JP7176788B1 - 光デバイス、光デバイスの製造方法、及び光デバイスチップの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化及び生産性に優れた光デバイスを提供する。【解決手段】光デバイス１は、ファイバアレイ１０、第１のスペーサ２０、レンズアレイ３０、第２のスペーサ４０、及びフォトダイオードアレイ９０が積層された構成にされる。ファイバアレイは、複数の入力光ファイバ１１Ａを備える。レンズアレイは、複数のレンズ３１を備える。複数のレンズのそれぞれは、複数の入力光ファイバのうちの対応する入力光ファイバからの入力光をコリメートするように配置される。フォトダイオードアレイは、複数のフォトダイオード９１を備える。複数のフォトダイオードのそれぞれは、複数のレンズのうちの対応するレンズによりコリメートされた入力光を受光するように配置される。【選択図】図２

Description

本開示は、光デバイスに関する。

光通信ネットワークで使用される光パワーモニタが既に知られている（例えば特許文献１参照）。光パワーモニタは、例えば光通信デバイスに内蔵されて、光通信信号のパワーを計測し、光通信デバイス内のコントローラに、計測されたパワーの情報を提供する。

光通信ネットワークの一例には、ＷＤＭ（光波長多重通信）ネットワークが含まれる。ＷＤＭネットワークの分岐点には、例えば光通信デバイスとしてＲＯＡＤＭが配置される。ＲＯＡＤＭには、光通信信号を任意の経路に切り替えるための、及び／又は、光通信信号を分岐／挿入するための光スイッチが設けられる。

光パワーモニタは、例えば、このＲＯＡＤＭに搭載されて、ＲＯＡＤＭ内の光増幅器を制御し最適なパワーで光通信信号を伝送するために利用される。この他、光パワーモニタは、光通信信号を送信／受信する光トランシーバや光トランスポンダ等の光通信デバイスにおいて、光通信信号のパワーを制御及び／又は監視するために利用される。

国際公開公報第２００５／１２４４１５号

上述した光通信デバイスには、多チャンネル化及び小型化に対する高いニーズがあり、併せて利用される光パワーモニタにも、多チャンネル化及び小型化に対する高いニーズがある。

しかしながら、従来では、光パワーモニタの多チャンネル化に関して、単一チャンネルの光パワーモニタを複数用意し、複数の光パワーモニタを一つの筐体内に収容して束ねる手法が採用されていた。

この従来手法では、単一チャンネルの光パワーモニタのそれぞれに筐体があり、更には筐体が断面円形であるために、これらを束ねて多チャンネルの光パワーモニタを構成するとき、空間的な無駄が多い。

従来手法では更に、チャンネル数に応じた多数の光パワーモニタを製造しなければならず、多チャンネル化に伴う製造工程の簡略化を図ることができなかった。すなわち、従来手法では、単一チャンネルの光パワーモニタのそれぞれに関して個別に、部品の組み立て、それに伴う部品間の位置調整や光調芯が必要であった。

そこで、本開示の一側面によれば、小型化及び生産性に優れた光デバイスを提供できることが望ましい。

本開示の一側面に係る光デバイスは、ファイバアレイ、第１のスペーサ、レンズアレイ、第２のスペーサ、及びフォトダイオードアレイを備え、ファイバアレイ、第１のスペーサ、レンズアレイ、第２のスペーサ、及びフォトダイオードアレイが積層された構成にされる。

ファイバアレイは、複数の入力光ファイバを備える。レンズアレイは、複数のレンズを備える。複数のレンズのそれぞれは、複数の入力光ファイバのうちの対応する入力光ファイバからの入力光をコリメートするように配置される。

フォトダイオードアレイは、複数のフォトダイオードを備える。複数のフォトダイオードのそれぞれは、複数のレンズのうちの対応するレンズによりコリメートされた入力光を受光し、受光した入力光のパワーに応じた電気信号を出力するように配置される。

第１のスペーサは、ファイバアレイとレンズアレイとの間に設けられる。第１のスペーサは、複数の入力光ファイバのそれぞれからの入力光を、複数のレンズのうちの対応するレンズに伝送するように構成される。

第２のスペーサは、レンズアレイとフォトダイオードアレイとの間に設けられる。第２のスペーサは、複数のレンズのそれぞれを通過する入力光を、複数のフォトダイオードのうちの対応するフォトダイオードに伝送するように構成される。

