JP6863866B2 - Optical connection structure - Google Patents

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Description

本発明は、光通信や光センシングといった光信号の処理が必要な技術分野に用いられる光接続構造に関するものである。 The present invention relates to an optical connection structure used in a technical field that requires processing of an optical signal such as optical communication and optical sensing.

光通信や光センシングといった光信号処理技術を使用する産業分野は、関連分野と共に急速に発展し続けている。この光信号処理技術と同様に、電子回路技術も、急速な発展を続け、また、光信号処理技術と組み合わせて使用されていることが多い。しかし、この電子回路技術と比べると、光信号処理技術にはいくつかの難点がある。これは、小型化と簡便な接続である。 Industrial fields that use optical signal processing technologies such as optical communication and optical sensing continue to develop rapidly along with related fields. Similar to this optical signal processing technology, electronic circuit technology continues to develop rapidly and is often used in combination with optical signal processing technology. However, compared to this electronic circuit technology, the optical signal processing technology has some drawbacks. This is a miniaturization and a simple connection.

小型化について、シリコンを中心とする電子回路技術においては、スケーリング則により微細化が高性能化につながるため、非常に活発に微細化が推し進められてきた。しかしながら、光信号処理技術においては、空間光学系では系のサイズが非常に大きくなってしまう。また、空間光学系より小さな系を実現できる平面光波回路（ＰＬＣ：Planar Lightwave Circuit）においても、カットオフ条件から、最も基本的な光学素子である光導波路のサイズですら数μｍから数百ｎｍオーダーとなってしまい、電子回路技術と比較して大きなデバイスサイズとなりがちである。 Regarding miniaturization, in electronic circuit technology centered on silicon, miniaturization leads to higher performance due to the scaling law, so miniaturization has been promoted very actively. However, in the optical signal processing technology, the size of the system becomes very large in the spatial optical system. In addition, even in a planar lightwave circuit (PLC) that can realize a system smaller than a spatial optical system, even the size of the optical waveguide, which is the most basic optical element, is on the order of several μm to several hundred nm due to cutoff conditions. This tends to result in a larger device size than electronic circuit technology.

次に簡便な接続という点においても、電子回路技術の場合、低周波領域では単に金属等の導体を接続するというだけで非常に簡便に信号を伝達することが可能であり、高周波領域においてもＲＦコネクタのようなプラガブルな接続技術が成熟している。しかしながら、光信号処理技術の場合、単に光信号を伝送する媒体を接続するだけでは良好な接続を実現することができない。光信号処理技術において良好な接続を得るためには、デバイス間の高精度の位置合わせが不可欠である。例えば、シングルモード光導波路を持つデバイスの場合、材質や設計にもよるが、サブμｍオーダーの位置合わせ精度が必要となり、接続が容易ではない。 Next, in terms of simple connection, in the case of electronic circuit technology, it is possible to transmit signals very easily by simply connecting a conductor such as metal in the low frequency region, and RF in the high frequency region as well. Pluggable connection technologies such as connectors are mature. However, in the case of optical signal processing technology, it is not possible to realize a good connection simply by connecting a medium for transmitting an optical signal. High-precision alignment between devices is essential for good connectivity in optical signal processing technology. For example, in the case of a device having a single-mode optical waveguide, although it depends on the material and design, positioning accuracy on the order of sub μm is required, and connection is not easy.

光信号処理技術において小型化と簡便な接続を同時に実現する手法として、特許文献１のような方法が提案されている。特許文献１に開示された構造では、コネクタのように必要な時だけ光導波路チップ（石英系ＰＬＣ）を接続可能なプラガブルな接続が実現できる。このような光導波路チップの光接続構造を称して、以後ＰＰＣＰ（Pluggable Photonic Circuit Platform）と呼ぶ。 A method as described in Patent Document 1 has been proposed as a method for simultaneously realizing miniaturization and simple connection in optical signal processing technology. With the structure disclosed in Patent Document 1, a pluggable connection in which an optical waveguide chip (quartz-based PLC) can be connected only when necessary, such as a connector, can be realized. The optical connection structure of such an optical waveguide chip is hereinafter referred to as PPPP (Pluggable Photonic Circuit Platform).

ここで、典型的なＰＰＣＰについて、図７Ａ，図７Ｂ，図７Ｃ，図７Ｄを用いて説明する。なお、図７ＡはＰＰＣＰの部品を展開して示す斜視図，図７ＢはＰＰＣＰの斜視図、図７ＣはＰＰＣＰを導波方向に垂直な平面で切断した断面を示す断面図、図７Ｄは石英系ＰＬＣと石英系平板の実装面を示す平面図である。 Here, a typical PPPP will be described with reference to FIGS. 7A, 7B, 7C, and 7D. 7A is a perspective view showing the parts of PPPP developed, FIG. 7B is a perspective view of PPPP, FIG. 7C is a cross-sectional view showing a cross section of PPPP cut in a plane perpendicular to the waveguide direction, and FIG. 7D is a quartz system. It is a top view which shows the mounting surface of a PLC and a quartz flat plate.

このＰＰＣＰは、石英系の光導波路から構成されたＰＬＣ７０１，ＰＬＣ７０２と、ベース基板となる平板７０３とから構成されている。ＰＰＣＰの一端側から入射した入力光信号７０４が、ＰＬＣ７０１，ＰＬＣ７０２，および平板７０３に形成されている光導波路を通り、ＰＰＣＰの他端から出力光信号７０５として出力される。 This PPPP is composed of PLC701 and PLC702 composed of a quartz-based optical waveguide and a flat plate 703 serving as a base substrate. The input light signal 704 incident from one end side of the PPPP passes through the optical waveguide formed on the PLC701, PLC702, and the flat plate 703, and is output as an output light signal 705 from the other end of the PPPP.

ＰＬＣ７０１およびＰＬＣ７０２は、各々の入出射端面同士が向かい合うように、平板７０３の上で位置合わせして固定されている。この位置合わせには、円柱状のスペーサ７０６と、向かい合う面に形成されて所定の方向に延在する嵌合用溝７０７とが用いられる。 The PLC701 and the PLC702 are aligned and fixed on the flat plate 703 so that their respective entrance / exit end faces face each other. For this alignment, a columnar spacer 706 and a fitting groove 707 formed on opposite surfaces and extending in a predetermined direction are used.

例えば、ＰＬＣ７０１と平板７０３との各々の向かい合う実装面には、同じ配置とされた複数の嵌合用溝７０７が、各々向かい合っている。また、この例では、同一平面上で隣り合う嵌合用溝７０７は、各々の延在方向が異なっており、一方は、ｘ軸方向に延在し、他方はｚ軸方向に延在している。向かい合う嵌合用溝７０７の各々にスペーサ７０６を嵌合することで、互いの位置を合わせて固定している。 For example, a plurality of fitting grooves 707 having the same arrangement face each other on the mounting surfaces of the PLC 701 and the flat plate 703 facing each other. Further, in this example, the fitting grooves 707 adjacent to each other on the same plane have different extending directions, one extending in the x-axis direction and the other extending in the z-axis direction. .. By fitting the spacers 706 into each of the fitting grooves 707 facing each other, the spacers 706 are aligned with each other and fixed.

