JPH08274354A - 2次元アレイ型光素子モジュール - Google Patents

2次元アレイ型光素子モジュール

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JPH08274354A
JPH08274354A JP7099562A JP9956295A JPH08274354A JP H08274354 A JPH08274354 A JP H08274354A JP 7099562 A JP7099562 A JP 7099562A JP 9956295 A JP9956295 A JP 9956295A JP H08274354 A JPH08274354 A JP H08274354A
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JP
Japan
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optical element
dimensional
element module
array type
type optical
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Application number
JP7099562A
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English (en)
Inventor
Hideaki Koseki
英明 小関
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GIJUTSU KENKYU KUMIAI SHINJOHO
GIJUTSU KENKYU KUMIAI SHINJOHO SHIYORI KAIHATSU KIKO
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
GIJUTSU KENKYU KUMIAI SHINJOHO
GIJUTSU KENKYU KUMIAI SHINJOHO SHIYORI KAIHATSU KIKO
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】光ファイバ2を完全に内部に収容することがで
きる深さを有する複数のV溝と該V溝に収容されて固定
された光ファイバ2に結合される1次元光素子アレイ4
を収容するための陥没部とを備えた支持部材1と、該V
溝に各々収容された複数の光ファイバ2と、該陥没部の
底面に実装された1次元光素子アレイ4とを備えた光素
子ユニットを更に複数積層してなる2次元アレイ型光素
子モジュール。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は2次元アレイ型光素子モ
ジュールに関する。より詳細には、多数の光ファイバと
複数の1次元光素子アレイとを結合するために使用で
き、且つ、結合される複数の光ファイバが2次元的に配
列される2次元アレイ型光素子モジュールの構成に関す
る。
【0002】
【従来の技術】画像あるいは映像伝送を行う情報処理シ
ステムや並列コンピュータシステム等では、従来に比較
すると桁違いに大量なデータ伝送が必要になる。そこ
で、無誘導で高密度なデータ伝送が可能な光ファイバの
特徴を活かしてシステムを構築すべく技術開発が進めら
れている。
【0003】光ファイバによる高密度伝送を実現するた
めの技術的課題は、各光ファイバ毎に伝送する信号の伝
送速度を高くすることによる高密度伝送技術と、多チャ
ンネルの光ファイバを同時に取り扱うことにより物理的
な密度を向上させる言わば実装技術との2つに大別する
ことができる。本発明は、主に後者に関する発明であ
り、多チャンネルの光ファイバを如何に容易に取り扱う
かを追求してなされた発明である。
【0004】即ち、現状の技術では、電気信号を取り扱
うメタルケーブルと異なり、光信号の信号伝送路の接続
部においては伝播光路の調芯が欠かせない。従って、多
チャンネルの光伝送路を含むシステムの構築について
は、信号伝送路の接続を容易に行えるようにする技術が
極めて重要な課題となる。
【0005】そこで、例えば、光/電気変換または電気
/光変換を行う光素子と光信号の伝送媒体である光ファ
イバとの間の接続に関しては、光素子と光ファイバとを
一体にした光素子モジュールが生産されており、これを
電子回路と光ファイバとの接続部に使用することが一般
的である。このような光モジュールを用いることによ
り、製造現場では、光ファイバと光素子とを結合する際
に必要な光軸合わせ等の工程を省略することができる。
従って、光システムを効率良く構築することが可能にな
る。
