11 from the center of the optical waveguide 22
If the height to the upper side is h 2 , the angle of V formed by anisotropic etching is 70.52 °, so W 2 = 2 (h 2 −b / 2) tan 35.26 ° + W 1 W 3 = 2 (h 2 + b / 2) tan 35.26 ° + a, and it is necessary to satisfy h 1 > h 2 −b / 2 in order for the V-groove 12 and the trapezoidal beam 24 to engage without gap. .

【0021】図3(a),(b)は図1(a),(b)
の光回路素子のそれぞれに使用するマスクパターンの一
例の平面図である。
FIGS. 3A and 3B show FIGS. 1A and 1B, respectively.
FIG. 4 is a plan view of an example of a mask pattern used for each of the optical circuit elements.

【0022】図3(a),(b)に示すようにマスクパ
ターン31は光回路素子11のパターンであり、網目以
外の部分がエッチングされる。隙間32がV溝12に当
り隙間33が台形の溝13に当たる。マスクパターン3
4は光回路素子21のパターンであり、網目以外の部分
がエッチングされる。このためパターン35の部分のシ
リコンが残り、台形状の梁24となる。また、パターン
36の部分は光導波路22が形成される部分として残
る。エッチングされたシリコンウエハにおいて、マスク
パターン31と34の点線に当たる個所をダイシングに
より切断して光回路素子11と光回路素子21の基板が
できる。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the mask pattern 31 is a pattern of the optical circuit element 11, and portions other than the mesh are etched. The gap 32 corresponds to the V-shaped groove 12 and the gap 33 corresponds to the trapezoidal groove 13. Mask pattern 3
Reference numeral 4 denotes a pattern of the optical circuit element 21 , and portions other than the mesh are etched. As a result, the silicon of the pattern 35 remains and the trapezoidal beam 24 is formed. Further, the portion of the pattern 36 remains as a portion where the optical waveguide 22 is formed. In the etched silicon wafer, portions corresponding to the dotted lines of the mask patterns 31 and 34 are cut by dicing to form substrates for the optical circuit elements 11 and 21.

【0023】図4(a),(b)は本発明の第2の実施
例の一対の光回路素子のそれぞれの斜視図である。図4
(a),(b)は各素子を合わせ、接続する前の状態を
分かりやすくするため、図4(b)の光回路素子を反転
させた図である。
FIGS. 4A and 4B are perspective views of a pair of optical circuit elements according to a second embodiment of the present invention. FIG.
FIGS. 4A and 4B are diagrams in which the optical circuit elements of FIG. 4B are inverted to make it easier to understand the state before connecting the respective elements.

【0024】第2の実施例は、図4(a),(b)に示
すように、光ファイバアレイ41の素材はシリコンで、
V溝42及び43はマスクパターンを使い、シリコンの
異方性エッチングを利用して削り取ることにより形成さ
れる。V溝43には光ファイバ44が接着剤45により
固定されている。光ファイバ断面46は研磨等により鏡
面に仕上げられている。光ファイバアレイ51の前方部
には台形状の梁54が形成されている。光ファイバアレ
イ51の素材も同様にシリコンで、この台形の梁54
はマスクパターンを使い、台形状の梁54の周囲のシリ
コンを異方性エッチングを利用して削り取ることにより
形成される。また、光ファイバアレイ51の後方部には
V溝43と同様にV溝52が形成されている。このV溝
52は台形状の梁54に使われるガラスマスク上にこの
V溝52用のパターンを描き、これを使い、同様なエッ
チングをして削り取ることにより形成される。V溝52
には光ファイバ53が接着剤56により固定されてい
る。
In the second embodiment, as shown in FIGS. 4A and 4B, the material of the optical fiber array 41 is silicon,
The V grooves 42 and 43 are formed by using a mask pattern and shaving off the silicon using anisotropic etching. An optical fiber 44 is fixed to the V groove 43 by an adhesive 45. The optical fiber cross section 46 is mirror-finished by polishing or the like . A trapezoidal beam 54 is formed at the front of the optical fiber array 51. A material likewise silicon of the optical fiber array 51, the trapezoidal beam 54
Is formed by using a mask pattern and shaving off silicon around the trapezoidal beam 54 using anisotropic etching. A V-groove 52 is formed in the rear part of the optical fiber array 51 in the same manner as the V-groove 43. The V-groove 52 is formed by drawing a pattern for the V-groove 52 on a glass mask used for the trapezoidal beam 54 and using the same to etch away the same. V groove 52
The optical fiber 53 is fixed by an adhesive 56.

