JPH03164706A - Production of optical module - Google Patents

Production of optical module

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Publication number
JPH03164706A
JPH03164706A JP1306111A JP30611189A JPH03164706A JP H03164706 A JPH03164706 A JP H03164706A JP 1306111 A JP1306111 A JP 1306111A JP 30611189 A JP30611189 A JP 30611189A JP H03164706 A JPH03164706 A JP H03164706A
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JP
Japan
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optical
substrate
groove
holes
module
Prior art date
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Pending
Application number
JP1306111A
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Japanese (ja)
Inventor
Masao Shibayama
柴山 政雄
Kazunari Yoneno
米納 和成
Hidema Uchishiba
内柴 秀磨
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Abstract

PURPOSE:To eliminate the need for the alignment of the optical axes of optical elements by piercing a single-crystal silicon substrate with plural through holes by anisotropic etching and irradiating the substrate with UV. CONSTITUTION:The single-crystal silicon substrate 20 is pierced with through holes 22a, 22b and 22c by anisotropic etching, a V-groove 20c is formed on one side, the optical elements 3, 4, 5 and 2 corresponding to the holes 22a-22c and groove 20c are set through an UV curing adhesive, then each hole forming region is irradiated with UV from the UV-transmissive glass substrate 23 side, the groove forming region is irradiated with UV from above the groove 20c, and consequently the elements 3, 4, 5 and 2 are mounted in a module substrate 24. In this case, the module substrate 24 is irradiated with UV from its front to fix the optical fiber 2 by an UV curing adhesive, and the substrate is irradiated with UV from its rear to fix the elements 3 and 4 and permanent magnet 5 except the optical fiber 2 with the adhesive. Consequently, an optical isolator without need for the axes alignment is easily produced without lowering its extinction ration.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 光モジュールの製造方法に関し、 複数の光学素子の光軸合わ′せ作業の削減による生産性
の向上と光学特性の向上とを図ることを目的とし、 所定の面方位を有する単結晶シリコン基板に、少なくと
も所要形状と大きさを有する複数の貫通する孔を異方性
エツチングによって形成すると共に、必要に応じてその
片面に所要大きさの溝を形成し、該基板の上記溝形成面
を除く片面に、紫外線を透過する基板を固定してモジュ
ール基板を構成し、上記各孔および溝に、対応する光学
素子を紫外線硬化型接着剤を介してセツティングした後
、上記各孔形成領域では紫外線を透過する基板側から紫
外線を照射し、また上記溝形成領域では抜溝の上部から
紫外線を照射することで上記各光学素子を上記モジュー
ル基板に実装して構成する。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] Regarding a method for manufacturing an optical module, the purpose of this invention is to improve productivity and improve optical characteristics by reducing the work of aligning the optical axes of a plurality of optical elements. forming a plurality of penetrating holes having at least a desired shape and size in a single crystal silicon substrate having a surface orientation of by anisotropic etching, and forming a groove of a desired size on one side of the substrate as necessary; A module substrate was constructed by fixing a substrate that transmits ultraviolet rays to one side of the substrate excluding the groove-forming surface, and a corresponding optical element was set in each hole and groove using an ultraviolet curable adhesive. After that, each of the optical elements is mounted on the module substrate by irradiating ultraviolet rays from the side of the substrate that transmits ultraviolet rays in each of the hole forming areas, and by irradiating ultraviolet rays from the top of the groove in the groove forming area. do.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は複数の光学素子の同一基板に対する実装方法に
係り、特に各光学素子間の光軸合わせ作業の削減による
生産性の向上と光学特性の向上を図った光モジュールの
製造方法に関する。
The present invention relates to a method for mounting a plurality of optical elements on the same substrate, and more particularly to a method for manufacturing an optical module that improves productivity and optical characteristics by reducing the work of aligning optical axes between optical elements.

多種類の光学素子を同一基板に実装して光モジュールを
構成するには各光学素子間の光軸を合致させる光軸調整
作業が必要であるが、この先軸調整作業に多(の工数か
かかって生産性の向上が期待できず、更に各光学素子の
固定時の位置ずれ等によって光学特性か低下するためそ
の解決か望まれている。
In order to configure an optical module by mounting many types of optical elements on the same substrate, it is necessary to perform optical axis adjustment work to match the optical axes between each optical element. Therefore, it is difficult to expect an improvement in productivity, and furthermore, the optical characteristics deteriorate due to misalignment of each optical element when it is fixed, so a solution to this problem is desired.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第4図は従来の光モジュールの製造方法を説明する図で
あり、第5図は他の製造方法を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a conventional optical module manufacturing method, and FIG. 5 is a diagram for explaining another manufacturing method.

