JPH02289803A - 並列伝送光モジュール及びその製造方法 - Google Patents
並列伝送光モジュール及びその製造方法Info
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- JPH02289803A JPH02289803A JP1111456A JP11145689A JPH02289803A JP H02289803 A JPH02289803 A JP H02289803A JP 1111456 A JP1111456 A JP 1111456A JP 11145689 A JP11145689 A JP 11145689A JP H02289803 A JPH02289803 A JP H02289803A
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- Japan
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光通信用並列伝送光モジュール及びその製造方
法に関する. 〔従来の技術〕 光通信は光ファイバ、半導体レーザ(LD)、発光ダイ
オード(LED)、フォトダイオード(PD)を始めと
して、光スイッチ、光変調器、アイソレー夕、光導波路
等の受動、能動素子の高性能、高機能化により応用範囲
が拡大されつつある.近年、より多くの情報を伝達する
要求が高まる中で、コンピュータ端末間、交換器や大型
コンビュータ間のデータ伝送を実時間で並列に行う並列
伝送が注目されつつある.この機能を満足するしのとし
て、複数の発光あるいは受光素子と複数の光ファイバと
を一体化した並列伝送モジュールがある.通常、発光(
受光》光素子は同一半導体基板上にモノリシックに複数
個配列したLD,LEDあるいはPDアレイ、まなファ
イバは一方向に複数本配列したファイバアレイが用いら
れている(以下、発光,受光光素子はLDアレイに代表
させる).第4図に一般的な並列伝送光モジュールを示
す.図において、CuやCuW製のベース21上に、ヒ
ートシンクを兼ねなSiやAIN製のサブマウント22
がろう付けや半田付けによって設置されている.サグマ
ウント22は表面が分M電極パターン24を形成し、各
々の電極が4chのLDアレイ23の一つ一つの′@極
に接続している.金属製のフエルール25で保護された
4chの光ファイバアレイ26は、しDアレイ23から
の放射光が効率よく入射するように光軸を調整した後に
接着剤、半田或は溶接によってベース21に固定される
.まな、4chの素子全ての光結合が良好に行われるに
は、光軸調整は単一素子の光モジュールの際のxyz方
向に加え、回転(θ)方向も必要である.LDアレイ2
3と7ァイバアレイ26との結合は第4図の様な突き合
わせ結合の他に、レンズを介しても行われる. 〔発明が解決しようとする課題〕 通常、光モジュールは電子回路とともにプリント基板に
組み込まれて用いられることが多く、形状が小さいこと
が必要とされている.また、このようなアレイ状光素子
で構成した並列伝送モジュールは、単一の光源、光ファ
イバのモジュールに比べて形状が大きくなり、実装密度
を低下させ、また光軸調整がxyzθの4方向必要であ
り、多くの調整工数を必要とすることからコスト高とな
る難点がある. 本発明の目的は上記の問題点を解決し、生産性が良く低
コストな並列伝送光モジュール及びその製造方法を提供
することにある. 〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するため、本発明による並列伝送光モジ
ュールにおいては、アレイ状に複数個配列した端面発光
光素子を有するベースと、前記光素子と光軸を一致させ
て各々同一のアレイピッチで配列したアレイ状光ファイ
バを有する光ファイバ支持部との組合せからなり、前記
ベースと光ファイバ支持部とを重畳して一定方向に一体
に結合させるガイドおよび該ガイドを嵌合させるガ9ド
溝とを有するものである. 本発明の並列伝送光モジュールは(100)Si結晶基
板を用いたベース及び該ベース上に重畳する光ファイバ
支持部とにそれぞれアレイ状に配列した複数の端面発光
光素子の列と各光素子に対応して該光素子と同一のアレ
イピッチで配列した複数の光ファイバの列とを取付ける
工程と、前記ペース及び光ファイバ支持部とにそれぞれ
異方性ウェットエツチング法を用いて重畳の際に位置決
めを行うガイド溝及び該ガイド溝内に嵌合させるガイド
の埋め込み用の溝並びに前記光ファイバ支持部に取付け
る光ファイバの埋め込み用溝を形成する工程と、前記ガ
イドをガイド溝内に嵌合させ、該ガイド溝に沿って前記
光素子と前記光ファイバとの光軸が略一致する位置に前
記光ファイバ支持部を相対移動させて固定する工程とを
含む製遣方法によって得られる. 〔作用〕 本発明の並列伝送光モジュールは、光素子を有し、その
搭載面にガイド溝を設けた<100)Si結晶基板のベ
ースと、光ファイバを有し、前記ガイド清に結合させる
ガイドを設けた光ファイバ支持部とからなり、ファイバ
支持部のガイドをベースのガイド渭に合わせて重畳する
構成である.光素子の固定位置や光ファイバ、ガイド、
ガイド清の位置はフォトリングラ7イ技術で作製するの
でマスク精度の高精度位置合わせが可能となる.2方向
の光軸は、ファイバ支持部のガイドの大きさで調整でき
、予め所望の大きさに作製してあり、また光ファイバピ
ッチ、光ファイバ支持部に設けたガイドと光ファイバと
の位置関係は、それぞれ光素子のアレイピッチ、ベース
に設けたガイド酒と光素子の位置関係に一致している.