本開示の一側面によれば、光デバイスは、アレイの積層によって製造可能である。従って、単一チャンネルのパワーモニタを束ねて多チャンネルのパワーモニタを構成する従来技術と比較して、小型化及び生産性に優れた光デバイスを提供することができる。

本開示の一側面によれば、ファイバアレイは、複数の出力光ファイバを更に備え得る。この場合、ファイバアレイは、複数のファイバペアが配列された構成にされ得る。複数のファイバペアのそれぞれは、複数の入力光ファイバのうちの一つと複数の出力光ファイバのうちとの一つとのペアとして構成され得る。

複数のファイバペアが配列されたファイバアレイが使用される場合、光デバイスは、光分岐層を更に備え得る。光分岐層は、ファイバアレイとフォトダイオードアレイとの間に設けられ得る。

光分岐層は、複数の入力光ファイバのそれぞれからの入力光を、複数の出力光ファイバのうちの対応する出力光ファイバに向かって伝播する第１の分岐光と、複数のフォトダイオードのうちの対応するフォトダイオードに向かって伝播する第２の分岐光と、に分岐するように構成され得る。タップ機能を有する光デバイスは、光通信ネットワークにおける通信制御用途に役立つ。

本開示の一側面によれば、光デバイスは、開口プレートを更に備えてもよい。開口プレートは、光分岐層とフォトダイオードアレイとの間に設けられ得る。開口プレートは、ファイバペア毎に、開口部を有し得る。

開口部は、対応する出力光ファイバからの戻り光の対応するフォトダイオードへの伝播を抑制する一方、対応する入力光ファイバからの入力光を対応するフォトダイオードに伝送するように構成され得る。戻り光のフォトダイオードでの受光を抑制することによれば、光デバイスにおいて、入力光のパワーの計測精度を向上可能である。

本開示の一側面によれば、第１のスペーサは、入力光ファイバ毎に、対応する入力光ファイバからの入力光を対応するレンズに伝送するための光透過部を備え得る。第１のスペーサは、入力光ファイバ毎に、対応する入力光ファイバからの入力光が、複数のレンズのうちの上記対応するレンズ以外の残りのレンズに伝播するのを抑制するための非透過部を、第１のスペーサにおける光透過部の周囲に備え得る。

本開示の一側面によれば、第２のスペーサは、レンズ毎に、対応するレンズを透過する入力光を対応するフォトダイオードに伝送するための光透過部を備え得る。第２のスペーサは、レンズ毎に、対応するレンズを透過する入力光が複数のフォトダイオードのうちの上記対応するフォトダイオード以外の残りのフォトダイオードに伝播するのを抑制するための非透過部を、第２のスペーサにおける光透過部の周囲に備え得る。

この光デバイスによれば、各チャンネルからの入力光が、別のチャンネルからの入力光と混合するのを抑制することができ、各チャンネルからの入力光のパワーを高精度に計測可能である。

本開示の一側面によれば、積層構造は、積層方向とは直交する方向において、チャンネル毎に他のチャンネルとは重複しない個別のエリアを備え得る。複数の入力光ファイバ、複数のレンズ、及び複数のフォトダイオードは、チャンネル毎に、対応する入力光ファイバ、レンズ、及びフォトダイオードの組が、対応するチャンネルのエリアで積層方向に並ぶように、積層方向とは直交する方向において一次元又は二次元配列され得る。

こうした光デバイスの構造によれば、光デバイスを積層方向に切断して小片化することにより、切断位置に応じたチャンネル数の光デバイスチップを製造することができる。

本開示の一側面によれば、光デバイスチップの製造方法が提供されてもよい。すなわち、上述の光デバイスを用意することと、光デバイスを積層方向に切断して小片化することにより、光デバイスより少ないチャンネル数の光デバイスチップを製造することと、を含む光デバイスチップの製造方法が提供されてもよい。

本開示の一側面によれば、光デバイスを構成するファイバアレイ、第１のスペーサ、レンズアレイ、第２のスペーサ、及びフォトダイオードアレイを含む複数の積層対象部品を用意することと、複数の積層対象部品を積層し、小片化することにより、光デバイスを積層方向に切断して生成される光デバイスの小片と等価な光デバイスチップであって、光デバイスより少ないチャンネル数の光デバイスチップを製造することであって、複数の積層対象部品を少なくとも部分的を積層した段階で、複数の積層対象部品を積層方向に切断して小片化し、複数の積層対象部品の小片を用いて、光デバイスチップを製造することと、を含む光デバイスチップの製造方法が提供されてもよい。

