JPH11295551A - 光デバイス用光導波路モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光導波路の損失を抑制できかつ光デバイスの低
コスト化を図ることが可能な光デバイス用光導波路モジ
ュールを提供する。 【解決手段】光デバイスとしての光送受信モジュール１
はＬＤ５とＰＤ６ａ，６ｂを配する光導波路モジュール
２を備えている。光導波路モジュール２は基板部材３と
導波路デバイス４とを備えている。基板部材３は基板材
料７の平坦な表面からなる第１の基準面９に設けられた
電極部１２にＬＤ５とＰＤ６ａ，６ｂとを接続して配し
かつ凹部１０などを備えている。導波路デバイス４は基
板２０の平坦な面２０ａに形成された光導波路２０とこ
の光導波路２０を覆う高さ調整膜２２とを備えている。
高さ調整膜２２の面２０ａに沿う部分は第２の基準面２
９となっている。光導波路２１を凹部１０に入れた際
に、光導波路２１の主コア２６の光軸とＬＤ５との光軸
とは互いに同一平面上に位置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光通信など
に用いられる光デバイスとしての光送受信モジュールな
どを構成する光デバイス用光導波路モジュールに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】光通信などに用いられる光デバイスとし
ての光送受信モジュールは、シリコン単結晶からなる基
板材料の所定位置にレーザダイオードなどの発光デバイ
スとフォトダイオードなどの受光デバイスとを配すると
ともに、前記基板材料に形成した光導波路を備えてい
る。光導波路は、ＳｉＯ₂ からなりかつ互いに屈折率の
異なるコアとクラッドとを備えるとともに、前記発光デ
バイスと受光デバイスと互いに光学的に接続している。

【０００３】前記発光デバイスおよび受光デバイスが配
される前の基板材料には、異方性エッチングなどによっ
て、段差部が形成されている。前記発光デバイスおよび
受光デバイスは、前記段差部の上方に位置する前記基板
材料の表面に配されるようになっており、前記光導波路
は、前記段差の下方に位置しかつ前記異方性エッチング
などによって形成された凹みの底部に形成される。

【０００４】前記コアとクラッドとを前記基板材料の凹
みの底部に形成する際には、ＦＨＤ法（Flame Hydrolis
ys Deposition ：火炎堆積法）、あるいはＣＶＤ法（Ch
emical Vapor Deposition ：化学気相蒸着法）、あるい
はＰＶＤ法（Physical VaporDeposition ：物理蒸着
法）などの膜形成方法によって、行われてきた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の光送受
信モジュールにおいては、前記コアとクラッドを形成す
るＦＨＤ法、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法などの膜形成方法の加
熱処理の際に、前記シリコン単結晶とＳｉＯ₂ との熱膨
張率の差（ＳｉＯ₂ の熱膨張率はシリコン単結晶の熱膨
張率の約１／５となっている）によって、前記基板材料
と光導波路との間に内部応力が生じる。この内部応力が
生じると、前記基板材料が反って、前記光導波路の偏波
依存性が変化することとなって、光導波路の信号光の損
失が増大する。

【０００６】また、一般に、光導波路のコアと光ファイ
バとを接続する場合、互いの光軸のずれを例えば０．５
μｍなどの許容値以下としなければ、結合損失が大きく
なってしまうことが知られている。

【０００７】前記光導波路のコアと、発光デバイス及び
受光デバイスとの光軸のずれを前述した許容値以下とす
るためには、前記光導波路を前述した凹みに形成する際
に、コア及びクラッドを形成した後、研磨などを施して
これらのコア及びクラッドの表面を前記基板材料の表面
に沿って平坦に形成したのち、パターンニングを施して
所定形状の導波路パターンを形成する必要があった。

【０００８】このクラッドおよびコアの表面を前記基板
材料の表面に沿って平坦に形成する研磨作業は、調整作
業が長時間化して生産性が低くなる傾向となるととも
に、作業者に細心の注意と高度な練度が必要とされ、製
品単価が高騰する傾向があった。

【０００９】従って本発明の目的は、光導波路の損失を
抑制でき、かつ光導波路を形成する際の作業の手間を抑
制するとともに、発光デバイスもしくは受光デバイスと
光導波路との光軸を正確に合せることができ、光デバイ
スの低コスト化を図ることができる光デバイス用光導波
路モジュールを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し目的を
達成するために、請求項１に記載の光デバイス用光導波
路モジュールは、所定位置に発光デバイスと受光デバイ
スとが配されかつ平坦に形成された第１の基準面とこの
第１の基準面から凹に形成された凹部とを備えた第１の
基板部材と、所定位置に光導波路が配されかつこの光導
波路を前記凹部に入り込ませた状態で前記第１の基準面
に重なる第２の基準面を有する第２の基板部材と、を備
え、前記発光デバイスと受光デバイスとのうち少なくと
も一方と前記光導波路とは、前記第１の基板部材の基準
面と第２の基板部材の基準面とを互いに重ねたとき、互
いの光軸が前記基準面に沿う平面上に位置することを特
徴としている。

