JP4184059B2 - 光導波路接続モジュールとその製造方法および光導波路接続モジュールを搭載した光ボード - Google Patents

光導波路接続モジュールとその製造方法および光導波路接続モジュールを搭載した光ボード Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光導波路接続モジュールとその製造方法および光導波路接続モジュールを搭載した光ボードに関し、より詳細には、電気配線の複雑化を緩和した光導波路接続モジュールとその製造方法、および、そのような光導波路接続モジュールを搭載した光ボードに関する。
【0002】
【従来の技術】
光通信方式の多様化や通信容量の大容量化に伴い、多チャネル且つ高速な光信号処理を可能とする高機能光モジュールの開発が必要となっている。そうした中で、複数個の平面光導波路基板を用いてそれらの導波路端面を縦列に接続する作製方法(端面実装)は、大規模な光回路を実現する手段として有効である。
【0003】
平面光導波路としては、特に、石英系平面光波回路(Planar Lightwave Circuit:PLC)は高精度な曲げ回路や光合分波器を実現可能であるといった利点を有しており、この石英系PLCを基板としたモジュール作製技術は大規模化且つ高機能化に適している。このようなPLCを基本基板とした端面実装型光モジュールの実現形態としては、接続する基板も同じく石英系PLC基板である場合やLiNbO等の異なる種類の導波路基板である場合がある。
【0004】
PLC同士を接続した光モジュールの例としては、2基板構成による光送信用光モジュール(非特許文献1参照)や2基板構成による光受信用光モジュール(非特許文献2参照)、あるいは、3基板構成による光モジュール(非特許文献3参照)などがある。これらの光モジュールの例はハイブリッド集積技術と呼ばれ、いずれの場合も、アレイ導波路格子(Arrayed Waveguide Grating:AWG)やマッハ・ツェンダ干渉計(Mach-Zehnder Interferometer:MZI)等の光合分波器を含む機能性光回路を担うPLCに、半導体レーザ(Laser Diode:LD)、フォトダイオード(Photodiode:PD)あるいは半導体光増幅器(Semiconductor Optical Amplifier:SOA)等の光半導体素子を搭載したプラットフォーム構造のもう一つのPLCを端面実装している。
【0005】
図15は、2つのPLC基板同士を端面実装した従来のハイブリッド集積の様子を説明するための図で、この図に示すように、一方のPLC基板であるMZI(151)上には位相シフト用ヒータ電極152が形成され、他方のPLC基板であるPLCプラットフォーム153上には光半導体素子154が実装されるとともに、この光半導体素子154の駆動や信号取出用の電気配線155が設けられ、これらMZI(151)とPLCプラットフォーム153とは光導波路156によって光接続されている。
【0006】
一方、異種導波路としてはLN(Lithium Niobate)導波路が代表的であり、それらを接続した光モジュールではLN導波路を位相シフタとして用いた光送信モジュール(非特許文献4参照)等が挙げられる。
【0007】
図16は、LNモジュールにおける従来の配線の様子を説明するための図で、Si基板161上に設けられ光導波路168を備えた第1および第2のPLC(基板)(162、163)の間にLiNbO基板164上に設けられたLN回路(基板)165が補強板169を用いて端面実装されている。このようなLN回路165を端面実装した光モジュールでは、電気光学効果による位相シフト制御に必要な制御用電極166はLN基板導波路上に直接形成され、その制御用電極166と外部接続端子となるパッドを含む展開部167までの展開配線も同一基板上に併せて形成されるのが一般的である。従ってLN導波路の多チャネルアレイ化に伴い、電気配線の展開部(以下、外部接続パッドも含めて「展開部」と称する)の高密度化が問題となる。
【0008】
【非特許文献1】
大山他、「石英系平面光波回路(PLC)を用いた発振周波数制御ハイブリッド集積多波長光源」、2000年電子情報通信学会エレクトロソサイエティ大会、C−3−109、pp.235
【0009】
【非特許文献2】
山田他、「PLCプラットフォームを用いたピット同期強度変調DPSK−DD伝送システム用光受信モジュール」、2000年電子情報通信学会エレクトロソサイエティ大会、C−3−111、pp.237
