JPH1114860A - Optical coupling structure - Google Patents

Optical coupling structure

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JPH1114860A
JPH1114860A JP10104532A JP10453298A JPH1114860A JP H1114860 A JPH1114860 A JP H1114860A JP 10104532 A JP10104532 A JP 10104532A JP 10453298 A JP10453298 A JP 10453298A JP H1114860 A JPH1114860 A JP H1114860A
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JP
Japan
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optical
groove
component
optical waveguide
coupling structure
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JP10104532A
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Hidehiko Nakada
英彦 中田
Koji Nakagawa
剛二 中川
Yosuke Yamazaki
洋介 山崎
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten the machining time for the optical coupling structure and to obtain high-precision optical coupling between an optical component and an optical waveguide component. SOLUTION: This optical coupling structure supports an optical component including an optical element or optical waveguide by making an optical wave component 7 such as an optical fiber or a ferrule containing the optical fiber abut against the optical component support that their optical axes are aligned with each other. In this case, a necessary irreducible V-shaped or trapezoidal groove 3b which is a groove part 3 extending along the optical axis so as to support the optical waveguide 7 and positions the optical waveguide component 7 is formed by the anisotropic etching of a crystal substrate 1 and other parts are made into recessed grooves 3a and 3c cut by a mechanical means to shorten the anisotropic etching time and improve the surface precision of the V-shaped or trapezoidal groove 3b.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は光結合構造に関し、
更に詳しくは光素子又は光導波路を含む光部品に光導波
部品を突き合わせてこれらの光軸を合わせるように支持
する光結合構造に関する。今日、光伝送は高速・大容量
の情報通信に不可欠なものとなっており、光通信網の整
備が進められている。光通信網では電気−光及び光−電
気信号変換を行う光伝送モジュールの大きな需要が見込
まれるため、モジュールの部品数、工数、製造時間等を
可能な限り低減すると共に、光部品と光ファイバ等の光
導波部品との位置合わせを高精度、高信頼性で行えるこ
とが必要とされる。
The present invention relates to an optical coupling structure,
More specifically, the present invention relates to an optical coupling structure in which an optical waveguide component is abutted against an optical component including an optical element or an optical waveguide and supported so that their optical axes are aligned. Today, optical transmission is indispensable for high-speed, large-capacity information communication, and the development of optical communication networks is being promoted. In an optical communication network, a great demand for an optical transmission module that performs electrical-optical and optical-electrical signal conversion is expected. Therefore, the number of components, man-hours, manufacturing time, etc. of the module are reduced as much as possible, and optical components and optical fibers are reduced. It is required that the alignment with the optical waveguide component can be performed with high accuracy and high reliability.

【0002】[0002]

【従来の技術】図18〜図20は従来技術を説明する図
(1)〜(3)である。図18(A)は結晶基板の異方
性エッチングを利用した光結合構造の外観斜視図、図1
8(B)はエッチング工程の平面図、図18(C)は光
ファイバ実装状態の側面図を夫々示している。
2. Description of the Related Art FIGS. 18 to 20 are diagrams (1) to (3) for explaining the prior art. FIG. 18A is an external perspective view of an optical coupling structure using anisotropic etching of a crystal substrate, and FIG.
FIG. 8B is a plan view of the etching step, and FIG. 18C is a side view of the optical fiber mounted state.

【0003】図18(A)において、1は例えばシリコ
ン(Si )による支持基板、2はS i 2 によるマスク
(絶縁膜)、3は光ファイバ6を搭載するプラットフォ
ーム(V溝)、4は光導波路のクラッド層、5は該光導
波路のコア層、6は光ファイバである。係る構成では、
光ファイバ6をV溝3の壁面(斜面)に当接(搭載)す
ることにより、光ファイバ6と光導波路の両コア層(光
軸)が一致し、精密な光結合が得られる。
In FIG. 18A, reference numeral 1 denotes, for example, silicon.
(Si), 2 is S iOTwoBy mask
(Insulating film) 3 is a platform on which the optical fiber 6 is mounted
(V-groove), 4 is a cladding layer of the optical waveguide, and 5 is the optical waveguide.
The core layer 6 of the waveguide is an optical fiber. In such a configuration,
The optical fiber 6 is brought into contact with (mounted on) the wall surface (slope) of the V groove 3.
Thus, both core layers of the optical fiber 6 and the optical waveguide (optical
Axis) and precise optical coupling is obtained.

【0004】V溝3の製造プロセスを言うと、Si 基板
1の<110>結晶軸と平行にSi2 による矩形状マ
スク2を形成し、該マスク領域内のSi 結晶をKOH水
溶液によりエッチングする。この場合に、基板1の(1
11)面と(100)面のエッチング速度比は約1:1
00となるため、このエッチング速度の異方性により正
確に角度54.7°のV溝3が形成される。このような
V溝3は理論的には原子単位の精度で加工可能であるた
め、高精度な光結合が得られる。また安価な基板材料
(Si 等)を用い、一括処理・生産することで大量の部
品を安価に供給できる。
[0004] As a matter of manufacturing process of the V-grooves 3, form a rectangular mask 2 by <110> crystallographic axis parallel to the S i O 2 of S i substrate 1, KOH aqueous solution S i crystals of the mask region Etching. In this case, (1) of the substrate 1
The etching rate ratio between the 11) plane and the (100) plane is about 1: 1.
Because of the anisotropy of the etching rate, the V groove 3 having an angle of 54.7 ° is accurately formed. Since such a V-groove 3 can theoretically be processed with an accuracy of an atomic unit, highly accurate optical coupling can be obtained. The use of an inexpensive substrate material (S i, etc.), it can be supplied inexpensively a large number of parts by batch processing and production.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記手法は光
ファイバ(外径φ=125μm程度)搭載用の浅いV溝
3を形成する場合は良いが、光ファイバ6を収容した細
径フェルール等の比較的大径の光導波部品を搭載する場
合には、例えば10倍程度の深いV溝3が必要となり、
異方性エッチングに長時間を必要とする欠点がある。例
えばSi 基板のエッチング速度は15〜20μm/時間
であり、細径フェルールの固定に必要となる深さ650
μmのV溝3を形成するためには30時間以上を要す
る。
However, the above method is suitable for forming a shallow V-groove 3 for mounting an optical fiber (outer diameter φ = about 125 μm). When mounting a relatively large-diameter optical waveguide component, a deep V-groove 3 of, for example, about 10 times is required.
There is a disadvantage that anisotropic etching requires a long time. For example, an etching rate of the S i substrate is 15 to 20 [mu] m / time required for fixation of small-diameter ferrule depth 650
It takes 30 hours or more to form the μm V groove 3.

【0006】また、上記Si 基板上にマスク2を形成す
るフォトリソ工程では、通常円形基板(ウエハ)に設け
てある切り欠き部(オリエンテーション・フラット)を
基準とするが、基板製作上の限界からこのオリエンテー
ション・フラットには<110>結晶軸から±1°程度
の誤差が存在する。このためマスク2の辺と<110>
軸との間に±1°程度の誤差が生じる。
[0006] In the photolithography process of forming a mask 2 to the S i over the substrate, although notch normally is provided on the circular substrate (wafer) to (orientation flat) and the reference, from the limit on board manufacturing The orientation flat has an error of about ± 1 ° from the <110> crystal axis. Therefore, the side of the mask 2 and <110>
An error of about ± 1 ° occurs with the axis.

【0007】図18(B)において、マスクパターン2
Aの長辺と<110>軸との間に角度θの傾きがある
と、図示の如くマスクパターン2Aの長辺から結晶の<
110>軸と平行となる方向に略(111)面のエッチ
ングが異常な速度で進み、このためエッチング時間と共
にV溝3の幅が増大してしまう。この場合に、光ファイ
バ搭載用の浅いV溝を形成する(エッチング時間が短
い)場合はあまり問題とはならないが、フェルール搭載
用の深いV溝を形成する(エッチング時間が長い)場合
は問題となる。
In FIG. 18B, a mask pattern 2
When there is a tilt of angle θ between the long side of A and the <110> axis, as shown in FIG.
The etching of the substantially (111) plane proceeds at an abnormal speed in the direction parallel to the 110> axis, and the width of the V-groove 3 increases with the etching time. In this case, when forming a shallow V-groove for mounting an optical fiber (short etching time), there is not much problem. However, when forming a deep V-groove for mounting a ferrule (long etching time), there is a problem. Become.

【0008】今、マスクパターン2Aの長さをL,幅を
Wとすると、異常なエッチングが最大まで進んだ場合
に、角度θによるV溝幅の増分△Wは約Lsinθとな
る。例えばフェルール搭載用マスクパターン2Aのサイ
ズを4mm×1.5mm,傾きθ=1°とすると、△W
≒69μmとなり、従って、μmオーダの正確な位置合
わせが要求される光ファイバとの光結合は不可能とな
る。
Now, assuming that the length of the mask pattern 2A is L and the width is W, when the abnormal etching has proceeded to the maximum, the increment ΔW of the V-groove width due to the angle θ becomes about Lsin θ. For example, if the size of the ferrule mounting mask pattern 2A is 4 mm × 1.5 mm and the inclination θ = 1 °, △ W
≒ 69 μm, so that optical coupling with an optical fiber that requires accurate alignment on the order of μm becomes impossible.

【0009】この問題を解決するものとして、従来は、
マスクパターン2Aの長手方向に複数の突起部を持たせ
ることによりV溝幅Wの増加分△Wを減少させた光結合
構造が知られている(特開平7−35948)。これを
図19に従って説明する。図19(A)において、光フ
ァイバ6は複数の突起部に形成されたV溝31 ,32
斜面に当接して支持される。
In order to solve this problem, conventionally,
There is known an optical coupling structure in which a plurality of protrusions are provided in a longitudinal direction of a mask pattern 2A to reduce an increase ΔW of a V-groove width W (JP-A-7-35948). This will be described with reference to FIG. In FIG. 19 (A), the optical fiber 6 is supported in contact with the plurality of slopes of projections V grooves 3 1 formed in the portion, 3 2.

【0010】図19(B)はエッチング工程の平面図を
示しており、一例のマスクパターン2Aはその長手方向
に幅aの突起部21 ,22 (左右対称)を有する。これ
をKOH等により異方性エッチングすると、有用なV溝
1 ,32 となる部分の長さaは、V溝全体の長さLよ
りも十分に短いため、この場合のV溝幅Wの増分△Wは
約asinθと小さくできる。従って、光ファイバ6の
実装精度が向上する。
FIG. 19 (B) shows a plan view of the etching step, and one example of the mask pattern 2A has projections 2 1 and 2 2 (laterally symmetric) having a width a in the longitudinal direction. When this is anisotropically etched with KOH or the like, the length a of the useful V-grooves 3 1 , 3 2 is sufficiently shorter than the entire length L of the V-groove, so that the V-groove width W in this case is sufficient. Can be reduced to about asin θ. Therefore, the mounting accuracy of the optical fiber 6 is improved.

【0011】しかし、この手法でも、光ファイバ用の浅
いV溝31 ,32 を形成する場合は良いが、例えばフェ
ルール用の深いV溝31 ,32 を形成するような場合に
は、その異方性エッチングに長時間を要する。しかも、
この異方性エッチングを長時間行うと、V溝31 ,32
の角部が削れてくるため、最悪の場合はV溝31 ,3 2
の斜面が消失してしまう。
However, even in this method, a shallow optical fiber is required.
V-groove 31, 3TwoIs good when forming
Deep V groove 3 for rule1, 3TwoTo form
Requires a long time for the anisotropic etching. Moreover,
When this anisotropic etching is performed for a long time, the V groove 31, 3Two
The worst case, the V-groove 31, 3 Two
Slope disappears.

【0012】また上記光素子とフェルールとの位置合わ
せの問題を解決する他の方法として、従来は、ファイバ
突出し型のフェルールを使用したレセプタクル型光伝送
モジュールが知られている{1996年電子情報通信学
会総合大会講演論文集C−207(文献1),1996
年電子情報通信学会総合大会講演論文集SC−2−7
(文献2)}。文献1(文献2も同様)の内容を図20
に従って説明する。
As another method for solving the problem of alignment between the optical element and the ferrule, a receptacle-type optical transmission module using a fiber-projecting ferrule has been conventionally known. Proceedings of the General Conference of the Society of Japan C-207 (Reference 1), 1996
IEICE General Conference Proceedings SC-2-7
(Reference 2) 2. FIG. 20 shows the contents of Reference 1 (similar to Reference 2).
It will be described according to.

【0013】この光伝送モジュールは、トランスファモ
ールドパッケージ50とレセプタクル(スリーブ)60
との2部品から構成される。実装プロセスでは、まずS
i 基板51にLD搭載用インデックスマーカ52と、光
ファイバ用浅溝53と、フェルール用深溝54とを異方
性エッチングにより夫々形成する。次に、得られたSi
−V溝基板51にLD55を搭載する。次にファイバ突
出し型のフェルール56をSi −V溝基板51上に搭載
し、耐熱性エポキシ樹脂により固定する。次にLD55
とファイバ57とをSi キャップ58で覆い、周囲を耐
熱性エポキシ樹脂で固定・封止する。次にフェルール5
6の終端部を除いて、Si 基板51とキャップ58との
全体を低熱膨張性のエポキシ系樹脂でモールドするもの
である。
This optical transmission module comprises a transfer mold package 50 and a receptacle (sleeve) 60.
And two parts. In the mounting process, first
An LD mounting index marker 52, an optical fiber shallow groove 53, and a ferrule deep groove 54 are formed on the i- substrate 51 by anisotropic etching. Next, the obtained S i
The LD 55 is mounted on the V-groove substrate 51. Then the ferrule 56 of the fiber protrudes type mounted on S i -V groove substrate 51, it is fixed by heat-resistant epoxy resin. Next, LD55
And the fiber 57 is covered with S i cap 58 to secure and sealing the periphery with a heat-resistant epoxy resin. Next, ferrule 5
6 except for the end portion of, is to mold at lower thermal expansion of the epoxy resin to the whole of S i substrate 51 and the cap 58.

