JP6680133B2 - Optical coupling module and method for manufacturing optical coupling module - Google Patents

Optical coupling module and method for manufacturing optical coupling module Download PDF

Info

Publication number
JP6680133B2
JP6680133B2 JP2016151037A JP2016151037A JP6680133B2 JP 6680133 B2 JP6680133 B2 JP 6680133B2 JP 2016151037 A JP2016151037 A JP 2016151037A JP 2016151037 A JP2016151037 A JP 2016151037A JP 6680133 B2 JP6680133 B2 JP 6680133B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pair
substrate
portions
optical
optical waveguide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016151037A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2018021945A (en
Inventor
関口 茂昭
茂昭 関口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2016151037A priority Critical patent/JP6680133B2/en
Publication of JP2018021945A publication Critical patent/JP2018021945A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6680133B2 publication Critical patent/JP6680133B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Description

本発明は、光結合モジュール及び光結合モジュールの製造方法に関する。   The present invention relates to an optical coupling module and a method for manufacturing the optical coupling module.

従来、光通信ネットワーク又は光インターコネクション技術において、光ファイバと、光デバイスとの間の光の入出力において、光ファイバと光デバイスの光導波路とを光学的に結合する光結合モジュールが用いられている。   2. Description of the Related Art Conventionally, in an optical communication network or optical interconnection technology, an optical coupling module that optically couples an optical fiber and an optical waveguide of the optical device is used in inputting and outputting light between the optical fiber and the optical device. There is.

例えば、シリコン半導体技術を用いて製造されるシリコンフォトニクスデバイスは、光インターコネクト向けの光送受信器を実現する光デバイスとして、盛んに検討されている。   For example, silicon photonics devices manufactured using silicon semiconductor technology have been actively studied as optical devices for realizing optical transceivers for optical interconnects.

一般にシリコンフォトニクスデバイスは、1μm程度のスポットサイズのシリコン光導波路を用いて、デバイス内で光の伝搬を行っている。一方、シングルモードの光ファイバは、10μm程度のスポットサイズを有する。そこで、シリコンフォトニクスデバイスと、シングルモードの光ファイバとの間の光の入出力では、スポットサイズ変換機能を備えた光結合モジュールを用いて、光の入出力において光が損失することを防いでいる。   Generally, a silicon photonics device uses a silicon optical waveguide having a spot size of about 1 μm to propagate light within the device. On the other hand, the single mode optical fiber has a spot size of about 10 μm. Therefore, in inputting / outputting light between the silicon photonics device and the single-mode optical fiber, an optical coupling module having a spot size conversion function is used to prevent light loss in inputting / outputting light. .

このような光結合モジュールとして、シリコン基板面の上面方向に光を入出射するグレーティングカプラ、又はシリコン基板の水平方向に光を入出射するスポットサイズ変換導波路等が提案されている。   As such an optical coupling module, a grating coupler that inputs and outputs light in the upper surface direction of the silicon substrate, a spot size conversion waveguide that inputs and outputs light in the horizontal direction of the silicon substrate, and the like have been proposed.

一般に、シングルモードの光ファイバと光デバイスとの間の光結合では、光ファイバ及び光デバイス等の光学部品の位置決め精度として、平面方向及び高さ方向共に1μm程度の精度が求められる。   In general, in optical coupling between a single-mode optical fiber and an optical device, accuracy of about 1 μm is required for positioning optical components such as the optical fiber and the optical device in both the plane direction and the height direction.

一方、一般の光学部品を搭載するマウンタの平面方向の搭載精度は数μm程度である。また、高さ方向の搭載精度は、光学部品の固定に用いられる接着材の厚み、又は光学部品が搭載される時の傾き等の影響により、数μm程度である。   On the other hand, the mounting accuracy in the plane direction of the mounter for mounting general optical components is about several μm. Further, the mounting accuracy in the height direction is about several μm due to the influence of the thickness of the adhesive material used for fixing the optical component or the inclination when the optical component is mounted.

この程度の搭載精度では、マルチモードの光ファイバには対応可能であっても、シングルモードの光ファイバに対しては不足している。   With such a mounting accuracy, although it is possible to support a multimode optical fiber, it is insufficient for a single mode optical fiber.

そこで、通常、シングルモードの光ファイバを光デバイスと光学的に結合する時には、光強度を直接監視して、光学部品の搭載位置の最適化を行うアクティブ実装が行われる。   Therefore, usually, when optically coupling a single-mode optical fiber to an optical device, active mounting is performed by directly monitoring the light intensity and optimizing the mounting position of the optical component.

しかし、このような光学部品の搭載方法には高価な実装装置が求められる。   However, an expensive mounting device is required for such an optical component mounting method.

特開2007−240756号公報JP, 2007-240756, A

Taira et al.,”Precision Assembly of Polymer Waveguide Components for Silicon Photonic Packaging”IEEE CPMT Symposium Japan (ICSJ),2014,63−66Taira et al. , "Precision Assemble of Polymer Waveguide Components for Silicon Photonic Packaging" IEEE CPMT Symposium Japan (ICSJ), 2014, 63-66.

そこで、図1に示すような光結合モジュールが提案されている。   Therefore, an optical coupling module as shown in FIG. 1 has been proposed.

図1は、従来例の光結合モジュールを示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing a conventional optical coupling module.

光結合モジュール110は、複数の第1光導波路122と、複数の第1光導波路122が配置される第1基板121と、一対のプラグ123を有する第1光素子120を備える。複数の第1光導波路122及び第1基板121は、樹脂により形成されている。   The optical coupling module 110 includes a plurality of first optical waveguides 122, a first substrate 121 on which the plurality of first optical waveguides 122 are arranged, and a first optical element 120 having a pair of plugs 123. The plurality of first optical waveguides 122 and the first substrate 121 are made of resin.

また、光結合モジュール110は、第1光導波路122と同じ数の第2光導波路132と、各第2光導波路132が配置される第2基板131と、一対の溝部133を有する第2光素子130を備える。第2基板131は、シリコンにより形成されており、複数の第2光導波路132は、シリコン細線光導波路により形成されたスポットサイズ変換導波路である。   Further, the optical coupling module 110 has the same number of the second optical waveguides 132 as the first optical waveguides 122, the second substrate 131 on which the respective second optical waveguides 132 are arranged, and the second optical element having the pair of groove portions 133. And 130. The second substrate 131 is made of silicon, and the plurality of second optical waveguides 132 are spot size conversion waveguides made of silicon fine wire optical waveguides.

複数の第1光導波路122が対応する第2光導波路132と光学的に結合するように、第1基板121が第2基板131上に配置される。第1光素子120の各第1光導波路122は、シングルモードの光ファイバ(図示せず)と光学的に結合している。第1光素子120は、第2光素子130の各第2光導波路132を、シングルモードの光ファイバ(図示せず)と光学的に結合する。   The first substrate 121 is disposed on the second substrate 131 so that the plurality of first optical waveguides 122 are optically coupled to the corresponding second optical waveguides 132. Each first optical waveguide 122 of the first optical element 120 is optically coupled to a single mode optical fiber (not shown). The first optical element 120 optically couples each second optical waveguide 132 of the second optical element 130 with a single mode optical fiber (not shown).

光結合モジュール110では、一対のプラグ123が一対の溝部133と嵌合するように、第1光素子120を、第2光素子130に向かって押圧することにより、水平方向及び垂直方向の位置合わせが行われる。そのため、数μmの搭載精度を有するマウンタを用いても、第1光導波路122と第2光導波路132との間の所望の光学的結合状態を得ることができる。   In the optical coupling module 110, the first optical element 120 is pressed toward the second optical element 130 so that the pair of plugs 123 fits into the pair of groove portions 133, thereby aligning in the horizontal direction and the vertical direction. Is done. Therefore, a desired optical coupling state between the first optical waveguide 122 and the second optical waveguide 132 can be obtained even by using a mounter having a mounting accuracy of several μm.

光結合モジュール110では、第1光素子120が、第2光素子130に向かって押圧されている間は、第1光導波路122と第2光導波路132との間の所望の光学的結合状態が得られる。   In the optical coupling module 110, while the first optical element 120 is pressed toward the second optical element 130, the desired optical coupling state between the first optical waveguide 122 and the second optical waveguide 132 is maintained. can get.

しかし、第1光素子120の押圧を止めると、第1光導波路122と第2光導波路132との位置関係がずれる。特に、高さ方向の位置がずれてしまう。   However, when the pressing of the first optical element 120 is stopped, the positional relationship between the first optical waveguide 122 and the second optical waveguide 132 shifts. Especially, the position in the height direction is displaced.

そこで、第1光素子120が、第2光素子130に向かって押圧されている間に、第1基板121と第2基板131とを接着して固定することが行われる。   Therefore, while the first optical element 120 is pressed toward the second optical element 130, the first substrate 121 and the second substrate 131 are bonded and fixed.

従って、図1に示す光結合モジュール110を製造する時には、第1基板121と第2基板131とを接着する工程が設けられるので、製造に手間がかかるという問題がある。   Therefore, when the optical coupling module 110 shown in FIG. 1 is manufactured, a step of adhering the first substrate 121 and the second substrate 131 is provided, which causes a problem in that manufacturing takes time.

そこで、光ファイバと光デバイスとの間の光結合を、容易に行うことができる光結合モジュールが求められている。   Therefore, there is a demand for an optical coupling module that can easily perform optical coupling between an optical fiber and an optical device.

本発明では、光ファイバと光デバイスとの間の光結合を、容易に行うことが可能な光結合モジュール及び光結合モジュールの製造方法を提案することを課題とする。   An object of the present invention is to propose an optical coupling module and an optical coupling module manufacturing method capable of easily performing optical coupling between an optical fiber and an optical device.

1つの態様では、光結合モジュールは、第1光導波路と、上記第1光導波路が配置される第1基板と、上記第1基板の対向する端部から延びる一対の梁部と、上記一対の梁部の端部に配置される一対の当接部と、を有する第1光素子と、第2光導波路と、上記第2光導波路が配置され、上記一対の梁部よりも熱膨張係数の小さい第2基板と、上記第2基板に配置され、上記一対の当接部と当接する一対の当接受け部とを有する第2光素子と、を備え、上記第1光導波路と上記第2光導波路とが光学的に結合するように、上記第1基板が上記第2基板上に配置されており、上記一対の梁部それぞれは、上記第2基板から離れるように、上記第1基板の対向する端部それぞれから反対向きに延びており、上記一対の当接部は、上記一対の当接受け部間に配置されて、上記一対の当接受け部と当接しており、上記一対の梁部は、上記第1基板を両側から上記第2基板に向かって押している。   In one aspect, the optical coupling module includes a first optical waveguide, a first substrate on which the first optical waveguide is arranged, a pair of beam portions extending from opposite ends of the first substrate, and a pair of the pair of beam portions. A first optical element having a pair of abutting portions arranged at the ends of the beam portions, a second optical waveguide, and the second optical waveguide are arranged and have a thermal expansion coefficient higher than that of the pair of beam portions. A second optical element having a small second substrate and a pair of contact receiving portions that are disposed on the second substrate and that contact the pair of contact portions; and the first optical waveguide and the second optical element. The first substrate is arranged on the second substrate so as to be optically coupled to the optical waveguide, and each of the pair of beam portions is separated from the second substrate so that the first substrate is separated from the second substrate. The pair of abutting portions extend in opposite directions from the opposing ends, and the pair of abutting portions are abutted with each other. Is disposed between, and in contact with the pair of contact receiving portion, the pair of beam portions is pressed the first substrate toward the opposite sides in the second substrate.

また、1つの態様では、他の光結合モジュールは、第1光導波路と、上記第1光導波路が配置される第1基板と、上記第1基板の対向する端部から延びる一対の梁部と、上記一対の梁部の端部に配置される一対の当接部と、を有する第1光素子と、第2光導波路と、上記第2光導波路が配置され、上記一対の梁部よりも熱膨張係数の小さい第2基板と、上記第2基板に配置され、上記一対の当接部と当接する一対の当接受け部とを有する第2光素子と、を備え、上記第1光導波路と上記第2光導波路とが光学的に結合するように、上記第1基板が上記第2基板上に配置されており、上記一対の梁部それぞれは、上記第2基板に近づくように、上記第1基板の対向する端部それぞれから反対向きに延びており、上記一対の当接受け部は、上記一対の当接部間に配置されて、上記一対の当接部と当接しており、上記一対の梁部は、上記第1基板を両側から上記第2基板に向かって引っ張っている。   In another aspect, another optical coupling module includes a first optical waveguide, a first substrate on which the first optical waveguide is arranged, and a pair of beam portions extending from opposite ends of the first substrate. A first optical element having a pair of contact portions arranged at the ends of the pair of beam portions, a second optical waveguide, and the second optical waveguide, and more than the pair of beam portions. A second optical element having a second substrate having a small thermal expansion coefficient and a second optical element disposed on the second substrate and having a pair of contact receiving portions that contact the pair of contact portions; And the second optical waveguide are optically coupled to each other, the first substrate is disposed on the second substrate, and each of the pair of beam portions is arranged to approach the second substrate. The pair of contact receiving portions extend in opposite directions from the opposite ends of the first substrate. It is disposed between the abutment, which in contact with the pair of abutting portions, the pair of beam portions are pulled the first substrate from both sides toward the second substrate.