【００１１】請求項２に記載の光デバイス用光導波路モ
ジュールは、請求項１に記載の光デバイス用光導波路モ
ジュールにおいて、前記第１の基板部材が前記凹部を形
成した基板材料を備えるとともに、前記第１の基準面が
この基板材料の表面からなり、前記第２の基板部材がコ
アとクラッドとを備える光導波路を平坦な面に形成した
基板を備え、前記第２の基準面が前記基板の平坦な面に
沿って形成されたことを特徴としている。

【００１２】請求項３に記載の光デバイス用光導波路モ
ジュールは、請求項１または請求項２に記載の光デバイ
ス用光導波路モジュールにおいて、前記第１の基板部材
に、凹部に入り込んだ状態の光導波路の伝送方向に沿う
案内溝が形成されたことを特徴としている。

【００１３】請求項４に記載の光デバイス用光導波路モ
ジュールは、請求項１ないし請求項３のうちいずれか一
項に記載の光デバイス用光導波路モジュールにおいて、
前記発光デバイスと光導波路のコアとのうち少なくとも
一方から前記受光デバイスへと信号光を導く導光部を備
え、前記導光部が、シリコン単結晶からなる基板材料に
異方性エッチングを施すことによって形成された面に鏡
面状の金属からなる膜が形成されて構成されたことを特
徴としている。

【００１４】請求項１に記載の光デバイス用光導波路モ
ジュールは、第１の基板部材と第２の基板部材とを互い
に別体の部材とし、それぞれ別工程で製造できるように
したので、一つの基板材料に集積化したものと比較し
て、前記光導波路を形成する際の熱処理によって第２の
基板部材が反るなどのひずみが抑制されかつ光導波路に
生じる内部応力が抑制されることとなる。

【００１５】また、第１の基板部材の第１の基準面と第
２の基板部材の第２の基準面とを互いに重ねることによ
り、第１の基板部材に配された発光デバイスもしくは受
光デバイスと、第２の基板部材に配された光導波路との
光軸が、互いに前記基準面に沿う同一平面上に位置す
る。

【００１６】そして、第１の基板部材と第２の基板部材
とを互いに、前記基準面に沿う方向と、前記基準面の厚
み方向の軸線まわりとに微小移動させながら、前記発光
デバイスもしくは受光デバイスと、光導波路との光軸を
合わせることができる。

【００１７】請求項２に記載の光デバイス用光導波路モ
ジュールは、光導波路が第２の基板部材用の基板の平坦
な面に形成されているので、この光導波路のコア及びク
ラッドを成膜した後、それぞれの表面に研磨などを施す
ことなく、前記コア及びクラッドの表面が前記基板の平
坦な面に沿うこととなる。

【００１８】また、第１の基準面が第１の基板部材をな
す基板材料の表面からなり、第２の基準面が第２の基板
部材をなす基板の平坦な面に沿って形成されている。こ
のため、第１の基準面と第２の基準面とを互いに重ねた
際に、第１の基板部材と第２の基板部材との厚み方向の
相対位置が確実に定まる。

【００１９】請求項３に記載の光デバイス用光導波路モ
ジュールは、第１の基板部材に、凹部に入り込ませた状
態の光導波路の伝送方向に沿う案内溝を備えているの
で、この案内溝に、別体のコネクタの凸部などを係合さ
せることによって、このコネクタの光ファイバと、前記
光導波路との光軸を容易に合わせることが可能となる。

【００２０】請求項４に記載の光デバイス用光導波路モ
ジュールは、発光デバイスと光導波路のコアとのうち少
なくとも一方から受光デバイスへと信号光を導く導光部
が、シリコン単結晶からなる基板材料に異方性エッチン
グなどを施すことによって形成された面に鏡面状の金属
からなる膜を形成して得られる構成となっている。この
ため、導光部を容易に生産することが可能となって、光
デバイスの低コスト化を図ることが可能となる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施形態につい
て、図１から図１３を参照して説明する。光通信などに
用いられる光デバイスとしての光送受信モジュール１
は、所定位置に発光デバイスとしてのレーザダイオード
（Laser Diode ：以下ＬＤと呼ぶ）５と、受光デバイス
としての一対のフォトダイオード（Photodiode：以下Ｐ
Ｄと呼ぶ）６ａ，６ｂとを配する図１ないし図３に示す
光導波路モジュール２を備えている。

