JP4283248B2 - Optical circuit structure and optical module - Google Patents
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Description
本発明は、光回路構造およびその製造方法に関し、より詳細には、光回路(例えば、平面型光回路など)における樹脂(例えば、接着剤など)の広がりの実装への影響を軽減する光回路構造および光モジュールに関するものである。 The present invention relates to an optical circuit structure and a method for manufacturing the same, and more particularly, an optical circuit that reduces the influence of spreading of a resin (for example, an adhesive) on an optical circuit (for example, a planar optical circuit) on mounting. The present invention relates to a structure and an optical module.
近年、高度情報化に伴い大容量の情報を伝達したいという要望から、高速で大容量の情報が伝達可能な光通信システムが注目されている。このような光通信システムにおいて、高速で大容量な通信網を構築する伝送媒体として光ファイバが用いられており、この光ファイバを大容量化するための技術として、WDM(Wavelength Division Multiplexing)技術が注目されている。 In recent years, optical communication systems capable of transmitting large volumes of information at high speed have attracted attention because of the desire to transmit large volumes of information with the advancement of information technology. In such an optical communication system, an optical fiber is used as a transmission medium for constructing a high-speed and large-capacity communication network. As a technique for increasing the capacity of this optical fiber, a WDM (Wavelength Division Multiplexing) technique is used. Attention has been paid.
このWDMでは、一本の光ファイバに個々に異なる波長の光信号を多重化させていることから、特に、光信号の送受信機(トランシーバ)において、異なる波長の光信号を合波・分波する手段が必要となる。このような合波・分波手段の一例として、誘電体多層膜フィルタ等の波長選択フィルタが用いられており、特許文献1には、この波長選択フィルタの導波路基板上への実装が開示されている。
In this WDM, since optical signals of different wavelengths are individually multiplexed on a single optical fiber, optical signals of different wavelengths are multiplexed / demultiplexed particularly in an optical signal transceiver (transceiver). Means are needed. As an example of such multiplexing / demultiplexing means, a wavelength selective filter such as a dielectric multilayer filter is used.
このような、波長選択フィルタの導波路基板への実装の一例では、接着剤によって波長選択フィルタを導波路基板への固定を行っている。
しかしながら、上記接着剤は粘性が高くないため、すなわち流動性が高いため、広がる性質があり、接着剤によって固定されたフィルタ近傍に他の素子(フィルタ、波長板、半導体素子、電極等)がある場合、広がった接着剤はそれら他の素子に到達することがある。その結果、他の素子に悪影響を及ぼす可能性がある。このような接着剤の広がりによる他の素子への影響を軽減するために、素子同士を十分離すことが考えられるが、これでは素子面積の増大を招いてしまい、デバイスの小型化が困難になり、またコストアップに繋がってしまう。 However, since the adhesive is not highly viscous, that is, has high fluidity, it has a spreading property, and there are other elements (filter, wave plate, semiconductor element, electrode, etc.) in the vicinity of the filter fixed by the adhesive. In some cases, the spread adhesive can reach those other elements. As a result, other elements may be adversely affected. In order to reduce the influence on the other elements due to the spread of such an adhesive, it is conceivable that the elements are sufficiently separated from each other. However, this increases the element area and makes it difficult to reduce the size of the device. And it leads to cost increase.
また、デバイスの低価格化という課題に答えるため、光学ベンチを用いたパッシブアライメント実装が多く提案されている。この方法は、フィルタを載せたPLC上に第1の凹凸を形成し、光学ベンチにそれら第1の凹凸に嵌合する第2の凹凸を形成し、位置合わせを行う方法である。 In addition, in order to answer the problem of cost reduction of devices, many passive alignment mountings using an optical bench have been proposed. In this method, first unevenness is formed on a PLC on which a filter is placed, and second unevenness that fits into the first unevenness is formed on the optical bench, and alignment is performed.
このような方法では、PLCについてフィルタが形成された面をひっくり返して光学ベンチに実装する場合、PLCと光学ベンチとの間の隙間は狭くなるため、PLC上の接着剤が予期せぬところ(例えば、PLCのフィルタが形成された面における、ひっくり返して光学ベンチに実装する際に、光学ベンチの平面部と対向する領域等)に付着していると、位置合わせができなくなる。よって、PLCの予期せぬところに付着した接着剤を除去する工程を新たに設けなくてはならず、製造時間の長期化や製造コストの増大に繋がってしまう。 In such a method, when the surface of the PLC on which the filter is formed is turned over and mounted on the optical bench, the gap between the PLC and the optical bench is narrowed, so that the adhesive on the PLC is unexpected ( For example, when it is turned over and mounted on the optical bench on the surface on which the PLC filter is formed, if it is attached to a region facing the flat portion of the optical bench, etc., the alignment cannot be performed. Therefore, it is necessary to newly provide a process for removing the adhesive adhering to an unexpected part of the PLC, leading to a longer manufacturing time and an increased manufacturing cost.
これは、嵌合によりPLCと光学ベンチとを接続する実装方法に限らず、PLC等の光回路の所望の面をひっくり返して光学ベンチ等の他の部材に実装する場合にはいずれの方法でも問題となる。 This is not limited to the mounting method in which the PLC and the optical bench are connected by fitting, and any method can be used when the desired surface of the optical circuit such as the PLC is turned over and mounted on another member such as the optical bench. It becomes a problem.
また上記パッシブアライメント実装の場合、フィルタをPLCに接着させるために用いた接着剤がPLC上に形成された凹凸部(光学ベンチの凹凸部に嵌合させる部材)まで広がり、該凹凸部に付着すると窪みが狭くなったり凸部が広くなったりして、PLCの凹凸部と光学ベンチの凹凸部との嵌合が十分に行えなくなる可能性がある。 In the case of the passive alignment mounting described above, when the adhesive used to adhere the filter to the PLC spreads to the uneven portion formed on the PLC (a member to be fitted to the uneven portion of the optical bench) and adheres to the uneven portion. There is a possibility that the recesses are narrowed or the convex portions are widened, so that the uneven portions of the PLC and the uneven portions of the optical bench cannot be sufficiently fitted.
さて、光の合波・分波手段として、AWG(Arrayed Waveguide Grating)も広く用いられている。このAWGには、AWGを構成する石英ガラスの有する若干の屈折率の温度依存性による、透過中心波長の温度依存性があり、この温度依存性を補償するために、ペルチェ素子やヒータ等を設ける必要がある。このような温度補償素子を設けると、製造コストの増大やデバイスの大型化に繋がるので、AWGのアサーマル化(温度無依存化)が求められている。 AWG (Arrayed Waveguide Grating) is also widely used as a light multiplexing / demultiplexing means. This AWG has a temperature dependence of the transmission center wavelength due to the temperature dependence of the refractive index of the quartz glass constituting the AWG. In order to compensate for this temperature dependence, a Peltier element or a heater is provided. There is a need. Providing such a temperature compensation element leads to an increase in manufacturing cost and an increase in the size of the device. Therefore, it is required to make the AWG athermal (temperature independent).
図1(a)は、従来のアサーマルAWGの一例を示す図であり、図1(b)は、図1(a)中の拡大部分Xを示す図であり、図1(c)は、図1(b)のA−A’線切断断面図である。 FIG. 1A is a diagram showing an example of a conventional athermal AWG, FIG. 1B is a diagram showing an enlarged portion X in FIG. 1A, and FIG. It is AA 'line cutting | disconnection sectional drawing of 1 (b).