また、1つの態様では、光結合モジュールの製造方法は、第1光導波路と、上記第1光導波路が配置される第1基板と、上記第1基板の対向する端部それぞれから反対向きに斜めに延びる一対の梁部と、上記一対の梁部の端部に配置される一対の当接部と、を有する第1光素子と、第2光導波路と、上記第2光導波路が配置され、上記一対の梁部よりも熱膨張係数の小さい第2基板と、上記第2基板に配置され、上記一対の当接部と当接する一対の当接受け部とを有し、第1の温度では、上記一対の当接部間の距離が、上記一対の当接受け部間の距離よりも短い第2光素子と、を用いて、上記第1の温度において、上記一対の当接受け部間に上記一対の当接部が位置し、上記一対の梁部が、上記第2基板から離れながら上記第1基板の対向する端部それぞれから反対向きに延びるように、且つ上記第1光導波路と上記第2光導波路とが対向するように、上記第1光素子を上記第2光素子上に配置し、上記一対の梁部を、上記第1の温度よりも高い第2の温度に昇温して、上記一対の梁部が熱膨張により延びて、上記一対の当接部が上記一対の当接受け部と当接することにより、上記一対の梁部が上記第1基板を両側から上記第2基板に向かって押しつけて、上記第1光導波路と上記第2光導波路とを光学的に結合させる。   In one aspect, a method of manufacturing an optical coupling module is such that a first optical waveguide, a first substrate on which the first optical waveguide is arranged, and diagonally opposite directions from the opposite ends of the first substrate. A first optical element having a pair of beam portions extending in the direction of, and a pair of abutting portions arranged at the ends of the pair of beam portions, a second optical waveguide, and the second optical waveguide are arranged, The first substrate has a second substrate having a thermal expansion coefficient smaller than that of the pair of beams and a pair of contact receiving portions arranged on the second substrate and contacting the pair of contact portions. And a second optical element in which the distance between the pair of contact receiving portions is shorter than the distance between the pair of contact receiving portions, at the first temperature, between the pair of contact receiving portions. The pair of abutting portions are located on the first substrate, and the pair of beam portions face the first substrate while being separated from the second substrate. The first optical element is arranged on the second optical element such that the first optical waveguide and the second optical waveguide face each other so as to extend in opposite directions from the respective end portions, and the pair of beams are arranged. The temperature of the portion to a second temperature higher than the first temperature, the pair of beam portions extend due to thermal expansion, and the pair of contact portions contact the pair of contact receiving portions. Thus, the pair of beam portions press the first substrate from both sides toward the second substrate, and optically couple the first optical waveguide and the second optical waveguide.

更に、1つの態様では、他の光結合モジュールの製造方法は、第1光導波路と、上記第1光導波路が配置される第1基板と、上記第1基板の対向する端部それぞれから反対向きに斜めに延びる一対の梁部と、上記一対の梁部の端部に配置される一対の当接部と、を有する第1光素子と、第2光導波路と、上記第2光導波路が配置され、上記一対の梁部よりも熱膨張係数の小さい第2基板と、上記第2基板に配置され、上記一対の当接部と当接する一対の当接受け部とを有し、第1の温度では、上記一対の当接部間の距離が、上記一対の当接受け部間の距離よりも短い第2光素子と、を用いて、上記一対の梁部を、上記第1の温度よりも高い第2の温度に昇温して、上記一対の梁部が熱膨張により延びた状態で、上記一対の当接部間に上記一対の当接受け部が位置し、上記一対の梁部が、第2基板に近づきながら上記第1基板の対向する端部それぞれから反対向きに延びるように、且つ上記第1光導波路と上記第2光導波路とが対向するように、上記第1光素子を上記第2光素子上に配置し、上記一対の梁部を、上記第2の温度よりも低い第3の温度に降温し、上記一対の梁部が熱収縮により縮小して、上記一対の当接部が上記一対の当接受け部と当接することにより、上記一対の梁部が上記第1基板を両側から上記第2基板に向かって引っ張って、上記第1光導波路と上記第2光導波路とを光学的に結合させる。   Further, in one aspect, another method of manufacturing an optical coupling module is configured such that a first optical waveguide, a first substrate on which the first optical waveguide is arranged, and an opposite end portion of the first substrate in opposite directions. A first optical element having a pair of beam portions extending obliquely to each other and a pair of abutting portions arranged at ends of the pair of beam portions; a second optical waveguide; and a second optical waveguide And a second substrate having a thermal expansion coefficient smaller than that of the pair of beam portions, and a pair of contact receiving portions that are disposed on the second substrate and contact the pair of contact portions. At a temperature, using the second optical element in which the distance between the pair of contact portions is shorter than the distance between the pair of contact receiving portions, the pair of beam portions are moved from the first temperature to each other. And the pair of beam portions are extended by thermal expansion while the temperature is raised to a second temperature which is also higher than that of the pair of contact portions. The contact receiving portion is located so that the pair of beam portions extend in opposite directions from the opposite ends of the first substrate while approaching the second substrate, and the first optical waveguide and the second optical waveguide. The first optical element is arranged on the second optical element so that the waveguide faces each other, and the pair of beam portions are cooled to a third temperature lower than the second temperature, and the pair of beam portions are connected to each other. The beam portions shrink due to thermal contraction, and the pair of contact portions come into contact with the pair of contact receiving portions, so that the pair of beam portions move the first substrate from both sides toward the second substrate. It is pulled to optically couple the first optical waveguide and the second optical waveguide.

1つの側面として、光結合モジュールは、光ファイバと光デバイスとの間の光結合を、容易に行うことが可能である。   As one aspect, the optical coupling module can easily perform optical coupling between the optical fiber and the optical device.

また、1つの側面として、光結合モジュールの製造方法では、光ファイバと光デバイスとの間の光結合を、容易に行うことが可能な光結合モジュールが得られる。   Further, as one aspect, in the method of manufacturing an optical coupling module, an optical coupling module capable of easily performing optical coupling between an optical fiber and an optical device can be obtained.

本発明の目的及び効果は、特に請求項において指摘される構成要素及び組み合わせを用いることによって認識され且つ得られるだろう。   The objects and advantages of the invention will be realized and obtained by means of the components and combinations particularly pointed out in the claims.

前述の一般的な説明及び後述の詳細な説明の両方は、例示的及び説明的なものであり、特許請求の範囲に記載されている本発明を制限するものではない。   Both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and do not limit the invention described in the claims.

従来例の光結合モジュールを示す図である。It is a figure which shows the optical coupling module of a prior art example. (A)は、本明細書に開示する光結合モジュールの第1実施形態の平面図であり、(B)は、図2(A)のX1−X1線断面図である。FIG. 2A is a plan view of a first embodiment of an optical coupling module disclosed in this specification, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line X1-X1 of FIG. 本明細書に開示する光結合モジュールの第1実施形態の製造方法を説明する図(その1)である。FIG. 6 is a diagram (No. 1) explaining the manufacturing method of the first embodiment of the optical coupling module disclosed in the specification. 本明細書に開示する光結合モジュールの第1実施形態の製造方法を説明する図(その2)である。FIG. 6 is a diagram (No. 2) explaining the manufacturing method of the first embodiment of the optical coupling module disclosed in the specification. (A)は、本明細書に開示する光結合モジュールの第1実施形態の変形例の平面図であり、(B)は、図5(A)のX2−X2線断面図である。(A) is a plan view of a modified example of the first embodiment of the optical coupling module disclosed in this specification, and (B) is a cross-sectional view taken along line X2-X2 of FIG. 5 (A). (A)は、本明細書に開示する光結合モジュールの第2実施形態の平面図であり、(B)は、図6(A)のY−Y線断面図である。FIG. 6A is a plan view of a second embodiment of the optical coupling module disclosed in this specification, and FIG. 6B is a sectional view taken along line YY of FIG. 本明細書に開示する光結合モジュールの第2実施形態の製造方法を説明する図(その1)である。FIG. 9 is a diagram (No. 1) explaining the manufacturing method of the second embodiment of the optical coupling module disclosed in the specification. 本明細書に開示する光結合モジュールの第2実施形態の製造方法を説明する図(その2)である。FIG. 6 is a diagram (No. 2) explaining the manufacturing method of the second embodiment of the optical coupling module disclosed in the specification. (A)は、本明細書に開示する光結合モジュールの第3実施形態の平面図であり、(B)は、図9(A)のZ−Z線断面図である。9A is a plan view of a third embodiment of the optical coupling module disclosed in this specification, and FIG. 9B is a cross-sectional view taken along line ZZ of FIG. 9A. 本明細書に開示する光結合モジュールの第3実施形態の製造方法を説明する図(その1)である。FIG. 9 is a diagram (No. 1) explaining the manufacturing method of the third embodiment of the optical coupling module disclosed in the specification. 本明細書に開示する光結合モジュールの第3実施形態の製造方法を説明する図(その2)である。FIG. 9 is a diagram (No. 2) for explaining the manufacturing method of the third embodiment of the optical coupling module disclosed in the specification.

以下、本明細書で開示する光結合モジュールの好ましい第1実施形態を、図を参照して説明する。但し、本発明の技術範囲はそれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。   Hereinafter, a first preferred embodiment of the optical coupling module disclosed in the present specification will be described with reference to the drawings. However, the technical scope of the present invention is not limited to those embodiments, but extends to the inventions described in the claims and their equivalents.

図2(A)は、本明細書に開示する光結合モジュールの第1実施形態の平面図であり、(B)は、図2(A)のX1−X1線断面図である。   2A is a plan view of the first embodiment of the optical coupling module disclosed in this specification, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line X1-X1 of FIG. 2A.

本実施形態の光結合モジュール10は、複数の第1光導波路22が配置された第1基板21を有する第1光素子20と、複数の第2光導波路32が配置された第2基板31を有する第2光素子30を備える。   The optical coupling module 10 of the present embodiment includes a first optical element 20 having a first substrate 21 on which a plurality of first optical waveguides 22 are arranged, and a second substrate 31 on which a plurality of second optical waveguides 32 are arranged. The second optical element 30 having is provided.

第2光素子30は、シリコンフォトニクスデバイスであり、第2基板31は、シリコンにより形成される。また、各第2光導波路32は、シリコン細線光導波路により形成されたスポットサイズ変換導波路である。各第2光導波路32は、例えば、図示しない光生成部又は光検出部又は光変調部等と光学的に結合しており光信号を伝搬する。   The second optical element 30 is a silicon photonics device, and the second substrate 31 is made of silicon. Further, each second optical waveguide 32 is a spot size conversion waveguide formed by a silicon thin wire optical waveguide. Each of the second optical waveguides 32 is optically coupled to, for example, a light generation unit, a light detection unit, a light modulation unit, or the like (not shown) and propagates an optical signal.

第1光素子20の各第1光導波路22は、シングルモードの光ファイバ(図示せず)と光学的に結合している。第1光素子20は、第2光素子30の各第2光導波路32を、シングルモードの光ファイバ(図示せず)と光学的に結合する。   Each first optical waveguide 22 of the first optical element 20 is optically coupled to a single mode optical fiber (not shown). The first optical element 20 optically couples each second optical waveguide 32 of the second optical element 30 with a single mode optical fiber (not shown).

第1光素子20は、複数の第1光導波路22と、複数の第1光導波路22が配置される第1基板21と、第1基板21の対向する端部それぞれから反対向きに斜めに延びる一対の梁部23と、一対の梁部23の端部に配置される一対の当接部24と、を有する。   The first optical element 20 extends obliquely in opposite directions from a plurality of first optical waveguides 22, a first substrate 21 on which the plurality of first optical waveguides 22 are arranged, and opposite ends of the first substrate 21. It has a pair of beam parts 23 and a pair of contact parts 24 arranged at the ends of the pair of beam parts 23.

各第1光導波路22は、所定の間隔をあけて、光を伝搬する向きに延びている。各第1光導波路22は、第1基板21の一方の表面に露出するように配置される。以下、本明細書において、第1光導波路22が延びる方向を長手方向ともいう。また、本明細書において、この長手方向と直交する方向を幅方向ともいう。   Each of the first optical waveguides 22 extends in a direction in which light is propagated at a predetermined interval. Each of the first optical waveguides 22 is arranged so as to be exposed on one surface of the first substrate 21. Hereinafter, in this specification, a direction in which the first optical waveguide 22 extends is also referred to as a longitudinal direction. Further, in this specification, the direction orthogonal to the longitudinal direction is also referred to as the width direction.

一対の梁部23それぞれは、長手方向に延びる縦長の板状の形状を有している。一対の梁部23は、第1基板21の幅方向の中心線(図示せず)に対して、対称に配置される。一対の梁部23は、可撓性又は弾性を有することが好ましい。各梁部23は、幅方向の一方の端部が第1基板21と接合され、幅方向の他方の端部が当接部24と接合される。   Each of the pair of beam portions 23 has a vertically long plate shape extending in the longitudinal direction. The pair of beam portions 23 are arranged symmetrically with respect to the widthwise center line (not shown) of the first substrate 21. The pair of beam portions 23 preferably have flexibility or elasticity. Each beam portion 23 has one end in the width direction joined to the first substrate 21 and the other end in the width direction joined to the contact portion 24.

一対の梁部23それぞれは、第2基板31から離れるように、第1基板21の対向する端部それぞれから反対向きに延びている。   Each of the pair of beam portions 23 extends in the opposite direction from each of the opposite end portions of the first substrate 21 so as to be separated from the second substrate 31.

第2光素子30は、第1光導波路22と同じ数の第2光導波路32と、各第2光導波路32が配置され、一対の梁部23よりも熱膨張係数の小さい第2基板31と、第2基板31に配置され、一対の当接部24と当接する一対の当接受け部33とを有する。   The second optical element 30 includes the same number of the second optical waveguides 32 as the first optical waveguides 22, the second optical waveguides 32, and the second substrate 31 having a smaller thermal expansion coefficient than the pair of beam portions 23. , And a pair of contact receiving portions 33 that are in contact with the pair of contact portions 24.

