JPH10170765A - 光導波路 - Google Patents
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- JPH10170765A JPH10170765A JP32661096A JP32661096A JPH10170765A JP H10170765 A JPH10170765 A JP H10170765A JP 32661096 A JP32661096 A JP 32661096A JP 32661096 A JP32661096 A JP 32661096A JP H10170765 A JPH10170765 A JP H10170765A
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- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
- G02B6/2817—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using reflective elements to split or combine optical signals
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- G02B6/36—Mechanical coupling means
- G02B6/3628—Mechanical coupling means for mounting fibres to supporting carriers
- G02B6/3684—Mechanical coupling means for mounting fibres to supporting carriers characterised by the manufacturing process of surface profiling of the supporting carrier
- G02B6/3692—Mechanical coupling means for mounting fibres to supporting carriers characterised by the manufacturing process of surface profiling of the supporting carrier with surface micromachining involving etching, e.g. wet or dry etching steps
Abstract
(57)【要約】
【課題】 面発光型のレーザ素子あるいは面入射型の受
光素子を光導波路と光結合する場合、平面実装型とする
場合でも、実装形態が複雑にならず、かつ光軸調整に必
要な製造コストも増大しないような光導波路を提供す
る。 【解決手段】 基板面にＶ溝が削成され、Ｖ溝の両端に
光を反射する光反射膜が形成され、Ｖ溝内に光ファイバ
が実装される構造とすることにより、光がＶ溝の斜面に
形成した光反射膜で折り曲げられるので、光ファイバと
面発光型または表面入射型の発光受光素子と結合の場
合、光半導体素子を光反射膜の真上に発光面または受光
面を下向きに直接同一基板上に精度よく実装することが
できる。
光素子を光導波路と光結合する場合、平面実装型とする
場合でも、実装形態が複雑にならず、かつ光軸調整に必
要な製造コストも増大しないような光導波路を提供す
る。 【解決手段】 基板面にＶ溝が削成され、Ｖ溝の両端に
光を反射する光反射膜が形成され、Ｖ溝内に光ファイバ
が実装される構造とすることにより、光がＶ溝の斜面に
形成した光反射膜で折り曲げられるので、光ファイバと
面発光型または表面入射型の発光受光素子と結合の場
合、光半導体素子を光反射膜の真上に発光面または受光
面を下向きに直接同一基板上に精度よく実装することが
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光導波路に関し、特
に光伝送用光モジュールにおける光導波路に関する。
に光伝送用光モジュールにおける光導波路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来この種の光導波路は基板上に導波路
部分を形成し、光は基板側面の導波路端面から横方向に
結合する構成で用いられており、予め複数のＶ溝がウエ
ハ基板上に形成されていた。
部分を形成し、光は基板側面の導波路端面から横方向に
結合する構成で用いられており、予め複数のＶ溝がウエ
ハ基板上に形成されていた。
【０００３】光導波路と光半導体素子を結合させるため
に、光導波路を形成した同一基板上に、半田バンプによ
るセルフアライメント効果を用いて精度よく実装してい
た。例えば、光導波路の入力側に端面発光型の素子を実
装し、出力側に光ファイバを実装するような構成で用い
られることがあり、発光素子はセルフアライメント方式
で実装し、光ファイバがＶ溝に実装する形態で用いられ
ていた。
に、光導波路を形成した同一基板上に、半田バンプによ
るセルフアライメント効果を用いて精度よく実装してい
た。例えば、光導波路の入力側に端面発光型の素子を実
装し、出力側に光ファイバを実装するような構成で用い
られることがあり、発光素子はセルフアライメント方式