図(a)において、アサーマルAWG200は、1つの導波路からなる入出力導波路201、該入出力導波路201に接続されたスラブ導波路202、該スラブ導波路202に接続された、光路長が互いに異なるアレイ導波路203、該アレイ導波路203に接続されたスラブ導波路204、該スラブ導波路に接続された、複数の導波路からなる入出力導波路205を備えている。
In FIG. 1A, an athermal AWG 200 has an input /
図1(a)において、アレイ導波路1(アレイ導波路203)は、複数の導波路コア2とクラッド3とを有している。クラッド3には、アレイ導波路1の長手方向に対して略垂直方向に、アサーマル溝4が導波路コア2を貫通するように形成されている。アサーマル溝4には、アサーマル樹脂としてのシリコーン5が充填されており、このシリコーン5の充填により、アレイ導波路1を構成する石英ガラスの有する温度依存性を補償している。このとき、図1(b)、(c)に示されるように、シリコーン5はアサーマル溝4に収まりきれず、アサーマル溝4から広がっている。
In FIG. 1A, the arrayed waveguide 1 (arrayed waveguide 203) has a plurality of waveguide cores 2 and claddings 3. An athermal groove 4 is formed in the cladding 3 so as to penetrate the waveguide core 2 in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the
また、クラッド3には、アレイ導波路1の長手方向に対して略垂直方向に、溝6が導波路コア2を貫通するように形成されている。溝6には波長板7が嵌め込まれており、接着剤8によって固定されている。このとき、接着剤8についてもシリコーン5と同様に波長板7から広がっている。
In addition, a groove 6 is formed in the clad 3 so as to penetrate the waveguide core 2 in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the
このようなアサーマルAWGを作製する際、まず、アレイ導波路1のクラッド3に対して、ダイシングなどによりアサーマル溝4を形成し、該アサーマル溝4にシリコーン5を充填する。チップ特性確認後、シリコーン5充填の状態でダイシングにより溝6を形成して、該溝に波長板7を挿入し、接着剤8にて波長板7を固定する。
When manufacturing such an athermal AWG, first, an athermal groove 4 is formed on the clad 3 of the
しかしながら、シリコーン5充填の状態で波長板7を挿入する際、波長板を挿入する溝6を形成する際に用いるダイシング刃がシリコーン5に接触することがある。この接触により、シリコーン5への機械的ダメージが発生し、この機械的ダメージでシリコーン5が剥離したり、光学特性、信頼性の劣化を招いてしまう。
However, when the
このような問題を解決するために、従来では、1)波長板7用の溝6とアサーマル溝4とを十分離すことによって、上記ダイシング刃によるダメージを回避していた。または、2)溝6を形成する前に、一度シリコーン5を剥離・洗浄してから、溝6を形成し、波長板7を挿入した後に、再度シリコーン5を充填することで、ダイシング刃のダメージを回避していた。
In order to solve such a problem, conventionally, 1) the groove 6 for the
しかしながら、1)では、溝6とアサーマル溝4とを十分離して形成すると、その分光回路は大きくなってしまい、デバイスの大型化に繋がってしまう。また、2)では、一度シリコーン5を剥離・洗浄し、波長板7を挿入後、再度、シリコーン5を充填するため、複雑な工程を要してしまい、製造コストが増加し、コスト増に繋がってしまう。
However, in 1), if the groove 6 and the athermal groove 4 are formed sufficiently separated, the spectroscopic circuit becomes large, which leads to an increase in the size of the device. In 2), once the
上述の他に、半導体レーザ(LD)、電極等の部材や、機能性ポリマーを保護するための樹脂や、基板の平面部に部材を固定するために用いられる接着剤等についても、樹脂の広がりは問題となる。 In addition to the above, the spread of the resin also applies to members such as semiconductor lasers (LD) and electrodes, resins for protecting functional polymers, and adhesives used to fix the members to the flat part of the substrate. Is a problem.
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、製造コストを抑え、小型化が可能な光回路構造および光モジュールを提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an optical circuit structure and an optical module capable of reducing the manufacturing cost and reducing the size.
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、クラッドとコアとを有する導波路と、樹脂を充填するために前記クラッドに設けられた樹脂充填溝と、
前記樹脂充填溝から所定の距離だけ離れて配置された抑制手段であって、前記樹脂充填溝に前記樹脂が供給されたときに、前記樹脂充填溝と前記抑制手段との間の領域から前記樹脂が流出するのを抑制する抑制手段とを備え、前記抑制手段は、前記樹脂充填溝と平行に配置された凹部または凸部である第1の抑制手段と、前記第1の抑制手段の端部近傍から前記樹脂充填溝に向かって設けられた凹部である第2の抑制手段とを備え、前記第1の抑制手段が前記凹部である場合に、前記凹部は前記コアに達しないように前記クラッドに形成されていることを特徴とする光回路構造である。
The present invention, in order to achieve the above object, an invention according to
The restraining means disposed at a predetermined distance from the resin filling groove, and when the resin is supplied to the resin filling groove, the resin from the region between the resin filling groove and the restraining means. There example Bei and suppression means for suppressing flowing out, the suppressing means comprises a first suppression means is the resin filling groove parallel-arranged recesses or protrusions, the end of the first suppression means Second restraining means that is a recess provided from the vicinity of the portion toward the resin filling groove, and when the first restraining means is the recess, the recess does not reach the core. It is an optical circuit structure characterized by being formed in a clad .
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記第1の抑制手段は、少なくとも1つ以上の凹部であることを特徴とする。
The invention of claim 2 is the invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項2記載の発明において、前記少なくとも1つ以上の凹部のうちの少なくとも1つ以上は、前記第2の抑制手段に連結されていることを特徴とする。 The invention of claim 3 is the invention of claim 2, wherein, prior to SL at least one of the at least one or more of the recesses, characterized in that it is connected to the second suppression means .
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記第1の抑制手段は、少なくとも1つ以上の凸部であることを特徴とする。
The invention of claim 4 is the invention according to
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれかに記載の発明において、前記樹脂は、アサーマル樹脂であることを特徴とする。
The invention of
請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5のいずれかに記載の光回路構造と、光学ベンチとを備え、前記光回路構造は、複数のノッチ構造を有し、前記光学ベンチは、前記複数のノッチ構造にそれぞれ嵌合する、複数の凹部を有し、前記複数のノッチ構造と前記複数の凹部とを嵌合することにより、前記光回路構造が前記光学ベンチにパッシブアライメント実装されたことを特徴とする光モジュールである。
Invention of Claim 6 is equipped with the optical circuit structure in any one of
以上説明したように、本発明によれば、所定の領域から樹脂が流出するのを抑制するようにしたので、複雑な工程を用いなくても、樹脂が供給された領域の近傍に他の部材を適切に設けることが可能となるので、製造コストを抑え、かつ小型化が可能となる。 As described above, according to the present invention, since the resin is prevented from flowing out from the predetermined region, another member is provided in the vicinity of the region where the resin is supplied without using a complicated process. Thus, the manufacturing cost can be reduced and the size can be reduced.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下で説明する図面で、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
(第1の実施形態)
本実施形態は、光回路に形成された溝に樹脂(例えば、接着剤)により、所望の部材(例えば、誘電体多層膜フィルタ)を固定する場合に、該固定に用いた樹脂が所定の領域から外の領域へ流出するのを軽減させる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings described below, components having the same function are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof is omitted.
(First embodiment)
In this embodiment, when a desired member (for example, a dielectric multilayer filter) is fixed to a groove formed in an optical circuit with a resin (for example, an adhesive), the resin used for the fixing is a predetermined region. To reduce outflow to the outside area.
図2(a)および(b)は、本実施形態に係る、樹脂の流出を軽減させる構成を示す図である。
図2(a)では、誘電体多層膜フィルタ(以下、単に「フィルタ」とも呼ぶ)を挿入するためのフィルタ挿入溝21が形成されており、フィルタはフィルタ挿入溝21に挿入されてから接着剤で固定される。また、フィルタ挿入溝21から所定の距離に矩形上の、樹脂広がり抑制溝としての溝22がフィルタ挿入溝21に対して略平行に形成されている。このように溝22を形成することによって、フィルタの固定に用いられた接着剤は溝22に落ち込み、それ以上外の領域への接着剤の広がりを防止ないし軽減することができる。
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing a configuration for reducing the outflow of resin according to the present embodiment.