従って、光ファイバ支持部のガイドをベースのガイド溝
に嵌合させて一方向に摺動させる(y方向の移動)だけ
で光軸調整は済んでしまう.光軸調整のための部材間の
クリアランスや部材固定のスペースが不用であるので形
状の小型化を実現できる.以上のごとく、小型、低コス
トで生産性の高いアレイ状素子のモジュールを実現でき
る. 〔実施例〕 以下、本発明について図面を参照して詳細に説明する.
第1図は本発明を示すモジュールの一例、第2図は光フ
ァイバ支持部10を取り除いたベース21のみの図であ
る.図において、厚みが約lmの(100)S i結晶
基板のベース21の上面に、絶縁層として例えばS i
O 216をプラズマCVD法や熱酸化によって0.
5〜1μ1積層し、さらにその上に4chのLDアレイ
23がPサイドアップで設置され、ワイヤボンディング
で電極パターン24に電気的に接続されて固定されてい
る.電極パターン24は、例えばCrを下地層として約
1000人真空蒸着で設け、その上に約2μINiメッ
キした後にフォトリソグラフィーの技術によってパター
ニングして作製される.n側が共通なしLDアレイの場
合には、内側の4個が独立したP電極で外側の2個が共
通nt極である.またベース21上にはファイバ支持部
10の位置決めをするガイド消11が設けられている.
ガイド清11はSiO216をマスクとしてKOHやし
ドラジン等のエッチング液に浸すことによって形成する
。(100)面と(111)面とでエッチング速度が違
うのでエッチング清は頂角が約70度のv酒となる,L
Dアレイ23との距離はマスク精度で正確に保たれる. 一方、厚みが約1市で(100)S i結晶基板のファ
イバ支持部10にはLDアレイ23のピッチに合わせた
清を設け、その溝にファイバ26を埋め込み接着剤等で
固定されている.ベース21におけるLDアレイ23と
ガイド湧11との間隔に一致させて光ファイバ26の外
側にさらに湧を設け、該消11には接着剤や半田等で固
定してガイド12を光ファイバ26よりら下方に突出さ
せる.光ファイバ26とLDアレイ23の2方向の光軸
合わせはこのガイドの大きさで調整する.光ファイバや
ガイドを埋め込む溝は、ベース21でのガイド清と同様
に異方性ウェットエッチングで作製される.これらの位
置精度はマスク精度で決定される.第3図は本発明のモ
ジュールをy方自から見た図で、ベース21と光ファイ
バ支持部10を離して示している.光ファイバ26とL
Dアレイ23との光軸調整は、光ファイバ支持部10に
設けたガイド12をベース21に設けたガイド清11に
摺動させて行い、その後に半田あるいは接着剤で固定す
る.前記のごとく、ファイバアレイピッチとLDアレイ
ピッチ、ファイバ26とガイド12との間隔とLDアレ
イ23とガイド消11との間隔はマスク精度で正確に設
定されているので、X方向の調整は不用である.Z方向
に関してもガイド12の大きさで設定するので、ここで
はy方向のみを行うだけでよい.SlのV溝加工は極め
て高精度で実現できるので、4本の光ファイバの光軸、
あるいはガイド中心と基板表面との距離は1μ1以下の
精度で揃えることができる.従って、回転方向(θ)も
無調整で済む.これもガイドに沿って動かすだけである
ので、極めて短時間で容易に調整が可能となり、工数の
短縮、コストの低減を実現できる.形状も特に厚み方向
(Z)は、ほぼ基板2枚分の2〜3圓であり、小型、薄
型化が可能となる.以上実施例ではアレイの数を4とし
たが、それ以外の数でもかまわない。
法に関する. 〔従来の技術〕 光通信は光ファイバ、半導体レーザ(LD)、発光ダイ
オード(LED)、フォトダイオード(PD)を始めと
して、光スイッチ、光変調器、アイソレー夕、光導波路
等の受動、能動素子の高性能、高機能化により応用範囲
が拡大されつつある.近年、より多くの情報を伝達する
要求が高まる中で、コンピュータ端末間、交換器や大型
コンビュータ間のデータ伝送を実時間で並列に行う並列
伝送が注目されつつある.この機能を満足するしのとし
