JPH08160262A - Optical connector - Google Patents
Optical connectorInfo
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- JPH08160262A JPH08160262A JP6306176A JP30617694A JPH08160262A JP H08160262 A JPH08160262 A JP H08160262A JP 6306176 A JP6306176 A JP 6306176A JP 30617694 A JP30617694 A JP 30617694A JP H08160262 A JPH08160262 A JP H08160262A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は,光ファイバと光部品間
を無調整で接続する光コネクタに関する。光通信が幹線
のみならず末端にまで普及するに伴い,末端で光ファイ
バと発光又は受光素子とを接続するために用いる光コネ
クタが多量に使用されるものと予想される。このため,
容易かつ安価に製造,接続が可能な光コネクタが強く要
望されている。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical connector for connecting an optical fiber and an optical component without adjustment. As optical communication spreads not only to the trunk line but also to the terminal, it is expected that a large amount of optical connectors will be used for connecting the optical fiber and the light emitting or light receiving element at the terminal. For this reason,
There is a strong demand for optical connectors that can be manufactured and connected easily and inexpensively.
【0002】しかし,光ファイバの直径は小さいため,
その光軸を精密に合わせて接続しなければならない。こ
のため,光コネクタには極めて高精度の機械加工が要求
され,その結果高価なものとなっていた。また,光軸の
調整に複雑な操作と高価な装置を必要とし,末端への光
通信普及の障害となっている。However, since the diameter of the optical fiber is small,
The optical axis must be precisely aligned and connected. For this reason, extremely high precision machining is required for the optical connector, resulting in high cost. In addition, complicated operations and expensive equipment are required to adjust the optical axis, which is an obstacle to the spread of optical communication at the end.
【0003】そこで,精密な加工をすることなく容易に
製造できかつ簡単な調整で接続することができる光コネ
クタが希求されている。Therefore, there is a demand for an optical connector which can be easily manufactured without precision processing and can be connected by simple adjustment.
【0004】[0004]
【従来の技術】従来,光ファイバと光部品,例えば発光
素子又は受光素子とを接続する光コネクタとして,表面
に位置合わせ部位が形成された基板を用いるものと,レ
ンズを用いて光ビームを拡幅したものとが広く利用され
ている。2. Description of the Related Art Conventionally, as an optical connector for connecting an optical fiber and an optical component, for example, a light emitting element or a light receiving element, one using a substrate having an alignment portion formed on its surface and one using a lens to widen a light beam It is widely used.
【0005】位置合せ部位が形成された基板を用いる方
法は,(100)面を主面とするシリコン基板表面に異
方性エッチングを利用してV溝を形成し,これを光ファ
イバの案内溝とすることで光ファイバの光軸を位置決め
する。他方,光ファイバ以外の光部品の位置決めは難し
い。このため,光部品を光ファイバの光軸に合わせて基
板上に取り付けるために,幾つかの位置決め方法が考案
されている。A method using a substrate having an alignment portion formed is to form a V groove on the surface of a silicon substrate having a (100) plane as a main surface by utilizing anisotropic etching, and use this as a guide groove for an optical fiber. By doing so, the optical axis of the optical fiber is positioned. On the other hand, positioning of optical components other than optical fiber is difficult. For this reason, some positioning methods have been devised in order to mount the optical component on the substrate in alignment with the optical axis of the optical fiber.
【0006】例えば,昭和62年電子情報通信学会半導
体・材料部門全国大会講演論文集,2-338(1987) におい
て林他が,又電子情報通信学会技術研究報告,OEQ93
─145 (1993年12月)において佐々木他が,基板表面に
フォトリソグラフィを用いて薄膜からなる電極を形成
し,これに半導体素子をフリップチップボンデングして
位置決めする方法を開示している。即ち,フリップチッ
プボンデングを低融点金属で行い,溶融金属が表面張力
により球形になることを利用して,半導体素子の基板面
内位置を基板表面の電極にセルフアラインに整合させる
と同時に,高さを溶融金属量で調整する。従って,半導
体素子がセルフアラインに位置決めされ,無調整で接続
できる光コネクタが実現する。For example, Hayashi et al. In the Proceedings of the National Conference on Semiconductor and Materials Division of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, 1987, 2-338 (1987), Technical Report of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, OEQ93.
─145 (December 1993), Sasaki et al. Discloses a method of forming a thin film electrode on the surface of a substrate by photolithography, and flip-chip bonding a semiconductor element on the electrode to position the semiconductor element. That is, flip chip bonding is performed with a low melting point metal, and by utilizing the fact that the molten metal becomes spherical due to surface tension, the position within the substrate surface of the semiconductor element is self-aligned with the electrode on the substrate surface and at the same time high It is adjusted by the amount of molten metal. Therefore, an optical connector in which the semiconductor element is positioned in self-alignment and can be connected without adjustment is realized.
【0007】しかし,このフリップチップボンデングを
用いる方法では,位置合せを球形の融液により行うこと
から,僅かな外力により容易に位置ズレを生ずる。ま
た,この方法では,光ファイバを定設するために設けら
れた深いV溝の近傍に,薄膜電極を形成しなければなら
ない。このため,フォトリソグラフィにおける位置合わ
せ精度及びパターニングの精度が劣化し,正確な位置に
正確な寸法の薄膜電極を形成することは困難である。そ
の結果,光部品と光ファイバとの光軸のズレを生ずる。However, in the method using the flip chip bonding, since the positioning is performed by using the spherical melt, the positional deviation is easily caused by a slight external force. Further, in this method, the thin film electrode must be formed in the vicinity of the deep V groove provided for fixedly setting the optical fiber. For this reason, the alignment accuracy and patterning accuracy in photolithography deteriorate, and it is difficult to form a thin film electrode with an accurate size at an accurate position. As a result, a deviation of the optical axis between the optical component and the optical fiber occurs.
【0008】さらに,光部品の光軸と光部品上に設けら
れたフリップチップボンデング用電極との間に位置ズレ
が存在する。例えば半導体を用いた通常の光半導体部品
では,光素子の形成後に,フリップチップボンデング用
電極を形成する。このとき,フォトリソグラフィの位置
合わせの誤差により,光部品の位置合わせ基準となるフ
リップチップボンデング用電極と光軸との間に,位置ズ
レが発生する。Further, there is a positional deviation between the optical axis of the optical component and the flip chip bonding electrode provided on the optical component. For example, in a normal optical semiconductor component using a semiconductor, a flip chip bonding electrode is formed after forming an optical element. At this time, due to an alignment error in photolithography, a positional deviation occurs between the flip-chip bonding electrode that serves as the alignment reference of the optical component and the optical axis.
【0009】上述のように,フリップチップボンデング
を用いる方法では,光部品を基板上に定設する際の位置
合せ誤差と,光部品内において存在する,素子とフリッ
プチップボンデング用電極との間の位置合わせ誤差との
両面から,光部品の光軸と光ファイバの光軸との位置合
わせ誤差が生ずる。その結果,光コネクタの損失が増加
する。As described above, in the method using the flip chip bonding, the alignment error when the optical component is fixedly set on the substrate and the element and the flip chip bonding electrode existing in the optical component are present. From both sides of the alignment error between the two, an alignment error occurs between the optical axis of the optical component and the optical axis of the optical fiber. As a result, the loss of the optical connector increases.
【0010】光部品の位置合せ方法の他の例は,199
3年電子情報通信学会秋期大会講演論文集,4-266 (19
93)に倉田他が,基板表面に付したマーカを基準に半導
体素子を位置合わせした後,低融点金属を用いてボンデ
ングする方法が開示されている。Another example of a method of aligning optical parts is 199.
Proceedings of the 3rd Annual Meeting of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, 4-266 (19
In 93), Kurata et al. Disclose a method in which a semiconductor element is aligned based on a marker attached to the surface of a substrate and then bonded with a low melting point metal.
【0011】この方法では,マーカをV溝の近傍に形成
することが多く,かかる場合はリソグラフィの位置合せ
誤差が大きくなり,またマーカパターンも精密に形成さ
れない。従って,光部品を基体上に定設する位置精度が
劣化する。In this method, the marker is often formed in the vicinity of the V groove, and in such a case, the alignment error of lithography becomes large, and the marker pattern cannot be precisely formed. Therefore, the positional accuracy of fixedly setting the optical component on the base deteriorates.
【0012】さらにこの方法では,基体上のマーカと光
部品上のマーカを合わせるために,光部品を精密に移動
し,固定するための装置を要する。かかる装置は高価で
あり,また接続に要する時間も長い。Further, this method requires a device for precisely moving and fixing the optical component in order to align the marker on the base with the marker on the optical component. Such devices are expensive and require a long time to connect.
【0013】さらに他の光部品の定設方法として,C.A.
Armiento他により,Electronics letters 6th june 199
1,Vol.27,No.12,(1991),p.1109-1111に,基体表面に金
属膜からなるレール状の突起を形成し,この突起に光部
品を嵌合することで位置決めする方法が開示されてい
る。As another fixed method of optical components, CA
Armiento et al., Electronics letters 6th june 199
1, Vol.27, No.12, (1991), p.1109-1111, a method of forming a rail-like protrusion made of a metal film on the surface of the base and positioning the optical component by fitting this protrusion Is disclosed.
【0014】しかし,V溝が形成された基体表面に高い
突起を正確な位置に精密な形状で形成することは容易で
はない。他方,レンズを用いて位置決め精度のクリアラ
ンスを緩和する方法は,宮川他により,1992年電子
情報通信学会秋期大会講演論文集,4 ─235 (1992) に
開示されている。この方法では,シリコン基板表面にレ
ーザアブレージョン法によりビーム通過溝を形成し,さ
らにエッチングにより逆ピラミッド形状の窪みを形成
し,その窪みにマイクロ球レンズを嵌め込む。この球レ
ンズにより光ビームは拡幅され,基板上にボンデングさ
れた半導体素子との光結合が容易になる。However, it is not easy to form a high protrusion in a precise shape at a precise position on the surface of the substrate on which the V groove is formed. On the other hand, a method of relaxing the positioning accuracy clearance by using a lens is disclosed by Miyagawa et al. In Proceedings of the 1992 Autumn Conference of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, 4-235 (1992). In this method, a beam passage groove is formed on the surface of a silicon substrate by a laser abrasion method, an inverted pyramid-shaped recess is further formed by etching, and a microsphere lens is fitted into the recess. The spherical lens widens the light beam and facilitates optical coupling with the semiconductor element bonded on the substrate.
【0015】しかし,この方法は,ビーム通過溝の形成
にレーザアブレージョン法を用いる必要があり,加工に
長時間を必要とする。このため製造のスループットが低
下し,安価に製造することができない。However, in this method, it is necessary to use the laser abrasion method for forming the beam passage groove, and the processing requires a long time. As a result, the manufacturing throughput is reduced, and it is not possible to manufacture at low cost.
【0016】さらに精密に光部品を基体表面に定着する
方法には,シリコン単結晶又は化合物半導体単結晶から
なる基体表面に断面台形の溝からなる嵌合溝を,結晶面
を表出する異方性エッチングにより形成し,この嵌合溝
に同じく異方性エッチングにより光部品の表面に形成し
た断面台形のメサストライプ状の嵌合突起を嵌合する方
法がある。この方法では,光部品を基体に定着する際の
誤差を極めて小さくすることができる。To more precisely fix the optical component on the surface of the substrate, an anisotropic method in which a mating groove having a trapezoidal groove on the surface of the substrate made of silicon single crystal or compound semiconductor single crystal is exposed There is a method in which a fitting protrusion having a trapezoidal cross section, which is also formed on the surface of the optical component by anisotropic etching, is fitted into the fitting groove by a flexible etching. With this method, the error when fixing the optical component to the substrate can be made extremely small.
【0017】しかし,光部品表面にメサストライプ状の
嵌合突起を形成するためのリソグラフィのマスク合わせ
誤差は依然として残留する。このため,光部品の光軸と
嵌合突起との間に位置合せ誤差を生じ,ひいては光部品
の光軸と光ファイバの光軸との位置合せズレを生じさせ
る。この位置合せズレは前述の従来の位置合せ方法に較
べて小さい。しかし,この嵌合突起と嵌合溝との嵌合に
よる位置合わせを用いる方法では,光部品の位置は嵌合
突起と嵌合溝とにより確定し,調整することができな
い。従って,一旦生じた光軸の位置合わせズレは補正す
ることができない。このため光部品及び基体に加工精度
の高いものが要求され,製造のスループットが低下す
る。また,メサストライプ状の嵌合突起の形成工程は,
電極等の形成に比較して複雑であり,製造のスループッ
ト及び歩留りを低下する原因となる。However, a mask alignment error in lithography for forming the mesa stripe-shaped fitting protrusion on the surface of the optical component still remains. For this reason, a positioning error occurs between the optical axis of the optical component and the fitting protrusion, which in turn causes a misalignment between the optical axis of the optical component and the optical axis of the optical fiber. This misalignment is smaller than that of the conventional alignment method described above. However, with the method of using the alignment by fitting the fitting protrusion and the fitting groove, the position of the optical component cannot be determined and adjusted by the fitting protrusion and the fitting groove. Therefore, the misalignment of the optical axis once generated cannot be corrected. For this reason, optical parts and bases with high processing accuracy are required, and the manufacturing throughput is reduced. In addition, the process of forming the mesa-stripe-shaped fitting protrusion is
This is more complicated than the formation of electrodes, etc., and causes a decrease in manufacturing throughput and yield.
【0018】[0018]
【発明が解決しようとする課題】上述したように,従来
の光コネクタでは,光ファイバと光部品との光軸を合わ
せて基体上に定設するために,精密な位置合せ装置を必
要し,また位置合せに長時間を必要とするという問題が
ある。As described above, the conventional optical connector requires a precise alignment device in order to align the optical axes of the optical fiber and the optical component on the base body, In addition, there is a problem that it takes a long time for alignment.
【0019】かかる位置合せを無用とするために提案さ
れた従来の光コネクタでは,光ファイバを定着するため
の深いV溝が形成されている基板上にパターンを形成す
るため,精密なパターンが形成できず精密な位置合せが
難しい,また位置合わせ中は機械的に固定されないた
め,位置ズレを生じ易いという問題がある。In the conventional optical connector proposed for making such alignment unnecessary, a precise pattern is formed because the pattern is formed on the substrate on which the deep V groove for fixing the optical fiber is formed. There is a problem that precise alignment is difficult because it cannot be done, and that it is not mechanically fixed during alignment, which easily causes misalignment.
【0020】また,マイクロ球レンズを使用する方法で
は,製造のスループットが劣るという欠点がある。さら
に,基体の嵌合溝に光部品のメサストライプ状の嵌合突
起を嵌合する方法では,光部品の嵌合突起と光軸の位置
ズレを補正することができないという欠点がある。Further, the method using the microsphere lens has a drawback that the manufacturing throughput is inferior. Further, the method of fitting the mesa stripe-shaped fitting protrusion of the optical component in the fitting groove of the base body has a drawback in that the positional deviation between the fitting protrusion of the optical component and the optical axis cannot be corrected.
【0021】本発明は,光ファイバ又は光部品をそれぞ
れピッチが異なるアレイ状に基体上に定設して光学的に
接続することで,少なくとも一対の光ファイバと光部品
との光結合を容易に実現する光コネクタを提供すること
を目的としている。According to the present invention, at least a pair of optical fibers and optical components can be easily optically coupled by arranging the optical fibers or optical components in an array form having different pitches on the substrate and optically connecting them. It is an object of the present invention to provide a realized optical connector.
【0022】[0022]
【課題を解決するための手段】図1は,本発明の原理説
明図であり,基体上で光部品と光ファイバとを光学的に
接続する光コネクタの平面図を表している。図14は本
発明の第二の構成の説明図であり,光コネクタを斜視図
により表している。図30は,本発明の第十二実施例斜
視図であり,半導体レーザ素子と光ファイバとを接続す
る光コネクタの構造を表している。FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of the present invention, and shows a plan view of an optical connector for optically connecting an optical component and an optical fiber on a substrate. FIG. 14 is an explanatory view of the second configuration of the present invention, and shows the optical connector in a perspective view. FIG. 30 is a perspective view of a twelfth embodiment of the present invention, showing the structure of an optical connector for connecting a semiconductor laser device and an optical fiber.
【0023】上記課題を解決するために,本発明の光コ
ネクタに係る第一の構成は,図2を参照して,基体10
0上に設けられた光部品を光ファイバ510に光学的に
接続する光コネクタにおいて,直線上に第一のピッチで
設けられた複数の光学的窓23を一端面22に有するア
レイ光部品2と,該光学的窓23のそれぞれに対応して
設けられた該光ファイバ510を,該基体100上の一
平面内に該第一のピッチと異なる第二のピッチで互いに
平行に定設するアレイ光ファイバ定設部4と,該光学的
窓23を該光学的窓23に対応する該光ファイバ510
の先端32にそれぞれ対向させて,該アレイ光部品2を
該基体100上に定設するアレイ光部品定設部5とを備
えたことを特徴として構成し,及び,第二の構成は,図
14を参照して,基体100上面内の一方向に沿って第
一のピッチで位置決め可能に該基体100上に定設され
る移動板120と,該移動板120に定設され,一端面
に光学的窓を有する第一の光部品1510と,該基体1
00上に定設され,一端面に光学的窓を有する第二の光
部品1410とを備え,該第一の光部品1510又は該
第二の光部品1410のうち少なくとも一方の光部品
は,該第一のピッチと異なる第二のピッチで設けられた
複数の該光学的窓を有し,該第一の光部品1510及び
該第二の光部品1410は,互いに該光学的窓を対向さ
せて該基体100上に定設されることを特徴として構成
され,及び,第三の構成は,図30を参照して,一端面
に1又は複数の光学的窓を有する第一及び第二の光部品
1510,1410を,基体100上面内の一方向に沿
ってそれぞれ第一及び第二のピッチで位置決め可能にか
つ互いに該光学的窓を対向させて該基体100上に定設
したことを特徴として構成する。In order to solve the above problems, the first structure of the optical connector according to the present invention will be described with reference to FIG.
In the optical connector for optically connecting the optical component provided on the optical fiber 510 to the array optical component 2 having the plurality of optical windows 23 provided on the straight line at the first pitch on the one end face 22. Array light in which the optical fibers 510 provided corresponding to the optical windows 23 are fixed in parallel to each other at a second pitch different from the first pitch in one plane on the base 100. The fiber fixed part 4 and the optical window 510 corresponding to the optical window 23.
Of the array optical component 2 for fixing the array optical component 2 on the base 100 so as to face the respective tip ends 32 of the array optical component 2 and the second configuration. 14, a moving plate 120 fixedly mounted on the base 100 so as to be positioned at a first pitch along one direction in the upper surface of the base 100, and fixed to the moving plate 120 and attached to one end face. First optical component 1510 having an optical window and the base 1
00, a second optical component 1410 having an optical window on one end surface thereof, and at least one of the first optical component 1510 and the second optical component 1410 is A plurality of optical windows provided at a second pitch different from the first pitch, and the first optical component 1510 and the second optical component 1410 are arranged such that the optical windows face each other. The third configuration is characterized in that it is fixedly installed on the base body 100, and the third and third configurations refer to FIG. 30 and have one or a plurality of optical windows on one end face. The components 1510 and 1410 are fixed on the base 100 so that they can be positioned at a first pitch and a second pitch along one direction in the upper surface of the base 100 and the optical windows face each other. Configure.
【0024】[0024]
【作用】図1は,本発明の原理説明図であり,基体上で
光部品と光ファイバとを光学的に接続する光コネクタの
平面図を表している。なお,図1(a)は本発明に係る
光コネクタ,図1(b)は従来の光コネクタを表してい
る。FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of the present invention and shows a plan view of an optical connector for optically connecting an optical component and an optical fiber on a substrate. 1A shows an optical connector according to the present invention, and FIG. 1B shows a conventional optical connector.
【0025】図1(a)を参照して,本発明の第一の構
成では,基体100上に,複数の光ファイバ510をピ
ッチP2 でアレイ状に定設するアレイ光ファイバ定設部
4を備える。かかるアレイ光ファイバ定設部4は,例え
ば,基体100の平面をなす上面に形成された平行な複
数のV溝からなり,ここに円柱状の光ファイバ510を
嵌合して位置決めし,固定する。従って,アレイ光ファ
イバ定設部4に定設された光ファイバ510は,その光
ファイバ510の光軸であるファイバ光軸31がピッチ
P2 の間隔をもって平行に配置されて固定される。な
お,アレイ光ファイバ定設部4は,基板100上に光フ
ァイバ510を定設するものであればよく,必ずしも基
体100上にある必要はない。With reference to FIG. 1A, in the first configuration of the present invention, an array optical fiber fixed section 4 for fixedly setting a plurality of optical fibers 510 on the base 100 in an array at a pitch P 2. Equipped with. The arrayed optical fiber fixed portion 4 is composed of, for example, a plurality of parallel V-shaped grooves formed on the upper surface of the base 100, and the cylindrical optical fiber 510 is fitted and positioned and fixed therein. . Therefore, the optical fiber 510 fixedly installed in the arrayed optical fiber fixed part 4 is fixed by arranging the fiber optical axis 31 which is the optical axis of the optical fiber 510 in parallel with the pitch P 2 therebetween. It should be noted that the array optical fiber fixed section 4 may be any one as long as the optical fiber 510 is fixed on the substrate 100, and does not necessarily have to be on the base 100.