なお図では、いずれも光モジュールとして光アイソレー
タの場合について説明する。
In the figures, the case where an optical isolator is used as the optical module will be explained.

平面図て表わした第4図で、1は真鍮等からなるベース
である。
In FIG. 4, which is a plan view, reference numeral 1 indicates a base made of brass or the like.

また先端等に図示されないレンズを備えた光ファイバ2
は光フアイバホルダ2aによってその端部近傍周囲で保
持されており、図の3は水晶等からなる偏光子であって
偏光子ホルダ3aによって保持されている。
Also, an optical fiber 2 equipped with a lens (not shown) at the tip etc.
is held around its end by an optical fiber holder 2a, and 3 in the figure is a polarizer made of crystal or the like, which is held by the polarizer holder 3a.

更に図の4は、例えば非磁性ガーネット基板上にビスマ
ス(Bi)置換鉄ガーネツト膜を被着形成したファラデ
ー回転子てあり、その周囲で囲むファラデー回転子ホル
ダ4aて保持されるようになっている。
Furthermore, 4 in the figure is a Faraday rotator in which a bismuth (Bi)-substituted iron garnet film is deposited on a non-magnetic garnet substrate, and is held by a Faraday rotator holder 4a surrounding it. .

また、内部に貫通孔5aを備え上記ファラデー回転子4
に磁界を与える永久磁石5は例えばサマリウム・コバル
ト(Sm−Co)からなるもので、磁石ホルダ5bによ
って保持されている。
Further, the Faraday rotator 4 is provided with a through hole 5a inside.
The permanent magnet 5 that applies a magnetic field is made of samarium cobalt (Sm-Co), for example, and is held by a magnet holder 5b.

なお三次元方向に移動できるステージ7a上にセツティ
ングされている7はレーザ・ダイオードを示している。
Note that 7 indicates a laser diode set on a stage 7a that can move in three dimensions.

そこて、上記レーザ・ダイオード7から射出するレーザ
光を通しながら例えば先ず偏光子3とファラデー回転子
4をベース1の所定位置に配置して該偏光子3とファラ
デー回転子4の光軸調整を行い1次に光ファイバ2をそ
の端面か上記偏光子3側を向くように該ベース1に配置
してに光ファイバ2の図示されない他の端面側で通過光
を検知することで該光ファイバ2の光軸調整を行った後
、永久磁石5を上記光軸を妨げないようにベース1に配
置し、その状態て各光学素子と永久磁石をエポキシ系樹
脂等の通常の熱硬化性接着剤で該ベース1に接着固定し
て光アイソレータ6を製造するようにしている。
Therefore, while passing the laser light emitted from the laser diode 7, for example, the polarizer 3 and the Faraday rotator 4 are first placed at predetermined positions on the base 1, and the optical axes of the polarizer 3 and the Faraday rotator 4 are adjusted. First, the optical fiber 2 is placed on the base 1 so that its end face faces the polarizer 3 side, and the passing light is detected on the other end face side (not shown) of the optical fiber 2. After adjusting the optical axis, place the permanent magnet 5 on the base 1 so as not to interfere with the optical axis, and in that state, attach each optical element and the permanent magnet with a normal thermosetting adhesive such as epoxy resin. The optical isolator 6 is manufactured by adhesively fixing it to the base 1.

この場合、上記の各光学素子はベースl上での正確な位
置設定が困難であるため各光学素子をベースlに配置す
る度に行う該光アイソレータの光軸調整作業には熟練作
業者か長い時間必要である欠点がある。
In this case, since it is difficult to accurately position each of the above optical elements on the base l, it takes a skilled worker or a long time to adjust the optical axis of the optical isolator each time each optical element is placed on the base l. The drawback is that it takes time.

また各光学素子の固定には、65〜70°Cて3時間径
度加熱する熱硬化性接着剤を使用しているためベースと
各光学素子間の熱膨張係数の違い等によって加熱された
時点て各光学素子に歪か生じたり、接着後室温に戻した
ときの消光比(光信号か入った時の光出力Psと光信号
がない時の光出力Pbとの比 Ps/Pb : ext
inction ratio)が低下する等の欠点かあ
り、例えば−実験結果ては該消光比か、40 dBから
33dBへと7dB低下することか確認されている。
In addition, to fix each optical element, we use a thermosetting adhesive that is heated at 65 to 70°C for 3 hours, so the difference in thermal expansion coefficient between the base and each optical element will cause the temperature to rise. The extinction ratio (the ratio of the optical output Ps when an optical signal is received and the optical output Pb when no optical signal is received) when the optical elements are returned to room temperature after adhesion, Ps/Pb: ext
For example, experimental results have confirmed that the extinction ratio decreases by 7 dB from 40 dB to 33 dB.