【0010】
【非特許文献3】
小川他、「ハイブリッド集積32ch高速波長セレクタ」、1999年電子情報通信学会総合大会、SC−3−9、pp.415
【0011】
【非特許文献4】
A. Hirano et al., “Dispersion tolerant 80-Gbit/s carrier-suppressed return-to zero (CS-RZ) format generated by using phase- and duty-controlled optical time division multiplexing (OTDM) technique.”, IEICE Trans. Commun., vol.E85-B, no.2. pp.431-436 (2002)
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来の2つ以上の異なる光導波路基板を用いた端面実装では、熱光学効果や電気光学効果により信号光の制御を担う光導波路基板上に、制御用電極及び展開部を配置しているために、多チャネル大規模化に臨んでは展開部の構造が複雑化するという問題がある。つまり、外部接続電極パッドは制御速度や電気クロストークの影響に対応した最小面積やパッド間間隔を確保する必要があるため、多チャネルアレイ化に伴いその占有面積が増大する。従って、展開配線の占有面積も増大し、光導波路基板内の配置レイアウトが混雑する。また、外部制御回路側の接続端子配置も同時に複雑化する。
【0013】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、異なる光導波路基板を端面実装した光信号処理モジュールにおいて、多チャネルアレイ化に伴う電極展開部の配置の複雑化を緩和した光導波路接続モジュールとその製造方法、および、そのような光導波路接続モジュールを搭載した光ボードを提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、光導波路接続モジュールであって、少なくとも、電気光学結晶からなる第1の導波路基板と石英系平面導波路回路である第2の導波路基板とを隣接して備え、前記第1および第2の導波路基板は主表面上に平面型光導波路を有しており、前記第1の導波路基板の主表面上には、前記第1の導波路基板の平面型光導波路の電気光学効果を制御するための制御用電極が設けられている一方、前記第2の導波路基板の主表面上には電極展開部が設けられており、前記第1の導波路基板の端面と前記第2の導波路基板の端面とが、主表面上の平面型光導波路が互いに光結合するように密着接続され、前記第1および第2の導波路基板の主表面上の接続端面近傍の領域に、所望の密着面積を確保するための補強手段が備えられ、前記制御用電極と前記電極展開部とが、前記補強手段を跨ぐように配置された接続手段を介して電気的に接続されて端面実装されていることを特徴とする。
【0015】
また、請求項2に記載の発明は、光導波路接続モジュールであって、少なくとも、電気光学結晶からなる第1の導波路基板と石英系平面導波路回路である第2の導波路基板とを隣接して備え、前記第1および第2の導波路基板は主表面上に平面型光導波路を有しており、前記第1の導波路基板の主表面上には、前記第1の導波路基板の平面型光導波路の電気光学効果を制御するための制御用電極が設けられている一方、前記第2の導波路基板の主表面上には電極展開部が設けられており、前記第1の導波路基板の端面と前記第2の導波路基板の端面とが、主表面上の平面型光導波路が互いに光結合するように密着接続され、前記第1および第2の導波路基板の主表面上の接続端面近傍の領域であって、前記第1の導波路基板上の制御用電極および前記第2の導波路基板上の電極展開部が設けられている領域以外の領域に、所望の密着面積を確保するための補強手段が備えられ、前記制御用電極と前記電極展開部とが接続手段を介して電気的に接続されて端面実装されていることを特徴とする
【0016】