【００２２】光導波路モジュール２は、第１の基板部材
としての基板部材３と第２の基板部材としての導波路デ
バイス４などを備えている。基板部材３は、その材料と
してのシリコン単結晶からなる基板材料７の図中におい
て上面側に位置し、かつ前記ＬＤ５とＰＤ６ａ，６ｂと
を所定位置に配する第１の基準面９としての平坦な表面
を有している。

【００２３】基板部材３は、この第１の基準面９側に、
凹部１０と、案内溝としてのＶ溝１１と、電極部１２
と、導光穴１３と、ミラーブロック１４と、を備えてい
る。前記凹部１０は、第１の基準面９から凹に前記基板
材料７に形成されているとともに、前記第１の基準面９
に連なる一つの端面１５に開口して形成されている。

【００２４】前記Ｖ溝１１は、互いに平行でかつ間隔を
有して、前記凹部１０を挟み込んだ格好で前記第１の基
準面９に一対設けられている。Ｖ溝１１は、それぞれ、
前記第１の基準面９から離れるのにしたがって徐々に開
口が狭くなるように断面形がＶ字状に形成されていると
ともに、前記端面１５に開口している。

【００２５】前記一対のＶ溝１１，１１は、ＭＴコネク
タなどの公知の光コネクタの凸部などが係合できる位置
に設けられ、これらの公知の光コネクタの凸部などが係
合した際に、これらの光コネクタの光ファイバの光軸が
前記導波路デバイス３の後述する主コア２６の光軸と互
いに一致する位置に形成されるのが望ましい。また、前
記凹部１０とＶ溝１１とは、前記端面１５から基板部材
３の中間部まで延びて形成されている。

【００２６】前記導光穴１３は、前記凹部１０の近傍で
かつ前記凹部１０の前記端面１５に開口した側とは反対
側に位置している。導光穴１３は、前記第１の基準面９
から凹に形成されており、その内面の少なくとも一部
に、鏡面状の金属からなる膜１３ａが形成されている。
前記導光穴１３と凹部１０の間には、前記端面１５に沿
う溝１６が、基板部材３の両側縁３ａ，３ｂに亘って形
成されている。なお、前記溝１６と凹部１０とは互いに
連通している。

【００２７】前記ミラーブロック１４は、前記凹部１０
の一部に設けられており、導波路デバイス３の後述する
受信用コア２７に相対して設けられている。ミラーブロ
ック１４は、前記受信用コア２７に相対する面１７が、
前記凹部１０の底面から離れるのにしたがって前記受信
用コア２７から徐々に離れるように傾斜して形成されて
いる。

【００２８】前記ミラーブロック１４は、少なくとも前
記面１７に鏡面状の金属からなる膜１４ａが形成されて
いる。なお、図示例においてミラーブロック１４はその
上面にも前記膜１４ａが形成されている。前記導光穴１
３とミラーブロック１４は、本明細書に記した導光部を
構成している。

【００２９】前記ＬＤ５は、前記導光穴１３の一部を覆
って、後述する絶縁層８及び電極部１２などを介して、
導波路デバイス３の後述する主コア２６と光軸が互いに
一致する前記第１の基準面９の所定位置に配されるよう
になっている。前記ＬＤ５は、前記電極部１２に半田付
けされて接続されている。前記ＬＤ５は、前記主コア２
６に向って例えば波長が１．３μｍなどの信号光を送信
するとともに、この信号光の送信と同時に前記導光穴１
３に向ってモニタ用信号光を送信するようになってい
る。

【００３０】前記ＰＤ６ａ，６ｂのうち、一方のＰＤ６
ａは前記導光穴１３を前記ＬＤ５とともに覆う位置に設
けられるようになっているとともに、他方のＰＤ６ｂは
ミラーブロック１４の上方に設けられるようになってい
る。

【００３１】導光穴１３を覆う一方のＰＤ６ａは、前記
ＬＤ５に隣接しかつ前記絶縁層８及び電極部１２などを
介して前記ＬＤ５が送信しかつ導光穴１３の内面に形成
された膜１３ａによって反射されたモニタ用信号光を受
信できる第１の基準面９の所定位置に配されるようにな
っている。前記ＰＤ６ａは、前記電極部１２に半田付け
されて接続されている。

【００３２】ミラーブロック１４の上方に設けられた他
方のＰＤ６ｂは、前記受信用コア２７から出射されミラ
ーブロック１４の面１７に形成された膜１４ａによって
反射された信号光を受信できる所定位置に設けられるよ
うになっている。

【００３３】また、前記基板部材３には、図６（Ｂ）に
示す前記ＬＤ／ＰＤ位置決め用マーク１８が複数形成さ
れている。これらの位置決め用マーク１８は、それぞれ
基板部材９の上方から見て一辺が数μｍの四角形でかつ
前記第１の基準面９より凹に形成されている。

