JPH0567203B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0567203B2 JPH0567203B2 JP61242034A JP24203486A JPH0567203B2 JP H0567203 B2 JPH0567203 B2 JP H0567203B2 JP 61242034 A JP61242034 A JP 61242034A JP 24203486 A JP24203486 A JP 24203486A JP H0567203 B2 JPH0567203 B2 JP H0567203B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- optical waveguide
- groove
- silicon
- waveguide
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 77
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 17
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 16
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 20
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- 238000003491 array Methods 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000012792 core layer Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/30—Optical coupling means for use between fibre and thin-film device
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/245—Removing protective coverings of light guides before coupling
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、発・受光素子、その他光デバイスと
光導波路、光フアイバとの接続に用いる光接続回
路、特に、シリコン基板上の光導波路の光接続回
路に関するものである。
光導波路、光フアイバとの接続に用いる光接続回
路、特に、シリコン基板上の光導波路の光接続回
路に関するものである。
光通信の発展に伴い基板上に半導体レーザーや
光スイツチ等の光機能素子をハイブリツドに集積
し、これらの素子間を光導波路で結ぶ光回路が開
発されている。そしてこれらの光導波路アレイと
光機能素子アレイ、あるいは光導波路アレイと光
フアイバアレイの光接続回路に特に高精度で生産
性のよい光接続回路が求められている。
光スイツチ等の光機能素子をハイブリツドに集積
し、これらの素子間を光導波路で結ぶ光回路が開
発されている。そしてこれらの光導波路アレイと
光機能素子アレイ、あるいは光導波路アレイと光
フアイバアレイの光接続回路に特に高精度で生産
性のよい光接続回路が求められている。
この光接続回路としては多数のものが提案され
ているが、その一つとして第５図に示すものがあ
る。第５図ａは光導波路と光フアイバとを接続し
た光接続回路の正面図、第５図ｂはその側面図で
あるが、この従来の光接続回路によれば、シリコ
ン（100）基板１上に光導波路コア９及び光導波
路バツフア層１０よりなる光導波路２を形成し、
この光導波路２と中心軸を同じくする所望の大き
さのＶ溝３をシリコン（100）基板１に形成し、
このＶ溝３に光フアイバ４を挿入することにより
光導波路２と光フアイバ４、光フアイバコア８の
位置合わせを行つている。
ているが、その一つとして第５図に示すものがあ
る。第５図ａは光導波路と光フアイバとを接続し
た光接続回路の正面図、第５図ｂはその側面図で
あるが、この従来の光接続回路によれば、シリコ
ン（100）基板１上に光導波路コア９及び光導波
路バツフア層１０よりなる光導波路２を形成し、
この光導波路２と中心軸を同じくする所望の大き
さのＶ溝３をシリコン（100）基板１に形成し、
このＶ溝３に光フアイバ４を挿入することにより
光導波路２と光フアイバ４、光フアイバコア８の
位置合わせを行つている。
第５図の構造ではＶ溝３の終端部に（１１１）
結晶面５が露出する。この（１１１）面５はシリ
コン（100）基板１の表面に対し、θ＝54.7゜の傾
きを持つている。このため光導波路２の端面と光
フアイバ４の端面との間に隙間があき、両端面が
密着した場合に比べ光の結合損失が増加するとい
う欠点がある。
結晶面５が露出する。この（１１１）面５はシリ
コン（100）基板１の表面に対し、θ＝54.7゜の傾
きを持つている。このため光導波路２の端面と光
フアイバ４の端面との間に隙間があき、両端面が
密着した場合に比べ光の結合損失が増加するとい
う欠点がある。
本発明の目的は、このような欠点を除去した光
接続回路を提供することにある。
接続回路を提供することにある。
本発明の光接続回路は、シリコン基板上に形成
された光導波路及び前記光導波路と基板面内の中
心軸を同じくする光素子位置合わせ用溝からな
り、前記光素子位置合わせ用溝の少なくとも一端
が前記光導波路の下部に形成されていることを特
徴としている。
された光導波路及び前記光導波路と基板面内の中
心軸を同じくする光素子位置合わせ用溝からな
り、前記光素子位置合わせ用溝の少なくとも一端
が前記光導波路の下部に形成されていることを特
徴としている。
光フアイバ位置合わせ用のＶ溝の後端部を光導
波路の下部まで形成することにより、光導波路の
端面と光フアイバの端面とを密着させることが可
