JPH05164947A - 光結合装置およびその製造方法 - Google Patents
光結合装置およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH05164947A JPH05164947A JP33043291A JP33043291A JPH05164947A JP H05164947 A JPH05164947 A JP H05164947A JP 33043291 A JP33043291 A JP 33043291A JP 33043291 A JP33043291 A JP 33043291A JP H05164947 A JPH05164947 A JP H05164947A
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- JP
- Japan
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- fiber
- optical
- lens
- notch
- coupling device
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光結合装置の歩留りの向上と光ファイバの位
置決め精度を向上する。 【構成】 LD13をレンズ18が一体形成されたファ
イバ支持基板12に一体形成するのではなく別に作製し
ておき、結合効率を考慮して前記ファイバ支持基板12
の所定位置に設けられた切込み15,19をLD搭載の
位置決めとして用いてLD13を前記ファイバ支持基板
12に搭載し、さらにV溝先端にファイバ端面が正しく
固定されるように、光ファイバ固定用V溝先端部に切込
み17を入れる構造及び方法とした。
置決め精度を向上する。 【構成】 LD13をレンズ18が一体形成されたファ
イバ支持基板12に一体形成するのではなく別に作製し
ておき、結合効率を考慮して前記ファイバ支持基板12
の所定位置に設けられた切込み15,19をLD搭載の
位置決めとして用いてLD13を前記ファイバ支持基板
12に搭載し、さらにV溝先端にファイバ端面が正しく
固定されるように、光ファイバ固定用V溝先端部に切込
み17を入れる構造及び方法とした。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信装置等における
発受光素子と光ファイバとの光結合に係わり、特に結合
効率が高く、光軸合わせが容易な光結合装置とその製造
方法に関する。
発受光素子と光ファイバとの光結合に係わり、特に結合
効率が高く、光軸合わせが容易な光結合装置とその製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】光通信装置にて光素子(例えば発光素子
や受光素子)と光ファイバとの光結合装置にあっては、
一例として、半導体レーザ(以下LDと略す)からの出
射光を光ファイバに効率よく入射させるために、直接L
Dとファイバを結合させる直接結合方法、LDとファイ
バとの間にレンズを配置する方法、ファイバ先端をレン
ズ状に加工する方法、およびこれらの中間に属するもの
等各種の方法が提案されている。一例では、LDからの
出射光を同一基板上に形成したマイクロレンズによって
集光させる半導体レーザ装置が、たとえば特願平1-0443
82に提案されている。図3にこの装置を示すが、LDを
形成した半導体基板12上にマイクロレンズ18を併置
して形成し、このマイクロレンズ18から出射されるレ
ーザ光をこの基板内のV溝16に固定した光ファイバ1
1に入射させる構成である。
や受光素子)と光ファイバとの光結合装置にあっては、
一例として、半導体レーザ(以下LDと略す)からの出
射光を光ファイバに効率よく入射させるために、直接L
Dとファイバを結合させる直接結合方法、LDとファイ
バとの間にレンズを配置する方法、ファイバ先端をレン
ズ状に加工する方法、およびこれらの中間に属するもの
等各種の方法が提案されている。一例では、LDからの
出射光を同一基板上に形成したマイクロレンズによって
集光させる半導体レーザ装置が、たとえば特願平1-0443
82に提案されている。図3にこの装置を示すが、LDを
形成した半導体基板12上にマイクロレンズ18を併置
して形成し、このマイクロレンズ18から出射されるレ
ーザ光をこの基板内のV溝16に固定した光ファイバ1
1に入射させる構成である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記半導体レーザ装置
を製作するためには、半導体基板12に対してまずファ