なお、ＰＬＣ７０１および平板７０３は、図７Ｃに示すように、シリコンからなる基板部７０９と、この上に形成された酸化シリコンからなるクラッド層７１０とを備え、クラッド層７１０にコア７０８が形成されて、光導波路を構成している。また、嵌合用溝７０７は、クラッド層７１０に形成されている。ＰＬＣ７０２も同様である。 As shown in FIG. 7C, the PLC 701 and the flat plate 703 include a substrate portion 709 made of silicon and a clad layer 710 made of silicon oxide formed on the substrate portion 709, and a core 708 is formed in the clad layer 710. , Consists of an optical waveguide. Further, the fitting groove 707 is formed in the clad layer 710. The same applies to PLC702.

以上のような構造で、部材などの機械的精度のみで、ＰＬＣ７０１，ＰＬＣ７０２を平板７０３上で、サブμｍ単位での精度で簡便に位置合わせして実装し、光導波路の集積化を可能とし、小型化も実現している。 With the above structure, the PLC701 and PLC702 can be easily aligned and mounted on the flat plate 703 with the accuracy of sub μm units only by the mechanical accuracy of the members, etc., and the optical waveguide can be integrated. It has also been miniaturized.

特開２０１７−０３２９５０号公報JP-A-2017-032950

前述したように、従来の技術では、接続損失も低く低廉な部品コストで、高精度な光接続構造を実現している。また、上述した従来の技術では、専用の位置合わせ装置を不要としながら、自動マウントによる実装も人の手による実装も共に可能となっている。 As described above, the conventional technology realizes a highly accurate optical connection structure with low connection loss and low component cost. Further, in the above-mentioned conventional technique, mounting by automatic mounting and mounting by human hands are both possible while eliminating the need for a dedicated alignment device.

しかし、特に手作業による実装では、スペーサの配置作業が容易ではなく、時間がかかるという問題があった。また、スペーサを機械により自動マウントする場合においても、高精度な実装装置が必要となり、コストの上昇を招いている。このように、嵌合用溝とスペーサとを用いた位置合わせは、溝に対するスペーサの配置が容易ではなく、実装に時間がかかり、また、実装コストの上昇を招き、実装の歩留まりの面に関して悪影響を与えるという問題があった。 However, especially in the manual mounting, there is a problem that the spacer placement work is not easy and takes time. Further, even when the spacer is automatically mounted by a machine, a high-precision mounting device is required, which causes an increase in cost. As described above, the alignment using the fitting groove and the spacer is not easy to arrange the spacer with respect to the groove, takes a long time for mounting, causes an increase in mounting cost, and adversely affects the mounting yield. There was a problem of giving.

本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、溝とスペーサとを用いた位置合わせで、溝に対してより容易にスペーサが配置できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to make it easier to arrange a spacer with respect to a groove by aligning the groove and a spacer. To do.

本発明に係る光接続構造は、平板と、第１の光導波路が形成されて平板の上に配置される第１の基板と、第２の光導波路が形成されて、第１の光導波路と第２の光導波路との入出射端面同士が向かい合う状態に平板の上に配置される第２の基板と、第１の基板の平板に向かい合う面に形成されて各々が互いに異なる方向に延在する２つの溝部と、第２の基板の平板に向かい合う面に形成されて各々が互いに異なる方向に延在する２つの溝部と、第１の基板の２つの溝部と向かい合って平板の上に形成された２つの溝部と、第２の基板の２つの溝部と向かい合って平板の上に形成された２つの溝部と、互いに向かい合って配置される２つの溝部の各々に嵌合する複数のスペーサとを備え、溝部は、延在方向に同一の幅とされている主溝部と、主溝部の延在方向に連続して形成されて主溝部より幅の広い誘導溝部とを備える。 The optical connection structure according to the present invention includes a flat plate, a first substrate on which a first optical waveguide is formed and arranged on the flat plate, and a first optical waveguide in which a second optical waveguide is formed. The second substrate is arranged on the flat plate so that the entrance / exit end faces of the second optical waveguide face each other, and the first substrate is formed on the surface facing the flat plate and extends in different directions from each other. Two grooves, two grooves formed on the surface of the second substrate facing the flat plate and each extending in different directions, and two grooves facing the two grooves of the first substrate were formed on the flat plate. It is provided with two grooves, two grooves formed on a flat plate facing the two grooves of the second substrate, and a plurality of spacers fitted to each of the two grooves arranged facing each other. The groove portion includes a main groove portion having the same width in the extending direction and an induction groove portion formed continuously in the extending direction of the main groove portion and wider than the main groove portion.

上記光接続構造において、誘導溝部は、主溝部との接続部分より離れるほど幅が広く形成されている部分を備える。 In the above optical connection structure, the guide groove portion includes a portion formed so as to be wider than the connection portion with the main groove portion.

上記光接続構造において、溝部は、一端が平板、第１の基板、第２の基板の端部に到達している。 In the optical connection structure, the groove has one end flat, first substrate, that have reached the end of the second substrate.

上記光接続構造において、第１の基板の一方の溝部は、第１の光導波路の延在方向に対して平行に延在し、第２の基板の一方の溝部は、第２の光導波路の延在方向に対して平行に延在しているようにするとよい。 In the above optical connection structure, one groove of the first substrate extends parallel to the extending direction of the first optical waveguide, and one groove of the second substrate is of the second optical waveguide. It is preferable to extend it parallel to the extending direction.

上記光接続構造において、複数のスペーサの各々の溝部の延在する方向に垂直な断面は円形とされ、当該円形の直径は、誘導溝部の最大幅より小さく、主溝部の幅以上とされているとよい。 In the above optical connection structure, the cross section perpendicular to the extending direction of each groove of the plurality of spacers is circular, and the diameter of the circle is smaller than the maximum width of the guide groove and equal to or larger than the width of the main groove. It is good.

上記光接続構造において、複数のスペーサの各々は、円柱または球とされていればよい。 In the above optical connection structure, each of the plurality of spacers may be a cylinder or a sphere.

上記光接続構造において、第１の基板および第２の基板の各々は、シリコンからなる基板部と、基板部の上に形成された酸化シリコンからなるクラッド層とを備え、第１の光導波路は、第１の基板のクラッド層に形成され、第２の光導波路は、第２の基板のクラッド層に形成され、溝部は、クラッド層に基板部に到達する状態に形成されているようにしてもよい。 In the above optical connection structure, each of the first substrate and the second substrate includes a substrate portion made of silicon and a clad layer made of silicon oxide formed on the substrate portion, and the first optical waveguide is , The second optical waveguide is formed in the clad layer of the second substrate, and the groove portion is formed in the clad layer so as to reach the substrate portion. May be good.

また、上記光接続構造において、平板に、光導波路が形成されているようにしてもよい。 Further, in the above optical connection structure, an optical waveguide may be formed on the flat plate.

以上説明したように、本発明によれば、溝部を、延在方向に平面視で同一の幅とした主溝部と、主溝部より平面視で幅の広い誘導溝部とから構成したので、溝とスペーサとを用いた位置合わせで、溝に対してより容易にスペーサが配置できるという優れた効果が得られる。 As described above, according to the present invention, the groove portion is composed of a main groove portion having the same width in the extending direction in a plan view and an induction groove portion having a width wider in a plan view than the main groove portion. By aligning with the spacer, an excellent effect that the spacer can be arranged more easily with respect to the groove can be obtained.