In FIG. 2A, a
なお、溝22の形状は、上記矩形に限定されるものではなく、円形、楕円形、三角形、正方形等、溝を形成できる形状であればいずれであっても良い。また、フィルタ挿入溝21と溝22との間の領域に傾斜を形成し、フィルタ挿入溝21から溝22へと接着剤の流動を促進するようにしても良い。また、フィルタ挿入溝21と溝22との間の距離は、光回路の設計に応じて設定すればよい。すなわち、フィルタ挿入溝21に近接して他の素子を設けたい場合や、パッシブアクティブ実装にあってはノッチ構造を設けたい場合には、それら他の部材を設けたい場所に応じて、フィルタ挿入溝21と溝22との間の距離を設定すればよい。
In addition, the shape of the groove |
本明細書において、「他の部材」とは、対象となる、樹脂により固定される部材や樹脂を充填する部材以外の部材であり、例えば、フィルタ、波長板、半導体素子、電極等の素子であり、また、ノッチ構造等の凸部や溝や窪みなどの凹部である。 In the present specification, the “other member” is a member other than a target member fixed by resin or a member filled with resin, for example, an element such as a filter, a wavelength plate, a semiconductor element, or an electrode. There are also convex portions such as notch structures and concave portions such as grooves and depressions.
また、溝22の長手方向のサイズについても、光回路の設計に応じて設定すればよい。すなわち、フィルタ挿入溝21からの接着剤が他の部材に到達しないようなサイズであればよい。さらに、溝22の数は、フィルタ挿入溝21を挟んで一個ずつに限定されず、複数個ずつ形成するようにしても良く、個数の組み合わせもいずれであっても良い。すなわち、設けられる溝の個数は、少なくとも一個以上であればよいのである。また、フィルタ挿入溝21に対して、片側のみに溝を設けるようにしても良い。なお、溝22を複数個設ける場合は、該複数個の溝が周期構造となるように形成しても良いし、ランダムに形成しても良い。このように、形成された溝が周期構造であると、溝の幅や深さの均一化を計ることができるので好ましい。 また、溝22中に樹脂がある場合に樹脂が必ず溝22を形成する壁の上端まで到達する条件を考慮すると、溝22の幅hと深さWとの関係は、2hsinθ>W(θ;樹脂の、溝との接触角)を満たすように設定するのが望ましい。
Further, the size in the longitudinal direction of the
さらに、フィルタ挿入溝23と溝22との間の領域および溝22の少なくとも一方に対して、用いられる樹脂(ここでは、接着剤)に対して親和性が高くなるような表面処理、すなわち、上記領域が樹脂に対して濡れ性が高くなるような表面処理を行っても良い。好ましくは、フィルタ挿入溝23と溝22との間の領域よりも溝22の方が、用いられる樹脂(ここでは、接着剤)に対する接触角が小さくなるような表面処理が好ましい。
Further, a surface treatment that increases the affinity for the resin (here, adhesive) used for the region between the
このような溝22は、ダイシングやエッチング等によって作製できる。
Such a
本実施形態では、上述のように、接着剤の流出を軽減するために溝を用いているが、それに限定されず、窪み状のものなど、接着剤を流し込むことによって接着剤の流出を軽減できる、凹状のものであればいずれの形状であっても良い。 In the present embodiment, as described above, the grooves are used to reduce the outflow of the adhesive, but the present invention is not limited to this, and the outflow of the adhesive can be reduced by pouring the adhesive, such as a depression. Any shape may be used as long as it is concave.
さらに、本実施形態では、接着剤の流出を軽減するための凹部を形成した光回路に、導波路コアが埋め込まれており、上記凹部が導波路コアを横切って形成される場合は、上記凹部は、埋め込まれた導波路コア付近に達さない深さで形成する。ただし、上記凹部が導波路コアを横切って形成されない場合は、この限りでない。 Furthermore, in this embodiment, when the waveguide core is embedded in the optical circuit in which the recess for reducing the outflow of the adhesive is formed, and the recess is formed across the waveguide core, the recess Is formed at a depth that does not reach the vicinity of the embedded waveguide core. However, this is not the case when the concave portion is not formed across the waveguide core.
また、図2(b)では、フィルタを挿入するためのフィルタ挿入溝23が形成されており、フィルタはフィルタ挿入溝23に挿入されてから接着剤で固定される。また、フィルタ挿入溝23から所定の距離に矩形上の壇24がフィルタ挿入溝23に対して形成されている。このように壇24を形成することによって、フィルタの固定に用いられた接着剤は壇24によってせき止められ、それ以上外の領域への接着剤の広がりを防止ないし軽減することができる。
Moreover, in FIG.2 (b), the filter insertion groove |
壇24についても、溝22と同様に、壇の形状、フィルタ挿入溝との間の距離、壇のサイズ、壇の個数を設定すればよい。
Similarly to the
このような壇24は、レジストやポリマー等の有機物によって作製できる。また、壇を形成したい部分を残すようにエッチングすることによって作製することができる。
Such a
また、フィルタ挿入溝23と壇24との間の領域に対して、用いられる樹脂(ここでは、接着剤)に対して親和性が高くなるような表面処理、すなわち、上記領域が樹脂に対して濡れ性が高くなるような表面処理を行っても良い。また、壇24に対して、例えば、プラズマ照射等を行って、用いられる樹脂(溶剤)をはじくようにする表面処理を行っても良い。上記2つの表面処理を組み合わせても良い。
Further, the surface treatment that increases the affinity for the resin (here, the adhesive) used for the region between the
また、壇を別個に設ける場合は、その材料として、用いられる樹脂(溶剤)を弾くような材料(該樹脂の接触角を大きくするような材料)を用いて壇24を設けるようにしても良い。
Moreover, when providing a platform separately, you may make it provide the
本実施形態では、上述のように、接着剤の流出を軽減するために壇を用いているが、それに限定されず、コ状のもの、山状のものなど、接着剤をせき止めることによって接着剤の流出を軽減できる、凸状のものであればいずれの形状であっても良い。 In the present embodiment, as described above, the platform is used to reduce the outflow of the adhesive, but the present invention is not limited to this. Any shape may be used as long as it is convex and can reduce the outflow of water.
なお、本実施形態では、溝22や壇24は、フィルタ挿入溝に対して略平行に形成されているがこれに限定されない。本実施形態では、溝22や壇24にて接着剤の流出を抑制することが重要であるので、適切に接着剤の流出を抑制できればいずれの配置であっても良い。
In the present embodiment, the
このように、本実施形態では、所定の領域から外の領域への樹脂(ここでは、接着剤)の流出を抑制させる手段として、溝22または壇24を用いている。この溝22は、所定の領域から外の領域へ流出しようとする樹脂を落とし込むことによって樹脂の広がりを抑制するためのものであり、壇24は、所定の領域から外の領域へ流出しようとする樹脂をせき止めることによって樹脂の広がりを抑制するためのものである。よって、溝22や壇24によって、接着剤等の樹脂を望ましくない所に存在させないようにすることができる。すなわち、樹脂を、樹脂の存在を許容する領域の外に流出するのを軽減することが可能となる。よって、フィルタ挿入溝21の近傍に、接着剤の影響を受けることなく他の部材を設けることができるようになり、光回路の小型化、低コスト化を図ることが可能となる。
Thus, in this embodiment, the groove |
このような、「樹脂の存在を許容する領域」とは、光回路の設計に応じて決められるものであって、溝や壇とフィルタ挿入溝との間の距離、溝や壇の形状やサイズ、フィルタ挿入溝と他の部材との間の距離、用いる樹脂の粘性等によって決められるものである。 Such “region allowing the presence of resin” is determined according to the design of the optical circuit, and is the distance between the groove or platform and the filter insertion groove, the shape or size of the groove or platform. The distance between the filter insertion groove and another member, the viscosity of the resin used, and the like are determined.
上記望ましくない所には、樹脂が存在することによって、樹脂によって固定された所望の部材が形成された、光回路の面をひっくり返して、光学ベンチに実装(パッシブアライメント実装)する場合の、該実装への精度を著しく低下する領域を含む。すなわち、樹脂が存在することによって、その樹脂が障害となり、実装面の張り合わせが上手くいかない領域を含む。 In the undesired place, when the resin is present, the surface of the optical circuit on which the desired member fixed by the resin is formed is turned over and mounted on the optical bench (passive alignment mounting). Includes areas that significantly reduce mounting accuracy. That is, the presence of the resin includes an area where the resin becomes an obstacle and the mounting surfaces are not well bonded.