第5図はかかる欠点を配慮した光アイソレータの製造方
法を示したものである。
FIG. 5 shows a method of manufacturing an optical isolator that takes such drawbacks into account.

一般に単結晶シリコン板では化学エツチング処理を行う
と、その結晶方位の特有の方向にエツチング速度か大き
い面か存在しその結果としてシャープで且つ精度のよい
長方形や7字型の孔や溝か形成されることはよく知られ
ており、一般にこの現象は異方性エツチングと言われて
いる。
Generally, when chemical etching is performed on a single crystal silicon plate, there are planes with a high etching speed in the specific direction of the crystal orientation, and as a result, sharp and precise rectangular or figure 7 holes or grooves are formed. It is well known that this phenomenon is generally referred to as anisotropic etching.

第5図で、工程(1)および(2ンにおけるのと1ツは
平面図をまた■と■はそれぞれに対応する側面図を表わ
している。
In FIG. 5, 1 and 1 in steps (1) and (2) represent a plan view, and 2 and 3 represent corresponding side views, respectively.

工程(1)の■、■で、基板IOは、エツチング而10
aの面方位か(110) 、オリエンテーション・フラ
ット面(以下単にオリフラ面とする) 10bか(11
1)となるように切り出された厚さ330μmの単結晶
シリコン板である。
In steps (1) ■ and ■, the board IO is etched.
Is the plane orientation of a (110), orientation flat plane (hereinafter simply referred to as orientation flat plane) 10b (11
1) A single crystal silicon plate with a thickness of 330 μm was cut out.

そこで、上記オリフラ面10bと直交する図示a方向を
光軸として第4図で説明した各光学素子と永久磁石とが
配置できるようにそれぞれの位置と大きさに対応したマ
スキング処理を施した後、異方性エツチング処理を行う
と、光軸(図示a方向)と直交する方向すなわち結晶方
位(l l l)の壁面はエツチング面leaに対して
ほぼ垂直で。
Therefore, after performing masking processing corresponding to the respective positions and sizes so that each optical element and permanent magnet explained in FIG. When anisotropic etching is performed, the wall surface in the direction perpendicular to the optical axis (direction a in the figure), that is, the crystal orientation (l l l), is almost perpendicular to the etching surface lea.

該光軸と平行する方向の壁面は上記エツチング面10a
に対して所定角度θ(# 35.3°)の斜面を形成す
る。
The wall surface in the direction parallel to the optical axis is the etched surface 10a.
A slope is formed at a predetermined angle θ (#35.3°) with respect to the surface.

そこてエツチング時間を例えば6時間程度に設定すると
、工程(2)の■、■に示すように第5図の光ファイバ
2に対応する領域には頂角αか180゜−20(′=i
 109°)で深さdが約200 μmのV溝2bが、
また偏光子3およびファラデー回転子4に対応する領域
には光軸と直交する面がほぼ垂直で光軸と平行する両サ
イドかそれぞれ上記θ(=35.3°)の斜面となる深
さd(約200μm)の凹孔3b、4b、また永久磁石
5に対応する領域には同様の凹孔5cがそれぞれ形成さ
れて、モジュール基板llを得ることができる。
Therefore, if the etching time is set to about 6 hours, for example, the area corresponding to the optical fiber 2 in FIG.
109°) and a depth d of approximately 200 μm, the V-groove 2b is
In addition, in the area corresponding to the polarizer 3 and the Faraday rotator 4, the plane perpendicular to the optical axis is almost perpendicular, and both sides parallel to the optical axis have a depth d where the slope is at the angle θ (=35.3°). (approximately 200 .mu.m) recesses 3b and 4b, and similar recesses 5c are formed in areas corresponding to the permanent magnets 5, thereby obtaining a module substrate 11.

次いて上記各凹孔および溝に第4図で説明した接着剤を
塗布した後、■溝2aの所定領域には第4図の光ファイ
バ2を、また凹孔3bには偏光子3を。
Next, after applying the adhesive described in FIG. 4 to each of the recesses and grooves, (2) attach the optical fiber 2 shown in FIG.