各第2光導波路32は、所定の間隔をあけて、長手方向に延びている。各第2光導波路32の間隔及び位置は、対応する第1光導波路22と対向するように決定される。各第2光導波路32は、第2基板31の一方の表面に露出するように配置される。   Each second optical waveguide 32 extends in the longitudinal direction with a predetermined space. The intervals and positions of the respective second optical waveguides 32 are determined so as to face the corresponding first optical waveguides 22. Each second optical waveguide 32 is arranged so as to be exposed on one surface of the second substrate 31.

一対の当接受け部33は、第2基板31上に間隔をあけて対向するように配置される。一対の当接受け部33は、第2基板31から突出している一対の突出部である。以下、一対の当接受け部33を、一対の突出部ともいう。   The pair of contact receiving portions 33 are arranged on the second substrate 31 so as to face each other with a gap. The pair of contact receiving portions 33 are a pair of protruding portions protruding from the second substrate 31. Hereinafter, the pair of contact receiving portions 33 will also be referred to as a pair of protruding portions.

一対の当接部24は、一対の突出部33間に配置されて、一対の突出部33と当接している。   The pair of contact portions 24 are arranged between the pair of protrusions 33 and are in contact with the pair of protrusions 33.

複数の第1光導波路22は、対応する第2光導波路32と光学的に結合するように、第1基板21が第2基板31上に配置されており、一対の梁部23は、第1基板21を両側から第2基板31に向かって押している。一対の梁部23は、第1基板21を押すのと同じ大きさの力で、当接部24を押している。   The first substrate 21 is arranged on the second substrate 31 so that the plurality of first optical waveguides 22 are optically coupled to the corresponding second optical waveguides 32. The substrate 21 is pushed toward the second substrate 31 from both sides. The pair of beam portions 23 push the contact portion 24 with the same force as pushing the first substrate 21.

一対の梁部23が、第1基板21を両側から第2基板31に向かって押圧する力は、詳しくは後述するが、一対の梁部23を含む第1光素子20の熱膨張係数と、第2基板31の熱膨張係数との差に基づいて発生する。上述したように、第2基板31の熱膨張係数は、一対の梁部23の熱膨張係数よりも小さい。   The force by which the pair of beam portions 23 press the first substrate 21 toward the second substrate 31 from both sides will be described in detail later, but the thermal expansion coefficient of the first optical element 20 including the pair of beam portions 23, It occurs based on the difference from the coefficient of thermal expansion of the second substrate 31. As described above, the thermal expansion coefficient of the second substrate 31 is smaller than the thermal expansion coefficient of the pair of beam portions 23.

第1基板21を両側から第2基板31に向かって押圧することにより、第1光素子20の第2光素子30に対する長手方向及び幅方向への移動と、第2光素子30の表面に垂直な方向への移動とが規制される。このようにして、各第1光導波路22と対応する第2光導波路32との間の位置関係が精度良く決定されている。従って、各第1光導波路22と対応する第2光導波路32との間の良好な光学的結合状態が確保される。   By pressing the first substrate 21 from both sides toward the second substrate 31, the first optical element 20 is moved in the longitudinal direction and the width direction with respect to the second optical element 30, and the first optical element 20 is perpendicular to the surface of the second optical element 30. Movement in different directions is restricted. In this way, the positional relationship between each first optical waveguide 22 and the corresponding second optical waveguide 32 is accurately determined. Therefore, a good optical coupling state between each first optical waveguide 22 and the corresponding second optical waveguide 32 is secured.

上述した観点から、一対の梁部23の線熱膨張係数と、第2基板31の線熱膨張係数との差は、10×10−6(1/K)以上、特に40〜60×10−6(1/K)以上、更には50〜400×10−6(1/K)以上であることが好ましい。 From the viewpoint described above, the difference between the linear thermal expansion coefficient of the pair of beam portions 23 and the linear thermal expansion coefficient of the second substrate 31 is 10 × 10 −6 (1 / K) or more, particularly 40 to 60 × 10 −. 6 (1 / K) or more, and more preferably at 50~400 × 10 -6 (1 / K ) or more.

一対の梁部23が第1基板21を両側から第2基板31に向かって押圧する力を増加させる観点から、第1基板21及び/又は一対の当接部24の熱膨張係数は、第2基板31よりも大きいことが好ましい。   From the viewpoint of increasing the force with which the pair of beam portions 23 press the first substrate 21 from both sides toward the second substrate 31, the thermal expansion coefficient of the first substrate 21 and / or the pair of abutting portions 24 is the second It is preferably larger than the substrate 31.

また、各第1光導波路22の間隔が熱膨張により変化することを低減する観点から、第1基板21の熱膨張係数は、一対の梁部23よりも小さいことが好ましい。   In addition, the thermal expansion coefficient of the first substrate 21 is preferably smaller than that of the pair of beam portions 23 from the viewpoint of reducing the change in the distance between the first optical waveguides 22 due to thermal expansion.

一対の梁部23の形成材料としては、例えば、ポリエーテルイミド(PEI)樹脂(線熱膨張係数:約50×10−6(1/K))、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂(線熱膨張係数:17〜40×10−5(1/K))、アクリル樹脂(線熱膨張係数:約7〜8×10−5(1/K))、ポリカーボネート樹脂(線熱膨張係数:約7×10−5(1/K))、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレンプラスチック(ABS)(線熱膨張係数:6〜13×10−5(1/K))が挙げられる。 Examples of materials for forming the pair of beam portions 23 include polyetherimide (PEI) resin (coefficient of linear thermal expansion: about 50 × 10 −6 (1 / K)), polyethylene terephthalate (PET) resin (coefficient of linear thermal expansion). : 17 to 40 × 10 −5 (1 / K)), acrylic resin (coefficient of linear thermal expansion: about 7 to 8 × 10 −5 (1 / K)), polycarbonate resin (coefficient of linear thermal expansion: about 7 × 10) -5 (1 / K)) and acrylonitrile-butadiene-styrene plastic (ABS) (coefficient of linear thermal expansion: 6 to 13 × 10 -5 (1 / K)).

第1基板21及び一対の当接部24の形成材料としては、一対の梁部23と同様のものを用いることができる。また、第1基板21の形成材料としては、可視光を透過する材料を用いることが、第1光導波路22と第2光導波路32との位置関係を確認できる観点から好ましい。   As the material for forming the first substrate 21 and the pair of contact portions 24, the same material as the pair of beam portions 23 can be used. In addition, it is preferable to use a material that transmits visible light as the material for forming the first substrate 21 from the viewpoint that the positional relationship between the first optical waveguide 22 and the second optical waveguide 32 can be confirmed.

第2基板31の形成材料としては、例えば、シリコン(線熱膨張係数:約2.4×10−6(1/K))、石英ガラス(線熱膨張係数:約0.5×10−6(1/K))、ガリウムヒ素(線熱膨張係数:約6.9×10−6(1/K))、インジウムリン(線熱膨張係数:約4.5×10−6(1/K))が挙げられる。 As the material for forming the second substrate 31, for example, silicon (coefficient of linear thermal expansion: about 2.4 × 10 −6 (1 / K)), quartz glass (coefficient of linear thermal expansion: about 0.5 × 10 −6). (1 / K)), gallium arsenide (coefficient of linear thermal expansion: about 6.9 × 10 −6 (1 / K)), indium phosphorus (coefficient of linear thermal expansion: about 4.5 × 10 −6 (1 / K) )).

一対の突出部33の形成材料としては、第2基板31と同様のものを用いることができる。   As a material for forming the pair of protrusions 33, the same material as that for the second substrate 31 can be used.

次に、上述した本実施形態の光結合モジュール10の製造方法を、図3及び図4を参照しながら、以下に説明する。   Next, a method for manufacturing the above-described optical coupling module 10 of the present embodiment will be described below with reference to FIGS. 3 and 4.

まず、図3(A)に示すように、第1の温度において、一対の突出部33間に一対の当接部24が位置し、一対の梁部23が、第2基板31から離れながら第1基板21の対向する端部それぞれから反対向きに延びるように、且つ各第1光導波路22が対応する第2光導波路32と対向するように、第1光素子20が第2光素子30上に配置される。   First, as shown in FIG. 3A, at the first temperature, the pair of contact portions 24 are located between the pair of protruding portions 33, and the pair of beam portions 23 are separated from the second substrate 31 while The first optical element 20 is placed on the second optical element 30 so as to extend in the opposite direction from each of the opposite ends of the first substrate 21 and so that each first optical waveguide 22 faces the corresponding second optical waveguide 32. Is located in.

第1の温度では、第1光素子20の幅方向の長さ(一対の当接部24間の距離)L1は、一対の突出部33間の長さL2よりも短い。従って、各第1光導波路22が対応する第2光導波路32と対向するように、第1光素子20を、第2光素子30上に容易に配置することができる。   At the first temperature, the length L1 in the width direction of the first optical element 20 (the distance between the pair of contact portions 24) is shorter than the length L2 between the pair of protruding portions 33. Therefore, the first optical element 20 can be easily arranged on the second optical element 30 so that each first optical waveguide 22 faces the corresponding second optical waveguide 32.

本実施形態では、第1光素子20を形成する一対の梁部23、第1基板21及び一対の当接部24は、ポリエーテルイミド(PEI)樹脂(線熱膨張係数:約50×10−6(1/K))により形成される。また、第2光素子30を形成する第2基板31及び一対の突出部33は、シリコン(線熱膨張係数:約2.4×10−6(1/K))により形成される。一対の梁部23を含む第1光素子20の線熱膨張係数は、第2基板31の線熱膨張係数よりも一桁大きい。 In the present embodiment, the pair of beam portions 23, the first substrate 21, and the pair of contact portions 24 forming the first optical element 20 are made of polyetherimide (PEI) resin (coefficient of linear thermal expansion: about 50 × 10 −). 6 (1 / K)). The second substrate 31 and the pair of protrusions 33 forming the second optical element 30 are made of silicon (coefficient of linear thermal expansion: about 2.4 × 10 −6 (1 / K)). The linear thermal expansion coefficient of the first optical element 20 including the pair of beam portions 23 is one digit larger than the linear thermal expansion coefficient of the second substrate 31.

第1の温度を25℃とすると、第1基板21の長手方向の寸法は3mmであり、幅方向の寸法は2mmである。梁部23と当接部24とをあわせた幅方向の寸法は1mmである。従って、第1光素子20の長手方向の寸法は3mmであり、幅方向の寸法(長さL1)は4mm(4000μm)である。第1基板21には、8つの第1光導波路22が250μmの間隔で配置される。   When the first temperature is 25 ° C., the dimension of the first substrate 21 in the longitudinal direction is 3 mm and the dimension in the width direction is 2 mm. The widthwise dimension of the beam portion 23 and the contact portion 24 is 1 mm. Therefore, the dimension of the first optical element 20 in the longitudinal direction is 3 mm, and the dimension in the width direction (length L1) is 4 mm (4000 μm). Eight first optical waveguides 22 are arranged on the first substrate 21 at intervals of 250 μm.

また、第1の温度(25℃)において、一対の突出部33間の長さL2は、4.010mm(4010μm)である。   Further, at the first temperature (25 ° C.), the length L2 between the pair of protrusions 33 is 4.010 mm (4010 μm).

次に、図3(B)に示すように、一対の梁部23が、第1の温度(25℃)よりも高い第2の温度(150℃)に昇温される。本実施形態では、第1光素子20及び第2光素子30の全体が、第2の温度(150℃)に昇温された。   Next, as shown in FIG. 3 (B), the pair of beam portions 23 are heated to a second temperature (150 ° C.) higher than the first temperature (25 ° C.). In the present embodiment, the entire first optical element 20 and the second optical element 30 are heated to the second temperature (150 ° C.).

そして、一対の梁部23を含む第1光素子20が熱膨張により延びて、一対の当接部24が一対の突出部33と当接することにより、一対の梁部23が第1基板21を両側から第2基板31に向かって押しつけて、第1光導波路22と第2光導波路32とを光学的に結合させる。   Then, the first optical element 20 including the pair of beam portions 23 extends due to thermal expansion, and the pair of contact portions 24 contact the pair of projecting portions 33, whereby the pair of beam portions 23 cover the first substrate 21. The first optical waveguide 22 and the second optical waveguide 32 are optically coupled by pressing from both sides toward the second substrate 31.

第2の温度(150℃)において、第1光素子20は、自由状態において、幅方向の寸法(長さL1)が第1の温度(25℃)の時よりも約20μm延びる。一方、第2の温度(150℃)において、一対の突出部33間の長さL2は、自由状態において、第1の温度(25℃)の時よりも約1μm延びる。   At the second temperature (150 ° C.), in the free state, the widthwise dimension (length L1) of the first optical element 20 is extended by about 20 μm as compared with the first temperature (25 ° C.). On the other hand, at the second temperature (150 ° C.), the length L2 between the pair of protrusions 33 extends in the free state by about 1 μm as compared with the first temperature (25 ° C.).

従って、第2の温度(150℃)において、第1光素子20の幅方向の寸法(長さL1)は、自由状態において、一対の突出部33間の長さL2よりも10μm弱長くなる。一対の突出部33間の長さL2よりも10μm弱長くなっている部分は、主に一対の梁部23が撓むことにより吸収される。また、この一対の梁部23が撓むことにより、一対の梁部23が第1基板21を両側から第2基板31に向かって押しつける力が生じる。   Therefore, at the second temperature (150 ° C.), the widthwise dimension (length L1) of the first optical element 20 is slightly less than 10 μm longer than the length L2 between the pair of protrusions 33 in the free state. The portion that is slightly less than 10 μm longer than the length L2 between the pair of protruding portions 33 is absorbed mainly by the bending of the pair of beam portions 23. Further, the bending of the pair of beam portions 23 causes a force of pressing the first substrate 21 toward the second substrate 31 from both sides by the pair of beam portions 23.