て、複数の発光あるいは受光素子と複数の光ファイバと
を一体化した並列伝送モジュールがある.通常、発光(
受光》光素子は同一半導体基板上にモノリシックに複数
個配列したLD,LEDあるいはPDアレイ、まなファ
イバは一方向に複数本配列したファイバアレイが用いら
れている(以下、発光,受光光素子はLDアレイに代表
させる).第4図に一般的な並列伝送光モジュールを示
す.図において、CuやCuW製のベース21上に、ヒ
ートシンクを兼ねなSiやAIN製のサブマウント22
がろう付けや半田付けによって設置されている.サグマ
ウント22は表面が分M電極パターン24を形成し、各
々の電極が4chのLDアレイ23の一つ一つの′@極
に接続している.金属製のフエルール25で保護された
4chの光ファイバアレイ26は、しDアレイ23から
の放射光が効率よく入射するように光軸を調整した後に
接着剤、半田或は溶接によってベース21に固定される
.まな、4chの素子全ての光結合が良好に行われるに
は、光軸調整は単一素子の光モジュールの際のxyz方
向に加え、回転(θ)方向も必要である.LDアレイ2
3と7ァイバアレイ26との結合は第4図の様な突き合
わせ結合の他に、レンズを介しても行われる. 〔発明が解決しようとする課題〕 通常、光モジュールは電子回路とともにプリント基板に
組み込まれて用いられることが多く、形状が小さいこと
が必要とされている.また、このようなアレイ状光素子
で構成した並列伝送モジュールは、単一の光源、光ファ
イバのモジュールに比べて形状が大きくなり、実装密度
を低下させ、また光軸調整がxyzθの4方向必要であ
り、多くの調整工数を必要とすることからコスト高とな
る難点がある. 本発明の目的は上記の問題点を解決し、生産性が良く低
コストな並列伝送光モジュール及びその製造方法を提供
することにある. 〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するため、本発明による並列伝送光モジ
ュールにおいては、アレイ状に複数個配列した端面発光
光素子を有するベースと、前記光素子と光軸を一致させ
て各々同一のアレイピッチで配列したアレイ状光ファイ
バを有する光ファイバ支持部との組合せからなり、前記
ベースと光ファイバ支持部とを重畳して一定方向に一体
に結合させるガイドおよび該ガイドを嵌合させるガ9ド
溝とを有するものである. 本発明の並列伝送光モジュールは(100)Si結晶基
板を用いたベース及び該ベース上に重畳する光ファイバ
支持部とにそれぞれアレイ状に配列した複数の端面発光
光素子の列と各光素子に対応して該光素子と同一のアレ
イピッチで配列した複数の光ファイバの列とを取付ける
工程と、前記ペース及び光ファイバ支持部とにそれぞれ
異方性ウェットエツチング法を用いて重畳の際に位置決
めを行うガイド溝及び該ガイド溝内に嵌合させるガイド
の埋め込み用の溝並びに前記光ファイバ支持部に取付け
る光ファイバの埋め込み用溝を形成する工程と、前記ガ
イドをガイド溝内に嵌合させ、該ガイド溝に沿って前記
光素子と前記光ファイバとの光軸が略一致する位置に前
記光ファイバ支持部を相対移動させて固定する工程とを
含む製遣方法によって得られる. 〔作用〕 本発明の並列伝送光モジュールは、光素子を有し、その
搭載面にガイド溝を設けた<100)Si結晶基板のベ
ースと、光ファイバを有し、前記ガイド清に結合させる
ガイドを設けた光ファイバ支持部とからなり、ファイバ
支持部のガイドをベースのガイド渭に合わせて重畳する
構成である.光素子の固定位置や光ファイバ、ガイド、
ガイド清の位置はフォトリングラ7イ技術で作製するの
でマスク精度の高精度位置合わせが可能となる.2方向
の光軸は、ファイバ支持部のガイドの大きさで調整でき
、予め所望の大きさに作製してあり、また光ファイバピ
ッチ、光ファイバ支持部に設けたガイドと光ファイバと
の位置関係は、それぞれ光素子のアレイピッチ、ベース
に設けたガイド酒と光素子の位置関係に一致している.