また、上記望ましくない所として、他の部材自身や、他の部材を囲んで存在する該部材を固定するために用いた樹脂(例えば、接着剤)、あるいは、溝から広がって存在するアサーマル樹脂、VOA(Variable Optical Attenuator)やAWGのクロストークを低減させるため等に用いる遮光剤を含む樹脂や、機能性ポリマー等も含む。 Also, as the above undesirable place, other member itself, a resin (for example, an adhesive) used to fix the member that surrounds the other member, or an athermal resin that extends from the groove, Also included are resins containing a light-shielding agent used for reducing VOA (Variable Optical Attenuator) and AWG crosstalk, functional polymers, and the like.
なお、本明細書において、「樹脂の存在」とは、樹脂が硬化等によって光回路に付着しているような状態であっても、また、流動性が高い状態であっても、または上記硬化された状態と流動性が高い状態との間の状態であっても、樹脂がその場所に「ある」、ということを指す。 In this specification, “the presence of the resin” means that the resin is attached to the optical circuit by curing or the like, or is in a state of high fluidity, or the above-mentioned curing. This means that the resin is “in place” even in the state between the applied state and the state of high fluidity.
さらに、本実施形態では、接着剤で固定されるものとしてフィルタを用いているが、これに限定されず、波長板などでも良い。本実施形態では、接着剤等の樹脂により部材の固定の際に、樹脂の流出を抑制することが重要であって、固定の対象となる部材はいずれであっても良い。このとき、樹脂による部材の固定の際に、溝を形成し該溝に部材をはめ込む必要がない部材であれば、部材の挿入用の溝を設けなくても良いことは言うまでもない。具体的には、形成すべき導波路上に、樹脂を滴下し、該滴下した樹脂上に部材を配置することによって部材を固定する場合等である。このとき、部材が配置された領域からはみ出た樹脂の広がりを上記手段によって抑制するのである。 Furthermore, in the present embodiment, the filter is used as being fixed with an adhesive, but the present invention is not limited to this, and a wave plate or the like may be used. In the present embodiment, it is important to suppress the outflow of the resin when the member is fixed with a resin such as an adhesive, and any member to be fixed may be used. At this time, it goes without saying that the groove for inserting the member may not be provided as long as the member is formed with a groove and does not need to be fitted into the groove when the member is fixed with the resin. Specifically, it is a case where a member is fixed by dropping a resin on a waveguide to be formed and placing the member on the dropped resin. At this time, the spread of the resin protruding from the region where the member is arranged is suppressed by the above means.
図3は、本実施形態に係る、誘電体多層膜フィルタを有するPLCの上面図である。
図3において、PLC31には、接着剤によりフィルタ32がPLC31に略垂直になるように固定されている。また、フィルタ32から所定の距離には、壇33が3個ずつ形成されている。さらに、PLC31の4隅にはそれぞれ、光学ベンチに適切にパッシブアライメント実装できるようにノッチ構造34を有している。
FIG. 3 is a top view of a PLC having a dielectric multilayer filter according to the present embodiment.
In FIG. 3, a
このように、壇33がフィルタ32に用いられた接着剤に対してダムとして機能し、接着剤がノッチ構造34に到達するのを抑制することができる。その結果として、PLC31の光学ベンチへのパッシブアライメント実装の位置合わせ精度が増し、歩留まりを向上することが可能となる。また、壇33の個数を多くすることによって、接着剤のノッチ構造34への流出をより抑制することが可能となる。
In this manner, the
図4(a)は、図3のB−B’線切断断面図であり、図4(b)〜(d)は、図3の壇33の代わりに溝や、壇と溝との組み合わせを用いた場合の、B−B’線切断断面図である。
4A is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 3, and FIGS. 4B to 4D show grooves and combinations of the stage and grooves instead of the
本実施形態では、図4(c)および(d)に示すように、壇と溝とを組み合わせるようにしても良い。図4(c)は、壇と溝との組み合わせをPLC31によって形成した形態を示す図であり、図4(d)は、壇と溝とを別の部材、すなわち、溝はPLC31にて形成し、壇はPLCとは別個の部材にて形成した形態を示す図である。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 4C and 4D, a platform and a groove may be combined. FIG. 4C is a diagram showing a form in which a combination of a platform and a groove is formed by the
また、本実施形態では、フィルタ挿入溝21(23)と溝22(壇24)と間に新たに窪みを設けるようにしても良い。図5(a)は、フィルタ挿入溝21と溝22との間に窪み25を形成した構成を示す図であり、図5(b)は、フィルタ挿入溝23と壇24との間に窪み25を形成した構成を示す図である。
Moreover, in this embodiment, you may make it provide a hollow newly between the filter insertion groove 21 (23) and the groove | channel 22 (bed 24). FIG. 5A is a diagram showing a configuration in which a
このように、溝22または壇24の端近傍から、フィルタ挿入溝に向かって窪み25を形成することによって、該窪みにも樹脂は流れ込み、接着剤等の樹脂の流出の抑制はさらに向上する。また、この窪み25の位置を制御することによって、溝22や壇24の長手方向の長さを制御することが可能となる。この制御は、特に、局所的に樹脂の流出を抑えたい場合等に有効である。
As described above, by forming the
なお、図5(a)において、溝22と窪み25とは別個の凹部であるが、溝22の一部と窪み25の一部とを連通することによって同一の凹部としても良い。溝22と窪み25とが別個である形態と、同一である形態との組み合わせであっても良い。また、図5(b)において、壇24と窪み25とは所定の距離離れて設けられているが、窪み25の壁の一面と、壇24の一面とがほぼ同一の面に含まれるように、壇24と窪み25とを設けるようにしても良い。壇24と窪み25とを所定の距離離れて設ける形態と、窪み25の壁の一面と、壇24の一面とがほぼ同一の面に含まれるような形態との組み合わせであっても良い。
In FIG. 5A, the
図6は、図3に示した誘電体多層膜フィルタを有するPLCに窪みを、壇が形成された領域の内側に形成した構成の上面図である。
図6において、壇33の端近傍からフィルタ32に向かって窪み35が形成されている。同図に示すように、窪み35を4つ設けることによって、PLC31の側壁や裏面へと接着剤が流出することを抑制することができる。また、窪み35に接着剤が流れ込むので、壇33にてせき止め切れない接着剤の量を低減することができる。よって、ノッチ構造34への接着剤の流出の抑制をさらに向上することができる。
FIG. 6 is a top view of a configuration in which a depression is formed in the PLC having the dielectric multilayer filter shown in FIG. 3 inside the region where the platform is formed.
