JPH07146424A

JPH07146424A - 光電子サブモジュールおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH07146424A
Application number: JP6107443A
Authority: JP
Inventors: Michael S Lebby; マイケル・エス・レビー
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1993-05-03
Filing date: 1994-04-25
Publication date: 1995-06-06
Also published as: US5337391A

Abstract

(57)【要約】主表面１０３，２０３と端面１０４とを有し、主表面１
０３，２０３上に電気トレーシング１１６をもつ光電子
サブモジュール１００，２００である。動作部を有する
発光装置１１４は、発光装置１１４の動作部がサブモジ
ュール１００，２００の端面１０４に垂直に向くように
装着され、このとき発光装置１１４は、少なくとも１つ
の電気トレーシング１１６に接続される。角度をもった
反射面１０９が主表面と端面との間に形成される。動作
部を有する光検出器１１８は、光検出器１１８の動作部
が角度をもった表面１０９上にあるように、主表面１０
３，２０３に置かれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般に光電子装置に関
し、さらに詳しくは、光電子サブモジュールの製造と光
ケーブルへの相互接続とに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来は、複数の光ファイバを有する光ケ
ーブルを光学インターフェース装置に結合または相互接
続するためにいくつかの方法が用いられてきた。これら
の従来の方法は、光ケーブルをしっかりと適所に保持す
る精密コネクタを利用するのが普通である。複数の光フ
ァイバが、コネクタから延在されて、そのために光ファ
イバの断面が露出される。光学インターフェース装置に
は、一般に、光学インターフェース装置に化学エッチン
グされるＶ字溝が作られ、それによって光ケーブル内の
複数の光ファイバが整合される。すなわち、光学インタ
ーフェース装置の溝に入れられて接合される。しかし、
充分な整合を可能にするには、Ｖ字溝を精密に配置し、
なおかつ正しい深さまで精密にエッチングする必要があ
るので、Ｖ字溝を作成することはきわめて難しく、それ
によって製造コストが高くなる。

【０００３】複数の光ファイバを光学インターフェース
装置の動作部に精密に整合させることが重要であるの
で、Ｖ字溝またはチャンネルの作成は、精密な許容値を
もって形成しなければならず、それにより光学インター
フェース装置とコネクタは製造コストが非常に高くな
る。さらに、光ファイバの精密な配置は一度に１本ずつ
行われるので、光学インターフェース装置とコネクタを
両方とも大量生産することは、この製造法では不可能で
あり、そのために製造コストが高くなる。さらにＶ字溝
を用いることにより、光コネクタの設計が大幅に制限さ
れ、全体としての汎用性を制約する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】光学インターフェース
装置と光ケーブルとを結合または相互接続するための従
来の方法は、大きな制約をもっていることが容易にわか
る。また、光学インターフェース装置とコネクタを作成
または製造するために用いられる従来の方法は、複雑で
高い精度を必要とし、高価であるばかりでなく、効果的
な製造法でもない。従って、光ケーブルを光学インター
フェース装置に結合または相互接続するための方法およ
び手段であって、低価格で容易に製造される方法および
手段を有することが望ましい。

【０００５】

【課題を解決するための手段】簡単に述べると、光ケー
ブルと光電子サブモジュールとを結合または相互接続す
るための手段および方法が提供される。主表面と端面と
を有する成形素子が形成される。成形素子の主表面上に
電気トレーシングが配置される。動作部を有する光透過
装置は、光透過装置の動作部が成形素子の端面に垂直に
向いた状態で成形素子に接合され、このとき光透過装置
は、少なくとも１つの電気トレーシングに接続される。
角度をもった反射面が形成され、これが成形素子の主表
面と端面とを横断する。動作部を有する光検出器が主表
面上に置かれ、このとき光検出器の動作部は角度をもっ
た面上にあり、光検出器は成形素子上の少なくとも１つ
の電気トレーシングに接続される。

【０００６】

【実施例】図１は、光コネクタ１０１をもつ光電子サブ
モジュール１００を図示する。サブモジュール１００
は、光学信号を電気信号に、また電気信号を光学信号に
変換する。通常、サブモジュール１００は、１９９２年
５月２８日と１９９３年２月１９日にそれぞれ出願され
た、連続番号０７／８８９，３３５および０８／０９
１，７３１の、「MOLDED WAVEGUIDE AND METHOD OF MAK
ING SAME」および「MOLDED WAVEGUIDE WITH A UNITARY
CLADDING REGION AND METHOD OF MAKING」と題された同
時継続出願の教義に従って作られる。