本開示の一側面によれば、切断は、フェムト秒レーザを用いて行われてもよい。フェムト秒レーザを用いれば、光デバイスを切断したときの切りしろが少ない。このことは、各アレイにおける要素の配置間隔を短くすることができることを意味し、高密度に要素が配列される光パワーモニタのアレイを製造することが可能であることを意味する。

本開示の一側面によれば、光デバイスを構成するファイバアレイ、第１のスペーサ、レンズアレイ、第２のスペーサ、及びフォトダイオードアレイを含む複数の積層対象部品を用意することであって、少なくとも一部の積層対象部品が位置決め用のマークを備える複数の積層対象部品を用意することと、複数の積層対象部品を、マークを基準に位置決めしながら積層することにより、光デバイスを製造することと、を含む光デバイスの製造方法が提供されてもよい。

マークを用いた位置決めによって、積層型の光デバイスを構成することによれば、多チャンネル光パワーモニタを、比較的簡単な位置決め作業で高精度に製造することが可能である。

光デバイスの概略構成を表すブロック図である。 光デバイスの積層方向に沿う光デバイスの概略断面図である。 光デバイスを積層対象部品群に分解して示す光デバイスの概略斜視図である。 光デバイスチップの製造方法に関する説明図である。 光デバイスチップの製造方法に関するフローチャートである。

以下、本開示の例示的実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１に示す本実施形態の光デバイス１は、光通信ネットワークに設置される、タップ機能付きの多チャンネル光パワーモニタである。この光デバイス１は、複数のチャンネルＣＨ［１］，ＣＨ［２］，ＣＨ［３］，…，ＣＨ［Ｎ］のそれぞれについて、入力ポートＰｉ及び出力ポートＰｏを備える。

光デバイス１は、入力ポートＰｉからの入力光を第１の分岐光及び第２の分岐光に分岐し、第１の分岐光を、入力ポートＰｉに対応するチャンネルの出力ポートＰｏに伝送し、第２の分岐光を用いて入力光のパワーを計測する。この計測信号は、例えば光通信ネットワークにおける通信制御を司るコントローラ５に入力される。

光デバイス１は、図２に示すように、ファイバアレイ１０と、第１スペーサ２０と、マイクロレンズアレイ３０と、第２スペーサ４０と、光分岐プレート５０と、第３スペーサ６０と、開口プレート７０と、リッド８０と、ＰＤセラミックパッケージ９０と、を備え、これらの積層体として構成される。

ファイバアレイ１０は、ニ芯ファイバピッグテールのアレイと等価な構成にされ、複数のファイバペア１１が、入力光に対して不透明なファイバ支持プレートに貫挿されて、光デバイス１の積層方向とは直交する方向に、一次元又は二次元配列された構成にされる。

以下において、用語「不透明」は、各チャンネルの入力光に対して「不透明」であることを意味する。同様に、用語「透明」は、各チャンネルの入力光に対して「透明」であることを意味する。

ファイバアレイ１０は、チャンネル毎に、入力光ファイバ１１Ａ及び出力光ファイバ１１Ｂのペアを備える。入力光ファイバ１１Ａは、入力ポートＰｉに対応し、出力光ファイバ１１Ｂは、出力ポートＰｏに対応する。ファイバペア１１は、入力光ファイバ１１Ａ及び出力光ファイバ１１Ｂのペアである。

第１スペーサ２０は、ファイバアレイ１０の下で、ファイバアレイ１０に隣接配置される。第１スペーサ２０は、上層のファイバアレイ１０と下層のマイクロレンズアレイ３０とを積層方向において所定の間隔に保持するために設けられる。

第１スペーサ２０は、ファイバアレイ１０からの各チャンネルの入力光が別チャンネルの光と混合しないように、例えば金属プレート等の不透明なプレートに、チャンネル毎の貫通孔２１が形成された構成にされる。

具体的に、第１スペーサ２０は、ファイバアレイ１０におけるファイバペア１１と同配列で、積層方向とは直交する方向に、複数の貫通孔２１が一次元又は二次元配列された構成にされる。

各貫通孔２１の内部空間は、対応するチャンネルの入力光を下層に伝送するための光透過部として機能する。周囲を囲んで内部空間を規定する各貫通孔２１の内壁は、貫通孔２１の内部空間を伝播する光が、隣接するチャンネルに伝播しないようにするための非透過部として機能する。