【0014】この構造によれば、光ファイバ用浅溝53
に搭載された光ファイバ57とLD55との間の精密な
位置合わせが行える。しかし、上記の如く一般に光ファ
イバ用浅溝53の精度に対してフェルール用深溝54の
精度は必ずしも十分では無い。このためファイバ突出し
型のフェルール56をSi −V溝基板51上に搭載した
際には、光ファイバ57とフェルール56との境界部分
に歪み応力が掛かり易くなり、信頼性の面で疑問があ
る。
According to this structure, the shallow groove 53 for optical fiber is used.
Precise alignment between the optical fiber 57 and the LD 55 mounted on the device. However, as described above, generally, the accuracy of the ferrule deep groove 54 is not always sufficient with respect to the accuracy of the optical fiber shallow groove 53. The ferrule 56 of this for the fiber protrudes type when mounted on S i -V-groove substrate 51 easily takes strain stress in the boundary portion between the optical fiber 57 and the ferrule 56, is questionable in terms of reliability .

【0015】またフェルール56から突き出した光ファ
イバ57はその取り回し(実装プロセス等における取
扱)が困難であり、量産化の際の隘路になると考えられ
る。本発明は上記従来技術の問題点に鑑み成されたもの
で、その目的とする所は、加工時間の短縮が図れ、かつ
量産性、低価格性に優れると共に、高精度・高信頼性の
光結合が得られる光結合構造を提供することにある。
The optical fiber 57 protruding from the ferrule 56 is difficult to handle (handling in a mounting process or the like), and is considered to be a bottleneck in mass production. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and aims at shortening the processing time, and is excellent in mass productivity, low cost, and high precision and high reliability. An object of the present invention is to provide an optical coupling structure capable of obtaining a coupling.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記の課題は例えば図1
の構成により解決される。即ち、本発明(1)の光結合
構造は、光素子又は光導波路を含む光部品に光ファイバ
又は該光ファイバを収容するフェルール等の光導波部品
7を突き合わせ、これらの光軸を合わせるように前記光
導波部品を支持する光結合構造において、前記光導波部
品を支持すべく光軸方向に延びる溝部3であって、機械
的手段により切削された第1の溝3aの床面側に結晶基
板の異方性エッチングにより形成された断面V字状又は
台形状の第2の溝3bを備えるものである。
The above-mentioned problem is solved, for example, by referring to FIG.
Is solved. That is, in the optical coupling structure of the present invention (1), the optical component including the optical element or the optical waveguide is brought into contact with the optical waveguide component 7 such as an optical fiber or a ferrule that accommodates the optical fiber, and the optical axes thereof are aligned. In the optical coupling structure for supporting the optical waveguide component, a crystal substrate is provided on the floor side of the first groove 3a, which is a groove portion 3 extending in the optical axis direction to support the optical waveguide component, the first groove 3a being cut by mechanical means. And a second groove 3b having a V-shaped or trapezoidal cross section formed by anisotropic etching.

【0017】本発明(1)によれば、予め機械的手段に
より切削された第1の溝3aを備えるので、その床面側
に所要の断面V字状(又は台形状)溝3bを得るための
異方性エッチングは比較的短時間で終了する。しかも、
この異方性エッチングの時間が短ければ、仮にSi 基板
上のマスクパターンの長辺と<110>結晶軸との間に
角度θの傾きがあっても、該長辺から<110>軸と平
行になる方向へ進む異常エッチングの進み程度を小さく
止める事が可能となり、V字状(又は台形状)溝3bの
幅精度が向上する。
According to the present invention (1), since the first groove 3a cut in advance by mechanical means is provided, a required V-shaped (or trapezoidal) groove 3b in cross section is obtained on the floor side thereof. Is completed in a relatively short time. Moreover,
If the time of the anisotropic etching is short, even if there is inclination angle θ between the long side and the <110> crystal axis of the mask pattern on the S i substrate, a <110> axis from the long sides It is possible to reduce the degree of progress of the abnormal etching that proceeds in the parallel direction, thereby improving the width accuracy of the V-shaped (or trapezoidal) groove 3b.

【0018】好ましくは、本発明(2)においては、上
記本発明(1)において、第2の溝3bの床面側に機械
的手段により切削された第3の溝3cを備える。第2の
溝3bの床面側に第3の溝3cを備えれば、光導波部品
7とプラットフォーム3との干渉を有効に避けられると
共に、第2の溝3bを形成するための異方性エッチング
の時間(深さ)を必要最小限に短くできる。従って、第
2の溝3bの幅精度は更に向上する。
Preferably, in the present invention (2), in the present invention (1), a third groove 3c cut by mechanical means is provided on the floor side of the second groove 3b. If the third groove 3c is provided on the floor side of the second groove 3b, the interference between the optical waveguide component 7 and the platform 3 can be effectively avoided, and the anisotropy for forming the second groove 3b is provided. The etching time (depth) can be shortened to a necessary minimum. Therefore, the width accuracy of the second groove 3b is further improved.

【0019】また上記の課題は例えば図4の構成により
解決される。即ち、本発明(3)の光結合構造は、光素
子又は光導波路を含む光部品に光ファイバ又は該光ファ
イバを収容するフェルール等の光導波部品7を突き合わ
せ、これらの光軸を合わせるように前記光導波部品を支
持する光結合構造において、前記光導波部品を支持すべ
く光軸方向に延びる溝部3であって、結晶基板の異方性
エッチングにより形成された断面V字状又は台形状の第
1の溝3bの床面側に機械的手段により切削された第2
の溝3cを備えるものである。
The above-mentioned problem can be solved, for example, by the structure shown in FIG. That is, in the optical coupling structure of the present invention (3), the optical component including the optical element or the optical waveguide is brought into contact with the optical fiber or the optical waveguide component 7 such as a ferrule for accommodating the optical fiber, and the optical axes thereof are aligned. In the optical coupling structure supporting the optical waveguide component, the groove portion 3 extending in the optical axis direction to support the optical waveguide component has a V-shaped or trapezoidal cross section formed by anisotropic etching of the crystal substrate. The second groove cut by mechanical means on the floor side of the first groove 3b
Of the groove 3c.

【0020】光素子又は光導波路との光結合位置が高い
ような用途では、基板1の表面にいきなり第1の溝3b
を形成できる。この場合でも該第1の溝3bの床面側に
機械的手段により切削された第2の溝3cを備えるの
で、異方性エッチングの時間(深さ)を必要最小限に短
縮できる。従って、第1の溝3bの幅精度が向上する。
また上記の課題は例えば図5の構成により解決される。
即ち、本発明(4)の光結合構造は、光素子又は光導波
路を含む光部品に光ファイバ又は該光ファイバを収容す
るフェルール等の光導波部品7を突き合わせ、これらの
光軸を合わせるように前記光導波部品を支持する光結合
構造において、前記光導波部品を支持すべく光軸方向に
延びる溝部3であって、機械的手段により階段状に切削
された凹溝3a〜3dの壁面を結晶基板の異方性エッチ
ングにより連続した斜面に形成した断面V字状又は台形
状の溝3を備えるものである。
In an application where an optical coupling position with an optical element or an optical waveguide is high, the first groove 3b is immediately formed on the surface of the substrate 1.
Can be formed. Even in this case, since the second groove 3c cut by a mechanical means is provided on the floor side of the first groove 3b, the time (depth) of anisotropic etching can be reduced to a necessary minimum. Therefore, the width accuracy of the first groove 3b is improved.
The above-mentioned problem is solved, for example, by the configuration shown in FIG.
That is, in the optical coupling structure of the present invention (4), the optical component including the optical element or the optical waveguide is brought into contact with the optical waveguide component 7 such as an optical fiber or a ferrule accommodating the optical fiber, and the optical axes thereof are aligned. In the optical coupling structure for supporting the optical waveguide component, the groove 3 extending in the optical axis direction to support the optical waveguide component, and the wall surfaces of the concave grooves 3a to 3d cut in a stepwise manner by mechanical means are crystallized. The groove 3 has a V-shaped or trapezoidal cross section formed on a continuous slope by anisotropic etching of the substrate.

【0021】予め機械的手段により複数の凹溝3a〜3
dを目標の斜面に沿って階段状に設ければ、該凹溝3a
〜3dの各壁面を連続した斜面に形成するための異方性
エッチングを比較的短時間で高精度に行える。従って、
V字状(又は台形状)溝3の幅精度が向上する。また上
記の課題は例えば図7の構成により解決される。即ち、
本発明(5)の光結合構造は、光素子又は光導波路を含
む光部品に光ファイバ又は該光ファイバを収容するフェ
ルール等の光導波部品7を突き合わせ、これらの光軸を
合わせるように前記光導波部品を支持する光結合構造に
おいて、結晶基板1の異方性エッチングにより該結晶基
板上に複数の独立した断面V字状又は台形状の第1の溝
1 〜33 を所要長Lに渡って一列に形成すると共に、
前記第1の各溝31 〜33の間を機械的手段により列と
直角方向に切削して前記光導波部品7を搭載可能に構成
したものである。
The plurality of grooves 3a to 3a are previously prepared by mechanical means.
If d is provided stepwise along the target slope, the concave groove 3a
Anisotropy for forming each wall of ~ 3d into a continuous slope
Etching can be performed with high accuracy in a relatively short time. Therefore,
The width accuracy of the V-shaped (or trapezoidal) groove 3 is improved. Also above
The above problem is solved by, for example, the configuration of FIG. That is,
The optical coupling structure of the present invention (5) includes an optical element or an optical waveguide.
Optical component or a ferrite housing the optical fiber
Butt the optical waveguide components 7 such as rules, and align these optical axes.
The optical coupling structure supporting the optical waveguide component so as to match
Here, the crystal substrate is formed by anisotropic etching of the crystal substrate 1.
A plurality of independent V-shaped or trapezoidal first grooves on a plate
3 1~ 3ThreeAre formed in a line over the required length L,
The first grooves 31~ 3ThreeBetween the columns by mechanical means
The optical waveguide component 7 can be mounted by cutting at right angles.
It was done.

【0022】本発明(5)によれば、第1の各溝31
3 は相互に離れて異方性エッチングされるので、各溝
1 〜33 には夫々に良好な斜面が得られる。即ち、仮
に長時間の異方性エッチングを行っても斜面の角部が消
失する心配は無い。また、各マスクパターン2A1 〜2
3 の長さaを小さくできるので、各溝幅Wの増分△W
を小さくできる。更にまた、各溝31 〜33 の有効な各
斜面は、基板1の結晶軸<110>との間の角度ずれの
存在にも係わらず、マスクパターン2A1 〜2A3 の配
列方向に一列に整列しているので、各溝幅Wの増分△W
が存在していても、光導波部品7の正確な位置出しが行
える。
According to the present invention (5), the first grooves 3 1 to 3 1 .
3 3 because is anisotropically etched away from each other, good slopes are obtained respectively in the grooves 3 1 to 3 3. That is, even if the anisotropic etching is performed for a long time, there is no fear that the corners of the slope disappear. Further, each of the mask patterns 2A 1 to 2A 2
Since the length a of A 3 can be reduced, the increment of each groove width W 幅 W
Can be reduced. Furthermore, each valid slope of each groove 3 1 to 3 3, despite the existence of the angle offset between the crystal axis of the substrate 1 <110>, a row in the array direction of the mask pattern 2A 1 to 2A region 3 , The increment of each groove width W △ W
Exists, the optical waveguide component 7 can be accurately positioned.

【0023】好ましくは、本発明(6)においては、上
記本発明(5)において、例えば図10に示す如く、所
要長に渡って一列に並ぶ複数の第1の溝31 〜33 の上
部及び又は下部側に機械的手段により列方向に切削され
た第2及び又は第3の溝93を更に備える。これは上記
本発明(5)に上記本発明(1)〜(3)の構成を適用
したものである。従って、この場合も異方性エッチング
の時間(深さ)を大幅に短縮でき、第1の各溝31 〜3
3 の幅精度は更に向上する。
[0023] Preferably, in the present invention (6), in the above invention (5), for example as shown in FIG. 10, the upper portion of the plurality of first groove 3 1 to 3 3 to line up over a required length by mechanical means and or the bottom side further comprises a second and or third groove 9 3 which is cut in the column direction. This applies the configuration of the present invention (1) to (3) to the present invention (5). Therefore, this case also can significantly reduce time (depth) of the anisotropic etching, the first of each groove 3 1 to 3
The width accuracy of 3 is further improved.