【００３４】これらの位置決め用マーク１８によって、
基板部材３の第１の基準面９に容易にＬＤ５とＰＤ６ａ
とを位置決めすることができるようになっている。電極
部１２は、前記基板部材３の任意の位置に設けられてい
るとともに、外部装置などを介して入力される信号光送
開始指令などによって、ＬＤ５から信号光を送信させる
とともに、このＬＤ５送信時のＰＤ６ａの受信状況や、
前記ＰＤ６ｂの受信状況などを前記外部装置などに向っ
て出力するようになっている。前記電極部１２と前記基
板材料７との間には、ＳｉＯ₂ からなる絶縁層８が設け
られている。

【００３５】導波路デバイス４は、その材料であるＳｉ
Ｏ₂ からなる基板２０の図中において下面側に位置する
平坦な面２０ａの所定位置に形成された光導波路２１
と、この光導波路２１を前記基板２０とともに覆う高さ
調整膜２２とを備えている。

【００３６】導波路デバイス４の光導波路２１は、図４
などに示すように、前記基板２０の面２０ａ上に形成さ
れた高屈折率のコア２３と、このコア２３を前記基板２
０とともに覆う低屈折率のクラッド２４と、フィルタ２
５（図３などに示す）とを備えている。

【００３７】前記コア２３は、図３に示すように、一方
向に延びて形成された主コア２６と、主コア２６の中央
部から分岐し、主コア２６に対し直交などの交差する方
向に延びた受信用コア２７とを備えている。主コア２６
と受信用コア２７とが互いに交わった部分は、分岐部２
８をなしている。

【００３８】前記フィルタ２５は、光通信において主に
用いられる波長が１．３μｍの信号光と１．５５μｍの
信号光とのうち、ＬＤ５が送信する一方の波長の信号光
を透過するとともに、前記他方の波長の信号光を反射し
て透過させないようになっている。図示例においては、
ＬＤ５が波長が１．３μｍの信号光を送信するようにな
っているので、フィルタ２５は、波長が１．３μｍの信
号光を透過するとともに波長が１．５５μｍの信号光を
反射するようになっている。

【００３９】前記フィルタ２５は、後述するように前記
光導波路２１が凹部１０に入り込んだ際に、前記基板部
材３の端面１５側に位置する主コア２６の一端部２６ａ
に入力した例えば１．５５μｍの波長を有する前記他方
の波長の信号光を、主コア２６の他端部２６ｂに伝送す
ることなく、前記分岐部２８から前記受信用コア２７へ
と伝送するように前記分岐部２８などに埋設されてい
る。

【００４０】また、前記高さ調整膜２２の表面におい
て、前記光導波路２１上に位置せずに、前記基板２０の
面２０ａ上に形成されかつこの面２０ａに沿う部分は、
本明細書中の第２の基準面２９をなしている。この第２
の基準面２９は、前記基板２０の面２０ａに沿って平坦
に形成されており、光導波路２１を凹部１０に入れた際
に、前記第１の基準面９に重なり合うようになってい
る。

【００４１】光導波路２１及びこの光導波路２１上に形
成された高さ調整膜２２は前記第２の基準面２９からこ
の基準面２９の厚み方向に突出している。この光導波路
２１は、前記基準面９，２９が互いに重なり合った際
に、基準面９，２９の厚み方向から前記凹部１０に入る
ようになっている。

【００４２】この際、光導波路２１は、主コア２６の光
軸が前記第１の基準面９上に配されるＬＤ５の光軸と、
前記基準面９，２９に沿う同一平面上に位置するように
なっているとともに、受信用コア２７の端面２７ａがミ
ラーブロック１４の面１７と相対するようになってい
る。

【００４３】光導波路２１は、凹部１０に入りかつ基準
面９，２９が互いに重なり合った状態において、基板部
材３と導波路デバイス４とを互いに図１中の矢印Ｘ及び
矢印Ｙで示す方向（基準面９，２９に沿いかつ互いに直
交する２方向）と，これら基準面９，２９の厚み方向の
軸線Ｚまわり（図示中の矢印Θｚで示す方向）に僅かに
移動可能となる大きさに形成されている。なお、図示例
において前記矢印Ｘは、導波路デバイス４の主コア２６
の光軸に沿った方向となっている。

【００４４】また、光導波路２１は、主コア２６が前記
基板部材３に配されるＬＤ５と光結合可能な導波路構造
をなしているとともに、受信用コア２７が前記ミラーブ
ロック１４の面１７を介してＰＤ６ｂと光結合可能な導
波路構造をなしている。