【0025】さて、光ファイバアレイ41と光ファイバ
アレイ51を接続するに当たり、断面55を鏡面状態に
して、光ファイバ44と光ファイバ53との接続損失を
最小にする必要がある。しかし、第1の実施例と同様に
断面55を研磨するのは難しく、電解研削切断法を用
い、鏡面状態にする。このようにして作られたファイバ
アレイ41と51同志を、V溝42と台形状の梁54を
合わせ横にスライドして付き合わせれば、光ファイバ4
4と光ファイバ53を精度良く接続することができる。
本実施例においては、アレイファイバをこのように端末
加工して、着脱可能な多芯光コネクタとすることもでき
る。
In connecting the optical fiber array 41 and the optical fiber array 51, it is necessary to minimize the connection loss between the optical fiber 44 and the optical fiber 53 by making the cross section 55 a mirror surface. However, similarly to the first embodiment, it is difficult to polish the cross section 55, and the surface is mirror-finished using electrolytic grinding and cutting. If the fiber arrays 41 and 51 thus produced are aligned by sliding the V-groove 42 and the trapezoidal beam 54 side by side, the optical fiber 4
4 and the optical fiber 53 can be accurately connected.
In the present embodiment, the array fiber can be processed in this manner to form a detachable multi-core optical connector.

【0026】図5(a),(b)は図4(a),(b)
の一対の光回路素子のそれぞれの断面図である。接続さ
れたときの接続の断面を分かりやすく素子を分けて書い
た図である。当然光ファイバ44と53の中心は一致す
る。
FIGS. 5A and 5B show FIGS. 4A and 4B, respectively.
It is each sectional drawing of a pair of optical circuit elements. It is the figure which wrote the cross section of the connection at the time of connection for easy understanding of the element. Naturally, the centers of the optical fibers 44 and 53 coincide.

【0027】図5(a),(b)に示すように光ファイ
バ44間の距離及び光ファイバ53間の距離は14 で等
しく、V溝42間の距離と台形状の梁間54の距離は1
5 で等しく、V溝42と光ファイバ44との距離及び光
ファイバ53と台形状の梁54との距離は16 で等しく
できている。普通使われる光ファイバを例にとり、光フ
ァイバ44と53のクラッド径を125μmとする。台
形状の梁54の上底をW4 ,V溝42の幅をW5 ,V溝
43及び52の幅をW6 ,台形状の梁54の高さを
3 ,光ファイバ44の中心から光ファイバアレイの上
辺までの高さをh4とすると、 W5 =4h4 tan35.26°+W46 =62.5μm/sin35.26°+h4 という関係があり、また、V溝42と台形状の梁54と
が隙間なくかみ合うために h3 〉2h4 とする必要がある。
The distance of FIG. 5 (a), the distance and the distance between the optical fiber 53 between the optical fiber 44 as shown in (b) are equal in 1 4, the distance between the V grooves 42 and trapezoidal Harima 54 1
5 , the distance between the V-groove 42 and the optical fiber 44 and the distance between the optical fiber 53 and the trapezoidal beam 54 are equal to 16 . Taking a commonly used optical fiber as an example, the cladding diameter of the optical fibers 44 and 53 is 125 μm. The upper base of the trapezoidal beam 54 is W 4 , the width of the V groove 42 is W 5 , the width of the V grooves 43 and 52 is W 6 , the height of the trapezoidal beam 54 is h 3 , and the center of the optical fiber 44 is Assuming that the height to the upper side of the optical fiber array is h 4 , there is a relation of W 5 = 4h 4 tan 35.26 ° + W 4 W 6 = 62.5 μm / sin 35.26 ° + h 4. platform and beams 54 shape is required to be h 3> 2h 4 to mesh without gaps.

【0028】図6(a),(b)は図4(a),(b)
の光回路素子のそれぞれに使用するマスクパターンの一
例の平面図である。
FIGS. 6A and 6B show FIGS. 4A and 4B, respectively.
FIG. 4 is a plan view of an example of a mask pattern used for each of the optical circuit elements.