マイクロレンズアレイ３０は、第１スペーサ２０の下で、第１スペーサ２０に隣接配置される。マイクロレンズアレイ３０は、チャンネル毎のマイクロレンズ３１を備える。具体的に、マイクロレンズアレイ３０は、第１スペーサ２０における貫通孔２１と同配列で、積層方向とは直交する方向に、複数のマイクロレンズ３１が一次元又は二次元配列された構成にされる。

各マイクロレンズ３１は、対応するチャンネルの入力光ファイバ１１Ａからの入力光をコリメートするように配置される。各マイクロレンズ３１には、対応するチャンネルの貫通孔２１により、対応するチャンネルの入力光ファイバ１１Ａからの入力光が選択的に到来する。各マイクロレンズ３１に対する、対応するチャンネル以外の入力光の到来は、非透過部として機能する貫通孔２１の内壁により抑制される。各マイクロレンズ３１によりコリメートされた光は、下層に伝播する。

第２スペーサ４０は、マイクロレンズアレイ３０の下で、マイクロレンズアレイ３０に隣接配置される。第２スペーサ４０は、上層のマイクロレンズアレイ３０と下層の光分岐プレート５０とを積層方向において所定の間隔に保持するために設けられる。

第２スペーサ４０は、マイクロレンズアレイ３０を通過した各チャンネルのコリメートされた入力光が別チャンネルの光と混合しないように、例えば金属プレート等の不透明なプレートに、チャンネル毎の貫通孔４１が形成された構成にされる。

具体的に、第２スペーサ４０は、マイクロレンズアレイ３０におけるマイクロレンズ３１と同配列で、積層方向とは直交する方向に、複数の貫通孔４１が一次元又は二次元配列された構成にされる。

各貫通孔４１の内部空間は、対応するチャンネルのマイクロレンズ３１を透過した光を下層に伝送するための光透過部として機能する。周囲を囲んで内部空間を規定する各貫通孔４１の内壁は、貫通孔４１の内部空間を伝播する光が、隣接するチャンネルに伝播しないようにするための非透過部として機能する。

第２スペーサ４０は、マイクロレンズ３１の焦点距離に相当する厚みを有する。この厚みにより、チャンネル毎に、対応するマイクロレンズ３１でコリメートされた光は、対応する貫通孔４１を通って光分岐プレート５０の表面で焦点を結ぶように伝播する。

光分岐プレート５０は、第２スペーサ４０の下で、第２スペーサ４０に隣接配置される。光分岐プレート５０は、例えば透明プレートの表面にタップ膜が形成された構成にされる。

光分岐プレート５０は、チャンネル毎に、対応する貫通孔４１を通じて、対応するマイクロレンズ３１から到来するコリメートされた入力光を、所定比率で、同チャンネルの出力光ファイバ１１Ｂに伝播する第１の分岐光としての反射光と、下層に伝播する第２の分岐光としての透過光とに分岐する。図２では、分岐前の入力光及び透過光の概念的な伝播経路を実線矢印で示し、反射光の概念的な伝播経路を破線矢印で示している。

第３スペーサ６０は、光分岐プレート５０の下で、光分岐プレート５０に隣接配置される。第３スペーサ６０は、光分岐プレート５０からの各チャンネルの透過光が別チャンネルの光と混合しないように、例えば金属プレート等の不透明なプレートに、チャンネル毎の貫通孔６１が形成された構成にされる。

具体的に、第３スペーサ６０は、第２スペーサ４０における貫通孔４１と同配列で、積層方向とは直交する方向に、複数の貫通孔６１が一次元又は二次元配列された構成にされる。

各貫通孔６１の内部空間は、対応するチャンネルの入力光のうち光分岐プレート５０を透過した光を下層に伝送するための光透過部として機能する。周囲を囲んで内部空間を規定する各貫通孔６１の内壁は、貫通孔６１の内部空間を伝播する光が、隣接するチャンネルに伝播しないようにするための非透過部として機能する。

開口プレート７０は、第３スペーサ６０の下で、第３スペーサ６０に隣接配置される。開口プレート７０は、戻り光の下層への伝播を抑制するために、例えば金属プレート等の不透明なプレートに、チャンネル毎の開口部７１が形成された構成にされる。

リッド８０は、開口プレート７０の下で、開口プレート７０に隣接配置され、下層のＰＤセラミックパッケージ９０を覆う。リッド８０は、透明なプレートで構成される。開口プレート７０の各開口部７１を通過した光は、リッド８０を通って下層に伝播する。

