JPH04116506A - 立体分岐型光回路素子 - Google Patents
立体分岐型光回路素子Info
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- JPH04116506A JPH04116506A JP23632490A JP23632490A JPH04116506A JP H04116506 A JPH04116506 A JP H04116506A JP 23632490 A JP23632490 A JP 23632490A JP 23632490 A JP23632490 A JP 23632490A JP H04116506 A JPH04116506 A JP H04116506A
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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】
〔概要］
立体分岐型光回路素子に関し、
一枚の基板上に立体的に分岐あるいは結合する先導波路
を形成して光回路素子を構成することを目的とし、 基板上に複数の光導波路層を形成し、前記光導波路層の
光導波路を立体的に分岐・結合させて立体分岐型光回路
素子を構成する。さらに、具体的には前記光導波路の１
端面に半導体レーザ素子を結合し、前記光導波路の少な
くとも１個所で立体的に分岐された光導波路の表面上で
光検出素子を結合させるようにして立体分岐型光回路素
子を構成する。
を形成して光回路素子を構成することを目的とし、 基板上に複数の光導波路層を形成し、前記光導波路層の
光導波路を立体的に分岐・結合させて立体分岐型光回路
素子を構成する。さらに、具体的には前記光導波路の１
端面に半導体レーザ素子を結合し、前記光導波路の少な
くとも１個所で立体的に分岐された光導波路の表面上で
光検出素子を結合させるようにして立体分岐型光回路素
子を構成する。
本発明は光分岐・結合回路、とくに、波長多重通信や双
方向通信など大容量光ファイバ通信に使用する小型・高
性能の立体分岐型光回路素子の構成に関する。
方向通信など大容量光ファイバ通信に使用する小型・高
性能の立体分岐型光回路素子の構成に関する。
第７図は従来の分岐型光回路素子の例を示す図で、たと
えば、半導体レーザ素子を結合させた双方向通信用光導
波路型光回路素子の一例であり、同図（イ）は上面図、
同図（ロ）は側面図である。
えば、半導体レーザ素子を結合させた双方向通信用光導
波路型光回路素子の一例であり、同図（イ）は上面図、
同図（ロ）は側面図である。
図中、１は基板、たとえば、シリコン基板、３は光導波
路で、たとえば、プラスチック光導波路であり、これの
具体的構成例としては基板１上に下部クラッド層を構成
するポリメチルメタクリレ−ト（ＰＭＭＡ）を形成し２
次いで、その上にスチレンモノマにポリメチルメタクリ
レート（ＰＭＭＡ）を溶解しスピンコード法で塗布した
のち、７０°Ｃ１４５分間加熱乾燥して光導波路材料膜
を形成する。次に、前記光導波路材料膜の光導波路形成
領域に、たとえば、図示したごとき３叉路状に分岐した
露光部を有する露光マスクを設けて所定量の紫外線を照
射し、光導波路材料膜の中のスチレンモノマを光重合さ
せる。それから、室温のエチルアルコール中に１分程度
浸漬し主として非露光領域の未反応スチレンモノマを熔
解除去したのち加熱乾燥すれば、光導波路材料膜の非露
光領域はスチレンモノマが抜けたＰＭＭＡ 、すなわち
、下部クラッド層と同じ素材から構成されて屈折率は共
に１．４９であり、一方、露光領域ではスチレンモノマ
が光重合の結果、アルコール 均一に混合，または、共重合した領域を形成したとえば
、屈折率は１．５１が得られるので、レーザ光が閉じ込
められて先導波路３°が形成される。なお、上側には下
部クラッド層と同様にポリメチルメタクリレート（ＰＭ
ＭＡ）を設けて上部クラッド層としてもよく，また、空
気のま−であってもよい。
路で、たとえば、プラスチック光導波路であり、これの
具体的構成例としては基板１上に下部クラッド層を構成
するポリメチルメタクリレ−ト（ＰＭＭＡ）を形成し２
次いで、その上にスチレンモノマにポリメチルメタクリ
レート（ＰＭＭＡ）を溶解しスピンコード法で塗布した
のち、７０°Ｃ１４５分間加熱乾燥して光導波路材料膜
