JPH08304671A - 光送受信器及びその製造方法 - Google Patents
光送受信器及びその製造方法Info
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- JPH08304671A JPH08304671A JP7107239A JP10723995A JPH08304671A JP H08304671 A JPH08304671 A JP H08304671A JP 7107239 A JP7107239 A JP 7107239A JP 10723995 A JP10723995 A JP 10723995A JP H08304671 A JPH08304671 A JP H08304671A
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- waveguide
- semiconductor laser
- dielectric film
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体レーザと導波路との光学的アライメン
トを容易にする光送受信器を得る。 【構成】 共通Ｓｉ基板１０上に、半導体レーザ２、フ
ォトダイオード、誘電体合分波器７を形成するに当た
り、ＳｉＯ2 ／ＴｉＯ2 ／ＳｉＯ2 の３層誘電体膜を形
成し、３層誘電体膜及びＳｉ基板１０を一定深さまでエ
ッチング除去して、その除去した部分上に半導体レーザ
２をボンディングした後、（ａ）半導体レーザ２上のア
ライメントマーカ１６により位置合わせして、導波路パ
ターン１５を転写し、（ｂ）エッチングにより誘電体合
分波器７を形成する。 【効果】 半導体レーザを基準にして、導波路の形成位
置を決めるため、容易に精度よく形成できる。
トを容易にする光送受信器を得る。 【構成】 共通Ｓｉ基板１０上に、半導体レーザ２、フ
ォトダイオード、誘電体合分波器７を形成するに当た
り、ＳｉＯ2 ／ＴｉＯ2 ／ＳｉＯ2 の３層誘電体膜を形
成し、３層誘電体膜及びＳｉ基板１０を一定深さまでエ
ッチング除去して、その除去した部分上に半導体レーザ
２をボンディングした後、（ａ）半導体レーザ２上のア
ライメントマーカ１６により位置合わせして、導波路パ
ターン１５を転写し、（ｂ）エッチングにより誘電体合
分波器７を形成する。 【効果】 半導体レーザを基準にして、導波路の形成位
置を決めるため、容易に精度よく形成できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、光通信に用いられる
光送受信器及びその製造方法に関するものである。
光送受信器及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｂ−ＩＳＤＮを実現するためには、加入
者網において、光ファイバによる双方向通信が必要とさ
れる。光加入者網では、単一の光ファイバによる双方向
性の実現とともに、端末に使用される光送受信器には低
コスト性が要求される。この観点から、光送受信器の構
成には、低コスト化の妨げとなる複雑なレンズ系を使用
せず、半導体レーザとフォトダイオード及び誘電体導波
路を用いた合分波器が考えられている。これらを組み合
わせることにより、極めて簡略化された光送受信器が実
現できる。
者網において、光ファイバによる双方向通信が必要とさ
れる。光加入者網では、単一の光ファイバによる双方向
性の実現とともに、端末に使用される光送受信器には低
コスト性が要求される。この観点から、光送受信器の構
成には、低コスト化の妨げとなる複雑なレンズ系を使用
せず、半導体レーザとフォトダイオード及び誘電体導波
路を用いた合分波器が考えられている。これらを組み合
わせることにより、極めて簡略化された光送受信器が実
現できる。
【０００３】従来の光送受信器は、図９に示すように構
成されている。図において、１はＳｉ基板、２はＳｉ基
板１上に形成された半導体レーザ、３は半導体レーザ２
と同じＳｉ基板１上に形成されたフォトダイオード、４
は半導体レーザ２の電極、５はフォトダイオード３の電
極である。６は導波路用のＳｉ基板、７はＳｉ基板６上
に形成された導波路である誘電体合分波器、８はＳｉ基
板１及びＳｉ基板６をハイブリッド実装する台座、９は
光ファイバである。このように、台座８上に半導体レー
ザ２、フォトダイオード３、誘電体合分波器７をハイブ
リッド実装している。このような従来の光送受信器にお
いては、送信系は半導体レーザ２から出射した波長１．
３μｍの信号光が誘電体合分波器７を通して、光ファイ
バ９へ入射する。受信系は逆に光ファイバ９で伝送され
た波長１．５５μｍの信号光が誘電体合分波器７で分波
され、フォトダイオード３に入射する。
成されている。図において、１はＳｉ基板、２はＳｉ基
