JP3150662B2 - 金属蒸着された光繊維アレイモジュール - Google Patents
金属蒸着された光繊維アレイモジュールInfo
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光繊維アレイモジュ
ールに係り、特に、表面に金属の蒸着された光繊維アレ
イモジュールに関する。
ールに係り、特に、表面に金属の蒸着された光繊維アレ
イモジュールに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、平面導波路技術(Planar Wavegui
de Technology)を利用し、各種の平面基板上に光導波
路素子を製作するためには、導波路設計(Waveguide De
sign)、導波路製作(Waveguide Fabrication)、パッ
ケージ(Package)などの技術を必要とする。中でも、
素子のパッケージ技術は、素子の有する光特性を最大限
に発揮するための核心技術である。特に、受動素子にお
いては、光繊維及び光導波路素子間の接続が光素子のコ
ストダウンを決める重要な技術である。
de Technology)を利用し、各種の平面基板上に光導波
路素子を製作するためには、導波路設計(Waveguide De
sign)、導波路製作(Waveguide Fabrication)、パッ
ケージ(Package)などの技術を必要とする。中でも、
素子のパッケージ技術は、素子の有する光特性を最大限
に発揮するための核心技術である。特に、受動素子にお
いては、光繊維及び光導波路素子間の接続が光素子のコ
ストダウンを決める重要な技術である。
【0003】前記光導波路素子の場合、各導波路の間隔
及び配列は露光及び食刻工程などにより精度良く製作で
きるものの、導波路に光繊維を付着する際に、単芯及び
多芯の光繊維を精度良く整列且つ配列することは極めて
難しい作業である。一般に、光繊維を整列且つ配列する
とき、主にシリコン基板または金属基板上に光繊維が実
装できる一定の溝を形成することで、光繊維を固定して
いる。
及び配列は露光及び食刻工程などにより精度良く製作で
きるものの、導波路に光繊維を付着する際に、単芯及び
多芯の光繊維を精度良く整列且つ配列することは極めて
難しい作業である。一般に、光繊維を整列且つ配列する
とき、主にシリコン基板または金属基板上に光繊維が実
装できる一定の溝を形成することで、光繊維を固定して
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、光繊維を固
定する素子を形成するためには、該工程が非常に精密で
なければならず、前記光繊維を実装してから断面の研磨
時に、断面が小さく薄いので、丹念な作業が要求され
る。また、光導波路素子と付着且つ固定するのに際して
も、配列された光繊維の断面が薄いために付着される面
が狭く、これにより、該張力が低下せざるを得ない。こ
れらの問題は全体的な光導波路素子の性能を劣化させる
原因となる。さらに、通常の光繊維アレイモジュール
は、研磨時に光繊維及び当該光繊維を固定させる溝が損
傷される欠点がある。
定する素子を形成するためには、該工程が非常に精密で
なければならず、前記光繊維を実装してから断面の研磨
時に、断面が小さく薄いので、丹念な作業が要求され
る。また、光導波路素子と付着且つ固定するのに際して
も、配列された光繊維の断面が薄いために付着される面
が狭く、これにより、該張力が低下せざるを得ない。こ
れらの問題は全体的な光導波路素子の性能を劣化させる
原因となる。さらに、通常の光繊維アレイモジュール
は、研磨時に光繊維及び当該光繊維を固定させる溝が損
傷される欠点がある。
【0005】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、その目的は、光導波路素子及び光
繊維アレイを付着且つ固定するとき、配列された光繊維
の断面を所定角度に研磨することにより当該光繊維の断
面積を広くして付着される面における張力特性を向上さ
