JPH0676906U - 光導波路チップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 チップとピグテールの接続部の信頼性を高
め、量産化に適する光導波路チップを提供することにあ
る。 【構成】 シリコン基板３の上に形成された埋込み型光
導波路チップにおいて、埋込み層上部２に、前記シリコ
ン基板３の熱膨張係数と等しい熱膨張係数を有する接着
基板４を接合してなる光導波路チップである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、基板上に形成される光導波路チップの構成に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

光ファイバによる通信方式が実用化されている現在において、この通信方式の 利用効率、多様性を、さらに高めるものとして、光導波回路の研究実用化が盛ん に進められている。中でも、シリコン基板上に形成される石英ガラス系光導波回 路は、極めて実用性の高いものである。

【０００３】 前記回路には、光信号の合分波などを行う受動部品と、光増幅、スイッチ動作 などを行う能動部品とがあるが、合分波器の要求は極めて高い。この合分波器に 対しては平面回路型とファイバ型とがあるが、機能の付与、量産性などの点で前 者が優れている。例えば１×Ｎ，Ｎ×Ｎなどの合分波器においては、Ｎが６４と なるものも可能である。しかし、一方において、これらの部品を実装しようとし た場合、ピグテールを回路チップに接続することに問題がある。

【０００４】 回路チップとピグテールの接続技術については、すでに多くの提案がなされて いる。これらは、回路チップをホルダに収容し、ホルダとピグテール部を接続 するもの、回路チップに直接ピグテール部を接続するもの、回路チップとピ グテール部を共通基板の上に調心固定するものなどである。これらの中で端面接 続を基本とする前二者は、調心、接続に対して自動化し易く量産に有利といえる 。

【０００５】 しかしながら前者二の問題点としては、突き合せ端面面積が十分にとれないこ とから、接続強度が十分に得られず、従って信頼性が十分に得られないことであ る。 例えば、の方法では、ホルダとして金属材料を用いることができ、ホルダと ピグテール部との接続は、溶接等を用いることで完全に接続できる。しかしなが ら、ホルダ材料とチップ材料との熱膨張係数が異なることから、温度サイクルに さらされた場合の信頼性が十分でない。 また、の方法においては、基板材と導波路材との熱膨張の違いにより、チッ プに微少なそりが生じ、これが導波路光軸とピグテール光軸との微少な軸ずれを 生じる欠点となる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、チップとピグテールの接続部の信頼性を高め、量産化に適する光導 波路チップを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案はシリコン基板上に形成された埋込み型光導波路チップにおいて、埋込 み層上部に、前記シリコン基板の熱膨張係数と等しい熱膨張係数を有する部材を 接合してチップを構成する。

【０００８】 このようにして、光導波路チップの微少なそりを取り除き、同時にピグテール 接続端面を拡大することができる。 本考案の光導波路チップは、異種材料による接続チップ構成が必要でなく、ま た構成材料間の熱膨張の温度補償がなされる点で従来の技術と異なる。

【０００９】

【実施例】

以下図面を参照して、本考案の実施例を詳細に説明する。 図１は本考案の一実施例を説明する図であって、シリコン基板に形成された石 英系ガラスからなる１×８合分波回路の構成を示す。(a) は側面図であり、(b) は平面図であって、１は導波路、２は埋込み層、３は基板、４は接着基板を示す 。すなわちシリコン基板３の上に形成された導波回路（１，２）に対し、さらに その上部にシリコン基板４を接着剤で接着した構成になっている。このように石 英ガラスからなる導波路層を、シリコン基板でサンドイッチした構成となってい るので、温度変化による歪の発生を抑制することができる。なお接着基板４の接 着方法は、接着剤による方法に限定されるものではない。

【００１０】 ここで埋込み層についての要求条件について述べる。導波路１の光損失は埋込 み層２の厚さに依存する。この埋込み層２の厚さを薄くするにつれて、埋込み層 ２の上下面にあるシリコン基板３，４の影響を受けて導波路１の光損失が増加す る。導波路１の下面から基板３までの埋込み層２の正味厚さが導波路１の厚さの ２倍以上で、光損失はほぼ一定となり、それ以上は大きくならない。これは導波 路上部の埋込み層２についても同じである。

【００１１】 次にこの実施例で示した光導波路チップにピグテールを接続し、その信頼性を 調べた結果について述べる。 ピグテールは、８心のリボンケーブル端部を等間隔になるよう成端した多心コ ネクタプラグ（佐竹 他、昭和６３年電子情報通信学会秋季全国大会予稿集、Ｃ −２３８）を流用したものである。チップおよびプラグ端面を突き合わせ、光出 力をモニタしながら調心した。調心後、突合せ部に市販の紫外線硬化型エポキシ 系接着剤をしみ込ませ、紫外線を局所的に照射して硬化させた。入力側、出力側 のピグテール間の測定により平均接続損失は０．４７ｄＢを得た。上記によるピ グテール接続回路１０個を作製した。そのうちの５個に対し、接続部について４ 点曲げによる強度試験を行った。その結果、すべての試験で破壊は接続部以外の 部位（多くは接続部近傍のチップ内）で生じており、接着強度は十分に確保され ていることが示された。また、残り５個のチップを−３０℃〜＋６０℃の温度サ イクル（１日３サイクル、合計２１サイクル）にかけた後の接続損失の増加を測 定した。その結果、損失増加は平均０．１２ｄＢであり、十分な信頼性があるこ とが確められた。接着剤の選定を進めることにより、さらに損失増加を低減でき るものと思われる。

【００１２】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の光導波路チップは、基板上に形成された光導波 回路を基板と同等の部材で挟み込むように回路チップを構成しているので、温度 変化に対するそりの発生を抑制すること、端面接続によるピグテールの接続強度 を増すこと、従って信頼性の高い簡便な接続が可能となることの利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本考案の一実施例の構成を示す側面
図である。（ｂ）は、本考案の一実施例の構成を示す平
面図である。

【符号の説明】

１ 光導波路 ２ 埋込み層 ３ 基板 ４ 接着基板

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリコン基板上に形成された埋込み型光
   導路チップであって、埋込み層上部に、前記シリコン基
   板の熱膨張係数と等しい熱膨張係数を有する部材を接合
   してなる光導波路チップ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光導波路チップにおい
   て、埋込み層が導波路に対して上部、下部ともに、正味
   厚さが導波路の２倍以上であることを特徴とする光導波
   路チップ。