【0006】また、例えば、複数の光素子を一体にパッ
ケージングした光素子アレイや、1本で複数のコアを備
えた多芯ファイバ等が開発され、更に、多芯ファイバを
多数内蔵させることにより1000チャンネルを越えるよう
な光ファイバケーブルも開発されている。また、このよ
うな光信号の多チャンネル化への対応については、光フ
ァイバの先端に装着される光素子モジュールについても
例外ではない。
【0007】この種の多チャンネルの光ファイバに対応
した光素子モジュールでは、複数の光ファイバを単一の
平面上に配列して、これらを一括して結合できるように
構成されている。しかしながら、上記のように接続すべ
きチャンネル数が多くなってくると、光ファイバを2次
元的に配列しなければ所望の密度が得られなくなってく
る。そこで、光ファイバが2次元的に配列された2次元
アレイ型の光素子モジュールが求められている。
【0008】前述のように、光信号伝送路の接続には精
密な光軸の調芯が必要であり、特に高密度データ伝送に
有利なシングルモードファイバの場合、接続部における
位置合わせはμmオーダの精度が必要になる。このた
め、接続すべき光ファイバが2次元的に配列さている場
合の接続については『信学技報/電子情報通信学会』O
QE93-144に記載されているように極めて複雑な調芯作
業が必要になる。従って実質的に調芯作業の必要がない
多チャンネル接続手段がなければ、1000チャンネルにも
及ぶ光伝送路を備えたシステムを実際に構築することは
できない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、上
記従来技術の問題点を解決し、多チャンネルの光信号伝
送路を効率よく接続することができる新規な2次元アレ
イ型光素子モジュールを提供することをその目的として
いる。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明に従うと、光ファ
イバを完全に内部に収容することができる深さを有する
複数のV溝と該V溝に収容されて固定された光ファイバ
に結合される1次元光素子アレイを収容するための陥没
部とを備えた支持部材と、該V溝に各々収容された複数
の光ファイバと、該陥没部の底面に実装された1次元光
素子アレイとを備えた光素子ユニットを、更に複数積層
してなることを特徴とする2次元アレイ型光素子モジュ
ールが提供される。
【0011】
【作用】本発明に係る2次元アレイ型光素子モジュール
は、極めて精密な位置決め部材を用いると共に、この位
置決め部材が、積層して使用することができる独特の形
状を有している点にその主要な特徴がある。
【0012】一般的に試みられている2次元アレイ型光
素子モジュールの製造方法では、2次元的に配置された
複数の光ファイバの調芯作業を一括して行うだけで、特
に調芯作業自体を合理化しようとの試みはなかった。こ
れに対して、本発明に係る2次元アレイ型光素子モジュ
ールでは、半導体加工技術を応用して作製した極めて精
密な位置決め部材を用いると共に、この位置決め部材に
独特の形状を与えることにより、複数の位置決め部材を
積層して使用することを可能にしている。
【0013】本発明に係る2次元アレイ型光素子モジュ
ールで使用する光ファイバの支持部材は、複数の光ファ
イバとこの光ファイバに対応した複数の光素子を含む1
次元光素子アレイとを実装した状態で複数積層して使用
することができる。即ち、本発明に係る光素子モジュー
ルで使用される位置決め部材は、光ファイバを位置決め
するためのV溝と、1次元光素子アレイを実装するため
の陥没部とを備えている。
【0014】ここで、各V溝は、光ファイバを収容した
時に光ファイバの上端までV溝の内部に収容されるよう
に十分に深く形成されている。また、陥没部も、1次元
素子アレイや電子集積回路チップを収容できる十分な深
さを有している。更に、支持部材自体の頂面は少なくと
も3箇所で同じ高さになるように構成されている。従っ
て、同じ形状の支持部材を大量に生産することにより、
光ファイバと1次元光素子モジュールとを結合したユニ
ットを大量に製造でき、更に、このユニットを積層して
容易に2次元アレイ型光素子モジュールを製造すること
ができる。
【0015】また、ここで使用される支持部材は、いわ
ゆるフォトリソグラフィ技術を利用して製造することに
よりμmオーダの精度で製造できるので、シングルモー
ド光ファイバでも、光軸合わせをすることなく位置決め
を行うことができる。
【0016】以下、図面を参照して本発明に係る2次元
アレイ型光素子モジュールをより具体的に説明するが、
以下の開示は本発明の一実施例に過ぎず、本発明の技術
的範囲を何ら限定するものではない。
【0017】
【実施例】図1は本発明に係る2次元アレイ型光素子モ
ジュールの構成要素である光素子ユニットの具体的な構