【0026】本第一の構成では,さらに,アレイ光部品
2を備える。このアレイ光部品2は,光ファイバ510
の先端32に対向して信号光24を入出力するための光
学的窓23を,光ファイバ510の先端32と対向する
一端面22に有する。光学的窓23は,アレイ光部品2
内にピッチP2 で平行に形成された光素子への光入出力
用の窓であり,ピッチP2 で直線上に並んで設けられ
る。光素子の入出用光,例えば信号光24は,アレイ光
部品2の光学的窓23を透過してアレイ光部品2内の光
素子の光軸である光部品光軸21に沿って出射又は入射
する。なお,光学的窓23は必ずしも透明体等の物体か
らなり光を透過するものである必要はなく,光が入出力
できれば足りる。かかる光学的窓は,例えば,半導体発
光素子の表面のうちの光が出射する領域,光電変換素子
の光の入射面及び光ファイバの先端面のうちコアに相当
する領域であり,さらに一般的には光部品へ光を入力す
る又は出射するための部分が該当する。The first configuration further includes the array optical component 2. The array optical component 2 includes an optical fiber 510.
An optical window 23 for inputting / outputting the signal light 24 is provided on the one end face 22 of the optical fiber 510 facing the tip 32 of the optical fiber 510. The optical window 23 is used for the array optical component 2
It is a window for inputting / outputting light to / from an optical element, which is formed in parallel with the pitch P 2 therein, and is provided along a straight line with the pitch P 2 . Incoming / outgoing light of the optical element, for example, signal light 24 is transmitted through the optical window 23 of the array optical component 2 and is emitted or incident along the optical component optical axis 21 which is the optical axis of the optical element in the array optical component 2. To do. Note that the optical window 23 does not necessarily have to be an object such as a transparent body and to transmit light, and it is sufficient if the light can be input and output. Such an optical window is, for example, a region of the surface of the semiconductor light emitting device from which light is emitted, a light incident face of the photoelectric conversion device, or a region corresponding to the core of the end face of the optical fiber, and more generally, Corresponds to a portion for inputting or outputting light to the optical component.
【0027】本構成の基体は,基体100上にアレイ光
部品2を定着するためのアレイ光部品定設部5を備え
る。このアレイ光部品定設部5は,光部品光軸21がフ
ァイバ光軸31と平行になるように,アレイ光部品2を
位置決めし固定する。なお,アレイ光部品2及びアレイ
状に配設された光ファイバ510は,全ての光軸が一平
面内,例えば基板100表面に平行な平面内にあるよう
に固設される。かかるアレイ光部品定設部5は,例えば
基板100表面に設けられたパッド状の薄膜からなるフ
エイスダウンボンデング用電極200を有し,アレイ光
部品2の底面に設けられた同様の薄膜電極と位置合わせ
され,接続,固定される。アレイ光部品2の底面に設け
られた薄膜電極は,アレイ光部品2内に形成された光素
子と位置を合わせて形成されている。アレイ光部品2は
アレイ光部品定着部5に位置と方向を定めて固定される
から,同時に,基体100に対して,光素子の光軸であ
る光部品光軸21の位置と方向とが固定される。The base body of this structure is provided with an array optical component fixed portion 5 for fixing the array optical component 2 on the base substrate 100. The array optical component fixed part 5 positions and fixes the array optical component 2 such that the optical component optical axis 21 is parallel to the fiber optical axis 31. The array optical component 2 and the optical fibers 510 arranged in an array are fixed so that all optical axes are in one plane, for example, in a plane parallel to the surface of the substrate 100. The array optical component fixed part 5 has a face-down bonding electrode 200 made of a pad-like thin film provided on the surface of the substrate 100, and has a similar thin film electrode provided on the bottom surface of the array optical component 2. Aligned, connected and fixed. The thin film electrode provided on the bottom surface of the array optical component 2 is formed in alignment with the optical element formed in the array optical component 2. Since the array optical component 2 is fixed to the array optical component fixing section 5 in a fixed position and direction, at the same time, the position and direction of the optical component optical axis 21, which is the optical axis of the optical element, is fixed to the base 100. To be done.
【0028】このアレイ光部品2の位置と方向とを決定
するアレイ光部品定設部5は,アレイ光部品2内に形成
された光素子の光軸,即ち光部品光軸21が,ファイバ
光軸31と一致するように形成される。しかし,アレイ
光部品2底面の薄膜電極と光素子との位置合わせ誤差に
起因して,薄膜電極から予想される光素子の光軸(以
下,「定設軸」26という。)と現実の光素子の光軸と
の間に,通常は位置合せ誤差δ3 を生ずる。その結果,
機械的な位置合わせ手段を用いて,アレイ光部品2を定
設軸26がファイバ光軸31と一致するように合わせて
も,光部品光軸21とファイバ光軸31との間に位置合
わせ誤差δ3 を生ずる。なお,図1(b)を参照して,
かかる誤差は従来例に見られる,一つの光ファイバ3と
一つの光素子を有する光部品2Aとを結合する光コネク
タでも同様に生ずるものである。The array optical component fixed portion 5 for determining the position and direction of the array optical component 2 has the optical axis of the optical element formed in the array optical component 2, that is, the optical component optical axis 21 is the fiber optical fiber. It is formed so as to coincide with the shaft 31. However, due to an alignment error between the thin film electrode on the bottom surface of the array optical component 2 and the optical element, the optical axis of the optical element expected from the thin film electrode (hereinafter, referred to as “fixed axis” 26) and the actual light. An alignment error δ 3 usually occurs between the optical axis of the element and the optical axis. as a result,
Even if the array optical component 2 is aligned using the mechanical alignment means so that the fixed axis 26 coincides with the fiber optical axis 31, a alignment error occurs between the optical component optical axis 21 and the fiber optical axis 31. yields δ 3 . In addition, referring to FIG.
Such an error similarly occurs in the optical connector that connects one optical fiber 3 and the optical component 2A having one optical element, which is seen in the conventional example.
【0029】本構成では,図1(a)を参照して,アレ
イ光部品2の光学的窓23とアレイ状に定設される光フ
ァイバ510とはそれぞれ一つづづ対応する。その相互
に対応関係にある光学的窓23と光ファイバ先端32と
を対向させて固定する。さらに,光ファイバ510のア
レイのピッチ,即ちファイバ光軸31のピッチP2 は,
アレイ光部品2の光学的窓23のピッチ,即ち定設軸2
6のピッチP1 とΔだけ異なるように作られる。In this configuration, with reference to FIG. 1A, the optical window 23 of the array optical component 2 and the optical fibers 510 fixedly arranged in an array correspond to each one. The optical window 23 and the optical fiber tip 32 which are in a mutually corresponding relationship are opposed to each other and fixed. Furthermore, the pitch of the array of optical fibers 510, that is, the pitch P 2 of the fiber optical axes 31 is
The pitch of the optical windows 23 of the array optical component 2, that is, the fixed axis 2
It is made to differ from the pitch P 1 of 6 by Δ.
【0030】かかるアレイ光部品2と光ファイバ510
の配置では,機械的位置合せにより一組の定設軸26と
ファイバ光軸31を一致させた場合,その両側に位置す
る定設軸26とファイバ光軸31は,それぞれ,±Δ,
±2Δ,・・・・,のズレを生ずる。その結果,光部品
光軸21とファイバ光軸31との誤差δ1 ,δ2 ,
δ 3 ,・・・,は,定設軸26とファイバ光軸の光軸が
一致する組ではδ3 ,その両側に位置する組ではδ3 ±
Δ,δ3 ±2Δ,・・・・,となる。従って,アレイ光
部品の光学的窓23のピッチP1 と光ファイバ510の
ピッチP2 との差Δを,光部品光軸21とファイバ光軸
31との位置合わせ誤差δ3 と同程度の大きさ又はそれ
より小さな場合は,光部品光軸21とファイバ光軸31
との誤差がδ 3 より小さな組を必ず作ることができる。The array optical component 2 and the optical fiber 510.
In the above arrangement, a pair of fixed shafts 26 and
If the fiber optical axes 31 are aligned, they will be located on both sides.
The fixed axis 26 and the fiber optical axis 31 are ± Δ,
A deviation of ± 2Δ, ... As a result, optical components
Error δ between optical axis 21 and fiber optical axis 311, Δ2,
δ 3,,, is the fixed axis 26 and the optical axis of the fiber optical axis
Δ for matching pairs3, Δ for pairs located on both sides3±
Δ, δ3± 2Δ, ... Therefore, the array light
Pitch P of optical window 23 of component1And the optical fiber 510
Pitch P2The difference Δ between the optical axis 21 of the optical component and the optical axis of the fiber
Positioning error δ with 313About the same size or
If smaller, optical component optical axis 21 and fiber optical axis 31
Error with 3You can always make smaller pairs.
【0031】本構成では,この光部品光軸21とファイ
バ光軸31との誤差が小さな組を選択し,実際の光伝送
に使用する。従って,光結合損失が小さな光コネクタが
実現される。なお,かかる選択は,例えば,光コネクタ
に接続する複数の光ファイバにアレイ光部品から入射さ
れた光が最も強いものを選択することで,あるいは,光
ファイバのそれぞれに光を入射し,アレイ光部品により
測定される光強度が最も大きいものを選択することでな
される。In this configuration, a set having a small error between the optical component optical axis 21 and the fiber optical axis 31 is selected and used for actual optical transmission. Therefore, an optical connector with a small optical coupling loss is realized. Note that such selection may be performed, for example, by selecting the one having the strongest light incident from the array optical component to the plurality of optical fibers connected to the optical connector, or by injecting the light into each of the optical fibers to obtain the array light. This is done by selecting the one with the highest light intensity measured by the part.
【0032】また,アレイ光部品2の光学的窓23のピ
ッチP1 と光ファイバ510のピッチP2 との差Δを,
設定軸26とファイバ光軸31の許容誤差の2倍又はこ
の値に近い大きさにすることもできる。これにより,少
ない組のアレイでも,大きな範囲で変動する誤差δ3 を
有するアレイ光部品に対して,光部品光軸21とファイ
バ光軸31との誤差を許容値に収めることができる。Further, the difference Δ between the pitch P 1 of the optical window 23 of the array optical component 2 and the pitch P 2 of the optical fiber 510 is
It is also possible to make the size twice the permissible error between the setting axis 26 and the fiber optical axis 31 or a size close to this value. As a result, even with a small number of arrays, the error between the optical axis 21 of the optical component and the optical axis 31 of the fiber can be set within an allowable value for the array optical component having an error δ 3 that fluctuates in a large range.
【0033】図14は本発明の第二の構成の説明図であ
り,光コネクタを斜視図により表している。図15は本
発明の第二の構成原理説明図であり,光コネクタの平面
図を表している。FIG. 14 is an explanatory view of the second configuration of the present invention, and shows the optical connector in a perspective view. FIG. 15 is an explanatory view of the second configuration principle of the present invention, and shows a plan view of the optical connector.
【0034】本発明の第二の構成では,図14を参照し
て,第二の光部品1410は基体100上に定設され,
一方,第二の光部品1410と光結合する第一の光部品
1510は移動板120に設けられる。これら第一及び
第二の光部品1510,1410は,その一端面に少な
くとも一方がアレイ状に配列された複数の光学的窓を有
する。In the second configuration of the present invention, referring to FIG. 14, the second optical component 1410 is fixed on the base 100,
On the other hand, the first optical component 1510 that is optically coupled with the second optical component 1410 is provided on the moving plate 120. Each of the first and second optical components 1510 and 1410 has a plurality of optical windows on one end surface of which at least one is arranged in an array.
【0035】先ず,第一の光部品1510が複数の光学
的窓を有し,第二の光部品1410が一つの光学的窓を
有する場合について説明する。図14を参照して,第二
の光部品1410,例えば半導体レーザ素子410を基
体100上に固定する。なお,レーザ素子410の固定
は例えば,レーザ素子410表面に形成されたボンデン
グ用電極420を用いて表面にフエイスダウンボンデン
グ用電極200が形成されたセラミック板100aにボ
ンデングし,このセラミック板100aを基体100上
に貼付することでなすことができる。First, the case where the first optical component 1510 has a plurality of optical windows and the second optical component 1410 has one optical window will be described. With reference to FIG. 14, a second optical component 1410, for example, a semiconductor laser device 410 is fixed on the base body 100. The laser element 410 is fixed by, for example, using a bonding electrode 420 formed on the surface of the laser element 410 and bonding it to a ceramic plate 100a having a face-down bonding electrode 200 formed on the surface thereof. It can be made by sticking on the base 100.
【0036】第一の光部品1510,例えば複数の光フ
ァイバ510からなる光ファイバアレイが,移動板12
0に定設される。この光ファイバ510は,先端を第二
の部品1410の方向に向けて,第二のピッチP2 を有
するアレイを構成するように固定される。従って,光フ
ァイバ510の先端は,第二のピッチP2 で設けられた
光学的窓のアレイを構成する。The first optical component 1510, for example, an optical fiber array composed of a plurality of optical fibers 510, is attached to the moving plate 12.
It is fixed at 0. The optical fiber 510 is fixed so that its tip is directed toward the second component 1410 and forms an array having the second pitch P 2 . Therefore, the tip of the optical fiber 510 constitutes an array of optical windows provided at the second pitch P 2 .
【0037】移動板120は,移動板120及び基体1
00に設けられた位置決め手段を用いて,基体100上
に機械的に位置決めされる。かかる手段には,例えば移
動板120にピッチP1 で設けられた位置決め溝120
1に基板100上に設けられた位置決め突起1007を
嵌合する手段を用いることもできる。また,より精密な
位置決め手段として,実施例において後述するV溝を用
いることもできる。かかる位置決め手段は,第一の光部
品1510の光学的窓のピッチP2 に概ね等しいピッチ
で移動板120を光学的窓に沿って移動させ位置決めす
る。従って, アレイをなす第一の光部品1510の光学
的窓の任意の一つを,第一の光学部品の光学的窓に対向
させることができる。The moving plate 120 includes the moving plate 120 and the base body 1.
00 is used to position the substrate 100 mechanically. Such means include, for example, positioning grooves 120 provided on the moving plate 120 at a pitch P 1.
It is also possible to use a means for fitting the positioning protrusion 1007 provided on the substrate 100 to the substrate 1. Further, as a more precise positioning means, a V groove, which will be described later in the embodiment, can be used. The positioning means moves and positions the movable plate 120 along the optical window at a pitch substantially equal to the pitch P 2 of the optical window of the first optical component 1510. Therefore , any one of the optical windows of the first optical component 1510 in the array can be opposed to the optical window of the first optical component.
【0038】本構成では,この移動板120を位置決め
するピッチP1 が, 第一の光部品1510の光学的窓の
ピッチP2 と異なる。その結果,第二の光学部品141
0と第一の光学部品1510との対向する光学的窓の位
置が,移動板120を1ピッチ移動して固定するごと
に,移動前よりピッチP1 とピッチP2 との差Δだけズ
レるのである。[0038] In this configuration, the pitch P 1 to position the moving plate 120 is different from the pitch P 2 of the optical window of the first optical component 1510. As a result, the second optical component 141
The positions of the optical windows facing 0 and the first optical component 1510 are displaced by the difference Δ between the pitch P 1 and the pitch P 2 from before the movement each time the moving plate 120 is moved by one pitch and fixed. is there.
【0039】従って,図15(a)を参照して,第一の
光部品1510,例えば光ファイバ510と,第二の光
部品1410,例えばレーザ素子410とを上記の移動
板120の位置合せ手段を用いて機械的に位置合わせし
たとき,光ファイバ光軸31とレーザ素子410の光部
品光軸21との位置合せ誤差δ3 が生ずる場合に,図1
5(b)を参照して,移動板120をその位置合わせ位
置からNピッチずらした位置(図15(b)ではN=3
の場合を表している。)では,光ファイバ光軸31と光
部品光軸21との位置合せ誤差δは,δ≒δ3 −NΔと
なり,既述した本発明の第一の構成と同様の作用によ
り,位置合せ誤差δを小さくすることができる。Therefore, referring to FIG. 15A, the first optical component 1510, for example, the optical fiber 510, and the second optical component 1410, for example, the laser element 410, are aligned with the moving plate 120. 1 when mechanical alignment is performed using the optical axis 31 and the optical fiber optical axis 31 and the optical component optical axis 21 of the laser element 410 cause an alignment error δ 3 .
5 (b), the moving plate 120 is displaced by N pitches from its alignment position (N = 3 in FIG. 15 (b)).
Represents the case of ), The alignment error δ between the optical fiber optical axis 31 and the optical component optical axis 21 is δ≈δ 3 −NΔ, and the alignment error δ is obtained by the same operation as the first configuration of the present invention described above. Can be made smaller.
【0040】本構成では,第二の光部品1410,例え
ばレーザ素子410を一個とすることができるから,ア
レイを構成することが困難な光部品又は高価な光部品を
使用する場合に,安価に又は容易に製造することができ
る。In this configuration, since the second optical component 1410, for example, the laser element 410 can be integrated into one unit, it is possible to inexpensively use an optical component which is difficult to form an array or an expensive optical component. Or it can be easily manufactured.
【0041】上述した第二の構成において,第一の光部
品1510を一つの光学的窓を有するものとし,第二の
光部品1410を複数の光学的窓を有するものとするこ
とができる。In the above-mentioned second configuration, the first optical component 1510 may have one optical window and the second optical component 1410 may have a plurality of optical windows.
【0042】例えば,図14を参照して,第二の光部品
として,基体100上のレーザ素子410に代えて,レ
ーザ素子をアレイ状に配設した半導体レーザアレイを用
い,第一の光部品として,移動板120に固定された光
ファイバ510のアレイに代えて,一本の光ファイバを
用いることができる。かかる構成においても,上述した
第二の構成の作用と同様の作用により,同様の効果を奏
する。なお,上述した第二の構成において,光ファイバ
とレーザ素子とを互いに置き換えても同様である。とく
に,移動板120に一個の半導体素子を置き,基板10
0上に光ファイバ510をアレイ状に配列する構成が,
光ファイバのアレイ状の配列は精密になされることを考
慮すると,単体の半導体素子の製造が容易であるという
観点からみて好ましい。For example, referring to FIG. 14, as the second optical component, a semiconductor laser array in which laser elements are arranged in an array is used instead of the laser element 410 on the base 100, and the first optical component is used. As an alternative, a single optical fiber can be used instead of the array of optical fibers 510 fixed to the moving plate 120. Also in such a configuration, the same effect can be obtained by the action similar to the action of the second configuration described above. The same applies even if the optical fiber and the laser element are replaced with each other in the above-described second configuration. In particular, one semiconductor element is placed on the moving plate 120 and the substrate 10
The configuration of arranging the optical fibers 510 in an array on 0
Considering that the array of optical fibers is precisely arranged, it is preferable from the viewpoint of easy manufacture of a single semiconductor element.
【0043】さらに,本発明の第二の構成において,第
一の光部品1510及び第二の光部品1410の両者
を,共に複数の光学的窓を有するものとすることができ
る。この構成において,基体100上に固定される第二
の光部品1410の光学的窓のピッチをP3 ,移動板1
20に固定される第一の光学部品1510の光学的窓の
ピッチをP2 ,移動板120の移動ピッチをP1 とし,
Δ=P3 −P1 ,Δ’=P2 −P1 とする。また,移動
板120のある移動位置で,アレイの1番目の第一及び
第二の光学部品1510,1410の光軸が一致したと
仮定する。このとき,アレイの1〜n番目の第一及び第
二の光学部品1510,1410の光軸のズレδ0 は, δ0 =0,Δ+Δ’,2(Δ+Δ’),3(Δ+
Δ’),・・・, となる。次に移動板120を1ピッチ移動した後の光軸
のズレδ1 は, δ1 =−Δ’,Δ,2Δ+Δ’,3Δ+2Δ’,4Δ+
3Δ’,・・・, となる。さらに,移動板120を1ピッチ移動した後の
光軸のズレδ2 は, δ2 =−2Δ’,Δ−Δ’,2Δ,3Δ+Δ’,4Δ+
2Δ’,・・・, となる。Further, in the second configuration of the present invention, both the first optical component 1510 and the second optical component 1410 can both have a plurality of optical windows. In this configuration, the pitch of the optical windows of the second optical component 1410 fixed on the base 100 is P 3 , and the moving plate 1 is
Let P 2 be the pitch of the optical windows of the first optical component 1510 fixed to 20 and P 1 be the movement pitch of the moving plate 120.