板１上に形成された半導体レーザ、３は半導体レーザ２
と同じＳｉ基板１上に形成されたフォトダイオード、４
は半導体レーザ２の電極、５はフォトダイオード３の電
極である。６は導波路用のＳｉ基板、７はＳｉ基板６上
に形成された導波路である誘電体合分波器、８はＳｉ基
板１及びＳｉ基板６をハイブリッド実装する台座、９は
光ファイバである。このように、台座８上に半導体レー
ザ２、フォトダイオード３、誘電体合分波器７をハイブ
リッド実装している。このような従来の光送受信器にお
いては、送信系は半導体レーザ２から出射した波長１．
３μｍの信号光が誘電体合分波器７を通して、光ファイ
バ９へ入射する。受信系は逆に光ファイバ９で伝送され
た波長１．５５μｍの信号光が誘電体合分波器７で分波
され、フォトダイオード３に入射する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この従来の構成での問
題点は、半導体レーザ２と誘電体合分波器７との光学ア
ライメントである。半導体レーザ２及びフォトダイオー
ド３は、誘電体合分波器７を実装後、誘電体合分波器７
の光入出力位置に合わせて、配置、実装される。半導体
レーザ２と誘電体合分波器７が、所望の光結合量を得る
ためには、許容範囲±１μｍ以下の極めて精度の高い実
装を行うか、もしくは、半導体レーザ２の出射光を利用
して、誘電体合分波器７への光結合量をモニタリングし
ながら、位置を調節して実装を行う必要がある。しか
し、いずれの方法においても、光学アライメントの困難
性は高く、コストの高騰は免れない。なお、フォトダイ
オード３は、±２０μｍの位置精度で十分であり、目視
による位置確認により半田付けを行えばよく、問題はな
い。
題点は、半導体レーザ２と誘電体合分波器７との光学ア
ライメントである。半導体レーザ２及びフォトダイオー
ド３は、誘電体合分波器７を実装後、誘電体合分波器７
の光入出力位置に合わせて、配置、実装される。半導体
レーザ２と誘電体合分波器７が、所望の光結合量を得る
ためには、許容範囲±１μｍ以下の極めて精度の高い実
装を行うか、もしくは、半導体レーザ２の出射光を利用
して、誘電体合分波器７への光結合量をモニタリングし
ながら、位置を調節して実装を行う必要がある。しか
し、いずれの方法においても、光学アライメントの困難
性は高く、コストの高騰は免れない。なお、フォトダイ
オード３は、±２０μｍの位置精度で十分であり、目視
による位置確認により半田付けを行えばよく、問題はな
い。
【０００５】この発明は、このような従来装置のもつ課
題を解決するために行われたもので、半導体レーザと導
波路との光学的アライメントを容易にすると共に位置合
わせ精度を良くする光送受信器を得ることを目的として
いる。また、半導体レーザと導波路及び導波路と光ファ
イバーとの光学的アライメントを容易にし、しかも位置
合わせ精度を向上させた光送受信器を得ることを目的と
している。また、フォトダイオードの実装を簡略化した
光送受信器を得ることを目的としている。さらに、半導
体レーザと導波路との光学的アライメントを容易にする
と共に位置合わせ精度を良くする光送受信器の製造方法
を得ることを目的としている。また、半導体レーザと導
波路及び導波路と光ファイバーとの光学的アライメント
を容易にし、しかも位置合わせ精度を向上させる光送受
信器の製造方法を得ることを目的としている。また、フ
ォトダイオードの実装を簡略化できる光送受信器の製造
方法を得ることを目的としている。
題を解決するために行われたもので、半導体レーザと導
波路との光学的アライメントを容易にすると共に位置合
わせ精度を良くする光送受信器を得ることを目的として
いる。また、半導体レーザと導波路及び導波路と光ファ
イバーとの光学的アライメントを容易にし、しかも位置
合わせ精度を向上させた光送受信器を得ることを目的と
している。また、フォトダイオードの実装を簡略化した
光送受信器を得ることを目的としている。さらに、半導
体レーザと導波路との光学的アライメントを容易にする
と共に位置合わせ精度を良くする光送受信器の製造方法
を得ることを目的としている。また、半導体レーザと導
波路及び導波路と光ファイバーとの光学的アライメント
を容易にし、しかも位置合わせ精度を向上させる光送受
信器の製造方法を得ることを目的としている。また、フ
ォトダイオードの実装を簡略化できる光送受信器の製造
方法を得ることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる光送受
信器においては、信号光を伝送する導波路が形成された
基板上に導波路と整列するように取付けられた、信号光
を出射する半導体レーザと信号光が入射されるフォトダ
イオードを備えたものである。また、半導体レーザは、
導波路が形成された基板面に形成された凹部に配置され
たものである。また、半導体レーザは、導波路が形成さ