【０００７】サブモジュール１００は、主表面または表
面１０３と端面１０４とを形成する成形素子である。さ
らに、サブモジュール１００は、サブモジュール１００
を形成するために後で付着または接合される上部１０６
および下部１０７とを設けるように成形することもでき
る。一般に、サブモジュール１００は成形プラスチック
材料であるが、本発明のこの特定の実施例においては、
セラミックなどの他の材料を用いることもできる。

【０００８】端面１０４は、一般には整合フェルール１
０８を有する平面またはファセット面である。整合フェ
ルール１０８は、成形，精密ミリング，レーザ融合など
の任意の適切な方法で作られる。しかし、本発明の好適
な実施例においては、整合フェルール１０８は、サブモ
ジュール１００の成形過程中に作られ、それによって整
合フェルール１０８の、表面１０３上にある他のフィー
チャや光学装置に対する精密で正確な整合が図られてい
る。たとえば、整合フェルール１０８と、角度をもった
リフレクタ面１０９と、スロットまたは溝１１２，１１
３とを一度に成形することにより、整合フェルール１０
８を角度をもったリフレクタ面１０９およびスロットま
たは溝１１２，１１３と正確に整合する物理的関係が保
たれ、それによってこれらのフィーチャの正確で再生可
能な整合が可能になる。さらに、洗浄，ねじ切り，研磨
などの仕上げ方法を用いて、整合フェルール１０８の形
成を仕上げ、あるいは完成することもある点を理解され
たい。

【０００９】角度をもった反射面１０９は、精密加工，
レーザ融合などの任意の適切な方法により作られる。し
かし、本発明の好適な実施例においては、サブモジュー
ル１００の成形過程中に作られて、反射面１１１を設け
る。

【００１０】一般に、角度をもった反射面１０９は、表
面１０３と端面１０４とを横断または切断して、反射面
１１１を描く。反射面１１１は、３０度から６０度まで
の角度に設定することができるが、本発明の好適な実施
例においては、反射面１１１は４５度に設定される。さ
らに反射面１１１は、蒸着，スパタリングなど任意の適
切な既知の方法で、反射材料で被覆することができる。
通常、この反射材料は、金，プラチナ，アルミニウムな
どの金属材料であり、これによって反射面１１１の反射
率を高める。さらに、反射面１１１の長さ１１０は、用
途により異なり、そのため任意の長さ１１０を選択する
ことができる点も理解されたい。

【００１１】スロットまたはチャンネル１１２，１１３
は、成形，精密ミリング，レーザ融合などの任意の適切
な方法で作られる。しかし、本発明の好適な実施例にお
いては、スロットまたはチャンネル１１２，１１３は、
サブモジュール１００の成形過程中に作られる。一般
に、スロット１１２，１１３の外形または物理的寸法
は、光透過装置１１４により図示される、この後でスロ
ット１１２，１１３内に入れられる光透過装置と同様で
ある。

【００１２】サブモジュール１００の基本的な作成が上
記のように終ると、電気トレーシング１１６が当技術で
は既知の方法で表面１０３上に配置される。たとえば、
蒸着，スパタリングなどの任意の既知の方法により表面
１０３上に金属材料が配置される。配置された金属材料
は、この後で、当技術では既知の、フォトリソグラフィ
ック・パターニングおよび付着された金属材料の化学的
または物理的エッチングなどによりパターニングおよび
エッチングされ、それによって電気トレーシング１１６
ができる。

【００１３】一般に、電気トレーシング１１６は、発光
装置１１４，光検出器１１８，集積回路１１９，１２０
およびリード・フレーム部材１２１などさまざまな部品
間の電気的相互接続または電気的結合を行う。図１には
これらの部品に対する個々の接続部は示されていない
が、これらの種々の部品の相互接続は、当技術では周知
のものであり、ここで詳しく論じる必要はない。たとえ
ば、電気トレーシング１１６間の相互接続は、ワイヤ・
ボンディング，バンピング，ＴＡＢなどの任意の適切な
方法で行うことができる。