成例を示す図である。
【0018】同図に示すように、この光素子ユニット
は、半導体ウェハを加工して作製した支持部材1と、こ
の支持部材1に形成されたV溝1aによって位置決めさ
れた複数の光ファイバ2と、支持1の端部近傍に形成さ
れた陥没部1bに収容された1次元光素子アレイ4とか
ら主に構成されている。
【0019】各光ファイバ2はV溝1a内に収容され且
つ固定されており、その端面は、陥没部に実装された1
次元光素子アレイ4の受光部または発光部に対面してい
る。尚、支持部材1の陥没部には、1次元光素子アレイ
4や他の半導体集積回路6等を電気的に接続するための
配線層5aおよび5bが装荷されている。また、この実
施例では、光ファイバ2の端面と1次元光素子アレイ4
との間に溝1dが形成されており、ここに光学レンズ、
偏光板、フィルタ等の光学部材を挿入することができる
ように構成されている。
【0020】上記のような光素子ユニットにおいて、V
溝1aは、光ファイバ2を完全にその内部に収容できる
ように十分に深く形成されている。また、陥没部1b
も、ここに実装された1次元光素子アレイ4の頂面がこ
の支持部材1の頂面1eよりも高くならないように十分
に深く形成されている。
【0021】更に、上記陥没部1bを形成する際に、支
持部材1の後端に1対の支柱1cが残されている。この
支柱1cの高さは、V溝1aが形成されている領域の支
持部材の頂面1eと同じ高さである。従って、この支持
部材1を複数用意して、光ファイバ2および1次元光素
子アレイ4をそれぞれに実装した後に積層すれば、極め
て容易に2次元アレイ型光モジュールを作製することが
できる。また、光素子ユニットを積層した後に図1中の
A−A面で切断することにより、2次元アレイ型光コネ
クタを構成することもできる。
【0022】尚、上記のような光素子ユニットには、以
下のような手順で製造することができる。
【0023】即ち、まず、支持部材1の陥没部1bの底
面上に、レーザアレイ等の1次元光素子アレイ4を実装
する。次に、各ファイバ溝1aに収容することにより、
光ファイバアレイを一角して位置決めし、紫外線硬化性
樹脂等により仮止めした後、熱硬化性樹脂で本固定す
る。尚、光素子ユニットどうしを積層した場合にも、同
様の手順でユニットを相互に固定することができる。
【0024】図2は、本発明に係る2次元アレイ型光素
子モジュールで使用できる光素子ユニットの他の構成例
を示す図である。
【0025】同図に示すように、この光素子ユニット
は、半導体ウェハを加工して作製した支持部材1と、こ
の支持部材1に形成されたV溝1aによって位置決めさ
れた複数の光ファイバ2と、支持1の端部近傍に形成さ
れた陥没部1bに収容された1次元光素子アレイ4とか
ら主に構成されている。
【0026】各光ファイバ2は、V溝1a内に収容さ
れ、その後端部は、溝1eを越えて陥没部1b上へ迫り
出し、陥没部1bに実装された1次元光素子アレイ4の
上にその端面が位置している。また、その端面2aは、
各光ファイバ2の伝播光軸に対して45°の角度をなすよ
うに傾斜している。尚、ここで用いられている1次元光
素子アレイ4は、上面に受光部または発光部4aを有す
るフリップチップタイプのものである。
【0027】上記のように構成された光素子ユニットに
おいて、V溝1aは、光ファイバ2を完全にその内部に
収容できるように十分に深く形成されている。また、陥
没部1bも、ここに実装された1次元光素子アレイ4の
頂面がこの支持部材1の頂面1eよりも高くならないよ
うに十分に深く形成されている。更に、上記陥没部1b
を形成する際に、支持部材1の後端に1対の支柱1cが
残されている。この支柱1cの高さは、V溝1aが形成
されている領域の支持部材の頂面1eと同じ高さであ
る。従って、この支持部材1を複数用意して、光ファイ
バ2および1次元光素子アレイ4をそれぞれに実装した
後に積層すれば、極めて容易に2次元アレイ型光モジュ
ールを作製することができる。また、光素子ユニットを
積層した後に図1中のA−A面で切断することにより、
2次元アレイ型光コネクタを構成することもできる。
【0028】尚、上記の一連の実施例では支持部材の材
料としてSiウェハを用いたが、フォトリソグラフィ技術
により加工できる他の材料を用いても同様な支持部材を
製造し得ることはいうまでもない。しかしながら、実際
には、コストおよび加工性並びに放熱性の観点からSiウ
ェハを用いることが最も有利であると考えられる。
【0029】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
ると、実質的には光学的な調芯作業なしに2次元アレイ
型の光素子モジュールを容易に生産することが可能にな
る。このような光素子モジュールを用いることにより、
