JPH0513749A - 光接続回路 - Google Patents
光接続回路Info
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- JPH0513749A JPH0513749A JP3158692A JP15869291A JPH0513749A JP H0513749 A JPH0513749 A JP H0513749A JP 3158692 A JP3158692 A JP 3158692A JP 15869291 A JP15869291 A JP 15869291A JP H0513749 A JPH0513749 A JP H0513749A
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- lsi
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- light emitting
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＬＳＩチップ間など同一平面状で空間的に離
れた素子間、あるいはＬＳＩチップ内の２点間を対象に
して、光接続により、高速性に優れ、電気雑音の影響が
少ない信頼性の高い配線をすること。 【構成】 ２つのＬＳＩチップ３，４のＬＳＩ基板５上
に１対の発光素子１及び受光素子２を配置し、発光素子
１及び受光素子２に対応し各素子の光軸に対して４５度
の角度をなす１対の鏡６，７を一体に光結合基板８に配
置する。
れた素子間、あるいはＬＳＩチップ内の２点間を対象に
して、光接続により、高速性に優れ、電気雑音の影響が
少ない信頼性の高い配線をすること。 【構成】 ２つのＬＳＩチップ３，４のＬＳＩ基板５上
に１対の発光素子１及び受光素子２を配置し、発光素子
１及び受光素子２に対応し各素子の光軸に対して４５度
の角度をなす１対の鏡６，７を一体に光結合基板８に配
置する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子回路が集積された
ＬＳＩ（大規模集積回路）に光で信号を送る機構を付加
した光電子集積回路における、光接続回路に関する。
ＬＳＩ（大規模集積回路）に光で信号を送る機構を付加
した光電子集積回路における、光接続回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】シリコン集積回路等の高密度化、微細化
が進むのに伴い、ＬＳＩを構成するトランジスタの動作
速度が向上している。しかし、２次元的に素子が配列さ
れるＬＳＩでは、高密度化、高機能化に伴い、電気配線
の重なりや長さが非常に長くなりつつある。
が進むのに伴い、ＬＳＩを構成するトランジスタの動作
速度が向上している。しかし、２次元的に素子が配列さ
れるＬＳＩでは、高密度化、高機能化に伴い、電気配線
の重なりや長さが非常に長くなりつつある。
【０００３】そのため、ＬＳＩ中の素子を更に増加しよ
うとしても、電気配線をすることが難しい状況になって
いる。更に、配線長が長くなると、信号遅延が大きな問
題となり、ＬＳＩの速度が素子よりも配線の長さで限定
されるようになりつつある。
うとしても、電気配線をすることが難しい状況になって
いる。更に、配線長が長くなると、信号遅延が大きな問
題となり、ＬＳＩの速度が素子よりも配線の長さで限定
されるようになりつつある。
【０００４】この配線による信号遅延を解決する方法と
して、Ｊ．Ｗ．グッドマン等（J.W.Goodman et al.）が
学術雑誌「プロシーディング・オブ・ザ・アイ・イー・
イー・イー」１９８４年７２巻の８５０ページに、図５
に示す光接続回路の概念を提案している。また、Ｆ．
Ｂ．マコーミック等（F.B.McCormick et al.）が国際会
議ホトニックスイッチングの資料の４９ページに、図６
に示す光接続回路の概念を提案している。
して、Ｊ．Ｗ．グッドマン等（J.W.Goodman et al.）が
学術雑誌「プロシーディング・オブ・ザ・アイ・イー・
イー・イー」１９８４年７２巻の８５０ページに、図５
に示す光接続回路の概念を提案している。また、Ｆ．
Ｂ．マコーミック等（F.B.McCormick et al.）が国際会