In FIG. 6, a
本実施形態では、接着剤等の樹脂を望ましくない所に流出するのを軽減するために、複数の浅い溝を配置するようにしても良い。このとき、複数の溝は周期構造を有していることが望ましい。図7(a)は、本実施形態に係る、浅い溝を周期的に配置することによって樹脂の流出を軽減させる構成を示す図である。また、図7(b)は、図7(a)のC−C’線切断断面図であり、図7(c)は、図7(a)の浅い溝の周期構造72の形状をv字状にした場合の、C−C’線切断断面図である。
In the present embodiment, a plurality of shallow grooves may be arranged in order to reduce the flow of resin such as an adhesive to an undesired place. At this time, it is desirable that the plurality of grooves have a periodic structure. FIG. 7A is a diagram illustrating a configuration according to the present embodiment that reduces the outflow of resin by periodically arranging shallow grooves. 7B is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG. 7A, and FIG. 7C shows the shape of the
図7(a)において、フィルタ挿入溝71の長手方向両脇には、浅い溝の周期構造72が形成されている。浅い溝の周期構造72を構成する溝のそれぞれは、図7(b)に示すように、矩形状である。また、浅い溝の周期構造72のそれぞれの溝の深さは、用いられる樹脂(ここでは、接着剤)の接触角を大きくできる程度の深さに設定されている。このように設定された浅い溝の周期構造72に接着剤が流れ込むと、接着剤が望ましくない所へと(図7(a)では矢印方向P)流出するのを軽減することができる。
In FIG. 7A, shallow groove
なお、本実施形態では、浅い溝の周期構造72の断面構造は矩形状に限定されるものではなく、例えば、図7(c)に示すようなv字形状等、対象となる樹脂の接触角を大きくできるような形状であればいずれの形状であっても良い。
In the present embodiment, the cross-sectional structure of the
また、浅い溝の周期構造72の端に、窪みを新たに設けることも有用である。図8(a)は、本実施形態に係る、浅い溝の周期構造の端に窪みを設けた構成を示す図であり、図8(b)は、図8(a)の構成を適用したPLCの上面図であり、図8(c)は、図8(b)のD−D’線切断断面図である。
It is also useful to provide a new depression at the end of the shallow groove
図8(a)において、浅い溝の周期構造72の端には、窪み73が形成されている。
また、浅い溝の周期構造72を構成する溝の長手方向に略平行に、溝74が形成されている。
In FIG. 8A, a
A
このように、窪み73を形成することによって、フィルタ挿入溝71にフィルタを固定する際に用いた接着剤が浅い溝の周期構造72の各溝に流れ込み、その流れ込んだ接着剤は毛細管現象によって窪み73に流れ込むことになる。このとき、浅い溝の周期構造72を越えて矢印方向Pに流出してしまった接着剤については、窪み74に流れ込む。よって、望ましくない所への接着剤の流出をさらに軽減することができ、かつ、毛細管現象によって浅い溝の周期構造72に流れ込んだ接着剤は窪み73に流れ込むので、浅い溝の周期構造72上には接着剤はほとんど残らないようになる。よって、該構成を適用された光回路上にはほとんど接着剤が残らないようになるので、パッシブアライメント実装を行う場合には、残った接着剤を除去する工程を行わなくても、精度良くパッシブアライメント実装を行うことができる。
Thus, by forming the
また、上述のように、浅い溝の周期構造72、窪み73、溝74によって、望ましくない所への接着剤の流出が抑制されているので、各ノッチ構造75へと接着剤が広がるのが防止ないしは軽減されることになり、パッシブアライメント実装において、位置合わせ精度が向上し、歩留まりを上げることができる。
Further, as described above, since the flow of the adhesive to the undesired place is suppressed by the shallow groove
本実施形態では、浅い溝の周期構造72、窪み73、溝74を作製する際に、マイクロローディング効果を利用することによって、同一の工程で浅い溝の周期構造72、窪み73、溝74を作製することが可能となり、製造時間の短縮化、低コスト化を図ることが可能となる。
In the present embodiment, the shallow groove
なお、図8(a)〜(b)では、浅い溝の周期構造72を構成する各溝は、窪み73に対して所定の距離離れて設けられているが、上記溝の少なくとも1つを、窪み73に連結するようにしても良い。このとき、樹脂はフィルタ挿入溝71から矢印方向Pに向かって流れることを考慮すると、最もフィルタ挿入溝71側に形成されている溝は少なくとも窪み73に連結することが好ましい。すなわち、最もフィルタ鼠入溝71側の溝を含む、少なくとも1つ以上の溝を窪み73に連結することが好ましい。
In FIGS. 8A to 8B, each groove constituting the
本実施形態では、浅い溝の周期構造72から外への接着剤の流出を軽減するための手段として溝74に限らす、図9(a)〜(d)に示すように、壇76を用いても良い。図9(a)では、窪み73と壇76とは所定の距離離れて設けられているが、図9(d)に示すように、突起部78を有するコ状の壇77を、突起部78の窪み側の面が、窪み73の窪みを形成する壁の突起部78側の面とほぼ同一の面になるように設けても良い。このように配置することで、壇76に到達し、壇76のエッジを伝わった樹脂は、突起部78を介して窪み73へと落ち込む。よって、樹脂の流出をさらに抑制することが可能となる。なお、角79を90°以下の鋭角に設定することによって、突起部78へと伝わる樹脂の流出をさらに抑制することが可能となる。上述のコ状の壇77は、浅い溝の周期構造72や窪み73との組み合わせだけでなく、壇を単独に用いる場合にも有効である。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 9A to 9D, a
以下で、本実施形態に係る光回路構造を光学ベンチにパッシブアライメント実装することによって、トランシーバ等の光モジュールを作製することについて説明する。
図10は、本実施形態に係るパッシブアライメント実装に適合したPLCの構成図である。
図10において、PLC100は、Y字分岐した導波路コア102を埋め込んだクラッド101を備えている。クラッド101には、導波路コア102のY字分岐部を横切り、かつ導波路コア102を貫通するようにフィルタ挿入溝103が形成されている。このフィルタ挿入溝103にはフィルタ104が挿入されており、接着剤によって固定されている。また、フィルタ挿入溝103の長手方向両側には、所定の距離に壇105aおよび105bが形成されている。このとき所定の領域は、壇105aとフィルタ挿入溝103(フィルタ104)との間の領域、および段105bとフィルタ挿入溝103(フィルタ104)との間の領域となる。
Hereinafter, it will be described that an optical module such as a transceiver is manufactured by passively mounting the optical circuit structure according to the present embodiment on an optical bench.
FIG. 10 is a configuration diagram of a PLC suitable for passive alignment mounting according to the present embodiment.
In FIG. 10, the
また、PLC100の4隅近傍には、ノッチ構造106が形成されており、このノッチ構造106が光学ベンチに設けられたアライメント溝に嵌合することによって、パッシブアライメント実装は実施される。
Further,
図10では、壇105aおよび105bによって、上記所定の領域から外の領域へと接着剤が流出するのが抑制されているので、ノッチ構造106へと到達する接着剤の量を軽減することが可能となる。よって、PLC100と光学ベンチとのパッシブアライメント実装において、位置合わせ精度が向上し、歩留まりを上げることができる。
In FIG. 10, since the adhesive 105 is prevented from flowing out from the predetermined area to the outside area by the
また、本実施形態では、図11に示すように壇を設けるようにしても良い。図11では、クラッド101に対して、壇111およびノッチ構造112を残すようにエッチングを行うことによって、クラッド101から壇111およびノッチ構造112を形成している。
In the present embodiment, a platform may be provided as shown in FIG. In FIG. 11, the
なお、図10および11には、1つのフィルタ104を形成しているが、これに限定されない。すなわち、フィルタの個数や、搭載する部材は光回路の設計に応じて設定すればよい。このとき、光回路に固定する部材についてそれぞれ、壇や溝を設けて、所定の領域から接着剤の流出を抑制すればよいのである。
Although one
図12は、本実施形態に係る、PLCを光学ベンチにパッシブアライメント実装する様子を示す図である。
図12において、光学ベンチ120は、収容溝121および4つのアライメント溝122が形成されている。なお、図12において、光学ベンチ120には、収容溝121およびアライメント溝122のみを示しているが、受光素子など他の部材を備えていてもよい。収容溝121の幅は、PLC100のフィルタ104が形成されている面をひっくり返してPLC100を光学ベンチ120に実装する際、フィルタ104、壇105aおよび105bを全て収容するような幅に設定されている。PLC100の所定の領域(壇105aとフィルタ挿入溝103との間の領域、および段105bとフィルタ挿入溝103との間の領域)から外への領域へは接着剤の流出が抑制されており、このとき、上記所定の領域は実装時に光学ベンチ120の収容溝121に収容されるので、PLC100の余計な所に付着した接着剤による、実装への阻害を減少することができる。また、PLC100のノッチ構造106への接着剤の流出も抑制されているので、パッシブアライメント実装時の位置合わせ精度を増すことができ、歩留まりを向上することが可能となる。
FIG. 12 is a diagram illustrating a state in which the PLC is passively mounted on the optical bench according to the present embodiment.
In FIG. 12, the
なお、PLC100において壇115aおよび115bの代わりに、溝を用いる場合には、光学ベンチ120の収容溝121は、PLC100のフィルタ104を収容する大きさであれば良い。
In the case where grooves are used instead of the floors 115a and 115b in the
(第2の実施形態)
本実施形態は、光回路に形成された溝に樹脂(例えば、シリコーン等のアサーマル樹脂)を充填する場合に、該溝の近傍に固定された他の部材や、該部材を固定するために用いた接着剤へと上記樹脂が広がるのを軽減させる。
(Second Embodiment)
This embodiment is used to fix other members fixed in the vicinity of the groove and the member when the groove formed in the optical circuit is filled with resin (for example, athermal resin such as silicone). This reduces the spread of the resin to the adhesive.
