JP3954069B2 - 光モジュールの製造方法および光モジュール - Google Patents
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Description
図1は、本発明の光モジュールの実施の形態例を示す図である。図1(A)は、光モジュールの平面図を示し、(B)は(A)のA−A線に沿った断面図を示す。
光偏向素子20は、導電性基板21上に光導波路22が形成され、さらにプリズム型電極23aおよび23bが設けられた構造を有する。導電性基板21としては、強誘電体であるSTO(SrTiO3)の単結晶にNbをドープして、導電性を持たせたものを使用する。また、光導波路22には、強誘電体である鉛系ペロブスカイトであるPZT(Pb(Zr0.52Ti0.48)O3)、PLZT((Pb0.91La0.09)(Zr0.65Ti0.35))をそれぞれコア、クラッドとして使用する。
図3は、導波路基板10の構成例を示す図である。図3(A)は導波路基板10の平面図を示し、(B)は(A)のC−C線に沿った断面図を示す。
本発明では、球状弾性体30として、弾性を有する球状の樹脂等の有機物を、導電性の金属によって被覆したものを使用することができる。ここでは図7に示すように、中心樹脂31の周りに2層の金属膜32および33を設けたものを例示する。中心樹脂31は、例えばポリスチレンによってなり、またこの周りに金属膜32および33としてそれぞれNi、Auが順次成膜されて形成される。このような球状弾性体30としては、例えば積水化学工業製の「ミクロパール(商品名、登録商標)」を好適に使用することができ、上記の導波路基板10と光偏向素子20の位置合わせに適した直径を有するものを選択して使用する。
光偏向素子20および導波路基板10の光導波路間の位置調整を行う際には、例えば、図8に示すように、光導波路内に光を入射するための光ファイバ71aおよび71bと、これらにそれぞれ対応するフォトディテクタ(PD)72aおよび72bが使用される。ここで、各光ファイバ71aおよび71bをZ軸方向に並列させ、導波路基板10側の光導波路12aに光を平行に入射させ、光偏向素子20側の光導波路22を通り、再び導波路基板10側の光導波路12bを伝播したそれぞれの光を、フォトディテクタ72aおよび72bで受光する。そして、各フォトディテクタ72aおよび72bにおける受光量を検出しながらマイクロメータ63を調節し、受光量が最も多くなることによって光導波路間の位置が正しい位置となったことを判断する。
まず、4つのマイクロメータ63a〜63dによる各変位量がすべて同じになるように回転させ、フォトディテクタ72aおよび72bの受光量が最大となる位置に調整する(ステップS91)。これにより、導波路基板10に対する光偏向素子20の高さが大まかに調整される。
前記導波路基板の前記凹部の底面上に導電性を有する複数の球状弾性体を分散させて配置し、
前記凹部に前記光電子部品を配設して押圧し、前記導波路基板と前記光電子部品との位置合わせを行った状態で前記光電子部品を前記導波路基板に固定する、
ことを特徴とする光モジュールの製造方法。
(付記5) 前記光電子部品と前記導波路基板とは光学接着剤によって固着されることを特徴とする付記1記載の光モジュールの製造方法。
前記光偏向素子は、前記プリズム型電極を前記凹部の底面側に向けて、前記光偏向素子上の光導波路と前記導波路基板の光導波路との位置合わせを行った状態で前記導波路基板に固定されることを特徴とする付記1記載の光モジュールの製造方法。
前記導波路基板上には前記光電子部品を配設する凹部が設けられ、前記凹部の底面上には電極が設けられ、
前記光電子部品の底部には前記凹部の底面上に設けられた電極に対応する電極が設けられ、
前記凹部の底面上には導電性を有する複数の球状弾性体が分散して配置され、
前記光電子部品が前記球状弾性体を押圧した状態で前記導波路基板に固定されていることを特徴とする光モジュール。