図１Ａは、本発明の実施の形態１における光接続構造の各部品である平板１０１、第１の基板１０２、第２の基板１０３を展開して示す斜視図である。FIG. 1A is a perspective view showing an unfolded flat plate 101, a first substrate 102, and a second substrate 103, which are components of the optical connection structure according to the first embodiment of the present invention. 図１Ｂは、本発明の実施の形態１における光接続構造の構成を示す斜視図である。FIG. 1B is a perspective view showing the configuration of the optical connection structure according to the first embodiment of the present invention. 図１Ｃは、本発明の実施の形態１における光接続構造の平板１０１、第１の基板１０２、第２の基板１０３の実装面の構成を示す平面図である。FIG. 1C is a plan view showing the configuration of the mounting surfaces of the flat plate 101, the first substrate 102, and the second substrate 103 having an optical connection structure according to the first embodiment of the present invention. 図１Ｄは、本発明の実施の形態１における光接続構造の溝部１０４の構成を示す平面図である。FIG. 1D is a plan view showing the configuration of the groove portion 104 of the optical connection structure according to the first embodiment of the present invention. 図１Ｅは、本発明の実施の形態１における光接続構造の導波方向に垂直な断面を示す断面図である。FIG. 1E is a cross-sectional view showing a cross section of the optical connection structure according to the first embodiment of the present invention, which is perpendicular to the waveguide direction. 図２は、本発明の実施の形態２における光接続構造の各部品である平板１０１、第１の基板１０２、第２の基板１０３を展開して示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an unfolded flat plate 101, a first substrate 102, and a second substrate 103, which are components of the optical connection structure according to the second embodiment of the present invention. 図３Ａは、本発明の実施の形態３における光接続構造の各部品である平板１０１、第１の基板１０２、第２の基板１０３を展開して示す斜視図である。FIG. 3A is an unfolded perspective view showing a flat plate 101, a first substrate 102, and a second substrate 103, which are components of the optical connection structure according to the third embodiment of the present invention. 図３Ｂは、本発明の実施の形態３における光接続構造の平板１０１、第１の基板１０２、第２の基板１０３の実装面の構成を示す平面図である。FIG. 3B is a plan view showing the configuration of the mounting surfaces of the flat plate 101, the first substrate 102, and the second substrate 103 of the optical connection structure according to the third embodiment of the present invention. 図４は、本発明の実施の形態４における光接続構造の導波方向に垂直な断面を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a cross section of the optical connection structure according to the fourth embodiment of the present invention, which is perpendicular to the waveguide direction. 図５Ａは、本発明の実施の形態における光接続構造の溝部１０４ａの構成を示す平面図である。FIG. 5A is a plan view showing the configuration of the groove portion 104a of the optical connection structure according to the embodiment of the present invention. 図５Ｂは、本発明の実施の形態における光接続構造の溝部１０４ｂの構成を示す平面図である。FIG. 5B is a plan view showing the configuration of the groove portion 104b of the optical connection structure according to the embodiment of the present invention. 図５Ｃは、本発明の実施の形態における光接続構造の溝部１０４ｃの構成を示す平面図である。FIG. 5C is a plan view showing the configuration of the groove portion 104c of the optical connection structure according to the embodiment of the present invention. 図５Ｄは、本発明の実施の形態における光接続構造の溝部１０４ｄの構成を示す平面図である。FIG. 5D is a plan view showing the configuration of the groove portion 104d of the optical connection structure according to the embodiment of the present invention. 図５Ｅは、本発明の実施の形態における光接続構造の溝部１０４ｅの構成を示す平面図である。FIG. 5E is a plan view showing the configuration of the groove portion 104e of the optical connection structure according to the embodiment of the present invention. 図５Ｆは、本発明の実施の形態における光接続構造の溝部１０４ｆの構成を示す平面図である。FIG. 5F is a plan view showing the configuration of the groove portion 104f of the optical connection structure according to the embodiment of the present invention. 図６は、溝部１０４ｆを用いた場合の本発明の実施の形態における光接続構造の平板１０１、第１の基板１０２、第２の基板１０３の実装面の構成を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing the configuration of the mounting surfaces of the flat plate 101, the first substrate 102, and the second substrate 103 having an optical connection structure according to the embodiment of the present invention when the groove portion 104f is used. 図７Ａは、従来の光接続構造の各部品を展開して示す斜視図である。FIG. 7A is a perspective view showing each component of the conventional optical connection structure in an unfolded manner. 図７Ｂは、従来の光接続構造の構成を示す構成図である。FIG. 7B is a configuration diagram showing a configuration of a conventional optical connection structure. 図７Ｃは、従来の光接続構造の導波方向に垂直な断面を示す断面図である。FIG. 7C is a cross-sectional view showing a cross section perpendicular to the waveguide direction of the conventional optical connection structure. 図７Ｄは、従来の光接続構造における各部品の実装面の構成を示す平面図である。FIG. 7D is a plan view showing the configuration of the mounting surface of each component in the conventional optical connection structure.

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

［実施の形態１］
はじめに、本発明の実施の形態１における光接続構造について、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ、図１Ｄ、図１Ｅを参照して説明する。この光接続構造は、平板１０１、第１の基板１０２、第２の基板１０３、溝部１０４，スペーサ１０５を備える。例えば、第１の基板１０２は、石英系の光導波路から構成された平面光波回路が形成されているＰＬＣである。同様に、第２の基板１０３も、石英系の光導波路から構成された平面光波回路が形成されているＰＬＣである。 [Embodiment 1]
First, the optical connection structure according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1A, 1B, 1C, 1D, and 1E. This optical connection structure includes a flat plate 101, a first substrate 102, a second substrate 103, a groove 104, and a spacer 105. For example, the first substrate 102 is a PLC in which a planar light wave circuit composed of a quartz-based optical wave guide is formed. Similarly, the second substrate 103 is also a PLC in which a plane light wave circuit composed of a quartz-based optical wave guide is formed.

なお、図１Ａは、光接続構造の各部品である平板１０１、第１の基板１０２、第２の基板１０３を展開して示す斜視図である。また、図１Ｂは、光接続構造の構成を示す斜視図である。また、図１Ｃは、平板１０１、第１の基板１０２、第２の基板１０３の実装面を示す平面図、図１Ｄは、溝部１０４の構成を示す平面図、図１Ｅは、光接続構造の導波方向に垂直な断面を示す断面図である。 Note that FIG. 1A is a perspective view showing the flat plate 101, the first substrate 102, and the second substrate 103, which are components of the optical connection structure, in an unfolded manner. Further, FIG. 1B is a perspective view showing the configuration of the optical connection structure. Further, FIG. 1C is a plan view showing the mounting surfaces of the flat plate 101, the first substrate 102, and the second substrate 103, FIG. 1D is a plan view showing the configuration of the groove portion 104, and FIG. 1E is a guide of the optical connection structure. It is sectional drawing which shows the cross section perpendicular to the wave direction.

第１の基板１０２は、第１の光導波路が形成されて平板１０１の上に配置される。第２の基板１０３は、第２の光導波路が形成されて、第１の光導波路と第２の光導波路との入出射端面同士が向かい合う状態に平板１０１の上に配置される。第１の光導波路および第２の光導波路は、例えば、石英系の光導波路から構成されている。第１の基板１０２、第２の基板１０３と、平板１０１とは、各々の実装面同士で向かい合って配置される。 The first substrate 102 is arranged on the flat plate 101 on which the first optical waveguide is formed. The second substrate 103 is arranged on the flat plate 101 so that the second optical waveguide is formed and the entrance / exit end faces of the first optical waveguide and the second optical waveguide face each other. The first optical waveguide and the second optical waveguide are composed of, for example, a quartz-based optical waveguide. The first substrate 102, the second substrate 103, and the flat plate 101 are arranged so as to face each other on their mounting surfaces.