せると共に、光繊維実装の際にUV(紫外線)照射により
光繊維の軸が歪むのを防止し、光導波路素子をパッケー
ジングする面において、全体的に導波路素子の性能を高
めることのできる金属蒸着を用いた光繊維アレイモジュ
ールを提供することにある。
なされたものであり、その目的は、光導波路素子及び光
繊維アレイを付着且つ固定するとき、配列された光繊維
の断面を所定角度に研磨することにより当該光繊維の断
面積を広くして付着される面における張力特性を向上さ
せると共に、光繊維実装の際にUV(紫外線)照射により
光繊維の軸が歪むのを防止し、光導波路素子をパッケー
ジングする面において、全体的に導波路素子の性能を高
めることのできる金属蒸着を用いた光繊維アレイモジュ
ールを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記した技術的課題を達
成するために、請求項1記載の第1の発明に係る金属蒸
着を用いた光繊維アレイモジュールは、光導波路素子と
結合される光繊維アレイモジュールにおいて、表面に金
属の蒸着された光繊維アレイと、前記光繊維アレイを実
装する整列溝が形成されるとともに、当該整列溝を含む
上部に金属が蒸着してあり、当該金属を媒介に当該整列
溝と当該整列溝に実装される光繊維アレイとが接合され
る配列基板と、前記配列基板の整列溝に実装された光繊
維アレイを保護及び固定するカバー体と、前記配列基板
に形成された整列溝の間隔に等しい間隔の部位に前記光
繊維アレイを挿入する孔を形成するとともに、当該孔に
当該光繊維アレイが挿入されたまま当該配列基板と接合
される平面基板とを備えて、前記光繊維アレイ、前記配
列基板及び前記カバー体で形成されたモジュールで前記
平面基板と接触される断面が垂直または水平方向に0°
より大きな所定の角度で研磨されることを要旨とする。
従って、光導波路素子及び光繊維アレイを付着且つ固定
するとき、配列された光繊維の断面を所定角度に研磨す
ることにより当該光繊維の断面積を大きくすることによ
り付着される面における張力特性を向上させると共に、
光繊維実装の際にUV(紫外線)照射により光繊維の軸が
歪むのを防止し、光導波路素子をパッケージングする面
において、全体的に光導波路素子の性能を高めることが
できる。
成するために、請求項1記載の第1の発明に係る金属蒸
着を用いた光繊維アレイモジュールは、光導波路素子と
結合される光繊維アレイモジュールにおいて、表面に金
属の蒸着された光繊維アレイと、前記光繊維アレイを実
装する整列溝が形成されるとともに、当該整列溝を含む
上部に金属が蒸着してあり、当該金属を媒介に当該整列
溝と当該整列溝に実装される光繊維アレイとが接合され
る配列基板と、前記配列基板の整列溝に実装された光繊
維アレイを保護及び固定するカバー体と、前記配列基板
に形成された整列溝の間隔に等しい間隔の部位に前記光
繊維アレイを挿入する孔を形成するとともに、当該孔に
当該光繊維アレイが挿入されたまま当該配列基板と接合
される平面基板とを備えて、前記光繊維アレイ、前記配
列基板及び前記カバー体で形成されたモジュールで前記
平面基板と接触される断面が垂直または水平方向に0°
より大きな所定の角度で研磨されることを要旨とする。
従って、光導波路素子及び光繊維アレイを付着且つ固定
するとき、配列された光繊維の断面を所定角度に研磨す
ることにより当該光繊維の断面積を大きくすることによ
り付着される面における張力特性を向上させると共に、
光繊維実装の際にUV(紫外線)照射により光繊維の軸が
歪むのを防止し、光導波路素子をパッケージングする面
において、全体的に光導波路素子の性能を高めることが
できる。
【0007】前記整列溝が形成された配列基板の上部の
一部分に亘ってハンダ付け、または溶接可能な金属がコ
ーティングされるのが好ましく、前記平面基板の全部ま
たは一部に亘ってハンダ付けまたは溶接可能な金属がコ
ーティングされるのが好ましい。また、前記平面基板の
孔の形態は、三角形及び長方形を含む多角形、円状、楕
円形のいずれか一つであるのが好ましい。
一部分に亘ってハンダ付け、または溶接可能な金属がコ