図13は、本実施形態に係る、アサーマルAWGの一例を示す図であり、図13(a)は、本実施形態に係るアサーマルAWGの上面図であり、図13(b)は、図13(a)のF−F’線切断断面図であり、図13(c)は、図13(a)の溝136の代わりに壇を用いた場合の、F−F’線切断断面図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of an athermal AWG according to the present embodiment, FIG. 13A is a top view of the athermal AWG according to the present embodiment, and FIG. FIG. 13C is a cross-sectional view taken along line FF ′ of FIG. 13A, and FIG. 13C is a cross-sectional view taken along line FF ′ when a platform is used instead of the
図13(a)において、AWGは、アレイ導波路131を備えており、該アレイ導波路131は、複数の導波路コア132とクラッド133とを有している。クラッド133には、アレイ導波路131の長手方向に対して略垂直方向に、アサーマル溝134が導波路コア132を貫通するように形成されている。アサーマル溝134には、アサーマル樹脂としてのシリコーン135が充填されており、このシリコーン135の充填により、アレイ導波路1を構成する石英ガラスの有する温度依存性を補償している。
In FIG. 13A, the AWG includes an arrayed
アサーマル溝134の波長版挿入溝(後述)側には、アレイ導波路131の長手方向に対して略垂直方向に、樹脂広がり抑制溝としての浅い溝136が3つ形成されている。すなわち、浅い溝の周期構造を形成している。また、溝136に対して略垂直方向であって、アサーマル溝134側にアサーマル溝134を挟むように2つの窪み137が形成されている。なお、窪み137については、設けなくても良い。
On the wavelength plate insertion groove (described later) side of the
また、クラッド133には、アレイ導波路131の長手方向に対して略垂直方向に、波長板挿入溝138が導波路コア132を貫通するように形成されている。波長板挿入溝138には波長板139が嵌め込まれており、接着剤140によって固定されている。このとき、接着剤140は、波長板139から広がっている。
The clad 133 is formed with a wave
シリコーン135についても、接着剤140と同様に広がっているが、図13(a)および(b)に示されるように、アサーマル溝134に充填しきれずに広がってしまうシリコーン135は、溝136に流れ込むと、毛細管現象により、溝136の長手方向に急速に広がるため、溝136に垂直な方向、すなわち、波長版139側へのシリコーン135の流出を軽減することが可能となる。従って、シリコーンをアサーマル溝134に滴下してシリコーン135を形成した後に、ダイシングによって波長板挿入溝138を形成する場合であっても、ダイシング刃によるシリコーン135への機械的ダメージを回避できる。つまり、波長板139とアサーマル溝134とが近接した場合であっても、シリコーン135とダイシング刃との接触を防ぐことが可能となる。
The
すなわち、アサーマル溝134と波長板挿入溝138とを十分離す必要が無くなるので、装置の小型化を実現できる。また、光学特性に影響なく、樹脂(ここでは、シリコーン)の除去工程と、再塗布、ベーク工程を省くことが可能となり、製造時間の短縮化、低コスト化を図ることができる。
That is, since it is not necessary to sufficiently separate the
なお、本実施形態では、溝136の数は3つに限定されるものではなく、少なくとも1つ以上あればよい。
In the present embodiment, the number of
また、本実施形態では、シリコーンの流出を抑制するための手段として溝136に限定されるものではなく、図13(c)に示すように、壇141を設けても良いし、溝と壇との組み合わせを用いても良い。
Further, in the present embodiment, the means for suppressing the outflow of silicone is not limited to the
また、本実施形態では、溝136を光回路の端面まで形成しても良いし、形成しなくても良い。溝136を光回路の端面まで形成しない場合は、毛細管現象によって溝136の長手方向に広がるシリコーンが、光回路の側壁や裏面に漏れるのを防ぐないしは軽減することができるのでより好ましい形態である。
In this embodiment, the
本実施形態では、図19に示すように、溝136の端に、ダムとして機能する窪み191を形成しても良い。このように溝136の端に窪みを形成することによって、上記と同様に、毛細管現象によって溝136の長手方向に広がるシリコーンは窪みに流れ落ちることになり、それらシリコーンが光回路の側壁や裏面に漏れるのを防ぐないしは軽減することができる。また、図20に示すように、アサーマル溝を挟むように配置され、かつその一部に溝136が接続されている窪み201(図19の窪み137と窪み191とを連結した形態の溝)を設けるようにしても良い。
In the present embodiment, as shown in FIG. 19, a
なお、全ての溝と窪みを接続した場合には、窪みに溜まる樹脂の量が増えてきた場合に、全ての溝構造に樹脂が浸透してしまい、逆に樹脂の広がりを招く場合が見られるため、樹脂塗布領域に最も近い溝のうち1、2本のみを窪みに接続するように形成する事も有効な手段である。 In addition, when all the grooves and the depressions are connected, when the amount of the resin accumulated in the depressions increases, the resin penetrates all the groove structures, and conversely, the resin may be spread. For this reason, it is also effective to form only one or two of the grooves closest to the resin application region so as to be connected to the recess.
図14(a)は、本実施形態に係る、樹脂広がり抑制溝とダムとして機能する窪みとの接続の様子を示す図であり、図14(b)は、図14(a)のG−G’線切断断面図である。また、図14(c)は、本実施形態に係る、樹脂広がり抑制溝の各々溝に別個の窪みを接続する様子を示す図である。 Fig.14 (a) is a figure which shows the mode of the connection of the resin spreading | diffusion suppression groove | channel and the hollow which functions as a dam based on this embodiment, FIG.14 (b) is GG of Fig.14 (a). FIG. Moreover, FIG.14 (c) is a figure which shows a mode that a separate hollow is connected to each groove | channel of the resin spreading | diffusion suppression groove | channel based on this embodiment.
図14(a)において、樹脂広がり抑制溝142の端には、窪み143が形成されている。このような構成において、樹脂広がり抑制溝142を広がってきた樹脂144は、窪み143に流れ込むことになるが、図14(b)に示すように、樹脂広がり抑制溝142と窪み143との接続部に急峻な段差がある場合において、樹脂144の粘性や表面張力が高い場合は、図14(b)に示すように、窪み143に樹脂144が有効に広がらない場合がある。
In FIG. 14A, a
なお、図14(a)では、1つの窪みに対して、全ての溝が連結されている構成を示しているが、これに限定されない。すなわち、図14(c)に示すように、樹脂広がり抑制溝142の各々に、窪み155a、155b、155cをそれぞれ接続するようにしてもよい。
In addition, although Fig.14 (a) has shown the structure by which all the grooves are connected with respect to one hollow, it is not limited to this. That is, as shown in FIG. 14C, the
そこで、図15(a)および(b)に示すように、樹脂広がり抑制溝151と窪み153との接続部の段差が急峻でなくなるように、該接続部近傍にテーパ状であるスロープ部152を設け、かつ該スロープ152を窪み153に近づくにつれてテーパ部が広がるようにしても良い。このように、スロープ部152を設けることによって、図15(b)に示すように、樹脂154を有効に窪み153に流し込むことができる。なお、本実施形態では、スロープ部152は、テーパ状であるが、テーパ状でなくても良い。
Therefore, as shown in FIGS. 15A and 15B, a
なお、図15(a)では、1つの窪みに対して、全ての溝が連結されている構成を示しているが、これに限定されない。すなわち、図15(c)に示すように、スロープ部152の各々に、窪み156a、156b、156cをそれぞれ接続するようにしてもよい。
In addition, although Fig.15 (a) has shown the structure by which all the grooves are connected with respect to one hollow, it is not limited to this. That is, as shown in FIG. 15C, the
また、図16に示すように、アサーマル溝を挟む2組のそれぞれの樹脂広がり抑制溝の一方端に窪みを接続し、上記2組の樹脂広がり抑制溝の他方端同士を、溝にて連結する構成も有効である。 Further, as shown in FIG. 16, a recess is connected to one end of each of the two sets of resin spread suppressing grooves sandwiching the athermal groove, and the other ends of the two sets of resin spread suppressing grooves are connected by the groove. The configuration is also effective.