このようにして、第1光素子20の第2光素子30に対する長手方向及び幅方向への移動と、第2光素子30の表面に垂直な方向への移動とが規制される。図2(A)及び図2(B)に示す状態は、図3(B)の状態に対応する。こうして、本実施形態の光結合モジュール10が得られる。   In this way, movement of the first optical element 20 in the longitudinal direction and width direction with respect to the second optical element 30 and movement of the first optical element 20 in the direction perpendicular to the surface of the second optical element 30 are restricted. The states shown in FIGS. 2A and 2B correspond to the states of FIG. 3B. In this way, the optical coupling module 10 of the present embodiment is obtained.

例えば、図3(A)の工程では、第2光素子30上への第1光素子20の搭載を、位置の搭載精度が数μmのマウンタを用いて行うことができる。そして、図3(B)の工程では、第1光素子20と第2光素子30との熱膨張係数の差に基づいて、各第1光導波路22と対応する第2光導波路32との間の位置関係が、自動的に精度良く決定される。そのため、マウンタを使用する時間を短縮できるので、光結合モジュールを製造するイールドを向上させて、製造コストを低減することが可能となる。   For example, in the step of FIG. 3A, the first optical element 20 can be mounted on the second optical element 30 by using a mounter having a positional mounting accuracy of several μm. Then, in the step of FIG. 3B, based on the difference in thermal expansion coefficient between the first optical element 20 and the second optical element 30, the distance between each first optical waveguide 22 and the corresponding second optical waveguide 32 is increased. The positional relationship of is automatically and accurately determined. Therefore, the time for using the mounter can be shortened, so that the yield for manufacturing the optical coupling module can be improved and the manufacturing cost can be reduced.

第1光素子20における各第1光導波路22の配置は、第2光素子30における各第2光導波路32と対応するように決定され得る。   The arrangement of each first optical waveguide 22 in the first optical element 20 can be determined so as to correspond to each second optical waveguide 32 in the second optical element 30.

また、第2の温度は、第1の温度、及び熱膨張係数の差、及び一対の梁部23と一対の突出部33との位置関係等に基づいて決定され得る。   The second temperature can be determined based on the first temperature, the difference in coefficient of thermal expansion, the positional relationship between the pair of beam portions 23 and the pair of protruding portions 33, and the like.

次に、図4(A)に示すように、第2の温度において、第1基板21と第2基板31とが、接着材40を用いて接着される。接着材40としては、例えば、光硬化性接着材を用いることができる。また、図3(A)に示す第1の温度において、第1基板21と第2基板31との間に熱硬化性接着材を塗布しておき、第2の温度に昇温する過程において、第1基板21と第2基板31とを接着してもよい。   Next, as shown in FIG. 4A, at the second temperature, the first substrate 21 and the second substrate 31 are bonded using the adhesive 40. As the adhesive 40, for example, a photocurable adhesive can be used. In addition, at a first temperature shown in FIG. 3A, a thermosetting adhesive is applied between the first substrate 21 and the second substrate 31, and the temperature is raised to the second temperature. The first substrate 21 and the second substrate 31 may be bonded together.

次に、図4(B)に示すように、光結合モジュール10が、第2の温度よりも低い温度、例えば、室温(25℃)に降温される。一対の梁部23を含む第1光素子20、及び第2光素子30は熱収縮する。一対の梁部23及び一対の当接部24は、熱収縮により幅方向の寸法が短くなって、一対の当接部24は、一対の突出部33とは当接しなくなる場合もある。一対の梁部23が第1基板21を両側から第2基板31に向かって押しつける力は低減するか又は消滅するが、第1基板21と第2基板31とは接着剤40を用いて接着されているので、室温においても、第1光導波路22と第2光導波路32との光学的結合状態は維持される。   Next, as shown in FIG. 4B, the optical coupling module 10 is cooled to a temperature lower than the second temperature, for example, room temperature (25 ° C.). The first optical element 20 and the second optical element 30 including the pair of beam portions 23 thermally contract. The pair of beam portions 23 and the pair of abutting portions 24 may be reduced in widthwise dimension due to thermal contraction, and the pair of abutting portions 24 may not come into contact with the pair of protruding portions 33. The force by which the pair of beam portions 23 press the first substrate 21 toward the second substrate 31 from both sides is reduced or disappears, but the first substrate 21 and the second substrate 31 are adhered using the adhesive 40. Therefore, the optical coupling state between the first optical waveguide 22 and the second optical waveguide 32 is maintained even at room temperature.

上述した本実施形態の光結合モジュール10によれば、第1光素子20の第2光導波路32と光学的に結合されたシングルモードの光ファイバと、光デバイスである第2光素子30との間の光結合を、精度良く容易に行うことができる。   According to the optical coupling module 10 of the present embodiment described above, the single mode optical fiber optically coupled to the second optical waveguide 32 of the first optical element 20 and the second optical element 30 which is an optical device are provided. Optical coupling between them can be performed easily with high accuracy.

なお、上述した実施形態では、第1光素子20は、ポリエーテルイミドを用いて形成されていたが、第1基板21と他の構成要素とは、別の材料を用いて形成されていてもよい。例えば、第1基板21がポリエーテルイミドを用いて形成され、一対の梁部23及び一対の当接部24を、ポリエチレンテレフタレートを用いて形成してもよい。この場合には、ポリエチレンテレフタレートの線熱膨張係数がポリエーテルイミドよりも大きいので、第2の温度を、上述した実施形態よりも低く設定できる。   In addition, in the above-described embodiment, the first optical element 20 was formed using polyetherimide, but the first substrate 21 and other constituent elements may be formed using different materials. Good. For example, the first substrate 21 may be formed using polyetherimide, and the pair of beam portions 23 and the pair of contact portions 24 may be formed using polyethylene terephthalate. In this case, since the coefficient of linear thermal expansion of polyethylene terephthalate is larger than that of polyetherimide, the second temperature can be set lower than that in the above-described embodiment.

また、上述した実施形態では、第1の温度を室温(25℃)としていたが、第1の温度を低温(例えば、−50℃)して、第2の温度を室温としてもよい。この場合には、室温において、一対の梁部23が第1基板21を両側から第2基板31に向かって押しつける力が生じるので、第1基板21と第2基板31とを接着しなくてもよい。   Further, in the above-described embodiment, the first temperature is room temperature (25 ° C.), but the first temperature may be low (for example, −50 ° C.) and the second temperature may be room temperature. In this case, at room temperature, a pair of beam portions 23 generate a force to press the first substrate 21 toward the second substrate 31 from both sides, so that the first substrate 21 and the second substrate 31 do not have to be bonded to each other. Good.

次に、上述した第1実施形態の光結合モジュール10の変形例を、図5を参照しながら、以下に説明する。   Next, a modified example of the optical coupling module 10 of the first embodiment described above will be described below with reference to FIG.

図5(A)は、本明細書に開示する光結合モジュールの第1実施形態の変形例の平面図であり、(B)は、図5(A)のX2−X2線断面図である。   5A is a plan view of a modification of the first embodiment of the optical coupling module disclosed in this specification, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line X2-X2 of FIG. 5A.

本変型例の光結合モジュールでは、第1光素子20の第1基板21のモジュールが、上述した第1実施形態とは異なっている。   In the optical coupling module of this modified example, the module of the first substrate 21 of the first optical element 20 is different from that of the first embodiment described above.

第1光素子20において、隣接する第1光導波路22の間には、スリット25が配置されている。スリット25は、長手方向に延びるように、第1光導波路22と並んで配置される。   In the first optical element 20, the slit 25 is arranged between the adjacent first optical waveguides 22. The slit 25 is arranged side by side with the first optical waveguide 22 so as to extend in the longitudinal direction.

一対の梁部23が第1基板21を両側から第2基板31に向かって押しつけている状態において、第1基板21には幅方向に圧縮する応力が働く。この時、スリット25が変形することにより、第1基板21が歪むことを低減して、各第1光導波路22の間隔が変化することを抑制できる。   In the state where the pair of beam portions 23 press the first substrate 21 from both sides toward the second substrate 31, a stress that compresses in the width direction acts on the first substrate 21. At this time, the deformation of the slit 25 can reduce the distortion of the first substrate 21 and suppress the change of the distance between the first optical waveguides 22.

次に、上述した光結合モジュールの他の実施形態を、図6〜図11を参照しながら以下に説明する。他の実施形態について特に説明しない点については、上述の第1実施形態に関して詳述した説明が適宜適用される。また、同一の構成要素には同一の符号を付してある。   Next, another embodiment of the above-described optical coupling module will be described below with reference to FIGS. For the points that are not particularly described in the other embodiments, the detailed description of the above-described first embodiment is appropriately applied. Further, the same components are designated by the same reference numerals.

図6(A)は、本明細書に開示する光結合モジュールの第2実施形態の平面図であり、図6(B)は、図6(A)のY−Y線断面図である。   FIG. 6 (A) is a plan view of a second embodiment of the optical coupling module disclosed in this specification, and FIG. 6 (B) is a sectional view taken along line YY of FIG. 6 (A).

本実施形態の光結合モジュール10は、第1光素子20の一対の当接部と、第2光素子30の一対の当接受け部が、上述した第1実施形態とは異なっている。   In the optical coupling module 10 of the present embodiment, the pair of contact portions of the first optical element 20 and the pair of contact receiving portions of the second optical element 30 are different from those in the first embodiment described above.

第2光素子30には、第2基板31に設けられた一対の溝部34が配置される。一対の溝部34は、第2基板31上に間隔をあけて対向するように配置される。一対の溝部34は、第1光素子20が配置される側に開口している。溝部34は、第1側面34aと、第1側面34aと間隔をあけて対向する第2側面34bを有する。   A pair of groove portions 34 provided on the second substrate 31 are arranged in the second optical element 30. The pair of groove portions 34 are arranged on the second substrate 31 so as to face each other with a gap. The pair of groove portions 34 are open on the side where the first optical element 20 is arranged. The groove portion 34 has a first side surface 34a and a second side surface 34b that faces the first side surface 34a with a space therebetween.

第2光素子30の一対の当接受け部は、第2基板に設けられた一対の溝部の第1側面34aである。以下、一対の当接受け部を、一対の溝部の第1側面34aともいう。   The pair of contact receiving portions of the second optical element 30 are the first side surfaces 34a of the pair of groove portions provided on the second substrate. Hereinafter, the pair of contact receiving portions will also be referred to as the first side surfaces 34a of the pair of groove portions.

第1光素子20における一対の当接部24それぞれは、長手方向に延びる縦長の板状の形状を有している。当接部24における幅方向の一方の端部は、梁部23と接合している。当接部24における幅方向の他方の端部側の部分は、溝部の第1側面34aと当接している。溝部34の幅方向の寸法は、当接部24の厚さよりも大きい。当接部24は、可撓性又は弾性を有することが好ましい。   Each of the pair of contact portions 24 of the first optical element 20 has a vertically long plate shape extending in the longitudinal direction. One end of the contact portion 24 in the width direction is joined to the beam portion 23. A portion of the contact portion 24 on the other end portion side in the width direction is in contact with the first side surface 34a of the groove portion. The dimension of the groove portion 34 in the width direction is larger than the thickness of the contact portion 24. The contact portion 24 preferably has flexibility or elasticity.

一対の当接部24は、一対の溝部の第1側面34a間に配置されて、一対の溝部の第1側面34aと当接している。   The pair of contact portions 24 are arranged between the first side surfaces 34a of the pair of groove portions and are in contact with the first side surfaces 34a of the pair of groove portions.

一対の当接部24は、溝部の第1側面34aと当接する第1側面24aと、第2側面24bを有する。   The pair of contact portions 24 have a first side surface 24a that contacts the first side surface 34a of the groove and a second side surface 24b.

複数の第1光導波路22は、対応する第2光導波路32と光学的に結合するように、第1基板21が第2基板31上に配置されており、一対の梁部23は、第1基板21を両側から第2基板31に向かって押している。一対の梁部23は、第1基板21を押すのと同じ大きさの力で、当接部24を押している。   The first substrate 21 is arranged on the second substrate 31 so that the plurality of first optical waveguides 22 are optically coupled to the corresponding second optical waveguides 32. The substrate 21 is pushed toward the second substrate 31 from both sides. The pair of beam portions 23 push the contact portion 24 with the same force as pushing the first substrate 21.

一対の梁部23が、第1基板21を両側から第2基板31に向かって押圧する力は、一対の梁部23を含む第1光素子20の熱膨張係数と、第2基板31の熱膨張係数との差に基づいて発生する。第2基板31の熱膨張係数は、一対の梁部23の熱膨張係数よりも小さい。   The force of the pair of beam portions 23 pressing the first substrate 21 toward the second substrate 31 from both sides is due to the thermal expansion coefficient of the first optical element 20 including the pair of beam portions 23 and the heat of the second substrate 31. It occurs based on the difference from the expansion coefficient. The thermal expansion coefficient of the second substrate 31 is smaller than the thermal expansion coefficient of the pair of beam portions 23.

次に、上述した本実施形態の光結合モジュール10の製造方法を、図7及び図8を参照しながら、以下に説明する。   Next, a method for manufacturing the above-described optical coupling module 10 of the present embodiment will be described below with reference to FIGS. 7 and 8.

まず、図7(A)に示すように、第1の温度において、一対の溝部の第1側面34a間に一対の当接部24が位置し、一対の梁部23が、第2基板31から離れながら第1基板21の対向する端部それぞれから反対向きに延びるように、且つ各第1光導波路22が対応する第2光導波路32と対向するように、第1光素子20が第2光素子30上に配置される。   First, as shown in FIG. 7A, at the first temperature, the pair of contact portions 24 are located between the first side surfaces 34a of the pair of groove portions, and the pair of beam portions 23 are separated from the second substrate 31. The first optical element 20 emits the second light so that the first optical element 22 extends in the opposite direction from the opposite ends of the first substrate 21 while being separated, and the first optical waveguide 22 faces the corresponding second optical waveguide 32. It is arranged on the element 30.