凹孔4bにはファラデー回転子4をそれぞれの所定の端
面が上記光軸と直交する結晶方位(111)の壁面と接
するように光軸方向のガイドとして位置せしめた後、第
4図で示した貫通孔5aを持つ永久磁石5を凹孔5cに
位置せしめ65〜70°Cて約3時間加熱することで、
工程(3)に示す側断面図の如く各光学素子と永久磁石
とか実装された光アイソレータ12を得ることかできる
After positioning the Faraday rotator 4 in the concave hole 4b as a guide in the optical axis direction so that each predetermined end face is in contact with the wall surface of the crystal orientation (111) perpendicular to the optical axis, as shown in FIG. By positioning the permanent magnet 5 having the through hole 5a in the recessed hole 5c and heating it at 65 to 70°C for about 3 hours,
As shown in the side sectional view shown in step (3), it is possible to obtain an optical isolator 12 in which optical elements and permanent magnets are mounted.

特にこの場合には、上述の各凹孔3b、 4b、 5c
およびV溝2aが極めて高精度に形成されているため上
記各光学素子間の光軸を調整する必要がなく、第4図で
説明したレーザ・ダイオード7を三次元方向に移動させ
ることて該光アイソレータ12を効率的に機能させるこ
とかできる。
Especially in this case, each of the above-mentioned concave holes 3b, 4b, 5c
Since the V-groove 2a is formed with extremely high precision, there is no need to adjust the optical axis between the optical elements, and the laser diode 7 explained in FIG. This allows the isolator 12 to function efficiently.

しかし各光学素子の固定に第4図の場合と同様の熱硬化
性接着剤を使用するため、上述した光学素子の歪みと消
光比の低下を避けることができず、−実験では上記消光
比か例えば40 dBから37dBへと3dB低下する
ことを確認している。
However, since a thermosetting adhesive similar to that shown in Fig. 4 is used to fix each optical element, the above-mentioned distortion of the optical element and reduction in extinction ratio cannot be avoided; For example, it has been confirmed that the power level decreases by 3 dB from 40 dB to 37 dB.

〔発明か解決しようとする課題〕[Invention or problem to be solved]

従来の光モジュールの製造方法では、個々の各光学素子
を個別にベースに固定する場合には、光軸の調整作業に
工数か掛かると共に消光比が大きく低下すると言う問題
があった。
In conventional optical module manufacturing methods, when each optical element is individually fixed to a base, there is a problem in that adjusting the optical axis takes a lot of man-hours and the extinction ratio decreases significantly.

また、単結晶シリコン基板に異方性エツチングて凹孔お
よび溝を形成した後肢凹孔および溝に対応する各光学素
子を固定する場合には、光軸調整作業は不要となるか消
光比の低下を抑制することかてきないと言う問題かあっ
た。
In addition, when fixing each optical element corresponding to the hindlimb concave hole and groove formed by anisotropic etching on a single crystal silicon substrate, the optical axis adjustment work becomes unnecessary or the extinction ratio decreases. There was a problem that there was no way to suppress it.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記問題点は、所定の面方位を有する単結晶シリコン基
板に、少なくとも所要形状と大きさを有する複数の貫通
する孔を異方性エツチングによって形成すると共に、必
要に応じてその片面に所要大きさの溝を形成し、 該基板の上記溝形成面を除く片面に、紫外線を透過する
基板を固定してモジュール基板を構成し、上記各社およ
び溝に、対応する光学素子を紫外線硬化型接着剤を介し
てセツティングした後、上記各孔形成領域では紫外線を
透過する基板側から紫外線を照射し、また上記溝形成領
域では抜溝の上部から紫外線を照射することで上記各光
学素子を上記モジュール基板に実装する光モジュールの
製造方法によって解決される。
The above problem can be solved by forming a plurality of penetrating holes having at least the required shape and size in a single crystal silicon substrate having a predetermined surface orientation by anisotropic etching, and if necessary, forming holes of the required size on one side of the substrate. A module board is constructed by fixing a substrate that transmits ultraviolet rays to one side of the substrate excluding the groove-forming surface, and attaching corresponding optical elements to each of the above grooves using an ultraviolet curable adhesive. After setting the optical elements through the module substrate, ultraviolet rays are irradiated from the side of the substrate that transmits ultraviolet rays in each of the hole forming areas, and ultraviolet rays are irradiated from the top of the groove in the groove forming area, so that each of the optical elements is attached to the module substrate. The problem is solved by a method for manufacturing an optical module that is mounted on a PC.

〔作 用〕[For production]

熱硬化性接着剤を紫外線硬化型接着剤に代えると、接着
時の加熱工程か不要となるため光学素子の歪みかなくな
ると共に消光比の低下を抑制することかできる。
If the thermosetting adhesive is replaced with an ultraviolet curable adhesive, a heating step during adhesion becomes unnecessary, thereby eliminating distortion of the optical element and suppressing a decrease in extinction ratio.