議ホトニックスイッチングの資料の４９ページに、図６
に示す光接続回路の概念を提案している。
【０００５】図５の光接続回路では、シリコンのＬＳＩ
１０１の周辺部に複数の半導体レーザ１０２を配置し、
これらの半導体レーザ１０２で発光した光によるデータ
信号１０３を、ホログラム１０４により、シリコン基板
上に形成した受光素子１０５に光路１０６，１０７を経
由して照射する。ホログラム１０４上には、予め半導体
レーザ１０２とシリコン基板との位置関係を書込んでお
き、光データ信号１０３が効率良く光路１０６，１０７
を経由して受光素子１０５に照射するようにされてい
る。
１０１の周辺部に複数の半導体レーザ１０２を配置し、
これらの半導体レーザ１０２で発光した光によるデータ
信号１０３を、ホログラム１０４により、シリコン基板
上に形成した受光素子１０５に光路１０６，１０７を経
由して照射する。ホログラム１０４上には、予め半導体
レーザ１０２とシリコン基板との位置関係を書込んでお
き、光データ信号１０３が効率良く光路１０６，１０７
を経由して受光素子１０５に照射するようにされてい
る。
【０００６】図５の光接続回路が実現すれば、配線の自
由度が向上し、配線の重なりやＬＳＩ１０１上で電気配
線の占める割合が低減し、長い配線長による信号遅延が
低減する。
由度が向上し、配線の重なりやＬＳＩ１０１上で電気配
線の占める割合が低減し、長い配線長による信号遅延が
低減する。
【０００７】しかし、図５でホログラフィックに光を分
配するには、半導体レーザ１０２を配置した面からホロ
グラム１０４の広い領域に１つのレーザ光を照射するた
め、実際にはレンズからなる光学系（図示省略）が必要
となり、そのためにホログラム１０４をシリコンＬＳＩ
１０１の半導体面からかなり離して配置しなければなら
ず、ＬＳＩチップが全体として大きくなるという欠点が
ある。
配するには、半導体レーザ１０２を配置した面からホロ
グラム１０４の広い領域に１つのレーザ光を照射するた
め、実際にはレンズからなる光学系（図示省略）が必要
となり、そのためにホログラム１０４をシリコンＬＳＩ
１０１の半導体面からかなり離して配置しなければなら
ず、ＬＳＩチップが全体として大きくなるという欠点が
ある。
【０００８】次に、図６の光接続回路では、アレイ状の
複数の発光素子（発光素子アレイ）１１１に対し、マイ
クロレンズ１１２と受光素子１１３とを対応させて複数
配置し、これらを１対の４５度ミラー１１４，１１５に
より結合している。１１６，１１７は光路、１１８はレ
ンズである。
複数の発光素子（発光素子アレイ）１１１に対し、マイ
クロレンズ１１２と受光素子１１３とを対応させて複数
配置し、これらを１対の４５度ミラー１１４，１１５に
より結合している。１１６，１１７は光路、１１８はレ
ンズである。
【０００９】しかし図６の光接続回路では、ミラー１１
４，１１５が１組であるため、発光素子アレイ１１１の
配列の順番を変更できないので、アレイまたはマトリッ
クスの配列を変えずに配線する場合は良いが、ＬＳＩの
チップ内の配線またはチップ間の配線のように２次元的
に任意の場所に配線をする場合は適応できない。
４，１１５が１組であるため、発光素子アレイ１１１の
配列の順番を変更できないので、アレイまたはマトリッ
クスの配列を変えずに配線する場合は良いが、ＬＳＩの
チップ内の配線またはチップ間の配線のように２次元的
に任意の場所に配線をする場合は適応できない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した従来
技術の問題点を解消した、ＬＳＩのチップ内、チップ間
の光配線に適した光接続回路を提供することを目的とす
る。
技術の問題点を解消した、ＬＳＩのチップ内、チップ間
の光配線に適した光接続回路を提供することを目的とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によるＬＳＩ内ま
たはＬＳＩ間で信号を接続する光接続回路の構成は、Ｌ
ＳＩのチップ上に配置した少なくとも１対の発光素子及
び受光素子と、前記発光素子及び受光素子に対応し各素
子の光軸に対して４５度の角度に配置された少なくとも
１対の鏡とを具備することを特徴とするものである。
たはＬＳＩ間で信号を接続する光接続回路の構成は、Ｌ