れた基板面と同一面に取付けられたものである。さら
に、半導体レーザ及びフォトダイオードは、同一チップ
上に形成されているものである。
信器においては、信号光を伝送する導波路が形成された
基板上に導波路と整列するように取付けられた、信号光
を出射する半導体レーザと信号光が入射されるフォトダ
イオードを備えたものである。また、半導体レーザは、
導波路が形成された基板面に形成された凹部に配置され
たものである。また、半導体レーザは、導波路が形成さ
れた基板面と同一面に取付けられたものである。さら
に、半導体レーザ及びフォトダイオードは、同一チップ
上に形成されているものである。
【０００７】また、導波路の延長線上の基板端面には、
光ファイバーを配置するためのＶ型溝が設けられている
ものである。また、半導体レーザの上面には、アライメ
ントマーカが設けられているものである。加えて、導波
路を、酸化シリコン−酸化チタン−酸化シリコンからな
る三層の誘電体膜としたものである。また、この発明に
係わる光送受信器の製造方法においては、基板上に誘電
体膜を形成する工程と、誘電体膜及び基板の一部をエッ
チング除去する工程と、除去された基板上に電極を形成
し、この電極上にアライメントマーカを上面にして半導
体レーザをボンディングにより取り付ける工程と、アラ
イメントマーカをもとに位置合わせし、誘電体膜上に導
波路パターンを転写する工程と、エッチングにより誘電
体膜に導波路を形成する工程を含むものである。さらに
また、基板上に誘電体膜を形成する工程と、誘電体膜及
び基板の一部をエッチング除去する工程と、除去された
基板上に電極を形成し、この電極上にアライメントマー
カを上面にして半導体レーザをボンディングにより取り
付ける工程と、アライメントマーカをもとに位置合わせ
し、誘電体膜上に導波路パターン及びＶ型溝パターンを
転写する工程と、エッチングにより誘電体膜に導波路を
形成する工程と、エッチングにより基板にＶ型溝を形成
する工程を含むものである。
光ファイバーを配置するためのＶ型溝が設けられている
ものである。また、半導体レーザの上面には、アライメ
ントマーカが設けられているものである。加えて、導波
路を、酸化シリコン−酸化チタン−酸化シリコンからな
る三層の誘電体膜としたものである。また、この発明に
係わる光送受信器の製造方法においては、基板上に誘電
体膜を形成する工程と、誘電体膜及び基板の一部をエッ
チング除去する工程と、除去された基板上に電極を形成
し、この電極上にアライメントマーカを上面にして半導
体レーザをボンディングにより取り付ける工程と、アラ
イメントマーカをもとに位置合わせし、誘電体膜上に導
波路パターンを転写する工程と、エッチングにより誘電
体膜に導波路を形成する工程を含むものである。さらに
また、基板上に誘電体膜を形成する工程と、誘電体膜及
び基板の一部をエッチング除去する工程と、除去された
基板上に電極を形成し、この電極上にアライメントマー
カを上面にして半導体レーザをボンディングにより取り
付ける工程と、アライメントマーカをもとに位置合わせ
し、誘電体膜上に導波路パターン及びＶ型溝パターンを
転写する工程と、エッチングにより誘電体膜に導波路を
形成する工程と、エッチングにより基板にＶ型溝を形成
する工程を含むものである。
【０００８】
【作用】上記のように構成された光送受信器及びその製
造方法においては、信号光を伝送する導波路が形成され
た基板上に導波路と整列するように取付けられた、信号
光を出射する半導体レーザと信号光が入射されるフォト
ダイオードを備え、同一基板上に半導体レーザ、フォト
ダイオード及び導波路を設け、半導体レーザの取付け後
に導波路を形成することができる。また、半導体レーザ
は、導波路が形成された基板面と同一面に取付けられ、
エッチング除去を不要にしている。さらに、半導体レー
ザ及びフォトダイオードは、同一チップ上に形成され、
半導体レーザとフォトダイオードとを同時にボンティン
グできる。また、導波路の延長線上の基板端面には、Ｖ
型溝が設けられ、その上に光ファイバーを配置する。ま
た、半導体レーザの上面には、アライメントマーカが設
けられ、光学的アライメントをしやすくする。
造方法においては、信号光を伝送する導波路が形成され
た基板上に導波路と整列するように取付けられた、信号
光を出射する半導体レーザと信号光が入射されるフォト
ダイオードを備え、同一基板上に半導体レーザ、フォト
ダイオード及び導波路を設け、半導体レーザの取付け後
に導波路を形成することができる。また、半導体レーザ
は、導波路が形成された基板面と同一面に取付けられ、
エッチング除去を不要にしている。さらに、半導体レー
ザ及びフォトダイオードは、同一チップ上に形成され、
半導体レーザとフォトダイオードとを同時にボンティン
グできる。また、導波路の延長線上の基板端面には、Ｖ
