JP4934565B2 - Optical module - Google Patents
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Description
本発明は、導波路をそれぞれ有する2つ以上の導波路デバイスの導波路を結合した光モジュールに関する。 The present invention relates to an optical module in which waveguides of two or more waveguide devices each having a waveguide are coupled.
光通信ネットワークの普及や進展に伴って、光通信システムで使用される光部品の高機能化が進んでいる。光部品には、信号光を発光または受光するような光能動部品、信号光を分岐/結合、または分波/合波したりする光受動部品、信号光の伝送線路となる光ファイバなどがあり、それぞれの光部品に対して高機能化や低コスト化のニーズが高まっている。このうち、光能動部品に関しては、半導体レーザや半導体フォトダイオードといった半導体材料をベースとしたデバイスが中心であり、その技術開発が進められている。半導体材料をベースとした光能動部品は光増幅機能や高速動作、コンパクトな集積が可能であるという特徴を有している。一方、光受動部品に関しては、シリカ系材料(SiO2)をベースとした光導波路(PLC導波路)を有する平面光波回路(PLC;Planar Lightwave Circuit)が製品化されている。 Along with the spread and progress of optical communication networks, higher performance of optical components used in optical communication systems is progressing. Optical components include optical active components that emit or receive signal light, optical passive components that branch / couple or demultiplex / multiplex signal light, and optical fibers that serve as signal light transmission lines. There is a growing need for higher functionality and lower costs for each optical component. Among these, with respect to the optical active component, a device based on a semiconductor material such as a semiconductor laser or a semiconductor photodiode is mainly used, and technological development is being advanced. An optical active component based on a semiconductor material is characterized by an optical amplification function, high-speed operation, and compact integration. On the other hand, for optical passive components, planar lightwave circuits (PLCs) having optical waveguides (PLC waveguides) based on silica-based materials (SiO 2 ) have been commercialized.
光能動部品、光受動部品とも、これまではそれぞれの部品単体の性能向上がなされていたが、光通信システムの進展によるニーズの高度化により、両者の長所を合わせ持つような高機能光部品への要求が高まっている。そこで、半導体レーザダイオード等の半導体能動素子とPLCとを組み合わせた光モジュール(ハイブリッド光集積デバイス)の開発が行われている。 Up to now, the performance of each individual component has been improved for both optical active components and optical passive components. However, with the advancement of needs due to the advancement of optical communication systems, high-performance optical components that have the advantages of both have been developed. The demand is growing. Therefore, development of an optical module (hybrid optical integrated device) in which a semiconductor active element such as a semiconductor laser diode and a PLC are combined has been performed.
例えば、非特許文献1に開示された従来技術では、PLC上のアレイ導波路回折格子(AWG)と半導体光増幅器(SOA)とをハイブリッド集積することにより光波長セレクタを実現している。ここでは、SOAをゲートスイッチとして用いており、SOAの入力導波路、出力導波路は半導体基板の別々の端面に接しており、それぞれの端面でPLC基板と接してPLC基板上の光導波路と結合している。
ところで、従来、Si基板上に形成されたPLC導波路同士、またはSi基板上に形成されたPLC導波路とサブキャリア(例えば、Siサブキャリア)上に実装された半導体導波路とを結合する場合、接着する2つの導波路デバイスの基板と導波路の上下関係は同じであった。例えば、図9に示すようにシリコン(Si)基板100と、Si基板100上に形成されたPLC導波路(SiO2PLC導波路)101とをそれぞれ有する2つの導波路デバイス102,103の導波路同士を結合して光モジュールを作製する場合、両導波路デバイス102,103ともSi基板100が下、PLC導波路101が上となっていた。このような場合、Si基板100は厚さが1mm程度であるのに対して、PLC導波路101間の間隙は数μmレベルと狭くなっている。このため、UV光(紫外線)を両導波路デバイス102,103のSi基板100間に注入したUV硬化接着剤(UV硬化樹脂)104に照射した場合、UV光はSi基板100に阻まれて狭い間隙に注入されたUV硬化接着剤104全体に十分に届かず、UV硬化接着剤104全体が十分に硬化しない問題があった。
By the way, conventionally, the PLC waveguides formed on the Si substrate or the PLC waveguide formed on the Si substrate and the semiconductor waveguide mounted on the subcarrier (for example, Si subcarrier) are coupled. The vertical relationship between the substrate and the waveguide of the two waveguide devices to be bonded was the same. For example, as shown in FIG. 9, waveguides of two
本発明は、このような従来の問題点に鑑みて為されたもので、その目的は、UV硬化接着剤を用いて2つの導波路デバイスを高い強度で接合可能にした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 conventional problems, and an object of the present invention is to provide an optical module capable of bonding two waveguide devices with high strength using a UV curable adhesive. It is in.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明に係る光モジュールは、導波路をそれぞれ有する2つ以上の導波路デバイスの導波路を結合した光モジュールであって、導波路同士が結合される2つの導波路デバイスの少なくとも一方の基板上或いは導波路上面に接着固定された紫外線に対して透明なガラス製の上板を備え、前記2つの導波路デバイスの少なくとも一方を、基板と導波路の上下関係を逆さにした状態で、前記上板の端面と、前記2つの導波路デバイスの他方の基板の端面とがUV硬化接着剤で接着されていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, an optical module according to the invention described in claim 1 is an optical module in which the waveguides of two or more waveguide devices each having a waveguide are coupled, and the waveguides are coupled to each other. A glass upper plate transparent to ultraviolet light, which is bonded and fixed to at least one of the two waveguide devices or the upper surface of the waveguide, and at least one of the two waveguide devices is guided to the substrate. The end face of the upper plate and the end face of the other substrate of the two waveguide devices are bonded with a UV curable adhesive in a state where the vertical relationship of the waveguide is inverted.
