JPH05241044A - 光素子と光導波路との光結合系 - Google Patents
光素子と光導波路との光結合系Info
- Publication number
- JPH05241044A JPH05241044A JP4044789A JP4478992A JPH05241044A JP H05241044 A JPH05241044 A JP H05241044A JP 4044789 A JP4044789 A JP 4044789A JP 4478992 A JP4478992 A JP 4478992A JP H05241044 A JPH05241044 A JP H05241044A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- optical waveguide
- lens
- waveguide
- light receiving
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光素子として例えば受光素子を用いた場合に
は、受光面の小さな高速系の受光素子とも効率よく結合
させることができ、また光導波路と光素子との結合部が
多い場合に有効な光素子と光導波路との光結合系を提供
することにある。 【構成】 光導波路11が形成されている基板12の面に対
して光導波路端面13が斜めに角度を持ち、前記端面で光
を反射させて光導波路と光素子とを光結合させる系にお
いて、前記光導波路11の端面近傍の光導波路11の上にレ
ンズ14が形成されている光素子と光導波路との光結合系
である。
は、受光面の小さな高速系の受光素子とも効率よく結合
させることができ、また光導波路と光素子との結合部が
多い場合に有効な光素子と光導波路との光結合系を提供
することにある。 【構成】 光導波路11が形成されている基板12の面に対
して光導波路端面13が斜めに角度を持ち、前記端面で光
を反射させて光導波路と光素子とを光結合させる系にお
いて、前記光導波路11の端面近傍の光導波路11の上にレ
ンズ14が形成されている光素子と光導波路との光結合系
である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信装置等における
光素子と光導波路との光結合に係わり、特に結合効率が
高い光結合系に関するものである。
光素子と光導波路との光結合に係わり、特に結合効率が
高い光結合系に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光導波路上にマスクを形成し、光導波路
が形成されている基板面に対して斜め方向からマスクの
開口部にエキシマレーザを照射させて光導波路の一部に
斜め端面を形成し、光素子として例えば前述の基板にフ
リップチップを搭載した面受光素子を光導波路と結合さ
せる系については、例えばCLEO90, CWH5(J.M.Trewhell
a, M.M.Oprysko;"Patterning of Total Internal Refle
ction Mirrors in Optical Waveguides with an Excime
r Laser")で報告されている。この光結合系の構成例を
図４に示す。図４において、11は光導波路、12は基板、
13は基板12の面に対して斜めに角度を持つ光導波路端
面、14はレンズ、15はフリップチップが搭載された受光
素子の受光面、20は、はんだバンプである。この光結合
系では、光導波路が形成されている基板面に対して垂直
な端面を持つ通常の光導波路端面と向かい合う位置にプ
リズム等の光部品を別個に位置決め・固定する必要がな
く、導波路伝搬光を斜めの光導波路端面13で反射させて
受光素子の受光面15と容易に結合させることが可能であ
る。
が形成されている基板面に対して斜め方向からマスクの
開口部にエキシマレーザを照射させて光導波路の一部に
斜め端面を形成し、光素子として例えば前述の基板にフ
リップチップを搭載した面受光素子を光導波路と結合さ
せる系については、例えばCLEO90, CWH5(J.M.Trewhell
a, M.M.Oprysko;"Patterning of Total Internal Refle
ction Mirrors in Optical Waveguides with an Excime
r Laser")で報告されている。この光結合系の構成例を
図４に示す。図４において、11は光導波路、12は基板、
13は基板12の面に対して斜めに角度を持つ光導波路端
面、14はレンズ、15はフリップチップが搭載された受光
素子の受光面、20は、はんだバンプである。この光結合
系では、光導波路が形成されている基板面に対して垂直
な端面を持つ通常の光導波路端面と向かい合う位置にプ
リズム等の光部品を別個に位置決め・固定する必要がな
く、導波路伝搬光を斜めの光導波路端面13で反射させて
受光素子の受光面15と容易に結合させることが可能であ
る。
【０００３】しかしながら、前述の光結合系では光導波
路から受光素子に光を出射する際に出射光が広がるの
で、高速系の受光素子のように受光面が小さい場合は結
合効率が悪くなるという欠点がある。
路から受光素子に光を出射する際に出射光が広がるの
で、高速系の受光素子のように受光面が小さい場合は結