Let Δ = P 3 −P 1 and Δ ′ = P 2 −P 1 . Further, it is assumed that the optical axes of the first first and second optical components 1510 and 1410 of the array are aligned at a certain moving position of the moving plate 120. At this time, the deviations δ 0 of the optical axes of the first to n-th first and second optical components 1510 and 1410 of the array are δ 0 = 0, Δ + Δ ′, 2 (Δ + Δ ′), 3 (Δ +
Δ '), ... Next, the displacement δ 1 of the optical axis after moving the movable plate 120 by one pitch is δ 1 = −Δ ′, Δ, 2Δ + Δ ′, 3Δ + 2Δ ′, 4Δ +
3Δ ′, ... Further, deviation [delta] 2 of the optical axis after the moving plate 120 1 and the pitch movement, δ 2 = -2Δ ', Δ -Δ', 2Δ, 3Δ + Δ ', 4Δ +
2Δ ', ...
【0044】本構成では,ΔとΔ’とを適切に選択する
ことで,移動板120を移動するピッチ数を少なくす
る,又は,アレイの素子数を少なくすることができる。
例えば,Δ=Δ’と選択することで, δ0 =0,2Δ’,4Δ’,6Δ’,・・・, δ1 =−Δ’,Δ’,3Δ’,5Δ’,7Δ’,・・
・, となるから,移動板120を1ピッチ移動するのみでア
レイの素子数の略2倍のズレの数を生成することができ
る。さらに,Δ=2Δ’とすることで,2ピッチの移動
によりアレイの素子数の略3倍のズレの数を形成するこ
とができる。従って,アレイの素子数が少なくても,大
きな位置合せ誤差を修正することができる。また,同一
の素子数ならば,位置合せ精度を高くすることができ
る。In this configuration, by appropriately selecting Δ and Δ ′, the number of pitches for moving the moving plate 120 can be reduced, or the number of array elements can be reduced.
For example, by selecting Δ = Δ ′, δ 0 = 0, 2Δ ′, 4Δ ′, 6Δ ′, ..., δ 1 = −Δ ′, Δ ′, 3Δ ′, 5Δ ′, 7Δ ′, ...・
.., it is possible to generate the number of shifts approximately twice the number of elements in the array by moving the moving plate 120 by one pitch. Further, by setting Δ = 2Δ ′, it is possible to form the number of shifts that is approximately three times the number of elements in the array by moving two pitches. Therefore, even if the number of elements in the array is small, a large alignment error can be corrected. In addition, if the number of elements is the same, the alignment accuracy can be increased.
【0045】本構成の第三の構成では,図30を参照し
て,第二の光部品1410,例えばレーザ素子410
と,第一の光部品1510,例えば光ファイバ510と
を,それら光部品1510,1410の一端面に設けら
れた光学的窓,例えばレーザ素子410の端面に設けら
れた光出射面及び光ファイバ510の先端面を,互いに
対向させて基体100上に搭載する。In the third structure of this structure, referring to FIG. 30, the second optical component 1410, for example, the laser element 410 is used.
And a first optical component 1510, for example, the optical fiber 510, and an optical window provided on one end face of the optical component 1510, 1410, for example, a light emitting surface provided on the end face of the laser element 410 and the optical fiber 510. Are mounted on the base body 100 with their tip surfaces facing each other.
【0046】第一の光部品1510及び第二の光部品1
410は,それぞれ異なる第一のピッチ及び第二のピッ
チで基体100上を互いに平行に移動し,位置合せされ
固定される。First optical component 1510 and second optical component 1
410 move parallel to each other on the base 100 at different first pitches and second pitches, and are aligned and fixed.
【0047】本構成において単体の光素子を用いる光コ
ネクタでは,単体の光素子からなる第一及び第二の光部
品1510,1410を同時に隣接する位置決め位置に
第一のピッチ及び第二のピッチで順次移動し,各位置決
め位置での光結合損失を測定し,最も光結合損失の少な
い位置に第一及び第二の光部品1510,1410を固
定する。なお,ここで単体の光素子とは,光コネクタの
光結合に関与する光学的窓が一つの素子をいう。In the optical connector using the single optical element in this configuration, the first and second optical components 1510 and 1410 made of the single optical element are simultaneously positioned at the adjacent positioning positions at the first pitch and the second pitch. By sequentially moving, the optical coupling loss at each positioning position is measured, and the first and second optical components 1510 and 1410 are fixed to the position where the optical coupling loss is the smallest. Here, the single optical element means an element having one optical window involved in optical coupling of the optical connector.
【0048】かかる光部品の順次移動は,図1を参照し
て,第一及び第二の光部品1510,1410をそれぞ
れ異なるピッチで逐次アレイ状に配列した第一の構成と
同様であり,第一の構成と同様の結果をもたらす。即
ち,第一の構成と同様に,位置決めされる位置の何れか
の位置で,対向する第一及び第二の光部品1410,1
510の光軸が最も一致し,光結合損失が最も少なくな
るという,第一の構成と同様の効果を奏する。さらに,
本構成では,光部品を個別のかつ一個の光素子とするこ
とができるので,光部品の製造が容易になる,又部品の
交換も容易になるという効果がある。The sequential movement of the optical components is the same as that of the first configuration in which the first and second optical components 1510 and 1410 are sequentially arranged in an array with different pitches with reference to FIG. The result is similar to that of the first configuration. That is, similar to the first configuration, the first and second optical components 1410, 1 facing each other at any position to be positioned.
The optical axis of 510 is the most coincident and the optical coupling loss is the smallest, which is the same effect as the first configuration. further,
With this configuration, since the optical components can be individual and one optical element, there is an effect that the optical components can be easily manufactured and the components can be easily replaced.
【0049】本構成において,第一の光部品1510及
び第二の光部品1410をそれぞれピッチP3 及びピッ
チP4 で光学素子をアレイ状に配置したものとすること
ができる。In this structure, the first optical component 1510 and the second optical component 1410 may be arranged in an array of optical elements at a pitch P 3 and a pitch P 4 , respectively.
【0050】かかる構成では,第一及び第二の光学部品
1510,1410の光学素子のピッチの差,Δ=P4
−P3 は,前記の第一の構成のΔと同一のものとみなす
ことができるので,本構成でも第一の構成と同様の作用
をなす。In such a configuration, the difference between the pitches of the optical elements of the first and second optical components 1510 and 1410, Δ = P 4
Since −P 3 can be regarded as the same as Δ in the above-mentioned first configuration, this configuration also has the same operation as in the first configuration.
【0051】さらに,本構成では,第一の光学部品15
10がピッチP1 で移動する。この第一の光学部品15
10の1ピッチの移動により,第一の光学部品の一つの
光学的窓と1ピッチ隣の第二の光学部品の光学的窓との
相対位置は,第一の光学部品1510の光学素子のピッ
チP3 と第一の光学部品1510の移動ピッチP1 との
差,Δ’=P3 −P1 を生ずる。同様に,第二の光学部
品1410についても,第二の光学部品1410の光学
素子のピッチP4 と第二の光学部品1510の移動ピッ
チP2 との差,Δ”=P4 −P2 を生ずる。Further, in this configuration, the first optical component 15
10 moves at pitch P 1 . This first optical component 15
As a result of the movement of 10 in one pitch, the relative position between one optical window of the first optical component and the optical window of the second optical component adjacent by one pitch is the pitch of the optical elements of the first optical component 1510. A difference between P 3 and the movement pitch P 1 of the first optical component 1510, Δ ′ = P 3 −P 1, is produced. Similarly, for the second optical component 1410, the difference between the pitch P 4 of the optical elements of the second optical component 1410 and the movement pitch P 2 of the second optical component 1510, Δ ″ = P 4 −P 2 . Occurs.
【0052】これらの,Δ’及びΔ”は,第二の構成に
おけるΔ’と同一のものとみなすことができるので,本
構成においては,第一及び第二の光学部品をそれぞれ独
立して1ピッチ移動するとき,第一及び第二の光学部品
の光軸間に生ずるズレの大きさは,Δ+Δ’+Δ”とな
る。従って,本構成によれば,Δ,Δ’,Δ”を3つの
独立な変数として組み合わせ,その組み合わせ毎にそれ
に応じた大きさで位置合せ誤差の修正をすることができ
る。このため,第一及び第二の光学部品のアレイの数が
同一ならば,第一及び第二の構成に比較して,著しく多
段階の補正量を発生することができるので,精密な位置
合わせがなされる。Since these Δ ′ and Δ ″ can be regarded as the same as Δ ′ in the second configuration, in this configuration, the first and second optical components are independently set to 1 When the pitch is moved, the amount of deviation generated between the optical axes of the first and second optical components is Δ + Δ '+ Δ ". Therefore, according to this configuration, Δ, Δ ′, and Δ ″ can be combined as three independent variables, and the alignment error can be corrected with a size corresponding to each combination. If the number of arrays of the first and second optical components is the same, it is possible to generate a remarkably multi-step correction amount as compared with the first and second configurations, so that precise alignment is performed.
【0053】[0053]
【実施例】以下,本発明を実施例を参照して説明する。 (1)初めに,第一の構成に関する実施例について説明
する。EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples. (1) First, an example of the first configuration will be described.
【0054】本発明の第一実施例は,半導体レーザアレ
イ中の一個のレーザ素子と光ファイバアレイ中の一本の
光ファイバとを接続する光コネクタに関する。図2は,
本発明の第一実施例斜視図であり,半導体レーザアレイ
と光ファイバアレイとを接続する光コネクタの構造を表
している。The first embodiment of the present invention relates to an optical connector for connecting one laser element in a semiconductor laser array and one optical fiber in an optical fiber array. Figure 2
1 is a perspective view of a first embodiment of the present invention, showing the structure of an optical connector for connecting a semiconductor laser array and an optical fiber array.
【0055】図2を参照して,アレイ光部品2として,
5個の埋込み型メサストライプ半導体レーザ素子410
を半導体基板上にアレイ状に配列した半導体レーザアレ
イ400用いた。この半導体レーザアレイ400のピッ
チP1 は252μmである。従って,その側面に252
μmのピッチで半導体基板表面に平行な直線上に光出射
用の光学的窓が設けられている。Referring to FIG. 2, as the array optical component 2,
Five embedded mesa stripe semiconductor laser devices 410
A semiconductor laser array 400 was used in which the above were arrayed in an array on a semiconductor substrate. The pitch P 1 of this semiconductor laser array 400 is 252 μm. Therefore, 252 on its side
Optical windows for emitting light are provided on a straight line parallel to the surface of the semiconductor substrate at a pitch of μm.
【0056】半導体レーザアレイ400は,直方体のコ
バールブロック1002の上面に貼り合わせたセラミッ
ク板1002aの表面に,フリップチップボンデングに
より固定される。なお,セラミック板1002aは,そ
の表面に薄膜配線が形成されており,各レーザ素子41
0とフリップチップボンデングにより電気的に接続され
る。The semiconductor laser array 400 is fixed by flip chip bonding to the surface of a ceramic plate 1002a bonded to the upper surface of a rectangular parallelepiped Kovar block 1002. The ceramic plate 1002a has thin film wiring formed on the surface thereof, and each laser element 41
0 and flip chip bonding are electrically connected.
【0057】既述のように,このフリップチップボンデ
ングによると,セラミック板1002a表面に形成され
た薄膜配線と半導体レーザアレイ400とを,セルフア
ラインに例えば±1μm程度の精度で位置合わせするこ
とができる。他方,薄膜配線をセラミック板1002a
表面に位置合せする精度,及び,フリップチップボンデ
ング用電極を半導体レーザアレイ400表面に位置合わ
せする精度は,共に0.5μm程度である。従って,レ
ーザ素子410の位置合せの総合誤差は±2μmであ
り,光ファイバの結合のための許容誤差±1μmを超え
る。As described above, according to the flip chip bonding, the thin film wiring formed on the surface of the ceramic plate 1002a and the semiconductor laser array 400 can be aligned in self alignment with an accuracy of, for example, about ± 1 μm. it can. On the other hand, the thin film wiring is connected to the ceramic plate 1002a.
The accuracy of alignment on the surface and the accuracy of alignment of the flip chip bonding electrodes on the surface of the semiconductor laser array 400 are both about 0.5 μm. Therefore, the total alignment error of the laser element 410 is ± 2 μm, which exceeds the allowable error of ± 1 μm for coupling the optical fibers.
【0058】基体100はコバールからなり,その上面
が2分され,一方の側には光ファイバ510をアレイ状
に定着するアレイ光ファイバ定設部4が設けられ,他の
一方の側のアレイ光部品定設部5にはコバールブロック
1002を緩嵌する四角のブロック取り付け穴1001
が設けられる。The substrate 100 is made of Kovar, and its upper surface is divided into two parts. An array optical fiber fixed portion 4 for fixing the optical fibers 510 in an array is provided on one side, and the array light on the other side is provided. A square block mounting hole 1001 into which the Kovar block 1002 is loosely fitted in the component fixed part 5
Is provided.
【0059】半導体レーザアレイ400を上面に固定し
たコバールブロック1002は,ブロック取り付け穴1
001に挿入され,上下位置を所定の位置に合わせた状
態で保持され,そのままレーザ溶接を用いて,コバール
ブロック1002の側面とブロック取り付け穴1001
の周囲とに設けられた溶接部1004をスポット溶接し
て固定する。なお,かかるコバールブロック1002の
保持,溶接は,通常用いられる位置合せ装置によりなす
ことができる。The Kovar block 1002 having the semiconductor laser array 400 fixed on the upper surface is provided with the block mounting hole 1
It is inserted into 001 and is held in a state where the upper and lower positions are aligned with a predetermined position, and the laser welding is used as it is, to the side surface of the Kovar block 1002 and the block mounting hole 1001.
A welded portion 1004 provided on the periphery of and is fixed by spot welding. The holding and welding of the Kovar block 1002 can be performed by a commonly used alignment device.
【0060】本実施例では,直径125μmの光ファイ
バ510を5本,平面状に並べた光ファイバアレイケー
ブル500を用いた。この光ファイバ510は,セラミ
ックブロック1003上面にアレイ状に固定される。セ
ラミックブロック1003上面には,平行な5本のV溝
300がピッチ250μmの間隔で形成されており,光
ファイバ510はこのV溝300に嵌合され,平行に等
間隔でかつ一定の高さに固定される。また,セラミック
ブロック1003下面はメタライズされ,メタライズ部
1003aが形成されている。In this embodiment, an optical fiber array cable 500 in which five optical fibers 510 having a diameter of 125 μm are arranged in a plane is used. The optical fibers 510 are fixed in an array on the upper surface of the ceramic block 1003. Five parallel V-grooves 300 are formed on the upper surface of the ceramic block 1003 at a pitch of 250 μm, and the optical fibers 510 are fitted in the V-grooves 300 and are arranged at equal intervals in parallel and at a constant height. Fixed. The lower surface of the ceramic block 1003 is metallized to form a metallized portion 1003a.
【0061】この,光ファイバ510が固定されたセラ
ミックブロック1003を,光ファイバ510の先端が
半導体レーザアレイ400の光学的窓に対向するように
基体100上面に設けられたアレイ光ファイバ定設部に
載せる。さらに,このセラミックブロック1003を,
基体1上面上を摺動させることで,図1に示すファイバ
光軸31と定設軸26とが略一致するように位置合わせ
をする。次いでこの位置を保持したままレーザ溶接を用
いて,セラミックブロック1003の側面に表出するメ
タライズ部1003aと基体とを溶接部1005でスポ
ット溶接し,固定する。The ceramic block 1003, to which the optical fiber 510 is fixed, is used as an array optical fiber fixed portion provided on the upper surface of the base 100 so that the tip of the optical fiber 510 faces the optical window of the semiconductor laser array 400. Put. Furthermore, this ceramic block 1003
By sliding on the upper surface of the substrate 1, the fiber optical axis 31 shown in FIG. 1 and the fixed axis 26 are aligned so as to substantially coincide with each other. Then, while maintaining this position, the metallized portion 1003a exposed on the side surface of the ceramic block 1003 and the base are spot-welded at the welded portion 1005 and fixed by laser welding.
【0062】この光ファイバ510の位置合わせは,半
導体レーザ素子410を発光させ光ファイバ510に入
射する光強度が最大となるようにセラミックブロックを
移動し,位置合わせをする。また,半導体レーザアレイ
400と光ファイバ510との外形に基づき機械的に位
置合せをすることもできる。前者によるときは,図1に
示すファイバ光軸31と光部品光軸21との位置合わせ
がなされ,後者によるときは,図1に示すファイバ光軸
31と定設軸26との位置合わせがなされる。The optical fiber 510 is aligned by moving the ceramic block so that the semiconductor laser element 410 emits light and the intensity of light incident on the optical fiber 510 is maximized. Further, the semiconductor laser array 400 and the optical fiber 510 can be mechanically aligned based on the outer shapes thereof. In the former case, the fiber optical axis 31 and the optical component optical axis 21 shown in FIG. 1 are aligned, and in the latter case, the fiber optical axis 31 and the fixed axis 26 shown in FIG. 1 are aligned. It
【0063】最後に,半導体レーザ素子410を発光さ
せ,光ファイバアレイケーブルの中の入射する光強度が
最も大きな光ファイバ510を選択する。この選択され
た光ファイバ510を,基幹のファイバケーブルの中の
接続すべき光ファイバに接続する。なお,この光コネク
タの使用に際して,選択された組以外の半導体レーザ素
子410の動作を停止して,消費電力を削減することが
できる。Finally, the semiconductor laser element 410 is caused to emit light, and the optical fiber 510 having the highest incident light intensity in the optical fiber array cable is selected. The selected optical fiber 510 is connected to the optical fiber to be connected in the backbone fiber cable. When using this optical connector, it is possible to reduce the power consumption by stopping the operations of the semiconductor laser devices 410 other than the selected set.
【0064】本実施例によれば,レーザ素子と光ファイ
バとの光軸のズレの許容値±1μm以上の位置合せ誤差
が存在しても,その誤差が±5μm以内であれば5本の
光ファイバの何れかが許容値以内に収まるから,±5μ
mという大きな位置合せ誤差があっても支障なく光結合
をすることができる。従って,精密な位置合せを必要と
しない。According to the present embodiment, even if there is a positioning error of ± 1 μm or more, which is the tolerance of deviation of the optical axis between the laser element and the optical fiber, if the error is within ± 5 μm, five light beams will be emitted. ± 5μ because one of the fibers is within the allowable value
Even if there is a large alignment error of m, optical coupling can be performed without any trouble. Therefore, no precise alignment is required.
【0065】本実施例において,レーザ素子及び光ファ
イバの数,即ちアレイの数を多くすることで,大きな位
置合せ誤差がある場合でも支障なく光結合をすることが
できる。例えば,アレイを9本とすることで,±9μm
の位置合せ誤差を許容することができる。In the present embodiment, by increasing the number of laser elements and optical fibers, that is, the number of arrays, optical coupling can be performed without any trouble even if there is a large alignment error. For example, by using 9 arrays, ± 9 μm
Can be tolerated.
【0066】さらに,本実施例において,5本の光ファ
イバのピッチを251μmとすることにより,半導体レ
ーザアレイのピッチ252μmとのピッチ差を1μmと
することができる。このとき,光ファイバと半導体レー
ザアレイとの位置合わせ精度が±2.5μm以内にあれ
ば,何れかの光ファイバは0.5μm以内に光軸の位置
合わせがなされる。従って,精度の高い光軸の位置合せ
が容易になされる。Further, in the present embodiment, the pitch of the five optical fibers is 251 μm, so that the pitch difference from the pitch of 252 μm of the semiconductor laser array can be 1 μm. At this time, if the alignment accuracy between the optical fiber and the semiconductor laser array is within ± 2.5 μm, the optical axis of any one of the optical fibers is aligned within 0.5 μm. Therefore, highly accurate alignment of the optical axis is facilitated.
【0067】図3は本発明の第二実施例斜視図であり,
光コネクタを表している。本実施例では,図3を参照し
て,基体100として(100)面を主面とするシリコ
ン板を用いる。なお,シリコン板の表面は酸化膜で保護
される。FIG. 3 is a perspective view of a second embodiment of the present invention,
Represents an optical connector. In this embodiment, referring to FIG. 3, a silicon plate having a (100) plane as its main surface is used as the base body 100. The surface of the silicon plate is protected by an oxide film.
【0068】基体100上面を,<110>方向に垂直
に2分し,一方の側をアレイ光ファイバ定設部4,他方
の側をアレイ光部品定設部5とする。アレイ光ファイバ
定設部4には,<110>方向に平行に5本のV溝30
0が形成される。この5本のV溝300には,光ファイ
バアレイケーブル500の先端から突出する5本の光フ
ァイバ510のそれぞれが嵌合され,固定される。この
V溝300の上部開口幅は200μm,このときの深さ
は略250μmであり,光ファイバ510の直径は12
5μmである。なお,V溝300の製作は,シリコンの
異方性エッチングを用いてなされ,詳しくは後述する本
発明の第三実施例中でのV溝の製作方法と同様の方法で
製作される。The upper surface of the substrate 100 is divided into two perpendicular to the <110> direction, one side being the array optical fiber fixed portion 4 and the other side being the array optical component fixed portion 5. The array optical fiber fixed portion 4 has five V-grooves 30 parallel to the <110> direction.
0 is formed. Each of the five optical fibers 510 protruding from the tip of the optical fiber array cable 500 is fitted into and fixed to the five V-shaped grooves 300. The upper opening width of the V groove 300 is 200 μm, the depth at this time is about 250 μm, and the diameter of the optical fiber 510 is 12 μm.