前記導波路基板の電極部に集中して前記球状弾性体を配置し、
前記導波路基板に前記光電子部品を配設して押圧し、前記導波路基板と前記光電子部品との位置合わせを行った状態で前記光電子部品を前記導波路基板に固定する、
ことを特徴とする光モジュールの製造方法。
前記導波路基板上に複数の電極が形成されている場合には、前記電極部間に前記導波路基板上に突出する凸部を形成し、前記導波路基板上に前記球状弾性体を分散させ、前記凸部によって隔離された前記電極部に前記球状弾性体を配置することを特徴とする付記8記載の光モジュールの製造方法。
(付記11) 前記凸部は、前記導波路基板上に突出する高さが前記球状弾性体の直径より小さく直径の半値より大きいことを特徴とする付記9記載の光モジュールの製造方法。
(付記13) 前記導波路基板の前記電極部に集中して前記球状弾性体を配置する際には、
前記電極部に接着剤を塗布し、前記導波路基板上に前記球状弾性体を分散させ、前記接着剤に前記球状弾性体を接着させて配置することを特徴とする付記8記載の光モジュールの製造方法。
前記導波路基板上の電極部を除く領域を保護するマスクを形成し、
前記マスクが形成された前記導波路基板上に前記球状弾性体を含有する第1の接着剤を塗布し、
前記マスクを除去し、
前記導波路基板上に第2の接着剤を塗布し、
前記導波路基板に前記光電子部品を配設して押圧し、前記導波路基板と前記光電子部品との位置合わせを行った状態で、前記第1の接着剤と前記第2の接着剤とを硬化して前記光電子部品を前記導波路基板に固定する、
ことを特徴とする光モジュールの製造方法。
前記第1の接着剤を半硬化し、前記第1の接着剤を半硬化した前記導波路基板上に第2の接着剤を塗布することを特徴とする付記14記載の光モジュールの製造方法。
(付記18) 前記第1の接着剤に紫外線硬化型樹脂を用い、前記第2の接着剤に熱硬化型樹脂を用いることを特徴とする付記14記載の光モジュールの製造方法。
前記第1の接着剤を加熱することによって半硬化し、
前記第1の接着剤を半硬化した前記導波路基板上に前記第2の接着剤を塗布し、
前記導波路基板に前記光電子部品を配設して押圧し、前記導波路基板と前記光電子部品との位置合わせを行った状態で、前記第1の接着剤と前記第2の接着剤とを前記第1の接着剤を半硬化したときの温度よりも高い温度で加熱することによって硬化して前記光電子部品を前記導波路基板に固定する、
ことを特徴とする付記14記載の光モジュールの製造方法。
前記導波路基板の電極部に集中して前記球状弾性体が配置され、
前記球状弾性体を介して前記光電子部品が前記導波路基板に電気的に接続されていることを特徴とする光モジュール。
(付記23) 前記導波路基板に形成された前記光導波路と前記光電子部品との間の光路となる部分に、光学接着剤として機能する樹脂が用いられていることを特徴とする付記22記載の光モジュール。
11 基板
12,12a、12b,22 光導波路
13 凹部
13a、13b 溝部
14a、14b 電極
20 光偏向素子
21 導電性基板
23a、23b プリズム型電極
30 球状弾性体
31 中心樹脂
32,33 金属膜
40 光学接着剤
50 エタノール
60 調整治具
61 板バネ
62 押圧盤
63,63a,63b,63c,63d マイクロメータ
71a,71b 光ファイバ
72a,72b フォトディテクタ
100 凸部
101 接着部材
101a 接着面
102,113 接着剤
110 マスク
111 第1の接着剤
112 第2の接着剤
Claims (10)
- 光導波路が形成された導波路基板上の凹部に光電子部品が搭載され、前記凹部の底面上の電極と前記光電子部品の底部の電極とが電気的に接続される光モジュールの製造方法において、
前記導波路基板の前記凹部の底面上に導電性を有する複数の球状弾性体を分散させて配置し、
前記凹部に前記光電子部品を配設して押圧し、前記導波路基板と前記光電子部品との位置合わせを行った状態で前記光電子部品を前記導波路基板に固定する、