型溝が設けられ、その上に光ファイバーを配置する。ま
た、半導体レーザの上面には、アライメントマーカが設
けられ、光学的アライメントをしやすくする。
【０００９】また、この発明に係わる光送受信器の製造
方法においては、基板上に誘電体膜を形成する工程と、
誘電体膜及び基板の一部をエッチング除去する工程と、
除去された基板上に電極を形成し、この電極上にアライ
メントマーカを上面にして半導体レーザをボンディング
により取り付ける工程と、アライメントマーカをもとに
位置合わせし、誘電体膜上に導波路パターンを転写する
工程と、エッチングにより誘電体膜に導波路を形成する
工程を含み、半導体レーザを基準にして、導波路を形成
する。さらにまた、基板上に誘電体膜を形成する工程
と、誘電体膜及び基板の一部をエッチング除去する工程
と、除去された基板上に電極を形成し、この電極上にア
ライメントマーカを上面にして半導体レーザをボンディ
ングにより取り付ける工程と、アライメントマーカをも
とに位置合わせし、誘電体膜上に導波路パターン及びＶ
型溝パターンを転写する工程と、エッチングにより誘電
体膜に導波路を形成する工程と、エッチングにより基板
にＶ型溝を形成する工程を含み、半導体レーザを基準に
して、導波路及びＶ型溝を形成する。
方法においては、基板上に誘電体膜を形成する工程と、
誘電体膜及び基板の一部をエッチング除去する工程と、
除去された基板上に電極を形成し、この電極上にアライ
メントマーカを上面にして半導体レーザをボンディング
により取り付ける工程と、アライメントマーカをもとに
位置合わせし、誘電体膜上に導波路パターンを転写する
工程と、エッチングにより誘電体膜に導波路を形成する
工程を含み、半導体レーザを基準にして、導波路を形成
する。さらにまた、基板上に誘電体膜を形成する工程
と、誘電体膜及び基板の一部をエッチング除去する工程
と、除去された基板上に電極を形成し、この電極上にア
ライメントマーカを上面にして半導体レーザをボンディ
ングにより取り付ける工程と、アライメントマーカをも
とに位置合わせし、誘電体膜上に導波路パターン及びＶ
型溝パターンを転写する工程と、エッチングにより誘電
体膜に導波路を形成する工程と、エッチングにより基板
にＶ型溝を形成する工程を含み、半導体レーザを基準に
して、導波路及びＶ型溝を形成する。
【００１０】
実施例１．図１は、この発明の実施例１による光送受信
器を示す斜視図である。図において、２〜７、９は上記
従来装置と同一のものであり、その説明を省略する。１
０は、半導体レーザ２、フォトダイオード３を実装し、
誘電体合分波器７を形成したＳｉ基板で、半導体レーザ
２、フォトダイオード３は、誘電体合分波器７が形成さ
れた同一のＳｉ基板１０上に実装されている。図２及び
図３は、この発明の実施例１による光送受信器の製造方
法を示す工程図である。図において、１３は誘電体合分
波器７の一部を形成するＳｉＯ2 、１４はＳｉＯ2 １３
と共に、誘電体合分波器７の一部を形成するＴｉＯ2 、
１５は誘電体合分波器７の導波路パターン、１６は半導
体レーザ２上のアライメントマーカである。
器を示す斜視図である。図において、２〜７、９は上記
従来装置と同一のものであり、その説明を省略する。１
０は、半導体レーザ２、フォトダイオード３を実装し、
誘電体合分波器７を形成したＳｉ基板で、半導体レーザ
２、フォトダイオード３は、誘電体合分波器７が形成さ
れた同一のＳｉ基板１０上に実装されている。図２及び
図３は、この発明の実施例１による光送受信器の製造方
法を示す工程図である。図において、１３は誘電体合分
波器７の一部を形成するＳｉＯ2 、１４はＳｉＯ2 １３
と共に、誘電体合分波器７の一部を形成するＴｉＯ2 、
１５は誘電体合分波器７の導波路パターン、１６は半導
体レーザ２上のアライメントマーカである。
【００１１】以下に、図２及び図３を用いて、実施例１
による光送受信器の製造方法を説明する。図２（ａ）で
は、２０ｍｍ×２０ｍｍのＳｉ基板１０上に、ＳｉＯ2
１３／ＴｉＯ2 １４／ＳｉＯ2 １３の３層から成る誘電
体薄膜を、熱ＣＶＤ法もしくは電子ビーム蒸着法により
形成する。層厚はＳｉＯ2 １３が１μｍ、ＴｉＯ2 １４
が０．２μｍ、ＳｉＯ2 １３が１μｍである。ＳｉＯ2
の屈折率を１．４６、ＴｉＯ2 の屈折率を２．２０とす
ると、この３層から形成される導波路では、１．３μｍ
及び１．５５μｍの波長において、横モードは基本モー
ドとなり、高次モードは発生しない。図２（ｂ）では、
Ｓｉ基板１０上の５ｍｍ×２０ｍｍの領域をレジストを
用いたパターニングにより３層の誘電体を除去し、続い
てＳｉ基板１０を深さ１００μｍまでエッチングする。
Ｓｉ基板１０のＳｉはドライエッチング法により除去す
る。次にエッチングを施した面上に、半導体レーザ２及
びフォトダイオード３の形状に合わせた電極４、５を蒸
着により形成する。図２（ｃ）では、半導体レーザ２