一方従来の光アイソレータの構成方法では、真鍮やシリ
コン等からなるベースや基板か不透明てあり、またファ
ラデ回転子か紫外線を吸収する材料からなる等の理由に
よって、該ベースや基板の裏面側または表面側からの紫
外線照射による紫外線硬化型接着剤の使用か不可能であ
る。
On the other hand, in the conventional method of constructing an optical isolator, the base or substrate made of brass or silicon is opaque, and because it is made of a Faraday rotator or a material that absorbs ultraviolet rays, the back side or surface of the base or substrate is It is impossible to use UV-curable adhesives due to UV irradiation from the side.

そこで本発明では、単結晶シリコン基板に光ファイバを
固定する■溝を機械的に加工した後、該光ファイバを除
く光学素子および永久磁石に対応する位置に異方性エツ
チングで該基板を貫通する精密な孔を形成し、更に上記
V溝形成面の裏面側に紫外線を透過する・透明基板を張
りつけてモジュール基板を構成している。
Therefore, in the present invention, after mechanically processing a groove for fixing an optical fiber to a single-crystal silicon substrate, the substrate is penetrated by anisotropic etching at positions corresponding to optical elements and permanent magnets excluding the optical fiber. Precise holes are formed, and a transparent substrate that transmits ultraviolet rays is attached to the back side of the V-groove forming surface to form a module substrate.

この場合には、該モジュール基板の表面から紫外線を照
射することで光ファイバを、また裏面から紫外線を照射
することで光ファイバを除く光学素子と永久磁石とをそ
れぞれ紫外線硬化型接着剤で接着固定することができる
In this case, the optical fiber is fixed by irradiating ultraviolet rays from the front side of the module board, and the optical element and the permanent magnet, excluding the optical fiber, are bonded and fixed by irradiating ultraviolet rays from the back side with an ultraviolet curable adhesive. can do.

従って、光軸合わせ作業の必要のない光アイソレータを
消光比を低下させることなく容易に製造することかでき
る。
Therefore, an optical isolator that does not require optical axis alignment can be easily manufactured without reducing the extinction ratio.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明になる光モジュールの製造方法を示す工
程図であり、第5図同様に光アイソレータの場合を表わ
している。
FIG. 1 is a process diagram showing the method for manufacturing an optical module according to the present invention, and similarly to FIG. 5, it shows the case of an optical isolator.

また第2図は磁気光学スイッチに応用した場合を示す図
、第3図は光ヘッドに応用した場合を示す図である。
Further, FIG. 2 is a diagram showing the case where the present invention is applied to a magneto-optical switch, and FIG. 3 is a diagram showing the case where the present invention is applied to an optical head.

第1図で、工程(B)以下は工程(A)の斜視図をオリ
フラ面に直交する中心線a−a’で切断した断面図て示
している。
In FIG. 1, steps (B) and subsequent steps are shown as cross-sectional views of a perspective view of step (A) taken along a center line a-a' perpendicular to the orientation flat surface.

第1図の工程(A)で、シリコン基板20は第5図の基
板IOと同様にエツチング面20aの面方位が(110
)でオリフラ面20bか(111)となるように切り出
された単結晶シリコン板の該オリフラ面20bと直交す
る方向に、第5図同様のV溝20Cを例えばカッティン
グ・ソーによって形成したものであるか、この場合の該
V溝20cはミクロンのオーダで正確に加工することか
できる。
In step (A) of FIG. 1, the etched surface 20a of the silicon substrate 20 has a (110
), a V-groove 20C similar to that shown in FIG. 5 is formed by, for example, a cutting saw in a direction perpendicular to the orientation flat surface 20b of a single crystal silicon plate cut out so as to have an orientation flat surface 20b (111). In this case, the V-groove 20c can be precisely machined on the order of microns.

なお該エツチング面2Oa上の破線で示すAは第5図に
おける偏光子3を実装する領域を示し、またBはファラ
デー回転子4を実装する領域を、更にCは永久磁石5を
実装する領域をそれぞれ表わしている。
Note that A indicated by a broken line on the etched surface 2Oa indicates the area where the polarizer 3 is mounted in FIG. 5, B indicates the area where the Faraday rotator 4 is mounted, and C indicates the area where the permanent magnet 5 is mounted. each represents.