ＳＩのチップ上に配置した少なくとも１対の発光素子及
び受光素子と、前記発光素子及び受光素子に対応し各素
子の光軸に対して４５度の角度に配置された少なくとも
１対の鏡とを具備することを特徴とするものである。
【００１２】この場合、好ましくは、発光素子と受光素
子間の光路にレンズを配置する。また、１対の鏡または
レンズを一体に、ＬＳＩと発光素子及び受光素子を集積
したＬＳＩ基板とは異なる基板に配置する。そして、レ
ンズが無い場合は、鏡はそれが配置される基板のＬＳＩ
基板側またはその反対側いずれに配置しても良いが、反
対側の場合には鏡を構成する基板の材料を使用波長に対
して透明なものとする。レンズが有る場合は、レンズは
それが配置される基板のＬＳＩ基板側に配置し、その反
対側に鏡を配置し、これら鏡とレンズを構成する基板の
材料を使用波長に対して透明なものとする。また、レン
ズはフレネルレンズとする。
子間の光路にレンズを配置する。また、１対の鏡または
レンズを一体に、ＬＳＩと発光素子及び受光素子を集積
したＬＳＩ基板とは異なる基板に配置する。そして、レ
ンズが無い場合は、鏡はそれが配置される基板のＬＳＩ
基板側またはその反対側いずれに配置しても良いが、反
対側の場合には鏡を構成する基板の材料を使用波長に対
して透明なものとする。レンズが有る場合は、レンズは
それが配置される基板のＬＳＩ基板側に配置し、その反
対側に鏡を配置し、これら鏡とレンズを構成する基板の
材料を使用波長に対して透明なものとする。また、レン
ズはフレネルレンズとする。
【００１３】
【作用】従来の技術ではホログラフィックに発光素子と
受光素子で配線したり、複数の発光素子と複数の受光素
子に対して１対の４５度の鏡を配置して配線するのに対
し、本発明では発光素子と受光素子の個々の組合せに対
して、光軸に対して少なくとも１対の少なくとも１対の
４５度の鏡を配置して配線する。レンズは光の信号の伝
送を向上させる。１対の鏡またはレンズと一体にして基
板に配置しておくと、各々の鏡またはこれらに付加され
るレンズをＬＳＩ基板に対し位置合せする必要がなくな
り、例えば、複数対の光接続をするときに簡便に且つ効
果的に接続することができる。
受光素子で配線したり、複数の発光素子と複数の受光素
子に対して１対の４５度の鏡を配置して配線するのに対
し、本発明では発光素子と受光素子の個々の組合せに対
して、光軸に対して少なくとも１対の少なくとも１対の
４５度の鏡を配置して配線する。レンズは光の信号の伝
送を向上させる。１対の鏡またはレンズと一体にして基
板に配置しておくと、各々の鏡またはこれらに付加され
るレンズをＬＳＩ基板に対し位置合せする必要がなくな
り、例えば、複数対の光接続をするときに簡便に且つ効
果的に接続することができる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図４に基づい
て説明する。
て説明する。
【００１５】〔第１実施例〕 ２個のＬＳＩチップ間で
のデータ伝送を目的とした光接続回路を、図１，図２に
より説明する。図１は断面構造を示し、面型発光素子
１、受光素子２及び２個のＬＳＩチップ３，４を熱伝導
の良いＬＳＩ５上に配置し、一方のＬＳＩチップ３の出
力端子を面型発光素子１のアノード端子に接続し、他方
のＬＳＩチップ４の入力端子には受光素子２の出力端子
をそれぞれ接続してある。
のデータ伝送を目的とした光接続回路を、図１，図２に
より説明する。図１は断面構造を示し、面型発光素子
１、受光素子２及び２個のＬＳＩチップ３，４を熱伝導
の良いＬＳＩ５上に配置し、一方のＬＳＩチップ３の出
力端子を面型発光素子１のアノード端子に接続し、他方
のＬＳＩチップ４の入力端子には受光素子２の出力端子
をそれぞれ接続してある。
【００１６】面型発光素子１としてはマイクロキャビテ
ィレーザが、受光素子２としてはＰＩＮフォトダイオー
ド等を使用する。マイクロキャビティレーザは活性層と
してＩｎＧａＡｓの超格子を用いた共振器長が使用波長
λの構造のレーザであり、共振器は下側にＡｌＡｓ／Ｇ
ａＡｓを２８層成長した反射率９９％の超格子と、Ａｌ
Ａｓ／ＧａＡｓを２０層成長した反射率９５％の超格子
とで構成した。この場合、一例として直径２０μｍの構
造で、しきい値電流は１ｍＡ、発振波長は０．９８μｍ