第１の基板１０２において、第１の光導波路により平面光波回路が構成されている。同様に、第２の基板１０３において、第２の光導波路により平面光波回路が構成されている。なお、この例では、平板１０１にも、平面光波回路を構成する光導波路を備える。例えば、この光接続構造の一端側から入射した入力光信号１０６が、第１の基板１０２，第２の基板１０３、および平板１０１に形成されている各光導波路を通り、光接続構造の他端から出力光信号１０７として出力される。 In the first substrate 102, a plane light wave circuit is configured by the first optical waveguide. Similarly, in the second substrate 103, a planar light wave circuit is configured by the second optical waveguide. In this example, the flat plate 101 is also provided with an optical waveguide that constitutes a planar light wave circuit. For example, the input optical signal 106 incident from one end side of this optical connection structure passes through each optical waveguide formed on the first substrate 102, the second substrate 103, and the flat plate 101, and the other end of the optical connection structure. Is output as an output optical signal 107 from.

なお、平板１０１および第１の基板１０２は、図１Ｅに示すように、シリコンからなる基板部１０９と、この上に形成された酸化シリコンからなるクラッド層１１０とを備え、クラッド層１１０にコア１０８が形成されて、上述した各光導波路を構成している。また、溝部１０４は、クラッド層１１０に形成されている。第２の基板１０３も同様である。 As shown in FIG. 1E, the flat plate 101 and the first substrate 102 include a substrate portion 109 made of silicon and a clad layer 110 made of silicon oxide formed on the substrate portion 109, and the clad layer 110 has a core 108. Is formed to form each of the above-mentioned optical waveguides. Further, the groove portion 104 is formed in the clad layer 110. The same applies to the second substrate 103.

また、第１の基板１０２の平板１０１に向かい合う実装面に、各々が互いに異なる方向に延在する２つの溝部１０４が形成されている。また、第２の基板１０３の平板１０１に向かい合う実装面に、各々が互いに異なる方向に延在する２つの溝部１０４が形成されている。 Further, two groove portions 104, each extending in different directions, are formed on the mounting surface of the first substrate 102 facing the flat plate 101. Further, two groove portions 104, each extending in different directions, are formed on the mounting surface of the second substrate 103 facing the flat plate 101.

また、平板１０１の実装面には、第１の基板１０２の２つの溝部１０４と向かい合って形成された２つの溝部１０４を備える。同様に、平板１０１の実装面には、第２の基板１０３の２つの溝部１０４と向かい合って形成された２つの溝部１０４を備える。 Further, the mounting surface of the flat plate 101 is provided with two groove portions 104 formed so as to face the two groove portions 104 of the first substrate 102. Similarly, the mounting surface of the flat plate 101 is provided with two groove portions 104 formed so as to face the two groove portions 104 of the second substrate 103.

ここで、本発明において、溝部１０４は、図１Ｄに示すように、主溝部１４１と主溝部１４１の延在方向に連続して形成された誘導溝部１４２とを備える。主溝部１４１は、延在方向に平面視で同一の幅とされている。一方、誘導溝部１４２は、主溝部１４１より平面視で幅の広い部分を備えている。誘導溝部１４２は、例えば、主溝部１４１との接続部分より離れるほど幅が広く形成されている部分を備える。この例で、主溝部１４１は、平面視矩形とされ、誘導溝部１４２は、平面視台形とされている。また、この例では、溝部１０４の断面形状は、矩形としている。また、この例では、溝部１０４は、全域で同じ深さとしている。 Here, in the present invention, as shown in FIG. 1D, the groove portion 104 includes a main groove portion 141 and an induction groove portion 142 formed continuously in the extending direction of the main groove portion 141. The main groove portion 141 has the same width in the extending direction in a plan view. On the other hand, the guide groove portion 142 includes a portion wider than the main groove portion 141 in a plan view. The guide groove portion 142 includes, for example, a portion formed so as to be wider than the connection portion with the main groove portion 141. In this example, the main groove portion 141 has a rectangular shape in a plan view, and the guide groove portion 142 has a trapezoidal shape in a plan view. Further, in this example, the cross-sectional shape of the groove portion 104 is rectangular. Further, in this example, the groove portion 104 has the same depth in the entire area.

なお、この例では、第１の基板１０２の一方の溝部１０４は、第１の光導波路の延在方向（ｚ軸方向）に対して平行に延在している。また、第１の基板１０２の一方の溝部１０４に隣接（近設）する他方の溝部１０４は、一方の溝部の延在方向に対して垂直な方向（ｘ軸方向）に延在している。また、この例では、上述した一方の溝部１０４と他方の溝部１０４との組を２つ備えている。 In this example, one groove 104 of the first substrate 102 extends parallel to the extending direction (z-axis direction) of the first optical waveguide. Further, the other groove portion 104 adjacent to (close to) one groove portion 104 of the first substrate 102 extends in a direction (x-axis direction) perpendicular to the extending direction of the one groove portion. Further, in this example, two pairs of the above-mentioned one groove portion 104 and the other groove portion 104 are provided.

また、第２の基板１０３の一方の溝部１０４は、第２の光導波路の延在方向（ｚ軸方向）に対して平行に延在している。また、第２の基板１０３の一方の溝部１０４に隣接（近設）する他方の溝部１０４は、一方の溝部の延在方向に対して垂直な方向（ｘ軸方向）に延在している。また、この例では、上述した一方の溝部１０４と他方の溝部１０４との組を２つ備えている。 Further, one groove portion 104 of the second substrate 103 extends parallel to the extending direction (z-axis direction) of the second optical waveguide. Further, the other groove portion 104 adjacent to (close to) one groove portion 104 of the second substrate 103 extends in a direction (x-axis direction) perpendicular to the extending direction of the one groove portion. Further, in this example, two pairs of the above-mentioned one groove portion 104 and the other groove portion 104 are provided.

なお、実施の形態１において、スペーサ１０５は、円柱とされている。上述したように、互いに向かい合って配置される２つの溝部１０４の各々に嵌合してスペーサ１０５が配置されている。ここで、図１Ｅにも示すように、スペーサ１０５の延在する方向に垂直な断面は、主溝部１４１の幅以上の直径の円形とされている。ただし、スペーサ１０５の延在する方向に垂直な断面（円形）の直径は、誘導溝部１４２の最大幅より小さく形成されている。スペーサ１０５としては、例えば、断面円形の光ファイバを用いることができる。 In the first embodiment, the spacer 105 is a cylinder. As described above, the spacer 105 is arranged so as to fit into each of the two groove portions 104 arranged so as to face each other. Here, as shown in FIG. 1E, the cross section perpendicular to the extending direction of the spacer 105 is a circle having a diameter equal to or larger than the width of the main groove portion 141. However, the diameter of the cross section (circular) perpendicular to the extending direction of the spacer 105 is formed to be smaller than the maximum width of the guide groove portion 142. As the spacer 105, for example, an optical fiber having a circular cross section can be used.