で実装し、光ファイバがＶ溝に実装する形態で用いられ
ていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の光導波路
は、端面発光型の発光素子、あるいは端面入射型の受光
素子との光結合において、相互に導波路端面同士で光結
合できるので、平面実装型に適している。しかし、面発
光型のレーザ素子あるいは面入射型の受光素子を従来の
光導波路と光結合する場合、光の進行方向を直角に折り
曲げるか、光半導体素子を光導波路端面に対して垂直に
立てて実装する必要があり、平面実装型とする場合に実
装形態が複雑になり、光軸調整に必要な製造コストが増
大して高価になるという問題が生じる。
は、端面発光型の発光素子、あるいは端面入射型の受光
素子との光結合において、相互に導波路端面同士で光結
合できるので、平面実装型に適している。しかし、面発
光型のレーザ素子あるいは面入射型の受光素子を従来の
光導波路と光結合する場合、光の進行方向を直角に折り
曲げるか、光半導体素子を光導波路端面に対して垂直に
立てて実装する必要があり、平面実装型とする場合に実
装形態が複雑になり、光軸調整に必要な製造コストが増
大して高価になるという問題が生じる。
【０００５】また、従来の光導波路は、光導波路部分を
小さな曲率半径で曲げたり、直角に折り曲げたりする場
合、光導波路を伝搬する光の一部が導波路の外ヘ漏れて
しまい光伝送損失が生じる原因となるので、導波路部分
はできるだけ直線にパターンニング形成する必要があっ
た。そのために、短い距離で光の進む方向を変化させる
ことは困難であった。また、光導波路作製は、複雑なプ
ロセスを経て形成されるため高歩留まりが困難である。
小さな曲率半径で曲げたり、直角に折り曲げたりする場
合、光導波路を伝搬する光の一部が導波路の外ヘ漏れて
しまい光伝送損失が生じる原因となるので、導波路部分
はできるだけ直線にパターンニング形成する必要があっ
た。そのために、短い距離で光の進む方向を変化させる
ことは困難であった。また、光導波路作製は、複雑なプ
ロセスを経て形成されるため高歩留まりが困難である。
【０００６】そこで、本発明の第１の目的は、光反射膜
で光が折り曲げられるので、光ファイバと面発光型ある
いは表面入射型の発光受光素子との結合において、光半
導体素子を光反射膜の真上に発光面または受光面を下向
きに直接同一基板上に実装することができ、したがっ
て、光半導体素子を導波路とは別の基板に実装する必要
がなくなり、部品点数が削減できるようにすることであ
る。
で光が折り曲げられるので、光ファイバと面発光型ある
いは表面入射型の発光受光素子との結合において、光半
導体素子を光反射膜の真上に発光面または受光面を下向
きに直接同一基板上に実装することができ、したがっ
て、光半導体素子を導波路とは別の基板に実装する必要
がなくなり、部品点数が削減できるようにすることであ
る。
【０００７】また、面発光型あるいは表面入射型の発光
受光素子と組み合わせた場合、光軸ずれは高さ方向から
セルフアライメントの実装精度に有利な水平（面内）の
位置ずれに変換することができるので、半田バンプによ
るセルフアライメントの実装に有利な実装形態にするこ
とを可能にし、これにより光半導体素子と光導波路の光
軸を自動的に無調整で一致させ得ることである。
受光素子と組み合わせた場合、光軸ずれは高さ方向から
セルフアライメントの実装精度に有利な水平（面内）の
位置ずれに変換することができるので、半田バンプによ
るセルフアライメントの実装に有利な実装形態にするこ
とを可能にし、これにより光半導体素子と光導波路の光
軸を自動的に無調整で一致させ得ることである。
【０００８】第２の目的は、Ｖ溝両端の反射角度は、シ
リコン基板等を異方性エッチングでＶ溝形成するので常
に一定の角度になり、このＶ溝に搭載する光ファイバの
長さに関わらず、反射される光の光軸中心は常に同じ
で、ファイバの長さ精度は厳しく要求されず、また、光
ファイバをＶ溝内に収納するだけでよいので、容易に作
製が可能となり歩留まりを良くすることである。
リコン基板等を異方性エッチングでＶ溝形成するので常
に一定の角度になり、このＶ溝に搭載する光ファイバの
長さに関わらず、反射される光の光軸中心は常に同じ
で、ファイバの長さ精度は厳しく要求されず、また、光
ファイバをＶ溝内に収納するだけでよいので、容易に作
製が可能となり歩留まりを良くすることである。
【０００９】第３の目的は、本発明の光導波路は、それ
同士が基板表面に対して垂直方向に結合するので、この
導波路を多段接続することが可能になり、また、多段接
続する場合、光反射膜を介して光軸が一致するように実
装することで効率よく光導波路同士の光接続ができるの
で、基板の方向を変えるだけで光の方向を自由に変える
ことが可能で、過剰損失の発生を最小限にすることであ
る。
同士が基板表面に対して垂直方向に結合するので、この
導波路を多段接続することが可能になり、また、多段接
続する場合、光反射膜を介して光軸が一致するように実
装することで効率よく光導波路同士の光接続ができるの
で、基板の方向を変えるだけで光の方向を自由に変える
ことが可能で、過剰損失の発生を最小限にすることであ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の光導波路は、光