【0029】図6(a),(b)に示すように、マスク
パターン61は光ファイバアレイ41のパターンであ
り、網目以外の部分がエッチングされる。隙間62がV
溝42に当り、隙間63がV溝43に当たる。マスクパ
ターン64は光ファイバアレイ51のパターンであり網
目以外の部分がエッチングされる。このため、パターン
65の部分のシリコンが残り、台形状の梁54とV溝5
2のパターンが同一マスク上に描かれているので、当然
台形状の梁54とV溝42は同時にエッチングされ形成
される。エッチングされたシリコンウエハにおいて、マ
スクパターン61と64の点線に当たる箇所をダイシン
グにより切断して光ファイバアレイ41と光ファイバア
レイ51の基板ができる。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the mask pattern 61 is a pattern of the optical fiber array 41, and portions other than the mesh are etched. The gap 62 is V
The gap 63 hits the groove 42 and corresponds to the V-shaped groove 43. The mask pattern 64 is a pattern of the optical fiber array 51, and portions other than the mesh are etched. As a result, the silicon of the pattern 65 remains, and the trapezoidal beam 54 and the V-groove 5
Since the two patterns are drawn on the same mask, the trapezoidal beam 54 and the V groove 42 are naturally etched and formed at the same time. In the etched silicon wafer, the portions corresponding to the dotted lines of the mask patterns 61 and 64 are cut by dicing to form the substrates of the optical fiber array 41 and the optical fiber array 51.

【0030】第1及び第2の実施例でそれぞれ光導波路
同志及び光ファイバアレイ同志の接続をする場合の光接
続部品を示したが、光導波路と光ファイバが同時に搭載
されるような場合でも前述したように、それぞれの位置
を設定して光接続部品を作ることができる。
In the first and second embodiments, the optical connecting parts for connecting the optical waveguide and the optical fiber array are shown, respectively. As described above, the optical connection parts can be made by setting the respective positions.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、接続した
い2つの光集積回路素子において、一つの光回路素子ま
たは光ファイバアレイにV溝を形成し、他方の光回路素
子または光ファイバアレイには台形状の梁を形成して接
続することにしたので、微調台を使った位置合わせが全
く必要なく、組立てが簡単で設備の構成が簡単になり材
料が同質のシリコンで構成されているため熱的機械的信
頼性が高く、さらに、V溝と台形状の梁の嵌合であるた
め、矩形同志雌雄を嵌合する場合や円形の雌雄を嵌合
する場合と違い、隙間がないので(クリアランスを設け
る必要がない)精度良く位置合わせができ、光集積回路
素子を幾つも組み合わせ接続したい時に小型化できると
いう効果を有する。
As described above, according to the present invention, in two optical integrated circuit elements to be connected, a V-groove is formed in one optical circuit element or an optical fiber array, and the V-groove is formed in the other optical circuit element or an optical fiber array. Decided to form a trapezoidal beam for connection, so there was no need to use a fine-tuning table at all, it was easy to assemble, the structure of the equipment was simple, and the material was made of homogeneous silicon high thermal and mechanical reliability, and further, because it is fitted beamed V groove and trapezoid, unlike the case of fitting the case and a circular male and female fitting the male and female rectangular comrades, since no gap (It is not necessary to provide a clearance.) Positioning can be performed with high accuracy, and there is an effect that the size can be reduced when a number of optical integrated circuit elements are to be connected and connected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例の一対の光回路素子のそ
れぞれの斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of each of a pair of optical circuit elements according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の一対の光回路素子のそれぞれの断面図で
ある。
FIG. 2 is a sectional view of each of a pair of optical circuit elements of FIG.

【図3】図1の光回路素子のそれぞれに使用するマスク
パターンの一例の平面図である。
FIG. 3 is a plan view of an example of a mask pattern used for each of the optical circuit elements of FIG. 1;

【図4】本発明の第2の実施例の一対の光ファイバアレ
イのそれぞれの斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view of a pair of optical fiber arrays according to a second embodiment of the present invention.