【００１４】動作部（図示せず）を有する光検出器１１
８は、サブモジュール１００の表面１０３上に電気的機
械的に装着される。一般に、光検出器１１８は、単独の
光検出器でも、複数の光検出器のアレイでもよい。通
常、光検出器１１８は、光検出器１１８の動作部が反射
面１１１上に位置して、それにより反射面１１１から反
射された光信号が光検出器１１８の動作部内に反射する
ように装着される。さらに、光検出器１１８は、前述の
ように電気トレーシング１１６に電気的および機械的に
相互接続されている。光検出器１１８は、任意の適切な
種類の光検出器でよいが、本発明の好適な実施例におい
ては、光検出器１１８は、ガリウム−ヒ化物ｐ−ｉ−ｎ
フォトダイオード，シリコンｐ−ｉ−ｎフォトダイオー
ドなどのフォトダイオードである。本発明の好適な実施
例で用いられるｐ−ｉ−ｎフォトダイオードにはさら
に、動作部と同じ側に電気接触部（図示せず）が形成さ
れており、それによってｐ−ｉ−ｎ光検出器は、金バン
ピング，ハンダ・バンピング，導電性バンピングなどの
バンプ法により電気トレーシングに装着され、電気的に
相互接続される。さらに、光検出器１１８は、縦型空洞
表面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surfac
e Emitting Laser）などのレーザ装置でもよいことを理
解されたい。

【００１５】発光装置１１４は、その上に端部発光レー
ザ（edge emitting laser ）を有するチップである。し
かし、発光装置１１４は、複数の端部発光レーザのアレ
イでもよい点を理解されたい。本発明の好適な実施例に
おいては、端部発光レーザは、矢印１２２により表され
る光または光信号を端部発光レーザおよび端面１０４か
らコネクタ１０１に向かって垂直に向けるように構築さ
れる。さらに、発光装置１１４は、前述のように電気ト
レーシング１１６に対して電気的および機械的に相互接
続されている。

【００１６】光検出器１１８および発光装置１１４の配
置または装着は、ロボット・アームなどの自動化システ
ムにより行われるのが普通である。光検出器１１８を装
着する場合には、ロボット・アームは、光検出器１１８
の動作部が反射面１１１の上に位置するように、光検出
器１１８を配置する。通常は、光検出器１１８の表面１
０３への固定または装着は、接着，ハンダ付け，バンピ
ングなどの任意の適切な方法で行われる。さらに、ｐ−
ｉ−ｎフォトダイオードが、透明な基板を通じて光を受
け取るように設計されると、ワイヤ・ボンディングによ
る電気的相互接続に関してさらに汎用性が得られる。

【００１７】また、接着と電気接続とを１つの動作に組
み合わせて、光検出器１１８と発光装置１１４とが１回
の動作でサブモジュール１００に機械的電気的に付着で
きるようにする方法もあることを理解されたい。たとえ
ば、表面１０３上に設けられた適切な電気トレーシング
や、光検出器１１８の底面に電気接触が作られた光検出
器１１８では、導電性エポキシを用いて光検出器１１８
を適切な電気トレーシング１１６に対して電気的に相互
接続または結合させて、それにより光検出器１１８を電
気トレーシング１１６に接着し、電気的に接続する。さ
らに、適切なロボット・アームを利用して光検出器１１
８を配置および装着することにより、光検出器１１８の
精密で正確な整合が達成されることも理解されたい。ま
た、ワイヤ・ボンディングなどの光検出器１１８を電気
トレーシングに電気的に接続する代替の方法を用いるこ
ともある。

【００１８】さらに、発光装置１１４もロボット・アー
ムにより配置および整合される。しかし発光装置１１４
の整合は、発光装置１１４をチャンネル１１２または１
１３内に物理的に嵌入させて、なおかつロボットで配置
するとさらに強化される。一般に、発光装置１１４は、
ワイヤ・ボンディング，ハンダ・バンプ，導電性エポキ
シ・バンプなどの任意の適切な方法により電気トレーシ
ング１１６に相互接続または結合される。しかし、本発
明の好適な実施例においては、発光装置１１４と適切な
電気トレーシング１１６との間のワイヤ・ボンディング
が用いられる。図１に示されるように、機械的に移動可
能なコネクタまたは光コネクタ１０１が、複数の光ファ
イバ１２３の周囲に形成される。光コネクタ１０１の一
部１２４が取り外されて、複数の光ファイバ１２３がよ
く見えるようになっている。さらに整合ガイド１２６が
光コネクタ１０１の一部として作られて、完全な光コネ
クタ１０１を形成する。