5 μm. The V-groove 300 is manufactured by using anisotropic etching of silicon, and the V-groove 300 is manufactured by a method similar to the method of manufacturing the V-groove in the third embodiment of the present invention described later in detail.
【0069】アレイ光部品定設部5には,V溝300の
中心線の延長線の両側に平行に2本のレール2001が
設けられる。このレール2001は,5本のV溝300
に対応して5組設けられる。The array optical component fixed portion 5 is provided with two rails 2001 parallel to both sides of the extension line of the center line of the V groove 300. This rail 2001 has five V-grooves 300
5 sets are provided corresponding to.
【0070】アレイ光部品2として,5個のレーザ素子
410をアレイ状に配置した半導体レーザアレイ400
を用いる。この半導体レーザアレイ400は,既述の第
一実施例における半導体レーザアレイ400と同様のも
のであるが,表面(レーザ素子410の活性領域が形成
されている側の面)にレール2001に嵌合するレール
溝4001が形成されている。半導体レーザアレイ40
0は,レール溝4001を基体100表面に設けられた
レール2001に嵌合することで位置合せがなされ,同
時に固定される。かかるレール2001及びレール溝4
001は,例えば,高さ5μm,幅20μmのアルミニ
ウム製レールとし,高さ10μm,幅25μmのレール
溝とすることができる。この場合,レール2001の幅
がレール溝4001の幅より5μmだけ狭いので,嵌合
時に±2.5μmの誤差が生ずるおそれがある。しか
し,半導体レーザアレイ400のレーザ素子410のピ
ッチは精密に形成されるから,かかる誤差があってもい
ずれかの光ファイバ510に許容誤差の範囲で一致する
レーザ素子410が存在する。このため,無調整でも自
動的に光結合が完成する。As the array optical component 2, a semiconductor laser array 400 having five laser elements 410 arranged in an array.
To use. This semiconductor laser array 400 is similar to the semiconductor laser array 400 in the above-described first embodiment, but the rail 2001 is fitted to the surface (the surface on the side where the active region of the laser element 410 is formed). A rail groove 4001 is formed. Semiconductor laser array 40
The position 0 is aligned by fitting the rail groove 4001 to the rail 2001 provided on the surface of the base 100, and is fixed at the same time. Such rail 2001 and rail groove 4
001 may be, for example, an aluminum rail having a height of 5 μm and a width of 20 μm, and a rail groove having a height of 10 μm and a width of 25 μm. In this case, since the width of the rail 2001 is narrower than the width of the rail groove 4001 by 5 μm, an error of ± 2.5 μm may occur at the time of fitting. However, since the pitch of the laser elements 410 of the semiconductor laser array 400 is precisely formed, even if there is such an error, there is a laser element 410 that is coincident with any one of the optical fibers 510 within a tolerance range. Therefore, optical coupling is automatically completed without adjustment.
【0071】なお,光ファイバ及び半導体レーザアレイ
のピッチは既述の第一実施例と同じである。また,結合
後に必要な一組の光ファイバ及びレーザ素子を選択する
ことも同様である。The pitch of the optical fiber and the semiconductor laser array is the same as in the first embodiment. The same applies to selecting a required set of optical fibers and laser elements after coupling.
【0072】本実施例によれば,光ファイバ及びアレイ
光部品は,基板上に直接かつセルフアラインに定設され
る。従って,光コネクタの結合のために位置合せ装置を
必要としないから,操作が容易である。According to this embodiment, the optical fiber and the array optical component are directly and self-aligned on the substrate. Therefore, since an alignment device is not required for connecting the optical connector, the operation is easy.
【0073】図4は,本発明の第三実施例斜視図であ
り,光コネクタを表している。本発明の第三実施例は,
上記の第二実施例の改良例であり,半導体レーザアレイ
の定設手段を異にする。FIG. 4 is a perspective view of a third embodiment of the present invention, showing an optical connector. The third embodiment of the present invention is
It is an improved example of the second embodiment described above, and the fixed means of the semiconductor laser array is different.
【0074】本第三の実施例では,図4を参照して,シ
リコン基体100上面を2分する一方の側に設けられた
アレイ光ファイバ定設部4には,第二実施例と同様に,
5本のV溝300が平行に形成されており,このV溝3
00に嵌合させて光ファイバ510を定設する。In the third embodiment, referring to FIG. 4, the array optical fiber fixed portion 4 provided on one side that divides the upper surface of the silicon substrate 100 into two halves is the same as in the second embodiment. ,
Five V-grooves 300 are formed in parallel.
00 and the optical fiber 510 is fixedly installed.
【0075】基体100上面の他方の側に設けられたア
レイ光部品定設部5には,フエイスダウンボンデング用
電極200と,ワイヤボンデング用電極210とが設け
られる。他方,半導体レーザアレイ400の表面には,
フエイスダウンボンデング用電極200に対応した位置
にボンデング用電極420が設けられる。ボンデング用
電極210をフエイスダウンボンデング用電極200に
合わせてフエイスダウンボンデングすることにより,半
導体レーザアレイ400は基体100上面に固定され
る。なお,位置合せはフリップチップボンデングにより
セルフアラインになすこともできる。また,位置決め装
置を用いてなすこともできる。その後,半導体レーザア
レイ400の裏面(紙面上方)に設けた裏面電極440
と基体表面に設けたワイヤボンデング用電極210とを
ワイヤ410で接続する。なお,光ファイバ510及び
半導体レーザアレイ400のピッチ,寸法等は既述の第
二実施例と同様である。An array optical component fixed section 5 provided on the other side of the upper surface of the substrate 100 is provided with a face-down bonding electrode 200 and a wire bonding electrode 210. On the other hand, on the surface of the semiconductor laser array 400,
A bonding electrode 420 is provided at a position corresponding to the face-down bonding electrode 200. The semiconductor laser array 400 is fixed to the upper surface of the base body 100 by aligning the bonding electrode 210 with the face-down bonding electrode 200 and performing the face-down bonding. The position can be self-aligned by flip chip bonding. Alternatively, a positioning device can be used. After that, the back surface electrode 440 provided on the back surface (above the paper surface) of the semiconductor laser array 400.
The wire bonding electrode 210 provided on the surface of the substrate is connected by the wire 410. The pitch, dimensions, etc. of the optical fiber 510 and the semiconductor laser array 400 are the same as those in the second embodiment.
【0076】本実施例では,フエイスダウンボンデング
を用いるため,ボンデングに必要な電極パターンについ
て機械的な精度は要求されない。なぜなら,ボンデング
用電極パターンは,基体100上面内で何ら機械的拘束
を生じさせないから,ボンデング用の電極パターンの位
置に多少の誤差があっても位置決めを自由にすることが
できるからである。ただ,フリップチップボンデングを
利用する場合は,ボンデング用電極のパターン精度が半
導体レーザアレイ400の位置決め精度を決定するた
め,ボンデング用電極のパターン精度が要求される。し
かし,半導体レーザアレイを用いる本実施例では,フリ
ップチップボンデングの際の位置合せの誤差は,一つの
半導体レーザアレイに設けられた全てのボンデング用電
極のパターンについて平均されるから,個々のパターン
の形状又は位置のばらつきの影響は平均化されて緩和さ
れるため,結果として精度の高い位置合わせをすること
ができる。Since face down bonding is used in this embodiment, mechanical precision is not required for the electrode pattern required for bonding. This is because the bonding electrode pattern does not cause any mechanical restraint in the upper surface of the substrate 100, and therefore the positioning can be freely performed even if there is some error in the position of the bonding electrode pattern. However, when the flip chip bonding is used, the patterning accuracy of the bonding electrode determines the positioning accuracy of the semiconductor laser array 400, and therefore the patterning accuracy of the bonding electrode is required. However, in this embodiment using the semiconductor laser array, the alignment error at the time of flip-chip bonding is averaged for all the bonding electrode patterns provided in one semiconductor laser array, so that individual patterns can be obtained. Since the influence of the variation in the shape or position of is averaged and mitigated, as a result, highly accurate alignment can be performed.
【0077】図5,図6,図7は本発明の第三実施例製
造工程斜視図(その1〜その3)であり,第三実施例に
係る基体の製造工程を表している。先ず,図5(a)を
参照して,(100)面を上面とするシリコン基板から
なる基体100を熱酸化して,基体100の上下面に厚
さ0.5μmの酸化膜111を形成する。次いで,上面
側の酸化膜111上にフォトレジスト111aを塗布す
る。FIGS. 5, 6 and 7 are perspective views (No. 1 to No. 3) of the manufacturing process of the third embodiment of the present invention, showing the manufacturing process of the base body according to the third embodiment. First, referring to FIG. 5A, a base 100 made of a silicon substrate having a (100) surface as an upper surface is thermally oxidized to form an oxide film 111 having a thickness of 0.5 μm on the upper and lower surfaces of the base 100. . Next, a photoresist 111a is applied on the oxide film 111 on the upper surface side.
【0078】次いで,図5(b)を参照して,基体10
0上面のアレイ光部品定設部となるべき領域上に,長辺
を<110>方向とする幅20μmのスリット状の長方
形のエッチング用窓112aを5個,互いに平行にピッ
チ250μmの間隔で配置したものを,フォトリソグラ
フィを用いてフォトレジスト111aに開設する。Next, referring to FIG. 5B, the base 10
0 Five slit-shaped rectangular etching windows 112a having a width of 20 μm and having a long side in the <110> direction are arranged in parallel with each other at a pitch of 250 μm on a region to be a fixed portion of the array optical component on the upper surface. The formed product is opened in the photoresist 111a by using photolithography.
【0079】次いで,図5(c)を参照して,フォトレ
ジスト111aをマスクとするRIE(反応性イオンエ
ッチング)法を用いてエッチング用窓112aに表出す
る酸化膜111を選択的にエッチングし,基体100上
面の酸化膜111にフォトレジスト111aのエッチン
グ用窓112aが転写されたエッチング用窓112を開
設する。Next, referring to FIG. 5C, the oxide film 111 exposed in the etching window 112a is selectively etched by the RIE (reactive ion etching) method using the photoresist 111a as a mask. An etching window 112, in which the etching window 112a of the photoresist 111a is transferred, is opened in the oxide film 111 on the upper surface of the substrate 100.
【0080】次いで,図6(d)を参照して,フォトレ
ジスト111aを,例えばRIE法により酸素中でアッ
シングして除去する。次いで,図6(e)を参照して,
酸化膜111をマスクとする異方性ウエットエッチング
法により,エッチング用窓112に表出する基体100
上面を選択的に異方性エッチングして,(111)面を
斜面として表出するV溝300を形成する。Next, referring to FIG. 6D, the photoresist 111a is removed by ashing in oxygen by, for example, the RIE method. Then, referring to FIG. 6 (e),
The substrate 100 exposed in the etching window 112 by the anisotropic wet etching method using the oxide film 111 as a mask.
The upper surface is selectively anisotropically etched to form a V-groove 300 that exposes the (111) plane as a slope.
【0081】次いで,図6(f)を参照して,基体10
0上面全面に厚さ???nmのTi薄膜,及び厚さ???
nmのAu薄膜を蒸着し,Ti/Au薄膜113を成形す
る。次いで,図7(g)を参照して,再び基体100上
面にフォトレジスト111aを塗布し,フォトリソグラ
フィにより,フエイスダウンボンデング用電極と同形の
レジストパターン114a及びワイヤボンデング用電極
と同形のレジストパターン114bを形成する。Next, referring to FIG. 6 (f), the substrate 10
0 Thickness on the entire upper surface? ? ? nm Ti thin film, and thickness? ? ?
An Au thin film of nm is vapor-deposited to form a Ti / Au thin film 113. Next, referring to FIG. 7G, a photoresist 111a is applied again to the upper surface of the substrate 100, and a resist pattern 114a having the same shape as the face-down bonding electrode and a resist having the same shape as the wire bonding electrode are formed by photolithography. The pattern 114b is formed.
【0082】次いで,図7(h)を参照して,レジスト
パターン114bをマスクとするTi/Au薄膜113
のエッチングにより,Ti/Au薄膜113からなるフ
エイスダウンボンデング用電極200及びワイヤボンデ
ング用電極210を形成する。Next, referring to FIG. 7H, the Ti / Au thin film 113 using the resist pattern 114b as a mask.
By etching, a face-down bonding electrode 200 and a wire bonding electrode 210 made of the Ti / Au thin film 113 are formed.
【0083】次いで,図7(h)中に示すAAaに沿っ
て切断する。その後,レジストパターン114bを除去
する。以上の工程を通して,本第三実施例に係る基体が
製造される。この基体に光ファイバを定設するには,V
溝300に嵌合した光ファイバを上方から石英板で押圧
しつつ,V溝300と光ファイバとの間隙に紫外線硬化
性樹脂を浸透し,その後,紫外線を照射して硬化し固定
する。Then, cutting is carried out along the line AAA shown in FIG. Then, the resist pattern 114b is removed. Through the above steps, the base body according to the third embodiment is manufactured. To fix the optical fiber on this substrate, V
While pressing the optical fiber fitted in the groove 300 from above with a quartz plate, the ultraviolet curable resin is permeated into the gap between the V groove 300 and the optical fiber, and then is irradiated with ultraviolet light to be cured and fixed.
【0084】本製造工程によれば,V溝とフエイスダウ
ンボンデング用電極パターンとをフォトリソグラフィに
おける位置合わせ精度で形成することができるから,加
工精度が高い。According to this manufacturing process, the V groove and the face-down bonding electrode pattern can be formed with the alignment accuracy in photolithography, so that the processing accuracy is high.
【0085】図8は本発明の第三実施例改良例斜視図で
あり,第三実施例の改良された光コネクタを表してい
る。図8を参照して,本改良例の基体100は,上述の
第三実施例の基体100の上面のアレイ光ファイバ定設
部4とアレイ光部品定設部5との境界に,U溝101が
設けられる。V溝300はその先端部分がU溝101で
除去され,そのU溝101のアレイ光ファイバ定設部4
側の側壁面にV溝300の断面が表出される。かかるU
溝101は,例えばダイシングソーにより溝を切り形成
することができる。FIG. 8 is a perspective view of an improved example of the third embodiment of the present invention, showing an improved optical connector of the third embodiment. With reference to FIG. 8, the base 100 of the present modification has a U groove 101 at the boundary between the array optical fiber fixed part 4 and the array optical component fixed part 5 on the upper surface of the base 100 of the third embodiment. Is provided. The tip of the V groove 300 is removed by the U groove 101, and the array optical fiber fixed portion 4 of the U groove 101 is removed.
A cross section of the V groove 300 is exposed on the side wall surface on the side. Such U
The groove 101 can be formed by cutting with a dicing saw, for example.
【0086】このU溝101は,光ファイバ510の先
端が(111)面の斜面からなるV溝300の先端面に
当接することを回避する。その結果,光ファイバ510
の先端を半導体レーザアレイ400の光学的窓に近接し
て設けることで可能となり,結合損失を小さくすること
ができる。The U-groove 101 prevents the tip of the optical fiber 510 from coming into contact with the tip surface of the V-groove 300 which is an inclined surface of the (111) plane. As a result, the optical fiber 510
This can be achieved by providing the tip of the above in close proximity to the optical window of the semiconductor laser array 400, and the coupling loss can be reduced.
【0087】図9は本発明の第四実施例斜視図であり,
分離した光部品を搭載する光コネクタを表している。本
第四実施例は,上述の第三実施例改良例の光コネクタに
おいて,半導体レーザアレイに代えて個別のレーザ素子
を用いたものである。図9を参照して,基体100上面
に形成されたU溝101により分離されるアレイ光ファ
イバ定設部4に,5本の平行なV溝300がアレイ光フ
ァイバ定設部4を縦断して形成される。他方,アレイ光
部品定設部5上面に,各V溝300に対向してフエイス
ダウンボンデング用電極200及びワイヤーボンデング
用電極210が形成される。これらのV溝300を設け
るピッチ,及びフエイスダウンボンデング用電極200
を設けるピッチは第三実施例と同様である。FIG. 9 is a perspective view of the fourth embodiment of the present invention.
It shows an optical connector on which separate optical components are mounted. The fourth embodiment uses an individual laser element instead of the semiconductor laser array in the optical connector of the improved example of the third embodiment. Referring to FIG. 9, five parallel V-grooves 300 are vertically cut through the array optical fiber fixed portion 4 in the array optical fiber fixed portion 4 separated by the U groove 101 formed on the upper surface of the substrate 100. It is formed. On the other hand, the face-down bonding electrode 200 and the wire bonding electrode 210 are formed on the upper surface of the array optical component fixed portion 5 so as to face each V groove 300. The pitch at which these V-grooves 300 are provided, and the face-down bonding electrode 200
The pitch at which is provided is the same as in the third embodiment.
【0088】本実施例では,個別のレーザ素子410
を,フエイスダウンボンデングにより基体100上面に
固定する。位置合せは,位置合せ装置により機械的にす
ることもできる。また,フリップチップボンデングによ
りセルフアラインに位置合わせをすることもできる。In this embodiment, the individual laser element 410
Are fixed to the upper surface of the base 100 by face down bonding. Alignment can also be done mechanically by an alignment device. It is also possible to perform self-alignment by flip chip bonding.
【0089】本実施例では,個別に位置合せされた5個
のレーザ素子410が,全体としてアレイ光部品,例え
ば半導体レーザアレイを構成する。かかる場合,各レー
ザ素子410はそれぞれ独立に位置合せがなされるか
ら,レーザ素子410のピッチは,半導体基板上に一体
に形成される半導体レーザアレイよりも精度が劣化す
る。従って,位置合せ精度の観点からは一体の半導体レ
ーザアレイとすることが好ましい。しかし,個別のレー
ザ素子を使用し得ることから,レーザ素子の製造が容易
になるという利点がある。この利点は,物理的に大きな
半導体レーザアレイを必要とする場合,例えば,光ファ
イバのピッチが大きい場合,又は光ファイバを多数用い
る場合は,半導体レーザアレイの製造が困難であるため
特に有用である。In the present embodiment, the five laser elements 410, which are individually aligned, constitute an array optical component, for example, a semiconductor laser array as a whole. In such a case, since the laser elements 410 are individually aligned, the pitch of the laser elements 410 is less accurate than that of the semiconductor laser array integrally formed on the semiconductor substrate. Therefore, from the viewpoint of alignment accuracy, it is preferable to use an integrated semiconductor laser array. However, since individual laser elements can be used, there is an advantage that the laser elements can be easily manufactured. This advantage is particularly useful when a physically large semiconductor laser array is required, for example, when the pitch of optical fibers is large or when a large number of optical fibers are used, because the semiconductor laser array is difficult to manufacture. .
【0090】図10は本発明の第五実施例斜視図であ
り,アレイ光部品の位置合わせ精度を向上した光コネク
タを表している。本第五実施例では,図10を参照し
て,シリコンからなる基体100上面は,その上面を横
断して2分するU溝101によりアレイ光ファイバ定設
部4とアレイ光部品定設部5とに分割される。FIG. 10 is a perspective view of the fifth embodiment of the present invention, which shows an optical connector in which the alignment accuracy of the array optical component is improved. In the fifth embodiment, referring to FIG. 10, the upper surface of the substrate 100 made of silicon is provided with a U-shaped groove 101 that bisects the upper surface of the substrate 100, and the array optical fiber fixed portion 4 and the array optical component fixed portion 5 are formed. Is divided into and
【0091】アレイ光ファイバ定設部4を縦断してU溝
101側壁面に垂直に交わる(U溝を横断しない。)互
いに平行な3本のV溝300が,基体100上面に設け
られる。光ファイバ510はこのV溝300に嵌合して
定設される。Three V-grooves 300 that are parallel to each other and cross the array optical fiber fixed portion 4 vertically and intersect the sidewall surface of the U-groove 101 perpendicularly (do not cross the U-groove) are provided on the upper surface of the substrate 100. The optical fiber 510 is fitted and fixed in the V groove 300.
【0092】アレイ光部品定設部5には,嵌合溝600
がV溝300と平行にかつV溝300の中心線延長線上
に設けられる。この嵌合溝600は,上底(開口部分)
が広く下底(嵌合溝の底面部分)が狭い逆台形型の断面
形状をなし,U溝101側壁面に垂直に交わる(U溝を
横断しない。)。さらに,嵌合溝600の底面上,かつ
V溝300の中心線延長上に,ストライプ状のフエイス
ダウンボンデング用電極200が設けられる。このフエ
イスダウンボンデング用電極200は,嵌合溝600の
外側の基体100表面上に形成された入出力用パッドに
延在して接続される。さらに,基体100表面上にワイ
ヤボンデング用電極210が設けられる。A fitting groove 600 is provided in the array optical component fixed section 5.
Are provided in parallel with the V groove 300 and on the extension line of the center line of the V groove 300. This fitting groove 600 has an upper bottom (opening portion)
Has a wide bottom and a narrow bottom (the bottom of the fitting groove), and has an inverted trapezoidal cross-section, and intersects perpendicularly to the sidewall surface of the U groove 101 (does not cross the U groove). Further, a stripe-shaped face-down bonding electrode 200 is provided on the bottom surface of the fitting groove 600 and on the center line extension of the V groove 300. The face-down bonding electrode 200 extends and is connected to an input / output pad formed on the surface of the base 100 outside the fitting groove 600. Further, a wire bonding electrode 210 is provided on the surface of the substrate 100.