この構成によれば、2つの導波路デバイスを、各導波路デバイスの導波路が結合するようにUV硬化接着剤を使用して一体化するとき、2つの導波路デバイスの一方を、基板と導波路の上下関係を逆さにした状態で、上板の端面と2つの導波路デバイスの他方の基板の端面との間に注入したUV硬化接着剤に、紫外線に対して透明なガラス製の上板を通してUV光を照射する。これにより、UV光が紫外線に対して透明なガラス製の上板を透過してUV硬化接着剤に到達するので、狭い間隙にあるUV硬化接着剤全体にUV光を十分に到達させることができ、UV硬化接着剤全体を十分に硬化させることができる。従って、UV硬化接着剤を用いて2つの導波路デバイスが高い強度で接合された光モジュールを実現することができる。 According to this configuration, when two waveguide devices are integrated using a UV curable adhesive so that the waveguides of each waveguide device are coupled, one of the two waveguide devices is guided with the substrate. A glass upper plate transparent to ultraviolet rays in a UV curable adhesive injected between the end surface of the upper plate and the end surface of the other substrate of the two waveguide devices with the vertical relationship of the waveguides reversed. UV light is radiated through. As a result, the UV light passes through the glass upper plate transparent to the ultraviolet rays and reaches the UV curable adhesive, so that the UV light can sufficiently reach the entire UV curable adhesive in the narrow gap. The entire UV curable adhesive can be cured sufficiently. Therefore, it is possible to realize an optical module in which two waveguide devices are bonded with high strength using a UV curable adhesive.
請求項2に記載の発明に係る光モジュールは、前記2つの導波路デバイスの一方は、前記基板としてのシリコン(Si)基板と、該Si基板上に形成されたPLC導波路とを有し、前記2つの導波路デバイスの他方は、前記基板としてのサブキャリアと、該サブキャリア上に実装され、半導体導波路を有する半導体導波路チップとを有し、前記一方の導波路デバイスの前記PLC導波路上面に、前記ガラス製の上板が接着固定されており、前記一方の導波路デバイスを、前記Si基板と前記PLC導波路の上下関係を逆さにした状態で、前記上板の端面と、前記他方の導波路デバイスの前記サブキャリアの端面とがUV硬化接着剤で接着されていることを特徴とする。 The optical module according to the invention of claim 2 has one of the two waveguide devices having a silicon (Si) substrate as the substrate and a PLC waveguide formed on the Si substrate, The other of the two waveguide devices has a subcarrier as the substrate and a semiconductor waveguide chip mounted on the subcarrier and having a semiconductor waveguide, and the PLC waveguide of the one waveguide device. The upper plate made of glass is bonded and fixed to the upper surface of the waveguide, and the one waveguide device is in an upside-down relationship between the Si substrate and the PLC waveguide, and the end surface of the upper plate; An end surface of the subcarrier of the other waveguide device is bonded with a UV curable adhesive.
この構成によれば、2つの導波路デバイスを、各導波路デバイスの導波路が結合するようにUV硬化接着剤を使用して一体化するとき、一方の導波路デバイスを、Si基板とPLC導波路の上下関係を逆さにした状態で、上板の端面と他方の導波路デバイスのサブキャリアの端面との間に注入したUV硬化接着剤に、紫外線に対して透明なガラス製の上板を通してUV光を照射する。これにより、UV光が紫外線に対して透明なガラス製の上板を透過してUV硬化接着剤に到達するので、狭い間隙にあるUV硬化接着剤全体にUV光を十分に到達させることができ、UV硬化接着剤全体を十分に硬化させることができる。従って、UV硬化接着剤を用いて、異種の導波路を有する2つの導波路デバイスが高い強度で接合された光モジュールを実現することができる。 According to this configuration, when two waveguide devices are integrated using a UV curable adhesive so that the waveguides of each waveguide device are coupled, one waveguide device is connected to the Si substrate and the PLC conductor. Through the upper plate made of glass transparent to ultraviolet rays, the UV curing adhesive injected between the end surface of the upper plate and the end surface of the sub-carrier of the other waveguide device with the vertical relationship of the waveguide inverted. Irradiate with UV light. As a result, the UV light passes through the glass upper plate transparent to the ultraviolet rays and reaches the UV curable adhesive, so that the UV light can sufficiently reach the entire UV curable adhesive in the narrow gap. The entire UV curable adhesive can be cured sufficiently. Accordingly, it is possible to realize an optical module in which two waveguide devices having different types of waveguides are bonded with high strength using a UV curable adhesive.