第1の温度では、第1光素子20の幅方向の長さ(一対の当接部24間の距離)L1は、一対の溝部の第1側面34a間の長さL2よりも短い。従って、各第1光導波路22が対応する第2光導波路32と対向するように、第1光素子20を、第2光素子30上に容易に配置することができる。なお、長さL1は、一対の当接部の第1側面24a間の距離でもある。   At the first temperature, the length (width between the pair of contact portions 24) L1 in the width direction of the first optical element 20 is shorter than the length L2 between the first side surfaces 34a of the pair of groove portions. Therefore, the first optical element 20 can be easily arranged on the second optical element 30 so that each first optical waveguide 22 faces the corresponding second optical waveguide 32. The length L1 is also the distance between the first side surfaces 24a of the pair of contact portions.

本実施形態では、第1光素子20を形成する一対の梁部23、第1基板21及び一対の当接部24は、ポリエーテルイミド(PEI)樹脂(線熱膨張係数:約50×10−6(1/K))により形成される。また、一対の溝部34を含む第2基板31は、シリコン(線熱膨張係数:約2.4×10−6(1/K))により形成される。一対の梁部23を含む第1光素子20の線熱膨張係数は、第2基板31の線熱膨張係数よりも一桁大きい。 In the present embodiment, the pair of beam portions 23, the first substrate 21, and the pair of contact portions 24 forming the first optical element 20 are made of polyetherimide (PEI) resin (coefficient of linear thermal expansion: about 50 × 10 −). 6 (1 / K)). The second substrate 31 including the pair of groove portions 34 is formed of silicon (coefficient of linear thermal expansion: about 2.4 × 10 −6 (1 / K)). The linear thermal expansion coefficient of the first optical element 20 including the pair of beam portions 23 is one digit larger than the linear thermal expansion coefficient of the second substrate 31.

第1の温度を25℃とすると、第1基板21の長手方向の寸法は3mmであり、幅方向の寸法は2mmである。梁部23と当接部24とをあわせた幅方向の寸法は1mmである。従って、第1光素子20の長手方向の寸法は3mmであり、幅方向の寸法(長さL1)は4mm(4000μm)である。   When the first temperature is 25 ° C., the dimension of the first substrate 21 in the longitudinal direction is 3 mm and the dimension in the width direction is 2 mm. The widthwise dimension of the beam portion 23 and the contact portion 24 is 1 mm. Therefore, the dimension of the first optical element 20 in the longitudinal direction is 3 mm, and the dimension in the width direction (length L1) is 4 mm (4000 μm).

また、第1の温度(25℃)において、一対の溝部の第1側面34a間の長さL2は、4.010mm(4010μm)である。   Further, at the first temperature (25 ° C.), the length L2 between the first side surfaces 34a of the pair of grooves is 4.010 mm (4010 μm).

次に、図7(B)に示すように、一対の梁部23が、第1の温度(25℃)よりも高い第2の温度(150℃)に昇温される。本実施形態では、第1光素子20及び第2光素子30の全体が、第2の温度(150℃)に昇温された。   Next, as shown in FIG. 7 (B), the pair of beam portions 23 is heated to a second temperature (150 ° C.) higher than the first temperature (25 ° C.). In the present embodiment, the entire first optical element 20 and the second optical element 30 are heated to the second temperature (150 ° C.).

そして、一対の梁部23を含む第1光素子20が熱膨張により延びて、一対の当接部24が一対の溝部の第1側面34aと当接することにより、一対の梁部23が第1基板21を両側から第2基板31に向かって押しつけて、第1光導波路22と第2光導波路32とを光学的に結合させる。   Then, the first optical element 20 including the pair of beam portions 23 extends due to thermal expansion, and the pair of contact portions 24 contact the first side surfaces 34a of the pair of groove portions, so that the pair of beam portions 23 become first. The substrate 21 is pressed toward the second substrate 31 from both sides to optically couple the first optical waveguide 22 and the second optical waveguide 32.

当接部24の第1側面24aは、溝部の第1側面34aと当接する。   The first side surface 24a of the contact portion 24 contacts the first side surface 34a of the groove portion.

第2の温度(150℃)において、第1光素子20は、幅方向の寸法(長さL1)が第1の温度(25℃)の時よりも約20μm延びる。一方、第2の温度(150℃)において、一対の溝部の第1側面34a間の長さL2は、第1の温度(25℃)の時よりも約1μm延びる。   At the second temperature (150 ° C.), the width (dimension L1) in the width direction of the first optical element 20 is extended by about 20 μm more than at the first temperature (25 ° C.). On the other hand, at the second temperature (150 ° C.), the length L2 between the first side faces 34a of the pair of grooves extends about 1 μm longer than at the first temperature (25 ° C.).

従って、第2の温度(150℃)において、第1光素子20の幅方向の寸法(長さL1)は、自由状態において、一対の溝部の第1側面34a間の長さL2よりも10μm弱長くなる。一対の溝部の第1側面34a間の長さL2よりも10μm弱長くなっている部分は、主に一対の梁部23及び一対の当接部24が撓むことにより吸収される。また、この一対の梁部23及び一対の当接部24が撓むことにより、一対の梁部23が第1基板21を両側から第2基板31に向かって押しつける力が生じる。   Therefore, at the second temperature (150 ° C.), the dimension (length L1) in the width direction of the first optical element 20 is a little less than 10 μm than the length L2 between the first side surfaces 34a of the pair of grooves in the free state. become longer. The portion of the pair of groove portions, which is slightly less than 10 μm longer than the length L2 between the first side surfaces 34a, is absorbed mainly by the bending of the pair of beam portions 23 and the pair of contact portions 24. Further, the pair of beam portions 23 and the pair of abutting portions 24 are bent to generate a force by which the pair of beam portions 23 press the first substrate 21 toward the second substrate 31 from both sides.

このようにして、第1光素子20の第2光素子30に対する長手方向及び幅方向への移動と、第2光素子30の表面に垂直な方向への移動とが規制される。図6(A)及び図6(B)に示す状態は、図7(B)の状態に対応する。こうして、本実施形態の光結合モジュール10が得られる。   In this way, movement of the first optical element 20 in the longitudinal direction and width direction with respect to the second optical element 30 and movement of the first optical element 20 in the direction perpendicular to the surface of the second optical element 30 are restricted. The states shown in FIGS. 6A and 6B correspond to the states of FIG. 7B. In this way, the optical coupling module 10 of the present embodiment is obtained.

次に、図8(A)に示すように、第2の温度において、第1基板21と第2基板31とが、接着材40を用いて接着される。接着材40としては、例えば、光硬化性接着材を用いることができる。   Next, as shown in FIG. 8A, at the second temperature, the first substrate 21 and the second substrate 31 are bonded using the adhesive 40. As the adhesive 40, for example, a photocurable adhesive can be used.

次に、図8(B)に示すように、光結合モジュール10が、第2の温度よりも低い温度、例えば、室温(25℃)に降温される。一対の梁部23を含む第1光素子20、及び第2光素子30は熱収縮する。一対の梁部23が第1基板21を両側から第2基板31に向かって押しつける力は低減するか又は消滅するが、第1基板21と第2基板31とは接着剤40を用いて接着されているので、室温においても、第1光導波路22と第2光導波路32との光学的結合状態は維持される。   Next, as shown in FIG. 8B, the optical coupling module 10 is cooled to a temperature lower than the second temperature, for example, room temperature (25 ° C.). The first optical element 20 and the second optical element 30 including the pair of beam portions 23 thermally contract. The force by which the pair of beam portions 23 press the first substrate 21 toward the second substrate 31 from both sides is reduced or disappears, but the first substrate 21 and the second substrate 31 are adhered using the adhesive 40. Therefore, the optical coupling state between the first optical waveguide 22 and the second optical waveguide 32 is maintained even at room temperature.

上述した本実施形態の光結合モジュールによれば、第1実施形態と同様の効果が奏される。   According to the above-described optical coupling module of the present embodiment, the same effect as that of the first embodiment is obtained.

次に、本明細書に開示する光導波路の第3実施形態を、以下に説明する。   Next, a third embodiment of the optical waveguide disclosed in this specification will be described below.

図9(A)は、本明細書に開示する光結合モジュールの第3実施形態の平面図であり、図9(B)は、図9(A)のZ−Z線断面図である。   9A is a plan view of a third embodiment of the optical coupling module disclosed in this specification, and FIG. 9B is a cross-sectional view taken along line ZZ of FIG. 9A.

本実施形態の光結合モジュール10は、第1光素子20の一対の梁部23及び一対の当接部24と、第2光素子30の一対の当接受け部が、上述した第1実施形態とは異なっている。   In the optical coupling module 10 of the present embodiment, the pair of beam portions 23 and the pair of contact portions 24 of the first optical element 20 and the pair of contact receiving portions of the second optical element 30 have the above-described first embodiment. Is different from.

第2光素子30には、第2基板31に設けられた一対の溝部35が配置される。一対の溝部35は、第2基板31上に間隔をあけて対向するように配置される。一対の溝部35は、第1光素子20が配置される側に開口している。溝部35は、第1側面35aと、第1側面35aと間隔をあけて対向する第2側面35bを有する。   A pair of groove portions 35 provided on the second substrate 31 are arranged in the second optical element 30. The pair of groove portions 35 are arranged on the second substrate 31 so as to face each other with a gap. The pair of groove portions 35 are open on the side where the first optical element 20 is arranged. The groove portion 35 has a first side surface 35a and a second side surface 35b opposed to the first side surface 35a with a gap.

第2光素子30の一対の当接受け部は、第2基板に設けられた一対の溝部の第2側面35bである。以下、第2光素子30の一対の当接受け部を、一対の溝部の第2側面35bともいう。   The pair of contact receiving portions of the second optical element 30 are the second side surfaces 35b of the pair of groove portions provided on the second substrate. Hereinafter, the pair of contact receiving portions of the second optical element 30 are also referred to as the second side surfaces 35b of the pair of groove portions.

第1光素子20の一対の梁部23それぞれは、第2基板31に近づくように、第1基板21の対向する端部それぞれから反対向きに延びている。   Each of the pair of beam portions 23 of the first optical element 20 extends in the opposite direction from each of the opposite end portions of the first substrate 21 so as to approach the second substrate 31.

第1光素子20における一対の当接部24それぞれは、長手方向に延びる縦長の板状の形状を有している。当接部24における幅方向の一方の端部側の部分は、梁部23と接合している。当接部24における幅方向の他方の端部側の部分は、溝部の第2側面35bと当接している。溝部35の幅方向の寸法は、当接部24の厚さよりも大きい。当接部24は、可撓性又は弾性を有することが好ましい。   Each of the pair of contact portions 24 of the first optical element 20 has a vertically long plate shape extending in the longitudinal direction. A portion of the contact portion 24 on one end side in the width direction is joined to the beam portion 23. A portion of the contact portion 24 on the other end side in the width direction is in contact with the second side surface 35b of the groove portion. The dimension of the groove portion 35 in the width direction is larger than the thickness of the contact portion 24. The contact portion 24 preferably has flexibility or elasticity.

一対の溝部の第2側面35bは、一対の当接部24間に配置されて、一対の当接部24と当接している。   The second side surfaces 35b of the pair of groove portions are arranged between the pair of contact portions 24 and are in contact with the pair of contact portions 24.

一対の当接部24は、第1側面24aと、溝部の第2側面35bと当接する第2側面24bを有する。   The pair of contact portions 24 has a first side surface 24a and a second side surface 24b that contacts the second side surface 35b of the groove.

複数の第1光導波路22は、対応する第2光導波路32と光学的に結合するように、第1基板21が第2基板31上に配置されており、一対の梁部23は、第1基板21を両側から第2基板31に向かってに引っ張っている。一対の梁部23は、第1基板21を引っ張るのと同じ大きさの力で、当接部24を引っ張っている。   The first substrate 21 is arranged on the second substrate 31 so that the plurality of first optical waveguides 22 are optically coupled to the corresponding second optical waveguides 32. The substrate 21 is pulled from both sides toward the second substrate 31. The pair of beam portions 23 pulls the contact portion 24 with the same force as pulling the first substrate 21.

一対の梁部23が、第1基板21を両側から第2基板31に向かって引っ張る力は、一対の梁部23を含む第1光素子20の熱膨張係数と、第2基板31の熱膨張係数との差に基づいて発生する。第2基板31の熱膨張係数は、一対の梁部23の熱膨張係数よりも小さい。   The force of the pair of beam portions 23 pulling the first substrate 21 from both sides toward the second substrate 31 is the thermal expansion coefficient of the first optical element 20 including the pair of beam portions 23 and the thermal expansion of the second substrate 31. It occurs based on the difference from the coefficient. The thermal expansion coefficient of the second substrate 31 is smaller than the thermal expansion coefficient of the pair of beam portions 23.

次に、上述した本実施形態の光結合モジュール10の製造方法を、図10及び図11を参照しながら、以下に説明する。   Next, a method of manufacturing the above-described optical coupling module 10 of the present embodiment will be described below with reference to FIGS. 10 and 11.

まず、図10(A)に示すように、第1の温度では、一対の当接部24間の長さL1が、一対の溝部の第2側面35b間の長さL2よりも短い。そのため、一対の当接部24を一対の溝部の第2側面35bに当接させて、第1光素子20を第2光素子30上に配置することはまだ行われない。なお、長さL1は、一対の当接部の第2側面24b間の距離でもある。   First, as shown in FIG. 10 (A), at the first temperature, the length L1 between the pair of contact portions 24 is shorter than the length L2 between the second side surfaces 35b of the pair of grooves. Therefore, it is not yet performed to bring the pair of contact portions 24 into contact with the second side surfaces 35b of the pair of grooves and place the first optical element 20 on the second optical element 30. The length L1 is also the distance between the second side surfaces 24b of the pair of contact portions.