【0024】また上記の課題は例えば図12,図13
(B)の構成により解決される。即ち、本発明(7)の
光結合構造は、光素子又は光導波路を含む光部品に光導
波部品を突き合わせ、これらの光軸を合わせるように支
持する光結合構造において、共通の支持基板1上に形成
されたV溝3上に、該V溝と相補的な傾きを有する凸状
斜面12a,12bを前記V溝上に当接して支持される
ように構成された光部品12と、光導波部品(例えばフ
ェルール7)とを夫々搭載し、前記光部品12と光導波
部品7の各端面を突き合わせるように支持したものであ
る。
The above-mentioned problem is solved, for example, by referring to FIGS.
The problem is solved by the configuration of (B). That is, in the optical coupling structure of the present invention (7), in an optical coupling structure in which an optical waveguide component is abutted against an optical component including an optical element or an optical waveguide and the optical components are supported so that their optical axes are aligned, a common support substrate 1 is provided. An optical component 12 configured so that convex slopes 12a and 12b having a complementary inclination to the V groove are supported on the V groove 3 formed on the V groove 3 so as to abut on the V groove. (For example, ferrules 7) are mounted thereon, and the optical component 12 and the optical waveguide component 7 are supported so that the respective end faces thereof abut each other.

【0025】図13(B)において、支持基板1のV溝
3上に光部品12の凸状斜面12a,12bを重ね合わ
せると、V溝3の斜面3a,3bと光部品12の凸状斜
面12a,12bとは相補的(傾斜角が同一で反対向
き)であるため、溝幅W2の所を境にして互いに密着す
ることになる。この時、光部品12の光入/出力端子は
溝幅W2の中心から所定長だけ真下の位置にある。この
状態で、前記V溝3に例えばフェルール7を搭載する
と、該フェルール7はその外周面と斜面3a,3bとの
作用によりX,Z軸方向に位置合わせされる。即ち、フ
ェルール7のX軸方向の中心は常に溝幅W2の中心にあ
る。またフェルール7のZ軸方向の中心は前記溝幅W2
の中心から前記所定長だけ真下の位置にあるように、例
えばフェルール外径を定められる。従って、本発明
(7)によれば、光部品12とフェルール7とを共通の
V溝3上で単に突き合わせるだけで、X,Z軸かつY軸
方向の高精度な位置合わせが自動的に得られる。
In FIG. 13B, when the convex slopes 12a, 12b of the optical component 12 are superimposed on the V-groove 3 of the support substrate 1, the slopes 3a, 3b of the V-groove 3 and the convex slope of the optical component 12 are obtained. Since they are complementary to each other (the inclination angles are the same and opposite directions), they are in close contact with each other at the groove width W2. At this time, the light input / output terminal of the optical component 12 is located just below the center of the groove width W2 by a predetermined length. In this state, when, for example, a ferrule 7 is mounted in the V-groove 3, the ferrule 7 is aligned in the X and Z-axis directions by the action of the outer peripheral surface and the inclined surfaces 3a and 3b. That is, the center of the ferrule 7 in the X-axis direction is always at the center of the groove width W2. The center of the ferrule 7 in the Z-axis direction is the groove width W2.
For example, the outer diameter of the ferrule is determined so that the ferrule is located just below the center by a predetermined length. Therefore, according to the present invention (7), simply aligning the optical component 12 and the ferrule 7 on the common V-groove 3 automatically performs high-precision alignment in the X, Z-axis and Y-axis directions. can get.

【0026】しかも、この位置合わせの精度は、支持基
板1のV溝3の幅や深さの精度には依存しない。このこ
とを図13(C)に従って説明する。今、V溝3の幅が
規定値よりもΔWだけ増加したとすると、この場合の光
部品12は、その凸状斜面12bがV溝3の斜面3b上
を図の右下側にずれ落ちる結果、反対側の斜面12aが
同斜面3aに当接するところで新たに支持されることと
なり、これに伴い光部品12の光入/出力端子も図の右
下側にずれ落ちる。
Moreover, the accuracy of the positioning does not depend on the accuracy of the width or the depth of the V-groove 3 of the support substrate 1. This will be described with reference to FIG. Now, assuming that the width of the V-groove 3 is increased by ΔW from the specified value, the optical component 12 in this case is such that the convex slope 12b is shifted downward on the slope 3b of the V-groove 3 to the lower right side in the drawing. Then, the opposite slope 12a comes into contact with the slope 3a and is newly supported, and accordingly, the light input / output terminal of the optical component 12 also shifts to the lower right side in the figure.

【0027】しかし、この場合でも新たなV溝3に搭載
されたフェルール7の中心は常に底幅W2の中心から前
記所定長だけ真下の位置にある。従って、この場合も両
者間で正確な位置合わせが自動的に得られる。好ましく
は、本発明(8)においては、上記本発明(7)におい
て、光部品12は、凸状斜面の交差する側に断面台形と
なるような支持平面を有する支持部材と、前記支持平面
上に支持固定された光素子及び又は光導波路を含む光回
路部品とを備える。
However, even in this case, the center of the ferrule 7 mounted on the new V-groove 3 is always located at a position directly below the center of the bottom width W2 by the predetermined length. Therefore, also in this case, accurate alignment between the two is automatically obtained. Preferably, in the present invention (8), in the present invention (7), the optical component 12 has a support member having a support plane having a trapezoidal cross section on the side where the convex slope intersects; And an optical circuit part including an optical element and / or an optical waveguide fixedly supported by the optical element.

【0028】即ち、支持部材と光回路部品とが別部品の
場合であり、様々な光回路部品を支持部材に搭載・固定
(接着,ハンダ付け等)できる。また好ましくは、本発
明(9)においては、上記本発明(8)において、光回
路部品は、半導体結晶基板からなる支持部材上にデバイ
スプロセスにより一体的に作り込まれている。
That is, the support member and the optical circuit component are separate components, and various optical circuit components can be mounted and fixed (adhered, soldered, etc.) to the support member. Preferably, in the present invention (9), in the above present invention (8), the optical circuit component is integrally formed on a supporting member made of a semiconductor crystal substrate by a device process.

【0029】即ち、半導体結晶基板からなる支持部材上
にハイブリッド方式又はモノリシック方式により光回路
(LD,PD,光導波路等)を直接的に集積した(作り
込んだ)場合であり、部品数(光回路部品)を減らせる
上、接着,ハンダ付け等を削除できるため、光部品(即
ち、光モジュールの全体)を高精度に形成できる。また
好ましくは、本発明(10)においては、上記本発明
(7)において、例えば図12に示す如く、光導波部品
は、光ファイバ6を内蔵したフェルール7である。
That is, this is a case where optical circuits (LD, PD, optical waveguide, etc.) are directly integrated (built) by a hybrid method or a monolithic method on a supporting member made of a semiconductor crystal substrate, and the number of components (optical Since the number of circuit components can be reduced and the bonding, soldering and the like can be eliminated, the optical components (ie, the entire optical module) can be formed with high precision. Also preferably, in the present invention (10), in the above-mentioned present invention (7), as shown in FIG. 12, for example, the optical waveguide component is a ferrule 7 in which an optical fiber 6 is incorporated.

【0030】また好ましくは、本発明(11)において
は、上記本発明(7)において、例えば図17に示す如
く、光導波部品19は、V溝3と相補的な傾きを有する
凸状斜面19a,19bを該V溝上に当接して支持され
るように構成されている。即ち、光部品12と光導波部
品19とが共に夫々の凸状斜面(12a,12b),
(19a,19b)によって共通のV溝3により支持さ
れる場合である。
Preferably, in the present invention (11), in the above-mentioned present invention (7), as shown in FIG. 17, for example, the optical waveguide component 19 has a convex slope 19 a having a complementary inclination with the V-groove 3. , 19b abut on the V-groove. That is, both the optical component 12 and the optical waveguide component 19 have respective convex slopes (12a, 12b),
(19a, 19b) supported by the common V groove 3.

【0031】また好ましくは、本発明(12)において
は、上記本発明(7)において、例えば図13(A)に
示す如く、光部品12と光導波部品7との間の光結合部
に透光性樹脂17を充填したものである。従って、光部
品12を保護できると共に、光結合部における光の反射
や損失を有効に抑制できる。
Preferably, in the present invention (12), in the present invention (7), as shown in FIG. 13 (A), for example, the optical coupling portion between the optical component 12 and the optical waveguide component 7 is transparent. The optical resin 17 is filled. Therefore, the optical component 12 can be protected, and the reflection and loss of light at the optical coupling portion can be effectively suppressed.

【0032】また好ましくは、本発明(13)において
は、上記本発明(7)において、支持基板1と、光部品
12と、光導波部品7/19の内の1つ以上が材料とし
てシリコンを用い、かつ斜面がシリコンの異方性エッチ
ングにより形成されているものである。シリコンは安価
に得られると共に、シリコンの異方性エッチングにより
高精度な斜面(V溝3,凸状斜面12a,12b/19
a,19b等)が容易に得られる。
Preferably, in the present invention (13), in the present invention (7), at least one of the support substrate 1, the optical component 12, and the optical waveguide component 7/19 uses silicon as a material. It is used and the slope is formed by anisotropic etching of silicon. Silicon can be obtained at a low cost, and a highly accurate slope (V-groove 3, convex slopes 12a, 12b / 19) can be obtained by anisotropic etching of silicon.
a, 19b, etc.) can be easily obtained.

【0033】また好ましくは、本発明(14)において
は、上記本発明(8)において、支持基板1と、支持部
材12と、光導波部品7/19の内の1つ以上がモール
ド成形品により製作されている。凸状斜面12a,12
b/19a,19bのサイズ(特に溝幅W2)を正確に
維持すれば、上記本発明(7)で述べた如く、仮に支持
基板1のV溝3の幅が増加/減少していても光軸の正確
な位置合わせが得られる。従って、例えば支持基板1を
安価なモールド成形品とでき、かつ光伝送モジュールの
製造プロセスを大幅に簡略化できる。
Preferably, in the present invention (14), in the above-mentioned present invention (8), at least one of the support substrate 1, the support member 12, and the optical waveguide component 7/19 is a molded product. Has been produced. Convex slopes 12a, 12
If the sizes of the b / 19a and 19b (particularly, the groove width W2) are accurately maintained, as described in the present invention (7), even if the width of the V groove 3 of the support substrate 1 increases / decreases, light Accurate alignment of the axes is obtained. Therefore, for example, the support substrate 1 can be formed as an inexpensive molded product, and the manufacturing process of the optical transmission module can be greatly simplified.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】以下、添付図面に従って本発明に
好適なる複数の実施の形態を詳細に説明する。図1は第
1の実施の形態による光結合構造を説明する図である。
図1(A)において、このプラットフォーム3はSi
板1の<110>軸と直角の方向に段差を有する溝部3
a〜3cを有し、その内の溝部3a,3cは機械的加工
(例えばダイシング)により、また斜面部3bはSi
板1の異方性エッチングにより形成されている。この斜
面部3bにフェルール7を当接(搭載)することでフェ
ルール7(即ち、光ファイバ6)の高精度な位置出しを
行う。
Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating an optical coupling structure according to the first embodiment.
Figure 1 (A), the platform 3 is groove 3 having a step in the <110> axis perpendicular direction S i substrate 1
has A~3c, groove 3a of which, 3c by mechanical processing (eg diced), also the inclined surface portion 3b is formed by anisotropic etching of S i substrate 1. The ferrule 7 (that is, the optical fiber 6) is positioned with high accuracy by abutting (mounting) the ferrule 7 on the slope 3b.

【0035】図1(B)は図1(A)を矢印a方向に見
た側面図である。溝部3a〜3cの各寸法は、光ファイ
バ6の光結合位置及びフェルール7の外径寸法に基づき
決定できる。斜面部3bの広さは、フェルール7の側面
に当接して該フェルール7の正確な位置出し及び固定を
行うに十分な接触面が得られる広さとする。溝部3aの
深さd1 及び溝部3cの幅w3 は、好ましくは、上記条
件を満足する斜面部3bの深さ(d2 −d1 )を最小と
するように決定される。これにより異方性エッチング時
間の短縮を図り、結晶軸<110>からの傾きに起因す
る異常エッチングの進行を短く押さえ、もって斜面部3
bの幅精度が向上する。また、溝部3aの幅w1 はその
壁面がフェルール7と干渉しない程度に選ばれ、かつ溝
部3cの深さd3 はその床面がフェルール7と干渉しな
い程度に選ばれる。
FIG. 1B is a side view of FIG. 1A viewed in the direction of arrow a. The dimensions of the grooves 3 a to 3 c can be determined based on the optical coupling position of the optical fiber 6 and the outer diameter of the ferrule 7. The width of the slope portion 3b is set to a width enough to come into contact with the side surface of the ferrule 7 and to obtain a contact surface sufficient to accurately position and fix the ferrule 7. Width w 3 of the depth d 1 and the groove 3c of the groove 3a is preferably determined depth of the slant portion 3b that satisfies the above conditions (d 2 -d 1) so as to minimize. As a result, the anisotropic etching time is shortened, the progress of abnormal etching caused by the inclination from the crystal axis <110> is suppressed short, and the slope 3
The width accuracy of b is improved. The width w 1 of the groove 3a is the wall is chosen so as not to interfere with the ferrule 7, and the depth d 3 of the groove 3c the floor surface is selected so as not to interfere with the ferrule 7.