そこで、該エツチング面2Oa上に公知の熱酸化法で例
えば厚さ0.5μmのSiO□膜を形成し、更にフォト
レジストを塗布して上記各領域A、  B、  Cの配
置になるようにマスクをかけて露光、現像したのち、弗
化アンモニウム5対弗酸lの割合で混合した液の中で室
温で4分間エツチングすると上記各領域A、  B、 
Cの部分のみが除去された5in2膜21をシリコン基
板20に形成することかできる。
Therefore, a SiO□ film with a thickness of, for example, 0.5 μm is formed on the etched surface 2Oa by a known thermal oxidation method, and then a photoresist is applied and a mask is formed so that the above regions A, B, and C are arranged. After exposure and development, etching was performed at room temperature for 4 minutes in a solution containing 5 ammonium fluoride and 1 liter of hydrofluoric acid, resulting in the areas A, B,
A 5in2 film 21 with only the portion C removed can be formed on the silicon substrate 20.

(B)はこの状態を表わしている。(B) represents this state.

次いて残った上記SiO□膜21をマスクとして、例え
ば110℃のEPW液(エチレンジアミン、ピロカテコ
ール水溶液)中で約10時間(シリコン基板の厚さが3
30μmの場合)エツチングしたのち上記SiO□膜2
1を除去すると、(C)に示す如く上記領域A、B、C
の部分のみか貫通した孔22a、 22b、 22cと
なるシリコン基板22を得ろことができる。
Next, with the remaining SiO
30 μm) After etching, the above SiO□ film 2
1 is removed, the above areas A, B, and C are removed as shown in (C).
It is possible to obtain a silicon substrate 22 with holes 22a, 22b, and 22c penetrating only the portions .

なおこの時点て、(A)て形成したV溝20cは表面に
露出する。
At this point, the V-groove 20c formed in (A) is exposed on the surface.

更に該シリコン基板22のV溝20c形成面の裏面に紫
外線硬化型接着剤を塗布し厚さ500μm位のガラス基
板23に密着させて該ガラス基板23側から紫外線を照
射すると、該ガラス基板23が接着固定されて(D)に
示すモジュール基板24を得ることかできる。
Furthermore, an ultraviolet curable adhesive is applied to the back side of the V-groove 20c forming surface of the silicon substrate 22, and the glass substrate 23 is brought into close contact with the glass substrate 23 having a thickness of about 500 μm, and ultraviolet rays are irradiated from the glass substrate 23 side. The module board 24 shown in (D) can be obtained by bonding and fixing.

この場合の上記各社22a、 22b、 22cは第5
図で説明したように極めてシャープで且つ精度よく形成
されている。
In this case, the above companies 22a, 22b, 22c are the fifth
As explained in the figure, it is extremely sharp and formed with high precision.

そこで、該モジュール基板24の■溝20cに上述した
紫外線硬化型接着剤を塗布してその所定領域に第5図同
様の光ファイバ2をセツティングした後に矢印F1方向
から紫外線を照射すると該光ファイバ2を該基板24に
固定することかできる。
Therefore, after applying the above-mentioned ultraviolet curable adhesive to the groove 20c of the module board 24 and setting the optical fiber 2 similar to that shown in FIG. 2 can be fixed to the substrate 24.

また、各社22a、 22b、 22cに同様の接着剤
を塗布して第5図の偏光子3を対応する孔22aに、フ
ァラデ回転子4を孔22bに、また永久磁石5を孔22
Cに第5図同様にセツティングし、矢印F2方向から紫
外線を照射して各光学素子と永久磁石を該基板24に固
定することで(E)に示す光アイソレータ25を容易に
製造することができる。
Further, by applying the same adhesive to each company's 22a, 22b, and 22c, the polarizer 3 shown in FIG.
The optical isolator 25 shown in (E) can be easily manufactured by setting the optical isolator 25 on the substrate 24 in the same manner as shown in FIG. can.

特にこの場合には各光学素子間の光軸合わせ作業が不要
であるばかりでなく、各光学素子の接着に加熱工程かな
いため光学素子に歪みが発生せず更に消光比の低下を抑
制することができる。
In particular, in this case, not only is it unnecessary to align the optical axes between each optical element, but there is no heating process for bonding each optical element, so no distortion occurs in the optical element, and furthermore, it is possible to suppress a decrease in extinction ratio. can.

なお実験結果ては、消光比が例えば41 dBから40
dBへとldBの低下で収まることを確認している。
Experimental results show that the extinction ratio is, for example, 41 dB to 40 dB.
It has been confirmed that the reduction in ldB to dB is sufficient.

第2図(a)で、26は第1図と同様の方法で形成した
モジュール基板を表わしている。
In FIG. 2(a), 26 represents a module board formed by the same method as in FIG.

このモジュール基板26は、厚さ330μmの単結晶の
シリコン基板27と厚さ500μmのガラス基板23と
からなっており、特に該シリコン基板27は表面が結晶
方位(110)でその−辺27aが結晶方位(111)
となっている。そこで上記辺27aと直行する方向に各
辺2個ずつ所定位置にV溝27bを機械的に形成した後
、該V溝27bを横切る所定位置に2個の偏光プリズム
群28を固定する凹孔28aと該2個の偏光プリズム2
8の間にファラデ回転子とλ/2板か一体化された光学
素子29を固定する凹孔29aを異方性エツチングで形
成して構成したものである。
This module substrate 26 consists of a single-crystal silicon substrate 27 with a thickness of 330 μm and a glass substrate 23 with a thickness of 500 μm. In particular, the surface of the silicon substrate 27 has a crystal orientation (110), and its -side 27a has a crystal orientation. Direction (111)
It becomes. Therefore, after mechanically forming two V-grooves 27b at predetermined positions on each side in a direction perpendicular to the above-mentioned side 27a, concave holes 28a for fixing the two polarizing prism groups 28 are formed at predetermined positions across the V-grooves 27b. and the two polarizing prisms 2
8, a concave hole 29a for fixing an optical element 29 integrated with a Faraday rotator and a λ/2 plate is formed by anisotropic etching.

次いて該モジュール基板26の谷溝と各凹孔に紫外線硬
化接着剤を塗布した後、4個の上記V溝27bには光フ
ァイバ30を、また2個の凹孔28aにはそれぞれ偏光
プリズム群28を、更に凹孔29aには上記光学素子2
9を各所定方向を向くようにセツティングした後光ファ
イバ30には該基板26の上面から、また光ファイバ3
0を除く各光学素子には該基板26の下面から紫外線を
照射することて所要の磁気光学スイッチ31を得ること
かできる。
Next, after applying an ultraviolet curing adhesive to the valley grooves and each concave hole of the module board 26, optical fibers 30 are attached to the four V-grooves 27b, and polarizing prism groups are attached to the two concave holes 28a. 28, and the optical element 2 is placed in the concave hole 29a.
After setting the optical fibers 9 so as to face each predetermined direction, the optical fibers 30 are connected from the top surface of the substrate 26, and the optical fibers 30 are
The required magneto-optic switch 31 can be obtained by irradiating each optical element except 0 with ultraviolet rays from the bottom surface of the substrate 26.

第3図(イ)で、36も同様の方法で形成したモジュー
ル基板である。
In FIG. 3(a), 36 is also a module substrate formed by the same method.

このモジュール基板36は厚さ330μmの単結晶のシ
リコン基板37と厚さ500μmのガラス基板23とか
らなっており、結晶方位は第1図の場合と同様に表面が
(110)でその−辺37aが(111)となっている
。そこで第1図の方法で、上記辺37aと直行する方向
の所定位置に2個の光学レンズ38を固定する凹孔38
aと該2個の光学レンズ38の間に偏光プリズムとλ/
4板が一体化された光学素子39を固定する凹孔39a
を形成して構成したものである。
This module substrate 36 consists of a single-crystal silicon substrate 37 with a thickness of 330 μm and a glass substrate 23 with a thickness of 500 μm, and the crystal orientation is (110) on the surface as in the case of FIG. is (111). Therefore, by using the method shown in FIG.
A polarizing prism and λ/ between a and the two optical lenses 38
A concave hole 39a for fixing an optical element 39 in which four plates are integrated.
It is constructed by forming.

次いで該モジュール基板36の各凹孔に紫外線硬化接着
剤を塗布した後、2個の上記凹孔38aには光学レンズ
38を、凹孔39aには上記光学素子39を各所定方向
を向くようにセツティングし、更に該基板36の下面か
ら紫外線を照射することで(ロ)に示す所要の光ヘッド
40を得ることができる。
Next, after applying an ultraviolet curable adhesive to each of the concave holes of the module substrate 36, the optical lenses 38 are placed in the two concave holes 38a, and the optical element 39 is placed in the concave hole 39a so that they face each predetermined direction. By setting and further irradiating ultraviolet rays from the lower surface of the substrate 36, the required optical head 40 shown in (b) can be obtained.