ーティングされるのが好ましく、前記平面基板の全部ま
たは一部に亘ってハンダ付けまたは溶接可能な金属がコ
ーティングされるのが好ましい。また、前記平面基板の
孔の形態は、三角形及び長方形を含む多角形、円状、楕
円形のいずれか一つであるのが好ましい。
【0008】更に、光導波路素子に接続される前記光繊
維アレイモジュールの断面が垂直角度0゜<θ≦20゜
で研磨されるのが好ましく、光導波路素子と接続される
前記光繊維アレイモジュールの断面が水平角度0゜<θ
≦20゜で研磨されるのが好ましく、また、光導波路素
子に接続される前記光繊維アレイモジュールの平面基板
の断面が垂直角度0゜<θ≦20゜で研磨されるのが好
ましく、光導波路素子に接続される前記光繊維アレイモ
ジュールの平面基板の断面が水平角度0゜<θ≦20゜
で研磨されるのが好ましい。従って、反射損を除去でき
る。
維アレイモジュールの断面が垂直角度0゜<θ≦20゜
で研磨されるのが好ましく、光導波路素子と接続される
前記光繊維アレイモジュールの断面が水平角度0゜<θ
≦20゜で研磨されるのが好ましく、また、光導波路素
子に接続される前記光繊維アレイモジュールの平面基板
の断面が垂直角度0゜<θ≦20゜で研磨されるのが好
ましく、光導波路素子に接続される前記光繊維アレイモ
ジュールの平面基板の断面が水平角度0゜<θ≦20゜
で研磨されるのが好ましい。従って、反射損を除去でき
る。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面に基づき本発明
の好適な一実施の形態を詳細に説明する。図1は、本発
明の好適な一実施の形態による光繊維アレイモジュール
を示す全体図であって、光繊維アレイ120と、配列基
板100と、カバー体130とからなる。前記光繊維ア
レイ120は、図3に示すように、表面に溶接またはハ
ンダ付け可能な金属が蒸着されている。また、光繊維ア
レイ120としては、単一光繊維及びリボン光繊維のい
ずれを使用しても構わない。なお、図3における番号1
60は光繊維コアを、170は光繊維クラッドを、そし
て180は金属の蒸着された金属膜をそれぞれ示す。
の好適な一実施の形態を詳細に説明する。図1は、本発
明の好適な一実施の形態による光繊維アレイモジュール
を示す全体図であって、光繊維アレイ120と、配列基
板100と、カバー体130とからなる。前記光繊維ア
レイ120は、図3に示すように、表面に溶接またはハ
ンダ付け可能な金属が蒸着されている。また、光繊維ア
レイ120としては、単一光繊維及びリボン光繊維のい
ずれを使用しても構わない。なお、図3における番号1
60は光繊維コアを、170は光繊維クラッドを、そし
て180は金属の蒸着された金属膜をそれぞれ示す。
【0010】前記配列基板100は、前記光繊維アレイ
120の実装される整列溝110が形成されている。前
記整列溝110はV-グルーブまたはU-グルーブのよう
な形態を有し、前記光繊維アレイ120を整列させる。
図4は、金属のコーティングされた配列基板100を示
す断面図である。同図に示すように、前記整列溝110
を含む配列基板の上部には一定の膜厚を以て溶接可能な
金属(例えば、銅)が蒸着され、金属膜180が形成さ
れている。そして、前記金属を媒介に前記整列溝110
と当該整列溝110に実装された光繊維アレイ120と
が接合される。前記接合はレーザー溶接やハンダ付けで
なされる。前記カバー体130は、前記配列基板100
の整列溝110に実装された光繊維アレイ120を保護
及び固定する。
120の実装される整列溝110が形成されている。前
記整列溝110はV-グルーブまたはU-グルーブのよう
な形態を有し、前記光繊維アレイ120を整列させる。
図4は、金属のコーティングされた配列基板100を示
す断面図である。同図に示すように、前記整列溝110
を含む配列基板の上部には一定の膜厚を以て溶接可能な
金属(例えば、銅)が蒸着され、金属膜180が形成さ
れている。そして、前記金属を媒介に前記整列溝110
と当該整列溝110に実装された光繊維アレイ120と