を形成する。次に、前記光導波路材料膜の光導波路形成
領域に、たとえば、図示したごとき３叉路状に分岐した
露光部を有する露光マスクを設けて所定量の紫外線を照
射し、光導波路材料膜の中のスチレンモノマを光重合さ
せる。それから、室温のエチルアルコール中に１分程度
浸漬し主として非露光領域の未反応スチレンモノマを熔
解除去したのち加熱乾燥すれば、光導波路材料膜の非露
光領域はスチレンモノマが抜けたＰＭＭＡ 、すなわち
、下部クラッド層と同じ素材から構成されて屈折率は共
に１．４９であり、一方、露光領域ではスチレンモノマ
が光重合の結果、アルコール 均一に混合，または、共重合した領域を形成したとえば
、屈折率は１．５１が得られるので、レーザ光が閉じ込
められて先導波路３°が形成される。なお、上側には下
部クラッド層と同様にポリメチルメタクリレート（ＰＭ
ＭＡ）を設けて上部クラッド層としてもよく，また、空
気のま−であってもよい。
なお、４゛は半導体レーザ素子、５°は光検出素子、６
は光ファイバである。
は光ファイバである。
いま、たとえば、半導体レーザ素子４”から出射するレ
ーザ光を光ファイバ６に結合し、逆に光ファイバ６から
入射する光，たとえば、信号光を分岐させて光検出素子
５゛に結合させるようにすれば双方向型の分岐型光回路
素子が構成される。
ーザ光を光ファイバ６に結合し、逆に光ファイバ６から
入射する光，たとえば、信号光を分岐させて光検出素子
５゛に結合させるようにすれば双方向型の分岐型光回路
素子が構成される。
しかし、上記従来の素子構成においては、半導体レーザ
素子４″と光検出素子５゛は何れも光導波路３゛の端面
に，かつ、隣り合わせて配置結合されているため、その
構造上光導波路３′が形成された基板１を切り離したあ
とで、半導体レーザ素子４゛と光検出素子５′の個別チ
ップをｌ個づ＼位置合わせして実装する必要があり、製
品品質のバラツキが大きくなり、歩留りも悪く．シたが
って、価格が高くなるなどの重大な問題があり、その解
決が求められている。
素子４″と光検出素子５゛は何れも光導波路３゛の端面
に，かつ、隣り合わせて配置結合されているため、その
構造上光導波路３′が形成された基板１を切り離したあ
とで、半導体レーザ素子４゛と光検出素子５′の個別チ
ップをｌ個づ＼位置合わせして実装する必要があり、製
品品質のバラツキが大きくなり、歩留りも悪く．シたが
って、価格が高くなるなどの重大な問題があり、その解
決が求められている。
（課題を解決するための手段〕
上記の課題は、基板１上に複数の光導波路層２を形成し
、前記光導波路層２の光導波路３を立体的に分岐・結合
させるように構成した立体分岐型光回路素子により解決
することができる。前記光導波路層２としては架橋性置
換基を有する有機化合物重合体からなるプラスチック光
導波路を用いればよい。
、前記光導波路層２の光導波路３を立体的に分岐・結合
させるように構成した立体分岐型光回路素子により解決
することができる。前記光導波路層２としては架橋性置
換基を有する有機化合物重合体からなるプラスチック光
導波路を用いればよい。
具体的な光回路素子構成としては、前記光導波路３の１
端面に半導体レーザ素子４を結合し、前記光導波路３の
少なくとも１個所で立体的に分岐された先導波路３の表
面上で光検出素子５を結合させた立体分岐型光回路素子
により解決することができる。前記光検出素子５は前記
半導体レーザ素子４の発振光出力のモニタ用光検出素子
であってもよ（、また、他端面に結合させた光ファイバ
６から入射する信号光を検出する信号検出用光検出素子
であってもよく、さらに、前記分岐された光導波路３が
２個所に設けられ、一方にモニタ用光検出素子５ａを、
他方に信号検出用光検出素子５ｂを結合させて立体分岐
型光回路素子を構成することもできる。
端面に半導体レーザ素子４を結合し、前記光導波路３の
少なくとも１個所で立体的に分岐された先導波路３の表
面上で光検出素子５を結合させた立体分岐型光回路素子
により解決することができる。前記光検出素子５は前記
半導体レーザ素子４の発振光出力のモニタ用光検出素子
であってもよ（、また、他端面に結合させた光ファイバ
６から入射する信号光を検出する信号検出用光検出素子
であってもよく、さらに、前記分岐された光導波路３が
２個所に設けられ、一方にモニタ用光検出素子５ａを、