ＰＤセラミックパッケージ９０は、リッド８０の下で、リッド８０に隣接配置される。ＰＤセラミックパッケージ９０は、チャンネル毎のフォトダイオード９１を備える。すなわち、ＰＤセラミックパッケージ９０は、フォトダイオードアレイであり、ファイバアレイ１０と同様に、複数のフォトダイオード９１が一次元又は二次元配列された構成にされる。

開口プレート７０における各チャンネルの開口部７１は、対応するチャンネルの出力光ファイバ１１Ｂからの戻り光が、同チャンネルのフォトダイオード９１に伝播することを抑制する一方、対応するチャンネルの入力光ファイバ１１Ａから貫通孔６１を通じて到来する光を、同チャンネルのフォトダイオード９１に伝送するように形成される。

戻り光は、出力光ファイバ１１Ｂを通じて光通信ネットワークの下流に伝播した光のうち、当該下流で反射して逆流し、出力光ファイバ１１Ｂを通じて光デバイス１内に戻ってくる光に対応する。

すなわち、各チャンネルの開口部７１は、対応するチャンネルの入力光ファイバ１１Ａからの入力光が伝播する経路に選択的に設けられて、対応するチャンネルの入力光を、同チャンネルのフォトダイオード９１に伝播するように形成される。これにより、開口プレート７０は、戻り光のフォトダイオード９１への伝播を遮断するように構成される。

ＰＤセラミックパッケージ９０における各チャンネルのフォトダイオード９１は、第１スペーサ２０、マイクロレンズアレイ３０、第２スペーサ４０、光分岐プレート５０、第３スペーサ６０、開口プレート７０、及びリッド８０を通じて伝播してくる、対応するチャンネルの入力光ファイバ１１Ａからの光を受光し、その受光した光のパワーに応じた電気信号を、計測信号として出力する。

各フォトダイオード９１が受光する光は、詳細には、貫通孔２１，４１，６１及び開口部７１を通って到来する、対応するチャンネルの入力光ファイバ１１Ａからの入力光の一部であり、対応するチャンネルのマイクロレンズ３１でコリメートされた光のうち、光分岐プレート５０を透過して伝播する光である。各フォトダイオード９１に対する、対応するチャンネル以外の入力光の到来は、非透過部として機能する貫通孔２１，４１，６１の内壁により抑制される。

このように構成される光デバイス１は、例えば図３に示すプリント配線基板１００に実装される。各チャンネルの計測信号は、例えばプリント配線基板１００を介してコントローラ５に入力される。コントローラ５は、各チャンネルの計測信号に基づいて、各チャンネルの入力光のパワーを判別する。コントローラ５は、判別したパワーに基づいて、例えばＲＯＡＤＭ等の光通信デバイスを制御する。

また、光デバイス１は、製造者が、積層対象部品としての、ファイバアレイ１０と、第１スペーサ２０と、マイクロレンズアレイ３０と、第２スペーサ４０と、光分岐プレート５０と、第３スペーサ６０と、開口プレート７０と、リッド８０と、ＰＤセラミックパッケージ９０と、を予め用意した後、これらの積層対象部品を、生産機械を用いて積層及びボンディングすることにより製造され得る。

全ての積層に先駆けて、積層対象部品の一部が統合部品として予め一体に形成されてもよく、残りの積層対象部品が、統合部品と共に積層されてもよい。図３に示すタップ付リッド８９は、光分岐プレート５０と、第３スペーサ６０と、開口プレート７０と、リッド８０とが一体に形成された統合部品である。

この例によれば、タップ付リッド８９が、ファイバアレイ１０と、第１スペーサ２０と、マイクロレンズアレイ３０と、第２スペーサ４０と、ＰＤセラミックパッケージ９０と、共に積層されて、光デバイス１が製造される。

付言すると、積層対象部品には、図３に示すアライメントマーク１１０が設けられ得る。アライメントマーク１１０は、生産機械が有する自動アライメント機能を用いて、各積層対象部品を正しい相対位置に位置決めしながら、積層及びボンディングするために設けられる。

すなわち、光デバイス１は、生産機械が、用意されたアライメントマーク１１０付の積層対象部品を、アライメントマーク１１０を基準に位置決めしながら、積層することにより形成され得る。

これにより、光デバイス１は、人による入力光ファイバ１１Ａ及び出力光ファイバ１１Ｂの調芯を含む光学要素の位置調整なしに、光学要素が精度よく位置決めされた多チャンネル光パワーモニタとして構成される。