が接合される。前記接合はレーザー溶接やハンダ付けで
なされる。前記カバー体130は、前記配列基板100
の整列溝110に実装された光繊維アレイ120を保護
及び固定する。
【0011】そして、図2は、図1に示した光繊維アレ
イモジュールに前記光繊維アレイ120の挿入される孔
を備える平面基板150をさらに具備した光繊維アレイ
モジュールを示す図である。前記平面基板150の孔
は、図5に示すように、前記配列基板100の整列溝1
10の間隔(center-to-center)に等しい間隔(center
-to-center)を有する。また、孔は、前記平面基板15
0に機械的な加工またはレーザーや半導体の露光及び乾
式または湿式食刻工程並びに溶液または反応性気体を用
いて精度良く形成することができる。形成された孔の大
きさは、前記金属の蒸着された光繊維が挿入される程度
の大きさである。更に、前記平面基板150の孔の形態
は、三角形及び長方形を含む多角形、円状、楕円形であ
る。前記平面基板の全部または一部に亘ってハンダ付
け、または溶接可能な金属をコーティングすることもあ
る。
イモジュールに前記光繊維アレイ120の挿入される孔
を備える平面基板150をさらに具備した光繊維アレイ
モジュールを示す図である。前記平面基板150の孔
は、図5に示すように、前記配列基板100の整列溝1
10の間隔(center-to-center)に等しい間隔(center
-to-center)を有する。また、孔は、前記平面基板15
0に機械的な加工またはレーザーや半導体の露光及び乾
式または湿式食刻工程並びに溶液または反応性気体を用
いて精度良く形成することができる。形成された孔の大
きさは、前記金属の蒸着された光繊維が挿入される程度
の大きさである。更に、前記平面基板150の孔の形態
は、三角形及び長方形を含む多角形、円状、楕円形であ
る。前記平面基板の全部または一部に亘ってハンダ付
け、または溶接可能な金属をコーティングすることもあ
る。
【0012】一方、前記光繊維アレイ120を前記配列
基板100の整列溝110に実装してハンダ付け等によ
り固定するときは、前記平面基板150の孔に前記実装
された光繊維アレイ120が挿入できるよう当該配列基
板100の末端よりも若干長くして前記光繊維アレイ1
20を配列する。それから、前記形成された平面基板1
50の孔に光繊維の配列された当該平面基板150の末
端にはみ出ている光繊維を挿入し、光繊維の上部を保護
しうるカバー体130を構成して覆った後に、封止剤
(Filling Compound:例えば、エポキシモールディング
コンパウンド)でモールドして固める。
基板100の整列溝110に実装してハンダ付け等によ
り固定するときは、前記平面基板150の孔に前記実装
された光繊維アレイ120が挿入できるよう当該配列基
板100の末端よりも若干長くして前記光繊維アレイ1
20を配列する。それから、前記形成された平面基板1
50の孔に光繊維の配列された当該平面基板150の末
端にはみ出ている光繊維を挿入し、光繊維の上部を保護
しうるカバー体130を構成して覆った後に、封止剤
(Filling Compound:例えば、エポキシモールディング
コンパウンド)でモールドして固める。
【0013】更に、必要に応じては、孔の形成されてい
る多数枚の平面基板150を互いに重ねて接合した後に
使用しても良い。モールドの済んだ後、光繊維が孔を通
じてはみ出ている部分を研磨することで、光導波路素子
と精度良く付着できる光繊維配列を作ることができる。
一方、既に研磨してある基板(例えば、シリコンウェー
ハ)を使用することができる。そして、前記作製した光
繊維アレイモジュールの孔が形成されてある基板部位を
必要に応じて、垂直または水平に任意の角度θ(0゜<
θ≦20゜)で研磨して、反射損を除去できる。さら
に、反射損を低減するための角度研磨(Angled Polishi
ng)が不要の場合、既に研磨された基板を用いることも
可能である。図7は、上述した如く図2に示す光繊維ア
レイモジュールにおいて、光導波路素子との接着面がθ
の角度で研磨されたことを示す図である。