【0093】なお,本第五実施例において,上記のV溝
300はピッチは251μm,嵌合溝600はピッチは
250μmで設けられる。アレイ光部品2として,一つ
の半導体基板上に3個のレーザ素子410が250μm
のピッチで平行に設けられた半導体レーザアレイ400
を用いた。半導体レーザアレイ400の素子形成面(図
10に示す半導体レーザアレイの下面)には,光部品光
軸,即ちレーザ光の光軸に平行なメサストライプ状の嵌
合突起430が形成される。さらに,この嵌合突起43
0の突起部分の表面に光軸に平行なボンデング用電極4
20が設けられる。なお,このボンデング用電極420
は,レーザ素子410の電極の一つをなす。In the fifth embodiment, the V groove 300 is provided with a pitch of 251 μm, and the fitting groove 600 is provided with a pitch of 250 μm. As the array optical component 2, three laser elements 410 are 250 μm on one semiconductor substrate.
Semiconductor laser array 400 provided in parallel at a pitch of
Was used. On the element formation surface of the semiconductor laser array 400 (the lower surface of the semiconductor laser array shown in FIG. 10), a mesa stripe-shaped fitting protrusion 430 parallel to the optical axis of the optical component, that is, the optical axis of the laser light is formed. Furthermore, this fitting protrusion 43
Bonding electrode 4 parallel to the optical axis on the surface of the protrusion 0
20 are provided. In addition, this bonding electrode 420
Form one of the electrodes of the laser element 410.
【0094】半導体レーザアレイ400は,嵌合突起4
30を嵌合溝600に嵌合することで位置合せされ,ボ
ンデング用電極420をフエイスダウンボンデング用電
極200にフエイスダウンボンデングすることで固定さ
れる。The semiconductor laser array 400 includes the fitting protrusion 4
30 is fitted into the fitting groove 600 to be aligned, and the bonding electrode 420 is fixed to the face-down bonding electrode 200 by face-down bonding.
【0095】嵌合突起430と嵌合溝600とによる位
置合せ方法は,位置合せ装置を用いる方法又はボンデン
グによる方法と比較して高い位置合せ精度が実現され
る。このため,機械的な位置合わせ誤差は通常は問題と
されない程小さい。しかし,半導体レーザアレイ400
のレーザ光の光軸と嵌合突起430との位置合せ誤差
を,常に許容値内に収めることは製造上の困難が大き
い。本実施例によれば,半導体レーザアレイ400のレ
ーザ光の光軸と嵌合突起430との位置合せ誤差が1.
5μm以内であれば,3本の光ファイバ510の何れか
を0.5μm以内に位置合わせすることができる。従っ
て,半導体素子の製造が容易である。また,高い位置合
せ精度を実現できる。The positioning method using the fitting protrusion 430 and the fitting groove 600 achieves higher positioning accuracy than a method using a positioning device or a bonding method. For this reason, mechanical alignment errors are usually small enough not to be a problem. However, the semiconductor laser array 400
It is very difficult in manufacturing to always keep the alignment error between the optical axis of the laser beam and the fitting protrusion 430 within the allowable value. According to this embodiment, the alignment error between the optical axis of the laser light of the semiconductor laser array 400 and the fitting protrusion 430 is 1.
Within 5 μm, any of the three optical fibers 510 can be aligned within 0.5 μm. Therefore, it is easy to manufacture a semiconductor device. Also, high alignment accuracy can be realized.
【0096】なお,本第五実施例の半導体レーザアレイ
に代えて,個別のレーザ素子を使用することもできる。
本第五実施例の基体100は,以下の方法で製造するこ
とができる。It is also possible to use individual laser elements instead of the semiconductor laser array of the fifth embodiment.
The base body 100 of the fifth embodiment can be manufactured by the following method.
【0097】図11及び図12は,本発明の第五実施例
製造工程斜視図(その1〜その2)であり,基体の製造
工程を表している。図11(a)を参照して,先ず,
(100)面を上面とするシリコン基体100を,熱酸
化して表面に酸化膜111を形成する。次いで,フォト
リソグラフィを用いて基体100上面の酸化膜111
に,V溝形成用のエッチング用窓112b及び嵌合溝形
成用のエッチング用窓112cを開口する。これらのエ
ッチング用窓112b,112cは,<110>を長辺
とする幅200μmの四角形をなし,V溝形成用のエッ
チング用窓112bはピッチ251μmで,嵌合溝形成
用のエッチング用窓112cはエッチング用窓112b
にそれぞれ対応してピッチ250μmで設けられる。11 and 12 are perspective views (No. 1 and No. 2) of the manufacturing process of the fifth embodiment of the present invention, showing the manufacturing process of the substrate. Referring to FIG. 11A, first,
A silicon substrate 100 having a (100) surface as an upper surface is thermally oxidized to form an oxide film 111 on the surface. Next, the oxide film 111 on the upper surface of the substrate 100 is formed by using photolithography.
Then, an etching window 112b for forming a V groove and an etching window 112c for forming a fitting groove are opened. These etching windows 112b and 112c form a quadrangle having a width of 200 μm with <110> as a long side, the V-groove forming etching window 112b has a pitch of 251 μm, and the fitting groove forming etching window 112c has a pitch of 251 μm. Etching window 112b
Are provided with a pitch of 250 μm.
【0098】次いで,図11(b)を参照して,基体1
00上面に,熱CVD法により窒化膜117を堆積す
る。その後,熱燐酸をエッチャントする選択エッチング
により,V溝形成用のエッチング用窓112bを表出す
る窒化膜開口118を形成する。この開口118を有す
る窒化膜117は,なお嵌合溝形成用のエッチング用窓
112cを掩覆する。Next, referring to FIG. 11B, the substrate 1
A nitride film 117 is deposited on the upper surface of 00 by the thermal CVD method. Then, by selective etching using hot phosphoric acid as an etchant, a nitride film opening 118 exposing the V-groove forming etching window 112b is formed. The nitride film 117 having the opening 118 still covers the etching window 112c for forming the fitting groove.
【0099】次いで,図11(c)を参照して,酸化膜
111及び窒化膜117をマスクとし,水酸化カリウム
水溶液をエッチャントとするシリコンの異方性エッチン
グにより,V溝形成用のエッチング用窓112bに表出
する基体100表面をエッチングし,(111)面を表
出するV溝300を形成する。Next, referring to FIG. 11C, an etching window for forming a V groove is formed by anisotropic etching of silicon using the oxide film 111 and the nitride film 117 as a mask and an aqueous potassium hydroxide solution as an etchant. The surface of the substrate 100 exposed at 112b is etched to form the V groove 300 exposing the (111) plane.
【0100】次いで,図11(d)を参照して,窒化膜
117をエッチングして除去し,嵌合溝形成用のエッチ
ング用窓112cを表出する。次いで,図11(e)を
参照して,酸化膜111をマスクとし,水酸化カリウム
水溶液をエッチャントとするシリコンの異方性エッチン
グにより,嵌合溝形成用のエッチング用窓112cに表
出する基板100表面をエッチングして,(111)面
を斜面とし(100)面を底面とする断面台形の嵌合溝
600を形成する。なお,V溝300は既に(111)
面が表出されているため,エッチングは殆ど進行しな
い。Next, referring to FIG. 11D, the nitride film 117 is etched and removed, and the etching window 112c for forming the fitting groove is exposed. Next, referring to FIG. 11E, the substrate exposed in the etching window 112c for forming the fitting groove by anisotropic etching of silicon using the oxide film 111 as a mask and an aqueous potassium hydroxide solution as an etchant. The surface 100 is etched to form a fitting groove 600 having a trapezoidal cross section with the (111) plane as a slope and the (100) plane as a bottom. The V groove 300 has already been (111)
Since the surface is exposed, etching hardly progresses.
【0101】次いで,図11(f)を参照して,嵌合溝
600の底面にエッチング用窓112cの長辺に沿って
嵌合溝600の外側の基体100表面上に延在するフエ
イスダウンボンデング用電極200を形成する。なお,
必要ならば,同時にワイヤボンデング用電極210を形
成する。Next, referring to FIG. 11F, a face down bond extending on the surface of the base 100 outside the fitting groove 600 along the long side of the etching window 112c on the bottom surface of the fitting groove 600. The dengue electrode 200 is formed. In addition,
If necessary, the wire bonding electrode 210 is simultaneously formed.
【0102】次いで,V溝300と嵌合溝600とが対
向する境界を,ダイシングソーを用いて溝を切り,これ
らの溝に垂直なU溝101を基体100上面に形成す
る。なお,U溝101の幅は,V溝300及び嵌合溝6
00の先端が切断され,その結果,U溝101側壁面
に,V溝300及び嵌合溝600がそれぞれ完全な断面
を表出する溝幅とすることが好ましい。Next, the boundary between the V groove 300 and the fitting groove 600 is cut with a dicing saw, and a U groove 101 perpendicular to these grooves is formed on the upper surface of the substrate 100. In addition, the width of the U groove 101 is the same as that of the V groove 300 and the fitting groove 6.
It is preferable that the tip of No. 00 is cut, and as a result, the V groove 300 and the fitting groove 600 have a groove width on the side wall surface of the U groove 101 so as to expose a complete cross section.
【0103】次いで,基体100をEEaに沿って切断
し,U溝101から離れた側のV溝300の先端部を切
り落とす。以上の工程を経て,基体100が製作され
る。本工程によれば,嵌合溝600の位置を決定するエ
ッチング用窓112cは,V溝300形成用のエッチン
グ用窓112bと共に,未加工の平坦な基体100上面
に形成されるから,V溝300と嵌合溝600との位置
合わせ精度は非常に高い。従って,アレイ光部品に代え
て個別の光部品をアレイ状に配置して用いても,機械的
位置合せ精度が高く,そのアレイのピッチに大きな誤差
を生ずることがない。このため,個別部品を用いる場合
に,本発明の適用が容易になる。Next, the substrate 100 is cut along EEa, and the tip of the V groove 300 on the side away from the U groove 101 is cut off. The substrate 100 is manufactured through the above steps. According to this step, the etching window 112c for determining the position of the fitting groove 600 is formed on the upper surface of the unprocessed flat substrate 100 together with the etching window 112b for forming the V groove 300. The alignment accuracy between the fitting groove 600 and the fitting groove 600 is very high. Therefore, even if individual optical components are arranged and used in an array instead of the array optical components, the mechanical alignment accuracy is high and a large error does not occur in the pitch of the array. Therefore, the application of the present invention is facilitated when using individual parts.
【0104】図13は本発明の第一実施例変形例平面図
であり,光コネクタを表す。本変形例では,図13を参
照して,基体100上面の紙面左側のアレイ光部品定設
部5に,半導体レーザ素子410をアレイ状にピッチ2
50μmで並べた半導体レーザアレイ400を,3個,
等間隔に例えばピッチ1500μmで並べて設けられ
る。FIG. 13 is a plan view of a modification of the first embodiment of the present invention, showing an optical connector. In this modified example, referring to FIG. 13, the semiconductor laser elements 410 are arranged in an array on the array optical component fixed portion 5 on the left side of the upper surface of the substrate 100 in the array.
Three semiconductor laser arrays 400 arranged at 50 μm,
They are arranged at equal intervals, for example, with a pitch of 1500 μm.
【0105】他方,基体100上面の紙面右側のアレイ
光ファイバ定設部4には,例えば基体100上面に設け
られたV溝に嵌合して光ファイバ510が固定される。
この光ファイバ510は,一つの光ファイバアレイケー
ブル500から引き出された一組の光ファイバ510
を,V溝300に嵌合して半導体レーザ素子のピッチ2
50μmで互いに平行に設ける。この光ファイバ510
の組を,3組,半導体レーザアレイ400のピッチより
2μm大きなピッチ1502μmで並べ位置決めする。On the other hand, the optical fiber 510 is fixed to the array optical fiber fixed portion 4 on the right side of the upper surface of the base 100 by fitting into, for example, a V groove provided on the upper surface of the base 100.
This optical fiber 510 is a set of optical fibers 510 drawn from one optical fiber array cable 500.
To the V-groove 300 so that the semiconductor laser device pitch 2
They are provided in parallel with each other at 50 μm. This optical fiber 510
The three sets are aligned and positioned at a pitch of 1502 μm, which is 2 μm larger than the pitch of the semiconductor laser array 400.
【0106】この構成では,光ファイバ510の組及び
半導体レーザアレイ400を構成する素子のピッチが同
一なので,その組の全ての光ファイバと半導体レーザ素
子とは同時にそれらの光軸を一致させる。位置決めの補
正量は各組間のピッチ,即ち1500μmと1502μ
mとの差に起因して生ずる。本変形例では,このピッチ
の差を,1500μmと大きなピッチについて設けるこ
とができるから,ピッチ差を精密に形成することが容易
である。 (2)次に,第二の構成に関する実施例について説明す
る。In this configuration, since the pitch of the set of optical fibers 510 and the elements constituting the semiconductor laser array 400 are the same, all the optical fibers of the set and the semiconductor laser elements have their optical axes aligned at the same time. The amount of positioning correction is the pitch between each pair, namely 1500 μm and 1502 μm.
It occurs due to the difference with m. In the present modification, this pitch difference can be set for a large pitch of 1500 μm, so it is easy to form the pitch difference precisely. (2) Next, an example of the second configuration will be described.
【0107】図16は本発明の第六実施例斜視図であ
り,光ファイバアレイを定設した移動板を用いて半導体
レーザ素子との位置合せをする光コネクタを表してい
る。図16を参照して,本第六実施例では,一つのレー
ザ素子410を搭載した基体100と,光ファイバ51
0アレイを固定し,基体100上に載置される移動板1
20とを備える。FIG. 16 is a perspective view of a sixth embodiment of the present invention, which shows an optical connector for aligning with a semiconductor laser device using a moving plate having an optical fiber array fixedly arranged. With reference to FIG. 16, in the sixth embodiment, a substrate 100 on which one laser element 410 is mounted and an optical fiber 51 are provided.
A moving plate 1 that fixes the 0 array and is placed on the base 100.
20.
【0108】移動板120及び基体100は,共に長方
形のセラミック板であり,移動板120の幅は基体10
0と同一である。移動板120の長さは基体100より
短く,基体100上に移動板120を載置したときに,
移動板120の前面に,基板100上面にレーザ素子4
10を搭載するための領域が表出する。なお,レーザ素
子410から光ファイバ510へ向かう方向を前後方向
とし,レーザ素子410側を前方としている。The moving plate 120 and the base 100 are both rectangular ceramic plates, and the width of the moving plate 120 is the base 10.
Same as 0. The length of the moving plate 120 is shorter than that of the base 100, and when the moving plate 120 is placed on the base 100,
The laser element 4 is provided on the front surface of the moving plate 120 and on the upper surface of the substrate 100.
An area for mounting 10 is exposed. The direction from the laser element 410 to the optical fiber 510 is the front-rear direction, and the laser element 410 side is the front.
【0109】移動板120の下面両側周辺領域には,互
いに平行に形成された複数のV溝状の位置決め溝120
1が形成される。一方,基体100上面の両側周辺領域
には,位置決め溝1201に嵌合する複数の平行な山形
の位置決めレール1010が形成される。かかるV溝状
の位置決め溝1201及び山形の位置決めレール101
0は,セラミック板の溝切り加工により容易にかつ精密
に製造することができる。移動板120は,位置合せ溝
1201を位置決めレール1010に嵌合させること
で,それらのピッチを単位として,前後方向と直交する
方向に沿って移動可能に位置合わせをすることができ
る。A plurality of V-groove-shaped positioning grooves 120 formed in parallel with each other are formed in peripheral regions on both sides of the lower surface of the moving plate 120.
1 is formed. On the other hand, a plurality of parallel chevron-shaped positioning rails 1010 that fit into the positioning grooves 1201 are formed on both sides of the upper surface of the base 100. The V-shaped positioning groove 1201 and the chevron-shaped positioning rail 101
0 can be easily and precisely manufactured by grooving a ceramic plate. The movable plate 120 can be aligned by fitting the alignment groove 1201 to the positioning rail 1010 so that the movable plate 120 can be moved along the direction orthogonal to the front-rear direction with the pitch thereof as a unit.
【0110】移動板120の下面中央部には,前後方向
に,即ち位置合せ溝1201と平行に複数のV溝300
が設けられる。光ファイバ510はV溝300に嵌合し
て固定される。このV溝300は,移動板120を基体
100上に定設したとき,光ファイバ510の中心が基
体100上面に載置されたレーザ素子410の光軸と一
致する高さになるように,その幅が定められる。A plurality of V-shaped grooves 300 are formed in the center of the lower surface of the moving plate 120 in the front-back direction, that is, in parallel with the alignment groove 1201.
Is provided. The optical fiber 510 is fitted and fixed in the V groove 300. The V-shaped groove 300 is formed such that, when the moving plate 120 is fixedly installed on the base 100, the center of the optical fiber 510 is located at a height that coincides with the optical axis of the laser element 410 mounted on the upper surface of the base 100. The width is defined.
【0111】移動板120を基体100上に定設したと
き,V溝300の形成領域に対応する基板上面に,直方
体状の窪み103が形成される。この窪み103は,光
ファイバ510が基体100上面に当接することを回避
するために設けられる。When the moving plate 120 is fixed on the base 100, a rectangular parallelepiped recess 103 is formed on the upper surface of the substrate corresponding to the region where the V groove 300 is formed. The recess 103 is provided to prevent the optical fiber 510 from coming into contact with the upper surface of the base 100.
【0112】基体100上面の光ファイバ510の先端
と対向する位置に,一つの半導体レーザ素子410が設
けられる。このレーザ素子410は,その表面に設けら
れたボンデンク用電極420を基体100上面に形成さ
れたフエイスダウンボンデング用電極200にフエイス
ダウンボンデングすることで固定される。One semiconductor laser element 410 is provided on the upper surface of the substrate 100 at a position facing the tip of the optical fiber 510. The laser element 410 is fixed by face-down bonding an electrode 420 for bond-down provided on the surface thereof to an electrode 200 for face-down bonding formed on the upper surface of the substrate 100.
【0113】なお,本実施例において,移動板120の
位置決め手段である位置合せ溝1201及び位置決めレ
ール1010のピッチ,及び,光ファイバアレイを位置
決めするV溝300のピッチは,それぞれ252μm,
250μmとした。勿論用途に応じて他のピッチを定め
ることができる。In this embodiment, the pitch of the alignment groove 1201 and the positioning rail 1010 which are the positioning means of the movable plate 120 and the pitch of the V groove 300 for positioning the optical fiber array are 252 μm, respectively.
It was set to 250 μm. Of course, other pitches can be set according to the application.
【0114】本実施例によると,セラミックスにV溝又
は山形の溝を形成する加工は精密にできるため,機械的
な位置合せ精度が高い。また,位置決めレール1010
に沿って移動板120を前後に摺動できるから,光ファ
イバ510を光軸に沿って前後に移動することが容易で
あり,前後の位置合わせが容易であるという効果があ
る。According to this embodiment, the V-grooves or the chevron-shaped grooves can be formed in the ceramics with high precision, so that the mechanical alignment accuracy is high. In addition, the positioning rail 1010
Since the movable plate 120 can be slid back and forth along the optical fiber 510, it is easy to move the optical fiber 510 back and forth along the optical axis, and there is an effect that front and back positioning is easy.
【0115】図17は本発明の第七実施例斜視図であ
り,光コネクタを表している。第7実施例は,前記の第
六実施例の位置決め手段の改良例に関する。図17を参
照して,本実施例の光コネクタは,基体100と,基体
100より短い移動板120とを有することは第六実施
例と同様である。また,移動板120下面中央に設けら
れたV溝300に光ファイバ510をアレイ状に固定す
ること,その光ファイバ510に当接する基板100上
面に窪み103を設けることも同様である。FIG. 17 is a perspective view of a seventh embodiment of the present invention, showing an optical connector. The seventh embodiment relates to an improved example of the positioning means of the sixth embodiment. Referring to FIG. 17, the optical connector of the present embodiment has a base 100 and a moving plate 120 shorter than the base 100, as in the sixth embodiment. Further, the optical fibers 510 are fixed in an array in the V-shaped groove 300 provided at the center of the lower surface of the moving plate 120, and the depressions 103 are provided on the upper surface of the substrate 100 that contacts the optical fibers 510.