図３に示すように、光デバイス１は、プリント配線基板１００と共に積層されて、多チャンネルパワーモニタとして、そのまま使用され得る。一方で、本実施形態の光デバイス１は、図４に示すように、小片化されて、光デバイス１よりも少ないチャンネル数の光デバイスチップ１３１，１３３，１３５に加工されてもよい。

本実施形態の光デバイス１は、積層方向とは直交する方向においてチャンネル毎に他のチャンネルとは重複しない個別のエリアを備える。光デバイス１は、各チャンネルの光パワーモニタ構造が、対応するエリアの積層方向への射影領域内にあるように構成される。

すなわち、光デバイス１は、チャンネル毎に、対応するチャンネルのファイバペア１１、貫通孔２１，４１，６１、マイクロレンズ３１、開口部７１、及びフォトダイオード９１を含む、対応するチャンネルの光パワーモニタの構成要素群が、対応するチャンネルのエリアで積層方向に並ぶように構成されている。一つのチャンネルの構成要素群は、全層について、対応するエリアの積層方向への射影領域内にあるように配置されている。

この配置によれば、図４に示すように、光デバイス１を積層方向に切断することにより小片化し、光デバイス１よりも少ないチャンネル数の光パワーモニタとしての光デバイスチップ１３１，１３３，１３５を製造可能である。

切断は、熱影響及び切りしろを抑えるために、フェムト秒レーザを用いて行われ得る。フェムト秒レーザは、エネルギーを与える時間が極端に短く、石英ガラス、サファイア、セラミックス、及びアルミナ等の光デバイス１の材料として使用される物質の大半に対して、熱影響のない加工が可能である。切りしろは、サブミクロンから数ミクロンの範囲と小さい。

例えば、光デバイス１は、１チャンネルの幅、換言すれば上記エリアの幅が、積層方向に対して直交する方向に１ミリメートル程度の多チャンネル光パワーモニタとして構成される。フェムト秒レーザによれば、切りしろを１ミクロン未満から数ミクロンの範囲に抑えて、このような寸法の光デバイス１を小片化可能である。

図４は、光デバイス１が、積層方向とは直交する方向に８チャンネル分の光パワーモニタ構造を備える場合に、この光デバイス１の積層方向への切断により、光デバイス１が、１チャンネル分の光パワーモニタ構造を備える光デバイスチップ１３１、３チャンネル分の光パワーモニタ構造を備える光デバイスチップ１３３、４チャンネル分の光パワーモニタ構造を備える光デバイスチップ１３５に、小片化され得ることを説明している。

製造者は、図５に示すように、光デバイス１を製造して用意し（Ｓ１１０）、光デバイス１を積層方向に切断して、小片化することにより（Ｓ１２０）、任意のチャンネル数の光パワーモニタとして、光デバイスチップ１３１，１３３，１３５を製造することが可能である。

光デバイス１の要素が二次元配列である場合、積層方向に直交する第１の方向に沿う切断面を有するように積層方向に光デバイス１を切断し、更には、積層方向及び第１の方向に直交する第２の方向に切断面を有するように積層方向に光デバイス１を切断することで、第１の方向及び第２の方向のチャンネル数が任意の光パワーモニタを製造することが可能である。

別例として、光デバイスチップ１３１，１３３，１３５は、光デバイス１を構成する複数の積層対象部品を用意し、これらの積層対象部品を複数グループに分けて別々に積層し、この段階で各グループの積層体を小片化し、その後に、各グループの積層体の小片を積層方向に接着する方法で製造されてもよい。

例えば、光デバイス１を構成する複数の積層対象部品の、最下層から任意のｉ番目の層までを積層して、第１の積層体を製造することができる。更に、（ｉ＋１）番目の層から最上層までを積層して、第２の積層体を製造することができる。その後、第１及び第２の積層体のそれぞれを小片化し、第１の積層体の小片と、第２の積層体の小片とを積層方向に接着することにより、光デバイス１を積層方向に切断した場合と同構造の、光デバイスチップ１３１，１３３，１３５を製造することができる。

この製造方法に関連して、製造者は、ファイバアレイ１０を除く光デバイス１の積層対象部品を積層して、その積層体を小片化すると共に、ファイバアレイ１０を同様に小片化し、積層体の小片とファイバアレイ１０の小片とを調芯しながら接着することにより、光デバイスチップ１３１，１３３，１３５を製造してもよい。