【0036】図2は第1の実施の形態による光結合構造
の製法を説明する図である。図2(A)では、機械的手
段(ダイシングソー等)によりSi 基板1の上面に長さ
L(例えば4mm),幅w1 (例えば1.5mm),深
さd1 (例えば480μm)の溝部3aを形成する。ダ
イシングソーを使用した場合の加工精度は、深さ方向に
±1μm程度、幅方向に2μm程度となる。
FIG. 2 is a diagram for explaining a method of manufacturing the optical coupling structure according to the first embodiment. In FIG. 2A, a length L (for example, 4 mm), a width w 1 (for example, 1.5 mm), and a depth d 1 (for example, 480 μm) are formed on the upper surface of the Si substrate 1 by a mechanical means (a dicing saw or the like). A groove 3a is formed. The processing accuracy when a dicing saw is used is about ± 1 μm in the depth direction and about 2 μm in the width direction.

【0037】図2(B)では、まず上記加工後のSi
板表面に熱酸化膜製造装置により厚さ5000ÅのSi
2 膜を製膜する。次にフォトリソ工程により溝部3a
の床面中央部に長さL(=4mm),幅w2 (=850
μm)のマスク2Aをパターニングし、RIEによりS
i 2 膜をエッチングする。次の斜面3bの形成の際に
は、このSi 2 膜をマスク材として用いる。
[0037] In FIG. 2 (B), the first thickness of 5000Å by thermal oxidation film manufacturing apparatus S i substrate surface after the machining S i
An O 2 film is formed. Next, the groove 3a is formed by a photolithography process.
Length L (= 4 mm) and width w 2 (= 850)
.mu.m) of the mask 2A and patterned by RIE.
i O 2 film is etched. In the formation of the next slope 3b uses the S i O 2 film as a mask material.

【0038】図2(C)では、Si 基板1をKOHの水
溶液につけて少なくとも深さΔd(=d2 −d1 )以上
の異方性エッチングを行う。一例のエッチング時間は約
2.5時間であり、これによるエッチングの深さΔd≒
50μmとなる。その際には、マスクパターン2Aの結
晶軸<110>からの傾きθにより、上記異常エッチン
グが進み、V溝3bの幅Wが増大することが考えられ
る。
In FIG. 2C, the Si substrate 1 is immersed in an aqueous solution of KOH and subjected to anisotropic etching at least to a depth Δd (= d 2 −d 1 ) or more. An example etching time is about 2.5 hours, which results in an etching depth Δd ≒
It becomes 50 μm. At this time, it is conceivable that the abnormal etching proceeds due to the inclination θ of the mask pattern 2A from the crystal axis <110>, and the width W of the V groove 3b increases.

【0039】なお、この明細書では正確には台形状の溝
であっても説明の便宜上V溝と呼ぶことがある。このエ
ッチング工程を図3に示す。本第1の実施の形態によれ
ば、必要なサイズの斜面部3bを得るためのエッチング
時間は、例えば上記2.5時間と十分に短いために、V
溝幅Wの増分△Wが小さい間にエッチングを終了するこ
とが可能である。図3(A)では本第1の実施の形態に
よる異常エッチングの進み状態を太線で模式的に示して
おり、V溝幅Wの増加は点線で示す従来{図18
(B)}の場合よりも十分に手前で停止している。
In this specification, a trapezoidal groove may be called a V-shaped groove for convenience of explanation. This etching step is shown in FIG. According to the first embodiment, since the etching time for obtaining the slope portion 3b of a required size is sufficiently short, for example, 2.5 hours as described above,
The etching can be completed while the increment ΔW of the groove width W is small. In FIG. 3A, the progress of abnormal etching according to the first embodiment is schematically shown by a bold line, and the increase in V-groove width W is indicated by a dotted line.
(B) The vehicle stops sufficiently before the case (1).

【0040】図2に戻り、図2(D)では、上記エッチ
ング後の斜面部3bの底を機械的手段(ダイシングソー
等)により浚うことで、長さL,幅w3 (<w2 ),基
板1からの深さd3 の溝部3cを形成する。かくして、
比較的短時間の加工で高精度なプラットフォーム3を形
成できる。なお、上記本工程は予め溝部3a,3cの機
械的加工を同時に行い、その後、溝部3a,3cの間に
形成された角部を異方性エッチングすることで斜面3b
を形成してもよい。これにより全体の加工時間の短縮が
図れる。
Returning to FIG. 2, in FIG. 2 (D), the bottom of the slope 3b after the etching is dredged by a mechanical means (a dicing saw or the like) to obtain a length L and a width w 3 (<w 2). ), forming the groove 3c of the depth d 3 from the substrate 1. Thus,
A highly accurate platform 3 can be formed by processing in a relatively short time. In this step, mechanical processing of the grooves 3a and 3c is performed at the same time in advance, and then the corners formed between the grooves 3a and 3c are anisotropically etched to form the slopes 3b.
May be formed. As a result, the overall processing time can be reduced.

【0041】図1に戻り、光ファイバ6を収容したフェ
ルール7をプラットフォーム3上に搭載し、かつSi
板1の表面(プラットフォーム3の周囲)にエポキシ系
接着剤を塗布した後、例えばSi よりなる上蓋8を被
せ、フェルール7を斜面部3bに圧接固定する。その際
には、フェルール7は斜面部3bの作用によりX,Z軸
方向の位置を一義的に決定され、またフェルール7の端
面を溝部3の短辺に当接する事によりY軸方向の位置も
一義的に決定される。
Returning to FIG. 1, after mounting the ferrule 7 accommodating the optical fiber 6 on the platform 3 and applying an epoxy-based adhesive on the surface of the Si substrate 1 (around the platform 3), for example, Si Then, the ferrule 7 is fixed to the slope 3b by pressing. In this case, the position of the ferrule 7 in the X and Z-axis directions is uniquely determined by the action of the slope portion 3b, and the position of the ferrule 7 in the Y-axis direction is also determined by abutting the end surface of the ferrule 7 on the short side of the groove portion 3. Determined uniquely.

【0042】なお、上記エポキシ系接着剤を使用する代
わりに、ハンダ等で固定する様にしても良い。また、上
蓋8を光透過性のガラス素材とすることにより紫外線硬
化形の光学接着剤による固定も可能となる。更にまた、
上蓋8は必ずしも結晶性部材である必要はなく、その凹
溝部分を型加工する等、精度の低い加工法を用いること
が可能である。
It should be noted that instead of using the above-mentioned epoxy adhesive, it may be fixed with solder or the like. Further, by using a light-transmitting glass material for the upper lid 8, it is possible to fix the upper lid 8 with an ultraviolet-curable optical adhesive. Furthermore,
The upper lid 8 does not necessarily need to be a crystalline member, and it is possible to use a processing method with low accuracy, such as forming the concave groove portion.

【0043】図4は第2の実施の形態による光結合構造
を説明する図である。図4(A)において、11はレー
ザダイオード(LD)又はフォトダイオード(PD)等
の光素子であり、この例の光素子11はサブキャリア1
1Aにより支持されており、その光結合位置は図1の光
導波路の場合と比べて幾分高い位置にある。このため、
このプラットフォーム3には図1の様な溝3aを設ける
必要は無く、Si 基板1の表面からの異方性エッチング
により形成されたV溝3bの床面側に機械的手段(例え
ばダイシング)により切削された溝3cを備える構造と
なっている。
FIG. 4 is a diagram for explaining an optical coupling structure according to the second embodiment. In FIG. 4A, reference numeral 11 denotes an optical element such as a laser diode (LD) or a photodiode (PD).
1A, the optical coupling position of which is somewhat higher than that of the optical waveguide of FIG. For this reason,
Not necessary to provide such grooves 3a in FIG. 1 in this platform 3, by mechanical means to a floor surface side of the V-groove 3b formed by anisotropic etching from the surface of the S i substrate 1 (e.g., dicing) The structure is provided with the cut groove 3c.

【0044】なお、予め機械的手段により溝3cを設け
た後、該溝上部の角部を異方性エッチングして斜面3b
を形成しても良い。図4(B)において、フェルール7
は高精度の斜面3bに当接した状態で、上蓋8により圧
接固定される。図5は第3の実施の形態による光結合構
造を説明する図である。
After the grooves 3c are provided by mechanical means in advance, the upper corners of the grooves are anisotropically etched to form slopes 3b.
May be formed. In FIG. 4B, ferrule 7
Is pressed and fixed by the upper lid 8 in a state of contacting the high-precision slope 3b. FIG. 5 is a diagram illustrating an optical coupling structure according to the third embodiment.

【0045】このプラットフォーム3は、フェルール7
を搭載すべく光軸方向に延びる溝部3であって、予め機
械的手段により階段状に切削された各凹溝3a〜3dの
壁面(角部)をSi 基板の異方性エッチングにより連続
した斜面{即ち、(111)面}に形成したV字状溝3
を備える。図5(B)において、光ファイバ6の光結合
位置及びフェルール7のサイズが決まると、フェルール
7の外周面に当接する斜面(V溝)のサイズが決まる。
各凹溝3a〜3dの寸法はこの斜面(54.7°)に沿
うように決定できる。各凹溝3a〜3dにより形成され
る階段の段差の縦横比は例えば1:0.707である。
この凹溝を何段にするかは、最下段の凹溝(この例では
凹溝3d)の床面側にもエッチングによるV溝が形成さ
れることを考慮して決定される。
This platform 3 has a ferrule 7
A groove 3 extending in the optical axis direction in order to mount the wall surfaces of each groove 3a~3d which is cut stepwise (the corners) continuous by anisotropic etching of S i substrate in advance by mechanical means V-shaped groove 3 formed on slope {ie, (111) plane}
Is provided. In FIG. 5B, when the optical coupling position of the optical fiber 6 and the size of the ferrule 7 are determined, the size of the slope (V-groove) that contacts the outer peripheral surface of the ferrule 7 is determined.
The size of each of the grooves 3a to 3d can be determined along this slope (54.7 °). The aspect ratio of the steps formed by the concave grooves 3a to 3d is, for example, 1: 0.707.
The number of the grooves is determined in consideration of the fact that the V-grooves are formed by etching also on the floor side of the lowermost groove (the groove 3d in this example).

【0046】図6は第3の実施の形態による光結合構造
の製法を説明する図である。図6(A)では、機械的手
段(ダイシングソー等)によりSi 基板1の上面に長さ
L,幅w1 〜w4 (w1 >w2 >w3 >w4 ),深さd
1 〜d4 (d1 <d 2 <d3 <d4 )の階段状の凹溝3
a〜3dを形成する。図6(B)では、凹溝3aの回り
にマスクパターン2Aを形成する。
FIG. 6 shows an optical coupling structure according to the third embodiment.
It is a figure explaining the manufacturing method of. In FIG. 6A, the mechanical hand
S by step (dicing saw etc.)iLength on top of substrate 1
L, width w1~ WFour(W1> WTwo> WThree> WFour), Depth d
1~ DFour(D1<D Two<DThree<DFour) Step-shaped groove 3
a to 3d are formed. In FIG. 6B, around the concave groove 3a
Then, a mask pattern 2A is formed.

【0047】なお、予めSi 基板1にSi 2 膜2を形
成し、これを切削して階段状の凹溝3a〜3dを形成し
ても良い。図6(C)では、Si 基板1をKOHの水溶
液につけて異方性エッチングを行う。溝部3の壁面は階
段状であるため、異方性エッチングは各階段の凸部が削
れる様に進行する。
[0047] Incidentally, in advance in the S i substrate 1 to form a S i O 2 film 2, which may be cut to form a stepped groove 3 a to 3 d. In FIG. 6 (C), the anisotropic etching is performed with the S i substrate 1 in an aqueous solution of KOH. Since the wall surface of the groove 3 is step-shaped, the anisotropic etching proceeds so as to cut off the convex portion of each step.

【0048】図6(D)では、比較的短時間の異方性エ
ッチングによりV溝と同等の斜面が形成されている。従
って、溝幅Wの幅精度が向上する。図7は第4の実施の
形態による光結合構造を説明する図である。図7(A)
において、このプラットフォーム3は、相互に離れた場
所で異方性エッチングされた複数のV溝31 〜33 と、
機械的手段によりこれらの間を結合する様に削り取られ
た溝91 ,92 とを備える。V溝31 〜33 の間にフェ
ルール7を架け渡して載置し、光ファイバ6の位置出し
を行う。
In FIG. 6D, a slope equivalent to the V-groove is formed by anisotropic etching for a relatively short time. Therefore, the width accuracy of the groove width W is improved. FIG. 7 is a diagram illustrating an optical coupling structure according to the fourth embodiment. FIG. 7 (A)
In this platform 3, a plurality of V grooves 3 1 to 3 3 are anisotropically etched at a distance from each other,
Grooves 9 1 , 9 2 are cut out so as to connect them by mechanical means. And bridging the ferrule 7 is placed between the V grooves 3 1 to 3 3, performs positioning of the optical fiber 6.

【0049】図7(B)にこのプラットフォーム3の製
法の概要を示す。Si 基板1の上面に幅wで、長さaの
矩形状マスクパターン2A1 〜2A3 を光軸方向の所要
長Lに渡って一直線上に配列し、各マスクパターン領域
内を異方性エッチングにより所要の深さにエッチングす
る。そして、得られた各V溝31〜33 の間を結合する
様に機械的手段により光軸と垂直の方向に凹溝91 ,9
2を形成する。
FIG. 7B shows an outline of a method of manufacturing the platform 3. In S i upper surface width w of the substrate 1, arranged in a straight line across the rectangular mask pattern 2A 1 to 2A region 3 of the length a to the required length L in the optical axis direction, the anisotropy of each mask pattern area Etching is performed to a required depth by etching. The grooves 9 1 in the direction perpendicular to the optical axis by a mechanical means so as to couple between the V grooves 3 1 to 3 3 obtained, 9
Form 2 .