を、Ｓｉ基板１０の電極パターン上にＡｕ／Ｓｎハンダ
によりボンディングする。この時、半導体レーザ２の高
さ方向の位置精度は、エッチングを行ったＳｉ基板１０
の深さに依存する。しかし、高さ位置を調節できるボン
ディング装置を利用すれば、この限りではない。
による光送受信器の製造方法を説明する。図２（ａ）で
は、２０ｍｍ×２０ｍｍのＳｉ基板１０上に、ＳｉＯ2
１３／ＴｉＯ2 １４／ＳｉＯ2 １３の３層から成る誘電
体薄膜を、熱ＣＶＤ法もしくは電子ビーム蒸着法により
形成する。層厚はＳｉＯ2 １３が１μｍ、ＴｉＯ2 １４
が０．２μｍ、ＳｉＯ2 １３が１μｍである。ＳｉＯ2
の屈折率を１．４６、ＴｉＯ2 の屈折率を２．２０とす
ると、この３層から形成される導波路では、１．３μｍ
及び１．５５μｍの波長において、横モードは基本モー
ドとなり、高次モードは発生しない。図２（ｂ）では、
Ｓｉ基板１０上の５ｍｍ×２０ｍｍの領域をレジストを
用いたパターニングにより３層の誘電体を除去し、続い
てＳｉ基板１０を深さ１００μｍまでエッチングする。
Ｓｉ基板１０のＳｉはドライエッチング法により除去す
る。次にエッチングを施した面上に、半導体レーザ２及
びフォトダイオード３の形状に合わせた電極４、５を蒸
着により形成する。図２（ｃ）では、半導体レーザ２
を、Ｓｉ基板１０の電極パターン上にＡｕ／Ｓｎハンダ
によりボンディングする。この時、半導体レーザ２の高
さ方向の位置精度は、エッチングを行ったＳｉ基板１０
の深さに依存する。しかし、高さ位置を調節できるボン
ディング装置を利用すれば、この限りではない。
【００１２】次いで図３（ａ）では、Ｓｉ基板１０上に
レジストを塗布し、誘電体合分波器７の導波路パターン
１５を転写する。この時の位置合わせには、あらかじめ
半導体レーザ２のチップ上に形成しておいたアライメン
トマーカ１６により行う。半導体レーザ２のアライメン
トマーカ１６と半導体レーザ２からのレーザ光の出射位
置との関係には±０．５μｍ以内の精度がある。したが
って、レーザ光の出射位置と誘電体合分波器７の入射位
置は、少なくとも±１μｍ以内の精度で一致している。
図３（ｂ）では、導波路パターン１５により、誘電体合
分波器７を形成する。エッチング液はＨＦを用いる。最
後にフォトダイオード３を実装して完了する。フォトダ
イオード３は、受光面が直径８０μｍ程度と大きいの
で、従来の実装方法で位置精度は十分であり、図３
（ｂ）の最終工程で、目視による位置確認により半田付
けを行うことによる実装で十分である。図４は、この発
明の実施例１による光送受信器を示す断面図である。半
導体レーザ２の活性層１７から出射したレーザ光は、高
さの一致した３層の誘電体合分波器７に入射する。
レジストを塗布し、誘電体合分波器７の導波路パターン
１５を転写する。この時の位置合わせには、あらかじめ
半導体レーザ２のチップ上に形成しておいたアライメン
トマーカ１６により行う。半導体レーザ２のアライメン
トマーカ１６と半導体レーザ２からのレーザ光の出射位
置との関係には±０．５μｍ以内の精度がある。したが
って、レーザ光の出射位置と誘電体合分波器７の入射位
置は、少なくとも±１μｍ以内の精度で一致している。
図３（ｂ）では、導波路パターン１５により、誘電体合
分波器７を形成する。エッチング液はＨＦを用いる。最
後にフォトダイオード３を実装して完了する。フォトダ
イオード３は、受光面が直径８０μｍ程度と大きいの
で、従来の実装方法で位置精度は十分であり、図３
（ｂ）の最終工程で、目視による位置確認により半田付
けを行うことによる実装で十分である。図４は、この発
明の実施例１による光送受信器を示す断面図である。半
導体レーザ２の活性層１７から出射したレーザ光は、高
さの一致した３層の誘電体合分波器７に入射する。
【００１３】実施例２．図５は、この発明の実施例２に
よる光送受信器を示す断面図である。実施例２では、半
導体レーザ２の活性層１７が下側となるように、半導体
レーザ２の裏面を表側にして実装されている。従って、
製造方法において、実施例１の図２（ｂ）に示す工程が
不要となる。また図３（ａ）に示されたアライメントマ
ーカ１６は、この場合には、半導体レーザ２の裏面側に
あらかじめ形成されている。
よる光送受信器を示す断面図である。実施例２では、半
導体レーザ２の活性層１７が下側となるように、半導体
レーザ２の裏面を表側にして実装されている。従って、
製造方法において、実施例１の図２（ｂ）に示す工程が
不要となる。また図３（ａ）に示されたアライメントマ
ーカ１６は、この場合には、半導体レーザ２の裏面側に
あらかじめ形成されている。
【００１４】実施例３．図６は、この発明の実施例３に
よる光送受信器を示す上面図である。実施例３では、半
導体レーザ２とフォトダイオード３が、同一チップ１８
内に形成されている。だだし、フォトダイオード３は、