他方に信号検出用光検出素子５ｂを結合させて立体分岐
型光回路素子を構成することもできる。
本発明によれば、基板１上に形成された光導波路３に伝
播される光の一部を立体的に分岐させて表面近くに導き
、たとえば、光検出素子５と表面結合させるように構成
できるので、半導体レーザ素子４と光検出素子５の実装
位置をずらせることができ、したがって、多数の単位光
導波路素子を形成した大型基板、たとえば、ウェーハ上
にそれぞれのアレイ状のチップを一括実装したあとで各
個別光回路素子に切断して製品化すればよく、製品品質
のバラツキが小さくなり、しかも、量産性が向上し作業
時間が短縮されて低価格化が達成されるのである。
播される光の一部を立体的に分岐させて表面近くに導き
、たとえば、光検出素子５と表面結合させるように構成
できるので、半導体レーザ素子４と光検出素子５の実装
位置をずらせることができ、したがって、多数の単位光
導波路素子を形成した大型基板、たとえば、ウェーハ上
にそれぞれのアレイ状のチップを一括実装したあとで各
個別光回路素子に切断して製品化すればよく、製品品質
のバラツキが小さくなり、しかも、量産性が向上し作業
時間が短縮されて低価格化が達成されるのである。
第１図は本発明の第１実施例を示す図で、同図（イ）は
上面図、同図（ロ）はＸ−Ｘ断面図である。
上面図、同図（ロ）はＸ−Ｘ断面図である。
図中、１は基板で、たとえば、シリコン基板であり、表
面に、たとえば、厚さ１０μｍのＳｉＯ□膜を公知の熱
酸化法で形成する。２は複数の光導波路層で、たとえば
、プラスチック光導波路層であり、そこに立体的に分岐
・結合される光導波路３が形成されている。
面に、たとえば、厚さ１０μｍのＳｉＯ□膜を公知の熱
酸化法で形成する。２は複数の光導波路層で、たとえば
、プラスチック光導波路層であり、そこに立体的に分岐
・結合される光導波路３が形成されている。
このようなプラスチック光導波路３ （３ａ、３ｂ、３
ｃ）で低損失、かつ、耐熱性の優れたものとして、架橋
性置換基を有する有機化合物重合体から構成されるもの
が既に本発明者らにより提案されている（平成２年４月
４日出願：特願平２−８９５９７号参照）。
ｃ）で低損失、かつ、耐熱性の優れたものとして、架橋
性置換基を有する有機化合物重合体から構成されるもの
が既に本発明者らにより提案されている（平成２年４月
４日出願：特願平２−８９５９７号参照）。
たとえば、下部クラッド層として架橋性のアクリル形ポ
リマ（屈折率ｎ ＝１．４９）を厚さ１２μｍにコート
し１８０℃で３０分間ベークしたものを使用する。次い
で、最初の光導波路３ａを構成するコア層としてビニル
カルバゾールモノマを混合した架橋性のアクリルポリマ
を厚さ５μｍにコートし真空中で溶剤を除去したあと、
光導波路３ａのコア領域（斜線部で図示）に紫外線照射
（露光）し、アルコール中で未反応モノマを除去してか
ら１８０°Ｃで３０分間ベークして光導波路３ａを形成
する。次に、前記光導波路層の上に、同様にビニルカル
バゾールモノマを混合した架橋性のアクリルポリマを厚
さ６μｍにコートし真空中で溶剤を除去したあと、光導
波路３ｂのコア領域（斜線部で図示）に紫外線照射（露
光）し、アルコール中で未反応モノマを除去してから１
８０°Ｃで３０分間ベータして光導波路３ｂを形成する
。さらに、その上に、同様にビニルカルバゾールモノマ
を混合した架橋性のアクリルポリマを厚さ５μｍにコー
トし真空中で溶剤を除去したあと、光導波路３ｃのコア
領域（斜線部で図示）に紫外線照射（露光）し、アルコ
ール中で未反応モノマを除去してから１８０°Ｃで３０
分間ベータして光導波路３ｃを形成する。
リマ（屈折率ｎ ＝１．４９）を厚さ１２μｍにコート
し１８０℃で３０分間ベークしたものを使用する。次い
で、最初の光導波路３ａを構成するコア層としてビニル
カルバゾールモノマを混合した架橋性のアクリルポリマ
を厚さ５μｍにコートし真空中で溶剤を除去したあと、
光導波路３ａのコア領域（斜線部で図示）に紫外線照射
（露光）し、アルコール中で未反応モノマを除去してか
ら１８０°Ｃで３０分間ベークして光導波路３ａを形成
する。次に、前記光導波路層の上に、同様にビニルカル
バゾールモノマを混合した架橋性のアクリルポリマを厚
さ６μｍにコートし真空中で溶剤を除去したあと、光導
波路３ｂのコア領域（斜線部で図示）に紫外線照射（露