また、請求項3に記載の発明は、光導波路接続モジュールであって、少なくとも、電気光学結晶からなる第1の導波路基板と石英系平面導波路回路である第2の導波路基板とを隣接して備え、前記第1および第2の導波路基板は主表面上に平面型光導波路を有しており、前記第1の導波路基板の主表面上には、前記第1の導波路基板の平面型光導波路の電気光学効果を制御するための制御用電極が設けられている一方、前記第2の導波路基板の主表面上には電極展開部が設けられており、前記第1の導波路基板の端面と前記第2の導波路基板の端面とが、主表面上の平面型光導波路が互いに光結合するように密着接続され、前記第1および第2の導波路基板の裏面上の接続端面近傍の領域に、所望の密着面積を確保するための補強手段が備えられ、前記制御用電極と前記電極展開部とが接続手段を介して電気的に接続されて端面実装されていることを特徴とする
【0017】
また、請求項4に記載の発明は、請求項1乃至請求項3の何れかに記載の光導波路接続モジュールにおいて、前記接続手段は、導電性ワイヤまたは導電性リボンであることを特徴とする
【0018】
また、請求項5に記載の発明は、請求項1に記載の光導波路接続モジュールにおいて、前記補強手段上に電極パターンが形成され、前記接続手段は、前記補強手段上の電極パターンを介して前記制御用電極と前記電極展開部とを接続する導電性ワイヤまたは導電性リボンであることを特徴とする
【0019】
また、請求項6に記載の発明は、請求項1に記載の光導波路接続モジュールにおいて、前記補強手段上に電極パターンが形成され、前記接続手段の一部が、前記第1の導波路基板と前記補強手段に固定され前記制御用電極と前記補強手段上の電極パターンとを接続するグランドポストであるか、または前記第2の導波路基板と前記補強手段に固定され前記電極展開部と前記補強手段上の電極パターンとを接続するグランドポストであることを特徴とする
【0020】
また、請求項7に記載の発明は、請求項1に記載の光導波路接続モジュールにおいて、前記接続手段は、電極パターンを有する配線ブロックであることを特徴とする
【0021】
また、請求項8に記載の発明は、請求項1乃至3の何れかに記載の光導波路接続モジュールにおいて、前記接続手段は、フレキシブル配線板であることを特徴とする
【0022】
また、請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の光導波路接続モジュールにおいて、前記フレキシブル配線板の材料がポリイミドであることを特徴とする
【0023】
また、請求項10に記載の発明は、請求項1乃至9の何れかに記載の光導波路接続モジュールにおいて、前記制御用電極および前記電極展開部と接続手段とは、圧着により接続されていることを特徴とする
【0024】
また、請求項11に記載の発明は、請求項1乃至9の何れかに記載の光導波路接続モジュールにおいて、前記制御用電極および前記電極展開部と接続手段とは、導電性ペーストを用いた接着により接続されていることを特徴とする
【0025】
また、請求項12に記載の発明は、請求項1乃至9の何れかに記載の光導波路接続モジュールにおいて、前記制御用電極および前記電極展開部と接続手段とは、半田を用いた接着により接続されていることを特徴とする
【0026】
請求項13に記載の発明は、光導波路接続モジュールであって、少なくとも、電気光学結晶からなる第1の導波路基板と石英系平面導波路回路である第2の導波路基板とを隣接して備え、
前記第1および第2の導波路基板は主表面上に平面型光導波路を有しており、
前記第1の導波路基板の主表面上には、前記第1の導波路基板の平面型光導波路の電気光学効果を制御するための制御用電極が設けられている一方、前記第2の導波路基板の主表面上には電極展開部が設けられており、
前記第1の導波路基板の端面と前記第2の導波路基板の端面とが、主表面上の平面型光導波路が互いに光結合するように密着接続され、
前記接続手段が、前記制御用電極の接続端部に形成された半田層と前記電極展開部の接続端部に形成された半田層とを互いに溶融させて電気的に接続した構造であることを特徴とする。
【0027】
また、請求項14に記載の発明は、請求項1乃至13の何れかに記載の光導波路接続モジュールにおいて、前記第1の導波路基板はLiNbO を用いた変調デバイスであることを特徴とする
請求項15に記載の発明は、光導波路接続モジュールの製造方法であって、請求項13に記載された光導波路接続モジュールを製造するための方法であって、平面型光導波路を有する第1の導波路基板の主表面上に制御用電極を設ける第1のステップと、前記制御用電極の接続端部に第1の半田層を設ける第2のステップと、平面型光導波路を有する第2の導波路基板の主表面上に電極展開部を設ける第3のステップと、前記電極展開部の接続端部に第2の半田層を設ける第4のステップと、前記制御用電極と前記電極展開部とを位置合わせし、前記第1および第2の半田層を局所的に加熱溶融して接続する第5のステップと、を備えていることを特徴とする。