【0116】本第七実施例では,基体100及び移動板
120は,共にシリコン結晶から製作される。基体10
0上の両側周辺には,前後方向(第六実施例と同様にレ
ーザ素子410から光ファイバへ向かう方向を,レーザ
素子410側を前として以下「前後方向」という。)に
沿う,各一本の位置決めV溝1061が形成される。他
方,移動板120の下面両側の各周辺には,基体100
上面の位置決めV溝1061に平行する複数の位置決め
V溝1261が形成される。移動板120は,基体10
0上に形成された位置決めV溝1061に嵌合する位置
決め用円柱610を上下から,位置決めV溝1061,
1261により挟む形で載置される。移動板120の位
置の移動は,位置決め用円柱610と嵌合する位置決め
V溝1261を選択することでなされる。In the seventh embodiment, both the base 100 and the moving plate 120 are made of silicon crystal. Base 10
Around the both sides on the 0 side, one each along the front-back direction (the direction from the laser element 410 to the optical fiber as in the sixth embodiment is referred to as "front-back direction" with the laser element 410 side as the front). The positioning V-groove 1061 is formed. On the other hand, the base plate 100 is formed on each side of the lower surface of the moving plate 120.
A plurality of positioning V-grooves 1261 are formed in parallel with the positioning V-grooves 1061 on the upper surface. The moving plate 120 is the base body 10.
The positioning column 610 fitted into the positioning V groove 1061 formed on the
It is placed so as to be sandwiched by 1261. The position of the moving plate 120 is moved by selecting the positioning V groove 1261 that fits with the positioning cylinder 610.
【0117】本実施例では,基体100及び移動板12
0に設けられる断面V字型の溝は,シリコンの異方性エ
ッチングによりリソグラフィを用いて形成することがで
きる。従って,その形状,位置の制度は機械加工による
ものに較べて非常に高く,光結合に必要な位置合せ精度
を通常は十分に満たしている。In this embodiment, the base 100 and the moving plate 12 are
The V-shaped groove provided at 0 can be formed by lithography by anisotropic etching of silicon. Therefore, the precision of its shape and position is much higher than that by machining, and it usually satisfies the alignment accuracy required for optical coupling.
【0118】半導体レーザ素子410は,その表面にボ
ンデング用電極420が形成されており,基体100上
面に形成されたフエイスボンデンク用電極200にフエ
イスダウンボンデングされ,固定される。The semiconductor laser element 410 has a bonding electrode 420 formed on the surface thereof, and is face-down bonded and fixed to the face-bonding electrode 200 formed on the upper surface of the substrate 100.
【0119】本実施例では,位置決め用円柱610の太
さを調整することで光ファイバ510の高さを容易に調
整することができる。なお,このとき移動板120の移
動ピッチは変化しない。In this embodiment, the height of the optical fiber 510 can be easily adjusted by adjusting the thickness of the positioning cylinder 610. At this time, the moving pitch of the moving plate 120 does not change.
【0120】図18は,本発明の第八実施例斜視図であ
り,前記第7実施例の変形例である。本第八実施例で
は,図18を参照して,半導体レーザ素子410をサブ
基板700上面に搭載し,このサブ基板700を基体1
00に固定する。サブ基板700は,逆台形又は四角の
下面の一角を面取りした,テーパを有する断面形状をな
す角柱である。一方基体100上面には,サブ基板70
0と同様のテーパを有するサブ基板嵌合溝110が形成
され,このサブ基板嵌合溝110にサブ基板700を嵌
合させて固定する。FIG. 18 is a perspective view of an eighth embodiment of the present invention, which is a modification of the seventh embodiment. In the eighth embodiment, referring to FIG. 18, the semiconductor laser device 410 is mounted on the upper surface of the sub-substrate 700, and the sub-substrate 700 is used as the substrate 1.
Fixed at 00. The sub-board 700 is an inverted trapezoidal or square prism having a tapered lower surface and a chamfered corner. On the other hand, on the upper surface of the base 100, the sub-board 70
A sub-board fitting groove 110 having the same taper as 0 is formed, and the sub-board 700 is fitted and fixed in the sub-board fitting groove 110.
【0121】本実施例では,テーパによりサブ基板70
0の高さが決定されるが,テーパは精密に形成すること
が容易なため,レーザ素子410の高さを精密に位置決
めすることができる。In this embodiment, the sub-substrate 70 is formed by the taper.
Although the height of 0 is determined, the height of the laser element 410 can be precisely positioned because the taper can be easily formed precisely.
【0122】図19は本発明の第九実施例斜視図であ
り,光コネクタの構成を表している。本実施例では,図
19を参照して,半導体レーザ素子410を上面に搭載
するサブ基板700及び光ファイバ510を搭載する移
動板120が,それぞれ基体100上面の前後に載置さ
れる。FIG. 19 is a perspective view of the ninth embodiment of the present invention, showing the configuration of the optical connector. In the present embodiment, referring to FIG. 19, the sub-board 700 on which the semiconductor laser device 410 is mounted and the moving plate 120 on which the optical fiber 510 is mounted are placed in front of and behind the upper surface of the base 100, respectively.
【0123】基体100上面には,前後方向に延在する
2本の平行な位置決めレール1010が設けられる。ま
た,サブ基板700の下面には,基体100上面の位置
決めレール1010に嵌合する2本の位置決めV溝11
61が設けられる。サブ基板700は,この位置決めV
溝1161を位置決めレール1010に嵌合させること
で,前後方向を除いて位置決めされる。一方,移動板1
20の下面には,基体100上面の2本の位置決めレー
ル1010に嵌合する2本一組の位置決めV溝1261
が,例えば250μmのピッチで平行に複数組設けられ
る。移動板120は,この位置決めV溝1261の一組
を位置決めレール1010に嵌合することで,前後方向
を除いて位置決めされる。なお,この移動板120の位
置決めされる位置は,位置決めV溝1261のピッチで
移動することができる。On the upper surface of the base 100, two parallel positioning rails 1010 extending in the front-rear direction are provided. Further, on the lower surface of the sub-board 700, there are two positioning V-grooves 11 that fit into the positioning rails 1010 on the upper surface of the base 100.
61 is provided. The sub-board 700 has this positioning V
By fitting the groove 1161 into the positioning rail 1010, positioning is performed except in the front-back direction. On the other hand, moving plate 1
On the lower surface of 20, a set of two positioning V-grooves 1261 are fitted to the two positioning rails 1010 on the upper surface of the base body 100.
Are provided in parallel at a pitch of 250 μm, for example. The moving plate 120 is positioned by excluding the front-rear direction by fitting one set of the positioning V-groove 1261 to the positioning rail 1010. The position where the moving plate 120 is positioned can be moved at the pitch of the positioning V groove 1261.
【0124】半導体レーザ素子410は,サブ基板70
0上面に形成されたフエイスボンデング用電極200に
フリップチップボンデングされ,サブ基板700の上面
中央後端近傍に固定される。The semiconductor laser device 410 includes the sub substrate 70.
0 is flip-chip bonded to the face bonding electrode 200 formed on the upper surface of the sub-board 700, and is fixed near the central rear end of the upper surface of the sub-substrate 700.
【0125】光ファイバ510は,移動板120の上面
に,位置決めV溝1261と平行に形成された複数のV
溝300に嵌合して固定され,光ファイバアレイ500
を構成する。なお,V溝300のピッチは例えば252
μmとする。The optical fiber 510 has a plurality of Vs formed on the upper surface of the movable plate 120 in parallel with the positioning V-grooves 1261.
The optical fiber array 500 is fitted and fixed in the groove 300.
Is configured. The pitch of the V groove 300 is, for example, 252.
μm.
【0126】本第九実施例では,移動板120の裏面に
は位置決めV溝1261以外の構成要素は設ける必要は
ないから,位置決めV溝1261を移動板120の中央
付近に設けることができるため,光コネクタの幅が狭く
なる。また,全ての光部品が,移動板120の上面及び
サブ基板700の上面に固定されるから,移動板120
及びサブ基板700を同一の厚さ又は厚さを調整するこ
とで,精密な高さの位置合せがなされる。さらに,後述
する方法により,光コネクタを構成する基体100,移
動板120及びサブ基板700を容易に精密に加工する
ことができる。In the ninth embodiment, it is not necessary to provide components other than the positioning V-groove 1261 on the back surface of the moving plate 120. Therefore, the positioning V-groove 1261 can be provided near the center of the moving plate 120. The width of the optical connector becomes narrow. In addition, since all the optical components are fixed to the upper surface of the moving plate 120 and the upper surface of the sub-board 700, the moving plate 120
By adjusting the same thickness or the thickness of the sub-board 700, precise height alignment is performed. Furthermore, the base body 100, the moving plate 120, and the sub-board 700 that form the optical connector can be easily and precisely processed by the method described below.
【0127】本第九実施例の光コネクタを結合するに
は,半導体レーザ素子410を発光させ,移動板120
をV溝300のピッチで移動するごとに半導体レーザ素
子410に対向する光ファイバ510に入射する光強度
を測定し,最大強度の位置に移動板120を固定する。
次いで,最大強度が測定された光ファイバ510を接続
すべき光ケーブルに接続する。かかる複数の光ファイバ
から1又は複数の光ファイバを選択する光コネクタの結
合方法は,本発明の他の実施例についても特に記載がな
い限り同様になすことができる。また,かかる選択が光
ファイバ以外の光部品,例えばレーザ素子についてなさ
れる場合も同様である。To connect the optical connector of the ninth embodiment, the semiconductor laser element 410 is caused to emit light and the moving plate 120 is used.
The light intensity incident on the optical fiber 510 facing the semiconductor laser element 410 is measured every time the laser beam is moved at the pitch of the V groove 300, and the moving plate 120 is fixed at the position of maximum intensity.
Then, the optical fiber 510 whose maximum strength has been measured is connected to the optical cable to be connected. The optical connector coupling method for selecting one or a plurality of optical fibers from the plurality of optical fibers can be similarly applied to other embodiments of the present invention unless otherwise specified. The same applies when such selection is made for an optical component other than the optical fiber, for example, a laser device.
【0128】図20は本発明の第九実施例基体製作説明
図であり,シリコン基体の製作工程を表している。図2
0(a)を参照して,先ず,(100)面を上面とする
基体100の上面に,<110>に延びる2本の平行な
ストライプ状レジストパターン115aをフォトリソグ
ラフィを用いて形成する。次いで,シリコンの(11
1)面をエッチング面に表出させる異方性エッチングを
用いて,基体100上面をエッチングし,図20(b)
を参照して,ストライプ状レジストパターン115aを
中心線とする断面台形の位置決めレール1010を形成
する。FIG. 20 is a diagram for explaining the manufacturing process of the base body of the ninth embodiment of the present invention, which shows the manufacturing process of the silicon base body. Figure 2
Referring to 0 (a), first, two parallel striped resist patterns 115a extending in <110> are formed on the upper surface of the substrate 100 having the (100) surface as an upper surface by photolithography. Then, the silicon (11
1) The upper surface of the substrate 100 is etched using anisotropic etching in which the surface is exposed as an etching surface, as shown in FIG.
Referring to, a positioning rail 1010 having a trapezoidal cross section with the striped resist pattern 115a as the center line is formed.
【0129】図21及び図22は本発明の第九実施例製
作説明図であり,移動板及びサブ基板の製作方法を表し
ている。ここで図21及び図22の(a)はシリコン板
800の下面を,(b)はシリコン板800の上面を表
している。なお,図21及び図22において,シリコン
板800の紙面左側は移動板120となるべき部分であ
り,他方,シリコン板800の紙面右側は,サブ基板7
00となるべき部分である。21 and 22 are manufacturing explanatory views of the ninth embodiment of the present invention, which show a method of manufacturing a moving plate and a sub-board. Here, (a) of FIG. 21 and FIG. 22 show the lower surface of the silicon plate 800, and (b) shows the upper surface of the silicon plate 800. 21 and 22, the left side of the silicon plate 800 on the paper surface is the portion to be the moving plate 120, while the right side of the silicon plate 800 on the paper surface is the sub-board 7.
This is the part that should be 00.
【0130】図21(a)及び(b)を参照して,先
ず,上下面が(100)面であるシリコン板800を熱
酸化して,その表面に熱酸化膜811を形成する。次い
で,シリコン板800の上下面の熱酸化膜811にそれ
ぞれ,<110>方向を長辺とする長方形のエッチング
用窓812,813,814を開設する。このエッチン
グ用窓812,813,814の位置及び幅は,このエ
ッチング用窓812,813,814を用いて形成され
るV溝が,基体100上面に形成された2本の位置決め
レール1010に嵌合するように決定される。即ち,図
21(a)を参照して,シリコン板800下面の紙面左
側に,2本の位置決めレール1010に対応するエッチ
ング用窓813の組が例えばピッチ250μmで5組形
成され,一方,紙面右側に,エッチング用窓814が1
組形成される。Referring to FIGS. 21A and 21B, first, a silicon plate 800 having upper and lower surfaces of (100) plane is thermally oxidized to form a thermal oxide film 811 on the surface thereof. Then, rectangular etching windows 812, 813, 814 having long sides in the <110> direction are formed in the thermal oxide films 811 on the upper and lower surfaces of the silicon plate 800, respectively. The positions and widths of the etching windows 812, 813, 814 are such that the V groove formed by using the etching windows 812, 813, 814 is fitted to the two positioning rails 1010 formed on the upper surface of the base body 100. It is decided to do. That is, referring to FIG. 21 (a), five sets of etching windows 813 corresponding to two positioning rails 1010 are formed on the left side of the lower surface of the silicon plate 800, for example, with a pitch of 250 μm, while the right side of the drawing is shown. And the etching window 814 is 1
A pair is formed.
【0131】さらに,シリコン板800の上面の紙面左
側,即ち移動板120の上面に,光ファイバ510を嵌
合するためのV溝300を形成するため,<110>方
向を長辺とする長方形のエッチング用窓812が複数
個,例えば252μmのピッチで平行に配されて,酸化
膜811に開設される。Further, in order to form the V-groove 300 for fitting the optical fiber 510 on the left side of the upper surface of the silicon plate 800 in the drawing, that is, on the upper surface of the movable plate 120, a rectangular shape having a long side in the <110> direction is formed. A plurality of etching windows 812 are arranged in parallel at a pitch of 252 μm, for example, and are formed in the oxide film 811.
【0132】次いで,図22を参照して,(111)面
を表出する異方性エッチングにより,シリコン基板80
0の上下面をエッチングし,各エッチング窓812,8
13,814の下にV溝300及び位置決めV溝116
1,1261を形成する。Next, referring to FIG. 22, a silicon substrate 80 is formed by anisotropic etching exposing the (111) plane.
0 etching the upper and lower surfaces, each etching window 812, 8
V groove 300 and positioning V groove 116 under 13,814
1,1261 are formed.
【0133】次いで,図22(b)を参照して,シリコ
ン板800上面の紙面右側,即ちサブ基板700の上面
に,フエイスボンデング用電極200及びワイヤボンデ
ング用電極210を形成する。Next, referring to FIG. 22B, the face bonding electrode 200 and the wire bonding electrode 210 are formed on the right side of the upper surface of the silicon plate 800, that is, on the upper surface of the sub-substrate 700.
【0134】次いで,シリコン板800を,図22
(b)中に示すDDa,BBa及びCCaに沿って切断
することより,移動板120及びサブ基板700が製作
される。なお,この切断は,V溝300及び位置決めV
溝1161,1261の先端部分を切除し,前後方向の
どの位置での断面もV型をなす完全なV型の溝とするた
めに行われる。Next, the silicon plate 800 is set in FIG.
The moving plate 120 and the sub-board 700 are manufactured by cutting along DDa, BBa, and CCa shown in (b). In addition, this cutting is performed in the V groove 300 and the positioning V
The cutting is performed to cut off the tip end portions of the grooves 1161 and 1261 to form a complete V-shaped groove having a V-shaped cross section at any position in the front-rear direction.
【0135】本製造方法によれば,サブ基板700及び
移動板120の位置決めV溝1161,1261を,一
つのシリコン板800の面内に同時に形成するから,こ
れらの位置関係を精密に合わせることができる。According to this manufacturing method, the positioning V-grooves 1161 and 1261 of the sub-board 700 and the moving plate 120 are simultaneously formed in the plane of one silicon plate 800, so that the positional relationship between them can be precisely adjusted. it can.
【0136】図23は,本発明の第九実施例第一変形例
斜視図であり,光コネクタを表している。本変形例は,
本発明の第九実施例の光ファイバと半導体レーザ素子と
を,その搭載位置を交換したものである。即ち,図23
を参照して,移動板120上面にレーザ素子410を搭
載し,サブ基板700上面に形成されたV溝300に嵌
合させて光ファイバ510をアレイ状に固定する。サブ
基板700上面のV溝300と移動板120下面の位置
決めV溝1261とのピッチを異ならせることで,第九
実施例と同様の作用と効果を奏する。FIG. 23 is a perspective view of a first modification of the ninth embodiment of the present invention, showing an optical connector. This modification is
The mounting positions of the optical fiber and the semiconductor laser device of the ninth embodiment of the present invention are exchanged. That is, FIG.
Referring to, the laser element 410 is mounted on the upper surface of the moving plate 120 and fitted into the V groove 300 formed on the upper surface of the sub-board 700 to fix the optical fibers 510 in an array. By making the pitches of the V-grooves 300 on the upper surface of the sub-board 700 and the positioning V-grooves 1261 on the lower surface of the moving plate 120 different, the same operation and effect as in the ninth embodiment can be obtained.
【0137】図24は,本発明の第九実施例第二変形例
斜視図であり,光コネクタを表している。本変形例は,
本発明の第九実施例の半導体レーザ素子をアレイ光部品
に代え,光ファイバアレイを一本の光ファイバ510に
代えたものである。即ち,図24を参照して,レーザ素
子がアレイ状に形成された半導体レーザアレイ400
を,アレイ光部品2として,サブ基板700上面にフエ
イスダウンボンデングより固定する。移動板120上面
には一本のV溝300が形成され,一本の光ファイバ5
10が固定される。この変形例では,半導体レーザアレ
イ400中に形成されたレーザ素子のピッチと,移動板
120下面に形成された位置決めV溝1261のピッチ
との差により,第九実施例と同様に位置合せがなされ
る。FIG. 24 is a perspective view of a second modification of the ninth embodiment of the present invention, showing an optical connector. This modification is
The semiconductor laser device of the ninth embodiment of the present invention is replaced with an array optical component, and the optical fiber array is replaced with a single optical fiber 510. That is, referring to FIG. 24, a semiconductor laser array 400 in which laser elements are formed in an array shape
Is fixed to the upper surface of the sub-board 700 by face down bonding as the array optical component 2. One V-shaped groove 300 is formed on the upper surface of the moving plate 120, and one optical fiber 5
10 is fixed. In this modification, due to the difference between the pitch of the laser elements formed in the semiconductor laser array 400 and the pitch of the positioning V-grooves 1261 formed on the lower surface of the moving plate 120, alignment is performed as in the ninth embodiment. It
【0138】本実施例では,次の図25に示す実施例と
同じく,アレイ光部品2を用いるので,レーザ素子のピ
ッチが精密に形成される。また,半導体レーザアレイ4
00を用いてその中のレーザ素子を切り換えることによ
り光軸が一致した素子を選択することができる。このた
め,光ファイバを選択する必要がなく,接続工程を簡単
にすることができる。なおレーザ素子の選択は電気配線
の切り換えでなされるから,光ファイバの選択よりも通
常は容易である。In this embodiment, since the array optical component 2 is used as in the embodiment shown in FIG. 25, the pitch of the laser elements can be precisely formed. In addition, the semiconductor laser array 4
00 to switch the laser elements therein, it is possible to select the elements whose optical axes coincide with each other. Therefore, it is not necessary to select an optical fiber, and the connection process can be simplified. Since the laser element is selected by switching the electrical wiring, it is usually easier than selecting the optical fiber.
【0139】図25は,本発明の第九実施例第三変形例
斜視図であり,光コネクタを表している。本変形例は,
本発明の第九実施例の半導体素子と光ファイバアレイと
の役割を交換したものである。即ち,図25を参照し
て,移動板120上面に半導体レーザアレイ400を搭
載し,サブ基板700上面に一本の光ファイバ510を
固定する。FIG. 25 is a perspective view of a third modification of the ninth embodiment of the present invention, showing an optical connector. This modification is
The roles of the semiconductor device and the optical fiber array of the ninth embodiment of the present invention are exchanged. That is, referring to FIG. 25, the semiconductor laser array 400 is mounted on the upper surface of the moving plate 120, and one optical fiber 510 is fixed on the upper surface of the sub-board 700.
【0140】本実施例では,前記図24に示す変形例と
同様の効果を奏する。図26は本発明の第十実施例斜視
図であり,移動板の下面に光部品を搭載した光コネクタ
を表している。なお,以下とくに説明がない限り,本明
細書の「実施例」の欄において,移動板を基体に取り付
けたとき,基体と対向する移動板の面を下面とする。In this embodiment, the same effect as that of the modification shown in FIG. 24 is obtained. FIG. 26 is a perspective view of a tenth embodiment of the present invention, showing an optical connector in which optical components are mounted on the lower surface of a moving plate. Unless otherwise specified below, in the "Examples" section of this specification, when the moving plate is attached to the base, the surface of the moving plate that faces the base is the lower surface.