前述したように、第１の基板１０２と第２の基板１０３は、第１の基板１０２の第１の光導波路と、第２の基板１０３の第２の光導波路との入出射端面同士が向かい合う状態に平板１０１の上に配置される。これらの位置合わせに、溝部１０４とスペーサ１０５とを用いる。互いに向かい合う溝部１０４（主溝部１４１）の各々にスペーサ１０５を嵌合することで、互いの位置を合わせて固定している。 As described above, in the first substrate 102 and the second substrate 103, the entrance / exit end faces of the first optical waveguide of the first substrate 102 and the second optical waveguide of the second substrate 103 face each other. Arranged on the flat plate 101 in the state. A groove 104 and a spacer 105 are used for these alignments. By fitting spacers 105 into each of the groove portions 104 (main groove portions 141) facing each other, the spacers 105 are aligned and fixed to each other.

光接続構造では、平板１０１に、第１の基板１０２および第２の基板１０３を実装するとき、上述したようにスペーサ１０５を溝部１０４に嵌合させる必要があるが、実施の形態１によれば、溝部１０４に誘導溝部１４２を備えるようにしたので、溝部１０４へのスペーサ１０５の嵌合がより容易となる。 In the optical connection structure, when the first substrate 102 and the second substrate 103 are mounted on the flat plate 101, it is necessary to fit the spacer 105 into the groove 104 as described above, but according to the first embodiment. Since the groove portion 104 is provided with the guide groove portion 142, the spacer 105 can be more easily fitted to the groove portion 104.

実装においては、溝部１０４の主溝部１４１にスペーサ１０５を嵌合させることで、高い位置合わせ精度を得るため、スペーサ１０５と、主溝部１４１との幅方向には、隙間がないようにしている。このため、スペーサ１０５を、直接、主溝部１４１に挿入することは容易ではなく、挿入時に高い位置精度が要求される。 In mounting, in order to obtain high positioning accuracy by fitting the spacer 105 into the main groove portion 141 of the groove portion 104, there is no gap in the width direction between the spacer 105 and the main groove portion 141. Therefore, it is not easy to insert the spacer 105 directly into the main groove portion 141, and high position accuracy is required at the time of insertion.

これに対し、誘導溝部１４２は、より幅の広い部分を備えるので、高い位置精度が要求されず、より容易にスペーサ１０５が挿入できるようになる。例えば、誘導溝部１４２の最も広い部分の幅が、スペーサ１０５の断面直径より大きいものとされていれば、誘導溝部１４２に対してスペーサ１０５を挿入させることが容易である。このように、実施の形態１によれば、スペーサ１０５を、より幅の広い誘導溝部１４２から挿入して主溝部１４１に嵌合させることができるので、実装の際に要求される精度が減少し、実装の簡易化が実現できるようになる。 On the other hand, since the guide groove portion 142 includes a wider portion, high position accuracy is not required and the spacer 105 can be inserted more easily. For example, if the width of the widest portion of the guide groove portion 142 is larger than the cross-sectional diameter of the spacer 105, it is easy to insert the spacer 105 into the guide groove portion 142. As described above, according to the first embodiment, the spacer 105 can be inserted from the wider guide groove portion 142 and fitted into the main groove portion 141, so that the accuracy required for mounting is reduced. , It will be possible to realize simplification of implementation.

［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２における光接続構造について、図２を参照して説明する。この光接続構造は、前述した実施の形態１と同様に、平板１０１、第１の基板１０２、第２の基板１０３、溝部１０４を備える。実施の形態２では、複数の球から構成したスペーサ１０５ａを用いる。スペーサ１０５ａを構成する球は、例えば、鋼から構成すればよい。ここで、スペーサ１０５ａを構成する球の直径は、主溝部１４１の幅以上とされている。ただし、スペーサ１０５ａを構成する球の直径は、誘導溝部１４２の最大幅より小さく形成されている。 [Embodiment 2]
Next, the optical connection structure according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This optical connection structure includes a flat plate 101, a first substrate 102, a second substrate 103, and a groove 104, as in the first embodiment described above. In the second embodiment, a spacer 105a composed of a plurality of spheres is used. The sphere constituting the spacer 105a may be made of, for example, steel. Here, the diameter of the sphere constituting the spacer 105a is set to be equal to or larger than the width of the main groove portion 141. However, the diameter of the sphere constituting the spacer 105a is formed to be smaller than the maximum width of the guide groove portion 142.

実施の形態２においても、平板１０１の上における第１の基板１０２および第２の基板１０３の位置合わせに、溝部１０４とスペーサ１０５ａとを用いる。互いに向かい合う溝部１０４（主溝部１４１）の各々にスペーサ１０５ａの各球を嵌合することで、互いの位置を合わせて固定している。 Also in the second embodiment, the groove 104 and the spacer 105a are used for aligning the first substrate 102 and the second substrate 103 on the flat plate 101. By fitting each sphere of the spacer 105a into each of the groove portions 104 (main groove portion 141) facing each other, the positions of the spacers 105a are aligned and fixed.

光接続構造では、平板１０１に、第１の基板１０２および第２の基板１０３を実装するとき、上述したようにスペーサ１０５ａの球を溝部１０４に嵌合させる必要があるが、実施の形態２においても、溝部１０４に誘導溝部１４２を備えるようにしたので、溝部１０４へのスペーサ１０５ａを構成する球の嵌合がより容易となる。 In the optical connection structure, when the first substrate 102 and the second substrate 103 are mounted on the flat plate 101, it is necessary to fit the sphere of the spacer 105a into the groove 104 as described above. In addition, since the guide groove portion 142 is provided in the groove portion 104, it becomes easier to fit the sphere constituting the spacer 105a into the groove portion 104.

実装においては、溝部１０４の主溝部１４１にスペーサ１０５ａの球を嵌合させることで、高い位置合わせ精度を得るため、スペーサ１０５ａの球と、主溝部１４１との幅方向には、隙間がないようにしている。このため、スペーサ１０５ａの球を、直接、主溝部１４１に挿入することは容易ではなく、挿入時に高い位置精度が要求される。 In mounting, in order to obtain high positioning accuracy by fitting the ball of the spacer 105a into the main groove portion 141 of the groove portion 104, there should be no gap in the width direction between the ball of the spacer 105a and the main groove portion 141. I have to. Therefore, it is not easy to insert the ball of the spacer 105a directly into the main groove portion 141, and high position accuracy is required at the time of insertion.

これに対し、誘導溝部１４２は、より幅の広い部分を備えるので、高い位置精度が要求されず、より容易にスペーサ１０５ａの球が挿入できるようになる。例えば、誘導溝部１４２の最も広い部分の幅が、球の断面直径より大きいものとされていれば、誘導溝部１４２に対して球を挿入させることが容易である。このように、実施の形態２においても、球から構成されたスペーサ１０５ａを、より幅の広い誘導溝部１４２から挿入して主溝部１４１に嵌合させることができるので、実装の際に要求される精度が減少し、実装の簡易化が実現できるようになる。 On the other hand, since the guide groove portion 142 includes a wider portion, high position accuracy is not required, and the ball of the spacer 105a can be inserted more easily. For example, if the width of the widest portion of the guide groove portion 142 is larger than the cross-sectional diameter of the sphere, it is easy to insert the sphere into the guide groove portion 142. As described above, also in the second embodiment, the spacer 105a composed of spheres can be inserted from the wider guide groove portion 142 and fitted into the main groove portion 141, which is required at the time of mounting. The accuracy is reduced and the implementation can be simplified.