本実施形態では、第1光素子20を形成する一対の梁部23、第1基板21及び一対の当接部24は、ポリエーテルイミド(PEI)樹脂(線熱膨張係数:約50×10−6(1/K))により形成される。また、一対の溝部35を含む第2基板31は、シリコン(線熱膨張係数:約2.4×10−6(1/K))により形成される。一対の梁部23を含む第1光素子20の線熱膨張係数は、第2基板31の線熱膨張係数よりも一桁大きい。 In the present embodiment, the pair of beam portions 23, the first substrate 21, and the pair of contact portions 24 forming the first optical element 20 are made of polyetherimide (PEI) resin (coefficient of linear thermal expansion: about 50 × 10 −). 6 (1 / K)). The second substrate 31 including the pair of groove portions 35 is formed of silicon (coefficient of linear thermal expansion: about 2.4 × 10 −6 (1 / K)). The linear thermal expansion coefficient of the first optical element 20 including the pair of beam portions 23 is one digit larger than the linear thermal expansion coefficient of the second substrate 31.

第1の温度を25℃とすると、第1基板21の長手方向の寸法は3mmであり、幅方向の寸法は2mmである。梁部23と当接部24とをあわせた幅方向の寸法は1mmである。従って、第1光素子20の長手方向の寸法は3mmであり、幅方向の寸法は4mmである。一対の当接部24間の長さL1は、3.7mm(3700μm)であり、当接部24の厚さは、150μmである。   When the first temperature is 25 ° C., the dimension of the first substrate 21 in the longitudinal direction is 3 mm and the dimension in the width direction is 2 mm. The widthwise dimension of the beam portion 23 and the contact portion 24 is 1 mm. Therefore, the dimension of the first optical element 20 in the longitudinal direction is 3 mm, and the dimension in the width direction thereof is 4 mm. The length L1 between the pair of contact portions 24 is 3.7 mm (3700 μm), and the thickness of the contact portion 24 is 150 μm.

また、第1の温度(25℃)において、一対の溝部の第2側面35b間の長さL2は、3.71mm(3710μm)である。一対の溝部の第1側面35a間の長さは、4.21mmである。   Further, at the first temperature (25 ° C.), the length L2 between the second side surfaces 35b of the pair of grooves is 3.71 mm (3710 μm). The length between the first side surfaces 35a of the pair of grooves is 4.21 mm.

第1の温度では、一対の当接部24間の長さL1は、一対の溝部の第2側面35b間の長さL2よりも約10μm短い。   At the first temperature, the length L1 between the pair of contact portions 24 is about 10 μm shorter than the length L2 between the second side surfaces 35b of the pair of grooves.

次に、図10(B)に示すように、一対の梁部23が、第1の温度(25℃)よりも高い第2の温度(150℃)に昇温される。本実施形態では、第1光素子20及び第2光素子30の全体が、第2の温度(150℃)に昇温された。   Next, as shown in FIG. 10 (B), the pair of beam portions 23 is heated to a second temperature (150 ° C.) higher than the first temperature (25 ° C.). In the present embodiment, the entire first optical element 20 and the second optical element 30 are heated to the second temperature (150 ° C.).

そして、一対の梁部23を含む第1光素子20が熱膨張により延びる。   Then, the first optical element 20 including the pair of beam portions 23 extends due to thermal expansion.

第2の温度(150℃)において、第1光素子20は、幅方向の寸法が第1の温度(25℃)の時よりも約20μm延びる。これにより、一対の当接部24間の長さL1も、第1の温度(25℃)の時よりも約20μm延びる。一方、第2の温度(150℃)において、一対の溝部の第2側面35b間の長さL2は、第1の温度(25℃)の時よりも約1μm延びる。即ち、第2の温度では、一対の当接部24間の距離L1は、一対の溝部の第2側面35b間の長さL2よりも約10μm長くなる。   At the second temperature (150 ° C.), the width of the first optical element 20 extends about 20 μm more than that at the first temperature (25 ° C.). As a result, the length L1 between the pair of abutting portions 24 is also extended by about 20 μm from that at the first temperature (25 ° C.). On the other hand, at the second temperature (150 ° C.), the length L2 between the second side faces 35b of the pair of groove portions is extended by about 1 μm as compared with the case of the first temperature (25 ° C.). That is, at the second temperature, the distance L1 between the pair of contact portions 24 is about 10 μm longer than the length L2 between the second side surfaces 35b of the pair of grooves.

次に、図11(A)に示すように、第2の温度(150℃)において、一対の梁部23が熱膨張により延びた状態で、一対の当接部24間に一対の溝部の第2側面35bが位置し、一対の梁部23が、第2基板31に近づきながら第1基板21の対向する端部それぞれから反対向きに延びるように、且つ第1光導波路22と第2光導波路32とが対向するように、第1光素子20が第2光素子30上に配置される。   Next, as shown in FIG. 11A, at the second temperature (150 ° C.), with the pair of beam portions 23 extended by thermal expansion, the pair of groove portions of the pair of groove portions are formed between the pair of contact portions 24. The second side surfaces 35b are located so that the pair of beam portions 23 extend in opposite directions from the opposite end portions of the first substrate 21 while approaching the second substrate 31, and the first optical waveguide 22 and the second optical waveguide The first optical element 20 is arranged on the second optical element 30 so as to face 32.

上述したように、一対の当接部24間の距離L1は、一対の溝部の第2側面35b間の長さL2よりも長いので、各第1光導波路22が対応する第2光導波路32と対向するように、第1光素子20を、第2光素子30上に容易に配置することができる。   As described above, the distance L1 between the pair of contact portions 24 is longer than the length L2 between the second side surfaces 35b of the pair of grooves, so that each first optical waveguide 22 corresponds to the corresponding second optical waveguide 32. The first optical element 20 can be easily arranged on the second optical element 30 so as to face each other.

次に、図11(B)に示すように、一対の梁部23が、第2の温度(150℃)よりも低い室温(25℃)に降温される。本実施形態では、第1光素子20及び第2光素子30の全体が、室温(25℃)に降温された。一対の梁部23を含む第1光素子20、及び第2光素子30は熱収縮する。   Next, as shown in FIG. 11B, the temperature of the pair of beam portions 23 is lowered to room temperature (25 ° C.) lower than the second temperature (150 ° C.). In the present embodiment, the entire temperature of the first optical element 20 and the second optical element 30 is lowered to room temperature (25 ° C.). The first optical element 20 and the second optical element 30 including the pair of beam portions 23 thermally contract.

そして、一対の梁部23を含む第1光素子20が熱収縮により縮小して、一対の当接部24が一対の溝部の第2側面35bと当接することにより、一対の梁部23が第1基板21を両側から第2基板31に向かって引っ張って、第1光導波路22と第2光導波路32とを光学的に結合させる。   Then, the first optical element 20 including the pair of beam portions 23 contracts due to thermal contraction, and the pair of contact portions 24 contact the second side surfaces 35b of the pair of groove portions, so that the pair of beam portions 23 become first. The first substrate 21 is pulled from both sides toward the second substrate 31 to optically couple the first optical waveguide 22 and the second optical waveguide 32.

当接部24の第2側面24bは、溝部の第2側面35bと当接する。   The second side surface 24b of the contact portion 24 contacts the second side surface 35b of the groove portion.

室温(25℃)において、一対の当接部24間の長さL1は、自由状態において、一対の溝部の第2側面35b間の長さL2よりも約10μm短い。一対の溝部の第2側面35b間の長さL2よりも約10μm短くなっている部分は、主に一対の梁部23及び一対の当接部24が撓むことにより吸収される。また、この一対の梁部23及び一対の当接部24が撓むことにより、一対の梁部23が第1基板21を両側から第2基板31に向かって引っ張る力が生じる。なお、第1光素子20と第2光素子30とを接着材を用いて接着してもよい。   At room temperature (25 ° C.), the length L1 between the pair of contact portions 24 is about 10 μm shorter than the length L2 between the second side surfaces 35b of the pair of grooves in the free state. A portion that is shorter than the length L2 between the second side surfaces 35b of the pair of grooves by about 10 μm is absorbed mainly by the bending of the pair of beam portions 23 and the pair of contact portions 24. Further, the pair of beam portions 23 and the pair of abutting portions 24 are bent to generate a force by which the pair of beam portions 23 pull the first substrate 21 from both sides toward the second substrate 31. The first optical element 20 and the second optical element 30 may be adhered to each other with an adhesive.

上述した本実施形態の光結合モジュールによれば、第1実施形態と同様の効果が奏される。   According to the above-described optical coupling module of the present embodiment, the same effect as that of the first embodiment is obtained.

なお、本実施形態の第1光素子20の第1基板21は、図5に示すようなスリットを有していてもよい。   The first substrate 21 of the first optical element 20 of this embodiment may have a slit as shown in FIG.

一対の梁部23が第1基板21を両側から第2基板31に向かって引っ張っている状態において、第1基板21には幅方向に引っ張る応力が働く。この時、スリット25が変形することにより、第1基板21が歪むことを低減して、各第1光導波路22の間隔が変化することを抑制できる。   In a state where the pair of beam portions 23 pull the first substrate 21 from both sides toward the second substrate 31, a stress pulling in the width direction acts on the first substrate 21. At this time, the deformation of the slit 25 can reduce the distortion of the first substrate 21 and suppress the change of the distance between the first optical waveguides 22.

本発明では、上述した実施形態の光結合モジュール及び光結合モジュールの製造方法は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。また、一の実施形態又は変形例が有する構成要件は、他の実施形態にも適宜適用することができる。   In the present invention, the optical coupling module and the method for manufacturing the optical coupling module of the above-described embodiments can be appropriately modified without departing from the spirit of the present invention. In addition, the constituent features of one embodiment or the modification can be appropriately applied to other embodiments.

ここで述べられた全ての例及び条件付きの言葉は、読者が、発明者によって寄与された発明及び概念を技術を深めて理解することを助けるための教育的な目的を意図する。ここで述べられた全ての例及び条件付きの言葉は、そのような具体的に述べられた例及び条件に限定されることなく解釈されるべきである。また、明細書のそのような例示の機構は、本発明の優越性及び劣等性を示すこととは関係しない。本発明の実施形態は詳細に説明されているが、その様々な変更、置き換え又は修正が本発明の精神及び範囲を逸脱しない限り行われ得ることが理解されるべきである。   All examples and conditional language set forth herein are intended for educational purposes to help the reader develop a deeper understanding of the invention and concepts contributed by the inventor. All examples and conditional words given herein are to be construed as being not limited to such specifically stated examples and conditions. Also, such exemplary features in the specification are not related to exhibiting the superiority or inferiority of the present invention. While embodiments of the present invention have been described in detail, it should be understood that various changes, substitutions or modifications thereof can be made without departing from the spirit and scope of the invention.

以上の上述した各実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。   With regard to the above-described respective embodiments, the following supplementary notes are further disclosed.

(付記1)
第1光導波路と、前記第1光導波路が配置される第1基板と、前記第1基板の対向する端部から延びる一対の梁部と、前記一対の梁部の端部に配置される一対の当接部と、を有する第1光素子と、
第2光導波路と、前記第2光導波路が配置され、前記一対の梁部よりも熱膨張係数の小さい第2基板と、前記第2基板に配置され、前記一対の当接部と当接する一対の当接受け部とを有する第2光素子と、
を備え、
前記第1光導波路と前記第2光導波路とが光学的に結合するように、前記第1基板が前記第2基板上に配置されており、前記一対の梁部それぞれは、前記第2基板から離れるように、前記第1基板の対向する端部それぞれから反対向きに延びており、
前記一対の当接部は、前記一対の当接受け部間に配置されて、前記一対の当接受け部と当接しており、
前記一対の梁部は、前記第1基板を両側から前記第2基板に向かって押している光結合モジュール。
(Appendix 1)
A first optical waveguide, a first substrate on which the first optical waveguide is arranged, a pair of beam portions extending from opposite end portions of the first substrate, and a pair arranged at the end portions of the pair of beam portions. A first optical element having a contact part of
A second optical waveguide, a second substrate on which the second optical waveguide is arranged, the thermal expansion coefficient of which is smaller than that of the pair of beam portions, and a pair which is arranged on the second substrate and contacts the pair of contact portions. A second optical element having a contact receiving portion of
Equipped with
The first substrate is disposed on the second substrate so that the first optical waveguide and the second optical waveguide are optically coupled, and each of the pair of beam portions is separated from the second substrate. Extending away from each opposite end of the first substrate in opposite directions,
The pair of contact portions are arranged between the pair of contact receiving portions and are in contact with the pair of contact receiving portions,
The pair of beam portions is an optical coupling module that pushes the first substrate from both sides toward the second substrate.