上述した本実施形態の光デバイス１の製造方法によれば、光パワーモニタ構成要素のアレイを積層することにより、多チャンネル光パワーモニタを製造する。また、積層に先立って積層対象部品にアライメントマーク１１０を設け、生産機械の自動アライメント機能を用いて、積層対象部品を積層して、光デバイス１を製造する。

従って、本実施形態によれば、チャンネル毎に、光パワーモニタを構成する要素の調芯等のアライメントを行う必要がなく、複数チャンネルについて一括して調芯して、高精度な多チャンネル光パワーモニタを製造することができる。

しかも、アレイとして多チャンネル光パワーモニタを製造していることから、単一チャンネルの光パワーモニタを束ねて多チャンネル光パワーモニタを構成する場合として、小型の多チャンネル光パワーモニタを製造可能である。

本実施形態によれば更に、光デバイス１の積層方向への切断により、任意チャンネル数の光デバイスチップ１３１，１３３，１３５を、顧客からの要望に対応して、大量生産可能である。

従って、本実施形態の光デバイス１及び光デバイスチップ１３１，１３３，１３５の製造方法によれば、単一チャンネル及び多チャンネル光パワーモニタの生産性を向上可能である。

以上に、本開示の例示的実施形態を説明したが、本開示が、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の態様を採り得ることは言うまでもない。例えば、チャンネル間の光混合の影響が少ない場合、第１スペーサ２０、第２スペーサ４０、及び第３スペーサ６０に、貫通孔２１，４１，６１が設けられなくてもよい。

光デバイス１は、タップ機能を有さなくてもよい。すなわち光デバイス１は、出力光ファイバ１１Ｂ及び光分岐プレート５０を備えなくてもよい。例えば、光デバイス１の上流で光伝送路を伝送する光信号がパワー計測用に分岐される場合、光デバイス１は、内部で入力光を分岐せずに、入力光のすべてをパワー計測に使用することができる。光デバイス１に、タップ機能を設けない場合には、戻り光の影響を抑制するための開口プレート７０も不要である。

この他、光デバイス１における積層対象部品は、アライメントマーク１１０を有さなくてもよく、各積層対象部品は、下層に対して別の手法で位置決め固定されながら積層されてもよい。特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

１…光デバイス、５…コントローラ、１０…ファイバアレイ、１１…ファイバペア、１１Ａ…入力光ファイバ、１１Ｂ…出力光ファイバ、２０…第１スペーサ、２１…貫通孔、３０…マイクロレンズアレイ、３１…マイクロレンズ、４０…第２スペーサ、４１…貫通孔、５０…光分岐プレート、６０…第３スペーサ、６１…貫通孔、７０…開口プレート、７１…開口部、８０…リッド、８９…タップ付リッド、９０…ＰＤセラミックパッケージ、９１…フォトダイオード、１００…プリント配線基板、１１０…アライメントマーク、１３１，１３３，１３５…光デバイスチップ、Ｐｉ…入力ポート、Ｐｏ…出力ポート。

Claims (7)