イバ固定用溝16をフォトリソグラフィ技術により形成
し、つぎにスパッタリングとフォトリソグラフィ技術を
併用してLD13およびマイクロレンズ18の形成を行
い、最後に光ファイバ11の固定を行う。このうち、L
D13の作製にはn型あるいはp型のクラッド層,活性
層,絶縁層,電極層等を形成するために、フォトリソグ
ラフィ工程,スパッタリング工程等異なる工程を幾度も
繰り返す必要があり、製造歩留りが悪い。このため、上
記半導体レーザ装置の歩留りも悪くなるために、マイク
ロレンズ18を一体形成したメリットが発揮しにくいと
いう問題があった。
を製作するためには、半導体基板12に対してまずファ
イバ固定用溝16をフォトリソグラフィ技術により形成
し、つぎにスパッタリングとフォトリソグラフィ技術を
併用してLD13およびマイクロレンズ18の形成を行
い、最後に光ファイバ11の固定を行う。このうち、L
D13の作製にはn型あるいはp型のクラッド層,活性
層,絶縁層,電極層等を形成するために、フォトリソグ
ラフィ工程,スパッタリング工程等異なる工程を幾度も
繰り返す必要があり、製造歩留りが悪い。このため、上
記半導体レーザ装置の歩留りも悪くなるために、マイク
ロレンズ18を一体形成したメリットが発揮しにくいと
いう問題があった。
【0004】また、(100)シリコン基板12に光フ
ァイバ固定用V溝16を異方性エッチングで形成する場
合、V溝各辺は約54度の角度を持つことから、ファイ
バ固定用V溝先端では光ファイバ端面が正しく溝先端に
突き当てることが出来ないため、LD13と光軸ずれな
く光ファイバ11を整列・固定させることが困難であっ
た。
ァイバ固定用V溝16を異方性エッチングで形成する場
合、V溝各辺は約54度の角度を持つことから、ファイ
バ固定用V溝先端では光ファイバ端面が正しく溝先端に
突き当てることが出来ないため、LD13と光軸ずれな
く光ファイバ11を整列・固定させることが困難であっ
た。
【0005】本発明は、上述の問題に鑑み製造歩留りが
良くかつ光ファイバ端面の正確な固定を行なうようにし
た光結合装置およびその製造方法の提供を目的とする。
良くかつ光ファイバ端面の正確な固定を行なうようにし
た光結合装置およびその製造方法の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成する本
発明は、(1)光素子,レンズ及び光ファイバを同一光
軸上に配置した構成の光結合装置において、上記レンズ
が一体的に形成されたファイバ支持基板とこのファイバ
支持基板上に搭載される光素子とを有し、上記ファイバ
支持基板には上記光ファイバを固定する溝とファイバ端
面を突き当てる第1の切込みとを設けると共に、上記光
素子を位置決めする第2,第3の切込みを上記第1の切
込みに対し平行及び直角に設けたことを特徴とし、
(2)ファイバ支持基板にファイバ固定用溝とファイバ
端面を突き当てるための第1の切込みを設け、次に上記
ファイバ支持基板上で光ファイバとレンズおよび光素子
との光軸が一致するように、上記ファイバ端面突き当て
用の第1の切込みに対し平行および直角に光素子位置決
め用の第2,第3の切込みを設け、かつ上記レンズを一
体的に形成した後、上記光素子位置決め用の切込み側壁
面と光素子の活性面とが一致するように上記光素子を搭
載し、さらに上記ファイバ固定用溝にファイバ端面が前
記ファイバ端面突き当て用の切込みに突き当たるまで上
記光ファイバを押し込み、整列・固定したことを特徴と
する。
発明は、(1)光素子,レンズ及び光ファイバを同一光
軸上に配置した構成の光結合装置において、上記レンズ
が一体的に形成されたファイバ支持基板とこのファイバ
支持基板上に搭載される光素子とを有し、上記ファイバ
支持基板には上記光ファイバを固定する溝とファイバ端
面を突き当てる第1の切込みとを設けると共に、上記光
素子を位置決めする第2,第3の切込みを上記第1の切
込みに対し平行及び直角に設けたことを特徴とし、
(2)ファイバ支持基板にファイバ固定用溝とファイバ
端面を突き当てるための第1の切込みを設け、次に上記
ファイバ支持基板上で光ファイバとレンズおよび光素子
との光軸が一致するように、上記ファイバ端面突き当て
用の第1の切込みに対し平行および直角に光素子位置決
め用の第2,第3の切込みを設け、かつ上記レンズを一
体的に形成した後、上記光素子位置決め用の切込み側壁
面と光素子の活性面とが一致するように上記光素子を搭
載し、さらに上記ファイバ固定用溝にファイバ端面が前
記ファイバ端面突き当て用の切込みに突き当たるまで上
記光ファイバを押し込み、整列・固定したことを特徴と
する。
【0007】
【作用】LDおよびレンズを別工程に分けて製作するこ