光）し、アルコール中で未反応モノマを除去してから１
８０°Ｃで３０分間ベータして光導波路３ｂを形成する
。さらに、その上に、同様にビニルカルバゾールモノマ
を混合した架橋性のアクリルポリマを厚さ５μｍにコー
トし真空中で溶剤を除去したあと、光導波路３ｃのコア
領域（斜線部で図示）に紫外線照射（露光）し、アルコ
ール中で未反応モノマを除去してから１８０°Ｃで３０
分間ベータして光導波路３ｃを形成する。
最後に、最上層に必要に応じて架橋性のアクリル形ポリ
マ（屈折率ｎ ＝１．４９）を厚さ１２μｍにコートし
１８０°Ｃで３０分間ベークして上部クランド層とした
。
マ（屈折率ｎ ＝１．４９）を厚さ１２μｍにコートし
１８０°Ｃで３０分間ベークして上部クランド層とした
。
以上のように構成した上記実施例において、たとえば、
光導波路３ｂの右端から光を結合入射させると、は＼中
央部分の上下に光導波路３ａ、３ｃと重なり合った部分
で、それぞれ隣り合った光導波路間で光結合が生じて上
下の光導波路３ａおよび３ｃに光が分岐されて左端から
それぞれ出射される。勿論、光導波路３ａ、３ｃの左端
から光を入射させれば光の逆進性から光導波路３ｃに合
波結合されてその右端から出射される。すなわち、本実
施例は基板１に対して垂直方向、すなわち、上下方向に
立体的に分岐結合するように構成される。なお、それぞ
れの結合性の度合いは第４層と第２層の膜厚および屈折
率により制御することができる。
光導波路３ｂの右端から光を結合入射させると、は＼中
央部分の上下に光導波路３ａ、３ｃと重なり合った部分
で、それぞれ隣り合った光導波路間で光結合が生じて上
下の光導波路３ａおよび３ｃに光が分岐されて左端から
それぞれ出射される。勿論、光導波路３ａ、３ｃの左端
から光を入射させれば光の逆進性から光導波路３ｃに合
波結合されてその右端から出射される。すなわち、本実
施例は基板１に対して垂直方向、すなわち、上下方向に
立体的に分岐結合するように構成される。なお、それぞ
れの結合性の度合いは第４層と第２層の膜厚および屈折
率により制御することができる。
第２図は本発明の第２実施例を示す図で、同図（イ）は
上面図、同図（ロ）はＸ−Ｘ断面図、同図（ハ）はＹ−
Ｙ矢視断面図である。なお、前記の図面で説明したもの
と同等の部分については同一符号を付し、かつ、同等部
分についての説明は省略する。
上面図、同図（ロ）はＸ−Ｘ断面図、同図（ハ）はＹ−
Ｙ矢視断面図である。なお、前記の図面で説明したもの
と同等の部分については同一符号を付し、かつ、同等部
分についての説明は省略する。
本実施例では光導波路３ａ、３ｂは同一平面、すなわち
、同一の光導波路層２の中に形成され、光導波路３ｃだ
けがその上の光導波路層に分岐して形成されており、し
かも、上側からの平面視で３叉路を形成するように構成
されているのが特徴である。
、同一の光導波路層２の中に形成され、光導波路３ｃだ
けがその上の光導波路層に分岐して形成されており、し
かも、上側からの平面視で３叉路を形成するように構成
されているのが特徴である。
このように構成することにより光導波路層２を１層減ら
すことができ、また、搭載する能動素子の実装が容易に
なるという利点がある。本実施例の光導波路３の具体的
な形成は基本的に前記第１実施例の場合に準じて行えば
よいので説明は省略する。なお、第２図では能動素子、
たとえば、光検出素子チップの表面実装に便利なように
最上層に上部クラッド層を設けない場合を示したが、前
記第１実施例と同様に上部クランド層を設けてもよいこ
とは言うまでもない。
すことができ、また、搭載する能動素子の実装が容易に
なるという利点がある。本実施例の光導波路３の具体的
な形成は基本的に前記第１実施例の場合に準じて行えば
よいので説明は省略する。なお、第２図では能動素子、
たとえば、光検出素子チップの表面実装に便利なように
最上層に上部クラッド層を設けない場合を示したが、前
記第１実施例と同様に上部クランド層を設けてもよいこ
とは言うまでもない。
第３図は本発明の第３実施例を示す図で、同図（イ）は
上面図、同図（ロ）はＸ−Ｘ矢視断面図である。図中、
３は立体分岐部を有する上記説明の光導波路で、たとえ
ば、架橋性置換基を有する有機化合物重合体から構成さ
れたプラスチ・ツク光導波路である。４は半導体レーザ
素子、５（５ａ）は光検出素子、たとえば、発振光出力