極めてチャンネル数の多い光システムを容易に構築する
ことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る2次元アレイ型光素子モジュール
の具体的な構成例を示す図である。
【図2】本発明に係る2次元アレイ型光素子モジュール
の他の構成例を具体的に示す図である。
【符号の説明】
1・・・支持部材、 1a・・・V溝、
1b・・・陥没部、1c、1e・・・頂面、 1d
・・・溝、2・・・光ファイバ、 2a・・・光
ファイバの端面、4・・・1次元光素子アレイ、4a・
・・受光面 5、5a、5b・・・配線層、6・・・電子集積回路チ
ップ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光ファイバを完全に内部に収容することが
    できる深さを有する複数のV溝と該V溝に収容されて固
    定された光ファイバに結合される1次元光素子アレイを
    収容するための陥没部とを備えた支持部材と、該V溝に
    各々収容された複数の光ファイバと、該陥没部の底面に
    実装された1次元光素子アレイとを備えた光素子ユニッ
    トを、更に複数積層してなることを特徴とする2次元ア
    レイ型光素子モジュール。
  2. 【請求項2】請求項1に記載された2次元アレイ型光素
    子モジュールにおいて、前記V溝が形成された領域の頂
    面と同じ高さを有する支柱が、前記陥没部をはさんで前
    記支持部材の他端に形成されており、該支持部材の少な
    くとも3箇所で同じ高さの頂面が形成されていることを
    特徴とする2次元アレイ型光素子モジュール。
  3. 【請求項3】請求項1または請求項2に記載された2次
    元アレイ型光素子モジュールにおいて、前記支持部材
    が、半導体ウェハをフォトリソグラフィで加工して作製
    されたものであることを特徴とする2次元アレイ型光素
    子モジュール。
  4. 【請求項4】請求項1から請求項3までの何れか1項に
    記載された2次元アレイ型光素子モジュールにおいて、
    前記陥没部の底面上に、絶縁膜を介して装荷された配線
    層を備えることを特徴とする2次元アレイ型光素子モジ
    ュール。
  5. 【請求項5】請求項1から請求項4までの何れか1項に
    記載された2次元アレイ型光素子モジュールにおいて、
    前記光ファイバの端面と前記1次元光素子アレイの受光
    面または発光面とが互いに平行であり、該端面と該受光
    面または発光面との間に光学部品アレイが挿入されてい
    ることを特徴とする2次元アレイ型光素子モジュール。
  6. 【請求項6】請求項1から請求項4までの何れか1項に
    記載された2次元アレイ型光素子モジュールにおいて、
    前記1次元光素子アレイの受光面または発光面が前記陥
    没部の底面と平行に形成されており、前記光ファイバの
    端面が所定の傾斜をなすように加工されていることを特
    徴とする2次元アレイ型光素子モジュール。
  7. 【請求項7】請求項1から請求項6までの何れか1項に
    記載された2次元アレイ型光素子モジュールにおいて、
    前記V溝の途中で、前記光Vおよび前記支持部材を、該
    光ファイバの伝播光軸に直角に切断することにより、2
    次元アレイ型光ファイバコネクタまたは2次元光素子ア
    レイをなしていることを特徴とする2次元アレイ型光素
    子モジュール。
JP7099562A 1995-03-31 1995-03-31 2次元アレイ型光素子モジュール Pending JPH08274354A (ja)

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JP (1) JPH08274354A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0909968A1 (en) * 1997-10-17 1999-04-21 Nec Corporation Pitch-converting substrate used in semiconductor lasermodule and semiconductor lasermodule
US6062741A (en) * 1997-07-03 2000-05-16 Nec Corporation Light-receptive module and a method for manufacturing the same

Cited By (3)

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Effective date: 20040831