合効率が悪くなるという欠点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、光素子とし
て例えば受光素子を用いた場合には、受光面の小さな高
速系の受光素子とも効率よく結合させることができ、ま
た光導波路と光素子との結合部が多い場合に有効な光素
子と光導波路との光結合系を提供することにある。
て例えば受光素子を用いた場合には、受光面の小さな高
速系の受光素子とも効率よく結合させることができ、ま
た光導波路と光素子との結合部が多い場合に有効な光素
子と光導波路との光結合系を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の光
素子と光導波路との光結合系では、前述の斜め端面を形
成した光導波路とフリップチップを搭載した面受光素子
との間に別個に微小レンズを配置させて、光導波路から
の出射光を集光させる。また請求項２に係る発明の光素
子と光導波路との光結合系では、基板に対して斜めに角
度を持つ光導波路の端面近傍の光導波路上に直接、接着
液を硬化させることにより形成したレンズを備える。ま
た請求項３に係る発明の光素子と光導波路との光結合系
では、レンズの形成方法として、光導波路上に液状の光
学材料を滴下し、滴下液の表面張力により、レンズ形状
とした後に硬化させてレンズを形成させる。
素子と光導波路との光結合系では、前述の斜め端面を形
成した光導波路とフリップチップを搭載した面受光素子
との間に別個に微小レンズを配置させて、光導波路から
の出射光を集光させる。また請求項２に係る発明の光素
子と光導波路との光結合系では、基板に対して斜めに角
度を持つ光導波路の端面近傍の光導波路上に直接、接着
液を硬化させることにより形成したレンズを備える。ま
た請求項３に係る発明の光素子と光導波路との光結合系
では、レンズの形成方法として、光導波路上に液状の光
学材料を滴下し、滴下液の表面張力により、レンズ形状
とした後に硬化させてレンズを形成させる。
【０００６】
【作用】前述のレンズを光導波路上に形成させることに
より、光素子として例えば受光素子を用いた場合には、
前記光導波路の斜め端面で反射した光が受光素子に出射
する際に広がる欠点をなくした。しかも、レンズ材料で
ある光学材料の滴下方法として微細管を用いた場合、微
細管を光導波路に対して位置決めした後、前記微細管に
より光学材料を光導波路上に滴下させ、滴下液の表面張
力によりレンズ形状とした後に硬化させてレンズを形成
するので、別個に微小レンズ固定用接着剤を光導波路上
に位置決め・滴下し、さらに微小レンズを位置決め・固
定する必要がなく、工程が簡略化できるメリットがあ
る。また、微小レンズ固定用接着剤が光素子と対向する
微小レンズ面に廻り込むことによる、光素子との結合効
率低下を防ぐことができる。
より、光素子として例えば受光素子を用いた場合には、
前記光導波路の斜め端面で反射した光が受光素子に出射
する際に広がる欠点をなくした。しかも、レンズ材料で
ある光学材料の滴下方法として微細管を用いた場合、微
細管を光導波路に対して位置決めした後、前記微細管に
より光学材料を光導波路上に滴下させ、滴下液の表面張
力によりレンズ形状とした後に硬化させてレンズを形成
するので、別個に微小レンズ固定用接着剤を光導波路上
に位置決め・滴下し、さらに微小レンズを位置決め・固
定する必要がなく、工程が簡略化できるメリットがあ
る。また、微小レンズ固定用接着剤が光素子と対向する
微小レンズ面に廻り込むことによる、光素子との結合効
率低下を防ぐことができる。
【０００７】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。実施例１ 本発明の光学素子と光導波路との光結合系の一実施例の
構成を図１に示す。図１において、11は光導波路、12は
基板、13は基板12の面に対して斜めに角度を持つ光導波
路端面、15はフリップチップを搭載した面受光素子の受
光面、18は球レンズ、19は球レンズ18を固定させるため
の接着剤である。この構成では、まず接着剤19を位置合
わせして光導波路11の上に滴下した後、球レンズ18を高
精度に位置合わせして接着剤19で固定する。
細に説明する。実施例１ 本発明の光学素子と光導波路との光結合系の一実施例の
構成を図１に示す。図１において、11は光導波路、12は
基板、13は基板12の面に対して斜めに角度を持つ光導波
路端面、15はフリップチップを搭載した面受光素子の受
光面、18は球レンズ、19は球レンズ18を固定させるため
の接着剤である。この構成では、まず接着剤19を位置合
わせして光導波路11の上に滴下した後、球レンズ18を高
精度に位置合わせして接着剤19で固定する。
【０００８】実施例２ 図２は光素子として受光素子を用いた場合の、本発明の
光素子と光導波路との光結合系の他の実施例の構成図で
あって、11は光導波路、12は基板、13は基板12の面に対
して斜めに角度を持つ光導波路端面、14は光導波路上に
積層一体化されたレンズ、15はフリップチップが搭載さ
れた面受光素子の受光面、20は、はんだバンプを示す。
この実施例では、光導波路上に直接、接着液を硬化させ
てレンズを形成する。導波路伝搬光は光導波路端面13で
上方に反射された後、光導波路上に形成されたレンズ14