る多数枚の平面基板150を互いに重ねて接合した後に
使用しても良い。モールドの済んだ後、光繊維が孔を通
じてはみ出ている部分を研磨することで、光導波路素子
と精度良く付着できる光繊維配列を作ることができる。
一方、既に研磨してある基板(例えば、シリコンウェー
ハ)を使用することができる。そして、前記作製した光
繊維アレイモジュールの孔が形成されてある基板部位を
必要に応じて、垂直または水平に任意の角度θ(0゜<
θ≦20゜)で研磨して、反射損を除去できる。さら
に、反射損を低減するための角度研磨(Angled Polishi
ng)が不要の場合、既に研磨された基板を用いることも
可能である。図7は、上述した如く図2に示す光繊維ア
レイモジュールにおいて、光導波路素子との接着面がθ
の角度で研磨されたことを示す図である。
【0014】一方、図1のように平面基板150を具備
しない光繊維アレイモジュールでは、前記光導波路素子
と結合される光繊維アレイモジュールの断面を必要に応
じて、垂直または水平に任意の角度θ(θ=0゜〜20
゜)で研磨して、反射損を除去できる。図6は、上述し
た如く図1に示す光繊維アレイモジュールにおいて光導
波路素子との接着面がθの角度で研磨されたことを示す
図である。
しない光繊維アレイモジュールでは、前記光導波路素子
と結合される光繊維アレイモジュールの断面を必要に応
じて、垂直または水平に任意の角度θ(θ=0゜〜20
゜)で研磨して、反射損を除去できる。図6は、上述し
た如く図1に示す光繊維アレイモジュールにおいて光導
波路素子との接着面がθの角度で研磨されたことを示す
図である。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光繊維を実装した後に断面を研磨する過程が容易にでき
る。光繊維を光導波路素子に付着且つ固定する時、配列
された光繊維の断面を所定角度に研磨することにより当
該光繊維の断面積を広くして付着される面における張力
特性を向上させる。光導波路素子のパッケージングにお
いても、全体的な光導波路素子の性能を高めることがで
きる。また、光繊維アレイモジュールを製作する際、光
繊維の実装時にUV(紫外線)照射により光繊維の軸が歪
むのを防止するとともに、光繊維アレイモジュールの信
頼性を強固にする。なお、光導波路素子と多芯の光繊維
とを付着する時、平面基板の断面または光繊維の断面の
研磨により付着される面の断面積が広くなり、光繊維の
接続時に環境特性及び素子パッケージの信頼性が増大す
る。更に、光繊維及び配列基板間の接着をレーザー溶接
等の信頼性ある方法により具現するとともに、配列基板
の溝が微細に光軸と歪んでいる場合、これを補正するた
めの精密孔の形成されている基板を使用することから、
光軸の精度を一層高められる。
光繊維を実装した後に断面を研磨する過程が容易にでき
る。光繊維を光導波路素子に付着且つ固定する時、配列
された光繊維の断面を所定角度に研磨することにより当
該光繊維の断面積を広くして付着される面における張力
特性を向上させる。光導波路素子のパッケージングにお
いても、全体的な光導波路素子の性能を高めることがで
きる。また、光繊維アレイモジュールを製作する際、光
繊維の実装時にUV(紫外線)照射により光繊維の軸が歪
むのを防止するとともに、光繊維アレイモジュールの信
頼性を強固にする。なお、光導波路素子と多芯の光繊維
とを付着する時、平面基板の断面または光繊維の断面の
研磨により付着される面の断面積が広くなり、光繊維の
接続時に環境特性及び素子パッケージの信頼性が増大す
る。更に、光繊維及び配列基板間の接着をレーザー溶接
等の信頼性ある方法により具現するとともに、配列基板
の溝が微細に光軸と歪んでいる場合、これを補正するた
めの精密孔の形成されている基板を使用することから、
光軸の精度を一層高められる。
【図1】金属のコーティングされた配列基板上に形成さ
れた整列溝に従い光繊維を整列した後、封止剤モールデ
ィング及び水平断面研磨により形成された光繊維アレイ
モジュールを示す図である。