1. 光デバイスであって、
   複数の入力光ファイバと、複数の出力光ファイバとを備え、複数のファイバペアであって、それぞれが前記複数の入力光ファイバのうちの一つと前記複数の出力光ファイバのうちとの一つとのペアとして構成される複数のファイバペアが配列された構成にされるファイバアレイと、
   複数のレンズを備え、前記複数のレンズのそれぞれが前記複数の入力光ファイバのうちの対応する入力光ファイバからの入力光をコリメートするように配置されるレンズアレイと、
   複数のフォトダイオードを備え、前記複数のフォトダイオードのそれぞれが前記複数のレンズのうちの対応するレンズによりコリメートされた前記入力光を受光し、受光した前記入力光のパワーに応じた電気信号を出力するように配置されるフォトダイオードアレイと、
   前記ファイバアレイと前記レンズアレイとの間に設けられ、前記複数の入力光ファイバのそれぞれからの前記入力光を、前記複数のレンズのうちの対応するレンズに伝送するように構成される第１のスペーサと、
   前記レンズアレイと前記フォトダイオードアレイとの間に設けられ、前記複数のレンズのそれぞれを通過する前記入力光を、前記複数のフォトダイオードのうちの対応するフォトダイオードに伝送するように構成される第２のスペーサと、
   前記第２のスペーサと前記フォトダイオードアレイとの間に設けられ、前記複数の入力光ファイバのそれぞれからの前記入力光を、前記複数の出力光ファイバのうちの対応する出力光ファイバに向かって伝播する第１の分岐光と、前記複数のフォトダイオードのうちの対応するフォトダイオードに向かって伝播する第２の分岐光と、に分岐するように構成される光分岐層と、
   前記光分岐層と前記フォトダイオードアレイとの間に設けられ、前記複数のレンズのそれぞれを通過する前記入力光の、前記光分岐層により分岐された前記第２の分岐光を、前記複数のフォトダイオードのうちの対応するフォトダイオードに伝送するように構成される第３のスペーサと、
   前記第３のスペーサと前記フォトダイオードアレイとの間に設けられた開口プレートであって、前記複数のファイバペアに対応する複数の開口部を備え、前記複数の開口部のそれぞれが、対応するファイバペアの出力光ファイバからの戻り光の対応するフォトダイオードへの伝播を抑制する一方、前記対応するファイバペアの入力光ファイバからの前記入力光に対応する前記第２の分岐光を前記対応するフォトダイオードに伝送するように配置される開口プレートと、
   を備え、
   前記光デバイスは、前記ファイバアレイ、前記第１のスペーサ、前記レンズアレイ、前記第２のスペーサ、前記光分岐層、前記第３のスペーサ、前記開口プレート、及び前記フォトダイオードアレイが順に積層され、且つ、積層方向とは直交する方向において、チャンネル毎に他のチャンネルとは重複しない個別のエリアが設けられた構成にされ、
   前記複数のファイバペア、前記複数のレンズ、前記複数の開口部、及び前記複数のフォトダイオードは、前記チャンネル毎に、対応するファイバペア、レンズ、開口部、及びフォトダイオードの組が、対応するチャンネルの前記エリアで前記積層方向に並ぶように、前記積層方向とは直交する方向において一次元又は二次元配列されている光デバイス。
2. 前記第１のスペーサは、前記入力光ファイバ毎に、対応する入力光ファイバからの前記入力光を前記対応するレンズに伝送するための光透過部を備えると共に、前記対応する入力光ファイバからの前記入力光が、前記複数のレンズのうちの前記対応するレンズ以外の残りのレンズに伝播するのを抑制するための非透過部を、前記第１のスペーサにおける前記光透過部の周囲に備える請求項１記載の光デバイス。
3. 前記第２のスペーサは、前記レンズ毎に、対応するレンズを透過する前記入力光を対応するフォトダイオードに伝送するための光透過部を備えると共に、前記対応するレンズを透過する前記入力光が前記複数のフォトダイオードのうちの前記対応するフォトダイオード以外の残りのフォトダイオードに伝播するのを抑制するための非透過部を、前記第２のスペーサにおける前記光透過部の周囲に備える請求項１又は請求項２記載の光デバイス。
4. 請求項１～請求項３のいずれか一項記載の光デバイスを用意することと、
   前記光デバイスを前記積層方向に切断して小片化することにより、前記光デバイスより少ないチャンネル数の光デバイスチップを製造することと、
   を含む光デバイスチップの製造方法。
5. 請求項１～請求項３のいずれか一項記載の光デバイスを構成する前記ファイバアレイ、前記第１のスペーサ、前記レンズアレイ、前記第２のスペーサ、前記光分岐層、前記第３のスペーサ、前記開口プレート、及び前記フォトダイオードアレイを含む複数の積層対象部品を用意することと、
   前記複数の積層対象部品を積層し小片化することにより、前記光デバイスを前記積層方向に切断して生成される前記光デバイスの小片と等価な光デバイスチップであって、前記光デバイスより少ないチャンネル数の光デバイスチップを製造することであって、前記複数の積層対象部品を少なくとも部分的に積層した段階で、前記複数の積層対象部品を前記積層方向に切断して小片化し、前記複数の積層対象部品の小片を用いて、前記光デバイスチップを製造することと、
   を含む光デバイスチップの製造方法。
6. 前記切断がフェムト秒レーザを用いて行われる請求項４又は請求項５記載の光デバイスチップの製造方法。
7. 請求項１～請求項３のいずれか一項記載の光デバイスを構成する前記ファイバアレイ、前記第１のスペーサ、前記レンズアレイ、前記第２のスペーサ、前記光分岐層、前記第３のスペーサ、前記開口プレート、及び前記フォトダイオードアレイを含む複数の積層対象部品を用意することであって、少なくとも一部の積層対象部品が位置決め用のマークを備える複数の積層対象部品を用意することと、
   前記複数の積層対象部品を、前記マークを基準に位置決めしながら積層することにより、前記光デバイスを製造することと、
   を含む光デバイスの製造方法。

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