ことを特徴とする光モジュールの製造方法。 - 前記導波路基板の前記凹部の底面には、その前記光導波路における光の伝播方向の両端部に、前記球状弾性体の直径以上の幅を有する溝があらかじめ設けられることを特徴とする請求項1記載の光モジュールの製造方法。
- 導波路基板上に光電子部品が搭載された光モジュールにおいて、
前記導波路基板上には前記光電子部品を配設する凹部が設けられ、前記凹部の底面上には電極が設けられ、
前記光電子部品の底部には前記凹部の底面上に設けられた電極に対応する電極が設けられ、
前記凹部の底面上には導電性を有する複数の球状弾性体が分散して配置され、
前記光電子部品は、前記導波路基板と光結合されるように前記球状弾性体を押圧した状態で、当該導波路基板に固定されていることを特徴とする光モジュール。 - 光導波路が形成された導波路基板の電極と光電子部品の電極とが導電性を有する球状弾性体を介して電気的に接続される光モジュールの製造方法において、
前記導波路基板の電極部に集中して前記球状弾性体を配置し、
前記導波路基板に前記光電子部品を配設して押圧し、前記導波路基板と前記光電子部品との位置合わせを行った状態で前記光電子部品を前記導波路基板に固定する、
ことを特徴とする光モジュールの製造方法。 - 前記導波路基板の前記電極部に集中して前記球状弾性体を配置する際には、
前記導波路基板上に複数の電極が形成されている場合には、前記電極部間に前記導波路基板上に突出する凸部を形成し、前記導波路基板上に前記球状弾性体を分散させ、前記凸部によって隔離された前記電極部に前記球状弾性体を配置することを特徴とする請求項4記載の光モジュールの製造方法。 - 前記導波路基板の前記電極部に集中して前記球状弾性体を配置する際には、
前記電極部に接着剤を塗布し、前記導波路基板上に前記球状弾性体を分散させ、前記接着剤に前記球状弾性体を接着させて配置することを特徴とする請求項4記載の光モジュールの製造方法。 - 光導波路が形成された導波路基板の電極と光電子部品の電極とが導電性を有する球状弾性体を介して電気的に接続される光モジュールの製造方法において、
前記導波路基板上の電極部を除く領域を保護するマスクを形成し、
前記マスクが形成された前記導波路基板上に前記球状弾性体を含有する第1の接着剤を塗布し、
前記マスクを除去し、
前記導波路基板上に第2の接着剤を塗布し、
前記導波路基板に前記光電子部品を配設して押圧し、前記導波路基板と前記光電子部品との位置合わせを行った状態で、前記第1の接着剤と前記第2の接着剤とを硬化して前記光電子部品を前記導波路基板に固定する、
ことを特徴とする光モジュールの製造方法。 - 前記第1の接着剤の粘度が、前記第2の接着剤の粘度に等しいかまたは前記第2の接着剤の粘度より高いことを特徴とする請求項7記載の光モジュールの製造方法。
- 導波路基板上に光電子部品が搭載された光モジュールにおいて、
前記導波路基板上には前記光電子部品を配設する凹部が設けられ、前記凹部の底面上には電極が設けられ、
前記光電子部品の底部には前記凹部の底面上に設けられた電極に対応する電極が設けられ、
前記凹部の底面上には、導電性を有する複数の球状弾性体が電極の上に集中して配置され、
前記光電子部品は、前記導波路基板と光結合されるように前記球状弾性体を押圧した状態で、当該導波路基板に固定されていることを特徴とする光モジュール。 - 光導波路が形成された導波路基板の電極と光電子部品の電極とが導電性を有する球状弾性体を介して電気的に接続された光モジュールにおいて、
前記導波路基板上には、複数の電極と、それらの電極間で前記導波路基板上に突出する凸部とが形成され、
前記導波路基板の各電極の上に集中して前記球状弾性体が配置され、
前記球状弾性体を介して前記光電子部品が前記導波路基板に電気的に接続されていることを特徴とする光モジュール。
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