JPH0921982A - 光部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い周波数特性を有し、かつ良好な光結合状
態を実現できる安価な光部品を提供する。 【解決手段】 電気導波路１１が形成された絶縁基板１
３の端面３３にそれと接続された電極３１を形成し、こ
の端面３３の電極３１の近傍に、光導波路１８の光軸方
向を絶縁基板１３の厚さ方向として光素子１７を取付け
る。光素子１７の電極１９と絶縁基板１３の電極３１と
は例えばワイヤボンディングにより接続されるが、極め
て短い導線２２で接続できる。また、光素子１７に対す
る光入出力光学系のレンズ２６を光導波路１８端面に近
接させることができる。さらに、絶縁基板１３に光素子
１７を搭載するものであるため、従来必要であった光素
子１７搭載台は不要となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、微小な光導波路
を有する光素子と、その光素子に電気的に接続される電
気導波路が形成された絶縁基板とを具備する半導体光増
幅器や半導体光変調器等の光部品に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の光部品の構成を図３を参
照して説明する。なお、図３は光部品が、光入出力光学
系及び電気コネクタが取付けられた直方体状のケースに
収容された状態を示したものである。一方の板面に電気
導波路１１が形成され、他方の板面にそのほぼ全面に渡
ってグランド用導体層１２が形成された絶縁基板１３が
金属製のケース１４内に設置されたベースプレート１５
上に搭載される。ベースプレート１５にはこの絶縁基板
１３の電気導波路１１に沿う端面に隣接してタワー部１
６が一体に突出形成されており、このタワー部１６の突
出端面に光素子１７が搭載される。

【０００３】光素子１７は直方体状とされ、その上面に
光導波路１８が形成されており、その光導波路１８の両
端面は光素子１７の相対向する側面にそれぞれ位置され
ている。また、上面には光導波路１８の側方に信号用電
極１９が設けられており、これと対向して底面にはその
ほぼ全面に渡ってグランド用電極２１が形成されてい
る。

【０００４】ベースプレート１５は導電性を有し、熱伝
導及び加工性に優れ、また光素子１７と熱膨張係数の近
い材料によって構成され、その材料としては、例えば銅
−タングステン等が用いられる。即ち、この構成では金
属製ケース１４及びこれに対接するベースプレート１５
はグランドとされ、絶縁基板１３及び光素子１７はその
グランド用導体層１２及びグランド用電極２１がそれぞ
れベースプレート１５に半田付けされて組立てられる。

【０００５】光素子１７の信号用電極１９と電気導波路
１１との接続はワイヤボンディングにより行われ、図に
示したように導線２２がそれらの間に配設される。導線
２２としてはＡｕ線等が用いられる。電気導波路１１の
延長方向前後に位置するケース１４の両側板にはそれぞ
れそのグランドがケース１４に接地されて同軸コネクタ
２３が取付けられ、電気導波路１１の両端部にそれら同
軸コネクタ２３のピン端子２４がそれぞれ半田付けされ
て接続される。

【０００６】一方、ケース１４の、電気導波路１１の延
長方向に沿った両側板には円筒状の光学系保持体２５が
それぞれ取付けられ、それらの内端にはそれぞれレンズ
２６が取付けられて光導波路１８の両端面とそれぞれ対
向される。保持体２５の他端側には光ファイバ２７がそ
れぞれ取付けられており、これら光ファイバ２７、レン
ズ２６及び光導波路１８は同一光軸上に位置される。

【０００７】同軸コネクタ２３にケーブル（図示せず）
が接続され、このケーブルを介して電気導波路１１に電
力あるいは変調信号が供給され、それが光素子１７に導
線２２を介して入力される。一方の光ファイバ２７から
レンズ２６を介して光導波路１８の一端に入射された光
はその入力信号により例えば増幅され、あるいは変調さ
れて光導波路１８の他端から出射しその出射光がレンズ
２６で集光されて他方の光ファイバ２７に入射される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光導波路１
８の光放射角は２０〜３０度と大きいため、光素子１７
の光導波路１８と光入出力光学系との効率の良い光結合
を実現するためには、光路が妨げられないようにし、か
つレンズ２６を高ＮＡのレンズとして極力光導波路１８
端面に近接させる必要がある。