(付記2)
第1光導波路と、前記第1光導波路が配置される第1基板と、前記第1基板の対向する端部から延びる一対の梁部と、前記一対の梁部の端部に配置される一対の当接部と、を有する第1光素子と、
第2光導波路と、前記第2光導波路が配置され、前記一対の梁部よりも熱膨張係数の小さい第2基板と、前記第2基板に配置され、前記一対の当接部と当接する一対の当接受け部とを有する第2光素子と、
を備え、
前記第1光導波路と前記第2光導波路とが光学的に結合するように、前記第1基板が前記第2基板上に配置されており、前記一対の梁部それぞれは、前記第2基板に近づくように、前記第1基板の対向する端部それぞれから反対向きに延びており、
前記一対の当接受け部は、前記一対の当接部間に配置されて、前記一対の当接部と当接しており、
前記一対の梁部は、前記第1基板を両側から前記第2基板に向かって引っ張っている光結合モジュール。
(Appendix 2)
A first optical waveguide, a first substrate on which the first optical waveguide is arranged, a pair of beam portions extending from opposite end portions of the first substrate, and a pair arranged at the end portions of the pair of beam portions. A first optical element having a contact part of
A second optical waveguide, a second substrate on which the second optical waveguide is arranged, the thermal expansion coefficient of which is smaller than that of the pair of beam portions, and a pair which is arranged on the second substrate and contacts the pair of contact portions. A second optical element having a contact receiving portion of
Equipped with
The first substrate is disposed on the second substrate so that the first optical waveguide and the second optical waveguide are optically coupled, and each of the pair of beam portions is provided on the second substrate. So as to approach, extending in opposite directions from respective opposite ends of the first substrate,
The pair of contact receiving portions are disposed between the pair of contact portions, and contact the pair of contact portions,
The pair of beam portions is an optical coupling module that pulls the first substrate from both sides toward the second substrate.

(付記3)
前記一対の当接受け部それぞれは、前記第2基板に設けられた溝部である付記1又は2に記載の光結合モジュール。
(Appendix 3)
3. The optical coupling module according to appendix 1 or 2, wherein each of the pair of contact receiving portions is a groove portion provided in the second substrate.

(付記4)
前記一対の当接受け部それぞれは、前記第2基板上から突出している突出部である付記1に記載の光結合モジュール。
(Appendix 4)
The optical coupling module according to appendix 1, wherein each of the pair of contact receiving portions is a protruding portion protruding from the second substrate.

(付記5)
前記第1基板の熱膨張係数は、前記第2基板よりも大きい付記1〜4の何れか一項に記載の光結合モジュール。
(Appendix 5)
5. The optical coupling module according to any one of appendices 1 to 4, wherein the thermal expansion coefficient of the first substrate is larger than that of the second substrate.

(付記6)
前記第1基板の熱膨張係数は、前記一対の梁部よりも小さい付記1〜5の何れか一項に記載の光結合モジュール。
(Appendix 6)
6. The optical coupling module according to any one of appendices 1 to 5, wherein the thermal expansion coefficient of the first substrate is smaller than that of the pair of beam portions.

(付記7)
前記一対の梁部は、前記第1基板に対して対称に配置される付記1〜6の何れか一項に記載の光結合モジュール。
(Appendix 7)
7. The optical coupling module according to any one of appendices 1 to 6, wherein the pair of beam portions are arranged symmetrically with respect to the first substrate.

(付記8)
第1光導波路と、前記第1光導波路が配置される第1基板と、前記第1基板の対向する端部それぞれから反対向きに斜めに延びる一対の梁部と、前記一対の梁部の端部に配置される一対の当接部と、を有する第1光素子と、
第2光導波路と、前記第2光導波路が配置され、前記一対の梁部よりも熱膨張係数の小さい第2基板と、前記第2基板に配置され、前記一対の当接部と当接する一対の当接受け部とを有し、第1の温度では、前記一対の当接部間の距離が、前記一対の当接受け部間の距離よりも短い第2光素子と、
を用いて、
前記第1の温度において、前記一対の当接受け部間に前記一対の当接部が位置し、前記一対の梁部が、前記第2基板から離れながら前記第1基板の対向する端部それぞれから反対向きに延びるように、且つ前記第1光導波路と前記第2光導波路とが対向するように、前記第1光素子を前記第2光素子上に配置し、
前記一対の梁部を、前記第1の温度よりも高い第2の温度に昇温して、前記一対の梁部が熱膨張により延びて、前記一対の当接部が前記一対の当接受け部と当接することにより、前記一対の梁部が前記第1基板を両側から前記第2基板に向かって押しつけて、前記第1光導波路と前記第2光導波路とを光学的に結合させる光結合モジュールの製造方法。
(Appendix 8)
A first optical waveguide, a first substrate on which the first optical waveguide is arranged, a pair of beam portions obliquely extending in opposite directions from opposite ends of the first substrate, and ends of the pair of beam portions. A first optical element having a pair of abutting portions arranged in the section,
A second optical waveguide, a second substrate on which the second optical waveguide is arranged, the thermal expansion coefficient of which is smaller than that of the pair of beam portions, and a pair which is arranged on the second substrate and contacts the pair of contact portions. A second optical element having a contact receiving portion, and a distance between the pair of contact portions is shorter than a distance between the pair of contact receiving portions at a first temperature;
Using,
At the first temperature, the pair of abutting portions are located between the pair of abutting receiving portions, and the pair of beam portions are opposed to each other at the end portions of the first substrate that are apart from the second substrate. The first optical element is disposed on the second optical element so that the first optical waveguide and the second optical waveguide face each other so as to extend in the opposite direction from
The pair of beam portions are heated to a second temperature higher than the first temperature, the pair of beam portions extend due to thermal expansion, and the pair of abutment portions receive the pair of abutment receivers. By abutting the first optical waveguide and the second optical waveguide, the pair of beam portions press the first substrate toward the second substrate from both sides to optically couple the first optical waveguide and the second optical waveguide. Module manufacturing method.

(付記9)
前記第2の温度において、第1基板と第2基板とを接着する付記8に記載の光結合モジュールの製造方法。
(Appendix 9)
9. The method for manufacturing an optical coupling module according to attachment 8, wherein the first substrate and the second substrate are bonded at the second temperature.

(付記10)
前記一対の当接受け部それぞれは、前記第2基板上から突出している突出部である付記8又は9に記載の光結合モジュールの製造方法。
(Appendix 10)
10. The method for manufacturing an optical coupling module according to appendix 8 or 9, wherein each of the pair of contact receiving portions is a protruding portion protruding from the second substrate.

(付記11)
前記一対の当接受け部それぞれは、前記第2基板に設けられた溝部である付記8又は9に記載の光結合モジュールの製造方法。
(Appendix 11)
10. The method of manufacturing an optical coupling module according to appendix 8 or 9, wherein each of the pair of contact receiving portions is a groove portion provided in the second substrate.

(付記12)
第1光導波路と、前記第1光導波路が配置される第1基板と、前記第1基板の対向する端部それぞれから反対向きに斜めに延びる一対の梁部と、前記一対の梁部の端部に配置される一対の当接部と、を有する第1光素子と、
第2光導波路と、前記第2光導波路が配置され、前記一対の梁部よりも熱膨張係数の小さい第2基板と、前記第2基板に配置され、前記一対の当接部と当接する一対の当接受け部とを有し、第1の温度では、前記一対の当接部間の距離が、前記一対の当接受け部間の距離よりも短い第2光素子と、
を用いて、
前記一対の梁部を、前記第1の温度よりも高い第2の温度に昇温して、前記一対の梁部が熱膨張により延びた状態で、前記一対の当接部間に前記一対の当接受け部が位置し、前記一対の梁部が、前記第2基板に近づきながら前記第1基板の対向する端部それぞれから反対向きに延びるように、且つ前記第1光導波路と前記第2光導波路とが対向するように、前記第1光素子を前記第2光素子上に配置し、
前記一対の梁部を、前記第2の温度よりも低い第3の温度に降温し、前記一対の梁部が熱収縮により縮小して、前記一対の当接部が前記一対の当接受け部と当接することにより、前記一対の梁部が前記第1基板を両側から前記第2基板に向かって引っ張って、前記第1光導波路と前記第2光導波路とを光学的に結合させる光結合モジュールの製造方法。
(Appendix 12)
A first optical waveguide, a first substrate on which the first optical waveguide is arranged, a pair of beam portions obliquely extending in opposite directions from opposite ends of the first substrate, and ends of the pair of beam portions. A first optical element having a pair of abutting portions arranged in the section,
A second optical waveguide, a second substrate on which the second optical waveguide is arranged, the thermal expansion coefficient of which is smaller than that of the pair of beam portions, and a pair which is arranged on the second substrate and contacts the pair of contact portions. A second optical element having a contact receiving portion, and a distance between the pair of contact portions is shorter than a distance between the pair of contact receiving portions at a first temperature;
Using,
The pair of beam portions are heated to a second temperature higher than the first temperature, and the pair of beam portions are extended by thermal expansion. A contact receiving portion is located so that the pair of beam portions extend in opposite directions from the opposite end portions of the first substrate while approaching the second substrate, and the first optical waveguide and the second optical waveguide. Arranging the first optical element on the second optical element so as to face the optical waveguide,
The pair of beam portions are cooled to a third temperature lower than the second temperature, the pair of beam portions are contracted by thermal contraction, and the pair of contact portions are the pair of contact receiving portions. The optical coupling module in which the pair of beam portions pulls the first substrate from both sides toward the second substrate, thereby optically coupling the first optical waveguide and the second optical waveguide. Manufacturing method.

(付記13)
前記一対の当接受け部それぞれは、前記第2基板に設けられた溝部である付記12に記載の光結合モジュールの製造方法。
(Appendix 13)
13. The method for manufacturing an optical coupling module according to appendix 12, wherein each of the pair of contact receiving portions is a groove portion provided in the second substrate.

(付記14)
第1光導波路と、前記第1光導波路が配置される第1基板と、前記第1基板の対向する端部から延びる一対の梁部と、前記一対の梁部の端部に配置される一対の当接部と、を有する第1光素子であって、
前記第1光導波路は、第2光導波路と、前記第2光導波路が配置され、前記一対の梁部よりも熱膨張係数の小さい第2基板と、前記第2基板に配置され、前記一対の当接部と当接可能な一対の当接受け部とを有する第2光素子における前記第2光導波路と光学的に結合するように、前記第1基板が前記第2基板上に配置され、前記一対の梁部それぞれは、前記第2基板から離れるように、前記第1基板の対向する端部それぞれから反対向きに延び、前記一対の当接部は、前記一対の当接受け部間に配置されて、前記一対の当接部と前記一対の当接受け部とは当接し、前記一対の梁部は、前記第1基板を両側から前記第2基板に向かって押しつけ可能になされている第1光素子。
(Appendix 14)
A first optical waveguide, a first substrate on which the first optical waveguide is arranged, a pair of beam portions extending from opposite end portions of the first substrate, and a pair arranged at the end portions of the pair of beam portions. A first optical element having a contact portion of
The first optical waveguide has a second optical waveguide, the second optical waveguide is disposed, a second substrate having a thermal expansion coefficient smaller than that of the pair of beam portions, and the second substrate is disposed on the second substrate. The first substrate is arranged on the second substrate so as to be optically coupled to the second optical waveguide in the second optical element having a contact portion and a pair of contact receiving portions capable of contacting each other; The pair of beam portions extend in opposite directions from opposite ends of the first substrate so as to be separated from the second substrate, and the pair of contact portions are disposed between the pair of contact receiving portions. The pair of contact portions are in contact with the pair of contact receiving portions, and the pair of beam portions can press the first substrate from both sides toward the second substrate. First optical element.

(付記15)
第1光導波路と、前記第1光導波路が配置される第1基板と、前記第1基板の対向する端部から延びる一対の梁部と、前記一対の梁部の端部に配置される一対の当接部と、を有する第1光素子であって、
前記第1光導波路は、第2光導波路と、前記第2光導波路が配置され、前記一対の梁部よりも熱膨張係数の小さい第2基板と、前記第2基板に配置され、前記一対の当接部と当接可能な一対の当接受け部とを有する第2光素子における前記第2光導波路と光学的に結合するように、前記第1基板が前記第2基板上に配置され、前記一対の梁部それぞれは、前記第2基板に近づくように、前記第1基板の対向する端部それぞれから反対向きに延び、前記一対の当接受け部は、前記一対の当接部間に配置されて、前記一対の当接部と、前記一対の当接受け部とは当接し、前記一対の梁部は、前記第1基板を両側から前記第2基板に向かって引っ張り可能になされている第1光素子。
(Appendix 15)
A first optical waveguide, a first substrate on which the first optical waveguide is arranged, a pair of beam portions extending from opposite end portions of the first substrate, and a pair arranged at the end portions of the pair of beam portions. A first optical element having a contact portion of
The first optical waveguide has a second optical waveguide, the second optical waveguide is disposed, a second substrate having a thermal expansion coefficient smaller than that of the pair of beam portions, and the second substrate is disposed on the second substrate. The first substrate is arranged on the second substrate so as to be optically coupled to the second optical waveguide in the second optical element having a contact portion and a pair of contact receiving portions capable of contacting each other; The pair of beam portions extend in opposite directions from opposite ends of the first substrate so as to approach the second substrate, and the pair of contact receiving portions are disposed between the pair of contact portions. The pair of contact portions are in contact with the pair of contact receiving portions, and the pair of beam portions can pull the first substrate from both sides toward the second substrate. The first optical element.