【００４５】前記基準面９，２９が互いに重なり合いか
つ光導波路２１が凹部１０に入り込んだ際に、前記矢印
Ｘ，Ｙ，Θｚに沿って基板部材３と導波路デバイス４と
の相対位置を調整することによって、光導波路２１は、
前記ＬＤ５，ＰＤ６ｂと光結合して、ＬＤ５から送信さ
れた信号光を主コア２６を通して外部に伝送するととも
に、主コア２６の端部２６ａに入力した信号光をＰＤ６
ｂに伝送するようになっている。

【００４６】なお、図示例においては、前記基板部材３
の基板材料７の第１の基準面９と導波路デバイス４の基
板２０の面２０ａには、前述した相対位置を位置決めす
るための位置決め用マーク３０ａ，３０ｂがそれぞれ形
成されている。位置決め用マーク３０ａ，３０ｂは、そ
れぞれクロムなどの金属が蒸着された十字状の薄膜に形
成されている。

【００４７】導波路デバイス４の基板２０には、４つの
隅部それぞれに位置決め用マーク３０ｂ（図９（Ａ）に
示す）が形成されており、基板部材３の基板材料７の第
１の基準面９には、光導波路２１とＬＤ５，ＰＤ６ｂと
が互いに光結合する際に前記位置決め用マーク３０ｂに
相対する位置に、それぞれ位置決め用マーク３０ａ（図
６（Ａ）に示す）が形成されている。

【００４８】前述した基板部材３と導波路デバイス４と
の相対位置を調整する際に、前述した位置決め用マーク
３０ａ，３０ｂを互いに合致させることによって、容易
に行うことが可能となる。

【００４９】以下に、前記基板部材３の製造工程の一例
について、図５から図７を参照して説明する。まず、図
５に示す工程ＳＴ１において、材料としてのシリコン単
結晶からなるＳｉウェーハなどの基板材料７の第１の基
準面９をなす平坦な表面に、クロムなどの金属などを蒸
着するなどして、図６（Ａ）に示すように前記位置決め
用マーク３０ａを形成する。

【００５０】工程ＳＴ２において、前記基板部材７の第
１の基準面９に、例えばＣＶＤ法またはＰＶＤ法などの
膜形成方法によって、絶縁層８としての第１のＳｉＯ₂
膜を成膜する。その後、この絶縁層８にパターニングを
施して、水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液を用いた異方
性エッチングによって、図６（Ｂ）に示すように、前記
絶縁層８及び基板部材３にＬＤ／ＰＤ用位置決め用マー
ク１８を形成する。

【００５１】なお、このＬＤ／ＰＤ用位置決め用マーク
１８は、実際には前述したように一辺が数μｍの四角形
などの微小な大きさである。図６（Ｂ）では誇張して実
際の大きさより大きく図示しており、以下の図６（Ｃ）
から図７（Ｄ）に至っては微小な大きさであるため省略
している。

【００５２】工程ＳＴ３において、図６（Ｃ）に示すよ
うに、前記電極部１２を形成する。工程ＳＴ４におい
て、ＣＶＤ法またはＰＶＤ法などの膜形成方法によっ
て、図６（Ｄ）に示すように、前記絶縁層８上に第２の
ＳｉＯ₂ 膜３５を成膜する。

【００５３】工程ＳＴ５において、反応性イオンエッチ
ングなどのドライエッチングなどによって、図６（Ｅ）
に示すように、前記第１及び第２のＳｉＯ₂ 膜８，３５
に、凹部１０、Ｖ溝１１及び導光穴１３に相当する窓３
６，３７，３８をそれぞれ形成する。

【００５４】工程ＳＴ６において、水酸化カリウム（Ｋ
ＯＨ）水溶液などを用いた異方性エッチングを施して、
図７（Ａ）に示すように前記凹部１０、Ｖ溝１１及び導
光穴１３を形成する。

【００５５】工程ＳＴ７において、図７（Ｂ）に示すよ
うに、バッファードフッ酸（Ｂ・ＨＦ）などを用いて、
絶縁層８及び第２のＳｉＯ₂ 膜３５を除去する。ただ
し、前記電極部１２の下に位置する絶縁層８は残ってい
る。工程ＳＴ８において、図７（Ｃ）に示すように、導
光穴１３の内面の少なくとも一部に、表面が鏡面状とな
るクロムあるいは金などの金属などからなる膜１３ａを
蒸着などによって形成する。

【００５６】工程ＳＴ９において、図７（Ｄ）に示すよ
うに、ダイシング装置などによって溝１６を形成すると
ともに、図１１及び図１２に示す後述する工程を経て得
られたミラーブロック１４を所定の位置に取付ける。

【００５７】このような基板部材３の製造工程によれ
ば、基板部材３は、一つのみの基板材料７を用いて形成
されているので、互いに熱膨張率の異なる複数の基板材
料から構成されたものと比較して、前記成膜方法に伴う
熱処理によるひずみなどが抑制されている。