伝送用光モジュールにおける光導波路において、基板面
にＶ溝が削成され、Ｖ溝の両端に光を反射する光反射膜
が形成され、Ｖ溝内に光ファイバが実装されて成ること
を特徴としている。
伝送用光モジュールにおける光導波路において、基板面
にＶ溝が削成され、Ｖ溝の両端に光を反射する光反射膜
が形成され、Ｖ溝内に光ファイバが実装されて成ること
を特徴としている。
【００１１】そして、請求項２の光導波路は、さらに光
ファイバの少なくとも一方の側に光ファイバの端面と対
向する光反射膜との間に光学レンズが実装されて成るこ
とを特徴としている。
ファイバの少なくとも一方の側に光ファイバの端面と対
向する光反射膜との間に光学レンズが実装されて成るこ
とを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態例につ
いて図面を参照して説明する。
いて図面を参照して説明する。
【００１３】図１の（ａ）は、本発明の光導波路の一実
施形態例の構成を示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）の線Ａ
−Ａ’断面図、図２の（ａ）は、本実施形態例に光半導
体素子を実装する場合の構成を示す斜視図、（ｂ）は、
（ａ）の光半導体素子を実装した状態の線Ｂ−Ｂ’断面
図、図３の（ａ）は、本実施形態例を２個組み合わせる
場合の構成を示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）の組み合わ
せた状態のＣ−Ｃ’断面図である。
施形態例の構成を示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）の線Ａ
−Ａ’断面図、図２の（ａ）は、本実施形態例に光半導
体素子を実装する場合の構成を示す斜視図、（ｂ）は、
（ａ）の光半導体素子を実装した状態の線Ｂ−Ｂ’断面
図、図３の（ａ）は、本実施形態例を２個組み合わせる
場合の構成を示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）の組み合わ
せた状態のＣ−Ｃ’断面図である。
【００１４】図１（ａ），（ｂ）に示すように本実施形
態例の光導波路は、シリコン基板１にＶ溝２を形成し、
Ｖ溝２に実装できる長さに切った光ファイバ４の芯線を
実装する。光ファイバ４の両側の端面に対面したＶ溝２
の斜面には、反射率の高い金による光反射膜３を形成し
ている。光反射膜３を構成する材料は一般に、密着性を
よくするためにシリコンの上にクロムの薄膜を形成し
て、その上に反射率の高い金の薄膜を形成する。光反射
膜３の周辺に位置する表面に電極パッド５を形成する。
電極パッド５の位置と数は任意に配置して差し支えな
い。
態例の光導波路は、シリコン基板１にＶ溝２を形成し、
Ｖ溝２に実装できる長さに切った光ファイバ４の芯線を
実装する。光ファイバ４の両側の端面に対面したＶ溝２
の斜面には、反射率の高い金による光反射膜３を形成し
ている。光反射膜３を構成する材料は一般に、密着性を
よくするためにシリコンの上にクロムの薄膜を形成し
て、その上に反射率の高い金の薄膜を形成する。光反射
膜３の周辺に位置する表面に電極パッド５を形成する。
電極パッド５の位置と数は任意に配置して差し支えな
い。
【００１５】一般に基板１の材料はシリコンを使用す
る。シリコン基板１の両面はＳｉＯ2の酸化膜で覆われ
ており、Ｖ溝２は、Ｖ溝２となる部分のＳｉＯ2 を除去
して、残ったＳｉＯ2 をマスクにしてＫＯＨでウエット
エッチングして形成される。一方、電極パッド５はＳｉ
Ｏ2 の酸化膜の上にチタン、白金、金の順に蒸着して電
極パターンを形成する。もちろん、一枚の基板１に複数
のＶ溝２と電極を形成して、それぞれのＶ溝２に光ファ
イバ４を実装した構成にしても差し支えない。
る。シリコン基板１の両面はＳｉＯ2の酸化膜で覆われ
ており、Ｖ溝２は、Ｖ溝２となる部分のＳｉＯ2 を除去
して、残ったＳｉＯ2 をマスクにしてＫＯＨでウエット
エッチングして形成される。一方、電極パッド５はＳｉ
Ｏ2 の酸化膜の上にチタン、白金、金の順に蒸着して電
極パターンを形成する。もちろん、一枚の基板１に複数
のＶ溝２と電極を形成して、それぞれのＶ溝２に光ファ
イバ４を実装した構成にしても差し支えない。
【００１６】本発明の光導波路において、光の進む方向
に方向性がないので、図１（ｂ）において左右のいずれ
から入出力してもかまわない。例えば、光反射膜３の角
度が４５度で、左から光を入射して右側に出射する場
合、光は左側の光反射膜３の真上から基板１表面に垂直
な方向から入射すると、左側の光反射膜３を光が反射し
て横方向に進む。その反射光は光ファイバ４の左側の端
面から入射する。光ファイバ４を通過した光は右側の端
面から出射して、右側の光反射膜３で反射して真上に出
射される。
に方向性がないので、図１（ｂ）において左右のいずれ
から入出力してもかまわない。例えば、光反射膜３の角
度が４５度で、左から光を入射して右側に出射する場
合、光は左側の光反射膜３の真上から基板１表面に垂直
な方向から入射すると、左側の光反射膜３を光が反射し
て横方向に進む。その反射光は光ファイバ４の左側の端
面から入射する。光ファイバ４を通過した光は右側の端
面から出射して、右側の光反射膜３で反射して真上に出
射される。
【００１７】図２（ａ），（ｂ）は、本実施形態例の光
導波路のＶ溝２の一端の光反射膜３の真上に光半導体素
子６の発光面８あるいは受光面９が位置するように光半
導体素子６を実装するときの様子を示す。なお、ここか
ら説明するのは、光半導体素子６が発光素子の場合につ
いて述べているが、これが受光素子の場合の構成にして
も差し支えない。その際は、光の進行方向が逆になるの
みである。
導波路のＶ溝２の一端の光反射膜３の真上に光半導体素
子６の発光面８あるいは受光面９が位置するように光半
導体素子６を実装するときの様子を示す。なお、ここか
ら説明するのは、光半導体素子６が発光素子の場合につ
いて述べているが、これが受光素子の場合の構成にして
も差し支えない。その際は、光の進行方向が逆になるの
みである。
【００１８】光半導体素子６の表面には、１個の発光面
８と４個の電極パッド５が配置されており、光導波路の
基板１の表面には、光半導体素子６の電極パッド５の配
置と一致するように４個の電極パッドとして半田バンプ
７が光反射膜３の近くに配置されている。これらの電極
パッド５および半田バンプ７の位置は、光半導体素子６
の発光面８から出射された光が光反射膜３を介して光フ
ァイバ４のコアに効率よく結合させるために光軸を一致
させて実装できるように、予め精度よく位置決めされて
いる。
８と４個の電極パッド５が配置されており、光導波路の
基板１の表面には、光半導体素子６の電極パッド５の配
置と一致するように４個の電極パッドとして半田バンプ
７が光反射膜３の近くに配置されている。これらの電極
パッド５および半田バンプ７の位置は、光半導体素子６
の発光面８から出射された光が光反射膜３を介して光フ
ァイバ４のコアに効率よく結合させるために光軸を一致
させて実装できるように、予め精度よく位置決めされて
いる。
【００１９】光半導体素子６は、光導波路の基板１表面
の電極に形成した金鈴の半田バンプ７で接合している。
光半導体素子６は、これらの半田バンプ７と光半導体素
子６の電極パッド５が接するように表を下に向けて仮置
きした後、全体を窒素雰囲気中で加熱して半田バンプ７
を溶融して接合している。このとき光半導体素子６の実
装精度は、溶融した半田バンプ７の表面張力で精度よく
接合される。
の電極に形成した金鈴の半田バンプ７で接合している。
光半導体素子６は、これらの半田バンプ７と光半導体素
子６の電極パッド５が接するように表を下に向けて仮置
きした後、全体を窒素雰囲気中で加熱して半田バンプ７
を溶融して接合している。このとき光半導体素子６の実
装精度は、溶融した半田バンプ７の表面張力で精度よく
接合される。
【００２０】光の伝搬する様子を図２（ｂ）の断面図を
用いて説明する。図に示すように発光素子８から出射し
た光は、下向きに進み右側の光反射膜３で反射され左方
向へ進んで、光ファイバ４を伝搬する。その後、光は光
ファイバ４の右側から出射して右側の光反射膜３で反射
されて上向きに出射される。
用いて説明する。図に示すように発光素子８から出射し
た光は、下向きに進み右側の光反射膜３で反射され左方
向へ進んで、光ファイバ４を伝搬する。その後、光は光
ファイバ４の右側から出射して右側の光反射膜３で反射
されて上向きに出射される。
【００２１】図３（ａ），（ｂ）は、本実施形態例の２
個の光ファイバ４，１４を結合する場合の光導波路の状
態を示している。これは、光導波路の基板１を他方の基
板１１に光ファイバ４，１４の光軸が光反射膜３，１３
を介して一致するように実装した形態である。
個の光ファイバ４，１４を結合する場合の光導波路の状
態を示している。これは、光導波路の基板１を他方の基
板１１に光ファイバ４，１４の光軸が光反射膜３，１３
を介して一致するように実装した形態である。
【００２２】２本の光ファイバ４，１４の間の結合は、
２枚の光反射膜３，１３で２回折り曲げられて結合する
構成となっており、この図示の適用例では、光は一番右
側の光反射膜３で反射されて終わりになっているが、こ
のような構成を繰り返すことで、光反射膜３を介して多
段接続が可能であることがわかる。
２枚の光反射膜３，１３で２回折り曲げられて結合する
構成となっており、この図示の適用例では、光は一番右
側の光反射膜３で反射されて終わりになっているが、こ
のような構成を繰り返すことで、光反射膜３を介して多
段接続が可能であることがわかる。
【００２３】なお、上述の光ファイバ４または１４は、
波長の半分の整数倍の長さに切ったマルチモード光ファ
イバを実装すれば、ファイバの出射光をコリメート光と
することができるので、光反射膜３で反射された光は広
がらずに進むという利点がある。この場合においては、
光ファイバの長さ以外に構造上格別の差異がないので、
図示は省略する。
波長の半分の整数倍の長さに切ったマルチモード光ファ
イバを実装すれば、ファイバの出射光をコリメート光と
することができるので、光反射膜３で反射された光は広
がらずに進むという利点がある。この場合においては、
光ファイバの長さ以外に構造上格別の差異がないので、
図示は省略する。
【００２４】次に、本発明の実施形態例について述べた
各適用例ごとに、材料、寸法および製造方法等を説明す
る。
各適用例ごとに、材料、寸法および製造方法等を説明す
る。
【００２５】図１（ａ），（ｂ）の実施形態例におい
て、シリコン基板１の大きさは、縦４ｍｍ、横４ｍｍ、
厚さ４５０μｍである。基板１は、熱酸化膜厚１μｍ付
いたシリコンウエハに一括して電極パターン、Ｖ溝２、
光反射膜３を形成して、必要な大きさに切り出す。電極
パターンはチタン、白金、金で構成されていて、Ｖ溝２
はウエハ表面の熱酸化膜を長さ２ｍｍ、幅１７０μｍ、
深さ１２０μｍ程度の大きさにバッファードフッ酸で取
り除き、水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液に浸してシリ
コンをウエットエッチングして形成する。
て、シリコン基板１の大きさは、縦４ｍｍ、横４ｍｍ、
厚さ４５０μｍである。基板１は、熱酸化膜厚１μｍ付
いたシリコンウエハに一括して電極パターン、Ｖ溝２、
光反射膜３を形成して、必要な大きさに切り出す。電極
パターンはチタン、白金、金で構成されていて、Ｖ溝２
はウエハ表面の熱酸化膜を長さ２ｍｍ、幅１７０μｍ、
深さ１２０μｍ程度の大きさにバッファードフッ酸で取
り除き、水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液に浸してシリ
コンをウエットエッチングして形成する。
【００２６】光反射膜３は、Ｖ溝２の斜面にクロム５０
０オングストローム、金２０００オングストロームの厚
さで形成する。光ファイバ４は直径１２５μｍ、コア径
１０μｍ、長さ１．５ｍｍのシングルモードファイバを
１．５ｍｍの長さに細切れにしてＶ溝２に紫外線硬化型
樹脂、熱硬化型樹脂、あるいは半田などで実装固定す
る。
０オングストローム、金２０００オングストロームの厚
さで形成する。光ファイバ４は直径１２５μｍ、コア径
１０μｍ、長さ１．５ｍｍのシングルモードファイバを
１．５ｍｍの長さに細切れにしてＶ溝２に紫外線硬化型
樹脂、熱硬化型樹脂、あるいは半田などで実装固定す
る。
【００２７】次に、図２（ａ），（ｂ）は、前述のとお
り本発明の光導波路に光半導体素子６を実装した場合を
示す。ここでは、光半導体素子６に表面入射型のＰＩＮ
フォトフォトダイオードを実装した場合である。
り本発明の光導波路に光半導体素子６を実装した場合を
示す。ここでは、光半導体素子６に表面入射型のＰＩＮ
フォトフォトダイオードを実装した場合である。
【００２８】ＰＩＮフォトフォトダイオードは、インジ
ュウムりんの基板１の表面の中央に受光径７０μｍφの
受光面９を配置し、受光面９の周囲には直径７０μｍφ
の電極を配置して、これらの電極はアノードとカソード
の引き出し電極と実装するときの半田接合するパッドを
兼ねている。
ュウムりんの基板１の表面の中央に受光径７０μｍφの
受光面９を配置し、受光面９の周囲には直径７０μｍφ
の電極を配置して、これらの電極はアノードとカソード
の引き出し電極と実装するときの半田接合するパッドを
兼ねている。
【００２９】ＰＩＮフォトフォトダイオードを基板１に
実装する方法は、シリコン基板１上の電極に形成したＡ
ｕＳｎ半田バンプ７によって、温度３００℃まで加熱溶
融して、半田バンプ７の表面張力によるセルフアライメ
ント効果で、精度よく所定の位置に実装する。この場
合、平面内の実装精度は±１μｍ程度、高さ方向の精度
は±２μｍ程度が得られる。接合後の半田バンプ７の高
さは５０μｍ程度である。
実装する方法は、シリコン基板１上の電極に形成したＡ
ｕＳｎ半田バンプ７によって、温度３００℃まで加熱溶
融して、半田バンプ７の表面張力によるセルフアライメ
ント効果で、精度よく所定の位置に実装する。この場
合、平面内の実装精度は±１μｍ程度、高さ方向の精度
は±２μｍ程度が得られる。接合後の半田バンプ７の高
さは５０μｍ程度である。
【００３０】次に、図３（ａ），（ｂ）は、前述のとお
り、本実施形態例の光導波路を２段接続する場合を示
す。図の下側の基板１にはＶ溝２を基板１の端まで延長
して形成して、基板１の中央付近にできた斜面にだけ光
反射膜３を形成する。このＶ溝２にはピグテール型のよ
うな光ファイバ４の片端に光コネクタが付いたコードを
実装するのに適している。
り、本実施形態例の光導波路を２段接続する場合を示
す。図の下側の基板１にはＶ溝２を基板１の端まで延長
して形成して、基板１の中央付近にできた斜面にだけ光
反射膜３を形成する。このＶ溝２にはピグテール型のよ
うな光ファイバ４の片端に光コネクタが付いたコードを
実装するのに適している。
【００３１】光ファイバ４，１４は基板１，１１の表面
からはみ出さないようにＶ溝２，１２を深くする。導波
路の接続が一直線上であれば光反射膜３，１３の角度は
任意でも結合する。接続を直線上からずれた方向に接続
する場合、光反射膜３，１３の斜面の角度は４５度でな
ければならない。
からはみ出さないようにＶ溝２，１２を深くする。導波
路の接続が一直線上であれば光反射膜３，１３の角度は
任意でも結合する。接続を直線上からずれた方向に接続
する場合、光反射膜３，１３の斜面の角度は４５度でな
ければならない。
【００３２】次に、第２の実施形態例について説明す
る。
る。
【００３３】図４（ａ）は、第２の実施形態例の構成を
示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）の線Ｄ−Ｄ’断面図であ
る。
示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）の線Ｄ−Ｄ’断面図であ
る。
【００３４】図４は、第１の実施形態例について説明し
た光ファイバ４と光反射膜の間にセルフォックレンズ１
０を配置した形態を示す。このレンズ１０は、光ファイ
バ４の出射光または光ファイバ４への入射光を収束する
ので、光反射膜３で反射された光は広がらずに進むこと
ができる。なお、図４においてはこのセルフォックレン
ズ１０が光ファイバ４の右側にのみ配置されている場合
が示されているが、左右両側に配置されると一層よいこ
とはいうまでもない。
た光ファイバ４と光反射膜の間にセルフォックレンズ１
０を配置した形態を示す。このレンズ１０は、光ファイ
バ４の出射光または光ファイバ４への入射光を収束する
ので、光反射膜３で反射された光は広がらずに進むこと
ができる。なお、図４においてはこのセルフォックレン
ズ１０が光ファイバ４の右側にのみ配置されている場合
が示されているが、左右両側に配置されると一層よいこ
とはいうまでもない。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、光伝送用
光モジュールにおける光導波路において、基板面にＶ溝
が削成され、Ｖ溝の両端に光を反射する光反射膜が形成
され、Ｖ溝内に光ファイバが実装されて成る、あるいは
さらに光ファイバの少なくとも一方の側に光ファイバの
端面と対向する光反射膜との間に光学レンズが実装され
て成る光導波路を提供することにより、次の効果をもた
らす。
光モジュールにおける光導波路において、基板面にＶ溝
が削成され、Ｖ溝の両端に光を反射する光反射膜が形成
され、Ｖ溝内に光ファイバが実装されて成る、あるいは
さらに光ファイバの少なくとも一方の側に光ファイバの
端面と対向する光反射膜との間に光学レンズが実装され
て成る光導波路を提供することにより、次の効果をもた
らす。
【００３６】１． 光ファイバと光反射膜を組み合わせ
ているので、光を基板表面に対して垂直方向に折り曲げ
る機能を有し、光は基板表面に対して垂直方向に入射あ
るいは出射する構成としている。これにより、面発光型
あるいは表面入射型の発光受光素子と組み合わせた場
合、光軸ずれは高さ方向からセルフアライメント実装精
度に有利な水平（面内）の位置ずれに変換することがで
きるので、半田バンプによるセルフアライメント実装に
有利な実装形態にすることが可能になる。
ているので、光を基板表面に対して垂直方向に折り曲げ
る機能を有し、光は基板表面に対して垂直方向に入射あ
るいは出射する構成としている。これにより、面発光型
あるいは表面入射型の発光受光素子と組み合わせた場
合、光軸ずれは高さ方向からセルフアライメント実装精
度に有利な水平（面内）の位置ずれに変換することがで
きるので、半田バンプによるセルフアライメント実装に
有利な実装形態にすることが可能になる。
【００３７】２． 光反射膜で光が折り曲げられるの
で、光ファイバと面発光型あるいは表面入射型の発光受
光素子と結合において、光半導体素子を光反射膜の真上
に発光面または受光面を下向きに直接同一基板上に実装
することができる。これにより、光半導体素子を導波路
とは別の基板に実装する必要がなくなり、部品点数が削
減できる。
で、光ファイバと面発光型あるいは表面入射型の発光受
光素子と結合において、光半導体素子を光反射膜の真上
に発光面または受光面を下向きに直接同一基板上に実装
することができる。これにより、光半導体素子を導波路
とは別の基板に実装する必要がなくなり、部品点数が削
減できる。
【００３８】３． 光半導体素子は、精度よく形成され
た電極パッドに置かれた半田バンプとセルフアライメン
ト接合で精度よく実装することができる。これにより、
光半導体素子と光導波路の光軸を自動的に無調整で一致
させることができる。
た電極パッドに置かれた半田バンプとセルフアライメン
ト接合で精度よく実装することができる。これにより、
光半導体素子と光導波路の光軸を自動的に無調整で一致
させることができる。
【００３９】４． Ｖ溝両端の反射角度は、シリコン基
板等を異方性エッチングでＶ溝形成するので常に一定の
角度にでき、光の光軸中心は常に同じ位置にできる。こ
れにより、Ｖ溝に搭載する光ファイバの長さに関わら
ず、反射される光の光軸中心は常に同じで、ファイバの
長さ精度は厳しく要求されず、容易に作製が可能で歩留
まりがよくなる。
板等を異方性エッチングでＶ溝形成するので常に一定の
角度にでき、光の光軸中心は常に同じ位置にできる。こ
れにより、Ｖ溝に搭載する光ファイバの長さに関わら
ず、反射される光の光軸中心は常に同じで、ファイバの
長さ精度は厳しく要求されず、容易に作製が可能で歩留
まりがよくなる。
【００４０】５． 本発明の光導波路は、光が基板表面
に対して垂直方向に光反射膜で折り曲げられて結合する
ので、この導波路を多段接続することが可能になり、そ
の場合、光反射膜を介して光軸が一致するように実装す
ることで効率よく光導波路同士の光接続ができる。これ
により、基板の方向を変えるだけで光の方向を自由に変
えることが可能で、そのため過剰損失の発生を最小限に
し得る。
に対して垂直方向に光反射膜で折り曲げられて結合する
ので、この導波路を多段接続することが可能になり、そ
の場合、光反射膜を介して光軸が一致するように実装す
ることで効率よく光導波路同士の光接続ができる。これ
により、基板の方向を変えるだけで光の方向を自由に変
えることが可能で、そのため過剰損失の発生を最小限に
し得る。
【００４１】６． なお、さらに、光ファイバと光反射
膜の間に光学レンズを配置した形態の場合には、光ファ
イバの出射光を収束することができ光反射膜で反射され
た光は広がらずに進むので、一層高精度の結果が得られ
る。
膜の間に光学レンズを配置した形態の場合には、光ファ
イバの出射光を収束することができ光反射膜で反射され
た光は広がらずに進むので、一層高精度の結果が得られ
る。
【図１】（ａ）は、本発明の光導波路の一実施形態例の
構成を示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）の線Ａ−Ａ’断面
図である。
構成を示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）の線Ａ−Ａ’断面
図である。
【図２】（ａ）は、本実施形態例に光半導体素子を実装
する場合の構成を示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）の光半
導体素子を実装した状態の線Ｂ−Ｂ’断面図である。
する場合の構成を示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）の光半
導体素子を実装した状態の線Ｂ−Ｂ’断面図である。
【図３】（ａ）は、本実施形態例を２個組み合わせる場
合の構成を示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）の組み合わせ
た状態のＣ−Ｃ’断面図である。
合の構成を示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）の組み合わせ
た状態のＣ−Ｃ’断面図である。
【図４】（ａ）は、第２の実施形態例の構成を示す斜視
図、（ｂ）は、（ａ）の線Ｄ−Ｄ’断面図である。
図、（ｂ）は、（ａ）の線Ｄ−Ｄ’断面図である。
１，１１ 基板 ２，１２ Ｖ溝 ３，１３ 光反射膜 ４，１４ 光ファイバ ５，１５ 電極パッド ６ 光半導体素子 ７ 半田バンプ ８ 発光面 ９ 受光面 １０ セルフォックレンズ
Claims (2)
- 【請求項１】 光伝送用光モジュールにおける光導波路
において、基板面にＶ溝が削成され、該Ｖ溝の両端に光
を反射する光反射膜が形成され、前記Ｖ溝内に光ファイ
バが実装されて成ることを特徴とする光導波路。 - 【請求項２】 光伝送用光モジュールにおける光導波路
において、基板面にＶ溝が削成され、該Ｖ溝の両端に光
を反射する光反射膜が形成され、前記Ｖ溝内に光ファイ
バが実装され、さらに該光ファイバの少なくとも一方の
側に該光ファイバの端面と対向する前記光反射膜との間
に光学レンズが実装されて成ることを特徴とする光導波
路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32661096A JPH10170765A (ja) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | 光導波路 |
| EP97121327A EP0846966A3 (en) | 1996-12-06 | 1997-12-04 | Optical waveguide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32661096A JPH10170765A (ja) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | 光導波路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10170765A true JPH10170765A (ja) | 1998-06-26 |
Family
ID=18189734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32661096A Pending JPH10170765A (ja) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | 光導波路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0846966A3 (ja) |
| JP (1) | JPH10170765A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003050329A (ja) * | 2001-08-06 | 2003-02-21 | Toppan Printing Co Ltd | 光・電気配線基板及びその製造方法並びに実装基板 |
| US6670208B2 (en) | 2000-06-23 | 2003-12-30 | Nec Corporation | Optical circuit in which fabrication is easy |
| US6829079B2 (en) | 2000-12-22 | 2004-12-07 | Nec Corporation | Optical path control apparatus with mirror section, and manufacturing method for the same |
| US6944377B2 (en) | 2002-03-15 | 2005-09-13 | Hitachi Maxell, Ltd. | Optical communication device and laminated optical communication module |
| KR101514243B1 (ko) * | 2013-12-27 | 2015-05-04 | 한국광기술원 | 광원장치 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6655853B1 (en) * | 2000-08-25 | 2003-12-02 | Hrl Laboratories, Llc | Optical bond-wire interconnections and a method for fabrication thereof |
| CN101498814B (zh) * | 2007-09-25 | 2011-12-28 | 苏州晶方半导体科技股份有限公司 | 光波导 |
| CN101498813B (zh) * | 2007-09-25 | 2011-01-05 | 苏州晶方半导体科技股份有限公司 | 光波导 |
| WO2014087122A1 (en) * | 2012-12-04 | 2014-06-12 | University Of Southampton | Apparatus comprising at least one optical device optically coupled to at least one waveguide on an optical chip |
| CN112327417B (zh) * | 2020-11-03 | 2022-03-15 | 中航光电科技股份有限公司 | 一种低损耗多芯阵列光波导连接器 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1211550A (en) * | 1984-03-22 | 1986-09-16 | Northern Telecom Limited | Electronic apparatus with circuit cards and signals optically coupled therebetween |
| DE3543558C2 (de) * | 1985-12-10 | 1996-09-19 | Licentia Gmbh | Opto-elektrische Koppelanordnung |
| US5282080A (en) * | 1991-12-09 | 1994-01-25 | Sdl, Inc. | Surface coupled optical amplifier |
| US5218654A (en) * | 1992-04-16 | 1993-06-08 | Unisys Corporation | Grin rod lens optical backplane bus |
-
1996
- 1996-12-06 JP JP32661096A patent/JPH10170765A/ja active Pending
-
1997
- 1997-12-04 EP EP97121327A patent/EP0846966A3/en not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6670208B2 (en) | 2000-06-23 | 2003-12-30 | Nec Corporation | Optical circuit in which fabrication is easy |
| US7242828B2 (en) | 2000-06-23 | 2007-07-10 | Nec Corporation | Optical circuit in which fabrication is easy |
| US6829079B2 (en) | 2000-12-22 | 2004-12-07 | Nec Corporation | Optical path control apparatus with mirror section, and manufacturing method for the same |
| JP2003050329A (ja) * | 2001-08-06 | 2003-02-21 | Toppan Printing Co Ltd | 光・電気配線基板及びその製造方法並びに実装基板 |
| US6944377B2 (en) | 2002-03-15 | 2005-09-13 | Hitachi Maxell, Ltd. | Optical communication device and laminated optical communication module |
| KR101514243B1 (ko) * | 2013-12-27 | 2015-05-04 | 한국광기술원 | 광원장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0846966A3 (en) | 1998-09-23 |
| EP0846966A2 (en) | 1998-06-10 |
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