請求項16に記載の発明は、光ボードであって、請求項1乃至14の何れかに記載の光導波路接続モジュールを搭載していることを特徴とする。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
(実施例1)
図1は、本発明の光導波路接続モジュールの第1の実施例を説明するための図で、この光導波路接続モジュールは、LN導波路を位相シフタとする2×2高速光変調器である。このモジュールは、Si基板11上に設けられ光導波路18を備えた第1および第2のPLC(基板)(12、13)の間にLiNbO基板14上に設けられたLN導波路基板15が端面実装されている。PLC(12、13)上に設けられた光導波路18は方向性結合器または2×2MMIカプラによる分岐回路を構成しており、これらの光導波路18の端面はLN導波路基板15上に設けられた直線光導波路の端面と密着接続されている。これら第1および第2のPLC(基板)(12、13)とLN導波路基板15との端面接続には、端面同士の十分な密着面積を確保するために、厚さ数100μmから1mm程度の複数の補強板19が用いられている。これらの補強板19は各々の光導波路基板の表面に接着剤で固定されている。
【0029】
一般的なモジュールは、制御駆動回路である配線ボード上に光導波路基板を実装し、これらの電気的接続はワイヤボンディングやリボンボンディングによりなされる。従って、光導波路基板上には電気配線の展開部及び外部接続用電極パッドが必要となる。本発明のモジュールでは、制御用電極16はLN導波路基板15上に形成されており、外部接続用電極パッドを含む電気配線の展開部17は、制御用電極16が配置されたLN15上ではなくPLC(12、13)上に形成され、図16に示したような制御用電極と展開部とをLN導波路基板上に設ける構成とは異なる配置構成となっている。
【0030】
図2は、図1に示したモジュールの制御用電極16がTMモード用電極である場合の制御用電極16付近の断面構造を説明するための図で、LiNbO基板14表面に設けられたLiNbOの光導波路20の直上に、バッファ層23を介して信号用電極21が設けられ、その両側にはグランド電極22が配置されたコプレーナ配線(Coplanar Waveguide:CPW)構造とされている。この構造では動作帯域に応じて、配線の膜厚や信号線とクランド線とのギャップ間隔及び信号線幅が調整される。
【0031】
図3〜5は、本発明のモジュールが備える制御用電極と展開部とを、汎用的な導電性のワイヤまたはリボンを用いて接続した接続構造を説明するための拡大図である。
【0032】
図3に示した第1の接続構造では、光導波路基板であるPLC12上の展開部17とLN導波路基板15上の制御用電極16とが、補強板19を跨ぐように配置された導電性リボン24によって接続されている。このような接続構造では、補強板19の厚さ及び幅を調整することにより導電性リボン24の長さで規定されるボンディング長を短くすることが可能であり、Gbit/sオーダーの応答速度を実現可能となる。
【0033】
図4に示した第2の接続構造では、補強板19上にも電極パターンが形成されており、LN導波路基板15と補強板19、補強板19同士、及び、補強板19とPLC12がそれぞれ導電性リボン24により接続されている。この図に示した接続構造では、展開部17と制御用電極16とのボンディングは補強板19上に設けられた電極パターンを介してなされることとなるため、図3に示した構造と比較してボンディング長を低減することが可能である。また、補強板19上の電極パターンは、補強板19の材料や配線幅を最適化することにより光導波路基板上の配線との間のインピーダンス整合が容易に可能であり、高速駆動に適応可能である。
【0034】
図5に示した第3の接続構造はグランドポストを併用した接続構造で、図4に示した構造と同様に補強板19表面にも電極パターンが形成されており、補強板19相互間の接続は導電性リボン24で行われるが、LN導波路基板15と補強板19及びPLC12と補強板19の接続にはグランドポスト25を用いている。なお、グランドポスト25は、光導波路基板(12、13、15)および補強板19に導電性ぺーストで固定されている。この構造でのボンディング長はグランドポスト25のサイズで規定されるため、図4に示した構造と比較して更にボンディング長の低減が可能であり、10Gbit/s程度の高速駆動にも十分に対応可能である。