で集光されて、受光素子の受光面15に結合される。
光素子と光導波路との光結合系の他の実施例の構成図で
あって、11は光導波路、12は基板、13は基板12の面に対
して斜めに角度を持つ光導波路端面、14は光導波路上に
積層一体化されたレンズ、15はフリップチップが搭載さ
れた面受光素子の受光面、20は、はんだバンプを示す。
この実施例では、光導波路上に直接、接着液を硬化させ
てレンズを形成する。導波路伝搬光は光導波路端面13で
上方に反射された後、光導波路上に形成されたレンズ14
で集光されて、受光素子の受光面15に結合される。
【０００９】図３は図２に示すレンズ14を形成するた
め、レンズ材料である光学材料を微細管を用いて滴下さ
せる場合の例を示した図であって、16は微細管、17は紫
外線照射用光源、21は微細管16から滴下された紫外線硬
化型で屈折率が光導波路11と等しい接着液である。ま
ず、基板12として例えば熱酸化されたSi基板を用い、こ
の基板上に光学有機材料（例えばポリイミド）を塗布・
エッチングして光導波路11を形成する。次に、エキシマ
レーザの出射方向に対してSi基板12を40〜50度傾けて前
記レーザを照射することにより、45度の斜め端面13を形
成する。
め、レンズ材料である光学材料を微細管を用いて滴下さ
せる場合の例を示した図であって、16は微細管、17は紫
外線照射用光源、21は微細管16から滴下された紫外線硬
化型で屈折率が光導波路11と等しい接着液である。ま
ず、基板12として例えば熱酸化されたSi基板を用い、こ
の基板上に光学有機材料（例えばポリイミド）を塗布・
エッチングして光導波路11を形成する。次に、エキシマ
レーザの出射方向に対してSi基板12を40〜50度傾けて前
記レーザを照射することにより、45度の斜め端面13を形
成する。
【００１０】次に、この斜め端面13が基板12の上に投影
してできる矩形の中心（光導波路11の幅・厚みから幾何
学的に計算可能) に微細管16の中心を位置合わせする。
微細管16の中には屈折率が光導波路11と同じ紫外線硬化
型の接着液21を入れておく。スポイトの要領で前記接着
液を光導波路11の上に滴下する。滴下した接着液は表面
張力によりレンズ形状を形成する。レンズの曲率半径
は、前記接着液の粘度・滴下量と微細管16の内径を調節
することにより制御できる。なお、接着液21の滴下方法
としては、微細管16の先端に前記接着液を付着させた後
に光導波路11の上に付着させてもよい。
してできる矩形の中心（光導波路11の幅・厚みから幾何
学的に計算可能) に微細管16の中心を位置合わせする。
微細管16の中には屈折率が光導波路11と同じ紫外線硬化
型の接着液21を入れておく。スポイトの要領で前記接着
液を光導波路11の上に滴下する。滴下した接着液は表面
張力によりレンズ形状を形成する。レンズの曲率半径
は、前記接着液の粘度・滴下量と微細管16の内径を調節
することにより制御できる。なお、接着液21の滴下方法
としては、微細管16の先端に前記接着液を付着させた後
に光導波路11の上に付着させてもよい。
【００１１】最後に、紫外線照射用光源17から紫外線を
前述のレンズ形状となった滴下液に照射することによ
り、レンズ14が光導波路上に形成できる。なお、このレ
ンズの形成方法として、紫外線硬化型の接着液21の代わ
りに熱硬化型の接着剤を適用し、前述と同様に微細管16
から滴下させた後、熱処理することにより、硬化させて
レンズを形成してもよいことは言うまでもない。この実
施例２は、実施例１に比べて、微小レンズの位置合わ
せ、固定作業がないだけ工程を簡略化でき、光導波路と
受光素子との結合部が多い場合に有利である。また接着
剤が球レンズの受光面側に廻り込み、球レンズと受光面
との結合効率を低下させるおそれもない。
前述のレンズ形状となった滴下液に照射することによ
り、レンズ14が光導波路上に形成できる。なお、このレ
ンズの形成方法として、紫外線硬化型の接着液21の代わ
りに熱硬化型の接着剤を適用し、前述と同様に微細管16
から滴下させた後、熱処理することにより、硬化させて
レンズを形成してもよいことは言うまでもない。この実
施例２は、実施例１に比べて、微小レンズの位置合わ
せ、固定作業がないだけ工程を簡略化でき、光導波路と
受光素子との結合部が多い場合に有利である。また接着
剤が球レンズの受光面側に廻り込み、球レンズと受光面
との結合効率を低下させるおそれもない。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光素子と
光導波路との光結合系は、レンズを光導波路上に形成さ
せる構成とすることにより、光素子として例えば受光素
子を用いた場合には、光導波路端面で反射した光を集光
させて受光素子と結合させることができるので、受光面
の小さな高速系の受光素子とも効率よく結合させること
ができる。また、前述の作用の項で説明したように、別
個に微小レンズ部品用接着剤を光導波路上に位置決め・
滴下し、さらに微小レンズを位置決め・固定する必要が
なく、工程が簡略化できるので、特に光導波路と光素子
との結合部が多い場合に有効である。
光導波路との光結合系は、レンズを光導波路上に形成さ
せる構成とすることにより、光素子として例えば受光素
子を用いた場合には、光導波路端面で反射した光を集光