であった。一方ＰＩＮダイオードはＩｎＧａＡｓ層を吸
収層としたものであり、一例として受光領域の直径は３
０μｍであり、静電容量は０．５ｐＦ、０．９８μｍの
光に対する量子効率は７０％であった。このような面型
発光素子１と受光素子２を、シリコンのＬＳＩ基板５上
にヘテロエピ技術を用いて作製した。
ィレーザが、受光素子２としてはＰＩＮフォトダイオー
ド等を使用する。マイクロキャビティレーザは活性層と
してＩｎＧａＡｓの超格子を用いた共振器長が使用波長
λの構造のレーザであり、共振器は下側にＡｌＡｓ／Ｇ
ａＡｓを２８層成長した反射率９９％の超格子と、Ａｌ
Ａｓ／ＧａＡｓを２０層成長した反射率９５％の超格子
とで構成した。この場合、一例として直径２０μｍの構
造で、しきい値電流は１ｍＡ、発振波長は０．９８μｍ
であった。一方ＰＩＮダイオードはＩｎＧａＡｓ層を吸
収層としたものであり、一例として受光領域の直径は３
０μｍであり、静電容量は０．５ｐＦ、０．９８μｍの
光に対する量子効率は７０％であった。このような面型
発光素子１と受光素子２を、シリコンのＬＳＩ基板５上
にヘテロエピ技術を用いて作製した。
【００１７】これら面型発光素子１と受光素子２に対応
して、その光軸に対して４５度傾くように、１対の鏡
６，７を配置し、両素子１，２間を光接続してある。１
対の鏡６，７は一体にして光結合基板８に形成して配置
してある。この光結合基板８は一体射出成型した高分子
材料で作製した。高分子材料としてはメタクリル樹脂を
用いたが、寸法精度が出る材料であれば良くポリスルホ
ン、ポリスチレン等を使用することができる。光結合基
板８のうちＬＳＩ基板５側を凹状にして、鏡６，７とな
る光の反射面を形成し、光の反射面には反射率を大きく
するため金を蒸着した。金の代りに、蒸着材料はアルミ
ニウム、あるいは透電体を多層にしたものでも良い。
して、その光軸に対して４５度傾くように、１対の鏡
６，７を配置し、両素子１，２間を光接続してある。１
対の鏡６，７は一体にして光結合基板８に形成して配置
してある。この光結合基板８は一体射出成型した高分子
材料で作製した。高分子材料としてはメタクリル樹脂を
用いたが、寸法精度が出る材料であれば良くポリスルホ
ン、ポリスチレン等を使用することができる。光結合基
板８のうちＬＳＩ基板５側を凹状にして、鏡６，７とな
る光の反射面を形成し、光の反射面には反射率を大きく
するため金を蒸着した。金の代りに、蒸着材料はアルミ
ニウム、あるいは透電体を多層にしたものでも良い。
【００１８】ＬＳＩ基板５と光結合基板８とにはそれぞ
れ図２（ａ），（ｂ）に示すように予め位置合せ用マー
ク９，１０を形成してある。これによりマーク９，１０
どうしの位置合わせにより、面型発光素子１と鏡６間、
鏡７と受光素子２間を効率的に位置合せすることができ
た。
れ図２（ａ），（ｂ）に示すように予め位置合せ用マー
ク９，１０を形成してある。これによりマーク９，１０
どうしの位置合わせにより、面型発光素子１と鏡６間、
鏡７と受光素子２間を効率的に位置合せすることができ
た。
【００１９】上述した実施例では、面型発光素子１とし
て用いたマイクロキャビティレーザからの光は、光結合
基板８の１対の鏡６，７により計２回反射したのち、受
光素子２に用いたＰＩＮダイオードで受光される。この
間の信号伝送の周波数特性としては、３ｄＢダウンの小
信号の遮断周波数が１．５ＧＨｚであった。また、ＬＳ
Ｉ回路を接続したデータ伝送実験では、４００Ｍｂｉｔ
／ｓを確認できた。
て用いたマイクロキャビティレーザからの光は、光結合
基板８の１対の鏡６，７により計２回反射したのち、受
光素子２に用いたＰＩＮダイオードで受光される。この
間の信号伝送の周波数特性としては、３ｄＢダウンの小
信号の遮断周波数が１．５ＧＨｚであった。また、ＬＳ
Ｉ回路を接続したデータ伝送実験では、４００Ｍｂｉｔ
／ｓを確認できた。
【００２０】〔第２実施例〕 ＬＳＩチップ内でのデー
タ伝送を目的とした光接続回路を図３により説明する。
図３は断面構造を示し、面型発光素子１と受光素子２と
をＬＳＩ基板であるＬＳＩチップ１１上にモノリシック
に集積して配置してある。面型発光素子１としては前述
のマイクロキャビティレーザを使用し、受光素子２とし
てＩｎＧａＡｓ層を用いたＭＳＭ（Metal Semiconducto