のモニタ用光検出素子、４１．５１は半導体レーザ素子
４および光検出素子５ａそれぞれのダイポンディングパ
ッド、４２゜５２は半導体レーザ素子４および光検出素
子５ａそれぞれのワイヤボンディングバンド、４３．５
３はそれぞれのボンディングワイヤである。
上面図、同図（ロ）はＸ−Ｘ矢視断面図である。図中、
３は立体分岐部を有する上記説明の光導波路で、たとえ
ば、架橋性置換基を有する有機化合物重合体から構成さ
れたプラスチ・ツク光導波路である。４は半導体レーザ
素子、５（５ａ）は光検出素子、たとえば、発振光出力
のモニタ用光検出素子、４１．５１は半導体レーザ素子
４および光検出素子５ａそれぞれのダイポンディングパ
ッド、４２゜５２は半導体レーザ素子４および光検出素
子５ａそれぞれのワイヤボンディングバンド、４３．５
３はそれぞれのボンディングワイヤである。
具体的には、半導体レーザ素子４を搭載、接続する部分
の基板１の図示してない５ｉｎ２膜の上にたとえば、Ａ
ｕその他金属からなるダイポンディングパッド４１とワ
イヤポンディングパッド４２を形成したあと光導波路３
を図示したごとく形成する。
の基板１の図示してない５ｉｎ２膜の上にたとえば、Ａ
ｕその他金属からなるダイポンディングパッド４１とワ
イヤポンディングパッド４２を形成したあと光導波路３
を図示したごとく形成する。
各光導波路層２の厚さは半導体レーザ素子４が光導波路
３ｂに結合する高さになるように調整する。
３ｂに結合する高さになるように調整する。
最上層の光導波路層の分岐された先導波路３ａの上に光
検出素子５ａが搭載できるように、たとえば、Ａｕその
他金属からなるダイポンディングパッド５１とワイヤポ
ンディングパッド５２を形成する。ダイポンディングパ
ッド４Ｌ ５１、ワイヤボンディングバンド４２．５２
は通常の公知の方法で行えばよい。
検出素子５ａが搭載できるように、たとえば、Ａｕその
他金属からなるダイポンディングパッド５１とワイヤポ
ンディングパッド５２を形成する。ダイポンディングパ
ッド４Ｌ ５１、ワイヤボンディングバンド４２．５２
は通常の公知の方法で行えばよい。
ダイポンディングパッド４Ｌ５１に半導体レーザ素子４
．たとえば、半導体レーザチップと光検出素子５ ａ
＋たとえば、モニタ用光検出素子をそれぞれ光導波路３
ｂと光導波路３ａに高効率で結合するように搭載接続し
てそれぞれ一方の電極とし、他方の電極からはワイヤポ
ンディングパッド４２．５２にそれぞれボンディングワ
イヤ４３．５３でボンディング接続すれば本発明の立体
分岐型光回路素子が作製される。そして、光導波路３ｃ
の右端に光ファイハロを結合すれば送信用半導体レーザ
モジュールが構成される。すなわち、いま半導体レーザ
素子４から所定の信号光を発振させ、光導波路３ｂ、３
ｃを通って光ファイバ６に結合させて送信する。同時に
、発振光の一部を光導波路３ａに分岐させ光検出素子５
ａ、たとえば、モニタ用光検出素子で検出し、図示して
ない制御回路によりモニタ信号として半導体レーザ素子
４にフィードバックして安定な発振光が得られるように
制御することができる。
．たとえば、半導体レーザチップと光検出素子５ ａ
＋たとえば、モニタ用光検出素子をそれぞれ光導波路３
ｂと光導波路３ａに高効率で結合するように搭載接続し
てそれぞれ一方の電極とし、他方の電極からはワイヤポ
ンディングパッド４２．５２にそれぞれボンディングワ
イヤ４３．５３でボンディング接続すれば本発明の立体
分岐型光回路素子が作製される。そして、光導波路３ｃ
の右端に光ファイハロを結合すれば送信用半導体レーザ
モジュールが構成される。すなわち、いま半導体レーザ
素子４から所定の信号光を発振させ、光導波路３ｂ、３
ｃを通って光ファイバ６に結合させて送信する。同時に
、発振光の一部を光導波路３ａに分岐させ光検出素子５
ａ、たとえば、モニタ用光検出素子で検出し、図示して
ない制御回路によりモニタ信号として半導体レーザ素子
４にフィードバックして安定な発振光が得られるように
制御することができる。
第４図は本発明の第４実施例を示す図で、同図（イ）は
上面図、同図（ロ）はＸ−Ｘ矢視断面図である。図中、
５ｂは光検出素子で、たとえば、信号光検出用光検出素
子である。
上面図、同図（ロ）はＸ−Ｘ矢視断面図である。図中、
５ｂは光検出素子で、たとえば、信号光検出用光検出素
子である。