【００１９】整合ガイド１２６を整合フェルール１０８
と係合すると、複数の光ファイバ１２３は、動作可能な
位置または動作可能に結合された位置になり、光検出器
１１８と発光装置１１４とを係合する。さらに詳しく述
べると、光コネクタ１０１とサブモジュール１００とを
動作可能に係合することにより、光ファイバ１２７は反
射面１１１と整合される。たとえば、光ファイバ１２７
を通りサブモジュール１００に向かって移動する、矢印
１２８で示される光信号または光学信号は、反射面１１
１で反射されて、光検出器１１８の動作部に入る。これ
で、光学信号１２８は、光検出器１１８により電気信号
に変換または転換される。光学信号１２８が光検出器１
１８によって電気信号に変換されると、次に電気信号は
電気トレーシング１１６に分配される。さらに、電気信
号は集積回路１１９または１２０により処理されてリー
ド・フレーム部材１２１を通り送出されるか、あるい
は、電気信号はリード・フレーム部材１２１を通り直接
送出される。また、集積回路１１９，１２０に処理を行
わせて、この処理に必要な時間を短縮することにより、
電気信号の処理が強化されることも理解されたい。

【００２０】さらに、光コネクタ１０１とサブモジュー
ル１００との動作可能な係合により、光ファイバ１３０
も発光装置１１４と整合される。たとえば、発光装置１
１４が電気トレーシング１１６に適切に接続された端部
発光レーザである場合、適切な電気トレーシング１１６
からの電気的な刺激または電気信号が、端部発光レーザ
を励起させて、矢印１２２により図示される光学信号ま
たは光信号を放出する。光コネクタ１０１の整合ガイド
１２６は、成形などにより精密に配置された整合フェル
ール１０８により係合されるので、端部発光レーザから
の光信号１２２は、表面１０４から垂直に放出されて、
光ファイバ１３０に入る。

【００２１】発光装置１１４の電気的刺激は、リード・
フレーム部材１２１または集積回路１１９または１２０
などのいくつかの源から発することができる。発光装置
１１４がどのような源からでも電気的刺激を受けると、
発光装置１１４は、その電気的刺激を光学信号または光
信号に変換する。この信号は矢印１２２により図示され
て、光ファイバ１３０に向かう。さらに、集積回路１２
０，１１９を電気回路とすることにより、処理および調
整はサブモジュール１００で行うことができ、入射信号
および放出信号に影響を与えて、電気信号を処理のため
の付属基板（図示せず）に向けることなく効率を改善す
ることができる点を理解されたい。

【００２２】図２は、光電子サブモジュール２００の分
解等角図である。被覆領域２０４により囲まれたコア領
域２０２，２１０を有する成形光学部においてその一部
２０５が除去されて、コア領域２０２，２１０の上部が
露出している。さらに、光コネクタ１０１は、やはりそ
の一部１２４が除去されて図示されており、複数の光フ
ァイバ１２３が露出されている。

【００２３】一般に、光電子サブモジュール２００は、
光学信号を電気信号に、また電気信号を光学信号に変換
する。通常、光電子サブモジュール２００は、１９９２
年５月２８日と１９９３年２月１９日にそれぞれ出願さ
れた、連続番号０７／８８９，３３５および０８／０９
１，７３１の、「MOLDED WAVEGUIDE AND METHOD OF MAK
ING SAME」および「MOLDED WAVEGUIDE WITH A UNITARY
CLADDING REGION ANDMETHOD OF MAKING」と題された同
時継続出願の教義に従って作られる。さらに、図１にお
いて説明され、同様の機能を有するフィーチャは、図２
でも元の識別番号を保持する。