とで、同一基板に全工程を行う場合に比べて製造歩留り
が著しく向上する。また、ファイバを固定するための溝
はフォトリソグラフィ技術によりレンズと同じ精度で製
作でき、さらにこの溝と直角に切込みを形成し、かつこ
の切れ込みと平行および垂直にLD搭載の位置決め用の
切れ込みを形成したことにより、カットファイバを基板
に整列・固定するだけで光軸位置合わせが容易で、高い
結合効率を得ることが可能な結合装置が実現できる。
とで、同一基板に全工程を行う場合に比べて製造歩留り
が著しく向上する。また、ファイバを固定するための溝
はフォトリソグラフィ技術によりレンズと同じ精度で製
作でき、さらにこの溝と直角に切込みを形成し、かつこ
の切れ込みと平行および垂直にLD搭載の位置決め用の
切れ込みを形成したことにより、カットファイバを基板
に整列・固定するだけで光軸位置合わせが容易で、高い
結合効率を得ることが可能な結合装置が実現できる。
【0008】
【実施例】図1,図2は本発明の一実施例構造を示すも
のであり、図1は単一ファイバ,図2はアレイファイバ
の例を示している。図1において、11はカットした光
ファイバ,12はファイバ支持基板,13はファイバ支
持基板12上に搭載されるLD,14はLDの発光部,
18はファイバ支持基板12上に一体的に形成されたレ
ンズである。
のであり、図1は単一ファイバ,図2はアレイファイバ
の例を示している。図1において、11はカットした光
ファイバ,12はファイバ支持基板,13はファイバ支
持基板12上に搭載されるLD,14はLDの発光部,
18はファイバ支持基板12上に一体的に形成されたレ
ンズである。
【0009】ここで、ファイバ支持基板12とLD13
とは別々に形成され、光軸が一致するように位置決めし
て形成されたV字型溝16及びレンズ18を有するファ
イバ支持基板12には、V字型溝16の先端と直角をな
してファイバ端面突き当て用の第1の切込み17が形成
され、更に、レンズ18のV字型溝16と反対側に第1
の切込み17と平行に第2の切込み15及びこの第2の
切込み15と直角をなす第3の切込み19が形成されて
いる。この場合、第1,第2,第3の切込み17,1
5,19は、例えば幅30μm,深さ10μmに形成さ
れ得る。
とは別々に形成され、光軸が一致するように位置決めし
て形成されたV字型溝16及びレンズ18を有するファ
イバ支持基板12には、V字型溝16の先端と直角をな
してファイバ端面突き当て用の第1の切込み17が形成
され、更に、レンズ18のV字型溝16と反対側に第1
の切込み17と平行に第2の切込み15及びこの第2の
切込み15と直角をなす第3の切込み19が形成されて
いる。この場合、第1,第2,第3の切込み17,1
5,19は、例えば幅30μm,深さ10μmに形成さ
れ得る。
【0010】上記図1に示す光結合装置を得るに当って
は、先ず(100)方位を持つ厚さ0.5mm程度のシリ
コン基板12を用意し、カットファイバ11とLD13
の発光部14との光軸が合うように幅,溝深さを設計し
たV字型溝16を異方性エッッチングで形成する。つぎ
にダイシングソーあるいは等方性エッチング等でこのV
字型溝16光ファイバの入射端側をV字型溝と直角方向
をなして第1の切込み17を形成し、光ファイバ11の
端面が基板12に精度良く突き当たるような壁にした後
に、この第1の切込み17と平行および直角にLD搭載
の位置決め用の第2,第3の切込み15および19を形
成する。
は、先ず(100)方位を持つ厚さ0.5mm程度のシリ
コン基板12を用意し、カットファイバ11とLD13
の発光部14との光軸が合うように幅,溝深さを設計し
たV字型溝16を異方性エッッチングで形成する。つぎ
にダイシングソーあるいは等方性エッチング等でこのV
字型溝16光ファイバの入射端側をV字型溝と直角方向
をなして第1の切込み17を形成し、光ファイバ11の
端面が基板12に精度良く突き当たるような壁にした後
に、この第1の切込み17と平行および直角にLD搭載
の位置決め用の第2,第3の切込み15および19を形
成する。
【0011】つぎに、基板12のV字型溝前方の所定位
置に、発光素子からの出射光を集光させるに必要な所定
厚・屈折率分布を持った膜をスパッタリングにより形成
した後、光ファイバ(V字型溝)の端面と向かい合う側
が曲率を持つように反応性イオンエッチングにより加工
してレンズ18を形成する。レンズ内の屈折率は厚み方
向に分布を持ち、光軸方向の屈折率が高く、光軸と垂直
方向の屈折率は階段状あるいはゆるやかな勾配を持って
減少するよう形成する。なお、必要に応じてレンズ18
には無反射コート処理を行う。
置に、発光素子からの出射光を集光させるに必要な所定
