JPH0789167B2 - 光結合構造 - Google Patents
光結合構造Info
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- JPH0789167B2 JPH0789167B2 JP61137493A JP13749386A JPH0789167B2 JP H0789167 B2 JPH0789167 B2 JP H0789167B2 JP 61137493 A JP61137493 A JP 61137493A JP 13749386 A JP13749386 A JP 13749386A JP H0789167 B2 JPH0789167 B2 JP H0789167B2
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4295—Coupling light guides with opto-electronic elements coupling with semiconductor devices activated by light through the light guide, e.g. thyristors, phototransistors
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- 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
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
- G02B6/4214—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical element having redirecting reflective means, e.g. mirrors, prisms for deflecting the radiation from horizontal to down- or upward direction toward a device
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 光集積回路と他の光集積回路、或いは他の光部品等との
接続路としてプラスチック光フアイバーを用い、プラス
チック光フアイバーの端部を、光・電変換素子等に対向
して固着することにより、接続路の構成が簡単で、且つ
配線の自由度が大きい光結合構造を提供する。
接続路としてプラスチック光フアイバーを用い、プラス
チック光フアイバーの端部を、光・電変換素子等に対向
して固着することにより、接続路の構成が簡単で、且つ
配線の自由度が大きい光結合構造を提供する。
本発明はプラスチック光フアイバーの光集積回路間、或
いは光集積回路と他の光部品との間等の光結合構造に関
する。
いは光集積回路と他の光部品との間等の光結合構造に関
する。
基板に光・電変換素子及び他の光回路素子と電気的な集
積回路を高密度に実装した光集積回路は、電子装置の小
形軽量化の効果が大きいので広く使用されている。
積回路を高密度に実装した光集積回路は、電子装置の小
形軽量化の効果が大きいので広く使用されている。
さらにこれらの光集積回路間、及び光集積回路と他の光
部品等との間は、光線路で接続して、動作特性（低電力
化，高速化、電磁気障害の排除）の向上を図っている。
部品等との間は、光線路で接続して、動作特性（低電力
化，高速化、電磁気障害の排除）の向上を図っている。
このような光集積回路等の接続路には、配線の自由度が
大きいことが要望されている。
大きいことが要望されている。
第３図は従来の光集積回路間の接続路を示す側断面図で
あって、光回路基板１の表面に、複数の光集積回路３を
実装してある。
あって、光回路基板１の表面に、複数の光集積回路３を
実装してある。
また、これらの光集積回路３間を光接続するために、光
回路基板１の表面に対接する、一方の光集積回路３の位
置に、発光素子４を形成し、他方の光集積回路３に、受
光素子５を形成してある。
回路基板１の表面に対接する、一方の光集積回路３の位
置に、発光素子４を形成し、他方の光集積回路３に、受
光素子５を形成してある。
そして、光回路基板１の表面側に、例えばイオンを帯状
に打ち込んで光導波路２を設け、この発光素子４と受光
素子５とを結んでいる。
に打ち込んで光導波路２を設け、この発光素子４と受光
素子５とを結んでいる。
よって、これらの光集積回路３は、光導波路２を介して
光信号を送受することができて、低電力化，高速化，電
磁気障害の排除等の動作特性が向上する。
光信号を送受することができて、低電力化，高速化，電