【００５８】以下に、前記導波路デバイス４の製造工程
の一例について、図８ないし図１０を参照して説明す
る。まず、図８に示す工程Ｓ１において、材料としての
ＳｉＯ₂ からなる基板２０の平坦な面２０ａに、クロム
などの金属などを蒸着するなどして、図９（Ａ）に示す
ように前記位置決め用マーク３０ｂを形成する。工程Ｓ
２において、前記第２の基準面２９を形成する部分に膜
形成方法によって、図９（Ｂ）中にハッチングして示す
マスク層３９を形成する工程Ｓ３において、前記基板２
０およびマスク層３９の表面に、ＣＶＤ法またはＰＶＤ
法などの膜形成方法によって、ＳｉＯ₂ を主成分とする
高屈折率のコアを形成する。そして、スパッタリング法
などによりＷＳｉ（タングステンシリサイド）などから
なる薄膜を形成したのち、露光マスクとフォトレジスト
などを用いて、所定の導波路パターンのマスクを形成す
る。その後、図９（Ｃ）に示すように、ドライエッチン
グ（反応性イオンエッチング等）などを行うことによ
り、所定パターンの導波路コア２３を形成する。

【００５９】その後、工程Ｓ４において、図９（Ｄ）に
示すようにＣＶＤ法またはＰＶＤ法などにより前記コア
２３を覆うようにＳｉＯ₂ を主成分とする低屈折率のク
ラッド２４を成膜する。

【００６０】工程Ｓ５において、エッチングなどによっ
て、図１０（Ａ）に示すように、前述したマスク層３９
上に形成されているクラッド２４を、前記マスク層３９
とともに除去する。

【００６１】工程Ｓ６において、図１０（Ｂ）に示すよ
うに、高さ調整膜２２を成膜する。なお、高さ調整膜２
２の表面のうち前記マスク層３９が形成された部分は第
２の基準面２９をなしている。そして、工程７におい
て、ダイシング装置などを用いて、図１０（Ｃ）に示す
ように、フィルタ２５を光導波路２１内に埋設する。

【００６２】このような導波路デバイス４の製造工程に
よれば、光導波路２１が基板２０の平坦な面２０ａに形
成されている。このため、前記光導波路２１を形成する
際に、前記コア２３及びクラッド２４の表面を平坦にす
るために、これらを成膜した後、それぞれの表面に研磨
などを施す必要がない。したがって、光デバイス用光導
波路モジュール２及び光送受信モジュール１の低コスト
化を図ることができる。

【００６３】また、導波路デバイス４は、一つのみの基
板２０を用いて形成されているので、互いに熱膨張率の
異なる複数の基板材料から構成されたものと比較して、
前記成膜方法に伴う熱処理による前記基板２０などが反
るなどひずみなどが抑制されている。このため、光導波
路２１内に内部応力は生じにくくなっており、光導波路
２１の損失を抑制する。

【００６４】さらに、前記高さ調整膜２２は、その厚さ
のばらつきが、前記基準面９，２９が互いに重なり合っ
た際にＬＤ５の光軸と主コア２６の光軸とが互いに同一
平面上に位置する所望の厚さから、主コア２６とＬＤ５
との光結合に対し問題にならない程小さく保たれてい
る。

【００６５】さらに、第２の基準面２９は、基板２０の
平坦な面２０ａに沿って形成された高さ調整膜２２の表
面からなるため、第１の基準面９に重ね合わされた際
に、光導波路２１の主コア２６とＬＤ５との光結合に対
し問題を生じさせない程平坦に保たれている。

【００６６】以下に、前記ミラーブロック１４の製造工
程の一例について、図１１ないし図１３を参照して説明
する。まず、ステップＳａ１において、図１２（Ａ）に
示すように、シリコン単結晶からなるＳｉウェーハなど
の基板材料４０の表面４０ａに、異方性エッチングなど
を施して、Ｖ溝４１を互いに平行に複数形成する。

【００６７】ステップＳａ２において、前記Ｖ溝４１を
複数形成した基板材料４０の表面４０ａに、表面が鏡面
状となるクロムあるいは金などの金属などからなる膜を
蒸着などによって形成する。

【００６８】ステップＳａ３において、ダイシング装置
などによって、図１２（Ｃ）に示すように、前記互いに
隣接するＶ溝４１の間でかつこのＶ溝４１に沿う一点鎖
線Ｐ１と、Ｖ溝４１に対し直交する一点鎖線Ｐ２と、前
記Ｖ溝４１の底部でかつこのＶ溝４１に沿う一点鎖線Ｐ
３とに沿って基板材料４０を切断するなどして、図１３
に示す個々のミラーブロック１４を得る。