r Metal ）を使用した。
タ伝送を目的とした光接続回路を図３により説明する。
図３は断面構造を示し、面型発光素子１と受光素子２と
をＬＳＩ基板であるＬＳＩチップ１１上にモノリシック
に集積して配置してある。面型発光素子１としては前述
のマイクロキャビティレーザを使用し、受光素子２とし
てＩｎＧａＡｓ層を用いたＭＳＭ（Metal Semiconducto
r Metal ）を使用した。
【００２１】光軸に対し４５度をなす１対の鏡６，７は
使用波長に対して透明な光結合基板１２のＬＳＩチップ
１１と反対側に一体に形成して配置してある。この光結
合基板１２は熱膨張係数がシリコンのそれに近いガラス
を材料として作製した。鏡６，７となる光の反射面に
は、レーザ光の反射率を大きくするためアルミニウムを
蒸着した。
使用波長に対して透明な光結合基板１２のＬＳＩチップ
１１と反対側に一体に形成して配置してある。この光結
合基板１２は熱膨張係数がシリコンのそれに近いガラス
を材料として作製した。鏡６，７となる光の反射面に
は、レーザ光の反射率を大きくするためアルミニウムを
蒸着した。
【００２２】この実施例では、ＬＳＩチップ１１内の素
子の出力で面型発光素子１であるマイクロキャビティレ
ーザが発光し、その光が光結合基板１２の１対の鏡６，
７で計２回反射して受光素子２であるＭＳＭ素子に入射
し、受光素子２の出力がＬＳＩチップ１１内の素子に入
力する。これにより、ＬＳＩチップ１１内での光配線が
できた。
子の出力で面型発光素子１であるマイクロキャビティレ
ーザが発光し、その光が光結合基板１２の１対の鏡６，
７で計２回反射して受光素子２であるＭＳＭ素子に入射
し、受光素子２の出力がＬＳＩチップ１１内の素子に入
力する。これにより、ＬＳＩチップ１１内での光配線が
できた。
【００２３】〔第３実施例〕 ２個のＬＳＩチップ間で
のデータ伝送を目的とした他の光接続回路を図４により
説明する。この光接続回路は図１に示した回路に対し、
レンズ１３，１４を追加した点と、光結合基板８におけ
る鏡６，７の配置とが異なり、他は同じである。
のデータ伝送を目的とした他の光接続回路を図４により
説明する。この光接続回路は図１に示した回路に対し、
レンズ１３，１４を追加した点と、光結合基板８におけ
る鏡６，７の配置とが異なり、他は同じである。
【００２４】図４は断面構造を示し、面型発光素子１、
受光素子２及び２個のＬＳＩチップ３，４を熱伝導の良
いＬＳＩ基板５上に配置し、一方のＬＳＩチップ３の出
力端子を面型発光素子１のアノード端子に接続し、他方
のＬＳＩチップ４の入力端子には受光素子２の出力端子
をそれぞれ接続してある。
受光素子２及び２個のＬＳＩチップ３，４を熱伝導の良
いＬＳＩ基板５上に配置し、一方のＬＳＩチップ３の出
力端子を面型発光素子１のアノード端子に接続し、他方
のＬＳＩチップ４の入力端子には受光素子２の出力端子
をそれぞれ接続してある。
【００２５】面型発光素子１としてはマイクロキャビテ
ィレーザ、受光素子２としてはＰＩＮフォトダイオード
等を使用する。マイクロキャビティレーザは活性層とし
てＩｎＧａＡｓの超格子を用いた共振器長が使用波長λ
の構造のレーザであり、共振器は下側にＡｌＡｓ／Ｇａ
Ａｓを２８層成長した反射率９９％の超格子と、ＡｌＡ
ｓ／ＧａＡｓを２０層成長した反射率９５％の超格子と
で構成した。この場合、一例として直径２０μｍの構造
で、しきい値電流は１ｍＡ、発振波長は０．９８μｍで
あった。一方ＰＩＮダイオードはＩｎＧａＡｓ層を吸収
層としたものであり、一例として受光領域の直径は３０
μｍであり、静電容量は０．５ｐＦ、０．９８μｍの光
に対する量子効率は７０％であった。このような面型発
光素子１と受光素子２を、シリコンのＬＳＩ基板５上に
ヘテロエピ技術を用いて作製した。
ィレーザ、受光素子２としてはＰＩＮフォトダイオード
等を使用する。マイクロキャビティレーザは活性層とし
てＩｎＧａＡｓの超格子を用いた共振器長が使用波長λ
の構造のレーザであり、共振器は下側にＡｌＡｓ／Ｇａ
Ａｓを２８層成長した反射率９９％の超格子と、ＡｌＡ
ｓ／ＧａＡｓを２０層成長した反射率９５％の超格子と
で構成した。この場合、一例として直径２０μｍの構造
で、しきい値電流は１ｍＡ、発振波長は０．９８μｍで
あった。一方ＰＩＮダイオードはＩｎＧａＡｓ層を吸収
層としたものであり、一例として受光領域の直径は３０
μｍであり、静電容量は０．５ｐＦ、０．９８μｍの光
に対する量子効率は７０％であった。このような面型発
光素子１と受光素子２を、シリコンのＬＳＩ基板５上に
ヘテロエピ技術を用いて作製した。
【００２６】これら面型発光素子１と受光素子２に対応
して、その光軸に対して４５度傾くように、１対の鏡
６，７を配置すると共に、光路中にレンズ１３，１４を
配置し、両素子１，２間を光接続してある。レンズ１
３，１４と１対の鏡６，７は一体にして光結合基板１２
に形成して配置してある。この光結合基板１２は一体射
出成型した使用波長で透明の高分子材料で作製した。光
結合基板１２のうちＬＳＩ基板５側にレンズ１３，１４
を配置し、その反対側に鏡６，７となる光の反射面を形
成し、光の反射面には反射率を大きくするため金を蒸着
した。金の代りに、蒸着材料はアルミニウム、あるいは
透電体を多層にしたものでも良い。レンズ１３，１４と
してはフレネルレンズを使用した。
して、その光軸に対して４５度傾くように、１対の鏡
６，７を配置すると共に、光路中にレンズ１３，１４を
配置し、両素子１，２間を光接続してある。レンズ１
３，１４と１対の鏡６，７は一体にして光結合基板１２
に形成して配置してある。この光結合基板１２は一体射
出成型した使用波長で透明の高分子材料で作製した。光
結合基板１２のうちＬＳＩ基板５側にレンズ１３，１４
を配置し、その反対側に鏡６，７となる光の反射面を形
成し、光の反射面には反射率を大きくするため金を蒸着
した。金の代りに、蒸着材料はアルミニウム、あるいは
透電体を多層にしたものでも良い。レンズ１３，１４と
してはフレネルレンズを使用した。
【００２７】ＬＳＩ基板５と光結合基板１２とにはそれ
ぞれ図２（ａ），（ｂ）に示したと同様に予め位置合せ
用マークを形成してある。これにより効率的に位置合せ
することができた。
ぞれ図２（ａ），（ｂ）に示したと同様に予め位置合せ
用マークを形成してある。これにより効率的に位置合せ
することができた。
【００２８】上述した実施例では、面型発光素子１とし
て用いたマイクロキャビティレーザからの光は、フレネ
ルレンズ１３で平行光線になり光結合基板１２の１対の
鏡６，７により計２回反射したのち、再びフレネルレン
ズ１４で集光されてから、受光素子２に用いたＰＩＮダ
イオードで受光される。この間の信号伝送の周波数特性
としては、３ｄＢダウンの小信号の遮断周波数が１．５
ＧＨｚであった。また、ＬＳＩ回路を接続したデータ伝
送実験では、４００Ｍｂｉｔ／ｓを確認できた。
て用いたマイクロキャビティレーザからの光は、フレネ
ルレンズ１３で平行光線になり光結合基板１２の１対の
鏡６，７により計２回反射したのち、再びフレネルレン
ズ１４で集光されてから、受光素子２に用いたＰＩＮダ
イオードで受光される。この間の信号伝送の周波数特性
としては、３ｄＢダウンの小信号の遮断周波数が１．５
ＧＨｚであった。また、ＬＳＩ回路を接続したデータ伝
送実験では、４００Ｍｂｉｔ／ｓを確認できた。
【００２９】上述の図４の実施例では、レンズ１３，１
４としてフレネルレンズを使用したが、マイクロレンズ
を使用しても良い。
４としてフレネルレンズを使用したが、マイクロレンズ
を使用しても良い。
【００３０】また、上記各実施例とも発光素子１と受光
素子２間に１対の鏡６，７を配置したが、これよりも多
くの鏡を配置しても良い。
素子２間に１対の鏡６，７を配置したが、これよりも多
くの鏡を配置しても良い。
【００３１】
【発明の効果】本発明の光接続回路は、ＬＳＩチップ間
など同一平面状で空間的に離れた素子間、あるいはＬＳ
Ｉチップ内の２点間を対象にして、発光素子と受光素子
の組合せに対しその光軸に対して少なくとも１対の鏡を
配置して光経路を形成することにより伝送路を実現して
光接続をするので、高速性に優れ、電気雑音の影響が少
ない信頼性の高い配線をすることができる。また、鏡に
加えてレンズを使用する場合は、効率が向上する。更
に、１対の鏡さらにはレンズも一体にして基板に配置す
る場合は、ＬＳＩ基板に対する位置決めが容易である。
など同一平面状で空間的に離れた素子間、あるいはＬＳ
Ｉチップ内の２点間を対象にして、発光素子と受光素子