磁気障害の排除等の動作特性が向上する。
しかしながら上記従来の光集積回路の接続路は、光回路
基板上に形成されたもので、取り扱い上及び重量上から
光回路基板の大きさが制限される。よって、離れた個所
に設けた光集積回路、或いは他の光部品と接続するに
は、光導波路に光フアイバーを光結合し、光フアイバー
を介して接続しなければならない。即ち、接続路の構成
が複雑であるという問題点がある。
基板上に形成されたもので、取り扱い上及び重量上から
光回路基板の大きさが制限される。よって、離れた個所
に設けた光集積回路、或いは他の光部品と接続するに
は、光導波路に光フアイバーを光結合し、光フアイバー
を介して接続しなければならない。即ち、接続路の構成
が複雑であるという問題点がある。
また、光導波路は同一平面内に形成されるもので、立体
的に設けることは非常に困難なことである。したがっ
て、同一基板上に配設された光集積回路を接続する場合
においても、中間に実装された他の光集積回路を迂回し
て、光導波路を形成しなければならない。
的に設けることは非常に困難なことである。したがっ
て、同一基板上に配設された光集積回路を接続する場合
においても、中間に実装された他の光集積回路を迂回し
て、光導波路を形成しなければならない。
即ち、接続路の構成の自由度が小さくてなり、光集積回
路を基板上に高密度に実装することが困難になるという
問題点があった。
路を基板上に高密度に実装することが困難になるという
問題点があった。
上記従来の問題点を解決するため本発明は、第１図の原
理図のように、光集積回路３上に設けた発光面又は受光
面が上向きの光・電変換素子12と、光・電変換素子12が
ほぼ中心に位置するように光集積回路３の上面に形成さ
れた金属物質からなるほぼリング状の突起11と、光・電
変換素子12に結合すべく斜端面10aを上向きにして端部
の外周面が突起11に架橋し載置されたプラスチック光フ
アイバー10とを備える。
理図のように、光集積回路３上に設けた発光面又は受光
面が上向きの光・電変換素子12と、光・電変換素子12が
ほぼ中心に位置するように光集積回路３の上面に形成さ
れた金属物質からなるほぼリング状の突起11と、光・電
変換素子12に結合すべく斜端面10aを上向きにして端部
の外周面が突起11に架橋し載置されたプラスチック光フ
アイバー10とを備える。
プラスチック光フアイバー10は、突起11に接するクラッ
ド部分が加熱溶融されて突起11に溶着されたものとす
る。
ド部分が加熱溶融されて突起11に溶着されたものとす
る。
上記本発明の手段によれば、光集積回路間，及び光集積
回路と他の光部品間等は、プラスチック光フアイバーに
より立体配線することができる。
回路と他の光部品間等は、プラスチック光フアイバーに
より立体配線することができる。
したがって、他の光集積回路の頭上を越えて配線するこ
とができ、配線の自由度が大きいので、同一基板上に多
数の光集積回路を高密度に実装することができる。
とができ、配線の自由度が大きいので、同一基板上に多
数の光集積回路を高密度に実装することができる。
また、離れた個所に設けた光集積回路、或いは光部品等
にプラスチック光フアイバーで直接接続することができ
るので、接続路の構成が簡単である。
にプラスチック光フアイバーで直接接続することができ
るので、接続路の構成が簡単である。
プラスチック光フアイバーの端末を突起に架橋し、光・
電変換素子の直上を挟んで対向するプラスチック光フア
イバーの外周面の２個所のクラッド部分を突起に溶着し
ているので、光・電変換素子の直上に対向するラスチッ
ク光フアイバークラッド部分は変形しない。よって、光
・電変換素子の直上に対向するプラスチック光フアイバ
ーの外周面はもともとの平滑面を維持しておりこの部分
を透過する光の伝送損失の増加が殆どない。
電変換素子の直上を挟んで対向するプラスチック光フア
イバーの外周面の２個所のクラッド部分を突起に溶着し
ているので、光・電変換素子の直上に対向するラスチッ
ク光フアイバークラッド部分は変形しない。よって、光
・電変換素子の直上に対向するプラスチック光フアイバ
ーの外周面はもともとの平滑面を維持しておりこの部分
を透過する光の伝送損失の増加が殆どない。
なお、プラスチック光フアイバーであるので、ガラス光
フアイバーに較べてクラッドの融点が低い。したがっ
て、突起に接するクラッド部分を加熱溶融することで、
簡単にプラスチック光フアイバーを突起に溶着できる。
フアイバーに較べてクラッドの融点が低い。したがっ
て、突起に接するクラッド部分を加熱溶融することで、
簡単にプラスチック光フアイバーを突起に溶着できる。
以下図を参照しながら、本発明を具体的に説明する。
第２図は本発明の１実施例の図で、（ａ）は側断面図、
（ｂ）は平面図である。