従って、光ファイバ支持部のガイドをベースのガイド溝
に嵌合させて一方向に摺動させる(y方向の移動)だけ
で光軸調整は済んでしまう.光軸調整のための部材間の
クリアランスや部材固定のスペースが不用であるので形
状の小型化を実現できる.以上のごとく、小型、低コス
トで生産性の高いアレイ状素子のモジュールを実現でき
る. 〔実施例〕 以下、本発明について図面を参照して詳細に説明する.
第1図は本発明を示すモジュールの一例、第2図は光フ
ァイバ支持部10を取り除いたベース21のみの図であ
る.図において、厚みが約lmの(100)S i結晶
基板のベース21の上面に、絶縁層として例えばS i
O 216をプラズマCVD法や熱酸化によって0.
5〜1μ1積層し、さらにその上に4chのLDアレイ
23がPサイドアップで設置され、ワイヤボンディング
で電極パターン24に電気的に接続されて固定されてい
る.電極パターン24は、例えばCrを下地層として約
1000人真空蒸着で設け、その上に約2μINiメッ
キした後にフォトリソグラフィーの技術によってパター
ニングして作製される.n側が共通なしLDアレイの場
合には、内側の4個が独立したP電極で外側の2個が共
通nt極である.またベース21上にはファイバ支持部
10の位置決めをするガイド消11が設けられている.
ガイド清11はSiO216をマスクとしてKOHやし
ドラジン等のエッチング液に浸すことによって形成する
。(100)面と(111)面とでエッチング速度が違
うのでエッチング清は頂角が約70度のv酒となる,L
Dアレイ23との距離はマスク精度で正確に保たれる. 一方、厚みが約1市で(100)S i結晶基板のファ
イバ支持部10にはLDアレイ23のピッチに合わせた
清を設け、その溝にファイバ26を埋め込み接着剤等で
固定されている.ベース21におけるLDアレイ23と
ガイド湧11との間隔に一致させて光ファイバ26の外
側にさらに湧を設け、該消11には接着剤や半田等で固
定してガイド12を光ファイバ26よりら下方に突出さ
せる.光ファイバ26とLDアレイ23の2方向の光軸
合わせはこのガイドの大きさで調整する.光ファイバや
ガイドを埋め込む溝は、ベース21でのガイド清と同様
に異方性ウェットエッチングで作製される.これらの位
置精度はマスク精度で決定される.第3図は本発明のモ
ジュールをy方自から見た図で、ベース21と光ファイ
バ支持部10を離して示している.光ファイバ26とL
Dアレイ23との光軸調整は、光ファイバ支持部10に
設けたガイド12をベース21に設けたガイド清11に
摺動させて行い、その後に半田あるいは接着剤で固定す
る.前記のごとく、ファイバアレイピッチとLDアレイ
ピッチ、ファイバ26とガイド12との間隔とLDアレ
イ23とガイド消11との間隔はマスク精度で正確に設
定されているので、X方向の調整は不用である.Z方向
に関してもガイド12の大きさで設定するので、ここで
はy方向のみを行うだけでよい.SlのV溝加工は極め
て高精度で実現できるので、4本の光ファイバの光軸、
あるいはガイド中心と基板表面との距離は1μ1以下の
精度で揃えることができる.従って、回転方向(θ)も
無調整で済む.これもガイドに沿って動かすだけである
ので、極めて短時間で容易に調整が可能となり、工数の
短縮、コストの低減を実現できる.形状も特に厚み方向
(Z)は、ほぼ基板2枚分の2〜3圓であり、小型、薄
型化が可能となる.以上実施例ではアレイの数を4とし
たが、それ以外の数でもかまわない。
また、光素子としてLDを示したがLED,PDでも同
様である. 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、生産性が良く低コ
ストな並列伝送光モジュールを実現できる効果を有する
ものである.