請求項3に記載の発明に係る光モジュールは、前記他方の導波路デバイスの前記サブキャリア上に、紫外線に対して透明なガラス製の上板が接着固定されており、前記PLC導波路上面に接着固定された前記上板の端面と、前記他方の導波路デバイスの前記サブキャリアの端面とがUV硬化接着剤で接着されていると共に、前記サブキャリア上に接着固定された前記上板の端面と、前記一方の導波路デバイスの前記Si基板の端面とがUV硬化接着剤で接着されていることを特徴とする。 In the optical module according to the third aspect of the present invention, an upper plate made of glass transparent to ultraviolet light is bonded and fixed on the subcarrier of the other waveguide device, and the upper surface of the PLC waveguide is fixed. The end surface of the upper plate that is bonded and fixed to the end surface of the subcarrier of the other waveguide device is bonded with a UV curable adhesive, and the end surface of the upper plate that is bonded and fixed to the subcarrier. And an end face of the Si substrate of the one waveguide device are bonded with a UV curing adhesive.
この構成によれば、PLC導波路上面にある紫外線に対して透明なガラス製の上板の端面と他方の導波路デバイスのサブキャリアの端面との間に注入したUV硬化接着剤に、その上板を通してUV光を照射すると共に、サブキャリア上にある紫外線に対して透明なガラス製の上板の端面と一方の導波路デバイスのSi基板の端面との間に注入したUV硬化接着剤に、その上板を通してUV光を照射する。これにより、UV光がPLC導波路上面にある紫外線に対して透明なガラス製の上板とサブキャリア上にある紫外線に対して透明なガラス製の上板をそれぞれ透過してUV硬化接着剤に到達するので、狭い間隙にあるUV硬化接着剤全体にUV光を十分に到達させることができ、UV硬化接着剤全体を十分に硬化させることができる。従って、異種の導波路を有する2つの導波路デバイスがより高い強度で接合された光モジュールを実現することができる。 According to this configuration, the UV curing adhesive injected between the end face of the glass upper plate transparent to the ultraviolet ray on the upper surface of the PLC waveguide and the end face of the subcarrier of the other waveguide device is further UV light is irradiated through the plate, and UV curing adhesive injected between the end surface of the upper plate made of glass transparent to ultraviolet rays on the subcarrier and the end surface of the Si substrate of one waveguide device, UV light is irradiated through the upper plate. As a result, UV light passes through the glass upper plate transparent to the ultraviolet rays on the upper surface of the PLC waveguide and the glass upper plate transparent to the ultraviolet rays on the subcarrier, respectively, and becomes UV curing adhesive. Therefore, the UV light can sufficiently reach the entire UV curing adhesive in the narrow gap, and the entire UV curing adhesive can be sufficiently cured. Therefore, it is possible to realize an optical module in which two waveguide devices having different types of waveguides are bonded with higher strength.
請求項4に記載の発明に係る光モジュールは、前記2つの導波路デバイスは、前記基板としてのシリコン(Si)基板と、該Si基板上に形成された平面光波回路であるPLC導波路とをそれぞれ有し、前記一方の導波路デバイスの前記PLC導波路上面に、前記紫外線に対して透明なガラス製の上板が接着固定されており、前記一方の導波路デバイスを、前記Si基板と前記PLC導波路の上下関係を逆さにした状態で、前記上板の端面と、前記他方の導波路デバイスの前記Si基板の端面とがUV硬化接着剤で接着されていることを特徴とする。 According to an optical module of the present invention, the two waveguide devices include a silicon (Si) substrate as the substrate and a PLC waveguide that is a planar lightwave circuit formed on the Si substrate. An upper plate made of glass transparent to ultraviolet rays is bonded and fixed to the upper surface of the PLC waveguide of the one waveguide device, and the one waveguide device is connected to the Si substrate and the An end face of the upper plate and an end face of the Si substrate of the other waveguide device are bonded with a UV curing adhesive in a state where the vertical relationship of the PLC waveguide is inverted.