【００２４】サブモジュール２００は、主表面または表
面２０３と、端面２０４と、もう１つの端面２０１とを
設けるように作られる。一般に、サブモジュール２００
は、上部２０６および下部２０７を有する被覆領域２０
４が成形されるか、あるいは上部２０６と下部２０７の
両方を組み合わせる単独の一元的被覆領域として成形さ
れて、コア領域２０２，２１０を内包し、それにより導
波管を形成することができる。サブモジュール２００に
関して、被覆領域２０４およびコア領域２０２，２１０
を作るために用いられる材料は、上記に特定された両方
の同時継続出願において詳細に論じられる。

【００２５】端面２０１，１０４は、一般には平面また
はファセット面である。端面１０４には整合フェルール
１０８と、それぞれコア領域２０２，２１０の露出断面
２０８，２０９とが含まれる。

【００２６】整合フェルール１０８は図１に前述されて
いるが、図２に示される本発明の好適な実施例において
は、整合フェルール１０８は、サブモジュール２００の
成形過程中に作られ、それによって整合フェルール１０
８の、コア領域２０２，２１０などのフィーチャおよび
光検出器１１８，光量子装置２１３および発光装置１１
４などの表面１０３上にある他の光学装置との精密で正
確な整合を確保する。さらに、成形過程中に整合フェル
ール１０８を作成することにより、光コネクタ１０１の
光ファイバ１２３の、サブモジュール２００のフィーチ
ャおよび光学装置に対する精密で正確な整合がなされ
る。

【００２７】角度をもった反射面１０９と光検出器１１
８とは、図１に前述されている。

【００２８】スロットまたはチャンネル２１２は、成
形，精密ミリング，レーザ融合などの任意の適切な方法
により作られる。しかし、本発明の好適な実施例におい
ては、スロットまたはチャンネル２１２は、サブモジュ
ール２００の成形過程中に作られて、それによりスロッ
ト２１２のコア領域２０２に対する整合を確保してい
る。一般に、スロット２１２の外形または物理的寸法
は、この後スロット２１２に入れられる発光装置１１４
の外形または物理的寸法と同様である。

【００２９】さらに詳しく述べると、本発明の好適な実
施例においては、発光装置１１４は矢印１２２により示
される光を放出する端部発光レーザである。端部発光レ
ーザは、高さ２１４と幅２１６と長さ２１７とを有す
る。スロット２１２は、端部発光レーザの幅２１６と同
様の幅に成形されて、それにより端部発光レーザをスロ
ット２１２に正確に横方向に配置している。さらに、ス
ロット２１２は、所望の深さ２１８に成形される。所望
の深さ２１８は、所望の深さを計算することにより決定
される。所望の深さは、端部発光レーザの高さ２１４に
距離２１９を加えたものに等しい。距離２１９は、表面
２０３からコア領域２０２の中心までの距離に等しく、
このためにコア領域２０２内で端部発光レーザが中心に
置かれて、被放出光はコア領域２０２に向い、コア領域
２０２を横断して光コネクタ１０１に向かう。

【００３０】図２に示されるように、コア領域２０２，
２１０は、表面１０４から表面２０１までサブモジュー
ル２００内を延在する。コア領域２０２，２１０は、平
坦な表面またはファセットである表面１０４，２０１で
終端し、それにより、それぞれコア領域２０２，２１０
の断面２０８，２０９を表面１０４に露出し、さらにコ
ア領域２０２，２１０の断面を表面２０１に露出する。
コア領域２０２，２１０は、溝，円錐形，三角形など多
くの異なる形を有する断面にすることができる点を理解
されたい。また、図２はコア領域２０２，２１０をほぼ
直線に形成しているが、コア領域２０２，２１０を曲線
に形成したり、コア領域２０２，２１０を分割して分散
導波管ならびに導波管結合器を形成することができるも
理解されたい。たとえば、導波管が１個から複数の導波
管まで分散または分岐して、複数の導波管が合体または
結合して単独の導波管となる。

【００３１】図１で前述されたように、サブモジュール
２００の基本的な作成が終了した後で、電気トレーシン
グ１１６が、当技術では周知の方法により表面２０３上
に配置されて、それにより集積回路１１９，１２０など
の電気部品と、光検出器１１８，光量子装置２１３，発
光装置１１４，リード・フレーム部材１２１などの光学
装置との電気的な相互接続または結合が可能になる。