【0050】なお、この凹溝91 ,92 は、各V溝31
〜33 の光軸方向にフェルール7を搭載できるだけの結
合が得られれば良く、必ずしもプラットフォーム3の幅
全体に渡って設ける必要はない。図8,図9は第4の実
施の形態による光結合構造の製法を説明する図(1),
(2)で、ここではSi のウエハ上で複数のプラットフ
ォーム3を一括加工する場合を説明する。
The concave grooves 9 1 and 9 2 are formed in the respective V grooves 3 1
It is sufficient that the ferrule 7 can be mounted so as to mount the ferrule 7 in the optical axis direction of ~ 3 3 , and it is not necessary to provide the ferrule 7 over the entire width of the platform 3. 8 and 9 are diagrams (1) for explaining a method of manufacturing an optical coupling structure according to a fourth embodiment.
In (2), it will be described here a case of collectively processing a plurality of platform 3 on the wafer of S i.

【0051】図8(A)では、Si 基板1の上面に幅w
で、長さaの矩形状マスクパターン2A1 〜2A3 を各
プラットフォーム3の所要長Lに渡って夫々一直線上に
配列形成する。各マスクパターン2A1 〜2A3 の周囲
はSi 2 の保護膜2で覆われ、かつその内側ではSi
結晶が露出している。この場合に、各マスクパターン2
1 〜2A3 は不図示のオリエンテーション・フラット
に基づく加工軸方向と平行に形成され、かつ配列されて
いるが、この加工軸方向とSi 結晶の<110>軸との
間には角度θの誤差が生じている。
In FIG. 8A, the width w is formed on the upper surface of the Si substrate 1.
In sequence formed on each straight line over the predetermined length L of each platform 3 a rectangular mask pattern 2A 1 to 2A region 3 of length a. Around each mask pattern 2A 1 to 2A region 3 is covered with a protective film 2 of S i O 2, and on the inside S i
Crystals are exposed. In this case, each mask pattern 2
A 1 to 2A region 3 is formed in parallel with the machining axis direction based on the orientation flat (not shown), and has been arranged, the angle between the <110> axis of the machining axis and S i crystal θ Error has occurred.

【0052】図8(B)では、上記Si 基板(ウエハ)
1をKOHの水溶液につけて異方性エッチングを行い、
相互に離れた場所でV溝31 〜33 を形成する。V溝3
1 〜33 は相互に離れた場所で異方性エッチングされた
ため、所要の深さd3 を得るために比較的長時間のエッ
チングを行っても、夫々に良好なV溝形状が得られる。
またその際には、加工基準軸の角度θの傾きにより各V
溝31 〜33 のエッチング幅Wが増加するが、各V溝3
1 〜33 の長さaが短いので、幅Wの増分△Wも小さく
抑えられる。特に図の斜面p,qの部分は異常エッチン
グの進行の最も遅い部分であるため、この部分の当接位
置精度は最大となる。しかも、このような斜面p,qは
3つのV溝31 〜33 で夫々に得られる。
[0052] In FIG. 8 (B), the above S i substrate (wafer)
1 is immersed in an aqueous solution of KOH to perform anisotropic etching,
At a distance from each other to form a V-groove 3 1 to 3 3. V groove 3
The 1-3 3 because it was anisotropically etched at a distance from each other, even if a relatively long time etching to obtain the required depth d 3, good V groove shape to each obtained.
In this case, each V is determined by the inclination of the angle θ of the machining reference axis.
Groove 3 is 1-3 third etching width W is increased, the V-grooves 3
Since the length a of 1-3 is short, the increment ΔW of the width W can also be kept small. In particular, since the slopes p and q in the figure are the slowest portions of abnormal etching, the contact position accuracy of this portion is maximized. Moreover, such a slope p, q are obtained respectively with three V grooves 3 1 to 3 3.

【0053】図9(A)では、機械的手段(ダイシング
ソー等)により、オリエンテーション・フラットに基づ
く加工基準軸方向と直角の方向にダイシングを行い、V
溝3 1 〜33 の間をつなげるように凹溝91 ,92 を形
成する。この溝加工はSi のウエハ上に並ぶ複数のプラ
ットフォーム3につき一挙に行える。また、ダイシング
はV溝31 〜33 における各斜面p,qの部分を残すよ
うに行う。
In FIG. 9A, mechanical means (dicing)
Saw etc.), based on orientation flat
Dicing in the direction perpendicular to the machining reference axis direction
Groove 3 1~ 3ThreeGroove 9 to connect between1, 9TwoThe shape
To achieve. This groove processing is SiMultiple plastics lined up on a wafer
This can be done all at once for each platform 3. Also dicing
Is V-groove 31~ 3ThreeLeave the parts of each slope p and q in
Do it.

【0054】図9(B)では、上記ダイシング終了後、
各プラットフォーム3を分割する。得られた各プラット
フォーム3への光部品の実装時には、フェルール7をV
溝3 1 〜33 上に載置する。この例のV溝31 〜33
各斜面は上記加工基準軸の傾きθにより異常エッチング
が進み、図の左右方向に多少広がっている。しかし、V
溝31 〜33 の縦方向に載置されたフェルール7はその
腹面を必然的に最良の各斜面p,qと当接することにな
る。従って、光ファイバ6は光導波路のコア部5と正確
に位置合わせされる。
In FIG. 9B, after completion of the dicing,
Divide each platform 3. Each platform obtained
When mounting optical components on Form 3, ferrule 7 is
Groove 3 1~ 3ThreePlace on top. V-groove 3 of this example1~ 3Threeof
Abnormal etching of each slope due to the inclination θ of the above processing reference axis
, And slightly spread in the left-right direction of the figure. But V
Groove 31~ 3ThreeThe ferrule 7 placed in the vertical direction of
The abdominal surface will necessarily come into contact with the best slopes p and q.
You. Therefore, the optical fiber 6 is accurately aligned with the core 5 of the optical waveguide.
Aligned to

【0055】また、図示しないが、更に蒸着やフォトリ
ソ工程等により必要な電極を形成し、光素子を固定す
る。その際には、溝部3を金属膜が付着した状態に保護
する。またフェルール7には予めメタルコーティングを
施し、上蓋8、フェルール7、プラットフォーム3の固
定はハンダ付けにより行う。図10は第5の実施の形態
による光結合構造を説明する図である。
Although not shown, necessary electrodes are further formed by vapor deposition, a photolithography process, and the like, and the optical element is fixed. At this time, the groove 3 is protected so that the metal film is adhered. The ferrule 7 is previously coated with a metal coating, and the upper cover 8, the ferrule 7, and the platform 3 are fixed by soldering. FIG. 10 is a diagram illustrating an optical coupling structure according to a fifth embodiment.

【0056】図10(A)において、このプラットフォ
ーム3は、上記図7のプラットフォーム3の構成に加
え、各V溝31 〜33 の下部側に機械的手段により光軸
方向に切削された凹溝93 を更に備える。図10(B)
にこのプラットフォーム3の製法の概要を示す。Si
板1の上面に幅wで、長さaの矩形状マスクパターン2
1 〜2A3 を光軸方向の所要長Lに渡って一直線上に
配列し、各マスクパターン領域内を異方性エッチングに
よりエッチングする。但し、この異方性エッチングはフ
ェルール7と当接するための必要最小限の深さのV溝3
1 〜33 が得られれば良く、このためにエッチングの時
間(深さ)は短くて良い。そして、得られた各V溝31
〜33 の間を結合する様に機械的手段により光軸と垂直
の方向に凹溝91 ,92 を形成する。更に、載置された
フェルール7の円周面との干渉を避けるため、各V溝3
1 〜33 の床面を所要深さに渡って光軸の方向に切削す
る。
[0056] In FIG. 10 (A), the platform 3 is, in addition to the configuration of the platform 3 of FIG. 7, are cut in the optical axis direction by mechanical means to the lower side of the V grooves 3 1 to 3 3 concave further comprising a groove 9 3. FIG. 10 (B)
The outline of the manufacturing method of this platform 3 is shown in FIG. A rectangular mask pattern 2 having a width w and a length a is formed on the upper surface of the Si substrate 1.
A 1 to 2A 3 are arranged in a straight line over a required length L in the optical axis direction, and the inside of each mask pattern region is etched by anisotropic etching. However, this anisotropic etching is performed with the V groove 3 having the minimum necessary depth for contacting the ferrule 7.
1-3 3 may be obtained, time (depth) of etching for this purpose may be short. Then, each obtained V-groove 3 1
~ 3 3 grooves 9 1 in the direction perpendicular to the optical axis by a mechanical means so as to couple between, 9 2 form a. Further, in order to avoid interference with the circumferential surface of the ferrule 7 placed, each V groove 3
Cutting in the direction of the optical axis across the floor of 1-3 3 to the required depth.

【0057】本第5の実施の形態によれば、V溝31
3 の異方性エッチングの時間を短縮できるため、高精
度なV溝(特に斜面p,qの部分)が得られ、フェルー
ル7の実装精度が格段に向上する。この場合に、もし必
要なら、上記図1の場合と同様にして予め幅w1 ,深さ
1 の凹溝3aを形成し、その後異方性エッチングによ
りV溝31 〜33 を形成しても良い。
According to the fifth embodiment, the V-grooves 3 1 to 3 1
Because it can shorten the 3 3 anisotropic etching time, high-precision V-grooves (especially slopes p, part of q) is obtained, mounting precision of the ferrule 7 is remarkably improved. In this case, if necessary, FIG advance width w 1 in the same manner as in the 1, to form a groove 3a of the depth d 1, then a V-groove 3 1 to 3 3 are formed by anisotropic etching May be.

【0058】図11は実施の形態によるエッチング装置
を説明する図である。上記の異方性エッチングは例えば
KOHの水溶液を満たした液槽30の中に複数のSi
エハ10を垂直に挿入し、かつKOH液を攪拌する等し
て、各マスクパターン201 〜20n の部分が夫々同一
の条件(温度条件等)でエッチングされるように維持さ
れる。
FIG. 11 is a view for explaining an etching apparatus according to the embodiment. Anisotropic etching of said inserts a plurality of S i wafer 10 vertically into the liquid tank 30 filled with an aqueous solution of, for example, KOH, and by example, by stirring the KOH solution, the mask pattern 20 1 to 20 n Are maintained so as to be etched under the same conditions (temperature conditions, etc.).

【0059】しかし、実際上は同一のエッチング条件を
維持することが極めて困難であり、比較的長時間のエッ
チングを行うと、液槽30の上部のマスクパターン20
1 により形成されるV溝と、下部のマスクパターン20
n により形成されるV溝との間で溝幅Wに顕著な相違が
生じてしまう。しかし、本発明によれば異方性エッチン
グの時間を短縮できるため、エッチング条件の相違に基
づく溝幅Wの相違も十分に抑制できる。
However, in practice, it is extremely difficult to maintain the same etching conditions, and if etching is performed for a relatively long time, the mask pattern
1 and the lower mask pattern 20
A remarkable difference occurs in the groove width W from the V groove formed by n . However, according to the present invention, since the time for anisotropic etching can be reduced, the difference in groove width W based on the difference in etching conditions can be sufficiently suppressed.

【0060】図12〜図14は第6の実施の形態による
光結合構造を説明する図(1)〜(3)で、光素子や光
導波路を集積した光部品(PLC:Planar light-wave
Circuit)と光導波部品(フェルール)とを共通の支持基
板(V溝)上で高精度に光結合可能としたレセプタクル
型光伝送モジュールへの適用例を示している。図12は
光結合構造の組立概念図を示しており、図において、1
はSi よりなる共通の支持基板、2は支持基板表面のマ
スク(Si 2 膜)、3は支持基板1上に形成された共
通のプラットフォーム(V溝)、6は光ファイバ、7は
光ファイバ6を両端面で面一となるように収容している
フェルール(光導波部品)、8はSi 又はプラスチック
やセラミック等のモールド品からなる蓋部材、12はS
i よりなる光部品支持部材、12Aは支持部材12の中
央部光軸方向に形成されたV凸部、16はV凸部12A
の底面(図では上面)に設けられた光部品(PLC)、
13はスリーブ型の光コネクタ、14は光コネクタ13
に着脱自在に設けられた光アダプタ(レセプタクル)、
15は光アダプタ14に接続された光ケーブルである。
FIGS. 12 to 14 show a sixth embodiment.
FIGS. (1) to (3) for explaining an optical coupling structure, an optical element and an optical element;
Optical components with integrated waveguides (PLC: Planar light-wave
Circuit) and optical waveguide component (ferrule)
Receptacle that enables optical coupling with high precision on a plate (V groove)
An example of application to a type optical transmission module is shown. FIG.
FIG. 2 shows a conceptual diagram of an assembly of an optical coupling structure.
Is SiA common support substrate consisting of
School (SiOTwo3) are the same as those formed on the support substrate 1.
Platform (V-groove), 6 is optical fiber, 7 is
The optical fiber 6 is housed so that both end faces are flush with each other.
Ferrule (optical waveguide component), 8 is SiOr plastic
And a lid member made of a molded product such as ceramic or the like.
iThe optical component supporting member 12A is formed in the supporting member 12.
V convex portion formed in the central optical axis direction, 16 is V convex portion 12A
Optical component (PLC) provided on the bottom (top in the figure) of
13 is a sleeve type optical connector, 14 is an optical connector 13
Optical adapter (receptacle) that is detachably mounted on the
Reference numeral 15 denotes an optical cable connected to the optical adapter 14.