なお、前記の諸図面で説明したものと同等の部分につい
ては同一符号を付し、かつ、同等部分についての説明は
省略する。
ては同一符号を付し、かつ、同等部分についての説明は
省略する。
本実施例は分岐される光導波路３ａが光ファイン＼６か
ら入射する光、たとえば、信号光が分岐されるように構
成されている点が前記第３実施例と異なるだけで、その
他は全て前記第３実施例に準するので詳細説明は省略す
るが、これにより受信用半導体レーザモジュールが構成
されることは説明するまでもない。
ら入射する光、たとえば、信号光が分岐されるように構
成されている点が前記第３実施例と異なるだけで、その
他は全て前記第３実施例に準するので詳細説明は省略す
るが、これにより受信用半導体レーザモジュールが構成
されることは説明するまでもない。
第５図は本発明の第５実施例を示す図で、同図（イ）は
上面図、同図（ロ）はＸ、−Ｘ矢視断面図である。図中
、５１ａ、５２ａは光検出素子５ａ＋ たとえば、モニ
タ用光検出素子のダイボンデイングバ・ノドおよびワイ
ヤボンディングバンド、５１ｂ、５２ｂは光検出素子５
ｂ、たとえば、信号光用光検出素子のダイポンディング
パッドおよびワイヤボンデイングパラドである。
上面図、同図（ロ）はＸ、−Ｘ矢視断面図である。図中
、５１ａ、５２ａは光検出素子５ａ＋ たとえば、モニ
タ用光検出素子のダイボンデイングバ・ノドおよびワイ
ヤボンディングバンド、５１ｂ、５２ｂは光検出素子５
ｂ、たとえば、信号光用光検出素子のダイポンディング
パッドおよびワイヤボンデイングパラドである。
本実施例では表面側の光導波路層の２個所にそれぞれ反
対向きに分岐された光導波路３を設けて、それぞれに光
検出素子５ａ、５ｂを結合させるように構成したもので
、一方の光検出素子５ａで半導体レーザ素子４の発振光
をモニタ検出し、他方の光検出素子５ｂで光ファイバ６
から入射する信号光を検出するように構成した場合であ
る。すなわち、本実施例の立体分岐型光回路素子は双方
向通信用半導体レーザモジュールとして機能する。
対向きに分岐された光導波路３を設けて、それぞれに光
検出素子５ａ、５ｂを結合させるように構成したもので
、一方の光検出素子５ａで半導体レーザ素子４の発振光
をモニタ検出し、他方の光検出素子５ｂで光ファイバ６
から入射する信号光を検出するように構成した場合であ
る。すなわち、本実施例の立体分岐型光回路素子は双方
向通信用半導体レーザモジュールとして機能する。
第６図は本発明の実施例素子の製造プロセスの例を示す
図で、−枚の大型基板、たとえば、シリコンウェーハ上
に多数の立体分岐型光回路素子を一括形成する場合の例
を示したもので、同図（イ）は半導体レーザチップアレ
イおよび光検出素子アレイの搭載前を、また、同図（ロ
）は同じく搭載後の状態を示したものである。
図で、−枚の大型基板、たとえば、シリコンウェーハ上
に多数の立体分岐型光回路素子を一括形成する場合の例
を示したもので、同図（イ）は半導体レーザチップアレ
イおよび光検出素子アレイの搭載前を、また、同図（ロ
）は同じく搭載後の状態を示したものである。
図中、１０はウェーハ、たとえば、シリコンウェーハ、
４０は半導体レーザチップアレイで同一性能の半導体レ
ーザ素子４が所定の間隔で多数配列形成されたものであ
る。５０は光検出素子アレイで同じく同一性能の光検出
素子５が所定の間隔で多数配列形成されたものである。
４０は半導体レーザチップアレイで同一性能の半導体レ
ーザ素子４が所定の間隔で多数配列形成されたものであ
る。５０は光検出素子アレイで同じく同一性能の光検出
素子５が所定の間隔で多数配列形成されたものである。
その地元導波路３などの形成は前記の実施例と同様に行
えばよい。また、ダイポンディングパッド４１．５１や
ワイヤポンディングパッド４２．５２などは同様に一括
して形成すればよい。そして、切断ラインＸＩ−ＸＩ、
Ｘ２−Ｘ２・・・・、および、同じ＜ Ｙ＋−Ｙ＋、Ｙ
ｚ−Ｙｚ ・・・・・に沿ってウェーハ１０を切断す
れば多数の本発明になる個別立体分岐型光回路素子が作
製される。
えばよい。また、ダイポンディングパッド４１．５１や
ワイヤポンディングパッド４２．５２などは同様に一括
して形成すればよい。そして、切断ラインＸＩ−ＸＩ、
Ｘ２−Ｘ２・・・・、および、同じ＜ Ｙ＋−Ｙ＋、Ｙ
ｚ−Ｙｚ ・・・・・に沿ってウェーハ１０を切断す