【００３２】光量子装置２１３は、光受信機または光送
信機のいずれにもなることができる。光量子装置２１３
が光送信機であるときには、その光送信機は光を放出す
る動作部を有する。本発明の好適な実施例においては、
光送信機は、縦型空洞表面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）で
あって、これはＶＣＳＥＬが励起されると、ＶＣＳＥＬ
の動作部から光が発生されて、コア領域２１０に向けら
れるように装着される。光量子装置２１３が光受信機で
あるときには、光受信機はコア領域２１０から光を収集
する動作部を有する。本発明の好適な実施例において
は、光受信機はｐ−ｉ−ｎフォトダイオードなどのフォ
トダイオードである。フォトダイオードは、コア領域２
１０を横断する光から光励起が起こると、フォトダイオ
ードの動作部が光を捕捉して、その光を電気信号に変換
するように装着されるのが普通である。

【００３３】動作部を有する光検出器１１８は図１に前
述されているので、ここでは簡単な説明だけを行う。簡
単に述べると、光検出器１１８はサブモジュール２００
の表面２０３上に装着することができ、それによって、
光量子装置２１３が光検出器であるときには、代替の光
検出器を光量子装置２１３に対して動作可能にする。ま
た、光検出器１１８は、光量子装置２１３が光受信機ま
たは光送信機である場合に、光量子装置２１３と共に用
いることができる。

【００３４】また、光検出器１１８および発光装置１１
４の配置または装着は、図１に前述されているので、光
検出器１１８，発光装置１１４および光量子装置２１３
に関しては、配置または装着の簡単な説明だけを行う。
一般に、光検出器１１８，発光装置１１４および光量子
装置２１３はすべて、ロボット・アームなどの自動化シ
ステム（図示せず）によりサブモジュール２００に配置
および装着される。ロボット・アームを使用することに
より、約±２．０ミクロンの精密度および精度の運動融
通性がもたらされる。

【００３５】一般に、光検出器１１８，発光装置１１４
および光量子装置２１３，電気トレーシング１１６と、
リード・フレーム部材１２１との間の相互接続または結
合は、発光装置１１４および光検出器１１８に関して図
１に前述されたように行われる。

【００３６】複数の光ファイバを有する光コネクタ１０
１は、図１に前述されている。

【００３７】整合ガイド１２６を整合フェルール１０８
と係合すると、複数の光ファイバ１２３は作動可能ある
いは動作可能に結合された位置に置かれて、光検出器１
１８，発光装置１１４および光量子装置２１３を係合す
る。さらに詳しく述べると、光コネクタ１０１およびサ
ブモジュール２００の動作係合により、光ファイバ１２
７，１２９，１３０が反射面１１１，コア領域２０２お
よびコア領域２１０とそれぞれ整合される。

【００３８】たとえば、矢印１２８により示され、光フ
ァイバ１２７を横断してサブモジュール２００に向かう
光信号は、反射面１１１上で反射されて、光検出器１１
８の動作部に入る。このように、光学信号は、光検出器
１１８により電気信号に変換または転換される。

【００３９】別の例では、矢印１２２により示される光
信号が、発光装置１１４により発生される。光信号１２
２は、発光装置１１４から表面２０１上のコア領域２０
２に向かう。光信号１２２は、コア領域２０２を横断し
て断面２０８に到達する。光ファイバ１３０は動作可能
に係合されているので、光信号は光コネクタ１０１の光
ファイバ１３０に入る。断面２０８と溝２１２内のコア
領域２０２の表面２０１上に位置する断面とが成形され
るので、コア領域２０２の光ファイバ１３０に対する精
密な整合が可能になり、それによって光ファイバ１３０
と光信号１２２とが動作可能に係合される。このよう
に、光学信号は光検出器１１８により、電気信号に変換
または転換される。

【００４０】さらに別の例では、二重の矢印２２１によ
り示される光信号は、光量子装置２１３に向かって、あ
るいは光量子装置２１３から離れるが、これは光量子装
置２１３が光受信機であるか光送信機であるかによって
決まる。光信号２２１は、コア領域２１０を横断し、光
コネクタ１０１の光ファイバ１２９と動作可能に係合す
る。

【００４１】一般に、光量子装置２１３が光受信機であ
り、光検出器１１８が適所にあると、光信号１２８，２
２１は、光検出器１１８および光量子装置２１３によっ
て電気信号に変換される。次に、電気信号は、前述のよ
うに電気トレーシング１１６に分配される。また、電気
信号は、前述のように、集積回路１１９，１２０により
電気的に処理することも、リード・フレーム部材１２１
上で送出することもできる。

【００４２】発光装置１１４および光量子装置２１３の
電気的刺激は、リード・フレーム部材１２１または集積
回路１１９または１２０などのいくつかの源から発する
ことができ、これによってどの源からの電気的刺激であ
っても、それぞれ矢印１２２，２２１により図示される
光学信号または光信号に変換される。

【００４３】図３は、サブモジュール３０１と相互接続
基板３０２とを有する光学電子モジュール３００の簡単
な部分分解図である。本発明においては、サブモジュー
ル３０１は図１および図２に前述され、相互接続基板３
０２に付着されたサブモジュール１００または２００の
実施例のいずれでもよい。また、サブモジュール３００
は、コンデンサ（図示せず），抵抗（図示せず），集積
回路３０３などの標準的な電子部品に電気的に結合する
ことができる点を理解されたい。

【００４４】図３に示されるように、サブモジュール３
０１と相互接続基板３０２との間の電気的相互作用は、
リード・フレーム部材１２１により達成される。しか
し、電気的相互作用は、ワイヤ・ボンディング，バンピ
ングなどのいくつかの方法で行うことができる点を理解
されたい。相互接続基板３０２は、通常電気トレーシン
グまたは導電経路（図示せず）を有する基板であり、種
々の標準電子部品を電気的に相互接続して、サブモジュ
ール３０１からの電気信号をさらに処理することができ
るようにする。

【００４５】一般に、サブモジュール３００は、接着，
圧入，成形などの任意の適切な方法により相互接続基板
３０２に付着される。しかし本発明の好適な実施例にお
いては、サブモジュール３０１と相互接続基板３０２と
がほぼ接合されるところで、エポキシ接着剤を相互接続
基板３０２に塗布する。サブモジュール３０１は、ロボ
ット・アームなどの自動化システム（図示せず）により
接着剤上に置かれて、サブモジュール３０１の相互接続
基板３０２に対する正確な配置と方向付けとが行われ
る。

【００４６】集積回路３０３により示されるような標準
的な電気部品の相互接続基板３０２上のサブモジュール
３０１に対する電気的結合は、ワイヤ・ボンディング，
タブ・ボンディングなどの任意の適切な方法により行わ
れる。本発明の好適な実施例においては、サブモジュー
ル３０１のリード・フレーム部材１２１を用いて、サブ
モジュール３０１を相互接続基板３０２に結合し、さら
にサブモジュール３０１を相互接続基板３０２に電気的
に相互接続する。さらに、当業者には明らかなように、
サブモジュール３０１の標準的電気部品および光学部品
の入力および出力を充分に利用するためには、さらに多
くに電気結合が通常は必要である。しかし、簡単にする
ためにリード・フレーム部材１２１のみを図示してい
る。

【００４７】さらに、光学電子モジュール３００の電気
結合は、リード・フレーム部材３１０により行われる。
しかし、リード・フレーム部材３１０は、相互接続基板
３０２が形成され、それと電気的に結合することができ
る複数のリード・フレーム部材の１つを図示するに過ぎ
ないことを理解されたい。また、クワッド・フラット・
パッケージ（quad flat packages），シングル・イン・
ライン・パッケージ（ＳＩＰ：single in line package
s ），オーバーモールド・パッド・アレイ・キャリア
（ＯＭＰＡＣ：overmolded pad array carriers ），グ
ローブ・トップ（glop tops ）など多くの構造のリード
・フレーム部材が可能であることも理解されたい。

【００４８】さらに、相互接続基板３０２とサブモジュ
ール３０１のプラスチック・カプセル化は、プラスチッ
ク片３０４により示されるオーバーモールド過程により
行われ、これにより整合フェルール１０８を開放し、残
渣がない状態で、相互接続基板３０２とサブモジュール
３０１とをカプセル化する。この後で、整合フェルール
１０８は、光ファイバ・リボン３０６を付着させたコネ
クタ１０１の整合ガイド１２６により係合され、それに
より光コネクタ１０１のサブモジュール３０１に対する
正確で反復可能な整合を行う。