この構成によれば、2つの導波路デバイスを、各導波路デバイスの導波路が結合するようにUV硬化接着剤を使用して一体化するとき、一方の導波路デバイスを、Si基板とPLC導波路の上下関係を逆さにした状態で、上板の端面と他方の導波路デバイスのSi基板の端面との間に注入したUV硬化接着剤に、紫外線に対して透明なガラス製の上板を通してUV光を照射する。これにより、UV光が紫外線に対して透明なガラス製の上板を透過してUV硬化接着剤に到達するので、狭い間隙にあるUV硬化接着剤全体にUV光を十分に到達させることができ、UV硬化接着剤全体を十分に硬化させることができる。従って、UV硬化接着剤を用いて、同種の導波路(PLC導波路)を有する2つの導波路デバイスが高い強度で接合された光モジュールを実現することができる。 According to this configuration, when two waveguide devices are integrated using a UV curable adhesive so that the waveguides of each waveguide device are coupled, one waveguide device is connected to the Si substrate and the PLC conductor. Through a glass top plate transparent to ultraviolet rays, the UV curing adhesive injected between the end surface of the upper plate and the end surface of the Si substrate of the other waveguide device with the vertical relationship of the waveguide inverted. Irradiate with UV light. As a result, the UV light passes through the glass upper plate transparent to the ultraviolet rays and reaches the UV curable adhesive, so that the UV light can sufficiently reach the entire UV curable adhesive in the narrow gap. The entire UV curable adhesive can be cured sufficiently. Therefore, it is possible to realize an optical module in which two waveguide devices having the same kind of waveguide (PLC waveguide) are bonded with high strength using a UV curable adhesive.
請求項5に記載の発明に係る光モジュールは、前記他方の導波路デバイスの前記PLC導波路上面に、前記紫外線に対して透明なガラス製の上板が接着固定されており、前記一方の導波路デバイスの前記PLC導波路上面に接着固定された前記上板の端面と、前記他方の導波路デバイスの前記Si基板の端面とがUV硬化接着剤で接着されていると共に、前記他方の導波路デバイスの前記PLC導波路上面に接着固定された前記上板の端面と、前記一方の導波路デバイスの前記Si基板の端面とがUV硬化接着剤で接着されていることを特徴とする。 In the optical module according to the fifth aspect of the present invention, a glass upper plate transparent to the ultraviolet light is bonded and fixed to the upper surface of the PLC waveguide of the other waveguide device. An end face of the upper plate bonded and fixed to the upper surface of the PLC waveguide of the waveguide device and an end face of the Si substrate of the other waveguide device are bonded with a UV-curing adhesive, and the other waveguide An end face of the upper plate bonded and fixed to the upper surface of the PLC waveguide of the device and an end face of the Si substrate of the one waveguide device are bonded with a UV curable adhesive.
この構成によれば、一方の導波路デバイスのPLC導波路上面にある紫外線に対して透明なガラス製の上板の端面と他方の導波路デバイスのSi基板の端面との間に注入したUV硬化接着剤に、その上板を通してUV光を照射すると共に、他方の導波路デバイスのPLC導波路上面にある紫外線に対して透明なガラス製の上板の端面と一方の導波路デバイスのSi基板の端面との間に注入したUV硬化接着剤に、その上板を通してUV光を照射する。これにより、UV光が、一方の導波路デバイス側にある紫外線に対して透明なガラス製の上板と他方の導波路デバイス側にある紫外線に対して透明なガラス製の上板をそれぞれ透過してUV硬化接着剤全体に到達するので、狭い間隙にあるUV硬化接着剤全体にUV光を十分に到達させることができ、UV硬化接着剤を十分に硬化させることができる。従って、同種の導波路(PLC導波路)を有する2つの導波路デバイスがより高い強度で接合された光モジュールを実現することができる。 According to this configuration, the UV curing injected between the end surface of the glass upper plate transparent to the ultraviolet light on the upper surface of the PLC waveguide of one waveguide device and the end surface of the Si substrate of the other waveguide device. The adhesive is irradiated with UV light through the upper plate, and the end surface of the upper plate made of glass transparent to the ultraviolet light on the upper surface of the PLC waveguide of the other waveguide device and the Si substrate of the one waveguide device. The UV curing adhesive injected between the end faces is irradiated with UV light through the upper plate. As a result, UV light passes through the glass upper plate transparent to the ultraviolet light on one waveguide device side and the glass upper plate transparent to the ultraviolet light on the other waveguide device side. Thus, the entire UV curable adhesive is reached, so that the UV light can sufficiently reach the entire UV curable adhesive in the narrow gap, and the UV curable adhesive can be sufficiently cured. Therefore, it is possible to realize an optical module in which two waveguide devices having the same type of waveguide (PLC waveguide) are joined with higher strength.
本発明によれば、UV硬化接着剤を用いて2つの導波路デバイスが高い強度で接合された光モジュールを実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize an optical module in which two waveguide devices are bonded with high strength using a UV curable adhesive.