（ｂ）は平面図である。
第２図において、例えばプリント配線板のようなマザー
ボード30に、光集積回路21,22,23がほぼ１列に並列実装
されている。
ボード30に、光集積回路21,22,23がほぼ１列に並列実装
されている。
それぞれの光集積回路21,22,23は、例えばガリウム・砒
素よりなる基板20に、光・電変換素子及びその他の光回
路素子と電気的な集積回路が形成されたものである。
素よりなる基板20に、光・電変換素子及びその他の光回
路素子と電気的な集積回路が形成されたものである。
光集積回路21の上面側の所望の位置に発光面が上向きの
発光素子28を設け、この光集積回路21と光接続する光集
積回路23の上面側の所望の位置に、受光面が上向きの受
光素子29を設けている。
発光素子28を設け、この光集積回路21と光接続する光集
積回路23の上面側の所望の位置に、受光面が上向きの受
光素子29を設けている。
発光素子28がほぼ中心に位置するように、光集積回路21
の上面に例えば金，銅，アルミニュウム等の金属物質を
蒸着等してリング状の突起11を形成してある。
の上面に例えば金，銅，アルミニュウム等の金属物質を
蒸着等してリング状の突起11を形成してある。
この突起11は、例えば直径が2mm、厚さが500μｍであ
る。なお突起11は円形とは限らず、角枠形に近いリング
状であっても良い。
る。なお突起11は円形とは限らず、角枠形に近いリング
状であっても良い。
また、同様に受光素子29がほぼ中心に位置するように、
光集積回路23の上面に例えば金，銅，アルミニュウム等
の金属物質を蒸着等してリング状の突起11を形成してあ
る。
光集積回路23の上面に例えば金，銅，アルミニュウム等
の金属物質を蒸着等してリング状の突起11を形成してあ
る。
光集積回路22の頭上を跨いで、光集積回路21と光集積回
路23とを結ぶプラスチック光フアイバー25は、両端末を
ほぼ45度傾斜した斜端面25aに加工しその面を平滑に仕
上げてある。
路23とを結ぶプラスチック光フアイバー25は、両端末を
ほぼ45度傾斜した斜端面25aに加工しその面を平滑に仕
上げてある。
プラスチック光フアイバー25は、公知な例えばアクリル
樹脂オア，スチレン樹脂コア等で、クラッドも同様の材
料からなる。
樹脂オア，スチレン樹脂コア等で、クラッドも同様の材
料からなる。
発光素子28の発する光信号を、プラスチック光フアイバ
ー25の軸心方向に反射するように、斜端面25aを上向き
にして、プラスチック光フアイバー25の端末の外周面が
突起11に架橋するように載置し、プラスチック光フアイ
バー10の端末を押圧しながら、突起11に接するクラッド
部分（２箇所）にレーザー光を照射し、クラッドの一部
を加熱溶融させ、プラスチック光フアイバー10の端末を
突起11に溶着させている。
ー25の軸心方向に反射するように、斜端面25aを上向き
にして、プラスチック光フアイバー25の端末の外周面が
突起11に架橋するように載置し、プラスチック光フアイ
バー10の端末を押圧しながら、突起11に接するクラッド
部分（２箇所）にレーザー光を照射し、クラッドの一部
を加熱溶融させ、プラスチック光フアイバー10の端末を
突起11に溶着させている。
また、プラスチック光フアイバー25の他方の端末も同様
に、斜端面25aを上向きにして外周面を、受光素子29の
周囲に設けた突起11に架橋するように載置し、突起11に
接するクラッド部分にレーザー光を照射しクラッドの一
部を加熱溶融させ、プラスチック光フアイバー10の端末
を突起11に溶着させている。
に、斜端面25aを上向きにして外周面を、受光素子29の
周囲に設けた突起11に架橋するように載置し、突起11に
接するクラッド部分にレーザー光を照射しクラッドの一
部を加熱溶融させ、プラスチック光フアイバー10の端末
を突起11に溶着させている。
上述のように、プラスチック光フアイバー10の端末を突
起11に架橋し、発光素子28又は受光素子29の直上を挟ん
で対向するプラスチック光フアイバー10の外周面の２個
所のクラッド部分を突起11に溶着している。
起11に架橋し、発光素子28又は受光素子29の直上を挟ん
で対向するプラスチック光フアイバー10の外周面の２個
所のクラッド部分を突起11に溶着している。
このように溶着しているので、光・電変換素子（発光素
子又は受光素子29）の直上に対向する、プラスチック光
フアイバー10のクラッド部分は変形しない。即ち、光・
電変換素子の直上に対向するプラスチック光フアイバー
10の外周面がもともとの平滑面を維持しているので、こ
の部分を透過する光の伝送損失の増加は殆どない。
子又は受光素子29）の直上に対向する、プラスチック光
フアイバー10のクラッド部分は変形しない。即ち、光・