させて受光素子と結合させることができるので、受光面
の小さな高速系の受光素子とも効率よく結合させること
ができる。また、前述の作用の項で説明したように、別
個に微小レンズ部品用接着剤を光導波路上に位置決め・
滴下し、さらに微小レンズを位置決め・固定する必要が
なく、工程が簡略化できるので、特に光導波路と光素子
との結合部が多い場合に有効である。
【図１】本発明の光学素子と光導波路との光結合系の一
実施例の構成図である。
実施例の構成図である。
【図２】本発明の光学素子と光導波路との光結合系の他
の実施例の構成図である。
の実施例の構成図である。
【図３】図２に示すレンズを光導波路上に形成させる一
例の説明図である。
例の説明図である。
【図４】従来の斜め端面を形成した光導波路と受光素子
との結合系の構成例を示す図である。
との結合系の構成例を示す図である。
11 光導波路 12 基板 13 基板面に対して斜めに角度を持つ光導波路端面 14 レンズ 15 フリップチップが搭載された受光素子の受光面 16 微細管 17 紫外線照射用光源 18 球レンズ 19 球レンズを固定している接着剤 20 はんだバンプ 21 レンズ形成用の紫外線硬化型接着液
Claims (3)
- 【請求項１】 光導波路が形成されている基板面に対し
て光導波路端面が斜めに角度を持ち、前記端面で光を反
射させて光導波路と光素子とを光結合させる系におい
て、前記光導波路の端面近傍の光導波路上にレンズが形
成されていることを特徴とする光素子と光導波路との光
結合系。 - 【請求項２】 前記レンズが光導波路上に直接、接着液
を硬化して形成されていることを特徴とする請求項１記
載の光素子を光導波路との光結合系。 - 【請求項３】 前記レンズが光導波路上に、液状の光学
材料を滴下し、硬化させて形成されていることを特徴と
する請求項１記載の光素子と光導波路との光結合系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4044789A JPH05241044A (ja) | 1992-03-02 | 1992-03-02 | 光素子と光導波路との光結合系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4044789A JPH05241044A (ja) | 1992-03-02 | 1992-03-02 | 光素子と光導波路との光結合系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05241044A true JPH05241044A (ja) | 1993-09-21 |
Family
ID=12701179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4044789A Pending JPH05241044A (ja) | 1992-03-02 | 1992-03-02 | 光素子と光導波路との光結合系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05241044A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6810160B2 (en) | 2001-02-28 | 2004-10-26 | Fujitsu Limited | Optical wiring substrate, method of manufacturing optical wiring substrate and multilayer optical wiring |
| JP2006162850A (ja) * | 2004-12-06 | 2006-06-22 | Sony Corp | 光導波装置及びその製造方法、並びに光情報処理装置及び電子機器 |
| JP2006259730A (ja) * | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Fujitsu Ltd | 光学素子を結合するための装置及び方法 |
| JP2010026505A (ja) * | 2001-11-15 | 2010-02-04 | Picometrix Inc | 集光光ファイバ |
| JP2012034314A (ja) * | 2010-08-03 | 2012-02-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 多チャネル光受信器 |
| US9323004B2 (en) | 2013-06-28 | 2016-04-26 | International Business Machines Corporation | Optical device |
-
1992
- 1992-03-02 JP JP4044789A patent/JPH05241044A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6810160B2 (en) | 2001-02-28 | 2004-10-26 | Fujitsu Limited | Optical wiring substrate, method of manufacturing optical wiring substrate and multilayer optical wiring |