図16において、アサーマル溝161の三方を囲むように、樹脂広がり抑制溝162が形成されている。また、樹脂広がり抑制溝162の両端には、スロープ部163が形成されており、スロープ部163のテーパ部の最も広くなっている部分は、窪み164に接続されている。このような構成により、シリコーン165の広がりを局所に抑えることが可能となる。
In FIG. 16, a resin spreading
なお、図16(a)では、1つの窪みに対して、全ての溝が連結されている構成を示しているが、これに限定されない。すなわち、図16(b)に示すように、スロープ部162の各々に、窪み166a〜166fをそれぞれ接続するようにしてもよい。
In addition, although Fig.16 (a) has shown the structure by which all the grooves are connected with respect to one hollow, it is not limited to this. That is, as shown in FIG. 16B, the
本実施形態では、1つの窪みに1つの溝を連結する形態と、1つの窪みに複数の溝を連結する形態との組み合わせであっても良い。 In the present embodiment, a combination of a form in which one groove is connected to one recess and a form in which a plurality of grooves are connected to one recess may be used.
以上の説明においては、光回路の一例として、アサーマルAWGを取り上げたが、本技術は波長フィルタや分散補償器などのPLCにより形成される光集積回路に対しても、樹脂広がりを抑える事ができ有効である。 In the above description, an athermal AWG is taken up as an example of an optical circuit. However, this technology can also suppress resin spread even for an optical integrated circuit formed by a PLC such as a wavelength filter or a dispersion compensator. It is valid.
(第3の実施形態)
本実施形態では、第1および第2の実施形態で説明した、光回路を製造する方法の一例について説明する。
本実施形態において、光回路に溝や窪みを形成する手段として様々な手段があるが、エッチングやダイシングにより、光回路に溝や窪み等の凹部を形成することができる。エッチングによって光回路に複数の凹部を形成する場合、マイクロローディング効果を利用することが有効である。
(Third embodiment)
In this embodiment, an example of a method for manufacturing an optical circuit described in the first and second embodiments will be described.
In this embodiment, there are various means as means for forming grooves and depressions in the optical circuit, but recesses such as grooves and depressions can be formed in the optical circuit by etching and dicing. When a plurality of recesses are formed in the optical circuit by etching, it is effective to use the microloading effect.
図17は、本実施形態に係る、フィルタ挿入溝および浅い周期の溝構造を有する光回路構造を作製する方法を示す図である。
まず、フィルタを形成すべき、導波路コア171を有するPLC170を用意する(図17(a))。次いで、PLC170上にフォトレジストをスピンコート等により塗布して、フォトレジスト膜172を形成する(図17(b))。次いで、PLC170をホットプレート等に乗せて所定の時間ベイクした後、室温まで冷却する。次いで、フォトマスク上のパターンをフォトレジスト膜172に転写し、フォトレジスト膜172上のパターン以外のフォトレジストを除去することによって、フォトレジスト膜172上にフィルタ挿入用エッチングマスクパターン173および浅い溝の周期構造用エッチングマスクパターン174を形成する(図17(c))。このとき、フォトマスクのパターンを制御することによって、浅い溝の周期構造用エッチングマスクパターン174は、フィルタ挿入用エッチングマスクパターン173の幅よりも狭く形成されている。
FIG. 17 is a diagram showing a method for producing an optical circuit structure having a filter insertion groove and a shallow-period groove structure according to the present embodiment.
First, a
次に、ドライエッチングやウェットエッチングにより、PLC170をエッチングし、PLC170上に残ったフォトレジスト膜172を除去することにより、フィルタ挿入溝175および浅い溝の周期構造176を有するPLCが得られる(図17(d))。
Next, the
このように、マイクロローディング効果を利用することにより、一度のエッチングによって異なる深さの溝、すなわち、フィルタ挿入溝175および浅い溝の周期構造176を形成することができるので、製造時間の短縮化、低コスト化を図ることができ、製造上の負荷を軽減することができる。
As described above, by utilizing the microloading effect, grooves having different depths by one etching, that is, the
このとき、浅い溝の周期構造用エッチングマスクパターン174とフィルタ挿入用エッチングマスクパターン173との幅は、フィルタ挿入溝175が導波路コア171を貫通しても、浅い溝の周期構造176の各溝は、導波路コア171付近まで達さないように設定されている。
At this time, the width of the shallow groove periodic structure
溝形成時には、溝領域の樹脂に対する接触角を他の領域に比べて小さくする事が有効である。接触角を変えるには溝部分を除いた領域にレジスト等が存在する状態で、酸素プラズマなどを照射すれば良い。 At the time of groove formation, it is effective to reduce the contact angle of the groove region with the resin compared to other regions. In order to change the contact angle, oxygen plasma or the like may be irradiated in a state where a resist or the like exists in a region excluding the groove portion.
図17では、フィルタ挿入溝175および浅い溝の周期構造176を一括して形成しているが、フィルタ挿入溝175を形成した後に、別プロセスにて、浅い溝の周期構造176を、溝の深さが光学特性に影響を及ぼさない深さでエッチングによって形成しても良い。
In FIG. 17, the
また、ダイシングによって光回路に複数の凹部を形成する場合は、樹脂の流出を抑制する凹部を形成する場合は、凹部の深さが光学特性に影響を及ぼさない範囲で凹部を形成するようにダイシングを行う必要がある。この光学特性に影響を及ぼさない範囲を超えた深さで凹部を形成すると、光回路の損失や位相誤差等により素子特性が劣化し、歩留まりが低下する。具体的には、ダイシングにより形成する深さは、光回路のクラッド厚の1/3以下であることが好ましい。 Also, when forming multiple recesses in the optical circuit by dicing, when forming recesses that suppress the outflow of resin, dicing so that the depth of the recesses does not affect the optical characteristics. Need to do. If the recess is formed at a depth exceeding the range that does not affect the optical characteristics, the element characteristics deteriorate due to the loss of the optical circuit, the phase error, etc., and the yield decreases. Specifically, the depth formed by dicing is preferably 1/3 or less of the cladding thickness of the optical circuit.
樹脂の流出を軽減するための手段として、クラッド上部に凸形状を形成する場合には、感光性を有するポリマーを塗布し、露光および現像ならびに必要に応じて熱などによる硬化処理を行い形成する方法が最も簡単な方法である。より高精度にパターンを作るには、クラッド層もしくはポリマー層をパターン化したレジストや金属膜などを用いてドライエッチング加工して作製を行う。ここで用いるポリマーとしては溶剤に対して撥水性のあるフッ素系の樹脂を用いる事が有効である。 As a means for reducing the outflow of resin, when forming a convex shape on the upper part of the clad, a method of applying a photosensitive polymer and performing exposure and development and, if necessary, a curing treatment with heat, etc. Is the easiest way. In order to form a pattern with higher accuracy, the pattern is produced by dry etching using a resist or metal film patterned with a clad layer or polymer layer. As the polymer used here, it is effective to use a fluorine resin having water repellency with respect to the solvent.
(第4の実施形態)
図18は、本実施形態に係る、非対称マッハツェンダー型干渉計を3段設けたラティス型光回路を示す図である。
(Fourth embodiment)
FIG. 18 is a view showing a lattice type optical circuit provided with three stages of asymmetric Mach-Zehnder interferometers according to the present embodiment.