【0035】
(実施例2)
図6は、本発明の光導波路接続モジュールの第2の実施例を説明するための図で、このモジュールの光回路構成及び補強板の位置は実施例1と同じであるが、本構造では、補強板19の内側に電極パターン26を備えた配線ブロック27を用いて光導波路基板を端面接続していることを特徴としている。
【0036】
この構造によれば、配線ブロック27の材料や内側に設けられた電極パターン26の配線幅を最適化することにより、光導波路基板上の配線との間のインピーダンスを容易に整合することが可能である。例えば、配線ブロック27と補助板19とが密着する場合には、実効誘電率が上がり特性インピーダンスが高くなるため信号線とグランド線とのギャップを信号線幅に対して相対的に大きくすることによりインピーダンス整合を行う。また、本構造では電気接続のための導電性のワイヤやリボンを全く用いていないため、インダクタンス成分を除くことが可能であり共振抑制にも効果があるという利点がある。
【0037】
(実施例3)
図7および図8は、本発明の光導波路接続モジュールの第3の実施例を説明するための図で、光回路構成及び補強板の位置は実施例1に同じであるが、本構造では、柔軟性を有する誘電体表面に金等で配線を形成したフレキシブル配線板28を用いて補強板19を跨いで接続することを特徴としている。このようなフレキシブル誘電体に利用可能な材料として例えばポリイミドがあり、ポリイミドは、スピンコート等により膜厚調整が容易で、その薄膜は強靭性、柔軟性及び耐熱性を併せもつことに加え、クロムなどの金属との密着性も良好であり、フレキシブル誘電体材料として適している。
【0038】
図7に示した第1の構成例では、光導波路基板上の配線構造と同様にCPW構造のフレキシブル配線板を用いている。フレキシブル配線板28の裏面には配線が設けられており、この裏面配線とPLC12上の展開部17およびLN導波路基板15上の制御用電極16との接続は、導電性ペーストまたは半田を用いて接着するか、あるいは圧着によって行なう。なお、これらの接続部分については図示していない。
【0039】
図8に示した第2の構成例が備えるフレキシブル配線板28には、図8(b)に示すように、その表裏面にグランド配線29と信号線30とが配置されたマイクロストリップ構造を有している。これらのグランド配線29と信号線30の両者とも断線することなく曲げることが可能であり、光導波路基板間の段差に対しても柔軟に対応できる。また、ポリイミドの耐熱性は400℃以上であるため光導波路基板上への固定及び電気的接続には導電性ぺースト31や半田を用いることが可能である。なお、本構造においても、導電性のワイヤやリボンを全く用いておらず、高周波配線構造を採用しているため10Gbit/s以上の高速動作が可能である。
【0040】
(実施例4)
図9は、本発明の光導波路接続モジュールの第4の実施例を説明するための図で、光回路構成は実施例1に同じであるが、本構造では補強板19が電極を除く一部の表面にのみ形成されていることを特徴としている。
【0041】
図10は、図9に示したモジュールの電気配線の接続部の拡大図で、本接続構造では、実施例1と同様に、電気的な接続は導電性リボン24(またはワイヤ)を用いて行うが、電極上に補強板19が無いためボンディング長を極端に短くすることが可能である。従って、接続部の電気的な共振を抑制することが可能となり高速駆動への適応が可能となる。
【0042】
(実施例5)
図11は、本発明の光導波路接続モジュールの第5の実施例を説明するための図で、光回路構成は実施例1に同じであるが、本構造では補強板19が光導波路が形成されているPLC基板(12、13)およびLN導波路基板15の面とは反対の面(基板裏面)に配置されていることを特徴としている。
【0043】
図12は、図11に示したモジュールの電気配線の接続部の拡大図で、本接続構造では、実施例1と同様に、電気的な接続は導電性リボン24(または導電性ワイヤ)を用いて行うが、補強板19が光導波路基板の裏面にあり、光導波路基板表面に設けられた電極の表面が剥き出しであるためにボンディング長を短くすることが可能である。従って、接続部の電気的な共振を抑制することが可能となり高速駆動への適応が可能となる。
【0044】
なお、実施例4および実施例5では、導電性のリボンやワイヤを用いて接続する場合について説明したが、実施例3で説明したようにフレキシブル配線板を用いて接続するようにしてもよいことは言うまでもない。