【0141】図26を参照して,基体100上面の両側
周辺に,2本の平行な位置決めV溝1061が設けられ
る。他方,移動板120下面の両側周辺に,基体100
上面に設けられた位置決めV溝に対応する位置に,位置
決めV溝1261が設けられる。この移動板120の位
置決めV溝1261は,複数本が例えば252μmのピ
ッチで平行に設けられる。移動板120は,位置決め用
円柱610を移動板120と基体100とで上下から挟
むように位置決めV溝1261,1061に嵌合させて
基体100上面に位置決めされ固定される。Referring to FIG. 26, two parallel positioning V-grooves 1061 are provided around both sides of the upper surface of the base 100. On the other hand, on both sides of the lower surface of the moving plate 120, the base 100
A positioning V groove 1261 is provided at a position corresponding to the positioning V groove provided on the upper surface. A plurality of positioning V-grooves 1261 of the moving plate 120 are provided in parallel at a pitch of, for example, 252 μm. The moving plate 120 is positioned and fixed on the upper surface of the base 100 by fitting the positioning column 610 into the positioning V grooves 1261 and 1061 so as to sandwich the moving plate 120 and the base 100 from above and below.
【0142】光ファイバ510は,基体100上面の中
央部分に,位置決めV溝1261と平行に例えばピッチ
250μmで形成された複数のV溝300に嵌合され,
アレイ状に固定される。半導体レーザ素子410は,移
動板120の下面中央にウエイスダウンボンデングさ
れ,固定される。かかる光ファイバ510及び半導体レ
ーザ素子410の位置決め及び固定は,既述の実施例と
同様のものである。また,基体100上面の半導体レー
ザ素子410が当接する領域に窪み103を形成する。
さらに,光ファイバ510と半導体レーザ素子410と
が対向する面に沿って,基体100上面にU溝101を
設ける。The optical fiber 510 is fitted in a plurality of V-grooves 300 formed in the central portion of the upper surface of the substrate 100 in parallel with the positioning V-grooves 1261 with a pitch of 250 μm, for example.
It is fixed in an array. The semiconductor laser device 410 is weight-down bonded and fixed to the center of the lower surface of the moving plate 120. The positioning and fixing of the optical fiber 510 and the semiconductor laser device 410 are the same as those in the above-described embodiments. In addition, a recess 103 is formed in a region on the upper surface of the base 100, which is in contact with the semiconductor laser device 410.
Further, a U groove 101 is provided on the upper surface of the substrate 100 along the surface where the optical fiber 510 and the semiconductor laser element 410 face each other.
【0143】本実施例では,位置合せV溝1061,1
261,光ファイバ510を位置決めするためのV溝3
00,及び半導体レーザ素子410を位置合せするため
のフエイスボンデング用電極200を,一つの基体材料
面,例えばシリコン板の一面に形成したのち,切断し分
離して形成することができる。従って,高い加工精度
で,とくに位置関係を精密に製作することができる。In this embodiment, the alignment V-grooves 1061, 1
261, V groove 3 for positioning the optical fiber 510
00 and the face bonding electrode 200 for aligning the semiconductor laser element 410 can be formed by forming them on one substrate material surface, for example, one surface of a silicon plate, and then cutting and separating. Therefore, it is possible to manufacture the positional relationship with high precision and particularly with high precision.
【0144】図27は本発明の第十実施例変形例斜視図
であり,光コネクタの構成を表している。本実施例で
は,光ファイバ510は,サブ基板700の下面に形成
されたV溝300に嵌合され,固定される。このサブ基
板700は下面両側周辺に位置合せV溝1161を備え
る。この位置合せV溝1161を基体100上面の位置
合せV溝1061に嵌合する位置合せ円柱610に嵌合
させることで,サブ基板700は基体100上に位置合
せされ固定される。FIG. 27 is a perspective view of a modification of the tenth embodiment of the present invention, showing the structure of the optical connector. In this embodiment, the optical fiber 510 is fitted and fixed in the V groove 300 formed on the lower surface of the sub-board 700. The sub-board 700 has alignment V-grooves 1161 on both sides of the lower surface. By fitting the alignment V-groove 1161 into the alignment column 610 that fits into the alignment V-groove 1061 on the upper surface of the base 100, the sub-board 700 is aligned and fixed on the base 100.
【0145】なお,基体100上面に設ける窪み103
は,位置合せV溝103と平行に基体100を横断する
溝として形成する。本実施例では,各部品の形状が単純
であり,製造が容易である。また,本実施例の光コネク
タは,光コネクタの各構成部品,例えば光ファイバ,半
導体レーザ素子及び基体を,それぞれ格別に製造しこれ
の組合わせで構成されるから,各部品の交換が容易であ
る。The depression 103 provided on the upper surface of the substrate 100
Is formed as a groove that traverses the substrate 100 in parallel with the alignment V groove 103. In this embodiment, the shape of each component is simple and the manufacture is easy. Further, in the optical connector of the present embodiment, each component of the optical connector, for example, the optical fiber, the semiconductor laser element and the base body are individually manufactured and configured by a combination thereof, so that each component can be easily replaced. is there.
【0146】図28は本発明の第十一実施例斜視図,図
29は本発明の第十一実施例変形例斜視図であり,共に
光コネクタを表している。本第十一実施例は,移動板に
より行う位置合せに代えて,光部品を基体上面内で移動
して,光部品を直接基板上面内に位置合わせし固定する
ものである。FIG. 28 is a perspective view of an eleventh embodiment of the present invention, and FIG. 29 is a perspective view of a modified example of the eleventh embodiment of the present invention, both showing an optical connector. In the eleventh embodiment, instead of the alignment performed by the moving plate, the optical component is moved within the upper surface of the base body, and the optical component is directly aligned and fixed within the upper surface of the substrate.
【0147】図28を参照して,基体100の上面の後
半部分(紙面の左下側)に前後方向に延在する平行な複
数のV溝300が形成され,このV溝に光ファイバアレ
イケーブル500を構成する光ファイバ510が嵌合し
固定される。Referring to FIG. 28, a plurality of parallel V-grooves 300 extending in the front-rear direction are formed in the latter half of the upper surface of the substrate 100 (lower left side of the drawing), and the optical fiber array cable 500 is formed in the V-grooves. The optical fiber 510 constituting the above is fitted and fixed.
【0148】他方,基体100の上面の前半部分(紙面
の右上側)に,光部品である半導体レーザ素子410を
位置決めするための位置決め用の複数のレール2001
が互いに平行に設けられる。半導体レーザ素子410
は,その表面に形成されたレール溝4001をレール2
001に嵌合することで,レール2001のピッチに合
わせて基体100上面に位置合せがなされる。On the other hand, a plurality of positioning rails 2001 for positioning the semiconductor laser element 410, which is an optical component, on the front half of the upper surface of the base 100 (on the upper right side of the drawing).
Are provided parallel to each other. Semiconductor laser device 410
The rail groove 4001 formed on the surface of the rail 2
By fitting with 001, the upper surface of the base body 100 is aligned with the pitch of the rails 2001.
【0149】本実施例の光コネクタは,光ファイバ51
0とレーザ素子410以外は,基体100のみで構成で
きるから,構造が単純で製造が容易である。第十一実施
例変形例は,図29を参照して,第十一実施例の半導体
レーザ素子410を半導体レーザアレイ400に代えた
もので,既述したようにレーザ素子410の配列のピッ
チが精密になるという利点を有する。 (3)最後に,第三の構成に関する実施例について説明
する。The optical connector of this embodiment is composed of the optical fiber 51
Since the components other than 0 and the laser element 410 can be configured only by the base 100, the structure is simple and the manufacturing is easy. In the modified example of the eleventh embodiment, referring to FIG. 29, the semiconductor laser device 410 of the eleventh embodiment is replaced with the semiconductor laser array 400, and as described above, the pitch of the array of the laser devices 410 is changed. It has the advantage of being precise. (3) Finally, an example of the third configuration will be described.
【0150】本発明の第十二実施例は,図30を参照し
て,シリコン板からなる基体100の上面を2分し,一
方の側に異方性エッチングにより形成されたV溝300
が互いに平行にピッチ252μmで配設され,他方の側
に各V溝300に対応して幅20μm,高さ5μmの2
本一組のレール2001が互いに平行にピッチ250μ
mで設けられる。The twelfth embodiment of the present invention, referring to FIG. 30, divides the upper surface of a substrate 100 made of a silicon plate into two parts, and forms a V-shaped groove 300 on one side by anisotropic etching.
Are arranged in parallel with each other with a pitch of 252 μm, and on the other side, 2 V each having a width of 20 μm and a height of 5 μm corresponding to each V groove 300.
A set of rails 2001 are parallel to each other with a pitch of 250μ
m.
【0151】第一の光部品1410として,表面(図2
9の下面)に幅22μm,高さ10μmの平行な2本の
レール溝4001が形成された半導体レーザ素子410
を用い,基体100上面のレール2001にレール溝4
001を嵌合させて,半導体レーザ素子410を基体1
00上面に位置決めする。他方,対応するV溝300に
光ファイバ510を嵌合させて位置決めし,半導体レー
ザ素子410を発光させて光ファイバに入射する光強度
を測定する。ついで,半導体レーザ素子410と光ファ
イバ510を順次隣接する位置決め位置に移動し,同様
の操作を繰り返し,最も光強度の大きな位置で,例えば
フエイスダウンボンデングにより固定する。As the first optical component 1410, the surface (see FIG.
Semiconductor laser device 410 in which two parallel rail grooves 4001 having a width of 22 μm and a height of 10 μm are formed on the bottom surface 9).
The rail groove 4 on the rail 2001 on the upper surface of the base 100.
001 is fitted and the semiconductor laser element 410 is attached to the base 1
00 Position on the upper surface. On the other hand, the optical fiber 510 is fitted and positioned in the corresponding V groove 300, the semiconductor laser element 410 is caused to emit light, and the light intensity incident on the optical fiber is measured. Next, the semiconductor laser element 410 and the optical fiber 510 are sequentially moved to the adjacent positioning positions, the same operation is repeated, and fixed at a position with the highest light intensity, for example, by face down bonding.
【0152】本発明の第十三実施例は,二つの移動板を
用いる第二の構成に関する。図31は本発明の第十三実
施例斜視図であり,光コネクタを表している。本第13
実施例では,図31を参照して,半導体レーザ素子41
0を上面に搭載する移動板120と,光ファイバ510
を上面に搭載する移動板120とが,基体100上面に
設けられる。The thirteenth embodiment of the present invention relates to a second configuration using two moving plates. FIG. 31 is a perspective view of a thirteenth embodiment of the present invention, showing an optical connector. Book thirteen
In the embodiment, referring to FIG. 31, a semiconductor laser device 41
0 on the upper surface of the moving plate 120 and the optical fiber 510
And a moving plate 120 on which the upper surface of the base 100 is mounted.
【0153】基体100上面には,平行な2本の断面台
形の位置決めレール1010が設けられる。2つの移動
板120は,位置決めレール1010に嵌合する位置決
めV溝1261を下面に有し,位置決めレール1010
に位置決めV溝1261を嵌合することで基体100上
に位置決めされる。この2つの移動板120に設けられ
た位置決めV溝1261は,それぞれピッチ250μm
及び252μmで平行に複数本設けられる。従って,2
つの移動板120は,それぞれピッチ250μm及び2
52μmで移動可能に位置決めされる。Two parallel positioning rails 1010 each having a trapezoidal cross section are provided on the upper surface of the base 100. The two moving plates 120 have positioning V-grooves 1261 that fit into the positioning rails 1010 on the lower surface, and
The positioning V-groove 1261 is fitted on the base 100 so that the base 100 is positioned. The positioning V-grooves 1261 provided on the two moving plates 120 each have a pitch of 250 μm.
And a plurality of 252 μm are provided in parallel. Therefore, 2
The two moving plates 120 have pitches of 250 μm and 2 respectively.
It is movably positioned at 52 μm.
【0154】本実施例は,位置決め手段として移動板1
20を使用する以外は第十二実施例と同様であり,同様
の効果を奏する。さらに,本実施例では,光ファイバ,
レーザ素子,基体の交換が容易にできる。In this embodiment, the moving plate 1 is used as the positioning means.
The twelfth embodiment is the same as the twelfth embodiment except that 20 is used, and the same effect is obtained. Furthermore, in this embodiment, an optical fiber,
The laser element and base can be easily replaced.
【0155】本第13実施例に係る2つの移動板は,次
に述べる工程により製造することができる。図32及び
図33は本発明の第十三実施例製作説明図であり,移動
板の製作方法を表している。なお,図32及び図33
中,(a)はシリコン板下面を(b)はシリコン板上面
を表す。The two movable plates according to the thirteenth embodiment can be manufactured by the steps described below. 32 and 33 are manufacturing explanatory views of the thirteenth embodiment of the present invention, and show a manufacturing method of the moving plate. 32 and 33.
Inside, (a) shows the lower surface of the silicon plate, and (b) shows the upper surface of the silicon plate.
【0156】先ず,図32(a)及び(b)を参照し
て,(100)面を上下面とするシリコン板800を,
熱酸化して,表面に熱酸化膜811を形成する。次い
で,フォトリソグラフィを用いて熱酸化膜811にエッ
チング用窓812,813a,813bを開口する。こ
のエッチング用窓812,813a,813bは,図3
2(b)を参照して,<110>を長辺とする長方形を
なし,エッチング用窓812は光ファイバ51を嵌合す
るV溝300を画定し,エッチング用窓813a,81
3bは基体100上の位置決めレール1010に嵌合す
る2つの移動板120の位置決めV溝1261を画定す
る。エッチング用窓813bは,半導体レーザ素子を搭
載する移動板120となるべき部分(紙面の右側領域)
の下面に,252μmのピッチで平行に紙面の上下それ
ぞれの領域に各5本形成する。紙面の上下の領域にそれ
ぞれ設けられたこれら5本のエッチング用窓813b
は,基体100上の2本の位置決めレール1010に嵌
合するように2本一組として5組形成される。同様に,
光ファイバを搭載する移動板120となるべき部分(紙
面の左側領域)には,下面にピッチ250μmの平行な
エッチング用窓813aを5組形成する他,上面にV溝
300を画定するエッチング用窓812を設ける。First, referring to FIGS. 32 (a) and 32 (b), a silicon plate 800 having the (100) plane as the upper and lower surfaces is
Thermal oxidation is performed to form a thermal oxide film 811 on the surface. Next, etching windows 812, 813a, 813b are opened in the thermal oxide film 811 by using photolithography. The etching windows 812, 813a, 813b are shown in FIG.
2 (b), the etching window 812 defines a V-groove 300 into which the optical fiber 51 is fitted, and has a rectangular shape with a long side of <110>, and etching windows 813a, 81 are formed.
3b defines a positioning V-groove 1261 for the two moving plates 120 that fits into the positioning rails 1010 on the base body 100. The etching window 813b is a portion to be the moving plate 120 on which the semiconductor laser element is mounted (a right side area on the paper surface).
5 pieces are formed in parallel with the pitch of 252 μm on the lower surface of each of the upper and lower regions of the paper. These five etching windows 813b provided in the upper and lower regions of the paper surface, respectively.
5 are formed as one set so as to fit with the two positioning rails 1010 on the base 100. Similarly,
In the portion to be the moving plate 120 for mounting the optical fiber (left side area of the paper surface), five sets of parallel etching windows 813a having a pitch of 250 μm are formed on the lower surface, and an etching window defining the V groove 300 on the upper surface. 812 is provided.
【0157】次いで,図33を参照して,シリコンの異
方性エッチングを行い,エッチング窓812,813
a,813bに表出するシリコン板800表面をエッチ
ングし,(111)面を表出するV溝300及び位置決
めV溝1261を形成する。Then, referring to FIG. 33, anisotropic etching of silicon is performed to form etching windows 812 and 813.
The surface of the silicon plate 800 exposed at a and 813b is etched to form the V groove 300 and the positioning V groove 1261 exposing the (111) plane.
【0158】次いで,図33(b)を参照して,シリコ
ン板800の上面の紙面右側の領域,V溝300の延長
上に,Ti/Auの薄膜からなるフエイスダウンボンデ
ング用電極200及びワイヤボンデング用電極210を
形成する。Next, referring to FIG. 33 (b), a face-down bonding electrode 200 and a wire made of a Ti / Au thin film are formed on the upper surface of the silicon plate 800 on the right side of the drawing, on the extension of the V groove 300. An electrode 210 for bonding is formed.
【0159】次いで,図33中のBBa,CCa及びD
Da,に沿って切断し,2つの移動板120を完成す
る。本工程では,2つの移動板120の位置決めV溝1
261をシリコン板800の同一面に同時に形成するの
で,位置決めV溝1261の位置関係を正確に製作する
ことができる。Next, BBa, CCa and D in FIG.
The two moving plates 120 are completed by cutting along Da. In this process, the positioning V groove 1 of the two moving plates 120
Since 261 is simultaneously formed on the same surface of the silicon plate 800, the positional relationship of the positioning V groove 1261 can be manufactured accurately.
【0160】図34は本発明の第十三実施例第一変形例
斜視図であり,光コネクタを表している。本変形例で
は,既述の第十三実施例において移動板120の上面に
搭載していた半導体レーザ素子410及び光ファイバ5
10を,移動板120の下面に搭載する。図34を参照
して,光ファイバ510を嵌合するV溝300が,移動
板120の下面中央に,位置合せV溝1261と同時に
形成される。他方,移動板120の下面のV溝300の
延長上に半導体レーザ素子410を定設するためのフエ
イスボンデング用電極200が形成される。FIG. 34 is a perspective view of a first modification of the thirteenth embodiment of the present invention, showing an optical connector. In this modification, the semiconductor laser element 410 and the optical fiber 5 mounted on the upper surface of the moving plate 120 in the above-described thirteenth embodiment are used.
10 is mounted on the lower surface of the moving plate 120. Referring to FIG. 34, a V groove 300 into which the optical fiber 510 is fitted is formed in the center of the lower surface of the moving plate 120 at the same time as the alignment V groove 1261. On the other hand, the face bonding electrode 200 for fixedly mounting the semiconductor laser element 410 is formed on the extension of the V groove 300 on the lower surface of the moving plate 120.
【0161】本変形例では,光ファイバ510と位置合
せV溝との位置関係を精密に製作することができる。図
35は本発明の第十三実施例第二変形例斜視図であり,
光コネクタを表している。In this modification, the positional relationship between the optical fiber 510 and the alignment V-groove can be precisely manufactured. FIG. 35 is a perspective view showing a second modification of the thirteenth embodiment of the present invention.
Represents an optical connector.
【0162】本実施例は,上記の第十三実施例第一変形
例の改良であって,図35を参照して,基体100上面
に移動板120を位置決めする手段を,位置決めレール
1010に代えて位置決めV溝1061とし,位置決め
用円柱610を移動板120及び基体100に設けられ
た位置決めV溝1261,1061に嵌合して移動板1
20の位置決めをするものである。This embodiment is an improvement of the first modification of the above thirteenth embodiment. Referring to FIG. 35, the means for positioning the moving plate 120 on the upper surface of the base body 100 is replaced with the positioning rails 1010. To form the positioning V-groove 1061, and the positioning cylinder 610 is fitted into the positioning V-grooves 1261 and 1061 provided on the moving plate 120 and the base 100 to move the moving plate 1.
The position of 20 is determined.
【0163】図36は本発明の第十四実施例斜視図であ
り,光ファイバと半導体レーザ素子との複数組を同時に
結合する光コネクタを表している。本第十四実施例は,
図36を参照して,第十三実施例と同様に,光ファイバ
510を搭載する移動板120bと半導体レーザ素子4
10を搭載する移動板120aとの2つの移動板を備
え,これら2つの移動板120a,120bを1ピッチ
ずつ移動することで光ファイバ510と半導体レーザ素
子410との光軸を合わせる光コネクタである。2つの
移動板120a,120bの下面には,それぞれピッチ
P1 ,P2 で位置決めV溝が形成されており,半導体レ
ーザ素子410を搭載する移動板120aはピッチP1
で,光ファイバ510を搭載する移動板120bはピッ
チP2 で位置決めすることができる。FIG. 36 is a perspective view of a fourteenth embodiment of the present invention, showing an optical connector for simultaneously coupling a plurality of sets of an optical fiber and a semiconductor laser device. The fourteenth embodiment is
Referring to FIG. 36, similarly to the thirteenth embodiment, the movable plate 120b on which the optical fiber 510 is mounted and the semiconductor laser device 4 are mounted.
It is an optical connector that includes two moving plates including a moving plate 120a on which the optical fiber 510 and the semiconductor laser element 410 are aligned by moving the two moving plates 120a and 120b by one pitch. . Two moving plates 120a, on the lower surface of the 120b, respectively are formed positioning V-grooves at the pitch P 1, P 2, the moving plate 120a for mounting the semiconductor laser element 410 is the pitch P 1
Thus, the movable plate 120b on which the optical fiber 510 is mounted can be positioned at the pitch P 2 .
【0164】半導体レーザ素子410と光ファイバ51
0は,それぞれの移動板120a,120b上面に同一
のピッチで設けられる。かかる半導体レーザ素子410
を,例えば同一基板上にレーザ素子を集積した半導体レ
ーザアレイに代えることにより,より精密なピッチで設
けることができる。Semiconductor laser device 410 and optical fiber 51
Zeros are provided on the upper surfaces of the respective moving plates 120a and 120b at the same pitch. Such a semiconductor laser device 410
Can be provided at a more precise pitch by replacing the semiconductor laser array in which laser elements are integrated on the same substrate.