能となり、光の結合損失を減少させることができ
る。
波路の下部まで形成することにより、光導波路の
端面と光フアイバの端面とを密着させることが可
能となり、光の結合損失を減少させることができ
る。
〔実施例〕
以下図面により本発明の実施例を詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例の構造を示す斜視図
である。第２図ａは第１図の光接続回路の光導波
路に光フアイバを接続した状態での正面図、第２
図ｂは側面図である。
である。第２図ａは第１図の光接続回路の光導波
路に光フアイバを接続した状態での正面図、第２
図ｂは側面図である。
この光接続回路は、光導波路コア９及び光導波
路バツフア層１０よりなる光導波路２が形成され
ているシリコン（100）基板１上に位置合わせ用
Ｖ溝３が、光導波路２の下部まで形成されてい
る。このＶ溝の側面には（111）結晶面６と（１
１ １）結晶面７が露出し、終端部には（１１１）
結晶面５が露出している。
路バツフア層１０よりなる光導波路２が形成され
ているシリコン（100）基板１上に位置合わせ用
Ｖ溝３が、光導波路２の下部まで形成されてい
る。このＶ溝の側面には（111）結晶面６と（１
１ １）結晶面７が露出し、終端部には（１１１）
結晶面５が露出している。
シリコン（100）面と＜111＞面の角度は常に一
定でθ＝54.7゜である。このようなＶ溝３に第２
図に示すように光フアイバ４が挿入される。この
場合、第２図ｂに示すようにＶ溝３が光導波路２
の下部まで形成されているため、光フアイバ４を
Ｖ溝３の終端部である（１１１）面５に妨げられ
ることなく、光導波路２の端面と密着させること
が可能である。
定でθ＝54.7゜である。このようなＶ溝３に第２
図に示すように光フアイバ４が挿入される。この
場合、第２図ｂに示すようにＶ溝３が光導波路２
の下部まで形成されているため、光フアイバ４を
Ｖ溝３の終端部である（１１１）面５に妨げられ
ることなく、光導波路２の端面と密着させること
が可能である。
また第２図ａに示すように、シリコン（100）
基板１表面からＶ溝３に挿入された光フアイバ４
のコア８の中心までの高さｘにより、Ｖ溝３の開
口幅ｗは決まる。したがつて、光導波路２とＶ溝
３の水平方向の中心軸を一致させ、Ｖ溝３の開口
幅ｗを制御することにより、光フアイバコア８と
光導波路コア９を精度よく一致させることができ
る。
基板１表面からＶ溝３に挿入された光フアイバ４
のコア８の中心までの高さｘにより、Ｖ溝３の開
口幅ｗは決まる。したがつて、光導波路２とＶ溝
３の水平方向の中心軸を一致させ、Ｖ溝３の開口
幅ｗを制御することにより、光フアイバコア８と
光導波路コア９を精度よく一致させることができ
る。
例えば、ｘ＝10μｍ、フアイバ外径125μｍとす
ると、光導波路２の下部のＶ溝長さＬ≧37.2μｍ
となり、Ｖ溝開口幅ｗ＝139.0μｍとなる。
ると、光導波路２の下部のＶ溝長さＬ≧37.2μｍ
となり、Ｖ溝開口幅ｗ＝139.0μｍとなる。
次に、本実施例の製造方法の一例を第３図によ
つて説明する。
つて説明する。
シリコン（100）基板上にバツフア層、コア層
を成膜し、反応性イオンエツチング等の方法によ
り、光導波路バツフア層１０及び光導波路コア９
よりなる光導波路２を形成すると同時に、位置合
わせ用Ｖ溝を形成する部分のシリコン（100）面
を露出させる。この基板を常温のKOHエツチン
グ液１１の入つた容器１２の中に浸す。Arレー
ザー１３を出射したレーザービーム１４は、反射
鏡１５、集束用レンズ１６を通り、最小3μｍの
スポツト径で基板に照射される。反射鏡１５を取
り外し、観察光学系１７を用いて焦点位置を変え
ることによりスポツト径を調節し、またビームを
所望の開始位置にセツトすることができる。容器
１２は精密移動台１８の上に固定されており、こ
の精密移動台１８の移動量とArレーザー１３の
出力を制御することにより所望の形状及びパター
ンの位置合わせ用Ｖ溝３を形成することができ
る。この場合、レーザービームは光導波路２を透
過してシリコン基板１のみを加熱するため、光導
波路が直接エツチングされることはない。加熱さ
れたエツチング液の対流による影響も、照射面積
が微小であるため発熱量が少なく、光導波路コア
９には及ばない。
を成膜し、反応性イオンエツチング等の方法によ
り、光導波路バツフア層１０及び光導波路コア９
よりなる光導波路２を形成すると同時に、位置合
わせ用Ｖ溝を形成する部分のシリコン（100）面
を露出させる。この基板を常温のKOHエツチン
グ液１１の入つた容器１２の中に浸す。Arレー
ザー１３を出射したレーザービーム１４は、反射
鏡１５、集束用レンズ１６を通り、最小3μｍの
スポツト径で基板に照射される。反射鏡１５を取
り外し、観察光学系１７を用いて焦点位置を変え
ることによりスポツト径を調節し、またビームを
所望の開始位置にセツトすることができる。容器
１２は精密移動台１８の上に固定されており、こ
の精密移動台１８の移動量とArレーザー１３の
出力を制御することにより所望の形状及びパター
ンの位置合わせ用Ｖ溝３を形成することができ
る。この場合、レーザービームは光導波路２を透
過してシリコン基板１のみを加熱するため、光導
波路が直接エツチングされることはない。加熱さ
れたエツチング液の対流による影響も、照射面積
が微小であるため発熱量が少なく、光導波路コア
９には及ばない。
以上の製造方法によれば、Arレーザー１３の
出力を1W、移動速度を25〜100μｍ／sec、スポツ
ト径を３〜10μｍとすることにより、１％程度の
精度でＶ溝３の開口幅ｗを制御できることがわか
つた。また光導波路２の形成時に、Ｖ溝３を形成
する部分のみ所望の開口幅ｗでシリコン面を露出
させ、残りの膜をマスクとして使用することによ
り、光導波路２とＶ溝３の水平方向の中心軸合わ
せ、及び開口幅ｗの制御をより容易にすることが
可能である。
出力を1W、移動速度を25〜100μｍ／sec、スポツ
ト径を３〜10μｍとすることにより、１％程度の