【０００９】一方、絶縁基板１３の電気導波路１１形成
面と、信号用電極１９が形成されている光素子１７の上
面とは、ワイヤボンディング作業上、ほぼ平行となるよ
うに配置する必要があり、これらの点から従来の光部品
においては図３に示したように、光素子１７を背の高い
タワー部１６上に搭載しており、即ち、従来の光部品に
おいてはこのタワー部１６のような光素子１７を搭載す
るための台を必要としていた。

【００１０】しかるに、光素子１７は例えばその光導波
路１８形成面が一辺２００〜３００μｍ程度、厚さが１
００μｍ程度と極めて小さいものであるため、これを搭
載する台（タワー部１６）も小型、高精度のものとな
り、よって製作しずらく、高価なものとなっていた。ま
た、光素子１７は絶縁基板１３の脇の背の高いタワー部
１６上に位置するため、電気導波路１１と信号用電極１
９とは離れて位置し、導線２２が長くなるため、高い周
波数特性が得られないという欠点があった。

【００１１】さらに、絶縁基板１３側のレンズ２６は絶
縁基板１３の存在によって、光導波路１８端面に近接さ
せづらく、よって良好な光結合状態を得にくいものとな
っていた。この発明の目的は、これら従来の欠点を除去
し、高い周波数特性を有し、かつ光素子と光入出力光学
系との良好な光結合状態を実現できる安価な光部品を提
供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、一
方の板面に電気導波路が形成され、その電気導波路と接
続された電極が一端面に形成された絶縁基板と、上面に
光導波路及び電極を有し、相対向する側面にその光導波
路の両端面が位置された直方体状の光素子とを具備し、
絶縁基板の上記一端面における上記電極の近傍に、光素
子がその底面が対接され、かつその光導波路の光軸方向
が絶縁基板の厚さ方向とほぼ平行とされて取付けられ、
絶縁基板に形成された電極と光素子の電極とが導線によ
り接続される。

【００１３】請求項２の発明では、請求項１の発明にお
いて、絶縁基板に形成される電極がビアホールの切断面
により構成される。請求項３の発明では、請求項１及び
２の発明において、絶縁基板の上記一端面が光素子の高
さとほぼ等しい段差を有し、その段差の高い側に上記電
極が位置され、その段差の低い側に光素子が取付けられ
る。

【００１４】請求項４の発明では、一方の板面に電気導
波路が形成され、他方の板面にグランド用導体層が形成
され、それら電気導波路及びグランド用導体層とそれぞ
れ接続された信号用電極及びグランド用電極が一端面に
形成された絶縁基板と、上面に光導波路及び信号用電極
を有し、底面にグランド用電極が設けられ、相対向する
側面に光導波路の両端面が位置された直方体状の光素子
とを具備し、絶縁基板の厚さ方向と光導波路の光軸方向
とがほぼ平行とされ、かつ絶縁基板に形成されたグラン
ド用電極と光素子のグランド用電極とが対向半田付けさ
れて、絶縁基板に光素子が取付けられ、絶縁基板に形成
された信号用電極と光素子の信号用電極とが導線により
接続される。

【００１５】請求項５の発明では請求項４の発明におい
て、絶縁基板に形成される信号用電極及びグランド用電
極がそれぞれビアホールの切断面により構成される。請
求項６の発明では請求項４及び５の発明において、絶縁
基板の上記一端面が光素子の高さとほぼ等しい段差を有
し、その段差の高い側に信号用電極が位置され、その段
差の低い側にグランド用電極が位置される。

【００１６】

【発明の実施の形態】この発明の実施例を図１に示す。
なお、図３と対応する部分には同一符号を付し、その説
明を省略する。この例では絶縁基板１３の一方の板面に
形成された電気導波路１１及び他方の板面に形成された
グランド用導体層１２とそれぞれ接続された信号用電極
３１及びグランド用電極３２が絶縁基板１３の一端面３
３に形成される。これら電極３１，３２及びそれらに至
る導体導出部は例えばスクリーン印刷等によって形成さ
れる。