【0045】
また、平面型光導波路を有する基板同士を接続する際には、それぞれの導波路基板に設けられている互いに対応する光導波路同士の位置に相対的なずれが生じる場合もあるが、本発明の実施例で説明した接続構造によれば、導電性のリボンやワイヤによってそのような相対的なずれを吸収することが可能となるため、光導波路基板同士の端面位置のずれを問題とすることなく電気接続することができるという効果もある。
【0046】
(実施例6)
図13は、本発明の光導波路接続モジュールの第6の実施例を説明するための図で、その接続部の拡大図である。なお、本実施例では補強板は光導波路基板の表裏どちらに貼り付けても構わないため、図中では省略されている。
【0047】
図13(a)はPLC12とLN導波路基板15の接続前の状態を示しており、PLC12側およびLN導波路基板15側の電気配線の接続端部に半田層32を形成する。半田は融点の低い材質であることが望ましいが、局所加熱が可能であれば図示しない補強板接着用の接着剤や接続面自体への熱ダメージが低減可能なため特に限定されることはない。また、半田層32よりも内側の配線領域に、白金やニッケルを材料としたバリア層33を形成することとすれば電気配線全体への半田の溶融拡散を防止することが可能である。
【0048】
図13(b)はPLC12とLN導波路基板15とを接続した後の状態を示しており、この図のように、導波路端面を突き当て、PLC12側とLN導波路基板15側の半田層32同士をその融点まで加熱して互いに溶融させて溶融半田34として電気的な接続を得る。本構造においても導電性のリボンやワイヤを全く用いておらず、配線構造そのものが接続構造となることから帯域劣化がないという利点を有する。
【0049】
(実施例7)
図14は本発明の光ボードの構成を説明するための図で、この光ボードは、コネクタ142を備えたボード141上に、実施例1〜6で説明した光導波路接続モジュール143の何れかを搭載したもので、本発明の光導波路接続モジュール143は制御用電極のある基板143aから隣接する基板143bへ電極展開部が電気接続されているので、基板143bからボード141上へ直接例えば金のワイヤ144で電気配線されている。
【0050】
従来の光導波路接続モジュールでは制御用電極と電極展開部とが同一基板上に形成されていたために、電極展開部からボードヘ金ワイヤで接続する際に金ワイヤの混み合いや切断などが生じたりする問題に加え、ボード上での配線パターンが混み合って複雑になったり配線パターンが極細となったりして作製が困難となっていたが、本発明の光導波路接続モジュール143をボード141上に搭載した光ボードでは、金ワイヤ144の混み合いもなく金ワイヤの間隔を適宜拡大することも可能となるため、ボード上の配線パターンが簡易化されるとともに、配線パターンを極細にする必要もなくなり、配線パターンの最適化が容易となる。
【0051】
なお、上記実施例1〜7においては、LN基板とPLC基板との接続を例に説明したが、LN基板同士やPLC基板同士の接続の場合にも本発明の適用が可能であることは言うまでもない。
【0052】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、互いに隣接する第1の導波路基板と第2の導波路基板の第1の導波路基板の主表面上に制御用電極を設ける一方、第2の導波路基板の主表面上に電極展開部を設け、これらの制御用電極と電極展開部とを、導電性のワイヤまたはリボン、フレキシブル配線板、グランドポスト、電極パターンを有する配線ブロック等により接続することとしたので、異なる光導波路基板を端面実装した光信号処理モジュールにおいて、多チャネルアレイ化に伴う電極展開部の配置の複雑化を緩和した光導波路接続モジュールとその製造方法、および、そのような光導波路接続モジュールを搭載した光ボードを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光導波路接続モジュールの第1の実施例を説明するための図である。
【図2】図1に示したモジュールの制御用電極がTMモード用電極である場合の電極付近の断面構造を説明するための図である。
【図3】制御用電極と展開部とを、汎用的な導電性ワイヤまたはリボンを用いて接続した第1の接続構造を説明するための拡大図である。
【図4】制御用電極と展開部とを、汎用的な導電性ワイヤまたはリボンを用いて接続した第2の接続構造を説明するための拡大図である。