半導体レーザ２との製造工程の整合性を得るために導波
路型とする。実施例３では、半導体レーザ２とフォトダ
イオード３が同時にボンディングできるため、工程が簡
略化される。また、半導体レーザ２とフォトダイオード
３の両方にアライメントマーカ１６があるため、導波路
位置の転写精度が向上できる。
よる光送受信器を示す上面図である。実施例３では、半
導体レーザ２とフォトダイオード３が、同一チップ１８
内に形成されている。だだし、フォトダイオード３は、
半導体レーザ２との製造工程の整合性を得るために導波
路型とする。実施例３では、半導体レーザ２とフォトダ
イオード３が同時にボンディングできるため、工程が簡
略化される。また、半導体レーザ２とフォトダイオード
３の両方にアライメントマーカ１６があるため、導波路
位置の転写精度が向上できる。
【００１５】実施例４．図７は、この発明の実施例４に
よる光送受信器を示す斜視図である。実施例４では、図
１における誘電体合分波器７から出射した信号光を入力
する光ファイバ９を固定するためのＶ型溝２０を、同一
Ｓｉ基板１０上に形成している。このＶ型溝２０は、製
造工程の内、図３（ａ）において導波路パターン１５の
転写と同時に転写を行う。次いで、誘電体合分波器７の
エッチングの後、ＨＦを用いた異方性エッチングにより
Ｖ型溝２０を形成する。この場合には、半導体レーザ２
と誘電体合分波器７との間の光学アライメントと同様
に、困難さを伴う光ファイバ９と誘電体合分波器７との
光学アライメントが簡略化できる効果がある。
よる光送受信器を示す斜視図である。実施例４では、図
１における誘電体合分波器７から出射した信号光を入力
する光ファイバ９を固定するためのＶ型溝２０を、同一
Ｓｉ基板１０上に形成している。このＶ型溝２０は、製
造工程の内、図３（ａ）において導波路パターン１５の
転写と同時に転写を行う。次いで、誘電体合分波器７の
エッチングの後、ＨＦを用いた異方性エッチングにより
Ｖ型溝２０を形成する。この場合には、半導体レーザ２
と誘電体合分波器７との間の光学アライメントと同様
に、困難さを伴う光ファイバ９と誘電体合分波器７との
光学アライメントが簡略化できる効果がある。
【００１６】実施例５．図８は、この発明の実施例５に
よる光送受信器を示す上面図である。製造工程におい
て、実施例１の図２（ａ）に示す様に、あらかじめＳｉ
基板１０を切り出して実装するのではなく、６インチな
いし８インチのＳｉウエハ２１上の複数のパターン２２
に、同時に半導体レーザのボンディング、誘電体合分波
器のパターニングを行う。この方法では、簡便に大量の
実装を行うことができる。
よる光送受信器を示す上面図である。製造工程におい
て、実施例１の図２（ａ）に示す様に、あらかじめＳｉ
基板１０を切り出して実装するのではなく、６インチな
いし８インチのＳｉウエハ２１上の複数のパターン２２
に、同時に半導体レーザのボンディング、誘電体合分波
器のパターニングを行う。この方法では、簡便に大量の
実装を行うことができる。
【００１７】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。信号光
を伝送する導波路が形成された基板上に導波路と整列す
るように取付けられた、信号光を出射する半導体レーザ
と信号光が入射されるフォトダイオードを備え、同一基
板上に半導体レーザ、フォトダイオード及び導波路を設
け、半導体レーザの取付け後に導波路を形成することが
できるので、半導体レーザと導波路との光学的アライメ
ントを容易にすると共に位置合わせ精度を良くすること
ができる。また、半導体レーザは、導波路が形成された
基板面と同一面に取付けられ、エッチング除去を不要に
しているので、基板のエッチング工程を簡略化できる。
さらに、半導体レーザ及びフォトダイオードは、同一チ
ップ上に形成され、半導体レーザとフォトダイオードと
を同時にボンティングできるので、フォトダイオードの
実装を簡略化でき、半導体レーザとフォトダイオードに
アライメントマーカを形成することによる転写精度の向
上ができる。
れているので、以下に示すような効果を奏する。信号光
を伝送する導波路が形成された基板上に導波路と整列す
るように取付けられた、信号光を出射する半導体レーザ
と信号光が入射されるフォトダイオードを備え、同一基
板上に半導体レーザ、フォトダイオード及び導波路を設
け、半導体レーザの取付け後に導波路を形成することが
できるので、半導体レーザと導波路との光学的アライメ
ントを容易にすると共に位置合わせ精度を良くすること
ができる。また、半導体レーザは、導波路が形成された
基板面と同一面に取付けられ、エッチング除去を不要に
しているので、基板のエッチング工程を簡略化できる。
さらに、半導体レーザ及びフォトダイオードは、同一チ
ップ上に形成され、半導体レーザとフォトダイオードと
を同時にボンティングできるので、フォトダイオードの