【００６９】このようなミラーブロック１４の製造工程
によれば、容易に、複数のミラーブロック１４を製造す
ることが可能となって、光送受信モジュール１の低コス
ト化を図ることが可能となる。

【００７０】前述したように形成した基板部材３と導波
路デバイス４などとから光デバイス用光導波路モジュー
ル２を得る際には、まず、前記第１の基準面９と第２の
基準面２９とを互いに重ね合せるとともに、凹部１０内
に光導波路２１を入れる。なお、第１の基準面９と第２
の基準面２９とを互いに重ね合せる前に、あらかじめ第
１の基準面９と第２の基準面２９のうち少くとも一方
に、紫外線などが照射されると硬化するＵＶ接着剤など
の接着剤などを塗布しておくのが望ましい。

【００７１】そして、前記位置決め用マーク３０ａ，３
０ｂを用いて基板部材３と導波路デバイス４とを互いに
位置決めする。この際、前記基準面９，２９がそれぞれ
平坦に形成されているので、図１示す前記矢印Ｘ，Ｙ，
Θｚに沿ってのみ基板部材３と導波路デバイス４とを相
対移動させるだけでよい。

【００７２】その後、基準面９，２９を互いに重ね合わ
せた状態の前記基板部材３と導波路デバイス４とに紫外
線などを照射し、前記ＵＶ接着剤を硬化させるなどし
て、図２に示すように、前記基板部材３と導波路デバイ
ス４とを互いに接着して、光導波路モジュール２を得
る。

【００７３】前述した構成によれば、ＬＤ５などを配す
る基板部材３と、光導波路２１を有する導波路デバイス
４とを互いに別体の部材とし、それぞれ別工程で製造で
きるようにしている。このため、一つの基板材料に集積
化したものと比較して、前記光導波路２１などを形成す
る際の熱処理によって基板２０が反るなどのひずみが抑
制されている。したがって、光導波路２１に生じる内部
応力を抑制することが可能となって、低損失な光送受信
モジュール１を提供することが可能となる。

【００７４】光導波路２１を基板２０の平坦な面２０ａ
に形成したので、前記コア２３及びクラッド２４の表面
を平坦にするために、これらを成膜した後、研磨などを
施すことなく高精度な光導波路２１を得ることができ
る。また、光導波路２１を形成する際に研磨などを施す
必要がないため、作業の所要時間を抑制して、光送受信
モジュール１の低コスト化を図ることが可能となる。

【００７５】さらに、基板部材３の第１の基準面９は、
基板材料７の平坦な表面からなるので、略平坦に形成さ
れている。また、導波路デバイス４の第２の基準面２９
は、基板２０の平坦な面２０ａに形成された高さ調整膜
２２の表面からなるので、略平坦に形成されている。

【００７６】このため、前記基準面９，２９とを互いに
重ねることにより、基板部材３と導波路デバイス４との
厚み方向の相対位置が確実に定まる。しかも導波路デバ
イス３の主コア２９との光軸が、基板部材３に配される
ＬＤ５の光軸と前記基準面９，２９に沿う同一平面上に
位置することになる。

【００７７】したがって、確実にＬＤ５の光軸に光導波
路２１の光軸を合わせることができるとともに、この光
軸を合わせる調芯作業の所要時間を短縮できるととも
に、調芯作業自体を容易にすることができので、より一
層低コストな光送受信モジュール１を提供することが可
能となる。

【００７８】

【発明の効果】請求項１に記載の光デバイス用光導波路
モジュールは、光導波路を形成する際の加熱処理によっ
て第２の基板部材が反るなどのひずみの影響が抑制され
て光導波路内に生じる内部応力を抑制する。したがっ
て、確実に発光デバイスもしくは受光デバイスと光導波
路の光軸を合せることができるとともに、光導波路の損
失を抑制することが可能となる。

【００７９】また、第１の基板部材と第２の基板部材の
厚み方向の位置関係が決まるので、発光デバイスもしく
は受光デバイスと光導波路の互いの光軸の調芯作業を行
う際に、第１の基板部材と第２の基板部材との相対位置
を、第１の方向（第１および第２の基準面に沿う方向）
と、第２の方向（前記基準面の厚み方向の軸線まわり）
のみに、移動させて行うだけでできる。

【００８０】このため、確実に発光デバイスもしくは受
光デバイスと光導波路の光軸を合せることができるとと
もに、前述した調芯作業の所要時間を短縮できかつこの
調芯作業自体を容易に行うことができるようになる。し
たがって、光デバイスの低コスト化を図ることが可能と
なる。