次に、本発明を具体化した各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態の説明において同様の部位には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
(第1実施形態)
第1実施形態に係る光モジュール10を、図1および図2に基づいて説明する。図1は、光モジュール10の縦断面図、図2は光モジュール10の平面図である。
Next, embodiments embodying the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of each embodiment, similar parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
(First embodiment)
An
第1実施形態は、異種の導波路を有する2つの導波路デバイスを、導波路同士が結合するように、UV硬化接着剤により接着する光モジュールに本発明を適用したものである。 In the first embodiment, the present invention is applied to an optical module in which two waveguide devices having different types of waveguides are bonded with a UV curable adhesive so that the waveguides are coupled to each other.
光モジュール10は、図1および図2に示すように、PLC導波路22,半導体導波路32をそれぞれ有する2つの導波路デバイス20,30の導波路を結合して作製されるハイブリッド光集積デバイスである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
光モジュール10は、導波路同士が結合される2つの導波路デバイス20,30の一方の導波路上面に接着固定された紫外線に対して透明なガラス製の上板40を備えている。
The
2つの導波路デバイスの一方(以下、「PLC導波路デバイス」と言う。)20は、基板としてのシリコン(Si)基板21と、Si基板21上に形成されたPLC導波路22とを有する。PLC導波路デバイス20のPLC導波路22の上面に、紫外線に対して透明なガラス製の上板40が接着固定されている。ここで、PLC導波路22の上面とは、PLC導波路22の上部クラッドの上面を言う。上板40は、端面40aがSi基板21の端面21aと一致するように、PLC導波路22の上面に配置されている。
One of the two waveguide devices (hereinafter referred to as “PLC waveguide device”) 20 has a silicon (Si)
PLC導波路22を有するPLC導波路デバイス20は、次のようにして作製される。
火炎堆積(Flame Hydrolysis Deposition, FHD)法により、Si基板21上に、下部クラッド層およびコア層となるシリカ材料(SiO2系のガラス粒子)を堆積し、加熱してガラス膜を溶融透明化する。この後、フォトリソグラフィと反応性イオンエッチングで所望の導波路を形成し、再びFHD法により上部クラッドを形成する。
The
A silica material (SiO 2 -based glass particles) serving as a lower cladding layer and a core layer is deposited on the
2つの導波路デバイスの他方(以下、「半導体導波路デバイス」と言う。)30は、基板としてのサブキャリア31と、サブキャリア31上に実装(ハンダ実装)され、半導体導波路32を有する半導体導波路チップ33とを有する。サブキャリア31は、Siベンチ34上に接着固定されている。サブキャリア31は、例えば、シリコン(Si)、窒化アルミニウム(AlN)等の半導体或いは半導体化合物で構成されている。
The other of the two waveguide devices (hereinafter referred to as “semiconductor waveguide device”) 30 is a semiconductor having a
また、光モジュール10では、PLC導波路デバイス20を、Si基板21とPLC導波路22の上下関係を逆さにした状態で、上板40の端面40aと、半導体導波路デバイス30のサブキャリア31の端面31aとがUV硬化接着剤50で接着されている。なお、UV硬化接着剤50は、図2に示すように、半導体導波路33とPLC導波路22との間にも介在している。
Further, in the
このようにPLC導波路デバイス20の紫外線に対して透明なガラス製の上板40の端面40aと半導体導波路デバイス30のサブキャリア31の端面31aとをUV硬化接着剤50で接着する前に、半導体導波路32とPLC導波路22の調芯作業を行う。
Thus, before bonding the
以上のように構成された第1実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
PLC導波路デバイス20と半導体導波路デバイス30を、PLC導波路22と半導体導波路33が結合するようにUV硬化接着剤50を使用して一体化するとき、PLC導波路デバイス20を、Si基板21とPLC導波路22の上下関係を逆さにする(図1参照)。この状態で、PLC導波路デバイス20の上板40の端面40aと半導体導波路デバイス30のサブキャリア31の端面31aとの間、および半導体導波路32とPLC導波路22との間にUV硬化接着剤50をそれぞれ注入する。この後、UV光を紫外線に対して透明なガラス製の上板40を通して、図1に示すように上板40の下方からUV硬化接着剤50へ向けて照射する。このとき、UV硬化接着剤50に、UV光を上方からも照射するのが好ましい。
According to 1st Embodiment comprised as mentioned above, there exist the following effects.
When the
これにより、UV光が紫外線に対して透明なガラス製の上板40を透過してUV硬化接着剤50に到達するので、狭い間隙にあるUV硬化接着剤50全体にUV光を十分に到達させることができ、UV硬化接着剤50全体を十分に硬化させることができる。従って、UV硬化接着剤50を用いて、異種の導波路を有する2つの導波路デバイスが高い強度で接合された光モジュールを実現することができる。
Thereby, since UV light permeate | transmits the glass
(第2実施形態)
第2実施形態に係る光モジュール10Aを、図3および図4に基づいて説明する。図3は、光モジュール10Aの縦断面図、図4は光モジュール10Aの平面図である。
この光モジュール10Aは、上記第1実施形態に係る光モジュール10において、図3および図4に示すように、半導体導波路デバイス30のサブキャリア31上にも、2つの紫外線に対して透明なガラス製の上板42,43が接着固定されている。
(Second Embodiment)
An
As shown in FIGS. 3 and 4, the
2つの上板42,43は、各々の端面42a,43aがサブキャリア31の端面31aと一致するように、サブキャリア31上における半導体導波路チップ33の両側に配置されている。
The two
そして、この光モジュール10Aでは、上記第1実施形態と同様に、PLC導波路デバイス20のPLC導波路22上面に接着固定された上板40の端面40aと、半導体導波路デバイス30のサブキャリア31の端面31aとがUV硬化接着剤50で接着されている。これと共に、光モジュール10Aでは、サブキャリア31上に接着固定された上板42,43の端面42a,43aと、PLC導波路デバイス20のSi基板21の端面21aとがUV硬化接着剤50で接着されている。
In the
以上のように構成された第2実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
PLC導波路デバイス20と半導体導波路デバイス30を、PLC導波路22と半導体導波路33が結合するようにUV硬化接着剤50を使用して一体化するとき、上記第1実施形態と同様に、PLC導波路デバイス20を、Si基板21とPLC導波路22の上下関係を逆さにする(図3参照)。
According to 2nd Embodiment comprised as mentioned above, there exist the following effects.
When the
この状態で、PLC導波路デバイス20の上板40の端面40aと半導体導波路デバイス30のサブキャリア31の端面31aとの間、半導体導波路32とPLC導波路22との間、および、サブキャリア31上に接着固定された上板42,43の端面42a,43aとSi基板21の端面21aとの間にUV硬化接着剤50をそれぞれ注入する。
In this state, between the
この後、UV光を、図3に示すように、紫外線に対して透明なガラス製の上板40を通して上板40の下方からUV硬化接着剤50へ向けて照射すると共に、紫外線に対して透明なガラス製の上板42,43を通して上板42,43の上方からUV硬化接着剤50へ向けて照射する。
Thereafter, as shown in FIG. 3, the UV light is irradiated from below the
これにより、UV光がPLC導波路22上面にある上板40とサブキャリア31上にある上板42,43をそれぞれ透過してUV硬化接着剤50に到達するので、狭い間隙にあるUV硬化接着剤50全体にUV光を十分に到達させることができ、UV硬化接着剤50全体を十分に硬化させることができる。従って、異種の導波路を有する2つの導波路デバイスがより高い強度で接合された光モジュールを実現することができる。
As a result, the UV light passes through the
(第3実施形態)
次に、第3実施形態に係る光モジュール10Bを、図5および図6に基づいて説明する。図5は第3実施形態に係る光モジュール10Bを示す縦断面図、図6は光モジュール10Bの平面図である。
第3実施形態は、同種の導波路を有する2つの導波路デバイスを、導波路同士が結合するように、UV硬化接着剤により接着する光モジュールに本発明を適用したものである。
(Third embodiment)
Next, an
In the third embodiment, the present invention is applied to an optical module in which two waveguide devices having the same type of waveguide are bonded with a UV curable adhesive so that the waveguides are coupled to each other.
光モジュール10Bは、図5および図6に示すように、PLC導波路22をそれぞれ有する2つのPLC導波路デバイス20A,20Bの導波路を結合して作製されるハイブリッド光集積デバイスである。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
この光モジュール10Bでは、2つのPLC導波路デバイス20A,20Bのうち、一方のPLC導波路デバイス20AのPLC導波路22上面に、図1に示す上記第1実施形態に係る光モジュール10のPLC導波路デバイス20と同様に、紫外線に対して透明なガラス製の上板40が接着固定されている。
In the
そして、図5および図6に示すように、一方のPLC導波路デバイス20Aを、Si基板21とPLC導波路22の上下関係を逆さにした状態で、上板40の端面40aと、他方のPLC導波路デバイス20BのSi基板21の端面21aとがUV硬化接着剤50で接着されている。
Then, as shown in FIGS. 5 and 6, with one
以上のように構成された第3実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
2つのPLC導波路デバイス20A,20Bを、各PLC導波路22,22が結合するようにUV硬化接着剤50を使用して一体化するとき、一方のPLC導波路デバイス20Aを、Si基板21とPLC導波路22の上下関係を逆さにする。この状態で、上板40の端面40aと他方のPLC導波路デバイス20BのSi基板21の端面21aとの間、および2つのPLC導波路22,22の間にUV硬化接着剤50をそれぞれ注入する。
According to 3rd Embodiment comprised as mentioned above, there exist the following effects.