実装を簡略化でき、半導体レーザとフォトダイオードに
アライメントマーカを形成することによる転写精度の向
上ができる。
【００１８】また、導波路の延長線上の基板端面には、
Ｖ型溝が設けられ、その上に光ファイバーを配置するの
で、導波路と光ファイバーとの光学的アライメントを容
易にする。また、半導体レーザの上面には、アライメン
トマーカが設けられ、光学的アライメントをしやすくし
て、アライメントを簡略化する。また、この発明に係わ
る光送受信器の製造方法においては、基板上に誘電体膜
を形成する工程と、誘電体膜及び基板の一部をエッチン
グ除去する工程と、除去された基板上に電極を形成し、
この電極上にアライメントマーカを上面にして半導体レ
ーザをボンディングにより取り付ける工程と、アライメ
ントマーカをもとに位置合わせし、誘電体膜上に導波路
パターンを転写する工程と、エッチングにより誘電体膜
に導波路を形成する工程を含み、半導体レーザを基準に
して、導波路を形成するので、半導体レーザと導波路の
光学的アライメントを容易にし、しかも位置合わせ精度
を向上させることができる。
Ｖ型溝が設けられ、その上に光ファイバーを配置するの
で、導波路と光ファイバーとの光学的アライメントを容
易にする。また、半導体レーザの上面には、アライメン
トマーカが設けられ、光学的アライメントをしやすくし
て、アライメントを簡略化する。また、この発明に係わ
る光送受信器の製造方法においては、基板上に誘電体膜
を形成する工程と、誘電体膜及び基板の一部をエッチン
グ除去する工程と、除去された基板上に電極を形成し、
この電極上にアライメントマーカを上面にして半導体レ
ーザをボンディングにより取り付ける工程と、アライメ
ントマーカをもとに位置合わせし、誘電体膜上に導波路
パターンを転写する工程と、エッチングにより誘電体膜
に導波路を形成する工程を含み、半導体レーザを基準に
して、導波路を形成するので、半導体レーザと導波路の
光学的アライメントを容易にし、しかも位置合わせ精度
を向上させることができる。
【００１９】さらにまた、基板上に誘電体膜を形成する
工程と、誘電体膜及び基板の一部をエッチング除去する
工程と、除去された基板上に電極を形成し、この電極上
にアライメントマーカを上面にして半導体レーザをボン
ディングにより取り付ける工程と、アライメントマーカ
をもとに位置合わせし、誘電体膜上に導波路パターン及
びＶ型溝パターンを転写する工程と、エッチングにより
誘電体膜に導波路を形成する工程と、エッチングにより
基板にＶ型溝を形成する工程を含み、半導体レーザを基
準にして、導波路及びＶ型溝を形成するので、半導体レ
ーザと導波路及び導波路との光ファイバーの光学的アラ
イメントを容易にし、しかも位置合わせ精度を向上させ
ることができる。
工程と、誘電体膜及び基板の一部をエッチング除去する
工程と、除去された基板上に電極を形成し、この電極上
にアライメントマーカを上面にして半導体レーザをボン
ディングにより取り付ける工程と、アライメントマーカ
をもとに位置合わせし、誘電体膜上に導波路パターン及
びＶ型溝パターンを転写する工程と、エッチングにより
誘電体膜に導波路を形成する工程と、エッチングにより
基板にＶ型溝を形成する工程を含み、半導体レーザを基
準にして、導波路及びＶ型溝を形成するので、半導体レ
ーザと導波路及び導波路との光ファイバーの光学的アラ
イメントを容易にし、しかも位置合わせ精度を向上させ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施例１による光送受信器を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図２】 この発明の実施例１による光送受信器の製造
方法を示す工程図である。
方法を示す工程図である。
【図３】 この発明の実施例１による光送受信器の製造
方法を示す工程図である。
方法を示す工程図である。
【図４】 この発明の実施例１による光送受信器を示す
断面図である。
断面図である。
【図５】 この発明の実施例２による光送受信器を示す
断面図である。
断面図である。
【図６】 この発明の実施例３による光送受信器を示す
上面図である。
上面図である。
【図７】 この発明の実施例４による光送受信器を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図８】 この発明の実施例５による光送受信器を示す
上面図である。
上面図である。
【図９】 従来の光送受信器を示す斜視図である。
２ 半導体レーザ、３ フォトダイオード、７ 誘電体
合分波器、９ 光ファイバ １０ Ｓｉ基板、１３ Ｓ
ｉＯ2 、１４ ＴｉＯ2 、１５ 導波路パターン、１６
アライメントマーカ
合分波器、９ 光ファイバ １０ Ｓｉ基板、１３ Ｓ
ｉＯ2 、１４ ＴｉＯ2 、１５ 導波路パターン、１６