【００４９】以上、端部発光レーザ，光量子装置および
光検出器を用いる、新規の光電子サブモジュールが開示
されることが理解されよう。本光電子サブモジュール
は、その上に搭載された集積回路を有することができ、
それによって信号処理機能をもつ。また、光電子サブモ
ジュールは、相互接続基板上に搭載することができて、
これにより信号処理に関する追加の回路構成となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】光コネクタをもつ光電子サブモジュールの実施
例の分解図であって、光電子サブモジュールと光コネク
タの両方の一部分が除去された図である。

【図２】光コネクタをもつ光電子サブモジュールの別の
実施例の分解図であって、光電子サブモジュールと光コ
ネクタの両方の一部分が除去された図である。

【図３】光電子モジュールの等角図である。

【符号の説明】

１００サブモジュール１０１光コネクタ１０３主表面１０４端面１０６上部１０７下部１０８整合フェルール１０９角度をもった反射面１１０反射面の長さ１１１反射面１１２，１１３溝１１４発光装置（光透過装置）１１６電気トレーシング１１８光検出器１１９，１２０集積回路１２１リード・フレーム部材１２２，１２８光信号１２３，１２７光ファイバ１２４光コネクタの一部１２６整合ガイド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主表面（１０３，２０３）と端面（１０
４）とを有する成形素子；前記成形素子上に配置された
電気トレーシング（１１６）；動作部を有して、成形素
子に接合された光送信装置であって、その動作部は成形
素子の端面（１０４）に垂直に向けられ、少なくとも１
つの電気トレーシング（１１６）に接続されている光送
信装置（１１４）；前記成形素子の主表面（１０３，２
０３）と端面（１０４）とを横断する角度をもった反射
面（１０９）；および動作部を有する光検出器（１１
８）であって、その動作部は角度をもった反射面（１０
９）の上方に配置されるように主表面（１０３，２０
３）上に置かれ、少なくとも１つの電気トレーシング
（１１６）に接続される光検出器（１１８）；によって
構成されることを特徴とする光電子サブモジュール（１
００，２００）。
【請求項２】主表面（１０３，２０３）と端面（１０
４）とを有する成形素子；前記成形素子上に配置された
電気トレーシング（１１６）；動作部を有して、成形素
子に接合された光送信装置であって、その動作部は成形
素子の端面（１０４）に垂直に向けられ、少なくとも１
つの電気トレーシング（１１６）に接続されている光送
信装置（１１４）；成形素子の主表面（１０３，２０
３）と端面（１０４）とを横断する角度をもった反射面
であって、角度をもった表面（１１１）が端面（１０
４）と平行な平面内で送られた光（１２８）を受け取
り、受け取った光を主表面（１０３，２０３）にほぼ垂
直に反射させる角度をもった反射面（１０９）；および
動作部を有する光検出器であって、その動作部が角度を
もった反射面（１１１）の上方に配置されるように主表
面（１０３，２０３）上に置かれて角度をもった反射面
（１１１）から反射された光（１２８）を受け取り、少
なくとも１つの電気トレーシング（１１６）に接続され
る光検出器（１１８）；によって構成されることを特徴
とする光電子サブモジュール（１００，２００）。
【請求項３】主表面（１０３，２０３）と、第１端面
（１０４）と、ファセット（２１２）をもつ第２端面
（２０１）とを有し、第１導波管と第２導波管とが成形
された光学部に埋め込まれている成形光学部であって、
第１導波管は、第１端面（１０４）からファセット（２
１２）まで延在し、第２導波管は第１端面（１０４）か
ら第２端面（２０１）まで延在する成形光学部；成形光
学部の主表面（２０３）上に配置された電気トレーシン
グ（１１６）；動作部を有する端部発光レーザであっ
て、その動作部は第２端面（２０１）上のファセット
（２１２）に向けられ、少なくとも１つの電気トレーシ
ング（１１６）に接続される端部発光レーザ（１１
４）；および動作部を有する光検出器であって、その動
作部は第２導波管の端部に向けられており、少なくとも
１つの電気トレーシング（１１６）に接続されている光
検出器（２１３）；によって構成されることを特徴とす
る被成形光電子導波管モジュール（１００，２００）。