When two
この後、UV光を紫外線に対して透明なガラス製の上板40を通して、図5に示すように上板40の下方からUV硬化接着剤50へ向けて照射する。このとき、UV硬化接着剤50に、UV光を上方からも照射するのが好ましい。
Thereafter, UV light is irradiated from below the
これにより、UV光が上板40を透過してUV硬化接着剤50に到達するので、狭い間隙にあるUV硬化接着剤50全体にUV光を十分に到達させることができ、UV硬化接着剤50全体を十分に硬化させることができる。従って、UV硬化接着剤を用いて、同種の導波路(PLC導波路)を有する2つの導波路デバイスが高い強度で接合された光モジュールを実現することができる。
Thereby, since the UV light passes through the
(第4実施形態)
第4実施形態に係る光モジュール10Cを、図7および図8に基づいて説明する。図7は光モジュール10Cの縦断面図、図8は光モジュール10Cの平面図である。
この光モジュール10Cは、図5に示す上記第3実施形態に係る光モジュール10Bにおいて、図7および図8に示すように、他方のPLC導波路デバイス20BのPLC導波路22の上面にも、紫外線に対して透明なガラス製の上板44がPLC導波路22の上面に接着固定されている。
(Fourth embodiment)
An
This
そして、一方のPLC導波路デバイス20Aを、Si基板21とPLC導波路22の上下関係を逆さにした状態で、上板40の端面40aと他方のPLC導波路デバイス20BのSi基板21の端面21aとがUV硬化接着剤50で接着されていると共に、上板44の端面44aと一方のPLC導波路デバイス20AのSi基板21の端面21aとがUV硬化接着剤50で接着されている。
Then, with one
以上のように構成された第4実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
2つのPLC導波路デバイス20A,20Bを、各PLC導波路デバイス20A,20Bが結合するようにUV硬化接着剤50を使用して一体化するとき、一方のPLC導波路デバイス20Aを、Si基板21とPLC導波路22の上下関係を逆さにする。この状態で、上板40の端面40aと他方のPLC導波路デバイス20BのSi基板21の端面21aとの間、2つのPLC導波路22,22の間、および、上板44の端面44aとPLC導波路デバイス20AのSi基板21の端面21aとの間にUV硬化接着剤50をそれぞれ注入する。
According to 4th Embodiment comprised as mentioned above, there exist the following effects.
When two
この後、UV光を紫外線に対して透明なガラス製の上板40を通して、上板40の下方からUV硬化接着剤50へ向けて照射すると共に、UV光を紫外線に対して透明なガラス製の上板44を通して、上板44の上方からUV硬化接着剤50へ向けて照射する。
Thereafter, UV light is irradiated from below the
これにより、UV光が、PLC導波路デバイス20A側にある上板40とPLC導波路デバイス20B側にある上板44をそれぞれ透過してUV硬化接着剤50全体に到達するので、狭い間隙にあるUV硬化接着剤50全体にUV光を十分に到達させることができ、UV硬化接着剤を十分に硬化させることができる。従って、同種の導波路(PLC導波路)を有する2つの導波路デバイスがより高い強度で接合された光モジュールを実現することができる。
As a result, the UV light passes through the
なお、この発明は以下のように変更して具体化することもできる。
上記各実施形態では、異種の導波路を有する2つの導波路デバイス、或いは、同種の導波路を2つの導波路デバイスを、導波路同士が結合するように、UV硬化接着剤により接着した光モジュールについて説明したが、本発明はこれに限定されない。異種の導波路を有する2つ以上の導波路デバイス、或いは、同種の導波路を有する2つ以上の導波路デバイスを、導波路同士が結合するように、UV硬化接着剤により接着した光モジュールにも本発明は適用可能である。
In addition, this invention can also be changed and embodied as follows.
In each of the above embodiments, two waveguide devices having different types of waveguides, or an optical module in which two waveguide devices of the same type are bonded with a UV curable adhesive so that the waveguides are coupled to each other. However, the present invention is not limited to this. Two or more waveguide devices having different types of waveguides, or two or more waveguide devices having the same kind of waveguides are bonded to an optical module bonded with a UV curable adhesive so that the waveguides are coupled to each other. The present invention is also applicable.
10,10A,10B,10C:光モジュール
20,20A,20B:PLC導波路デバイス(導波路デバイス)
21:シリコン(Si)基板
22:PLC導波路
30:半導体導波路デバイス(導波路デバイス)
31:サブキャリア
32:半導体導波路
33:半導体導波路チップ
34:Siベンチ
40,42.43,44:紫外線に対して透明なガラス製の上板
40a,42a,43a,44a:上板の端面
50:UV硬化接着剤
10, 10A, 10B, 10C:
21: Silicon (Si) substrate 22: PLC waveguide 30: Semiconductor waveguide device (waveguide device)
31: Subcarrier 32: Semiconductor waveguide 33: Semiconductor waveguide chip 34:
Claims (5)
導波路同士が結合される2つの導波路デバイスの一方は、前記基板としてのシリコン(Si)基板と、該Si基板上に形成された導波路とを有し、該導波路上面に、紫外線に対して透明なガラス製の上板が接着固定されており、
前記2つの導波路デバイスの一方を、前記基板と前記導波路の上下関係を逆さにした状態で、前記上板の端面と、前記2つの導波路デバイスの他方の基板の端面とがUV硬化接着剤で接着されていることを特徴とする光モジュール。 An optical module combining waveguides of two or more waveguide devices each having a waveguide on a substrate ,
One of the two waveguide device waveguide with each other are coupled, the includes a silicon (Si) substrate as the substrate, and a waveguide formed on said Si substrate, to the waveguide upper surface, ultraviolet A transparent glass top plate is bonded and fixed to
Wherein the hand of the two waveguide device, in a state where an inverted hierarchical relationship of the waveguide and the substrate, an end surface of the upper plate, the end face and the UV curing of the other substrate of the two waveguide device An optical module, which is bonded with an adhesive.