厚・屈折率分布を持った膜をスパッタリングにより形成
した後、光ファイバ(V字型溝)の端面と向かい合う側
が曲率を持つように反応性イオンエッチングにより加工
してレンズ18を形成する。レンズ内の屈折率は厚み方
向に分布を持ち、光軸方向の屈折率が高く、光軸と垂直
方向の屈折率は階段状あるいはゆるやかな勾配を持って
減少するよう形成する。なお、必要に応じてレンズ18
には無反射コート処理を行う。
【0012】この光結合装置を組み立てるには、まずL
D13をレンズ18が一体形成されたファイバ支持基板
12上に、従来技術により第2,第3の切込み15およ
び19を基準に位置合わせして、はんだ等により接着・
固定しておく。次に、端面がカットされた光ファイバ1
1を図示されていない治具で押圧しながらファイバ支持
基板12のV字型溝17に挿入し、端面を第1の切込み
17に密着させて接着剤で固定し、光結合装置が完成す
る。
D13をレンズ18が一体形成されたファイバ支持基板
12上に、従来技術により第2,第3の切込み15およ
び19を基準に位置合わせして、はんだ等により接着・
固定しておく。次に、端面がカットされた光ファイバ1
1を図示されていない治具で押圧しながらファイバ支持
基板12のV字型溝17に挿入し、端面を第1の切込み
17に密着させて接着剤で固定し、光結合装置が完成す
る。
【0013】なお、上述の実施例においては、光素子と
して発光素子を用いた場合について説明したが、受光素
子を用いた場合についても適用できることは言うまでも
ない。また、図中では位置合わせ用の第2,第3の切込
み17および19は各一ケ所形成されているが、LDを
囲むように井形に形成されていてもよい。
して発光素子を用いた場合について説明したが、受光素
子を用いた場合についても適用できることは言うまでも
ない。また、図中では位置合わせ用の第2,第3の切込
み17および19は各一ケ所形成されているが、LDを
囲むように井形に形成されていてもよい。
【0014】図2は本発明をアレイ化した場合の実施例
を説明する図であって、21は光ファイバアレイであ
り、図1と同様な光ファイバ11をファイバアレイ支持
基板22に整列・固定したものである。また、23はL
Dアレイ,24は発光部である。
を説明する図であって、21は光ファイバアレイであ
り、図1と同様な光ファイバ11をファイバアレイ支持
基板22に整列・固定したものである。また、23はL
Dアレイ,24は発光部である。
【0015】
【発明の効果】以上のように、LDとレンズを別々に分
けて製造することで、光結合装置の製造歩留りを著しく
向上させることが出来る。また、ファイバ支持基板には
ファイバ固定用溝のレンズ側端にファイバ端面を突き当
てるための切込みとLD搭載の位置決め用切込みを設け
てあるので、光ファイバをV字型溝に固定するだけで、
光軸位置合わせの容易な、しかも高い結合効率が得られ
る光結合装置を実現することが出来る。さらにファイバ
支持基板は、スパッタリング技術およびフォトリソグラ
フィ技術等を用いて製造するため、所定位置に高精度で
複数のファイバを整列・固定させることに適しており、
生産性の高い小型の光結合装置を提供することができ
る。
けて製造することで、光結合装置の製造歩留りを著しく
向上させることが出来る。また、ファイバ支持基板には
ファイバ固定用溝のレンズ側端にファイバ端面を突き当
てるための切込みとLD搭載の位置決め用切込みを設け
てあるので、光ファイバをV字型溝に固定するだけで、
光軸位置合わせの容易な、しかも高い結合効率が得られ
る光結合装置を実現することが出来る。さらにファイバ
支持基板は、スパッタリング技術およびフォトリソグラ
フィ技術等を用いて製造するため、所定位置に高精度で
複数のファイバを整列・固定させることに適しており、
生産性の高い小型の光結合装置を提供することができ
る。
【図1】光結合装置の一実施例の斜視図。
【図2】光結合装置をアレイ化した例の斜視図。
【図3】従来の光結合装置の一例の斜視図。
11 光ファイバ 12 ファイバ支持基板 13 LD 14 発光部 15 LD搭載位置決め用の第1の切込み 16 V字型溝 17 ファイバ端面突き当て用第1の切込み 18 レンズ 19 LD搭載位置決め用の第3の切込み 21 光ファイバアレイ 22 ファイバアレイ支持基板 23 LDアレイ 24 発光部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大口 脩 東京都千代田区内幸町一丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内
Claims (2)
- 【請求項1】 光素子,レンズ及び光ファイバを同一光