【００１７】光素子１７はその光導波路１８の光軸方向
が絶縁基板１３の厚さ方向とほぼ平行とされ、即ち光導
波路１８の両端面が絶縁基板１３の板面側に臨むように
して絶縁基板１３の端面３３に取付けられる。光素子１
７の取付けはその底面に形成されたグランド用電極２１
が端面３３のグランド用電極３２に対向され、互いに半
田付けされて行われ、さらに光素子１７の信号用電極１
９と絶縁基板１３の信号用電極３１とがワイヤボンディ
ングにより導線２２で接続される。

【００１８】この図１に示した構成によれば、図３に示
したタワー部１６のような光素子１７を搭載するための
台は不要となり、かつ光素子１７に対する光入出力光学
系のレンズ２６を光導波路１８端面に容易に近接させる
ことができる。また、導線２２の長さも短いものとな
る。なお、この図１に示した光部品を図３と同様にケー
ス１４内に収容する際には、板状のベースプレート１５
上に絶縁基板１３を搭載する構成としてもよいし、ある
いはまたケース１４に直接絶縁基板１３を設置する構成
としてもよい。また、絶縁基板１３の一端面３３と対向
する他端面、即ち設置面にグランド用導体層１２と接続
された導体層をそのほぼ全面に渡って形成しておけば、
絶縁基板１３とベースプレート１５ (あるいはケース１
４）との組立てを半田付けにより行うことができる。

【００１９】図２Ａは図１で用いた絶縁基板１３を示し
たものであり、前述したようにこの例では端面３３上に
スクリーン印刷法等を使用して信号用電極３１及びグラ
ンド用電極３２が形成されているが、これら電極３１，
３２は他の方法を用いて形成することもできる。図２Ｂ
は電極３１，３２が他の方法により形成された例を示し
たものであり、この例では電極３１，３２がビアホール
３４の切断面によって構成される。即ち、絶縁基板１３
に電気導波路１１及びグランド用導体層１２を形成する
際に、それらとそれぞれ接続されたビアホール３４を形
成しておき、絶縁基板１３をそれらビアホール３４を横
切って切断することにより、端面３３に電極３１，３２
を形成したものである。この方法によれば、電極３１，
３２を、例えばスクリーン印刷法に比し、簡易かつ信頼
性良く形成することができる。

【００２０】図２Ｃは絶縁基板１３の端面３３に光素子
１７の高さとほぼ等しい段差を形成し、その段差の高い
側（端面３３ａ）に信号用電極３１を設け、低い側（端
面３３ｂ）にグランド用電極３２を設けたものである。
この例によれば、グランド用電極３２上に取付けられた
光素子１７の上面は端面３３ａとほぼ同一高さとなり、
よってボンディングされた導線２２の長さをより一層短
くすることができる。

【００２１】上述した各実施例においては、絶縁基板１
３は電気導波路１１が形成された板面と反対側の板面に
グランド用導体層１２を有し、また光素子１７はその底
面にグランド用電極２１を有するものとしているが、例
えば絶縁基板１３は電気導波路１１と同一面にグランド
用導体層が形成されたものでもよく、また光素子１７は
その上面に信号用電極１９と共にグランド用電極を有す
るものであってもよい。

【００２２】つまり、少なくとも絶縁基板１３の端面３
３に電気導波路１１と接続された信号用電極３１を形成
し、上面に光導波路１８及び絶縁基板１３の信号用電極
３１と接続されるべき信号用電極１９を有する光素子１
７を絶縁基板１３の端面３３上、信号用電極３１の近傍
に底面を対接させて取付けることにより、光素子１７を
搭載するための台を不要とし、かつ光導波路１８端面に
レンズ２６を近接可能とし、さらに導線２２の長さを短
縮可能とする構成を得ることができる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
電気導波路１１と光素子１７とを接続する導線２２の長
さを短くすることができるため、高い周波数特性を得る
ことができ、また光導波路１８端面に光入出力光学系を
容易に近接させることができるため、光素子１７と光入
出力光学系との効率の良い光結合を実現することができ
る。