なお破線で示す41は光源、42は光ディスク、43は
光検出器を表わしているか、これらの各装置を図示の如
く配置することて該光ヘッド40をヘッドとして機能さ
せることができる。
Note that 41 shown by broken lines represents a light source, 42 represents an optical disk, and 43 represents a photodetector, and by arranging these devices as shown, the optical head 40 can function as a head.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

上述の如く本発明により、複数の光学素子間の光軸合わ
せ作業の削減による生産性の向上と光学特性の向上を図
った光モジュールの製造方法を提供することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing an optical module that improves productivity and optical characteristics by reducing the work of aligning optical axes between a plurality of optical elements.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明になる光モジュールの製造方法を示す工
程図、 第2図は磁気光学スイッチに応用した場合を示す図、 第3図は光ヘッドに応用した場合を示す図、第4図は従
来の光モジュールの製造方法を説明する図、 第5図は他の製造方法を説明する図、 である。図において、 2.30は光ファイバ   3は偏光子、4はファラデ
回転子、5は永久磁石、 20、22はシリコン基板、20aはエツチング面、2
0bはオリフラ面、 20c、 27bはV溝、21は
Sin、膜、     22a 〜22cは孔、23は
ガラス基板、 24、26.36はモジュール基板、 25は光アイソレータ、 27、37はシリコン基板、  27a、 37aは辺
、28は偏光プリズム群、  28a、 29aは凹孔
、29、39は光学素子、31は磁気光学スイッチ、−
4 38は光学レンズ、   38a、 39aは凹孔、4
0は光ヘッド、    41は光源、42は光ディスク
、   43は光検出器、をそれぞれ表わす。 本発明IJJ5老モラエールの−lケ法り晩明す3工程
図茶 図 (α) (b) ff気を字又イ・・ノチに几用した角合乞示オ記第 区 (ロ) メiへ\2.7 ト用二、広二月hL 7′ニジ弓台2
E示コi図第 図 T乏来の尤Tニー”:’ニールの契止d法Σ説明す3図
≠4図 1111Fの111η沫と脆明16図
Figure 1 is a process diagram showing the method for manufacturing an optical module according to the present invention, Figure 2 is a diagram showing the case where it is applied to a magneto-optical switch, Figure 3 is a diagram showing the case where it is applied to an optical head, and Figure 4. 5 is a diagram illustrating a conventional optical module manufacturing method, and FIG. 5 is a diagram illustrating another manufacturing method. In the figure, 2.30 is an optical fiber, 3 is a polarizer, 4 is a Faraday rotator, 5 is a permanent magnet, 20 and 22 are silicon substrates, 20a is an etched surface, 2
0b is an orientation flat surface, 20c, 27b are V grooves, 21 is a Sin, film, 22a to 22c are holes, 23 is a glass substrate, 24, 26.36 are module substrates, 25 is an optical isolator, 27, 37 are silicon substrates, 27a and 37a are sides, 28 is a polarizing prism group, 28a and 29a are concave holes, 29 and 39 are optical elements, 31 is a magneto-optic switch, -
4 38 is an optical lens, 38a, 39a are concave holes, 4
0 represents an optical head, 41 a light source, 42 an optical disk, and 43 a photodetector, respectively. This invention IJJ5 Old Mora Ale's 3-step process map (α) (b) The 3rd process chart of the IJJ5 old Mora Ale, which uses ff ki literally and i...nochi. i to \2.7 Toyo 2, Kojitsu hL 7' Niji bow stand 2
111 η of 1111F and 16

Claims (1)

【特許請求の範囲】 所定の面方位を有する単結晶シリコン基板(20)に、
少なくとも所要形状と大きさを有する複数の貫通する孔
(22a、22b、22c)を異方性エッチングによっ
て形成すると共に、必要に応じてその片面に所要大きさ
の溝(20c)を形成し、 該基板の上記溝形成面を除く片面に、紫外線を透過する
基板(23)を固定してモジュール基板(24)を構成
し、 上記各孔(22a、22b、22c)および溝(20c
)に、対応する光学素子(3、4、5、2)を紫外線硬
化型接着剤を介してセッティングした後、上記各孔形成
領域では紫外線を透過する基板側から紫外線を照射し、
また上記溝形成領域では該溝の上部から紫外線を照射す
ることで上記各光学素子(3、4、5、2)を上記モジ
ュール基板(24)に実装することを特徴とした光モジ
ュールの製造方法。
[Claims] A single crystal silicon substrate (20) having a predetermined plane orientation,
A plurality of through holes (22a, 22b, 22c) having at least the required shape and size are formed by anisotropic etching, and if necessary, a groove (20c) of the required size is formed on one side of the hole, A module substrate (24) is constructed by fixing a substrate (23) that transmits ultraviolet rays to one side of the substrate excluding the groove forming surface, and the holes (22a, 22b, 22c) and grooves (20c)
), after setting the corresponding optical elements (3, 4, 5, 2) via an ultraviolet curable adhesive, in each hole forming region, ultraviolet rays are irradiated from the substrate side that transmits ultraviolet rays,
Further, in the groove forming region, each of the optical elements (3, 4, 5, 2) is mounted on the module substrate (24) by irradiating ultraviolet rays from above the groove. .
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