れば多数の本発明になる個別立体分岐型光回路素子が作
製される。
すなわち、本実施例は量産性が極めて優れた構成であり
、製品品質のバラツキが小さく、かつ、低価格の立体分
岐型光回路素子が得られる特徴がある。
、製品品質のバラツキが小さく、かつ、低価格の立体分
岐型光回路素子が得られる特徴がある。
なお、上記実施例では光導波路３としていずれもプラス
チック光導波路を用いたが、本発明はこれに限定される
ものではなく、その他の光導波路構成を用いて実現して
もよいことは言うまでもない。
チック光導波路を用いたが、本発明はこれに限定される
ものではなく、その他の光導波路構成を用いて実現して
もよいことは言うまでもない。
また、以上の実施例では光検出素子５および光検出素子
アレイ５０のダイポンディングパッド５１とワイヤポン
ディングパッド５２は何れも最上層の光導波路層の上に
形成したが、基板１の図示してない５ｉ０２膜の上に所
定形状に形成したあと、光導波路２を部分的にエツチン
グ除去してそれらのポンディングパッドを露出して用い
てもよい。
アレイ５０のダイポンディングパッド５１とワイヤポン
ディングパッド５２は何れも最上層の光導波路層の上に
形成したが、基板１の図示してない５ｉ０２膜の上に所
定形状に形成したあと、光導波路２を部分的にエツチン
グ除去してそれらのポンディングパッドを露出して用い
てもよい。
上記の諸実施例は例を示したものであり、本発明の趣旨
に添うものであれば、使用する素材やそれらの組み合わ
せ、あるいは、各プロセスの構成などは適宜最適なもの
を選択使用してよいことは勿論である。
に添うものであれば、使用する素材やそれらの組み合わ
せ、あるいは、各プロセスの構成などは適宜最適なもの
を選択使用してよいことは勿論である。
以上説明したように、本発明によれば基板１上に形成さ
れた光導波路３に伝播される光の一部を立体的に分岐さ
せて表面近くに導き、たとえば、光検出素子５と表面結
合させるように構成できるので、半導体レーザ素子４と
光検出素子５の実装位置をずらせることができ、したが
って、多数の単位光導波路素子を形成した大型基板、た
とえば、ウェーハ上にそれぞれのアレイ状のチップを一
括実装したあとで各個別光回路素子に切断して製品化す
ればよく、分岐・結合型光導波路を用いる光回路素子の
品質向上と価格の低下に寄与するところが極めて大きい
。
れた光導波路３に伝播される光の一部を立体的に分岐さ
せて表面近くに導き、たとえば、光検出素子５と表面結
合させるように構成できるので、半導体レーザ素子４と
光検出素子５の実装位置をずらせることができ、したが
って、多数の単位光導波路素子を形成した大型基板、た
とえば、ウェーハ上にそれぞれのアレイ状のチップを一
括実装したあとで各個別光回路素子に切断して製品化す
ればよく、分岐・結合型光導波路を用いる光回路素子の
品質向上と価格の低下に寄与するところが極めて大きい
。
第１図は本発明の第１実施例を示す図、第２図は本発明
の第２実施例を示す図、第３図は本発明の第３実施例を
示す図、第４図は本発明の第４実施例を示す図、第５図
は本発明の第５実施例を示す図、第６図は本発明の実施
例素子の製造プロセスの例を示す図、 第７図は従来の分岐型光回路素子の例を示す図である。 図において、 １は基板、２は光導波路層、 ３ （３ａ、 ３ｂ、 ３ｃ）は光導波路、４は半導体
レーザ素子、５ （５ａ 、 ５ｂ）は光検出素子、は
光ファイバ、 １０はウェ一ハである。 Ｕ） 主面図 本光明の第３尖施伊ｊ表示す図 第 ３ 凶 本発明の第４−尖Ｍ！Ｌ例ＩＸ示す口 裏 ４− 図 （ロ）×−×■１面目 本発明の第１犬抛例に示す図 第 ］ ９ 図口）Ｘ−ＸＶ斤而面 続開の第２犬雄例Σ示す店 あ ２ 図 木彪明の第５℃狙例ｙ示ｆｆ且 沈 ５ 閉 （イ）
（Ｏ）木光明の尖園り］素子の製置フ・０せスの例Σ
示す口裏 ６ 図
の第２実施例を示す図、第３図は本発明の第３実施例を
示す図、第４図は本発明の第４実施例を示す図、第５図
は本発明の第５実施例を示す図、第６図は本発明の実施
例素子の製造プロセスの例を示す図、 第７図は従来の分岐型光回路素子の例を示す図である。 図において、 １は基板、２は光導波路層、 ３ （３ａ、 ３ｂ、 ３ｃ）は光導波路、４は半導体
レーザ素子、５ （５ａ 、 ５ｂ）は光検出素子、は