アライメントマーカ
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｈ０１Ｌ 31/02 Ｃ
Claims (9)
- 【請求項１】 信号光を伝送する導波路が形成された基
板、この基板上に上記導波路と整列するように取付けら
れ、信号光を出射する半導体レーザ、上記基板上に上記
導波路と整列するように取付けられ、信号光が入射され
るフォトダイオードを備えたことを特徴とする光送受信
器。 - 【請求項２】 半導体レーザは、導波路が形成された基
板面に形成された凹部に配置されたことを特徴とする請
求項１記載の光送受信器。 - 【請求項３】 半導体レーザは、導波路が形成された基
板面と同一面に取付けられたことを特徴とする請求項１
記載の光送受信器。 - 【請求項４】 半導体レーザ及びフォトダイオードは、
同一チップ上に形成されていることを特徴とする請求項
１または請求項２記載の光送受信器。 - 【請求項５】 導波路の延長線上の基板端面には、光フ
ァイバーを配置するためのＶ型溝が設けられていること
を特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項記載の
光送受信器。 - 【請求項６】 半導体レーザの上面には、アライメント
マーカが設けられていることを特徴とする請求項１〜請
求項５のいずれか一項記載の光送受信器。 - 【請求項７】 導波路は、酸化シリコン−酸化チタン−
酸化シリコンからなる三層の誘電体膜であることを特徴
とする請求項１〜請求項６のいずれか一項記載の光送受
信器。 - 【請求項８】 基板上に誘電体膜を形成する工程、上記
誘電体膜及び基板の一部をエッチング除去する工程、除
去された基板上に電極を形成し、この電極上にアライメ
ントマーカを上面にして半導体レーザをボンディングに
より取り付ける工程、上記アライメントマーカをもとに
位置合わせし、上記誘電体膜上に導波路パターンを転写
する工程、エッチングにより誘電体膜に導波路を形成す
る工程を含むことを特徴とする光送受信器の製造方法。 - 【請求項９】 基板上に誘電体膜を形成する工程、上記
誘電体膜及び基板の一部をエッチング除去する工程、除
去された基板上に電極を形成し、この電極上にアライメ
ントマーカを上面にして半導体レーザをボンディングに
より取り付ける工程、上記アライメントマーカをもとに
位置合わせし、上記誘電体膜上に導波路パターン及びＶ
型溝パターンを転写する工程、エッチングにより誘電体
膜に導波路を形成する工程、エッチングにより基板にＶ
型溝を形成する工程を含むことを特徴とする光送受信器
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7107239A JPH08304671A (ja) | 1995-05-01 | 1995-05-01 | 光送受信器及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7107239A JPH08304671A (ja) | 1995-05-01 | 1995-05-01 | 光送受信器及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08304671A true JPH08304671A (ja) | 1996-11-22 |
Family
ID=14454016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7107239A Pending JPH08304671A (ja) | 1995-05-01 | 1995-05-01 | 光送受信器及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08304671A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8811779B2 (en) | 2011-04-22 | 2014-08-19 | Nec Corporation | Laser module manufacturing method and laser module |
-
1995
- 1995-05-01 JP JP7107239A patent/JPH08304671A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8811779B2 (en) | 2011-04-22 | 2014-08-19 | Nec Corporation | Laser module manufacturing method and laser module |
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