軸上に配置した構成の光結合装置において、 上記レンズが一体的に形成されたファイバ支持基板とこ
のファイバ支持基板上に搭載される光素子とを有し、 上記ファイバ支持基板には上記光ファイバを固定する溝
とファイバ端面を突き当てる第1の切込みとを設けると
共に、上記光素子を位置決めする第2,第3の切込みを
上記第1の切込みに対し平行及び直角に設けたことを特
徴とする光結合装置。 - 【請求項2】 ファイバ支持基板にファイバ固定用溝と
ファイバ端面を突き当てるための第1の切込みを設け、
次に上記ファイバ支持基板上で光ファイバとレンズ及び
光素子との光軸が一致するように、上記ファイバ端面突
き当て用の第1の切込みに対し平行および直角に光素子
位置決め用の第2,第3の切込みを設け、かつ上記レン
ズを一体的に形成した後、上記光素子位置決め用の切込
み側壁面と光素子の活性面とが一致するように上記光素
子を搭載し、さらに上記ファイバ固定用溝にファイバ端
面が前記ファイバ端面突き当て用の切込みに突き当たる
まで上記光ファイバを押し込み、整列・固定したことを
特徴とする、光結合装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33043291A JPH05164947A (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 光結合装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33043291A JPH05164947A (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 光結合装置およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05164947A true JPH05164947A (ja) | 1993-06-29 |
Family
ID=18232554
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33043291A Withdrawn JPH05164947A (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 光結合装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05164947A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1435535A2 (en) * | 2002-12-31 | 2004-07-07 | Lg Electronics Inc. | Optical fiber coupling system and manufacturing method thereof |
US8297855B2 (en) | 2007-01-26 | 2012-10-30 | Japan Aviation Electronics Industry, Limited | Optical connector |
-
1991
- 1991-12-13 JP JP33043291A patent/JPH05164947A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1435535A2 (en) * | 2002-12-31 | 2004-07-07 | Lg Electronics Inc. | Optical fiber coupling system and manufacturing method thereof |
EP1435535A3 (en) * | 2002-12-31 | 2005-02-02 | Lg Electronics Inc. | Optical fiber coupling system and manufacturing method thereof |
US7123791B2 (en) | 2002-12-31 | 2006-10-17 | Lg Electronics, Inc. | Optical fiber coupling system and manufacturing method thereof |
US8297855B2 (en) | 2007-01-26 | 2012-10-30 | Japan Aviation Electronics Industry, Limited | Optical connector |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990311 |