【図5】図4の一対の光ファイバアレイのそれぞれの断
面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of each of the pair of optical fiber arrays of FIG. 4;

【図6】図4の光ファイバアレイのそれぞれに使用する
マスクパターンの一例の平面図である。
FIG. 6 is a plan view of an example of a mask pattern used for each of the optical fiber arrays of FIG. 4;

【図7】従来の光接続部品の一対の光ファイバアレイの
それぞれの斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view of a pair of optical fiber arrays of a conventional optical connection component.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,21 光回路素子 12,42,43,52 V溝 13 台形の溝 14,22 光導波路 15 光導波路断面 23 ドープSiO2 24,54 台形状の梁 25,55 断面 26 SiO2 31,34,61,64 マスクパターン 32,33,6263 隙間 35,36,65 パターン 41,51,100,110 光ファイバアレイ 44,53,104,114 光ファイバ 45,56 接着剤 46 光ファイバ断面 101,111 シリコン基板 102,112 ガイドピン用V溝 103,113 光ファイバ用V溝 105 円筒棒 106,115 板ばね 107,116 光ファイバ押え板11 and 21 the beam of the optical circuit elements 12,42,43,52 V groove 13 trapezoidal grooves 14 and 22 optical waveguide 15 waveguide section 23 doped SiO 2 24, 54 trapezoidal 25, 55 cross 26 SiO 2 31, 34 , 61, 64 Mask pattern 32, 33, 62 , 63 Gap 35, 36, 65 Pattern 41, 51, 100, 110 Optical fiber array 44, 53, 104, 114 Optical fiber 45, 56 Adhesive 46 Optical fiber cross section 101, 111 Silicon substrate 102,112 V groove for guide pin 103,113 V groove for optical fiber 105 Cylindrical rod 106,115 Leaf spring 107,116 Optical fiber pressing plate

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 光回路が形成された面にV溝が形成さ
れ、光導波路の断面を有する側面が鏡面である光集積回
路素子と、該光集積回路素子に対抗して、前方部に台形
の梁が形成され、後方部には光回路が形成され、前記
光導波路と接続される光導波路の断面が鏡面であるもう
一つの光集積回路素子とによって構成される光接続部品
おいて、前記V溝と前記台形状の梁が合致することに
より前記二つの光集積回路素子の前記光導波路同志が接
続されることを特徴とする光接続部品。
1. An optical integrated circuit device having a V-groove formed on a surface on which an optical circuit is formed, a side surface having a cross section of an optical waveguide is a mirror surface, and a trapezoidal front portion opposed to the optical integrated circuit device.
-Shaped beam is formed, an optical circuit is formed in the rear part, and another optical integrated circuit element whose optical waveguide connected to the optical waveguide has a mirror-finished cross section.
The Oite, optical connecting parts, characterized in that said optical waveguide each other of the two optical integrated circuit element by the V groove and the beam of the trapezoidal matches are connected.
【請求項2】 前記光集積回路素子の少なくとも1つが
光ファイバアレイであることを特徴とする請求項1記載
の光接続部品。
2. The optical connection component according to claim 1, wherein at least one of said optical integrated circuit elements is an optical fiber array.
【請求項3】 二つの光集積回路素子の基板の素材がシ
リコンで、一方の集積回路素子のV溝が、マスクパター
ンを使い、異方性エッチングにより前記シリコンが削り
取られて形成されるのに対して、もう一つの光集積回路
素子の台形状の梁が、マスクパターンを使い異方性エッ
チングにより前記シリコンの前記台形の梁の周囲が削
り取られて形成される工程を含むことを特徴とする光接
続部品の製造方法。
3. The substrate of the two optical integrated circuit elements is made of silicon, and the V-groove of one of the integrated circuit elements is formed by shaving off the silicon by anisotropic etching using a mask pattern. in contrast, the comprising the steps trapezoidal beam another optical integrated circuit element, which is formed by shaved off around the trapezoidal beam of the silicon by anisotropic etching using the mask pattern Manufacturing method of optical connection parts.
【請求項4】 台形状の梁を有する光集積回路素子の光
導波路断面の鏡面が電解研削切断によりハーフカットし
て得られる工程を含むことを特徴とする光接続部品の製
造方法。
4. A method for manufacturing an optical connection part, comprising a step of half-cutting a mirror surface of an optical waveguide cross section of an optical integrated circuit device having a trapezoidal beam by electrolytic grinding and cutting.
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