【図5】制御用電極と展開部とを、汎用的な導電性ワイヤまたはリボンを用いて接続した第3の接続構造を説明するための拡大図である。
【図6】本発明の光導波路接続モジュールの第2の実施例を説明するための図である。
【図7】本発明の光導波路接続モジュールの第3の実施例の第1の構成を説明するための図である。
【図8】本発明の光導波路接続モジュールの第3の実施例の第2の構成を説明するための図である。
【図9】本発明の光導波路接続モジュールの第4の実施例を説明するための図である。
【図10】図9に示したモジュールの電気配線の接続部の拡大図である。
【図11】本発明の光導波路接続モジュールの第5の実施例を説明するための図である。
【図12】図11に示したモジュールの電気配線の接続部の拡大図である。
【図13】本発明の光導波路接続モジュールの第6の実施例を説明するための図である。
【図14】本発明の光ボードの構成を説明するための図である。
【図15】2つのPLC基板同士を端面実装した従来のハイブリッド集積の様子を説明するための図である。
【図16】LNモジュールにおける従来の配線の様子を説明するための図である。
【符号の説明】
11、161 Si基板
12、13、162、163 PLC(基板)
14、164 LiNbO基板
15、165 LN導波路基板
16、166 制御用電極
17、167 展開部
18、20、156、168 光導波路
19、169 補強板
21 信号用電極
22 グランド電極
23 バッファ層
24 導電性リボン
25 グランドポスト
26 電極パターン
27 配線ブロック
28 フレキシブル配線板
29 グランド配線
30 信号線
31 導電性ぺースト
32 半田層
33 バリア層
34 溶融半田
141 ボード
142 コネクタ
143 光導波路接続モジュール
144 金ワイヤ
151 MZI
152 位相シフト用ヒータ電極
153 PLCプラットフォーム
154 光半導体素子
155 電気配線

Claims (16)

  1. 少なくとも、電気光学結晶からなる第1の導波路基板と石英系平面導波路回路である第2の導波路基板とを隣接して備え、
    前記第1および第2の導波路基板は主表面上に平面型光導波路を有しており、
    前記第1の導波路基板の主表面上には、前記第1の導波路基板の平面型光導波路の電気光学効果を制御するための制御用電極が設けられている一方、前記第2の導波路基板の主表面上には電極展開部が設けられており、
    前記第1の導波路基板の端面と前記第2の導波路基板の端面とが、主表面上の平面型光導波路が互いに光結合するように密着接続され、
    前記第1および第2の導波路基板の主表面上の接続端面近傍の領域に、所望の密着面積を確保するための補強手段が備えられ、
    前記制御用電極と前記電極展開部とが、前記補強手段を跨ぐように配置された接続手段を介して電気的に接続されて端面実装されていることを特徴とする光導波路接続モジュール。
  2. 少なくとも、電気光学結晶からなる第1の導波路基板と石英系平面導波路回路である第2の導波路基板とを隣接して備え、
    前記第1および第2の導波路基板は主表面上に平面型光導波路を有しており、
    前記第1の導波路基板の主表面上には、前記第1の導波路基板の平面型光導波路の電気光学効果を制御するための制御用電極が設けられている一方、前記第2の導波路基板の主表面上には電極展開部が設けられており、
    前記第1の導波路基板の端面と前記第2の導波路基板の端面とが、主表面上の平面型光導波路が互いに光結合するように密着接続され、
    前記第1および第2の導波路基板の主表面上の接続端面近傍の領域であって、前記第1の導波路基板上の制御用電極および前記第2の導波路基板上の電極展開部が設けられている領域以外の領域に、所望の密着面積を確保するための補強手段が備えられ、
    前記制御用電極と前記電極展開部とが接続手段を介して電気的に接続されて端面実装されていることを特徴とする光導波路接続モジュール。
  3. 少なくとも、電気光学結晶からなる第1の導波路基板と石英系平面導波路回路である第2の導波路基板とを隣接して備え、
    前記第1および第2の導波路基板は主表面上に平面型光導波路を有しており、
    前記第1の導波路基板の主表面上には、前記第1の導波路基板の平面型光導波路の電気光学効果を制御するための制御用電極が設けられている一方、前記第2の導波路基板の主表面上には電極展開部が設けられており、