【0061】挿入図(a)にPLC16の概略平面図を
示す。一例のPLC16はSi ,Ga S 又はIn P等
の結晶基板上に光導波路16A、フォトダイオード16
B、レーザダイオード16C、光波長フィルタ16D等
を集積した光集積回路からなっている。ここでは、LD
16Cからの射出ビームは光導波路端面16aより出射
し、また光導波路端面16aからの入射ビームはPD1
6Bの側に導かれる。
FIG. 11A is a schematic plan view of the PLC 16. An example of PLC16 is S i, G a A S or I n P optical waveguide 16A on a crystalline substrate, such as a photodiode 16
B, an optical integrated circuit in which a laser diode 16C, an optical wavelength filter 16D, and the like are integrated. Here, LD
16C is emitted from the optical waveguide end face 16a, and the incident beam from the optical waveguide end face 16a is PD1.
6B.

【0062】この光伝送モジュールの実装プロセスを概
説すると、予めV凸部12Aの下面の所定位置にPLC
16を接着剤により接着・固定する。この時、PLC1
6の水平方向(光軸)の位置合わせは光導波路端面16
aに対応して設けられたPLC16上のマーカ(不図
示)をV凸部12Aの表面のマーカM1に一致させるこ
とで行い、また光軸からの傾き方向の位置合わせは例え
ばPLC16の前面の両肩部をマーカM2,M3に一致
させることで行う。
An outline of the mounting process of this optical transmission module is as follows.
16 is adhered and fixed with an adhesive. At this time, PLC1
6 is aligned in the horizontal direction (optical axis) with the end face 16 of the optical waveguide.
The marker (not shown) on the PLC 16 provided corresponding to a is aligned with the marker M1 on the surface of the V-convex portion 12A. Positioning in the direction of inclination from the optical axis is performed, for example, on both front surfaces of the PLC 16. This is performed by matching the shoulder to the markers M2 and M3.

【0063】次に支持部材12のV凸部12Aを下側に
して支持基板1のV溝3上に重ね合わせる。この時、支
持部材12はV凸部12Aの両斜面12a,12bとV
溝3の両斜面3a,3bとが夫々に密着する位置で支持
される。そして、支持部材12の両フランジ部と支持基
板1の上面との間に形成される隙間に接着剤18を注入
して両者を接着・固定する。
Next, the support member 12 is superimposed on the V-groove 3 of the support substrate 1 with the V-convex portion 12A facing downward. At this time, the support member 12 is in contact with both slopes 12a and 12b of the V-shaped protrusion 12A.
The two inclined surfaces 3a and 3b of the groove 3 are supported at positions where they are in close contact with each other. Then, an adhesive 18 is injected into a gap formed between both flange portions of the support member 12 and the upper surface of the support substrate 1 to bond and fix them.

【0064】次にフェルール7をV溝3上に搭載し、該
フェルールの前面7aを支持部材12の端面12cに突
き合わせることにより光軸方向の位置合わせを行う。こ
の時、光導波路端面16aとフェルール7(即ち、ファ
イバ6)との間の光軸と垂直方向の位置合わせはV凸部
12Aとフェルール7とを共通のV溝3上で突き合わせ
る構成により自動的に得られる。詳細は後述する。更
に、この状態でフェルール7の上から蓋部材8を被せ、
耐熱性エポキシ樹脂で固定する。またフェルールの前面
7aとPLC16との間の光結合部には透光性樹脂17
を充填する。
Next, the ferrule 7 is mounted on the V-groove 3, and the front surface 7 a of the ferrule abuts against the end surface 12 c of the support member 12 to perform positioning in the optical axis direction. At this time, the alignment between the optical waveguide end face 16a and the ferrule 7 (that is, the fiber 6) in the direction perpendicular to the optical axis is automatically performed by a configuration in which the V-convex portion 12A and the ferrule 7 are butted on the common V-groove 3. Is obtained. Details will be described later. Further, in this state, the cover member 8 is put on the ferrule 7 from above.
Fix with heat resistant epoxy resin. A light transmitting resin 17 is provided at the optical coupling portion between the front surface 7a of the ferrule and the PLC 16.
Fill.

【0065】次にフェルール7の後端部7bより光コネ
クタ13の孔部13Aを嵌入し、光コネクタ13を支持
基板1及び蓋部材8の両端面に接着・固定する。こうし
て、光伝送モジュールの本体主要部が得られる。そし
て、この光コネクタ13の孔部13Aに光アダプタ14
のフェルール14Aを割りスリーブを付けて挿入するこ
とでファイバケーブル15との光結合が得られる。
Next, the hole 13A of the optical connector 13 is fitted from the rear end 7b of the ferrule 7, and the optical connector 13 is bonded and fixed to both end surfaces of the support substrate 1 and the lid member 8. Thus, the main part of the main body of the optical transmission module is obtained. The optical adapter 14 is inserted into the hole 13A of the optical connector 13.
The optical coupling with the fiber cable 15 can be obtained by inserting the ferrule 14A with a split sleeve.

【0066】かくして、本第6の実施の形態によれば、
光部品を搭載したV凸部12Aとファイバを突き出さな
いフェルール7とを共通のV溝(プラットフォーム)3
上で突き合わせる簡単な構造により、従来の光ファイバ
突出し型の光伝送モジュールが持っていた諸問題、即
ち、光ファイバの根元に応力が掛かることによる信頼性
の問題や、突き出した光ファイバの取り回しが困難であ
る製造上の問題を、全て回避できると共に、このような
光伝送モジュールの製作は容易かつ高精度・高信頼性で
行える。
Thus, according to the sixth embodiment,
A common V-groove (platform) 3 includes a V-shaped convex portion 12A on which an optical component is mounted and a ferrule 7 which does not protrude the fiber.
Due to the simple structure of the mating above, the problems with the conventional optical fiber protruding type optical transmission module, such as reliability due to the stress applied to the base of the optical fiber and the handling of the protruding optical fiber, In addition, it is possible to avoid all the manufacturing problems that are difficult to perform, and to manufacture such an optical transmission module easily, with high accuracy and high reliability.

【0067】以下、細部の構造を説明する。図13
(A)は光結合構造の側面図を示している。支持部材1
2の前面12cにフェルール7の前面7aを突き当てる
ことで光軸(Y軸)方向の位置合わせを行う。この場合
に、PLC16の前面はV凸部の前面12cよりも少し
(通常は30μm程度)後ろ側に設けられおり、よって
PLC16の前面がフェルール(即ち、ファイバ)の前
面7aと直接に突き当たることは無い。これによりPL
C16の前面が保護される。また、これによりできた隙
間にはファイバ6のコア部と略同じ屈折率を有するよう
な透光性樹脂17を充填し、これにより光結合部におけ
る光の反射や漏れ出し(損失)を有効に防止できる。
Hereinafter, the detailed structure will be described. FIG.
(A) shows a side view of the optical coupling structure. Support member 1
The front surface 7a of the ferrule 7 is brought into contact with the front surface 12c of the ferrule 7 to perform positioning in the optical axis (Y-axis) direction. In this case, the front surface of the PLC 16 is provided slightly behind (usually about 30 μm) behind the front surface 12c of the V-convex portion, so that the front surface of the PLC 16 does not directly hit the front surface 7a of the ferrule (ie, fiber). There is no. This allows PL
The front of C16 is protected. Further, the gap formed by this is filled with a translucent resin 17 having substantially the same refractive index as the core of the fiber 6, thereby effectively preventing light reflection and leakage (loss) at the optical coupling portion. Can be prevented.

【0068】図13(B)は図13(A)のa−a断面
図(1)を示している。支持基板1上のV溝3と、支持
部材12のV凸部12Aとは共にSi 基板のKOH水溶
液による異方性エッチングにより作成されている。一例
のフェルール7の直径は2500μmであり、これを支
持するためのV溝3はフェルール7の高さの半分以上を
収容できるように設けられる。このようなV溝3は、深
溝となるため、一般にこれをエッチングプロセスだけで
製作するのは困難である。
FIG. 13B is a sectional view (1) taken along the line aa in FIG. 13A. A V-groove 3 on the supporting substrate 1, is created by anisotropic etching both by the KOH aqueous solution of S i substrate from the V projection 12A of the support member 12. An example ferrule 7 has a diameter of 2500 μm, and the V-groove 3 for supporting the ferrule 7 is provided so as to accommodate at least half the height of the ferrule 7. Since such a V-groove 3 becomes a deep groove, it is generally difficult to manufacture the V-groove 3 only by an etching process.

【0069】そこで、ここでは例えば上記図6の第3の
実施の形態で述べた如く、ダイシングソーにより予め表
面の粗いV溝3を製作した後に、異方性エッチングプロ
セスによって斜面3a,3bを平滑化するという手法を
用いる。こうして得られたV溝3の開口幅W1は例えば
3516μmであり、斜面3a,3bの傾きは正確に5
4.7°である。
Therefore, here, as described in the third embodiment of FIG. 6, for example, after the rough V-groove 3 is formed in advance by a dicing saw, the slopes 3a and 3b are smoothed by an anisotropic etching process. Is used. The opening width W1 of the V groove 3 thus obtained is, for example, 3516 μm, and the inclination of the slopes 3a, 3b is exactly 5
4.7 °.

【0070】一方、支持部材12のV凸部12Aは、そ
の凸部底面の幅W2が3092μm(<W1)であり、
その高さH2は330μmと低くなっている。従って、
このようなV凸部12Aはエッチングプロセスだけで高
精度に製作することが可能であり、例えば図14に示す
如く、Si ウェーハ10のマスクパターン2以外の部分
を、深さ330μm(V凸部12Aの高さH2に相当)
まで異方性エッチングすると共に、得られたV溝の底面
中央部(点線部)をダイシングソー等により分割する。
こうして、各支持部材12が多数取りされる。
On the other hand, the V-shaped protrusion 12A of the support member 12 has a bottom surface width W2 of 3092 μm (<W1),
Its height H2 is as low as 330 μm. Therefore,
Such V projection 12A is can be manufactured only at high accuracy etching process, for example as shown in FIG. 14, the portion other than the mask pattern 2 of S i wafer 10, the depth 330 [mu] m (V protrusion (Equivalent to height H2 of 12A)
The anisotropic etching is performed until the center of the obtained V-groove (dotted line) is divided by a dicing saw or the like.
Thus, many support members 12 are obtained.

【0071】その際には、上記浅溝(比較的短時間)の
異方性エッチングにより、V凸部12Aの幅W2を正確
に維持することが可能である。勿論、斜面12a,12
bの傾きは正確に54.7°である。図13(B)に戻
り、支持基板1のV溝3に支持部材12のV凸部12A
を重ね合わせると、これらの斜面3a,3bと斜面12
a,12bは常に溝幅W2の所を境にして互いに密着す
ることになる。
At this time, the width W2 of the V-shaped convex portion 12A can be accurately maintained by the anisotropic etching of the shallow groove (relatively short time). Of course, the slopes 12a, 12
The slope of b is exactly 54.7 °. Returning to FIG. 13B, the V-shaped groove 3 of the support substrate 1 is inserted into the V-shaped groove 12A of the support member 12.
Are overlapped, these slopes 3a, 3b and slope 12
a and 12b are always in close contact with each other at the groove width W2.

【0072】この状態で、PLC16はV凸部12Aの
底面中央部に設けられており、該PLC16の中央部に
は光導波路端面16aが位置している。即ち、光導波路
端面16aは常にV凸部12Aの底幅W2の中心位置か
ら所定長だけ真下の位置にある。なお、このV凸部12
Aの底面には予めダイシングにより例えば幅500μ
m、深さ20μmの2つの接着用溝12Bが製作されて
おり、該溝12Bに注入した接着剤で両者を密着させる
ことにより、接着剤の染み出しを防止し、PLC16の
V凸部12Aの底面に対する高さ(Z軸)方向の精度が
維持されている。
In this state, the PLC 16 is provided at the center of the bottom surface of the V-shaped protrusion 12A, and the optical waveguide end face 16a is located at the center of the PLC 16. That is, the end face 16a of the optical waveguide is always at a position just below the center position of the bottom width W2 of the V-shaped protrusion 12A by a predetermined length. In addition, this V convex part 12
The bottom of A is previously diced, for example, to a width of 500μ.
m and a depth of 20 μm are produced, and the adhesive is injected into the groove 12B so that the two adhere to each other to prevent the adhesive from oozing out. Accuracy in the height (Z-axis) direction with respect to the bottom surface is maintained.

【0073】更に、この状態で共通のV溝3にフェルー
ル7を搭載すると、該フェルール7はその外周面と斜面
3a,3bとの作用によりX,Z軸方向に位置合わせさ
れる。即ち、フェルール7のX軸方向の中心は、上記両
斜面3a,3bの傾きが正確であるために、常にV凸部
12Aの底幅W2の中心の位置にある。またフェルール
7のZ軸方向の中心は、常に底幅W2の中心位置から前
記所定長だけ真下の位置にあるようにフェルール7の直
径を決定、維持できる。従って、V溝3にフェルール7
を搭載すだけで、フェルール中心の光ファイバ6とPL
C16の光導波路端面16aとが正確に位置合わせされ
る。
Further, when the ferrule 7 is mounted in the common V-groove 3 in this state, the ferrule 7 is aligned in the X and Z-axis directions by the action of the outer peripheral surface and the slopes 3a and 3b. That is, the center of the ferrule 7 in the X-axis direction is always located at the center of the bottom width W2 of the V-shaped convex portion 12A because the inclinations of the slopes 3a and 3b are accurate. In addition, the diameter of the ferrule 7 can be determined and maintained such that the center of the ferrule 7 in the Z-axis direction is always located at a position immediately below the center position of the bottom width W2 by the predetermined length. Therefore, the ferrule 7 is
, The ferrule-centered optical fiber 6 and PL
The optical waveguide end face 16a of C16 is accurately aligned.

【0074】かくして、本第6の実施の形態によれば、
支持部材12のV凸部12Aとフェルール7とを共通の
V溝3上で互いに突き合わせるだけで、X,Y軸方向の
高精度な位置合わせが自動的に得られる。またV凸部1
2Aの底幅W2を精密に維持(製作)するだけでZ軸方
向の高精度な位置合わせも自動的に得られる。この場合
に、V凸部12Aは浅溝の異方性エッチングにより比較
的端時間に形成できるため、その底幅W2を精密に維持
することが可能である。
Thus, according to the sixth embodiment,
Only by abutting the V-shaped protrusion 12A of the support member 12 and the ferrule 7 on the common V-groove 3, high-precision alignment in the X and Y-axis directions is automatically obtained. In addition, V convex portion 1
Only by precisely maintaining (manufacturing) the bottom width W2 of 2A, highly accurate alignment in the Z-axis direction can be automatically obtained. In this case, since the V-shaped protrusion 12A can be formed in a relatively short time by anisotropic etching of the shallow groove, the bottom width W2 can be precisely maintained.

【0075】しかも、この位置合わせの精度は、支持基
板1のV溝3の幅や深さの精度には依存しない。このこ
とを以下に説明する。図13(C)は図13(A)のa
−a断面図(2)を示している。例えばV溝3の異方性
エッチングによる深溝形成に長時間を要し、この期間に
X軸方向への異常エッチングが進み、V溝3の幅が斜面
3aの側に換算して規定値よりもΔWだけ増加したとす
る。但し、斜面3a,3bの角度は夫々正確に54.7
°である。
Further, the accuracy of the positioning does not depend on the accuracy of the width or the depth of the V-groove 3 of the support substrate 1. This will be described below. FIG. 13 (C) is a diagram of FIG.
-A shows a cross-sectional view (2). For example, it takes a long time to form a deep groove by anisotropic etching of the V-groove 3, and during this period, abnormal etching in the X-axis direction progresses, and the width of the V-groove 3 is converted to the slope 3 a side to be smaller than a specified value. Assume that it has increased by ΔW. However, the angles of the slopes 3a and 3b are each exactly 54.7.
°.

【0076】この状態では、図の点線で示す元の支持部
材12は、そのV凸部12Aの斜面12bがV溝3の斜
面3bの上を図の右下側にずれ落ちる結果、反対側の斜
面12aが反対側の斜面3aに当接するところで新たに
支持されることになる。これに伴いPLC16(即ち、
光導波路端面16a)も同じ量だけ図の右下側にずれ落
ちる。
In this state, the original support member 12 shown by the dotted line in the figure is shifted downward on the slope 3b of the V-groove 3 to the lower right side in the figure as a result of the slope 12b of the V-shaped convex portion 12A. When the slope 12a comes into contact with the opposite slope 3a, it is newly supported. Accordingly, the PLC 16 (ie,
The end face 16a) of the optical waveguide is also shifted to the lower right side in the figure by the same amount.

【0077】しかし、この場合でもV凸部12Aの底幅
W2が正確に維持されていれば、該底幅W2を基準とす
る斜面3a,3bとの相対的な位置関係は上記図13
(B)で述べたものと何ら変わるところは無い。即ち、
この場合でも新たなV溝3に搭載されたフェルール7の
中心は常に底幅W2の中央から前記所定長だけ真下の位
置にある。従って、この場合も光導波路端面16aと光
ファイバ6との間で正確な位置合わせが自動的に得られ
る。
However, even in this case, if the bottom width W2 of the V-shaped convex portion 12A is accurately maintained, the relative positional relationship with the slopes 3a and 3b based on the bottom width W2 is as shown in FIG.
There is no difference from the one described in (B). That is,
Even in this case, the center of the ferrule 7 mounted on the new V-groove 3 is always located at a position directly below the center of the bottom width W2 by the predetermined length. Accordingly, also in this case, accurate positioning between the optical waveguide end face 16a and the optical fiber 6 is automatically obtained.

【0078】なお、支持部材12がずれ落ちた分は該支
持部材12と支持基板1との間に注入する接着剤18の
量を減らすことで吸収できる。図15,図16は第7の
実施の形態による光結合構造を説明する図(1),
(2)で、支持部材12上に、上記PLC16に代え
て、LDやPD等の光素子11を搭載した場合を示して
いる。
The displacement of the support member 12 can be absorbed by reducing the amount of the adhesive 18 injected between the support member 12 and the support substrate 1. FIGS. 15 and 16 are views (1) for explaining an optical coupling structure according to the seventh embodiment.
(2) shows a case where the optical element 11 such as an LD or PD is mounted on the support member 12 instead of the PLC 16.

【0079】図15は光結合構造の組立概念図を示して
おり、図において、11はLDやPD等からなる光素子
である。他の構成は上記図12で述べたものと同様で良
い。但し、一般に光素子11の搭載エリヤはPLC16
の搭載エリヤに比べて小さくて良い。これに伴いV溝3
やV凸部12Aの幅、長さや深さ、及びフェルール7の
直径等の各サイズを小さくできる。
FIG. 15 is a conceptual diagram of the assembly of the optical coupling structure. In the figure, reference numeral 11 denotes an optical element including an LD, a PD, and the like. Other configurations may be the same as those described with reference to FIG. However, generally, the mounting area of the optical element 11 is PLC16.
May be smaller than the mounted area. With this, V groove 3
Each size such as the width, length and depth of the V-shaped protrusion 12A and the diameter of the ferrule 7 can be reduced.

【0080】光伝送モジュールの実装プロセスにおい
て、V凸部12Aの下面への光素子11の実装は、例え
ばV凸部12Aの下面に形成された導体パターンへのハ
ンダ付けにより行う。ハンダ付けによる光素子11の高
さ(Z軸)方向の精度は、従来技術を使用しても、ハン
ダペーストの厚みと光素子ボンディング時の荷重や温度
等の条件を制御することで、±1μm以内の精度で制御
可能である。また光素子11の横方向のずれもマーカを
用いて位置合わせをすることにより±1μm以内に抑え
ることが出来る。
In the mounting process of the optical transmission module, the mounting of the optical element 11 on the lower surface of the V-shaped protrusion 12A is performed by, for example, soldering a conductor pattern formed on the lower surface of the V-shaped protrusion 12A. The accuracy in the height (Z-axis) direction of the optical element 11 by soldering can be controlled by ± 1 μm by controlling conditions such as the thickness of the solder paste and the load and temperature at the time of optical element bonding, even if the conventional technique is used. It can be controlled with the accuracy within. The lateral displacement of the optical element 11 can also be suppressed to within ± 1 μm by performing positioning using the marker.

【0081】図16(A)は光結合構造の側面図を示し
ている。支持部材12の前面12cにフェルール7の前
面7aを突き当てることで光軸(Y軸)方向の位置合わ
せを行う。また光素子11とファイバ6との間に形成さ
れる隙間には透光性樹脂17を充填する。図16(B)
は図16(A)のa−a断面図を示している。
FIG. 16A is a side view of the optical coupling structure. The front surface 7a of the ferrule 7 is brought into contact with the front surface 12c of the support member 12 to perform positioning in the optical axis (Y-axis) direction. Further, a gap formed between the optical element 11 and the fiber 6 is filled with a translucent resin 17. FIG. 16 (B)
FIG. 16A is a sectional view taken along the line aa in FIG.

【0082】この例では光素子11が小さい分、V溝3
及びV凸部12Aの各サイズ及びフェルール7の直径等
を小さくできる。従って、V溝製造時間の短縮、位置合
わせ精度の一層の向上が得られる。図17は第8の実施
の形態による光結合構造を説明する図で、共通のV溝3
上に、上記光導波部品としてのフェルール7に代えて、
V溝3と相補的な傾きを有する凸状斜面を該V溝3上に
当接して支持されるように構成された光導波部品19を
搭載する場合を示している。
In this example, the V-groove 3
And the size of the V-shaped protrusion 12A and the diameter of the ferrule 7 can be reduced. Therefore, the V groove manufacturing time can be shortened and the alignment accuracy can be further improved. FIG. 17 is a view for explaining an optical coupling structure according to the eighth embodiment, and shows a common V-shaped groove 3.
Above, instead of the ferrule 7 as the optical waveguide component,
A case is shown in which an optical waveguide component 19 configured to support a convex inclined surface having an inclination complementary to that of the V groove 3 so as to abut on the V groove 3 is mounted.

【0083】図において、19はSi 結晶を基に形成さ
れた光導波部品、19Aは光導波部品19の中央部光軸
方向に形成されたV凸部、19BはV凸部19Aの光軸
方向に形成された光導波路である。図17(A)は光結
合構造の側面図を示している。光部品支持部材12の前
面12cに光導波部品19の前面19cを突き当てるこ
とで光軸(Y軸)方向の位置合わせを行う。また光素子
11と光導波路19Bとの間に形成される隙間には透光
性樹脂17を充填する。
In the figure, 19 is an optical waveguide component formed on the basis of a Si crystal, 19A is a V-convex portion formed in the central optical axis direction of the optical waveguide component 19, and 19B is an optical axis of the V-convex portion 19A. It is an optical waveguide formed in the direction. FIG. 17A shows a side view of the optical coupling structure. The alignment in the optical axis (Y-axis) direction is performed by abutting the front surface 19c of the optical waveguide component 19 against the front surface 12c of the optical component support member 12. Further, a gap formed between the optical element 11 and the optical waveguide 19B is filled with a translucent resin 17.

【0084】図17(B)は図17(A)のa−a断面
図を示している。光導波部品19(図の点線で示す)
は、上記光部品支持部材12と同様に、V凸部19Aの
斜面19a,19bをV溝3の斜面3a,3bに夫々当
接することにより、支持及びX,Z軸方向に位置合わせ
される。従って、この光導波部品19についても、V凸
部19Aの底幅(図ではV凸部12Aの底幅と同一に描
かれているが、これに限らない)を正確に維持すること
で、常に光素子11との正確な光軸合わせ状態が得られ
る。因みに、この例ではV凸部19Aの高さが低いの
で、V凸部19Aの底幅を正確に維持できる。
FIG. 17B is a sectional view taken along the line aa in FIG. Optical waveguide component 19 (shown by dotted line in the figure)
As in the case of the optical component support member 12 described above, the slopes 19a and 19b of the V-shaped convex portion 19A abut against the slopes 3a and 3b of the V-groove 3, respectively, thereby supporting and aligning in the X and Z-axis directions. Therefore, also for the optical waveguide component 19, the bottom width of the V-shaped protrusion 19A (although the bottom width of the V-shaped protrusion 12A is illustrated in the drawing is the same as that of the V-shaped protrusion 12A), is always maintained accurately. An accurate optical axis alignment state with the optical element 11 is obtained. Incidentally, in this example, since the height of the V-shaped protrusion 19A is low, the bottom width of the V-shaped protrusion 19A can be accurately maintained.

【0085】なお、上記第1〜第5の各実施の形態では
プラットフォーム3に比較的大径の細径フェルール7を
搭載する場合を述べたが、本発明(1)〜(6)は比較
的小径の光ファイバ6を搭載する場合に適用しても効果
がある。また、上記第6〜第8の各実施の形態ではV凸
部12Aの底面にPLC16又は光素子11からなる光
部品を別部品として付加・固定する構成としたが、これ
に限らない。例えば結晶基板からなるV凸部12Aに対
してプレナー技術等によりPLC16又は光素子11を
直接に作り込んでも良い。こうすれば部品数や接着/ハ
ンダ付けの工程を削減できると共に、PLC16又は光
素子11の実装精度が大幅に向上する。
In the first to fifth embodiments, the case where the relatively large-diameter small ferrule 7 is mounted on the platform 3 has been described. However, the present invention (1) to (6) is relatively There is also an effect when applied to the case where the small diameter optical fiber 6 is mounted. In each of the sixth to eighth embodiments, the optical component including the PLC 16 or the optical element 11 is added and fixed as a separate component to the bottom surface of the V-shaped convex portion 12A, but the present invention is not limited to this. For example, the PLC 16 or the optical element 11 may be directly formed on the V convex portion 12A made of a crystal substrate by a planar technique or the like. By doing so, the number of components and the steps of bonding / soldering can be reduced, and the mounting accuracy of the PLC 16 or the optical element 11 is greatly improved.

【0086】また、上記第6〜第8の各実施の形態では
共通のV溝3上で光部品と光導波部品との2つを位置合
わせする場合を述べたが、任意の3つ以上の位置合わせ
を行っても良いことは明らかである。また、上記各実施
の形態ではプラットフォーム3を構成する基板1がSi
結晶の場合を述べたが、Si 結晶以外でも、適当なエッ
チング速度の異方性を有する各種の結晶性物質(Ga
s 、In P等)を用いることが可能である。またそのエ
ッチング液も結晶に応じて公知の様々なものを選択でき
る。
In each of the sixth to eighth embodiments, the case where the two optical components and the optical waveguide component are aligned on the common V-groove 3 has been described. Obviously, the alignment may be performed. Further, in each of the above-described embodiments, the substrate 1 forming the platform 3 is Si
Has been described the case of a crystal, S i other than crystals, various crystalline substances (G a A having anisotropy of suitable etching rate
s, it is possible to use I n P, etc.). Also, as the etchant, various known ones can be selected according to the crystal.

【0087】また、上記本発明に好適なる複数の実施の
形態を述べたが、本発明思想を逸脱しない範囲内で各部
の構成、製法、及びこれらの組合せの様々な変更が行え
ることは言うまでも無い。
Although a plurality of embodiments suitable for the present invention have been described, it is needless to say that various changes can be made in the configuration of each part, the manufacturing method, and the combination thereof without departing from the spirit of the present invention. Not even.

【0088】[0088]

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、フェル
ール等の比較的大型の光導波部品搭載用の溝加工を簡易
で短時間に、かつ高精度で形成可能となり、この種の光
伝送モジュールの低価格化、量産性の向上に寄与すると
ころが極めて大きい。また、従来困難であったようなフ
ェルールと光部品との直接的な光結合を容易かつ精度よ
く行うことが可能となり、レセプタクル型光伝送モジュ
ールの高品質化、低損失化に寄与するところが極めて大
きい。
As described above, according to the present invention, a groove for mounting a relatively large optical waveguide component such as a ferrule can be formed easily, in a short time and with high precision. This greatly contributes to cost reduction of modules and improvement of mass productivity. In addition, direct optical coupling between the ferrule and the optical component, which has been difficult in the past, can be easily and accurately performed, which greatly contributes to high quality and low loss of the receptacle type optical transmission module. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施の形態による光結合構造を説明する
図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating an optical coupling structure according to a first embodiment.

【図2】第1の実施の形態による光結合構造の製法を説
明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a method for manufacturing an optical coupling structure according to the first embodiment.

【図3】第1の実施の形態によるエッチング工程を説明
する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an etching process according to the first embodiment.

【図4】第2の実施の形態による光結合構造を説明する
図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an optical coupling structure according to a second embodiment.

【図5】第3の実施の形態による光結合構造を説明する
図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an optical coupling structure according to a third embodiment.

【図6】第3の実施の形態による光結合構造の製法を説
明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a method for manufacturing an optical coupling structure according to a third embodiment.

【図7】第4の実施の形態による光結合構造を説明する
図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating an optical coupling structure according to a fourth embodiment.

【図8】第4の実施の形態による光結合構造の製法を説
明する図(1)である。
FIG. 8 is a diagram (1) illustrating a method of manufacturing an optical coupling structure according to a fourth embodiment.

【図9】第4の実施の形態による光結合構造の製法を説
明する図(2)である。
FIG. 9 is a diagram (2) illustrating a method of manufacturing the optical coupling structure according to the fourth embodiment.

【図10】第5の実施の形態による光結合構造を説明す
る図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating an optical coupling structure according to a fifth embodiment.

【図11】実施の形態によるエッチング装置を説明する
図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating an etching apparatus according to an embodiment.

【図12】第6の実施の形態による光結合構造を説明す
る図(1)である。
FIG. 12 is a diagram (1) illustrating an optical coupling structure according to a sixth embodiment.

【図13】第6の実施の形態による光結合構造を説明す
る図(2)である。
FIG. 13 is a diagram (2) illustrating an optical coupling structure according to a sixth embodiment.

【図14】第6の実施の形態による光結合構造を説明す
る図(3)である。
FIG. 14 is a diagram (3) illustrating an optical coupling structure according to a sixth embodiment.

【図15】第7の実施の形態による光結合構造を説明す
る図(1)である。
FIG. 15 is a diagram (1) illustrating an optical coupling structure according to a seventh embodiment.

【図16】第7の実施の形態による光結合構造を説明す
る図(2)である。
FIG. 16 is a diagram (2) illustrating an optical coupling structure according to a seventh embodiment.

【図17】第8の実施の形態による光結合構造を説明す
る図である。
FIG. 17 is a diagram illustrating an optical coupling structure according to an eighth embodiment.

【図18】従来技術を説明する図(1)である。FIG. 18 is a diagram (1) illustrating a conventional technique.

【図19】従来技術を説明する図(2)である。FIG. 19 is a diagram (2) illustrating a conventional technique.

【図20】従来技術を説明する図(3)である。FIG. 20 is a diagram (3) illustrating a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 マスク 3 プラットフォーム(V溝) 4 クラッド層 5 コア層 6 光ファイバ 7 フェルール 8 蓋部材 9 凹溝 10 Si ウエハ 11 光素子 12 支持部材 12A V凸部 13 光コネクタ 14 光アダプタ 15 光ケーブル 16 光部品(PLC) 17 透光性樹脂 18 接着剤 19 光導波部品 20 マスクパターン 30 液槽1 substrate 2 mask 3 Platform (V grooves) 4 cladding layer 5 the core layer 6 optical fibers 7 ferrule 8 cover member 9 grooves 10 S i wafer 11 optical element 12 support member 12A V protrusion 13 the optical connector 14 the optical adapter 15 optical cable 16 Optical component (PLC) 17 Translucent resin 18 Adhesive 19 Optical waveguide component 20 Mask pattern 30 Liquid tank

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光素子又は光導波路を含む光部品に光フ
ァイバ又は該光ファイバを収容するフェルール等の光導
波部品を突き合わせ、これらの光軸を合わせるように前
記光導波部品を支持する光結合構造において、 前記光導波部品を支持すべく光軸方向に延びる溝部であ
って、機械的手段により切削された第1の溝の床面側に
結晶基板の異方性エッチングにより形成された断面V字
状又は台形状の第2の溝を備えることを特徴とする光結
合構造。
An optical coupling that supports an optical component such as an optical element or an optical waveguide with an optical fiber or an optical waveguide component such as a ferrule that accommodates the optical fiber, and supports the optical waveguide component so that their optical axes are aligned. In the structure, a groove extending in the optical axis direction to support the optical waveguide component, a cross section V formed by anisotropic etching of the crystal substrate on the floor side of the first groove cut by mechanical means An optical coupling structure comprising a character-like or trapezoidal second groove.
【請求項2】 第2の溝の床面側に機械的手段により切
削された第3の溝を備えることを特徴とする請求項1に
記載の光結合構造。
2. The optical coupling structure according to claim 1, further comprising a third groove cut by mechanical means on a floor side of the second groove.
【請求項3】 光素子又は光導波路を含む光部品に光フ
ァイバ又は該光ファイバを収容するフェルール等の光導
波部品を突き合わせ、これらの光軸を合わせるように前
記光導波部品を支持する光結合構造において、 前記光導波部品を支持すべく光軸方向に延びる溝部であ
って、結晶基板の異方性エッチングにより形成された断
面V字状又は台形状の第1の溝の床面側に機械的手段に
より切削された第2の溝を備えることを特徴とする光結
合構造。
3. An optical coupling that supports an optical component such as an optical element or an optical waveguide with an optical fiber or an optical waveguide component such as a ferrule that accommodates the optical fiber, and supports the optical waveguide component so that their optical axes are aligned. In the structure, a groove extending in the optical axis direction to support the optical waveguide component is provided on a floor surface side of a first groove having a V-shaped or trapezoidal cross section formed by anisotropic etching of a crystal substrate. An optical coupling structure, comprising a second groove cut by a mechanical means.
【請求項4】 光素子又は光導波路を含む光部品に光フ
ァイバ又は該光ファイバを収容するフェルール等の光導
波部品を突き合わせ、これらの光軸を合わせるように前
記光導波部品を支持する光結合構造において、 前記光導波部品を支持すべく光軸方向に延びる溝部であ
って、機械的手段により階段状に切削された凹溝の壁面
を結晶基板の異方性エッチングにより連続した斜面に形
成した断面V字状又は台形状の溝を備えることを特徴と
する光結合構造。
4. An optical coupling that supports an optical component such as an optical element or an optical waveguide with an optical fiber or an optical waveguide component such as a ferrule that houses the optical fiber, and supports the optical waveguide component so that their optical axes are aligned. In the structure, a groove extending in the optical axis direction to support the optical waveguide component, and a wall surface of the concave groove cut in a stepwise manner by mechanical means is formed on a continuous slope by anisotropic etching of the crystal substrate. An optical coupling structure comprising a groove having a V-shaped or trapezoidal cross section.
【請求項5】 光素子又は光導波路を含む光部品に光フ
ァイバ又は該光ファイバを収容するフェルール等の光導
波部品を突き合わせ、これらの光軸を合わせるように前
記光導波部品を支持する光結合構造において、 結晶基板の異方性エッチングにより該結晶基板上に複数
の独立した断面V字状又は台形状の第1の溝を所要長に
渡って一列に形成すると共に、前記第1の各溝の間を機
械的手段により列と直角方向に切削して前記光導波部品
を搭載可能に構成したことを特徴とする光結合構造。
5. An optical coupling that supports an optical component including an optical element or an optical waveguide with an optical fiber or an optical waveguide component such as a ferrule that houses the optical fiber, and supports the optical waveguide component so that their optical axes are aligned. In the structure, a plurality of independent V-shaped or trapezoidal first grooves are formed in a row over a required length on the crystal substrate by anisotropic etching of the crystal substrate, and the first grooves are formed. An optical coupling structure characterized in that the space between the optical waveguide components is cut by a mechanical means in a direction perpendicular to the row so that the optical waveguide component can be mounted.
【請求項6】 所要長に渡って一列に並ぶ複数の第1の
溝の上部及び又は下部側に機械的手段により列方向に切
削された第2及び又は第3の溝を更に備えることを特徴
とする請求項5に記載の光結合構造。
6. The method according to claim 6, further comprising a second groove and / or a third groove cut in a row direction by mechanical means on upper and / or lower sides of the plurality of first grooves arranged in a line over a required length. The optical coupling structure according to claim 5, wherein
【請求項7】 光素子又は光導波路を含む光部品に光導
波部品を突き合わせ、これらの光軸を合わせるように支
持する光結合構造において、 共通の支持基板上に形成されたV溝上に、該V溝と相補
的な傾きを有する凸状斜面を前記V溝上に当接して支持
されるように構成された光部品と、光導波部品とを夫々
搭載し、前記光部品と光導波部品の各端面を突き合わせ
るように支持したことを特徴とする光結合構造。
7. An optical coupling structure for abutting an optical waveguide component against an optical component including an optical element or an optical waveguide and supporting the optical components so that their optical axes are aligned with each other. An optical component and an optical waveguide component, which are configured so that a convex inclined surface having an inclination complementary to the V-groove is in contact with and supported on the V-groove, are mounted respectively, and each of the optical component and the optical waveguide component is mounted. An optical coupling structure characterized in that the end faces are supported against each other.
【請求項8】 光部品は、凸状斜面の交差する側に断面
台形となるような支持平面を有する支持部材と、前記支
持平面上に支持固定された光素子及び又は光導波路を含
む光回路部品とを備えることを特徴とする請求項7に記
載の光結合構造。
8. An optical circuit comprising: a support member having a support plane having a trapezoidal cross section on the side where the convex slope intersects; and an optical element and / or an optical waveguide supported and fixed on the support plane. The optical coupling structure according to claim 7, further comprising a component.
【請求項9】 光回路部品は、半導体結晶基板からなる
支持部材上にデバイスプロセスにより一体的に作り込ま
れていることを特徴とする請求項8に記載の光結合構
造。
9. The optical coupling structure according to claim 8, wherein the optical circuit component is integrally formed on a supporting member made of a semiconductor crystal substrate by a device process.
【請求項10】 光導波部品は、光ファイバを内蔵した
フェルールであることを特徴とする請求項7に記載の光
結合構造。
10. The optical coupling structure according to claim 7, wherein the optical waveguide component is a ferrule containing an optical fiber.
【請求項11】 光導波部品は、V溝と相補的な傾きを
有する凸状斜面を該V溝上に当接して支持されるように
構成されていることを特徴とする請求項7に記載の光結
合構造。
11. The optical waveguide component according to claim 7, wherein the optical waveguide component is configured such that a convex inclined surface having an inclination complementary to the V-groove is supported on the V-groove. Optical coupling structure.
【請求項12】 光部品と光導波部品との間の光結合部
に透光性樹脂を充填したことを特徴とする請求項7に記
載の光結合構造。
12. The optical coupling structure according to claim 7, wherein the optical coupling portion between the optical component and the optical waveguide component is filled with a translucent resin.
【請求項13】 支持基板と、光部品と、光導波部品の
内の1つ以上が材料としてシリコンを用い、かつ斜面が
シリコンの異方性エッチングにより形成されていること
を特徴とする請求項7に記載の光結合構造。
13. The method according to claim 1, wherein at least one of the support substrate, the optical component, and the optical waveguide component uses silicon as a material, and the slope is formed by anisotropic etching of silicon. 8. The optical coupling structure according to 7.
【請求項14】 支持基板と、支持部材と、光導波部品
の内の1つ以上がモールド成形品により製作されている
ことを特徴とする請求項8に記載の光結合構造。
14. The optical coupling structure according to claim 8, wherein at least one of the support substrate, the support member, and the optical waveguide component is manufactured by a molded product.
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