精度でＶ溝３の開口幅ｗを制御できることがわか
つた。また光導波路２の形成時に、Ｖ溝３を形成
する部分のみ所望の開口幅ｗでシリコン面を露出
させ、残りの膜をマスクとして使用することによ
り、光導波路２とＶ溝３の水平方向の中心軸合わ
せ、及び開口幅ｗの制御をより容易にすることが
可能である。
第４図に、本実施例の光接続回路における光導
波路と光フアイバの結合損失を示す。従来は光導
波路と光フアイバの間隔が37.2μｍ以上であつた
が、この間隔を０にすることにより1.35dBの損
失改善が得られた。
波路と光フアイバの結合損失を示す。従来は光導
波路と光フアイバの間隔が37.2μｍ以上であつた
が、この間隔を０にすることにより1.35dBの損
失改善が得られた。
以上の実施例においては、光導波路と光フアイ
バの光接続について説明したが、本発明の光接続
回路は、光導波路と導波形半導体デバイスたとえ
ば半導体レーザーとの光接続においても、端面を
密着させることができ、光の結合損失減少に有効
である。
バの光接続について説明したが、本発明の光接続
回路は、光導波路と導波形半導体デバイスたとえ
ば半導体レーザーとの光接続においても、端面を
密着させることができ、光の結合損失減少に有効
である。
以上説明したように本発明の光接続回路によれ
ば、光導波路と光フアイバや導波形半導体デバイ
スとの端面を密着させ、さらに精密、かつ簡易に
位置合わせを行うことが可能となる。
ば、光導波路と光フアイバや導波形半導体デバイ
スとの端面を密着させ、さらに精密、かつ簡易に
位置合わせを行うことが可能となる。
第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２
図ａは第１図に示す実施例の正面図、第２図ｂは
側面図、第３図は本発明の位置合わせ用溝形成方
法の説明図、第４図は本発明と従来例の光結合損
失を示す図、第５図ａは従来例を示す正面図、第
５図ｂは側面図である。 １……シリコン（100）基板、２……光導波路、
３……位置合わせ用Ｖ溝、４……光フアイバ、５
……シリコン（１１１）面、６……シリコン
（111）面、７……シリコン（１１ １）面、８…
…光フアイバコア、９……光導波路コア、１０…
…光導波路バツフア層、１１……KOHエツチン
グ液、１２……エツチング液容器、１３……Ar
レーザー、１４……レーザービーム、１５……反
射鏡、１６……集束用レンズ、１７……観察光学
系、１８……精密移動台。
図ａは第１図に示す実施例の正面図、第２図ｂは
側面図、第３図は本発明の位置合わせ用溝形成方
法の説明図、第４図は本発明と従来例の光結合損
失を示す図、第５図ａは従来例を示す正面図、第
５図ｂは側面図である。 １……シリコン（100）基板、２……光導波路、
３……位置合わせ用Ｖ溝、４……光フアイバ、５
……シリコン（１１１）面、６……シリコン
（111）面、７……シリコン（１１ １）面、８…
…光フアイバコア、９……光導波路コア、１０…
…光導波路バツフア層、１１……KOHエツチン
グ液、１２……エツチング液容器、１３……Ar
レーザー、１４……レーザービーム、１５……反
射鏡、１６……集束用レンズ、１７……観察光学
系、１８……精密移動台。
Claims (1)
- １ シリコン基板上に形成された光導波路及び前
記光導波路と基板面内の中心軸を同じくする光素
子位置合わせ用溝からなり、前記光素子位置合わ
せ用溝の少なくとも一端が前記光導波路の下部に
形成されていることを特徴とする光接続回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24203486A JPS6396609A (ja) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | 光接続回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24203486A JPS6396609A (ja) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | 光接続回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6396609A JPS6396609A (ja) | 1988-04-27 |
| JPH0567203B2 true JPH0567203B2 (ja) | 1993-09-24 |
Family
ID=17083287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24203486A Granted JPS6396609A (ja) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | 光接続回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6396609A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0331332A3 (en) * | 1988-03-03 | 1991-01-16 | AT&T Corp. | Device including a component in alignment with a substrate-supported waveguide |
| JPH02251916A (ja) * | 1989-03-27 | 1990-10-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 石英系光導波回路と光ファイバの接続方法 |
| US5046809A (en) * | 1989-09-29 | 1991-09-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Coupling arrangement for optically coupling a fiber to a planar optical waveguide integrated on a substrate |