電変換素子の直上に対向するプラスチック光フアイバー
10の外周面がもともとの平滑面を維持しているので、こ
の部分を透過する光の伝送損失の増加は殆どない。
前述のように構成したことにより、発光素子28の発する
光信号は、光軸に直交する方向からプラスチック光フア
イバー10の外周面に投射されて、プラスチック光フアイ
バー10の一方の端末に入射し、斜端面10aでプラスチッ
ク光フアイバー10の光軸方向に反射してプラスチック光
フアイバー10に光結合する。そして伝送され、他方の端
末の斜端面10aで受光素子29方向に反射してプラスチッ
ク光フアイバー10の外周面から出射して受光素子29に光
結合する。
光信号は、光軸に直交する方向からプラスチック光フア
イバー10の外周面に投射されて、プラスチック光フアイ
バー10の一方の端末に入射し、斜端面10aでプラスチッ
ク光フアイバー10の光軸方向に反射してプラスチック光
フアイバー10に光結合する。そして伝送され、他方の端
末の斜端面10aで受光素子29方向に反射してプラスチッ
ク光フアイバー10の外周面から出射して受光素子29に光
結合する。
即ち、プラスチック光フアイバー25は、光集積回路21と
光集積回路23とを光学的に接続する。
光集積回路23とを光学的に接続する。
前述と同様の構成にして、第２図の（ｂ）に図示したよ
うに、光集積回路21と光集積回路22とを他のプラスチッ
ク光フアイバー26で接続し、光集積回路22と光集積回路
23とをさらに他のプラスチック光フアイバー27で接続し
ている。
うに、光集積回路21と光集積回路22とを他のプラスチッ
ク光フアイバー26で接続し、光集積回路22と光集積回路
23とをさらに他のプラスチック光フアイバー27で接続し
ている。
上述のように、複数の光集積回路間をプラスチック光フ
アイバーで、立体配線することができるので、配線の自
由度が大きく、光集積回路の基板上に高密度に実装する
ことができる。
アイバーで、立体配線することができるので、配線の自
由度が大きく、光集積回路の基板上に高密度に実装する
ことができる。
また、マザーボード30の外に装着された図示してない光
集積回路或いは光部品に、プラスチック光フアイバーで
直接接続することができることは勿論である。
集積回路或いは光部品に、プラスチック光フアイバーで
直接接続することができることは勿論である。
なお、プラスチック光フアイバーの斜端面に対向する円
周面を、平面に加工しても良い。この面を平面に加工す
ることにより、突起11と密着度が向上する。
周面を、平面に加工しても良い。この面を平面に加工す
ることにより、突起11と密着度が向上する。
さらにまた、光集積回路を構成する基板は、ガリウム・
砒素基板に限定されるものでなく、例えアばアルミナ基
板等のセラミック基板でも良い。このような場合、光・
電変換素子は、チップ形になって、基板の上面に突出し
て搭載されるので、周囲にその高さ以上に高い金属物質
からなるリング上の突起を接着等して設けるものとす
る。
砒素基板に限定されるものでなく、例えアばアルミナ基
板等のセラミック基板でも良い。このような場合、光・
電変換素子は、チップ形になって、基板の上面に突出し
て搭載されるので、周囲にその高さ以上に高い金属物質
からなるリング上の突起を接着等して設けるものとす
る。
以上説明したように本発明は、配線の自由度が大きく
て、光集積回路を基板上に高密度に実装することがで
き、且つ離れた個所に設けた光集積回路、或いは光部品
とも直接接続することができて接続路の構成が簡単であ
る等、実用上で優れた効果がある。
て、光集積回路を基板上に高密度に実装することがで
き、且つ離れた個所に設けた光集積回路、或いは光部品
とも直接接続することができて接続路の構成が簡単であ
る等、実用上で優れた効果がある。
プラスチック光フアイバーの端末を突起に架橋し、光・
電変換素子の直上を挟んで対向するプラスチック光フア
イバーの外周面の２箇所のクラッド部分を突起に溶着し
たことにより、光・電変換素子の直上に対向するプラス
チック光フアイバーの外周面はもともとの平滑面を維持
しておりこの部分を透過する光の伝送損失の増加が殆ど
ない。
電変換素子の直上を挟んで対向するプラスチック光フア
イバーの外周面の２箇所のクラッド部分を突起に溶着し
たことにより、光・電変換素子の直上に対向するプラス
チック光フアイバーの外周面はもともとの平滑面を維持
しておりこの部分を透過する光の伝送損失の増加が殆ど
ない。
また、ガラス光フアイバーに較べるとクラッドの融点が
低いプラスチック光フアイバーを採用したことにより、
光・電変換素子等に熱的の損傷を与えることなく、プラ
スチック光フアイバーを簡単に固着することができる。
低いプラスチック光フアイバーを採用したことにより、