【００２４】さらに、従来必要とした光素子１７を搭載
するための台が不要となるため、その分安価に構成する
ことができる。なお、絶縁基板１３にビアホールを予め
形成して、その切断面により電極を構成する構造とすれ
ば、例えばスクリーン印刷によって電極を形成する場合
に比し、簡易かつ信頼性良く電極を形成することができ
る。

【００２５】また、絶縁基板１３の端面３３に段差を形
成し、その段差の低い側に光素子１７を取付けて、その
上面が段差の高い側とほぼ同一高さになるようにし、即
ち導線２２で接続すべき両電極がほぼ同じ高さになるよ
うにすれば、より一層導線２２の長さを短くすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項４の発明の実施例を示す斜視図。

【図２】Ａは図１の絶縁基板を示す斜視図、Ｂは請求項
５の発明における絶縁基板の実施例を示す斜視図、Ｃは
請求項６の発明における絶縁基板の実施例を示す斜視
図。

【図３】従来の光部品を説明するための斜視図。

【符号の説明】

１１ 電気導波路 １２ グランド用導体層 １３ 絶縁基板 １７ 光素子 １８ 光導波路 １９ 信号用電極 ２１ グランド用電極 ２２ 導線 ３１ 信号用電極 ３２ グランド用電極 ３３ 端面 ３４ ビアホール

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方の板面に電気導波路が形成され、そ
   の電気導波路と接続された電極が一端面に形成された絶
   縁基板と、 上面に光導波路及び電極を有し、相対向する側面にその
   光導波路の両端面が位置された直方体状の光素子とを具
   備し、 絶縁基板の上記一端面における上記電極の近傍に、上記
   光素子が、その底面が対接され、かつその光導波路の光
   軸方向が絶縁基板の厚さ方向とほぼ平行とされて取付け
   られ、 上記絶縁基板に形成された電極と、上記光素子の電極と
   が導線により接続されていることを特徴とする光部品。
2. 【請求項２】 上記絶縁基板に形成された電極がビアホ
   ールの切断面よりなることを特徴とする請求項１記載の
   光部品。
3. 【請求項３】 絶縁基板の上記一端面が上記光素子の高
   さとほぼ等しい段差を有し、その段差の高い側に上記電
   極が位置され、その段差の低い側に上記光素子が取付け
   られていることを特徴とする請求項１及び２記載の光部
   品。
4. 【請求項４】 一方の板面に電気導波路が形成され、他
   方の板面にグランド用導体層が形成され、それら電気導
   波路及びグランド用導体層とそれぞれ接続された信号用
   電極及びグランド用電極が一端面に形成された絶縁基板
   と、 上面に光導波路及び信号用電極を有し、底面にグランド
   用電極が設けられ、相対向する側面に上記光導波路の両
   端面が位置された直方体状の光素子とを具備し、 上記絶縁基板の厚さ方向と上記光導波路の光軸方向とが
   ほぼ平行とされ、かつ上記絶縁基板に形成されたグラン
   ド用電極と上記光素子のグランド用電極とが対向半田付
   けされて、上記絶縁基板に上記光素子が取付けられ、 上記絶縁基板に形成された信号用電極と上記光素子の信
   号用電極とが導線により接続されていることを特徴とす
   る光部品。
5. 【請求項５】 上記絶縁基板に形成された信号用電極及
   びグランド用電極がそれぞれビアホールの切断面よりな
   ることを特徴とする請求項４記載の光部品。
6. 【請求項６】 絶縁基板の上記一端面が上記光素子の高
   さとほぼ等しい段差を有し、その段差の高い側に上記信
   号用電極が位置され、その段差の低い側に上記グランド
   用電極が位置されていることを特徴とする請求項４及び
   ５記載の光部品。