    前記第1の導波路基板の端面と前記第2の導波路基板の端面とが、主表面上の平面型光導波路が互いに光結合するように密着接続され、
    前記第1および第2の導波路基板の裏面上の接続端面近傍の領域に、所望の密着面積を確保するための補強手段が備えられ、
    前記制御用電極と前記電極展開部とが接続手段を介して電気的に接続されて端面実装されていることを特徴とする光導波路接続モジュール。
  4. 前記接続手段は、導電性ワイヤまたは導電性リボンであることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載の光導波路接続モジュール。
  5. 前記補強手段上に電極パターンが形成され、
    前記接続手段は、前記補強手段上の電極パターンを介して前記制御用電極と前記電極展開部とを接続する導電性ワイヤまたは導電性リボンであることを特徴とする請求項1に記載の光導波路接続モジュール。
  6. 前記補強手段上に電極パターンが形成され、
    前記接続手段の一部が、前記第1の導波路基板と前記補強手段に固定され前記制御用電極と前記補強手段上の電極パターンとを接続するグランドポストであるか、または前記第2の導波路基板と前記補強手段に固定され前記電極展開部と前記補強手段上の電極パターンとを接続するグランドポストであることを特徴とする請求項1に記載の光導波路接続モジュール。
  7. 前記接続手段は、電極パターンを有する配線ブロックであることを特徴とする請求項1に記載の光導波路接続モジュール。
  8. 前記接続手段は、フレキシブル配線板であることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の光導波路接続モジュール。
  9. 前記フレキシブル配線板の材料がポリイミドであることを特徴とする請求項8に記載の光導波路接続モジュール。
  10. 前記制御用電極および前記電極展開部と接続手段とは、圧着により接続されていることを特徴とする請求項1乃至9の何れかに記載の光導波路接続モジュール。
  11. 前記制御用電極および前記電極展開部と接続手段とは、導電性ペーストを用いた接着により接続されていることを特徴とする請求項1乃至9の何れかに記載の光導波路接続モジュール。
  12. 前記制御用電極および前記電極展開部と接続手段とは、半田を用いた接着により接続されていることを特徴とする請求項1乃至9の何れかに記載の光導波路接続モジュール。
  13. 少なくとも、電気光学結晶からなる第1の導波路基板と石英系平面導波路回路である第2の導波路基板とを隣接して備え、
    前記第1および第2の導波路基板は主表面上に平面型光導波路を有しており、
    前記第1の導波路基板の主表面上には、前記第1の導波路基板の平面型光導波路の電気光学効果を制御するための制御用電極が設けられている一方、前記第2の導波路基板の主表面上には電極展開部が設けられており、
    前記第1の導波路基板の端面と前記第2の導波路基板の端面とが、主表面上の平面型光導波路が互いに光結合するように密着接続され、
    前記接続手段が、前記制御用電極の接続端部に形成された半田層と前記電極展開部の接続端部に形成された半田層とを互いに溶融させて電気的に接続した構造であることを特徴とする光導波路接続モジュール
  14. 前記第1の導波路基板はLiNbO を用いた変調デバイスであることを特徴とする請求項1乃至13の何れかに記載の光導波路接続モジュール
  15. 請求項13に記載された光導波路接続モジュールを製造するための方法であって、
    平面型光導波路を有する第1の導波路基板の主表面上に制御用電極を設ける第1のステップと、
    前記制御用電極の接続端部に第1の半田層を設ける第2のステップと、
    平面型光導波路を有する第2の導波路基板の主表面上に電極展開部を設ける第3のステップと、
    前記電極展開部の接続端部に第2の半田層を設ける第4のステップと、
    前記制御用電極と前記電極展開部とを位置合わせし、前記第1および第2の半田層を局所的に加熱溶融して接続する第5のステップと、を備えていることを特徴とする光導波路接続モジュールの製造方法。
  16. 請求項1乃至14の何れかに記載の光導波路接続モジュールを搭載していることを特徴とする光ボード。
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