［実施の形態３］
次に、本発明の実施の形態３における光接続構造について、図３Ａ，図３Ｂを参照して説明する。この光接続構造は、前述した実施の形態１と同様に、平板１０１、第１の基板１０２、第２の基板１０３、溝部１０４、スペーサ１０５を備える。実施の形態３では、溝部１０４の一端が、平板１０１、第１の基板１０２、第２の基板１０３の端部に到達している。この例では、誘導溝部１４２の側が、平板１０１、第１の基板１０２、第２の基板１０３の端部に到達している。端部に到達している部分は、端部において、側面が解放されている。 [Embodiment 3]
Next, the optical connection structure according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3A and 3B. This optical connection structure includes a flat plate 101, a first substrate 102, a second substrate 103, a groove 104, and a spacer 105, as in the first embodiment described above. In the third embodiment, one end of the groove 104 reaches the ends of the flat plate 101, the first substrate 102, and the second substrate 103. In this example, the side of the guide groove portion 142 reaches the ends of the flat plate 101, the first substrate 102, and the second substrate 103. The side surface of the portion reaching the end is open at the end.

実施の形態３においても、前述した実施の形態１と同様に、誘導溝部１４２が、より幅の広い部分を備えるので、高い位置精度が要求されず、より容易にスペーサ１０５が挿入できるようになる。また、実施の形態３では、溝部１０４の一端を、平板１０１、第１の基板１０２、第２の基板１０３の端部に到達させているので、スペーサ１０５の把持治具を、溝部１０４に近づけることがより容易となる。 Also in the third embodiment, as in the first embodiment described above, since the guide groove portion 142 includes a wider portion, high position accuracy is not required and the spacer 105 can be inserted more easily. .. Further, in the third embodiment, since one end of the groove portion 104 reaches the end portions of the flat plate 101, the first substrate 102, and the second substrate 103, the gripping jig of the spacer 105 is brought closer to the groove portion 104. Will be easier.

［実施の形態４］
次に、本発明の実施の形態４における光接続構造について、図４を参照して説明する。この光接続構造は、前述した実施の形態１，３と同様に、平板１０１、第１の基板１０２、第２の基板（不図示）、主溝部１４１、スペーサ１０５を備える。なお、図４には示していないが、前述した実施の形態１と同様に、主溝部１４１には、誘導溝部が連続して形成されて溝部を構成している。また、実施の形態１，３と同様に、平板１０１および第１の基板１０２は、シリコンからなる基板部１０９と、この上に形成された酸化シリコンからなるクラッド層１１０とを備え、クラッド層１１０にコア１０８が形成されて、上述した各光導波路を構成している。また、溝部（主溝部１４１）は、クラッド層１１０に形成されている。第２の基板も同様である。 [Embodiment 4]
Next, the optical connection structure according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This optical connection structure includes a flat plate 101, a first substrate 102, a second substrate (not shown), a main groove portion 141, and a spacer 105, as in the above-described first and third embodiments. Although not shown in FIG. 4, the guide groove portion is continuously formed in the main groove portion 141 to form the groove portion, as in the above-described first embodiment. Further, similarly to the first and third embodiments, the flat plate 101 and the first substrate 102 include a substrate portion 109 made of silicon and a clad layer 110 made of silicon oxide formed on the substrate portion 109, and the clad layer 110 is provided. A core 108 is formed in the above-mentioned optical waveguides. Further, the groove portion (main groove portion 141) is formed in the clad layer 110. The same applies to the second substrate.

実施の形態４では、クラッド層１１０に形成した溝部（主溝部１４１）を、基板部１０９に到達させている。言い換えると、溝部（主溝部１４１）に、基板部１０９の表面を露出させている。よく知られているように、例えばフォトリソグラフィー技術により生成したレジストパターンをマスクとし、反応性イオンエッチングなどによりクラッド層１１０をエッチング加工することで、溝部を形成している。上述した構成では、酸化シリコンをエッチングすることになる。 In the fourth embodiment, the groove portion (main groove portion 141) formed in the clad layer 110 is brought to reach the substrate portion 109. In other words, the surface of the substrate portion 109 is exposed in the groove portion (main groove portion 141). As is well known, a groove portion is formed by, for example, using a resist pattern generated by a photolithography technique as a mask and etching the clad layer 110 by reactive ion etching or the like. In the above configuration, silicon oxide is etched.

このようなエッチングにおいては、よく知られているように、シリコンに対して酸化シリコンを選択的にエッチングすることが可能であり、シリコンの層をエッチングストップ層として用いることができる。従って、クラッド層１１０に溝を形成するエッチング加工時に、基板部１０９をエッチングストップ層とすることができる。また、このようなエッチング加工では、シリコンからなる基板部１０９はほとんどエッチングされないので、溝の底部となる基板部１０９の表面は、高い平坦性が維持されている。この結果、実施の形態４によれば、溝の底面は、より平滑な平面となる。この結果、スペーサ１０５の挿入時に、スペーサ１０５を容易に滑らせることができ、スペーサ１０５の挿入がより容易となる。 In such etching, as is well known, silicon oxide can be selectively etched with respect to silicon, and the silicon layer can be used as an etching stop layer. Therefore, the substrate portion 109 can be used as an etching stop layer during the etching process for forming a groove in the clad layer 110. Further, in such an etching process, the substrate portion 109 made of silicon is hardly etched, so that the surface of the substrate portion 109, which is the bottom of the groove, maintains high flatness. As a result, according to the fourth embodiment, the bottom surface of the groove becomes a smoother flat surface. As a result, when the spacer 105 is inserted, the spacer 105 can be easily slid, and the spacer 105 can be inserted more easily.

ところで、図５Ａに示すように、溝部１０４ａは、主溝部１４１と誘導溝部１４２ａとから構成してもよい。誘導溝部１４２ａは、主溝部１４１より平面視で幅の広い部分を備え、主溝部１４１より離れるほど幅が広く形成されている。この例では、誘導溝部１４２ａの側部が、平面視で曲線で構成されている。 By the way, as shown in FIG. 5A, the groove portion 104a may be composed of the main groove portion 141 and the guide groove portion 142a. The guide groove portion 142a is provided with a portion wider than the main groove portion 141 in a plan view, and is formed to be wider as the distance from the main groove portion 141 is increased. In this example, the side portion of the guide groove portion 142a is formed by a curved line in a plan view.

また、図５Ｂに示すように、溝部１０４ｂは、主溝部１４１と誘導溝部１４２ｂとから構成してもよい。誘導溝部１４２ｂは、主溝部１４１より平面視で幅の広い部分を備え、主溝部１４１より離れるほど幅が広く形成されている。この例でも、誘導溝部１４２ｂの側部は、平面視で曲線で構成されている。 Further, as shown in FIG. 5B, the groove portion 104b may be composed of the main groove portion 141 and the guide groove portion 142b. The guide groove portion 142b is provided with a portion wider than the main groove portion 141 in a plan view, and is formed to be wider as the distance from the main groove portion 141 is increased. Also in this example, the side portion of the guide groove portion 142b is formed by a curved line in a plan view.