ラティス型光回路181において、光結合器183の入力ポートには入力導波路182が接続されており、出力ポートにはそれぞれ、アーム導波路184の一方端とアーム導波路185の一方端とが接続されている。アーム導波路184の他方端とアーム導波路185の他方端とはそれぞれ、光結合器186の入力ポートに接続されており、光結合器186の出力ポートにはそれぞれ、アーム導波路187の一方端とアーム導波路188の一方端とが接続されている。アーム導波路187の他方端とアーム導波路188の他方端とはそれぞれ、光結合器189の入力ポートに接続されており、光結合器189の出力ポートのそれぞれには、アーム導波路190の一方端とアーム導波路191の一方端とが接続されている。アーム導波路190の他方端とアーム導波路191の他方端とはそれぞれ、光結合器192の入力ポートに接続されており、光結合器192の出力ポートにはそれぞれ、出力導波路193が接続されている。上記各部材の接続は、それぞれ光学的な接続である。
In the lattice type
なお、アーム導波路184とアーム導波路185とは、所定の行路差を有するように、アーム導波路185の長さがアーム導波路184の長さよりも長く設定されている。同様に、所定の行路差を有するように、アーム導波路187とアーム導波路188の長さ、およびアーム導波路190とアーム導波路192の長さは設定されている。
The
図18から分かるように、ラティス型光回路181は、非対称型マッハツェンダー型干渉計を3段に連結した構成である。
As can be seen from FIG. 18, the lattice type
このような構成のラティス型光回路181において、第1のアーム導波路対(アーム導波路184、185)のいずれか一方にアサーマル溝を形成し、アサーマル樹脂を充填する場合、所定の領域から外の領域への樹脂(ここでは、アサーマル樹脂)の流出を抑制させる手段として、アサーマル溝の近傍に凹部や凸部を設けることが有効である。このように、凹部や凸部を設けることによって、アサーマル溝近傍に配置された電極等の他の部材へのアサーマル樹脂の流出を抑制することが可能となる。
In the lattice-type
第2のアーム導波路対(アーム導波路187、188)のいずれか一方や第3のアーム導波路対(アーム導波路190、191)のいずれか一方にアサーマル溝を形成する場合は、同様に、所定の領域から外の領域への樹脂(ここでは、アサーマル樹脂)の流出を抑制させる手段として、アサーマル溝の近傍に凹部や凸部を設ければよい。
Similarly, when an athermal groove is formed in either one of the second arm waveguide pair (
なお、本実施形態では、ラティス型光回路として、3段の非対称マッハツェンダー型干渉計を設けた構成であるが、その数に限定されるものではなく、非対称マッハツェンダー型光干渉計をN段(N≧2)設けるようにしても良い。また、N=1の場合、すなわち、非対称マッハツェンダー型干渉計を1段設けた場合でも、アーム導波路対の一方にアサーマル溝を形成する場合は、所定の領域から外の領域への樹脂(ここでは、アサーマル樹脂)の流出を抑制させる手段として、アサーマル溝の近傍に凹部や凸部を設けることができる。 In this embodiment, the lattice type optical circuit has a configuration in which three stages of asymmetric Mach-Zehnder interferometers are provided. However, the number of the asymmetric Mach-Zehnder type optical interferometers is not limited to the number. (N ≧ 2) may be provided. In addition, when N = 1, that is, when an asymmetric Mach-Zehnder interferometer is provided in one stage, when an athermal groove is formed in one of the arm waveguide pairs, a resin (from a predetermined region to an outer region) Here, as a means for suppressing the outflow of the athermal resin), a concave portion or a convex portion can be provided in the vicinity of the athermal groove.
上述のように、本発明の一実施形態で重要なことは、光回路上で、樹脂が供給される領域からはみ出たり、流出した樹脂を、望ましくない領域へと流出するのを抑制することである。従って、光回路の構成は、本質ではなくいずれであっても良い。また、上述では、樹脂が供給される領域として、フィルタ挿入溝やアサーマル溝など凹部について説明したが、これに限定されない。 As described above, what is important in one embodiment of the present invention is to prevent the resin from flowing out from the region where the resin is supplied or flowing out to an undesired region on the optical circuit. is there. Therefore, the configuration of the optical circuit is not essential and may be any. In the above description, the concave portion such as the filter insertion groove and the athermal groove has been described as the region where the resin is supplied. However, the present invention is not limited to this.
例えば、樹脂を半導体レーザ(LD)や電極等の他の部材の保護膜として用いる場合は、保護膜としての樹脂を対象となる部材に対して上から覆うように滴下することがある。このとき滴下された樹脂は、保護膜として部材を覆うが、該部材から周囲の領域に広がる場合がある。よって、保護膜が形成される部材が、樹脂が供給される領域となる。このような保護膜を形成するものとしては、LDや電極等の部材に限らず、光機能性ポリマー等の場合もある。 For example, when a resin is used as a protective film for another member such as a semiconductor laser (LD) or an electrode, the resin as the protective film may be dropped so as to cover the target member from above. The dropped resin covers the member as a protective film, but may spread from the member to the surrounding area. Therefore, the member on which the protective film is formed becomes a region where the resin is supplied. Such a protective film is not limited to a member such as an LD or an electrode, but may be a photofunctional polymer or the like.
光回路上に接着剤等の樹脂を形成し、該樹脂の上に部材を配置して該部材の接着を行う場合は、樹脂が供給される領域は、上記樹脂が形成される領域となる。 When a resin such as an adhesive is formed on the optical circuit and a member is disposed on the resin to bond the member, the region where the resin is supplied is a region where the resin is formed.
なお、本発明の一実施形態に係る、樹脂が供給される領域に供給される樹脂は、接着剤、アサーマル樹脂、VOAやAWGのクロストークを低減させるため等に用いる遮光剤を含む樹脂、光機能性ポリマー等が含まれる。この光機能性ポリマーには、ガスセンサや光センサとして機能するもの、電気光学効果を有し、変調機能を実現するもの等が含まれる。 The resin supplied to the region to which the resin is supplied according to an embodiment of the present invention is an adhesive, an athermal resin, a resin containing a light shielding agent used for reducing crosstalk of VOA and AWG, and the like. Functional polymers and the like are included. Examples of the optical functional polymer include those that function as a gas sensor and an optical sensor, and those that have an electro-optic effect and realize a modulation function.
21、23、71、103 フィルタ挿入溝
22、136、142、151、162 溝
24、33、76、105a、105b、111、141 壇
25、35、73、74、137、143、153、164 窪み
31、100 PLC
32、104 誘電体多層膜フィルタ
34、75、106、112 ノッチ構造
72 浅い溝の周期構造
77 コ状の壇
78 突起部
101、133 クラッド
102、132 導波路コア
120 光学ベンチ
121 収容溝
122 アライメント溝
131 アレイ導波路
134、161 アサーマル溝
135、165 シリコーン
138 波長板挿入溝
139 波長板
140 接着剤
144、154 樹脂
152、163 スロープ部
21, 23, 71, 103
32, 104
Claims (6)
樹脂を充填するために前記クラッドに設けられた樹脂充填溝と、
前記樹脂充填溝から所定の距離だけ離れて配置された抑制手段であって、前記樹脂充填溝に前記樹脂が供給されたときに、前記樹脂充填溝と前記抑制手段との間の領域から前記樹脂が流出するのを抑制する抑制手段と
を備え、
前記抑制手段は、前記樹脂充填溝と平行に配置された凹部または凸部である第1の抑制手段と、前記第1の抑制手段の端部近傍から前記樹脂充填溝に向かって設けられた凹部である第2の抑制手段とを備え、
前記第1の抑制手段が前記凹部である場合に、前記凹部は前記コアに達しないように前記クラッドに形成されていることを特徴とする光回路構造。 A waveguide having a cladding and a core;
A resin filling groove provided in the cladding for filling the resin ;
The restraining means disposed at a predetermined distance from the resin filling groove, and when the resin is supplied to the resin filling groove, the resin from the region between the resin filling groove and the restraining means. There example Bei and suppression means for suppressing flowing out,
The restraining means includes a first restraining means that is a recess or a protrusion disposed in parallel with the resin filling groove, and a recess provided toward the resin filling groove from the vicinity of the end of the first restraining means. A second restraining means,
The optical circuit structure according to claim 1, wherein when the first suppressing means is the recess, the recess is formed in the clad so as not to reach the core .
光学ベンチと
を備え、
前記光回路構造は、複数のノッチ構造を有し、
前記光学ベンチは、前記複数のノッチ構造にそれぞれ嵌合する、複数の凹部を有し、
前記複数のノッチ構造と前記複数の凹部とを嵌合することにより、前記光回路構造が前記光学ベンチにパッシブアライメント実装されたことを特徴とする光モジュール。 An optical circuit structure according to any one of claims 1 to 5 ,
With an optical bench,
The optical circuit structure has a plurality of notch structures,
The optical bench has a plurality of recesses that respectively fit into the plurality of notch structures,
An optical module, wherein the optical circuit structure is passively mounted on the optical bench by fitting the plurality of notch structures and the plurality of recesses.
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