様である. 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、生産性が良く低コ
ストな並列伝送光モジュールを実現できる効果を有する
ものである.
第1図は本発明の実施例を示す斜視図、第2図は本発明
の実施例のベースの斜視図、第3図は実施例の組合せ要
領示す側面図、第4図は従来の並列伝送光モジュールの
斜視図である. 10・・・光ファイバ支持部 11・・・ガイド涌12
・・・ガイド 16・・・絶縁膜21・・・
ベース 22・・・サブマウント 23・・・LDアレイ 24・・・電極パターン 26・・・光ファイバ 特 許 出 願 人 日 本 電 気 株 式 ム バ 代 理 人
の実施例のベースの斜視図、第3図は実施例の組合せ要
領示す側面図、第4図は従来の並列伝送光モジュールの
斜視図である. 10・・・光ファイバ支持部 11・・・ガイド涌12
・・・ガイド 16・・・絶縁膜21・・・
ベース 22・・・サブマウント 23・・・LDアレイ 24・・・電極パターン 26・・・光ファイバ 特 許 出 願 人 日 本 電 気 株 式 ム バ 代 理 人
Claims (2)
- (1)アレイ状に複数個配列した端面発光光素子を有す
るベースと、前記光素子と光軸を一致させて各々同一の
アレイピッチで配列したアレイ状光ファイバを有する光
ファイバ支持部との組合せからなり、前記ベースと光フ
ァイバ支持部とを重畳して一定方向に一体に結合させる
ガイドおよび該ガイドを嵌合させるガイド溝とを有する
ことを特徴とする並列伝送光モジュール。 - (2)(100)Si結晶基板を用いたベース及び該ベ
ース上に重畳する光ファイバ支持部とにそれぞれアレイ
状に配列した複数の端面発光光素子の列と各光素子に対
応して該光素子と同一のアレイピッチで配列した複数の
光ファイバの列とを取付ける工程と、前記ベース及び光
ファイバ支持部とにそれぞれ異方性ウェットエッチング
法を用いて重畳の際に位置決めを行うガイド溝及び該ガ
イド溝内に嵌合させるガイドの埋め込み用の溝並びに前
記光ファイバ支持部に取付ける光ファイバの埋め込み用
溝を形成する工程と、前記ガイドをガイド溝内に嵌合さ
せ、該ガイド溝に沿って前記光素子と前記光ファイバと
の光軸が略一致する位置に前記光ファイバ支持部を相対
移動させて固定する工程とを含むことを特徴とする並列
伝送光モジュールの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1111456A JPH02289803A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 並列伝送光モジュール及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1111456A JPH02289803A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 並列伝送光モジュール及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02289803A true JPH02289803A (ja) | 1990-11-29 |
Family
ID=14561689
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1111456A Pending JPH02289803A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 並列伝送光モジュール及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02289803A (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6048265B2 (ja) * | 1976-06-14 | 1985-10-26 | セ・エ・エム・コンパニ−・エレクトロ・メカニツク | 連続鋳造用電磁撹拌誘導装置 |
JPS62222207A (ja) * | 1986-03-25 | 1987-09-30 | Anritsu Corp | 光デバイスパツケ−ジ |
-
1989
- 1989-04-28 JP JP1111456A patent/JPH02289803A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6048265B2 (ja) * | 1976-06-14 | 1985-10-26 | セ・エ・エム・コンパニ−・エレクトロ・メカニツク | 連続鋳造用電磁撹拌誘導装置 |
JPS62222207A (ja) * | 1986-03-25 | 1987-09-30 | Anritsu Corp | 光デバイスパツケ−ジ |
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