10 光結合モジュール
20 第1光素子
21 第1基板
22 第1光導波路
23 梁部
24 当接部
24a 第1側面
24b 第2側面
25 スリット
30 第2光素子
31 第2基板
32 第2光導波路
33 突出部(当接受け部)
34 溝部
34a 第1側面(当接受け部)
34b 第2側面
35 溝部
35a 第1側面
35b 第2側面(当接受け部)
40 接着材
110 光結合モジュール
120 第1光素子
121 第1基板
122 第1光導波路
123 プラグ
130 第2光素子
131 第2基板
132 第2光導波路
133 溝部
10 Optical Coupling Module 20 First Optical Element 21 First Substrate 22 First Optical Waveguide 23 Beam Section 24 Abutting Section 24a First Side Surface 24b Second Side Surface 25 Slit 30 Second Optical Element 31 Second Substrate 32 Second Optical Waveguide 33 Projection (contact receiving part)
34 Groove 34a First side surface (contact receiving portion)
34b 2nd side surface 35 Groove part 35a 1st side surface 35b 2nd side surface (contact receiving part)
40 Adhesive Material 110 Optical Coupling Module 120 First Optical Element 121 First Substrate 122 First Optical Waveguide 123 Plug 130 Second Optical Element 131 Second Substrate 132 Second Optical Waveguide 133 Groove

Claims (9)

第1光導波路と、前記第1光導波路が配置される第1基板と、前記第1基板の対向する端部から延びる一対の梁部と、前記一対の梁部の端部に配置される一対の当接部と、を有する第1光素子と、
第2光導波路と、前記第2光導波路が配置され、前記一対の梁部よりも熱膨張係数の小さい第2基板と、前記第2基板に配置され、前記一対の当接部と当接する一対の当接受け部とを有する第2光素子と、
を備え、
前記第1光導波路と前記第2光導波路とが光学的に結合するように、前記第1基板が前記第2基板上に配置されており、前記一対の梁部それぞれは、前記第2基板から離れるように、前記第1基板の対向する端部それぞれから反対向きに延びており、
前記一対の当接部は、前記一対の当接受け部間に配置されて、前記一対の当接受け部と当接しており、
前記一対の梁部は、前記第1基板を両側から前記第2基板に向かって押している光結合モジュール。
A first optical waveguide, a first substrate on which the first optical waveguide is arranged, a pair of beam portions extending from opposite end portions of the first substrate, and a pair arranged at the end portions of the pair of beam portions. A first optical element having a contact part of
A second optical waveguide, a second substrate on which the second optical waveguide is arranged, the thermal expansion coefficient of which is smaller than that of the pair of beam portions, and a pair which is arranged on the second substrate and contacts the pair of contact portions. A second optical element having a contact receiving portion of
Equipped with
The first substrate is disposed on the second substrate so that the first optical waveguide and the second optical waveguide are optically coupled, and each of the pair of beam portions is separated from the second substrate. Extending away from each opposite end of the first substrate in opposite directions,
The pair of contact portions are arranged between the pair of contact receiving portions and are in contact with the pair of contact receiving portions,
The pair of beam portions is an optical coupling module that pushes the first substrate from both sides toward the second substrate.
第1光導波路と、前記第1光導波路が配置される第1基板と、前記第1基板の対向する端部から延びる一対の梁部と、前記一対の梁部の端部に配置される一対の当接部と、を有する第1光素子と、
第2光導波路と、前記第2光導波路が配置され、前記一対の梁部よりも熱膨張係数の小さい第2基板と、前記第2基板に配置され、前記一対の当接部と当接する一対の当接受け部とを有する第2光素子と、
を備え、
前記第1光導波路と前記第2光導波路とが光学的に結合するように、前記第1基板が前記第2基板上に配置されており、前記一対の梁部それぞれは、前記第2基板に近づくように、前記第1基板の対向する端部それぞれから反対向きに延びており、
前記一対の当接受け部は、前記一対の当接部間に配置されて、前記一対の当接部と当接しており、
前記一対の梁部は、前記第1基板を両側から前記第2基板に向かって引っ張っている光結合モジュール。
A first optical waveguide, a first substrate on which the first optical waveguide is arranged, a pair of beam portions extending from opposite end portions of the first substrate, and a pair arranged at the end portions of the pair of beam portions. A first optical element having a contact part of
A second optical waveguide, a second substrate on which the second optical waveguide is arranged, the thermal expansion coefficient of which is smaller than that of the pair of beam portions, and a pair which is arranged on the second substrate and contacts the pair of contact portions. A second optical element having a contact receiving portion of
Equipped with
The first substrate is disposed on the second substrate so that the first optical waveguide and the second optical waveguide are optically coupled, and each of the pair of beam portions is provided on the second substrate. So as to approach, extending in opposite directions from respective opposite ends of the first substrate,
The pair of contact receiving portions are disposed between the pair of contact portions, and contact the pair of contact portions,
The pair of beam portions is an optical coupling module that pulls the first substrate from both sides toward the second substrate.
前記一対の当接受け部それぞれは、前記第2基板に設けられた溝部である請求項1又は2に記載の光結合モジュール。   The optical coupling module according to claim 1, wherein each of the pair of contact receiving portions is a groove portion provided in the second substrate. 前記一対の当接受け部それぞれは、前記第2基板上から突出している突出部である請求項1に記載の光結合モジュール。   The optical coupling module according to claim 1, wherein each of the pair of contact receiving portions is a protruding portion protruding from the second substrate. 前記第1基板及び前記一対の当接部の熱膨張係数は、前記第2基板よりも大きい請求項1〜4の何れか一項に記載の光結合モジュール。   The optical coupling module according to claim 1, wherein the first substrate and the pair of contact portions have a coefficient of thermal expansion larger than that of the second substrate. 前記第1基板の熱膨張係数は、前記一対の梁部よりも小さい請求項1〜5の何れか一項に記載の光結合モジュール。   The optical coupling module according to claim 1, wherein a thermal expansion coefficient of the first substrate is smaller than that of the pair of beam portions. 前記一対の梁部は、前記第1基板に対して対称に配置される請求項1〜6の何れか一項に記載の光結合モジュール。   The optical coupling module according to claim 1, wherein the pair of beam portions are arranged symmetrically with respect to the first substrate. 第1光導波路と、前記第1光導波路が配置される第1基板と、前記第1基板の対向する端部それぞれから反対向きに斜めに延びる一対の梁部と、前記一対の梁部の端部に配置される一対の当接部と、を有する第1光素子と、
第2光導波路と、前記第2光導波路が配置され、前記一対の梁部よりも熱膨張係数の小さい第2基板と、前記第2基板に配置され、前記一対の当接部と当接する一対の当接受け部とを有し、第1の温度では、前記一対の当接部間の距離が、前記一対の当接受け部間の距離よりも短い第2光素子と、
を用いて、
前記第1の温度において、前記一対の当接受け部間に前記一対の当接部が位置し、前記一対の梁部が、前記第2基板から離れながら前記第1基板の対向する端部それぞれから反対向きに延びるように、且つ前記第1光導波路と前記第2光導波路とが対向するように、前記第1光素子を前記第2光素子上に配置し、
前記一対の梁部を、前記第1の温度よりも高い第2の温度に昇温して、前記一対の梁部が熱膨張により延びて、前記一対の当接部が前記一対の当接受け部と当接することにより、前記一対の梁部が前記第1基板を両側から前記第2基板に向かって押しつけて、前記第1光導波路と前記第2光導波路とを光学的に結合させる光結合モジュールの製造方法。
A first optical waveguide, a first substrate on which the first optical waveguide is arranged, a pair of beam portions obliquely extending in opposite directions from opposite end portions of the first substrate, and ends of the pair of beam portions. A first optical element having a pair of abutting portions arranged in the section,
A second optical waveguide, a second substrate on which the second optical waveguide is arranged, the thermal expansion coefficient of which is smaller than that of the pair of beam portions, and a pair which is arranged on the second substrate and contacts the pair of contact portions. A second optical element having a contact receiving portion, and a distance between the pair of contact portions is shorter than a distance between the pair of contact receiving portions at a first temperature;
Using,
At the first temperature, the pair of contact portions are located between the pair of contact receiving portions, and the pair of beam portions are respectively separated from the second substrate while facing the end portions of the first substrate. The first optical element is disposed on the second optical element so that the first optical waveguide and the second optical waveguide face each other so as to extend in the opposite direction from
The pair of beam portions are heated to a second temperature higher than the first temperature, the pair of beam portions extend due to thermal expansion, and the pair of abutment portions receive the pair of abutment receivers. By abutting the first optical waveguide and the second optical waveguide, the pair of beam portions press the first substrate toward the second substrate from both sides to optically couple the first optical waveguide and the second optical waveguide. Module manufacturing method.
第1光導波路と、前記第1光導波路が配置される第1基板と、前記第1基板の対向する端部それぞれから反対向きに斜めに延びる一対の梁部と、前記一対の梁部の端部に配置される一対の当接部と、を有する第1光素子と、
第2光導波路と、前記第2光導波路が配置され、前記一対の梁部よりも熱膨張係数の小さい第2基板と、前記第2基板に配置され、前記一対の当接部と当接する一対の当接受け部とを有し、第1の温度では、前記一対の当接部間の距離が、前記一対の当接受け部間の距離よりも短い第2光素子と、
を用いて、
前記一対の梁部を、前記第1の温度よりも高い第2の温度に昇温して、前記一対の梁部が熱膨張により延びた状態で、前記一対の当接部間に前記一対の当接受け部が位置し、前記一対の梁部が、第2基板に近づきながら前記第1基板の対向する端部それぞれから反対向きに延びるように、且つ前記第1光導波路と前記第2光導波路とが対向するように、前記第1光素子を前記第2光素子上に配置し、
前記一対の梁部を、前記第2の温度よりも低い第3の温度に降温し、前記一対の梁部が熱収縮により縮小して、前記一対の当接部が前記一対の当接受け部と当接することにより、前記一対の梁部が前記第1基板を両側から前記第2基板に向かって引っ張って、前記第1光導波路と前記第2光導波路とを光学的に結合させる光結合モジュールの製造方法。
A first optical waveguide, a first substrate on which the first optical waveguide is arranged, a pair of beam portions obliquely extending in opposite directions from opposite end portions of the first substrate, and ends of the pair of beam portions. A first optical element having a pair of abutting portions arranged in the section,
A second optical waveguide, a second substrate on which the second optical waveguide is arranged, the thermal expansion coefficient of which is smaller than that of the pair of beam portions, and a pair which is arranged on the second substrate and contacts the pair of contact portions. A second optical element in which the distance between the pair of contact portions is shorter than the distance between the pair of contact receiving portions at the first temperature,
Using,
The pair of beam portions are heated to a second temperature higher than the first temperature and the pair of beam portions are extended by thermal expansion, and the pair of beam portions are provided between the pair of contact portions. A contact receiving portion is located so that the pair of beam portions extend in opposite directions from respective opposite end portions of the first substrate while approaching the second substrate, and the first optical waveguide and the second optical waveguide. Arranging the first optical element on the second optical element so as to face the waveguide,
The pair of beam portions are cooled to a third temperature lower than the second temperature, the pair of beam portions are contracted by thermal contraction, and the pair of contact portions are the pair of contact receiving portions. The optical coupling module in which the pair of beam portions pulls the first substrate from both sides toward the second substrate, thereby optically coupling the first optical waveguide and the second optical waveguide. Manufacturing method.
JP2016151037A 2016-08-01 2016-08-01 Optical coupling module and method for manufacturing optical coupling module Active JP6680133B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016151037A JP6680133B2 (en) 2016-08-01 2016-08-01 Optical coupling module and method for manufacturing optical coupling module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016151037A JP6680133B2 (en) 2016-08-01 2016-08-01 Optical coupling module and method for manufacturing optical coupling module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018021945A JP2018021945A (en) 2018-02-08
JP6680133B2 true JP6680133B2 (en) 2020-04-15

Family

ID=61166030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016151037A Active JP6680133B2 (en) 2016-08-01 2016-08-01 Optical coupling module and method for manufacturing optical coupling module

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6680133B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112119335B (en) * 2018-05-18 2023-05-02 Agc株式会社 Polymer optical waveguide and composite optical waveguide

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100848313B1 (en) * 2006-11-03 2008-07-24 한국전자통신연구원 Optical module having optical bench
US8534927B1 (en) * 2012-03-23 2013-09-17 International Business Machines Corporation Flexible fiber to wafer interface
US9778420B2 (en) * 2012-08-31 2017-10-03 Nec Corporation Connecting structure of optical module and optical connector
JP2014081587A (en) * 2012-10-18 2014-05-08 International Business Maschines Corporation ALIGNMENT OF SINGLE-MODE POLYMER WAVEGUIDE (PWG) ARRAY AND SILICON WAVEGUIDE (SiWG) ARRAY OF PROVIDING ADIABATIC COUPLING
JP2015079061A (en) * 2013-10-15 2015-04-23 富士通株式会社 Optical module, electronic instrument using the same, and assembly method of optical module

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018021945A (en) 2018-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN212031792U (en) Photonic adapter for providing an interface between an optical connector and an optoelectronic substrate and optoelectronic assembly for mounting to a carrier substrate
US9541715B2 (en) Optical module, manufacturing method of optical module, and optical device
US7223025B2 (en) Packaging for a fiber-coupled optical device
JP3994077B2 (en) Data communication optical interface
US20150286008A1 (en) Connecting structure of optical module and optical connector
US10416393B2 (en) Connector for waveguide and alignment method
JP7024359B2 (en) Fiber optic connection structure
US10345541B2 (en) Receptacle and connector set
JP2020012926A (en) Optical fiber guide component, optical connection structure, and manufacturing method thereof
US20150192745A1 (en) Optical fiber connecter and optical communication module
JP6393221B2 (en) Optical transmitter and optical transmitter
JP4983149B2 (en) Optical transmitter
JP6680133B2 (en) Optical coupling module and method for manufacturing optical coupling module
JP6460130B2 (en) Connector and connector set
JP5819874B2 (en) Method for producing optical functional element
JP5614725B2 (en) Optical module
JP5812116B2 (en) Optical module and manufacturing method thereof
JP4609375B2 (en) Optical wiring member manufacturing method and optical wiring member
JP6196583B2 (en) Optical module
JP6551077B2 (en) Optical module
JP4802143B2 (en) Optical parts
JP5614726B2 (en) Optical module and optical module manufacturing method
JP5664910B2 (en) Optical module
JP2017167260A (en) Optical device, circuit module, and method for mounting optical connection component
JP2016206308A (en) Optical connection component

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190513

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200218

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200219

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200302

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6680133

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150