の組合せに対しその光軸に対して少なくとも１対の鏡を
配置して光経路を形成することにより伝送路を実現して
光接続をするので、高速性に優れ、電気雑音の影響が少
ない信頼性の高い配線をすることができる。また、鏡に
加えてレンズを使用する場合は、効率が向上する。更
に、１対の鏡さらにはレンズも一体にして基板に配置す
る場合は、ＬＳＩ基板に対する位置決めが容易である。
【図１】本発明の第１実施例の断面構造を示す図。
【図２】基板間の位置合せ用マークを示す図。
【図３】本発明の第２実施例の断面構造を示す図。
【図４】本発明の第３実施例の断面構造を示す図。
【図５】従来技術を示す図。
【図６】他の従来技術を示す図。
１ 面型発光素子
２ 受光素子
３，４ ＬＳＩチップ
５ ＬＳＩ基板
６，７ 鏡
８，１２ 光結合基板
９，１０ 位置合せ用マーク
１１ ＬＳＩ基板（ＬＳＩチップ）
１３，１４ レンズ
Claims (8)
- 【請求項１】 ＬＳＩ内またはＬＳＩ間で信号を接続す
る光接続回路において、前記ＬＳＩのチップ上に配置し
た少なくとも１対の発光素子及び受光素子と、前記発光
素子及び受光素子に対応し各素子の光軸に対して４５度
の角度に配置された少なくとも１対の鏡とを具備するこ
とを特徴とする光接続回路。 - 【請求項２】 請求項１において、前記発光素子と受光
素子間の光路に配置されたレンズを具備することを特徴
とする光接続回路。 - 【請求項３】 請求項１において、前記１対の鏡が一体
となって、ＬＳＩと発光素子及び受光素子を集積したＬ
ＳＩ基板とは異なる基板に配置されていることを特徴と
する光接続回路。 - 【請求項４】 請求項３において、前記鏡がそれを配置
してある基板の、前記ＬＳＩ基板側に存在することを特
徴とする光接続回路。 - 【請求項５】 請求項３において、前記鏡がそれを配置
してある基板の、前記ＬＳＩ基板側とは反対側に存在
し、且つ鏡を構成している基板の材料が使用波長に対し
て透明であることを特徴とする光接続回路。 - 【請求項６】 請求項２において、前記１対の鏡とレン
ズが一体となって、ＬＳＩと発光素子及び受光素子を集
積したＬＳＩ基板とは異なる基板に配置されていること
を特徴とする光接続回路。 - 【請求項７】 請求項６において、前記レンズがそれを
配置してある基板の、前記ＬＳＩ基板側に存在し、その
反対側に前記鏡が存在し、且つ鏡とレンズを構成してい
る基板の材料が使用波長に対して透明であることを特徴
とする光接続回路。 - 【請求項８】 請求項７において、レンズがフレネルレ
ンズであることを特徴とする光接続回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3158692A JPH0513749A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 光接続回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3158692A JPH0513749A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 光接続回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0513749A true JPH0513749A (ja) | 1993-01-22 |
Family
ID=15677273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3158692A Pending JPH0513749A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 光接続回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0513749A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1991
- 1991-06-28 JP JP3158692A patent/JPH0513749A/ja active Pending
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