光ファイバ、 １０はウェ一ハである。 Ｕ） 主面図 本光明の第３尖施伊ｊ表示す図 第 ３ 凶 本発明の第４−尖Ｍ！Ｌ例ＩＸ示す口 裏 ４− 図 （ロ）×−×■１面目 本発明の第１犬抛例に示す図 第 ］ ９ 図口）Ｘ−ＸＶ斤而面 続開の第２犬雄例Σ示す店 あ ２ 図 木彪明の第５℃狙例ｙ示ｆｆ且 沈 ５ 閉 （イ）
（Ｏ）木光明の尖園り］素子の製置フ・０せスの例Σ
示す口裏 ６ 図
Claims (6)
- （１）基板（１）上に複数の光導波路層（２）を形成し
、前記光導波路層（２）の光導波路（３）を立体的に分
岐・結合させることを特徴とした立体分岐型光回路素子
。 - （２）前記光導波路層（２）が架橋性置換基を有する有
機化合物重合体からなるプラスチック光導波路であるこ
とを特徴とした請求項（１）記載の立体分岐型光回路素
子。 - （３）前記光導波路（３）の１端面に半導体レーザ素子
（４）を結合し、前記光導波路（３）の少なくとも１個
所で立体的に分岐された光導波路（３）の表面上で光検
出素子（５）を結合させることを特徴とした請求項（１
）または（２）記載の立体分岐型光回路素子。 - （４）前記光検出素子（５）が前記半導体レーザ素子（
４）の発振光出力のモニタ用光検出素子であることを特
徴とした請求項（３）記載の立体分岐型光回路素子。 - （５）前記光検出素子（５）が前記光導波路（３）の他
端面に結合させた光ファイバ（６）から入射する信号光
を検出する信号検出用光検出素子であることを特徴とし
た請求項（３）記載の立体分岐型光回路素子。 - （６）前記分岐された光導波路（３）が２個所に設けら
れ、一方にモニタ用光検出素子（５ａ）が、他方に信号
検出用光検出素子（５ｂ）が結合されることを特徴とし
た立体分岐型光回路素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23632490A JP3038847B2 (ja) | 1990-09-06 | 1990-09-06 | 立体分岐型光回路素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23632490A JP3038847B2 (ja) | 1990-09-06 | 1990-09-06 | 立体分岐型光回路素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04116506A true JPH04116506A (ja) | 1992-04-17 |
| JP3038847B2 JP3038847B2 (ja) | 2000-05-08 |
Family
ID=16999119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23632490A Expired - Fee Related JP3038847B2 (ja) | 1990-09-06 | 1990-09-06 | 立体分岐型光回路素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3038847B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10160976A (ja) * | 1996-11-29 | 1998-06-19 | Fujitsu Ltd | 光結合装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014018357A (ja) * | 2012-07-17 | 2014-02-03 | Omron Healthcare Co Ltd | 生体情報測定装置 |
-
1990
- 1990-09-06 JP JP23632490A patent/JP3038847B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10160976A (ja) * | 1996-11-29 | 1998-06-19 | Fujitsu Ltd | 光結合装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3038847B2 (ja) | 2000-05-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |