JPH063540A - 光導波路基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板表面に実装される光学部品の小型化及び
標準化を可能とし、さらにその実装を容易にする。 【構成】 光導波路１２とそれを切断する溝１３との境
界面を反射面１４として光導波路１２と基板表面１１ａ
に実装される光学部品との間で光の入出射を可能とし、
基板表面１１ａの反射面１４に対する光の入出射部分に
光学レンズ２１を形成する。光学レンズ２１により、例
えば光導波路１２を伝搬して反射面１４で反射され、拡
がった反射光１６は光学部品が必要とする平行光２２に
変換される。従って、従来光学部品内に配設されていた
光学レンズは不要となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は光導波路が形成された
基板の表面に光学部品を実装する、いわゆる光表面実装
技術において、その光学部品との間で光の入出射が可能
とされる光導波路基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の光導波路基板１１を図３
に示す。光導波路１２が形成されている基板１１に、そ
の表面１１ａに対してある一定の角度を持ち、光導波路
１２を切断する溝１３が形成される。この溝１３と光導
波路１２との二つの境界面のうち、基板表面１１ａと鋭
角をなす境界面が反射面１４とされ、この反射面１４が
光を反射することによって光導波路１２と基板表面１１
ａに実装される光学部品（図示せず）との間で光の入出
射が可能とされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な構成とされている従来の光導波路基板１１では、図３
（Ｂ）に示すように、例えば光導波路１２を矢印１５方
向に伝搬してきた光が反射面１４で反射される場合、そ
の反射光１６は拡がりながら基板１１を伝搬し、基板表
面１１ａから出射される。典型的な例として光導波路１
２がシングルモード光導波路とされている場合にはこの
反射光１６の拡がり角θは１０度程度となる。

【０００４】このように拡がった反射光１６を効率よく
光学部品に入射させるためには、光学レンズにより反射
光１６を集光したり、あるいは平行光に変換する必要が
あり、このような光学レンズは従来においては光学部品
内に配設されていた。従って、そのような光学レンズが
収容される光学部品は大きなものとなり、即ち、光学部
品の高密度実装や光導波路基板の小型化が阻害され、さ
らに拡がった反射光を適切に集光あるいは平行光に変換
するためには光学レンズの高い位置精度が必要となるた
め、光学部品の組立及び光学部品の光導波路基板への実
装はそれぞれ高い精度が要求され、困難なものとなって
いた。

【０００５】この発明の目的はこれら従来の問題点を解
決し、基板表面に実装される光学部品の小型化及び標準
化を図ることができ、さらに光学部品を容易に実装する
ことのできる光導波路基板を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は基板表面に対
してある一定の角度を持ち、光導波路を切断する溝が形
成され、その光導波路とその溝との境界面を反射面とし
て光導波路と基板の外部との間で光の入出射を可能とす
る光導波路基板において、基板表面の上記反射面に対す
る入出射部分に光学レンズを形成したものである。

【０００７】

【作用】上記のように構成されたこの発明では、基板表
面に形成した光学レンズにより、この光学レンズを通過
する光を所要の光に変換することができる。

【０００８】

【実施例】この発明の一実施例を図１に示す。従来と同
様に構成された光導波路基板１１に対し、この発明では
図１に示すように基板表面１１ａの反射面１４に対する
光の入出射部分に光学レンズ２１が形成される。なお、
この実施例では光学レンズ２１は基板１１の表層部に基
板表面１１ａとほぼ平行に形成された略矩形の層状体と
され、その表面２１ａは基板表面１１ａとほぼ面一とさ
れている。また、光学レンズ２１は溝１３の反射面１４
が形成されている側の壁面をその一辺とし、反射面１４
で反射され、基板表面１１ａ側に出射される光を充分受
光できる大きさとされている。

【０００９】上述した構成の光学レンズ２１は、例えば
イオン交換技術を用いて形成することができる。これは
基板材料の原子を他の原子で置換し、これによりその置
換された部分の光の屈折率を変化させて光学レンズ作用
を得るものであり、基板１１が例えばガラスにより形成
されている場合にはそのナトリウムイオンをカリウムイ
オンやタリウムイオンなどと置換することによってこの
光学レンズ作用を得ることができる。なお、フォトリソ
グラフィー技術を用いて光学レンズ２１の形成部分以外
を覆うマスクを予め基板表面１１ａに形成してイオン交
換作業を行うことにより、高い寸法精度及び位置合わせ
精度を有する微小な光学レンズ２１を容易に形成するこ
とができる。

【００１０】光学レンズ２１は上述のイオン交換によっ
て形成されるものに限らず、例えばフォトリソグラフィ
ー技術及びエッチング技術を駆使して形成される微細な
フレネルレンズとしてもよい。また、基板１１の表層部
ではなく、基板表面１１ａ上に光学レンズを形成する構
造としてもよい。このように光導波路基板１１に光学レ
ンズ２１を形成することにより、図１（Ｂ）に示すよう
に例えば光導波路１２を矢印１５方向に伝搬してきた光
が反射面１４で反射された場合に、拡がりながら基板１
１を伝搬するその反射光１６は、光学レンズ２１を通過
して平行光２２に変換され、基板表面１１ａに対し垂直
に出射される。つまり、この実施例では光学レンズ２１
は拡がり角θを有する反射光１６を基板表面１１ａに対
し垂直に出射する平行光２２に変換できる仕様とされて
形成されたものとなっている。

【００１１】従って、光導波路１２から出射された光を
基板表面１１ａに実装された光学部品に入射させる場合
において、光学部品が平行光を必要とする場合は光学部
品内に光学レンズを配設しなくてもよく、その分光学部
品の組立を容易に行うことができ、かつ光学部品の小型
化を図ることができる。また、従来、拡がった反射光１
６を光学部品内に配設された光学レンズで適切に平行光
に変換すべく、精密な位置合わせを必要とした光導波路
基板１１への光学部品の実装も、そのような高精度で行
う必要はなくなり、即ち、光学部品の光導波路基板１１
への実装を容易に行うことができる。さらに、従来個別
仕様とされていた光学レンズが光学部品内に配設されな
いため、光学部品の標準化も容易に図ることができる。

【００１２】光学部品が集光された光を必要とする場
合、即ち、例えば光学部品内の光ファイバや光導波路な
どに光を入射させる場合には、図２に示すように反射光
１６が集光するように光学レンズ２３を形成すればよ
い。なお、図１に示すように反射光１６を平行光２２に
変換する光学レンズ２１が形成されている光導波路基板
１１に、集光された光を必要とする光学部品が実装され
る場合には、従来と同様に集光用の光学レンズを光学部
品内に配設する必要がある。しかしながら、光導波路基
板１１から出射される光は平行光２２とされているた
め、この光学部品内に配設される光学レンズの高い位置
精度は不要であり、つまりこの場合においても光学部品
の光導波路基板１１への実装を容易に行うことができ
る。

【００１３】一方、光を出射する光学部品が光導波路基
板１１に実装される場合、その光学部品から出射される
光が平行光であれば図１に示した光学レンズ２１によっ
て光学レンズ２１に入射する平行光は反射面１４に集光
され、効率よく光導波路１２に入射される。つまり、光
導波路基板１１に図１に示すように光学レンズ２１を形
成することにより、光を出射する光学部品は全て平行光
を出射するように構成することができ、よって光を出射
する光学部品においてもその標準化を図ることができ
る。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
光導波路基板の表面に形成した光学レンズにより、光導
波路と基板表面に実装される光学部品との間で入出射さ
れる光を所要の光に変換することができるため、高い位
置精度が必要とされる光学レンズを光学部品内に配設し
なくてもよく、従って光学部品の小型化及び標準化を図
ることができ、かつその組立及び基板表面への実装を容
易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）はこの発明による光導波路基板の一実施
例を示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の断面図。

【図２】（Ａ）はこの発明による光導波路基板の他の実
施例を示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の断面図。

【図３】（Ａ）は従来の光導波路基板を示す斜視図、
（Ｂ）は（Ａ）の断面図。

【符号の説明】

１１ 光導波路基板 １２ 光導波路 １３ 溝 １４ 反射面 ２１，２３ 光学レンズ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板表面に対してある一定の角度を持
   ち、光導波路を切断する溝が形成され、その光導波路と
   その溝との境界面を反射面として上記光導波路と上記基
   板の外部との間で光の入出射を可能とする光導波路基板
   において、 上記基板表面の上記反射面に対する入出射部分に光学レ
   ンズが形成されていることを特徴とする光導波路基板。