| CH685174A5 (fr) * | 1991-06-26 | 1995-04-13 | Suisse Electronique Microtech | Procédé pour coupler une fibre optique à un composant optoélectronique et dispositifs de raccordement obtenus. |
| AU668648B2 (en) * | 1993-05-26 | 1996-05-09 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical waveguide module and method of manufacturing the same |
| DE19500598A1 (de) * | 1995-01-11 | 1996-07-18 | Bosch Gmbh Robert | Anordnung zum Ankoppeln einer Lichtleitfaser an einen Lichtwellenleiter und Verfahren zur Herstellung einer Koppelstelle |
| US6309803B1 (en) * | 1999-07-01 | 2001-10-30 | Lumenon, Innovative Lightwave Technology, Inc. | On-substrate cleaving of sol-gel waveguide |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59197184A (ja) * | 1983-04-25 | 1984-11-08 | Nec Corp | 半導体レ−ザ |
| JPS61117513A (ja) * | 1984-11-13 | 1986-06-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | フアイバ．ガイド付光回路およびその製造方法 |
-
1986
- 1986-10-14 JP JP24203486A patent/JPS6396609A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59197184A (ja) * | 1983-04-25 | 1984-11-08 | Nec Corp | 半導体レ−ザ |
| JPS61117513A (ja) * | 1984-11-13 | 1986-06-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | フアイバ．ガイド付光回路およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6396609A (ja) | 1988-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0540236B1 (en) | Optical connective device | |
| US4456330A (en) | Optical coupling system and method for manufacturing same | |
| JPH08204288A (ja) | 光半導体装置 | |
| JP2003517630A (ja) | Ｓｉ基板上の能動光学素子および受動光学素子のハイブリッド集積 | |
| KR19990071946A (ko) | 마이크로시스템 모듈 | |
| JP2892238B2 (ja) | 光素子製造方法および装置 | |
| JPH05333232A (ja) | 無調整光コネクタ | |
| JPH1123914A (ja) | 光素子と光ファイバとの固定構造 | |
| JPH0567203B2 (ja) | ||
| Kurata et al. | A surface mount type single-mode laser module using passive alignment | |
| JPH11326707A (ja) | レーザー光結合装置とレーザー光結合の調整方法 | |
| US5280550A (en) | Method of coupling an optical fiber to an optoelectronic component and connector devices obtained thereby | |
| JP2001021771A (ja) | 半導体光伝送モジュール | |
| EP1353205B1 (en) | Fiber assembly alignment using fiducials | |
| JPH11160569A (ja) | 光結合回路 | |
| JPH0567202B2 (ja) | ||
| JPH01261604A (ja) | 光結合装置 | |
| TW200304557A (en) | Ceramic waferboard | |
| WO1999001790A1 (en) | Improved micro-photonics module integrated on a single substrate | |
| JP3100698B2 (ja) | 導波路型光デバイスの製造方法 | |
| JP3468774B2 (ja) | 光結合装置 | |
| JPH04223412A (ja) | レセプタクル形半導体レ−ザモジュ−ル | |
| JPS6296912A (ja) | 光学レンズの固定構造 | |
| JPS6235304A (ja) | レンズ付き光導波路回路及びその製造方法 | |
| JPS635310A (ja) | 光接続回路の製造方法 |