また、図５Ｃに示すように、溝部１０４ｃは、主溝部１４１と誘導溝部１４２ｃとから構成してもよい。誘導溝部１４２ｃは、主溝部１４１より平面視で幅の広い部分を備え、主溝部１４１より離れるほど幅が広く形成されている部分を備える。この例では、誘導溝部１４２ｃが、平面視で、楕円形とされている。この楕円の中心は、平面視で、主溝部１４１の延在方向中心軸の上に配置されている。また、この楕円は、長軸の長さが主溝部１４１の幅より長くされている。なお、誘導溝部は、平面視で円形とされていてもよい。この場合、やはり円の中心が、平面視で、主溝部１４１の延在方向中心軸の上に配置され、円の直径が、主溝部１４１の幅より長くされていればよい。 Further, as shown in FIG. 5C, the groove portion 104c may be composed of the main groove portion 141 and the guide groove portion 142c. The guide groove portion 142c is provided with a portion wider than the main groove portion 141 in a plan view, and is provided with a portion formed to be wider as the distance from the main groove portion 141 is increased. In this example, the guide groove portion 142c has an elliptical shape in a plan view. The center of this ellipse is arranged on the central axis in the extending direction of the main groove portion 141 in a plan view. Further, the length of the major axis of this ellipse is longer than the width of the main groove portion 141. The guide groove portion may be circular in a plan view. In this case, the center of the circle may be arranged on the central axis in the extending direction of the main groove portion 141 in a plan view, and the diameter of the circle may be longer than the width of the main groove portion 141.

また、図５Ｄに示すように、溝部１０４ｄは、主溝部１４１と誘導溝部１４２ｄとから構成してもよい。誘導溝部１４２ｄは、主溝部１４１より平面視で幅の広い部分を備え、主溝部１４１より離れるほど幅が広く形成されている。この例では、誘導溝部１４２ｃが、平面視で、五角形とされている。 Further, as shown in FIG. 5D, the groove portion 104d may be composed of the main groove portion 141 and the guide groove portion 142d. The guide groove portion 142d is provided with a portion wider than the main groove portion 141 in a plan view, and is formed to be wider as the distance from the main groove portion 141 is increased. In this example, the guide groove portion 142c has a pentagonal shape in a plan view.

また、図５Ｅに示すように、溝部１０４ｅは、主溝部１４１と、２つの誘導溝部１４２ｅとから構成してもよい。２つの誘導溝部１４２ｅは、主溝部１４１の延在方向両端に接続している。この場合においても、２つの誘導溝部１４２ｅの各々は、主溝部１４１より離れるほど幅が広く形成されている。 Further, as shown in FIG. 5E, the groove portion 104e may be composed of a main groove portion 141 and two guide groove portions 142e. The two guide groove portions 142e are connected to both ends of the main groove portion 141 in the extending direction. Also in this case, each of the two guide groove portions 142e is formed to be wider so as to be separated from the main groove portion 141.

また、図５Ｆに示すように、溝部１０４ｆは、主溝部１４１と誘導溝部１４２ｆとから構成してもよい。誘導溝部１４２ｆは、主溝部１４１より平面視で幅の広い部分を備える。この例では、誘導溝部１４２ｆが、主溝部１４１より、ある点までは離れるにつれて、徐々に幅が広くなり、ある点からは徐々に幅が狭くなっている。この例では、誘導溝部１４２ｆが、平面視で正方形の一部から構成され、この正方形の対角線の一方が、主溝部１４１の延在方向と直交している。 Further, as shown in FIG. 5F, the groove portion 104f may be composed of the main groove portion 141 and the guide groove portion 142f. The guide groove portion 142f includes a portion wider than the main groove portion 141 in a plan view. In this example, the guide groove portion 142f gradually becomes wider as it is separated from the main groove portion 141 to a certain point, and gradually becomes narrower from a certain point. In this example, the guide groove portion 142f is composed of a part of a square in a plan view, and one of the diagonal lines of the square is orthogonal to the extending direction of the main groove portion 141.

ここで、溝部１０４ｆは、前述した実施の形態３と同様に、溝部１０４ｆの誘導溝部１４２ｆ側の一端を、平板１０１、第１の基板１０２、第２の基板１０３の端部および角部に到達させて配置してもよい（図６参照）。 Here, the groove portion 104f reaches the end portion and the corner portion of the flat plate 101, the first substrate 102, and the second substrate 103 at one end of the groove portion 104f on the guide groove portion 142f side, as in the third embodiment. It may be arranged so as to be arranged (see FIG. 6).

以上に説明したように、本発明によれば、溝部を、延在方向に平面視で同一の幅とした主溝部と、主溝部より平面視で幅の広い誘導溝部とから構成したので、溝とスペーサとを用いた位置合わせで、溝に対してより容易にスペーサが配置できるようになる。 As described above, according to the present invention, the groove portion is composed of a main groove portion having the same width in the extending direction in a plan view and an induction groove portion having a width wider in a plan view than the main groove portion. By aligning the spacer with the spacer, the spacer can be arranged more easily with respect to the groove.

なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。例えば、図５Ａ〜図５Ｆを用いて説明した全ての溝部は、前述した全ての実施の形態に組み合わせて用いることができる。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and many modifications and combinations can be carried out by a person having ordinary knowledge in the art within the technical idea of the present invention. That is clear. For example, all the grooves described with reference to FIGS. 5A to 5F can be used in combination with all the above-described embodiments.

本発明の光接続構造は、光接続構造に対する入力信号光がどのような形で入力されるか、あるいは出力信号光がどのような形で出力されるかについては特に限定しない。例えば、入力信号光であれば、空間光学系による入力、光ファイバブロック接着を介した光ファイバによる入力、平面光波回路の端面に光信号入力面が存在せず平面光波回路上や内部に配置されたレーザーダイオードなどの発光素子・変調素子からの入力、などの任意の方式を用いて構わない。また、出力信号光であれば、空間光学系による出力、光ファイバブロック接着を介した光ファイバによる出力、平面光波回路の端面に光信号出力面が存在せず平面光波回路上や内部に配置されたフォトダイオードなどの受光素子への出力、などの任意の方式を用いて構わない。 The optical connection structure of the present invention is not particularly limited in what form the input signal light for the optical connection structure is input or in what form the output signal light is output. For example, in the case of input signal light, input by a spatial optical system, input by an optical fiber via optical fiber block bonding, and an optical signal input surface that does not exist on the end face of a flat light wave circuit are arranged on or inside a flat light wave circuit. Any method such as input from a light emitting element such as a laser diode or a modulation element may be used. Further, in the case of output signal light, the output by the spatial optical system, the output by the optical fiber via the optical fiber block bonding, and the optical signal output surface does not exist on the end face of the planar optical wave circuit and are arranged on or inside the planar optical wave circuit. Any method such as output to a light receiving element such as a photodiode may be used.

また、本発明では、光接続構造を構成する平面光波回路が、どのような光回路を持つかにつては特に限定しない。上述した説明で用いた光回路は、単純な直線光導波路から構成した、あくまで例示であり、これに限定するものではない。光接続構造技術ならびに本発明は、光回路の種類や構成に対して独立したものとなっている。 Further, in the present invention, what kind of optical circuit the planar light wave circuit constituting the optical connection structure has is not particularly limited. The optical circuit used in the above description is merely an example composed of a simple linear optical waveguide, and is not limited thereto. The optical connection structure technology and the present invention are independent of the type and configuration of the optical circuit.

さらに、上述した説明では、スペーサを、光ファイバや鋼球から構成したが、これに限るものではなく、溝部（主溝部）と適切に嵌合するのであれば、他の形状、他の部材を用いてもかまわない。具体的には、スペーサの材料としてはガラス・金属・セラミック・ポリマーなどを任意に採用することがでる。形状としては、円柱・球に限らず、円筒・台形・多角柱・ラグビーボール形状などでも任意に採用することができる。 Further, in the above description, the spacer is composed of an optical fiber or a steel ball, but the spacer is not limited to this, and other shapes and other members can be used as long as they are properly fitted with the groove portion (main groove portion). You may use it. Specifically, glass, metal, ceramic, polymer, or the like can be arbitrarily used as the spacer material. The shape is not limited to a cylinder or a sphere, but a cylinder, a trapezoid, a polygonal prism, a rugby ball shape, or the like can be arbitrarily adopted.

また、上述では、平面光波回路の材料をシリコン系としたが、これに限るものではなく、材料系は任意に選択できる。例えば、光導波路は、石英系に限らず、コアをシリコンなどの半導体，化合物半導体から構成してもよい。例えば、ＴａＯ2／ＳｉＯ2系やニオブ酸リチウム系といった誘電体材料系の材料による光導波路構造を持つ平面光波回路や、シリコンフォトニクス材料系による平面光波回路などを任意に採用することができる。 Further, in the above description, the material of the plane light wave circuit is silicon-based, but the material is not limited to this, and the material-based material can be arbitrarily selected. For example, the optical waveguide is not limited to the quartz type, and the core may be composed of a semiconductor such as silicon or a compound semiconductor. For example, a planar light wave circuit having an optical waveguide structure made of a dielectric material system material such as TaO 2 / SiO 2 system or lithium niobate system, a planar light wave circuit made of a silicon photonics material system, or the like can be arbitrarily adopted.

１０１…平板、１０２…第１の基板、１０３…第２の基板、１０４…溝部、１０５…スペーサ、１０６…入力光信号、１０７…出力光信号、１０８…コア、１０９…基板部、１１０…クラッド層、１４１…主溝部、１４２…誘導溝部。 101 ... flat plate, 102 ... first substrate, 103 ... second substrate, 104 ... groove, 105 ... spacer, 106 ... input optical signal, 107 ... output optical signal, 108 ... core, 109 ... substrate, 110 ... clad Layer, 141 ... Main groove, 142 ... Induction groove.

Claims (7)

平板と、
第１の光導波路が形成されて前記平板の上に配置される第１の基板と、
第２の光導波路が形成されて、前記第１の光導波路と前記第２の光導波路との入出射端面同士が向かい合う状態に前記平板の上に配置される第２の基板と、
前記第１の基板の前記平板に向かい合う面に形成されて各々が互いに異なる方向に延在する２つの溝部と、
前記第２の基板の前記平板に向かい合う面に形成されて各々が互いに異なる方向に延在する２つの前記溝部と、
前記第１の基板の２つの前記溝部と向かい合って前記平板の上に形成された２つの前記溝部と、
前記第２の基板の２つの前記溝部と向かい合って前記平板の上に形成された２つの前記溝部と、
互いに向かい合って配置される２つの前記溝部の各々に嵌合する複数のスペーサと
を備え、
前記溝部は、延在方向に同一の幅とされている主溝部と、前記主溝部の延在方向に連続して形成されて前記主溝部より幅の広い誘導溝部とを備え、
前記溝部は、一端が前記平板、前記第１の基板、前記第２の基板の端部に到達している ことを特徴とする光接続構造。 Flat plate and
A first substrate on which a first optical waveguide is formed and arranged on the flat plate,
A second substrate on which the second optical waveguide is formed and arranged on the flat plate so that the entrance / exit end faces of the first optical waveguide and the second optical waveguide face each other,
Two grooves formed on the surface of the first substrate facing the flat plate and each extending in different directions,
Two grooves formed on the surface of the second substrate facing the flat plate and extending in different directions from each other.
The two grooves formed on the flat plate facing the two grooves of the first substrate, and the two grooves.
The two grooves formed on the flat plate facing the two grooves of the second substrate, and the two grooves.
It is provided with a plurality of spacers that fit into each of the two grooves arranged so as to face each other.
The groove portion includes a main groove portion having the same width in the extending direction and an induction groove portion formed continuously in the extending direction of the main groove portion and wider than the main groove portion .
The groove portion has an optical connection structure, characterized in that one end reaches the end portion of the flat plate, the first substrate, and the second substrate. 請求項１記載の光接続構造において、
前記誘導溝部は、前記主溝部より離れるほど幅が広く形成されている部分を備えることを特徴とする光接続構造。 In the optical connection structure according to claim 1,
The guide groove portion has an optical connection structure including a portion formed so as to be wider than the main groove portion. 請求項１または２記載の光接続構造において、
前記第１の基板の一方の前記溝部は、前記第１の光導波路の延在方向に対して平行に延在し、
前記第２の基板の一方の前記溝部は、前記第２の光導波路の延在方向に対して平行に延在している
ことを特徴とする光接続構造。 In the optical connection structure according to claim 1 or 2.
One of the grooves of the first substrate extends parallel to the extending direction of the first optical waveguide.
An optical connection structure, wherein one of the grooves of the second substrate extends parallel to the extending direction of the second optical waveguide. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の光接続構造において、
前記複数のスペーサの各々の前記溝部の延在する方向に垂直な断面は円形とされ、当該円形の直径は、前記誘導溝部の最大幅より小さく、前記主溝部の幅以上とされている
ことを特徴とする光接続構造。 In the optical connection structure according to any one of claims 1 to 3,
The cross section of each of the plurality of spacers perpendicular to the extending direction of the groove portion is circular, and the diameter of the circular shape is smaller than the maximum width of the guide groove portion and equal to or larger than the width of the main groove portion. Characterized optical connection structure. 請求項４記載の光接続構造において、
前記複数のスペーサの各々は、円柱または球とされていることを特徴とする光接続構造。 In the optical connection structure according to claim 4,
An optical connection structure, wherein each of the plurality of spacers is a cylinder or a sphere. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の光接続構造において、
前記第１の基板および前記第２の基板の各々は、シリコンからなる基板部と、前記基板部の上に形成された酸化シリコンからなるクラッド層とを備え、
前記第１の光導波路は、前記第１の基板の前記クラッド層に形成され、
前記第２の光導波路は、前記第２の基板の前記クラッド層に形成され、
前記溝部は、前記クラッド層に前記基板部に到達する状態に形成されている
ことを特徴とする光接続構造。 In the optical connection structure according to any one of claims 1 to 5,
Each of the first substrate and the second substrate includes a substrate portion made of silicon and a clad layer made of silicon oxide formed on the substrate portion.
The first optical waveguide is formed on the clad layer of the first substrate.
The second optical waveguide is formed on the clad layer of the second substrate.
The optical connection structure is characterized in that the groove portion is formed in a state where the clad portion reaches the substrate portion. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の光接続構造において、
前記平板に、光導波路が形成されていることを特徴とする光接続構造。 In the optical connection structure according to any one of claims 1 to 6,
An optical connection structure characterized in that an optical waveguide is formed on the flat plate.
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