前記2つの導波路デバイスの他方は、前記基板としてのサブキャリアと、該サブキャリア上に実装され、半導体導波路を有する半導体導波路チップとを有し、
前記一方の導波路デバイスの前記PLC導波路上面に、前記ガラス製の上板が接着固定されており、
前記一方の導波路デバイスを、前記Si基板と前記PLC導波路の上下関係を逆さにした状態で、前記上板の端面と、前記他方の導波路デバイスの前記サブキャリアの端面とがUV硬化接着剤で接着されていることを特徴とする請求項1に記載の光モジュール。 One of the two waveguide devices has a silicon (Si) substrate as the substrate and a PLC waveguide formed on the Si substrate,
The other of the two waveguide devices has a subcarrier as the substrate, and a semiconductor waveguide chip mounted on the subcarrier and having a semiconductor waveguide,
The upper plate made of glass is bonded and fixed to the upper surface of the PLC waveguide of the one waveguide device,
With the one waveguide device in an upside-down relationship between the Si substrate and the PLC waveguide, the end surface of the upper plate and the end surface of the subcarrier of the other waveguide device are bonded by UV curing. The optical module according to claim 1, wherein the optical module is bonded with an agent.
前記PLC導波路上面に接着固定された前記上板の端面と、前記他方の導波路デバイスの前記サブキャリアの端面とがUV硬化接着剤で接着されていると共に、前記サブキャリア上に接着固定された前記上板の端面と、前記一方の導波路デバイスの前記Si基板の端面とがUV硬化接着剤で接着されていることを特徴とする請求項2に記載の光モジュール。 On the subcarrier of the other waveguide device, a glass upper plate transparent to ultraviolet rays is bonded and fixed,
The end surface of the upper plate bonded and fixed to the upper surface of the PLC waveguide and the end surface of the subcarrier of the other waveguide device are bonded with a UV curable adhesive and bonded and fixed on the subcarrier. 3. The optical module according to claim 2, wherein an end face of the upper plate and an end face of the Si substrate of the one waveguide device are bonded with a UV curable adhesive.
前記一方の導波路デバイスの前記PLC導波路上面に、前記紫外線に対して透明なガラス製の上板が接着固定されており、
前記一方の導波路デバイスを、前記Si基板と前記PLC導波路の上下関係を逆さにした状態で、前記上板の端面と、前記他方の導波路デバイスの前記Si基板の端面とがUV硬化接着剤で接着されていることを特徴とする請求項1に記載の光モジュール。 The two waveguide devices each have a silicon (Si) substrate as the substrate and a PLC waveguide that is a planar lightwave circuit formed on the Si substrate,
An upper plate made of glass transparent to the ultraviolet light is bonded and fixed to the upper surface of the PLC waveguide of the one waveguide device,
In the state in which the one waveguide device has an upside-down relationship between the Si substrate and the PLC waveguide, the end surface of the upper plate and the end surface of the Si substrate of the other waveguide device are bonded by UV curing. The optical module according to claim 1, wherein the optical module is bonded with an agent.
前記一方の導波路デバイスの前記PLC導波路上面に接着固定された前記上板の端面と、前記他方の導波路デバイスの前記Si基板の端面とがUV硬化接着剤で接着されていると共に、前記他方の導波路デバイスの前記PLC導波路上面に接着固定された前記上板の端面と、前記一方の導波路デバイスの前記Si基板の端面とがUV硬化接着剤で接着されていることを特徴とする請求項4に記載の光モジュール。 The PLC waveguide upper surface of the other waveguide devices, the top plate made of transparent glass are bonded and fixed relative to ultraviolet rays,
The end surface of the upper plate bonded and fixed to the upper surface of the PLC waveguide of the one waveguide device and the end surface of the Si substrate of the other waveguide device are bonded with a UV curable adhesive, The end face of the upper plate bonded and fixed to the upper surface of the PLC waveguide of the other waveguide device and the end face of the Si substrate of the one waveguide device are bonded with a UV curable adhesive. The optical module according to claim 4.
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