れた整列溝に従い光繊維を整列した後、封止剤モールデ
ィング及び水平断面研磨により形成された光繊維アレイ
モジュールを示す図である。
【図2】図1に示す光繊維の配列された配列基板に孔の
加工された平面基板を接合した後、封止剤モールディン
グ及び水平断面研磨により形成された光繊維アレイモジ
ュールを示す図である。
加工された平面基板を接合した後、封止剤モールディン
グ及び水平断面研磨により形成された光繊維アレイモジ
ュールを示す図である。
【図3】金属のコーティングされた光繊維の断面を示す
図である。
図である。
【図4】整列溝の形成してある金属が表面にコーティン
グされた光繊維配列基板を示す断面図である。
グされた光繊維配列基板を示す断面図である。
【図5】光繊維の挿入される孔が加工された平面基板を
示す図である。
示す図である。
【図6】光導波路素子との接着面がθの角度で研磨され
た図1に示す光繊維アレイモジュールを示す図である。
た図1に示す光繊維アレイモジュールを示す図である。
【図7】光導波路素子との接着面がθの角度で研磨され
た図2に示す光繊維アレイモジュールを示す図である。
た図2に示す光繊維アレイモジュールを示す図である。
100 配列基板 110 整列溝 120 光繊維アレイ 130 カバー体 140 封止剤 160 光繊維コア 170 光繊維クラッド 180 金属膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 6/24 - 6/44
Claims (8)
- 【請求項1】 光導波路素子と結合される光繊維アレイ
モジュールにおいて、 表面に金属の蒸着された光繊維アレイと、 前記光繊維アレイを実装する整列溝が形成されるととも
に、当該整列溝を含む上部に金属が蒸着してあり、当該
金属を媒介に当該整列溝と当該整列溝に実装される光繊
維アレイとが接合される配列基板と、 前記配列基板の整列溝に実装された光繊維アレイを保護
及び固定するカバー体と、 前記配列基板に形成された整列溝の間隔に等しい間隔の
部位に前記光繊維アレイを挿入する孔を形成するととも
に、当該孔に当該光繊維アレイが挿入されたまま当該配
列基板と接合される平面基板とを備えて、 前記光繊維アレイ、前記配列基板及び前記カバー体で形
成されたモジュールで前記平面基板と接触される断面が
垂直または水平方向に0°より大きな所定の角度で研磨
されることを特徴とする金属蒸着された光繊維アレイモ
ジュール。 - 【請求項2】 前記整列溝が形成された配列基板の上部
の一部分に亘ってハンダ付け、または溶接可能な金属が
コーティングされることを特徴とする請求項1に記載の
金属蒸着された光繊維アレイモジュール。 - 【請求項3】 前記平面基板の全部または一部に亘って
ハンダ付けまたは溶接可能な金属がコーティングされる
ことを特徴とする請求項1に記載の金属蒸着された光繊
維アレイモジュール。 - 【請求項4】 前記平面基板の孔の形態は、三角形及び
長方形を含む多角形、円状、楕円形のいずれか一つであ
ることを特徴とする請求項1に記載の金属蒸着された光
繊維アレイモジュール。 - 【請求項5】 光導波路素子に接続される前記光繊維ア
レイモジュールの断面が垂直角度0゜<θ≦20゜で研
磨されることを特徴とする請求項1に記載の金属蒸着さ
れた光繊維アレイモジュール。 - 【請求項6】 光導波路素子に接続される前記光繊維ア
レイモジュールの断面が水平角度0゜<θ≦20゜で研
磨されることを特徴とする請求項1に記載の金属蒸着さ
れた光繊維アレイモジュール。 - 【請求項7】 光導波路素子に接続される前記光繊維ア
レイモジュールの平面基板の断面が垂直角度0゜<θ≦
20゜で研磨されることを特徴とする請求項1に記載の
金属蒸着された光繊維アレイモジュール。 - 【請求項8】 光導波路素子に接続される前記光繊維ア
レイモジュールの平面基板の断面が水平角度0゜<θ≦
20゜で研磨されることを特徴とする請求項1に記載の
金属蒸着された光繊維アレイモジュール。
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