光・電変換素子等に熱的の損傷を与えることなく、プラ
スチック光フアイバーを簡単に固着することができる。
第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明の１実施例の図で、 （ａ）は側断面図、 （ｂ）は平面図、 第３図は従来例の側断面図である。 図において、 １は光回路基板、 ２は光導波路、 3,21,22,23は光集積回路、 4,28は発光素子、 5,29は受光素子、 11は突起、 10,25,26,27はプラスチック光フアイバー、 12は光・電変換素子、 20は基板、 30はマザーボードを示す。
Claims (1)
- 【請求項１】光集積回路上に設けた発光面又は受光面が
上向きの光・電変換素子と、 該変換素子がほぼ中心に位置するように、該光集積回路
の上面に形成された金属物質からなるほぼリング状の突
起と、 該光・電変換素子に光結合すべく、斜端面を上向きにし
て端部の外周面が該突起に架橋し載置されたプラスチッ
ク光フアイバーとを備え、 該プラスチック光フアイバーは、該突起に接するクラッ
ド部分が加熱溶融されて該突起に溶着されたものである
ことを特徴とする光結合構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61137493A JPH0789167B2 (ja) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | 光結合構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61137493A JPH0789167B2 (ja) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | 光結合構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62294209A JPS62294209A (ja) | 1987-12-21 |
| JPH0789167B2 true JPH0789167B2 (ja) | 1995-09-27 |
Family
ID=15199942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61137493A Expired - Lifetime JPH0789167B2 (ja) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | 光結合構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0789167B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8827242D0 (en) * | 1988-11-22 | 1988-12-29 | Plessey Co Plc | Optical coupling of optical fibres & optical devices |
| US5155786A (en) * | 1991-04-29 | 1992-10-13 | International Business Machines Corporation | Apparatus and a method for an optical fiber interface |
| JP2009223340A (ja) * | 2009-07-06 | 2009-10-01 | Mitsubishi Electric Corp | 光学部品、およびそれに用いられる光路変換デバイス |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5194249A (ja) * | 1975-02-16 | 1976-08-18 | ||
| JPS57183078A (en) * | 1981-05-02 | 1982-11-11 | Fujitsu Ltd | Semiconductor light emitting device |
| JPS5940614A (ja) * | 1982-08-31 | 1984-03-06 | Toshiba Corp | プラスチツク光フアイバの接合方法 |
-
1986
- 1986-06-13 JP JP61137493A patent/JPH0789167B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62294209A (ja) | 1987-12-21 |
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