| JP2010026505A (ja) * | 2001-11-15 | 2010-02-04 | Picometrix Inc | 集光光ファイバ |
| JP2006162850A (ja) * | 2004-12-06 | 2006-06-22 | Sony Corp | 光導波装置及びその製造方法、並びに光情報処理装置及び電子機器 |
| JP2006259730A (ja) * | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Fujitsu Ltd | 光学素子を結合するための装置及び方法 |
| JP2012034314A (ja) * | 2010-08-03 | 2012-02-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 多チャネル光受信器 |
| US9323004B2 (en) | 2013-06-28 | 2016-04-26 | International Business Machines Corporation | Optical device |
| US9372312B2 (en) | 2013-06-28 | 2016-06-21 | International Business Machines Corporation | Optical device |
| US9753227B2 (en) | 2013-06-28 | 2017-09-05 | International Business Machines Corporation | Optical device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100198460B1 (ko) | 브이홈에 정렬된 렌즈를 가진 광모듈 및 그 제작방법 | |
| JP3302458B2 (ja) | 集積化光装置及び製造方法 | |
| US6892009B2 (en) | Apparatus and method for transmitting and detecting light | |
| US20120020621A1 (en) | Laterally Coupled Optical Fiber Component and Processing Method Thereof | |
| JPH06275870A (ja) | 光結合部材の製造方法および光結合用部材 | |
| US6791675B2 (en) | Optical waveguide path, manufacturing method and coupling method of the same, and optical waveguide path coupling structure | |
| US20040120672A1 (en) | Waveguides with integrated lenses and reflective surfaces | |
| JP2926664B2 (ja) | 光モジュール | |
| US7218804B2 (en) | Method and device for establishing an optical connection between an optoelectronic component and an optical waveguide | |
| US6381386B1 (en) | V-shaped optical coupling structure | |
| JP2000019357A (ja) | 光アレイモジュール及び反射鏡アレイ | |
| JPH05241044A (ja) | 光素子と光導波路との光結合系 | |
| JP2006259730A (ja) | 光学素子を結合するための装置及び方法 | |
| JP2007187871A (ja) | ポリマ光導波路及びその製造方法 | |
| JP3795869B2 (ja) | 光モジュール | |
| JP2004233687A (ja) | 光導波路基板および光モジュール | |
| JPH10325917A (ja) | 光受信装置とその製造方法 | |
| JP4115894B2 (ja) | 複合光学装置 | |
| JP4113577B2 (ja) | 複合光学素子および複合光学部品 | |
| JP2007041122A (ja) | ポリマ光導波路の製造方法及びポリマ光導波路、並びにそれを用いた光モジュール | |
| JP3317104B2 (ja) | 光束分解プリズム | |
| JP2008275770A (ja) | 光路変換体、光路変換構造、複合光伝送基板および光モジュール | |
| JP2004334003A (ja) | 光結合素子の製造法及び光記録装置 | |
| JP2005164801A (ja) | 光導波路フィルムおよびその作製方法 | |
| JP4032245B2 (ja) | 光通信システムおよび電子機器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |