JPH10332984A - 光集積装置 - Google Patents
光集積装置Info
- Publication number
- JPH10332984A JPH10332984A JP14646497A JP14646497A JPH10332984A JP H10332984 A JPH10332984 A JP H10332984A JP 14646497 A JP14646497 A JP 14646497A JP 14646497 A JP14646497 A JP 14646497A JP H10332984 A JPH10332984 A JP H10332984A
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- Japan
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- optical
- light
- optical waveguide
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光集積基板の位置合せに利用できる発光素子
回路や受光素子回路が不適当であったり、実装されてい
ない事態を解消すると共に、信号光用光導波路の径の大
小に関係なく、位置の粗調整は勿論、精密調整も容易に
行えるように作業性を向上させる。 【解決手段】 光集積基板１ａ，１ｂの一方に位置合せ
用の発光素子回路２を他方に光電変換回路３を実装し、
それら両回路２，３より位置合せ用の光導波路４を接合
端面に延長させて、光結合を行わせる。互いに光結合す
る少くとも一組の光導波路４の幅は信号光用光導波路６
の幅より大きく形成する場合もある。位置合せ用の光導
波路４は各基板に各々複数個ずつ設け、接合端面の少な
くとも一端及び他端の近傍で光結合させるのが望まし
い。光導波路４は、接合端面において幅の異なる複数種
の光導波路の対が形成されている場合もある。
回路や受光素子回路が不適当であったり、実装されてい
ない事態を解消すると共に、信号光用光導波路の径の大
小に関係なく、位置の粗調整は勿論、精密調整も容易に
行えるように作業性を向上させる。 【解決手段】 光集積基板１ａ，１ｂの一方に位置合せ
用の発光素子回路２を他方に光電変換回路３を実装し、
それら両回路２，３より位置合せ用の光導波路４を接合
端面に延長させて、光結合を行わせる。互いに光結合す
る少くとも一組の光導波路４の幅は信号光用光導波路６
の幅より大きく形成する場合もある。位置合せ用の光導
波路４は各基板に各々複数個ずつ設け、接合端面の少な
くとも一端及び他端の近傍で光結合させるのが望まし
い。光導波路４は、接合端面において幅の異なる複数種
の光導波路の対が形成されている場合もある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は複数の光集積基板
の端面同士を接合、固定して成る光集積装置に関し、特
に光集積基板同士の位置合わせ時の作業性の向上に関す
る。
の端面同士を接合、固定して成る光集積装置に関し、特
に光集積基板同士の位置合わせ時の作業性の向上に関す
る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来の
光集積装置では、複数の光集積基板同士の接続に際し
て、それらの主たる機能として設けられた光学素子回路
同士の光学的な接続状態をモニタしながら、その接続損
失を最小とする精密な位置合わせを行って、例えば接合
面同士を接着剤により固定していた。その時に以下の問
題点があった。
光集積装置では、複数の光集積基板同士の接続に際し
て、それらの主たる機能として設けられた光学素子回路
同士の光学的な接続状態をモニタしながら、その接続損
失を最小とする精密な位置合わせを行って、例えば接合
面同士を接着剤により固定していた。その時に以下の問
題点があった。
【０００３】（イ）個々の光集積基板の光学素子回路が
光学的接続状態のモニタに不適当な場合がある。 （ロ）光集積基板の光学素子回路に発光素子や受光素子
がない場合には、外部の発光素子回路や受光素子回路を
予め光集積基板に接続してから光集積基板同士を接続す
ることとなり、手間がかかる。
光学的接続状態のモニタに不適当な場合がある。 （ロ）光集積基板の光学素子回路に発光素子や受光素子
がない場合には、外部の発光素子回路や受光素子回路を
予め光集積基板に接続してから光集積基板同士を接続す
ることとなり、手間がかかる。
【０００４】（ハ）接続される光学素子回路がシングル
モードの微細なものである場合には、信号光用光導波路
の径が極めて小さくなり、接合端面を通して光が僅かに
通るようになる迄の粗調整が特に困難となり、時間がか
かる。図７に従来の光集積装置の一例を示す。光集積基
板１ａ及び１ｂは、一辺の長さが数ｍｍ〜数ｃｍ、厚味
が０．５〜１ｍｍで、光接続の位置合わせ専用の光学系
を有しておらず、光学素子回路５ａに位置合わせに使用
できる発光素子や受光素子を有していない。この場合、
先ず基板１ａの光学的にスルーな両接続端の一方からＬ
ａの光を入射し、基板１ａのもう一方の接続端からの出
射光Ｌｂが十分な光量となる様にＬａの入射量を調整す
る。次に、基板１ｂの光学的にスルーな両接続端の一方
からＬｂの光を入射し、基板１ｂのもう一方の接続端か
らの出射光Ｌｃの光量が最大となる様に両基板の位置を
調整する。この方法では、入射光Ｌａの準備や出射光Ｌ
ｂ及びＬｃの光量測定の準備により、製造工程が複雑に
なり、手間の掛る問題があった。また、信号光用光導波
路６が細径な場合には、その位置合わせが容易にできな
い。
モードの微細なものである場合には、信号光用光導波路
の径が極めて小さくなり、接合端面を通して光が僅かに
通るようになる迄の粗調整が特に困難となり、時間がか
かる。図７に従来の光集積装置の一例を示す。光集積基
板１ａ及び１ｂは、一辺の長さが数ｍｍ〜数ｃｍ、厚味
が０．５〜１ｍｍで、光接続の位置合わせ専用の光学系
を有しておらず、光学素子回路５ａに位置合わせに使用
できる発光素子や受光素子を有していない。この場合、
先ず基板１ａの光学的にスルーな両接続端の一方からＬ
ａの光を入射し、基板１ａのもう一方の接続端からの出
射光Ｌｂが十分な光量となる様にＬａの入射量を調整す
る。次に、基板１ｂの光学的にスルーな両接続端の一方
からＬｂの光を入射し、基板１ｂのもう一方の接続端か
らの出射光Ｌｃの光量が最大となる様に両基板の位置を
調整する。この方法では、入射光Ｌａの準備や出射光Ｌ
ｂ及びＬｃの光量測定の準備により、製造工程が複雑に
なり、手間の掛る問題があった。また、信号光用光導波
路６が細径な場合には、その位置合わせが容易にできな
い。
【０００５】図８に従来の光集積装置の別の例を示す。
光集積基板１ａ及び１ｂは、それらの本来の機能をもつ
光学素子回路５ａ，５ｂの中にそれぞれ、発光素子回路
２と受光素子回路３を有しているが、それらに特定の駆
動手段を要したり、発光光量が位置合わせに不十分であ
ったり、信号光用光導波路６が細径であったりして、基
板１ａと１ｂとの光接続が容易でないことが多い。図８
は信号光用光導波路６が数ミクロン径と微細であること
により、基板１ａと１ｂの僅かなずれにより、信号光用
光導波路６の接続が成されない様子を示している。この
場合には、接合端面を通して光が僅かでも通るようにす
る迄の粗調整がはなはだ困難で、時間のかかる問題があ
った。
光集積基板１ａ及び１ｂは、それらの本来の機能をもつ
光学素子回路５ａ，５ｂの中にそれぞれ、発光素子回路
２と受光素子回路３を有しているが、それらに特定の駆
動手段を要したり、発光光量が位置合わせに不十分であ
ったり、信号光用光導波路６が細径であったりして、基
板１ａと１ｂとの光接続が容易でないことが多い。図８
は信号光用光導波路６が数ミクロン径と微細であること
により、基板１ａと１ｂの僅かなずれにより、信号光用
光導波路６の接続が成されない様子を示している。この
場合には、接合端面を通して光が僅かでも通るようにす
る迄の粗調整がはなはだ困難で、時間のかかる問題があ
った。
【０００６】この発明の目的は、上記両基板の位置合せ
における従来の問題を解決して、光集積基板に位置合せ
に利用できる発光素子回路や受光素子回路が不適当であ
ったり、実装されていないと言った事態を解消すると共
に、信号光用光導波路の径の大小に関係なく、接合端面
を通して光が通るようになる迄の粗調整は勿論、精密調
整も継続して容易に行えるようにして、位置合せの作業
性を従来より大幅に向上させようとするものである。
における従来の問題を解決して、光集積基板に位置合せ
に利用できる発光素子回路や受光素子回路が不適当であ
ったり、実装されていないと言った事態を解消すると共
に、信号光用光導波路の径の大小に関係なく、接合端面
を通して光が通るようになる迄の粗調整は勿論、精密調
整も継続して容易に行えるようにして、位置合せの作業
性を従来より大幅に向上させようとするものである。
【０００７】
（１）請求項１の発明では、第１、第２光集積基板の端
面同士が接合、固定されると共に、第１、第２光集積基
板に設けられ、端面（以下接合端面と言う）に延長され
た信号光用光導波路同士（いずれか一方が信号光用光フ
ァイバ芯線であってもよい）が光結合された光集積装置
に関する。請求項１では特に、第１、第２光集積基板の
いずれか一方に位置合せ用の発光素子回路を、他方にそ
の発光素子回路の出力光を受光する位置合せ用の光電変
換回路をそれぞれ実装し、それら位置合せ用の発光素子
回路及び光電変換回路よりそれぞれ位置合せ用の光導波
路を接合端面にそれぞれ延長させて、光結合させたもの
である。
面同士が接合、固定されると共に、第１、第２光集積基
板に設けられ、端面（以下接合端面と言う）に延長され
た信号光用光導波路同士（いずれか一方が信号光用光フ
ァイバ芯線であってもよい）が光結合された光集積装置
に関する。請求項１では特に、第１、第２光集積基板の
いずれか一方に位置合せ用の発光素子回路を、他方にそ
の発光素子回路の出力光を受光する位置合せ用の光電変
換回路をそれぞれ実装し、それら位置合せ用の発光素子
回路及び光電変換回路よりそれぞれ位置合せ用の光導波
路を接合端面にそれぞれ延長させて、光結合させたもの
である。
【０００８】（２）請求項２の発明では、前記（１）に
おいて、互いに光結合する少くとも一組の位置合せ用の
光導波路の幅が、信号光用光導波路の幅より大きく形成
されている。 （３）請求項３の発明では、前記（１）において、位置
合せ用の光導波路は、少くとも接合端面の近傍におい
て、幅の異なる複数種の光導波路の対が形成されてい
る。
おいて、互いに光結合する少くとも一組の位置合せ用の
光導波路の幅が、信号光用光導波路の幅より大きく形成
されている。 （３）請求項３の発明では、前記（１）において、位置
合せ用の光導波路は、少くとも接合端面の近傍におい
て、幅の異なる複数種の光導波路の対が形成されてい
る。
【０００９】（４）請求項４の発明では、前記（１）に
おいて、位置合せ用の光導波路が、第１及び第２光集積
基板の各々に複数個ずつ設けられ、接合端面の少なくと
も一端及び他端の近傍でそれぞれ光結合されている。
おいて、位置合せ用の光導波路が、第１及び第２光集積
基板の各々に複数個ずつ設けられ、接合端面の少なくと
も一端及び他端の近傍でそれぞれ光結合されている。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を図１を参照して
説明する。図１には図７、図８と対応する部分に同じ符
号を付けてある。図１は光集積装置での光接続の途中の
過程を示すものである。図１の状態は、光集積基板１ａ
及び１ｂが、互いの接合端面の形状的な一致や、ガイド
ピンやマーカーを使用した機構的、視覚的な初期位置合
わせが成された段階であり、基板１ａ，１ｂそれぞれの
光学素子回路５ａ，５ｂを接続するための信号光用光導
波路６の位置合わせには至っていない。一方、位置合わ
せ用光導波路４は信号光用光導波路６よりも広径である
ことにより既に不完全な接続が成されている。例えばフ
ォトダイオードを用いた位置合せ用光電変換回路３−
１，３−２の出力端にレベル計Ｍ１，Ｍ２を接続し、例
えばレーザダイオードを用いた位置合せ用発光素子回路
２−１，２−２からの光を位置合せ用光電変換回路３−
１，３−２の両方で、バランスよく、かつ良好に受けら
れる様に位置を調整して、両基板１ａ，１ｂの光接続の
位置合わせを完了する。尚、信号光用光導波路６及び位
置合わせ用光導波路４は、一般的にフォトリソグラフィ
ーの手法により形成されるので、光集積基板の形成段階
において光集積基板面上で十分な位置精度を有してい
る。また、光集積基板１ａ，１ｂの実装面は光接続に十
分な程度に均一に加工されている。従って図１のＰａ，
Ｐｂの２ヶ所で平面的な位置合わせを行うことで、各光
導波路の３次元での位置合わせを行える。
説明する。図１には図７、図８と対応する部分に同じ符
号を付けてある。図１は光集積装置での光接続の途中の
過程を示すものである。図１の状態は、光集積基板１ａ
及び１ｂが、互いの接合端面の形状的な一致や、ガイド
ピンやマーカーを使用した機構的、視覚的な初期位置合
わせが成された段階であり、基板１ａ，１ｂそれぞれの
光学素子回路５ａ，５ｂを接続するための信号光用光導
波路６の位置合わせには至っていない。一方、位置合わ
せ用光導波路４は信号光用光導波路６よりも広径である
ことにより既に不完全な接続が成されている。例えばフ
ォトダイオードを用いた位置合せ用光電変換回路３−
１，３−２の出力端にレベル計Ｍ１，Ｍ２を接続し、例
えばレーザダイオードを用いた位置合せ用発光素子回路
２−１，２−２からの光を位置合せ用光電変換回路３−
１，３−２の両方で、バランスよく、かつ良好に受けら
れる様に位置を調整して、両基板１ａ，１ｂの光接続の
位置合わせを完了する。尚、信号光用光導波路６及び位
置合わせ用光導波路４は、一般的にフォトリソグラフィ
ーの手法により形成されるので、光集積基板の形成段階
において光集積基板面上で十分な位置精度を有してい
る。また、光集積基板１ａ，１ｂの実装面は光接続に十
分な程度に均一に加工されている。従って図１のＰａ，
Ｐｂの２ヶ所で平面的な位置合わせを行うことで、各光
導波路の３次元での位置合わせを行える。
【００１１】図２は光集積基板１ａ，１ｃが、入出力イ
ンターフェイスのために最少限な構成として光ファイバ
７を光学素子回路として備えている例である。光ファイ
バ７の芯線７ａ及び被覆部７ｂは、光集積基板のフォト
リソグラフィーの手法で高精度に加工された溝に固定さ
れている。図１の説明と同様に位置合わせ用光導波路４
を利用して精密な位置合わせを実現する。図２のＰａと
Ｐｂ及びＰｃとＰｄの各点をそれぞれ受光光量がバラン
スよく、かつ十分大きくなる様にして位置合せを完了す
る。
ンターフェイスのために最少限な構成として光ファイバ
７を光学素子回路として備えている例である。光ファイ
バ７の芯線７ａ及び被覆部７ｂは、光集積基板のフォト
リソグラフィーの手法で高精度に加工された溝に固定さ
れている。図１の説明と同様に位置合わせ用光導波路４
を利用して精密な位置合わせを実現する。図２のＰａと
Ｐｂ及びＰｃとＰｄの各点をそれぞれ受光光量がバラン
スよく、かつ十分大きくなる様にして位置合せを完了す
る。
【００１２】図３は、図１と類似した光集積装置の光接
続が成された状態を示している。図４は、位置合わせ用
光導波路４の位置と基板の大きさを規格化した正方形の
光集積基板１ａ，１ｂ，１ｃを特定の機能の光学素子回
路のブロックとして複数個を光接続した例である。図１
及び図３と同様にして、ＰａとＰｂ及びＰｃとＰｄの位
置合わせにより、全ての対応する信号光用光導波路の位
置合わせが成されている。
続が成された状態を示している。図４は、位置合わせ用
光導波路４の位置と基板の大きさを規格化した正方形の
光集積基板１ａ，１ｂ，１ｃを特定の機能の光学素子回
路のブロックとして複数個を光接続した例である。図１
及び図３と同様にして、ＰａとＰｂ及びＰｃとＰｄの位
置合わせにより、全ての対応する信号光用光導波路の位
置合わせが成されている。
【００１３】図５は、図４と類似した光集積装置の例で
あるが、位置合わせ用光導波路を広径路４、細径路４′
の２種類として、広径、細径の順に位置合わせすること
により、容易に精密な光接続を行うことができるように
したものである（請求項３）。位置合せ用の発光素子回
路２と光電変換回路３は複数の入出力光を処理できる機
能を備えている。
あるが、位置合わせ用光導波路を広径路４、細径路４′
の２種類として、広径、細径の順に位置合わせすること
により、容易に精密な光接続を行うことができるように
したものである（請求項３）。位置合せ用の発光素子回
路２と光電変換回路３は複数の入出力光を処理できる機
能を備えている。
【００１４】図６は、図３と類似した光集積装置に広径
路４、細径路４′の位置合わせ用光導波路を備えたもの
であるが、単純な発光素子回路２を共通とし、接続端と
の間に広径路４と４′に分岐する光分波器８が形成され
ている。図１乃至図６において、信号光、位置合せ光共
に３次元光導波路で接続する場合を例としたが、光集積
基板の接続端へのレンズの形成あるいは埋め込みによっ
て、光接続部分を構成することもある。また、光集積基
板の接続面が光軸と垂直な例を図に示したが、反射戻り
光を防ぐために所定の角度をつけた接続面とすることも
ある。更に、例に示した光集積基板の２次元的な構成を
積み重ねて形成した３次元光集積基板を本発明の手法で
光接続することによる３次元光集積装置も実現すること
ができる。
路４、細径路４′の位置合わせ用光導波路を備えたもの
であるが、単純な発光素子回路２を共通とし、接続端と
の間に広径路４と４′に分岐する光分波器８が形成され
ている。図１乃至図６において、信号光、位置合せ光共
に３次元光導波路で接続する場合を例としたが、光集積
基板の接続端へのレンズの形成あるいは埋め込みによっ
て、光接続部分を構成することもある。また、光集積基
板の接続面が光軸と垂直な例を図に示したが、反射戻り
光を防ぐために所定の角度をつけた接続面とすることも
ある。更に、例に示した光集積基板の２次元的な構成を
積み重ねて形成した３次元光集積基板を本発明の手法で
光接続することによる３次元光集積装置も実現すること
ができる。
【００１５】図１乃至図６において、光集積基板への電
気的入出力の記載は省略してあるが、それらは、一般的
なワイヤボンディングなどの手段により比較的容易に行
える。
気的入出力の記載は省略してあるが、それらは、一般的
なワイヤボンディングなどの手段により比較的容易に行
える。
【００１６】
【発明の効果】 この発明では、接合すべき基板の一方に位置合せ用
発光素子回路２を、他方に位置合せ用光電変換回路３を
設け、それら両回路より位置合せ用光導波路４を接合端
面に延長させて、光結合させるようにしたので、位置合
せに利用できる発光素子モジュールや受光素子モジュー
ルが不適当であったり、実装されていないと言った従来
の問題を解消できる。
発光素子回路２を、他方に位置合せ用光電変換回路３を
設け、それら両回路より位置合せ用光導波路４を接合端
面に延長させて、光結合させるようにしたので、位置合
せに利用できる発光素子モジュールや受光素子モジュー
ルが不適当であったり、実装されていないと言った従来
の問題を解消できる。
【００１７】 この発明では、適当な径を有する位置
合せ用光導波路を設けたので、信号光用光導波路の径の
大小に関係なく、接合端面を通して光が通るようになる
迄の粗調整は勿論、精密位置調整も継続して容易に行う
ことができ、位置合せの作業性を大幅に向上できる。 この発明で設けた位置合せ用の発光素子回路２、光
電変換回路３、光導波路４を利用して、光集積装置の接
合端面における光接続の故障診断を行うことができる効
果もある。
合せ用光導波路を設けたので、信号光用光導波路の径の
大小に関係なく、接合端面を通して光が通るようになる
迄の粗調整は勿論、精密位置調整も継続して容易に行う
ことができ、位置合せの作業性を大幅に向上できる。 この発明で設けた位置合せ用の発光素子回路２、光
電変換回路３、光導波路４を利用して、光集積装置の接
合端面における光接続の故障診断を行うことができる効
果もある。
【図１】この発明の実施例において、位置合せ作業の途
中の状態を示す平面図。
中の状態を示す平面図。
【図２】この発明の他の実施例を示す平面図。
【図３】この発明の更に他の実施例を示す平面図。
【図４】この発明の更に他の実施例を示す平面図。
【図５】請求項３の発明の実施例を示す平面図。
【図６】請求項３の発明の他の実施例を示す平面図。
【図７】従来の光集積装置の一例を示す平面図。
【図８】従来の光集積装置の他の例を示す平面図。
Claims (4)
- 【請求項１】 第１、第２光集積基板の端面同士が接
合、固定されると共に、前記第１、第２光集積基板に設
けられ、前記端面（以下接合端面と言う）に延長された
信号光用光導波路同士（いずれか一方が信号光用光ファ
イバ芯線であってもよい）が光結合された光集積装置に
おいて、 前記第１、第２光集積基板のいずれか一方に位置合せ用
の発光素子回路を、他方に前記発光素子回路の出力光を
受光する位置合せ用の光電変換回路をそれぞれ実装し、 それら位置合せ用の発光素子回路及び光電変換回路より
それぞれ位置合せ用の光導波路を前記接合端面にそれぞ
れ延長させて、光結合させたことを特徴とする光集積装
置。 - 【請求項２】 請求項１において、互いに光結合する少
くとも一組の前記位置合せ用の光導波路の幅が、前記信
号光用光導波路の幅より大きく形成されていることを特
徴とする光集積装置。 - 【請求項３】 請求項１において、前記位置合せ用の光
導波路は、少くとも前記接合端面の近傍において、幅の
異なる複数種の光導波路の対が形成されていることを特
徴とする光集積装置。 - 【請求項４】 請求項１において、前記位置合せ用の光
導波路が、前記第１及び第２光集積基板の各々に複数個
ずつ設けられ、前記接合端面の少なくとも一端及び他端
の近傍でそれぞれ光結合されていることを特徴とする光
集積装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14646497A JPH10332984A (ja) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | 光集積装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14646497A JPH10332984A (ja) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | 光集積装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10332984A true JPH10332984A (ja) | 1998-12-18 |
Family
ID=15408238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14646497A Withdrawn JPH10332984A (ja) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | 光集積装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10332984A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007156307A (ja) * | 2005-12-08 | 2007-06-21 | Fujitsu Ltd | 光モジュール及びその製造方法、並びに、スラブ光導波路基板 |
| JP2012163765A (ja) * | 2011-02-07 | 2012-08-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 平面光波回路接続装置 |
| JP2016174095A (ja) * | 2015-03-17 | 2016-09-29 | 日本電信電話株式会社 | 光送信器および光送信装置 |
-
1997
- 1997-06-04 JP JP14646497A patent/JPH10332984A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007156307A (ja) * | 2005-12-08 | 2007-06-21 | Fujitsu Ltd | 光モジュール及びその製造方法、並びに、スラブ光導波路基板 |
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| JP2012163765A (ja) * | 2011-02-07 | 2012-08-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 平面光波回路接続装置 |
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