【００８１】請求項２に記載の光デバイス用光導波路モ
ジュールは、請求項１の効果に加え、光導波路のコア及
びクラッドの表面に研磨などを施すことなく、光導波路
を形成することができる。このため、この光導波路形成
時の作業に必要とされる所要時間などを抑制することが
可能となって、光デバイスの一層の低コスト化を図るこ
とが可能となる。

【００８２】また、第１の基板部材と第２の基板部材と
の厚み方向の相対位置がより確実に定まるので、発光デ
バイスもしくは受光デバイスと光導波路との光軸をより
正確に合せることができる。

【００８３】請求項３に記載の光デバイス用光導波路モ
ジュールは、請求項１または請求項２の効果にくわえ、
別体の光コネクタなどの外部機器との光学的な接続を容
易に行うことが可能となる。

【００８４】請求項４に記載の光デバイス用光導波路モ
ジュールは、請求項１ないし請求項３のいずれか一項の
効果にくわえ、発光デバイスと光導波路のコアとのうち
少なくとも一方から受光デバイスへと信号光を導く導光
部を容易に生産することができる。したがって、光デバ
イスのより一層の低コスト化を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の光デバイス用光導波路モ
ジュールの構成を示す斜視図。

【図２】図１に示された光デバイス用光導波路モジュー
ルの組立状態を示す斜視図。

【図３】図１に示された光導波路モジュールを示す平面
図。

【図４】図３中のｉｖ−ｉｖ線に沿う断面図。

【図５】図１に示された基板部材の製造工程の一例を示
すフローチャート。

【図６】図１に示された基板部材の製造工程の一部を工
程順に示す斜視図。

【図７】図１に示された基板部材の製造工程の一部を工
程順に示す斜視図。

【図８】図１に示された導波路デバイスの製造工程の一
例を示すフローチャート。

【図９】図１に示された導波路デバイスの製造工程の一
部を工程順に示す斜視図。

【図１０】図１に示された導波路デバイスの製造工程の
一部を工程順に示す斜視図。

【図１１】図１に示された光導波路モジュールのミラー
ブロックの製造工程の一例を示すフローチャート。

【図１２】図１に示された光導波路モジュールのミラー
ブロックの製造工程を工程順に示す斜視図。

【図１３】図１に示された光導波路モジュールのミラー
ブロックを示す斜視図。

【符号の説明】 １…光デバイス（光送受信モジュール） ２…光導波路モジュール ３…基板部材（第１の基板部材） ４…導波路デバイス（第２の基板部材） ５…レーザダイオード（発光デバイス） ６ａ，６ｂ…フォトダイオード（受光デバイス） ７…基板材料 ９…第１の基準面 １０…凹部 １１…Ｖ溝（案内部） １３…導光穴（導光部） １３ａ…金属からなる膜 １４…ミラーブロック（導光部） １４ａ…金属からなる膜 ２０…基板 ２０ａ…平坦な面 ２１…光導波路 ２３…コア ２４…クラッド ２９…第２の基準面 ４０…基板材料

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定位置に発光デバイスと受光デバイスと
   が配されかつ平坦に形成された第１の基準面とこの第１
   の基準面から凹に形成された凹部とを備えた第１の基板
   部材と、 所定位置に光導波路が配されかつこの光導波路を前記凹
   部に入り込ませた状態で前記第１の基準面に重なる第２
   の基準面を有する第２の基板部材と、を備え、 前記発光デバイスと受光デバイスとのうち少なくとも一
   方と前記光導波路とは、前記第１の基板部材の基準面と
   第２の基板部材の基準面とを互いに重ねたとき、互いの
   光軸が前記基準面に沿う平面上に位置することを特徴と
   する光デバイス用光導波路モジュール。
2. 【請求項２】前記第１の基板部材が前記凹部を形成した
   基板材料を備えるとともに、前記第１の基準面がこの基
   板材料の表面からなり、 前記第２の基板部材がコアとクラッドとを備える光導波
   路を平坦な面に形成した基板を備え、前記第２の基準面
   が前記基板の平坦な面に沿って形成されたことを特徴と
   する請求項１記載の光デバイス用光導波路モジュール。
3. 【請求項３】前記第１の基板部材に、凹部に入り込んだ
   状態の光導波路の伝送方向に沿う案内溝が形成されたこ
   とを特徴とする請求項１または請求項２記載の光デバイ
   ス用光導波路モジュール。
4. 【請求項４】前記発光デバイスと光導波路のコアとのう
   ち少なくとも一方から前記受光デバイスへと信号光を導
   く導光部を備え、 前記導光部が、シリコン単結晶からなる基板材料に異方
   性エッチングを施すことによって形成された面に鏡面状
   の金属からなる膜が形成されて構成されたことを特徴と
   する請求項１ないし請求項３のうちいずれか一項に記載
   の光デバイス用光導波路モジュール。