【0165】本第十四実施例では,2つの移動板120
a,120bの位置決めV溝1161a,1161bは
それぞれN個形成されており,その結果,2つの移動板
120a,120bはN個の位置決め位置に固定され
る。他方,光ファイバ510はM本設けられる。かかる
場合,半導体レーザ素子410は,M+2(N−1)個
設けられる。In the fourteenth embodiment, the two moving plates 120 are used.
N positioning V-grooves 1161a and 1161b of a and 120b are respectively formed, and as a result, the two moving plates 120a and 120b are fixed at N positioning positions. On the other hand, M optical fibers 510 are provided. In this case, M + 2 (N-1) semiconductor laser elements 410 are provided.
【0166】光ファイバ510及び半導体レーザ素子4
10は,同一のピッチで設けられたから,光ファイバ5
10の一本が半導体レーザ素子410と光軸が一致する
とき,常に残りの光ファイバ510の光軸も一致する。
従って,本実施例の構成では,M本の光ファイバ510
を同時に半導体レーザ素子410と光結合することがで
きる。Optical fiber 510 and semiconductor laser device 4
Since 10 are provided at the same pitch, the optical fiber 5
When the optical axis of one of the ten optical fibers coincides with that of the semiconductor laser element 410, the optical axes of the remaining optical fibers 510 always coincide with each other.
Therefore, in the configuration of this embodiment, M optical fibers 510
Can be optically coupled with the semiconductor laser device 410 at the same time.
【0167】本実施例では,光コネクタの個数の削減の
他,半導体素子の個数を減少することがでのる。即ち,
N個の位置決め位置を有する移動板を用いて唯一組の光
結合を行う光コネクタにおいては,M個の光ファイバと
結合するために,M個の光コネクタを必要とする。即
ち,M×N個の半導体レーザ素子を必要とする。これに
対して,本実施例によれば,移動板がN個の位置決め位
置を有し,M個の光ファイバと結合する光コネクタを,
1個の光コネクタとM+2(N−1)個の半導体レーザ
素子とで構成することができる。例えばM=3,N=3
とするとき,一組の光コネクタによれば,3個の光コネ
クタと9個の半導体レーザ素子とを必要とするところ,
本実施例では,1個の光コネクタと7個の半導体レーザ
素子で足りる。従って,安価な光コネクタを実現するこ
とができる。In this embodiment, the number of optical connectors can be reduced and the number of semiconductor elements can be reduced. That is,
In an optical connector that uses a movable plate having N positioning positions to perform only one set of optical couplings, M optical connectors are required to couple with M optical fibers. That is, M × N semiconductor laser devices are required. On the other hand, according to the present embodiment, an optical connector in which the moving plate has N positioning positions and is coupled with M optical fibers is provided.
It can be composed of one optical connector and M + 2 (N-1) semiconductor laser devices. For example, M = 3, N = 3
Then, according to one set of optical connectors, where three optical connectors and nine semiconductor laser devices are required,
In this embodiment, one optical connector and seven semiconductor laser elements are sufficient. Therefore, an inexpensive optical connector can be realized.
【0168】さらに,本実施例では,移動板の位置決め
位置の数Nが同一ならば,位置決めの誤差を,精密に又
は広範な範囲で補正することができる。即ち,ほん実施
例で補正される補正量Δは,2つの移動板120a,1
20bの位置決めピッチをそれぞれP1 ,P2 とし,半
導体レーザ素子410及び光ファイバ510のアレイの
ピッチ,P3 ,P4 を,P3 +P4 =P0 とすると,
Δ’=PO −P1 ,Δ”=PO −P2 であり,Δ=Δ’
+Δ”となる。上で述べたM=3,N=3の場合におい
て,Δ’=a,Δ”=3a(aは定数)となるように,
PO に対して,P 1 及びP2 を定める。このとき,補正
できる量Δは,Δ=0,±a,±2a,±3a,±4a
の9段階がある。これは,3位置で位置決め可能な一個
の移動板を用いる方法の場合には,N段階,即ち3段階
に過ぎないことと比較して,格段に精度よく補正できる
ことを示している。Further, in this embodiment, the positioning of the moving plate is performed.
If the number of positions N is the same, the positioning error
Can be corrected over a wide range. That is, just
The correction amount Δ corrected in the example is calculated by the two moving plates 120a, 1
Positioning pitch of 20b is P1, P2And half
Of the array of conductor laser elements 410 and optical fibers 510
Pitch, P3, PFourIs P3+ PFour= P0Then,
Δ ′ = PO−P1, Δ ”= PO−P2And Δ = Δ ′
+ Δ ”. In the case of M = 3 and N = 3 described above,
So that Δ ′ = a and Δ ″ = 3a (a is a constant),
POAgainst P 1And P2Determine. At this time, the correction
The amount Δ that can be obtained is Δ = 0, ± a, ± 2a, ± 3a, ± 4a
There are 9 stages. This is one that can be positioned in 3 positions
In the case of the method using the moving plate of N
Compared to nothing but, it can be corrected much more accurately
It is shown that.
【0169】図37は本発明の第十五実施例斜視図であ
り,発光素子及び受光素子と一本の光ファイバとを光結
合する光コネクタを表している。本実施例では,図37
を参照して,位置決めレール1010が形成された基体
100上面に,移動板120とサブ基板700とを定設
する。FIG. 37 is a perspective view of the fifteenth embodiment of the present invention, showing an optical connector for optically coupling a light emitting element and a light receiving element with one optical fiber. In this embodiment, FIG.
Referring to, the moving plate 120 and the sub-board 700 are fixedly installed on the upper surface of the base body 100 on which the positioning rail 1010 is formed.
【0170】サブ基板700は,その下面に形成された
位置決めV溝1161を位置決めレール1010に嵌合
することで,基体100上面の一定位置に位置決めされ
固定される。サブ基板700の上面には,半導体レーザ
素子がピッチP1 でアレイ状に並べられた半導体レーザ
アレイ400と,これと同一ピッチP1 でフォトダイオ
ードがアレイ状に並べられたフォトダイオードアレイ4
00aとが,移動板120の移動方向に並べて隣接して
設けられる。The sub-board 700 is positioned and fixed at a fixed position on the upper surface of the base 100 by fitting the positioning V-groove 1161 formed on the lower surface thereof to the positioning rail 1010. On the upper surface of the sub-substrate 700, the semiconductor laser array 400 semiconductor laser elements are arranged in an array at a pitch P 1, the photodiode array 4 photodiodes in which the same pitch P 1 are arranged in an array
00a are arranged adjacent to each other in the moving direction of the moving plate 120.
【0171】移動板120の下面には,半導体レーザア
レイ400及びフォトダイオードアレイ400aに対応
した数の位置決めV溝1261が,ピッチP2 で平行に
設けられる。これにより,移動板120は,位置決めレ
ール1010に平行にピッチP2 で位置決めされる。移
動板120上面にはV溝300に嵌合する光ファイバ5
10と,この光ファイバ510の先端からY分岐する光
導波路520とが設けられる。光導波路520ののY分
岐した先端は,一端は半導体レーザアレイ400の一つ
の素子に対向し,他端はその半導体レーザアレイ400
の一つの素子に対応して設けられているフォトダイオー
ドアレイ400aの一つの素子に対向する。Y分岐をサ
ーキュレータとすることで,半導体レーザアレイ400
の光を光ファイバ510に送信し,同時に光ファイバ5
10からの光をフォトダイオードアレイ400aへ受信
することができる。On the lower surface of the moving plate 120, positioning V-grooves 1261 corresponding to the semiconductor laser array 400 and the photodiode array 400a are provided in parallel at a pitch P 2 . As a result, the moving plate 120 is positioned in parallel with the positioning rail 1010 at the pitch P 2 . On the upper surface of the moving plate 120, the optical fiber 5 fitted in the V groove 300
10 and an optical waveguide 520 that is Y-branched from the tip of the optical fiber 510 are provided. The Y-branched end of the optical waveguide 520 has one end facing one element of the semiconductor laser array 400 and the other end facing the semiconductor laser array 400.
Facing the one element of the photodiode array 400a provided corresponding to the one element. By using the Y branch as a circulator, the semiconductor laser array 400
Light is transmitted to the optical fiber 510, and at the same time, the optical fiber 5
Light from 10 can be received by the photodiode array 400a.
【0172】なお,本実施例では,半導体レーザアレイ
400とフォトダイオードアレイ400aとは同一ピッ
チで素子が形成されているから,それらの何れか一方の
素子が光導波路の先端と一致すると,他端も当然に他の
一方の素子と一致する。従って,Y分岐する光導波路の
両端の光結合が同時に行なわれる。また,移動板の位置
決めにより光軸が一致することは,既述した光コネクタ
と同様の作用による。In this embodiment, since the semiconductor laser array 400 and the photodiode array 400a are formed with elements at the same pitch, if any one of the elements is aligned with the tip of the optical waveguide, the other end is formed. Naturally matches the other element. Therefore, optical coupling at both ends of the Y-branched optical waveguide is performed simultaneously. Also, the fact that the optical axes coincide with each other due to the positioning of the movable plate is due to the same action as the optical connector described above.
【0173】[0173]
【発明の効果】本発明によれば,機械的に位置合せした
場合に光結合される光部品間の光軸がズレることがあっ
ても,そのズレが補正された組み合わせの光部品を選択
することができるので,精密な位置合せをすることなく
光軸が精密に合った光結合を実現する光コネクタを提供
することができ,光通信装置の性能向上に寄与するとこ
ろが大きい。According to the present invention, even if the optical axes of the optical components that are optically coupled to each other are misaligned when they are mechanically aligned, a combination of optical components whose misalignment is corrected is selected. Therefore, it is possible to provide an optical connector that realizes optical coupling in which the optical axes are precisely aligned without performing precise alignment, which greatly contributes to improving the performance of optical communication devices.
【図1】 本発明の原理説明図FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention.
【図2】 本発明の第一実施例斜視図FIG. 2 is a perspective view of a first embodiment of the present invention.
【図3】 本発明の第二実施例斜視図FIG. 3 is a perspective view of a second embodiment of the present invention.
【図4】 本発明の第三実施例斜視図FIG. 4 is a perspective view of a third embodiment of the present invention.
【図5】 本発明の第三実施例製造工程斜視図(その
1)FIG. 5 is a perspective view of the manufacturing process according to the third embodiment of the present invention (No. 1)
【図6】 本発明の第三実施例製造工程斜視図(その
2)FIG. 6 is a perspective view of the manufacturing process according to the third embodiment of the present invention (No. 2)
【図7】 本発明の第三実施例製造工程斜視図(その
3)FIG. 7 is a perspective view of the manufacturing process according to the third embodiment of the present invention (No. 3)
【図8】 本発明の第三実施例の改良例斜視図FIG. 8 is a perspective view showing an improved example of the third embodiment of the present invention.
【図9】 本発明の第四実施例斜視図FIG. 9 is a perspective view of a fourth embodiment of the present invention.
【図10】 本発明の第五実施例斜視図FIG. 10 is a perspective view of a fifth embodiment of the present invention.
【図11】 本発明の第五実施例製造工程斜視図(その
1)FIG. 11 is a perspective view of the manufacturing process according to the fifth embodiment of the present invention (No. 1)
【図12】 本発明の第五実施例製造工程斜視図(その
2)FIG. 12 is a perspective view of the manufacturing process according to the fifth embodiment of the present invention (No. 2)
【図13】 本発明の第一実施例変形例平面図FIG. 13 is a plan view of a modified example of the first embodiment of the present invention.
【図14】 本発明の第二の構成説明図FIG. 14 is an explanatory diagram of a second configuration of the present invention.
【図15】 本発明の第二の構成原理説明図FIG. 15 is an explanatory diagram of a second configuration principle of the present invention.
【図16】 本発明の第六実施例斜視図FIG. 16 is a perspective view of a sixth embodiment of the present invention.
【図17】 本発明の第七実施例斜視図FIG. 17 is a perspective view of a seventh embodiment of the present invention.
【図18】 本発明の第八実施例斜視図FIG. 18 is a perspective view of an eighth embodiment of the present invention.
【図19】 本発明の第九実施例斜視図FIG. 19 is a perspective view of a ninth embodiment of the present invention.
【図20】 本発明の第九実施例基体製作説明図FIG. 20 is an explanatory view of manufacturing a substrate according to a ninth embodiment of the present invention.
【図21】 本発明の第九実施例製作説明図(その1)FIG. 21 is an explanatory view of manufacturing the ninth embodiment of the present invention (No. 1)
【図22】 本発明の第九実施例製作説明図(その2)FIG. 22 is an explanatory view of manufacturing the ninth embodiment of the present invention (No. 2)
【図23】 本発明の第九実施例第一変形例斜視図FIG. 23 is a perspective view of a first modification of the ninth embodiment of the present invention.
【図24】 本発明の第九実施例第二変形例斜視図FIG. 24 is a perspective view of a second modification of the ninth embodiment of the present invention.
【図25】 本発明の第九実施例第三変形例斜視図FIG. 25 is a perspective view of a third modification of the ninth embodiment of the present invention.
【図26】 本発明の第十実施例斜視図FIG. 26 is a perspective view of a tenth embodiment of the present invention.
【図27】 本発明の第十実施例変形例斜視図FIG. 27 is a perspective view of a modified example of the tenth embodiment of the present invention.
【図28】 本発明の第十一実施例斜視図FIG. 28 is a perspective view of an eleventh embodiment of the present invention.
【図29】 本発明の第十一実施例変形例斜視図FIG. 29 is a perspective view of a modified example of the eleventh embodiment of the present invention.
【図30】 本発明の第十二実施例斜視図FIG. 30 is a perspective view of a twelfth embodiment of the present invention.
【図31】 本発明の第十三実施例斜視図FIG. 31 is a perspective view of a thirteenth embodiment of the present invention.
【図32】 本発明の第十三実施例製作説明図(その
1)FIG. 32 is a production explanatory view of the thirteenth embodiment of the present invention (part 1)
【図33】 本発明の第十三実施例製作説明図(その
2)FIG. 33 is an explanatory view of manufacturing the thirteenth embodiment of the present invention (part 2)
【図34】 本発明の第十三実施例第一変形例斜視図FIG. 34 is a perspective view of a first modification of the thirteenth embodiment of the present invention.
【図35】 本発明の第十三実施例第二変形例斜視図FIG. 35 is a perspective view of a second modification of the thirteenth embodiment of the present invention.
【図36】 本発明の第十四実施例斜視図FIG. 36 is a perspective view of a fourteenth embodiment of the present invention.
【図37】 本発明の第十五実施例斜視図FIG. 37 is a perspective view of a fifteenth embodiment of the present invention.
2 アレイ光部品 3 光ファイバ 4 アレイ光ファイバ定設部 5 アレイ光部品定設部 21 光部品光軸 22 端面 23 光学的窓 24 信号光 26 定設軸 31 ファイバ光軸 32 先端 100 基体 101 U溝 103 窪み 110 サブ基板嵌合溝 111 酸化膜 111a フォトレジスト 112 エッチング用窓 112a,112b,112c エッチング用窓 113 Ti/Au薄膜 114,114a,114b レジストパターン 115a レジストパターン 117 窒化膜 118 窒化膜開口 120,120a,120b 移動板 200 フェイスダウンボンデング用電極 210 ワイヤボンデング用電極 300 V溝 400 半導体レーザアレイ 410 レーザ素子 420 ボンデング用電極 430 嵌合突起 440 裏面電極 450 ワイヤ 500 光ファイバアレイケーブル 510 光ファイバ 600 嵌合溝 610 位置決め用円柱 700 サブ基板 800 シリコン板 811 酸化膜 813,813a,813b,814 エッチング用窓 1001 ブロック取り付け穴 1002 コバールブロック 1002a セラミック板 1003 セラミックブロック 1003a メタライズ部 1004,1005 溶接部 1007 位置決め突起 1010 位置決めレール 1061,1161,1161a,1161b 位置決
めV溝 1201 位置決め溝 1261 位置決めV溝 1410 第二の光部品 1510 第一の光部品 2001 レール 4001 レール溝2 array optical component 3 optical fiber 4 array optical fiber fixed part 5 array optical component fixed part 21 optical part optical axis 22 end face 23 optical window 24 signal light 26 fixed axis 31 fiber optical axis 32 tip 100 base 101 U-groove 103 recess 110 sub-substrate fitting groove 111 oxide film 111a photoresist 112 etching window 112a, 112b, 112c etching window 113 Ti / Au thin film 114, 114a, 114b resist pattern 115a resist pattern 117 nitride film 118 nitride film opening 120, 120a, 120b Moving plate 200 Face-down bonding electrode 210 Wire bonding electrode 300 V groove 400 Semiconductor laser array 410 Laser element 420 Bonding electrode 430 Fitting protrusion 440 Backside electrode 450 Wire 50 Optical fiber array cable 510 Optical fiber 600 Fitting groove 610 Positioning cylinder 700 Sub substrate 800 Silicon plate 811 Oxide film 813, 813a, 813b, 814 Etching window 1001 Block mounting hole 1002 Kovar block 1002a Ceramic plate 1003 Ceramic block 1003a Metallized part 1004, 1005 Welded part 1007 Positioning protrusion 1010 Positioning rail 1061, 1161, 1161a, 1161b Positioning V groove 1201 Positioning groove 1261 Positioning V groove 1410 Second optical part 1510 First optical part 2001 Rail 4001 Rail groove
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04B 10/12 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location H04B 10/12
Claims (3)
に光学的に接続する光コネクタにおいて,直線上に第一
のピッチで設けられた複数の光学的窓を一端面に有する
アレイ光部品と,該光学的窓のそれぞれに対応して設け
られた該光ファイバを,該基体上の一平面内に該第一の
ピッチと異なる第二のピッチで互いに平行に定設するア
レイ光ファイバ定設部と,該光学的窓を該光学的窓に対
応する該光ファイバの先端にそれぞれ対向させて,該ア
レイ光部品を該基体上に定設するアレイ光部品定設部と
を備えたことを特徴とする光コネクタ。1. An optical connector for optically connecting an optical component provided on a substrate to an optical fiber, wherein the array optical component has a plurality of optical windows provided on a straight line at a first pitch on one end surface. And array optical fiber fixedly arranged in parallel with each other at a second pitch different from the first pitch in one plane on the base body. And an array optical component fixed portion for fixing the array optical component on the base by making the optical window face the tip of the optical fiber corresponding to the optical window. Optical connector characterized by.
チで位置決め可能に該基体上に定設される移動板と,該
移動板に定設され,一端面に光学的窓を有する第一の光
部品と,該基体上に定設され,一端面に光学的窓を有す
る第二の光部品とを備え,該第一の光部品又は該第二の
光部品のうち少なくとも一方の光部品は,該第一のピッ
チと異なる第二のピッチで設けられた複数の該光学的窓
を有し,該第一の光部品及び第二の光部品は,互いに該
光学的窓を対向させて該基体上に定設されることを特徴
とする光コネクタ。2. A moving plate fixed on the substrate so that it can be positioned at a first pitch along one direction on the upper surface of the substrate, and an optical window provided on one end surface of the moving plate. A first optical component and a second optical component fixedly provided on the base body and having an optical window on one end surface thereof, wherein at least one of the first optical component and the second optical component is provided. The optical component has a plurality of the optical windows provided at a second pitch different from the first pitch, and the first optical component and the second optical component oppose the optical windows to each other. An optical connector characterized by being fixed on the base body.
第一及び第二の光部品を,基体上面内の一方向に沿って
それぞれ第一及び第二のピッチで位置決め可能にかつ互
いに該光学的窓を対向させて該基体上に定設したことを
特徴とする光コネクタ。3. A first and a second optical component having one or a plurality of optical windows on one end face thereof are positionable along the one direction in the upper surface of the base body at a first and a second pitch, respectively, and mutually. An optical connector, characterized in that the optical windows are opposed to each other and are fixedly installed on the base.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6306176A JPH08160262A (en) | 1994-12-09 | 1994-12-09 | Optical connector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6306176A JPH08160262A (en) | 1994-12-09 | 1994-12-09 | Optical connector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08160262A true JPH08160262A (en) | 1996-06-21 |
Family
ID=17953959
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6306176A Withdrawn JPH08160262A (en) | 1994-12-09 | 1994-12-09 | Optical connector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08160262A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004333590A (en) * | 2003-04-30 | 2004-11-25 | Fujikura Ltd | Optical connector |
US7287914B2 (en) | 2003-04-30 | 2007-10-30 | Fujikura Ltd. | Optical connector assembly, connector holder, and optical connector |
US7534052B2 (en) | 2003-04-30 | 2009-05-19 | Fujikura Ltd. | Optical transceiver and optical connector |
JP2016148797A (en) * | 2015-02-13 | 2016-08-18 | 沖電気工業株式会社 | Optical element mounting structure body |
-
1994
- 1994-12-09 JP JP6306176A patent/JPH08160262A/en not_active Withdrawn
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---|---|---|---|
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